JP2010532945A - Sim機能付きメモリインターフェースカード - Google Patents
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Abstract
プラグインアダプタ(44)は、ホストデバイス(20)に接続するための第1接触部(46)と、メモリカード(52)に接続するための少なくとも2つの第2接触部(54、56)と、加入者識別モジュール(SIM)コンポーネント(62)に接続するための第3接触部(64)とを備える。アダプタ内の回路(66)が、第2接触部の少なくとも1つを第3接触部に接続し、第2接触部の少なくとも別の1つを第1接触部に接続することで、ホストデバイスとSIMコンポーネントの間に、メモリカードを介して、通信経路を作成する。
【選択図】図4
【選択図】図4
Description
本発明は、計算及び通信デバイスに関し、具体的にはデバイス認証に関する。
電子メモリカードは、通常、デジタルデータの不揮発性記憶装置として、多くの電子計算及び通信デバイスに使用されている。多種多様なカード形式が、SanDisk社(SanDisk Corporation:カリフォルニア州サニーベール)のような様々な製造業者より入手可能である。例えばSanDisk社は、ホストデバイス内の互換するレセプタクルに差し込めるように設計されたSecure Digital(SD(商標))カード、並びにこれよりも小型のmicroSD(商標)カードを提供している。このようなカードには、事前定義されたバスプロトコル(SDプロトコルなど)を使用して、ホストプロセッサと通信を行うフラッシュメモリと組み込みプロセッサが内蔵されている。
加入者識別モジュール(SIM)は、SIMがインストールされたホストデバイスを、SIM内に安全に記憶された一意の識別子に基づいて認証するために用いるスマートカードの一種である。SIMは、データを記憶するためのメモリ(フラッシュメモリ、又はその他の不揮発性メモリ)を備えていてもよい。用語「SIMカード」は、元来、携帯電話のためのグローバルシステム(GSM)の電話網において携帯電話を認証する特定の文脈にて使用されるようになったものであるが、現在では、認証を目的として一意の識別子を安全に記憶するあらゆるスマートカード、又はその他の電子コンポーネントを指すようになっている。本願特許明細書の文脈中において、用語「SIMコンポーネント」は、この幅広い意味で用いられている。SIMコンポーネントは通常、認証を行うために、事前定義されたSIMプロトコル、例えば国際標準化機構によって定義されたISO7816プロトコルを使用して、ホストプロセッサと通信する。
実施形態では、プラグインアダプタはホストデバイスに接続するための第1接触部と、メモリカードに接続するための少なくとも2つの第2接触部と、加入者識別子モジュール(SIM)コンポーネントに接続するための第3接触部と、さらに第2接触部の少なくとも1つを第3接触部に接続し、第2接触部の別の少なくとも1つを第1接触部に接続し、ホストデバイスとSIMコンポーネントの間にメモリカードを介して通信経路を作成する回路とを備える。
アダプタは、第1接触部を備え、ホストデバイス内のホストレセプタクルと結合するよう構成されたコネクタを備えていてもよく、コネクタは、SDカード規格に準拠していてもよい。一般的に、コネクタは、ホストデバイスからアダプタを取り外せる構造になっている。これに加えて、又はこれに代えて、アダプタは、第2接触部を具備し、メモリカードを受容するためのメモリレセプタクルを備えていてもよく、メモリレセプタクルはmicroSDカード規格に準拠していてもよい。
一実施形態では、ホストデバイスが、メモリカードを介してISO7816規格に準じてSIMコンポーネントと通信できるように回路が構成されている。
これに加えて、又はこれに代えて、第2接触部の少なくとも1つは、メモリカードのアンテナ接続部と通信するように構成されている。
第3接触部は、SIMコンポーネントに固定接続されていてもよい。或いはアダプタは、第3接触部を備え、SIMコンポーネントを取り外し可能に受容するように構成されたSIMレセプタクルを備えていてもよい。
