FR2731818A1 - Portable reader for smart cards - Google Patents
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Abstract
Description
LECTEUR PORTATIF POUR CARTE A PUCE
L'invention concerne les cartes à puces et leurs lecteurs.PORTABLE CHIP CARD READER
The invention relates to smart cards and their readers.
Dans leur utilisation habituelle, les cartes à puces sont insérées dans un lecteur placé à poste fixe : chez un commerçant comme terminal de paiement (ou de contrôle de validité du moyen de paiement) ou dans un distributeur de biens ou de services (distributeur de billets, cabine téléphonique, etc.) ou encore à un poste de contrôle d'accès. In their usual use, smart cards are inserted in a reader placed at a fixed post: at a merchant as a payment terminal (or for checking the validity of the means of payment) or in a distributor of goods or services (ATM , telephone booth, etc.) or at an access control station.
Mais de nouvelles applications des cartes à puces nécessiteront des lecteurs portatifs. Par exemple il a déjà été envisagé d'utiliser des lecteurs portatifs pour des applications de porte-monnaie électronique toute personne pourrait posséder non seulement une carte à puce chargée d'une valeur monétaire décrémentable au fur et à mesure de l'utilisation, mais aussi un lecteur de carte permettant d'effectuer des transactions entre deux cartes. But new applications for smart cards will require portable readers. For example, it has already been envisaged to use portable readers for electronic wallet applications, any person could possess not only a smart card charged with a decrementable monetary value as the use progresses, but also a card reader allowing transactions between two cards.
La présente invention a pour objet un nouveau type de lecteur de carte portatif, pouvant avoir plusieurs fonctions principales qui peuvent être
- connaissance du contenu de la carte, tout au moins d'un contenu dont l'accès est autorisé, par exemple le solde de la valeur monétaire de la carte;
- lecture du contenu de la carte et mémorisation, dans le lecteur, des contenus successifs de la carte après chaque opération (contenus que la carte ne pourrait mémoriser vu sa faible capacité de mémoire, ou du fait qu'elle ne comporte pas un logiciel apte à le faire);
- dialogue avec un lecteur principal (c'est-à-dire en pratique un lecteur non portatif, à poste fixe, relié ou non à un centre de gestion).The present invention relates to a new type of portable card reader, which can have several main functions which can be
- knowledge of the content of the card, at least of a content to which access is authorized, for example the balance of the monetary value of the card;
- reading the contents of the card and memorizing, in the reader, the successive contents of the card after each operation (contents which the card could not memorize given its low memory capacity, or the fact that it does not include suitable software to do it);
- dialogue with a main reader (that is to say in practice a non-portable reader, with a fixed station, connected or not to a management center).
L'originalité principale de ce lecteur portatif réside dans la manière dont peut être réalisé ce dialogue avec un autre lecteur : selon l'invention, le lecteur portatif réalise en effet une fonction d'émulation d'une carte à puce; dans le mode émulation, le lecteur comporte une partie saillante agencée comme une carte à puce, partie qui peut être introduite directement dans un lecteur de carte à puce classique (du type qui n'avale pas complètement la carte) qu'on peut appeler "lecteur principal". Ainsi introduit dans le lecteur principal, le lecteur portatif peut dialoguer avec le lecteur principal comme s'il était une carte à puce introduite dans ce lecteur principal; il peut fournir des informations au lecteur principal ou en recevoir des informations. The main originality of this portable reader lies in the way in which this dialogue can be carried out with another reader: according to the invention, the portable reader in fact performs an emulation function of a smart card; in the emulation mode, the reader comprises a projecting part arranged like a smart card, part which can be introduced directly into a conventional smart card reader (of the type which does not completely swallow the card) which one can call " primary reader ". Thus introduced into the main reader, the portable reader can communicate with the main reader as if it were a smart card inserted into this main reader; it can provide information to or receive information from the primary reader.
