KR20100105831A - 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 ic 카드 장치 - Google Patents

매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 ic 카드 장치 Download PDF

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Abstract

IC 장치 (102), RF 인터페이스 장치 (103), RF 안테나 (104), IC 카드 인터페이스 (106) 및 RF 인터페이스 (107)을 포함하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 (RF) IC 카드가 제공되는데, 상기 RF 인터페이스 장치 (103)와 상기 RF 인터페이스 (107)는 울트라 고주파 (UHF) 또는 초 고주파 (SHF)의 주파수 대역에서 동작하며; 상기 RF 안테나 (104)는 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며; 상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드 장치는 상기 RF 인터페이스 (107)을 통해 다른 RF 장치와 데이터를 교환한다. 본원에 따른 상기 고주파 RF IC 카드는 저 비용, 쉬운 구현 및 기존 단말의 변형 없이 종래 단말에 대하여 무선 기능의 부가 및 확장이 가능한 특징을 가지며 융통성이 있다.

Description

매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 IC 카드 장치{Radio frequency IC card device with very high frequency}
본 발명은 전자 디지털 데이터 프로세스 분야의 장치와 함께 사용되는 저장 매체에 관한 것이며, 특히 데이터 교환을 위해 매우 높은 주파수의 전송 기능을 갖는 신용 카드 또는 식별 카드에 관한 것이다. 본 발명은 보다 자세하게는 기존 단말을 수정하지 않고 이동 단말 및 고정 장치 (fixed device)를 편리하게 지지하기 위해 기능을 확장하도록 구성된 무선 주파수 (RF) 집적 카드 (IC)에 관한 것이다.
휴대 전화와 같은 이동 통신 단말은 일상 생활을 위해 필수 불가결해졌으며, 이동 단말에 기반한 전자 지갑 (electronic wallet), 억세스 제어 단말 (access control terminal)을 위한 휴대 전화 패스, 휴대 전화와 함께 이용되는 퍼블릭 버스 (public bus) 및 휴대 전화 VIP 카드를 위한 새로운 어플리케이션에 대한 수요가 긴급해졌다. 만일 이동 통신 단말들이 예컨대 전자 지갑과 같은 무선 지불 기능이나 혹은 억세스 제어 단말을 위한 휴대 전화 패스와 같은 지출 기능을 갖는다면, 일상 생활에 엄청난 편의를 가져올 것이다.
이와 같은 새로운 요구를 충족하기 위해 극복해야할 핵심적인 기술 문제는 RF 신호 전송과 안테나 어레인지먼트 (arrangement)이다. 종래의 기술적인 해결책은 모두 이동 단말의 수정에 기반하고 있다. 예컨대, 현재의 근거리 무선 통신 (Near Field Communication, 생략하여 NFC)은 이동 단말 안에 RF 칩 및 안테나를 부가함으로써 이루어진다. 하지만, 종래의 휴대 전화가 수정되지 않으면, 휴대 전화 전자 지갑과 같은 기능들이 달성될 수 없다. 따라서, 이와 같은 해결책들은 실제에 있어 큰 가치가 없으며 동작 중요성도 크지 않다.
중국 특허 200620133544.6은 이동 통신 단말을 위한 SIM 카드 RF 안테나 장치를 개시한다. 이 장치는 RF 안테나, RF 안테나 피팅 (fitting) 및 신축성 있는 결합 부재 (flexible connection member)를 포함한다. 안테나 피팅은 RF 안테나를 지지하여 이동 통신 단말 배터리의 외측에 RF 안테나를 고정하기 위해 사용된다. 신축성 있는 결합 부재는 상기 RF 안테나를 이동 통신 단말 배터리의 내측에 위치하는 SIM 카드에 결합하기 위해 사용된다. 따라서, 어떤 사용자들은 휴대 전화의 변경 없이 비용을 좀더 들이거나 주문 제작한 휴대 전화 백 커버 (back cover)를 가짐으로써 비-텔레커뮤니케이션 (non-telecommunication)기능을 달성하는 이동 통신 단말을 사용할 수 있다. 상기 특허의 이 해결책은 무선 통신 단말의 수정을 필요로 하며 모든 사용자에게 주문 제작한 안테나 및 신축성 있는 결합 부재를 제공할 것을 요구한다. 하지만 이동 통신 단말에 RF 안테나와 신축성 있는 결합 부재를 임베딩 (embedding)하는 것은 그 과정이 복잡하며 구현이 어렵고 비용이 많이 든다. 이러한 문제들은 이 해결책의 채용을 심각하게 제한할 것이다. 나아가, 이 해결책은 휴대 전화의 내부 구조에 의해 심각하게 제한되며 융통성을 갖지 못한다.
다른 중국 특허 200420121028.2는 기존 휴대 전화 단말에 RF 안테나를 부가하고 휴대 전화를 수정함으로써 안테나 영역을 부가하며 SIM 카드를 수정함으로써 RF 인터페이스를 부가하는 해결책을 개시한다. 이 해결책 역시 휴대 전화를 심각하게 수정할 것을 요구하며, 과정이 복잡하고 비용이 많이 들며 아직 통용성을 갖지 못한다.
