CN101009506A - 用于移动通信终端的电池组和使用其的近距离通信方法 - Google Patents

用于移动通信终端的电池组和使用其的近距离通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于移动通信终端的电池组和使用其的NFC方法，该电池组通过NFC单元与外部进行非接触NFC。该用于移动通信终端的电池组包括NFC单元、智能卡单元和天线。该NFC单元通过非接触NFC而与移动通信终端主体进行通信并与外部进行通信。所述智能卡单元与所述NFC单元进行通信。所述天线构造成使得所述NFC单元通过所述天线通过非接触NFC发送/接收信号。因此，即使频繁安装和拆卸所述移动通信终端的电池组，也可以防止通过所述天线发送/接收的模拟信号的特性改变。

Description

用于移动通信终端的电池组和使用其的近距离通信方法
技术领域
本发明总体上涉及近距离通信(NFC，Near Field Communication)，更具体地涉及一种用于移动通信终端的电池组及使用该电池组的NFC方法，该电池组使得可以通过NFC单元与外部进行非接触NFC。
背景技术
术语“NFC”是指非接触近距离通信技术，该技术可以通过应用采用13.56MHz频带的射频识别(RFID)技术以低功率在短距离上传送数据。NFC已主要被欧洲计算机制造商协会(ECMA)国际组织标准化。诺基亚、索尼和菲利普已参与到NFC的标准化和商业化当中。
当使用NFC时，仅通过使两个或更多个终端彼此靠近而不需要用户进行操作，就不仅可以交换诸如电话号码的基本信息，而且可以交换诸如运动图像专家组-1/2音频第三层(MP3)文件和图像的数据。
同时，已引入移动通信终端用作信用卡或储值卡，其中，在所述移动通信终端主体的背部中包括可以安装智能卡的模块并且在电池组中容纳有天线。
图1是传统的移动通信终端的分解立体图。
参照图1，该传统的移动通信终端包括移动通信终端主体110和电池组120。
该传统的移动通信终端主体110被构造成，在移动通信终端主体110的背部安装有智能卡芯片。例如，可以在移动通信终端主体110的背部中形成有与遵守国际标准组织(ISO)7816标准的智能卡芯片规范相对应的插槽111。
当在移动通信终端主体110的背部中的插槽111内安装支持信用卡或储值卡功能的智能卡芯片，并且将包含天线的电池组120安装在移动通信终端主体110上时，智能卡芯片和包括在移动通信终端主体110中的基带芯片通过ISO 7816协议等进行通信，来自智能卡芯片的模拟信号通过移动通信终端主体110与电池组120之间的连接端子113和121而传送给天线，并且天线接收到的模拟信号通过连接端子113和121传送给智能卡芯片。
通常，天线信号是高频模拟信号。智能卡和天线之间的信号传输特性是影响天线特性的非常重要的因素。因此，当通过移动通信终端主体110与电池组120之间的连接端子113和121在智能卡芯片和天线之间发送/接收模拟信号时，必须适当地保持移动通信终端主体110与电池组120之间的连接端子113和121的信号传输特性。
然而，电池组120的连接端子121或移动通信终端主体110的连接端子113由于电池组120的频繁安装和拆卸而会覆盖有灰尘或老化，因此连接端子113和121的信号传输特性可能显著变化。
当移动通信终端主体110与电池组120之间的连接端子113和121的信号传输特性显著变化时，通过天线从外部接收的信号和传送至外部的信号会失真。因此，会出现如下严重的问题：错误地执行通过智能卡芯片进行的储值卡或信用卡的交易。
因此，迫切需要这样的新电池组和使用该电池组的NFC方法，该电池组使得：即使相对于移动通信终端安装和拆卸电池组，通过天线发送/接收的信号的特性也不会改变，并且允许不同的移动通信终端以对等(P2P)的方式以及通过与读取器的通信来交换期望的数据。
发明内容
因此，考虑到现有技术中出现的上述问题作出了本发明，本发明的一个目的在于提供一种用于移动通信终端的电池组和使用该电池组的NFC方法，该电池组使得：即使相对于移动通信终端频繁地安装和拆卸电池组，通过天线发送/接收的信号的特性也不会改变。
