DISPOSITIVO DE CONTROL, DISPOSITIVO DE ACTIVACIÓN DE LECTURA
DE TARJETA INTELIGENTE Y PRODUCTOS ASOCIADOS
La presente invención se refiere a un dispositivo de control para lectores de tarjeta inteligente, un dispositivo de activación de lectura de tarjeta inteligente, y productos correspondientes . Los adaptadores multimedia (señalados posteriormente en la presente "STB") se diseñan para diferentes clases de recepción y descodificación de programas de TV. La recepción de TV puede ser sólo analógica, sólo digital o analógica y digital . En el caso de recepción analógica, los programas de TV en general no están encriptados . Como consecuencia, el usuario es capaz de ver los programas sin tener que pagar tasas especiales. En este caso, los STB no necesitan estar equipados con interfaces de tarjeta inteligente que permitan la desencriptación de los programas de TV. En el caso de recepción digital , los programas de TV se pueden radiodifundir sin ninguna encriptación, siendo entonces programas "libres al aire", o se encriptan. En este último caso, se necesita una interfaz de tarjeta inteligente. Dependiendo de la radiodifusión de los programas de TV, también puede ser necesario pagar el programa de TV seleccionado antes de ser capaces de desencriptarlo. En este caso, no sólo es necesaria una interfaz típica de tarjeta inteligente desencriptación, sino también usualmente una interfaz de tarjeta inteligente "bancaria". La diferencia entre la interfaz de tarjeta inteligente de "desencriptación" y "bancaria" se refiere al a norma que tiene que cumplir, que puede impactar en el equipo físico, (sin embargo, si un STB está equipado con dos lectores de tarjeta inteligente, la mayoría de las veces se diseñan con exactamente el mismo equipo) . Los adaptadores de multimedios tienen usualmente uno o más lectores de tarjeta inteligente, permitiendo las implementaciones como se describe a continuación: un lector de tarjeta inteligente de desencriptación, o de dos lectores de tarjeta inteligente de desencriptación, cada uno que procesa un diferente proceso de desencriptación, que puede consistir notablemente en diferentes normas (las normas pueden ser afectadas por intervalos o no) , o un lector de tarjeta inteligente de desencriptación y un lector de tarjeta inteligente bancaria. Las posibilidades anteriores permiten responder a la mayoría de las configuraciones comunes que se pueden encontrar en el mercado de los STB. Sin embargo, pueden aparecer y no se toman en cuenta las siguientes configuraciones : - el tamaño de STB es demasiado pequeño para un segundo lector de tarjeta inteligente (es el caso para algunas nuevas generaciones de STB, que tiene a ala disminución de tamaños) , - el usuario de la STB puede desear desencriptar amigablemente por el usuario más de dos diferentes normas de encriptación; específicamente, sería deseable evitar la operación del usuario para la inserción de las tarjeta inteligente pertinentes cuando se cambia de un programa a otro, las tarjetas se insertan siempre idealmente en los lectores correspondientes de tarjeta inteligente. Una posible solución para solucionar estos problemas consistirá en la adición de uno o varios lectores externos de tarjeta inteligente, adicionalmente al STB que incluye sus propios lectores internos de tarjeta inteligente. Sin embargo, esto comprenderá el proporcionar conectadores exteriores específicos, uno para cada lector externo de tarjeta inteligente, y esto incrementará en consecuencia la complejidad del sistema de control, notablemente para activar y desactivar los lectores pertinentes de tarjeta inteligente para las comunicaciones actuales . El documento EP-0923246 se refiere a una interfaz para conectar uno o más módulos de acceso condicional a un receptor. Esta interfaz incluye secciones de interfaz, cada una para la conexión con ' un enchufe respectivo para la recepción de un módulo de acceso condicional. Además, cada sección de interfaz tiene líneas de entrada y líneas de salida para la conexión al enchufe correspondiente. Las secciones de interfaz se arreglan en serie, por las líneas de entrada de una sección de interfaz que se conectan a las líneas de salida de la siguiente sección de interfaz. Adicionalmente , cada sección de interfaz incluye un conmutador electrónicamente controlable · que conecta las líneas de salida de esa sección de interfaz a las líneas de entrada de la misma sección de interfaz, tal que cada enchufe se puede derivar selectivamente cuando no se ha conectado el módulo de acceso condicional asociado. Auque esta técnica parece ser flexible en el uso, requiere algunos componentes específicos, tal como amortiguadores de tres estrados o conmutadores electrónicamente controlables, especiales. Además, es necesario verificar sistemáticamente cada sección de interfaz si está presente o no un módulo de acceso condicional, que es consumidor de procesamiento. El documento WO-00/59210 describe un sistema para interconectar múltiples módulos de tarjeta de acceso condicional. Varios circuitos de interfaz de una unidad de acceso condicional proporcionan accesos a las tarjetas respectivas. Un procesador central de esa unidad se acopla a los circuitos de interfaz para comunicarse con los módulos de tarjeta. El procesador central determina que tarjeta direcciona al extraer un código de la información de servicio en una corriente recibida. Entonces, ya sea pone en contacto selectivamente el módulo de tarjeta buscado (de una manera no específica) , o cuando los módulos de tarjeta se conectan en una cadena de margarita, envía una misma corriente de transporte a todos los módulos de tarjeta de la serie (entonces no se hace selección) . De esta manera, la técnica anterior ni proporciona selección de los módulos de tarjeta, ni depende de múltiples interfaces, una para cada módulo de tarjeta seleccionable . La presente invención se refiere a un dispositivo de control, haciendo posible ofrecer dos o más unidades de lectura de tarjeta inteligente, en tanto que permite dimensiones pequeñas del STB y/o potencialidades de lectura adecuadas para tres clases de exploración o más (bancario, varios métodos de desencriptación) . El dispositivo de control de la invención puede tener estas ventajas en tanto que permanece amigable al usuario, limitando- el número de conectadores requeridos y teniendo una complejidad relativamente restringida. La invención se refiere también a un adaptador de multimedios que comprende este dispositivo de control, así como un dispositivo correspondiente de activación de lectura de tarjeta inteligente, una cadena de margarita y un programa de computadora. Aplica notablemente al campo de la televisión de
