CN103999540B - 用于与便携式数据载体通信的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种用于与便携式数据载体(3)通信的装置。按照本发明的装置包括基于无线数据传输技术的用于经由第一通信通道接收和/或发送数据的第一通信接口(13)，以及基于与之不同的无接触的数据传输技术的用于经由第二通信通道接收和/或发送数据的第二通信接口(14)。还包括至第一通信接口(13)的第一软件接口(11)，在该装置中存储的应用程序(10)能够经由该第一软件接口与第一通信接口(13)通信。最后，按照本发明的装置具有第二软件接口(12)，应用程序(10)能够经由该第二软件接口与第二通信接口(13)通信，其中从第一软件接口(11)至第一通信接口(13)的及反之的通信经由第二软件接口传输。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于与便携式数据载体通信的装置以及一种用于在装置和便携式数据载体之间进行通信的方法。
背景技术
公知的是，在读取设备和便携式数据载体，诸如芯片卡(Chipkarte)、智能卡(Smartcard)之间实施无接触的通信。例如使用用于无接触地通信的RFID系统(RadioFrequency Identification，无线射频识别)，以便经由读取设备的交变磁场来实施在读取设备和便携式数据载体之间的通信。在RFID系统中读取设备具有用于产生交变磁场的天线线圈。便携式数据载体同样包括天线线圈，以便从交变磁场中获取所需的能量。天线线圈与便携式数据载体的电路的组合被称为转发器。经由交变磁场也在转发器和读取设备之间传输数据。
还公知的是，便携式数据载体配备光学接口，即红外线接口，其可以被构造为发送装置、接收装置或可切换的发送/接收装置并且形成替换的数据传输通道。为了使用便携式数据载体的红外线接口来向读取设备发送数据，必须向红外线接口提供足够的能量。为此建议，使用常规的天线线圈，以便通过读取设备的交变磁场向红外线接口提供足够的能量。在此经由两个不同的无接触的接口进行数据和能量传输。附加的红外线接口形成附加的数据传输通道，其可以被构造为发送装置、接收装置或可切换的发送/接收装置。
在使用具有两个不同的无接触的接口的便携式数据载体的情况下对于通信装置出现的问题是，除了用于无接触地工作的读取设备的接口之外还必须设置用于处理光学信号的附加的接口。这尤其在装置上执行软件应用的情况下会出现问题，其中通常需要改写现有的应用软件。
由此需要如下解决方案，怎样能够以简单的方式这样改进原始地仅被构造为经由唯一的无接触的接口与便携式数据载体无接触地通信的读取设备，使得在读取设备与数据载体之间的通信也可以经由另外的无接触的接口进行。为此DE 10 2005 053 210 B3建议，将红外线信号借助相应构造的转发器转换为无接触的通信信号。在该解决方案中的缺陷是如下情况：除了读取设备之外附加地需要用于数据转换的另外的转发器。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种解决方案，以这种方式可以这样扩展原始地仅被构造为经由唯一的无接触的接口与便携式数据载体无接触地通信的装置，使得可以避免附加的组件，诸如转发器。本发明的另一种要解决的技术问题在于，提供一种用于在这样的装置与便携式数据载体之间进行通信的相应的方法。
上述技术问题通过按照本发明的装置以及按照本发明的方法来解决。描述了优选的构造。
本发明实现了一种用于与便携式数据载体通信的装置。该装置包括基于无线数据传输技术的用于经由第一通信通道接收和/或发送数据的第一通信接口。此外，该装置包括基于与之不同的无接触的数据传输技术的用于经由第二通信通道接收和/或发送数据的第二通信接口。该装置的第一通信接口可以包括用于产生交变磁场的读取设备，而第二通信接口例如基于光学接口，例如红外红接口。通信接口可以是装置的整体组成部分，但也可以经由相应的接口与独立的装置，例如计算机相连。通信接口由此例如可以经由电缆连接的接口，例如USB，与该装置相连。
该装置还包括至第一通信接口的第一软件接口，在该装置中存储的应用程序可以经由该第一软件接口与第一通信接口通信。第一软件接口例如是计算机智能卡界面(Rechner-Smartcard-Interface)，但也可以采用另外的标准化的界面作为软件接口。第一软件接口的任务在于，将由应用程序获得的数据，特别是应用数据和/或控制序列转换为第一通信接口的命令，反之亦然。
该装置还包括第二软件接口，应用程序可以经由该第二软件接口与第二通信接口通信，其中从第一软件接口至第一通信接口及反之的通信经由第二软件接口传输。
