CN107318098B - 一种终端控制方法、sim卡、通信模块和终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端控制方法、SIM卡、通信模块和终端，涉及通信领域。其中的方法包括：SIM卡向通信模块发送APDU指令，其中APDU指令的INS字段包括AT指令；通信模块接收APDU指令后解析出AT指令并执行与AT指令相应的操作。本发明SIM卡利用主动式APDU封装AT指令，实现SIM卡使用AT指令控制通信模块，进而能够实现SIM卡完成以前终端应用处理器做的工作，从而可以在SIM卡内实现终端应用。

Description

一种终端控制方法、SIM卡、通信模块和终端

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种终端控制方法、SIM卡、通信模块和终端。

背景技术

AT指令是由3GPP规范的终端使用通信模块进行语音、数据、短信的无线传输，获取通信模块信息的数据交互接口，AT指令是目前终端与通信模块之间的标准接口。

SIM(Subscriber Identity Module，客户身份模块)卡作为无线通信网入网鉴权的用户身份模块，其传统功能仅仅是储存鉴权信息。SIM卡与通信模块之间通过APDU(Universal Integrated Circuit Card，应用协议数据单元)指令进行信息交互，图1给出的是目前市场大多数M2M终端设备100的内部结构，应用处理器TE110是终端的主控，通过AT指令调用通信模块120完成数据传输等功能，通信模块120通过APDU命令接口调用SIM卡130进行网络鉴权。由此可见，目前的解决方案缺乏SIM卡作为主控调用通信模块完成终端应用的手段。

GSM11.14规范的STK(SIM TOOL KIT，用户识别应用发展工具)提供了SIM卡主动向通信模块发起的主动式APDU命令，为SIM卡应用程序主动与通信模块进行信息交互提供了基础。但现有的主动式APDU功能较为简单，无法使用通信模块的所有功能，且扩展性较差。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种终端控制方法、SIM卡、通信模块和终端，能够实现SIM卡向终端应用处理器一样通过AT指令控制通信模块。

根据本发明一方面，提出一种终端控制方法，包括：SIM卡向通信模块发送应用协议数据单元APDU指令，其中APDU指令的INS字段包括AT指令；通信模块接收APDU指令后解析出AT指令并执行与AT指令相应的操作。

可选地，该方法还包括：通信模块向SIM卡发送概要信息；SIM卡根据概要信息获知通信模块是否支持AT指令封装。

可选地，该方法还包括：若SIM卡和通信模块都支持AT指令封装，SIM卡则向通信模块发送支持AT指令封装消息；通信模块在收到支持AT指令封装消息后，通过UICC逻辑端口接收SIM卡发送的APDU指令中的AT指令。

可选地，SIM卡向通信模块发送APDU指令的步骤之前还包括：SIM卡接收通信模块发送的APDU指令，并向通信模块返回主动式命令指示；通信模块在收到主动式命令指示后，向SIM卡发送Fetch命令，以便SIM卡向通信模块发送包含AT指令的APDU指令。

可选地，该方法还包括：SIM卡接收通信模块通过APDU指令进行主动AT事件上报，解析AT事件并将解析结果提供给SIM卡内的应用程序。

根据本发明的另一方面，还提出一种SIM卡，包括：AT指令封装单元，用于在APDU指令的INS字段封装AT指令；AT指令发送单元，用于向通信模块发送包含AT指令的APDU指令，以便通信模块在APDU指令中解析出AT指令并执行与AT指令相应的操作。

可选地，该SIM卡还包括：命令接收单元，用于接收通信模块发送的概要信息，以便根据概要信息获知通信模块是否支持AT指令封装。

可选地，AT指令发送单元用于若SIM卡和通信模块支持AT指令封装，则向通信模块发送支持AT指令封装消息，以便通信模块通过UICC逻辑端口接收SIM卡发送的APDU指令。

可选地，命令接收单元用于接收通信模块发送的APDU指令，以及接收通信模块发送的Fetch命令；AT指令发送单元还用于向通信模块返回主动式命令指示。

可选地，命令接收单元还用于接收通信模块通过APDU指令进行主动AT事件上报；解析AT事件并将解析结果提供给SIM卡内的应用程序。

根据本发明的另一方面，还提出一种通信模块，包括：AT指令接收单元，用于接收SIM卡发送的包含AT指令的APDU指令，其中AT指令封装在APDU指令的INS字段；AT指令解析单元，用于在APDU指令中解析出AT指令以便执行与AT指令相应的操作。

