专利名称：多功能u盘以及u盘系统的制作方法
技术领域：
本发明有关于移动存储技术，具体的讲是关于一种多功能U盘以及U盘系统。
背景技术：
随着通信技术的不断发展，U盘得到了越来越广泛的应用。除了具有存储功能，具 有其他功能的U盘也逐步被使用，例如应用在银行业、证券业等金融领域的USB Key能够 实现在终端计算机上的安全证书管理和认证功能。而一般来讲，现有的U盘并不具有更多 的附加功能。然而在人们日常生活中，为了满足不同的需求，往往需要分别使用多种通信装 置或设备，这样就给用户带来不便。因此，如何将分别提供不同功能的多种产品通过整合， 借助于U盘这个载体以实现仅使用单一产品就能替代现有的多种产品，成为了亟需解决的 技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种多功能U盘以及U盘系统，以求解决现有技术中用户 需要分别使用多种不同通信产品才能满足相应需求而造成的使用不便的问题。一方面，本发明提供一种多功能U盘，所述的多功能U盘包括:USB接口和闪存存 储器；所述的多功能U盘还包括射频卡读取单元，用于读取外部射频卡信息，并将读取的外部射频卡信息通过所 述的USB接口输出；射频卡发送单元，用于存储本地射频卡信息，并将所述的本地射频卡信息发送给 外部射频卡读取装置；移动上网单元，用于通过所述的USB接口与外部计算机连接，并使所述的外部计 算机与外部互联网通信；安全认证单元，用于存储个人认证信息，并将所述的个人认证信息通过所述的USB 接口输出给外部认证服务器进行认证。所述的射频卡读取单元包括射频天线和射频接口单元；所述的射频天线将读取到的外部射频卡信息通过所述的射频接口单元输入到USB 接口，再通过所述的USB接口将所述的外部射频卡信息输出。所述的射频卡发送单元包括射频天线、射频接口单元和SIM卡；所述的SIM卡将存储的本地射频卡信息通过所述的射频接口单元输入到所述的 射频天线，所述的射频天线再将所述的本地射频卡信息发送给外部射频卡读取装置。所述的SIM卡包括带有公钥认证算法PKI的SIM卡。所述的移动上网单元包括GSM模块、WCDMA模块、TD-SCDMA、CDMA2000模块或EVDO 模块；通过所述的GSM模块、所述的WCDMA模块、所述的TD-SCDMA模块、所述的CDMA2000 模块或所述的EVDO模块接入所述的外部互联网。
所述的个人认证信息通过所述的USB接口输出给外部认证服务器进行认证包括 所述的个人认证信息通过所述的USB接口输出给外部认证服务器，以实现数字签名、证书 下载、证书验签和数据加/解密。 所述的射频卡读取单元、所述的射频卡发送单元支持IS014443 Type Α/Β以及 Mifare 协议。另一方面，本发明提供一种U盘系统，所述的系统包括多功能U盘和计算机，其 中所述的多功能U盘包括USB接口和闪存存储器；射频卡读取单元，用于读取外部 射频卡信息，并将读取的外部射频卡信息通过所述的USB接口输出；射频卡发送单元，用于 存储本地射频卡信息，并将所述的本地射频卡信息发送给外部射频卡读取装置；移动上网 单元，用于通过所述的USB接口与外部计算机连接，并使所述的外部计算机与外部移动互 联网通信；安全认证单元，用于存储个人认证信息，并将所述的个人认证信息通过所述的 USB接口输出给外部认证服务器进行认证；所述的计算机包括射频卡读取控制单元，用于控制所述的射频卡读取单元读取 所述的外部射频卡信息；移动上网控制单元，用于通过控制所述的移动上网单元，以实现与 外部互联网通信；安全认证管理单元，用于管理从所述的安全认证单元输入的个人认证信 肩、ο根据本发明提供的技术方案，实现了分别提供不同功能的多种产品通过整合，借 助于U盘这个载体以实现仅使用单一产品就能替代现有的多种产品，提供了用户的使用体 