Pour cela, le lecteur portatif est de préférence composé de deux parties distinctes
- le lecteur proprement dit, avec une fente d'insertion de carte et des contacts électriques agencés pour pouvoir se connecter aux contacts d'une carte insérée dans la fente,
- une carte d'interface pouvant être introduite dans la fente et comportant une partie saillante en forme de carte à puce, dépassant à l'extérieur de cette fente et pouvant être introduite dans un autre lecteur.For this, the portable reader is preferably composed of two distinct parts
- the reader itself, with a card insertion slot and electrical contacts arranged to be able to connect to the contacts of a card inserted in the slot,
- An interface card that can be inserted into the slot and comprising a protruding part in the form of a smart card, protruding outside of this slot and that can be introduced into another reader.
Par conséquent, selon un aspect général, l'invention propose un lecteur de carte à puce comportant une fente d'insertion de carte pour recevoir une carte à puce et échanger des informations avec elle, et une partie agencée comme une carte à puce et pouvant être introduite dans un autre lecteur de carte pour permettre l'échange d'informations entre les deux lecteurs. Consequently, according to a general aspect, the invention provides a smart card reader comprising a card insertion slot for receiving a smart card and exchanging information with it, and a part arranged like a smart card and capable of be inserted into another card reader to allow the exchange of information between the two readers.
Et de préférence la partie agencée comme une carte à puce est une première partie d'une carte d'interface amovible dont une deuxième partie est insérée dans la fente d'insertion, la première partie et la deuxième partie comportant chacune des contacts à des positions normalisées par rapport aux bords de la carte, chaque contact d'une partie étant relié électriquement à un contact respectif correspondant de l'autre partie. Les contacts de l'un des ensembles sont à l'extérieur du lecteur lorsque les contacts de l'autre sont en place à l'intérieur de la fente d'insertion. And preferably the part arranged as a smart card is a first part of a removable interface card, a second part of which is inserted into the insertion slot, the first part and the second part each comprising contacts at positions standardized with respect to the edges of the card, each contact of one part being electrically connected to a respective corresponding contact of the other part. The contacts of one of the assemblies are outside the reader when the contacts of the other are in place inside the insertion slot.
La carte d'interface a de préférence des ~dimensions normalisées de carte à puce, à l'exception de la longueur qui est plus grande afin qu'une extrémité de la carte puisse être insérée dans le lecteur portatif pendant que simultanément une autre extrémité est insérée dans un autre lecteur. The interface card preferably has ~ standard smart card dimensions, with the exception of the length which is greater so that one end of the card can be inserted into the portable reader while simultaneously another end is inserted in another reader.
Le lecteur comporte de préférence un microprocesseur et des programmes exécutables par ce microprocesseur, les programmes comportant des premiers programmes permettant le fonctionnement autonome en mode lecteur, dans lequel le lecteur portatif est martre et une carte insérée dans le lecteur est esclave, et des deuxièmes programmes permettant un fonctionnement en mode dit "mode-émulation", dans lequel le lecteur est esclave et simule le fonctionnement d'une carte à puce insérable dans un autre lecteur, maître. The reader preferably comprises a microprocessor and programs executable by this microprocessor, the programs comprising first programs allowing autonomous operation in reader mode, in which the portable reader is marten and a card inserted in the reader is slave, and second programs allowing operation in so-called "emulation mode", in which the reader is a slave and simulates the operation of a smart card insertable in another reader, master.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 représente une vue générale du lecteur portatif selon l'invention;
- la figure 2 représente un organigramme de fonctionnement du lecteur pour le passage d'un mode de fonctionnement à l'autre.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows and which is given with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 shows a general view of the portable reader according to the invention;
- Figure 2 shows an operating flowchart of the reader for switching from one operating mode to another.
Le lecteur selon l'invention est représenté à la figure 1. I1 comporte deux parties 10 et 20. The reader according to the invention is shown in FIG. 1. I1 has two parts 10 and 20.
