專利名稱：一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及智能卡操作系統(tǒng)領域，特別涉及一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的方法及裝置。具體來說就是實現(xiàn)復合智能卡片上多個應用多任務的同時工作。
背景技術：
近年來隨著電子技術的不斷發(fā)展，智能卡以其安全、方便、快捷、網(wǎng)絡投資小、容量大、多功能等諸多特點越來越受到普遍重視，并被廣泛應用于商業(yè)、醫(yī)療、保險、交通、社會公共事業(yè)收費等多種領域?，F(xiàn)在國內(nèi)智能卡行業(yè)伴隨著國家金卡工程建設的不斷推進而拓展出的一個新興市場，已迅速成長為國民經(jīng)濟新的增長點，并引起了全球智能卡業(yè)界的關注。目前，我國智能卡應用已廣泛滲透到各行各業(yè)，有力推動了國民經(jīng)濟與社會的協(xié)調(diào)發(fā)展，為中國信息化建設事業(yè)做出了突出貢獻。
目前智能卡在生產(chǎn)生活中的應用是在具體的應用規(guī)范指導下進行的，例如應用于金融領域的智能卡，都要符合《中國金融集成電路(IC)卡規(guī)范》(PBOC)對智能卡提出的具體要求，包括卡上數(shù)據(jù)的組織、所應支持的命令及卡同終端交換數(shù)據(jù)的過程等。又例如應用于石油化工(車輛加油)領域的智能卡，則要符合《中國石化加油集成電路(IC)卡規(guī)范》。不同規(guī)范各個獨立，因而使得人們必須持多張智能卡才能分別進行不同的交易，不僅不方便，而且也造成一定程度的浪費。為了方便人們使用，節(jié)約社會資源和發(fā)卡成本，需要讓一張卡片能同時支持不同規(guī)范所約束的應用。同時隨著半導體技術和電子技術的迅猛發(fā)展，使得一張卡片能同時存儲的數(shù)據(jù)量大大增加，這也使得一張卡片同時支持多個應用有了物理基礎。同時在一張卡片具備多個應用的時候，也會遇到兩個或者多個應用需要同時使用的時候。例如一張復合卡片同時支持SIM卡功能和EMV金融卡片的功能，則會遇到在需要時刻保持手機待機的情況下進行符合EMV金融規(guī)范的金融交易和支付的情況，這些都是目前的智能卡系統(tǒng)所不能完成的。
讓一張卡同時支持多種規(guī)范，目前主要采用的方法如下在卡內(nèi)放置多個操作系統(tǒng)，當生產(chǎn)卡片時根據(jù)需要激活其中的某一個。這種方式可以讓卡片支持的處理操作與相關的規(guī)范保持嚴格一致，比如卡內(nèi)同時有金融與石化兩套系統(tǒng)，如果只激活金融系統(tǒng)，那么該卡就只完成金融應用，其內(nèi)置的石化應用不會帶來任何干擾。這樣有助于通過金融部門嚴格的檢測，但是由于多應用不能同時共同發(fā)揮作用，所以這種方法只能幫助卡片制造廠商降低制造成本，卻不能為持卡人帶來任何方便。同時由于卡片制造廠商必須在卡片制造過程中多一道針對具體應用規(guī)范的激活環(huán)節(jié)，因而在降低制造成本的同時增加了管理成本。而且這種方法也沒有解決卡片系統(tǒng)內(nèi)的多個應用同時使用的問題。
目前智能卡也在朝著多應用渠道(應用接口)的方向發(fā)展，例如現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的雙界面(Dual-Interface)智能卡(ISO7816接口、ISO14443接口)和三界面(three-Interface)智能卡(ISO7816接口、ISO14443接口、USB接口)，這些多界面卡片都能很好的單獨應用(請參考中國專利200510077159.4；200420024038.4)。附圖4為雙界面智能卡的結構圖，雙界面智能卡主要由CPU、內(nèi)存、物理接口和存儲管理器等主要部分組成。CPU是高速微處理器；物理接口負責和外界進行命令和資料的傳輸，例如ISO14443非接觸式接口和ISO7816接觸式接口；存儲管理器負責管理存儲智能卡操作系統(tǒng)的ROM和用于存儲應用數(shù)據(jù)的EEPROM。應用數(shù)據(jù)包括同件程序以及用戶信息、密鑰數(shù)據(jù)等等。各界面在完成與外界的數(shù)據(jù)通訊后，用中斷請求信號向CPU發(fā)出信號。智能卡操作系統(tǒng)中，CPU的時鐘(系統(tǒng)時鐘)由非接觸界面和接觸界面的時鐘來提供，CPU有隨時根據(jù)應用切換系統(tǒng)時鐘的能力。雙界面智能卡通過一個時鐘管理模塊來完成兩個界面時鐘與系統(tǒng)時鐘的切換，系統(tǒng)時鐘的關斷由CPU來控制，CPU的系統(tǒng)時鐘可以是兩個操作界面時鐘的任何一個，當兩個中斷都有效時，系統(tǒng)時鐘將從先申請中斷的那個界面的時鐘中選擇，CPU先處理這個界面的中斷。
然而由于兩種或多種接口使用不同的應用規(guī)范，在兩種或多種接口同時工作時，由于處理多種規(guī)范所對應的數(shù)據(jù)格式各不相同，所需CPU進行的處理方式也各異，現(xiàn)有的傳統(tǒng)多界面智能卡無法保證在所有處理的數(shù)據(jù)都滿足各自的接口規(guī)范時，各界面的數(shù)據(jù)能夠同時處理，無法滿足兩種或多種接口同時工作的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中一張智能卡不能同時支持多種應用多任務同時工作的問題，而提供一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的方法。即實現(xiàn)在一張復合智能卡片上多種應用多項任務同時進行的一種實現(xiàn)復合智能卡的工作方法及裝置。
