专利名称：智能读卡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能读卡器。此外，还涉及包括所述智能读卡器和无线通讯设备的系统。此外，本发明涉及所述系统中的方法。
背景技术：
最近，智能读卡器的应用日益广泛。两种常见的应用是用智能卡付款和用智能卡识别人(或设备)。适合付款的智能卡通常称为芯片卡(chip card)或电子钱包，适合电子识别的智能卡称为身份证。
智能卡就是所谓的处理器卡(
图1)，包括一个微处理器和一个存储器。通常，微处理器和存储器是利用集成电路(IC)实现的，位于智能卡11内部，外部可见的连接器22下面。
要使用智能卡，必须将其插入智能读卡器中。例如，在电子钱包的情况下，可以使用ATM中的智能读卡器将钱存在卡上。通过将智能卡插入售货点的智能读卡器可以付款；读卡器将从卡上存储的余额中扣除付款额。
欧洲专利申请出版物EP 1 041 520 A2说明了一种装置(图2)，其中在钱夹9中集成有智能读卡器10。该装置是为了使利用移动通讯终端8进行的购物活动能够使用电子钱包11进行电子支付而设计的。电子钱包(智能卡)11插入集成在钱夹9中的智能读卡器10。在钱夹9中存在一个从智能读卡器10到蓝牙(Bluetooth)收发器14的连接13。蓝牙收发器14通过蓝牙连接与移动通讯终端8中的另一个蓝牙收发器15通讯。移动通讯终端8通过蜂窝网16连接到因特网服务器17请求付款。付款数据通过蜂窝网络连接16发送到移动通讯终端8。利用蓝牙收发器15，移动通讯终端8建立与钱夹9中的蓝牙收发器14的蓝牙连接12。付款数据通过连接13从蓝牙收发器14传输到智能读卡器10，智能读卡器10将从电子钱包11中的余额上扣除购物款额。
根据专利申请出版物EP 1 041 520 A2，智能读卡器10包括一个处理器和一个存储器。此外，智能读卡器10包括一个串行接口，用于通过智能读卡器10和蓝牙收发器14之间的连接13以串行格式传输数据。智能读卡器和蓝牙收发器14之间的连接13可以通过扁平软电缆实现。
蓝牙收发器14包括一个ASIC(专用集成电路)，该ASIC包括一个处理器。此外，蓝牙收发器14包括一个存储器和RF部件，在2，4GHz波段发射和接收数据。
专利申请出版物EP 1 041 520 A2中描述的智能读卡器和蓝牙收发器因为具有处理器和存储器，所以能耗较高。此外，它们要求相当大的空间。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种智能读卡器，包括读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡，以及在智能读卡器和智能卡之间交换信息；和短距离通讯部件，耦合到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器和其外部的无线通讯终端之间交换信息，所述短距离通讯部件包括一个处理单元，用于控制该短距离通讯部件，其中短距离通讯部件中包括的所述处理单元配置为除了控制短距离通讯部件的操作外，还控制读卡器部件的操作，智能读卡器配置为利用一组协议层与无线通讯终端和智能卡通讯，该组协议层至少包括一个应用层和一个传输层，其中所述短距离通讯部件配置为从无线通讯终端接收一个应用层级指令，且所述处理单元配置为将应用层级指令转换为传输层级指令，以便执行向智能卡传输，并通过读卡器部件向智能卡传输转换的传输层级指令。
优选地，所述短距离通讯部件为蓝牙芯片，包括一个蓝牙收发器。可选地，所述短距离通讯部件包括另一种短距离RF收发器，如WLAN(无线局域网)收发器。在优选实施例中，读卡器没有自己的处理单元(也没有存储器)；相反，控制读卡器部件和短距离通讯部件操作的软件在位于蓝牙芯片上的单个处理单元中运行。在优选实施例中，智能读卡器软件存储在智能读卡器中的蓝牙芯片上的单个存储器中。蓝牙芯片是集成电路。
