KR101819100B1 - Ｎｆｃ 장치를 이용한 트랜잭션 수행 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 NFC 장치(NFCC, HP1) 및 수동형 리더 형태의 비접촉형 IC(RCIC) 사이의 트랜잭션을 수행하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은, 비접촉형 IC(RCIC)에, 적어도 하나의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP)을 입력하는 절차와, NFC 장치의 매개수단(HC, HP2)을 이용하여, 비접촉형 IC(RCIC)와의 통신을 설정하고, 비접촉형 IC(RCIC)로부터 리더 어플리케이션 명령들(CAPDU1)을 수신하고, 이를 제1호스트프로세서(HP1)에 전달하는 절차와, 제1 호스트프로세서(HP1)에서 제공된 카드 어플리케이션 응답들(RAPDU1)을 수신하여 이를 비접촉형 IC(RCIC)에 전달하는 절차를 포함한다.

Description

ＮＦＣ 장치를 이용한 트랜잭션 수행 방법{METHOD OF CONDUCTING A TRANSACTION BY MEANS OF AN NFC DEVICE}
본 발명은 적어도 하나의 호스트프로세서와 연결되는 NFC 컨트롤러를 수단으로 하여 수행되는 비접촉 트랜잭션에 관한 것이다.
현재 "NFC　포럼"(http://www.nfc-forum.org)이라는 이름으로 결성된 산업 컨소시엄에서 NFC 기술이 개발중에 있다. NFC 기술은 무선주파수식별 기술(RFID)로부터 파생된 것이며, 여기에는 몇가지 동작모드(구체적으로, 리더 모드(reader mode), 카드 에뮬레이션 모드(card emulation mode))를 갖는 NFC 컨트롤러가 사용된다.
도 1은 NFC 장치(통상, "NFC 칩셋(chip set)"이라고 부름)를 도시하고 있는데, NFC 컨트롤러(NFCC)와, 버스 BS1에 의해 NFCC에 연결되는 적어도 하나의 호스트프로세서(HP1)(예를 들어, SWP 타입("Single Wire 프로토콜"))를 포함한다. 호스트프로세서는 UICC("Universal IC Card")라는 IC의 형태를 취할 수 있다(예를 들어, SIM 카드("Subscriber Identity Module")). 호스트프로세서는 또한 이동전화의 기저대역 프로세서(즉, 전화 통신용 프로세서)일 수 있다.
컨트롤러(NFCC)의 자원들은 호스트프로세서(HP1)로 하여금 비접촉형 어플리케이션을 관리하도록 사용될 수 있다. 컨트롤러(NFCC)는 호스트컨트롤러(HC)와, 안테나코일(AC1)이 설치된 비접촉 인터페이스(CLF)("Contactless Front End Interface")를 포함한다. 실제 구현상, 호스트컨트롤러(HC)와 인터페이스(CLF)는 동일한 반도체칩(예컨대, 출원인에 의해 상용화된 MicroRead® 칩)에 형성할 수 있다. 또는, 호스트컨트롤러(HC)와 인터페이스(CLF)는 별개의 칩일 수도 있다(예컨대, 출원인에 의해 상용화된 "PicoRead® 마이크로컨트롤러" 및 "PicoRead® 무선 인터페이스").
컨트롤러(NFCC)의 인터페이스(CLF)는 대체적으로 몇 가지 RF 기술(도 1에 RFTi로 표시함)에 따라서 동작한다. 예를 들어, "타입 A" 또는 "타입 B"(예컨대, ISO/IEC 14443 제2, 3, 4장에 정의된 것); "타입 B"(예컨대, ISO/IEC 14443-3과 같은 표준 프레임 사이즈를 포함하는 ISO/IEC 14443-2에 정의된 것); 및 "타입 F"(예컨대 212 및 424 kops(kilo octets per second)의 수동(passive) 모드에 있어서 ISO　18092에 정의된 것, 또는 일본공업표준(Japanese Industrial Standard) JIS　X　6319-4 에 정의된 것)를 들 수 있다. 각 RF 기술, 즉, 비접촉 통신 프로토콜은 자기장의 방사 주파수, 능동(active) 모드에서 데이터를 전송하기 위하여 자기장을 변조하는 방법, 수동(passive) 모드로 데이터를 전송하기 위한 전하 변조(charge modulation) 방법, 데이터 코딩 방법, 데이터 프레임 포맷 방법 등으로 정의할 수 있다.
통신 성능의 확대에 힘입어, 이러한 NFC 장치는 일반적으로 휴대장치(HD)("Handheld Device")(예컨대, 이동전화, PDA(Personal Digital Assistant) 등)에 내장된다. NFC 장치의 응용 사례를 도 2에 나타내었다. 도 2의 휴대장치(HD)에 도 1의 NFC 장치가 내장되어 있다. 여기서 휴대장치(HD)는 이동전화의 형태로 구현된다. 리더 어플리케이션(Reader Applications, RAP) 및 카드 어플리케이션(Card Applications, CAP)으로 구분될 수 있다.
리더 어플리케이션(Reader Applications, RAP)
컨트롤러(NFCC)는 NFC 리더로서 비접촉형 IC(CIC)와의 트랜잭션을 처리한다. 리더 어플리케이션(RAPi)은 호스트프로세서(HP1)(참조: 도 1)에 의해 실행된다. 후자는 인터페이스(CLF)를 능동 동작 모드로 설정하는데, 이 능동 동작 모드는 자기장(FLD)을 방사하고, 이 자기장을 변조하여 데이터를 전송하고, 전하 변조(charge modulation) 및 유도 결합에 의해서 데이터를 수신한다. 이러한 형태의 응용은 무료로 시행될 수 있으며(예를 들어, 버스 정류장에서 버스 시간표를 포함하는 태그를 판독하는 것), 안전이 보장되지 않는(비보안성) 프로세서에 의해서 실행될 수 있다. 호스트프로세서(HP1)는 이 경우에, 이동전화의 기저대역 프로세서가 될 수 있다. 만약 지불 응용의 경우에라면, 호스트프로세서(HP1)는 보안성있는 프로세서(예를 들어, SIM 카드 프로세서)인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 지불 응용 서비스에 액세스할 때에 가입자의 ID 식별이 필요하기 때문이다.
카드 어플리케이션(Card Applications, CAP)
카드 에뮬레이션 모드의 동작원리는 특허 EP 1 327 222(US　7,098,770) (특허권자는 본 발명의 출원인임)에 개시되어 있다. 카드 어플리케이션(CAPi)은 호스트프로세서(HP1)(참조: 도 1)에 의해 실행된다. 후자는 컨트롤러(NFCC)를 수동 동작 모드로 설정하고 컨트롤러(NFCC)와 함께 비접촉형 IC 또는 그 등가물을 구성한다. 이 비접촉형 IC 또는 그 등가물은 리더(RD)에 의해서 비접촉 카드로서 인식된다. 따라서 컨트롤러(NFCC)는 자기장을 방사하지 않고, 리더(RD)가 방사한 자기장(FLD)을 복조하여 데이터를 수신하고, 안테나 회로의 임피던스를 변조하여(전하 변조) 데이터를 송출한다. 이에 관련된 어플리케이션은 지불 또는 지불 접근 제어(현금지불기, 지하철 개찰구 등)의 응용에 전반적으로 적용된다. 따라서 휴대장치(HD)는 이 경우에 칩카드로서 사용된다. 통상, 이러한 형태의 응용이 가장 보안성이 크며, 응용 프로그램을 실행하는 호스트프로세서는 이 경우에는 보안성있는 프로세서가 사용된다(예를 들어, SIM 카드 프로세서).
NFC 장치의 표준화된 구조
NFC 장치 내에서, 버스 BS1가, 호스트컨트롤러 프로토콜(HCP)를 통해 데이터 교환을 수행하는 컨트롤러(NFCC) 및 호스트프로세서(HP1)를 매개로 하여 통신인터페이스(HCI)("Host Controller Interface")를 전체적으로 지원한다. 이 프로토콜은 데이터 라우팅을 제공하는데, 이는 "파이프"라고 부르는 라우팅 채널에 의해 이루어진다. "파이프"에 대해서는 특허출원 EP 1　855　229(US　2007/0263595) 또는 EP　1　855 389(US 2007/0263596)(출원인은 본 발명의 출원인임)에 개시되어 있다.
HCI 인터페이스와 HCP 프로토콜은 또한, 유럽 전기통신 표준 협회(European Telecommunications Standards Institute)의 ETSI TS 102 622 규격(제목: "스마트카드; 범용 IC카드(UICC); 비접촉 프론트엔드(CLF) 인터페이스; 호스트컨트롤러 인터페이스(HCI))"에 명시되어 있다. 또한 호스트프로세서(HP1)와 외부 장치(예컨대, 수동형 비접촉형 IC(CIC) 또는 리더(RD)) 간의 트랜잭션이 이루어지는 동안에 실행되는 명령 및 명령에 대한 응답의 교환에 대해서는 NFCForum-TS-Type-4-Tag 규격(제목: "Type 4 Tag Operation)"에 정의되어 있다. 마찬가지로, NFC 트랜잭션의 수행중에 교환되는 데이터의 포맷에 대해서는 NFCForum-TS-NDEF 규격(제목: "NFC Data Exchange Format(NDEF)"에 정의되어 있다.
도 1에 나타낸 것과 같이, 이들 다양한 규격들은 NFC 장치 구조(컨트롤러(NFCC)가 하나 이상의 RFTi 기술(예를 들어 Type A, Type B, Type B', Type F와 같은 인터페이스(CLF) 동작 모드를 실행하는 구조))를 정의하고 있다. 반면, 호스트프로세서(HP1)는 리더 어플리케이션(RAPi)과 카드 어플리케이션(CAPi)을 수행한다. 각 RF기술(RFTi)은 리더 RF 게이트(Reader RF Gate) RRFG를 매개하여 또는 카드 RF 게이트(Card RF Gate) CRFG에 의하여 접근 가능하다. 각 리더 어플리케이션(RAPi)은 리더 어플리케이션 게이트(RAG)를 포함하는데, 이 리더 어플리케이션 게이트(RAG)는 파이프를 매개로 하여, RF기술(RFTi)에 연관된 리더 RF 게이트(RRFG)에 연결된다. 마찬가지로, 각 카드 어플리케이션(CAPi)은 카드 어플리케이션 게이트(CAG)를 포함하는데, 이 카드 어플리케이션 게이트(CAG)는 파이프를 매개로 하여, RF기술(RFTi)에 연관된 카드 RF 게이트(CRFG)에 연결된다.
각 리더 게이트(RRFG) 또는 카드 게이트(CRFG)는, 리더 어플리케이션 또는 카드 어플리케이션이 사용되는 RF기술(RFTi)에 따라 RF채널의 관리에 필요한 파라미터들이 저장되는 레지스트리에 연계된다.
