KR101424081B1

KR101424081B1 - 직비모듈이 구비된 usim 카드

Info

Publication number: KR101424081B1
Application number: KR1020120109064A
Authority: KR
Inventors: 박상규
Original assignee: 한빛 세마텍(주)
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-07-28
Also published as: KR20140042367A

Abstract

본 발명은 직비모듈이 구비된 USIM 카드에 관한 것으로, 특히 전력소모량이 매우 적은 직비모듈을 USIM 카드에 탑재하여 휴대폰으로 하여금 저전력으로 근거리 통신이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 USIM(Universal Subscriber Identity Module) 카드에 직비(Zigbee) 모듈을 탑재하여 UICC(Universal Integrated Circuit Card)를 슬레이브로 설정하고, 상기 직비 모듈을 마스터로 설정하며, 상기 UICC의 SWP(Single Wire Protocol) 단자와 전원 단자, 그리고 그라운드 단자를 각각 직비모듈의 무선입출력단자(SWIO), 전원단자, 그라운드 단자와 결선시켜 구성된다.

Description

직비모듈이 구비된 USIM 카드{USIM card with zigbee module}

본 발명은 USIM(Universal Subscriber Identity Module) 카드에 관한 것으로, 특히 직비(Zigbee) 모듈을 장착하여 휴대폰으로 하여금 직비 통신이 가능하도록 한 직비모듈이 구비된 USIM 카드에 관한 것이다.

스마트폰을 포함한 휴대폰의 용도가 점점 다양화해지고 있으며, 외부기기와의 무선 통신을 위하여 근거리 통신 기능인 와이파이, 블루투스 등의 기술이 사용되고 있다.

이중 대표적인 것으로 블루투스를 들 수 있는데, 휴대폰이 블루투스를 이용하여 외부 기기와 통신하는 기술이 다양하게 있다.

특허출원 제10-2001-0020182호에는 블루투스를 이용하여 오디오 플레이어와 통신하는 기술이 기재되어 있고, 특허출원 제10-2004-0085215호에서는 키보드와 휴대폰간의 블루투스 통신 기술이 기재되어 있다.

이외에 마우스, 헤드셋, 차량제어 등의 다양한 블루투스 통신 기술이 종래의 기술로서 나타나 있다.

그런데, 이러한 와이파이나 블루투스 통신 방식은 수십 m내에서 통신이 가능하지만 소비전력이 비교적 큰 것이 단점이다.

반면에 장기간의 배터리 수명을 요하는 각종 센서들은 소비전력이 적은 직비 방식을 사용한다. 하지만 통상적으로 스마트폰에서 직비 모듈을 내장하지 않고 있어서 직비 통신 방식을 사용하는 기기와 스마트폰간의 연결이 안되므로 스마트폰의 활용도를 떨어뜨리고 있다.

또한, 최근의 휴대폰(예를들면 스마트폰)은 다양한 기능이 탑재되어 있어서 많은 전력 소모가 발생하고, 그중 불루투스나 와이파이 등의 근거리 통신을 위한 전력 소모량이 비교적 큰 편이지만, 배터리의 성능은 그에 따라가지 못하는 것이 현실정이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 전력소모량이 매우 적은 직비모듈을 USIM 카드에 탑재하여 휴대폰으로 하여금 저전력으로 근거리 통신이 가능하도록 한 직비모듈이 구비된 USIM 카드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직비모듈이 구비된 USIM 카드는,

USIM(Universal Subscriber Identity Module) 카드에 직비(Zigbee) 모듈을 탑재하여 UICC(Universal Integrated Circuit Card)를 슬레이브로 설정하고, 상기 직비 모듈을 마스터로 설정하며, 상기 UICC의 SWP(Single Wire Protocol) 단자와 전원 단자, 그리고 그라운드 단자를 각각 직비모듈의 무선입출력단자(SWIO), 전원단자, 그라운드 단자와 결선시켜 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 휴대폰에 적용하는 경우 휴대폰과 외부 기기간에 직비 통신이 가능토록 하여 저전력 근거리 통신이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

도1은 일반적인 UICC의 단자 구조를 보인 도.
도2는 UICC와 직비 모듈간의 결선 구조를 보인 도.
도3은 UICC와 직비 모듈간의 데이터 송수신 관계를 보인 도.
도4는 UICC와 직비 모듈간의 소프트웨어에 의한 송수신 구조를 보인 도.
도5는 UICC와 직비 USB 모듈간의 결선 구조를 보인 도.

이러한 본 발명을 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명한다.

본 발명은 휴대폰이 직비 통신이 가능하도록 휴대폰에 삽입되어 있는 USIM 카드에 직비 모듈을 탑재시킨다.

USIM 카드는 범용 사용자 식별 모듈로서, 휴대폰을 사용하는 사용자 개인 정보와 데이터를 저장할 수 있는 기능을 갖는데, UICC 라는 스마트 카드 표준 회로가 구현되어 있으며, 이러한 UICC는 CPU, ROM, RAM, EEPROM, 그리고 I/O 회로로 구성되어 있다.

또한, 메모리의 용량이 허용하는 한 어플리케이션 프로그램이나 또다른 데이터를 저장할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 USIM 카드에 UICC와 함께 직비 모듈을 탑재하여 직비 모듈의 무선입출력단자(SWIO)와 UICC의 SWP(Single Wire Protocol) 단자를 연결함으로써 외부 기기로부터 수신된 근거리 무선 통신 데이터를 직비 모듈에서 수신받아 UICC를 통해 휴대폰으로 전송하고, 휴대폰으로부터의 데이터를 UICC를 통해 입력받아 직비 모듈에서 외부 기기로 무선 송신하게 되는 것이다.