所述智能卡为电子卡，最好包含可以用于支付或识别应用中的数据。在一个优选实施例中，智能卡是付款卡/电子钱包，包括电子形式的钱和/或支付单位。可选地或另外，智能卡可以包含用于电子识别人或设备身份的数据。其可以是付款和识别组合的卡。
根据本发明的第二方面，提供了一种智能读卡器，包括读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡，以及在智能读卡器和智能卡之间交换信息；和短距离通讯部件，耦合到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器和其外部的无线通讯终端之间交换信息，所述短距离通讯部件包括一个处理单元，用于控制该短距离通讯部件，其中短距离通讯部件中包括的所述处理单元被安排来除了控制短距离通讯部件的操作外，还控制读卡器部件的操作。
根据本发明的第三方面，提供了一种智能读卡器，包括读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡，以及在智能读卡器和智能卡之间交换信息；和短距离通讯部件，耦合到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器和其外部的无线通讯终端之间交换信息，所述短距离通讯部件包括一个RF集成电路，用于发送和接收RF信号，和一个基带集成电路，耦合到所述RF集成电路，用于处理基带信号，所述基带集成电路包括一个处理单元，该处理单元除了处理基带信号外，还控制RF集成电路的操作，从而基本上控制整个短距离通讯部件的操作，其中基带集成电路中包括的所述处理单元被安排来除了控制短距离通讯部件的操作外，还控制读卡器部件的操作。
根据本发明的第四方面，提供了一种系统，包括一个无线通讯终端和一个智能读卡器，所述无线通讯终端包括一个短距离收发器，所述智能读卡器包括读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡，以及在智能读卡器和智能卡之间交换信息；和短距离通讯部件，耦合到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器和所述无线通讯终端的短距离收发器之间交换信息，智能读卡器的所述短距离通讯部件包括一个处理单元，用于控制该短距离通讯部件，其中所述智能读卡器的短距离通讯部件中包括的所述处理单元被安排来除了控制短距离通讯部件的操作外，还控制智能读卡器的读卡器部件的操作。
无线通讯终端表示适合短距离无线通讯的任何类型的电子设备。优选地，其为蜂窝网络移动终端，包括一个短距离RF收发器。可选地，无线通讯终端可以是PC电脑、便携式电脑、或包括短距离RF功能的多媒体终端。
根据本发明的第五方面，提供了一种方法，用于在一个系统内交换信息，该系统包括一个无线通讯终端和位于其外部的一个智能读卡器，通过短距离无线RF连接方式连接，所述智能读卡器用于以可拆卸连接方式接受一个智能卡，所述方法包括所述无线通讯终端、智能读卡器、和智能卡实现一组协议层，该组协议层至少包括一个应用层和一个传输层；根据所述协议层在所述无线通讯终端、智能读卡器、和智能卡之间通讯，该通讯的方式为所述方法包括在无线通讯终端中产生一个应用层级指令；通过短距离无线连接，从无线通讯终端将所述应用层级指令传输到智能读卡器；在智能读卡器接收该应用层级指令；在智能读卡器中将该应用层级指令转换为传输层级指令，以便执行向智能卡传输；将所述转换的传输层级指令从智能读卡器传输到智能卡。
根据本发明的智能读卡器可以实现为相当小的尺寸。其可以为独立的单元，也可以集成在另外的设备如钱夹中。
附图简述下面将参考附图更详细地说明本发明。
图1示出一种现有技术智能卡；图2示出传输电子货币的现有技术装置；图3示出根据本发明一个优选实施例的硬件设置；
图4为图3所示硬件设置的一个部分的细节框图；图5示出可以用于实现本发明的一个无线通讯终端；以及图6示出根据本发明一个实施例，在无线通讯终端、智能读卡器、和智能卡之间交换信息的数据传输方法；图7为图6所示数据传输方法的更详细表示。
具体实施例方式
