CN104463255A - 用于与nfc芯片自动连接并切换安全载体的切换装置及方法 - Google Patents
用于与nfc芯片自动连接并切换安全载体的切换装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种切换装置，用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体，该切换装置包括：Slave端口，用于与所述NFC芯片进行通信连接；Master端口，用于分别与所述多个安全载体进行通信连接；注册表单元，在所述注册表单元中储存各个安全载体的连接信息和各个安全载体中的所有应用的应用信息；主控制器，控制该切换装置与NFC芯片通过Slave端口建立第一通道并且与安全载体通过Master端口建立第二通道。根据本发明，能够支持多个安全载体的SWP连接并能够根据读卡器发出的指令自动选择相应的SE并且激活通信。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体地涉及能够与NFC芯片连接且能够切换多个安全载体的切换装置及其方法。
背景技术
目前随着移动支付的兴起，NFC（Near Field Communication，近场无线通信）技术的使用是越来越广泛。
NFC技术描述的是在手机内配有一个带有天线的NFC芯片负责非接功能，安全载体（Security Element，简称为SE）通过SWP（Single Wire Protocol，单线协议）接口与NFC芯片进行通信。这样，NFC芯片可以把天线与外部非接终端的命令交互数据通过SWP转送给安全载体进行处理。在这个过程中，NFC芯片相当于一个协议转换器，把外部非接协议转换为SWP协议传送给安全载体。NFC芯片与安全载体之间的仅有一个SWP接口，一个NFC芯片只能连接到一个安全载体。
图1是表示现有技术中NFC芯片与安全载体之间的通信方式的示意图。如图1所示，移动终端所具备的NFC芯片在靠近外部读卡器时，将外部非接协议转换为SWP协议传送给安全载体。然而，目前手机内有会同时存在多个SE，如SIM卡、智能SD卡等，而这些多个SE都需要使用NFC芯片功能时，如图1所示NFC芯片就无法有效地给予支持。
为了满足此项要求，现有的技术是采用一种开关机制，手动地切换一个SE与NFC芯片的SWP连接。这种技术要求用户在与外部设备交互时，需要预先知道这个外部设备需要与那个SE交互，再手动切换NFC芯片与那个SE的连接，若一个设备同时需要与这多个SE通信时，这样频繁地手动切换将会非常不便。同时，这种开关机制目前主要以支持两个SE连接为主，当连接多个SE时，这种开关也不能很好地提供支持。
发明内容
鉴于上述问题，本发明旨在提供一种用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置。
具体地，本发明旨在提出一种可以连接多个SE设备的切换装置，使一个NFC芯片可以同时与多个SE设备连接并通信，并可以根据配置，自动选择一个SE通过NFC芯片与外部非接终端交互。
本发明的用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置，所述切换装置设置在NFC芯片与安全载体之间，其特征在于，包括：
Slave端口，用于与所述NFC芯片进行通信连接；
Master端口，用于分别与所述多个安全载体进行通信连接；
注册表单元，在所述注册表单元中储存各个安全载体的连接信息和各个安全载体中的所有应用的应用信息；
主控制器，控制该切换装置与NFC芯片通过所述Slave端口建立第一通道，接受从NFC芯片通过所述第一通道发送来的指令，根据该指令从所述注册表单元中查询到对应于该指令的安全载体中的应用，并且控制该切换装置与该对应的安全载体通过所述Master端口建立第二通道并且通过所述第二通道进行与对应的安全载体的信息交互。
优选地，所述Slave端口通过SWP协议与所述NFC芯片进行通信连接；
所述Master端口通过SWP协议与所述多个安全载体进行通信连接。
优选地，所述Slave端口为一个，所述Master端口能够分别与所述多个安全载体通信连接。
优选地，所述Slave端口具备SWP协议连接过程中安全载体的连接功能，所述Master端口SWP协议连接过程中NFC的连接功能。
优选地，在所述对应表单元中对于每一个安全载体一一对应地储存有与该安全载体相关的连接信息和应用信息。
本发明的利用切换装置与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换方法，其特征在于，包括下述步骤：
第一通道建立步骤，在NFC芯片和切换装置之间建立第一通道并且设置转换器中的注册表信息；
指令发送步骤，NFC芯片将指令通过第一通道发送给切换装置；
第二通道建立步骤，切换装置根据该指令从注册表信息识别出该指令所对应的安全载体的应用并且与该对应的安全载体建立第二通道；
信息交互步骤，通过该第二通道与对应的安全载体进行信息交互并且将结果通过所述第一通道返回给NFC芯片。
优选地，在所述第一通道建立步骤中，在NFC芯片和切换装置激活后，在NFC芯片和切换装置之间建立第一通道，并且设置转换器中的注册表信息以使得对于每一个安全载体一一对应地储存有与该安全载体相关的连接信息和应用信息。
优选地，所述第二通道建立步骤包括下述子步骤：
切换装置根据该指令从注册表信息识别出该指令所对应的安全载体的应用；
切换装置激活该对应的安全载体；
切换装置与该安全载体建立第二通道。
优选地，所述信息交互步骤包括下述子步骤：
通过该第二通道将所述指令发送给对应的安全载体；
收到指令的对应的安全载体处理该指令；
将处理指令的处理结果通过第二通道返回切换装置；
切换装置通过第一通道将处理结果发送给NFC芯片。
