专利名称：通用智能卡及其应用系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能卡领域，尤其是一种具有多种分区的通用智能卡 及其应用系统。
背景技术：
智能卡将具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片镶嵌于 塑料基片中，涉及到微电子技术、计算机技术和信息安全技术等，智 能卡的出现提高了人们生活和工作的现代化程度。但是目前各类智能
卡存在以下缺点1对于每一类智能卡，它的功能一般都限制在有限 的应用领域内(例如公交卡、餐卡、门禁卡、医疗卡)，或者只能 在一定地域内通用(例如校园一卡通，公司一卡通)。可以看出对于 以往的这些智能卡，他们的使用都是有局限性的，数目繁多的各种IC 卡既容易丟失，也不容易携带。2不具备对电脑、家用电器等电子设 备进行个性化设置的功能。3安全性方面也让人担忧，如果智能卡丢 失就有丢失个人信息以及被人盗卡消费的危险。
发明内容
本发明所解决的技术问题体现在如下方面 1具有普适性(ubiquity)
通用智能卡将人们从多卡缠身的生活中解放出来，能够实现一般 IC卡的各种功能，另外由于此卡可以与互联网相连的特性，能够满足 人们从网上购物、刷卡消费到医疗、社保等各种需求，并且打破地域 的限制。
2携带个性化设置信息
使人们无论身在何处都可以按照自己的习惯对电脑、家用电器等电子设备进行个性化设置。本发明的创新点在于此卡携带个性化设置 及操作系统，使得电脑、家用电器、电子设备等能够根据每个持卡者 的不同特点提供服务。
3通过生物识别技术提高卡的安全性
通过生物识别技术(例如指紋识别)，保证只能本人才能够使 用此通用智能卡。
根据本发明技术方案的一个方面，包括一种通用智能卡，功能上 可分为若干区域，其特征在于，这些区域分别为个性化设置及操作系 统区，个人信息区，身份认证区，存储区，生物识别区。
所述生物识别区为指紋识别区。
所述智能卡是接触式IC卡。
所述智能卡是非接触式IC卡。
所述操作系统为便携式操作系统，不论电脑上是否有硬盘，插入 此卡后，该操作系统都可以自动运行。 所述存储区为Flash存储区。 所述身份认证能实现Key的功能。
根据本发明技术方案的另一方面，包括一种通用智能卡应用系统， 该系统包括所述的通用智能卡，以及中心数据库、证卡管理中心。
所述个性化设置用于对所述系统进行个性化设置。 所述的通用智能卡应用系统，其特征在于，所述个人信息区用于 记录对应于所述系统的个人信息。
通用智能卡的主要功能包括
1能够放入手机中或者与电脑相连，从而接入到互联网，进行网 上消费和身份认证，可以实现Key的功能。
2携带个性化设置及操作系统。通用智能卡可以按照用户的使用 习惯对电子设备进行个性化设置；可以在电脑或者半棵机(不带硬盘的电脑)上，自动运行其自带的操作系统和个性化软件，
3具有一般射频IC卡的芯片和线圏，无论是将此卡放入手机中时 还是单独使用都可以实现射频IC卡的功能，进行各种射频识别操作。 从这个意义上讲此卡完全可以实现目前所有的射频IC卡的功能比如 说食堂餐卡，公交卡，水卡，社保卡，医疗卡等。
4此卡有一个专门用于记录个人信息的存储区，包括个人地址， 生日，住址，电话，病历，社保信息等。
5此卡有一个专门供用户保存数据的存储区，此区实现了移动硬 盘的功能。
6生物识别。鉴于此卡功能如此强大并且包含了个人的隐私信息， 为了防止丢卡给持卡人造成不必要的麻烦和损失，用户在使用此卡时 必须通过上面的生物识别系统进行验证，验证通过才能够使用此卡的 部分重要功能。
一个人只要带着这张智能卡，就等于随身带着他的移动硬盘和操 作系统、个性化软件、钥匙、钱包、医疗卡、社保卡、病历、公交卡、 餐卡等IC卡和身份证明(通用智能卡系统结构图，如图2所示)。
本发明具有以下技术效果。 未来通用智能卡时代的典型生活
一大早醒来，你将智能卡与数字家庭管理系统相连，家用电器就 可以按照卡中的个性化设置进行工作。比如电视机可以读取卡中有关 于电视频道的个人设定信息，开始播放你喜欢看的节目和频道等。
出门去上班，将此卡放入手机中既可以在去公司的路上用手机上 网浏览新闻资讯，收发邮件，网上消费等，还可以用手机去刷公交车 费、出租车费、门禁以及上班打卡机。对于开车上班的人，这张卡不 仅是你的车钥匙，还能够个性化设置车上的电子设备。
将此卡接到电脑上，即使是无硬盘的半棵机也可以启动智能卡中 自带的操作系统和各种应用软件。使用这张智能卡，在不同的电脑上工作学习时，再也不用重新进行个人设置和软件安装。社交中，你再 也不需要带着厚厚的名片夹，只需要用双方的手机红外装置进行读写 和接收即可。每个人的名片信息可以存储在此卡中，方便安全、节约