以上在现有技术的说明中已经描述了图1和图2。图3示出根据本发明优选实施例的一种硬件设置/系统。该硬件设置包括智能读卡器31和外部无线通讯终端8。智能读卡器31包括一个短距离通讯部件，用于在智能读卡器和无线通讯终端8之间传输信息，还包括实际读卡器部分。读卡器部件除了其它用途外，还用于在智能读卡器31和与其连接的可拆卸智能卡11之间通讯。有些情况下，很难明确区分智能读卡器的短距离通讯部件和读卡器部件。它们可能是重合的，也可能有共同部分。因此，通常情况下，它们主要代表智能读卡器的两种不同功能。智能读卡器31包括蓝牙芯片32。短距离通讯部件包括在所述蓝牙芯片32中实现的蓝牙收发器。实际上，在本实施例中，蓝牙芯片32和短距离通讯部件指的是同一实体。无线通讯终端8也包括一个蓝牙收发器15。蓝牙收发器8和15可以利用蓝牙协议规定的方式相互发送无线信号。
读卡器部件的一部分，即读卡器部件的软件功能在蓝牙芯片32内实现。换句话说，控制读卡器部件操作的应用程序存储在蓝牙芯片32中，该应用程序在蓝牙芯片的处理单元MCU中与控制短距离通讯部件的应用程序一起运行。所述应用程序可以是不同的应用程序，也可以是同一个应用程序。
除了所述软件功能外，智能读卡器的读卡器部件包括一个插槽，处理器卡类型的可拆卸智能卡11可以插入该插槽，所述读卡器部件还包括耦合逻辑和连接器33。智能读卡器31还包括一个电源模块36，其作用是向短距离通讯部件和读卡器部件提供电源。该电源部件还用于向连接到读卡器部件的智能卡11提供电源。
智能卡11通过连接器连接到智能读卡器31。这些连接器为机械连接器，当智能卡插入所述插槽时，这些机械连接器连接智能卡11中对应的连接器。通过这些连接器和耦合逻辑33，智能卡11连接到蓝牙芯片32。电信号可以在蓝牙芯片32和智能卡11之间传输。在蓝牙芯片32和智能卡11之间安排有I/O总线，用于在蓝牙芯片与智能卡之间交换电信号。
电源模块36负责向智能读卡器31提供电源。其包括一个电源，可以是例如3V电池或可调电源。该电源模块36向蓝牙芯片32、耦合逻辑、以及通过连接器向智能卡11提供电源电压。根据智能卡11的工作电压，耦合逻辑执行所需的电压转换，以便向智能卡11提供正确电压。该电压转换由蓝牙芯片32中的处理单元MCU控制。当前智能卡的工作电压为3V或5V。
此外，耦合逻辑可以在蓝牙芯片32和智能卡11之间缓冲信号。缓冲表示例如抑制从蓝牙芯片到智能卡的有害电压浪涌。耦合逻辑可以包括一个时钟(未示出)，所需的振荡频率可以从该时钟传递到智能卡11。耦合逻辑可以通过合适的元件和/或集成电路实现。
在蓝牙芯片32中，实现一个微处理器MCU、微控制器、数字信号处理器或类似的处理单元，该单元控制智能读卡器31的整体操作(包括短距离通讯部件和读卡器部件)。
智能读卡器31可以通过在印刷电路板上布置必要的部件来实现。智能读卡器31可以封装在例如塑料外壳中。封装的智能读卡器形成它自己的一个单元，通过蓝牙连接与周围(与无线通讯终端8)通讯。可选地，智能读卡器31可以位于钱夹或另外的合适设备中。蓝牙连接是点对点连接，利用正常发射功率时，最大范围大约10米。通过增加发射功率，利用蓝牙技术可以达到300米的范围。
图4示出智能读卡器31中一种公知的蓝牙芯片的详细框图。蓝牙芯片32也称为蓝牙模块，是可编程设备，是封装在金属外壳中以防止电磁干扰的集成电路单元；实际上，其通常包括一个以上的集成电路。蓝牙芯片32包括一个RF-ASIC电路(射频-专用集成电路)和天线ANT1，一个BB-ASIC电路(基带-专用集成电路)和电可擦除FLASH存储器(闪存)。ASIC电路和FLASH存储器布置在印刷电路板上，并封装在金属外壳中，如薄片金属外壳，以形成蓝牙芯片32。可选地或另外，蓝牙芯片32可以包括一个EPROM存储器(电可擦除可编程只读存储器)，这是另一种电可擦除存储器。蓝牙芯片32至少包括一个I/O端口，用于连接去智能卡11的串行I/O总线。本领域的技术人员应当理解，除了所述元件外，蓝牙芯片32可以包括其它元件。
