專利名稱：雙界面智能卡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路卡技術領域，特別是涉及一種雙界面智能卡。
背景技術：
集成電路(IC)卡是利用其內封裝的集成電路進行數據存儲與處理的信息工具。 其自誕生以來，隨著微電子技術的發(fā)展，以小巧玲瓏、存儲量大、保密性好等優(yōu)點日益受到 人們的青睞。如今，它已廣泛應用于金融、交通、社保、通信等各個領域，大大方便了人們的 生活例如，銀行的信用卡，公交系統(tǒng)使用的交通卡，醫(yī)療系統(tǒng)使用的社?？ㄒ约笆謾C中使 用的用戶身份識別(SIM)卡等等。IC卡的發(fā)展經歷了從存儲卡到智能卡，從接觸式IC卡到非接觸式IC卡直至雙 界面IC卡的過程。其中存儲卡僅包含存儲芯片，從而僅具有數據存儲功能，沒有數據處 理能力；而智能卡內集成有微處理器(MCU)，存儲器和固化在只讀存儲器中的卡內操作系 統(tǒng)(COS)，如此，其不僅具有數據讀寫與處理功能，更具有安全性高、可以離線操作等突出優(yōu) 點。接觸式IC卡通過卡片表面的金屬觸點與讀卡器進行物理連接來完成通信和數據交換； 而非接觸式IC卡通過無線通信的方式與讀卡器進行通信，而無需與讀卡器直接進行物理 連接；雙界面IC卡就是既支持接觸式數據交換又支持非接觸式數據交換的IC卡。雖然雙 界面IC卡已經取得了一定程度的發(fā)展，在許多領域也取得了較好的應用，但還遠遠未能滿 足人們的需求。例如，作為手機用戶身份識別的SIM卡，往往難以實現金融安全移動支付、室內定 位等功能；而作為以射頻識別(RFID)技術為基礎的雙界面智能卡則難以實現信息發(fā)布、數 字智能家庭等智能卡在手機中的身份識別等功能。故，如何提供一種雙界面智能卡，以實現移動通信領域與智能家庭、消防減災、信 息發(fā)布、消費娛樂或金融等領域的快速結合，而實現安全移動支付、信息發(fā)布、醫(yī)療監(jiān)控、消 費娛樂、小型對等數據庫以及定位等服務，來極大的方便人們的生活，實為當務之急。
實用新型內容本實用新型的目的在于實現雙界面智能卡之間的自組網，以實現移動通信領域與 智能家庭、消防減災、信息發(fā)布、消費娛樂或金融等領域的快速結合，從而為人們的生活提 供方便。為實現上述目的，本實用新型提供一種雙界面智能卡，應用于一個電子設備中，包 括接觸式智能卡單元，以接觸式數據交換方式與電子設備進行數據交換；ZigBee無線網 絡節(jié)點單元，基于ZigBee協(xié)議接收或發(fā)送數據；存儲單元，為用戶提供存儲空間；微處理單 元，分別電性連接于所述接觸式智能卡單元、ZigBee無線網絡節(jié)點單元和存儲單元，以管理 和訪問以上各個單元，維護數據在各個以上各個單元之間的流通。進一步的，所述接觸式智能卡單元包括電性連接的加密算法協(xié)處理器和真隨機 數發(fā)生器，以進行建權和加密處理。[0009]可見，以上所提供的雙界面智能卡，利用ZigBee無線網絡節(jié)點單元，使得該智能 卡具備了自組網的功能，從而將其應用于不同電子設備中，便可以實現移動通信領域與智 能家庭、消防減災、信息發(fā)布、消費娛樂或金融等領域的快速結合，從而為人們的生活提供 方便。另外，由于接觸式智能卡單元的存在，使得安裝了該智能卡的設備具備了身份識別和 數據安全保障能力。而存儲單元的存在使得安裝了該智能卡的設備具備了存儲用戶數據的 能力。且進一步利用以上自組網功能，便可以在消防減災等領域實現定位功能。
通過以下對本實用新型實施方式結合其附圖的描述，可以進一步理解其實用新型 的目的、具體結構特征和優(yōu)點。其中，圖1為本實用新型一實施例所提供的雙界面智能卡的結構框圖；圖2為本實用新型一實施例所提供的雙界面智能卡的一個初始化工作流程圖；圖3為本實用新型一實施例所提供的雙界面智能卡由ZigBee無線網絡節(jié)點單元 接收到信息以及待電子設備查詢的工作流程圖；圖4為本實用新型一實施例所提供的由電子設備存入用戶數據到存儲單元的工 作流程圖；圖5為本實用新型一實施例所提供的定位系統(tǒng)的原理框圖；圖6為本實用新型一實施例所提供的定位方法的流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述請參考圖1，其為本實用新型一實施例所提供的雙界面智能卡的結構框圖。