CN104239829B

CN104239829B - 近场通信装置及方法

Info

Publication number: CN104239829B
Application number: CN201310227203.XA
Authority: CN
Inventors: 古明涛; 咸菊香
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2018-05-04
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: WO2014194595A1; CN104239829A

Abstract

本发明公开了一种近场通信装置及方法，该装置包括：至少一个第一卡槽，第一卡槽用于插入第一信息卡，其中，第一信息卡中存储有安全单元；至少一个第二卡槽，第二卡槽用于插入第二信息卡，其中，第二信息卡中存储有安全单元；近场通信芯片，用于通过第一卡槽与第一信息卡或者通过第二卡槽与第二信息卡连接。通过本发明，解决了近场通信装置只能支持一种信息卡的问题，进而实现了对多个信息卡的支持。

Description

近场通信装置及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及近场通信装置及方法。

背景技术

近场通信（Near Field Communication，简称NFC）是由无线射频标识（RadioFrequency ID，简称RFID）演化而来的短距离无线通讯技术，目前主要应用于移动支付功能。为了保证支付交易的安全性，NFC设备（例如，手机）需要具备安全单元（SecureElement，简称SE）。

在相关技术中的NFC支付方案中，有一种建立将SE内置于用户识别模块（Subscriber Identity Module，简称SIM）卡中。由于SIM卡是由运营商发行的，运营商将SIM卡中的安全空间出租给商业支付机构，并收取租金。这种实现方式可能会使商业支付机构会受制于运营商。

商业支付机构则希望安全单元SE存储在独立于SIM卡的信息卡中（这种卡可以成为金融卡），这与运营商的预期是不相同的。发明人发现，在相关技术中，NFC设备仅仅支持一种信息卡，例如，支持SIM卡中的SE，在这种情况下，如果希望支持商业支付机构的信息卡则需要更换终端，这对于用户而言意味着更高的成本，也不利于NFC技术的推广。

针对相关技术中NFC装置只能支持一种信息卡所导致的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请提供了一种近场通信装置，以至少解决NFC装置只能支持一种信息卡的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种近场通信装置，包括：至少一个第一卡槽，所述第一卡槽用于插入第一信息卡，其中，所述第一信息卡中存储有安全单元；至少一个第二卡槽，所述第二卡槽用于插入第二信息卡，其中，所述第二信息卡中存储有安全单元；NFC芯片，用于通过所述第一卡槽与所述第一信息卡或者通过所述第二卡槽与所述第二信息卡连接。

优选地，所述近场通信装置还包括：开关，所述开关与所述第一卡槽、所述第二卡槽和所述NFC芯片连接，所述开关用于选择建立第一连接或者第二连接，其中，所述第一连接为所述NFC芯片通过所述第一卡槽与所述第一信息卡建立的连接，所述第二连接为所述NFC芯片通过所述第二卡槽与所述第二信息卡建立的连接。

优选地，所述开关，用于接收主控芯片的控制信号建立所述第一连接或者所述第二连接，其中，所述主控芯片通过设置通用输入输出口来发送所述控制信号。

优选地，所述NFC芯片至少包括：与所述第一卡槽连接的第一接口和与所述第二卡槽连接的第二接口；所述NFC芯片用于接收控制信号，所述控制信号用于指示所述NFC芯片通过所述第一接口和所述第一卡槽与所述第一信息卡连接或者通过所述第二接口和所述第二卡槽与所述第二信息卡建立连接。

优选地，所述NFC芯片包括：至少一个通过所述第一卡槽与所述第一信息卡连接的第一NFC芯片，以及至少一个通过所述第二卡槽与所述第二信息卡连接的第二NFC芯片，其中，所述第一NFC芯片和所述第二NFC芯片用于接收控制信号，所述控制信号用于指示所述第一NFC芯片与所述第一信息卡建立连接，或所述第二NFC芯片与所述第二信息卡建立连接。

优选地，所述第一信息卡为SIM卡。

优选地，所述第二信息卡为SIM卡或者集成电路（Integrated Circuit，简称为IC）卡。

优选地，所述IC卡支持NFC功能的管脚配置与所述SIM卡支持NFC功能的管脚配置相同，和/或，所述IC卡的形状规格与所述SIM卡相同。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种近场通信方法，包括：接收控制信号；根据所述控制信号建立NFC芯片与第一卡槽中的第一信息卡的第一连接或者与第二卡槽中的第二信息卡的第二连接，其中，所述第一信息卡和所述第二信息卡中均存储有安全单元。

