JP2009070003A - Simホルダー - Google Patents
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Abstract
【課題】SIMホルダー自身が近接非接触通信する場合と、SIM自身が近接非接触通信する場合の2つの場合を切替えることのできるSIMホルダーを提供する。
【解決手段】SIMホルダー1は、非接触コントローラ102及び非接触通信コンバータチップ110などから構成される近接非接触通信インターフェースを備え、非接触I/FがC4、C8端子に接続されたSIM2が装着されたときに、このSIM2のC4、C8端子とSIMホルダー1のアンテナコイル111の両端が接続し、SIM2自身が近接非接触通信可能な構造となっおり、SIMホルダー1に備えられた近接非接触通信インターフェースのON/OFFを切替える選択スイッチ10をSIMホルダー1が備えることで、SIM2自身が近接非接触通信する場合と、SIMホルダー1自身が近接非接触通信する場合を切替える。
【選択図】図4
【解決手段】SIMホルダー1は、非接触コントローラ102及び非接触通信コンバータチップ110などから構成される近接非接触通信インターフェースを備え、非接触I/FがC4、C8端子に接続されたSIM2が装着されたときに、このSIM2のC4、C8端子とSIMホルダー1のアンテナコイル111の両端が接続し、SIM2自身が近接非接触通信可能な構造となっおり、SIMホルダー1に備えられた近接非接触通信インターフェースのON/OFFを切替える選択スイッチ10をSIMホルダー1が備えることで、SIM2自身が近接非接触通信する場合と、SIMホルダー1自身が近接非接触通信する場合を切替える。
【選択図】図4
Description
本発明は、SIM(Subscriber Identity Module)を内部に装着可能で、装着されたSIMと通信するリーダライタの機能を備えたSIMホルダーに関する。
小型ICチップを実装したICカードは、ICチップのメモリにデータ(例えば、認証局の証明証など)を機密に格納できるため、ネットワークのログイン管理やドアゲートの入退室管理などの様々な用途で使用されている。
ただし、ICカードを使用する際は、ICカードを利用する側に、ICカードとデータの通信を行う装置(例えば、パーソナルコンピュータ)にリーダライタが必要で、リーダリーダライタを備えていない装置では、ICカードを利用することができなかった。
そこで、本出願人は、特許文献1において、少なくとも、コンピュータに容易に接続するためのUSB(Universal Serial Bus)インターフェースと、内部に装着したSIM(Subscriber Identity Module)とデータ通信するためリーダライタの機能を兼ね備えたSIMホルダーを開示している。
特許文献1で開示されているSIMホルダーは、SIMホルダーにアンテナコイルを設け、SIMがSIMホルダーに装着されることで、アンテナコイルとSIMが接続し、ISO/IEC14443規格に準拠した近接非接触通信をSIMが行えるようになるSIMホルダーである。
特許文献1で開示されているSIMホルダーに装着されるSIMには、接触通信インターフェースと近接非接触通信インターフェースの2つの通信インターフェースを備えたデュアルインターフェースICチップが実装され、アンテナコイルの両端が接続される2つの近接非接触通信インターフェースは、ISO/IEC7816で定義された外部端子C4と外部端子C8に接続されている。
SIMホルダーにSIMが装着されると、SIMホルダーに設けられたアンテナコイルの両端と、SIMの外部端子C4と外部端子C8が電気的接続することで、SIMに実装されたデュアルインターフェースICチップとアンテナコイルが電気的に接続し、非接触ICカードと同様に、SIMは、ISO/IEC14443規格に準拠した近接非接触通信が可能になる。
しかし、SIMホルダーの携帯性を考慮すると、SIMホルダーの寸法は大きくできず、SIMホルダーに設けられるアンテナコイルの寸法も小さくなってしまい、無線端末装置からSIMが供給される電力も小さくなるため、近接非接触通信の通信距離は2cmから5cm程度しか得られない。
