CN101515814A - 增强型近距离无线通信装置及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种eNFC装置及其实现方法，该装置设置于移动终端，上述装置包括一个近距离无线通信eNFC芯片、以及通过天线接口与eNFC芯片连接的NFC天线，其中，eNFC芯片包括处理器单元，eNFC芯片包括多个SIM卡接口，其中，多个SIM卡接口用于将eNFC芯片与多个SIM卡相连接，处理器单元用于选择SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡使用NFC天线同阅读器进行通信。本发明提高了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种增强型近距离无线通信(enhanced Near Field Communication，简称为eNFC)装置及其实现方法。
背景技术
目前，非接触式集成电路(Contactless Integrated Circuit，简称为CIC)的应用越来越广泛，例如，可以应用在公共交通、门禁系统、餐饮行业等。同时，移动终端的应用也越来越普遍，移动终端已经成为人们日常生活的必需品，因此，移动终端同IC卡的结合必然能够给人们的生活带来更多的便利。
针对移动终端同非接触式IC的结合方案，目前已经有了比较多的方案可以提供选择。其中，近距离无线通信(Near FieldCommunication，简称为NFC)技术是主流方案，NFC采用13.56MHz的工作频段，它可以实现非接触式IC卡模拟、读卡器、点对点数据交换的功能，数据传输率可以达到424kbps。在NFC方案的基础上，又衍生出了eNFC方案，eNFC方案是NFC方案的改进，eNFC方案将需要保密和鉴权的信息放到客户识别模块(Subscriber IdentityModel，简称为SIM)卡中，通过SIM卡中的应用程序完成各种应用。
在采用eNFC方案的移动终端中，所有的应用程序都存储在SIM卡中，移动运营商可以在发行SIM卡的同时，捆绑其NFC应用，这样，用户在更换移动终端时，不需要考虑预先订购的NFC业务会随移动终端更换而重新办理，从而方便了用户对不同终端的使用，这也使eNFC方案受到了行业内的广泛关注。
目前，终端使用的应用主要存储在SIM卡中，并且不同的运营商可能会推出不同的NFC业务，为了能够同时享受到多个运营商的服务，用户可以购买多个运营商的不同SIM卡。目前，为了方便用户使用多个运营商的SIM卡，移动终端中会集成两个或者更多的无线通信单元，例如，目前应用比较广泛的是双模双待和单模双待移动终端。在这些移动终端中，虽然能够放置两张SIM卡，但是仅有一个卡所在的卡槽与终端中的eNFC芯片相连接，因此仅能有一个卡进行刷卡操作，如果用户希望用另一张卡进行刷卡操作，就需要将两张卡的位置交换，这会增加用户的操作，不利于用户使用SIM卡中的eNFC应用。
目前，针对相关技术中不易实现多个执行eNFC应用的SIM卡之间的切换的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中不易实现多个执行eNFC应用的SIM卡之间的切换的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种eNFC装置及其实现方法，以解决上述问题中的至少之一。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种eNFC装置。
根据本发明的eNFC装置，设置于移动终端，上述装置包括一个近距离无线通信eNFC芯片、以及通过天线接口与eNFC芯片连接的NFC天线，其中，eNFC芯片包括处理器单元，eNFC芯片包括多个SIM卡接口，其中，多个SIM卡接口用于将eNFC芯片与多个SIM卡相连接，处理器单元用于选择SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡使用NFC天线同阅读器进行通信。
优选地，eNFC芯片进一步包括：电源管理模块，用于为多个SIM卡接口中的一个或多个提供电源。
优选地，eNFC芯片进一步包括：时钟单元，用于为多个SIM卡接口中的一个或多个提供时钟。