別の実施形態は、計算装置を提供する。この計算装置は、第1メモリカード規格準拠のホストレセプタクルを具備するホストデバイスと、第2メモリカード規格準拠のメモリカードと、プラグインアダプタとを備える。アダプタは、コネクタとメモリレセプタクル、並びに第3接触部を備えている。コネクタは、ホストレセプタクルと結合するように構成されており、ホストデバイスに接続するための第1接触部を備えている。メモリレセプタクルは、メモリカードを受容するように構造されており、メモリカードに接続するための少なくとも2つの第2接触部を備えている。第3接続部は、加入者識別子モジュール(SIM)コンポーネントに接続するためのものである。アダプタ内の回路が、第2接触部の少なくとも1つを第3接触部に接続し、第2接触部の別の少なくとも1つを第1接触部に接続することで、ホストデバイスとSIMコンポーネントの間にメモリカードを介して通信経路が作成される。
回路、及びメモリカードは、メモリカードを介してISO7816規格に準じてメッセージを交換することによってホストデバイスがSIMコンポーネントと通信できるように構造されていてもよい。この場合、メッセージは、第1カード規格に従ってカプセル化され、ホストデバイスとメモリカードの間で伝送される。
又、メモリカードは、ISO7816規格に従ってこのメッセージを解析し、SIMコンポーネントとの間で伝達するように構成されたプロセッサを備えている。
又、メモリカードは、ISO7816規格に従ってこのメッセージを解析し、SIMコンポーネントとの間で伝達するように構成されたプロセッサを備えている。
さらに別の実施形態は、ホストデバイスの操作方法を提供する。この方法は、加入者識別子モジュール(SIM)コンポーネントを搭載したプラグインアダプタを、ホストデバイスのホストレセプタクルに差し込むことと、メモリカードをプラグインアダプタ上のメモリレセプタクルに差し込むことを含む。プラグインアダプタ及びメモリカードを差し込んだ後に、ホストデバイスとSIMコンポーネントの間でアダプタとメモリカードを介して通信が伝達される。
また別の実施形態でのホストデバイスの操作方法は、メモリカードにおいて、このメモリカードが差し込まれたプラグインアダプタを介して、ホストデバイスからプラグインアダプタ上のSIMコンポーネント宛てに送信されたメッセージを受信することと、このメッセージをメモリカードからプラグインアダプタ上のSIMコンポーネントへ伝達することを含む。このメッセージは、ホストデバイスから第1プロトコルに従って伝送されてよく、さらに、メッセージを伝達することが、第2プロトコルに従って、メッセージを解析し、メモリカードからSIMコンポーネントへ伝達することを含んでいてよい。開示された実施形態では、第1プロトコルはSDプロトコル、第2プロトコルはISO7816プロトコルである。
ここで開示した内容は、以下の実施形態の詳細な説明を、図面と共に読むことで、より十分理解される。
図1は、ビデオプログラムや音楽のようなデジタルコンテンツを受信・再生するマルチメディア能力を設けた、携帯型計算デバイス20の概略図である。そのため、デバイス20は、後続する図面を参照して記述するように、デジタルメモリと認証コンポーネントの新規な配置を含む。このデバイスは出力インターフェース、例えばビデオディスプレイ22、オーディオスピーカ(図示せず)等、並びにユーザ制御部24を備えており、ユーザ制御部はプログラムの選択や他のユーザ制御機能を実行する。このデバイスはまた、アンテナ26で示されるような、セルラー或いはその他の携帯網や衛星網のようなネットワーク30と通信するための通信インターフェースも備えている。これに代えて、又はこれに加えて、デバイス20は、有線電話、ケーブル、又はパケット網のような固定網と通信することも可能である。
デバイス20は、デバイスメモリ内に記憶させたコンテンツ及びネットワーク30上でコンテンツプロバイダ28より伝送されたコンテンツの両方を含む各種ソースからのコンテンツを再生することができる。コンテンツプロバイダは、デバイス20のユーザが視聴するために選んだ各プログラムについて、購入料、又はペイパービュー視聴料を請求する。コンテンツプロバイダは、限定受信システム(CAS)を使用することで、認証済みのデバイスのみがこれらのプログラムの再生を行えるようにすることが可能である。このCASでは、エンドユーザを認証してプログラムを復号化できるよう、コンテンツプロバイダによって認証されたSIMコンポーネントを、デバイス20に内蔵しておく必要がある。(上述したように、「SIMコンポーネント」はあらゆる種類のスマートカード、又はこれ以外の一意の識別子を含んだ適切な電子デバイスであってもよい。)
