CN109194794A - Sim卡及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种SIM卡及移动终端，涉及NFC通信技术领域，其中，所述SIM卡包括安全元件、NFC模块及蓝牙模块，所述蓝牙模块分别与所述安全元件及NFC模块电性连接，构成了安全元件、NFC模块及外部移动终端任意两者间的数据通信通道。通过本申请实施例提供的SIM卡，可以在为移动终端提供NFC功能的同时，提高NFC功能应用的灵活性。

Description

SIM卡及移动终端
技术领域
本申请涉及NFC通信技术领域，具体而言，涉及一种SIM卡及移动终端。
背景技术
NFC(Near Field Communication，近场通信)技术，是一种短距离的高频无线通讯技术，可实现电子设备之间的非接触式数据传输，为日常生活带来诸多便利。
目前，在手机上实现NFC功能主要有以下两种技术手段：
一种是采用NFC控制器，也就是一个集成了NFC通信模块和内嵌CPU的SOC芯片，负责和SIM卡上的安全元件，手机的控制端芯片以及外部的HF读卡器进行数据交互。该方案需要手机上增加NFC控制器芯片，同时还需要外置13.56M的天线，增加了手机的成本。
另一种是在SIM卡中集成NFC通信模块，即全终端的方案。此方案的优点是无需增加任何硬件设计，在绝大数的手机都可以采用该方案来实现NFC功能。但是，在该方案中安全元件复用了SIM卡专用CPU与手机通信的7816接口，因此NFC功能应用的灵活性受到了较大影响。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本申请提供一种SIM卡及移动终端。其中，所述SIM卡通过蓝牙模块构成安全元件、NFC模块及移动终端任意两者间的数据通信通道，在为移动终端提供NFC功能的同时，提高了NFC功能应用的灵活性。
为了实现上述目的，本申请较佳实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供一种SIM卡，所述SIM卡包括安全元件、NFC模块及蓝牙模块；其中，
所述安全元件与所述蓝牙模块电性连接，所述蓝牙模块与所述NFC模块电性连接；
所述安全元件与所述NFC模块之间通过所述蓝牙模块构成数据通信通道，并且，所述安全元件和所述NFC模块通过所述蓝牙模块实现与外部终端通信。
可选地，在本申请实施例中，所述蓝牙模块包括多个数字接口，所述数字接口包括SPI、I2C、UART、GPIO、7816接口中的任意一种。
可选地，在本申请实施例中，所述NFC模块包括NFC芯片及与所述NFC芯片电性连接的NFC天线；其中，
所述NFC天线包括用于接收第一射频信号的RXP引脚、RXN引脚及用于发送第二射频信号的TXP引脚、TXN引脚；
所述NFC芯片包括模拟射频前端、中频解调器、时钟频率相位恢复电路、数字基带电路及有源功率放大器；
所述模拟射频前端与所述RXP引脚及RXN引脚电性连接，用于对所述第一射频信号进行放大处理；
所述中频解调器与所述模拟射频前端及数字基带电路电性连接，用于解调出所述第一射频信号中的通信数据，并将所述通信数据发送至所述数字基带电路进行协议处理；
所述时钟频率相位恢复电路与所述模拟射频前端、数字基带电路、中频解调器及有源功率放大器电性连接，用于获得所述第一射频信号中的时钟信号，并将该时钟信号发送至所述数字基带电路、中频解调器及有源功率放大器；
所述有源功率放大器还与所述数字基带电路及所述TXP引脚、TXN引脚电性连接，用于放大对外发送的第二射频信号，并经所述TXP引脚、TXN引脚将所述第二射频信号传输至所述NFC天线。
可选地，在本申请实施例中，所述NFC芯片还包括非易失性存储电路，所述非易失性存储电路与所述数字基带电路电性连接。
可选地，在本申请实施例中，所述数字基带电路包括GPIO接口，所述数字基带电路通过所述GPIO接口与所述蓝牙模块电性连接。
可选地，在本申请实施例中，所述SIM卡包括多个安全元件，所述多个安全元件分别与所述蓝牙模块电性连接。
第二方面，本申请实施例提供一种移动终端，所述移动终端安装有如上所述的SIM卡；
所述SIM卡通过所述蓝牙模块与移动终端通信连接，并通过所述NFC模块及安全元件为所述移动终端提供NFC功能。
可选地，在本申请实施例中，所述SIM卡包括通信模块，所述通信模块通过数字接口与所述移动终端电性连接，为所述移动终端提供移动通信服务。
可选地，在本申请实施例中，所述通信模块通过ISO7816接口与所述移动终端电性连接。