优选地，eNFC芯片进一步包括：主机通信模块，用于实现移动终端的终端主控模块与eNFC芯片的通信，并将来自终端主控模块的控制命令传输至处理器单元，其中，控制信令用于选择并控制SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡使用NFC天线同阅读器进行通信。
优选地，处理器单元根据来自eNFC装置中的主机通信模块的指示，禁止SIM卡接口对应的SIM卡的刷卡功能。
优选地，处理器单元根据来自eNFC装置中的主机通信模块的指示，按照预定顺序选择SIM卡接口对应的SIM卡执行刷卡功能。
优选地，eNFC芯片进一步包括：非易失存储单元，用于存储来自eNFC装置中的主机通信模块的控制信令，其中，控制信令用于选择并控制SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡使用NFC天线同阅读器进行通信。
优选地，非易失存储单元还用于存储刷卡顺序、以及被禁止使用的SIM卡接口的信息。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种eNFC的实现方法。
根据本发明的eNFC的实现方法，应用于包括上述的eNFC装置的移动终端，上述方法包括：移动终端的eNFC芯片建立eNFC芯片与阅读器的射频通信链路，并建立多个SIM卡中的一个SIM卡和阅读器的数据通信链路；在与阅读器建立数据通信链路的SIM卡向阅读器执行的刷卡操作失败的情况下，eNFC芯片重新建立射频通信链路，并建立多个SIM卡中允许使用的其它SIM卡与阅读器的数据通信链路。
优选地，在建立上述多个SIM卡中的其它SIM卡与阅读器的数据通信链路的情况下，移动终端每一次仅建立其它SIM卡中的一个SIM卡与阅读器的通信链路，直至与阅读器建立数据通信链路的一个SIM卡的刷卡操作成功或所有允许使用的SIM卡的刷卡操作均失败。
通过本发明，采用在eNFC芯片上设置多个SIM卡接口的方法，解决了相关技术中移动终端不能同时使用多个eNFC应用的问题，进而提高了用户体验。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的eNFC装置的结构框图；
图2是根据本发明实施例的双待移动终端的系统框图；
图3是根据本发明实施例的eNFC的实现方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的eNFC的实现方法的详细流程图。
具体实施方式
功能概述
考虑到相关技术中移动终端不能同时使用多个eNFC应用的问题，即，为了方便用户同时使用多家运营商或者同一运营商不同SIM卡的eNFC应用，本发明提供了一种eNFC装置及其实现方法，通过在eNFC芯片上设置多个SIM卡接口，并通过处理器单元控制eNFC装置选择使用的SIM卡，使得包括该eNFC装置的移动终端能够有与多张SIM卡同时进行eNFC通信的能力。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
装置实施例
根据本发明的实施例，提供了一种eNFC装置，该装置设置于移动终端。
图1是根据本发明实施例的eNFC装置的结构框图，如图1所示，上述装置包括一个eNFC芯片A、以及通过天线接口与eNFC芯片连接的NFC天线B，下面对eNFC芯片A的结构进行描述。
eNFC芯片A包括多个SIM卡接口(例如，图1示出了SIM卡接口1和SIM卡接口2)、处理器单元4、时钟单元6、电源管理模块8、NFC天线接口10、主机通信模块3，下面对上述结构进行详细描述。
多个SIM卡接口(例如，图1示出了SIM卡接口1和SIM卡接口2)，用于将eNFC芯片A与多个SIM卡相连接。其中，多个SIM卡接口可以均为单线协议(Single Wire Protocol，简称为SWP)接口。多个SIM卡接口可以同时和多个SIM卡相连接，完成eNFC芯片到SIM卡的通信功能。
