KR20060109308A - 카드 단말기와의 다중 프로토콜을 이용한 통신을 지원하는비접촉식 ｉｃ 카드 및 그 통신 방법 - Google Patents

카드 단말기와의 다중 프로토콜을 이용한 통신을 지원하는비접촉식 ｉｃ 카드 및 그 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카드 단말기와의 다중 프로토콜을 이용한 통신을 지원하는 비접촉식 IC 카드 및 그 통신 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 비접촉식 IC 카드는 카드 단말기와 다중 프로토콜을 이용하여 무선 주파수 신호의 송신 및 수신을 행하는 송/수신부, 상기 송/수신부를 통해 수신되는 신호를 해당 프로토콜에 따라 처리하는 복수개의 프로토콜 처리부; 및 상기 송/수신부를 통해 수신되는 리퀘스트 신호를 상기 복수개의 프로토콜 처리부들로 전달하고 이에 대한 응답으로 상기 복수의 프로토콜 처리부들 각각으로 부터 데이터 오류 체크값을 전달받은 다음, 이에 기초하여 대응하는 해당 프로토콜 처리부를 선택하는 프로토콜 선택부를 포함하여 구성된다.
비접촉식 IC 카드, 근접, 인접, 프로토콜, 오류 체크값

Description

카드 단말기와의 다중 프로토콜을 이용한 통신을 지원하는 비접촉식 ＩＣ 카드 및 그 통신 방법{NON CONTACT TYPE INTEGRATED CIRCUIT CARD AND METHOD FOR COMMUNICATING DATA BY MULTIPROTOCOL}
도 1은 비접촉식 IC 카드를 인식하기 위한 통상적인 방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로토콜 처리부에 대한 개략적인 구조를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드가 다중 프로토콜을 지원하는 카드 단말기와 통신하기 위하여 대응되는 프로토콜을 결정하는 방법을 개괄적으로 나타낸 절차도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드의 처리 과정에 대한 흐름도이다.
도 6은 13.56 MHz를 이용한 RF 프로토콜들에 있어서의 거리에 따른 전자기장의 세기를 개괄적으로 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드가 다중 프로토콜 을 지원하는 카드 단말기와 통신하기 위하여 대응되는 프로토콜을 결정하는 또 다른 방법을 개괄적으로 나타낸 절차도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드가 다중 프로토콜을 지원하는 카드 단말기와 통신하기 위하여 대응되는 프로토콜을 결정하는 또 다른 방법을 개괄적으로 나타낸 절차도이다.
도 9는 카드 단말기의 리퀘스트 신호에 대한 프로토콜 처리부의 ISO 7618-3 규격에 따른 응답 신호 메시지의 포맷에 대한 개괄적인 예시도이다.
본 발명은 카드 단말기와의 다중 프로토콜을 이용한 통신을 지원하는 비접촉식 IC 카드(non contact type integrated circuit card) 및 그 통신 방법에 관한 것이다.
비접촉식 IC 카드는 카드 단말기와 비접촉 상태에서 상호 정보를 교환할 수 있는 카드를 말하는 것으로서, 카드 단말기에서 송출된 무선 전파(예컨대, RF: Radio Frequency)에 의해 자가 발전이 유도되어 상기 카드 단말기와 데이터 통신을 수행한다.
도 1은 비접촉식 IC 카드를 인식하기 위한 통상적인 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면 비접촉식 IC 카드(20)를 인식하기 위한 카드 단말기(10)는 무선 전파(예컨대, RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭함)를 발생시켜 외 부로 송출하고 그 RF를 이용하여 소정 거리(D) 이내에 근접한 비접촉식 IC 카드(20)와 교신한다.
한편 비접촉식 IC 카드(20)는 카드 단말기(10)에서 송출된 RF에 의해 자기 발전이 유도되어 카드 단말기와 데이터 통신을 수행한다.
이와 같이 카드 단말기(10)와 비접촉식 IC 카드(20) 사이에 데이터 통신을 수행하기 위해서는 소정의 표준을 따라야 한다. 즉 13.56 MHz의 단파를 이용한 비접촉식 IC 카드 표준은 카드 단말기와의 접근 거리에 따라 근접(10cm 이내) 및 인접(1m 이내)으로 나눌 수 있는데, 근접 거리 비접촉식 IC 카드는 ISO/IEC 14443 표준을 따르며 통신 규격에 따라 타입 A와 타입 B로 나뉘며, 비표준 방식인 MIFARE도 이에 속한다. 인접 거리 비접촉식 IC 카드는 ISO/IEC 15963 표준을 따른다.
근접 거리 비접촉식 IC 카드의 예로 버스카드, 전화카드, 현금 충전 카드 등이 사용되고 있고, 인접 거리 비접촉식 IC 카드는 인증용 출입증, 증명서, 물품 관리 등의 응용 분야에 사용되고 있다.
