专利名称：：具有无线通信功能的智能卡及使用该智能卡的智能卡系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及无线网络
技术领域：
的短距离无线通信技术以及数字电视领域的智能卡技术，尤其涉及一种具有无线通信功能的智能卡及使用该智能卡的智能卡系统。
背景技术：
：目前，全国有线电视行业正在进行数字化整体转换，数字电视的发展势在必行，而数字电视智能卡对于数字电视的发展起着重要的关键作用。智能卡是将一个有着数据存储和计算功能的计算芯片，镶嵌在一张名片大小的塑料卡片上，其遵循ISO7816国际标准，通过读卡器访问芯片中的数据。数字电视智能卡的主要功能是安全存储、解密授权和访问权限，其内部存储有用户密钥、运营商基本信息及其他解密授权相关的数据信息，通过COS(ChipOperatingSystem,片内操作系统)程序响应数字电视机顶盒(STB，SetTopBox)的命令，再通过内置的微控制器完成小数据量的加解密运算，数字电视机顶盒则相当于读卡器。请参照图l，其为现有的接触式智能卡的基本结构框图，该接触式智能卡主要包括触点IO、输入输出接口(I/O)11、微控制器(MCU)12、加密运算协处理器(CAU)13、电擦除存储器(EEPROM)14、只读存储器(ROM)15、隨机存储器(RAM)16以及安全逻辑(SL)17，由于数字电视智能卡有一个内置的处理器和一个与数字电视机顶盒通信的接口，以及一些集成的内存，因此允许经营者向智能卡下载数据和应用，因而就要求数字电视智能卡必需具有高度的安全性，以确保未经授权的用户不能访问数字电视系统的各类业务项目的服务。有线电视数字化使整个有线电视的业务、运营模式发生了革命性的变化，但大多数有线电视网络还没有完成双向改造，数字电视智能卡一般只工作于被动模式，对机顶盒发出的控制请求进行应答，如图2、图3所示，因此，现有的网络仅能满足基本广播电视节目的传送，如何开展交互业务、解决回传信道问题是当前的一个重要课题。另一方面，无线网络技术正在快速发展，目前，无线网络技术主要可分为IrDA红外线技术、正EE802.1lb协议技术、HomeRF协议、蓝牙技术和Zigbee技术。IrDA红外技术虽然实现成本很低，但必须直线视距连接，限制太大；IEEE802.11b协议技术的传输速率高、连接设备多，但其射频和基带协议更复杂，实现成本高；HomeRF协议无法用芯片或模块实现，成本也较高；蓝牙技术属于正EE802.15协议，作为一种低功耗、低数据速率、低成本的技术，非常适合于进行低数据率传输的低成本设备之间；而ZigBee技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线网络通信技术，并以其低功耗、低成本、低复杂度、低速率的技术优势越来越多地得到人们的重视。1998年5月，爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔等五家著名厂商在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技术(Bluetooth)，其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。众所周知，蓝牙技术是由蓝牙SIG(SpecialInterestGroup)联合制定的近距离无线通信技术标准，其目的是实现最高数据传输速率1Mb/s(有效数据传输速率是721kb/s)、最大传输距离为IO米的无线通信，并具有如下特点工作于2.4GHz的ISM频段，无需申请频率许可证；采用1600h叩/s的快速跳频技术；采用正向纠错编码(FEC)技术；采用FM调制方式，设备简单；支持点到点、点到多点通信；协议体系完备，充分支持现有高层协议；设备体积小，便于携带或移动，成本低廉。基于蓝牙技术的家居智能网络是用近距离的无线通信技术取代线缆，构建智能化的无线家居网络。蓝牙采用快速跳频和时分多址等无线技术来代替电缆，提供了一种低成本、低功耗的无线接入方法。同时蓝牙简单可靠的实现特性为其系统的发展提供了有力的支撑，并广泛应用于信息家电、移动电话、嵌入式应用开发等诸多领域。