BB-ASIC是基带集成电路，其执行基带信号的处理。蓝牙芯片32的所述处理单元MCU在该BB-ASIC中实现。该BB-ASIC连接到RF-ASIC。RF-ASIC是射频集成电路。该RF-ASIC利用其天线ANT实现2,4GHz波段中的蓝牙收发器操作。BB-ASIC中的处理器单元MCU控制RF-ASIC的操作。
该MCU控制信息在蓝牙芯片32和智能卡11之间的传输。该MCU还负责通过控制由耦合逻辑和/或电源模块执行的电压转换来控制智能卡电源。
FLASH存储器连接到处理单元MCU。该FLASH存储器存储操作系统和控制短距离通讯系统(蓝牙收发器)的蓝牙应用程序(包括例如蓝牙协议)的程序代码，以及控制读卡器部件(包括例如用于与智能卡通讯的协议)的读卡器应用程序的程序代码。所述应用程序构成智能读卡器31的软件。MCU利用FLASH存储器在操作系统上执行所述应用程序。该软件可以利用适当的编程语言编写，如C++语言。该软件可以实现为使蓝牙应用程序和读卡器应用程序彼此分开，二者都在短距离通讯部件(蓝牙芯片)中包含的微处理器MCU中执行。可选地，蓝牙应用程序和读卡器应用程序可以如上所述实现为一个计算机程序。
智能卡11包括一个处理单元、存储器、和一个应用程序。所述应用程序预先存储在智能卡的存储器中。处理单元利用该存储器执行所述应用程序。智能卡11包括至少一个I/O接口，用于连接来自蓝牙芯片32的I/O总线。该I/O接口连接到处理单元。
图5示出一个适合实现本发明的无线通讯终端，即一个蜂窝移动通讯终端。该移动通讯终端8包括一个处理单元CPU、一个用户接口UI、一个射频部分RF和一个短距离收发器15。该用户接口UI、射频部分RF和短距离收发器15连接到处理单元CPU。处理单元CPU包括一个微处理器、微控制器、数字信号处理器或类似设备、一个存储器MEM和软件(一个或多个应用程序)SW。软件SW存储在存储器MEM中。
在图5所示例子中，短距离收发器15是蓝牙收发器。用户接口UI为用户提供操作移动通讯终端的手段。其可以包括例如显示器、键盘、麦克风、和扬声器。射频部分RF用于实现移动通讯终端的蜂窝网络功能。处理单元CPU根据软件SW控制移动通讯终端的操作，例如射频部分RF和蓝牙收发器15的使用，信息在用户接口UI中的表达，以及从用户接口UI接收的输入信息的处理。蓝牙收发器15包括天线ANT2，用于向智能读卡器31发送消息和从智能读卡器31接收消息。射频部分RF中的天线ANT3用于在移动通讯终端8和蜂窝网络(未示出)之间传递信息/消息。
然后，图6示出上述硬件设置的基本操作。对于本发明优选实施例的软件实现，第一应用程序已经预先存储在无线通讯终端8的存储器中，第二应用程序已经预先存储在智能读卡器31的存储器中(此处，第二应用程序是蓝牙应用程序和读卡器应用程序的组合)，第三应用程序已经预先存储在智能卡11的存储器中。所述应用程序利用如ISO7816标准中定义的应用协议数据单元(APDU)相互通讯。无线通讯终端8中的第一应用程序可以向智能读卡器31发送指令，智能读卡器中的第二应用程序将响应这些指令。如果无线通讯终端8发送到智能读卡器31的指令要求与智能卡11通讯，则智能读卡器31将把该指令传递到插入智能读卡器31中到智能卡11。智能读卡器31中的第二应用程序可能需要将从无线通讯终端8中的第一应用程序接收的指令修改为适当格式才能传输给智能卡11。
假设智能读卡器31从无线通讯单元8接收到一个指令并将其传递给智能卡11。从智能读卡器31接收到该指令后，智能卡中的第三应用程序将响应该指令。第三应用程序将其响应发送给智能读卡器31。从智能卡11接收到该响应后，智能读卡器31中的第二应用程序将把该响应传递到无线通讯终端8中的第一应用程序。智能读卡器31中的第二应用程序可能需要将从智能卡11接收的响应修改为适当格式才能传输给无线通讯终端8。
每个APDU包含一个指令或响应。在图6所示情况下，从无线通讯终端8发送到智能读卡器31并由后者传递到智能卡11的指令称为指令APDU(C-APDU)。由智能卡11发送给智能读卡器31并由后者传递到无线通讯终端8的响应称为响应APDU(R-APDU)。
