CN205158415U - 智能卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能卡，包括安全芯片，及与所述安全芯片电气连接的电池和天线，所述天线包括非接触式近场通信天线和ISM频段天线，所述智能卡还包括与所述安全芯片通信连接的射频单元及电路单元，所述射频单元用于实现所述智能卡与外部终端设备之间的无线通信，所述电路单元用于调整所述安全芯片及所述射频单元的供电电压，调整充电单元的输入电压，管理所述电池的充电电流，及控制安全芯片在脱机状态下的电源供给。本实用新型提供的智能卡不仅具备普通双界面CPU卡的所有功能，还通过增加的蓝牙功能与外部终端设备进行数据的无线传输，提升用户体验。

Description

智能卡

【技术领域】

本实用新型涉及智能化终端技术领域，尤其涉及一种智能卡。

【背景技术】

双界面CPU卡是一种同时支持接触式与非接触式两种通讯方式的CPU卡。其工作模式包括接触模式和非接触模式，并且所述工作模式可以自动选择。所述双界面CPU卡内的集成电路中包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等主要部分，犹如一台超小型电脑。具有信息量大、防伪安全性高、可脱机作业，可多功能开发等优点。而所述双界面CPU卡的接触接口和非接触接口可以由所述CPU进行控制。

所述双界面CPU卡采用强大而稳定的安全控制器，增强了卡片的安全性。所述双界面CPU卡还采用了多种芯片级防攻击手段，基本上不可伪造。其特有的内外部认证机制以及以金融IC卡规范为代表的专用认证机制，能够完全保证交易的合法性。当所述双界面CPU卡作为银行卡在认证和交易过程中，传输的密钥是在安全的发卡环境中产生并的。并且在所述认证和交易过程中密钥不外露，且不会以明文形式显现。所述密钥还会在传输过程中经过随机数加密，从而保证了交易的安全性。所述双界面CPU卡应用的防火墙功能还可以保障同一张卡在不同应用场景的安全独立性，故而对安全性要求较高的金融行业都将以所述双界面CPU卡作为下一代银行卡的标准。

随着信息安全技术的重要性越来越突出，中国政府对信息安全给予高度重视，支持和鼓励本土企业加强技术创新和研发。在这种背景下，催生了大量的第三方互联网支付企业。但是，第三方支付为了保证支付的便捷性，没有与账户信息直接关联的物理硬件，使其安全性广受质疑；而很多银行由于其网点有限或者互联网运营方式，使广泛发卡受到很大限制。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题如何提供一种智能卡，可以使用户通过互联网或其他自助渠道使用所述智能卡办理有关业务时，用户无需去银行网点进行身份信息的核对及安全认证，但又可保证用户信息及账户的安全性，同时所述智能卡还可安装多种扩展应用，实现一卡多用。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案

本实用新型提供一种智能卡，该智能卡，包括安全芯片，及与所述安全芯片电气连接的电池和天线，所述天线包括非接触式近场通信天线和ISM频段天线，所述智能卡还包括与所述安全芯片通信连接的射频单元及电路单元，所述射频单元用于实现所述智能卡与外部终端设备之间的无线通信，所述电路单元用于调整所述安全芯片及所述射频单元的供电电压，调整充电单元的输入电压，管理所述电池的充电电流，及控制安全芯片在脱机状态下的电源供给。

进一步地，所述射频单元为具有蓝牙功能的射频收发器，所述射频收发器支持所述智能卡与外部终端设备之间安全加密的无线通信。

进一步地，所述电路单元包括开关升压电路、电流调节电路、线性稳压电路、电源控制电路及接口电路。

进一步地，所述开关升压电路用于将所述接口电路的输入电压调整至某一大于等于电池额定最大电压值的定值后，输出至电流调节电路。

进一步地，所述电流调节电路用于向所述电池提供满足电池充电曲线的充电电流。

进一步地，所述线性稳压电路用于向所述射频单元提供安全的工作电压，还用于向所述安全芯片处于脱机状态时提供安全的工作电压。

进一步地，所述电源控制电路用于控制所述电池给所述安全芯片供电，当所述智能卡没有插入智能卡终端时，在所述射频单元与所述安全芯片进行信息交互时，所述射频单元发送控制信号至所述电源控制电路控制所述电池给所述安全芯片供电；在所述射频单元与所述安全芯片信息交互结束时，所述射频单元发送控制信号至所述电源控制电路断开所述电池给所述安全芯片的电源供给。