通过第二软件接口可能的是，向应用程序提供在第二通信接口处接收的数据。如果在此也经由第二软件接口传输从第一软件接口至第一通信接口的通信，则也可以在不改变现有的应用软件的条件下将在便携式数据载体与该装置之间的附加的第二通信通道接入该装置。仅需要附加地设置第二软件接口，通过该第二软件接口也传输从第一软件接口至第一通信接口的通信。
通过在便携式数据载体与应用程序之间的附加的第二通信通道可以以简单的方式提高在装置与数据载体之间的无接触的通信的安全性。这例如可以通过如下实现，即，通过命令经由附加的第二通信通道发送由装置要求的随机数，而通过第一通信通道不传输或传输无效的数据。
合适地，经由第二软件接口传输从第一软件接口至第一通信接口的全部的通信。同样适合的是，在第二通信接口处接收的数据经由第二软件接口被传输到应用程序。第二软件接口将在应用程序与第一通信接口之间交换的数据双向地进一步传输到各自的接收器。
此外合适的是，第一软件接口被构造为，由应用程序获得的数据，特别是应用数据和/或控制序列，被转换为第一通信接口的命令，反之亦然。由此，第一软件接口的功能与如在常规的装置中为了经由用于产生交变磁场的读取设备与便携式数据载体通信而采用的这样的软件接口没有区别。第一软件接口可以是标准化的界面，例如PC/SC、TCP/IP或RS232界面。第一软件接口尤其可以被构造为，处理整个命令序列，如其例如在构造与便携式数据载体的通信关系的情况下通常所使用的那样。
此外合适的是，第二软件接口被构造为，分析和解释在第一软件接口与第一通信接口之间传输的数据。还合适的是，第二软件接口被构造为，依据对从第一通信接口传输的数据的分析的结果选择性地处理在第一或在第二通信接口处接收的数据并且将其传输到应用程序。例如可以舍弃在不相关的通信接口处接收的数据。例如如果从装置向便携式数据载体发送预计经由第二通信接口响应的命令，则替代第一通信接口的响应，将经由第二通信接口接收的数据传输到应用程序。而可以舍弃从第一通信接口接收的应用数据，因为该数据不包含有效数据。
此外合适的是，第二软件接口被构造为，匹配和/或改变由第一软件接口接收的数据，特别是用于第一通信接口的命令，以便激活经由第二通信接口的通信。由此可以通过第二软件接口，例如为了保护装置与便携式数据载体的通信，将在第一通信接口处预计的响应“改道”到第二通信接口。在此这样进行改道，即在向数据载体传输的命令中促使数据载体经由与第二通信接口对应的接口发送处理结果。
按照本发明的装置的优点在于，既不需要修改装置的硬件也不需要修改具有两个不同的无接触的接口的数据载体。仅需要在装置中设置附加的第二软件接口，其监视或组织在装置上运行的应用软件与装置的两个通信接口之间的通信。
本发明还实现了一种用于在装置与便携式数据载体之间进行通信的方法，其中该装置包括基于无线数据传输技术的用于经由第一通信通道接收和/或发送数据的第一通信接口和基于与之不同的无接触的数据传输技术的用于经由第二通信通道接收和/或发送数据的第二通信接口。在按照本发明的方法中，在该装置中存储的应用程序经由第一软件接口与第一通信接口通信。从第一软件接口至第一通信接口的及反之的通信经由第二软件接口传输，其中应用程序经由第二软件接口与第二通信接口通信。
按照本发明建议的方法在此具有与结合按照本发明的装置解释的优点相同的优点。
附图说明
下面对照附图中的实施例对本发明作进一步的说明。
图1以示意图示出了用于与便携式数据载体通信的按照本发明的装置。
具体实施方式
按照本发明的装置包括计算单元1，例如计算机、手提式电脑或终端，为了构造第一通信接口13在其上连接具有天线线圈6的RFID读取设备2，该天线线圈6用于产生交变磁场以用于经由第一通信通道K1与便携式数据载体3通信。读取设备2例如可以被构造为根据标准ISO/IEC 14443与无接触的芯片卡通信。此外，为了构造第二通信接口14设置第二读取设备4，其例如被构造为用于接收和/或发送红外线信号。与此有关的发送/接收单元，例如IRDA接收器，以附图标记5表征，其经由相应的导线与第二读取设备4耦合以用于交换数据。RFID读取设备2以及另一个读取设备4可以经由各自的电缆连接的连接线15、16与按照本发明的装置的计算单元1相连以用于交换数据。例如可以经由USB接口或另外的接口实现各自的读取设备2、4的连接。
附加的第二通信通道K2被构造在数据载体3的未详细示出的光学接口与第二读取设备4的接收器5之间。通信连接K1以常规的方式既实现了数据传输又实现了能量传输，而通过第二通信通道K2仅能交换数据。便携式数据载体3的发送/接收单元及其光学接口的能量供应例如通过从天线线圈6的交变磁场中获取的能量来实现。
便携式数据载体3例如可以是芯片卡、智能卡等，其具有与按照本发明的装置的接口对应构造的用于与RFID读取设备2通信的以及用于与第二读取设备4的光学的发送/接收单元5通信的接口。