优选地，根据所述控制信号建立所述第一连接或所述第二连接包括：通过开关选择建立所述第一连接或所述第二连接，其中，所述开关与所述第一卡槽、所述第二卡槽和所述NFC芯片连接，所述开关用于根据所述控制信号选择建立所述第一连接和所述第二连接。

优选地，根据所述控制信号建立所述第一连接或所述第二连接包括：通过所述NFC芯片根据所述控制信号建立所述第一连接或者所述第二连接，其中，所述NFC芯片至少包括：与所述第一卡槽连接的第一接口和与所述第二卡槽连接的第二接口；所述NFC芯片用于接收控制信号，并根据所述控制信号通过所述第一接口和所述第一卡槽与所述第一信息卡建立连接，或者通过所述第二接口和所述第二卡槽与所述第二信息卡建立连接。

优选地，在所述NFC芯片包括：至少一个通过所述第一卡槽与所述第一信息卡连接的第一NFC芯片，以及至少一个通过所述第二卡槽与所述第二信息卡连接的第二NFC芯片的情况下，根据所述控制信号建立所述第一连接或所述第二连接包括：根据所述控制信号控制所述第一NFC芯片与所述第一信息卡建立所述第一连接，或控制所述第二NFC芯片与所述第二信息卡建立所述第二连接。

优选地，所述第一信息卡为SIM卡。

优选地，所述第二信息卡为用户识别模块卡或者IC卡。

通过本发明，解决了NFC装置只能支持一种信息卡的问题，进而实现了对多个信息卡的支持。

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近场通信装置的结构框图；

图2是根据本发明实施例的近场通信装置的优选结构框图；

图3是根据本发明实施例的近场通信装置的优选结构框图二；

图4是根据本发明实施例的近场通信装置的优选结构框图三；

图5是根据本发明实施例的近场通信方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的支持SIM卡和金融IC卡双SE方案的结构框图；

图7是根据本发明实施例的支持的金融IC卡的结构框图；以及

图8是根据本发明实施例的NFC刷卡的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。

以下实施例中所涉及到的近场通信装置可以是一种移动终端，例如，手机等，也可以使其他类型的设备，只要其具有以下实施例中所提到的至少两个卡槽就可以解决相关技术中所存在的问题，因此，以下实施例中的近场通信装置和方法可以应用到多种设备上。

图1是根据本发明实施例的近场通信装置的结构框图，如图1所示，其特征在于，该装置包括：至少一个第一卡槽12（在图中仅示出了一个）、至少一个第二卡槽14（在图中仅示出了一个），以及NFC芯片16。下面对此进行说明。

第一卡槽12，用于插入第一信息卡，其中，所述第一信息卡中存储有安全单元；第二卡槽14，用于插入第二信息卡，其中，所述第二信息卡中存储有安全单元；NFC芯片16，用于通过所述第一卡槽与所述第一信息卡或者通过所述第二卡槽与所述第二信息卡连接。

在上述装置中，设置了至少两个卡槽，这样就可以实现对多个信息卡的支持。NFC芯片可以通过多种方式实现选择与第一信息卡连接还是选择与第二信息卡连接，在本实施例中提供了几种优选的实现方式，这几种优选的实施方式如下：

优选实施方式一：

在该优选方式中采用了开关的方式，图2是根据本发明实施例的近场通信装置的优选结构框图，如图2所示，该优选装置还包括：开关22，开关22与第一卡槽12、第二卡槽14和NFC芯片16连接，通过开关22的选择，NFC芯片16可以通过第一卡槽12与第一信息卡建立第一连接，也可以通过第二卡槽14与第二信息卡建立的第二连接。

在该优选实施方式，只需要使用一个硬件的开关就可以实现连接的切换，实现比较简单。作为另一种实现方式，图2中所示出的开关也可以表示一种软件功能，即NFC芯片16与第一卡槽12和第二卡槽14是物理连接的，但是，软件来进行控制，控制选择这两个物理连接中的之一来进行通信。

优选地，可以通过主控芯片来控制该开关。此时，开关22用于接收主控芯片的控制信号并在第一连接和第二连接之间进行切换，其中，主控芯片可以通过设置通用输入输出（General Purpose Input Output，简称为GPIO）口来控制开关22。

优选实施方式二：

在本优选实施例中，不使用开关，提供了一种至少具有两个接口的NFC芯片，图3是根据本发明实施例的近场通信装置的优选结构框图二，如图3所示，该NFC芯片16’至少包括：与第一卡槽12连接的第一接口和与第二卡槽16连接的第二接口；NFC芯片16’用于接收控制信号，该控制信号用于指示NFC芯片16’通过第一接口和第一卡槽12与第一信息卡连接或者通过第二接口和第二卡槽14与第二信息卡建立连接。

