专利名称：双界面智能卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及集成电路卡技术领域，特别是涉及一种双界面智能卡。
背景技术：
集成电路(IC)卡是利用其内封装的集成电路进行数据存储与处理的信息工具。 其自诞生以来，随着微电子技术的发展，以小巧玲珑、存储量大、保密性好等优点日益受到 人们的青睐。如今，它已广泛应用于金融、交通、社保、通信等各个领域，大大方便了人们的 生活例如，银行的信用卡，公交系统使用的交通卡，医疗系统使用的社保卡以及手机中使 用的用户身份识别(SIM)卡等等。IC卡的发展经历了从存储卡到智能卡，从接触式IC卡到非接触式IC卡直至双 界面IC卡的过程。其中存储卡仅包含存储芯片，从而仅具有数据存储功能，没有数据处 理能力；而智能卡内集成有微处理器(MCU)，存储器和固化在只读存储器中的卡内操作系 统(COS)，如此，其不仅具有数据读写与处理功能，更具有安全性高、可以离线操作等突出优 点。接触式IC卡通过卡片表面的金属触点与读卡器进行物理连接来完成通信和数据交换； 而非接触式IC卡通过无线通信的方式与读卡器进行通信，而无需与读卡器直接进行物理 连接；双界面IC卡就是既支持接触式数据交换又支持非接触式数据交换的IC卡。虽然双 界面IC卡已经取得了一定程度的发展，在许多领域也取得了较好的应用，但还远远未能满 足人们的需求。例如，作为手机用户身份识别的SIM卡，往往难以实现金融安全移动支付、室内定 位等功能；而作为以射频识别(RFID)技术为基础的双界面智能卡则难以实现信息发布、数 字智能家庭等智能卡在手机中的身份识别等功能。故，如何提供一种双界面智能卡，以实现移动通信领域与智能家庭、消防减灾、信 息发布、消费娱乐或金融等领域的快速结合，而实现安全移动支付、信息发布、医疗监控、消 费娱乐、小型对等数据库以及定位等服务，来极大的方便人们的生活，实为当务之急。
实用新型内容本实用新型的目的在于实现双界面智能卡之间的自组网，以实现移动通信领域与 智能家庭、消防减灾、信息发布、消费娱乐或金融等领域的快速结合，从而为人们的生活提 供方便。为实现上述目的，本实用新型提供一种双界面智能卡，应用于一个电子设备中，包 括接触式智能卡单元，以接触式数据交换方式与电子设备进行数据交换；ZigBee无线网 络节点单元，基于ZigBee协议接收或发送数据；存储单元，为用户提供存储空间；微处理单 元，分别电性连接于所述接触式智能卡单元、ZigBee无线网络节点单元和存储单元，以管理 和访问以上各个单元，维护数据在各个以上各个单元之间的流通。进一步的，所述接触式智能卡单元包括电性连接的加密算法协处理器和真随机 数发生器，以进行建权和加密处理。[0009]可见，以上所提供的双界面智能卡，利用ZigBee无线网络节点单元，使得该智能 卡具备了自组网的功能，从而将其应用于不同电子设备中，便可以实现移动通信领域与智 能家庭、消防减灾、信息发布、消费娱乐或金融等领域的快速结合，从而为人们的生活提供 方便。另外，由于接触式智能卡单元的存在，使得安装了该智能卡的设备具备了身份识别和 数据安全保障能力。而存储单元的存在使得安装了该智能卡的设备具备了存储用户数据的 能力。且进一步利用以上自组网功能，便可以在消防减灾等领域实现定位功能。
通过以下对本实用新型实施方式结合其附图的描述，可以进一步理解其实用新型 的目的、具体结构特征和优点。其中，图1为本实用新型一实施例所提供的双界面智能卡的结构框图；图2为本实用新型一实施例所提供的双界面智能卡的一个初始化工作流程图；图3为本实用新型一实施例所提供的双界面智能卡由ZigBee无线网络节点单元 接收到信息以及待电子设备查询的工作流程图；图4为本实用新型一实施例所提供的由电子设备存入用户数据到存储单元的工 作流程图；图5为本实用新型一实施例所提供的定位系统的原理框图；图6为本实用新型一实施例所提供的定位方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述请参考图1，其为本实用新型一实施例所提供的双界面智能卡的结构框图。