成本且便于查询。无论是手机、mp3还是电脑等电子设备都可以方便 的读取这个智能卡上存储的信息。
每个月到了交水费和电费的时候，卡中设定的程序就会自动提醒 您，这时候只需要用手机或者电脑接入互联网，凭此卡的身份认证功 能上网缴费即可。网上交易时，可以凭借此卡进行身份认证。
当你去外地或者出国时，基于这张智能卡能够接入互联网的功能， 所有你在本地能做的事情在外地及国外仍然可以进行。你可以在国外 用这张智能卡作为消费时的身份认证，再也不需要出国前兑换外币。 在国外公交车、地铁一样可以刷卡，去任何一家医院就诊时，素未蒙 面的医生都能够立刻了解你的病情以及你的家族病史。
去医院看病，只需要带着这张卡就可以就诊和交费，人们再也不 用填写任何单据和病历也不用携带现金。那些在意外事故中受伤的人 们，被救护车送到任何一家医院，医生都可以快速的读出他所带的智 能卡上的信息，了解他的血型过敏原等信息，在第一时间内为患者治 疗。
图l是本发明的通用智能卡结构图2是本发明的通用智能卡系统结构图。
图l中l.是通用智能卡的个人信息区，存储个人的姓名、住址、 电话等个人详细信息。2.是通用智能卡的身份认证区，这个区通过全 球唯一的身份标识，实现身份认证功能，例如将此卡通过USB转换设 备与电脑连接时就相当于一个Key。 3. Flash存储区，用户可以自由 存储信息，其作用相当于U盘。4.个性化设置和操作系统区，这个区 具有用户的个性化操作系统、各种应用软件以及对各种数字产品(例 如数字家庭等电子设备)的个性化设置程序。5生物识别区，通过生物识别技术，鉴别是否本人使用该卡，如果生物信息不符合，则不启 动此卡的一切功能。
图2中6中心数据库，对每个人的身份认证，医疗，保险等重 要信息作了备份。7.证卡管理中心，负责对通用智能卡的集中管理， 进行用户卡片的发放，充值，挂失，解挂，换卡，查询等。8数字家庭管理系 统。9手机、PDA等移动设备。10门禁系统。11消费、缴费系统。 12公交系统。13医疗社保系统。14个人电脑、笔记本等终端。15其 他系统。16 Internet互联网。
图3是通用智能卡物理结构图。其中17 EPROM, 18 RAM, 19 ROM, 20 CPU, 21射频收发电路，22 Flash存储芯片，23生物 识别芯片。
图4是通用智能卡与电脑相连示意图。通用智能卡可以直接插入 电脑或者通过adapter与电脑相连。其中24电脑主机，25通用智 能卡，26USB适配器。
图5是网上交易身份认证、电子签名系统示意图。其中27为电 脑、手机、PDA等终端，28为通用智能卡。
图6是后台系统数据库结构图。其中29为中心服务器，30-34为 各种应用服务器。
具体实施例方式
本发明通用智能卡在应用上分为个人信息区(1 )，身份认证区(2 )， 存储区(3)，携带个性化设置及操作系统区(4)，生物识别区(5) 五大区域。
在物理上由中央处理器CPU (智能安全芯片+控制芯片)(20)、 EEPROM (17)、随机存储器RAM (18)以及固化在只读存储器 ROM中的片内操作系统COS(Chip Operating System) ( 19 )、射频 收发电路(21) 、 Flash存储芯片(22)、生物识别芯片(23)等部分 组成，如图3所示。
智能安全芯片+ EEPROM、随机存储器RAM以及固化在只读存储器ROM中的片内操作系统COS(Chip Operating System)组成了网 上支付身份认证和电子签名功能，采用基于PKI的数字证书体系进行 身份认证。身份认证区保存用户数字证书。当通过转换设备(26)将 此卡与电脑相连(如图4)或者内置在PDA和智能手机(27)中连入 互联网络，进行网上交易等电子商务活动的时候自动运行身份认证系 统，通过数字证书进行身份识别(如图5)。
射频智能IC卡功能由CPU控制芯片、随机存储器RAM以及固 化在只读存储器ROM中的片内操作系统COS(ChiPOperatingSystem) 十射频收发电路组成。当进行小额消费、身份识别等行为的时候，通过 射频读卡器读取射频卡的信息完成整个动作，智能卡和后台系统(例 如医疗系统、餐卡系统)的数据交换通过射频收发电路完成。
对于该通用智能卡的通用存储部分，通过闪存盘控制芯片来控制。 采用AUTORUN技术，包括Autorun空间和存储空间两大部分。其 中存储空间可以直接用于个人资料的储存(闪存盘功能)。Autorun 空间内置了独立的操作系统和个性化设置，当插入电脑的时候可以自 动运行操作系统和内置的各种应用软件。