そこで、本出願人は、特願2007−023672において、無線端末装置と通信する通信インターフェースとして、USBインターフェースに加え、ISO/IEC14443の近接非接触通信インターフェースを備えたSIMホルダーを開示している。
このSIMホルダーに実装されるSIMは、ISO/IEC7816規格に準拠した接触通信インターフェースを有し、SIMホルダーは、ISO/IEC14443の近接非接触通信インターフェースを実現するために、アンテナコイルと、アンテナコイルの電気信号を復調/変調する非接触通信コンバータチップと、ISO/IEC14443規格の通信プロトコルに従い伝送制御するチップと、SIMホルダーに電力を供給するための電源電池を備えている。
特願2007−023672で開示されているSIMホルダーでは、SIMホルダーとSIM間の通信には、ISO/IEC7816規格に準拠した接触通信が用いられ、SIMホルダーが無線端末装置と近接非接触通信するとき、電源は無線端末装置から供給されず、SIMホルダーに内蔵された電源電池から供給されるため、特許文献1で開示されているSIMホルダーよりも非接触通信距離を伸ばすことが可能である。
特開2004−118771号公報
しかし、特許文献1で開示されているようなSIMホルダーを利用する一つのメリットとして、様々なSIMをSIMホルダーに装着し利用できることがあるが、特願2007−023672で開示されているSIMホルダーに装着できるSIMは、接触型ICカード用のICチップを実装したSIMのみであって、非接触型ICカード用のICチップを実装したSIMや、デュアルインターフェースICカード用のICチップを実装したSIMを実装し、特許文献1で開示されている発明に従い、SIM自身が近接非接触通信することはできない問題があった。
例えば、近接非接触通信でのみ動作する非接触専用アプリケーションが搭載されたICチップを、特願2007−023672で開示されているSIMホルダーに装着しても、SIMホルダーとSIM間は接触通信で動作するため、特願2007−023672で開示されているSIMホルダーでは、非接触専用アプリケーションを動作させることができなかった。
そこで、本発明は、無線端末装置とする通信する通信インターフェースとして近接非接触通信インターフェースを備えたSIMホルダーにおいて、SIMホルダー自身が無線端末装置と近接非接触通信するケースと、SIM自身が無線端末装置と近接非接触通信するケースの2つのケースを切替えることのできるSIMホルダーを提供することを目的とする。
上述した課題を解決する第1の発明は、SIM(Subscriber Identity Module)を内部に装着し動作するSIMホルダーであって、近接非接触通信に利用するためのアンテナコイルと、前記SIMと接触して通信するSIM通信手段と、前記アンテナコイルの電気信号を復調/変調する復調変調部と、近接非接触通信プロトコルを制御する非接触プロトコル制御部をする近接非接触通信手段と、前記SIMが有する各々の外部端子と接続する複数の接続端子を有し、所定の2つの前記接続端子が前記アンテナコイルの両端と接続している接続基板と、前記SIM通信手段および前記近接非接触通信手段に少なくとも電力を供給するための電源電池と、前記近接非接触通信手段の作動のON/OFFを選択するための選択スイッチとを備えたことを特徴とするSIMホルダーである。
更に、第2の発明は、第1の発明に記載のSIMホルダーであって、前記SIMホルダーは、USB(Universal Serial Bus)コネクタと、USBの通信プロトコルを制御するUSB制御手段を備えていることを特徴とする。
特許文献1で開示されているSIMホルダーと、特願2007−023672で開示されているSIMホルダーの機能を兼ね備えた構成のSIMホルダーとすることで、SIMホルダー自身が無線端末装置と近接非接触通信するケースと、SIM自身が無線端末装置と近接非接触通信するケースの2つのケースを実現することが可能になり、用途に合わせ、様々な種類のSIMが利用できるようになる。更に、SIMホルダーの近接非接触通信の機能をON/OFFする選択スイッチを設けることで、いずれかのケースで使用するか切替えることができるようになる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態に係わるSIMホルダーは、無線端末装置と通信する通信インターフェースとして2つの通信インターフェースを備え、その一つは、パーソナルコンピュータと通信するためのUSBインターフェースで、もう一つは、ドアゲートなどの無線端末装置と通信するための近接非接触通信インターフェースである。