리더 어플리케이션 실행 중에 교환되는 명령들
리더 어플리케이션(RAPi)이 실행되는 동안에, 호스트프로세서(HP1)는 인터페이스(CLF)를 능동 모드로 설정하는데, 이는 리더 어플리케이션 게이트(RAG)를 매개로 하여 이루어진다. 리더 어플리케이션(RAPi)은 게이트(RAG)를 활성화하여 HCI 관리자(컨트롤러(NFCC)가 실행하는 소프트웨어 유닛)에게 요청하여 자기가 사용하고자 하는 RF기술(RFTi)에 연관된 게이트(RAG)와 게이트 사이의 파이프를 개방하도록 한다. 그러면 어플리케이션(RAPi)은 명령들(CAPDU)을 송출하여 이 명령이 파이프 P1을 매개로 하여 컨트롤러(NFCC)로 전송되도록, 그리고 RF채널을 통해 비접촉형 IC(CIC)로 전송되도록 한다. CIC는 응답들(RAPDU)을 컨트롤러(NFCC)로 보내어 응답하는데, 컨트롤러(NFCC)는 다시 이를 파이프 P1을 매개로 하여 호스트프로세서(HP1)로 전송한다.
카드 어플리케이션 실행 중에 교환되는 명령
카드 어플리케이션(CAPi)이 실행되는 동안에, 호스트프로세서(HP1)는 수동형(passive) 비접촉 카드를 에뮬레이트하고 인터페이스(CLF)를 수동(passive) 모드에서 사용한다. 카드 어플리케이션(CAPi)은 게이트(CAG)를 활성화하고 HCI 관리자에게 요청하여 자기가 사용하고자 하는 RF기술(RFTi)에 연관된 게이트(CAG)와 게이트(CRFG) 사이의 파이프 P2를 개방하도록 한다. 리더(RD)는 컨트롤러(NFCC)에 명령들(CAPDU)을 전송하여 이 명령이 파이프 P2를 매개로 하여 호스트프로세서(HP1)에 전송되도록 한다. 호스트프로세서(HP1)는 응답들(RAPDU)을 송출하여 파이프 P2를 매개로 하여 컨트롤러(NFCC)에 전송시킨다. 그 다음, 응답은 RF채널을 매개로 하여 컨트롤러(NFCC)에 의해 리더(RD)로 전송된다.
명령들(CAPDU)과 응답들(RAPDU)(통상, "C-APDU"와 "R-APDU"로 약칭함)은 ISO 7816-4 표준과 "Type 4 Tag Operation" 규격의 제5항의 상세 내용에 의해 정의된다.
요약하자면, 당업계에서, 호스트프로세서(HP1)는 리더 모드에서 동작시 명령들(CAPDU)을 송출하여 비접촉형 IC(CIC)와의 트랜잭션을 처리한다. 그리고 비접촉형 IC(CIC)는 응답들(RAPDU)을 호스트프로세서에 반송하여 응답한다. 반대로, 카드 에뮬레이션 모드로 동작시에, 호스트프로세서(HP1)는 리더(RD)에서 송출된 명령들(CAPDU)을 수신하고 응답들(RAPDU)을 리더(RD)로 반송한다.
NFC 기술의 개발은 카드 에뮬레이션형 응용 개발에 긴밀히 연관되는 것으로 알려져있다. 이로써 비접촉 칩카드로서 휴대장치(HD)를 사용하는 것이 가능해진다. NFC 리더가 설치된 인프라가 이미 현존하고는 있지만(구체적으로, 액세스 제어의 분야에서), 이들 인프라는 흔치 않으며 NFC 기술의 원하는 개발에 충분한 정도로 개발되고 있지는 못하고 있다. 구체적으로, NFC 인프라의 개발을 저해하는 제약으로서 이 응용 영역에서의 설치관련 비용 뿐만 아니라 NFC 리더 자체의 가격을 들 수 있다. 리더가 자기장을 방사하는 능동형 장치이기 때문에, 리더는 다소 복잡해지고 그 가격을 무시할 수 없으며, 리더용 전원장치가 필요하다.
따라서 일군의 리더를 설치해야 하는 제약 없이 카드 어플리케이션의 실현이 가능한, NFC 트랜잭션을 수행하는 방법 및 NFC 시스템의 제공이 요구된다.
본 발명은 자기장 방사 수단에 관련되는 한, 카드 에뮬레이션 모드에서의 트랜잭션 동안에 NFC 컨트롤러가 비접촉 인터페이스CLF의 자원들을 이용하지 않는다는 관찰에 근거한다. 따라서 능동 모드에 있는 NFC 리더와 수동 모드에 있는 NFC 컨트롤러 사이에서 수행되는 트랜잭션은, 이들 두 구성요소들이 각각 NFC 컨트롤러가 사용되지 않는 때에도 자기장을 방사하는 수단을 갖기 때문에, 자원의 "낭비"라는 것임을 고려해볼 수 있다.
상기 관찰에 근거하여, 본 발명의 실시예들은 NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법에 관한 것이다. 여기서, 상기 NFC 장치는 비접촉 통신인터페이스에 연결된 NFC 컨트롤러와, 적어도 하나의 카드 어플리케이션 프로그램을 포함하는 제1 호스트프로세서를 포함하고, 본 발명의 방법은, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 제공하며 제1 카드 어플리케이션 응답들을 처리하도록 구성되는 적어도 하나의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램을 비접촉형 IC 내에 제공하는 절차, 그리고 NFC 장치의 매개수단을 이용하여, 자기장을 방사하고 비접촉형 IC와의 통신을 설정하는 능동 모드로 비접촉 통신인터페이스를 설정하는 절차; 비접촉형 IC로부터, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 수신하여 제1 호스트프로세서로 전달하는 절차; 그리고 제1 호스트프로세서로부터, 제1 카드 어플리케이션 응답들을 수신하여 비접촉형 IC로 전달하는 절차를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은, 매개수단에 제1 프로토콜 역산 프로그램을 제공하는 절차; 비접촉형 IC 내에, 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램과 협동하도록 구성되는 제2 프로토콜 역산 프로그램을 제공하는 절차; 제1 및 제2 역산 프로그램 사이에, 상기 매개수단이 비접촉형 IC에 관련된 리더로서 동작하는 비접촉 통신을 설정하는 절차; 그리고 제2 및 제1 역산 프로그램을 매개로 하여, 제1 호스트프로세서에, 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램에 의해 제공되는 제1 리더 어플리케이션 명령들을 전달하는 절차; 그리고 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램, 제1 호스트프로세서의 카드 어플리케이션에 의해 제공되는 제1 카드 어플리케이션 응답들을 전달하는 절차를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은, 매개수단에 의해 수행되는 이하의 단계들을 포함한다: 제1 호스트프로세서로부터 제1 카드 어플리케이션 응답들을 수신하고, 이 응답들을 제2 리더 어플리케이션 명령들 내에 캡슐화하고, 제2 리더 어플리케이션 명령들을 비접촉형 IC에 전달하는 절차; 비접촉형 IC로부터, 제2 카드 어플리케이션 응답들에 캡슐화된 제1 리더 어플리케이션 명령들을 수신하고, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 캡슐화해제하고, 제1 호스트프로세서로 전달하는 절차.
일 실시예에 있어서, 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램에서 출력된 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들 및 카드 어플리케이션 프로그램에서 출력된 제1 카드 어플리케이션 응답들은 APDU ISO 7816 포맷으로 구성된다.
일 실시예에 있어서, 제2 리더 어플리케이션 명령들 제2 카드 어플리케이션 응답들은 APDU ISO 7816 포맷으로 구성된다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은, 제1 호스트프로세서로 하여금 비접촉형 IC로부터 수신한 제1 리더 어플리케이션 명령들이 능동 모드의 NFC 리더로부터 출력됨을 믿도록 선택된 HCI 인터페이스 명령들을, 매개수단을 통하여 제1 호스트프로세서로 제공하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은, 제1 호스트프로세서로 하여금 비접촉형 IC로부터 수신한 제1 리더 어플리케이션 명령들이 능동 모드의 NFC 리더로부터 출력됨을 믿도록 선택된 RF채널 파라미터값을, 제1 호스트프로세서에 배치된 레지스트리에 입력하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은 NFC 장치의 호스트컨트롤러이다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은 NFC 장치의 제2 호스트프로세서이다.
본 발명의 실시예들은 또한, 고정형 또는 휴대형 물품의 외부 또는 내부에 배치되거나 배치될 수동형 비접촉형 IC에 관한 것이다. 여기서 상기 IC는 NFC 리더 에뮬레이션 프로그램을 포함하며, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 제공하고, 리더 어플리케이션 명령들에 대한 응답으로 수신한 제1 카드 어플리케이션 응답들을 처리하도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 IC는 제2 리더 어플리케이션 명령들에 응답하고 제2 카드 어플리케이션 응답들을 제공하도록 구성되는 프로토콜 역산 프로그램과, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 제공하고 제1 카드 어플리케이션 응답들을 처리하도록 구성되는, 적어도 하나의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 IC는 제2 리더 어플리케이션 명령들 내에 캡슐화된 제1 카드 어플리케이션 응답들을 수신하도록; 그리고 제2 카드 어플리케이션 응답들에 제1 리더 어플리케이션 명령들을 캡슐화하도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 IC는 APDU ISO 7816 포맷의 제1 카드 어플리케이션 응답들 및 제2 리더 어플리케이션 명령들을 수신하도록; 그리고 APDU ISO 7816 포맷의 제1 리더 어플리케이션 명령들 및 제2 카드 어플리케이션 응답들을 송출하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들은 또한, 비접촉 통신인터페이스에 연결된 NFC 컨트롤러; 적어도 하나의 카드 어플리케이션 프로그램을 포함하고, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 처리하도록, 그리고 제1 카드 어플리케이션 응답들을 제공하도록 구성되는 제1 호스트프로세서; 호스트프로세서 및 리더 형태의 수동형 비접촉형 IC 사이의 트랜잭션을 매개하는 매개수단을 포함하는 NFC 장치에 관한 것이다. 여기서 상기 매개수단은 비접촉 통신인터페이스을, 자기장을 방사하는 능동 모드로 설정하도록; 능동 모드의 비접촉 통신인터페이스를 매개로 하여, 리더 형태의 수동형 비접촉형 IC에서 송출된 제1 리더 어플리케이션 명령들을 수신하여 이를 제1 호스트프로세서로 전달하도록; 그리고 제1 호스트프로세서에서 제공한 제1 카드 어플리케이션 응답들을 수신하고, 이를 능동 모드의 비접촉 통신인터페이스를 매개로 하여 리더 형태의 수동형 비접촉형 IC로 전달하도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은 또한, 비접촉 통신인터페이스를 매개로 하여, 제2 리더 어플리케이션 명령들을 송출하여 리더 형태의 수동형 비접촉형 IC와의 통신을 관리하도록; 그리고 비접촉 통신인터페이스를 매개로 하여, 리더 형태의 수동형 비접촉형 IC에서 송출한 제2 카드 어플리케이션 응답들을 수신하도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은, 제2 리더 어플리케이션 명령들 내에, 제1 호스트프로세서에서 제공된 제1 카드 어플리케이션 응답들을 캡슐화하고, 제2 리더 어플리케이션 명령들을 비접촉 통신인터페이스를 매개로 하여 전송하도록; 그리고 제1 리더 어플리케이션 명령들이 캡슐화되어 있는 제2 카드 어플리케이션 응답들을 비접촉 통신인터페이스를 매개로 하여 수신하고, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 캡슐화해제하고, 이를 제1 호스트프로세서로 전달하도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은, APDU ISO 7816 포맷의 제2 리더 어플리케이션 명령들 및 제1 카드 어플리케이션 응답들을 비접촉 통신인터페이스를 매개로 하여 전송하도록; 그리고 APDU ISO 7816 포맷의 제2 카드 어플리케이션 응답들 및 제1 리더 어플리케이션 명령들을 비접촉 통신인터페이스를 매개로 하여 수신하도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은 또한, 제1 호스트프로세서로 하여금 비접촉형 IC로부터 수신한 제1 리더 어플리케이션 명령들이 능동 모드의 NFC 리더로부터 출력됨을 믿도록 선택된 HCI 인터페이스 명령들을, 제1 호스트프로세서로 제공하도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은 또한, 제1 호스트프로세서로 하여금 비접촉형 IC로부터 수신한 제1 리더 어플리케이션 명령들이 능동 모드의 NFC 리더로부터 출력됨을 믿도록 선택된 RF채널 파라미터값을, 제1 호스트프로세서로 제공하도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은 NFC 장치의 호스트컨트롤러이다.