实用新型内容本案设计人有感于数字电视发展的迫切需求以及无线网络通信技术的优势，尤其是短距离无线通信技术的优势，提出一种应用于数字电视领域的具有无线通信功能的智能卡及使用这种智能卡的智能卡系统，以解决数字电视网络的回传信道问题，为交互业务的开展提供一个新的平台。本实用新型提供一种具有无线通信功能的智能卡，该智能卡包括接口单元、判断单元、数字电视智能卡单元以及无线通信单元，其中所述接口单元与数字电视机顶盒相连，用于接收所述数字电视机顶盒发出的控制命令；所述判断单元与所述接口单元相连，用于接收所述控制命令，并判断该控制命令的请求类型，当请求类型为无线通信命令时，转发给无线通信单元处理，否则转发给数字电视智能卡单元处理；所述数字电视智能卡单元与所述判断单元相连，用于接收该判断单元转发的控制命令，执行相应的功能；所述无线通信单元与所述判断单元相连，用于接收该判断单元转发的控制命令或外部无线通信设备发送的通信命令，执行无线通信功能；其中，所述无线通信单元与所述外部无线通信设备同时支持短距离无线通信协议。本实用新型还提供一种使用具有无线通信功能的智能卡的智能卡系统，该智能卡系统包括数字电视机顶盒和具有无线通信功能的智能卡，其中数字电视机顶盒包括无线数据发送单元，用于根据用户的请求通过所述智能卡发送无线通信数据到外部无线通信设备；以及无线数据接收单元，用于根据外部无线通信设备的请求通过所述智能卡接收无线通信数据到数字电视机顶盒；具备无线通信功能的智能卡与所述数字电视机顶盒相连，用于根据数字电视机顶盒的控制命令执行无线通信功能或数字电视智能卡功能。本实用新型保持了机顶盒硬件不变和数字电视智能卡的全部基本功能，实现了无线通信的双向数据通道，为数字电视网络回传信道问题提供了一种解决思路，为交互业务的开展提供了平台。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中图l为传统的接触式智能卡的结构框图；图2为传统智能卡与机顶盒的工作关系示意图；图3为传统智能卡与机顶盒的通信流程图；图4为本实用新型实施例的智能卡的结构框图5为本实用新型实施例的机顶盒向外部无线通信设备写入数据的流程框图6为本实用新型实施例的外部无线通信设备通过本发明具有无线通信功能的智能卡访问机顶盒的流程框图；图7为本实用新型实施例的流程图；图8为视频点播系统的逻辑结构框图。具体实施方式为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。本实用新型的核心内容是把具有无线通信功能的芯片与数字电视智能卡芯片相结合，并封装于传统智能卡中，在保持现有数字电视智能卡的全部功能基础上，实现无线通信的双向数据通道，通过与外部无线通信设备，如移动通信终端等进行互连，开展增值应用。以下结合附图和具体实施例对本实用新型的具有无线通信功能的智能卡及智能卡系统进行详细说明。请参照图4，根据本实用新型的一实施例，本实用新型的具有无线通信功能的智能卡41包括接口单元411、判断单元412、数字电视智能卡单元413以及无线通信单元414，其中接口单元411为本实用新型该实施例的具有无线通信功能的智能卡41与数字电视机顶盒40的接口，其符合ISO7816协议，用于接收所述数字电视机顶盒40发出的控制命令，包括执行传统智能卡的功能的请求，或者执行无线通信功能的请求。判断单元412与所述接口单元411相连，用于接收所述控制命令，并判断该控制命令的请求类型，当请求类型为无线通信命令时，转发给无线通信单元414处理，否则转发给数字电视智能卡单元413处理。根据本实用新型的一实施例，该判断单元412可以通过现场可编程门阵列FPGA(FieldProgrammableGateArray)或专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)实现，完成其判断转发功能，例如，从机顶盒接收数据，在判断请求类型为无线通信功能时，转发数据到无线通信单元414，在判断请求类型不是无线功能时，转发数据到数字电视智能卡413。根据本实用新型的另一实施例，该判断单元412可以包含于数字电视智能卡单元413，使该数字电视智能卡单元413在原有功能不变的基础上，增加对无线通信命令的判断功能，即当该数字电视智能卡单元413从机顶盒40接收数据后，在判断请求为无线通信功能时，转发数据到无线通信单元414。数字电视智能卡单元413与所述判断单元412相连，用于接收该判断单元412转发的控制命令，执行相应的功能，该数字电视智能卡单元413主要是用于实现传统的数字电视智能卡的各项功能，如
