專利名稱：具有用戶識別模塊功能的存儲接口卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明一般涉及計算和通信設(shè)備，并具體地涉及設(shè)備認證。
背景技術(shù)：
0002在多種電子計算和通信設(shè)備中，電子存儲卡通常用于數(shù)字數(shù)據(jù) 的非易失性存儲?？梢詮亩鄠€供應(yīng)商處獲得各種不同卡的形式，諸如 SanDisk (桑迪士克3D公司)(Sunnyvale, California)。例如，SanDisk 提供安全數(shù)字(SDTM)卡以及較小的mieroSDTM卡，這些卡被設(shè)計為插 入到主設(shè)備中兼容的插口內(nèi)。這種卡包括閃存和嵌入式處理器，它利用 預(yù)定義的總線協(xié)議(如SD協(xié)議)與主處理器通信。
0003用戶識別模塊(SIM)是一種智能卡，其用于基于安全地存儲在 SIM屮的唯一標(biāo)識符對安裝有SIM的主設(shè)備進行認證。SIM還可以包括 存儲器(如閃存或其他非易失性存儲器)以用于存儲數(shù)據(jù)。術(shù)語"SIM卡" 最初出現(xiàn)在全球移動系統(tǒng)(GSM)電話網(wǎng)絡(luò)中認證移動電話的具體范圍， 但現(xiàn)在已出現(xiàn)在涉及安全存儲唯一標(biāo)識符以實現(xiàn)認證目的的任何智能卡 或其他電子組件。在本專利申請中，術(shù)語"SIM卡組件"被廣義地使用。 為了實現(xiàn)認證的目的，SIM卡組件通常使用預(yù)定義的SIM協(xié)議與主處理 器通信，例如使用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織定義的ISO 7816協(xié)議。

發(fā)明內(nèi)容
0004在一些實施例中，插入式適配器包括用于連接到主設(shè)備的第一 接點(contact)、用于連接到存儲卡的至少兩個第二接點、用于連接到用 戶識別模塊(SIM)組件的第三接點和將所述第二接點中的至少一個連接 到第三接點以及將第二接點中的至少另一個連接到第一接點從而通過存 儲卡在主設(shè)備和SIM組件之間建立通信路徑的電路。
0005適配器可包括連接器，該連接器包含第一接點并且被配置為與
5主設(shè)備中的主插口匹配，其中所述連接器可與SD卡標(biāo)準(zhǔn)兼容。通常，該 連接器被配置為允許從主設(shè)備中移除適配器。此外或者可替代地，適配 器可包括具有多個第二接點的存儲器插口以用于接收存儲卡，其中所述 存儲器插口可與microSD卡標(biāo)準(zhǔn)兼容。
0006在一個實施例中，電路被配置為使主設(shè)備能夠根據(jù)ISO 7816標(biāo) 準(zhǔn)通過存儲卡與SIM組件通信。
0007此外或者可替代地，第二接點中的至少一個被配置為與存儲卡 的天線連接通信。
0008第三接點可以被固定地連接到SIM組件?？商娲?，適配器可 包括SIM插口 ，該SIM插口包括所述第三接點并且被配置為可移除地接 收SIM組件。
0009另一實施例提供一種計算設(shè)備，包括具有符合第一存儲卡標(biāo)準(zhǔn) 的主插口的主設(shè)備、符合第二存儲卡標(biāo)準(zhǔn)的存儲卡以及插入式適配器。 該適配器包括連接器和存儲器插口 ，所述連接器被配置為與所述主插口 匹配并包括用于連接到主設(shè)備的第一接點，所述存儲器插口被配置為接 收所述存儲卡并且包括用于連接到所述存儲卡的至少兩個第二接點和用 于連接到用戶識別模塊(SIM)組件的第三接點。適配器中的電路將第二 接點中的至少一個連接到第三接點，并將第二接點中的至少另一個連接 到第一接點從而通過存儲卡在主設(shè)備和SIM組件之間建立通信路徑。
0010電路和存儲卡可以被配置為使得所述主設(shè)備能夠根據(jù)ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)由存儲卡通過交換消息而與SIM組件通信，其中所述消息被 打包用于依照第一卡標(biāo)準(zhǔn)在主設(shè)備和存儲卡之間的傳輸，并且其中所述 存儲卡包括處理器，該處理器被配置為根據(jù)ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)解析和傳送來 自SIM組件的消息以及解析和傳送至SIM組件的消息。