일 실시예에 있어서, 상기 매개수단은 NFC 장치의 제2 호스트프로세서이다.
본 발명의 실시예들은 또한, 본 발명에 따른 NFC 장치를 포함하는 휴대 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법 및 이 방법을 실현하는 NFC 장치들의 실시예들을 이하의 설명에서 보다 상세하게 기재한다. 설명은 아래와 같은 첨부 도면에 관련하여 비한정적으로 기재된다.
- 도 1은 앞에서 설명한 것으로서, 종래의 NFC 장치의 구조를 나타낸다.
- 도 2는 앞에서 설명한 것으로서, NFC 장치의 응용을 나타낸다.
- 도 3은 도 1의 NFC 장치와 외부 NFC 리더 사이의 종래 트랜잭션 수행 단계를 나타낸다.
- 도 4는 리더 모드에 있는 도 1의 NFC 장치와 비접촉형 IC 사이의 종래 트랜잭션 수행 단계를 나타낸다.
- 도 5는 본 발명에 따른 NFC 장치의 실시예의 구성을 나타낸다.
- 도 6은 도 5의 NFC 장치의 응용을 나타낸다.
- 도 7은 도 5의 NFC 장치와 본 발명에 따른 수동형 리더 사이의 트랜잭션을 나타낸다.
- 도 8은 도 5의 NFC 장치와 본 발명에 따른 수동형 리더 사이의 트랜잭션 수행 단계를 나타낸다.
- 도 9는 본 발명에 따른 NFC 장치의 다른 실시예를 나타낸다.
- 도 10은 도 9의 NFC 장치와 본 발명에 따른 수동형 리더 사이의 트랜잭션을 나타낸다.
- 도 11은 도 9의 NFC 장치와 본 발명에 따른 수동형 리더 사이의 트랜잭션 수행 단계를 나타낸다.
도 3은 도 1의 NFC 장치와 리더(RD) 사이에서 수행되는 종래의 트랜잭션 수행 단계를 나타낸다. 도 4는 도 1의 NFC 장치와 비접촉형 IC　CIC 사이에서 수행되는 종래의 트랜잭션 수행 단계를 나타낸다. 도 3, 4에 나타낸 단계들은 ETSI TS 102 622, NFCForum-TS-Type-4-Tag 및 NFCForum-TS-NDEF 규격에 기재된 표준화된 명령들을 실행하고 있다.
카드 에뮬레이션 모드에서의 트랜잭션
도 3에 도시한 트랜잭션은 다음과 같은 초기화 단계들을 포함하고 있다:
- 파이프 P1이 생성되어, 카드 어플리케이션(CAPi)(호스트프로세서(HP1)에 의해 실행됨) 및 RF기술(RFTi)(컨트롤러(NFCC)에 의해 실행됨) 사이에서 열린다. 이때에 카드 어플리케이션 게이트(CAG) 및 카드 RF 게이트(CRFG)가 매개된다(단계 "PIPE_CREATE, PIPE_OPEN").
- 컨트롤러(NFCC)는 리더(RD)에서 방사된 자기장을 감지하여 명령 EVT_FIELD_ON을 프로세서(HP1)로 전송한다;
- 컨트롤러(NFCC)는 RF 통신채널을 개설하여 리더(RD)와의 통신 초기화 단계를 수행한다. 뿐만 아니라 다른 NFC 장치 또는 비접촉 카드가 리더(RD)의 질의 필드(interrogation field)에서 발견될 경우에는 충돌방지 단계를 수행한다(단계 "INIT, ANTICOL");
- 리더(RD)와 연결이 되면, 컨트롤러(NFCC)는 명령 EVT_CARD_ACTIVATED 를 호스트프로세서(HP1)로 전송하여 트랜잭션이 시작될 수 있다는 것을 알린다.;
다음에, 트랜잭션 자체는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
- 리더　RD가 명령들(CAPDU)을 RF 통신채널을 통해 프로세서 NFCC로 전송한다;
- 컨트롤러(NFCC)가 이들 명령을 호스트프로세서(HP1)로 전송한다. 이 때에는 파이프 P1을 매개로 하고, 명령 EVT_SEND_DATA　(ETSI 규격에 의해 정의된 인터페이스(HCI)의 명령 집합의 "event" 유형 명령임) 내에 캡슐화된 형태로 전송된다.;
- 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)은 응답들(RAPDU)을 파이프　P1을 통하여 그리고 명령들 EVT_SEND_DATA 내에 캡슐화된 형태로 컨트롤러(NFCC)에 전송한다.; 그리고
- 컨트롤러(NFCC)는 응답들(RAPDU)을 RF채널을 통해 리더(RD)로 전송한다.
리더(RD)에 의해 송출된 첫번째 명령(CAPDU)은 호스트프로세서(HP1)가 실행하는 카드 어플리케이션(CAPi)을 선택하는 명령일 수 있음을 알게 될 것이다. 이 명령은, 예를 들어, "태그어플리케이션선택(Tag Application　Select)" 명령일 수 있다. ("Type 4 Tag Operation" 규격의 6.4.2항에 정의되어 있음)
CLA INS P1 P2 Lc 데이터 Le
00h A4h 04h 00h 07h D2760000850100h -
만일 호스트프로세서(HP1)가 응답 SW1-SW2=9000h(헥사데시멀 표기임)을 전송함으로써 응답하지 않는다면, 트랜잭션은 인터럽트 처리될 수 있다.
트랜잭션이 종료될 때(또는 인터럽트될 때), 리더(RD)는 자기장 방사를 중단하고 컨트롤러(NFCC)는 호스트프로세서(HP1)에 명령 EVT_CARD_DEACTIVATED(카드 어플리케이션을 비활성화시킴)와 명령 EVT_FIELD_OFF(더 이상 자기장이 존재하지 않음을 나타냄)를 전송한다. 그리고 파이프 P1이 닫힌다(단계 "PIPE_CLOSE").
리더 모드에서의 트랜잭션
도 4에 나타낸 트랜잭션은 다음과 같은 초기화 단계들을 포함한다.
- 파이프 P2가 생성되어, 호스트프로세서(HP1)의 리더 어플리케이션(RAPi)과 컨트롤러(NFCC)의 RF기술(RFTi) 사이에 열린다. 이 때에 리더 어플리케이션 게이트(RAG)와 리더 RF 게이트(RRFG)가 매개된다(단계 "PIPE_CREATE 및 PIPE_OPEN");
- 리더 어플리케이션(RAPi)은 일정한 간격으로 질의(interrogation) 명령들 EVT_READER_REQUESTED를 컨트롤러(NFCC)로 전송하는데, 그 목적은 비접촉형 IC(CIC)의 존재를 감지하기 위해서이다(이는 "폴링(polling)"이라는 질의 방법임);
- 비접촉형 IC(CIC)가 감지될 때, 컨트롤러(NFCC)는 RF 통신채널을 생성하여 비접촉형 IC(CIC)와의 통신 초기화 단계 "INIT, ANTICOL"를 수행한다. 이때 선택 사항으로서 충돌방지 단계를 수행할 수 있다(만약 다른 비접촉형 IC가 감지 범위 내에 존재하는 경우);
- 컨트롤러(NFCC)는 명령 EVT_TARGET_DISCOVERED를 호스트프로세서(HP1)로 보내어 트랜잭션이 시작될 수 있음을 알린다.
다음, 트랜잭션 자체는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
- 호스트프로세서(HP1)는 파이프 P2를 통해 명령들(CAPDU)(명령들 WR_XCHG_DATA 내에 캡슐화됨)을 컨트롤러(NFCC)로 보낸다.;
- 컨트롤러(NFCC)는 RF채널을 매개로 하여, 명령들(CAPDU)을 비접촉형 IC(CIC)로 전송한다;
- 비접촉형 IC(CIC)는 응답들(RAPDU)을 컨트롤러　NFCC로 보낸다.;
- 컨트롤러(NFCC)는 파이프 P2를 통해 응답들(RAPDU)(명령들 WR_XCHG_DATA 내에 캡슐화됨)을 호스트프로세서(HP1)로 전송한다.
앞에서와 같이, 호스트프로세서(HP1)에 의해 송출된 첫번째 명령(CAPDU)은 CIC가 실행하는 어플리케이션을 선택하는 명령일 수 있다. 이 명령은, 예를 들어, 앞에서 설명한 명령일 수 있다. 만일 비접촉형 IC(CIC)가 응답 SW1-SW2=9000h(헥사데시멀 표기임)을 응신함으로써 응답하지 않는다면, 트랜잭션은 인터럽트 처리될 수 있다. 즉, 호스트프로세서(HP1)가 실행하는 리더 어플리케이션에 해당되는 어플리케이션을 구성하지 않는다는 의미이다.
트랜잭션이 종료될 때(또는 인터럽트될 때), 호스트프로세서(HP1)는 명령 EVT_END_OPERATION(RF채널을 닫는 명령)을 컨트롤러(NFCC)에 전송한다. 그리고 파이프 P2가 닫힌다(단계 "PIPE_CLOSE").
명령들(CAPDU)과 응답들(RAPDU)(보통 "C-APDU", "R-APDU"로 사용됨)은 ISO　7816-4 표준에 정의되어 있다. 이들의 형식(format)은 "Type 4 Tag Operation" 규격의 제5항에 상세히 기술되어 있다(NFCForum-TS-Type-4-Tag). 이들 규격에 의해 권장되는 명령들(CAPDU)은 Select, ReadBinary, UpdateBinary인데, 예를 들자면, "태그 어플리케이션 선택(Tag Application Select)", "성능 저장소 선택(Capability Container Select)", "NDEF 선택", "성능 저장소 읽기(Capability Container Read)", "NDEF 읽기", "NDEF 갱신(Update)"이다.
따라서 이상에서 설명한 유형의 기존 트랜잭션들은 리더로부터 보내온 명령들(CAPDU)을 처리하고 리더 어플리케이션 명령들에 대한 응답들(RAPDU)을 제공하도록 구성된 수동형 비접촉형 IC를 정의하고 있다.
본 발명에 따른 그리고 NFC 장치 구조에 상응하는 트랜잭션의 예
본 발명에 따른 NFC 트랜잭션 수행은 "리더 형태의 수동형 비접촉형 IC(RCIC)"를 제공하는데, 이는 이하에서 편의상 "수동형 리더"로 명명한다. 왜냐하면, 이것은 자기장을 방사하지 않는 리더와 등가물이기 때문이다. 이러한 수동형 리더는 리더 형태의 명령들을 제공하도록, 그리고 카드 에뮬레이션 모드에서 호스트프로세서에 의해 송출된 응답들을 처리하도록 구성된다. 일반적으로 이것은 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러(비접촉 통신인터페이스, 프로그램 메모리(ROM), 데이터 메모리(RAM)가 설치되어 있으며 리더의 동작을 에뮬레이션하기에 충분한 계산 능력을 발휘함)를 갖는 IC 형태를 취한다.