在该优选实施方式中，不再需要额外的开关，而使用至少具有两个接口的NFC芯片，可以理解为将开关的功能内置于NFC芯片中，从而可以使该NFC芯片支持至少两个信息卡的连接。

优选实施方式三：

优选实施方式二中使用了一种特别的NFC芯片，这需要NFC芯片制造厂商的支持，或者需要定制该特定的NFC芯片。考虑到这一点，在本优选实施例中提供了另一种实施方式，该优选方式中使用了与信息卡数量等同的NFC芯片，图4是根据本发明实施例的近场通信装置的优选结构框图三，该图只象征性的示出了两个卡槽，如图4所示，NFC芯片其实是多个NFC芯片，其中包括：至少一个通过第一卡槽12与第一信息卡连接的第一NFC芯片162，以及至少一个通过第二卡槽14与第二信息卡连接的第二NFC芯片164，其中，第一NFC芯片162和第二NFC芯片164用于接收控制信号，该控制信号用于指示第一NFC芯片162与第一信息卡建立连接，或第二NFC芯片164与第二信息卡建立连接。

该实现方式虽然需要使用多个NFC芯片，但是在实现上比较简单。

优选地，第一信息卡可以为用户识别模块SIM卡。第二信息卡也可以使SIM卡，或者也可以是集成电路IC卡（例如，金融IC卡）。作为一个比较优的实现，该IC卡支持NFC功能的管脚配置可以与SIM卡支持NFC功能的管脚配置相同，和/或，该IC卡的形状规格可以与SIM卡相同。在这种情况下，两种卡槽的形状以及物理连接就可以相同，制造比较简便。

在本实施例中，还提供了一种近场通信方法，图5是根据本发明实施例的近场通信方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S502，接收控制信号；

步骤S504，根据控制信号建立NFC芯片与第一卡槽中的第一信息卡的第一连接或者与第二卡槽中的第二信息卡的第二连接，其中，该第一信息卡和该第二信息卡中均存储有安全单元。

该方法可以使用上述三种优选实施方式中的装置来实现。

例如，可以通过开关选择建立该第一连接或该第二连接，其中，该开关与该第一卡槽、该第二卡槽和该NFC芯片连接，该开关用于根据该控制信号选择建立该第一连接和该第二连接。

又例如，可以通过NFC芯片根据该控制信号建立该第一连接或者该第二连接，其中，该NFC芯片至少包括：与该第一卡槽连接的第一接口和与该第二卡槽连接的第二接口；该NFC芯片用于接收控制信号，并根据该控制信号通过该第一接口和该第一卡槽与该第一信息卡建立连接，或者通过该第二接口和该第二卡槽与该第二信息卡建立连接。

又例如，在NFC芯片包括至少一个通过该第一卡槽与该第一信息卡连接的第一NFC芯片，以及至少一个通过该第二卡槽与该第二信息卡连接的第二NFC芯片的情况下，可以根据该控制信号控制该第一NFC芯片与该第一信息卡建立该第一连接，和/或控制该第二NFC芯片与该第二信息卡建立该第二连接。

与装置相同，优选地，在上述方法中，第一信息卡可以为用户识别模块SIM卡。第二信息卡也可以使SIM卡，或者也可以是集成电路IC卡（例如，金融IC卡）。作为一个比较优的实现，该IC卡支持NFC功能的管脚配置可以与SIM卡支持NFC功能的管脚配置相同，和/或，该IC卡的形状规格可以与SIM卡相同。在这种情况下，两种卡槽的形状以及物理连接就可以相同，制造比较简便。

下面以移动终端（例如，手机）为例进行说明，在该优选实施例中使用了开关的方式来实现。

本实施例提供了一种具有NFC功能的手机并支持SIM卡和金融IC卡的实现方案，本实施例能满足运营商的NFC手机支付业务，也能满足银联的NFC手机支付业务，方便用户自主选择两大NFC手机支付业务。

在本实施例中提供了一种SIM卡，该SIM卡内置安全单元SE，NFC芯片连接SIM卡的单线协议（Single Wire Protocol，简称为SWP）管脚，NFC芯片和SIM卡通过SWP协议进行通讯。其中手机与SIM卡之间通过ISO7816协议进行通讯。