0011進一步的實施例提供了一種操作主設(shè)備的方法，包括將插 入式適配器插入所述主設(shè)備的主插口中，該適配器具有置于其上的用戶 識別模塊SIM組件；以及將存儲卡插入所述插入式適配器上的存儲器插 口。在插入所述插入式適配器和所述存儲卡之后，通過所述適配器和所 述存儲卡在所述主設(shè)備和所述SIM組件之間傳送通信。
0012在又一實施例中，提供了操作主設(shè)備的方法，包括通過插入式適配器在存儲卡接收來自主設(shè)備的消息，其中所述存儲卡被插入所 述插入式適配器，所述消息被導(dǎo)向插入式適配器上的SIM組件；和將來 自所述存儲卡的所述消息傳送到所述插入式適配器上的所述SIM組件。 來自所述主設(shè)備的所述消息根據(jù)第一協(xié)議被傳輸，并且傳送所述消息包 括根據(jù)第二協(xié)議解析和傳送來自所述存儲卡的消息至所述SIM組件。在 一公開的實施例中，第一協(xié)議是SD協(xié)議，而第二協(xié)議是ISO 7816協(xié)議。0013根據(jù)下文對本公開實施例的詳細描述并結(jié)合附圖可更為全面地 理解本發(fā)明，在附圖中


0014圖1是移動計算設(shè)備的示意0015圖2是顯示計算設(shè)備的組件的方塊0016圖3是示意性圖示計算設(shè)備元件之間通信流的方塊0017圖4是示意性圖示插入式適配器和存儲卡的方塊圖；以及
0018圖5是示意性圖示替代配置的插入式適配器和存儲卡的方塊圖。
具體實施例方式
0019圖l是移動計算設(shè)備20的示意圖，其具有接收和播放諸如視頻 節(jié)目和音樂等數(shù)字內(nèi)容的多媒體功能。出于此目的，設(shè)備20包含了數(shù)字 存儲器和認證組件的新穎布局，如下文關(guān)于附圖的描述。該設(shè)備具有輸 出接口，如視頻顯示器22和揚聲器(未顯示)，以及用于選擇節(jié)目和執(zhí) 行其他用戶控制功能的用戶控件24。該設(shè)備還具有表現(xiàn)為天線26的通信 接口，其用于與網(wǎng)絡(luò)30通信，網(wǎng)絡(luò)如是蜂窩網(wǎng)絡(luò)、其他移動網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星 網(wǎng)絡(luò)。另外或可替代地，設(shè)備20可與固定網(wǎng)絡(luò)通信，固定網(wǎng)絡(luò)如是有線 電話、有線網(wǎng)絡(luò)或分組網(wǎng)絡(luò)。
0020設(shè)備20能夠播放來自不同源的內(nèi)容，包括存儲在設(shè)備存儲器內(nèi) 部的內(nèi)容和自內(nèi)容供應(yīng)商28通過網(wǎng)絡(luò)30傳輸?shù)膬?nèi)容。內(nèi)容供應(yīng)商可以 針對設(shè)備20的用戶選擇瀏覽的節(jié)目索取訂閱費或按次收費。為了確保只 有經(jīng)過授權(quán)的設(shè)備能夠播放這些節(jié)目，內(nèi)容供應(yīng)商可以使用條件訪問系 統(tǒng)(CAS)，該系統(tǒng)要求設(shè)備20包含由內(nèi)容供應(yīng)商授權(quán)的SIM組件以便認證終端用戶并且使其能夠?qū)?jié)目解碼。(如上所述，"SIM組件"可以是 包含唯一標(biāo)識符的任何類型的智能卡或其他合適的電子設(shè)備。)0021這種類型的基于SIM卡的認證需求對一些類型的移動設(shè)備可能 會產(chǎn)生問題。例如，假設(shè)設(shè)備20是移動電話，則該設(shè)備通常包含由網(wǎng)絡(luò) 運營商30提供的SIM組件，并且該設(shè)備將不具有可用于內(nèi)容供應(yīng)商的 CAS的額外SIM卡插口 。盡管原則上可以將相同的SIM組件用于兩種目 的，但是該解決方案需要移動網(wǎng)絡(luò)運營商和內(nèi)容供應(yīng)商之間的密切合作， 而這并不總是可實現(xiàn)的。用戶可以來回切換移動網(wǎng)絡(luò)SIM卡和CAS SIM 組件以進行通信和媒體播放，但這種方法也是不切實際的。在其他情況 下，假定設(shè)備20是沒有電話功能的便攜式媒體播放器，該設(shè)備可能根本 沒有SIM卡插口。