背景技术：
所述，在此不再赘述。其与判断单元412之间的接口可以通过符合IS07816协议的接口实现，但不限制。无线通信单元414也与所述判断单元412相连，用于接收该判断单元412转发的控制命令，执行无线通信功能，其同时负责与其他外部无线通信设备42,如具备无线通信功能的移动通信终端(如手机、PDA等)的连接和串口通信。根据本发明的较佳实施例，该无线通信单元与外部无线通信设备同时支持蓝牙协议，在本实施例中，该无线通信单元414可以通过蓝牙模块实现，而外部无线通信设备可以是具备蓝牙功能的移动通信终端，如手机等。根据本发明的其他实施例，该无线通信单元与外部无线通信设备同时支持其他短距离无线通信技术协议，如
背景技术：
中所指出的Zigbee技术协议。另外，该无线通信单元414与判断单元412之间的接口可以通过UART接口实现，但不限制。根据本实用新型上述实施例的具备无线通信功能的智能卡41与数字电视机顶盒40的结合即构成了本实用新型的具备无线通信功能的智能卡系统，构成本实用新型的具备无线通信功能的智能卡系统的数字电视机顶盒40只需要在原有功能不变的基础上，增加无线数据的发送和接收功能的无线数据发送单元和无线数据接收单元即可，其命令格式同样符合ISO7816协议，通过与具备无线通信功能的智能卡41的接口单元411进行数据传输。其中无线数据发送单元用于根据用户的请求通过所述具备无线通信功能的智能卡41发送无线通信数据到外部无线通信设备42，无线数据接收单元则用于根据外部无线通信设备42的请求通过所述具备无线通信功能的智能卡41接收无线通信数据到数字电视机顶盒40。下面以蓝牙技术与智能卡技术结合为例，并结合附图和实施例对本发明的智能卡系统的通信流程进行说明。在该实施例中，无线通信单元414为蓝牙模块，具备无线通信功能的智能卡为蓝牙智能卡。实施例一，数字电视机顶盒向外部蓝牙设备写入数据，请参照图5、图7:首先，机顶盒向用户提供使用蓝牙传输指定数据的功能，其中的指定数据可以为任何格式，例如存储在机顶盒中的二进制文件或位图文件，用户选择蓝牙传输文件后，机顶盒提示用户打开外部蓝牙设备，此时的外部蓝牙设备工作于主模式，发起搜索命令，蓝牙智能卡上的蓝牙模块工作于从模式，响应搜索命令，经过配对建立蓝牙连接后，用户按确定键通知机顶盒进行蓝牙传输；然后，机顶盒要求进行蓝牙通信，通过与蓝牙智能卡的7816接口传输蓝牙数据，数据符合7816的丁=0字符协议，具体格式如下-<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>其中CLA:指令类型，lByte,取Ox5A。INS:指令代码，1Byte，只有低半字节为0，且高半字节既不是6也不是9时有效。Pl、P2:参数字节，分别lByte,根据不同INS来定义。Lc:1Byte，定义了数据的字节数，取值范围从1~255。Le:1Byte，指出期望返回的最大字节数。蓝牙通信命令的各字段定义如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>而后，判断单元(如数字电视智能卡或FPGA)接收到蓝牙数据后，根据命令头判断为蓝牙通信功能时，将接收到的数据Data字段的值通过串口(如UART接口)转发给蓝牙模块；蓝牙模块接收到蓝牙数据后，马上转发到已经建立蓝牙连接的外部蓝牙设备上，外部蓝牙设备即可保存并显示文件。实施例二，机顶盒访问蓝牙智能卡，请参照图7:机顶盒访问蓝牙智能卡的功能和操作流程不变，蓝牙智能卡在接收到命令数据后，判断其命令头不是蓝牙通信功能后，即进行原有功能操作，不会进行数据转发。实施例三，外部蓝牙设备通过蓝牙智能卡访问数字电视机顶盒，请参照图6、图7:-首先，外部蓝牙设备发起访问，成功建立连接后，由外部蓝牙设备向蓝牙智能卡发送数据；然后，蓝牙智能卡的蓝牙模块接收到上述蓝牙数据，通过与判断单元(如数字电视智能卡或FPGA)的接口(如UART接口)，将其转发给判断单元；判断单元(如数字电视智能卡或FPGA)接收上述蓝牙数据，通过与机顶盒的接口向机顶盒提供资源访问。