如图 所示，该双界面智能卡(SC) 10包括接触式智能卡单元(SCU) 101，ZigBee无线网络节点单元 (ZffG) 102，存储单元(SU) 103和微处理单元(MCU) 104。其中，接触式智能卡单元101以接触 式数据交换方式与电子设备20进行数据交换；ZigBee无线网络节点单元102基于ZigBee 协议接收或发送数据；存储单元103为用户提供存储空间；而微处理单元104则信号连接 于接触式智能卡单元101、ZigBee无线网络节点单元102和存储单元103，以管理和访问接 触式智能卡单元101、ZigBee无线网络节点单元102和存储单元103，维护数据在这些单元 之间的流通。图中的剪头线①到⑥便示出了该双界面智能卡10内的数据流通情况。如图 所示，箭头线①表示电子设备20与该双界面智能卡10之间的数据交换通路；箭头线⑤与 ⑥共同构成微处理单元104与接触式智能卡单元101之间的数据交换通路；而箭头线①与 ⑥共同构成接触式智能卡单元101与电子设备20之间的数据交换通路，其中箭头线①在实 际应用中往往为符合IS07816标准的总线。箭头线③表示微处理单元104与存储单元103 之间的数据交换通路；在实际应用中，其往往为数据总线，以通过该数据总线完成对存储单 元103的读写操作。箭头线④表示微处理单元104与ZigBee无线网络节点单元102之间 的数据交换通路，在实际应用中，其往往为微处理单元104维护ZigBee无线网络节点单元 102的控制总线和接收或发送经由ZigBee无线网络节点单元102的用户数据线。通常，微处理单元104需侦听电子设备20与双界面智能卡10接触界面的通信速 率，即侦听箭头线①所表示的通信总线的通信速率，其如图中箭头线②所示。[0020]另外，接触式智能卡单元101具备完整的智能卡功能，其往往包括加密算法协处 理器和真随机数发生器，它们电性连接，以进行建权和加密处理，来完成安装有此双界面智 能卡10的电子设备的自身传统命名，且可作为移动电话或者其它有相同需要的电子设备 的身份识别单元。在一实施例中，可采用意法半导体公司生产的单界面智能卡芯片ST21YXX 系列来实现。而存储单元103往往为大容量的固态存储单元，其内可以存储安装有此双界 面智能卡10的电子设备的系统参数，而且可以为用户提供一个存储空间，以供用户存储所 需的文件，来部分的代替SD卡的功能。在一实施例中，可采用恒忆(Numonyx)公司的NAND 系列存储芯片。微处理单元104是本双界面智能卡10正常安全运行的控制中心，其管理和 访问接触式智能卡单元101、ZigBee无线网络节点单元102和存储单元103，维护数据在这 些单元之间的流通。具体包括存储单元103管理，ZigBee无线网络节点单元102管理，访 问接触式智能卡单元101，位置坐标计算以及系统维护等。在一实施例中，可采用意法半导 体公司生产的MCU STM32F103xx系列。ZigBee无线网络节点单元102具备完整的ZigBee 协议，主要完成基于ZigBee网络的自组织以及维护，节点(Grid)之间的数据交换。而电子 设备20可以是移动终端设备(例如手机、PDA等)，家用电器等生活常用设备。另，本实用新型一实施例还提供一种双界面智能卡通信方法，其利用接触式数据 交换方式实现双界面智能卡与电子设备之间的数据交换，且利用ZigBee无线网络实现双 界面智能卡之间的数据交换。由于每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象(例 如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控)，还可以自动中转别的网络节点传过来的 数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络节点还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承 担网络信息中转任务的孤立的子节点无线连接。而且ZigBee具有大规模的组网能力，例如 每个网络60000个节点。因此，充分利用ZigBee网络的自组网与大规模组网能力，可以实 现移动通信领域与智能家庭、消防减灾、信息发布、消费娱乐或金融等领域的快速结合，极 大的方便人们的生活。