상기한 바와 같은 비접촉식 IC 카드 표준들(예컨대, ISO/IEC 14443 표준 및 ISO/IEC 15963)은 접근 거리에 따라 응용 범위가 서로 다르며 무선 통신 프로토콜(protocol)도 다르다.
이는 서비스 제공자의 입장에서 보면 비접촉식 IC 카드를 이용하여 서비스를 제공할 때 여러 표준 가운데 하나 만을 선택하여 제공해야 하거나, 비슷한 기능을 하는 여러 시스템을 중복 투자하여 제공해야 하는 문제점이 있다.
또한 사용자의 입장에서도 여러 서비스를 제공받기 위해 서비스에 따라 서로 다른 비접촉식 IC 카드를 사용하여 제공받아야 하는 문제점이 있다.
예를 들어 ISO 14443 타입 A 방식을 이용한 서울시 교통카드 서비스가 이미 널리 보급되어 있는 시점에서 ISO 15963을 이용한 인접 거리의 비접촉식 서비스(비접촉식 IC 카드를 이용한 서비스, 이하 동일)를 제공하기 위해서는 새롭게 리더와 같은 제반 시설을 구축해야 하며 ISO 15693 표준을 지원하는 비접촉식 IC 카드를 교통카드와는 별도로 새롭게 보급해야 하는 문제점이 있다. 따라서 비접촉식 서비스를 다양화 하는데 제약이 따른다.
따라서, 본 발명은 상기 단점을 보완하기 위해 카드 단말기와의 다중 프로토콜을 이용한 통신을 지원하는 비접촉식 IC 카드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 카드 단말기와 비접촉식 IC 카드 간의 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 카드 단말기와의 다중 프로토콜을 이용한 통신을 지원하는 비접촉식 IC 카드는,
카드 단말기와 다중 프로토콜을 이용하여 무선 주파수 신호의 송신 및 수신을 행하는 송/수신부;
상기 송/수신부를 통해 수신되는 신호를 해당 프로토콜에 따라 처리하는 복수개의 프로토콜 처리부; 및,
상기 송/수신부를 통해 수신되는 리퀘스트 신호를 상기 복수개의 프로토콜 처리부 각각으로 전달하고 이에 대한 응답으로 상기 복수의 프로토콜 처리부 각각으로 부터 데이터 오류 체크값을 전달받은 다음, 이에 기초하여 수신된 신호에 대응하여 카드 단말기와 데이터 통신에 사용되는 해당 프로토콜 처리부를 선택하는 프로토콜 선택부를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 프로토콜 선택부에 의하여 카드 단말기와 데이터 통신에 사용되는 해당 프로토콜 처리부가 선택되면, 카드 단말기로부터의 신호가 상기 프로토콜 선택부에 의하여 선택된 프로토콜 처리부로만 선택적으로 전달되도록 데이터 전달 회선을 결정하는 스위치부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 본 발명에 적용가능한 상기 스위치부의 작동 방식으로는, 상기 복수의 프로토콜 처리부들 중 하나가 선택될 때까지 상기 프로토콜 선택부의 제어에 의해 상기 복수의 프로토콜 처리부들을 일정 주기로 스위칭하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 송/수신부는 가는 선으로 와인딩된 안테나 코일을 포함하여 구성되어, 카드 단말기에서 송신되는 무선 전파에 응답하여 상기 카드를 구동시키기 위한 유도 전력을 발생하는 것이 바람직하다.
또한 상기 복수개의 프로토콜 처리부 각각은,
카드 단말기에서 발신되어 해당 프로토콜 처리부로 전달되어온 신호 또는 상기 프로토콜 처리부에서 상기 카드 단말기로 발신되는 신호를 저장하는 메모리;
해당 프로토콜 처리부의 프로토콜 정보를 이용하여, 프로토콜 처리부에서 사용되는 형태의 신호와 카드 단말기 내에서 사용되는 형태의 신호를 변조 또는 복조하는 변/복조부;
상기 변조된 신호를 이용하여 상기 메모리에 저장된 정보들 중 필요한 정보를 검출하여 상기 변/복조부로 전달하는 데이터 검출부; 및,
상기 변조된 데이터에 대한 오류를 검사하고 그 결과값을 상기 프로토콜 선택부에게 전달하는 오류 검사부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 오류 검사부는 상기 변조된 데이터에 대하여 순환 잉여 검사(CRC: cyclic redundancy check)를 수행한 후 CRC 값을 상기 프로토콜 선택부로 전달하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 비접촉식 IC 카드를 이용한 다중 프로토콜을 이용한 통신 방법은,
카드 단말기로부터 송출된 무선 전파에 응답하여 상기 비접촉식 IC 카드 내부에서 발생된 유도 전력에 의해 상기 비접촉식 IC 카드가 파워-온 되는 단계;
카드 단말기로부터 리퀘스트 신호가 전달되면, 상기 리퀘스트 신호가 상기 복수의 프로토콜 처리부 중에서 어느 프로토콜 처리부에 대응하는 것인지를 판단하는 프로토콜 선택단계; 및,
상기 판단 결과 상기 리퀘스트 신호에 대응하는 프로토콜을 이용하여 카드 단말기와 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하여 구성된다.