处理器单元4，包括但不限于中央处理器42(Central ProcessingUnit，简称为CPU)、随机存储器44(Random Access Memory，简称为RAM)和闪存器46(Flash)，用于完成SIM卡交互、NFC天线收发以及同主机通信的功能，在设置了多个SIM卡接口之后，处理器单元4用于选择SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡可以使用NFC天线同阅读器进行通信。
时钟单元6，从晶体、晶振、外部时钟源等输入时钟，向处理器单元4、NFC射频单元、通信接口单元等提供时钟，并接受处理器单元4的控制，完成时钟的管理与配置。时钟单元6还用于为多个SIM卡接口中的一个或多个提供时钟。
电源管理模块8，用于为多个SIM卡接口中的一个或多个提供电源，以及提供eNFC芯片内部各个功能模块的供电管理功能。需要说明的是，本发明实施例中的电源管理模块8可以向多个SIM卡供电，并可以根据处理器单元4的控制实现对某个或某几个SIM卡的单独供电。
NFC天线接口10，用于连接NFC天线，以便完成后续射频收发。
主机通信模块3，用于实现移动终端的终端主控模块与eNFC芯片的通信，并将来自终端主控模块的控制命令传输至处理器单元，其中，控制信令除包括eNFC相关的信令外，还用于选择并控制SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡可以使用NFC天线同阅读器进行通信。一般是通用串行收发总线接口(Universalasynchronous receiver/transmitter，简称为UART)、IC互联接口(Inter-Integrated Circuit，简称为I2C)、串行外设接口(SerialPeripheral Interface，简称为SPI)等串行接口，用于完成移动终端处理器同eNFC芯片内部处理器单元的通信。
需要说明的是，处理器单元4根据来自主机通信模块3的指示，禁止SIM卡接口对应的SIM卡的刷卡功能，或者按照预定顺序选择SIM卡接口对应的SIM卡执行刷卡功能，其中，可以优先选择某个SIM卡执行刷卡功能。
进一步地，eNFC芯片还可以包括：非易失存储单元，用于存储来自eNFC装置中的主机通信模块的控制信令，其中，控制信令用于选择并控制SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡使用NFC天线同阅读器进行通信，该非易失存储单元可以通过处理器单元4中的闪存器46来实现，也可以直接设置在eNFC芯片中。这里的非易失存储单元还用于存储刷卡顺序、以及被禁止使用的SIM卡接口的信息。
进一步地，eNFC芯片还可以包括：第一链路建立模块和第二链路建立模块(图中未示出)，其中，第一链路建立模块，用于建立eNFC装置与靠近eNFC装置的阅读器之间的射频通信链路；第二链路建立模块，用于在第一链路建立模块进行链路建立之后，建立连接至NFC天线的SIM卡接口所对应的SIM卡与靠近eNFC装置的阅读器之间的数据通信链路。
并且，NFC天线B进一步用于检测阅读器产生的场强，并在检测的场强达到预定要求的情况下通知第一链路建立模块进行链路建立。
图2是根据本发明实施例的双待移动终端的系统框图，如图2所示，该移动终端包括：主控模块(对于智能手机，该模块可以是应用处理器单元)、基带处单元、射频单元1、射频单位2、键盘、液晶显示屏(Liquid Crystal Display，简称为LCD)、上述的eNFC装置(该装置可以包括一个eNFC芯片和至少一个NFC天线)、以及SIM卡1和SIM卡2。
其中，上述的主控模块可以设置在eNFC装置中，也可以独立地设置在移动终端中。
通过该实施例，提供了可以同时实现多SIM卡的eNFC应用的移动终端，为用户切换SIM卡提供了便利。
方法实施例
根据本发明的实施例，提供了一种eNFC的实现方法，应用于包括上述的eNFC装置的移动终端。
图3是根据本发明实施例的eNFC的实现方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下的步骤S302至步骤S304：
步骤S302，移动终端的eNFC芯片建立eNFC芯片与阅读器的射频通信链路，并建立多个SIM卡中的一个SIM卡和阅读器的数据通信链路。