根据本实用新型的另一实施例，数字电视机顶盒还包括一个查询单元与该具备无线通信功能的智能卡相连，用于在空闲时处于无线通信数据查询状态，不断地发出查询命令，当有无线通信数据时，该数字电视机顶盒将提示用户，并根据用户操作发出读命令，将数据显示给用户。为使本实施例的蓝牙智能卡及蓝牙智能卡系统更加浅显易懂，下面列举两个实际应用的例子加以说明。应用一手机下载电子优惠券在用户观看电视广告时，商家会采用电子优惠券等形式的打折促销手段推广自己的产品，本应用的目的是将二维码的jpg图片格式的电子优惠券从电视屏幕上传送至用户的手机终端，用户即可在商家的销售点出示此电子优惠券完成购物行为。具体流程如下1.用户选择下载电子优惠券；2.用户选择蓝牙下载方式；3.机顶盒提示用户建立蓝牙连接所需的步骤信息；4.用户打开手机蓝牙功能，完成所需环境设置；5.机顶盒返回蓝牙通信状态信息；6.用户确定进行蓝牙通信及通信数据信息；7.机顶盒向蓝牙智能卡发送电子优惠券文件；8.用户手机接收到电子优惠券，并向机顶盒返回状态；9.机顶盒提示用户下载成功；10.用户打开手机上的电子优惠券确定正确无误；11.用户去销售点完成购买行为。应用二VOD视频点播服务随着模拟电视向数字电视的转变，电视台所提供的数字业务范围和形式大大增加。与此同时，有线电视HFC(HybridFiber-Coax)网上的传输效率大大提高，使得大量的带宽资源被节约下来，可以提供更具个性化的服务。VOD(VideoOnDemand)视频点播系统的功能是针对每一个用户的点播请求，在最短的时间内播出他点播的节目。而基于数字电视DVB-C(DigitalVideoBroadcasting-Cable)标准的VOD视频点播系统建立在数字电视平台上，结合了数字电视的编解码、加扰、传输等技术，在有线电视HFC网上实现了VOD系统要求的功能，比之internet上的VOD系统更能符合数字电视台和电视用户的需求。前端VOD系统主要包括节目制作、用户管理、点播接收、节目播出、视频服务器群、系统监控这几个部分，如图8所示。本应用的目的是通过蓝牙智能卡完成用户点播的回传通道，将用户点播的txt文本格式具体信息(包括点播时间、IC卡号、节目编号等)传送到用户手机，然后手机以短信/彩信方式传送到点播接收模块，并向用户返回点播状态和用户付费等信息。具体流程如下1.用户在机顶盒上选择视频点播业务；2.用户选择蓝牙方式进行回传；3.机顶盒提示用户建立蓝牙连接所需的步骤信息；4.用户打开手机蓝牙功能，完成所需环境设置；5.机顶盒返回蓝牙通信状态信息；6.用户确定进行蓝牙回传及点播的具体信息；7.机顶盒向用户手机传送点播的具体信息；8.用户手机将点播具体信息传送至点播接收网关；9.点播接收模块验证用户点播信息无误后向手机返回状态及付费信息；10.手机转发返回信息至蓝牙智能卡；11.机顶盒读取蓝牙智能卡中的返回信息向用户显示；12.完成点播。在传统的机顶盒访问智能卡的应用系统中，只存在机顶盒和智能卡两种设备。机顶盒作为主控端对智能卡发起访问，访问控制遵循ISO7816协议，机顶盒为智能卡提供时钟、复位等信号，并发送业务请求信息，而智能卡作为被动的一端对相应的控制请求迸行应答。而对于本实用新型的具备无线通信功能的智能卡而言，其构造了一种新型的业务模式，这种模式的前提是需要在智能卡上加装一个无钱通信协议模块，实现智能卡的外部无线访问功能。用户可以将数字电视运营平台上的数据通过具备无线通信功能的智能卡传到具有支持同样协议的无线通信功能的外部终端，如手机上，也可以通过手机的无线通信功能发起对机顶盒的访问，为双向业务应用的开展提供了平台。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。权利要求1、一种具有无线通信功能的智能卡，其特征在于，该智能卡包括接口单元、判断单元、数字电视智能卡单元以及无线通信单元，其中所述接口单元与数字电视机顶盒相连，用于接收所述数字电视机顶盒发出的控制命令；所述判断单元与所述接口单元相连，用于接收所述控制命令，并判断该控制命令的请求类型，当请求类型为无线通信命令时，转发给无线通信单元处理，否则转发给数字电视智能卡单元处理；所述数字电视智能卡单元与所述判断单元相连，用于接收该判断单元转发的控制命令，执行相应的功能；所述无线通信单元与所述判断单元相连，用于接收该判断单元转发的控制命令或外部无线通信设备发送的通信命令，执行无线通信功能；其中，所述无线通信单元与所述外部无线通信设备同时支持短距离无线通信协议。