如圖 所示，該雙界面智能卡(SC) 10包括接觸式智能卡單元(SCU) 101，ZigBee無線網絡節(jié)點單元 (ZffG) 102，存儲單元(SU) 103和微處理單元(MCU) 104。其中，接觸式智能卡單元101以接觸 式數據交換方式與電子設備20進行數據交換；ZigBee無線網絡節(jié)點單元102基于ZigBee 協(xié)議接收或發(fā)送數據；存儲單元103為用戶提供存儲空間；而微處理單元104則信號連接 于接觸式智能卡單元101、ZigBee無線網絡節(jié)點單元102和存儲單元103，以管理和訪問接 觸式智能卡單元101、ZigBee無線網絡節(jié)點單元102和存儲單元103，維護數據在這些單元 之間的流通。圖中的剪頭線①到⑥便示出了該雙界面智能卡10內的數據流通情況。如圖 所示，箭頭線①表示電子設備20與該雙界面智能卡10之間的數據交換通路；箭頭線⑤與 ⑥共同構成微處理單元104與接觸式智能卡單元101之間的數據交換通路；而箭頭線①與 ⑥共同構成接觸式智能卡單元101與電子設備20之間的數據交換通路，其中箭頭線①在實 際應用中往往為符合IS07816標準的總線。箭頭線③表示微處理單元104與存儲單元103 之間的數據交換通路；在實際應用中，其往往為數據總線，以通過該數據總線完成對存儲單 元103的讀寫操作。箭頭線④表示微處理單元104與ZigBee無線網絡節(jié)點單元102之間 的數據交換通路，在實際應用中，其往往為微處理單元104維護ZigBee無線網絡節(jié)點單元 102的控制總線和接收或發(fā)送經由ZigBee無線網絡節(jié)點單元102的用戶數據線。通常，微處理單元104需偵聽電子設備20與雙界面智能卡10接觸界面的通信速 率，即偵聽箭頭線①所表示的通信總線的通信速率，其如圖中箭頭線②所示。[0020]另外，接觸式智能卡單元101具備完整的智能卡功能，其往往包括加密算法協(xié)處 理器和真隨機數發(fā)生器，它們電性連接，以進行建權和加密處理，來完成安裝有此雙界面智 能卡10的電子設備的自身傳統(tǒng)命名，且可作為移動電話或者其它有相同需要的電子設備 的身份識別單元。在一實施例中，可采用意法半導體公司生產的單界面智能卡芯片ST21YXX 系列來實現。而存儲單元103往往為大容量的固態(tài)存儲單元，其內可以存儲安裝有此雙界 面智能卡10的電子設備的系統(tǒng)參數，而且可以為用戶提供一個存儲空間，以供用戶存儲所 需的文件，來部分的代替SD卡的功能。在一實施例中，可采用恒憶(Numonyx)公司的NAND 系列存儲芯片。微處理單元104是本雙界面智能卡10正常安全運行的控制中心，其管理和 訪問接觸式智能卡單元101、ZigBee無線網絡節(jié)點單元102和存儲單元103，維護數據在這 些單元之間的流通。具體包括存儲單元103管理，ZigBee無線網絡節(jié)點單元102管理，訪 問接觸式智能卡單元101，位置坐標計算以及系統(tǒng)維護等。在一實施例中，可采用意法半導 體公司生產的MCU STM32F103xx系列。ZigBee無線網絡節(jié)點單元102具備完整的ZigBee 協(xié)議，主要完成基于ZigBee網絡的自組織以及維護，節(jié)點(Grid)之間的數據交換。而電子 設備20可以是移動終端設備(例如手機、PDA等)，家用電器等生活常用設備。另，本實用新型一實施例還提供一種雙界面智能卡通信方法，其利用接觸式數據 交換方式實現雙界面智能卡與電子設備之間的數據交換，且利用ZigBee無線網絡實現雙 界面智能卡之間的數據交換。由于每個ZigBee網絡節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象(例 如其所連接的傳感器直接進行數據采集和監(jiān)控)，還可以自動中轉別的網絡節(jié)點傳過來的 數據資料。除此之外，每一個ZigBee網絡節(jié)點還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承 擔網絡信息中轉任務的孤立的子節(jié)點無線連接。而且ZigBee具有大規(guī)模的組網能力，例如 每個網絡60000個節(jié)點。因此，充分利用ZigBee網絡的自組網與大規(guī)模組網能力，可以實 現移動通信領域與智能家庭、消防減災、信息發(fā)布、消費娛樂或金融等領域的快速結合，極 大的方便人們的生活。