Pago Por Visión. Para este fin, la invención se -refiere a un dispositivo de control que comprende: - un medio para comunicarse con al menos dos dispositivos de lectura de tarjeta inteligente, - un medio para procesar información recibida de los dispositivos de lectura de tarjeta inteligente, - y un medio para activar al menos uno de estos dispositivos de lectura para una comunicación actual . De acuerdo con la invención, los medios de activación se proponen para enviar datos de selección hacia todos estos dispositivos de lectura, estos datos de selección que permiten que cada uno de los dispositivos de lectura determine si ese dispositivo de lectura se selecciona o no para la comunicación actual. Los medios de activación se "proponen" para enviar los datos de selección ya que comprenden todas las funcionalidades requeridas para obtener o generar estos datos de selección apropiados y para ordenar a los medios de comunicación a direccionar todos los dispositivos de lectura con estos datos de selección. De esta manera, contrario a lo que usualmente se realiza, la activación se decide al nivel de los dispositivos de lectura de tarjeta inteligente de recepción, las mismas señales que son capaces de ser enviadas a todos estos dispositivos de lectura. Esta característica técnica puede ser relativamente fácil de · implementar. Adicionalmente, hace notablemente posible usar lectores de tarjeta inteligente externos a un STB de una manera amigable al usuario, en tanto que usa posiblemente un número muy reducido de puntos de conexión entre el STB y los lectores de tarjeta inteligente. Específicamente, se pueden transmitir señales pertinentes que tienen los datos de selección de una manera simple a todos los lectores de tarjeta inteligente relacionados. Esta transmisión se puede obtener en particular por transmisión en serie de estas señales entre los lectores de tarjeta inteligente. También se puede obtener por transmisión de radiodifusión, notablemente mediante conmutación inalámbrica. Como una ilustración, el dispositivo de control de la invención puede permitir que un STB direccione hasta cuatro lectores externos ¦ de tarjeta inteligente al adicionarlos simplemente como accesorios. En modalidades apropiadas, entonces se pueden usar varias diferentes tarjetas inteligentes de encriptación, sin que tenga que intercambiarlas en un lector único cuando se cambia de un programa a otro . Los lectores externos pueden cumplir aún además con las normas de los lectores de tarjeta inteligente, puesto que se puede mantener clásica la ' interfaz entre las tarjetas inteligentes y los lectores externos . Se debe señalar que los dispositivos buscados de lectura de tarjeta inteligente son preferentemente externos al aparato que contiene el dispositivo de control (típicamente el STB) , pero que al menos algunos de ellos también pueden ser internos a este . También, además de los dispositivos buscados de lectura, específicamente aquellos que se proponen para recibir los datos de selección y para decidir la auto- activación o no, el dispositivo de control también puede controlar otros lectores de tarjeta inteligente. Otro mecanismo entonces se usa para estos últimos, tal como aquellos ya ampliamente extendidos. De esta manera, en una modalidad preferida, se propone que un STB direccione uno o dos dispositivos de lectura internos de una manera clásica, y controle los lectores externos como se define para el dispositivo de control de la invención. Es interesante que sólo un dispositivo de lectura esté activo al mismo tiempo, lo que evita un excesivo •consumo de corriente de suministro de potencia. En una implementación preferida, los dispositivos de lectura que se van a activar se eligen automáticamente por el dispositivo de control, sin ninguna intervención del usuario. Esto se realiza de manera ventajosa al asociar durante la con iguración anterior del dispositivo de control, cada dispositivo de lectura a un tipo dado de señales recibidas (bancaria, encriptación de acuerdo a normas dadas ... ) y a valores dados de los datos de selección. Esta configuración anterior se puede implementar simplemente con programa de cómputo. En una modalidad variante, el dispositivo de control hace posible que el usuario active especialmente cualquiera de los dispositivos de lectura, por ejemplo, al introducir un número de designación dado o al presionar un botón dado entre varios disponibles. De manera preferente, el dispositivo de control permite que el usuario asocie los dispositivos de lectura a las funcionalidades respectivas (bancaria, desencriptación de acuerdo a normas dadas...) y se propone que registre las elecciones de usuario para las últimas recepciones. Esta modalidad se combina de manera preferente con el logro previo, una configuración base que se proporciona por omisión, y el usuario que tiene la posibilidad de modificarla manualmente. También se pueden explotar otros parámetros para seleccionar los dispositivos de lectura apropiados para señales recibidas, dadas. Notablemente, en una modalidad mejorada, el dispositivo de control es capaz de verificar si un dispositivo ' de lectura buscado es operable (específicamente es operacional, se suministra con una tarjeta apropiada y/o no está ya vacio) y si no, se propone que elija otro dispositivo de lectura como el buscado. Esto se puede repetir para varios dispositivos de lectura no operables de manera exitosa, en un orden de prioridad predeterminado, dado en base a una lista de preferencia clasificada (por ejemplo, pre-configurada durante la instalación) . De manera preferente, los medios de activación se proponen para usar al menos un montaje de control disponible a los dispositivos de lectura para los datos de selección, cada uno de estos dispositivos de lectura que se asocia con un intervalo dado del voltaje de control. Este uso de un voltaje con su amplitud compartida en varias partes prueba ser muy práctico y eficiente. De manera más específica, de acuerdo a una modalidad preferida, el dispositivo de control se propone para proporcionar suministro de energía a los dispositivos de lectura y ese suministro de energía tiene el voltaje de control. De esta manera, el suministro de energía logra dos funciones al mismo tiempo: poner la potencia a los dispositivos de lectura y controlar sus activaciones respectivas . También, el dispositivo de control comprende de manera ventajosa un medio para controlar el reajuste en los dispositivos de control al enviar señales de reajuste hacia estos dispositivos de lectura. Estos medios de reajuste se proponen para usar el voltaje de control para -el control del reajuste, al provocar cambios dados de voltaje dentro de los intervalos de voltaje para especificar un cambio de estado de reajuste en los dispositivos de lectura respectivamente asociados a estos intervalos de voltaje. De esta manera, el voltaje de control no sólo permite seleccionar los dispositivos de lectura actualmente activados, sino también cambiar su estado de reajuste si se desea. En el caso de que se explote el suministro de potencia, una tercera función de este último entonces se adiciona a las precedentes . De manera preferente, los medios de activación se proponen para enviar los datos de selección a un número de rutas de comunicación de selección, que es inferior al número de los dispositivos de lectura, de modo que al menos uno de los dispositivos de lectura que recibe los datos de selección vía respectivamente al menos una de las rutas de comunicación de selección, se propone para transmitir estos datos de selección recibidos a al menos otro de estos dispositivos de lectura. Específicamente, se permiten la implementación y comportamiento en serie. Dé esta manera, notablemente, un STB y lectores anexos puede pueden formar una cadena de margarita, permitiendo cualquier número deseado de tipos de tarjeta inteligente. De manera ventajosa, el dispositivo de