强烈简化地示出了计算单元。仅示出了对于本发明重要的组件。计算单元具有应用程序(应用软件)10、用于RFID读取设备2的第一软件接口11以及用于另一个第二读取设备4的第二软件接口12。第一软件接口11例如是PC/SC界面(即在计算机与智能卡之间的接口)。但也可以采用另外的标准化的界面，例如按照TCP/IP或RS232。
未示出计算单元1的另外的组件，例如操作系统或操作界面，因为其对于本发明是不重要的。
应用程序10以专业人员公知的方式向第一软件接口11发送应用数据和控制序列，或者应用程序10获得从第一软件接口11返回的应用数据和状态消息。第一软件接口11的任务在于，将所接收的控制序列和应用数据转换为复杂的命令，然后由第一软件接口11将其发送到RFID读取设备2。在此也可以通过第一软件接口处理完整的序列，例如顺序REQUEST→ANTICOLLISION→SELECT，例如用于构造在装置至便携式数据载体之间的通信关系。
装置1现在应当开辟如下可能性，通过使用在便携式数据载体3与应用程序10之间的附加的通信通道K2提高了在数据载体3和装置1之间的无接触的通信的安全性。由此例如当无接触的数据载体3通过附加的通信通道K2保护时，不能未被察觉地或不期望地读取该无接触的数据载体3。安全性尤其通过如下提高，即，两个通信通道K1、K2基于不同的传输原理。例如公知的是，通过附加的通信通道K2发送由装置或应用程序10通过命令(“GetChallenge(取随机数)”)要求的随机数，而在第一通信通道K1(即无接触的界面)上不传输数据或传输无效数据。通过第二通信通道K2(即光学通道)发送的数据在第二通信接口14处，即发送/接收单元5处被接收。
为了向应用程序10提供在第二通信接口14上接收的数据，使用已经提到的第二软件接口12。在此尤其设置，在第一软件接口11与RFID读取设备2之间的全部的通信完全经由附加的第二软件接口12传输。
第二软件接口分析并解释在第一软件接口11与RFID读取设备2之间的数据流。如果例如由第一软件接口11发送预计经由第一通信接口13(即经由RFID读取设备2)响应的命令，则替代RFID读取设备2的响应，将经由第二通信接口14(即另一个读取设备4)接收的数据传输到应用程序10。而可以舍弃由RFID读取设备2接收的应用数据，因为其不包含有效数据。
还可以设置，第二软件接口14这样匹配或改变从第一软件接口11向RFID读取设备2发送的命令，使得由此可以激活经由第二通信通道K2的通信。
Claims (5)
1.一种用于在装置与便携式数据载体(3)之间进行通信的方法，其中所述装置包括基于无线数据传输技术的用于经由第一通信通道接收和/或发送数据载体的数据的第一通信接口(13)和基于与之不同的无接触的数据传输技术的用于经由第二通信通道接收和/或发送数据载体的数据的第二通信接口(14)，其中
-在所述装置中存储的应用程序(10)经由第一软件接口(11)与所述第一通信接口(13)通信，
-从所述第一软件接口(11)至所述第一通信接口(13)及从所述所述第一通信接口(13)至第一软件接口(11)的通信经由第二软件接口传输，其中，所述应用程序(10)经由第二软件接口(12)与所述第二通信接口(14)通信，并且其中所述第二软件接口(12)分析和解释在所述第一软件接口(11)与所述第一通信接口(13)之间传输的数据，使得所述第二软件接口(12)依据对从所述第一通信接口(13)传输的数据的分析的结果，选择性地处理在第一或在第二通信接口(13，14)处接收的数据并且将其传输到所述应用程序(10)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，经由所述第二软件接口传输从所述第一软件接口(11)至所述第一通信接口(13)的全部的通信。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述第二通信接口(13)处接收的数据经由所述第二软件接口(12)被传输到所述应用程序(10)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一软件接口(11)将由所述应用程序(10)获得的应用数据和/或控制序列转换为所述第一通信接口(13)的命令。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二软件接口(12)匹配和/或改变由所述第一软件接口(11)接收的用于所述第一通信接口(13)的命令，以便激活经由所述第二通信接口(14)的通信。
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