본 발명에 따른 방법의 실시예에서는, 카드 에뮬레이션 모드로 구성되는 장치의 호스트프로세서로 하여금 상기 수동형 리더와의 트랜잭션을 수행하도록 설계되는 NFC 장치 구조도 동등하게 제공된다.
도 5는 이러한 NFC 장치 구조의 실시예를 나타낸다. NFC 장치는 휴대장치(HD)("Handheld Device")(예컨대, 이동전화, PDA(Personal Digital Assistant), 능동형 카드(다른 말로는 "스티커"(이동전화 뒷면에 부착하는 카드)), 이동전화 보호케이스("스킨") 등)에 설치될 수 있다. NFC 장치는 컨트롤러(NFCC)와 이 컨트롤러(NFCC)에 데이터 버스 BS1(예를 들어, 단일선 프로토콜 SWP)을 통해 연결되는 적어도 하나의 호스트프로세서(HP1)를 포함한다. 컨트롤러(NFCC)는 비접촉 인터페이스(CLF)(안테나코일(AC1)이 설치됨)와 호스트컨트롤러(HC)를 포함한다. 여기서, 컨트롤러(NFCC)는 기존의 NFC 컨트롤러의 모든 기능들을 제공한다고 가정한다(이에 한정적인 것은 아님). 구체적으로, 컨트롤러(NFCC)는, 하나 이상의 RF기술(RFTi)을 실현하는 것으로, 그리고 리더 RF 게이트(RRFG) 또는 카드 RF 게이트(CRFG1)를 동작시켜서 호스트프로세서(HP1)로 하여금 이들 RF기술을 이용하여 리더 어플리케이션들(RAPi) 및 카드 어플리케이션들(CAPi)을 실행하도록 구성된다고 가정한다. 또한 호스트프로세서(HP1)는 적어도 하나의 카드 어플리케이션(CAPi), 적어도 하나의 리더 어플리케이션(RAPi), 카드 어플리케이션(CAPi)을 위한 카드 어플리케이션 게이트(CAG), 및 리더 어플리케이션(RAPi)을 위한 리더 어플리케이션 게이트(RAG)를 포함한다고 가정할 것이다. 따라서 NFC 장치는 리더 어플리케이션(RAPi) 및 RF기술(RFTi) 사이에 파이프 P1을 열어서, 게이트(RAG) 및 게이트(RRFG)를 매개로 하여, 종래의 비접촉형 IC(CIC)와의 트랜잭션을 수행할 수 있다. NFC 장치는 또한, 카드 어플리케이션(CAPi) 및 RF기술(RFTi) 사이의 파이프 P2를 열어서, 게이트(CAG) 및 게이트(CRFG1)를 매개로 하여, 종래의 리더(RD)와의 트랜잭션을 수행할 수 있다.
NFCC 장치는 또한, PINVP1 기능(이후, "프로토콜 역산 프로그램(inverse program)" 또는 "역산 프로그램"으로 명명함)을 포함할 수 있다. 여기서 역산 프로그램 PINVP1은 컨트롤러(NFCC)의 호스트컨트롤러(HC)에 의해 실행되며, RF기술(RFTi) 및 인터페이스(CLF)를 매개로 하여, 본 발명에 따른 수동형 리더(RCIC)와의 통신을 설정한다. 역산 프로그램 PINVP1은 또한, 카드 RF 게이트(CRFG2)를 동작시키고, 관리자(HCI)에 요청하여 파이프 P3(호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)의 게이트(CRFG2)와 게이트(CAG)를 연결시키는 역할을 함)을 개방하고, 수동형 리더(RCIC)에서 받은 명령들을 마치 실제의 NFC 리더 또는 등가 장치(구체적으로는 리더 모드에서 동작하고 있는 다른 NFC 장치)로부터 받은 명령들인 것처럼, 호스트프로세서(HP1)에 전송하도록 한다.
역산 프로그램 PINVP1은 동등하게, 호스트프로세서(HP1)으로부터 상기 명령들에 대한 응답들을 수신하고 이를 수동형 리더(RCIC)로 전송하도록 구성된다.
본 발명에 따른 NFC 장치의 응용례를 도 6에 나타내었다. 도 6은 도 5의 NFC 장치가 내장된 휴대장치(HD)를 나타내고 있다. 여기서, HD는 이동전화이며, 도 2에 관련하여 앞에서 설명한 유형의 리더 어플리케이션(RAP) 및 카드 어플리케이션(CAP)을 볼 수 있다. 카드 어플리케이션(CAP)에서는, 본 발명에 따른 추가 응용례, 즉, 장치 HD1과 수동형 리더(RCIC) 사이에서의 트랜잭션을 볼 수 있다.
도 6에서, 수동형 리더(RCIC)는, 안테나코일(AC2)에 연결된 칩으로서 도시되어 있다. 칩과 안테나코일의 이러한 조합은 임의의 휴대가능한 물품 속에 내장되거나 또는 겉에 부착되어 실용화될 수 있다. 예를 들어, 전자 '태그' 또는 비접촉 카드의 형태를 취하거나, 또는 임의의 고정물에 직접 내장될 수 있다.
이러한 수동형 리더(RCIC)의 장점은 실제 리더를 설치하는 불편함 없이 NFC 리더(예컨대, 도 5에 나타낸 리더(RD))의 에뮬레이션이 가능해진다는 것이다. 따라서, 본 발명의 덕택에, 본 발명에 따른 수동형 리더(RCIC)로 구성되는 일군의 "가상" 리더를 최소한의 비용으로 설치할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 수동형 리더(RCIC)에 의한 NFC 리더 에뮬레이션은 호스트프로세서(HP1)에 대해 투명할 것이 요구된다. 이러한 투명성에 의해서 종래의 호스트프로세서(카드 에뮬레이션 모드에서 실제 NFC 리더(구체적으로는 최근에 상용화되고 호스트프로세서인 NFC 컨트롤러프로세서와 연동되는 NFC-SIM 카드용 프로세서)와 대화하도록 설계됨)에 대한 본 발명의 호환성을 담보할 수 있게 된다. 이러한 실시예에서, 역산 프로그램 PINVP1은, 호스트프로세서(HP1)가, 수동형 리더(RCIC)와의 트랜잭션 동안에 실제 리더가 존재하는 것을 믿게 만들도록 하는 방식으로 구성된다.
도 7은 이러한 목적으로 설계된 NFC 장치 및 수동형 리더(RCIC)의 구조를 보여주고, 수동형 리더(RCIC)와의 트랜잭션을 수행하는 프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)을 보여주고 있다. 각 구성요소 RCIC, NFCC, HP1은 물리층 PHL 및 데이터링크층 DLL 형태의 통신수단을 포함한다. 각 물리층은 하드웨어 수단과 하위계층(low-level) 프로토콜 실행 수단을 포함하는데, 이들은 데이터의 송수신(신호 변조.복조, 데이터 코딩.디코딩 등)을 담당한다. 수동형 리더(RCIC)의 물리층 PHLa는 컨트롤러(NFCC)의 제1물리층 PHLb(즉, 인터페이스(CLF))와 협동하여 RF 통신채널을 생성하여 이 RF채널에서의 데이터 송수신을 보장하도록 한다. 컨트롤러(NFCC)의 제2물리층 PHL은 호스트프로세서(HP1)의 물리층 PHLd와 협동하여 버스 BS1 상에서 데이터 전송이 이루어지도록 한다. 물리층 PHLc와 PHLd는 예를 들어, SWP 버스를 통하여 데이터를 송수신하는 SWP 버스 관리 하드웨어 수단 및 하위계층 프로토콜 실행 수단을 포함한다.
상기 물리층들 위에서, 수동형 리더(RCIC)의 데이터링크층 DLLa는 컨트롤러(NFCC)의 제1데이터링크층 DLLb와 협동하여, 물리층 PHLa 및 PHLb에 의해 생성된 RF채널상에서 데이터의 전송을 보장하는 데이터링크층을 형성한다. 데이터링크층 프로토콜은 트랜잭션(예를 들어, Type A, Type B, Type B', 또는 Type　F)이 수행되는 동안에 어플리케이션을 동작시키고 앞에서 언급한 규격들에 의해 정의된 RF기술(RFTi)에 의존한다. 컨트롤러(NFCC)의 제2데이터링크층 DLLc는 호스트프로세서(HP1)의 데이터링크층 DLLd와 협동하여 데이터링크 DLL2를 형성한다. DLL2는 컨트롤러(NFCC)와 호스트프로세서(HP1) 사이의 데이터 전송을 담보한다. 데이터링크층 DLLc와 DLLd는, 예를 들어, 다수의 SWP 데이터링크층과 다수의 HCI 데이터링크층을 포함한다. ETSI　TS　102　622 규격의 4.1장의 Fig.　1에 정의된 것과 같이, HCI 데이터링크층은, 예를 들어, HCI 관리층, HCP 라우팅층("HCP 라우팅"), 메시지전송층("HCP 메시징"), 및 "게이트층"(카드 어플리케이션 게이트 또는 리더 어플리케이션 게이트 및 RF 카드 게이트와 리더 게이트가 포함됨)을 포함한다.
마지막으로, 데이터링크층 위에서, 컨트롤러(NFCC)는 역산 프로그램 PINVP1을 포함하고, 호스트프로세서(HP1)는 적어도 하나의 카드 어플리케이션(CAPi)을 포함하고, 수동형 리더(RCIC)는 프로토콜 역산 프로그램 PINVP2("리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램" RAEP와 협동함)를 포함한다.
수동형 리더(RCIC)와의 트랜잭션 수행 중에, 역산 프로그램 PINVP1은 인터페이스(CLF)가 능동 모드로 동작하도록 구성한다. 이로써 CLF는 자기장을 방사하고 수동형 리더(RCIC)를 포함한 RF기술(RFTi)에 따라 RF채널이 개설되도록 한다. 다음에, 역산 프로그램 PINVP1은 수동형 리더(RCIC)의 역산 프로그램 PINVP2와 통신하여 명령들(CAPDU2)을 전달하고, 역산 프로그램 PINVP2가 송출한 응답들(RAPDU2)(프로그램(RAEP)이 만들어서 호스트프로세서(HP1)로 보내는 명령들(CAPDU1) 내에 캡슐화되어 있음)을 수신한다. 역산 프로그램 PINVP1은 명령들　CAPDU1을 캡슐화해제(de-encapsulate)해서 이를 HCI 명령들에 의해 HCI 파이프를 통하여 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)으로 전송한다. 그러고나서, 역산 프로그램　PINVP1은 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)에서 송출한 응답들(RAPDU1)을 HCI 인터페이스를 통해 수신한다. 이를 명령들(CAPDU2) 내에 캡슐화하여 수동형 리더(RCIC)로 RF채널을 통해 보낸다. 수동형 리더(RCIC)의 역산 프로그램 PINVP2는 이들 명령을 수신하여, 응답들(RAPDU1)을 추출하고, 처리 프로그램(RAEP)으로 전송한다. 트랜잭션이 완료될 때까지 새로운 명령(CAPDU1)은 계속 제공된다.