La première partie 10 constitue à elle seule un lecteur autonome comportant les éléments nécessaires et suffisants pour lire le contenu d'une carte (dans la mesure des autorisations données lors de la fabrication de la carte : certaines zones contenant des données confidentielles peuvent rester inaccessibles). La partie 10 comporte notamment un logement 12 pour une pile ou une batterie 14, des circuits électroniques à microprocesseur et mémoires, non représentés, une fente 16 d'insertion de carte à puce, des contacts électriques (non visibles) à l'intérieur de la fente, pour la connexion électrique avec une carte à puce insérée à fond dans la fente, ces contacts étant reliés aux circuits électroniques du lecteur.La partie 10 peut également contenir d'autres éléments facultatifs tels qu'un moyen de détection de l'insertion ou du retrait d'une carte, des moyens de verrouillage d'une carte introduite dans la fente, un élément 18 d'affichage d'informations fournies par le lecteur, éventuellement un clavier permettant un dialogue hommemachine, ou des touches et poussoirs de commande 15. The first part 10 alone constitutes a standalone reader comprising the elements necessary and sufficient to read the content of a card (in the measure of the authorizations given during the manufacture of the card: certain zones containing confidential data may remain inaccessible) . Part 10 includes in particular a housing 12 for a battery or a battery 14, electronic circuits with microprocessor and memories, not shown, a slot 16 for inserting a smart card, electrical contacts (not visible) inside the slot, for electrical connection with a smart card inserted fully into the slot, these contacts being connected to the electronic circuits of the reader. Part 10 may also contain other optional elements such as a means for detecting the insertion or withdrawal of a card, means for locking a card inserted into the slot, an element 18 for displaying information supplied by the reader, possibly a keyboard allowing a man-machine dialogue, or keys and push-buttons command 15.
Les circuits électroniques de la partie 10 peuvent comprendre une horloge donnant le temps réel et fournissant des signaux rythmant le fonctionnement du microprocesseur. Un organe sonore ("buzzer") 17 peut également être prévu pour signaler des types de fonctionnement ou de dysfonctionnement spécifiques. The electronic circuits of part 10 may include a clock giving the real time and providing signals punctuating the operation of the microprocessor. A sound device ("buzzer") 17 can also be provided to signal specific types of operation or malfunction.
L'autre partie 20 du lecteur portatif est une carte d'interface plane, ayant les mêmes dimensions qu'une carte à puce pouvant être insérée dans le lecteur, à l'exception de la longueur qui est plus grande, de sorte que la carte d'interface déborde largement à l'extérieur du lecteur lorsqu'elle est introduite dans la fente d'insertion 16 à la place d'une carte à puce. The other part 20 of the portable reader is a flat interface card, having the same dimensions as a smart card that can be inserted into the reader, except for the length which is greater, so that the card interface protrudes widely outside the reader when it is inserted into the insertion slot 16 in place of a smart card.
La carte d'interface 20 comporte deux ensembles de contacts à des positions normalisées de la carte (norme
ISO 7816 à ce jour). L'un des ensembles 22 vient en contact avec les contacts internes du lecteur lorsque la carte d'interface est introduite dans le lecteur.The interface card 20 comprises two sets of contacts at standardized positions of the card (standard
ISO 7816 to date). One of the assemblies 22 comes into contact with the internal contacts of the reader when the interface card is inserted into the reader.
L'autre ensemble 24 est alors situé sur la partie saillante de la carte d'interface, à l'extérieur du lecteur, et à une position relative (par rapport aux bords de la carte) telle que la partie saillante simule une carte à puce classique et peut être introduite dans un lecteur de carte (du type qui ne nécessite pas l'introduction complète de la carte).The other assembly 24 is then located on the projecting part of the interface card, outside the reader, and in a relative position (relative to the edges of the card) such that the projecting part simulates a smart card. conventional and can be inserted into a card reader (of the type which does not require the complete introduction of the card).
Les contacts de la carte d'interface sont désignés par Cl à C8 pour l'ensemble 24 et par C'1 à C'8 pour l'autre ensemble 22. Les contacts sont reliés deux à deux (C1 relié à C'1, C2 à C'2, etc.) par des connexions conductrices non visibles, de préférence noyées dans la matière plastique constituant la carte d'interface 20. The contacts of the interface card are designated by C1 to C8 for the set 24 and by C'1 to C'8 for the other set 22. The contacts are linked in pairs (C1 connected to C'1, C2 to C'2, etc.) by non-visible conductive connections, preferably embedded in the plastic material constituting the interface card 20.