无线通讯终端8、智能读卡器31和智能卡11之间的通讯是利用公知的例如主-从原理执行的。在无线通讯终端8和智能读卡器31之间的通讯中，无线通讯终端8为主设备，智能读卡器31为从设备，而在智能读卡器31和智能卡11之间的通讯中，智能读卡器为主设备，智能卡为从设备。主设备与从设备之间的通讯方式为主设备向从设备发送指令，从设备响应。从设备不能发起与主设备的自发通讯。
下面将更详细描述在本发明一个实施例中，指令如何从无线通讯终端传递到智能读卡器，并进一步传递到智能卡，以及指令响应如何经过智能读卡器从智能卡传输到无线通讯终端。下面假设智能卡是电子钱包，其中所述指令可以是例如下面几种指令之一“给出卡的余额”、“扣除卡的余额”、“加上卡的余额”。(可选地，智能卡可以是电子身份证，其中，所述指令可以是例如“给出用户的签名证明”或“给出鉴定证明”)首先，电子钱包卡11插入智能读卡器31中。由无线通讯终端8发起，利用公知的方式在无线通讯终端8和智能读卡器31中的蓝牙收发器之间建立一个蓝牙连接。无线通讯终端中的处理单元CPU将产生包含一个指令的APDU。换句话说，该处理单元CPU将在软件中产生一个指令APDU(C-APDU)。无线通讯终端中的处理单元将引导该C-APDU到蓝牙收发器15，蓝牙收发器15将利用天线ANT2向智能读卡器31发送该C-APDU。该C-APDU将整体通过蓝牙连接从无线通讯终端发送到智能读卡器。该蓝牙连接以物理方式实现为2,4GHz频带中的射频链接。
图7中从协议角度示出无线通讯终端8、智能读卡器31和智能卡(电子钱包)11之间的通讯，该图示出无线通讯终端8、智能读卡器31和智能卡11中的一些协议层。本领域的技术人员可以理解，除了图7所示协议层外，不同的设备还包括其它层。所有设备的最低层为物理层。无线通讯终端8和智能读卡器31之间的物理链接通过无线电链接实现，其在蓝牙技术中工作在2,4GHz频带。智能读卡器31和智能卡11之间的物理链接通过I/O总线以机械方式实现。在无线通讯终端8和智能读卡器31中，蓝牙协议堆栈在物理层上作为传输层。在传输层，无线通讯终端8和智能读卡器31利用蓝牙连接通讯。应用层位于蓝牙协议堆栈之上。在本实施例中，无线通讯终端8(例如所述第一应用程序)和智能读卡器31(所述第二应用程序)利用以上所述的APDU在应用层通讯。在智能卡11中，在物理层上有一个传输层协议，在图7所示例子中，这是传输协议T＝0。相应地，在智能读卡器31中，传输协议T＝0在智能卡方向上位于物理层之上。这些传输协议在传输层利用传输协议数据单元相互通讯。传输协议T＝0在ISO 7816标准中定义。在智能读卡器31和智能卡11中，在传输协议之上有一个应用层。在应用层，智能读卡器(如，所述第二应用程序)和智能卡11(所述第三应用程序)利用APDU通讯。应用层下的传输协议将规定APDU在智能读卡器31和智能卡11之间传输的方法。
现在回到功能说明。在前述部分中，C-APDU通过蓝牙连接从无线通讯单元8发送到智能读卡器31。智能读卡器31将利用蓝牙收发器中的天线ANT1接收C-APDU；然后该C-APDU将通过蓝牙收发器传递到处理单元MCU。根据所述第二应用程序，处理单元MCU将把C-APDU拆分为由传输协议T＝0定义的TPDU，以便将C-APDU传输到电子钱包卡11。这样，处理单元MCU将执行某种协议转换，其中应用层APDU被转换为传输层TPDU。每个TPDU通常将包含一种C-APDU(在传输协议T＝0的情况下)。处理单元MCU将通过智能读卡器31和电子钱包卡之间的I/O总线把从C-APDU生成的TPDU发送到电子钱包卡11。这样，C-APDU将一部分一部分地从智能读卡器31发送到电子钱包卡11(因为本实施例中，C-APDU将一部分一部分地，而不是整体地从智能读卡器31发送到电子钱包卡11，每个部分由传输协议T＝0定义，所以图7中用虚线表示应用层之间的连接)。所述电子钱包卡11中的第三应用程序将接收TPDU，将接收到的TPDU编辑为一个C-APDU，并执行该C-APDU中包含的指令。