여기에서, 상기 프로토콜 선택단계는,
상기 복수의 프로토콜 처리부를 이용하여 상기 리퀘스트 신호를 각각 변조하는 과정;
상기 각각 프로토콜 처리부에 의하여 변조된 리퀘스트 신호들 각각에 대한 오류 검사를 수행하는 과정;
상기 오류 검사 수행 결과로부터 상기 리퀘스트 신호가 어떤 프로토콜을 이용하여 전달된 것인지를 선택하는 과정을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명의 상기 오류 검사를 수행하는 과정에서는, 순환 잉여 검사(CRC: cyclic redundancy check)를 이용하여 프로토콜 처리부에 의하여 변조된 리퀘스트 신호들에 대한 오류 검사를 수행하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드(200)는 송/수신부(210), 프로토콜 선택부(220), 스위치부(230), 복수의 프로토콜 처리부들(제 1 프로토콜 처리부(240), 제2 프로토콜 처리부(250) 및 제n 프로토콜 처리부(260))을 포함한다.
송/수신부(210)는 카드 단말기(미도시)로부터 송출된 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하고, 이에 따라 비접촉식 IC 카드(200)를 구동시키기 위한 유도전력을 발생한다. 이를 위해 송/수신부(210)는 가는 선으로 와인딩된 안테나 코일(미도시)을 포함하여 구성되는데, 특히 상기 안테나 코일은 비접촉식 IC 카드 내부에 구비되는 것이 바람직하다. 상기 안테나 코일은 상기 카드 단말기로부터 송출된 RF 신호에 대하여 유도 전력을 발생시킨다. 그러면 비접촉식 IC 카드(200)는 그 유도 전력에 의해 동작 대기 상태가 된다.
프로토콜 선택부(220)는 송/수신부(210)로부터 수신된 리퀘스트 신호를 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)로 전달하고, 이에 대한 응답으로 각 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)로부터 데이터 오류 체크값(예컨대, CRC 등)을 피드백 받아, 이에 기초하여 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260) 중 하나를 선택한다.
상기 도2에는, 프로토콜 선택부(220)와 각 프로토콜 처리부들(240, 250, 260) 사이에, 프로토콜 선택부(220)의 출력을 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260) 중 하나에 선택적으로 전달하기 위한 스위치부(230)가 존재한다. 상기 스위치부(230)는 프로토콜 선택부(220)의 제어를 받아 동작하며, 프로토콜 선택부(220)와 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260) 중 하나를 선택적으로 연결하는 동작을 행한다. 본 발명을 적용할 때에 프로토콜 선택부(220)와 복수의 프로토콜 처리부들 (240, 250, 260) 중 하나를 선택적으로 연결하는 방식에는 특별한 제한이 없으며, 상기 도 2에는 예시적으로, 프로토콜 선택부(220)는 스위치부(230)를 통해 일정 주기로 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)과 번갈아 가면서 연결하는 방식이 도시되어 있다. 그러나, 이러한 스위치부(230)의 스위칭 동작은 예시적인 것으로, 본 발명에 적용가능한 스위칭 동작이 상기 각 프로토콜 처리부들과 일정 주기로 번갈아가면서 연결하는 동작에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다.
일단 송/수신부(210)를 통해 리퀘스트 신호가 수신되면, 프로토콜 선택부(220)는 상기 수신된 리퀘스트 신호를 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260) 모두에게 전달한다. 상기 리퀘스트 신호를 전달받은 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)은 상기 리퀘스트 신호에 대한 응답으로써, 상기 리퀘스트 신호에 대한 오류 체크값을 각각 프로토콜 선택부(220)로 송신한다. 프로토콜 선택부(220)는 상기 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)로부터 피드백된 오류 체크값을 이용하여 카드 단말기와 데이터 통신을 수행할 하나의 프로토콜을 결정한 후 해당 프로토콜 처리부과 연결을 설정한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로토콜 처리부에 대한 개략적인 구조를 나타내는 블럭도이다. 이때 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260) 각각은 서로 다른 프로토콜에 의해 동작하며, 그 개수 및 배치는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자의 선택에 의하여 행하여질 수 있다.
도 3을 참조하면 프로토콜 처리부는 변/복조부(241), 데이터 검출부(242), 메모리(243) 및 CRC 검사부(244)를 포함하여 구성된다.