0022另一方面，目前的移動設(shè)備通常具有可用的存儲器插口，諸如 SD卡插槽。在下文描述的實施例中， 一種新的適配器被插入到該存儲器 插口中，插入的方式可以使該插口可用于設(shè)備存儲器和SIM認證。具體 來說，該適配器包含SIM組件(可以是嵌入的或可移除的)和用于存儲 卡(如microSD卡)的插口。適配器中的電路在主設(shè)備和存儲卡之間以 及存儲卡和SIM組件之間建立通信路徑。因此，主設(shè)備可以通過適配器 和存儲卡的嵌入式處理器實現(xiàn)存儲操作和SIM認證操作。可以通過在用 于認證的適配器中使用適當(dāng)?shù)腃AS SIM采用在線接收和播放來自內(nèi)容供 應(yīng)商28的內(nèi)容的方式使用設(shè)備20，也可以釆用播放存儲在存儲器中的預(yù) 先錄制的節(jié)目的方式使用設(shè)備20。
0023圖2是根據(jù)一個可能的實施例示意性顯示設(shè)備20的內(nèi)部細節(jié)和 組件的方塊圖。該設(shè)備的操作由主機中央處理單元(CPU) 40控制，輸 入/輸出(I/O)接口 42用于與網(wǎng)絡(luò)30通信并且與顯示器22和控制24相 結(jié)合(圖l)。如上所述，設(shè)備20可包括由網(wǎng)絡(luò)30運營商提供的SIM卡
(未顯示)以用于網(wǎng)絡(luò)上該設(shè)備的認證。
0024設(shè)備20包括主插口48，其被設(shè)計為接收標(biāo)準(zhǔn)存儲卡。在本實施 例中，插口被假定為SD兼容，但本公開的原理可以類似地適用于其他存 儲卡標(biāo)準(zhǔn)。適配器44包括具有連接器45的襯底，所述連接器插入到插 口48中。連接器包含接點46，其通過插口將適配器連接到主設(shè)備。本專利申請上下文和權(quán)利要求書中的術(shù)語"接點"指代物理連接點，可包括例如(但不限于)引腳、襯墊或插座。
0025適配器44包括用于接收存儲卡52的存儲器插口 50，存儲卡52諸如此例中的microSD (pSD)。插口 50包括連于存儲卡上的適當(dāng)連接器的接點或觸點54、 56。存儲卡52包括嵌入式處理器58和存儲器60，諸如閃存陣列。存儲器60通常用于為主設(shè)備和將要由嵌入式處理器運行的固件存儲數(shù)據(jù)(諸如視頻記錄)。
0026適配器44還支持連接到適配器上的接點64的SIM組件62。通常，SIM組件被配置為根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)進行通信，所述預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)諸如ISO7816。 SIM組件可以嵌入在適配器中并且固定地連接到接點64?？商娲?，適配器44可包括含具有接點64的SIM插口 65，可以根據(jù)需要將SIM組件插入SIM插口 65中以及將SIM組件從SIM插口 65中移除。
0027適配器44上的電路66使接點46、 54、 56和64相互連接以使主CPU 40能夠與SIM組件62通信。下文將參照圖3描述通信流，同吋圖4和5中顯示了電路66的不同的可能配置。 一般來說，電路66可類似地包括適當(dāng)接點之間的導(dǎo)電路徑，不含或具有少量額外的幵關(guān)邏輯或其他邏輯。在本文描述的實施例中，適配器44中的嵌入式處理器沒有必要解析和執(zhí)行來自主CPU 40的消息，因為這些功能由存儲卡52內(nèi)的處理器58執(zhí)行。
0028存儲卡52可以是包括下架的(off-shelf)硬件的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其帶有的固件可以根據(jù)實施本文描述的新功能的需要進行修改。在一個實施例中(在下文參照圖4進行更詳細的描述)，存儲卡52具有用于與近距離通信(NFC)天線通信的輸入/輸出引腳。這些引腳連接至插口 50中的接點56，而接點54用于存儲卡和主設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。然而，替代連接到天線，此實施例中的接點56連接處理器58至SIM組件62，并且由處理器運行的固件被修改以將天線引腳用于發(fā)送和接收SIM消息。