执行C-APDU中包含的指令后，电子钱包卡11中的第三应用程序将向智能读卡器31发送一个响应。如果所述指令为“给出卡的余额”，则将向智能读卡器31发送指示电子钱包卡余额的一个APDU。所述APDU称为响应APDU(R-ADPU)。如果指令是“扣除卡的余额”，将向智能读卡器31发送指示扣除成功的R-APDU(假定余额扣除真的成功)。如果指令是“加上卡的余额”，将向智能读卡器31发送指示加成功的R-APDU(假定余额加真的成功)。
因此，在各种情况下，智能卡中的第三应用程序将产生一个包含对指令的响应的R-APDU。根据所述第三应用程序，电子钱包卡的处理单元将把R-APDU拆分为由传输协议T＝0定义的TPDU，以便传输到智能读卡器31。电子钱包卡中的处理单元将通过I/O总线向智能读卡器31发送TPDU。根据所述第二应用程序，智能读卡器31中的处理单元MCU将把接收到的TPDU编辑为R-APDU。处理单元MCU将引导R-APDU到蓝牙收发器，该蓝牙收发器将通过其天线ANT2发送该R-APDU到无线通讯终端8。该R-APDU将整体通过蓝牙连接从智能读卡器31发送到无线通讯终端8。无线通讯终端8将利用其天线ANT2在蓝牙收发器中接收R-APDU，该蓝牙收发器将通过蓝牙收发器15把R-APDU传递到控制单元CPU中的第一应用程序。该R-APDU报告第一应用程序对C-APDU中包含的指令的响应。
在前述部分中，描述了根据本发明优选实施例的操作；此处，无线通讯终端8产生一个C-APDU，发送到智能卡11。该C-APDU被发送到智能读卡器31，其将该C-APDU拆分为由传输协议T＝0定义的TPDU，并将这些TPDU发送到智能卡11。C-APDU是一部分一部分地从智能读卡器31发送到智能卡11的，因为传输协议T＝0不支持整体发送C-APDU。
在智能读卡器31和智能卡11之间的通讯中，可以用另一种传输协议代替传输协议T＝0。在本发明另一实施例中，用传输协议T＝1代替传输协议T＝0。协议T＝1也在ISO 7816标准中定义。协议T＝1是面向块的传输协议。它使得整个C-APDU能以一个部分传输。本实施例中，智能读卡器31中的第二应用程序将根据传输协议T＝1把从无线通讯终端8接收到的C-APDU转换为一个TPDU，并通过I/O总线将其发送到智能卡11。在本实施例中，C-APDU在TPDU内部作为一个部分在智能读卡器31和智能卡11之间传输(前述部分中，当使用传输协议T＝0时，C-APDU用多个部分传输)。智能读卡器31将事先与智能卡11协商所用的传输层协议。
在上述两个实施例中，无线通讯终端都产生一个传输层指令(C-APDU)，然后将其传递到智能卡。该C-APDU在传输层是以一个或多个TPDU的形式传输到智能卡的。因为在这些实施例中，C-APDU和TPDU之间的转换只在智能读卡器中进行，而不在无线通讯终端8中进行。从而可以节约无线通讯终端的处理资源。在这些实施例中，甚至不需要无线通讯终端知道在智能读卡器31和智能卡11之间通讯所用的传输层协议(如T＝0，T＝1)，装置也可以正确工作。
因为无线通讯终端8、智能读卡器31、和智能卡11之间的通讯是利用ISO 7816标准中定义的APDU执行的，并且大量不同的智能卡支持使用APDU的应用层通讯，所以智能读卡器可以具有相当的通用性。其可以用于多种不同类型的智能卡。
在本发明一个可选实施例中，C-APDU/TPDU协议层转换已经在无线通讯终端8中进行。此处，TPDU通过蓝牙连接发送到智能读卡器31，智能读卡器31再将它们(它)传递到智能卡11。在本实施例中，可以节约智能读卡器31中的处理资源，其代价是无线通讯终端8中的处理任务增加。