可选地，在本申请实施例中，所述移动终端包括NFC控制器，所述安全元件包括SWP接口，所述NFC控制器通过所述SWP接口与所述安全元件电性连接。
相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：
本申请实施例提供的SIM卡包括安全元件、NFC模块及蓝牙模块，其中，所述蓝牙模块分别与所述安全元件及NFC模块电性连接，构成了安全元件、NFC模块及外部移动终端任意两者间的数据通信通道。通过本申请实施例提供的SIM卡，可以在为移动终端提供NFC功能的同时，提高NFC功能应用的灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的SIM卡的第一结构示意图；
图2为本申请实施例提供的SIM卡的第二结构示意图；
图3为本申请实施例提供的SIM卡中NFC芯片的结构示意图；
图4本申请实施例提供的移动终端与SIM卡的数据交互场景示意图。
图标：10-安全元件；20-蓝牙模块；21-蓝牙芯片；22-蓝牙天线；30-NFC模块；31-NFC芯片；311-模拟射频前端；312-中频解调器；313-时钟频率相位恢复电路；314-数字基带电路；315-非易失性存储电路；316-有源功率放大器；32-NFC天线；40-通信模块；41-SIM触点；50-移动终端。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
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定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等命名方式仅是为了区分本申请的不同特征，简化描述，而不是指示或暗示其相对重要性，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，为本申请实施例提供的SIM卡的第一结构示意图，该SIM卡包括安全元件10、NFC模块30及蓝牙模块20，其中，所述蓝牙模块20分别与所述安全元件10及NFC模块30电性连接。
下面将对所述安全元件10、NFC模块30及蓝牙模块20在本申请实施例中的具体作用进行说明：
所述NFC模块30用于与外部NFC设备(如POS机、地铁闸机、门禁等)进行近场通信，实现如电子支付、身份认证等多种数据交互功能。具体地，在本申请实施例中，所述NFC模块30可以通过主动与被动两种模式与外部NFC设备进行数据交换。
所述安全元件10用于对所述NFC模块30与外部NFC设备之间的交互数据进行安全管理，防止外部设备在交互过程中进行恶意解析攻击。并且，在本申请实施例中，所述安全元件10可以安装各种应用程序，例如运营商出厂应用、生活应用(公交卡、地铁卡、社保卡、电子身份证)、移动支付应用(支付宝、手机钱包、银联)等，以实现多业务功能的一体化和集成化，在确保数据交互安全性的同时，为用户带来更多便利。
所述蓝牙模块20用于实现所述NFC模块30与所述安全元件10之间、以及所述NFC模块30、所述安全元件10与外部带蓝牙的移动终端50(如手机、带插卡功能的平板电脑等)之间的数据通信。举例而言，当所述SIM卡安装在带蓝牙的手机中时，所述SIM卡可通过所述蓝牙模块20连接至手机蓝牙，从而实现所述手机、NFC模块30、安全元件10中任意两者间的数据通信。
换言之，即当所述蓝牙模块20建立NFC模块30与安全元件10之间的通信通道时，所述SIM卡可以通过NFC模块30及安全元件10实现CE(Card Emulation，卡模拟)功能，而当所述蓝牙模块20建立NFC模块30与移动终端50之间的通信通道时，所述SIM卡可以与移动终端50中安装的各种应用软件共同实现HCE(Host-based Card Emulation，基于主机的卡模拟)功能。
参照图2，在本申请实施例中，所述SIM卡包括通信模块40，所述通信模块40通过数字接口与移动终端50电性连接，从而为该移动终端50提供通话及网络数据传输等移动通信服务。
具体地，在本申请实施例中，所述SIM卡可以通过ISO7816接口与所述移动终端50电性连接(如图2所示的多个SIM触点41)。
进一步地，在所述多个SIM触点41中，包括有用于供电的供电触点，当所述SIM卡通过该供电触点与移动终端50电性连接后，所述移动终端50还可以为所述通信模块40、蓝牙模块20、NFC模块30及安全元件10供电。