Le fonctionnement du lecteur se fait selon deux modes. Dans le premier mode, ou "mode-lecteur" la carte d'interface 20 n'est pas utilisée. Le lecteur peut recevoir une carte à puce 30; les circuits électroniques du lecteur, alimentés par la batterie 14, sont conçus pour fournir le protocole de signaux électriques nécessaires au dialogue avec la carte. Les programmes (P1) stockés en mémoire non volatile (mémoire morte ou mémoire réinscriptible) comportent des instructions nécessaires à ce dialogue, comme dans un lecteur classique. De préférence, lorsqu'une carte est introduite dans le lecteur, un programme automatique de dialogue se déroule. Ce programme peut comporter par exemple une lecture systématique du dernier contenu de la carte à puce et une mise en mémoire non volatile de ce contenu dans le lecteur (sans effacement des contenus précédemment enregistrés).Ceci permet de garder une information sur les transactions précédemment effectuées à l'aide de la carte. Pour exécuter automatiquement ce programme au moment de l'insertion d'une carte on prévoira que le lecteur est équipé d'un détecteur d'insertion de carte non représenté (contact électrique fermé par l'insertion de la carte). The reader operates in two modes. In the first mode, or "reader-mode", the interface card 20 is not used. The reader can receive a smart card 30; the electronic circuits of the reader, supplied by the battery 14, are designed to supply the protocol of electrical signals necessary for dialogue with the card. The programs (P1) stored in non-volatile memory (read-only memory or rewritable memory) include instructions necessary for this dialogue, as in a conventional reader. Preferably, when a card is inserted into the reader, an automatic dialogue program takes place. This program can for example include a systematic reading of the last content of the smart card and a non-volatile storage of this content in the reader (without erasing the previously recorded content). This allows to keep information on the transactions previously carried out using the card. To automatically execute this program when inserting a card, the reader will be provided with a card insertion detector, not shown (electrical contact closed by insertion of the card).
On peut prévoir aussi que l'extraction de la carte déclenche automatiquement un programme approprié dans le lecteur : ce programme peut par exemple simplement mémoriser le fait que la carte est sortie. Ce type de programme peut être utile lorsque la carte ne doit être utilisée que de manière limitée : le stockage d'une information relative à l'extraction de la carte permet ensuite de vérifier les utilisations de la carte. It can also be provided that the extraction of the card automatically triggers an appropriate program in the reader: this program can for example simply memorize the fact that the card is out. This type of program can be useful when the card is to be used only in a limited way: the storage of information relating to the extraction of the card then makes it possible to verify the uses of the card.
Le lecteur peut servir de logement permanent pour le transport d'une carte à puce. En effet, le lecteur est plat et léger et peut être transporté dans une poche de son propriétaire. I1 peut alors servir de logement protecteur pour une carte à puce possédée par le titulaire. Le déversement du nouveau contenu de la carte se fait ainsi chaque fois que le propriétaire la remet dans son étui-lecteur. The reader can be used as permanent housing for the transport of a smart card. Indeed, the reader is flat and light and can be carried in a pocket of its owner. I1 can then serve as protective housing for a smart card owned by the holder. The new contents of the card are poured out each time the owner puts them back in their reader case.
Dans ce mode dit "mode-lecteur", la communication entre la carte et le lecteur peut être exécutée en partie sous contrôle des boutons ou touches (15) présentes sur le lecteur, et des données peuvent être affichées sur l'élément d'affichage 18. On peut ainsi par exemple afficher le dernier contenu de la carte, mais aussi retrouver les contenus précédents mémorisés dans le lecteur. In this so-called "reader-mode", communication between the card and the reader can be carried out in part under the control of the buttons or keys (15) present on the reader, and data can be displayed on the display element. 18. It is thus possible, for example, to display the last content of the card, but also to find the previous content stored in the reader.
L'autre mode de fonctionnement du lecteur est le "mode-emulation". La carte d'interface 20 est insérée dans le lecteur à la place d'une carte à puce standard. The other mode of operation of the reader is "emulation mode". The interface card 20 is inserted into the reader in place of a standard smart card.