この種のSIMベースの認証要求は、携帯型デバイスのタイプによっては問題となることがある。例えば、デバイス20が携帯電話である場合には、一般に、デバイスにはネットワーク30の運用者が提供したSIMコンポーネントが装備されており、コンテンツプロバイダのCAS用の追加的なSIMレセプタクルが装備されていない。両方の目的に同じSIMコンポーネントを使用することは原理上可能であるが、この解決策では携帯網運用者と、コンテンツプロバイダ間の密接な協力体制が必要になるため、常に実用的とは言い難い。ユーザは、携帯網SIMコンポーネントとCAS・SIMコンポーネントを交互に切り換えることで通信とメディア再生を行えるが、しかしこの解決法も実用的ではない。別のケースとして、デバイス20を、例えば電話機能の無い携帯式メディアプレーヤであると仮定した場合は、デバイスは、SIMレセプタクルを全く備えないこともあり得る。
一方、最新の携帯型デバイスには、一般に、SDカードスロットのようなメモリレセプタクルが利用可能に装備されている。以下に記載の実施形態では、新規のアダプタを、デバイスメモリとSIM認証の両方に使用できる形で、このメモリレセプタクルに差し込む。具体的には、アダプタはSIMコンポーネント(組み込み、又は取り外し可能なもの)と、メモリカード(microSDカードなど)用のレセプタクルとを備えている。アダプタ内の回路によって、ホストデバイスとメモリカードの間、メモリカードとSIMコンポーネントの間に通信経路が構築される。これにより、ホストデバイスは、アダプタとメモリカードの組み込みプロセッサを介して、メモリオペレーションとSIM認証オペレーションの両方を実行できるようになる。このようにすれば、アダプタ内の適切なCAS・SIMを認証に使用し、メモリ内に事前に記憶したプログラムを再生することによって、デバイス20を、オンラインでコンテンツプロバイダ28からプログラムを受信、再生するのに使用できる。
図2は、利用可能な一実施形態におけるデバイス20の内部詳細と各コンポーネントを概略的に示すブロック図である。デバイスのオペレーションは、ホスト中央処理ユニット(CPU)40によって制御される。CPU40は、ネットワーク30と通信し、ディスプレイ22、及び制御部24(図1)と相互的に動作するための入力/出力(I/O)インターフェース42を備えている。上述したように、デバイス20は、ネットワーク30の運用者から提供された、ネットワーク上でデバイスを認証するSIMカード(図示せず)を備えている。
デバイス20は、規格化されたメモリカードを受容するように設計されたホストレセプタクル48を備えている。この実施形態では、レセプタクルをSD互換のものと仮定している。しかし、本開示の原理は、他のメモリカード規格を使用した場合にも同様に適用することができる。アダプタ44は、コネクタ45付きの基板を備えており、このコネクタ45がレセプタクル48に差し込まれる。コネクタは、接触部46を備え、この接触部によって、アダプタがレセプタクルを介してホストデバイスに接続する。本願特許出願と特許請求の範囲の内容に記載されている用語「接触部」とは、ピン、パッド、ソケットなどを含む(それに制限されるものではない)物理的な接点部を意味する。
この例において、アダプタ44は、microSDカードのようなメモリカード52を受容するためのメモリレセプタクル50を備えている。レセプタクル50は、メモリカード上の適切なコネクタに接続する接触部54、56を備えている。メモリカード52は、組み込みプロセッサ58と、フラッシュメモリアレイのようなメモリ60とを備える。メモリ60は、一般に、ホストデバイス用のデータ(ビデオ記録物など)と、組み込みプロセッサによって実行されるファームウェアの両方を記憶するために使用される。
アダプタ44には、アダプタ上の接触部64に接続するSIMコンポーネント62も実装されている。一般に、SIMコンポーネントは、ISO7816などの事前定義された規格に準じて通信するように構成されている。SIMコンポーネントをアダプタ内に組み込んで接触部64と固定接続させることができる。或いは、接触部64を具備したSIMレセプタクル65をアダプタ44に設け、要望に応じて、このSIMレセプタクル64内にSIMコンポーネントを差し込み、又、抜き取れるようにしてもよい。