명령(CAPDU)은 일반적으로 "CLA", "INS", "P1", "P2", "Lc", "DATA", "Le" 필드를 포함하고 있다. "DATA" 필드는 옵션 데이터필드이다. 명령들(CAPDU2)에 응답들(RAPDU1)을 캡슐화하는 것은 역산 프로그램 PINVP1에 의해서 이루어지는데, 응답들(RAPDU1)을 데이터필드 "DATA"에 삽입함으로써 수행된다. 마찬가지로, 응답들(RAPDU)은 일반적으로 DATA, SW1, SW2 필드를 포함하고 있다. 여기서도 "DATA" 필드는 옵션 데이터필드이다. 명령들(CAPDU1)을 응답들(RAPDU2)에 캡슐화하는 것은 역산 프로그램 PINVP2에 의해서 이루어지는데, 명령들(CAPDU1)을 이 데이터필드 "DATA"에 삽입함으로써 수행된다.
따라서 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)은 HCI 인터페이스를 통해서, NFC 리더가 송출한 것으로 보여지는 명령들(CAPDU1)을 수신하여 "가상" 리더 응답들(RAPDU1)을 전송한다. 도 7에서, 굵게 표시한 링크는 가상 링크를 나타내는 것으로서, 이 가상 링크는 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)과 수동형 리더(RCIC)의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP) 사이에, PINVP1 및 PINVP2 역산 프로그램을 매개로 하여 개설된다.
도 8은 호스트프로세서(HP1)와 수동형 리더(RCIC) 사이의 트랜잭션 수행 단계들을 보다 상세하게 설명하고 있다. 본 발명의 이 구현예는 호스트프로세서(HP1) 과 컨트롤러(NFCC) 사이의 인터페이스에 관하여 ETSI TS 102 622 규격에 근거한 것이다.
트랜잭션 수행 단계는 수동형 리더(RCIC)의 감지 단계(DET), 트랜잭션 초기화 단계(TINIT), 트랜잭션 수행 단계(TRANSACTION), 및 트랜잭션 종료 단계(EOT)로 나뉘어진다.
감지 단계(DET)의 목적은 수동형 리더(RCIC)의 존재를 감지하는 것이다. 자기장을 방사하지 않기 때문에 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP)을 포함하는 것이 확인될 수 있기 전에는 종래의 비접촉형 IC로서 감지되어야 한다.
이 예비 감지 단계는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일실시예로서, 역산 프로그램 PINVP1은 영구적으로 동작하며 규칙적으로 인터페이스(CLI)가 자기장을 방사하여 비접촉형 IC의 존재를 감지함으로써 이 비접촉형 IC가 수동형 리더인지 아닌지를 판단할 것을 요청한다. 다른 실시예로서, 수동형 리더(RCIC)의 감지를 호스트프로세서(HP1) 또는 컨트롤러(NFCC)에 연결되어 있을 다른 호스트프로세서 내의 리더 어플리케이션(RAPi)에 국한시킬 수 있다. 이러한 두번째 방식은 나중에 설명하도록 한다. 왜냐하면, 이 방식은 호스트 프로세스가 제공한 명령들에 대하여 어느 컨트롤러(NFCC)가 자기장을 방사하는지에 따라서, NFC 장치 구조(예컨대, 앞에서 인용한 ETSI 규격에 정의된)에 적응하여 이루어지기 때문이다.
감지 단계(DET)
이하에서는 리더 어플리케이션(RAPi)(여기서는 호스트프로세서(HP1)에 의해 실행됨)이 미리 활성화되어 있으며, 게이트(RAG, RRFG) 및 파이프 P1을 매개로 하여 컨트롤러(NFCC)에 연결되어 있는 것으로 가정하기로 한다(참조:　도 5). 어플리케이션(RAPi)은 컨트롤러(NFCC)에 명령 EVT_READER_REQUESTED를 보내어 규칙적으로 NFC 장치 주변을 폴링한다. 수동형 리더(RCIC)가 감지되면, 컨트롤러(NFCC)는 RF 통신채널의 초기화 단계(충돌 방지는 옵션)와 RCIC의 활성화 단계를 수행한다(단계 "INIT, ANTICOL"). 그리고 컨트롤러(NFCC)는 어플리케이션(RAPi)에 명령 EVT_TARGET_DISCOVERED를 보낸다. 이에 어플리케이션(RAPi)은 종래의 어플리케이션 선택 명령 "TagApplicationSelect"를 컨트롤러(NFCC)에 보낸다. 이 명령은 명령 CAPDU2("CAPDU2[TagApplicationSelect]")의 형태로 송출되며 컨트롤러(NFCC)1에, 명령 WR_XCHG_DATA에 캡슐화된 상태로 보내진다. 명령(CAPDU2)은 컨트롤러(NFCC)에 의해서 수동형 리더(RCIC)로 RF채널을 통해 전달된다. 수동형 리더(RCIC)는 특정 응답(RAPDU2)을 응신하는데, 이 응답에는 수동형 리더를 형성한다는 것을 알리는 정보인 "ReaderTagType"이 포함된다. 이 특정 응답은 종래의 응답들(예컨대, NFCForum-TS-Type-4-Tag 규격, 5.2.2절의 표 3에 정의된 것)과는 다른 것이다. 이 응답은 비접촉형 IC가 통상적으로 응신하는 것과는 다른 필드 SW1-SW2(예를 들면, 필드 SW1-SW2이 9000h가 아닌 SW1-SW2=9001h(헥사데시멀 표기임)인 필드)를 포함하는 데이터필드가 없는 응답일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 이 응답에는 9000h값을 갖는 표준 필드 SW1-SW2가 포함되지만, 해당 IC가 수동형 리더 타입임을 알리는 결정된 데이터필드가 포함된다.
트랜잭션 초기화 단계(TINIT)
특정 응답(RAPDU2)은 역산 프로그램 PINVP1이 컨트롤러(NFCC)에 의해서 활성화되도록 한다. 그리고 역산 프로그램 PINVP1은 카드 RF 게이트(CRFG2)를 활성화하여 관련 레지스트리를 생성시킨다(예컨대, ETSI　TS　102　622 규격의 9.3.3.4항에 기재된 내용). 이 휘발성 레지스트리에는 카드 어플리케이션 이 반드시 알아야 하는 RF채널 파라미터값들이 포함된다. 이 레지스트리의 생성과 사용에 대해서는 여기서 더 이상 상세하게 설명하지 않을 것이며, 이는 당업자에 대한 주지 기술이다. 그래도 역산 프로그램 PINVP1 레지스트리에 RF채널 파라미터값들(수동형 리더(RCIC)에 액세스하기 위하여 컨트롤러(NFCC)에 의해 생성되었던 RF채널의 파라미터값들과는 상관이 없음)을 저장할 수 있음을 알수 있을 것이다. 따라서 역산 프로그램 PINVP1의 NFC 리더 에뮬레이션 기능 이외에도, 카드 어플리케이션(CAPi)에 관련된 RF 기술의 에뮬레이션이 가능해진다(특히 해당 어플리케이션이 수동형 리더(RCIC)의 RF 기술과 호환성이 없는 경우에).
예를 들어, 감지 단계 중에, 리더 어플리케이션(RAPi)은 타입-A 프로토콜을 이용하여 수동형 리더(RCIC)를 감지했을 수 있다. 그러나 이 카드 어플리케이션(CAPi)은 타입-B 리더들과 대화하도록 구성될 수 있다. 일실시예에 있어서, 프로토콜 역산 프로그램 PINVP1은 카드 어플리케이션(CAPi)이 지원하는 프로토콜 타입을 NFCC 컨트롤러 레지스트리로부터 검색한다. 그리고나서, 프로토콜 역산 프로그램 PINVP1은 이 정보를 수동형 리더(RCIC)로 전송되는 명령(CAPDU2) [RequestforCAPDU](아래에서 설명함)에 이식(embed) 또는 캡슐화한다. 그러면, 수동형 리더(RCIC)의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP)은 타입-B 프로토콜을 이용하여 카드 어플리케이션(CAPi)과 통신한다. 반면에, 프로토콜 역산 프로그램 PINVP1 및 PINVP2는 타입-A 프로토콜을 이용하여 계속해서 데이터 교환을 한다. 따라서, 수동형 리더(RCIC)와 컨트롤러(NFCC)의 비접촉 인터페이스(CLF) 사이에 사용되는 전달 프로토콜은 카드 어플리케이션(CAPi) 및 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP)에 대하여 "투명"하다.
일단 카드 RF 게이트(CRFG2)가 활성화되었으면, 역산 프로그램 PINVP1은 HCI 관리자에 요청하여 카드 어플리케이션(CAPi)의 게이트(CAG)와 게이트(CRFG2) 사이에 파이프 P3를 열도록 한다(단계 "PIPE_CREATE, PIPE_OPEN"). 그러면, 역산 프로그램은 명령 EVT_FIELD_ON을 카드 어플리케이션(CAPi)에 보내어, NFC 리더가 송출한 자기장이 검출되었음을 카드 어플리케이션(CAPi)이 믿도록 해준다.
이에, 초기화 단계에는 역산 프로그램 PINVP1에 의해서 명령(CAPDU2)(제1리더 어플리케이션 명령(CAPDU1)의 제공을 요청하도록 구성된 형태 CAPDU2[RequestforCAPDU])를 전송하는 단계가 포함된다. 수동형 리더(RCIC)는, RAPDU2(CAPDU1[SelAppX])(이 속에는 "SelAppX"를 선택하도록 어플리케이션 "X"를 지정하는 명령(CAPDU1)이 캡슐화되어 있음) 형태의 응답을 이용하여 응신한다. 역산 프로그램 PINVP1은, 응답APDU2)을 수신하면 명령(CAPDU1)을 캡슐화해제하여, 명령 EVT_CARD_ACTIVATED(어플리케이션이 활성화되어야 함을 알리는 역할)를 카드 어플리케이션(CAPi)에 전송하고, 명령 "EVT_SEND_DATA"에 캡슐화된 명령(CAPDU1)[SelAppX]을 카드 어플리케이션(CAPi)에 전송한다.
트랜잭션 수행 단계(TRANSACTION)
트랜잭션 수행 단계는 도 7을 참조하여 앞에서 설명하였다. 이 단계에서는 명령들(CAPDU1) 및 응답들(RAPDU1)의 교환이, 카드 어플리케이션(CAPi) 및 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP) 사이에서 이루어진다. 보다 자세하게 말하면, 초기화 단계의 마지막에 수신한 명령(CAPDU1)[SelAppX]에 대한 응답으로서, 카드 어플리케이션(CAPi)은 제1응답(RAPDU1)을 응신하고, 그 다음에 프로그램(RAEP)은 명령(CAPDU1)을 응신한다. 이 동작은 트랜잭션이 종료될 때까지 수행된다. 명령들(CAPDU1) 및 응답들(RAPDU1)은 각각, RF채널에서 전송될 때 응답들(RAPDU2) 및 명령들(CAPDU2) 내에 캡슐화되고, HCI 인터페이스의 파이프 P3에서 전송될 때 HCP 명령들 "EVT_SEND_DATA" 내에 캡슐화된다. 역산 프로그램 PINVP1이 명령들(CAPDU2) 속에 응답들(RAPDU1)을 캡슐화하고, 응답들(RAPDU2)에 있는 명령들(CAPDU1)을 캡슐화해제하는 역할을 담당한다. 카드 RF 게이트(CRFG2)는 명령들(CAPDU1)과 응답들(RAPDU1)을 명령들 "EVT_SEND_DATA" 내에 캡슐화하는 역할을 담당한다.