Cette insertion peut déclencher le déroulement d'autres programmes internes exécutables (P2), différents des programmes (P1) exécutables du mode-lecteur. En effet, le mode émulation sert non plus à un dialogue entre le lecteur portatif et la carte où le lecteur est maître et la carte esclave, mais à un dialogue entre le lecteur portatif (qui devient esclave) et un autre lecteur maître.This insertion can trigger the execution of other internal executable programs (P2), different from the executable programs (P1) of the reader mode. Indeed, the emulation mode is no longer used for a dialogue between the portable reader and the card where the reader is master and the slave card, but for a dialogue between the portable reader (which becomes slave) and another master reader.
Un système de verrouillage est de préférence prévu pour rendre la carte d'interface 20 solidaire du lecteur portatif 10. Une touche de verrouillage peut être prévue à cet effet parmi les touches 15. A locking system is preferably provided to make the interface card 20 integral with the portable reader 10. A locking key can be provided for this purpose among the keys 15.
Un détecteur de présence de carte d'interface peut être prévu dans le lecteur portatif. Ce peut être un contacteur mis dans un premier état par la présence de la carte d'interface et dans un deuxième état en l'absence de la carte. Ce détecteur ne serait pas activé par une carte à puce standard telle que la carte 30. An interface card presence detector may be provided in the portable reader. It can be a contactor put in a first state by the presence of the interface card and in a second state in the absence of the card. This detector would not be activated by a standard smart card such as card 30.
On peut prévoir aussi que le déroulement des programmes du lecteur portatif est déclenché par l'activation d'une touche par l'utilisateur, ou encore par une horloge périodique interne qui "réveille" périodiquement le microprocesseur pour lui faire exécuter un programme de reconnaissance de la situation présente (carte d'interface présente ou absente, carte à puce présente ou absente, etc.) et les programmes découlant de cette reconnaissance. It can also be provided that the running of the programs of the portable reader is triggered by the activation of a key by the user, or even by an internal periodic clock which periodically "wakes up" the microprocessor to make it execute a program for recognizing the present situation (interface card present or absent, smart card present or absent, etc.) and the programs resulting from this recognition.
En mode-lecteur, le lecteur est alimenté par sa pile ou batterie propre et il fonctionne sur son horloge interne. En mode-émulation, il est alimenté par le lecteur maître et reçoit l'alimentation et l'horloge de ce dernier. On peut d'ailleurs prévoir que le lecteur portatif (esclave) comporte soit un détecteur de niveau de tension (apte à mesurer la tension présente sur un contact, par exemple C1, réservé normalement à l'alimentation d'une carte à puce) soit un détecteur de fréquence lui permettant de savoir s'il doit fonctionner en mode émulation de carte ou non. In reader mode, the reader is powered by its own battery and operates on its internal clock. In emulation mode, it is supplied by the master reader and receives the latter's power and clock. It can moreover be provided that the portable reader (slave) comprises either a voltage level detector (capable of measuring the voltage present on a contact, for example C1, normally reserved for supplying a smart card) or a frequency detector allowing it to know whether it should operate in card emulation mode or not.
Dans le premier cas, le détecteur de tension peut être une ligne d'un port du microprocesseur (c'est à dire une liaison avec le microprocesseur) relié sur le contact C1 lui-même relié à la masse à travers une résistance. En mode lecteur, le détecteur détecte une tension de 0 volts. En mode émulation il en détecte une de 5 volts quand le lecteur maître fournit une tension de 5 volts. Dans le deuxième cas, le mode d'émulation peut être réveillé par un dispositif de fronts d'horloge, c'est à dire qu'un circuit de veille active le microprocesseur pour passer en module émulation. In the first case, the voltage detector can be a line from a port of the microprocessor (that is to say a link with the microprocessor) connected to the contact C1 itself connected to ground through a resistor. In reader mode, the detector detects a voltage of 0 volts. In emulation mode it detects one of 5 volts when the master reader supplies a voltage of 5 volts. In the second case, the emulation mode can be awakened by a clock front device, that is to say that a standby circuit activates the microprocessor to switch to the emulation module.