可选地，该通信模块还包括：命令发送单元，用于向SIM卡发送概要信息，以便SIM卡根据概要信息获知通信模块是否支持AT指令封装；AT指令接收单元还用于在接收SIM卡发送的支持AT指令封装消息后，通过UICC逻辑端口接收SIM卡发送的APDU指令。

可选地，命令发送单元还用于向SIM卡发送APDU指令；在接收SIM卡返回的主动式命令指示后，向SIM卡发送Fetch命令，以便SIM卡向通信模块发送包含AT指令的APDU指令。

可选地，命令发送单元还用于若需要向SIM卡发送主动AT事件上报，则通过APDU指令向SIM卡上报AT事件以便SIM卡解析AT事件并将解析结果提供给SIM卡内的应用程序。

根据本发明的另一方面，还提出一种终端，包括上述的SIM卡和上述的通信模块。

与现有技术相比，本发明SIM卡利用主动式APDU封装AT指令，实现SIM卡使用AT指令控制通信模块，进而能够实现SIM卡完成以前终端应用处理器做的工作，从而可以在SIM卡内实现终端应用。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为现有M2M终端设备的内部结构示意图。

图2为本发明终端控制方法的一个实施例的流程示意图。

图3为本发明SIM卡与通信模块之间的协议交互流程示意图。

图4为本发明终端控制方法的另一个实施例的流程示意图。

图5为本发明SIM卡的一个实施例的结构示意图。

图6为本发明SIM卡的另一个实施例的结构示意图。

图7为本发明通信模块的一个实施例的结构示意图。

图8为本发明通信模块的另一个实施例的结构示意图。

图9为本发明一种终端的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图2为本发明终端控制方法的一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：

在步骤210，SIM卡向通信模块发送APDU指令。

其中，本发明在SIM卡内基于STK进行扩展，增加APDU指令，并可以利用主动式APDU封装AT指令。APDU指令遵从ISO7816接口规范，其字段构成、各字段定义兼容标准APDU指令规范，按照GSM11.14中的指令格式要求并通过在APDU指令码INS字段新定义未使用的指令码来表示不同的AT指令，具体的AT指令内容可以放在DATA字段。

在该实施例中，并不涉及具体AT指令，而只是提供一个使用AT指令的接口，因此，其实现与具体AT指令无关，不同的AT指令集无需定制。

在步骤220，通信模块接收APDU指令后解析出AT指令并执行与AT指令相应的操作。

其中，通信模块解析出AT指令后，可以将响应通过TERMINAL RESPONSE命令返回给SIM卡。

在该实施例中，SIM卡利用主动式APDU封装AT指令，实现SIM卡使用AT指令控制通信模块，SIM卡能够完成以前终端应用处理器做的工作，进而可以在SIM卡内实现终端应用。另外，由于不涉及具体AT指令，因此不同的AT指令集无需定制。

图3为本发明SIM卡与通信模块之间的协议交互流程示意图。

在步骤310，通信模块向SIM卡发送常规APDU指令。

其中，通信模块根据轮询间隔命令确定的时间间隔，向SIM卡发送STATUS命令，即常规APDU指令，轮询机制可以保证AT指令的时效。

在步骤320，SIM卡向通信模块发送主动命令指示。

通信模块收到主动式命令指示后，可以获知SIM卡将要触发主动式APDU指令。

在步骤330，通信模块使用Fetch(获取)命令获取命令细节。

通信模块获知SIM卡将要触发主动式APDU指令，具体是什么APDU指令，需要用Fetch命令去获取。

在步骤340，SIM卡向通信模块发送封装有AT指令的APDU指令。

在一个实施例中，在APDU的INS字段定义的指令内容至少包含两条，一是SIM卡发送AT指令，即实现主动式APDU，二是SIM卡接收AT上报信息，即实现普通APDU。

