[发明专利]一种基于双界面SIM卡的耦合式射频识别手机

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种基于双界面SIM卡的耦合式射频识别手机。 

背景技术

近年来，随着网络、近距离通信和计算机技术的快速发展和融合，一种借助于手机等移动通信设备的新型电子支付方式——“非接触式移动刷卡支付”（下述“移动支付”）方式应运而生。消费者只要拥有一部手机，就可以完成理财、交易、以及在公交地铁上刷卡缴费、在零售店里刷卡购物、出入需要身份认证的场所等，移动支付以其方便、快捷、时尚的特性越来越引起消费者的广泛关注。 

以移动支付来代替各种卡，不仅能够解决掉浮游在各种卡上面的资金，使之在银行卡上不仅能够得到一定的利息收入，而且更加方便消费者。各种银行与手机运营商合作，去中介化，使银行的资金流直接进入终端消费，消费的信息流直接进入银行的信息系统，使之处理信息更有效率。因此，移动支付的市场潜力深不可测，已成为全球运营商、银行、商家和用户关注的焦点。 

目前，移动支付的实现方案主要有两种：双界面RFID SIM卡方案和NFC（Near Field Communication，近距离无线通信）技术方案。 

双界面RFID SIM卡是基于单芯片的、集接触式与非接触式接口为一体的IC卡，包括一个微处理器芯片和一个与微处理器芯片相连的天线线圈，由读写器产生的电磁场提供能量，通过射频方式实现能量供应和数据传输。该方案具体的实现方式是：在SIM卡中加入非接触式界面，而用于提供电能和数据传输的天线集成在手机中或者印刷在塑料膜上，作为独立的一个部件存在，通过接触式界面处理传统GSM命令，采用非接触式界而解决支付问题。 

双界面RFID SIM卡包括SIMpass方案和RF-SIM方案两种方案： 

握奇数据的SIMpass是一种将传统的接触式SIM卡和支持非接触式支付的射频卡封装在一个标准形状的卡片中。其中，SIMpass的接触接口符合ISO 7816标准，非接触接口符合ISO 14443标准。SIMpass的非接触式采用13.56MHz频率，由于频率较低，不利于天线的小型化设计，射频天线必须使用外置：一种是采用外置线圈（天线）方式，具体由平面天线线圈、延长柄、触点组成。将天线与SIMpass卡直接连接，然后与电池紧贴放在电池和手机后盖之间，该方案成本低廉，用户不需要更换手机的优势，但不能应用于后盖与电池一体的手机终端。据统计，除却金属后盖，天线型SIMpass对现有手机的支持率能够达到81%以上，一种是采用修改手机终端硬件方式，在手机上增加射频天线，实现天线与手机的一体化。这种方式需要定制手机方案通过改造手机电池或主板，将天线布置在电池或主板上，并在主板上设计天线与卡片上的天线触点的连接通路。这种方案使非接触应用与手机融为一体，工作稳定可靠，第一种天线连接方案成本小，线圈易损坏，硬件连接不稳定，可靠性较差；第二种天线连接方案成本大，硬件稳定性、可靠性相对第一种方案有所改善。

握奇数据的SIMpass卡的优点是：技术成熟，标准和规范统一；无须改造POS终端，且天线没有其他附件，可以做得相当薄，因此，手机的适应面较宽；应用间的安全通道使在线支付和离线支付均能够得到安全保证，并符合现有的金融卡标准。但是，天线的连接点导致SIM卡的触点高度发生变化以及连接线易折断，导致接触不良；对手机改造，需要手机厂商的配合，一定程度上增加了部署的难度；而且由于SIM卡的尺寸限制及13.56MHz技术的载波无法穿越厚重的电池，导致天线必须通过有线连接跨越电池粘贴在手机后盖上。因此，这种方案的大规模普及应用受到很大的限制。 

RF-SIM卡方案是将普通SIM卡的移动通信功能模块、微型射频模块集成在一起，工作频率是2.4GHz，高频段波长短，利于小型化，可通过内置的天线与外部设备通讯，通信距离可在10cm～500cm之间自动调整。SIM 卡部分用于正常的手机移动通讯、鉴权，仅用作与手机的物理连接；使用微型RF模块并通过内置的天线与外部设备通讯。RF-SIM卡是一种有源标签，标签工作时需要由电池提供能量，并定时主动以一定的频率向外发送信息；当电池没电时，标签不能进行正常工作。由于2.45GHz的RF天线可以集成在SIM中，且其载波可以穿越厚重的电池和手机后盖，因此使用RF-SIM卡方案无须对现有手机做任何改造；而且可以利用移动通信的现有通道实现在线支付；能够满足快速交易需求。但是，由于其终端设备是2.45GHz，无法与现有13.56MHz设备兼容，而且2.45GHz技术应用于近距离卡，目前没有相应的标准支撑，而且规模生产的技术指标一致性目前较难保证。