可选地，在本申请实施例中，也可以在所述SIM中设置独立电源为所述蓝牙模块20、NFC模块30及安全元件10单独供电，从而保证所述蓝牙模块20、NFC模块30及安全元件10在移动终端50断电的情况下继续工作，进一步提高NFC功能应用的灵活性。
继续参照图2，在本申请实施例中，所述蓝牙模块20可以包括蓝牙芯片21及用于接收和发送数据的蓝牙天线22。具体地，在本申请实施例中，所述蓝牙芯片21还可以集成微处理器，从而使得所述蓝牙芯片21在对所述NFC模块30、安全元件10、移动终端50之间的交互数据进行路由的同时，还可以根据需要对交互数据进行处理。
继续参照图2，在本申请实施例中，所述NFC芯片31可以包括NFC芯片31及用于接收和发送射频信号的NFC天线32，所述NFC天线32与所述NFC芯片31电性连接。
具体地，请参照图3，在本申请实施例中，所述NFC芯片31可以包括模拟射频前端311、中频解调器312、时钟频率相位恢复电路313、数字基带电路314及有源功率放大器316，所述NFC天线32可以包括用于接收第一射频信号的RXP引脚、RXN引脚及用于发送第二射频信号的TXP引脚、TXN引脚。
其中，所述模拟射频前端311与所述NFC天线32的RXP引脚及RXN引脚电性连接，用于对所述NFC天线32接收的第一射频信号进行放大处理，在本申请实施例中，该模拟射频前端311可以包括低噪声放大器和可变增益放大器两级。
所述中频解调器312与所述模拟射频前端311及数字基带电路314电性连接，所述第一射频信号经所述模拟射频前端311放大后，通过所述中频解调器312进行处理即可解调出所述第一射频信号中包含的通信数据。
所述第一射频信号经所述中频解调器312出通信数据后，输出至所述数字基带电路314进行进一步处理，得到该通信数据对应的数字信号。
在本申请实施例中，所述数字基带电路314包括GPIO接口，所述数字基带电路314通过所述GPIO接口与所述蓝牙模块20电性连接。该数字基带电路314在数据交互过程中可以将外部NFC设备发送的射频模拟信号转换为数字信号并发送至所述蓝牙模块20，经所述蓝牙模块20路由至安全元件10或移动终端50进行处理。同时，该数字基带电路314还可以对所述安全元件10或移动终端50经蓝牙模块20发送的数字信号转换为模拟信号，然后发送给外部NFC设备。
所述有源功率放大器316与所述数字基带电路314及所述NFC天线32的TXP引脚、TXN引脚电性连接，所述数字基带电路314处理得到的用于对外部NFC设备发送的第二射频信号可通过所述有源功率放大器316进行放大，然后经所述TXP引脚、TXN引脚传输至所述NFC天线32进行对外发送。
所述时钟频率相位恢复电路313分别与所述模拟射频前端311、数字基带电路314、中频解调器312及有源功率放大器316电性连接，用于对所述第一射频信号进行处理，得到其中包含的时钟信号，然后将该时钟信号发送至所述数字基带电路314、中频解调器312及有源功率放大器316，实现时钟同步。
继续参照图3，在本申请实施例中，所述NFC芯片31还包括电源管理电路及非易失性存储电路315。其中，所述电源管理电路用于管理NFC芯片31的供电电源，所述非易失性存储电路315用于存储数据，防止NFC芯片31断电后导致数据丢失。
可选地，在本申请实施例中，该电源管理电路可以连接SIM卡的供电触点，通过移动终端50为NFC芯片31供电。同时，在SIM卡设置有独立电源时，该电源管理电路也可以连接该独立电源为NFC芯片31供电，从而保证NFC芯片31在移动终端50停止供电时继续工作。
再次参照图2，在本申请实施例中，所述蓝牙芯片21可以包括多个数字接口，所述安全元件10及NFC模块30均可通过该数字接口与所述蓝牙芯片21进行连接。
具体地，在本申请实施例中，所述数字接口可以包括SPI、I2C、UART、GPIO、7816接口中的任意一种，具体可以根据所述协议要求进行选择，在此不对其进行任何限定。
可选地，在本申请实施例中，所述SIM卡可以包括与蓝牙模块20电性连接的多个安全元件10，然后在所述多个安全元件10中配置不同的应用软件、操作系统或不同安全等级的数据监控程序，从而提高SIM卡对不同应用场景的适应性。
参照图4，本申请实施例还提供一种移动终端50，该移动终端50具有蓝牙功能，并且安装有如上所述的SIM卡。
在本申请实施例中，所述SIM卡的通信模块40通过数字接口与所述移动终端50电性连接，为所述移动终端50提供移动通信服务。同时，所述SIM卡的NFC模块30及安全元件10通过蓝牙模块20与所述移动终端50通信连接，为所述移动终端50提供NFC功能。
