CN104580571A

CN104580571A - 基于nfc-swp技术的手机移动支付装置

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Publication number: CN104580571A
Application number: CN201310515583.7A
Authority: CN
Inventors: 陈业军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2015-04-29

Abstract

本发明公开了一种基于NFC-SWP技术的手机移动支付装置，属于近场通信技术领域。所述装置包括：手机保护壳、NFC芯片和NFC天线，所述手机保护壳包括底板和设于底板周围的侧板，所述NFC芯片和NFC天线设置在所述底板上，与手机SIM卡托同侧的侧板上设置三个触点，其分别与所述NFC芯片的三个管脚连接，所述手机SIM卡托的外壁上与上述触点对应的位置设有与SIM卡的C1、C5、C6引脚分别连接的三个触点。本发明提供的移动支付装置通过在手机保护壳内集成NFC功能模块，并对SIM卡托进行微小的改进，无需对手机内部的硬件进行大规模改造，就可以使得无NFC功能的智能手机或者不支持NFC-SWP功能的智能手机具备NFC-SWP功能，降低了用户的使用成本，有利于移动支付的推广和普及。

Description

基于NFC-SWP技术的手机移动支付装置

技术领域

本发明涉及移动支付技术领域，更具体地说，涉及一种基于NFC-SWP技术的手机移动支付装置。

背景技术

NFC是这几年飞速发展的一种新兴技术，技术目标是电子设备之间的近距离通讯，工作在13.56MHz频段。NFC技术的出现，极大地促进了RFID技术与移动通讯技术的融合进展，引发出许多新的应用模式。

SWP方案是基于NFC技术的一种移动支付解决方案，目前主要有三种实现方式，分别是NFC-SIM方案、NFC-SD方案以及全终端方案。SWP方案的NFC功能实现由两部分组成：NFC模拟前端(NFC芯片与天线)和安全单元。根据应用需求的不同，安全单元可以是SIM、SD、SAM或其它芯片。NFC-SIM方案的安全单元是SIM卡，NFC-SD的安全单元是Micro SD卡。目前国内三大电信运营商中国联通、中国电信、中国移动皆以SWP-SIM方案作为目标方案，并开始大力推广。

NFC-SIM方案是由Gemalto(金雅拓)公司提出的基于SIM卡C6引脚的单线连接方案，图1为其方案连接示意图。在该方案中，接口界面包括三根线：VCC(C1)、GND(C5)、SWP(C6)，其中SWP一根信号线上基于电压和负载调制原理实现全双工通讯，这样可以实现SIM卡在ISO7816界面定义下同时支持7816和SWP两个接口，并预留了扩展第三个高速(USB)接口的引脚。支持SWP的SIM卡必须同时支持ISO和SWP两个通信协议，并且这两部分需要独立管理的，ISO界面的RST信号不能对SWP部分产生影响。

由于NFC-SIM方案对SIM卡和NFC芯片之间有额外的连接设计，显而易见，这对于那些没有NFC-SWP功能但又想拥有此项功能的智能手机用户来说，是非常纠结的一个问题。因为除非更换手机和SIM卡，不然是无法使用到这项方便的功能的，但如果更换手机和SIM卡，成本又会较高，而且很不方便。很显然目前这类用户是非常多的，如此一来，是非常不利于NFC移动支付的推广和发展的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于NFC-SWP技术的手机移动支付装置，无需更换手机和SIM卡，即可让手机具备NFC-SWP功能，有利于移动支付技术的普及。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明提供一种手机移动支付装置，包括：手机保护壳、近场通信NFC芯片和NFC天线，所述NFC芯片和NFC天线嵌置在所述手机保护壳上，其中：