当连接电脑的时候，Autorun空间和身份认证是并行运作的，需 要身份认证的时候，自动调用相应部分。认证之后，可以直接使用相 关Automn空间和存储空间的内容。
生物识别区(例如指紋芯片)是用来取代传统密码来保证通用智 能卡本身的安全使用。该生物识别信息数据库和前述的应用数据库有 数据连接和交换。
通用智能卡应用系统后台服务器如图6所示
通用智能卡无论是通过RF射频功能的应用，还是通过USB适配 器连接到互连网上的应用，其相应的应用系统后台服务器通过中心服 务器(29)整合在一起，各数据库保证实时同步，在进行各种相应的 商务活动时，后台服务器里的数据及智能卡本身个人信息保持同步变 更。
通用智能卡应用系统中的证卡管理中心(7)提供了五大子模块功能，基本信息设置、帐户卡管理、基本信息查询、曰常报表查询、设备
控制。证卡管理中心(7)为持卡人开户配卡，其用户的个人信息等数 据导入中心数据库(6)，然后持卡人便可以到通用智能卡各个业务应 用子系统中进行消费，身份验证等操作。
例如门禁系统(10):门禁系统是一个实时的网络系统，持卡 人只需将卡片在门禁控制器上晃动一下，即可实现出入监控的功能， 同时系统将所发生的各种事件日志进行数据记录，用户可通过相应模 块进行查询、统计和处理。门禁权限的管理对IC卡进行进行相关的 权限的设置，赋予或撤销相关的门禁权利，从而实施对门禁权限的管 理；由数据库服务器向相关的门禁器发出相关的信息，这样相关的用 户就可以拥有或者失去了出入大门的权限。
餐饮消费系统是消费系统(11)的其中一个具体应用在TCP/IP 组网方式下，完成餐饮POS机硬件初始化和ip设置后，就可以通过 餐饮收费系统来完成软件初始化(初始化的参数有设备的id号、黑名 单信息、餐段时间、菜单信息、餐消费限额、菜单按键金额、定值消 费金额等)。
消费终端操作实现了对餐饮POS机的数据采集和参数下发的功 能。采集完餐饮POS机的数据后，就能进行营业统计。系统还可以实 现餐饮POS机自动的数据采集和参数下发。系统提供的人员消费统 计，可以查询个人的消费报表。
网上交易和缴水电费是图2中消费、缴费系统(11)的另一个具 体应用，在这个应用中通用智能卡作为网上电子签名和身份认证的工 具，通过非对称密钥算法对网上数据进行加密、解密和数字签名，确 保网上交易的保密性、真实性、完整性和不可否认性，具体应用模式 如图5所示。
权利要求
1.一种通用智能卡，其存储空间分为若干区域，其特征在于，这些区域分别为个性化设置及操作系统区，个人信息区，身份认证区，存储区，生物识别区。
2. 根据权利要求1所述的通用智能卡，其特征在于，所述生物识 别区为指紋识别区。
3. 根据权利要求1或2所述的通用智能卡，其特征在于，所述智 能卡是接触式IC卡。
4. 根据权利要求1或2所述的通用智能卡，其特征在于，所述智 能卡是非接触式IC卡。
5. 根据权利要求l所述的通用智能卡，其特征在于，所述操作系 统为便携式操作系统，不论电脑上是否有硬盘，插入此卡后，该操作 系统都可以自动运行。
6. 根据权利要求l所述的通用智能卡，其特征在于，所述存储区 为Flash存储区。
7. 根据权利要求l所述的通用智能卡，其特征在于，所述身份认 证区能实现USB Key的功能。
8. —种通用智能卡应用系统，该系统包括如权利要求1 — 7任何 一项所述的通用智能卡，以及计算才几中心、证卡管理中心以及相应的 软件系统。
9. 根据权利要求8所述的通用智能卡应用系统，其特征在于，所 述个性化设置用于对所述系统进行个性化设置。
10. 根据权利要求8或9所述的通用智能卡应用系统，其特征在 于，所述个人信息区用于记录对应于所述系统的个人信息。
全文摘要
通用智能卡及其应用系统，本发明的通用智能卡在应用上分为携带个性化设置及操作系统区，个人信息区，身份认证区，存储区，生物识别区五大区域。此卡能够满足人们从网上购物、刷卡消费到医疗、社保等各种需求，并且打破地域的限制。使人们无论身在何处都可以按照自己的习惯对电脑、家用电器等电子设备进行个性化设置。本发明的创新点在于此卡携带个性化设置及便携式操作系统，使得电脑、家用电器、电子设备等能够根据每个持卡者的不同特点提供服务；能够接入互联网的特性，使得通用智能卡和其他卡相比具有更加广泛的应用；通过生物识别技术(例如指纹识别)，提高了智能卡的安全性。
文档编号G07F7/08GK101315675SQ20071010581
公开日2008年12月3日 申请日期2007年5月31日 优先权日2007年5月31日
发明者陆向谦 申请人:陆向谦