本发明的另一目的在于提供一种用于移动通信终端的电池组和使用该电池组的NFC方法，该电池组使得：在使两个或更多个移动通信终端彼此靠近时，在不需要用户进行操作的情况下，所述移动通信终端能够不仅交换诸如电话号码的基本信息，而且交换MP3文件、相片数据、诸如认证证书的用于电子商务的信息。
本发明的又一目的在于提供一种用于移动通信终端的电池组，该电池组使得遵守普通接触/非接触智能卡的ISO 7816或ISO 14443协议以及NFC通信的SigIn-SigOut Connection(S2C)协议的智能卡模块能够以插件的方式插入并与NFC通信兼容。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于移动通信终端的电池组，该电池组包括：NFC单元，用于通过非接触NFC与移动通信终端主体通信并与外部通信；智能卡单元，用于与所述NFC单元通信；以及天线，该天线被构造成使得所述NFC单元通过非接触NFC发送/接收信号。
所述NFC单元包括所有根据NFC标准进行NFC的电路装置。
所述智能卡模块包括所有类型的IC卡，用于存储个人信息、用户ID、用于服务用途所存储的钱数、数字权限管理(DRM)信息以及认证证书有关的信息。
所述NFC单元可以通过基于数字通信协议发送/接收数字信号而与所述移动通信终端进行通信。
所述移动通信终端的电池组还可以包括协议匹配单元，用于在所述NFC单元与所述智能卡单元之间进行协议转换。
在所述NFC单元与所述天线之间可以布置有天线匹配电路。
另外，本发明提供了一种NFC方法，该方法包括如下步骤：移动通信终端的电池组内的NFC单元与移动通信终端主体进行通信；所述NFC单元经由非接触NFC通过所述电池组内的天线发送/接收信号而与外部进行通信；以及智能卡单元与所述NFC单元进行通信。
在与所述移动通信终端主体进行通信的所述步骤中，所述NFC单元可以通过基于数字通信协议发送/接收数字信号，而与所述移动通信终端主体进行通信。
所述NFC方法还可以包括这样的步骤：在所述NFC单元与所述智能卡单元之间进行协议转换。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中将更加清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，在附图中：
图1是传统的移动通信终端的分解立体图；
图2是根据本发明实施例的用于移动通信终端的电池组的框图；
图3是根据本发明另一实施例的用于移动通信终端的电池组的框图；
图4是图3所示的协议匹配单元的示例的框图；
图5是图3所示的智能卡模块的示例的框图；
图6是根据本发明实施例的NFC方法的流程图；
图7是示出了根据本发明的使用移动通信终端的示例的视图；以及
图8是表示根据本发明的使用移动通信终端的另一示例的视图。
具体实施方式
下面将参照附图结合优选实施例详细地描述本发明。
图2是根据本发明实施例的用于移动通信终端的电池组的框图。
参照图2，根据本发明实施例的用于移动通信终端的电池组200包括NFC单元210、智能卡单元220和天线230。
配备有图2所示的电池组200的移动通信终端可以通过与读取器进行通信而执行如储值卡或信用卡中的智能卡的功能。配备有图2所示的电池组200的移动通信终端也可以与配备有不同的NFC装置的对等移动通信终端，即配备有结构与图2所示的电池组200相对应的装置的移动通信终端交换数据，例如个人信息、电话号码信息和/或版权信息。
NFC单元210与移动通信终端主体的基带芯片100进行通信，并且还通过非接触NFC与外部进行通信。NFC单元210可以通过连接器与移动通信终端主体相连，并且可以基于诸如I2C、SPI或UART的数字通信协议发送/接收数字信号，而与移动通信终端主体的基带芯片100进行通信。NFC单元210和基带芯片100可以通过形成在传统的移动通信终端的电池组和终端主体中的接触端子相连接，并且除了传统的接触端子以外还可以通过新形成在电池组和终端主体中的接触端子相连接。即，电池组内的NFC单元210和移动通信终端内的基带芯片100可以使用所有类型的电池组和终端主体的接触端子相连接。