更に、本実施の形態に係わるSIMホルダーは、特願2007−023672で開示されているSIMホルダーとは異なり、SIMホルダーに装着されたSIM自身が、無線端末装置と近接非接触通信するようすることできる。
このように、本実施の形態に係わるSIMホルダーにおいて、無線端末装置と近接非接触通信する主体となる装置は、SIMホルダーとSIMの2つあるため、本実施の形態に係わるSIMホルダーは、無線端末装置と近接非接触通信する主体となる装置を選択するための選択スイッチを備えている。
図1は、本実施の形態に係わるSIMホルダー1の外観を説明する図である。SIMホルダー1は、挿入口13からスライドしてSIM2を着脱できる構造で、パーソナルコンピュータのUSB端子と接続するためのUSBコネクタ15を備えている。図1では、USBコネクタ15をAコネクタ(雄型)としているが、USBコネクタ15はミニBコネクタ(雌型)であってもよい。
更に、SIMホルダー1には、SIMホルダー1の電源をON/OFFするための電源ボタン11と、SIMホルダー1から読み出したデータや、無線端末装置から送信されたデータなどを表示する液晶ディスプレイ16と、SIMホルダー1をリセットするときに利用するリセットスイッチ14と、上述した選択スイッチ10と、ストラップを通すためのストラップ穴17などが備えられる。
図2は、SIMホルダーに装着されるSIM2を説明する図である。図2に図示しているように、SIMホルダー1に装着されるSIM2は、ICカードのICモジュール近辺を矩形状に切り取った形状で、SIM2の辺L1は25mm程度、短辺L2は15mm程度に形成され、厚みは、1.0mm以内で通常は0.76mmの均一な薄板状のもので、SIM2の詳細な形状はGSM(Global System for Mobile Communications)で規定されている。なお、SIM2の一端角部に切り欠きを有するのは、SIM2をSIMホルダー1に装着する際の整合を容易にするためのものである。
SIM2のICモジュール20にモールドされたICチップ21は、デュアルインターフェースICカード用のチップで、接触通信用インターフェースと、近接非接触通信用インターフェースの2つの通信インターフェースを備え、ICチップ21の接触通信用インターフェースが有する5つのI/Oは、ISO/IEC7816規格に準じて、ICモジュールの外部端子C1、外部端子C2、外部端子C3、外部端子C5および外部端子C7と電気的に接続し、ICチップ21の非接触通信用インターフェースが有する2つのI/Oは、特許文献1で開示されているように、外部端子C4および外部端子C8と電気的に接続している。
図3は、SIMホルダー1に設けられた接続基板12を説明する図である。図3に図示したように、SIMホルダー1の挿入口から挿入されたSIM2は、SIMホルダー1に設けられたストッパー部12aに突き当たることで、SIMホルダー1の所定位置に装着される。
SIM2がSIMホルダー1の所定位置に装着されたとき、SIM2とSIMホルダー1が電気的に接続するための接続基板12がSIMホルダー1に設けられ、接続基板12には、SIM2のICモジュール21に備えられた外部端子C1から外部端子C8のそれぞれと接触するための8個の接続端子T1から接続端子T8が設けられている。
SIM2がSIMホルダー1の所定位置に装着されたとき、接続基板12の接続端子T1、接続端子T2、接続端子T3、接続端子T5および接続端子T7は、接触通信用の端子で、それぞれ、SIM2の外部端子C1、外部端子C2、外部端子C3、外部端子C5および外部端子C7と電気的に接触し、接続基板12の接続端子T4およびT8は、近接非接触通信用の端子で、それぞれ、SIM2の外部端子C4および外部端子C8と電気的に接触し、接続基板12の接続端子T4およびT8には、近接非接触通信に利用するアンテナコイル111の両端が接続されている。なお、アンテナコイル111の両端は、接続基板12のみならず、SIMホルダー1に組込まれた回路部品に接続されている。