アダプタ44上の回路66が接触部46、54、56、64と相互接続することで、ホストCPU40が、SIMコンポーネント62と通信する。図3を参照して通信の流れを以下に示す。又、図4及び図5に、回路66の利用可能な異なる構成のそれぞれを示す。一般的に言えば、回路66は、付加的な切り換えや、他の論理が殆ど、又は全くない、適切な接触部間の伝導経路を単に備えていればよい。本明細書中に記述の実施形態では、メモリカード52内のプロセッサ58が、ホストCPU40からのメッセージの解析、実行を行うため、アダプタ44内の組み込みプロセッサがこうした機能を実行する必要はない。
メモリカード52は、オフシェルフハードウェアを備え、本明細書に記述された新規機能を実行するように、必要に応じて変更を加えたファームウェアが実装された規格品である。一実施形態(以下で図4を参照してより詳細に記述する)では、メモリカード52は、近距離無線通信(NFC)アンテナと通信するための入力/出力ピンを備えている。これらのピンがレセプタクル50内の接触部56と接触する。一方、接触部54は、メモリカードとホストデバイス間のデータ接続に使用される。この実施形態では、アンテナに接続する代わりに、接続部56がプロセッサ58をSIMコンポーネント62に接続するために使用されている。さらに、アンテナピンをSIMメッセージの送受信に使用するように、プロセッサによって実行されるファームウェアが変更されている。
図3は、コンテンツプロバイダ28からコンテンツを受信及び再生することに関連した、一実施形態における、デバイス20の構成要素間の通信の流れを概略的に示すブロック図である。このコンテンツは、コンテンツプロバイダのCASに属し、デバイス20は、ホストCPU40上で実行中のCASアプリケーションプログラム70を使用してこのコンテンツにアクセスする。デバイス20を認証し、コンテンツを復号化するために、図示する様に、CASアプリケーション70がアダプタ44とメモリカード52を通る通信経路を介してSIMコンポーネント62にアクセスする。次に、これに対する応答がメモリカードからアダプタを通ってSIMコンポーネントへ戻される。本特許出願、及び特許請求の範囲の文脈において、用語「経路」とはエンドポイント間のあらゆる種類の物理的、又は論理的接続(又は物理的接続と論理的接続の組み合わせ)を意味する。一般に、このような経路は既に定義したタイプの接触部にて、及び/又はこれを通過して終端する。
ホストCPU40は、SDプロトコルのような規格型のメモリバスプロトコルを用いて、メモリカード52上のプロセッサ58と通信する。この通信を行うために、SDドライバプログラム72は、適切なメモリコマンドを生成し、メモリカードから戻された応答を解析する。これらのコマンドと応答は、アダプタ44によって不可視的にパススルーされる。SDホスト制御プログラム74は、ホストデバイスとメモリカード間のリンク制御を担う。
しかし、SIMコンポーネント62は、ホストデバイスとメモリカード52の間で使用されるメモリバスプロトコルではなく、ISO7816のようなSIMプロトコルを使用して通信する。ホストCPUは、SIMコンポーネントとの通信をサポートするために、SIM−to−SDドライバプログラム76を使用する。このプログラムは、CASアプリケーション70から発信されたSIMメッセージを、SDプロトコル準拠のコマンドの中にカプセル化し、次に、メモリカードからの応答を解析することにより、SIMコンポーネントから着信したSIMメッセージを抽出、及び解釈した後に、これをCASアプリケーションに送信する。このカプセル化を行うことで、CASアプリケーションが、SIMプロトコルインターフェースを出力する必要なくSIMコンポーネントと通信できるようになる。プロセッサ58は、メモリ52内で、これと同様のカプセル化機能と解析機能を実行することで、SIMコンポーネント62との間でSIMメッセージを伝送する。
そのために、デバイス20は、SIMメッセージをメモリバスプロトコルにカプセル化する既存の方法を利用することが可能である。このような方法は、例えば米国特許出願公開第2004/0064612号、米国特許第7,305,535号に記述されている。これらに開示された内容は本願明細書に組み込まれ、本実施形態に適宜使用することができる。本実施形態では具体的に、ISO7816準拠のメッセージをSDプロトコルにカプセル化することに関するが、これと同様の原理を、別タイプのSIMプロトコルメッセージを伝送する際、並びにSIMメッセージを別のメモリバスプロトコルにカプセル化する際に適用することもできる。
