一种具有无线sim传输功能的手表手机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于移动通信终端领域。具体地说，本发明涉及一种具有无线s頂传输功能的手表式手机，使得其它手机可以通过无线传输，使用手表手机的S頂卡接入蜂窝移动通信网络。
【背景技术】
[0002]随着智能手机的功能变得越来越强大，其在人们的生活中也越来越重要，人们通过智能手机完成更多的应用。除了用于基本的语音通话和文字消息外，还有如观看视频，浏览照片，浏览网页等。这些应用的广泛使用使得智能手机的屏幕和体积就变得越来越大，对手机的随身便携性提出了挑战，有时候随身携带一个大体积的智能手机就不方便。为了便于随身携带，现有市场中出现了一种手表式手机，这种穿戴式的手表手机的主要优点是便于用户戴在手腕上而和用户随时随地同在。大体积的智能手机和穿戴式的手表手机可以满足用户在不用应用场景的需求，但是对于用户来说，它们是两个彼此独立的手机，两个手机需要插入两个不同的S頂卡在其中才能够接入移动通信网络，因而具有两个不同的电话号码。
[0003]在现有的技术实施方案中，无论是智能手机还是手表手机(包括其它一些能够接入蜂窝移动通信网络的用户终端设备如移动固话，平板电脑，笔记本电脑等，以下都简称手机)，在其中都有一个S頂卡卡座，当S頂卡插入卡座的卡槽后，卡座的触点就和S頂建立了电路连接，手机的基带模块就能够读取SIM卡中的数据，接入移动通信网络。S頂卡和手机之间的接口是标准的智能卡一终端设备接口，满足IS0-7816定义的传输协议和ETSI TS102 21L3GPP TS 11.11等定义的电信应用协议。这样的标准接口使得任何一个S頂卡都可以插入任何一个手机使用，方便了用户对使用手机的选择。但是在用户使用手机的过程中，S頂卡需要一直固定在手机内部，并且被一个手机独占使用。
[0004]为了手机更方便地使用S頂卡，在中国发明申请201410452312.6 “一种智能的分离式SIM卡卡座设备及通信方法”中，公开了一种在手机和SIM卡之间的中间设备，即智能型S頂卡卡座设备。使用智能型S頂卡卡座，手机和S頂卡之间的通信可以不用通过手机SIM卡座的触点电路连接，而是通过智能型S頂卡卡座设备转发通信而间接地完成。也就是说，智能型S頂卡卡座可以是手机和S頂卡之间的数据交换的传输中继，并且这个数据的转发传输中继可以是无线通信。在中国发明申请201410495484.1 “一种通信终端设备和S頂卡之间的无线接口及功能实现”中，更进一步公开了一种无线传输协议，使得这种数据转发的传输差错和传输时间延迟都在S頂卡传输协议标准的容许范围之内。这样，在S頂卡和网络双方看来，这个中间的数据转发通信过程就是透明的，它们都不会觉察到其存在。对现有的移动用户身份认证鉴权过程和网络接入安全控制机制没有任何的影响，很好地兼顾了现有无线通信网络的安全性以及手机和S頂卡之间无线传输接口的方便性。
[0005]在中国发明申请201510056027.7 “多个通信终端无线共享S頂卡的方法及设备”中，公开了一种通信方法和设备，使得多个手机可以通过无线通信接口，使用同一个SIM卡接入移动通信网络，为用户的手机使用提供更方便的选择。特别地，在智能型S頂卡卡座设备中增加移动通信的功能，使得智能型SIM卡卡座设备成为一个完整的移动通信设备，通过插入其中的SIM卡，接入移动通信网络，为用户提供服务。智能型SIM卡卡座设备本身具有和S頂卡之间的电路连接，可以读取其中的用户身份认证数据，除此之外，智能型S頂卡卡座设备还具有无线通信接口，使得其它手机可以通过无线通信的方式，读取S頂卡的用户身份认证数据而接入移动通信网络。
[0006]本发明的主要目的就是公开了一种具有无线S頂传输功能的手表式手机，在现有市场中的手表式手机的基础上，通过增加智能型SIM卡卡座设备的功能模块，使得在对手表手机的现有功能(接打电话，收发信息等)没有影响的情况下，能够无线地共享插入其中的S頂卡。其它的手机通过插入在其S頂卡插槽的通信终端接口设备(详细的技术实施方案在在中国发明申请201410735422.3“一种通信终端和S頂卡无线数据传输的终端接口设备”中公开)，应用无线S頂传输，就可以接入到移动通信网络，为用户提供移动应用服务。本发明还包括运行在智能型S頂卡卡座设备的功能模块上的程序，可以实现部分的S頂卡功能，代替SIM卡和手机进行数据交换。例如，把部分SIM卡数据存储在本地，当需要的时候就从本地读取而直接回复给手机。只有那些不能被外部设备读取的S頂卡内部数据，例如用于用户身份认证的鉴权密钥和鉴权密码算法，才需要每次从S頂卡读取。该运行的程序还可以部分代替手机和S頂卡进行数据交换，例如，向S頂卡发出控制命令，读取或者写入/更新S頂卡的基本文件的数据。另外，本发明还通过标准的S頂卡应用工具包(STK，SIM Applicat1n Toolkit)，在手表手机中，利用手表手机现有的用户界面，建立S頂卡应用工具的功能菜单，提供智能型S頂卡卡座设备的人机交互界面，使得用户在使用过程中可以在手表手机中设置个性化的数据。例如，为了保障S頂卡的数据安全，其它手机通过无线接口读取手表手机中S頂卡的数据时，需要一个身份认证鉴权过程，就使用用户设定的用户鉴权密码，而用户鉴权密码就可以通过SIM卡应用工具的功能菜单进行输入设置。