0029圖3是示意性圖示說明一實施例中設(shè)備20的元件之間涉及接收和播放來自內(nèi)容供應(yīng)商28的內(nèi)容的通信流的方塊圖。該內(nèi)容受內(nèi)容供應(yīng)商的CAS的約束并且設(shè)備20利用運行在主CPU 40上的CAS應(yīng)用程序70訪問該內(nèi)容。如圖所示，為了認證設(shè)備20以及解碼該內(nèi)容，CAS應(yīng)用程序70經(jīng)由通過適配器44至存儲卡52并從存儲卡返回通過所述適配器到達SIM組件的通信路徑訪問SIM組件。本申請上下文和權(quán)利要求書中的術(shù)語"路徑"可指代端點之間的任何類型的物理或邏輯連接(或物理和邏輯連接的組合)。這種路徑通常在上文限定類型的接點處終止以及/或通過上文限定類型的接點。
0030主CPU 40與存儲卡52上的處理器58利用標(biāo)準(zhǔn)存儲總線協(xié)議通信，所述協(xié)議諸如為SD協(xié)議。出于此目的，SD驅(qū)動器程序72產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拇鎯γ畈⒔馕鰪拇鎯ǚ祷氐捻憫?yīng)。這些命令和響應(yīng)通過適配器44透明地傳輸。SD主控制程序74負責(zé)主設(shè)備和存儲卡之間的鏈路控制。
0031然而，SIM組件62利用諸如ISO 7816等SIM協(xié)議通信，而不是在主設(shè)備和存儲卡52之間使用存儲器總線協(xié)議。為了支持與SIM組件的通信，主CPU使用"SIM至SD"驅(qū)動器程序76。該程序?qū)⒆訡AS應(yīng)用程序70發(fā)出的SIM消息打包到與SD協(xié)議兼容的命令中，并解析來自存儲卡的響應(yīng)，以提取和解釋來自SIM組件的SIM消息，然后將該SIM消息傳遞到CAS應(yīng)用程序。這種打包使CAS應(yīng)用程序能夠與SIM組件通信而不采用(export) SIM協(xié)議接口。在存儲卡52中，處理器58執(zhí)行類似的打包和解析功能，以向SIM組件62傳送SIM消息以及傳送來自SIM組件62的SIM消息。
0032為此，設(shè)備20可以將現(xiàn)有的方法用于打包存儲器總線協(xié)議中的SIM消息。例如，這種方法在公開號為2004/0064612的美國專利申請和美國專利7,305,535中進行了描述，這兩種文獻通過引用并入本文，并且適于在本實施例中使用。雖然本實施例具體涉及SD協(xié)議中ISO 7816消息的打包，但是可以在傳送其他類型的SIM協(xié)議消息時使用類似的原理，也可在打包其他存儲器總線協(xié)議中的SIM消息時使用類似的原理。
0033圖4禾卩5是示意性示出設(shè)備20中電路66的兩種不同的、可能的實施方式的方塊圖。
0034在圖4的實施例中，根據(jù)SD協(xié)議，存儲卡52通過適配器44利用被標(biāo)記為數(shù)據(jù)O...數(shù)據(jù)3的SD數(shù)據(jù)線與主設(shè)備交換四位數(shù)據(jù)。SD標(biāo)準(zhǔn)只提供這四條數(shù)據(jù)線。因此，為了與SIM組件62通信，存儲卡52中的處理器被編程為使用被標(biāo)記為天線0和天線1兩個額外的引腳，如上文所述，這兩個引腳一般地用于與NFC天線通信。
0035根據(jù)ISO 7816， SIM組件62具有用于VCC (電源)、吋釗'、數(shù)據(jù)和復(fù)位的引腳，如圖4所示。VCC通過適配器44直接從主設(shè)備被提供。存儲卡52通常通過天線0和天線1提供標(biāo)準(zhǔn)時鐘和數(shù)據(jù)信號至SIM組件。當(dāng)有必要復(fù)位SIM組件時，存儲卡以特定的脈沖序列的形式在時鐘和數(shù)據(jù)線上提供復(fù)位命令。電路66中的簡單邏輯電路82檢測該序列并認定