변/복조부(241)는 송/수신부(210)에서 수신된 리퀘스트 신호가 프로토콜 선택부(220)를 통해서 프로토콜 처리부(240)로 전달되어 오면, 상기 리퀘스트 신호를 변조하여 데이터 검출부(242)로 전달한다. 또한, 송/수신부(210)를 통하여 카드 단말기(100)로 송출하는 데이터에 대한 복조를 행한다. 이때 변/복조부(241)는 상기 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 행하는 프로토콜 처리부가 지원하는 프로토콜 정보를 이용하여 신호를 변/복조한다.
데이터 검출부(242)는 상기 변/복조부(241)에서 변조된 신호를 이용하여 메모리(243)에 저장된 정보들 중 필요한 정보를 검출하여 변/복조부(241)로 전달한다. 예를 들어 메모리(243)에 교통 요금 충전 정보가 저장되어 있고 카드 단말기로부터 상기 교통 요금 충전 정보를 요청 받은 경우 데이터 검출부(242)는 메모리(243)로부터 교통 요금 충전 정보를 검출하여 변/복조부(241)로 전달한다.
메모리(243)는 프로토콜 처리부에서 지원하는 프로토콜을 통해 카드 단말기와 송/수신되는 데이터를 저장한다. 예를 들어 프로토콜 처리부가 ISO/IEC 14443 표준의 타입 A를 지원하는 경우 상기 표준에 의해 동작되는 교통 카드 서비스를 이용하기 위해 메모리(243)에는 교통 카드 정보(예컨대, 충전 또는 사용 금액 등)가 저장된다.
CRC 검사부(244)는 변/복조부(241)를 통해 변조되어 입력된 신호에 오류가 발생했는지의 여부를 확인하기 위해 상기 데이터에 대하여 CRC 검사를 수행한다. 이는 수신된 신호가 프로토콜 처리부에서 지원하는 프로토콜을 이용하여 전달되었 는지를 판단하기 위함이다. 그리고 그 결과값(예컨대, CRC 값)을 프로토콜 선택부(도 2의 '220')로 피드백한다. 예를 들어, 제1 프로토콜 처리부(240)가 ISO/IEC 14443 표준의 타입 A를 지원하는 경우에, 상기 표준에 의한 리퀘스트 신호가 카드 단말기(100)로부터 수신된다면, CRC 검사부(244)의 확인 결과 오류가 발생하지 않지만, 상기 제1 프로토콜 처리부(240)가 ISO/IEC 14443 표준의 타입 A를 지원하는데 카드 단말기(100)로부터 ISO/IEC 15963 표준에 의한 리퀘스트 신호가 수신된다면, CRC 검사부(244)의 확인 결과 오류가 발생하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드가 다중 프로토콜을 지원하는 카드 단말기와 통신하기 위하여 대응되는 프로토콜을 결정하는 방법을 개괄적으로 나타낸 절차도이다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드(200)가 카드 단말기(100)로부터 RF 신호를 전달받으면(S105), 상기 비접촉식 IC 카드(200)의 송/수신부(210)에 포함되어 있는 안테나 코일(미도시)에서 유도 전력이 발생하게 되고, 이로 인해 상기 비접촉식 IC 카드(200)는 파워-온 상태가 된다(S110).
그러면 프로토콜 선택부(220)는 카드 단말기(100)로부터의 리퀘스트 신호를 대기하게 되고(S115), 카드 단말기(100)로부터 리퀘스트 신호가 전달되면(S120), 프로토콜 선택부(220)는 상기 리퀘스트 신호를 제1 프로토콜 처리부(240), 제2 프로토콜 처리부(250) 및 제n 프로토콜 처리부(260) 각각으로 전달한다(S125, S135, S145). 제1 프로토콜 처리부(240), 제2 프로토콜 처리부(250) 및 제3 프로토콜 처 리부(260)는 상기 전달받은 리퀘스트 신호에 대응하여 각각의 해당 프로토콜을 이용하여 변조한 후, 그 변조된 신호들 각각에 대한 오류 검사(예컨대, CRC)를 수행한 결과값을 프로토콜 선택부(220)로 피드백한다(S130, S140, S150).
상기 각 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)로부터 CRC 값을 전달받은 프로토콜 선택부(220)는, 상기 CRC 값들을 이용하여 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 수행할 프로토콜을 결정한다(S155). 즉 프로토콜 선택부(220)는 상기 CRC 값들 중 오류가 없는 CRC 값을 확인하고 그 CRC 값을 전달한 프로토콜 처리부가 지원하는 프로토콜을 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 위해 사용할 프로토콜로 결정한다. 그리고 해당 프로토콜 처리부과 프로토콜 선택부(220)를 연결한다(미도시).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드의 처리 과정에 대한 흐름도이다. 특히 도 5는 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드가 대응되는 프로토콜을 이용하여 카드 단말기와 데이터 통신을 수행하는 처리 과정에 대한 흐름도이다.