所述手机保护壳包括底板以及设于底板周围的侧板，底板和侧板共同围成接纳手机的腔体，腔体中的底板表面为正面；

所述NFC芯片和NFC天线连接，组成NFC功能模块；

侧板内壁和客户识别模块SIM卡的卡托相对位置上设有A1、A2、A3三个金属触点，其分别与所述NFC芯片的管脚1、管脚2及管脚3连接；

所述卡托的外壁设置有B1、B2、B3三个金属触点，其分别与SIM卡的C1、C5及C6引脚连接；

所述触点A1、A2、A3的位置分别与触点B1、B2、B3对应；

所述NFC芯片还与手机的基带芯片连接。

优选的，上述的移动支付装置中，所述NFC芯片和NFC天线嵌置在所述底板的正面；

或者，

所述NFC芯片嵌置在所述底板的正面，所述NFC天线嵌置在所述底板的背面。

优选的，上述的移动支付装置中，所述底板正面上还设置有印制连接线，用于所述触点A1、A2、A3与所述NFC芯片管脚的连接，以及所述NFC芯片与基带芯片的连接。

优选的，上述的移动支付装置中，所述底板正面上还设置一绝缘保护层，用于保护底板上的电路器件。

优选的，上述的移动支付装置中，所述NFC芯片与基带芯片之间通过手机的通用串行总线USB接口连接。

优选的，上述的移动支付装置中，所述手机保护壳腔体的轮廓与手机的轮廓一致。

优选的，上述的移动支付装置中，所述手机保护壳包括：所述手机的外壳或套设在手机外壳上、用于保护手机的手机保护套。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：

通过在手机保护壳内集成NFC功能模块，并对SIM卡托进行微小的改进，无需更换手机和SIM卡，也无需对手机内部的硬件进行大规模改造，就可以使得无NFC功能的智能手机或者不支持NFC-SWP功能的智能手机具备NFC-SWP功能，降低了用户的应用成本，也有利于移动支付技术的推广和普及。

此外，由于近几年手机保护壳成了一个特有的产业，大多数的人都会用保护壳将新买的手机保护起来。通常的保护壳一般也只能对手机起保护、或装饰的作用，不会有其它额外的功能。但在本发明示例中，还将保护壳作为手机移动支付硬件的载体，因此，不仅可以能够极大程度地推进手机移动支付产业的发展，而且进一步地，还可望推动和手机保护壳相关行业的发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为SWP技术方案的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的一种手机移动支付装置的保护壳的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种手机移动支付装置的外观结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了便于理解本发明实施例中的技术方案，首先，结合图1简单说明一下NFC-SWP方案的实现方式。

NFC-SWP方案有三种实现方式，分别是NFC-SIM方案、NFC-SD方案以及全终端方案，结合本发明实施例提供的手机移动支付装置，这里采用的是NFC-SIM方案，NFC-SIM方案是由Gemalto(金雅拓)公司提出的基于SIM卡C6引脚的单线连接方案，从图1中可以看到，SIM卡和NFC芯片(NFCController)的引脚之间有三根连接线，对应到SIM卡，就是VCC(C1)、GND(C5)和SWP(C6)三个引脚，其中VCC和GND分别是电源和接地，而SWP这个信号线上则基于电压和负载调制原理实现全双工通讯，从而实现SIM卡在ISO7816界面定义下可以同时支持7816和SWP两个接口。从上述说明可以看出，要实现NFC-SIM方案，最关键的就是将SIM卡的C1、C5和C6引脚分别与NFC芯片上的对应引脚连接起来。

图2为本发明实施例提供的一种手机移动支付装置的手机保护壳的结构示意图。

如图2所示，图中1为手机保护壳，这里手机保护壳1可以采用ABS适当添加PC的塑料制成，2为设置在手机保护壳1上的NFC天线，3为NFC芯片，4为电路连接线。

所述手机保护壳1包括底板以及设于底板周围的侧板，所述底板和侧板共同围成接纳手机的腔体，腔体中的底板表面为正面，其中所述NFC芯片3和电路连接线4皆嵌置在所述底板的正面，而所述NFC天线2既可以嵌置在正面，也可以嵌置在背面，所述嵌置是指将上述各器件通过机压等方式压制在所述手机保护壳1的壳体内，这样是为了避免用户在使用手机过程中，由于磨损而导致装置出现损坏，进而影响用户的使用。

在本发明实施例中，为了更好地保护天线和芯片等器件，还可以将所述手机保护壳1的底板设计分为两层，或者说在上述底板层的基础上还加一个绝缘层，然后将上述NFC天线2和NFC芯片3等组件夹装在这两层之间。最后，用超声焊将它们紧密焊接在一起。