다른 중국 특허 200620026253.7은 다음과 같은 해결책을 개시한다: 무선 RF 지불 휴대 전화의 RF 안테나가 상기 휴대 전화 밧데리 내부에 장착되며, 상기 휴대 전화 밧데리와 상기 휴대 전화의 백 커버 사이에 어레인지 되거나, 상기 휴대 전화 백 커버의 외부 표면에 부착된다. 상기 RF 안테나는 컨택 포인트를 통해 상기 휴대 전화의 SIM 카드에 접속되며, 컨택 포인트를 통해 휴대 전화의 스마트 IC 카드에 접속되거나 또는 컨택 포인트를 통해 휴대 전화의 안전 칩에 접속된다. 상기의 특허들과 마찬가지로, 이 해결책은 구현이 어려우며 비용이 많이 들고 융통성이 없다.
상기 특허들의 기술적인 해결책들은 모두 기존 휴대 전화의 수정을 요구한다. 현재 존재하는 휴대 전화는 그 수가 엄청나며, 중국에만 4억 개의 휴대 전화가 있다. 휴대 전화는 매우 다양하며 주기적으로 업그레이드된다. 상기의 해결책들이 융통성을 갖지 못하고 수정이 복잡하며 비용이 많이 들기 때문에, 광범위하게 채용되기에는 어려움이 있다.
이와 같은 배경에 기반하여, 본원은 이동 단말의 수정과 비-텔레커뮤니케이션 기능 실현 간의 충돌을 해소하기 위해, 무선 RF 데이터 교환을 실현하고 휴대 전화 지갑, 억세스 제어 단말을 위한 휴대 전화 패스 등과 같은 비-텔레커뮤니케이션 이동 단말 기능을 구현하기 위해 무선 단말의 수정을 요하지 않으며 간단하고 편리하며 비용이 적게 드는 방법 및 장치를 제공한다.
본원에 의해 해결되는 기술적인 문제는 종래 기술의 단점을 방지하는 것이다; 본원은 무선 RF 데이터 교환을 수행하고 휴대 전화 지갑, 억세스 제어 단말을 위한 휴대 전화 패스 등과 같은 기능을 기존 휴대 전화를 수정하지 않고 실현하는 매우 높은 주파수의 RF IC 카드 장치를 제공한다.
본원은 상기 기술적인 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 기술적 해결책을 사용한다.
IC 장치 (102), RF 인터페이스 장치 (103), RF 안테나 (104), IC 카드 인터페이스 (106) 및 RF 인터페이스 (107)을 포함하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 (RF) IC 카드가 고안되어 사용되는데, 상기 RF 인터페이스 장치 (103)와 상기 RF 인터페이스 (107)는 울트라 고주파 (UHF) 또는 초 고주파 (SHF)의 주파수 대역에서 동작하며; 상기 RF 안테나 (104)는 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며; 상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드 장치는 상기 RF 인터페이스 (107)을 통해 다른 RF 장치와 데이터를 교환한다.
상기 RF 인터페이스 장치 (103)와 상기 RF 인터페이스 (107)는 2.4 GHz에서 동작한다.
상기 RF 안테나 (104)는 상기 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며, 상기 IC 카드 장치는 상응하는 안테나와 통합된 (integrate) IC 장치이며, 상기 IC 장치는 사용자 식별 모듈을 포함한다.
상기 RF 안테나 (104)는 상기 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며, 상기 IC 카드는 상응하는 안테나와 통합된 MC 카드, SD 메모리 카드 또는 SDIO 메모리 카드이다.
상기 RF 안테나 (104)는 상기 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며, 상기 IC 카드는 기능에 있어 IC 카드와 유사하며 ISO 7816, SDIO, SD 및 MMC를 포함하는 IC 카드 인터페이스 프로토콜을 사용하는 비-IC 카드 장치이며, 상기 비-IC 카드 장치는 연성 또는 초(super) 박 (thin) 회로 보드를 사용하는 비-IC 카드 장치를 포함하며, 상응하는 RF 안테나는 상기 보드 상에 집적된다.
상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 특히 휴대 전화, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 및 랩톱 컴퓨터인 이동 터미널을 포함하는 이동 장치에 적용되며; 상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 상기 IC 카드 인터페이스 (106)을 통해 상기 이동 장치와의 데이터 교환을 구현한다.
상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 퍼스널 컴퓨터, 산업 제어 컴퓨터 (industrial control computer), 현금 자동 인출기 (ATM) 및 억세스 제어 단말 (access control terminal)을 포함하는 고정 장치에 적응되며; 상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 상기 IC 카드 인터페이스 (106)을 통해 상기 고정 장치와의 데이터 교환을 구현한다.
종래 기술과 비교할 때, 본원에 따른 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 종래 기술의 단점을 피하고 다음과 같은 유리한 효과를 갖는다:
