CN110677516A - Sim卡、适配装置及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了SIM卡，包括：卡体管脚，其与终端电连接；存储单元和SIM卡单元；切换单元，其用于接受切换指令，并根据切换指令选择性地使所述存储单元通过所述卡体管脚与所述终端通信或使所述SIM卡单元通过所述卡体管脚与所述终端通信。本发明还提供了适配装置、终端。本发明的SIM卡、终端除了具有常规的通信能力外，还具有强大的数据存储能力和信息安全能力，并且具有较好的便携性、普适性。
Description
技术领域
本发明涉及SIM卡、适配装置及终端。更具体地说，本发明涉及具有强大的数据存储能力和信息安全能力的SIM卡及其适配装置和终端。
背景技术
随着5G发展，移动智能终端(以下亦称SIM卡宿主终端或宿主终端)作为人机交互的设备，已经为人们生活和工作不可或缺。移动智能终端的信息价值已经远远超出移动智能终端本身的价值，移动智能终端的信息安全愈发重要和迫切。有效的信息安全需要独立的信息安全硬件，目前主流的信息安全硬件配置包括：1)在手机主板上植入安全芯片；2)手机主处理器内置TEE/SE等类似安全内核；3)各种可适配于手机USB接口的USB Key；4)各种规格大的蓝牙SIM卡；5)内置SE的各种规格的SIM卡；6)粘附于各种规格SIM卡上的薄膜安全卡；7)安全TF卡；8)将安全TF卡与普通SIM卡整合在一起，附带各种容量非易失性存储的5G超级SIM卡；9)蓝牙接口的外置安全硬件。上述9种方案各有优缺点，共性缺点是：无法同时满足足够的便携性、高数据吞吐能力、高数据加解密能力，以及普适于各种移动终端的SIM卡槽。因此，亟需设计一种能够一定程度克服上述缺陷的SIM卡、适配装置及终端。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种SIM卡、适配装置及终端，该SIM卡除了具有常规的通信能力外，还具有强大的数据存储能力和信息安全能力，并且具有较好的便携性、普适性。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了SIM卡，包括：
卡体管脚，其与终端电连接；
存储单元和SIM卡单元；
切换单元，其用于接受切换指令，并根据切换指令选择性地使所述存储单元通过所述卡体管脚与所述终端通信或使所述SIM卡单元通过所述卡体管脚与所述终端通信。
优选的是，所述的SIM卡，还包括：
SE单元，其与所述存储单元连接，所述SE单元具有第一USB接口，所述存储单元通过所述第一USB接口和所述卡体管脚与所述终端通信。
优选的是，所述的SIM卡，还包括：
检测单元，其用于接受所述终端的切换信息，并根据切换信息向所述切换单元发出切换指令。
优选的是，所述的SIM卡，所述SIM卡单元具有第一SIM卡接口，所述SIM卡单元通过所述第一SIM卡接口和所述卡体管脚与所述终端通信。
优选的是，所述的SIM卡，所述卡体管脚至少包括VCC管脚、第一切换管脚、第二切换管脚、GND管脚、ID管脚、第三切换管脚，所述第一切换管脚在与所述第一USB接口的RST管脚连接和与所述第一SIM卡接口的RST管脚连接之间切换，所述第二切换管脚在与所述第一USB接口的D+管脚连接和与所述第一SIM卡接口的CLK管脚连接之间切换，所述第三切换管脚在与所述第一USB接口的D-管脚连接和与所述第一SIM卡接口的DATA管脚连接之间切换。
优选的是，所述的SIM卡，所述检测单元还检测所述第一USB接口的ID管脚的电压状态，若满足预设规则，则所述第一切换管脚、所述第二切换管脚和所述第三切换管脚分别与所述第一USB接口上相应的管脚连接，若不满足，则所述第一切换管脚、所述第二切换管脚和所述第三切换管脚分别与所述第一SIM卡接口上相应的管脚连接。
优选的是，所述的SIM卡，还包括：
供电单元，其用于为所述SE单元和所述SIM卡单元供电。
本发明还提供了适配装置，与所述的SIM卡适配。
优选的是，所述的适配装置，包括：
卡座，其用于容纳所述的SIM卡。
接口模块，其包括控制接口、第二USB接口和第二SIM卡接口；
切换控制反馈电路，所述第一切换管脚在与所述控制接口的RST管脚连接和与所述第二SIM卡接口的RST管脚连接之间切换，所述第二切换管脚在与所述第二USB接口的D+管脚连接和与所述第二SIM卡接口的CLK管脚连接之间切换，所述第三切换管脚在与所述第二USB接口的D-管脚连接和与所述第二SIM卡接口的DATA管脚连接之间切换。
本发明还提供了终端，包括所述的SIM卡。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的SIM卡的外形尺寸与现有SIM卡槽匹配，并采用标准USB接口，不需要宿主终端定制卡槽和接口，普适性好，并且具有现有SIM卡的便携性。本发明的SIM卡具有大容量存储单元、SIM卡单元和独立的SE单元，通过切换单元在存储单元和SIM卡单元之间切换，兼具通信能力、强大的数据存储能力、数据加解密能力。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明SIM卡的外观结构示意图；