control comprende un medio para asociar los dispositivos de lectura con funcionalidades respectivamente dadas, tal como métodos de desencriptación notablemente específicos y bancarios . Estos medios se pueden implementar con programa de cómputo, proporcionando de manera preferente un menú de programas de instalación que permita definir notablemente el número de lectores externos adicionales de tarjeta inteligente y sus funciones respectivas . Los métodos de desencriptación pueden depender de algoritmos corrientes (normas) tal como por ejemplo aquellos explotados comercialmente bajo los nombres Viaccess, Mediaguard, Conax o Betacrypt . De manera ventajosa, el dispositivo de control comprende un medio para proporcionar señales de reloj de transmisión diferenciales hacia los dispositivos de lectura. También, el dispositivo de control que se propone para proporcionar señales de reloj que tiene al menos en una amplitud hacia los dispositivos de lectura vía al menos una ruta de reloj, y ventajoso que el dispositivo de control comprende un medio para transmitir datos hacia estos dispositivos de lectura vía al menos una de estas rutas de reloj . Los medios de transmisión de datos entonces se proponen para la transmisión específica de datos hacia los dispositivos de lectura en esa ruta de reloj al usar señales de datos que tienen una amplitud inferior a- un umbral de transmisión de datos menor que la amplitud de reloj en esa ruta de reloj . De este modo, el número de ruta de transmisión se puede reducir, sin prejuicio de la identificación clara de la transmisión de datos con respecto a las señales de reloj . También de manera ventajosa, el dispositivo de control que se propone para enviar señales de reloj que tiene al menos una amplitud hacia los dispositivos de lectura vía al menos una ruta de reloj , el dispositivo de control comprende un medio para detectar la presencia de tarjetas inteligentes asociadas a los 'dispositivos de lectura de tarjeta inteligente, al recibir señales de detección de los dispositivos de lectura vía esa ruta de reloj . Entonces, el número de rutas de comunicación se puede reducir, la misma ruta que es capaz de ser usada tanto en la dirección desde el dispositivo de control a los dispositivos de lectura, y en la dirección invertida. De manera preferente, en este caso, el dispositivo de control también comprende un medio para recibir datos de los dispositivos de lectura vía la ruta de reloj usada para recibir las señales de detección. Los medios de recepción de datos y detección son capaces de reconocer respectivamente las señales de datos y de detección recibidas en la ruta de reloj al comparar las amplitudes de las señales recibidas vía esa ruta de reloj a respectivamente -un umbral de detección de tarjeta y un umbral de recepción de datos. Esta mejora puede disminuir aún el número requerido de rutas de comunicación, permitiendo en tanto distinciones confiables entre las varias clases de transmisión. La invención también se refiere a un adaptador de multimedios, caracterizado en que comprende un dispositivo de control de acuerdo con cualquier modalidad de la invención. Este STB "principal" puede tener un tamaño reducido en tanto que permite cualquier número deseado de tipos de tarjeta inteligente, será cierta la comunicación con dispositivos externos de lectura de tarjeta inteligente. En una modalidad preferida, ese adaptador de multimedios comprende al menos un elemento de conexión de salida que se proporciona con cuatro puntos de comunicación respectivamente propuestos para: - señales de tierra de salida;
- señales de reloj positivas de salida; - señales de reloj negativas de salida; - y señales de suministro de energía de salida, activación de dispositivos de lectura y de reajuste. De manera más específica, el elemento de conexión es de manera preferente tal que : el punto de comunicación para las señales de reloj negativas de salida también se proporcione para señales de detección de entrada relacionadas a la presencia de tarjetas inteligentes asociadas a los dispositivos de lectura, y para señales de recepción de datos de entrada; - y el punto de comunicación para señales de reloj positivas de salida también se proporciona para señales de transmisión de datos de salida. De esta manera, el número de rutas de comunicación requeridas se puede reducir de manera considerable, y en la práctica se limita a cuatro para cada elemento de conexión. Esto permite el uso de conectadores pequeños, como un conectador de enchufe básico de cuatro alambres, que es preferible para STB de bajo costo y reduce el lugar necesario en el panel posterior del STB. Por otra parte, puede ser necesario un elemento único de conexión para el STB, en cuando a que se adopte un arreglo en serie para lectores externos . La invención también se refiere a un dispositivo de activación de lectura de tarjeta inteligente asociado con un dispositivo de lectura de tarjeta inteligente, el dispositivo de activación que comprende un medio para comunicarse con un dispositivo de control. De acuerdo a la invención, ese dispositivo de activación comprende-. un medio para analizar datos de selección recibidos del dispositivo de control, - un medio para tener acceso a una base de datos que contiene criterios de activación predeterminados asociados con los datos de selección, y un medio para activar el dispositivo de lectura de tarjeta inteligente sólo cuando los datos de selección están de acuerdo con aquellos criterios predeterminados . El dispositivo de activación se propone de manera preferente para cooperar con un dispositivo de control de acuerdo a cualquier modalidad de la invención. Otro objeto de la invención es un dispositivo de lectura de tarjeta inteligente que comprende un dispositivo de activación de lectura de tarjeta inteligente de acuerdo con la invención, ese dispositivo de lectura que se propone de manera preferente para cooperar con un adaptador de multimedios de acuerdo con cualquier modalidad de la invención. De acuerdo a una modalidad preferida, el dispositivo de lectura de tarjeta inteligente comprende al menos un elemento de conexión de entrada y al menos un elemento de conexión de salida, cada uno de estos elementos de entrada y salida que se proporciona con cuatro puntos de comunicación respectivamente propuestos para: - señales de tierra, - señales de reloj positivas; - señales de reloj negativas; - y señales de suministro de energía, activación de dispositivos de lectura y de reajuste. Este dispositivo de activación se propone de manera preferente para cooperar con un adaptador de multimedios de acuerdo con las modalidades de la invención, que incluye el elemento de conexión de salida. De esta manera notablemente, tal como para el STB, cada lector de tarjeta inteligente de extensión se puede proporcionar con un número muy limitado de puntos de conexión para cada conectador, cuatro, que es suficiente a las modalidades preferidas. Además, sólo se pueden requerir dos conectadores (respectivamente para entrada y salida) para cada lector externo de tarjeta inteligente. La invención también se refiere a una cadena de margarita que comprende al menos un adaptador de multimedios y al menos dos dispositivos de lectura de tarjeta inteligente de acuerdo con las modalidades de la invención.