在本发明另一可选实施例中，无线通讯终端8仍是主设备，智能读卡器31是从设备，但在该实施例中，C-APDU的产生只在智能读卡器31中进行。无线通讯终端8将通过蓝牙连接向智能读卡器31发送一个更高(协议)层指令(APDU层以上的指令)，根据该指令，智能读卡器31将产生适当的C-APDU，并通过适当的传输协议将其发送到智能卡11。该智能卡将用一个R-APDU响应该C-APDU，并使用该传输协议将该R-APDU发送到智能读卡器，然后，智能读卡器将根据该R-APDU产生对所述更高层指令的响应。此后，智能读卡器将通过蓝牙连接发送一个响应到无线通讯终端8。
通过比较本发明与现有技术，可以看出本发明的优点。在现有技术中，读卡器和蓝牙芯片都包含各自的处理器和存储器，与此相反，本发明将以这样的方式实现，即在现有技术中存储在独立存储器中并在独立处理器中执行的读卡器软件和蓝牙软件(包括蓝牙协议)将存储在蓝牙芯片的FLASH存储器中，并在蓝牙芯片的处理器单元MCU中执行。根据本发明的解决方案，智能读卡器的软件功能与蓝牙收发器集成在同一蓝牙芯片中，与现有技术的智能读卡器和蓝牙收发器的组合相比占用空间小，功耗低。此外，根据本发明的结构比现有技术解决方案简单。
本说明书通过举例描述了本发明的实现方式和实施例。对本领域的技术人员来说，显然本发明不限于上述细节和实施例，本发明还可以以其它形式实现，而不会偏离本发明的特征。例如，涉及本发明的实现的应用程序可以用若干不同的方式编写/实现，而不会偏离本发明的特征。
以上实施例只是作为示例性的，而不是限制性的。因此，实现和使用本发明的可能性只由所附权利要求限制。实现由权利要求所定义的本发明的各种选择方式也属于本发明的范围。
权利要求
1.一种智能读卡器，包括读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡，以及在智能读卡器和智能卡之间交换信息；和短距离通讯部件，耦合到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器和其外部的无线通讯终端之间交换信息，所述短距离通讯部件包括一个处理单元，用于控制该短距离通讯部件，其中(i)短距离通讯部件中包括的所述处理单元配置为除了控制短距离通讯部件的操作外，还控制读卡器部件的操作，(ii)智能读卡器配置为利用一组协议层与无线通讯终端和智能卡通讯，该组协议层至少包括一个应用层和一个传输层，且其中(iii)所述短距离通讯部件配置为从无线通讯终端接收一个应用层级指令，以及(iv)所述处理单元配置为将应用层级指令转换为传输层级指令，以便执行向智能卡传输，并通过读卡器部件向智能卡传输转换的传输层级指令。
2.根据权利要求1的智能读卡器，其中所述处理单元被安排将应用层级指令转换为传输层级指令，并将该指令整体传输给智能卡。
3.根据权利要求1的智能读卡器，其中所述处理单元被安排将应用层级指令转换为传输层级指令，并将该指令一部分一部分地传输给智能卡。
4.根据权利要求1的智能读卡器，其中所述智能读卡器适于通过短距离RF连接从无线通讯终端接收一个APDU(应用协议数据单元)，并将该APDU用一个或多个TPDU(传输协议数据单元)传输给智能卡。
5.根据权利要求1的智能读卡器，其中所述智能读卡器适于从无线通讯终端接收一个较高应用层指令，根据该指令产生一个应用协议数据单元，并借助于传输协议用传输协议数据单元将该应用协议数据单元传输到智能卡。
6.根据权利要求1的智能读卡器，其中所述短距离通讯部件通过蓝牙模块实现，且其中所述短距离通讯部件被安排通过执行蓝牙模块中存储的读卡器软件来控制读卡器部件的操作。
7.根据权利要求1的智能读卡器，其中所述短距离通讯部件包括的处理单元包括微处理器、微控制器、数字信号处理器中的一种。
8.根据权利要求1的智能读卡器，其中所述短距离通讯部件包括蓝牙收发器或WLAN收发器(无线局域网收发器)。
9.根据权利要求1的智能读卡器，其中所述智能卡是电子钱包卡、电子支付卡、电子身份证中的一种。
10.一种智能读卡器，包括读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡，以及在智能读卡器和智能卡之间交换信息；和短距离通讯部件，耦合到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器和其外部的无线通讯终端之间交换信息，所述短距离通讯部件包括一个处理单元，用于控制该短距离通讯部件，其中短距离通讯部件中包括的所述处理单元被安排来除了控制短距离通讯部件的操作外，还控制读卡器部件的操作。