L'organigramme de la figure 2 rappelle le principe de double mode de fonctionnement du lecteur selon l'invention. The flowchart of Figure 2 recalls the principle of dual mode of operation of the reader according to the invention.
Les applications de ce lecteur sont par exemple les suivantes
Portefeuille électronique : En mode-lecteur, le lecteur de carte à puce peut contenir la carte et la protéger pendant son transport. Il peut aussi jouer le rôle de gardien en prévenant son propriétaire de l'absence de la carte : le buzzer 17 peut être activé systématiquement si la carte n'est pas dans le lecteur alors que le propriétaire n'a pas effectué une opération qu'il doit faire en retirant la carte (par exemple enfoncement d'une touche spécifique).The applications of this player are for example the following
Electronic wallet: In reader mode, the smart card reader can hold the card and protect it during transport. It can also play the role of guardian by warning its owner of the absence of the card: the buzzer 17 can be systematically activated if the card is not in the reader whereas the owner has not carried out an operation that he must do so by removing the card (for example pressing a specific key).
Outil de question : Le lecteur garde une image des transactions effectuées par la carte, en particulier pour le domaine bancaire, évitant la nécessité d'imprimer des tickets. Question tool: The reader keeps an image of the transactions carried out by the card, in particular for the banking sector, avoiding the need to print tickets.
Outil de consultation : si le lecteur est muni d'un afficheur et d'un clavier, il permet à l'utilisateur de consulter sa carte à puce à tout moment. Ceci est utile en particulier pour les applications de porte-monnaie électronique. Le lecteur lui-même peut être consulté comme une carte à puce, à l'aide d'un lecteur de bureau, notamment pour avoir un historique des transactions. Consultation tool: if the reader is equipped with a display and a keyboard, it allows the user to consult his smart card at any time. This is useful especially for electronic wallet applications. The reader itself can be viewed like a smart card, using a desktop reader, in particular to have a transaction history.
Outil de collecte d'information : Dans certaines applications, les terminaux de transaction ne sont pas raccordés à un serveur central qui centralise toutes les transactions effectuées (terminaux dits "off-line" par opposition aux terminaux "on-line"). I1 est alors nécessaire de venir physiquement, quand la mémoire du terminal est pleine, collecter les informations. Le plus simple est de faire cette collecte via le connecteur de carte à puce du terminal. Comme une carte à puce ne dispose pas de suffisamment de mémoire pour collecter toutes les informations utiles, le lecteur selon l'invention, fonctionnant en mode-émulation avec la carte d'interface 20 et muni d'une mémoire suffisante, est bien adapté pour cette collecte d'informations. Information gathering tool: In some applications, the transaction terminals are not connected to a central server which centralizes all the transactions carried out (so-called "off-line" terminals as opposed to "on-line" terminals). It is then necessary to come physically, when the memory of the terminal is full, to collect the information. The easiest way is to do this collection via the terminal's smart card connector. As a smart card does not have enough memory to collect all the useful information, the reader according to the invention, operating in emulation mode with the interface card 20 and provided with sufficient memory, is well suited for this information gathering.
Dans des applications grand public comme la santé par exemple, des informations comme l'adresse du porteur sont libres en accès lecture dans la carte à puce. Le lecteur selon l'invention permet de collecter par exemple les adresses de chaque personne rencontrée. In consumer applications such as health, for example, information such as the address of the wearer is free for read access in the smart card. The reader according to the invention makes it possible, for example, to collect the addresses of each person encountered.
Il fonctionne alors en mode lecteur. It then works in reader mode.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9503155A FR2731818B1 (en) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | PORTABLE CHIP CARD READER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9503155A FR2731818B1 (en) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | PORTABLE CHIP CARD READER |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2731818A1 true FR2731818A1 (en) | 1996-09-20 |
| FR2731818B1 FR2731818B1 (en) | 1997-05-16 |
Family
ID=9477156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9503155A Expired - Fee Related FR2731818B1 (en) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | PORTABLE CHIP CARD READER |
Country Status (1)
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| FR2731818B1 (en) | 1997-05-16 |
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