CN104102939A

CN104102939A - 一种基于hce的nfc系统

Info

Publication number: CN104102939A
Application number: CN201410335794.7A
Authority: CN
Inventors: 陈业军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2014-10-15

Abstract

本发明提供了一种基于HCE的NFC系统，涉及无线通信领域，用以解决现有的NFC设备做卡模拟时，需要硬件的安全模块参与安全验证，因此第三方应用受到局限，并且硬件成本相对较高的问题。包括：依次相连的NFC天线、NFC芯片和终端设备；还包括：安全模块；所述的安全模块是预置在终端设备中的应用，或者是云端的服务器；所述NFC天线，用于将外部的近场数据传递给NFC芯片；所述NFC芯片，用于将所述的近场数据发送至所述安全模块进行安全验证处理，并在安全验证处理完成后，根据所述的近场数据完成相应的操作；所述安全模块，用于完成所述近场数据的安全验证处理。

Description

一种基于HCE的NFC系统

【技术领域】

本发明涉及无线通信领域，尤其是一种基于HCE的NFC系统。

【背景技术】

NFC(Near Field Communication)，即近场通信，是一种短距高频的非接触式识别和传输技术。NFC技术和蓝牙相比操作简单、配对快速，和RFID技术相比适用范围广泛、可读可写、能直接集成在手机中，和红外线相比数据传输较快、安全性高、能耗低(可以无电读取)，和二维码相比识别快速、信息类型多样。NFC技术可适用于很多场景，比如移动支付、公交卡、门禁卡、车票门票、文件传输、电子名片、游戏配对、智能海报等。你可以通过带有NFC功能的手机买东西、签到、刷公交卡或门票，或者和别人交换名片、传输文件、联机玩游戏等。即使你手机没电了，仍然能把它当做一个交通卡使用，和我们手中的各种感应卡片完全一样。NFC技术在国外已经被炒得火热，NFC论坛目前已有140多位成员，包括手机生产商、电信运营商、金融机构和软件开发商等。2011年，三星、LG、HTC、诺基亚、RIM等公司便推出了40多部NFC手机，刚刚上市的低端机诺基亚Lumia610也支持NFC技术，同时苹果手机也有可能支持NFC移动支付。而根据市场研究公司Berg Insight的最新报告显示，到2016年全球NFC手机将增长到7亿部。

但是，现有的NFC设备做卡模拟时，需要硬件的安全模块参与安全验证，因此，很多第三方应用受到了局限，并且硬件成本相对较高。

【发明内容】

本发明提供了一种基于HCE的NFC系统，用以解决现有的NFC设备做卡模拟时，需要硬件的安全模块参与安全验证，因此第三方应用受到局限，并且硬件成本相对较高的问题。

本发明的一种基于HCE的NFC系统，包括：依次相连的NFC天线、NFC芯片和终端设备；还包括：安全模块；所述的安全模块是预置在终端设备中的应用，或者是云端的服务器；所述NFC天线，用于将外部的近场数据传递给NFC芯片；所述NFC芯片，用于将所述的近场数据发送至所述安全模块进行安全验证处理，并在安全验证处理完成后，根据所述的近场数据完成相应的操作；所述安全模块，用于完成所述近场数据的安全验证处理。

其中，所述的终端设备是手机终端，则NFC芯片与终端设备通过USB接口连接。

其中，所述的终端设备是可穿戴终端，则NFC芯片内置于所述可穿戴终端中。

其中，所述NFC芯片根据所述的近场数据完成相应的操作，具体包括：对所述近场数据进行调制解调，以及非接触通信的协议处理。

其中，所述NFC天线收发的近场数据为13.56MHz信号。

其中，所述安全模块进行的安全验证处理，具体包括：对所述近场数据中敏感信息的处理和存储。

本发明的基于HCE的NFC系统，使得NFC应用服务商和用户摆脱硬件安全模块的制约，降低了成本，可方便灵活的开展NFC业务。

【附图说明】

图1是本发明实施例的基于HCE的NFC系统结构示意图。

【具体实施方式】

发明人考虑到可以采用HCE(Host-base card emulation)，即基于主机的卡模拟技术来解决上述技术问题。在一部配备NFC功能的手机实现卡模拟，目前有两种方式：一种是基于硬件的，称为虚拟卡模式(Virtual Card Mode)；一种是基于软件的，被称为主机卡模式(Host Card Mode)，即本文要讨论的方式。

在虚拟卡模式下，需要提供硬件的安全模块SE(Secure Elemen)，SE提供对敏感信息的安全存储和对交易事务提供一个安全的执行环境。NFC芯片作为非接触通讯前端，将从外部读写器接收到的命令转发到SE，然后由SE处理，并通过NFC控制器回复。

而在主机卡模式下，不需要提供硬件的SE，而是由在手机中运行的一个应用或云端的服务器完成SE的功能，此时NFC芯片接收到的数据由操作系统或发送至手机中的应用，或通过移动网络发送至云端的服务器来完成交互。两种方式的特点都是绕过了手机内置的SE的限制。