Estos corresponden a la configuración en serie mencionada anteriormente, con posiblemente lectores de tarjeta inteligente en cascada. Un aspecto adicional de la invención es un producto de programa de computadora que comprende instrucciones de código de programa para ejecutar el medio del dispositivo de control o del dispositivo ¦ de activación de lectura de tarjeta inteligente de la invención, cuando ese programa se ejecuta en una computadora. Por "producto de programa de computadora" , se quiere decir un soporte para el programa de computadora que puede consistir no sólo en un espacio de almacenamiento que contiene este programa, tal como un disquete o un cásete, si no también en una señal, tal como una señal eléctrica u óptica. También, las instrucciones de código de programa se proponen "para ejecutar los medios", ya que proporcionan todas las funcionalidades del programa de cómputo necesarias para implementar estos medios, aún si se pueden requerir algunos elementos complementarios que no son de programa de cómputo. La invención se entenderá mejor y se ilustra por medio de la siguiente modalidad y ejemplos de ejecución, de ninguna manera limitante, con referencia a las figuras anexas en las cuales: La Figura 1 es un diagrama de 1 bloques de un dispositivo de control de acuerdo con la invención para lectores de tarjeta inteligente ; La Figura 2 es un diagrama de bloques de un dispositivo de activación de lectura de tarjeta inteligente de acuerdo con la invención, propuesto para cooperar con el dispositivo de control de la Figura 1; La Figura 3 muestra esquemáticamente un STB que comprende el dispositivo de control de la Figura 1, dos lectores internos de tarjeta inteligente, y tres lectores externos de tarjeta inteligente que comprenden el dispositivo de activación de la Figura 2 ; La Figura 4 ilustra la configuración de la Figura 3 con las tarjetas inteligentes insertadas; La Figura 5 muestra los conectadores de entrada y salida del STB y los lectores externos de tarjeta inteligente de las Figuras 3 y 4; La Figura 6 da una visión general sinóptica del STB y de algunos de los lectores externos de tarjeta inteligente de las Figuras 3 a 5; La Figura 7 muestra intervalos de voltaje definidos para un suministro de energía producido por el generador de voltaje de STB, estos intervalos que corresponden respectivamente a lectores de tarjeta inteligente conectables al STB de las Figuras 3 a 6; La Figura 8 muestras pareas de decisión de voltaje para señales de reloj de transmisión diferenciales enviadas por el STB y recibidas por los receptores de reloj diferenciales en los . lectores externos de tarjeta inteligente de las Figuras 3 a 6; La Figuras 9A y 9B ilustran un proceso de detección de inserción de tarjeta inteligente y un proceso de detección de nivel de datos hacia atrás ejecutado por medio de las señales transmitidas de regreso de los lectores externos de tarjeta inteligente al STB de las Figuras 3 a 6; la Figura 9A muestras las señales transmitidas de regreso en una ruta de reloj negativa y la Figura 9B muestra una interpretación de esa señal en el STB; Las Figuras 10A y 10B ilustran un proceso de detección de nivel de datos hacia adelante ejecutado por medio de las señales transmitidas por el STB a los lectores externos de tarjeta inteligente de las Figuras 3 a 6; Figura 10A muestras las señales transmitidas en una ruta de reloj positiva y la Figura 10B muestra una interpretación de esta señal en los lectores externos de tarjeta inteligente; La Figura 11 muestra esquemáticamente una implementación del proceso de detección de nivel de datos y de inserción de tarjeta inteligente de las Figuras 9 y 10 en el STB y uno de los lectores externos de tarjeta inteligente de las Figuras 3 a 6; La Figura 12 ilustra un proceso de control de estado de reajuste de los lectores externos de tarjeta inteligente de las Figuras 3 a 6 por medio del suministro de energía que incluye los intervalos de voltaje de la Figura 7 (Voltaje en función del tiempo) : y la Figura 13 es un diagrama de flujo que da un ejemplo del menú de programa de cómputo propuesto para el STB de las Figuras 3 a 6 para ajustar los lectores asociados de tarjeta inteligente. En las Figuras 1 a 3 , los bloques representados son entidades sólo funcionales, que no corresponden necesariamente a las entidades físicas separadas-. Específicamente, se pueden desarrollar en la forma de programa de cómputo, o se implementan en uno o varios circuitos integrados . Además, una notación genérica propensa a ser complementada por índices, tal como por ejemplo "SC " "lector de tarjeta inteligente"), se refiere a un objeto modelo dado (por ejemplo, un lector de tarjeta inteligente de un tipo determinado) , que puede ser específico en puntos específicos (por ejemplo, el lector de tarjeta inteligente considerado) . Un dispositivo de control 1 (Figura 1) comprende una unidad 11 para la comunicación con varios lectores SCR de tarjeta inteligente, internos y externos. En el ejemplo ilustrado, el dispositivo 1 de control se conecta directamente con tres lectores SCRl, SCR2 y SCR3 de tarjeta inteligente, e indirectamente con dos lectores SCR4 y SCR5 adicionales de tarjeta inteligente, que están en serie con SCR3. El dispositivo 1 de control permite otras configuraciones de modo que la ilustrada es sólo un caso típico . El dispositivo 1 de control también' comprende una unidad 11 para el procesamiento de la información recibida de los lectores SCR de tarjeta inteligente y una unidad 13 para activar al menos uno de estos lectores SCR para una comunicación actual. En el ejemplo detallado posteriormente, sólo se activa un lector SCR en un momento dado. El dispositivo 1 de control se propone para activar algunos de los lectores SCR, aqui SCRl y SCR2 de una manera