비접촉식 IC 카드(200)가 카드 단말기(100)에 접근하면, 비접촉식 IC 카드(200)는 카드 단말기(100)로부터 송출된 RF에 의해 유도 전력을 발생시키고, 그 유도 전력에 의거하여 비접촉식 IC 카드(200)가 파워-온 되면(S205), 상기 비접촉식 IC 카드(200)는 카드 단말기(100)로부터 리퀘스트 신호가 전달되기를 대기하게 된다(S210).
카드 단말기(100)로부터의 리퀘스트 신호가 입력되면(S215), 프로토콜 선택 부(230)는 상기 리퀘스트 신호를 비접촉식 IC 카드(200)에 구비된 복수의 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)로 전달하고(S220), 상기 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)로부터 그 데이터 신호에 대한 오류 체크값(예컨대, CRC 값)을 피드백받는다(S225).
상기 비접촉식 IC 카드(200)는 상기 오류 체크값에 의거하여, 상기 비접촉식 IC 카드(200)가 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 하는데 사용될 프로토콜 처리부를 선택한다(S230). 즉 오류 체크 결과 오류가 발생하지 않은 프로토콜 처리부을 카드 단말기(100)와의 데이터 통신을 위해 사용할 프로토콜 처리부로 선택한다.
이와 같이 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 수행할 프로토콜 처리부가 선택되면, 상기 프로토콜 처리부를 이용하여 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 수행한다(S235).
도 6은 13.56 MHz를 이용한 RF 프로토콜들에 있어서의 거리에 따른 전자기장의 세기를 개괄적으로 나타낸 그래프이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드가 다중 프로토콜을 지원하는 카드 단말기와 통신하기 위하여 대응되는 프로토콜을 결정하는 또 다른 방법을 개괄적으로 나타낸 절차도이다.
상기 도 6의 그래프에서 프로토콜A로는 ISO 14443 타입 A 및 B 방식을 들 수 있고, 프로토콜B로는 AFC 방식, 프로토콜C로는 ISO 15693 방식을 들 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 각 프로토콜들의 전자기장의 세기는 거리에 따라 다를 뿐만 아니라, 각 프로토콜들 마다 전자기장의 세기가 상이하다.
상기 도 7에 있어서, 먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드(200)가 카드 단말기(100)로부터 RF 신호를 전달받으면(S305), 상기 비접촉식 IC 카드(200)의 송/수신부(210)에 포함되어 있는 안테나 코일(미도시)에서 유도 전력이 발생하게 되고, 이로 인해 상기 비접촉식 IC 카드(200)는 파워-온 상태가 된다(S310).
그러면 프로토콜 선택부(220)는, 상기 송/수신부(210)에서 수신되는 전자기장의 세기로부터 프로토콜 우선순위를 결정하여 이를 저장한다(S311). 상기 프로토콜 우선순위는 도 6의 그래프에 나타낸 바와 같이, 각 프로토콜들의 종류와 상기 프로토콜에 의하여 생성되는 전자기장의 세기와의 관계에 따라 결정된다. 예컨대, 송/수신부(210)에서 수신되는 전자기장의 세기가 약 7H인 경우에는, 도6의 그래프로부터 프로토콜 우선순위는 프로토콜A, 프로토콜B, 프로토콜C의 순으로 된다.
다음으로, 프로토콜 우선순위를 저장한 프로토콜 선택부(220)는 카드 단말기(100)로부터의 리퀘스트 신호를 대기하고(S315), 카드 단말기(100)로부터 리퀘스트 신호가 전달되면(S320), 프로토콜 선택부(220)는 상기 단계 S311에서 저장한 프로토콜 우선순위 정보를 불러들인 다음(S321), 상기 리퀘스트 신호를 상기 프로토콜 우선순위의 순서대로 각 프로토콜 처리부로 전달한다(S325, S335, S345). 즉, 비접촉식 통신 프로토콜을 지원하는 카드 단말기가 상기 비접촉식 IC 카드(200)와의 데이터 통신에 사용하는 프로토콜을 상기 카드 단말기로부터 송출되는 전자기장의 세기로부터 미리 예측하므로써, 프로토콜 선택과정에서 상기 프로토콜에 대응되는 프로토콜 처리부에 대한 테스트를 우선적으로 행하여, 보다 신속하게 카드 단말기와 비접촉식 IC 카드간의 데이터 통신이 가능하게 된다.