验感，增加了使用的便利性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本发明实施例提供的多功能U盘的示意图；图2所示为本发明实施例提供的U盘系统的结构示意图；图3所示为本发明实施例提供的多功能U盘的结构示意图；图4所示为本发明实施例提供的多功能U盘的实现上网功能的结构示意图；图5所示为本发明实施例提供的多功能U盘系统的计算机端的界面截图；图6所示为本发明实施例提供的多功能U盘系统的计算机端的界面截图；图7所示为本发明实施例提供的多功能U盘系统的计算机端的界面截图；图8所示为本发明实施例提供的多功能U盘系统的计算机端的界面截图；图9所示为本发明实施例提供的多功能U盘的实现安全认证功能的结构示意图；图10所示为本发明实施例提供的多功能U盘系统的计算机端的界面截图；图11所示为本发明实施例提供的多功能U盘的实现射频卡读卡器功能的结构示 意图；图12所示为本发明实施例提供的多功能U盘系统的计算机端的界面截图13所示为本发明实施例提供的多功能U盘系统的计算机端的界面截图；图14所示为本发明实施例提供的多功能U盘的实现射频卡功能的结构示意图；图15所示为本发明实施例提供的多功能U盘系统的计算机端的界面截图；图16所示为本发明实施例提供的多功能U盘的实现可扩展存储装置功能的结构 示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。图1所示为本发明实施例提供的多功能U盘100的示意图。所述的多功能U盘100包括USB接口 101和闪存存储器102。所述的闪存存储器 102包括但不限于SD卡、FLASH卡、TF卡、MMC卡。所述的多功能U盘100还包括射频卡读取单元103、射频卡发送单元104、移动上 网单元105和安全认证单元106，其中射频卡读取单元103，用于读取外部射频卡信息，并将读取的外部射频卡信息通过 所述的USB接口 101输出；所述的射频卡读取单元103包括射频天线和射频接口单元；所述的射频天线将 读取到的外部射频卡信息通过所述的射频接口单元输入到USB接口 101，再通过所述的USB 接口 101将所述的外部射频卡信息输出。具体地讲，所述的外部射频卡可以是IC卡(例如 公交IC卡)，也可以是其他具有射频通信功能的卡。射频卡发送单元104，用于存储本地射频卡信息，并将所述的本地射频卡信息发送 给外部射频卡读取装置；举例来讲，本地射频卡信息可以是一种IC卡信息(例如公交IC 卡或门禁IC卡)，那么，所述的外部射频卡读取装置相应地是一种IC卡信息读取装置(例 如公交IC卡读卡设备或门禁IC卡读卡设备)。所述的射频卡发送单元104包括射频天线、射频接口单元和SIM卡；所述的SIM 卡将存储的本地射频卡信息通过所述的射频接口单元输入到所述的射频天线，所述的射频 天线再将所述的本地射频卡信息发送给外部射频卡读取装置。具体地讲，所述的SIM卡可 以为不带认证算法的SIM卡，也可以为带有公钥认证算法(PKI)的SIM卡。在对射频协议的支持方面，所述的射频卡读取单元103、所述的射频卡发送单元 104 均支持 IS014443 Type A/B 以及 Mifare 协议。移动上网单元105，用于通过所述的USB接口 101与外部计算机连接，并使所述的 外部计算机与外部互联网通信；所述的移动上网单元105包括但不限于GSM模块、W⑶MA模块、TD-SCDMA模块、 CDMA2000模块或EVD0模块，通过所述的GSM模块、所述的WCDMA模块、所述的TD-SCDMA模 块、所述的CDMA2000模块或所述的EVD0模块接入所述的外部互联网。具体地讲，所述的移 动上网单元105可以是调制解调器(Modem)，也可以是其他具有上网功能的单元或模块。安全认证单元106，用于存储个人认证信息，并将所述的个人认证信息通过所述的
