[发明专利]安全芯片集线器

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于非接触通信的安全芯片集线器。

背景技术

近年来，随着射频识别(RFID)技术的迅速发展，电子支付已深入日常生活的方方面面。电子支付通常采用诸如信用卡、公交卡等智能卡的形式，实现支付功能。电子支付给人们的日常生活带来了极大的便利，特别是在固定营业场所，所述基于智能卡的电子支付业务已经形成了成熟的技术与稳定的市场。

随着电子支付应用的进一步发展，将智能卡应用与移动通讯设备结合的需求开始显现：人们希望智能卡可以具有显示功能，以便随时查询卡片中存储的数据信息；同时，人们还希望智能卡具有通讯功能，可以与智能卡系统的后台服务器进行即时通讯，实现例如电子钱包的远程充值等功能。换言之，人们希望能够将智能卡集成到手机中，利用手机强大的通信及数据处理能力，完成诸如电子支付、电子标签识别等业务。

对于所述集成在手机中的智能卡应用，其本质上仍是一个非接触智能卡，只是智能卡的载体发生了变化，由先前的智能卡变为了手机终端。从结构化的角度出发，非接触通信的实现方案采用双芯片架构，即非接触前端芯片(ContactLess Front，CLF)与安全芯片(Security Element，SE)。其中，非接触前端芯片用于处理非接触射频接口与通信协议，安全芯片用于处理智能卡应用与数据管理。围绕着卡片模拟功能的实现，国内外出现了多种非接触通信的解决方案。

恩智浦(NXP)公司提供了一种典型的非接触通信终端的实现方案，该方案也是非接触通信终端最早的实现方案之一。如图1所示，所述非接触通信终端包括安全芯片101、非接触前端芯片103、天线105、上位机芯片107以及用户识别(Subscriber Identity Module，SIM)卡109；所述安全芯片101通过S2C(SigIn-SigOut-Connection)接口(例如ECMA-373NFC接口)与非接触前端芯片103进行连接并实现数据的双向传输。其中，所述安全芯片101处理智能卡应用的数据存储与安全管理任务，所述非接触前端芯片103处理S2C信号与外部非接触信号的转换工作，并与上位机芯片107进行应用数据及指令的交换。所述安全芯片101与非接触前端芯片103还可以采用接触式IC卡接口(例如ISO7816接口)连接，这种接口主要应用于非接触通信的读写器模式，此时，安全芯片101为读写器的安全模组卡(Secure Access Module)。在实际应用中，所述安全芯片101采用恩智浦公司制造的安全芯片SmartMX，所述非接触前端芯片103采用恩智浦公司制造的非接触前端芯片PN511，所述上位机芯片107为基带芯片。

非接触通信终端实现的支付、公交、门禁、防伪等一系列新兴应用给电信运营商带来了无限商机，是未来手机和智能卡产业的重要发展趋势。相关组织还提供了一种单线协议技术(Single Wire Protocol，SWP)的非接触通信实现方案。这种实现方案将SIM卡与安全芯片合二为一，利用重新定义的SIM卡的引脚与非接触前端芯片进行通信，以实现非接触通信功能。

图2是现有技术基于单线协议技术的非接触通信装置实现方案的示意图。如图2所示，所述非接触通信装置实现方案包括SWP SIM卡201、非接触前端芯片203、天线205以及上位机芯片207，其中，所述SWP SIM卡201既存储有普通手机SIM卡的信息，还存储有安全芯片中的数据信息。所述SWPSIM卡201的引脚C6与引脚C1被重新定义并与非接触前端芯片203进行连接。所述引脚C1为电源引脚，原先由上位机芯片207提供标准电源(VDD)，而在该方案中，所述标准电源通过非接触前端芯片203之后再提供给SWP SIM卡201；进行这种处理的主要原因是为了在手机不带电的状态下，非接触前端芯片203仍可以从外部读写器的非接触场(即外部读写器产生的电磁场)中感应电荷并向SWP SIM卡201提供工作电源。而引脚C6则作为基于单线协议技术的数据输入输出(SWIO)的数据引脚，与非接触前端芯片203进行数据交换。

这种基于SWP SIM卡的非接触通信实现方案很好的利用了SIM卡的相关技术，技术实现难度较低。然而，上述实现方案中的SWP SIM卡主要对应于电信运营商提供的非接触通信应用，受限于不同行业管理要求的不同，很难实现跨运营商、跨行业的多种非接触通信应用。