在步骤350，通信模块接收APDU指令后解析出AT指令，并将响应指令通过TERMINALRESPONSE命令返回给SIM卡。

如果通信模块有非实时的事件上报，该流程还可以包括以下步骤：

在步骤360，通信模块通过APDU指令向SIM卡发送AT命令进行主动事件上报。

SIM卡收到主动AT事件上报，解析AT事件并将解析结果提供给SIM卡内的应用程序。

在该实施例中，通过在SIM卡中增加APDU指令，实现SIM卡向通信模块发送AT指令以及实现通信模块向SIM卡进行事件上报，基于这一接口，SIM卡可以直接使用AT指令调用通信模块完成以前终端应用处理器做的工作，因此，终端应用可以直接加载到SIM卡中，有利于运营商提供基于SIM卡的终端服务。

图4为本发明终端控制方法的另一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：

在步骤410，通信模块向SIM卡发送概要信息。

终端设备上电后，SIM卡需要进行初始化过程，该初始化过程包括概要信息的下载，通信模块发送的概要信息说明了通信模块支持的SIM卡应用工具箱相关功能，包含了是否支持AT指令封装。通过这个过程，SIM卡知道通信模块的能力并根据情况限制它的命令范围。

在步骤420，判断SIM卡和通信模块是否都支持AT指令封装，若都支持，则执行步骤430，否则，执行步骤440。

在步骤430，SIM卡向通信模块发出确认命令，即发送支持AT指令封装消息。

在步骤440，结束流程。

在步骤450，通信模块收到确认后，将当前端口切换到UICC逻辑端口。

在通信模块调用SIM卡进行网络鉴权时，通信模块通过现有串口或USB等接口接收指令，当需要接收SIM卡的主动式APDU指令时，需要将端口切换到UICC逻辑端口，通过UICC端口接收AT指令。

在步骤460，判断通信模块是否有非实时的AT事件上报，若有，则执行步骤470，否则，执行步骤480。

在步骤470，通信模块通过封装有AT指令的APDU指令向SIM卡上报AT事件。

在步骤480，通信模块定时查询是否有SIM卡发送的AT指令，若有则执行能力步骤490，否则，返回步骤460。

在步骤490，通信模块获取AT命令，并向SIM进行响应。后续可以继续监控通讯模块是否有AT事件上报。

例如，通信模块使用Fetch命令获取命令细节，这时SIM卡向通信模块发出封装的AT指令，通信模块解析执行后，将响应指令通过TERMINAL RESPONSE命令返回给SIM卡。

在该实施例中，通过SIM卡和通信模块的初始化过程，以及处理SIM卡与通信模块的AT指令接口，能够实现SIM卡向通信模块发送AT指令以及实现通信模块向SIM卡进行事件上报，SIM卡可以直接使用AT指令调用通信模块完成以前终端应用处理器做的工作，因此，终端应用可以直接加载到SIM卡中，有利于运营商提供基于SIM卡的终端服务。

图5为本发明SIM卡的一个实施例的结构示意图。该SIM卡包括AT指令封装单元510和AT指令发送单元520。

AT指令封装单元510用于在APDU指令的INS字段封装AT指令。

SIM卡内基于STK进行扩展，增加APDU指令，并可以利用主动式APDU封装AT指令。APDU指令遵从ISO7816接口规范，其字段构成、各字段定义兼容标准APDU指令规范，按照GSM11.14中的指令格式要求并通过在APDU指令码INS字段新定义未使用的指令码来表示不同的AT指令，具体的AT指令内容可以放在DATA字段。该实施例中并不涉及具体AT指令，而只是提供一个使用AT指令的接口，因此，其实现与具体AT指令无关，不同的AT指令集无需定制。

AT指令发送单元520，用于向通信模块发送包含AT指令的APDU指令，以便通信模块在APDU指令中解析出AT指令并执行与AT指令相应的操作。

其中，通信模块解析出AT指令后，可以将响应通过TERMINAL RESPONSE命令返回给SIM卡。

在该实施例中，SIM卡利用主动式APDU封装AT指令，实现SIM卡使用AT指令控制通信模块，能够实现SIM卡完成以前终端应用处理器做的工作，进而可以在SIM卡内实现终端应用。另外，由于不涉及具体AT指令，因此不同的AT指令集无需定制。

图6为本发明SIM卡的另一个实施例的结构示意图。该SIM卡包括AT指令封装单元610、命令接收单元620和AT指令发送单元630。

AT指令封装单元610用于在APDU指令的INS字段封装AT指令。

在一个实施例中，在APDU的INS字段定义的指令内容至少包含两条，一是SIM卡发送AT指令，即实现主动式APDU，二是SIM卡接收AT上报信息，即实现普通APDU。