clásica, específicamente al enviar instrucciones especiales hacia estos lectores SCR en momentos apropiados . Sin embargo, los otros lectores SCR, aquí SCR3, SCR4 y SCR5 se proponen para ser activados de una manera especial : cuando el dispositivo 1 de control va a activar uno de ellos, el medio 13 de activación envía los mismos datos SD de selección hacia todos ellos (SCR3, SCR4 y SCR5) . Estos datos SD permiten que cada uno de estos lectores SCR determine por si mismo si se selecciona o no para la comunicación actual. En la práctica, todos los lectores SCR de tarjeta inteligente potencialmente buscados se proporcionan con un dispositivo 2 de activación de lectura de tarjeta inteligente, que es capaz de activar esta activación. En la configuración en serie especial ilustrada en la presente, el dispositivo 1 de control tiene que enviar sólo los datos SD al lector SC 3, que se propone para transmitirlos al lector SCR4, y por si mismo el lector SCR5. Como sólo se selecciona un SCR al mismo tiempo, los datos SD dan la identidad del lector seleccionado SCR, entre SCR3, SCR4 y SCR5. El dispositivo 1 de control también comprende una unidad 10 de suministro de energía, que se propone para proporcionar suministro de energía a algunos de los lectores SCR, que son externos al aparato que comprende el dispositivo 1 de control. En el presente caso, ese suministro de energía tiene un voltaje de control CV, si se usa para los datos de selección SD. Una modalidad especialmente interesante de la presente se detallará a continuación. El dispositivo 1 de control también comprende: - una unidad 14 para asociar los lectores SCR con funcionalidades dadas, respectivamente; estas funciones pueden consistir en bancarias y normas de desencriptación; la asociación se realiza de manera preferente a través de un menú de programas de instalación;
- una unidad 15 para proporcionar señales de reloj propuestas para los lectores SCR; en el ejemplo ilustrado, consisten de señales de reloj de transmisión diferencial que comprende una señal de reloj positiva CLK+ y una señal de reloj negativa CL -; - una unidad 16 para transmitir datos hacia los lectores SCR; - una unidad 17 para recibir datos de los lectores
SCR; - una unidad 18 para detectar la presencia de una tarjeta inteligente en cualquiera de los lectores SCR, al recibir y analizar señales de detección de los lectores SCR; - y una unidad 19 para controlar el reajuste en cualquiera de los lectores SCR, al enviar señales de reajuste hacia los lectores SCR. El dispositivo de activación de lectura de tarjeta inteligente (Figura 2) implementado en los lectores SCR permite usar los datos de selección SD para la auto-activación (específicamente SCR3 , SCR4 y SCR5) comprende una unidad 21 para comunicarse con el dispositivo 1 de control y también con posiblemente otros lectores SCR. También incluye : una unidad 22 para analizar los datos de selección SD recibidos del 'dispositivo 1 de control, posiblemente mediante uno o varios de los lectores SCR;
- una unidad 23 para tener acceso a una base de datos 20 que contiene criterios de activación predeterminados asociados con los datos de selección SD; - y una unidad 24 para activar el lector SCR de tarjeta inteligente que incluye el dispositivo 2 de activación cuando, y sólo cuando, estos datos de selección SD están de acuerdo con estos criterios predeterminados . Una configuración ilustrativa especial que comprende el dispositivo 1 de control y el dispositivo 2 de activación anterior ahora se describirá (Figuras 3 y 4) . El dispositivo 1 de control se incorpora en un STB (que , constituye un adaptador de multimedios principal) , junto con los lectores SCR1 y SCR de tarjeta inteligente; lectores "internos" de tarjeta inteligente. También, los lectores SCR3, SCR y SCR5 de tarjeta inteligente que comprenden cada uno el dispositivo 2 de activación están externos a ese STB, el primer lector SCR3 que se conecta al STB. Constituyen accesorios especiales. Por claridad con respecto a los índices usados, los lectores SCR1 y SCR2 se señalan respectivamente a continuación ISCR1 e ISCR2 (por ejemplo "Lector Interno de Tarjeta Inteligente", notación genérica: ISCR) , y los SCR3, SCR4 y SCR5 se señalan respectivamente ESCR1, ESCR2 y ESCR3 (para "Lectores Externos de Tarjeta Inteligente", notación genérica: ESCR) .
Los lectores ESCR1, ESCR2 y ESCR3 son capaces respectivamente de leer las tarjetas inteligentes SCI, SC2 y SC3 (notación genérica: SC, que aplica también para tarjetas inteligentes insertadas en los lectores internos ISCR) , típicamente para la desencriptación. Se encadenan tipo margarita con el STB (Figura 5) por medio de conectadores de enchufe básicos C-OUT y C-IN, cada uno que se proporciona con cuatro puntos de comunicación Pl, P2 , P3 y P4, respectivamente propuestos para cuatro alambres. Los conectadores C-OUT y C-IN, llamados posteriormente "conectadores de "salida" y "entrada"", respectivamente, 'se proponen esencialmente para señales de salida y entrada, respectivamente. De esta manera, el STB comprende sólo este conectador de salida C-OUT, en tanto que cada uno de los lectores externos ESCR comprende tanto conectadores de entrada como de salida C-IN y C-OUT. Aún el último lector externo ' de la cadena ESCR, también comprende el conectador de salida C-OUT, puesto que los reactores externos ESCR son idénticos, por razones de estandarización. Esto proporciona una modularidad completa de los lectores externos ESCR. También, la cadena se puede extender adicionalmente más allá del tercer lector ESCR3, en cuando el dispositivo 1 de control permite el control demás de tres lectores externos ESCR. Un menú de programa de instalación de STB permite definir el número de lectores ESCR de tarjeta inteligente adicionales y sus funciones (bancarias o