図4、及び図5は、デバイス20内における回路66の異なる2つの可能な実装形態を概略的に示すブロック図である。
図4の実施形態では、SDプロトコルに従い、メモリカード52が、データ0...データ3と表示されたSDデータラインを使用し、ホストデバイスとの間でアダプタ44を介して4ビットデータを交換する。SD規格はこの4本のデータラインのみを提供する。そのため、メモリカード52内のプロセッサは、アンテナ0、及びアンテナ1と表示された2本の付加的なピンを使用してSIMコンポーネント62と通信するようにプログラムされている。これらのピンは、上述したとおり、通常は、NFCアンテナと通信するために使用されている。
ISO7816に従い、SIMコンポーネント62は、図4に示すようにVCC(電力)、クロック、データ、及びリセットのためのピンを設けている。VCCは、ホストデバイスからアダプタ44を介して直接提供される。メモリカード52は、通常、標準クロック及びデータ信号を、アンテナ0とアンテナ1を介してSIMコンポーネントに提供する。SIMコンポーネントをリセットする必要がある場合には、メモリカードが、パルスが特別な順序(シーケンス)で並んだ形式のリセットコマンドを、クロックラインとデータラインを通して提供する。回路66内の単純な論理回路82がこのシーケンスを検出し、SIMコンポーネントへのリセット入力をアサートする。論理回路82は、例えばステートマシン、マイクロプロセッサ、又は、プログラム可能型の、或いはハードワイヤード方式で接続した制御部を備えていてよく、メモリカードからのコマンドに応答してSIMコンポーネント62のリセットを起動するように構成されている。このように、SIMコンポーネントに対して、標準規格ISO7816インターフェースの要求仕様が満たされる。
図5は、別の実施形態による回路66の詳細を概略的に示すブロック図である。この実施形態では、SD規格により提供されるオプションの1ビットデータモードを利用している。この場合、ホストデバイスとメモリカード52間でのデータ伝送に必要なのは、データ0ラインのみである。残りのSDデータライン(データ1、データ2、及びデータ3)は、メモリカードとSIMコンポーネント62間でのクロック、データ、及びリセット信号の伝達に利用できる。したがってこの実施形態では、回路66は、アダプタ44の基板上に適切な導電トレースのみを備えていればよく、論理回路82は必要ない。
上述した実施形態は、例証として引用されたものであり、本開示は、上記で提示し記述したものに限定されない。さらに、本開示の範囲は、上述した様々な特徴の組み合わせ及び準組み合わせの双方を含み、並びに、当業者が前述の説明を読解して思い付くことができ、従来技術に開示されていない、これらの組み合わせ及び変更を含む。
Claims (20)
- プラグインアダプタであって、
ホストデバイスに接続するための第1接触部と、
メモリカードに接続するための少なくとも2つの第2接触部と、
加入者識別モジュール(SIM)コンポーネントに接続するための第3接触部と、
前記第2接触部の少なくとも1つを前記第3接触部に接続し、前記第2接触部の少なくとも別の1つを前記第1接触部に接続し、前記ホストデバイスと前記SIMコンポーネントの間にメモリカードを介して通信経路を作成する回路とを備える、プラグインアダプタ。 - 前記第1接触部を含み、前記ホストデバイス内のホストレセプタクルと結合するように構成されたコネクタを備える、請求項1に記載のアダプタ。
- 前記コネクタが、SDカード規格に準拠する、請求項2に記載のアダプタ。
- 前記コネクタが、前記ホストデバイスから前記アダプタを取り外せる構造になっている、請求項2に記載のアダプタ。
- 前記第2接触部を含んでおり前記メモリカードを受容するためのメモリレセプタクルを備える、請求項1に記載のアダプタ。
- 前記メモリレセプタクルが、microSDカード規格に準拠する、請求項5に記載のアダプタ。
- 前記回路が、前記ホストデバイスが前記メモリカードを介してISO7816規格に準じて前記SIMコンポーネントと通信できるように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のアダプタ。