또한 직비 통신 관련 소프트웨어는 직비 모듈의 마이콤 또는 UICC의 CPU 또는 휴대폰에 어플리케이션 형태로 저장되어 직비 통신 프로토콜의 처리가 가능하게 된다.

도1은 일반적인 USIM 카드에 장착된 스마트 카드 회로인 UICC의 표준 단자를 보인 도로서, UICC는 GSM 및 UMTS(CDMA) 양 진영에서 모두 채택하고 있는 방식으로 모든 중류의 개인 데이터 및 보안과 보전을 책임지며, 일반적으로 수백 kbyte의 저장용량을 가지고 있다.

이러한 UICC는 전원단자(C1), 리셋단자(C2), 클럭단자(C3), 그라운드단자(C5), SWP(Single Wire Protocol) 단자(C6), 입출력단자(C7), 그리고 여분의 옵션단자들(C4)(C8)로 구성되어 있으며, 최근에는 옵션단자들(C4)(C8)을 USB 단자로 할당하여 12Mbps속도의 USB 인터페이스가 가능하도록 확장이 되어 있다.

여기서 SWP 단자(C6)는 Half-duplex의 데이터 통신이 가능하도록 정의된 것으로, CFL(Contactless Front-end) 장치의 인터페이스 용으로 정의되어 있다.

따라서 본 발명에서는 이러한 SWP 단자(C6)와 직비 모듈을 연결하여 USIM 카드를 통해 외부기기와의 직비 통신이 가능하도록 한다.

도2는 이러한 USIM 카드에 함께 탑재된 UICC(100)와 직비 모듈(200) 간의 결선관계를 보인 도로서, UICC(100)의 전원단자(C1)은 직비 모듈(200)의 전원단자(Vcc)와 결선되고, 그라운드 단자(C5)도 직비 모듈(200)의 그라운드 단자(Gnd)와 결성된다.

또한, SWP 단자(C6)는 직비 모듈(200)의 무선송수신단자(SWIO)와 연결된다.

UICC는 이미 표준화된 사양이고, 휴대폰에서 사용하는 개인정보인증, 전화번호 기록 등의 용도로서 자체 소프트웨어에 의해 동작하지만, 본 발명과 같이 직비 모듈(200)과의 데이터 통신을 위해서는 별도의 통신 소프트웨어가 구현되어야 한다.

이를 위해 도3에서와 같이 UICC(100)를 슬레이브로 설정하고, 직비 모듈(200)의 마스터로 설정하며, 직비 모듈(200)에서 UICC(100)로 데이터를 전송하는 경우에는 무선송수신단자(SWIO)의 출력전압 형태로 전송하고, UICC(100)에서 직비 모듈(200)로 데이터를 전송하는 경우에는 전류펄스 형태로 전송한다.

아울러 도4에서와 같이 UICC(100)에 통신 소프트웨어를 구현하여 직비 모듈(200)과의 통신이 가능하게 되는데, 가장 아래 있는 물리계층(Physical Layer)은 SWP 단자와 SWIO단자 간의 시리얼 통신방식이고, 그 상위층인 전송계층(Transport Layer)에서는 APDU(Application Protocol Data Unit)의 교환이 UICC(100)의 APDU 처리부(111)와 직비 모듈(200)의 HDLC(High level Data Link Control) 사이에서 이루어진다.

결국, 직비 통신을 위한 어플리케이션 즉, 소프트웨어는 UICC(100)의 CPU에서 수행될 수 있고, 또다른 방안으로는 직비 모듈(200)의 마이콤 또는 휴대폰에서 어플리케이션으로 구현될 수 있을 것이다.

도5는 본 발명의 다른 실시예로서, USB 단자로 할당된 옵션단자들(C4)(C8)을 이용하는 것으로, USB 2.0을 변형한 IC-USB 데이터 신호로서 직비 USB 모듈(210)의 USB 단자들(IC_DM)(IC_DP)과 결선되어 통신하는 것이다.

물론, UICC(100)의 전원단자(C1)와 그라운드 단자(C5)도 각각 직비 USB 모듈(210)의 전원단자(IC_VDD)와 그라운드 단자(GND)와 결선된다.

이때, 물리계층의 신호만 IC-USB 신호에 맞추면 된다.

100 : UICC 110 : CPU
111 : APDU 처리부 200 : 직비모듈

Claims

USIM(Universal Subscriber Identity Module) 카드에 직비(Zigbee) 모듈을 탑재하여 UICC(Universal Integrated Circuit Card)를 슬레이브로 설정하고, 상기 직비 모듈을 마스터로 설정하며, 상기 UICC의 SWP(Single Wire Protocol) 단자와 전원 단자, 그리고 그라운드 단자를 각각 직비모듈의 무선송수신단자(SWIO), 전원단자, 그라운드 단자와 결선시켜 직비 모듈에서 UICC로 데이터의 전송시에는 무선송수신단자(SWIO)의 출력전압 형태로 전송하고, UICC에서 직비 모듈로 데이터를 전송하는 경우에는 전류펄스형태로 전송함과 아울러,
UICC와 직비 모듈과의 통신을 위해서 UICC에 통신 소프트웨어가 구현되며, 상기 통신 소프트웨어의 가장 아래의 물리계층(Physical Layer)은 SWP 단자와 SWIO단자 간의 시리얼 통신방식이고, 그 상위층인 전송계층(Transport Layer)에서는 APDU(Application Protocol Data Unit)의 교환이 UICC의 APDU 처리부와 직비 모듈의 HDLC 사이에서 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 직비모듈이 구비된 USIM 카드.
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