트랜잭션 종료 단계(EOT)
수동형 리더(RCIC)가 특정 명령(CAPDU2)을 전송하거나, 수동형 리더(RCIC)가 전송하는 새로운 명령이 없을 때에 트랜잭션은 종료된다. 이 때 역산 프로그램 PINVP1은 호스트프로세서(HP1)에 요청하여 자기장 방사를 중단시킴으로써 RF채널이 닫힘을 확정하고, 리더 어플리케이션(CAPi)에 명령들 "EVT_CARD_DEACTIVATED"와 "EVT_FIELD_OFF"를 전송한다. 그리고 파이프 P3이 닫힌다(단계 <PIPE_CLOSE>).
앞에서 설명한 본 발명의 실시예에서는, 역산 프로그램 PINVP1이 컨트롤러(NFCC)의 호스트컨트롤러(HC)에 의해 실행됨을 설명하였다. 다른 실시예들에서는, 역산 프로그램이 NFC 장치의 다른 유닛(예를 들어, 제2 호스트프로세서(HP2))에 의해서도 실행될 수 있다. 이 다른 유닛은 컨트롤러(NFCC)와 호스트프로세서(HP1) 사이에서 매개 역할을 한다. 이러한 실시예에 대해서 이제 설명하기로 한다.
호스트프로세서에 의해 실행되는 역산 프로그램
도 9는 본 발명에 따른 실시예에서 NFC 장치가 휴대장치(HD)에 내장된 것을 나타낸다. NFC 장치에는 컨트롤러(NFCC), 호스트프로세서(HP1), 및 제2 호스트프로세서(HP2)가 포함된다. 호스트프로세서(HP2)는 컨트롤러(NFCC)에 버스 BS2를 통해 연결된다. 버스 BS2의 예를 들자면, 컨트롤러(NFCC) 및 호스트프로세서(HP2)의 UART("Universal Asynchronous Receiver Transmitter") 인터페이스들을 연결하는 비동기 버스를 예로 들 수 있다. 호스트프로세서(HP1)는 컨트롤러(NFCC)에 버스 BS1(앞에서 설명함)을 통해 연결되고, 호스트프로세서(HP2)에 버스 BS3(예를 들어, ISO　7816 버스)을 통해 연결된다. 프로세서(HP2)는, 예를 들어, 이동전화 기저대역 프로세서이고, 프로세서(HP1)는 보안 프로세서(예컨대, SIM 카드 프로세서)이다.
컨트롤러(NFCC)는, 앞에서와 같이, 안테나코일(AC1)이 설치된 비접촉 인터페이스(CLF) 및 호스트컨트롤러(HC)를 포함한다. 앞에서와 마찬가지로, 컨트롤러(NFCC)는 종래의 NFC 컨트롤러의 모든 기능들을 제공한다고 가정한다(이에 한정되는 것은 아님). 구체적으로 호스트프로세서(HP1)는 하나 이상의 RF기술(RFTi), 그리고 리더 RF 게이트(RRFG) 또는 카드 RF 게이트(CRFG1)를 동작시켜서 호스트프로세서(HP1, HP2)로 하여금 리더 어플리케이션(RAPi) 및 카드 어플리케이션(CAPi)을 실행하도록 구성된다고 가정한다. 또한 호스트프로세서(HP1, HP2)는 각각, 적어도 하나의 카드 어플리케이션(CAPi)과 리더 어플리케이션(RAPi)을 포함한다고 가정한다.
따라서 NFC 장치는 호스트프로세서(HP1)에 의해 실행되는 리더 어플리케이션(RAPi) 및 RF기술(RFTi) 사이의 파이프 P1을 열어서, 또는 호스트프로세서(HP2)에 의해 실행되는 리더 어플리케이션(RAPi) 및 RF기술(RFTi) 사이의 파이프 P4를 열어서, 게이트(RAG) 및 게이트(RRFG)를 매개로 하여, 종래의 비접촉형 IC(CIC)와의 트랜잭션을 수행할 수 있다. NFC 장치는 또한, 카드 어플리케이션(CAPi) 및 RF기술(RFTi) 사이의 파이프 P2를 열어서, 게이트(CAG, CRFG1)를 매개로 하여, 종래의 리더(RD)와의 트랜잭션을 수행할 수 있다. 마찬가지로 NFC 장치는 호스트프로세서(HP1)에 의해 실행되는 카드 어플리케이션(CAPi) 및 RF기술(RFTi) 사이의 파이프 P2를 열어서, 또는 호스트프로세서(HP2)에 의해 실행되는 리더 어플리케이션(CAPi) 및 RF기술(RFTi) 사이의 파이프 P5를 열어서, 게이트(CAG, CRFG1)을 매개로 하여, 종래의 리더(RD)와의 트랜잭션을 수행할 수 있다.
추가적으로, 호스트프로세서(HP2)는 본 발명에 따른 프로그램 역산 프로토콜 PINVP3을 포함한다. 이 역산 프로그램 PINVP3은 RF기술(RFTi) 및 인터페이스(CLF)를 매개로 하여 본 발명에 따른 수동형 리더(RCIC)와의 통신을 설정하고, 수동형 리더(RCIC)로부터 명령들(CAPDU1)을 수신하고, 이들을, 마치 실제 NFC 리더로부터 수신한 명령들처럼, 호스트프로세서(HP1)에 전송하도록 구성된다. 이는 또한 호스트프로세서(HP1)로부터 상기 명령들에 대한 응답들(RAPDU1)을 수신하고, 이들을 수동형 리더(RCIC)에 제공하여 처리하도록 구성된다. 이 목적을 위해, 역산 프로그램 PINVP3은 리더 어플리케이션 게이트(RAG)를 활성화시키고 HCI 관리자에게 요청하여 RF기술(RFTi)과 연관된 게이트(RAG)와 리더 RF 게이트(RRFG)를 연결시키는 파이프 P6을 열도록 구성된다. 역산 프로그램 PINVP3은 또한 카드 RF 게이트(CRFG2)를 활성화시키고 HCI 관리자에게 요청하여 호스트프로세서(HP1)에 의해 실행되는 카드 어플리케이션(CAPi)의 카드 게이트(CAG)에 카드 RF 게이트(CRFG2)를 연결시키는 파이프 P7을 열도록 구성된다.
도 10은 프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)으로 하여금, 프로세서(HP2)와 컨트롤러(NFCC)를 매개로 하여 수동형 리더(RCIC)와의 트랜잭션을 수행하도록 하는 NFC 장치 및 수동형 리더(RCIC)의 조합 관계도이다. 각 구성요소 RCIC, NFCC, HP1, HP2는 물리층 PHL 및 데이터링크층 DLL을 포함한다. 수동형 리더(RCIC)의 물리층은 컨트롤러(NFCC)의 제1물리층 PHLb(즉, 인터페이스(CLF))와 협동하여, RF 통신채널을 개설하고 이 RF채널에서의 데이터 송수신을 가능케 한다.
컨트롤러(NFCC)의 제2 물리층 PHLc는 호스트프로세서(HP2)의 제1물리층 PHLd와 협동하여 버스 BS2 상에서의 데이터 전송을 가능케 한다. 물리층 PHLc, PHLd는 예를 들어 UART 인터페이스이다. 호스트프로세서(HP2)의 제2 물리층 PHLe는 호스트프로세서(HP1)의 물리층 PHLf와 협동하여 버스 BS2 상에서의 데이터 전송을 가능케 한다. 물리층 PHLe, PHLf는 예를 들어, ISO 7816 버스 인터페이스이다.
마찬가지로, 수동형 리더(RCIC)의 데이터링크층 DLLa는 컨트롤러(NFCC)의 제1데이터링크층 DLLb와 협동하여, RF기술(RFTi)(예를 들어, 타입-A, 타입-B, 타입-B', 또는 타입-F)에 따라, RF채널(물리층 PHLa 및 PHLb에 의해 생성되었음)에서의 데이터 전달을 가능케 하는 데이터링크 DLL1을 형성한다. 컨트롤러(NFCC)의 제2 데이터링크층 DLLc는 호스트프로세서(HP2)의 제1데이터링크층 DLLd와 협동하여 컨트롤러(NFCC) 및 호스트프로세서(HP2) 사이의 데이터 전송을 가능케하는 데이터링크 DLL2를 형성하도록 한다. 데이터링크층 DLLc, DLLd는 예를 들어, 비동기 데이터링크층 및 HCI 데이터링크층으로 구성된다. 마지막으로, 호스트프로세서(HP2)의 제2 데이터링크층 DLLe는 호스트프로세서(HP1)의 데이터링크층 DLLf와 협동하여 호스트프로세서(HP2) 및 호스트프로세서(HP1) 사이의 데이터 전송을 가능케 하는 데이터링크 DLL3을 형성하도록 한다. 데이터링크층 DLLe, DLLf는 예를 들어, ISO 7816 데이터링크층 및 HCI 데이터링크층으로 구성된다.
마지막으로, 상기 데이터링크층에서, 컨트롤러(NFCC)는 RF기술(RFTi)과 리더 RF 게이트(RRFG)를 포함하고, 호스트프로세서(HP2)는 역산 프로그램 PINVP3을 포함하고, 호스트프로세서(HP1)는 카드 어플리케이션(CAPi)을 포함한다. 수동형 리더(RCIC)는 앞에서와 같이, 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP)과 협동하는 역산 프로그램 PINVP2를 포함한다.
역산 프로그램 PINVP3은 컨트롤러(NFCC)를 매개로 하여 비접촉형 IC인 수동형 리더(RCIC)와의 통신을 검출하고 설정하기 위하여 리더 어플리케이션의 등가물을 형성하는 기능 RAPL(서브프로그램임)을 포함한다. 따라서 기능 RAPL을 수단으로 하여, 역산 프로그램 PINVP3은 인터페이스(CLF)를 능동 모드로 설정함으로써, 그것이 자기장을 방사하고 RF기술(RFTi)에 따른 수동형 리더(RCIC)를 갖는 RF채널을 개설하도록 한다. 그 다음에 역산 프로그램 PINVP3은 수동형 리더(RCIC)의 역산 프로그램 PINVP2와 대화하여 명령들(CAPDU2)을 전송한다. 수동형 리더(RCIC)의 역산 프로그램 PINVP2는 역산 프로그램 PINVP2가 송출한 응답들(RAPDU2)(프로그램(RAEP)이 제공한 명령들(CAPDU2)이 캡슐화되어 있음)을 수신한다. 그리고 명령들(CAPDU1)을 캡슐화해제하여 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)으로, HCI 인터페이스의 파이프　P7을 통해 전송한다. 그러면 역산 프로그램 PINVP3은 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)이 송출한 응답들(RAPDU1)을 HCI 인터페이스의 파이프 P7을 통해 수신한다. 그리고 이를 명령들(CAPDU2) 내에 캡슐화하여 수동형 리더(RCIC)로, HCI 인터페이스의 파이프 P6과 RF채널을 통해 전송한다. 역산 프로그램 PINVP2는 이들 명령을 수신하여, 응답들(RAPDU1)을 추출하고, 처리 프로그램(RAEP)에 전송한다. 트랜잭션이 완료될 때까지 새로운 명령들이 계속 제공된다.