NFC单元210可以生成与从移动通信终端主体的基带芯片100或智能卡单元220接收的信号相对应的射频(RF)信号，并通过天线230将所生成的RF信号发送给读取器或对等终端。另外，NFC单元210可以生成与通过天线230接收的RF信号相对应的信号，并将生成的信号发送给移动通信终端主体的基带芯片100或智能卡单元220。
智能卡单元220与NFC单元210进行通信。智能卡单元220与NFC单元210之间的通信可以通过S2C协议进行。
智能卡单元220可以包括智能卡模块，所述智能卡模块包括所有类型的集成电路(IC)卡，用于存储个人信息、用户ID、用于服务用途所存储的钱数、数字权限管理(DRM)信息、认证证书信息等。
在图2的实施例中，即使200相对于移动通信终端主体频繁地安装和拆卸电池组，对于天线230的触点也没有影响。即，在图2的实施例中，天线230(通过天线匹配电路等)与电池组200内的NFC单元210相连，并且电池组200的安装和拆卸仅改变了NFC单元210与移动通信终端主体的基带芯片100之间的接触。
然而，由于NFC单元210和基带芯片100通过数字信号彼此通信，因此即使由于电池组200的重复安装和拆卸而出现了触点的阻抗变化，也不会有很大影响。因此，如果使用图2中所示的移动通信终端的电池组200进行NFC，则可以防止通过天线所发送/接收的模拟信号的特性因电池组200的频繁安装和拆卸而改变。
图3是根据本发明另一实施例的用于移动通信终端的电池组的框图。
参照图3，根据本发明另一实施例的用于移动通信终端的电池组300包括NFC单元310、协议匹配单元340、智能卡单元320和天线330。
与图2所示的电池组200相似，图3所示的电池组300可以通过与读取器进行通信而执行如储值卡或信用卡中的智能卡的功能，并且也可以与配备有不同的NFC装置的对等移动通信终端交换数据，例如个人信息、电话号码信息和/或版权信息。
NFC单元310与移动通信终端主体的基带芯片100进行通信，并且还通过非接触NFC与外部进行通信。NFC单元310可以通过接触端子与移动通信终端主体相连，并且可以通过基于诸如I2C、SPI或UART的数字通信协议发送/接收数字信号，而与移动通信终端主体的基带芯片100进行通信。
NFC单元310可以生成与从移动通信终端主体的基带芯片100或智能卡单元320接收的信号相对应的RF信号，并通过天线330将所生成的RF信号发送给读取器或对等终端。另外，NFC单元310可以生成与通过天线330接收的RF信号相对应的信号，并将生成的信号发送给移动通信终端主体的基带芯片100或智能卡单元320。
协议匹配单元340在NFC单元310与智能卡单元320之间进行协议转换。例如，在其中NFC单元310通过S2C协议进行通信而智能卡单元320通过ISO 7816或ISO 14443协议进行通信的情况下，协议匹配单元340将基于S2C协议的信号转换为基于ISO 7816或ISO 14443协议的信号，并将基于ISO 7816或ISO 14443协议的信号转换为基于S2C协议的信号。
在这种情况下，协议匹配单元340可以根据智能卡单元320中所用的智能卡模块322的类型而进行协议转换。在这种情况下，智能卡单元320可以向协议匹配单元340发送表示智能卡模块322的类型的芯片识别信号。协议匹配单元340可以使用所接收的芯片识别信号来识别智能卡模块322的类型，然后进行协议转换。
智能卡单元320通过协议匹配单元340而与NFC单元310进行通信。
智能卡单元320可以包括智能卡模块322，所述智能卡模块包括所有类型的IC卡，用于存储个人信息、用户ID、用于服务用途所存储的钱数、DRM信息、认证证书信息等。
在这种情况下，智能卡单元320可以包括供智能卡模块322插入的插件式插槽321。换言之，可以将各种类型的支持各种协议的智能卡模块322插入到插件式插槽321中。
在图3的实施例中，天线330与电池组300内的NFC单元310接触，并且电池组300的安装和拆卸仅改变了NFC单元310与移动通信终端主体的基带芯片100之间的接触，如图2所示。
因此，如果使用图3所示的移动通信终端的电池组来进行NFC，则可以防止通过天线所发送/接收的模拟信号的特性因电池组300的频繁安装和拆卸而改变。