具体请合并参考图1与图2至图4 其中图2示出了该双界面智能卡10的一个初 始化工作流程，该流程包括以下步骤上电后，开始初始化流程；而后微处理单元(MCU) 104 配置双界面智能卡10的侦听接口并侦听双界面智能卡10与电子设备20接触界面的通信 速率；当得到所需的通信速率值时，进入等待状态，否则，继续侦听。这个初始化流程对于保 证微处理单元(MCU) 104、电子设备20和接触式智能卡单元(SCU) 101之间以默认速率进行 通信具有重要意义。如图3，其示出了该双界面智能卡10由ZigBee无线网络节点单元102接收到信息 以及待电子设备20查询的工作流程，该流程包括以下步骤首先微处理单元(MCU) 104配置 ZigBee无线网络节点单元(ZWG) 102和存储单元(SU) 103 ；而后，ZigBee无线网络节点单元 (ZffG) 102搜索ZigBee无线网络；当搜索到ZigBee无线网络时，核对用户身份；当用户身份 得以确认时，加入所搜索到的ZigBee无线网络，接收数据；而后，将所接收的数据存入双界 面智能卡的存储单元(SU) 103，其便进入等待电子设备20查询的状态。如果电子设备20需 读取存储单元(SU) 103内的数据，则按协议送出数据至电子设备。如图4，其示出了由电子设备20存入用户数据到存储单元(SU) 103的工作流程， 该流程包括以下步骤接触式智能卡单元(SCU) 101接收电子设备的读或写请求；微处理单 元(MCU) 104解读所述读或写请求；而后，微处理单元(MCU) 104根据所解读的读请求，从双界面智能卡的存储单元(SU) 103获取对应的数据，发送至电子设备20 ；并根据所解读的写 请求，将对应的数据写入双界面智能卡的存储单元(SU) 103。将以上实施例所提供的双界面智能卡或通信方法应用于生活中的各个领域，例如 通信、智能家庭、消防减灾、信息发布、消费娱乐或金融等领域，便可以实现安全移动支付、 信息发布、医疗监控、消费娱乐、小型对等数据库及定位等服务。举例如下实施例一，在移动安全支付中的应用实现将以上实施例所提供的双界面智能卡应用于手机中(如，置于手机的SIM卡座 中)，该电话便能够具备支付交通费用、零售商品费用、过桥费用等功能，同时由于ZigBee 网络提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据 以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码，其具有高安全性。实施例二，在智能数字家庭中的应用实现将以上实施例所提供的双界面智能卡植入家用电器、照明、门锁、电动窗帘等家用 设施中，便能够完成其与实施例一中的手机互联，从而构建了一个控制网络，实现手机对家 电等家用设施进行控制的功能，方便了人们的生活。实施例三，在信息发布中的应用实现持有实施例一所提供的手机的用户，到达一个新的地方，比如出了地铁站，想吃 饭，打开手机的信息接收功能，就可以得到附近商户发布的信息，从中搜索饭店的信息，例 如，特色菜、价格、具体的行车路线图等。实施例四，在消费娱乐中的应用实现多名持有实施例一所提供的手机的用户，利用ZigBee的自组织网络技术，在任何 地点、任何时间进行互动游戏，如，打麻将，扑克牌等联机游戏。实施例五，在医疗监护中的应用实现利用实施例一所提供的手机作为个人网络[PAN]的中心控制终端，实现对自身各 种医疗设备[具备ZigBee网络节点]的信息监视。实施例六，在消防减灾中的应用实现实现在这个领域的应用，需要有两个条件第一个条件是需具有安装了具备 ZigBee功能的各种火灾传感器(例如，烟感、红外、温度等传感器)]，并且这些传感器自身 的位置固定；第二个条件是植入了以上实施例所提供的双界面智能卡的对讲机，其往往由 消防人员持有，例如，实施例一所提供的手机。这样，在一个高层建筑物内安装了上述的消 防传感器，就可以在火灾发生时，消防指挥中心及时得到持有对讲机的消防人员、持有实施 例一所提供的手机的受困人员的位置信息，以便及时提供给消防人员提供救火和救助受困 人员的正确位置信息。当然，这只是定位服务的一种十分有效的应用，本实用新型并不限制于在消防减 灾中的定位应用，也可以用于其他定位领域。下面详述利用本实用新型实质所得到的定位系统与定位方法。请参考图5，其为本 实用新型一实施例所提供的定位系统的原理框图。如图所示该系统包括多个参考节点(在 此以9个为例，分别用标号1到9表示)，这些参考节点均包括ZigBee无线网络节点单元； 还包括至少一个未知节点U，此未知节点U往往包括以上所述的双界面智能卡10，即包括 ZigBee无线网络节点单元(ZWG) 102，从而该未知节点U通过其ZigBee无线网络节点单元