进一步地，所述智能卡还包括按键单元，用于控制所述射频单元，当用户按下所述按键单元时激活所述射频单元进入工作状态。

进一步地，所述安全芯片支持ISO/IEC7816接触式和SO/IEC14443非接触式通信。

进一步地，所述电池为可充电锂电池。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的智能卡，不仅具备普通双界面CPU卡的所有功能，还通过增加的蓝牙功能进行数据无线传输，从而使所述智能卡的物理信息与个人化数据都可通过加密的蓝牙通信通道读出，然后通过外部终端设备上的应用程序传送到服务器端进行鉴权认证，从而进行交易。同时在初始化所述智能卡时所需的用户身份信息及物理信息及个人化数据都可以通过所述蓝牙通信通道读出，通过所述外部终端设备上的应用程序与服务器端进行动态的交互式鉴别、认证，从而为用户提供便捷的自助服务，如开卡，销户等。

【附图说明】

图1是本实用新型智能卡较佳实施例的功能示意图。

图2是本实用新型智能卡较佳实施例的硬件架构示意图。附图标记：

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参阅图1所示，是本实用新型智能卡的功能模块示意框图。在本实施例中，所述的智能卡1包括，但不仅限于，射频单元10、安全芯片(SecurityChip)11、天线12、电池13、按键单元14及电路单元15等元件。在本实施例中，上述各个元件之间互相电气连接。所述智能卡1可以与外部终端设备(图中未示出)进行数据通信，所述外部终端设备可以为手机、计算机、PAD等移动终端，所述外部终端设备可以通过网络与服务器端(图中未示出)连接。所述智能卡1还包括IC卡封装载带(未示出)，所述IC卡封装载带可以通过焊锡焊接，但不仅限于焊锡焊接的方式与智能卡1内部其他电路元件建立电气连接。

在本实施例中，所述射频单元10为具有蓝牙功能的射频收发器。所述智能卡1通过所述射频单元10可以与外部终端设备以无线的方式进行数据通信。所述射频单元10还可以检测电池12的电量，并在电池12的电量过低时发出警告。

在本实施例中，所述安全芯片11可以为所述智能卡1与服务器端建立安全的通信通道。所述安全芯片11支持ISO/IEC7816接触式通信和ISO/IEC14443非接触式通信。所述双界面CPU卡的集成电路上集成有存储器和处理器，并可以加载JAVA程序，实现PBOC、qPBOC等基本应用以及第三方开发应用，如公交、社保等应用。在所述智能卡1与服务器端建立安全的通信通道后，当有数据在所述通信通道传输时，所述安全芯片11可以对传输的数据根据与服务器端协商的密钥进行加密、解密运算。

所述天线13包括非接触式近场通信天线(即ISO/IEC14443规定的通信频段)天线和ISM频段天线。所述非接触式近场通信天线用于在所述智能卡1工作在非接触式模式时，获取所述智能卡1工作时所需的电能大小，并与智能卡终端上的天线通过电磁耦合的方式进行数据交互。在本实施例中，所述智能卡终端指可以读写或操作所述智能卡1的机具，如读卡器、收费机等，可以按接触方式或非接触方式操作所述智能卡1，或两者兼具。所述ISM(IndustrialScientificMedical)频段天线用于将所述射频单元10输出的电信号转化为电磁波信号，并将接收的电磁波信号转化为电信号传送给所述射频单元10。

所述电池12为可充电锂电池，用于给所述智能卡1提供电能。所述电池12可以通过智能卡终端的接触式接口进行充电，也可以通过专门的充电器进行充电。所述电池12持续为所述射频单元10提供电能，并且在所述安全芯片11处于脱机状态时为所述安全芯片11提供电能。需要说明的是，即使所述智能卡1内部的射频单元10出现故障或者电池12无法工作，所述智能卡1仍可作为一张普通的双界面金融IC使用。

在本实施例中，所述按键单元14可以是一物理按键，用于对所述射频单元10的工作状态与休眠状态进行切换。一般当所述智能卡1不工作时，所述射频单元10处于休眠状态，用户按下所述按键单元14后可以激活所述射频单元10进入工作状态。并且用户此时可以通过外部终端设备(如手机)上的应用程序与所述智能卡1建立物理连接，从而进行各种自助服务，如开卡激活、安装或者选择城市一卡通应用等。

在本实施例中，所述应用程序和所述智能卡1都有一个相同的只有服务器端掌控的密钥，如3DES密钥。当所述应用程序与所述智能卡1建立连接时必须使用该密钥通过某种离散算法生成密码，只有密码比对通过后，智能卡1才允许所述应用程序与之建立连接。如此可以保证射频单元10建立的通信通道的安全性。所述应用程序和所述智能卡1建立连接时，所述智能卡1上设置的指示灯会呈现绿色。通过所述射频单元10，所述智能卡1可借助所述应用程序实现与服务器端后台数据库的直接联系，所述服务器端的所有指令或数据都可通过所述射频单元10建立的通信连接发送至所述智能卡，并且可以通过更新所述应用程序而升级所述智能卡1的功能。当用户不需要使用射频单元10进行通信时，通过所述应用程序上断开所述服务器端与所述智能卡1之间的连接，一段时间后，所述智能卡1会自动进入休眠状态。