desencriptación, para que normas) . En la práctica, el sistema del presente ejemplo se limita a cuatro lectores ESCR externos potencialmente encascada, debido al tipo de datos de selección SD (detallados posteriormente) . Sin embargo, el número de lectores accesorios potencialmente conectables se puede hacer más alto sin dificultad. Los lectores internos y externos ISCR y ESCR comprenden interfaces normales que proporcionan las siguientes señales a las tarjetas inteligentes SC asociadas: suministro de energía (llamado SCxVCC-CMD, provisto por le STB a las tarjetas inteligentes SC) ; reajuste (llamado SCx-RST, del STB a las tarjetas inteligentes) ; - reloj (llamado SCx-CL , del STB a las tarjetas inteligentes SC) ; - datos (llamado SCx-DATA, bi-direccional : STB a tarjetas inteligentes SC y de tarjetas inteligentes SC a STB, vía comunicación media dúplex) ; y detección (llamado SCx-DETECT, de tarjetas inteligentes SC al STB) . Las siguientes aplicaciones de lectores de tarjeta inteligente normales se adoptan en la presente: - el suministro de energía es ya sea +5V (el más común, para tarjétas inteligentes clase A) o +3.3V (para tarjetas inteligentes clase B) sólo se direccionan lectores de tarjeta inteligente de clase A en el ejemplo actualmente desarrollado, pero esto se puede extender a fin de manejar lectores clase A y clase B; - la señal de reloj está corriendo rápido (entre 1 y 5 MHz) ; esta señal de reloj se proporciona a todas las tarjetas inteligentes SC sin corrupción, impidiendo cualquier falla en el sistema; se elige una transmisión diferencial; esto permite reducir interferencias, ruido, diafonía y problemas debido a la longitud del cable; las señales de datos son bi-direccionales ; algunas veces, es el STB que "habla" y algunas veces es la tarjeta inteligente SC que "habla"; la velocidad de datos es lenta en comparación al reloj; específicamente, el periodo de bit de elementos de datos (un ETU = Unidad de Tiempo Elemental) es igual a 372 periodos de reloj ,- - la señal de reajuste se genera por el STB y se libera cuando se establecen bien el suministro de energía y el reloj . Todas las señales eléctricas proporcionadas a las tarjetas inteligentes SC cumplen con la norma IS07816 y como una consecuencia se afronta con sincronizaciones bien definidas . Los accesorios (lectores externos ESCR) entonces pueden estar de acuerdo con todas las normas pertinentes de las tarjetas inteligentes. La arquitectura descrita es bien adecuada para manejar las señales definidas anteriormente, proporcionándolas a las tarjetas inteligentes SC externas y habilitándolas/deshabilitándolas de las tarjetas inteligentes SC externas. Adicionalmente, la - sincronización del equipo relacionada a los lectores de extensión ESCR no se puede alentar. Para lograr estas características, de forma notable, los conectadores C-IN y C-OUT de los lectores de extensión ESCR y del STB se adaptan con los siguientes cuatro contactos que constituyen los puntos de comunicación Pl a P4: - G D: tierra que proporciona una referencia común entre el STB y los accesorios adicionales que consisten de lectores ESCR; - CLK+ : reloj positivo, a bajo nivel cuando el reloj no está activo; - CLK- : reloj negativo, alto cuando no está activo el reloj ; VCC: proporciona lectores ESCR de tarjeta inteligente de extensión con el suministro de energía necesario, señales de reajuste, y orden de activación de lector de tarjeta (sólo un lector SCR que está activo en un momento dado), como se detalla posteriormente. Estos cuatro alambres (incluyen la señal de tierra GND) son suficientes para la interconexión entre el STB y los lectores externos ESCR de tarjeta inteligente. A continuación se detalla (Figura 6) una estructura detallada para el STB y los lectores externos ESCR. En el STB, un generador de voltaje distribuye un suministro de energía apropiado (señal VCC) para los lectores externos ESCR. Este suministro de energía tiene un voltaje de control CV, que da los datos de selección SD en función de su nivel. De esta manera, el suministro de energía permite seleccionar el lector externo ESCR que se va a activar. Si no se debe estar activo un lector externo de tarjeta inteligente, ESCR, el generador de voltaje produce un voltaje de reposo V0 de +5V. Un limitador de corriente está limitando la corriente de salida del generador de voltaje, a fin de impedir cortos circuitos potenciales en el bus de extensión de la tarjeta inteligente o el conectador mismo de tarjeta inteligente. La limitación de corriente es alrededor de 80 mA (de acuerdo a la norma IS07816, se puede usar un máximo de 60 mA por una tarjeta inteligente) . El generador de voltaje cambia su voltaje de salida si se debe activar uno de los lectores externos ESCR, que se realiza a través de la señal de control de suministro de energía VCC-CMD. La CTB CPU (para "Unidad de Procesamiento Central") proporciona un identificador ID de lector externo ESCR buscado, y este identificador se convierte en un nivel de voltaje específico del suministro de energía (datos de selección SD) , de acuerdo a intervalos predeterminados (Figura 7) : - ninguna activación de ningún lector externo ESCR corresponde a voltaje de reposo VO de +5V; - lector externo ESCR con ID = 1 se asocia con el intervalo de voltaje VR1 entre +7V y +8V; - lector externo ESCR con ID = 2 se asocia con el intervalo de voltaje VR2 entre +8V y +9V; - lector externo ESCR con ID = 3 se asocia con el intervalo de voltaje VR3 entre +9V y +10V; - y lector externo ESCER con ID = 4 se asocia con intervalo de voltaje VR4 entre +10V y +11V. Por ejemplo, si el lector externo que corresponde a ID = 3 (que puede ser ESCR3 en la presente configuración) se va a activar, el voltaje de control CV cambia desde +5V a +9.2V (valor inferior + margen de 0.2V) . Si