2、根据权利要求1所述的具有无线通信功能的智能卡，其特征在于，所述短距离无线通信协议包括蓝牙协议、Zigbee技术协议。3、根据权利要求1所述的具有无线通信功能的智能卡，其特征在于，所述判断单元包含于所述数字电视智能卡单元。4、根据权利要求1所述的具有无线通信功能的智能卡，其特征在于，所述判断单元为现场可编程门阵列FPGA或专用集成电路ASIC。5、根据权利要求1所述的具有无线通信功能的智能卡，其特征在于，所述接口单元符合IS07816协议。6、根据权利要求1所述的具有无线通信功能的智能卡，其特征在于，所述无线通信单元与所述判断单元通过UART接口相连。7、根据权利要求1所述的具有无线通信功能的智能卡，其特征在于，所述数字电视智能卡单元与所述判断单元通过符合IS07816协议的接口相连。8、根据权利要求1所述的具有无线通信功能的智能卡，其特征在于，所述无线通信单元为蓝牙模块，所述外部无线通信设备为具有蓝牙功能的移动通信终端。9、一种使用具有无线通信功能的智能卡的智能卡系统，其特征在于，该智能卡系统包括数字电视机顶盒和具有无线通信功能的智能卡，其中数字电视机顶盒包括无线数据发送单元，用于根据用户的请求通过所述智能卡发送无线通信数据到外部无线通信设备；以及无线数据接收单元，用于根据外部无线通信设备的请求通过所述智能卡接收无线通信数据到数字电视机顶盒；具备无线通信功能的智能卡与所述数字电视机顶盒相连，用于根据数字电视机顶盒的控制命令执行无线通信功能或数字电视智能卡功能。10、根据权利要求9所述的使用具有无线通信功能的智能卡的智能卡系统，其特征在于，所述具备无线通信功能的智能卡包括接口单元、判断单元、数字电视智能卡单元以及无线通信单元，其中所述接口单元与数字电视机顶盒相连，用于接收所述数字电视机顶盒发出的控制命令；所述判断单元与所述接口单元相连，用于接收所述控制命令，并判断该控制命令的请求类型，当请求类型为无线通信命令时，转发给无线通信单元处理，否则转发给数字电视智能卡单元处理；所述数字电视智能卡单元与所述判断单元相连，用于接收该判断单元转发的控制命令，执行相应的功能；所述无线通信单元与所述判断单元相连，用于接收该判断单元转发的控制命令或外部无线通信设备发送的通信命令，执行无线通信功能，该无线通信单元与外部无线通信设备同时支持短距离无线通信协议。11、根据权利要求10所述的使用具有无线通信功能的智能卡的智能卡系统，其特征在于，所述短距离无线通信协议包括蓝牙协议、Zigbee技术协议。12、根据权利要求9所述的使用具有无线通信功能的智能卡的智能卡系统，其特征在于，所述外部无线通信设备包括具有无线通信功能的移动通信终端。13、根据权利要求10所述的使用具有无线通信功能的智能卡的智能卡系统，其特征在于，所述判断单元包含于所述数字电视智能卡单元。14、根据权利要求10所述的使用具有无线通信功能的智能卡的智能卡系统，其特征在于，所述判断单元为现场可编程门阵列FPGA或专用集成电路ASIC。15、根据权利要求9所述的使用具有无线通信功能的智能卡的智能卡系统，其特征在于，所述数字电视机顶盒还包括查询单元，与所述智能卡相连，用于查询无线通信数据。专利摘要本实用新型提供一种具有无线通信功能的智能卡及使用该智能卡的智能卡系统，所述智能卡包括接口单元、判断单元、数字电视智能卡单元以及无线通信单元，其中接口单元用于接收机顶盒发出的控制命令；判断单元接收所述控制命令，判断该控制命令的请求类型，当请求类型为无线通信命令时，转发给无线通信单元处理，否则转发给数字电视智能卡单元处理；数字电视智能卡单元接收该判断单元转发的控制命令，执行相应的功能；无线通信单元接收该判断单元转发的控制命令或外部无线通信设备发送的通信命令，执行无线通信功能。本实用新型实现了无线通信的双向数据通道，为数字电视网络回传信道问题提供了一种解决思路，为交互业务的开展提供了平台。文档编号H04B5/00GK201188651SQ20082008036公开日2009年1月28日申请日期2008年4月30日优先权日2008年4月30日发明者卢增祥,安伟建,幸李,坚韩申请人:北京视博数字电视科技有限公司