如图2所示，是本实用新型智能卡的硬件架构示意框图。在本实施例中，所述电路单元15包括开关升压电路150、电流调节电路151、线性稳压电路152、电源控制电路153及接口电路154。所述电路单元15用于调整所述安全芯片11及所述射频单元10的供电电压，调整充电单元的输入电压，管理所述电池12的充电电流，及控制安全芯片11在脱机状态下的电源供给。在本实施例中，所述充电单元包括开关升压电路150和电流调节电路151。所述开关升压电路150作用于所述智能卡1的充电端，使所述智能卡1支持不同电源电压的智能卡终端。目前所述智能卡终端的接触式接口输出的电源电压为一可变值，如1.8V，3.3V或者5.0V。而一般智能卡1提供的电源电压为3.3V，在满足兼容性的前提下，要实现所述智能卡1在不同电源电压智能卡终端上的正常充电，有时需将所述智能卡1的输入电压调整至5.0V。所述开关升压电路150可在所述智能卡1插入所述智能卡终端后较短时间内，实现所述智能卡1输入电压的调整。

在本实施例中，当电池12充电达到最大额定电压时，所述射频单元10发出控制信号关闭所述开关升压电路150的输出，以防止所述电池12过充电。

所述电流调节电路151用于向所述电池12提供符合电池充电曲线的充电电流。

所述线性稳压电路152用于向所述射频单元10提供安全的工作电压。所述线性稳压电路152具有降压稳压作用，使所述智能卡1的工作电压维持在一个安全的较低值，从而减少功耗，延长所述智能卡1的使用时间。

在本实施例中，所述电源控制电路153用于控制所述电池12给所述安全芯片11供电。由于所述智能卡1为一较薄卡片，其内置电池12的容量较小。而在所述智能卡1中所述安全芯片11的功耗最大，所以通过所述电源控制电路153控制电池12给所述安全芯片11供电。当所述智能卡1没有插入智能卡终端时，在所述射频单元10与所述安全芯片11信息交互时，所述射频单元10发送控制信号至所述电源控制电路153以控制所述电池12给所述安全芯片11供电；在所述射频单元10与所述安全芯片11信息交互结束时，所述射频单元10发送控制信号至所述电源控制电路153以断开所述电池12给所述安全芯片11的电源供给。当所述智能卡1插入智能卡终端时，安全芯片11通过所述智能卡终端直接供电，并且在此过程中，所述安全芯片11不响应射频单元10的数据请求，以免影响智能卡1与智能卡终端的正常通信功能。

所述接口电路154用于在所述智能卡1与智能卡终端进行接触式通信时提供数据接口。在本实施例中，所述接口电路154为ISO/IEC7816规定和定义的接口。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能卡，包括安全芯片，及与所述安全芯片电气连接的电池和天线，其特征在于，所述天线包括非接触式近场通信天线和ISM频段天线，所述智能卡还包括与所述安全芯片通信连接的射频单元及电路单元，所述射频单元用于实现所述智能卡与外部终端设备之间的无线通信，所述电路单元用于调整所述安全芯片及所述射频单元的供电电压，调整充电单元的输入电压，管理所述电池的充电电流，及控制安全芯片在脱机状态下的电源供给。

2.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述射频单元为具有蓝牙功能的射频收发器，所述射频收发器支持所述智能卡与外部终端设备之间安全加密的无线通信。

3.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述电路单元包括开关升压电路、电流调节电路、线性稳压电路、电源控制电路及接口电路。

4.如权利要求3所述的智能卡，其特征在于，所述开关升压电路用于将所述接口电路的输入电压调整至某一大于等于电池额定最大电压值的定值后，输出至电流调节电路。

5.如权利要求3所述的智能卡，其特征在于，所述电流调节电路用于向所述电池提供满足电池充电曲线的充电电流。

6.如权利要求3所述的智能卡，其特征在于，所述线性稳压电路用于向所述射频单元提供安全的工作电压，还用于向所述安全芯片处于脱机状态时提供安全的工作电压。

7.如权利要求3所述的智能卡，其特征在于，所述电源控制电路用于控制所述电池给所述安全芯片供电，当所述智能卡没有插入智能卡终端时，在所述射频单元与所述安全芯片进行信息交互时，所述射频单元发送控制信号至所述电源控制电路控制所述电池给所述安全芯片供电；在所述射频单元与所述安全芯片信息交互结束时，所述射频单元发送控制信号至所述电源控制电路断开所述电池给所述安全芯片的电源供给。

8.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述智能卡还包括按键单元，用于控制所述射频单元，当用户按下所述按键单元时激活所述射频单元进入工作状态。

9.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述安全芯片支持ISO/IEC7816接触式和SO/IEC14443非接触式通信。

10.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述电池为可充电锂电池。