11.根据权利要求10的智能读卡器，其中所述智能读卡器被安排来通过短距离无线RF连接从无线通讯终端接收传输协议数据单元，并将该传输协议数据单元传递到智能卡。
12.一种智能读卡器，包括读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡，以及在智能读卡器和智能卡之间交换信息；和短距离通讯部件，耦合到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器和其外部的无线通讯终端之间交换信息，所述短距离通讯部件包括一个RF集成电路，用于发送和接收RF信号，和一个基带集成电路，耦合到所述RF集成电路，用于处理基带信号，所述基带集成电路包括一个处理单元，该处理单元除了处理基带信号外，还控制RF集成电路的操作，从而基本上控制整个短距离通讯部件的操作，其中基带集成电路中包括的所述处理单元被安排来除了控制短距离通讯部件的操作外，还控制读卡器部件的操作。
13.一种系统，包括一个无线通讯终端和一个智能读卡器，所述无线通讯终端包括一个短距离收发器，所述智能读卡器包括读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡，以及在智能读卡器和智能卡之间交换信息；和短距离通讯部件，耦合到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器和所述无线通讯终端的短距离收发器之间交换信息，智能读卡器的所述短距离通讯部件包括一个处理单元，用于控制该短距离通讯部件，其中所述智能读卡器的短距离通讯部件中包括的所述处理单元被安排来除了控制短距离通讯部件的操作外，还控制智能读卡器的读卡器部件的操作。
14.一种方法，用于在一个系统内交换信息，该系统包括一个无线通讯终端和位于其外部的一个智能读卡器，通过短距离无线RF连接方式连接，所述智能读卡器用于以可拆卸连接方式接受一个智能卡，所述方法包括所述无线通讯终端、智能读卡器、和智能卡实现一组协议层，该组协议层至少包括一个应用层和一个传输层；根据所述协议层在所述无线通讯终端、智能读卡器、和智能卡之间通讯，该通讯的方式使得所述方法包括在无线通讯终端中产生一个应用层级指令；通过短距离无线连接，从无线通讯终端将所述应用层级指令传输到智能读卡器；在智能读卡器接收该应用层级指令；在智能读卡器中将该应用层级指令转换为传输层级指令，以便执行向智能卡传输；将所述转换的传输层级指令从智能读卡器传输到智能卡。
15.根据权利要求14的方法，该方法还包括在所述智能卡接收传输层级指令；在智能卡中将传输层级指令转换为应用层级指令；和执行所述指令。
全文摘要
本发明的主题是智能读卡器(31)，包括一个读卡器部件，用于接受可以按照可拆卸方式与其连接的智能卡(11)，以及在智能读卡器(31)和智能卡(11)之间交换信息。此外，本发明还包括一个短距离通讯部件(32)，连接到所述读卡器部件，用于使用RF无线方法在智能读卡器(31)和其外部的无线通讯终端(8)之间交换信息，所述短距离通讯部件(32)包括一个处理单元(MCU)，用于控制该短距离通讯部件。所述短距离通讯部件(32)中包含的处理单元(MCU)被安排来除了控制短距离通讯部件(32)的操作外，还控制读卡器部件的操作。此外，本发明的主题为一种方法和一种系统。
文档编号G06K7/00GK1489755SQ01822560
公开日2004年4月14日 申请日期2001年2月8日 优先权日2001年2月8日
发明者M·莱特恩梅基, J·乌西莱托, T·坎尼斯托, J·乌西－兰塔拉, K·克托拉, N·奥多诺赫, I·尼拉斯, M 莱特恩梅基, 兰塔拉, 嗯岛, 崴雇, 欣, 骼惩 申请人:诺基亚有限公司