命令接收单元620用于接收通信模块发送的概要信息；还用于接收通信模块发送的常规APDU指令，以及接收通信模块发送的Fetch命令。如果通信模块有非实时的事件上报，命令接收单元620还用于接收通信模块通过APDU指令进行主动AT事件上报，解析AT事件并将解析结果提供给SIM卡内的应用程序。

AT指令发送单元630用于若SIM卡和通信模块支持AT指令封装，则向通信模块发送支持AT指令封装消息，以及向通信模块发送包含AT指令的APDU指令，以便通信模块在APDU指令中解析出AT指令并执行相应的操作。

通信模块接收支持指令封装消息后，将当前端口(例如现有串口或USB等接口)切换到通用集成电路卡UICC逻辑端口，从而通过UICC逻辑端口接收SIM卡发送的APDU指令。

在该实施例中，SIM卡能够实现向通信模块发送AT指令以及接收通信模块的AT事件上报，SIM卡可以直接使用AT指令调用通信模块完成以前终端应用处理器做的工作，因此，终端应用可以直接加载到SIM卡中，有利于运营商提供基于SIM卡的终端服务。

图7为本发明通信模块的一个实施例的结构示意图。该通信模块包括AT指令接收单元710和AT指令解析单元720。

AT指令接收单元710用于接收SIM卡发送的包含AT指令的APDU指令。

其中AT指令封装在APDU指令的INS字段，APDU指令遵从ISO7816接口规范，其字段构成、各字段定义兼容标准APDU指令规范，按照GSM11.14中的指令格式要求并通过在APDU指令码INS字段新定义未使用的指令码来表示不同的AT指令，具体的AT指令内容可以放在DATA字段。

AT指令解析单元720用于在APDU指令中解析出AT指令以便执行与AT指令相应的操作。

其中，通信模块解析出AT指令后，可以将响应通过TERMINAL RESPONSE命令返回给SIM卡。

在该实施例中，通信模块可以接收SIM卡发送的主动式APDU指令，通过解析APDU指令中的AT指令，进而实现SIM卡的反向控制。

图8为本发明通信模块的另一个实施例的结构示意图。该通信模块包括命令发送单元810、AT指令接收单元820和AT指令解析单元830。

命令发送单元810用于向SIM卡发送概要信息，以便SIM卡根据概要信息获知通信模块是否支持AT指令封装；还用于向SIM卡发送常规APDU指令，在接收SIM卡返回的主动式命令指示后，向SIM卡发送Fetch命令，以便SIM卡向通信模块发送APDU指令。

在一个实施例中，命令发送单元810还用于若需要向SIM卡发送主动AT事件上报，则通过APDU指令向SIM卡上报AT事件以便SIM卡解析AT事件并将解析结果提供给SIM卡内的应用程序。

AT指令接收单元820用于接收SIM卡发送的包含AT指令的APDU指令，以及接收所述SIM卡发送的支持AT指令封装消息。

AT指令接收单元820还用于在接收SIM卡发送的支持AT指令封装消息后，通过UICC逻辑端口接收SIM卡发送的APDU指令。

AT指令解析单元830用于在APDU指令中解析出AT指令以便执行与AT指令相应的操作。

在该实施例中，通信模块可以接收SIM卡发送的主动式APDU指令，通过解析APDU指令中的AT指令，进而实现SIM卡的反向控制。

图9为本发明一种终端的一个实施例的结构示意图。该终端900包括SIM卡910和通信模块920。其中，SIM卡910和通信模块920已在上述各实施例中进行了详细介绍，此处不再进一步解释。

在该实施例中，通过在SIM卡中增加APDU指令，实现SIM卡向通信模块发送AT指令以及实现通信模块向SIM卡进行事件上报，基于这一接口，SIM卡可以直接使用AT指令调用通信模块完成以前终端应用处理器做的工作。另外，应用程序不需要对不同种类的终端进行专门的制定，简化了终端开发工作，降低了终端成本，并且利于运营商提供通用的基于SIM卡的终端服务。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种终端控制方法，其特征在于，包括：