图4是图3所示的协议匹配单元340的示例的框图。
参照图4，该协议匹配单元包括选择单元410和协议转换单元420。
在其中智能卡单元和NFC单元通过相同的协议发送/接收信号的情况下，选择单元410将输入至NFC单元和从其输出的信号旁路至智能卡单元。
相反，在其中智能卡单元和NFC单元通过不同的协议发送/接收信号的情况下，选择单元410将输入至NFC单元和从其输出的信号输出给协议转换单元420，作为待经协议转换的信号。因此，协议转换单元420根据安装在智能卡单元中的智能卡模块的类型进行协议转换，以使得待经协议转换的信号与输入至智能卡单元和从其输出的信号兼容。
图5是图3所示的智能卡模块322的示例的框图。
参照图5，智能卡模块322可以包括中央处理单元(CPU)510、只读存储器(ROM)520、随机存取存储器(RAM)530以及电可擦除可编程ROM(EEPROM)540。
CPU 510负责智能卡模块322的总体控制。
ROM 520存储智能卡模块322的操作所需的所有系统程序。
RAM 530存储对内部数据进行操作所需的临时数据。
EEPROM 540存储与外部读卡器或其它端子相关的发送和接收所需的认证信息。
图6是根据本发明实施例的NFC方法的流程图。
参照图6，在根据本发明实施例的NFC方法中，在步骤S610，用于移动通信终端的电池组内的NFC单元与移动通信终端主体进行通信。
根据该NFC方法，NFC单元可以基于数字通信协议来发送/接收数字信号，而与移动通信终端主体进行通信。
之后，在步骤S620，NFC单元通过经由非接触NFC通过电池组内的天线发送/接收信号，而与外部进行通信。
在这种情况下，由于NFC单元和天线包括在电池组中，因此由于电池组的安装和拆卸导致触点的阻抗变化不会产生任何影响。
根据该NFC方法，在步骤S630，智能卡单元与NFC单元进行通信。
在这种情况下，NFC方法还可以包括在NFC单元与智能卡单元之间进行协议转换的步骤。该进行协议转换的步骤可以包括：根据智能卡单元中所用的智能卡模块322的类型，而在用于与NFC单元通信的第一协议与用于与智能卡单元通信的第二协议之间进行协议转换。
图6所示的相应步骤可以按照图6所示的顺序、其相反顺序或同时执行。
图7是示出了根据本发明的移动通信终端的使用示例的视图。
参照图7，根据本发明实施例的移动通信终端可以在将安装有NFC装置的电池组安装在移动通信终端上的情况下与读取器进行通信。
例如，试图经过安全门的用户可以通过使配备有图2或图3所示的电池组的移动通信终端靠近安装在安全门处的读取器，通过电池组内的天线向读取器发送认证信息而进行进入认证。当通过图7所示的移动通信终端的电池组内的天线从读取器接收到请求认证信息时，可以通过电池组内的NFC单元向智能卡模块发送基于所接收的信号的信息。在这种情况下，协议匹配单元可以在NFC单元与智能卡模块之间进行协议转换。
智能卡模块在CPU的控制下提取存储在EEPROM中的用于用户认证的诸如用户ID的认证信息。可以将所提取的认证信息发送给NFC单元，然后通过天线发送给外部读取器。如果在读取器中相应的认证成功，则用户可以经过安全门。
另外，在其中读取器用于运输或购物的支付的情况下，用户如上所述将配备有本发明的电池组的移动通信终端靠近读取器，然后如果在读取器中对于所存钱数的认证成功，则可以进行用于运输或购物的支付。
图8是示出了根据本发明的使用移动通信终端的另一示例的视图。
参照图8，根据本发明的电池组可以安装在不同的移动通信终端中，以使得移动通信终端可以彼此通信。
例如，当前大多数用户在他们的移动通信终端中存储并使用电子名卡、相片、移动图像和/或电话簿。然而，每当终端改变时，仅当存储于先前终端中的个人信息被重新输入或下载时，用户才可以在当前终端中使用相同的个人信息。
然而，在配备有根据本发明的电池组的移动通信终端中，可以在该电池组内的智能卡模块中管理个人信息。在智能卡模块中管理个人信息的情况下，可以通过移动通信终端之间的通信将个人信息移动到对等终端。