根据本发明的切换装置以及切换方法，能够支持多个安全载体的SWP连接，并能够根据读卡器发出的指令自动选择相应的安全载体并且激活通信，而且，所有的SWP-SE设备交由一个切换装置进行统一管理，能够容易对各种SWP-SE进行管理，易于在一个移动终端上进行扩充或者删除SWP-SE等。
附图说明
图1是表示现有技术中NFC芯片与安全载体之间的通信方式的示意图。
图2是表示本发明的用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置的构造及其与NFC芯片的通信方式的示意图。
图3是表示本发明的切换装置中的注册表的示例图。
图4是表示本发明的切换方法的主要步骤的流程图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
本发明的切换装置允许多个SE连接并根据实际需要自动选择SE进行处理。本发明的主要技术构思在于，为了使多个SE连接到同一个NFC芯片，在NFC与SE之间加入一个SWP转换装置（SWP Switcher），SWP转换装置负责与多个SE建立SWP连接，然后再由SWP转换装置连接到NFC芯片。
下面对于本发明的切换装置进行说明。
图2是表示本发明的用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置的构造及其与NFC芯片的通信方式的示意图。
如图2所示，在移动终端100中设置有NFC芯片200和多个安全载体400，NFC芯片200用于与读卡器500进行通讯，在NFC芯片200和多个安全载体400之间设置本发明的用于与NFC芯片200自动连接并且能够切换多个安全载体400的切换装置300。
切换装置300包括：Slave端口301、主控制器302、注册表303、Master端口304。
Slave端口301是用于与NFC芯片200进行通信连接的端口。Master端口304是用于分别与多个安全载体400进行通信连接的端口。在注册表303中储存有各个安全载体的连接信息和各个安全载体中的所有应用的应用信息。主控制器302用于控制该切换装置300与NFC芯片200通过Slave端口301建立第一SWP通道（图2中NFC200和Slave端口301之间的SWP通道），接受从NFC芯片200通过第一SWP通道发送来的指令，根据该指令从注册表303中查询到对应于该指令的安全载体中的应用，并且控制该切换装置300与该对应的安全载体通过Master端口304建立第二SWP通道（图2中Master端口304与多个安全载体400之间的多个SWP通道）并且通过第二SWP通道进行与对应的安全载体的信息交互。
具体地，NFC芯片200与切换装置300通过SWP连接，切换装置300对NFC芯片200而言可以看作是一个SE，因而SWP Switcher要具备SWP协议连接过程中SE的连接功能（这里的连接功能是指，与安全载体 建立SWP协议通信的过程，是参照国际标准ETSI TS 102.613和102.622），其与NFC芯片200连接时需要一个Slave端口301，具备的功能与安全载体中的SWP接口一致。
切换装置300拥有多个SWP接口，每个SE都保持原有的SWP接口不变，这些SE 400连接到切换装置300上。对这些SE 400而言，切换装置300就相当于NFC芯片。因而切换装置300具备SWP协议连接过程中NFC的连接功能，可以对具体的一个SE进行SWP激活，这个由Master端口304来完成。
主控制器302完成的功能是控制切换装置300与NFC芯片200建立SWP通道，并接受NFC芯片200通过该通道发送来的命令；切换装置300与具体的一个SE建立SWP通道，把之前从NFC芯片200接收来的命令发送给这个SE。同时，把该SE产生的结果再按反方向传送给NFC芯片200。
在切换装置300中的注册表（Registry）303中记录了连接到切换装置300的所有SE 400的相关连接信息（如读卡器模式、卡模式等）和各个SE中所有应用（Application）的信息，一个SE对应注册表中的一项。图3是表示本发明的切换装置中的注册表的示例图。如图3所示，在注册表中储存有SE1、SE2、……SE(n-1) 、SE(n-2)中的信息与应用列表。
主控制器302根据该注册表303的信息建立与NFC芯片200的连接模式以及当收到具体的应用选择命令时决定激活哪个SE。移动终端100或者SE 400可以通过建立的SWP通道，对该注册表303进行设置和管理。这里，上述的连接信息是指每个SE所对应读卡器模式、卡模式、P2P模式，应用信息指每个SE对应的应用的AID等这些实际实现过程中需要的信息。
当读卡器500中的应用程序要与某个SE中的某个应用建立通信时，首先读卡器500通过SWP接通道向NFC芯片200发送一条APDU指令（全称是Application Protocol Data Unit，是智能卡中所使用的一套应用协议，参考国际标准ISO7816-4）NFC芯片200接收到该APDU指令之后转发给切换装置300，切换装置300的slave端口301收到该指令后由主控制器302控制在注册表302中查找该SE及其应用信息，由此判断出该APDU需要转发给哪一个SE，这样主控制器302控制将该APDU指令发送给该SE，由该SE处理此APDU指令并且在处理后将处理结果返回到切换装置300。
下面对利用本发明的切换装置300进行自动连接并且切换安全载体的切换方法进行说明。
图4是表示本发明的切换方法的主要步骤的流程图。
本发明的切换方法是利用切换装置300与NFC芯片200自动连接并且能够切换多个安全载体400的方法，其主要包括下述步骤：