제1 프로토콜 처리부(240), 제2 프로토콜 처리부(250) 및 제n 프로토콜 처리부(260)는 상기 전달받은 리퀘스트 신호에 대응하여 각각의 해당 프로토콜을 이용하여 변조한 후, 그 변조된 신호들 각각에 대한 오류 검사(예컨대, CRC)를 수행한 결과값을 프로토콜 선택부(220)로 피드백한다(S130, S140, S150).
상기 각 프로토콜 처리부들(240, 250, 260)로부터 CRC 값을 전달받은 프로토콜 선택부(220)는, 상기 CRC 값들을 이용하여 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 수행할 프로토콜을 결정한다(S155). 즉 프로토콜 선택부(220)는 상기 CRC 값들 중 오류가 없는 CRC 값을 확인하고, 그 CRC 값을 전달한 프로토콜 처리부가 지원하는 프로토콜을 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 위해 사용할 프로토콜로 결정한다. 그리고 해당 프로토콜 처리부과 프로토콜 선택부(220)를 연결한다(미도시).
예를 들어 제1 프로토콜 처리부(240)로부터 전달된 CRC 값이 오류가 없다면, 제1 프로토콜 처리부(240)에서 지원하는 프로토콜을 카드 단말기(100)와 데이터 통신을 위해 사용할 프로토콜로 결정한다. 이때, 일단 제1 프로토콜 처리부(240)로부터 오류가 없다는 내용의 응답이 있었다면, 상기 프로토콜 선택부(220)는 제2 프로토콜 처리부(250) 및 제n 프로토콜 처리부(260)로부터의 CRC 값을 기다리지 않고 프로토콜 선택부(200)과 제1 프로토콜 처리부(240)을 연결하는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비접촉식 IC 카드가 다중 프로토콜을 지원하는 카드 단말기와 통신하기 위하여 대응되는 프로토콜을 결정하는 또 다 른 방법을 개괄적으로 나타낸 절차도이고, 도 9는 카드 단말기의 리퀘스트 신호에 대한 프로토콜 처리부의 ISO 7618-3 규격에 따른 응답 신호 메시지의 포맷에 대한 개괄적인 예시도이다.
이때, 상기 도 8에 개시한 절차에 있어서, IC 카드가 다중 프로토콜을 지원하는 카드 단말기와 통신하기 위하여 대응되는 프로토콜을 결정하는 과정은, 상기 도6에서의 S305~S355의 일련의 과정과 동일 또는 유사한 과정을 거친다.
프로토콜 선택부(220)는 IC 카드가 다중 프로토콜을 지원하는 카드 단말기와 통신하기 위하여 사용할 프로토콜에 대응하는 프로토콜 처리부(300)를 결정하고 나서(S355), 상기 결정된 프로토콜과 상기 단계 S311에서의 프로토콜 우선순위가 일치하는지 여부를 결정한다(S360). 이때 상기 단계 S311에서의 프로토콜 우선순위가 높은 프로토콜은, 상기 비접촉식 IC 카드(200)와 상기 다중 프로토콜을 지원하는 카드 단말기(100)간의 통신에 있어서 가장 인식율이 우수한 프로토콜을 의미한다. 프로토콜 선택부(220)는 상기 단계 S311에서의 프로토콜 우선순위 정보를 상기 결정된 프로토콜 처리부(300)로 송부한다(S365). 이때, 본 발명에 적용가능한 구체예로서는, 상기 단계 S311에서의 프로토콜 우선순위가 높은 프로토콜과, 상기 단계 S355에서 결정된 프로토콜이 서로 상이한 경우에만 상기 프로토콜 선택부(220)가 단계 S311에서의 프로토콜 우선순위 정보를 프로토콜 처리부(300)로 송부하는 것도 바람직하다.
다음으로, 프로토콜 선택부(220)에 의하여 선택된 프로토콜 처리부(300)는 카드 단말기(100)로부터의 리퀘스트 신호에 대한 응답메시지를 작성하여 프로토콜 선택부(220)로 송부하고(S370), 프로토콜 선택부(220)는 이를 카드 단말기(100)로 전송한다(S375).
도 9에는 카드 단말기의 리퀘스트 신호에 대하여 프로토콜 처리부의 응답 신호 메시지의 ISO 7816-3 규격에 따른 포맷이 개시되어 있다.
상기 응답 신호 메시지(400)에는 기본적으로 비접촉식 IC 카드의 상태정보들이 포함되어 있다. 이러한 정보들은 트레일러 데이터인 T0(410), T1, T2,…Tk(450)에 포함되어 있다. 이때, 상기 응답 신호 메시지(400)에는 T0(410)와 T1, T2,…Tk(450)의 사이에, 프로토콜 우선순위 정보에 해당하는 TD1(420), TD2(430) ~ TDn(440)이 포함되어 있다. 보다 상세하게는, TD1(420), TD2(430) ~ TDn(440)의 상위 4비트값(421, 431, 441)이 프로토콜에 해당하는 정보에 관한 것이고, 하위 비트들(422~425, 432~435, 442~445)에는 각 상위 4비트값(421, 431, 441)의 정보에 대응하는 상태정보에 관한 것이다.