在本实施例中还提供了一种新型金融IC卡，该IC卡被设计成SIM卡样式，包括IC卡芯片和内置于IC卡芯片中的安全单元SE，NFC芯片连接金融IC卡的SWP管脚，NFC芯片和金融IC卡通过SWP协议进行通讯，其中手机与SIM卡之间通过ISO7816协议进行通讯。

本实施例中还提供一种SWP切换开关，用于将SIM卡或者金融IC卡连接到NFC芯片。其中，SWP切换开关通过手机GPIO口进行控制。当用户使用SIM卡进行刷卡业务时，手机主控芯片通过设置GPIO口来控制SWP切换开关，使NFC芯片与SIM卡之间导通。当用户使用金融IC卡进行刷卡业务时，手机主控芯片通过设置GPIO口来控制SWP切换开关，使NFC芯片与金融IC卡之间导通。

本实施例中还提供一种手机，该手机主板集成NFC芯片，主板上安置两个SIM卡卡槽，主卡槽插入SIM卡，副卡槽插入金融IC卡，NFC天线贴在电池背面或者手机后盖内侧。其中，手机主控芯片与NFC芯片通过I2C或者其他高速总线进行通讯。

本实施例提供的SIM卡内置安全单元SE，支持卡模拟，可将该SIM卡模拟成公交卡、门禁卡、电子钱包、银行卡等。同时，该SIM卡具有传统的电信功能，可进行打电话发短信和数据业务等。本实施例提供的金融IC卡内置安全单元SE，也可以支持卡模拟，可将该金融IC卡模拟成公交卡、门禁卡、电子钱包、银行卡等。同时，该IC卡不具备电信功能，不可以打电话发短信和数据业务等。

图6是根据本发明实施例的支持SIM卡和金融IC卡双SE方案的结构框图，如图6所示，结构图包括手机主控芯片60，NFC芯片16，支持SE的SIM卡12，支持SE的金融IC卡14，SWP线的切换开关22’，NFC天线62，以及控制GPIO口的设置模块64。

手机主控芯片60通过I2C总线与NFC芯片16相连，或者使用其他高速总线。

手机主控芯片60通过ISO7816接口与SIM卡12进行通讯，通过ISO7816接口与金融IC卡14进行通讯，通过设置模块64控制GPIO口对SWP切换开关22’进行控制。

SIM卡12内置SE安全单元，与手机主控芯片60通过ISO7816协议进行通讯，与NFC芯片14通过SWP协议进行通讯。

金融IC卡14内置SE安全单元，与手机主控芯片60通过ISO7816协议进行通讯，与NFC芯片16之间通过SWP协议进行通讯。

切换开关22’通过SWP线与SIM卡12、金融IC卡14和NFC芯片16相连。切换开关22’只能导通SIM卡12与NFC芯片16之间的连接或者金融IC卡14与NFC芯片16之间的连接。所诉切换开关22’受控于设置模块64，设置模块64通过GPIO口控制切换开关22’。

NFC天线62与NFC芯片16相连，进行射频数据传输。

设置模块64，通过GPIO口控制SWP切换开关22’，导通NFC芯片16与SIM卡12或金融IC卡14之间的通路。

图7是根据本发明实施例的支持的金融IC卡的结构框图，如图7所示，金融IC卡与SIM卡结构保持一致，可以复用SIM卡的读写器。下表是金融IC卡结构引脚的对应引脚列表。

管脚(Pin)	名称(Name)
		1	Vcc
2	重置(Reset)
		3	CLK
4	保留(Reserved)

5	GND
		6	SWP
7	IO
		8	保留(Reserved)

图8是根据本发明实施例的NFC刷卡的流程图，如图8所示，该流程包括如下步骤：

步骤S802，当用户使用SIM卡进行NFC刷卡交易时，用户登录设置模块64，控制手机主控芯片60，通过GPIO口发送信号来控制SWP切换开关22’，如果切换到与SIM卡连接，则执行步骤S804，如果切换到与金融IC卡连接则执行步骤S806；

步骤S804，将SIM卡12与NFC芯片16之间的连接通道导通；

步骤S806，将金融IC卡14与NFC芯片12之间的连接通道导通；

步骤S808，手机可以使用SIM卡12或金融卡进行NFC刷卡业务，刷卡时Pos机会通过NFC天线62与NFC芯片16交互数据，NFC芯片16与SIM卡12或金融IC卡14通过SWP线进行数据交互。