基于传统安全模块的卡模拟主要有三种解决方案，分别是NFC全终端方案、eNFC技术方案和NFC-SD技术方案。NFC全终端方案SE的控制权在终端厂商，eNFC方案的SE控制权在移动运营商，NFC-SD方案的SE控制权在服务提供商(SP)，但是一张SD卡只能支持一个SP服务，对用户来讲如果需要多种服务就需要多张SD卡进行切换非常的繁琐。以上的各种方案由于SE的控制权掌握在一方手中，非常不利于NFC多种服务的开展。HCE就引起了极大的关注，不仅仅在于这项令人耳目一新的新技术本身，更在于它让业界的所有人看到了一种脱离安全载体(SE)而部署NFC的可能性。HCE技术对第三方的服务提供商(SP)意义重大，它使得SP们可以将自己的服务在更短时间内以更低的开发成本推向市场，而用户也可以更方便的使用多个SP提供的服务。正是基于此种考虑，本发明就是基于HCE技术提出的NFC解决方案。

基于此，发明人考虑到可以利用HCE技术与NFC芯片、NFC天线相结合，通过USB接口连接到手机终端或者直接集成到可穿戴设备内，可方便的实现用户和NFC服务提供商对于NFC业务的需求和开展，而不需要受到其他因素的制约。参见图1所示，本实施例的基于HCE的NFC系统，包括：依次相连的NFC天线11、NFC芯片12和终端设备13，还包括安全模块14。

NFC天线11用于接收外部的近场数据(13.56MHz射频信号)并传递给NFC芯片12，以及将NFC芯片12处理后的近场数据向外部发射(13.56MHz射频信号)，从而完成交互，实现NFC功能。

NFC芯片12用于将NFC天线11发来的近场数据(射频信号)调制解调，以及完成非接触通信的协议处理，之后发送至安全模块14进行安全验证处理，并在安全验证处理完成后，根据近场数据完成相应的NFC操作，再由NFC天线11向外部发射13.56MHz射频信号。

终端设备13可以是手机终端，则NFC芯片12与终端设备13通过USB接口连接；终端设备13也可以是可穿戴终端，则NFC芯片12内置于可穿戴终端中。

安全模块14不同于现有的硬件SE模块，是预置在终端设备中的应用，或者是与终端设备通过有线、无线网络相连的云端服务器。即不同于传统的NFC卡模拟，不需要硬件SE，而是在手机终端或者可穿戴终端运行一个应用，或者通过云端的服务器来模拟完成SE功能。使用基于主机的卡模拟时(HCE)，NFC芯片12从外部读写终端接收到的近场数据将直接被发送到终端设备13的操作系统中，而不是发送到硬件的SE模块。为了对近场数据进行处理和对敏感信息进行存储，HCE主要通过本地应用或者云端服务器模拟SE功能。当然，本实施例的基于HCE的NFC系统也可兼容传统的具备硬件SE的NFC设备，不需要硬件的重新开发，降低了业务开展的成本。

综上所述，本发明实施例的基于HCE的NFC系统，通过HCE技术结合NFC硬件电路，可通过USB扩展无NFC硬件支持的手机终端，也可直接集成在可穿戴设备，使其具有NFC功能。HCE使得NFC应用服务商和用户摆脱硬件SE控制商的制约，降低了成本，可方便灵活的开展NFC业务，能够进行移动支付，特别是对于像会员卡、优惠券、电子票等低价值的闭环支付业务，将有很大的发挥空间。

这里本发明的描述和应用都只是说明性和示意性的，并非是想要将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是完全可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说，实施例的替换和等效的各种部件均是公知的。本领域技术人员还应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现，以及在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims

1.一种基于HCE的NFC系统，其特征在于，包括：依次相连的NFC天线、NFC芯片和终端设备；还包括：安全模块；所述的安全模块是预置在终端设备中的应用，或者是云端的服务器；

所述NFC天线，用于将外部的近场数据传递给NFC芯片；

所述NFC芯片，用于将所述的近场数据发送至所述安全模块进行安全验证处理，并在安全验证处理完成后，根据所述的近场数据完成相应的操作；

所述安全模块，用于完成所述近场数据的安全验证处理。

2.如权利要求1所述的基于HCE的NFC系统，其特征在于，所述的终端设备是手机终端，则NFC芯片与终端设备通过USB接口连接。

3.如权利要求1所述的基于HCE的NFC系统，其特征在于，所述的终端设备是可穿戴终端，则NFC芯片内置于所述可穿戴终端中。

4.如权利要求1所述的基于HCE的NFC系统，其特征在于，所述NFC芯片根据所述的近场数据完成相应的操作，具体包括：对所述近场数据进行调制解调，以及非接触通信的协议处理。

5.如权利要求1所述的基于HCE的NFC系统，其特征在于，所述NFC天线收发的近场数据为13.56MHz信号。

6.如权利要求1所述的基于HCE的NFC系统，其特征在于，所述安全模块进行的安全验证处理，具体包括：对所述近场数据中敏感信息的处理和存储。