6(ZffG) 102与多个参考节点1-9的ZigBee无线网络节点单元构建ZigBee无线网络，获取所 述多个参考节点1-9的位置信息(XI，Yl) "(X9, Y9)、接收信号强度RSS I以及指示链路的 连接质量LSI信息，从中得到自身的相对位置信息(x，y)；信息中心C，信号连接于所述参考 节点1-9与未知节点U，并接收某一所述参考节点(例如参考节点5)的位置信息以及未知 节点U的相对位置信息(x，y)，并根据所接收到的信息实现对未知节点的定位，即获取未知 节点U的位置信息(X，Y)。通常，未知节点U是利用微处理单元(MCU) 104对所述多个参考 节点的位置信息(Χ1，Υ1)_(Χ9，Υ9)、接收信号强度RSSI以及指示链路的连接质量LSI信息 进行解三角函数得到自身的相对位置信息(X，y)。相应的，本实用新型还提供一种定位方法，应用于以上系统中，实现对未知节点U 的定位，如图6所示，包括如下步骤Sl 在参考节点与未知节点之间构建ZigBee无线网络；S2:获取多个参考节点的位置信息、接收信号强度以及指示链路的连接质量信息 并计算出未知节点的自身相对位置信息；S3 根据某一所述参考节点的位置信息以及未知节点的相对位置信息，定位未知 节点。通常，所述计算未知节点的自身相对位置信息的方法为解三角函数。综上所述，以上实施例所提供的双界面智能卡，利用ZigBee无线网络节点单元， 使得该智能卡具备了自组网的功能，从而将其应用于不同电子设备中，便可以实现移动通 信领域与智能家庭、消防减灾、信息发布、消费娱乐或金融等领域的快速结合，从而为人们 的生活提供方便。另外，由于接触式智能卡单元的存在，使得安装了该智能卡的设备具备了 身份识别和数据安全保障能力。而存储单元的存在使得安装了该智能卡的设备具备了存储 用户数据的能力。且进一步利用以上自组网功能，便可以在消防减灾等领域实现定位功能。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化 或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权 利要求的保护范围为准。
权利要求一种双界面智能卡，应用于一个电子设备中，其特征是，包括接触式智能卡单元，以接触式数据交换方式与所述电子设备进行数据交换；ZigBee无线网络节点单元，基于ZigBee协议接收或发送数据；存储单元，为用户提供存储空间；微处理单元，分别电性连接于所述接触式智能卡单元、ZigBee无线网络节点单元和存储单元，以管理和访问以上各个单元，维护数据在各个以上各个单元之间的流通。
2.根据权利要求1所述的双界面智能卡，其特征是，所述接触式智能卡单元包括电性 连接的加密算法协处理器和真随机数发生器，以进行建权和加密处理。
专利摘要本实用新型揭露一种双界面智能卡，涉及集成电路卡技术领域。双界面智能卡应用于一个电子设备中，包括接触式智能卡单元，以接触式数据交换方式与所述电子设备进行数据交换；ZigBee无线网络节点单元，基于ZigBee协议接收或发送数据；存储单元，为用户提供存储空间；微处理单元，分别电性连接于所述接触式智能卡单元、ZigBee无线网络节点单元和存储单元，以管理和访问以上各个单元，维护数据在各个以上各个单元之间的流通。所述接触式智能卡单元包括电性连接的加密算法协处理器和真随机数发生器，以进行建权和加密处理。
文档编号G06K19/07GK201638248SQ201020123978
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者周福泉 申请人:南通赞润电子标签有限公司