본 발명에 적용가능한 구체예로서는, 상기 프로토콜 처리부(300)로부터의 응답 메시지에 상기 단계 S311에서의 프로토콜 우선순위 정보가 포함되어 있다면, 상기 카드 단말기(100)는 상기 단계 S311에서의 프로토콜 우선순위에 기초한 프로토콜로 상기 비접촉식 IC 카드와 데이터 통신을 행하는 것이 바람직하다(미도시). 이를 위하여 상기 카드 단말기는 상기 단계 S311에서의 프로토콜 우선순위에 기초하여 인식률이 높은 프로토콜에 따른 리퀘스트 신호를 다시 비접촉식 IC 카드로 송출하는 것이 바람직하다.
한편 본 발명에 따른 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신 방법은 컴퓨터 장치로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 인터넷을 통한 전송과 같이 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
또한, 본 발명의 방법 및 장치는 13.56MHz의 주파수신호를 사용되는 비접촉식 통신 프로토콜 뿐만 아니라, 900MHz 및 다른 주파수대역을 사용하는 통신에도 확장하여 적용할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
상기와 같은 본 발명의 비접촉식 IC 카드는 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능하다. 따라서 비접촉식 서비스 제공자가 보다 편리하게 비접촉식 IC 카드를 이용한 서비스를 제공할 수 있고, 또한 비접촉식 서비스 사용자가 보다 편리하게 다양한 종류의 비접촉식 서비스를 이용할 수 있는 효과가 있다. 결과적으로 비접촉식 서비스를 다양화할 수 있는 장점이 있다.

Claims (15)

  1. 카드 단말기와 다중 프로토콜을 이용하여 무선 주파수 신호의 송신 및 수신을 행하는 송/수신부;
    상기 송/수신부를 통해 수신되는 신호를 해당 프로토콜에 따라 처리하는 복수개의 프로토콜 처리부; 및,
    상기 송/수신부를 통해 수신되는 리퀘스트 신호를 상기 복수개의 프로토콜 처리부 각각으로 전달하고 이에 대한 응답으로 상기 복수의 프로토콜 처리부 각각으로 부터 데이터 오류 체크값을 전달받은 다음, 이에 기초하여 수신된 신호에 대응하여 카드 단말기와 데이터 통신에 사용되는 해당 프로토콜 처리부를 선택하는 프로토콜 선택부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드.
  2. 제1항에 있어서,
    카드 단말기로부터의 신호가 상기 프로토콜 선택부에 의하여 선택된 프로토콜 처리부로만 선택적으로 전달되도록 데이터 전달 회선을 결정하는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 복수의 프로토콜 처리부들 중 하나가 선택될 때까지 상기 프로토콜 선택부의 제어에 의해 상기 복수의 프로토콜 처리부들을 일정 주기로 스위칭함을 특징으로 하는 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신부는 카드 단말기로부터의 무선 전파에 응답하여 유도 전력을 발생시키는 가는 선으로 와인딩된 안테나 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로토콜 처리부는,
    카드 단말기에서 발신되어 해당 프로토콜 처리부로 전달되어온 신호 또는 상기 프로토콜 처리부에서 상기 카드 단말기로 발신되는 신호를 저장하는 메모리;
    해당 프로토콜 처리부의 프로토콜 정보를 이용하여, 프로토콜 처리부에서 사용되는 형태의 신호와 카드 단말기 내에서 사용되는 형태의 신호를 변조 또는 복조하는 변/복조부;
    상기 변조된 신호를 이용하여 상기 메모리에 저장된 정보들 중 필요한 정보를 검출하여 상기 변/복조부로 전달하는 데이터 검출부; 및,
    상기 변조된 데이터에 대한 오류를 검사하고 그 결과값을 상기 프로토콜 선 택부에게 전달하는 오류 검사부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 오류 검사부는 상기 변조된 데이터에 대하여 순환 잉여 검사를 수행한 다음, 그 결과값을 상기 프로토콜 선택부로 피드백하는 것을 특징으로 하는 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드.
  7. 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드를 이용한 데이터 통신 방법에 있어서,
    카드 단말기로부터 송출된 무선 전파에 응답하여 상기 비접촉식 IC 카드 내부에서 발생된 유도 전력에 의해 상기 비접촉식 IC 카드가 파워-온 되는 단계;
    카드 단말기로부터 리퀘스트 신호가 전달되면, 상기 리퀘스트 신호가 상기 복수의 프로토콜 처리부 중에서 어느 프로토콜 처리부에 대응하는 것인지를 판단하는 프로토콜 선택단계; 및,
    상기 판단 결과 상기 리퀘스트 신호에 대응하는 프로토콜을 이용하여 카드 단말기와 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드를 이용한 데이터 통신 방법.