【发明内容】
[0007]和所有的手机一样，在手表手机内部的无线基带S頂卡接口，有一个S頂卡卡座，使得SIM卡插入卡座后，其相应触点就能够和无线基带模块建立电路连接。本发明的手表手机是在其无线基带S頂卡接口和S頂卡卡座之间，增加一个微控制器(MCU，Micro-Controller Unit)成为他们之间的中间设备。微控制器本身是一个独立的单片机，具有中央处理器(CPU)，随机存储器(RAM)，固定存储器闪存(flash)，通用输入输出接口(GP10，General Purpose Input/Output)，在其上可以独立地运行程序。除此之外，微控制器还具有无线通信功能，使得可以作为无线SIM传输的无线接口。在现有市场中，有许多片上系统(SoC，System on Chip)芯片就具有这样的功能，例如，挪威Nordic公司的蓝牙片上系统芯片nRF51822就是这样的一个微控制器，该芯片具有一个ARM Cortex M0作为中央处理器内核，还具有2.4G的无线通信接口。微控制器的主要功能就是实现智能型S頂卡卡座设备的功能，在多个手机和一个S頂卡之间建立数据通信的传输中继(有线连接或无线接口)，使得手表手机和其它的手机可以时分复用(分时间片段的分别使用)同一个S頂卡的物理通信连接。
[0008]图1是本发明的具有无线传输功能的手表手机的功能模块及其连接图，具有如下的功能连接:
[0009]1.微控制器的电源供应VCC直接连接于手表手机电源接口，例如直接由手表手机的电池供电，或者其它的独立电源接口，而不是由手表手机无线基带模块的SIM卡接口的电源供电。这样，使得微控制器获得独立的电源供应，而不依赖于手表手机SIM卡接口的电源供应情况。因为现有的手机SIM卡接口只是在其无线基带模块处于工作状态时，才向其S頂卡接口供电。这样，即使本发明的手表手机的无线基带模块处于关闭状态，微控制器还可以处于工作状态，其它的手机也可以通过无线通信接口连接于微控制器。
[0010]2.微控制器的输入输出接口连接于手表手机无线基带模块的S頂卡接口的相应接口，包括数据输入输出10接口，时钟信号CLK接口，重置信号RST接口共三个接口。手表手机S頂卡接口的编程电压VPP接口可以不用连接，直接做悬空处理。这些接口具有如下的功能:
[0011]1.数据10接口既可以作为微控制器的输入口，使得微控制器可以读取手表手机SIM卡接口的数据，接收手表手机发给S頂卡的命令或者数据；也可以作为微控制器的输出口，使得微控制器可以给手表手机回复数据。在手表手机看来，通过和微控制器的10接口的数据交换，就代替了和S頂卡数据10接口的数据交换，使得手表手机的S頂卡接口能够获得接入移动通信网络所需的S頂卡数据。
[0012]2.时钟信号CLK接口是作为微控制器的输入口，用于接收手表手机S頂卡接口的时钟信号。现有的S頂卡为了节省功率消耗，都支持时钟停止模式，也就是说，在通常情况下，手机的S頂卡接口是没有时钟信号输出的，只有当手机的S頂卡接口和S頂卡进行数据交换(称为一个命令会话)时，才输出时钟信号。微控制器本身作为一个独立的完整功能的单片机，是不需要SIM卡接口的时钟信号就能够运行的。但是由于手表手机的发出的每一个命令会话之前，都要首先输出时钟信号，因此当微控制器的时钟信号CLK接口检测到手表手机有时钟信号输出的时候，就启动相应的程序，读取手表手机发送给SIM卡的命令会话。也就是说，手表手机的时钟信号虽然不是作为微控制器的时钟输入信号而使用的，但是其可以作为一个驱动事件而触发手表手机和SIM卡的命令会话周期。
[0013]3.重置信号RST接口是作为微控制器的输入口，用于接收手表手机S頂卡接口的重置信号。当手表手机开机接入移动通信网络时，要向其S頂卡接口输出重置信号，重新启动SIM卡开始工作。或者手机在和SIM卡进行数据交换的过程中，由于错误而需要重启S頂卡时，也要输出一个重置信号。当微控制器检测到手表手机输出重置信号时，就在其数据10接口回复给手表手机手机重置回复应答(ATR，AnsWer To Reset) 0这样使得在手表手机看来，就收到了 SIM卡的重置回复应答，可以继续进行和S頂卡的数据交换。
[0014]通过微控制器和手表手机S頂卡接口相应接口的直接电路连接，微控制器相对于手表手机来说，就是一个全功能的S頂卡。虽然微控制器本身不具有S頂卡内存储的有关移动通信用户的身份认证与鉴权的数据，但是它可以通过和S頂卡的接口而读取其相关数据而回复给手表手机，而这样一个过程对于手表手机来说时透明的，时它所不知道的。所以，微控制器的功能就是代替S頂卡，