(assert)到達SIM組件的復(fù)位輸入。邏輯電路82可以包括，例如狀態(tài)機、微處理器或可編程控制器或硬連接控制器，其被配置為激活SIM組件62的復(fù)位，以響應(yīng)來自存儲卡的命令。因此，標(biāo)準(zhǔn)ISO 7816接口至SIM組件的要求被滿足。
0036圖5是根據(jù)可替代實施例示意性地示出電路66的細節(jié)的方塊圖。該實施例利用由SD標(biāo)準(zhǔn)提供的可選一位數(shù)據(jù)模式的優(yōu)勢。在這種情形下，在主設(shè)備和存儲卡52之間傳送數(shù)據(jù)只需要數(shù)據(jù)0線。其余的SD數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)1 、數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3可用于在存儲卡和SIM組件62之間傳輸時鐘、數(shù)據(jù)和復(fù)位信號。因此，在此實施例中，電路66只需要包括適配器44的基底上的適當(dāng)導(dǎo)電軌跡，而不需要邏輯電路82。
0037應(yīng)當(dāng)理解上述實施例是為了示例的目的引用的，并且本公開并不局限于上文具體顯示和描述的內(nèi)容。本公開的范圍包括上文描述的各種特征的組合和子集，也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀上文的描述后所做出的以及現(xiàn)有技術(shù)中未公開的各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種插入式適配器，其包括用于連接到主設(shè)備的第一接點；用于連接到存儲卡的至少兩個第二接點；用于連接到用戶識別模塊SIM組件的第三接點；和電路，所述電路將所述第二接點中的至少一個連接到所述第三接點以及將所述第二接點中的至少另一個連接到所述第一接點，從而通過所述存儲卡在所述主設(shè)備和所述SIM組件之間建立通信路徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適配器，其包括含有所述第一接點的連接 器，并且所述連接器被配置為與所述主設(shè)備中的主插口匹配。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適配器，其中所述連接器與SD卡標(biāo)準(zhǔn)兼容。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適配器，其中所述連接器被配置為允許所 述適配器從所述主設(shè)備中移除。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適配器，其包括存儲器插口，所述存儲器 插口包括用于接收所述存儲卡的第二接點。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的適配器，其中所述存儲器插口與micraSD 卡標(biāo)準(zhǔn)兼容。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的適配器，其中所述電路被配置為 使所述主設(shè)備能夠根據(jù)ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)通過所述存儲卡與所述SIM組件通 信。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的適配器，其中所述第二接點中的所述至少一個被配置為與所述存儲卡的天線連接通信。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的適配器，其中所述第三接點被固 定地連接到所述SIM組件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l-6任一項所述的適配器，還包括SIM插口，所述 S1M插口含有第三接點并且被配置為可移除地接收所述SIM組件。