这里还需要特别说明的是，手机保护壳的壳体表面不应喷涂导电漆，如为了增强保护壳的外观效果一定要喷涂导电漆，则导电粒子的含量不应超过2％。

另外，为了增强天线的传输效率，所述NFC天线2的线圈可以设置在所述底板的外围，其轮廓与保护壳的外观基本一致，并将所述NFC芯片3包围在内，如图2中所示。

下面结合图3，进一步说明本发明实施例提供的手机移动支付装置如何应用到智能手机上，使得智能手机具备NFC-SWP功能。

上述提到要实现NFC-SIM方案，最关键的就是将SIM卡的C1、C5和C6引脚分别与NFC芯片上的对应引脚连接起来，但对于一般的智能手机来说，SIM卡已经被完整封装在手机壳体内，无法顺利地将其引脚连接出来，这样就需要采取一些特殊手段来实现，具体到本发明中，就是借用SIM卡的卡托，目前常见的一些智能手机，比如苹果Iphone系列，其卡托部分是可以单独抽出来的，因此，只需要将SIM卡的C1、C5及C6三个引脚通过连接线引到卡托的外壁上，如图3中所示，在所述外壁上设置三个金属触点B1、B2和B3，分别与上述三个引脚对应连接，然后再在上述手机保护壳的侧板上也设置三个金属触点A1、A2及A3，这三个触点分别连接到NFC芯片的三个引脚上，这里提到的侧板是指与卡托同侧的那一侧的侧板，并且上述的B1、B2、B3触点的位置应与A1、A2、A3触点的位置一一对应，这样，当手机放置在保护壳的腔体内时，卡托外壁上的触点与侧板上的触点完全贴合在一起，从而实现了NFC-SIM方案在物理层的连接。

根据上述说明，SIM卡的引脚到侧板上的触点的连接线路，其实就是以下三条线：

C1-B1-A1；

C5-B2-A2；

C6-B3-A3。

另外，从图1的方案示意图中可以看出，NFC芯片(NFC Controller)与手机(HANDSET)之间还需要连接，具体的说，NFC芯片需要与手机内的基带芯片连接，以实现数据通信和处理。所以，请参考图3所示，NFC芯片的引脚通过电路连接线连接到手机的USB接口上。

上述技术方案中提到的NFC天线、NFC芯片、金属触点(A1、A2、A3)以及电路连接线等组件，也可以集成到一块PCB或FPC电路板上，这样可以形成一个综合的模块，更有利于生产工艺上的管理。

在这里需要强调说明的是，在以上技术方案的说明中，所描述的手机保护壳是指那种套设在手机外壳上、用于保护手机的外置手机保护套，其腔体的轮廓与手机的形状一致，并且侧板上的触点与手机卡托上的触点刚好贴合在一起。但很显然，本发明实施例提供的手机移动支付装置也可以集成到手机本身的外壳上，当然如果是这样的话，SIM卡上的三个引脚不需要引到卡托的外壁上，外壁上也无需设置金属触点，这样一来，改动部分较小。

本领域普通技术人员应该可以理解的是，不论是采用上述哪种类型的手机保护壳，即使对本发明实施例的实现有些许不同，但这种显而易见的修改皆应归于本申请的保护范围之内。

本发明实施例提供的手机移动支付装置，在手机保护壳上集成NFC功能模块，并对SIM卡托进行微小的改进，无需更换手机和SIM卡，也无需对手机内部的硬件进行大规模改造，就可以使得无NFC功能的智能手机或者不支持NFC-SWP功能的智能手机具备NFC-SWP功能，降低了用户的应用成本，也有利于移动支付技术的推广和普及。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种手机移动支付装置，其特征在于，包括：手机保护壳、近场通信NFC芯片和NFC天线，所述NFC芯片和NFC天线嵌置在所述手机保护壳上，其中：

所述NFC芯片和NFC天线连接，组成NFC功能模块；

所述触点A1、A2、A3的位置分别与触点B1、B2、B3对应；

所述NFC芯片还与手机的基带芯片连接。

2.根据权利要求1所述的移动支付装置，其特征在于，所述NFC芯片和NFC天线嵌置在所述底板的正面；

或者，

3.根据权利要求2所述的移动支付装置，其特征在于，所述底板正面上还设置有印制连接线，用于所述触点A1、A2、A3与所述NFC芯片管脚的连接，以及所述NFC芯片与基带芯片的连接。

4.根据权利要求3所述的移动支付装置，其特征在于，所述底板正面上还设置一绝缘保护层，用于保护底板上的电路器件。

5.根据权利要求3所述的移动支付装置，其特征在于，所述NFC芯片与基带芯片之间通过手机的通用串行总线USB接口连接。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的移动支付装置，其特征在于，所述手机保护壳腔体的轮廓与手机的轮廓一致。

7.根据权利要求6所述的移动支付装置，其特征在于，所述手机保护壳包括：所述手机的外壳或套设在手机外壳上、用于保护手机的手机保护套。