6USB接口 101输出给外部认证服务器进行认证。经过外部认证服务器进行认证，能够实现数字签名、证书下载、证书验签和数据加/解密。所述的多功能U盘100还可包括其他通信接口，例如蓝牙接口、红外接口。相应 地，所述的多功能U盘100内部设置有与上述通信接口相适应的蓝牙通信模块、红外通信模 块。所属技术领域的技术人员能够利用所掌握的技术，将其他通信接口应用在本发明所提 到的所述的多功能U盘100中，在此不再一一举例。如图2所示，本发明实施例还提供一种U盘系统，所述的系统包括所述的多功能U 盘100和计算机200，其中所述的计算机200包括射频卡读取控制单元201，用于控制所 述的射频卡读取单元103读取所述的外部射频卡信息；移动上网控制单元202，用于通过控 制所述的移动上网单元105，以实现与外部互联网通信；安全认证管理单元203，用于管理 从所述的安全认证单元106输入的个人认证信息。以下以多个具体的实例来进一步介绍本发明实施例提供的多功能U盘。如图3所 示，本发明实施例提供的多功能U盘包括移动上网单元301、控制单元302、外部接口单元 303 (包括但不限于USB接口、蓝牙接口、红外接口 )、射频天线304、射频接口单元305、安全 SIM卡/SIM卡306。优选的是，所述的多功能U盘还可以包括安全模块307。所述的安全模 块307至少可以如3所示作为独立的模块置于所述的多功能U盘中，可替换的是，所述安全 模块307还可以置于所述的安全SIM卡/SIM卡306中。本发明实施例并不以此为限，所属 技术领域的技术人员能够利用所掌握的技术，根据需要做进一步的变型，在此不再赘述。下面结合图4至图8，进一步地介绍所述的多功能U盘的各项功能。图4至图8中， 被使用到的单元或模块用黑色粗线条方框表示，各被使用到的单元之间用带实线的箭头连 接；其余不被使用的单元或模块用黑色细线条方框表示，不被使用的单元之间用带虚线的 箭头连接。如图4所示，通过各单元之间的连接关系，能够实现所述的多功能U盘的移动上网 功能。具体来讲，通过外部接口单元303将所述的多功能U盘连接到外部计算机308后，所 述的多功能U盘接收到来自计算机308的上网指令，通过外部接口单元303将所述的上网 指令输入至控制单元302。控制单元302向移动上网单元301发出拨号上网指令。所述的 移动上网单元301通过控制单元获取到安全SIM卡/SIM卡的号码，借助于移动运营商提供 的移动网络(包括但不限于GSM网络、WCDMA网络、TD-SCDMA网络、CDMA2000网络或EVDO 网络)通过拨号，实现接入互联网。为了更直观的反映由所述的通过借助于多功能U盘实 现外部计算机308接入互联网，现提供如图5所示的外部计算机308端所运行的控制软件 的界面截图。在图5所示，以3G上网为例，当用户选择“3G上网”功能按钮时，再输入接入 点，点击“连接”，即可控制与计算机308相连的多功能U盘拨号上网。待接入互联网后，相 应地，如图6所示，计算机308端还能实现上网流量情况的实时查看和对历史流量情况的查 询和统计；如图7所示，计算机308端可以利用语音输入设备和所述多功能U盘中的SIM卡， 呼叫被叫号码；同理，还可以如图8所示，仅需在计算机308端收发所述SIM卡内的短信、或 者编辑/查找电话本。如图9所示，通过各单元之间的连接关系，能够实现所述的多功能U盘的实现安全 认证功能(例如USB key)的功能。举例来讲，所述的多功能U盘中设置有带有PKI (公钥 认证算法)功能的安全SIM卡，配合相应的计算机接口库函数。当通过外部接口单元303与计算机308相连后，通过互联网向认证服务器中的认证中心(例如银联或者证券公司等 金融机构的认证中心)请求认证，如此即可实现数字签名和证书的下载、验签和数据加密 的功能，其应用实现与现有USBkey产品相同。如果SIM卡获得移动运营商的发行，则装置 同时也可以利用移动上网单元301实现移动上网，在移动上网的同时也可实现上述认证过 程。为了更直观的反映多功能U盘实现证书管理，现提供如图10所示的外部计算机308端 所运行的控制软件的界面截图。在图10所示，证书管理可维护个人证书，以保证用户的网 络及金融交易的有效性。证书管理包括证书更新、证书查询、证书复制、证书备份等功能，下 面分别说明。证书更新是指当用户的证书在失效前一段时间(例如三个月)，用户可联 网更新自己的证书，以保证自己的证书及时有效；证书查询可查询用户证书信息；证书复 制当用户需要文件证书的时候，可把证书复制成文件证书；证书备份备份用户的文件证 书，以便当用户的证书损坏时及时修复。如图11所示，通过各举元之间的连接关系，能够实现所述的多功能U盘的实现射 频卡读卡器(例如公交IC卡读卡器)功能。