例如，可以使配备有本发明的电池组的移动通信终端彼此靠近，并且试图发送个人信息的其中一个移动通信终端可以通过天线将个人信息与认证信息一起发送给其它移动通信终端。当通过电池组内的天线接收到认证信息和个人信息时，其它移动通信终端可以通过NFC单元将基于所接收信号的信息传发送智能卡模块。在这种情况下，智能卡模块可以在CPU的控制下进行认证，并且如果认证成功，则将所接收信号中包括的个人信息存储在EEPROM中并对其进行管理。
如上所述，基于根据本发明的用于移动通信终端的电池组和使用该电池组的NFC方法，即使移动通信终端的电池组被频繁安装和拆卸，也可以防止通过天线发送/接收的模拟信号的特性发生改变。
另外，根据本发明，两个或更多个移动通信终端可以在没有用户操作的情况下，不仅交换诸如电话号码的基本信息，而且交换MP3文件、相片数据、诸如认证证书的用于电子商务的信息等，只要它们彼此靠近即可。
另外，根据本发明，不仅基于NFC的S2C协议的智能卡模块而且基于普通接触/非接触智能卡的ISO协议的智能卡模块都能够以插件方式插入到插槽中并与NFC相兼容。
另外，根据本发明，用于NFC的装置都包括在电池组中，因此可以将移动通信终端制成为重量轻且薄。
尽管为了说明的目的披露了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员可以认识到，可以在不脱离如所附权利要求所披露的本发明的范围和精神的情况下，作出各种变型、添加和替代。

Claims (13)

1、一种用于移动通信终端的电池组，该电池组包括：
近距离通信(NFC)单元，用于与移动通信终端主体进行通信并通过非接触NFC与外部进行通信；
智能卡单元，用于与所述NFC单元进行通信；以及
天线，该天线被构造成使得所述NFC单元通过非接触NFC发送/接收信号。
2、根据权利要求1所述的电池组，其中，所述NFC单元通过基于数字通信协议发送/接收数字信号而与所述移动通信终端进行通信。
3、根据权利要求2所述的电池组，该电池组还包括协议匹配单元，所述协议匹配单元用于在所述NFC单元与所述智能卡单元之间进行协议转换。
4、根据权利要求2所述的电池组，其中：
所述智能卡单元包括具有附加存储装置的智能卡模块；并且
通过S2C协议进行所述NFC单元与所述智能卡单元之间的通信。
5、根据权利要求3所述的电池组，其中，所述智能卡单元包括供插入智能卡模块的插件式插槽。
6、根据权利要求5所述的电池组，其中，所述协议匹配单元根据插入所述插件式插槽中的智能卡模块的类型，而在用于与所述NFC单元通信的第一协议与用于与所述智能卡单元通信的第二协议之间进行协议转换。
7、根据权利要求6所述的电池组，其中，所述第一协议是S2C协议，而所述第二协议是ISO协议。
8、根据权利要求6所述的电池组，其中，所述协议匹配单元包括：
选择单元，用于有选择地将输入至所述NFC单元和从所述NFC单元输出的基于S2C协议的信号旁路至所述智能卡模块，或者输出所述信号作为待经协议转换的信号；以及
协议转换单元，用于进行协议转换以使得：从所述选择单元输出的待经协议转换的所述基于S2C协议的信号与输入至所述智能卡单元和从所述智能卡单元输出的信号彼此兼容。
9、根据权利要求3或5所述的电池组，其中，所述智能卡模块响应于输入信号而输出用于用户识别的用户信息、认证证书信息、版权信息或关于用于服务用途所存钱数的信息。
10、一种NFC方法，该方法包括如下步骤：
用于移动通信终端的电池组内的NFC单元与移动通信终端主体进行通信；
所述NFC单元通过经由非接触NFC通过所述电池组内的天线发送/接收信号而与外部进行通信；以及
智能卡单元与所述NFC单元进行通信。
11、根据权利要求10所述的NFC方法，其中，与所述移动通信终端主体进行通信包括这样的步骤：所述NFC单元通过基于数字通信协议发送/接收数字信号，而与所述移动通信终端主体进行通信。
12、根据权利要求10所述的NFC方法，该方法还包括这样的步骤：在所述NFC单元与所述智能卡单元之间进行协议转换。
13、根据权利要求12所述的NFC方法，其中，所述协议转换包括这样的步骤：根据所述智能卡单元中所用的智能卡模块的类型，而在用于与所述NFC单元通信的第一协议与用于与所述智能卡单元通信的第二协议之间进行协议转换。
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