步骤S304，在与阅读器建立数据通信链路的SIM卡和阅读器执行的刷卡操作失败的情况下，eNFC芯片重新建立射频通信链路，并建立多个SIM卡中允许使用的其它SIM卡与阅读器的数据通信链路。
其中，在建立多个SIM卡中的其它SIM卡与阅读器的数据通信链路的情况下，移动终端每一次仅建立其它SIM卡中的一个SIM卡与阅读器的通信链路，直至与阅读器建立数据通信链路的一个SIM卡的刷卡操作成功或所有允许使用的SIM卡的刷卡操作均失败。
通过本发明，采用在eNFC芯片上设置多个SIM卡接口的方法，解决了相关技术中移动终端不能同时使用多个eNFC应用的问题，进而提高了用户体验。
下面结合附图以双SIM卡移动终端为例，对本发明实施例的实现过程进行详细描述。
图4是根据本发明实施例的eNFC的实现方法的详细流程图，如图4所示，当移动终端使用卡模式同阅读器进行通信时，包括如下的步骤S402至步骤S414：
步骤S402，判断NFC天线靠近阅读器是否可以开始刷卡，具体地，在NFC天线靠近阅读器时，可以检测到阅读器天线产生的场强，并根据相关NFC规范判断该场强是否满足NFC规范中通信要求，如果满足要求，则进行至步骤S404，如果没有满足要求，继续等待，即，继续执行步骤S402。
步骤S404，eNFC芯片先同阅读器(也可以称为读卡器，这并不影响发明的本质)建立连接射频通信链路，再建立SIM卡1同阅读器的数据通信链路，从逻辑上讲，从阅读器看来，移动终端只有一张SIM卡，即，SIM卡1，进行至步骤S406。
需要说明的是，当移动终端主电池电量消耗完毕，移动终端无法开机时，NFC天线通过接收阅读器的能量来使eNFC芯片正常工作，但是由于通过天线接收的能量有限，为了节约有限的能量，所以，此时一般会只开启一张SIM卡的供电，而其它SIM卡的供电和与之相连的SIM卡接口电路也可以相应的关闭。
步骤S406，根据eNFC规范完成刷卡操作，判断阅读器与SIM卡1是否建立交易连接，如果阅读器拒绝SIM卡1(即，未建立交易连接)，则进行至步骤S410，否则，进行至步骤S408。
步骤S408，进行刷卡交易，完成刷卡，结束流程。
步骤S410，eNFC芯片先同阅读器建立连接射频通信链路，再建立SIM卡2同阅读器的数据通信链路，从逻辑上讲，从阅读器看来，移动终端只有一张SIM卡，即，SIM卡2，进行至步骤S412。
步骤S412，根据eNFC规范完成刷卡操作，判断阅读器与SIM卡2是否建立交易连接，如果建立交易连接，则进行至步骤S414，如果阅读器拒绝SIM卡2，(即，未建立交易连接)，判断是否移动终端内的所有SIM卡都已经轮询完毕，如果判断结果为否，则继续一一选通剩余的SIM卡，完成与步骤S410和步骤S412类似的操作；如果判断结果为是，则结束流程。
步骤S414，进行刷卡交易，完成刷卡，结束流程。
需要说明的是，在掉电使用卡模式时，由于NFC天线接收到的能量有限，可能无法同时为多张SIM卡供电，因此，在掉电模式下，只有选通某一SIM卡建立数据通信链路时，才由eNFC芯片向其供电，从而最大程度地节省了能量。
通过该实施例，可以使同一个终端中同时使用多个SIM卡的eNFC应用成为可能，方便了消费者，提高了用户体验。
需要说明的是，对于本发明的上述实施例，还可以实现如下功能：
(1)用户可能希望禁止某一张SIM卡的刷卡功能，这样，根据本发明的实施例，可以通过主控模块向eNFC芯片发出控制命令，eNFC芯片中的处理器单元会识别控制命令，禁止对应的SIM卡的刷卡功能，这时，在上述的方法实施例的流程中，轮询SIM时就会绕过被禁止的SIM卡。
优选地，禁止SIM卡刷卡的功能在手机掉电之后也可以实现，具体处理为：eNFC芯片中的处理器单元会将禁止的SIM卡列表存储在闪存器46中，掉电刷卡时，轮询SIM卡时就可以绕过被禁止的SIM卡。
(2)用户可能还希望优选某一张SIM卡的刷卡功能，根据本发明的实施例，可以通过主控模块向eNFC芯片发出控制命令，eNFC芯片中的处理器单元会识别控制命令，阅读器需要刷卡时，优先选择用户设定的SIM卡，然后再轮询其它SIM卡；或者用户会设定轮询顺序，轮询时根据用户的设定顺序来使用。
优选地，用户设定的优先SIM卡或者轮询顺序表也可以存储在闪存器46中，这样，当掉电刷卡时，也可以继续按照这个顺序进行。