举例来讲，当通过外部接口单元303与计算 机308相连后，所述的多功能U盘接收到来自计算机308的要求将多功能U盘实现射频卡 读卡器功能的控制指令，也就是说，通过所述指令是将所述的多功能U盘设定为射频卡读 卡器模式。在接收到所述指令后，所述控制单元302进行控制以实现射频天线304、射频接 口单元305、控制单元302、外部接口单元303与计算机308之间的通信(射频接口单元305 与射频天线304连接组合后相当于图1中的射频卡读取单元103)。这样，非接触式卡3010 在靠近射频接口单元305与射频天线304时，非接触式卡3010内部的信息就能够被读取。 在对射频协议的支持方面，所述非接触式卡3010、射频接口单元305与射频天线304支持 同样的射频协议，例如均支持IS014443 Type A/B以及Mifare协议。为了更直观的反映 多功能U盘实现射频卡读卡器功能，现提供如图12所示的外部计算机308端所运行的控制 软件的界面截图。在图12所示，读卡器管理用于读卡器的参数设置、非接触读写卡和符合 PB0C2. 0标准的具有非接触小额支付功能的卡(例如公交卡)的充值。读卡器应用功能分 为两部分一是读卡器参数设置；二是读卡器的非接触卡的读写功能。如图13所示，读卡 器的电子钱包充值功能可用于符合PB0C2.0规范的具有电子钱包功能的非接触CPU卡的充 值，例如公交卡，非接触式的银行卡等。该功能遵循PB0C2.0的金融规范，实现了用户个人 随时随地充值，大大减少了银行及有关发卡单位的充值终端的布置，用户通过网络自由充 值，减轻了银行及有关发卡单位在人力及业务上的负担。如图14所示，通过各单元之间的连接关系，能够实现所述的多功能U盘的实现射 频卡(例如公交ic卡或者门禁卡)功能。多功能U盘中的SIM卡支持SWP协议，当多功能 U盘未与外部计算机相连时，多功能u盘转换为射频卡模式，这样也就能够被非接触式射频 卡读写设备309所读取。图14中，当非接触式射频卡读写设备309(例如公交IC卡读卡 器或者门禁卡读写器)与计算机308相连后，非接触式射频卡读写设备309接收来自于计 算机的控制指令后，具读写非接触式射频卡的功能。此时，将所述的多功能U盘靠近非接触 式射频卡读写设备309，非接触式射频卡读写设备309能够读取多功能U盘中的射频信息。 更进一步地讲，存储在安全SIM卡/SIM卡306中的射频信息能够通过射频接口单元305、射 频天线304被非接触式射频卡读写设备309所读取。本图14中的射频接口单元305与射 频天线304连接组合后相当于图1中的射频卡发送单元104)。在对射频协议的支持方面，本实施例中的各单元均可支持IS014443 Type Α/Β以及Mifare协议。为了更直观的反映 多功能U盘实现射频卡功能，现提供如图15所示的外部计算机308端所运行的控制软件的 界面截图。在图15中，射频卡本身具有符合PB0C2.0标准的电子钱包功能，可用于商场等 一些公共场所的小额消费。用户可通过网络由自己的账户进行充值，便于日常小额消费。如图16所示，通过各单元之间的连接关系，能够实现所述的多功能U盘的可扩展 存储装置功能。所述的多功能U盘中内置存储卡(包括但不限于SD卡、FLASH卡、TF卡、 MMC卡)，通过更换存储卡的容量能够调整所述多功能U盘的容量。需要说明的是，尽管上述实施例分别介绍了多功能U盘的多种功能，但是，在实际应用中，用户有可能同时使用其中多个功能，本发明提供的多功能U盘仍然支持。以上实施例，只是本发明优选的具体实施方式
，而并非用以限制本发明，本领域的 技术人员在本发明的技术方案内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围之 内。
权利要求
一种多功能U盘，所述的多功能U盘包括USB接口和闪存存储器；其特征在于，所述的多功能U盘还包括射频卡读取单元，用于读取外部射频卡信息，并将读取的外部射频卡信息通过所述的USB接口输出；射频卡发送单元，用于存储本地射频卡信息，并将所述的本地射频卡信息发送给外部射频卡读取装置；移动上网单元，用于通过所述的USB接口与外部计算机连接，并使所述的外部计算机与外部互联网通信；安全认证单元，用于存储个人认证信息，并将所述的个人认证信息通过所述的USB接口输出给外部认证服务器进行认证。