11. 一種計算設(shè)備，其包括主設(shè)備，其包括符合第一存儲卡標(biāo)準(zhǔn)的主插口； 存儲卡，其符合第二存儲卡標(biāo)準(zhǔn)；和 插入式適配器，其包括連接器，其被配置為與所述主插口匹配并且包含用于連接到所述 主設(shè)備的第一接點；存儲器插口 ，其被配置為接收該存儲卡并且包含用于連接到所述 存儲卡的至少兩個第二接點；第三接點，其用于連接到用戶識別模塊SIM組件；和電路，其將所述第二接點中的至少一個連接到所述第三接點以及 將所述第二接點中的至少另一個連接到所述第一接點，從而通過所述 存儲卡在所述主設(shè)備和所述SIM組件之間建立通信路徑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述電路和所述存儲卡被配 置為使所述主設(shè)備能夠根據(jù)ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)由所述存儲卡通過交換消息 與所述SIM組件通信。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述消息被打包用于根據(jù)所 述第一存儲卡標(biāo)準(zhǔn)在所述主設(shè)備和所述存儲卡之間的傳輸，并且其中所 述存儲卡包括處理器，該處理器被配置為根據(jù)ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)解析并傳送 所述消息至所述SIM組件以及解析并傳送來自所述SIM組件的所述消 息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11-13之一所述的設(shè)備，其中所述存儲卡包括天線 連接，并且其中所述第二接點中的所述至少一個被配置為與所述存儲卡 的所述天線連接通信。
15. —種用于操作主設(shè)備的方法，其包括將插入式適配器插入所述主設(shè)備的主插口 ，該插入式適配器具有置 于其上的用戶識別模塊SIM組件；將存儲卡插入所述插入式適配器上的存儲器插口；和在插入所述插入式適配器和所述存儲卡之后，通過所述適配器和所述存儲卡在所述主設(shè)備和所述SIM組件之間傳送通信。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中傳送所述通信包括根據(jù)ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)通過所述存儲卡在所述主設(shè)備和所述SIM組件之間傳輸消息。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中插入所述存儲卡包括連 接所述存儲卡的天線連接從而與所述SIM組件通信。
18. —種操作主設(shè)備的方法，其包括通過插入式適配器在所述存儲卡處接收來自所述主設(shè)備的消息，其 中所述存儲卡被插入所述插入式適配器，所述消息被導(dǎo)向所述插入式適 配器上的SIM組件；和將所述消息自所述存儲卡傳送到所述插入式適配器上的所述SIM組件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述消息根據(jù)第一協(xié)議從所 述主設(shè)備被傳輸，并且其中傳送所述消息包括根據(jù)第二協(xié)議解析和傳送 來自所述存儲卡的消息至所述SIM組件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第一協(xié)議是SD協(xié)議， 而所述第二協(xié)議是ISO 7816協(xié)議。
全文摘要
一種插入式適配器(44)，其包括用于連接到主設(shè)備(20)的第一接點(46)，用于連接到存儲卡(52)的至少兩個第二接點(54，56)，和用于連接到用戶識別模塊(SIM)組件(62)的第三接點(64)。適配器中的電路(66)將第二接點中的至少一個連接至第三接點并將第二接點中的至少另一個連接至第一接點，從而通過存儲卡在主設(shè)備和SIM組件之間建立通信路徑。
文檔編號G06F13/42GK101689160SQ200880022080
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者A·莫塞克, Y·索弗爾 申請人:桑迪士克以色列公司