el lector externo que corresponde a ID = 1 (que puede ser ESCR1) se va a activar, el voltaje de control CV cambia desde +5V a +7.2V (valor inferior + margen de 0.2V) . Si el lector externo seleccionado se va a deshabilitar, el voltaje de control CV cambia desde valor actual hacia +5V. Antes del cambio de voltaje, las señales de reajuste de reloj siguen la sincronización estándar. Resultando del número de intervalos de voltaje del voltaje de control CV que tenga por suministro de energía, se pueden conectar hasta cuatro lectores ESCR de tarjeta inteligente en el bus de extensión. Puesto que los adaptadores de multimedios tiene · usualmente un voltaje de +12V, es fácil proporcionar a los lectores externos ESCR un voltaje entre +5V a +11V. En la extensión- de tarjeta inteligente (lector externo ESCR, Figura 6) , el voltaje recibido del STB (suministro de energía) se regula primero (regulador de voltaje), a fin de proporcionar un voltaje estable hacia la electrónica de control de la interfaz de tarjeta inteligente, en el lector ESCR. Cada lector de extensión ESCR se ha configurado de manera previa durante su instalación, al establecer un ID interno asociado con ese lector ESCR a un valor único en el bus. Se puede realizar por ejemplo al usar saltadores básicos. El voltaje de control CV de entrada se mide (medición de voltaje) y se compara a una referencia a fin de decidir si el lector ESCR de tarjeta inteligente se debe activar o no (comparador de ID) . Si el lector ESCR se debe activar, se proporciona una señal de habilitación a un detector de transición de voltaje, de otro modo la señal indica un estado deshabilitado. La misma señal de habilitación/deshabilitación también se proporciona a la interfaz normal de tarjeta inteligente, a fin de separarla para la señal de reloj y de reajuste que va a activar. La señal de habilitación/deshabilitación también controla una función de adaptación de reloj (adaptación de linea de receptor de reloj ) , que adapta el bus de reloj al adicionar una resistencia entre CLK+ y CLK- . Después de la transición de voltaje en el generador de voltaje de STB, el reloj se proporciona en un diferente formato (activador de reloj diferencial) . El formato diferencial prueba ser muy útil para reducir las interferencias con otras señales y los problemas debido al cable, y velocidades de hasta 10 MHz se pueden proporcionar usando cable torcido. La señal de entrada de transmisor diferencial que se señala CLK, el activador de reloj diferencial produce una señal de reloj positiva CLK+ y una señal de reloj negativa CLK- : - voltaje CLK+ en la salida de transmisor es IV cuando CLK está bajo y 5V cuando CLK está alto; - voltaje CLK- en la salida de transmisor es IV cuando CLK es alto y 5 cuando CLK es bajo; en el lector de extensión de tarjeta inteligente, ESCR, un receptor de reloj diferencial entonces proporciona un reloj claro. Es capaz de proporcionar: -. un alto nivel cuando típicamente CLK + > [CLK- +
200mV] , - y un bajo nivel cuando CLK+ > [CLK- - 200mV] . Las señales CLK+ y CLK- siempre son voltajes positivos (referidos a la tierra) y pueden tener diferentes valores máximos absolutos sin perturbar al receptor. La decisión de voltaje de salida de receptor diferencial contra voltaje de entrada (Figura 8) se da de esta manera por la comparación entre las señales CLK+ y CLK-
- en el área pequeña ENDl alrededor de CLK+ = 5V y CLK- = IV, el reloj es alto; en el área pequeña END2 alrededor de CLK+ = IV y CLK- = 5V, el reloj es bajo; - en el área diagonal AO que corresponde a: -200mV > [CLK+ - CLK-] > +200mV, ninguna recepción de reloj correcta se considera posible; - y en el área superior Al y el área inferior A2 respectivamente en y por abajo del área diagonal AO, es posible la recepción de reloj correcta (área Al: alto nivel, área A2 : bajo nivel) . En base a las áreas de decisión del voltaje de receptor, se usa el bus de reloj diferencial para: proporcionar información en la presencia de tarjeta inteligente desde el lector de extensión de tarjeta ¦ inteligente ESCR hacia el STB, - proporcionar datos bi-direccionales entre el lector de extensión de tarjeta inteligente ESCR y el STB. La impedancia de salida del transmisor de reloj de STB en CL + y CLK- se incrementa voluntariamente a aproximadamente 100D. También, los niveles de voltaje CLK+/- de reloj se pueden cambiar fácilmente al cargar solo las señales con una resistencia básica.
l/Detección de inserción de tarjeta inteligente Cuando la tarjeta inteligente SC está físicamente presente en el lector de extensión ESCR (indicador de presencia de tarjeta inteligente) y si el lector de extensión ESCR está activo, el bus de reloj se carga por una resistencia predefinida (localizada en el CLK-, modulación de carga de bus, CLK- que es máximo cuando el reloj aún no está activado) . En el lado de STB, un comparador de voltaje seguido por un integrador (interfaz de presencia de tarjeta inteligente) verifica si la amplitud del voltaje de CLK- está por abajo de un umbral definido TH1. Si este es el caso, la tarjeta inteligente SC se reconoce como que está físicamente presente en el lector de extensión ESCR.
Por ejemplo (Figura 9?) , la amplitud de CLK- de señal que está por arriba del umbral de detección de inserción TH1 (parte 30) disminuye con el tiempo (parte 31) cuando se inserta una tarjeta inteligente SC en el lector remoto ESCR, hacia abajo a por arriba de ese umbral TH1 (partes 32 a 34) . De este modo (Figura 9B) , el detector de inserción de tarjeta pasa del estado "tarjeta removida" (parte 36) al estado "tarjeta insertada" (parte 37) . Cuando la amplitud de CLK- de señal se incrementa nuevamente por arriba del umbral TH1 (parte 35) , el detector de inserción de tarjeta vuelve de regreso al estado "tarjeta removida" (parte 38) .