- 前記第2接触部の前記少なくとも1つが、前記メモリカードのアンテナ接続部と通信するように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のアダプタ。
- 前記第3接触部が、前記SIMコンポーネントと固定接続されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のアダプタ。
- 前記第3接触部を備え、前記SIMコンポーネントを取り外し可能に受容するように構成されたSIMレセプタクルを備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載のアダプタ。
- 計算装置であって、
第1メモリカード規格に準拠したホストレセプタクルを備えるホストデバイスと、
第2メモリカード規格に準拠したメモリカードと、
プラグインアダプタとを備え、前記プラグインアダプタは、
前記ホストレセプタクルと結合するよう構成され、前記ホストデバイスに接続するための第1接触部を備えたコネクタと、
前記メモリカードを受容するように構成され、前記メモリカードに接続するための少なくとも2つの第2接触部を備えたメモリレセプタクルと、
加入者識別モジュール(SIM)コンポーネントに接続するための第3接触部と、
前記第2接触部の少なくとも1つを前記第3接触部に接続し、前記第2接触部の少なくとも別の1つを前記第1接触部に接続して、前記ホストデバイスと前記SIMコンポーネントの間に、前記メモリカードを介して通信経路を作成する回路とを備えている、計算装置。 - 前記回路とメモリカードが、前記ホストデバイスが、前記メモリカードを介してISO7816規格に準じてメッセージを交換することにより、前記SIMコンポーネントと通信できるように構成されている、請求項11に記載の装置。
- 前記メッセージが、前記第1カード規格に準じて、前記ホストデバイスと前記メモリカードとの間で伝送するためにカプセル化されるとともに、前記メモリカードは、前記ISO7816規格に準じて、前記メッセージを解析し、前記SIMコンポーネントとの間で伝達するように構成されたプロセッサを備えている、請求項12に記載の装置。
- 前記メモリカードがアンテナ接続部を備えているとともに、前記第2接触部の前記少なくとも1つが前記メモリカードの前記アンテナ接続部と通信するように構成されている、請求項11〜13のいずれか1項に記載の装置。
- ホストデバイスの操作方法であって、
加入者識別モジュール(SIM)コンポーネントを搭載したプラグインアダプタを、前記ホストデバイスのホストレセプタクルに差し込むことと、
メモリカードを前記プラグインアダプタのメモリレセプタクルに差し込むことと、
前記プラグインアダプタと前記メモリカードを差し込んだ後に、前記ホストデバイスと前記SIMコンポーネント間で前記アダプタと前記メモリカードを介して通信を伝達することを含む、方法。 - 前記通信を伝達することが、ISO7816規格に準じて前記メモリカードを介して前記ホストデバイスと前記SIMコンポーネントの間でメッセージを伝送することを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記メモリカードを差し込むことが、前記SIMコンポーネントと通信するために前記メモリカードのアンテナ接続部を結合することを含む、請求項15又は16に記載の方法。
- ホストデバイスの操作方法であって、
メモリカードが差し込まれているプラグインアダプタを介し、前記メモリカードにおいて、前記ホストデバイスから前記プラグインアダプタ上のSIMコンポーネント宛てに送信されたメッセージを受信することと、
前記メッセージを前記メモリカードから前記プラグインアダプタ上の前記SIMコンポーネントへ伝達することを含む、方法。 - 前記メッセージが前記ホストデバイスから第1プロトコルに従って伝送され、前記メッセージを伝達することが、第2プロトコルに従って、前記メッセージを解析し、前記メモリカードから前記SIMコンポーネントへ伝達することを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記第1プロトコルがSDプロトコルであり、前記第2プロトコルがISO7816プロトコルである、請求項19に記載の方法。
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