よって、特許文献1で開示されている発明のように、SIM2がSIMホルダー1の所定位置に装着されることで、SIM2に実装されたICチップ21の近接非接触通信インターフェースとアンテナコイル111が接続し、SIM2自身がアンテナコイル111を利用して、無線端末装置と近接非接触通信することが可能になる。
図4は、SIMホルダー1のブロック図である。SIMホルダー1には、CPUが実装され、SIMホルダー1全体を制御する機能を備えた制御回路チップ100と、SIMホルダー1に組込まれた電気回路に電力を供給するための電源電池120(ここでは、2次電池)と、SIMホルダー1の電源のON/OFFを操作するための電源ボタン11と、SIMホルダー1をリセットするときのリセットスイッチ122と、無線端末装置のUSB端子と接続するためのUSBコネクタ15と、電源電池120に電力を充電するための充電回路121と、SIM2が近接非接触通信に利用するアンテナコイル111と、アンテナコイル111の電気信号を復調/変調する非接触通信コンバータチップ110を備え、非接触通信コンバータチップ110にはアンテナコイル111の両端が接続され、上述しているようにアンテナコイル111の両端は、SIM2の外部端子C4および外部端子C8に接続されている。
なお、上述しているようにSIMホルダー1には、SIMホルダー1とSIM2が電気的に接続するための接続基板12を備えているが、説明を変わり易くするために、図4では接続基板12を省略している。
SIMホルダー1に備えられた制御回路チップ100は、SIMホルダー1に備えられた通信インターフェース、すなわち、USB接続でパーソナルコンピュータと通信するUSB通信インターフェース、近接非接触で無線端末装置と通信する非接触通信インターフェース、および、接触でSIM2と通信する接触通信インターフェースを制御する機能を有し、USB規格の通信プロトコルを制御するためのUSBコントローラ103と、ISO/IEC7816規格に準じた接触通信プロトコルを制御するSIMコントローラ101と、ISO/IEC14443規格に準じた近接非接触通信プロトコルを制御する非接触コントローラ102を備え、更に、制御回路チップ100は、SIMホルダー1の電源のON/OFFを時間で制御するために利用されるタイマー104を備えている。
SIMホルダー1に備えられた制御回路チップ100には、アンテナコイル111の電気信号を復調/変調する機能を備えた非接触通信コンバータチップ110と、近接非接触通信する主体を切替えるために利用される選択スイッチ10が接続されている。
アンテナコイル111の電気信号を復調/変調する機能を備えた非接触通信コンバータチップ110とは、非接触コントローラ102から受け渡された送信データを変調し、アンテナコイル111を用い電波信号として送信する機能と、アンテナコイル111が受信した電波信号を復調し、電波信号を復調して得られる受信データを非接触コントローラ102に受け渡す機能を備えたチップで、制御回路チップ100の非接触コントローラ102と組合されて、SIMホルダー1に備えられた近接非接触通信手段として機能する。
制御回路チップ100に備えらた選択スイッチ10とは、無線端末装置と近接非接触通信する主体を切替えるために利用されるスイッチで、SIMホルダー1或いはSIM2のいずれが、無線端末装置と近接非接触通信する主体となるかは、この選択スイッチ10によって決定される
選択スイッチ10によって、SIMホルダー1が近接非接触通信の主体となるときは、制御回路チップ100は、SIMコントローラ101を作動させ、SIM2を活性化すると共に、非接触コントローラ102(および、非接触通信コンバータチップ110)を作動させる。選択スイッチ10によって、SIM2が近接非接触通信の主体となるとき、制御回路チップ100のSIMコントローラ101によってSIM2は活性化されず、更に、非接触コントローラ102(および、非接触通信コンバータチップ110)は作動しない。
図5は、SIMホルダー1が近接非接触通信の主体となるときの動作を説明する図である。SIMホルダー1自身が近接非接触通信するとき、無線端末装置とSIMホルダー1間ではISO14443規格に準じた近接非接触通信が行われ、SIMホルダー1とSIM2間ではISO7816規格に準じた接触通信が行われる。