2/Intercambios de datos entre el STB y el lector ESCR Los intercambios de datos entre el STB y el lector de extensión ESCR se basan en la modulación de amplitud de voltaje de CLK+ y CLK- . Específicamente, los datos que tienen un voltaje de reloj de bajo estado y un alto estado en comparación a un umbral y la integración permiten detectar el estado de los datos, la duración de bit es 372 veces mayor que el periodo de reloj . Esto se usa en ambas direcciones (desde el STB al lector de ESCR y de manera inversa) : transmisión de datos desde STB al lector de extensión de tarjeta inteligente ESCR se realiza usando la señal de CL + : un transmisor de datos en el STB produce señales de Datos_salida desde la salida de datos por la CPU de STB (SCx-DATA-Out) , y estas señales se usan por una unidad de modulación de nivel de voltaje para cambiar la amplitud de la señal de CLK+; en el lado del lector de extensión ESCR, un detector de datos analiza la señal de CLK+ recibida en comparación a datos de voltaje de referencia Vref_data [ESCR] , y transmite la información del estado de los datos obtenida a la interfaz de tarjeta inteligente; transmisión de datos desde el lector de extensión de tarjeta inteligente ESCR al STB se realiza usando la señal de CLK- : la unidad de modulación de carga de bus recibe datos de la interfaz de tarjeta inteligente (SCx-DATA) , y los usa para cambiar la amplitud de la señal de CLK- ; en el lado de STB, y la señal CLK- se recibe por un detector de datos, que analiza la señal de CLK- en comparación con los datos del voltaje de referencia Vref_data [STB] , y transmite la información del estado de datos obtenida (SCx-DATA-In) a la CPU. Los niveles de voltaje de CLK- y CLK+ se comparan respectivamente a los umbrales TH2 y TH3 (de manera similar a lo que se realiza para la detección de la inserción de tarjeta inteligente) , a fin de decidir si los datos son bajos o altos;
- si la amplitud de CLK+/- no se cambia, los datos son altos ; - y si la amplitud de CLK+/- se reduce, los datos son baj os . Además, los intercambios de datos sólo son posibles si se inserta una tarjeta en el lector remoto ESCR. En la práctica (Figura 9A) , el umbral TH2 es menor que el umbral TH1. De esta manera, la señal CLK- muestra intercambios de datos (amplitud menor que TH2) sólo en cuanto a los puntos fuera de la inserción de la tarjeta inteligente (amplitud menor de TH1) . En el ejemplo ilustrado, los intercambios de datos son posibles en las partes 32 a 34 de la señal CLK-, puesto que entonces, el detector de inserción de datos está en el estado tarjeta insertada" (parte 37) . Entonces parece que los datos se reciben por el STB en la parte 33 únicamente para lo cual la amplitud de CLK- está por abajo del umbral TH2. Ilustrando de manera correspondiente los datos que se envían desde el STB al lector externo ESCR (figura 10A y 10B) , la amplitud de CLK+ está por arriba del umbral TH3 (parte 41) disminuye con el tiempo a valores por abajo de ese umbral (parte 42) , de modo que el detector de datos del lector externo ESCR pasa desde un estado de datos de nivel alto (parte 45) a un estado de ' nivel bajo (parte 46) .
Entonces, la amplitud de CLK+ se incrementa sucesivamente por arriba (parte 43) , y disminuye por abajo (parte 44) del umbral TH3 , induciendo de este modo respectivamente aun estado de datos altos (parte 47) y estado de datos bajos (parte 48) del detector de datos. De manera más específica, el centrado de la presentación de los mecanismos de implementación en los intercambios de datos (Figura 1) , la modulación de amplitud de las señales de CLK+ y CLK- se obtiene por tres sistemas de conmutación que forman puentes de división. Estos sistemas de conmutación tienen respectivamente las siguientes características: - incluidas en el lector externo ESCR y permiten conectar la línea de CLK- a la tierra · G D mediante una resistencia RES1 (que corresponde al umbral TH1, detección de tarjeta inteligente) ; - incluida en el lector externo ESCR y capaz de conectar la línea de CLK- a la tierra GND mediante una resistencia RES2 (que corresponde al umbral TH2 , transferencia de datos al STB) ; - e incluida en el STB y capaz de conectar la línea de CLK+ a la tierra GND vía la resistencia RES3 (que corresponde al umbral TH3 , transferencia de datos al lector externo ESCR) .
3/Reajuste del lector de tarjeta inteligente ESCR La señal de reajuste hacia la tarjeta inteligente SC se genera usando un cambio de voltaje del suministro de energía VCC (y de esta manera del voltaje de control CV) , controlado por el STB. Si el voltaje DC cambia pro más de 0.3V y menos de 0.6V, se produce un cambio del estado de la señal de reajuste: si ese cambio de voltaje es un incremento, se deshabilita el reajuste, en tanto que si el cambio de voltaje es una disminución, se activa el reajuste. Adicionalmente, un cambio de voltaje mayor de 0.6V (que es el caso durante la selección de ID de ESCR) , no provoca cambio en el estado de reajuste. Como un ejemplo (Figura 12) , el voltaje de control CV se controla en el tiempo de acuerdo a las variaciones 50. Ese voltaje CV es el primero en el nivel de voltaje en reposo 5V (parte 51) y entonces se incrementa hasta un voltaje entre 8V y 9V y cercano a 8V (incremento paso 52) , que corresponde al lector externo ESCR con ID = 2 (ESCR2) . Este último entonces se activa y se activa el reajuste. Esto último (incremento paso 53) , un cambio positivo de voltaje comprendido en 0.3V y 0.6V deja el voltaje de control CV aún menor que 9V. De este modo se deshabilita el reajuste, en tanto que el mismo lector ESCR2 permanece seleccionado. Entonces, un cambio de voltaje negativo (disminución paso 54) comprendido entre 0.3V y 0.6V conduce al voltaje de control CV mayor de 8V. De este modo se habilita el reajuste. Finalmente, el voltaje de control CV se disminuye de regreso al nivel de voltaje de reposo 5V (disminución paso 55) , de modo que el lector ESCR con ID = 2 se deshabilita.
4/Manejo de programa de lector de tarjeta inteligente Un programa de instalación de STB permite configurar los siguientes parámetros, que se debe realizar antes de cualquier uso del lector externo de tarjeta inteligente: - · el número de lectores internos de tarjeta inteligente ISCR de STB, - el número de lectores externos ESCR de tarjeta inteligente de STB, la norma de encriptación definida por cada lector SCR, - y el ID único (aquí, hasta 4) asignado para cada lector externo ESCR. Un ejemplo de este menú SW de instalación de STB comprende (Figura 13) : - un paso 61 de menú de instalación, - un paso 62 de menú de determinación de siguiente lector de tarjeta inteligente, - un paso 63 de menú de configuración de siguiente lector interno ISCR de tarjeta inteligente de STB, que comprende dos pasos 64 y 65 relacionados respectivamente al número de lectores internos ISCR y a la norma de encriptacion para cada uno de ellos (entre normas dadas 66 tal como notablemente Viaccess, Conax y Betacrypt) , - un paso 73 de menú de configuración de siguiente lector externo ESCR de tarjeta inteligente- de STB, que comprende tres pasos 74, 75 y 77 relacionados respectivamente al número de lectores externos ESCR y a la norma de encriptacion para cada uno de ellos (entre normas dadas 76 vía notablemente Viaccess, Conax y Betacrypt) , y a la asignación de ID de ESCR entre un conjunto 78 de posibles ID entre 1 y 4.