本实施例通过兼容SIM卡和金融IC卡，共用NFC芯片和SWP线，通过SWP切换开关来导通SIM卡与NFC芯片的连接或者导通金融IC卡与NFC芯片的连接。选择SIM卡和金融IC卡中的其一进行NFC刷卡业务。用户可以自主选择SIM卡或者金融IC卡，方便灵活。而且有利于电信运营商和银联等支付机构各自推广NFC支付业务，加快NFC应用的发展。同时本优选实施例实现在双卡手机上，主卡槽插SIM卡，副卡槽插金融IC卡。主卡槽支持电信和NFC功能，副卡槽支持NFC功能，减少硬件改动，节约成本，实现起来简单可行。

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，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，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

1.一种近场通信装置，其特征在于，包括：

至少一个第一卡槽，所述第一卡槽用于插入第一信息卡，其中，所述第一信息卡中存储有安全单元；

至少一个第二卡槽，所述第二卡槽用于插入第二信息卡，其中，所述第二信息卡中存储有安全单元；

近场通信NFC芯片，用于通过所述第一卡槽与所述第一信息卡或者通过所述第二卡槽与所述第二信息卡连接；

所述装置还包括：

开关，所述开关与所述第一卡槽、所述第二卡槽和所述NFC芯片连接，所述开关用于选择建立第一连接或者第二连接，其中，所述第一连接为所述NFC芯片通过所述第一卡槽与所述第一信息卡建立的连接，所述第二连接为所述NFC芯片通过所述第二卡槽与所述第二信息卡建立的连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关，用于接收主控芯片的控制信号建立所述第一连接或者建立所述第二连接，其中，所述主控芯片通过设置通用输入输出口发送所述控制信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述NFC芯片至少包括：与所述第一卡槽连接的第一接口和与所述第二卡槽连接的第二接口；所述NFC芯片用于接收控制信号，所述控制信号用于指示所述NFC芯片通过所述第一接口和所述第一卡槽与所述第一信息卡连接或者通过所述第二接口和所述第二卡槽与所述第二信息卡建立连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述NFC芯片包括：至少一个通过所述第一卡槽与所述第一信息卡连接的第一NFC芯片，以及至少一个通过所述第二卡槽与所述第二信息卡连接的第二NFC芯片，其中，所述第一NFC芯片和所述第二NFC芯片用于接收控制信号，所述控制信号用于指示所述第一NFC芯片与所述第一信息卡建立连接，或所述第二NFC芯片与所述第二信息卡建立连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一信息卡为用户识别模块SIM卡。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二信息卡为用户识别模块卡或者集成电路IC卡。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述IC卡支持NFC功能的管脚配置与所述SIM卡支持NFC功能的管脚配置相同，和/或，所述IC卡的形状规格与所述SIM卡相同。

8.一种近场通信方法，其特征在于，包括：

接收控制信号；

根据所述控制信号建立近场通信NFC芯片与第一卡槽中的第一信息卡的第一连接或者与第二卡槽中的第二信息卡的第二连接，其中，所述第一信息卡和所述第二信息卡中均存储有安全单元；

其中，根据所述控制信号建立所述第一连接或所述第二连接包括：

通过开关选择建立所述第一连接或所述第二连接，其中，所述开关与所述第一卡槽、所述第二卡槽和所述NFC芯片连接，所述开关用于根据所述控制信号选择建立所述第一连接和所述第二连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述控制信号建立所述第一连接或所述第二连接包括：

通过所述NFC芯片根据所述控制信号建立所述第一连接或者所述第二连接，其中，所述NFC芯片至少包括：与所述第一卡槽连接的第一接口和与所述第二卡槽连接的第二接口；所述NFC芯片用于接收控制信号，并根据所述控制信号通过所述第一接口和所述第一卡槽与所述第一信息卡建立连接，或者通过所述第二接口和所述第二卡槽与所述第二信息卡建立连接。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述NFC芯片包括：至少一个通过所述第一卡槽与所述第一信息卡连接的第一NFC芯片，以及至少一个通过所述第二卡槽与所述第二信息卡连接的第二NFC芯片的情况下，根据所述控制信号建立所述第一连接或所述第二连接包括：

根据所述控制信号控制所述第一NFC芯片与所述第一信息卡建立所述第一连接，或控制所述第二NFC芯片与所述第二信息卡建立所述第二连接。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一信息卡为用户识别模块SIM卡。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二信息卡为用户识别模块卡或者集成电路IC卡。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述IC卡支持NFC功能的管脚配置与所述SIM卡支持NFC功能的管脚配置相同，和/或，所述IC卡的形状规格与所述SIM卡相同。