2.如权利要求1所述的多功能U盘，其特征在于，所述的射频卡读取单元包括射频天 线和射频接口单元；所述的射频天线将读取到的外部射频卡信息通过所述的射频接口单元输入到USB接 口，再通过所述的USB接口将所述的外部射频卡信息输出。
3.如权利要求1所述的多功能U盘，其特征在于，所述的射频卡发送单元包括射频天 线、射频接口单元和SIM卡；所述的SIM卡将存储的本地射频卡信息通过所述的射频接口单元输入到所述的射频 天线，所述的射频天线再将所述的本地射频卡信息发送给外部射频卡读取装置。
4.如权利要求3所述的多功能U盘，其特征在于，所述的SIM卡包括带有公钥认证算 法PKI的SIM卡。
5.如权利要求1所述的多功能U盘，其特征在于，所述的移动上网单元包括GSM模块、 WCDMA 模块、TD-SCDMA、CDMA2000 模块或 EVDO 模块；通过所述的GSM模块、所述的WCDMA模块、所述的TD-SCDMA模块、所述的CDMA2000模 块或所述的EVDO模块接入所述的外部互联网。
6.如权利要求1所述的多功能U盘，其特征在于，所述的个人认证信息通过所述的USB 接口输出给外部认证服务器进行认证包括所述的个人认证信息通过所述的USB接口输出 给外部认证服务器，以实现数字签名、证书下载、证书验签和数据加/解密。
7.如权利要求1所述的多功能U盘，其特征在于，所述的射频卡读取单元、所述的射频 卡发送单元支持IS014443Type Α/Β以及Mifare协议。
8.—种U盘系统，其特征在于，所述的系统包括多功能U盘和计算机，其中所述的多功能U盘包括USB接口和闪存存储器；射频卡读取单元，用于读取外部射频 卡信息，并将读取的外部射频卡信息通过所述的USB接口输出；射频卡发送单元，用于存储 本地射频卡信息，并将所述的本地射频卡信息发送给外部射频卡读取装置；移动上网单元， 用于通过所述的USB接口与外部计算机连接，并使所述的外部计算机与外部移动互联网通 信；安全认证单元，用于存储个人认证信息，并将所述的个人认证信息通过所述的USB接口 输出给外部认证服务器进行认证；所述的计算机包括射频卡读取控制单元，用于控制所述的射频卡读取单元读取所述 的外部射频卡信息；移动上网控制单元，用于通过控制所述的移动上网单元，以实现与外部 互联网通信；安全认证管理单元，用于管理从所述的安全认证单元输入的个人认证信息。
9.如权利要求8所述的U盘系统，其特征在于，所述的射频卡读取单元、所述的射频卡 发送单元和所述的射频卡读取控制单元支持IS014443Type Α/Β以及Mifare协议。
10.如权利要求8所述的U盘系统，其特征在于，所述的个人认证信息通过所述的USB 接口输出给外部认证服务器进行认证包括所述的个人认证信息通过所述的USB接口输出 给外部认证服务器，以实现数字签名、证书下载、证书验签和数据加/解密。
全文摘要
本发明关于一种多功能U盘以及U盘系统，所述多功能U盘包括USB接口和闪存存储器；其特征在于，所述多功能U盘还包括射频卡读取单元，用于读取外部射频卡信息，并将读取的外部射频卡信息通过所述USB接口输出；射频卡发送单元，用于存储本地射频卡信息，并将所述本地射频卡信息发送给外部射频卡读取装置；移动上网单元，用于通过所述USB接口与外部计算机连接，并使所述的外部计算机与外部互联网通信；安全认证单元，用于存储个人认证信息，并将所述的个人认证信息通过所述USB接口输出给外部认证服务器进行认证。所述的U盘系统包括所述的多功能U盘和计算机。使用本技术方案，提供了用户的使用体验感，增加了使用的便利性。
文档编号G11C7/10GK101807424SQ20101011719
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月3日 优先权日2010年3月3日
发明者孟晋, 沙伊·兹夫 申请人:孟晋