1. 본원의 장치를 사용하면, 종래의 이동 단말도 수정이나 해당 안테나의 부가 없이 근거리 데이터 교환 기능을 구현할 수 있으며, 따라서 이동 단말이 휴대 전화 지갑, 억세스 제어 단말을 위한 패스 카드, 공중 수송 카드, 무선 식별 카드 등으로 사용될 수 있다.
2. 본원의 장치는 매우 높은 주파수의 신호가 매우 짧은 파장을 갖는다는 특징으로 인해 장점을 가지며, 외부 안테나를 리드 아웃 (lead out)할 필요를 제거하고, 따라서 RF 신호가 단말 내부와 인클로저의 어셈블링 멤버 사이의 슬롯으로부터 굴절되게 한다. 이것은 무선 신호가 차단(screen)되기 때문에 어떤 이동 또는 고정 단말에서는 13.56 MHZ 주파수와 같은 몇몇 보다 낮은 주파수가 사용될 수 없는 문제를 해결한다.
3. 본원의 장치는 RF 안테나를 연성 인쇄 회로 기판 안에 집적하여 사용자 식별 모듈을 갖는 종래의 IC 장치가 대체 없이 RF 통신 기능을 가질 수 있게 한다.
도 1은 본원에 따른 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드의 간략도이다.
도 2는 본원 장치의 제 1 실시예의 간략도이다.
도 3은 본원 장치의 제 2 실시예의 간략도이다.
도 4는 본원 장치의 한 구성에 따른 주요 블록 다이어그램이다.
도 5는 본원 장치의 다른 구성에 따른 주요 블록 다이어그램이다.
바람직한 실시예들이 도면과 함께 상세하게 설명될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본원에 따른 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 IC 장치 (102), RF 인터페이스 장치 (103), RF 안테나 (104), IC 카드 인터페이스 (106) 및 RF 인터페이스 (107)을 포함한다. 상기 RF 인터페이스 장치 (103) 및 RF 인터페이스 (107)는 UHF (울트라 고주파) 또는 SHF (초고주파) 주파수 대역에서 동작한다; 상기 RF 안테나 (104)는 IC 카드 (100)에 직접 집적되어 상기 IC 카드 인터페이스 (106)를 통해 이동 단말 장치 (101)에 접속되어 사용자 식별 동작 또는 데이터 교환 동작을 구현하며, 상기 고 주파수 RF 인터페이스 (107)를 통해 고 주파수 RF 카드 리더 (105)와 통신하여 데이터 교환 동작을 구현하여 상기 이동 단말 장치 (101) 및 상기 고 주파수 RF 카드 리더 (105)가 데이터 교환 기능을 구현하도록 하고, 휴대 전화 지갑, 억세스 제어 단말을 위한 휴대 전화 패스 및 무선 ID 증명과 같은 많은 무선 어플리케이션이 기존 이동 단말을 변형할 필요 없이 구현될 수 있다.
도 2는 본원의 제 1 실시예의 간략도이다. 이것은 다음과 같이 구현된다: IC 장치 (102), RF 인터페이스 장치 (103) 및 RF 안테나 (104)가 패키징 되며 IC 카드, 회로 기판 또는 연성 회로 기판을 포함하는 동일한 기판 상에 납땜이나 다른 결합 방법에 의해 고정되어 매우 높은 주파수의 RF IC 카드 (100)을 형성한다.
도 3은 본원의 제 2 실시예의 간략도이다. 이것은 다음과 같이 구현된다: 매우 높은 주파수의 RF 인터페이스 장치 및 RF 안테나 (204)를 포함하는 보조 IC 장치 (202)가 초박 (super thin) 기판 (203) 상에 고정되어 매우 높은 주파수의 RF IC 장치 (201)을 형성한다; 그리고 나서, 주 IC 장치 (206)를 포함하는 IC 카드 (205)가 상기 IC 장치 (201)과 결합되어 매우 높은 주파수의 RF IC 카드 (200)을 형성한다.
도 4는 본원 장치의 한 구성에 따른 주요 블록 다이어그램이다. 매우 높은 주파수의 RF IC 카드 (400)이 IC 장치 (402), RF 인터페이스 장치 (403) 및 RF 안테나 (404)를 포함한다. 상기 IC 장치 (402)와 상기 RF 인터페이스 장치 (403)는 하부 모듈들 사이에서 인터페이스 (401) 수단에 의해 결합되며, 상기 IC 장치 (402) 및상기 RF 인터페이스 장치 (403)는 각각 칩이나 IC 모듈일 수 있다. 모든 장치 및 안테나는 동일한 기판에 고정되어 매우 높은 주파수의 RF IC 카드 (400)를 형성한다. 상기 매우 높은 주파수의 RF IC 카드 (400)는 IC 카드 인터페이스 (406)에 의해 이동 장치 또는 고정 장치와 연결되며, 매우 높은 주파수의 RF 인터페이스 (407)을 통해 RF 장치와 통신한다.
도 5는 본원 장치의 다른 구성에 따른 블록 다이어그램이다. 상기 장치는 매우 높은 주파수의 RF 인터페이스 회로 (501)을 포함하는 IC 장치 (502)를 포함하며 안테나 (504)도 포함한다. 상기 IC 장치 (502)는 칩이나 IC 모듈일 수 있다. 모든 장치 및 안테나는 동일한 기판에 고정되어 매우 높은 주파수의 RF IC 카드 (500)를 형성한다. 상기 매우 높은 주파수의 RF IC 카드 (500)는 IC 카드 인터페이스 (506)에 의해 이동 장치 또는 고정 장치와 연결되며, 매우 높은 주파수의 RF 인터페이스 (507)을 통해 RF 장치와 통신한다.
본원에 따른 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 저 비용, 쉬운 구현 및 기존 단말의 변형 없이 종래 단말에 대하여 무선 기능의 부가 및 확장이 가능한 특징을 가지며 융통성이 있다.