SIMホルダー1が近接非接触通信の主体となるとき、アンテナコイル111の電気信号は非接触コンバータチップ110によって復調され、アンテナコイル111の電気信号は非接触コンバータチップ110によって受信データに変換される。
非接触コントローラ102は、受信データに含まれるISO/IEC14443のプロトコルバイトや誤り符号を検査し、正常にコマンドデータを受信すると、受信データに含まれるコマンドデータをSIMコントローラ101に受渡し、SIMコントローラ101は、ISO/IEC7816のプロトコルバイトや誤り符合が付与されたSIM送信データをSIM2に送信する。
SIM2が、SIM受信データを解析し、SIM受信データに含まれるコマンドに対応する処理を実施すると、SIMコントローラ101は、ISO/IEC7816のプロトコルバイトや誤り符合が付与されたレスポンスデータであるSIM受信データをSIM2から受信する。
SIMコントローラ101がSIM2からSIM受信データを受信すると、SIMコントローラ101は、ISO/IEC7816のプロトコルバイトや誤り符合を検査し、正常にレスポンスデータをSIM2から受信すると、SIMコントローラ101はレスポンスデータを非接触コントローラ102に受け渡し、非接触コントローラ102は、ISO/IEC14443のプロトコルバイトや誤り符号をレスポンスデータに付与した送信データを非接触コンバータチップ110に受け渡す。
非接触コンバータチップ110は送信データが受け渡されると、アンテナコイル111の負荷を変調させるなどして、アンテナコイル111を利用して送信データを無線通信端末に送信する。
図6は、SIM2が近接非接触通信の主体となるときの動作を説明する図である。SIM2が近接非接触通信の主体となるときは、アンテナコイル111を利用して、特許文献1で開示されているように、SIM2が無線端末装置と近接非接触通信する。SIM2が近接非接触通信の主体となるとき、近接非接触通信の動作に、SIMホルダー1の制御回路チップ100の非接触コントローラ102および非接触通信コンバータチップ110は関与しない。
図7は、本実施形態に係わるSIMホルダー1の動作手順を示したフロー図である。SIMホルダー1を所持するユーザは、近接非接触通信でSIMホルダー1を使用する前に、SIMホルダー1に備えられた選択スイッチ10を用いて、近接非接触通信の主体を決定する(S1)。
選択スイッチ10によって、近接非接触通信の主体がSIMホルダー1に設定されると、ユーザはSIMホルダー1の電源ボタン11を操作し、SIMホルダー1に電源を供給する(S2)。
SIMホルダー1に電源が供給されると、SIMホルダー1の制御回路チップ100は、選択スイッチ10の設定を確認し(S3)、選択スイッチ10によって、近接非接触通信する主体がSIMホルダー1に設定されているときは、近接非接触通信機能の作動、すなわち、非接触コントローラ102と非接触通信コンバータチップ110を作動させると共に(S4)、SIMコントローラ101を作動させ、ISO/IEC7816の手順に従いSIM2を活性化(S5)する。
SIM2を活性化し、非接触コントローラ102と非接触通信コンバータチップ110を作動させると、非接触コントローラ102は、無線端末装置からのコマンド受信待ちとなり、無線端末装置からポーリングコマンドを受信すると、SIMホルダー1と無線端末装置間で近接非接触通信が開始される(S6)。
なお、選択スイッチ10によって、近接非接触通信する主体でSIMホルダー1に設定された状態で、SIMホルダー1を無線端末装置で利用するときは、SIMホルダー1に電源は供給されず、SIM2が無線端末装置からの電波によって起動し、無線端末装置からポーリングコマンドを受信すると、SIM2と無線端末装置間で近接非接触通信が開始される(S7)。
このように、本実施の形態に係わるSIMホルダー1を用い、選択スイッチ10をユーザーが設定することで、次の4つのケースに対応を取ることができ、様々なSIM2をSIMホルダー1に装着して利用することが可能になる。
(ケース1)
接触インターフェースのみを持つSIM2をSIMホルダー1に装着し、SIMホルダー1が近接非接触通信の主体となり動作する。