客户身份模块SIM卡向通信模块发送应用协议数据单元APDU指令，其中在所述APDU指令的INS字段新定义未使用的指令码来表示不同的AT指令，具体的AT指令内容放在DATA字段，其中，AT指令内容至少包括SIM卡发送AT指令以及SIM卡接收AT上报信息；

所述通信模块接收所述APDU指令后解析出所述AT指令并执行与所述AT指令相应的操作；

其中，所述SIM卡接收所述通信模块通过所述APDU指令进行主动AT事件上报，解析所述AT事件并将解析结果提供给所述SIM卡内的应用程序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述通信模块向所述SIM卡发送概要信息；

所述SIM卡根据所述概要信息获知所述通信模块是否支持AT指令封装。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述SIM卡和所述通信模块都支持AT指令封装，所述SIM卡则向所述通信模块发送支持AT指令封装消息；

所述通信模块在收到所述支持AT指令封装消息后，通过通用集成电路卡UICC逻辑端口接收所述SIM卡发送的APDU指令中的AT指令。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述SIM卡向所述通信模块发送APDU指令的步骤之前还包括：

所述SIM卡接收所述通信模块发送的APDU指令，并向所述通信模块返回主动式命令指示；

所述通信模块在收到所述主动式命令指示后，向所述SIM卡发送获取Fetch命令，以便所述SIM卡向所述通信模块发送包含所述AT指令的APDU指令。

5.一种SIM卡，其特征在于，包括：

AT指令封装单元，用于在APDU指令的INS字段新定义未使用的指令码来表示不同的AT指令，具体的AT指令内容放在DATA字段，其中，AT指令内容至少包括SIM卡发送AT指令以及SIM卡接收AT上报信息；

AT指令发送单元，用于向通信模块发送包含AT指令的APDU指令，以便所述通信模块在所述APDU指令中解析出AT指令并执行与所述AT指令相应的操作；

命令接收单元，用于接收所述通信模块通过所述APDU指令进行主动AT事件上报，解析所述AT事件并将解析结果提供给所述SIM卡内的应用程序。

6.根据权利要求5所述的SIM卡，其特征在于，还包括：

命令接收单元，用于接收所述通信模块发送的概要信息，以便根据所述概要信息获知所述通信模块是否支持AT指令封装。

7.根据权利要求6所述的SIM卡，其特征在于，

所述AT指令发送单元用于若所述SIM卡和所述通信模块支持AT指令封装，则向所述通信模块发送支持AT指令封装消息，以便所述通信模块通过UICC逻辑端口接收所述SIM卡发送的APDU指令。

8.根据权利要求5-7任一所述SIM卡，其特征在于，

所述命令接收单元用于接收所述通信模块发送的APDU指令，以及接收所述通信模块发送的Fetch命令；

所述AT指令发送单元还用于向所述通信模块返回主动式命令指示。

9.一种通信模块，其特征在于，包括：

AT指令接收单元，用于接收SIM卡发送的包含AT指令的APDU指令，其中所述AT指令封装在所述APDU指令的INS字段，所述APDU指令的INS字段新定义未使用的指令码来表示不同的AT指令，具体的AT指令内容放在DATA字段，其中，AT指令内容至少包括SIM卡发送AT指令以及SIM卡接收AT上报信息；

AT指令解析单元，用于在所述APDU指令中解析出所述AT指令以便执行与所述AT指令相应的操作；

命令发送单元，用于若需要向所述SIM卡发送主动AT事件上报，则通过所述APDU指令向所述SIM卡上报AT事件以便所述SIM卡解析所述AT事件并将解析结果提供给所述SIM卡内的应用程序。

10.根据权利要求9所述的通信模块，其特征在于，还包括：

命令发送单元，用于向所述SIM卡发送概要信息，以便所述SIM卡根据所述概要信息获知所述通信模块是否支持AT指令封装；

所述AT指令接收单元还用于在接收所述SIM卡发送的支持AT指令封装消息后，通过UICC逻辑端口接收所述SIM卡发送的APDU指令。

11.根据权利要求10所述的通信模块，其特征在于，

所述命令发送单元还用于向所述SIM卡发送APDU指令；在接收所述SIM卡返回的主动式命令指示后，向所述SIM卡发送Fetch命令，以便所述SIM卡向所述通信模块发送包含所述AT指令的APDU指令。

12.一种终端，其特征在于，包括权利要求5-8任一所述的SIM卡和权利要求9至11任一所述的通信模块。

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