第一通道建立步骤S101：首先NFC芯片200激活，并激活切换装置300，在NFC芯片200和切换装置300之间建立第一SWP通道并且设置转换器300中的注册表303以使得对于每一个安全载体一一对应地储存有与该安全载体相关的连接信息和应用信息；
指令发送步骤S102：NFC芯片200将APDU指令通过第一通道发送给切换装置；
第二通道建立步骤S103：切换装置根据该APDU指令从注册表中识别出该APDU指令所对应的安全载体的应用并且与该对应的安全载体建立第二SWP通道；
信息交互步骤S104：通过该第二SWP通道与对应的安全载体进行信息交互并且再将处理结果通过第一SWP通道返回给NFC芯片200。
第二通道建立步骤S103包括下述子步骤：
切换装置300根据该APDU指令从注册表303中识别出该APDU指令所对应的安全载体的应用；
切换装置300激活该对应的安全载体；
切换装置300与该安全载体建立第二SWP通道。
进一步，信息交互步骤S104：包括下述子步骤：
通过该第二SWP通道将APDU指令发送给对应的安全载体；
收到指令的对应的安全载体处理该APDU指令；
将处理指令的处理结果通过第二SWP通道返回切换装置300；
切换装置300通过第一SWP通道将处理结果发送给NFC芯片200。
根据本发明的切换装置以及切换方法，能够支持多个SE的SWP连接，并能够根据读卡器发出的指令自动选择相应的SE并且激活通信，而且，所有的SWP-SE设备交由一个切换装置进行统一管理，能够容易对各种SWP-SE进行管理，易于在一个移动终端上进行扩充或者删除SWP-SE等。
以上例子主要说明了本发明用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置及切换方法。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。
Claims (9)
1.一种用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置，所述切换装置设置在NFC芯片与安全载体之间，其特征在于，包括：
Slave端口，用于与所述NFC芯片进行通信连接；
Master端口，用于分别与所述多个安全载体进行通信连接；
注册表单元，用于储存各个安全载体的连接信息和各个安全载体中的所有应用的应用信息；
主控制器，用于控制该切换装置与NFC芯片通过所述Slave端口建立第一通道，接受从NFC芯片通过所述第一通道发送来的指令，根据该指令从所述注册表单元中查询到对应于该指令的安全载体中的应用，并且控制该切换装置与该对应的安全载体通过所述Master端口建立第二通道并且通过所述第二通道进行与对应的安全载体的信息交互。
2.如权利要求1所述的用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置，其特征在于，
所述Slave端口通过SWP协议与所述NFC芯片进行通信连接；
所述Master端口通过SWP协议与所述多个安全载体进行通信连接。
3.如权利要求1所述的用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置，其特征在于，
所述Slave端口为一个,所述Master端口能够分别与所述多个安全载体通信连接。
4.如权利要求1所述的用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置，其特征在于，
所述Slave端口具备SWP协议连接过程中安全载体的连接功能，
所述Master端口SWP协议连接过程中NFC的连接功能。
5.如权利要求1所述的用于与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换装置，其特征在于，
在所述对应表单元中对于每一个安全载体一一对应地储存有与该安全载体相关的连接信息和应用信息。
6.一种利用切换装置与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换方法，其特征在于，包括下述步骤：
第一通道建立步骤，在NFC芯片和切换装置之间建立第一通道并且设置转换器中的注册表信息；
指令发送步骤，NFC芯片将指令通过第一通道发送给切换装置；
第二通道建立步骤，切换装置根据该指令从注册表信息识别出该指令所对应的安全载体的应用并且与该对应的安全载体建立第二通道；
信息交互步骤，通过该第二通道与对应的安全载体进行信息交互并且将结果通过所述第一通道返回给NFC芯片。
7.如权利要求5所述的利用切换装置与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换方法，其特征在于，
在所述第一通道建立步骤中，在NFC芯片和切换装置激活后，在NFC芯片和切换装置之间建立第一通道，并且设置转换器中的注册表信息以使得对于每一个安全载体一一对应地储存有与该安全载体相关的连接信息和应用信息。
8.如权利要求7所述的利用切换装置与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换方法，其特征在于，
所述第二通道建立步骤包括下述子步骤：
切换装置根据该指令从注册表信息识别出该指令所对应的安全载体的应用；
切换装置激活该对应的安全载体；
切换装置与该安全载体建立第二通道。
9.如权利要求8所述的利用切换装置与NFC芯片自动连接并且能够切换多个安全载体的切换方法，其特征在于，
所述信息交互步骤包括下述子步骤：
通过该第二通道将所述指令发送给对应的安全载体；
收到指令的对应的安全载体处理该指令；
将处理指令的处理结果通过第二通道返回切换装置；
切换装置通过第一通道将处理结果发送给NFC芯片。
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