图2为本发明SUS卡框图；
图3为本发明适配装置框图；
图4为本发明SUS卡和适配装置框图；
图5为本发明切换控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本申请兼具SIM通信和USB通信能力，以下对本申请的SIM卡简称“SUS卡”。
在一种技术方案中，如图1～2所示，SIM卡，包括：
卡体管脚，其与终端电连接；
存储单元和SIM卡单元；
切换单元，其用于接受切换指令，并根据切换指令选择性地使所述存储单元通过所述卡体管脚与所述终端通信或使所述SIM卡单元通过所述卡体管脚与所述终端通信。
如图1所示，上述技术方案的卡体形状、尺寸与现有SIM卡相同，卡体管脚6/8个；外形尺寸与管脚排序和各种SIM卡保持一致；三种尺寸，Nano-SUS卡可以由Micro-SUS卡去掉管脚C4、C8演变改变而成；Micro-SUS卡可以由Mini-SUS卡演变而成。可用于现有的4类卡槽：1)单SIM卡槽；2)双SIM卡槽；3)单SIM加SIM与TF二合一卡槽；4)双SIM卡槽加TF卡槽。卡体表面具有卡体管脚，也类似于现有技术。存储单元提供大容量存储功能，如8G、16G、32G、64G等。SIM卡单元用于实现现有SIM卡的全部功能。存储单元和SIM卡单元均通过卡体管脚与终端通信，切换单元用于根据终端需求在与存储单元通信和与SIM卡单元通信间切换。切换指令可以是用户主动通过终端发出的指令，也可以是根据用户使用情况收集的指令。可以看出，本技术方案一方面具有与现有SIM卡相同的尺寸，还能够兼具SIM通信功能和存储功能。
在另一种技术方案中，所述的SIM卡，还包括：
SE单元，其与所述存储单元连接，所述SE单元具有第一USB接口，所述存储单元通过所述第一USB接口和所述卡体管脚与所述终端通信。SE单元，即安全芯片，支持多种加解密算法，用于对数据进行加密后存储至存储单元，或将存储单元内的数据解密后读取，提高了数据安全性。SE单元通过USB协议与卡体管脚连接，卡体管脚也以USB协议与终端连接，使得SE单元以USB协议与终端进行通信。这样，宿主终端不需要定制接口，以现有USB协议即可进行通信，普适性更高。
在另一种技术方案中，所述的SIM卡，还包括：
检测单元，其用于接受所述终端的切换信息，并根据切换信息向所述切换单元发出切换指令。这里，提供了在SIM卡单元和存储单元之间切换的一种方式，即通过接受切换信息进行切换。切换信息可以来自用户对终端的操作，还可以来自检测单元对第一USB接口的检测信息，如电压信息。一种优选的切换方式可参见图5。
在另一种技术方案中，所述的SIM卡，所述SIM卡单元具有第一SIM卡接口，所述SIM卡单元通过所述第一SIM卡接口和所述卡体管脚与所述终端通信。这里，提供了SIM卡单元与终端通信的一种方式。
在另一种技术方案中，所述的SIM卡，所述卡体管脚至少包括VCC管脚、第一切换管脚、第二切换管脚、GND管脚、ID管脚、第三切换管脚，所述第一切换管脚在与所述第一USB接口的RST管脚连接和与所述第一SIM卡接口的RST管脚连接之间切换，所述第二切换管脚在与所述第一USB接口的D+管脚连接和与所述第一SIM卡接口的CLK管脚连接之间切换，所述第三切换管脚在与所述第一USB接口的D-管脚连接和与所述第一SIM卡接口的DATA管脚连接之间切换。第一USB接口具有VCC管脚、RST管脚、D+管脚、GND管脚、ID管脚、D-管脚，第一SIM卡接口具有VCC管脚、RST管脚、CLK管脚、GND管脚、VPP管脚、DATA管脚。本技术方案提供了SUS卡的卡体管脚的优选形式，如表1所示第一切换管脚、第二切换管脚和第三切换管脚用于具体实现与存储单元通信和与SIM卡单元通信的切换，具体见图2。
表1SUS卡接口
| 序号 | 管脚 | 标识 | 定义 |
| 1 | C1 | VCC | 电源管脚 |
| 2 | C2 | RST | 复位管脚 |
| 3 | C3 | CLK/D+ | 时钟或数据管脚 |
| 4 | C4 | VBUS | +5V电源(可选) |
| 5 | C5 | GND | 电源管脚 |
| 6 | C6 | VPP/ID | 编程电压输入端 |
| 7 | C7 | DATA/D- | 数据管脚 |
| 8 | C8 | GND | 电源地(可选) |