具體請合并參考圖1與圖2至圖4 其中圖2示出了該雙界面智能卡10的一個初 始化工作流程，該流程包括以下步驟上電后，開始初始化流程；而后微處理單元(MCU) 104 配置雙界面智能卡10的偵聽接口并偵聽雙界面智能卡10與電子設備20接觸界面的通信 速率；當得到所需的通信速率值時，進入等待狀態(tài)，否則，繼續(xù)偵聽。這個初始化流程對于保 證微處理單元(MCU) 104、電子設備20和接觸式智能卡單元(SCU) 101之間以默認速率進行 通信具有重要意義。如圖3，其示出了該雙界面智能卡10由ZigBee無線網絡節(jié)點單元102接收到信息 以及待電子設備20查詢的工作流程，該流程包括以下步驟首先微處理單元(MCU) 104配置 ZigBee無線網絡節(jié)點單元(ZWG) 102和存儲單元(SU) 103 ；而后，ZigBee無線網絡節(jié)點單元 (ZffG) 102搜索ZigBee無線網絡；當搜索到ZigBee無線網絡時，核對用戶身份；當用戶身份 得以確認時，加入所搜索到的ZigBee無線網絡，接收數據；而后，將所接收的數據存入雙界 面智能卡的存儲單元(SU) 103，其便進入等待電子設備20查詢的狀態(tài)。如果電子設備20需 讀取存儲單元(SU) 103內的數據，則按協(xié)議送出數據至電子設備。如圖4，其示出了由電子設備20存入用戶數據到存儲單元(SU) 103的工作流程， 該流程包括以下步驟接觸式智能卡單元(SCU) 101接收電子設備的讀或寫請求；微處理單 元(MCU) 104解讀所述讀或寫請求；而后，微處理單元(MCU) 104根據所解讀的讀請求，從雙界面智能卡的存儲單元(SU) 103獲取對應的數據，發(fā)送至電子設備20 ；并根據所解讀的寫 請求，將對應的數據寫入雙界面智能卡的存儲單元(SU) 103。將以上實施例所提供的雙界面智能卡或通信方法應用于生活中的各個領域，例如 通信、智能家庭、消防減災、信息發(fā)布、消費娛樂或金融等領域，便可以實現安全移動支付、 信息發(fā)布、醫(yī)療監(jiān)控、消費娛樂、小型對等數據庫及定位等服務。舉例如下實施例一，在移動安全支付中的應用實現將以上實施例所提供的雙界面智能卡應用于手機中(如，置于手機的SIM卡座 中)，該電話便能夠具備支付交通費用、零售商品費用、過橋費用等功能，同時由于ZigBee 網絡提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數據 以及采用高級加密標準(AES 128)的對稱密碼，其具有高安全性。實施例二，在智能數字家庭中的應用實現將以上實施例所提供的雙界面智能卡植入家用電器、照明、門鎖、電動窗簾等家用 設施中，便能夠完成其與實施例一中的手機互聯，從而構建了一個控制網絡，實現手機對家 電等家用設施進行控制的功能，方便了人們的生活。實施例三，在信息發(fā)布中的應用實現持有實施例一所提供的手機的用戶，到達一個新的地方，比如出了地鐵站，想吃 飯，打開手機的信息接收功能，就可以得到附近商戶發(fā)布的信息，從中搜索飯店的信息，例 如，特色菜、價格、具體的行車路線圖等。實施例四，在消費娛樂中的應用實現多名持有實施例一所提供的手機的用戶，利用ZigBee的自組織網絡技術，在任何 地點、任何時間進行互動游戲，如，打麻將，撲克牌等聯機游戲。實施例五，在醫(yī)療監(jiān)護中的應用實現利用實施例一所提供的手機作為個人網絡[PAN]的中心控制終端，實現對自身各 種醫(yī)療設備[具備ZigBee網絡節(jié)點]的信息監(jiān)視。實施例六，在消防減災中的應用實現實現在這個領域的應用，需要有兩個條件第一個條件是需具有安裝了具備 ZigBee功能的各種火災傳感器(例如，煙感、紅外、溫度等傳感器)]，并且這些傳感器自身 的位置固定；第二個條件是植入了以上實施例所提供的雙界面智能卡的對講機，其往往由 消防人員持有，例如，實施例一所提供的手機。這樣，在一個高層建筑物內安裝了上述的消 防傳感器，就可以在火災發(fā)生時，消防指揮中心及時得到持有對講機的消防人員、持有實施 例一所提供的手機的受困人員的位置信息，以便及時提供給消防人員提供救火和救助受困 人員的正確位置信息。當然，這只是定位服務的一種十分有效的應用，本實用新型并不限制于在消防減 災中的定位應用，也可以用于其他定位領域。下面詳述利用本實用新型實質所得到的定位系統(tǒng)與定位方法。請參考圖5，其為本 實用新型一實施例所提供的定位系統(tǒng)的原理框圖。如圖所示該系統(tǒng)包括多個參考節(jié)點(在 此以9個為例，分別用標號1到9表示)，這些參考節(jié)點均包括ZigBee無線網絡節(jié)點單元； 還包括至少一個未知節(jié)點U，此未知節(jié)點U往往包括以上所述的雙界面智能卡10，即包括 ZigBee無線網絡節(jié)點單元(ZWG) 102，從而該未知節(jié)點U通過其ZigBee無線網絡節(jié)點單元