도 11은 호스트프로세서(HP1)와 수동형 리더(RCIC) 사이의 트랜잭션 수행 단계들을 보다 자세하게 그리고 있다. 수동형 리더(RCIC)의 감지 단계(DET), 트랜잭션 초기화 단계(TINIT), 트랜잭션 수행 단계(TRANSACTION), 트랜잭션 종료 단계(EOT)로 구분될 수 있다.
이 구현예에 있어서 역산 프로그램 PINVP3은 스스로, 기능 RAPL을 수단으로 하여 HCI 명령들 "EVT_READER_REQUESTED"을 컨트롤러(NFCC)에 순환적으로 보냄으로써 수동형 리더(RCIC)의 존재를 감지하도록 구성되는 것으로 가정한다. 그렇더라도, 수동형 리더(RCIC)의 감지 단계는 호스트프로세서(HP2)의 리더 어플리케이션에 의해서, 나아가 호스트프로세서(HP1)의 리더 어플리케이션에 의해서도 수행될 수 있을 것이다. 이 때에는 수동형 리더(RCIC)의 감지에 의해서 역산 프로그램 PINVP3이 활성화될 것이다.
감지 단계(DET)
따라서 여기서의 감지 단계는 역산 프로그램 PINVP3의 사전 활성화 단계와, 리더 어플리케이션 게이트(RAG)(참조: 도 9)를 이용하여 프로그램 PINVP3 및 컨트롤러(NFCC) 사이에 파이프 P6을 생성하는 단계를 포함한다(단계 "PIPE_CREATE, PIPE_OPEN"). 그 다음에 역산 프로그램 PINVP3은 컨트롤러(NFCC)에 명령 EVT_READER_REQUESTED를 보내어 규칙적으로 NFC 장치 주변을 폴링한다. 수동형 리더(RCIC)가 감지되면, 컨트롤러(NFCC)는 RF 통신채널 초기화 단계(충돌 방지는 옵션)와 RCIC 활성화 단계를 수행한다(단계 "INIT, ANTICOL"). 이어, 컨트롤러(NFCC)는 리더 어플리케이션(RAPi)에 명령 EVT_TARGET_DISCOVERED를 보낸다. 그리고 역산 프로그램 PINVP3은 어플리케이션 선택 명령 "TagApplicationSelect"를 컨트롤러(NFCC)에 보낸다. 이 명령은 "CAPDU2[TagApplicationSelect]"의 형태이며, 파이프 P6에서 명령 WR_XCHG_DATA에 캡슐화된다. 명령(CAPDU2)은 컨트롤러(NFCC)에 의해서 수동형 리더(RCIC)로 RF채널을 통해 전달된다. 수동형 리더(RCIC)는 특정 응답(RAPDU2)을 응신하는데, 이 응답에는 수동형 리더를 형성한다는 것을 알리는 정보인 "ReaderTagType"이 포함된다. 앞에서 설명한 것과 같이, 이 특정 응답(RAPDU2)은 종래의 비접촉형 IC 응답과는 다른 것이다. 이 응답은 비접촉형 IC가 통상적으로 응신하는 것과는 다른 값의 필드 SW1-SW2(예를 들면, SW1-SW2=9001h(헥사데시멀 표기임))를 포함하는 데이터필드가 없는 응답, 또는 SW1-SW2가 9000h인 표준 필드 및 IC가 수동형 리더 타입임을 알리는 결정된 데이터필드를 포함하는 응답일 수 있다. 이 특정 응답(RAPDU)은 명령 WR_XCHG_DATA에 의해서 파이프 P6을 통해 역산 프로그램 PINVP3에 전송된다.
트랜잭션 초기화 단계(TINIT)
특정 응답(RAPDU2)은 역산 프로그램 PINVP3으로 하여금 카드 RF 게이트(CRFG2)를 활성화하고 RF채널의 파라미터들을 포함하는 관련 레지스트리를 생성시키도록 한다. 앞에서 설명한 것과 같이, 역산 프로그램 PINVP3은 이 레지스트리 내에서, 수동형 리더(RCIC)에 접근하기 위하여 컨트롤러(NFCC)에 의해서 생성된 RF채널의 파라미터들에 해당되지 않는 RF채널 파라미터를 설정할 수 있다.
이어, 역산 프로그램 PINVP3은 HCI 관리자에게 요청하여 게이트(CRFG2)를 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션(CAPi)의 게이트(CAG)에 연결시키는 파이프 P7을 개방하도록 한다(단계 "PIPE_CREATE, PIPE_OPEN"). 그리고 역산 프로그램 PINVP3은 명령 EVT_FIELD_ON을 카드 어플리케이션(CAPi)에 전송하여 자기장을 방사하는 NFC 리더가 감지되었음을 믿도록 한다.
초기화 단계에는 또한, 리더 어플리케이션 명령(CAPDU1)의 제공을 요청하도록 구성된 형태의 명령(CAPDU2) [RequestforCAPDU]를 수동형 리더(RCIC)로 전송하는 단계가 포함된다. 역산 프로그램 PINVP3은 이 명령을, 명령 WR_XCHG_DATA을 이용하여 파이프 P6을 통해 컨트롤러(NFCC)로 전송한다. 그러면 호스트프로세서(HP1)는 이를 수동형 리더(RCIC)로 보낸다. 수동형 리더(RCIC)는, RAPDU2(CAPDU1[SelAppX])(이 속에는 명령(CAPDU1)이 캡슐화됨)의 형태로써 응답한다. 이 명령(CAPDU1)은 예를 들어, "SelAppX"를 선택하기 위한 어플리케이션 "X"의 선택 명령이다. 명령(CAPDU1)을 포함하는 응답(RAPDU2)은 명령 WR_XCHG_DATA에 캡슐화된 형태로 파이프 P6을 통해 역산 프로그램 PINVP3에 전송된다. 응답(RAPDU2)을 수신하면 역산 프로그램 PINVP3은 명령(CAPDU1)을 캡슐화해제하여, 명령 EVT_CARD_ACTIVATED를 파이프 P7을 통해 카드 어플리케이션(CAPi)에 전송한다. 그리고 명령 "EVT_SEND_DATA"에 캡슐화된 명령(CAPDU1)[SelAppX]을 카드 어플리케이션(CAPi)에 전송한다.
트랜잭션 수행 단계(TRANSACTION)
도 10에 관련하여 앞에서 설명한 트랜잭션 수행 단계에 있어서, 명령들(CAPDU1) 및 응답들(RAPDU1)의 교환이, 카드 어플리케이션(CAPi) 및 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP) 사이에서 이루어진다. 보다 자세하게 말하면, 초기화 단계의 마지막에 수신한 명령(CAPDU1) [SelAppX]에 대한 응답으로서, 카드 어플리케이션(CAPi)은 첫번째 응답(RAPDU1)을 응신하고, 그 다음에 수동형 리더(RCIC)의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램(RAEP)은 명령(CAPDU1)을 응신한다. 이 동작은 트랜잭션이 종료될 때까지 수행된다.
명령들(CAPDU1) 및 응답들(RAPDU1)은 각각, RF채널에서 전송될 때 각 응답들(RAPDU2) 및 명령들(CAPDU2) 내에 캡슐화된다. 응답들(RAPDU2) 및 명령들(CAPDU2)은 그들 스스로, 컨트롤러(NFCC1)와 역산 프로그램 PINVP3 사이의 파이프 P6에서 순환할 때에 명령들 WR_XCHG_DATA 내에 캡슐화된다. 응답들(RAPDU1)과 명령들(CAPDU1)은, 역산 프로그램 PINVP3과 카드 어플리케이션(CAPi) 사이의 파이프 P7에서 순환할 때에 명령들 EVT_SEND_DATA 내에 캡슐화된다. 역산 프로그램 PINVP3의 리더 어플리케이션 게이트(RAG)는 명령들(CAPDU2)을 명령들 "WR_XCHG_DATA" 내에 캡슐화하는 역할을 담당하고, 명령들 WR_XCHG_DATA 내에 존재하는 응답들(RAPDU1)을 캡슐화해제하는 역할을 담당한다. 역산 프로그램 PINVP1은 명령들(CAPDU2) 속에 응답들(RAPDU1)을 캡슐화하고, 응답(RAPDU2)에 있는 명령들(CAPDU1)을 캡슐화해제하는 역할을 담당한다. 카드 RF 게이트(CRFG2)는 명령들(CAPDU1)과 응답들(RAPDU1)을 명령들 "EVT_SEND_DATA" 내에 캡슐화하는 역할을 담당한다(참조: 도 9).
트랜잭션 종료 단계(EOT)
트랜잭션은, 수동형 리더(RCIC)가 특정 명령(CAPDU2)을 전송하거나, 수동형 리더(RCIC)가 전송하는 새로운 명령이 없을 때에 종료된다. 이 때 역산 프로그램 PINVP3은 호스트프로세서(HP1)에 요청하여 자기장 방사를 중단시킴으로써 RF채널이 닫히도록 하고, 리더 어플리케이션(CAPi)에 HCP 명령 "EVT_CARD_DEACTIVATED"와 "EVT_FIELD_OFF"를 전송한다. 그리고 게이트(CRFG2)와 게이트(CAG) 사이의 파이프 P7이 닫힌다(단계 <PIPE_CLOSE>).
변형예 및 응용예
본 발명을 다양하게 응용할 수 있음이 당업자에게 분명해질 것이다. 일반적인 방식에 의할 때, 본 발명에 따른 수동형 리더(RCIC)는 어떠한 형태의 휴대용 또는 고정형 장치에라도 설치가능하다. "카드", "비접촉 칩카드", "태그" 는 모두 동일한 의미의 용어들이며, 본 발명에 따른 수동형 리더(RCIC)가 설치된 물품을 지칭한다. 리더로서 사용하는 것을 목적으로 하고 비접촉 칩카드 IC로 사용하는 것을 목적으로 하는 것이 아닌 본 발명에 따른 수동형 리더를 휴대용 물품에 내장할 필요성은 없으며, 고정형 물품(예를 들어, 지불 게이트 또는 접근 제어) 속이나 겉에 배치할 수 있다. 마찬가지로, 비록 이러한 수동형 리더가 비접촉형 IC로서 제공되었다 하더라도, 이 "비접촉"이라는 용어는 수동형 리더가 NFC 장치와 데이터 교환을 하는 통신인터페이스를 지칭하는 것이지, IC가 접촉되도록 설치할 수 없다는 것을 의미하는 것은 전혀 아니다. 수동형 리더(RCIC)는 또한, 접촉형 통신인터페이스(예를 들어, ISO 7816 접촉형) 및 비접촉형 통신인터페이스를 포함하는 "콤비" IC로 구현할 수 있다.
또한 "수동 또는 수동형(passive)"이라는 용어를, 본 발명에 따른 수동형 리더를 구성하는 비접촉형 IC가, 자기장을 방사하는 어떠한 수단도 포함하지 않는다든가 트랜잭션 동안에 어떠한 자기장도 방사하지 않는다는 것으로 해석해서는 안된다. 실제로, 카드 에뮬레이션 모드(예컨대, EP　1　327 222(US 7,098,770에 기재된 내용)의 동작 원리에 따르면, 짧은 기간 동안의 자기장 방사에 의해서 수동형 전하 변조를 에뮬레이션할 수 있다(여기서 자기장 방사는 전하 변조 신호와 같은 기본 자기장을 방사하는 구성요소에 의해서 인지됨). 따라서 "수동 또는 수동형(passive)"이라는 용어는, 본 발명에 따른 수동형 리더(RCIC)가, 종래의 리더와 반대로, 수행해야 할 트랜잭션을 가능케하는 기본 자기장을 방사하지 않는다는 것을 의미할 뿐이다.