(ケース2)
非接触インターフェースのみを持つSIM2をSIMホルダー1に装着し、SIM2が近接非接触通信の主体となり動作する。
(ケース3)
デュアルインターフェースを持つSIM2をSIMホルダー1に装着し、SIMホルダー1が近接非接触通信の主体となり動作する。
(ケース4)
デュアルインターフェースを持つSIM2をSIMホルダー1に装着し、SIM2が近接非接触通信の主体となり動作する。
(ケース1)
接触インターフェースのみを持つSIM2をSIMホルダー1に装着し、SIMホルダー1が近接非接触通信の主体となり動作する。
(ケース2)
非接触インターフェースのみを持つSIM2をSIMホルダー1に装着し、SIM2が近接非接触通信の主体となり動作する。
(ケース3)
デュアルインターフェースを持つSIM2をSIMホルダー1に装着し、SIMホルダー1が近接非接触通信の主体となり動作する。
(ケース4)
デュアルインターフェースを持つSIM2をSIMホルダー1に装着し、SIM2が近接非接触通信の主体となり動作する。
なお、SIMホルダー1が近接非接触通信の主体となるときは、内蔵された電源電池によってSIMホルダー1が動作するため、制御回路チップ100は、タイマー104を利用して、電源が投入からの時間、すなわち、制御回路チップ100が作動開始してからの時間を計測し、一定時間が経過すると自動的に電源をOFFにすることが望ましい。
1 SIMホルダー
10 選択スイッチ
12 接続基板
100 制御回路チップ
101 SIMコントローラ
102 非接触コントローラ
103 USBコントローラ
110 非接触コンバータチップ
120 電源電池
111 アンテナコイル
2 SIM
10 選択スイッチ
12 接続基板
100 制御回路チップ
101 SIMコントローラ
102 非接触コントローラ
103 USBコントローラ
110 非接触コンバータチップ
120 電源電池
111 アンテナコイル
2 SIM
Claims (2)
- SIM(Subscriber Identity Module)を内部に装着し動作するSIMホルダーであって、近接非接触通信に利用するためのアンテナコイルと、前記SIMと接触して通信するSIM通信手段と、前記アンテナコイルの電気信号を復調/変調する復調変調部と、近接非接触通信プロトコルを制御する非接触プロトコル制御部をする近接非接触通信手段と、前記SIMが有する各々の外部端子と接続する複数の接続端子を有し、所定の2つの前記接続端子が前記アンテナコイルの両端と接続している接続基板と、前記SIM通信手段および前記近接非接触通信手段に少なくとも電力を供給するための電源電池と、前記近接非接触通信手段の作動のON/OFFを選択するための選択スイッチとを備えたことを特徴とするSIMホルダー。
- 請求項1に記載のSIMホルダーであって、前記SIMホルダーは、USB(Universal Serial Bus)コネクタと、USBの通信プロトコルを制御するUSB制御手段を備えていることを特徴とするSIMホルダー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007235965A JP2009070003A (ja) | 2007-09-11 | 2007-09-11 | Simホルダー |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20110088686A (ko) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | 엘지전자 주식회사 | 단말 |
CN106650881A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 珠海市魅族科技有限公司 | 智能卡收容装置与智能终端 |
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2007
- 2007-09-11 JP JP2007235965A patent/JP2009070003A/ja not_active Withdrawn
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