  8. 복수의 프로토콜에 의한 데이터 통신이 가능한 비접촉식 IC 카드를 이용한 데이터 통신 방법에 있어서,
    카드 단말기로부터 송출된 무선 전파에 응답하여 상기 비접촉식 IC 카드 내부에서 발생된 유도 전력에 의해 상기 비접촉식 IC 카드가 파워-온 되는 단계;
    상기 카드 단말기로부터 송출되는 무선 전파의 전자기장의 세기로부터 프로토콜 우선순위를 확인하는 단계;
    카드 단말기로부터 리퀘스트 신호가 전달되면, 상기 우선순위에 따라서, 상기 리퀘스트 신호가 상기 복수의 프로토콜 처리부 중에서 어느 프로토콜 처리부에 대응하는 것인지를 판단하는 프로토콜 선택단계; 및,
    상기 판단 결과 상기 리퀘스트 신호에 대응하는 프로토콜을 이용하여 카드 단말기와 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드를 이용한 데이터 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로토콜 선택단계 및 데이터 통신을 수행하는 단계 사이에, 상기 선택된 프로토콜 처리부가 상기 리퀘스트 신호에 대한 응답에 상기 카드 단말기로부터 송출되는 무선 전파의 전자기장의 세기로부터 확인된 프로토콜 우선순위에 관한 정보를 포함하여 상기 카드 단말기를 향하여 발신하는 것을 특징으로 하는 IC 카드를 이용한 데이터 통신 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로토콜 선택단계는,
    상기 카드 단말기로부터 전달된 리퀘스트 신호를 복수의 프로토콜 처리부로 각각 전달하는 과정;
    상기 복수의 프로토콜 처리부에서 각 프로토콜 처리부에 대응하는 프로토콜에 기초하여 상기 리퀘스트 신호를 각각 변조하는 과정;
    상기 복수의 프로토콜 처리부 각각에서 상기 변조된 리퀘스트 신호들에 대한 오류 검사를 수행하는 과정;
    상기 오류 검사를 수행한 결과로부터 상기 리퀘스트 신호가 어떤 프로토콜을 이용하여 전달된 것인지를 선택하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드를 이용한 데이터 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 오류 검사는 상기 변조된 데이터에 대한 순환 잉여 검사인 것을 특징으로 하는 IC 카드를 이용한 데이터 통신 방법.
  12. 프로그램이 기록된 기록 매체로서,
    카드 단말기로부터 송출된 무선 전파에 응답하여 상기 기록 매체가 구동되면, 카드 단말기로부터의 신호 수신에 응답하여 상기 신호가 상기 복수의 프로토콜 중 어느 프로토콜을 이용하여 전달된 것인지를 판단하는 단계; 및,
    상기 판단 결과 상기 리퀘스트 신호에 대응하는 프로토콜을 이용하여 카드 단말기와 데이터 통신을 수행하는 단계를 수행하도록 하는 프로그램을 기록한 기록매체.
  13. 프로그램이 기록된 기록 매체로서,
    카드 단말기로부터 송출된 무선 전파에 응답하여 상기 기록 매체가 구동되면, 카드 단말기로부터의 신호 수신에 응답하여 상기 신호가 상기 복수의 프로토콜 중 어느 프로토콜을 이용하여 전달된 것인지를 상기 카드 단말기로부터 송출되는 무선 전파의 전자기장의 세기로부터 확인되는 프로토콜 우선순위에 따라 판단하는 프로토콜 선택단계; 및,
    상기 판단 결과 상기 리퀘스트 신호에 대응하는 프로토콜을 이용하여 카드 단말기와 데이터 통신을 수행하는 단계를 수행하도록 하는 프로그램을 기록한 기록매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로토콜 선택단계 및 데이터 통신을 수행하는 단계 사이에, 상기 선택된 프로토콜 처리부가 상기 리퀘스트 신호에 대항 응답에 상기 카드 단말기로부터 송출되는 무선 전파의 전자기장의 세기로부터 확인된 프로토콜 우선순위에 관한 정보를 포함하여 상기 카드 단말기를 향하여 발신하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록매체.
  15. 제12항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로토콜 선택단계는 상기 복수의 프로토콜들을 이용하여 상기 데이터 신호를 변조하는 단계;
    상기 프로토콜별로 변조된 신호들 각각에 대한 오류 검사를 수행하는 단계; 및,
    상기 오류 검사 수행 결과 오류가 발생하지 않은 프로토콜이 확인되면 상기 데이터 신호가 그 프로토콜을 이용하여 전달된 것으로 판단하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록 매체.
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