6(ZffG) 102與多個參考節(jié)點1-9的ZigBee無線網絡節(jié)點單元構建ZigBee無線網絡，獲取所 述多個參考節(jié)點1-9的位置信息(XI，Yl) "(X9, Y9)、接收信號強度RSS I以及指示鏈路的 連接質量LSI信息，從中得到自身的相對位置信息(x，y)；信息中心C，信號連接于所述參考 節(jié)點1-9與未知節(jié)點U，并接收某一所述參考節(jié)點(例如參考節(jié)點5)的位置信息以及未知 節(jié)點U的相對位置信息(x，y)，并根據所接收到的信息實現對未知節(jié)點的定位，即獲取未知 節(jié)點U的位置信息(X，Y)。通常，未知節(jié)點U是利用微處理單元(MCU) 104對所述多個參考 節(jié)點的位置信息(Χ1，Υ1)_(Χ9，Υ9)、接收信號強度RSSI以及指示鏈路的連接質量LSI信息 進行解三角函數得到自身的相對位置信息(X，y)。相應的，本實用新型還提供一種定位方法，應用于以上系統(tǒng)中，實現對未知節(jié)點U 的定位，如圖6所示，包括如下步驟Sl 在參考節(jié)點與未知節(jié)點之間構建ZigBee無線網絡；S2:獲取多個參考節(jié)點的位置信息、接收信號強度以及指示鏈路的連接質量信息 并計算出未知節(jié)點的自身相對位置信息；S3 根據某一所述參考節(jié)點的位置信息以及未知節(jié)點的相對位置信息，定位未知 節(jié)點。通常，所述計算未知節(jié)點的自身相對位置信息的方法為解三角函數。綜上所述，以上實施例所提供的雙界面智能卡，利用ZigBee無線網絡節(jié)點單元， 使得該智能卡具備了自組網的功能，從而將其應用于不同電子設備中，便可以實現移動通 信領域與智能家庭、消防減災、信息發(fā)布、消費娛樂或金融等領域的快速結合，從而為人們 的生活提供方便。另外，由于接觸式智能卡單元的存在，使得安裝了該智能卡的設備具備了 身份識別和數據安全保障能力。而存儲單元的存在使得安裝了該智能卡的設備具備了存儲 用戶數據的能力。且進一步利用以上自組網功能，便可以在消防減災等領域實現定位功能。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化 或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權 利要求的保護范圍為準。
權利要求一種雙界面智能卡，應用于一個電子設備中，其特征是，包括接觸式智能卡單元，以接觸式數據交換方式與所述電子設備進行數據交換；ZigBee無線網絡節(jié)點單元，基于ZigBee協(xié)議接收或發(fā)送數據；存儲單元，為用戶提供存儲空間；微處理單元，分別電性連接于所述接觸式智能卡單元、ZigBee無線網絡節(jié)點單元和存儲單元，以管理和訪問以上各個單元，維護數據在各個以上各個單元之間的流通。
2.根據權利要求1所述的雙界面智能卡，其特征是，所述接觸式智能卡單元包括電性 連接的加密算法協(xié)處理器和真隨機數發(fā)生器，以進行建權和加密處理。
專利摘要本實用新型揭露一種雙界面智能卡，涉及集成電路卡技術領域。雙界面智能卡應用于一個電子設備中，包括接觸式智能卡單元，以接觸式數據交換方式與所述電子設備進行數據交換；ZigBee無線網絡節(jié)點單元，基于ZigBee協(xié)議接收或發(fā)送數據；存儲單元，為用戶提供存儲空間；微處理單元，分別電性連接于所述接觸式智能卡單元、ZigBee無線網絡節(jié)點單元和存儲單元，以管理和訪問以上各個單元，維護數據在各個以上各個單元之間的流通。所述接觸式智能卡單元包括電性連接的加密算法協(xié)處理器和真隨機數發(fā)生器，以進行建權和加密處理。
文檔編號G06K19/07GK201638248SQ201020123978
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權日2010年3月5日
發(fā)明者周福泉 申請人:南通贊潤電子標簽有限公司