Claims (7)

  1. IC 장치 (102), RF 인터페이스 장치 (103), RF 안테나 (104), IC 카드 인터페이스 (106) 및 RF 인터페이스 (107)을 포함하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 (RF) IC 카드에 있어서,
    상기 RF 인터페이스 장치 (103)와 상기 RF 인터페이스 (107)는 울트라 고주파 (UHF) 또는 초 고주파 (SHF)의 주파수 대역에서 동작하며;
    상기 RF 안테나 (104)는 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며;
    상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드 장치는 상기 RF 인터페이스 (107)을 통해 다른 RF 장치들과 데이터를 교환하는 것을 특징으로 하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 IC 카드.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 RF 인터페이스 장치 (103)와 상기 RF 인터페이스 (107)는 2.4 GHz의 주파수에서 동작하는 것을 특징으로 하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 IC 카드.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 RF 안테나 (104)는 상기 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며, 상기 IC 카드 장치는 상응하는 안테나와 통합된 (integrate) IC 장치이며, 상기 IC 장치는 사용자 식별 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 IC 카드.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 RF 안테나 (104)는 상기 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며, 상기 IC 카드는 상응하는 안테나와 통합된 MMC 카드, SD 메모리 카드 또는 SDIO 메모리 카드인 것을 특징으로 하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 IC 카드.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 RF 안테나 (104)는 상기 IC 카드 (100) 상에 직접 집적되며, 상기 IC 카드는 기능에 있어 IC 카드와 유사하며 ISO 7816, SDIO, SD 및 MMC를 포함하는 IC 카드 인터페이스 프로토콜을 사용하는 비-IC 카드 장치이며, 상기 비-IC 카드 장치는 연성 또는 초 박(super thin) 회로 보드를 사용하는 비-IC 카드 장치를 포함하며, 상응하는 RF 안테나는 상기 보드 상에 집적되는 것을 특징으로 하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 IC 카드.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 특히 휴대 전화, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 및 랩톱 컴퓨터인 이동 단말을 포함하는 이동 장치에 적용되며; 상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 상기 IC 카드 인터페이스 (106)을 통해 상기 이동 장치와의 데이터 교환을 구현하는 것을 특징으로 하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 IC 카드.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 퍼스널 컴퓨터, 산업 제어 컴퓨터 (industrial control computer), 현금 자동 인출기 (ATM) 및 억세스 제어 단말 (access control terminal)을 포함하는 고정 장치에 적응되며; 상기 매우 높은 주파수를 갖는 RF IC 카드는 상기 IC 카드 인터페이스 (106)을 통해 상기 고정 장치와의 데이터 교환을 구현하는 것을 특징으로 하는, 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 IC 카드.
KR1020107011182A 2007-10-30 2008-08-12 매우 높은 주파수를 갖는 무선 주파수 ic 카드 장치 KR20100105831A (ko)

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