具体地，在本申请实施例中，所述通信模块40可以通过ISO7816接口与所述移动终端50电性连接。
可选地，在本申请实施例中，所述SIM卡设置有用于与移动终端50的NFC控制器连接的SWP接口，当所述移动终端50包括NFC控制器时，所述SIM卡中的安全元件10可以通过该SWP接口与移动终端50中的NFC控制器电性连接。当所述安全元件10检测到移动终端50具有NFC控制器后，可通过所述蓝牙模块20关闭NFC模块30与移动终端50之间的通信通道，从而避免SIM卡中的NFC模块30对移动终端50中的NFC控制器产生干扰，保证移动终端50中的NFC控制器正常运行。
综上所述，本申请实施例提供一种SIM卡及移动终端，其中，所述SIM卡包括安全元件、NFC模块及蓝牙模块，所述蓝牙模块分别与所述安全元件及NFC模块电性连接，构成了安全元件、NFC模块及外部移动终端任意两者间的数据通信通道。通过本申请实施例提供的SIM卡，可以在为移动终端提供NFC功能的同时，提高NFC功能应用的灵活性。
以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种SIM卡，其特征在于，所述SIM卡包括安全元件、NFC模块及蓝牙模块；其中，
所述安全元件与所述蓝牙模块电性连接，所述蓝牙模块与所述NFC模块电性连接；
所述安全元件与所述NFC模块之间通过所述蓝牙模块构成数据通信通道，并且，所述安全元件和所述NFC模块通过所述蓝牙模块实现与外部终端通信。
2.如权利要求1所述的SIM卡，其特征在于，所述蓝牙模块包括多个数字接口，所述数字接口包括SPI、I2C、UART、GPIO、7816接口中的任意一种。
3.如权利要求1所述的SIM卡，其特征在于，所述NFC模块包括NFC芯片及与所述NFC芯片电性连接的NFC天线；其中，
所述NFC天线包括用于接收第一射频信号的RXP引脚、RXN引脚及用于发送第二射频信号的TXP引脚、TXN引脚；
所述NFC芯片包括模拟射频前端、中频解调器、时钟频率相位恢复电路、数字基带电路及有源功率放大器；
所述模拟射频前端与所述RXP引脚及RXN引脚电性连接，用于对所述第一射频信号进行放大处理；
所述中频解调器与所述模拟射频前端及数字基带电路电性连接，用于解调出所述第一射频信号中的通信数据，并将所述通信数据发送至所述数字基带电路进行协议处理；
所述时钟频率相位恢复电路与所述模拟射频前端、数字基带电路、中频解调器及有源功率放大器电性连接，用于获得所述第一射频信号中的时钟信号，并将该时钟信号发送至所述数字基带电路、中频解调器及有源功率放大器；
所述有源功率放大器还与所述数字基带电路及所述TXP引脚、TXN引脚电性连接，用于放大对外发送的第二射频信号，并经所述TXP引脚、TXN引脚将所述第二射频信号传输至所述NFC天线。
4.如权利要求3所述的SIM卡，其特征在于，所述NFC芯片还包括非易失性存储电路，所述非易失性存储电路与所述数字基带电路电性连接。
5.如权利要求3所述的SIM卡，其特征在于，所述数字基带电路包括GPIO接口，所述数字基带电路通过所述GPIO接口与所述蓝牙模块电性连接。
6.如权利要求1-5中任一项所述的SIM卡，其特征在于，所述SIM卡包括多个安全元件，所述多个安全元件分别与所述蓝牙模块电性连接。
7.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端安装有如权利要求1-6中任一项所述的SIM卡；
所述SIM卡通过所述蓝牙模块与移动终端通信连接，并通过所述NFC模块及安全元件为所述移动终端提供NFC功能。
8.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述SIM卡包括通信模块，所述通信模块通过数字接口与所述移动终端电性连接，为所述移动终端提供移动通信服务。
9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述通信模块通过ISO7816接口与所述移动终端电性连接。
10.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端包括NFC控制器，所述安全元件包括SWP接口，所述NFC控制器通过所述SWP接口与所述安全元件电性连接。
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