앞에서 설명한 본 발명의 실시예들은 NFC 장치 및 수동형 리더(RCIC) 사이의 통신인터페이스에 관련된 NFC 포럼 규격들과 호환되는 것으로 기재되었다. 이러한 호환성은, 구체적으로, RF채널에서 순환하는 응답들 및 명령들(RAPDU2, CAPDU2) 속에 명령들 및 응답들(CAPDU1, RAPDU1)을 캡슐화하는 것에 의해 담보된다. 마찬가지로, 본 발명의 실시예들은, 컨트롤러(NFCC)와 호스트프로세서(HP1) 사이의 통신인터페이스(제1실시예), 또는 컨트롤러(NFCC1)와 호스트프로세서(HP1, HP2) 사이의 통신인터페이스, 및 호스트프로세서(HP1, HP2) 사이의 통신인터페이스(제2실시예)에 관련된 ETSI 규격에 호환된다. 이러한 호환성은 HCI 파이프들과 HCP 명령들의 덕택이다. 그러나 본 발명은 이러한 규격들과의 호환성을 담보할 필요가 없거나 호환성 담보의 의도가 없는 응용들에 대해서도 다양한 방식으로 구현가능하다. 따라서 본 발명의 실시예들에 있어서, 수동형 리더(RCIC)는 응답들(RAPDU2) 내에 캡슐화되지 않은 명령들(CAPDU1)을, NFC 장치가 전송한 명령들(CAPDU2)로 제공할 수 있고, 컨트롤러(NFCC1)는 명령들(CAPDU2) 내에 캡슐화되지 않은 응답들(RAPDU1)을 수동형 리더(RCIC)로 전송할 수 있다. 마찬가지로, 역산 프로그램 PINVP1 또는 PINVP3은 HCI 명령들 내에 캡슐화되지 않은 상태로 수동형 리더(RCIC)가 제공한 명령들을 호스트프로세서(HP1)로 전달할 수 있다. 이와 동등하게, 명령들과 응답들이 APDU 형식(포맷)일 필요는 없으며, 당업자가 착안가능한 모든 형식(포맷)도 가능하다. 이러한 실시예들에서, 프로토콜은, 한편으로는, NFC 장치의 역산 프로그램 PINVP1 또는 PINVP3 및 수동형 리더(RCIC)의 역산 프로그램 PINVP2 사이의 통신을 관리하는 명령들과 응답들(CAPDU2, RAPDU2)을 구분하기 위하여 제공되고, 다른 한편으로는, 수동형 리더의 에뮬레이션 프로그램(RAEP) 및 호스트프로세서(HP1)의 카드 어플리케이션 사이의 트랜잭션에 관련된 명령들과 응답들(CAPDU1, RAPDU1)을 구분하기 위하여 제공된다. 이 프로토콜은 NFC 장치의 역산 프로그램 PINVP1 또는 PINVP3 및 수동형 리더(RCIC)의 역산 프로그램 PINVP2로 하여금, 카드 어플리케이션(CAPi)과 에뮬레이션 프로그램(RAEP)을 각각, 이들 역산 프로그램에 사용되는 명령들 또는 응답들 및 이들 역산 프로그램이 상위계층 프로그램으로 전달해야 할 명령들 또는 응답들 사이에서 구별하도록 한다.

Claims (22)

  1. NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법에 있어서, 상기 NFC 장치는
    - 비접촉 통신인터페이스,
    - 제1 리더 어플리케이션 명령을 처리하고 제1 카드 어플리케이션 응답을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 카드 어플리케이션 프로그램을 포함하는 제1 호스트프로세서, 및
    - 제1 프로토콜 역산 프로그램을 포함하는 매개수단으로서, 상기 제1 프로토콜 역산 프로그램은 상기 매개수단이 리더로서 역할하는 비접촉 통신채널을 상기 수동형 비접촉형 IC와 개설하도록 구성된, 매개수단을 포함하고,
    - 상기 수동형 비접촉형 IC는
    제1 리더 어플리케이션 명령들을 제공하며 제1 카드 어플리케이션 응답들을 처리하도록 구성되는 적어도 하나의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램, 및
    비접촉 통신채널을 상기 매개수단의 제1 프로토콜 역산 프로그램과 개설하는 제2 프로토콜 역산 프로그램을 포함하고,
    - 상기 매개수단은
    - 상기 비접촉 통신 인터페이스를 자기장을 방사하는 능동 모드로 설정하고,
    - 상기 제2 프로토콜 역산 프로그램과 협력하는 상기 제1 프로토콜 역산 프로그램을 이용하여 상기 수동형 비접촉형 IC와의 상기 비접촉 통신채널을 개설하고,
    - 상기 수동형 비접촉형 IC로부터 상기 비접촉 통신채널을 통해서, 상기 수동형 비접촉형 IC의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램이 제공하는 제1 리더 어플리케이션 명령들을 수신하여 상기 제1 호스트프로세서로 전달하고,
    - 상기 제1 호스트프로세서로부터, 상기 제1 호스트프로세서의 카드 어플리케이션 프로그램이 제공하는 제1 카드 어플리케이션 응답들을 수신하여 상기 수동형 비접촉형 IC로 전달하는, NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매개수단이 상기 제1 카드 어플리케이션을 수신하면, 상기 매개 수단은 상기 제1 카드 어플리케이션 응답들을 제2 리더 어플리케이션 명령들 내에 캡슐화하고, 상기 제2 리더 어플리케이션 명령들을 상기 수동형 비접촉형 IC에 전달하고;
    상기 수동형 비접촉형 IC의 리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램이 제공하는 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들은 제2 카드 어플리케이션 응답들에 캡슐화되고,
    상기 매개수단은 상기 제1 호스트프로세서로 전달하기 전에 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들을 캡슐화해제하는, NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    리더 어플리케이션 에뮬레이션 프로그램에서 출력된 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들 및 카드 어플리케이션 프로그램에서 출력된 제1 카드 어플리케이션 응답들은 APDU ISO 7816 포맷으로 구성되는, NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 리더 어플리케이션 명령들 및 제2 카드 어플리케이션 응답들은 APDU ISO 7816 포맷으로 구성되는, NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매개수단이 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들을 상기 제1 호스트프로세서로 전달할 때, 상기 매개수단은 제1 호스트프로세서로 하여금 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들이 능동 모드의 NFC 리더로부터 출력된다고 믿게 하는 HCI 인터페이스 명령들을 제1 호스트프로세서에 제공하는, NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매개수단은 제1 호스트프로세서로 하여금 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들이 능동 모드의 NFC 리더로부터 출력된다고 믿게 하는 RF채널 파라미터값을, 제1 호스트프로세서가 읽는 레지스트리에 입력하는, NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매개수단은 NFC 장치의 호스트컨트롤러인, NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매개수단은 NFC 장치의 제2 호스트프로세서인, NFC 장치 및 수동형 비접촉형 IC 사이에서 트랜잭션을 수행하는 방법.
  9. 수동형 비접촉형 IC에 있어서,
    - 적어도 하나의 NFC 리더 에뮬레이션 프로그램으로서, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 제공하고, 리더 어플리케이션 명령들에 대한 응답으로 수신한 제1 카드 어플리케이션 응답들을 처리하도록 구성된 NFC 리더 에뮬레이션 프로그램, 및
    - 제2 리더 어플리케이션 명령들을 처리하고 제2 리더 어플리케이션 명령들에 대응하여 제2 카드 어플리케이션 응답들을 제공하도록 구성되는 프로토콜 역산 프로그램을 포함하고,
    상기 수동형 비접촉형 IC는
    - 상기 프로토콜 역산 프로그램을 이용하여 NFC 장치와 비접촉 통신채널을 개설하고,
    - 상기 비접촉 통신채널을 통해 상기 제2 리더 어플리케이션 명령들 내에 캡슐화된 상기 제1 카드 어플리케이션 응답들을 수신하고,
    - 상기 제2 카드 어플리케이션 응답들에 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들을 캡슐화하도록 구성되는 수동형 비접촉형 IC.
  10. 제9항에 있어서,
    - APDU ISO 7816 포맷의 제1 카드 어플리케이션 응답들 및 제2 리더 어플리케이션 명령들을 수신하도록; 및
    - APDU ISO 7816 포맷의 제1 리더 어플리케이션 명령들 및 제2 카드 어플리케이션 응답들을 제공하도록 구성되는 수동형 비접촉형 IC.
  11. NFC 장치에 있어서,
    - 비접촉 통신인터페이스,
    - 적어도 하나의 카드 어플리케이션 프로그램을 포함하고, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 처리하도록 그리고 제1 카드 어플리케이션 응답들을 제공하도록 구성되는, 적어도 하나의 제1 호스트프로세서, 및
    - 제1 프로토콜 역산 프로그램을 포함하는 매개수단을 포함하고,
    상기 매개수단은,
    - 비접촉 통신인터페이스를, 자기장을 방사하는 능동 모드로 설정하고,
    - 상기 제1 프로토콜 역산 프로그램을 이용하여, 상기 매개수단이 리더로서 역할하는 비접촉 통신채널을 수동형 비접촉형 IC와 개설하고,
    - 상기 비접촉 통신채널을 통해, 제1 리더 어플리케이션 명령들을 수신하여 이를 제1 호스트프로세서로 전달하고,
    - 제1 호스트프로세서에서 제공한 제1 카드 어플리케이션 응답들을 수신하고, 이를 상기 비접촉 통신채널을 통해 상기 수동형 비접촉형 IC로 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 NFC 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 매개수단은
    - 제2 리더 어플리케이션 명령들 내에 제1 카드 어플리케이션 응답들을 캡슐화하여 상기 제2 리더 어플리케이션 명령들을 전송함으로써 상기 제1 카드 어플리케이션 응답들을 전송하고,
    - 제1 리더 어플리케이션 명령들이 캡슐화되어 있는 제2 카드 어플리케이션 응답들을 수신하고, 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들을 상기 제1 호스트 프로세서에 전달하기 전에 캡슐화해제함으로써 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들을 수신하도록 구성되는 NFC 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 매개수단은
    - APDU ISO 7816 포맷의 제2 리더 어플리케이션 명령들 및 제1 카드 어플리케이션 응답들을 전송하고; 및
    - APDU ISO 7816 포맷의 제2 카드 어플리케이션 응답들 및 제1 리더 어플리케이션 명령들을 수신하도록 구성되는 NFC 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 호스트프로세서에 제1 리더 어플리케이션 명령들을 전송하면, 상기 매개수단은 상기 제1 호스트프로세서로 하여금 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들이 능동 모드의 NFC 리더로부터 출력된다고 믿게 하는 HCI 인터페이스 명령들을 제1 호스트프로세서에 제공하도록 구성되는 NFC 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 매개수단은 제1 호스트프로세서로 하여금 상기 제1 리더 어플리케이션 명령들이 능동 모드의 NFC 리더로부터 출력된다고 믿게 하는 RF채널 파라미터값을, 레지스트리를 통해, 제1 호스트프로세서에 제공하도록 구성되는 NFC 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 매개수단은 NFC 장치의 호스트컨트롤러인 NFC 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 매개수단은 NFC 장치의 제2 호스트프로세서인 NFC 장치.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 NFC 장치를 포함하는 휴대 장치.
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