在另一种技术方案中，所述的SIM卡，所述检测单元还检测所述第一USB接口的ID管脚的电压状态，若满足预设规则，则所述第一切换管脚、所述第二切换管脚和所述第三切换管脚分别与所述第一USB接口上相应的管脚连接，若不满足，则所述第一切换管脚、所述第二切换管脚和所述第三切换管脚分别与所述第一SIM卡接口上相应的管脚连接。这里，提供了切换通信的一种优选方案，通过检测第一USB接口的的ID管脚状态，来进行切换。预设规则可以是电平状态，若为高电平，则所述第一切换管脚、所述第二切换管脚和所述第三切换管脚分别与所述USB接口上相应的管脚连接，若为低电平，则所述第一切换管脚、所述第二切换管脚和所述第三切换管脚分别与所述标准SIM卡接口上相应的管脚连接。预设规则可以是电压值，当电压较高时，如5V，SE单元与终端通信，当电压较低时，如1.8V，SIM卡单元与终端通信，当电压适中时，如3V，SIM卡单元和SE单元共同工作。
在另一种技术方案中，所述的SIM卡，还包括：
供电单元，其用于为所述SE单元和所述SIM卡单元供电。这里，可选的提供供电单元，为SUS卡提供超频处理能力。
本发明基于与SUS卡相同的发明构思，还提供了适配装置，与所述的SIM卡适配。适配是指与SUS卡进行必要的电连接，使得SUS卡能够用于终端。
在另一种技术方案中，所述的适配装置，包括：
卡座，其用于容纳所述的SIM卡；
接口模块，其包括控制接口、第二USB接口和第二SIM卡接口；
切换控制反馈电路，所述第一切换管脚在与所述控制接口的RST管脚连接和与所述第二SIM卡接口的RST管脚连接之间切换，所述第二切换管脚在与所述第二USB接口的D+管脚连接和与所述第二SIM卡接口的CLK管脚连接之间切换，所述第三切换管脚在与所述第二USB接口的D-管脚连接和与所述第二SIM卡接口的DATA管脚连接之间切换。如图3～4所示，本技术方案提供了适配装置的一种优选的形式，卡座的机械结构可以使用现有的卡座结构，接口模块和切换控制反馈电路用于与切换单元进行必要的协调，使得存储单元和SIM卡单元可以与终端通信。
本发明基于与SUS卡相同的发明构思，还提供了终端，包括所述的SIM卡，这里的包括可以是内置在终端内，还可以是通过卡槽、卡座的形式与终端结合。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明SIM卡、适配装置及终端的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.SIM卡，其特征在于，包括：
卡体管脚，其与终端电连接；
存储单元和SIM卡单元；
切换单元，其用于接受切换指令，并根据切换指令选择性地使所述存储单元通过所述卡体管脚与所述终端通信或使所述SIM卡单元通过所述卡体管脚与所述终端通信。
2.如权利要求1所述的SIM卡，其特征在于，还包括：
SE单元，其与所述存储单元连接，所述SE单元具有第一USB接口，所述存储单元通过所述第一USB接口和所述卡体管脚与所述终端通信。
3.如权利要求1所述的SIM卡，其特征在于，还包括：
检测单元，其用于接受所述终端的切换信息，并根据切换信息向所述切换单元发出切换指令。
4.如权利要求2或3所述的SIM卡，其特征在于，所述SIM卡单元具有第一SIM卡接口，所述SIM卡单元通过所述第一SIM卡接口和所述卡体管脚与所述终端通信。
5.如权利要求4所述的SIM卡，其特征在于，所述卡体管脚至少包括VCC管脚、第一切换管脚、第二切换管脚、GND管脚、ID管脚、第三切换管脚，所述第一切换管脚在与所述第一USB接口的RST管脚连接和与所述第一SIM卡接口的RST管脚连接之间切换，所述第二切换管脚在与所述第一USB接口的D+管脚连接和与所述第一SIM卡接口的CLK管脚连接之间切换，所述第三切换管脚在与所述第一USB接口的D-管脚连接和与所述第一SIM卡接口的DATA管脚连接之间切换。
6.如权利要求5所述的SIM卡，其特征在于，所述检测单元还检测所述第一USB接口的ID管脚的电压状态，若满足预设规则，则所述第一切换管脚、所述第二切换管脚和所述第三切换管脚分别与所述第一USB接口上相应的管脚连接，若不满足，则所述第一切换管脚、所述第二切换管脚和所述第三切换管脚分别与所述第一SIM卡接口上相应的管脚连接。
7.如权利要求2所述的SIM卡，其特征在于，还包括：
供电单元，其用于为所述SE单元和所述SIM卡单元供电。
8.适配装置，其特征在于，与权利要求1～8任一所述的SIM卡适配。
9.如权利要求8所述的适配装置，其特征在于，包括：
卡座，其用于容纳所述SIM卡；
接口模块，其包括控制接口、第二USB接口和第二SIM卡接口；
切换控制反馈电路，所述第一切换管脚在与所述控制接口的RST管脚连接和与所述第二SIM卡接口的RST管脚连接之间切换，所述第二切换管脚在与所述第二USB接口的D+管脚连接和与所述第二SIM卡接口的CLK管脚连接之间切换，所述第三切换管脚在与所述第二USB接口的D-管脚连接和与所述第二SIM卡接口的DATA管脚连接之间切换。
10.终端，其特征在于，包括权利要求1～8任一所述的SIM卡。
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