尽管之前主要以双卡移动终端为例描述了本发明的eNFC通信装置和方法，但是本领域技术人员应当理解，本发明还可以应用于包含多个卡的终端，其具体实施过程与双卡终端中的类似，这里不再重复。
此外，当移动终端使用阅读器模式读取标签时，由于不涉及到SIM卡认证等操作，所以，与现有的eNFC技术的实现方式相一致，eNFC芯片通过天线读取标签，同时将数据发送给主控CPU。
综上所述，通过本发明的上述实施例，采用在eNFC芯片上设置多个SIM卡接口的方法，解决了相关技术中移动终端不能同时使用多个eNFC应用的问题，进而提高了用户体验。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种增强型近距离无线通信eNFC装置，设置于移动终端，所述装置包括一个eNFC芯片、以及通过天线接口与所述eNFC芯片连接的NFC天线，其中，所述eNFC芯片包括处理器单元，其特征在于，
所述eNFC芯片包括多个SIM卡接口，其中，所述多个SIM卡接口用于将所述eNFC芯片与多个SIM卡相连接，所述处理器单元用于选择SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡使用所述NFC天线同阅读器进行通信。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述eNFC芯片进一步包括：
电源管理模块，用于为所述多个SIM卡接口中的一个或多个提供电源。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述eNFC芯片进一步包括：
时钟单元，用于为所述多个SIM卡接口中的一个或多个提供时钟。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述eNFC芯片进一步包括：
主机通信模块，用于实现所述移动终端的终端主控模块与所述eNFC芯片的通信，并将来自所述终端主控模块的控制命令传输至所述处理器单元，其中，所述控制信令用于选择并控制SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡使用所述NFC天线同所述阅读器进行通信。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述eNFC芯片进一步包括：
非易失存储单元，用于存储来自所述主机通信模块的控制信令，其中，所述控制信令用于选择并控制SIM卡接口，与被选择的SIM卡接口连接的SIM卡使用所述NFC天线同所述阅读器进行通信。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述非易失存储单元还用于存储刷卡顺序、以及被禁止使用的SIM卡接口的信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器单元根据来自所述主机通信模块的指示，禁止SIM卡接口对应的SIM卡的刷卡功能。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器单元根据来自所述主机通信模块的指示，按照预定顺序选择SIM卡接口对应的SIM卡执行刷卡功能。
9.一种增强型近距离无线通信eNFC的实现方法，其特征在于，包括：
所述移动终端的eNFC芯片建立所述eNFC芯片与阅读器的射频通信链路，并建立所述多个SIM卡中的一个SIM卡和所述阅读器的数据通信链路；
在与所述阅读器建立所述数据通信链路的所述SIM卡向所述阅读器执行的刷卡操作失败的情况下，所述eNFC芯片重新建立所述射频通信链路，并建立所述多个SIM卡中允许使用的其它SIM卡与所述阅读器的数据通信链路。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在建立所述多个SIM卡中的所述其它SIM卡与所述阅读器的数据通信链路的情况下，所述移动终端每一次仅建立所述其它SIM卡中的一个SIM卡与所述阅读器的通信链路，直至与所述阅读器建立数据通信链路的一个SIM卡的刷卡操作成功或所有允许使用的SIM卡的刷卡操作均失败。
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