通過本發(fā)明可以實現(xiàn)在一張卡上植入多個操作系統(tǒng)，可以支持多種應用規(guī)范，并且可以根據(jù)不同應用的物理接口區(qū)別不同的應用規(guī)范，實現(xiàn)兩個或者多個應用同時使用(即可以根據(jù)物理接口的不同而建立不同的運行環(huán)境)，從而用一張卡就可以同時很好的完成多種應用用途。
本發(fā)明解決技術問題所采取的具體技術方案是采用能支持多應用的雙界面或者多界面智能卡平臺，每種應用選擇不同的物理接口，卡片系統(tǒng)能建立兩個或者多個卡片運行環(huán)境，在內(nèi)存中同時保存多個應用需要的數(shù)據(jù)，CPU被多個應用交替啟動，在若干個應用之間多路分時復用，穿插地執(zhí)行，即可以實現(xiàn)不同物理端口的切換。這樣我們就可以在智能卡平臺上建立類似于具備并發(fā)(concurrence)功能的多任務卡片操作系統(tǒng)。
智能卡的開發(fā)者首先將支持各個應用規(guī)范的操作系統(tǒng)模塊植入支持多應用的雙界面或者多界面智能卡片平臺當中?？ㄆ紫乳_始應用初始化，當卡片復位以后，系統(tǒng)首先會根據(jù)預先的設定建立符合不同的應用規(guī)范對應不同的卡片運行環(huán)境；在內(nèi)存中初始化需要的相關數(shù)據(jù)，保證卡片操作系統(tǒng)可以實時的處理其植入的多個應用而不用去重新激活。在外部設備對卡片進行操作的時候，系統(tǒng)首先根據(jù)數(shù)據(jù)輸入的物理接口判斷數(shù)據(jù)的來源，不同的物理接口的輸入數(shù)據(jù)對應不同的卡片運行環(huán)境來進行處理，當多個物理接口同時使用的時候，就形成了并發(fā)的多任務系統(tǒng)。CPU就會在若干應用處理之間多路分時復用，物理接口不斷的實時切換。根據(jù)輸入物理接口區(qū)別的命令可以很容易的知道其來自于哪一個物理接口(對應于一個應用規(guī)范)，即每一個物理接口對應不同的運行環(huán)境，相應的運行環(huán)境選擇不同的命令處理模塊，不屬于這個應用規(guī)范的命令即使來源于此物理接口也不予處理，這樣可以保證各個應用規(guī)范的獨立性，有利于通過相關部門的嚴格測試。同寸這個機制也保證了一張卡片上的多個應用通過不同的接口應用的時候能同時進行而互不干擾。例如，我們采用雙界面卡實現(xiàn)SIM卡和金融規(guī)范卡的一卡雙應用的同時工作時，SIM卡可以采用ISO7816接觸式卡片接口，金融規(guī)范卡采用ISO14443非接觸式卡片接口。這樣應用的時候系統(tǒng)會同時建立兩個相應的卡片運行環(huán)境，ISO7816接口可以負責接收來自手機鍵盤等設備的輸入信息并將雙界面SIM卡上的相關信息返回給手機等讀卡設備，從而使得通信始終保持通暢以保證手機處于待機狀態(tài)，而ISO14443非接觸式接口負責收發(fā)來自非接觸式讀卡器的信息并做出相應的響應，使得卡片同時也能完成符合相關規(guī)范的金融支付和交易。
本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，包括物理接口模塊、命令分配模塊、運行環(huán)境模塊。
所述運行環(huán)境模塊包括命令解析模塊、應用處理模塊。
所述物理接口模塊負責智能卡與外部運行環(huán)境之間的數(shù)據(jù)通信，一個物理接口對應一個應用規(guī)范，不同的應用規(guī)范對應不同的運行環(huán)境，根據(jù)數(shù)據(jù)輸入的物理接口來判斷數(shù)據(jù)所對應的運行環(huán)境，并由相應的運行環(huán)境模塊對該數(shù)據(jù)進行處理，當多個物理接口同時使用的時候，就形成了多任務系統(tǒng)。
所述命令分配模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)輸入的物理接口來判斷數(shù)據(jù)所對應的運行環(huán)境，并依據(jù)判斷結果跳轉至相應的運行環(huán)境。
所述運行環(huán)境模塊支持相應的應用處理模塊對數(shù)據(jù)進行處理。
所述運行環(huán)境模塊包括命令解析模塊、應用處理模塊。
所述命令解析模塊用于在相應的運行環(huán)境下對從外部輸入的數(shù)據(jù)進行分析；所述應用處理模塊負責按照一定應用規(guī)范，在相應的運行環(huán)境下對從外部輸入的數(shù)據(jù)進行處理。
本發(fā)明方案實現(xiàn)的復合卡片系統(tǒng)的多任務同時工作的功能，有如下顯著優(yōu)點1)可以方便的實現(xiàn)一卡多用，節(jié)約了大量的資源和成本。
2)能同時利用不同的應用接口進行兩個或者多個應用的同時使用，解決了目前多應用卡片不能同時使用的問題。
3)充分利用各種終端接口，會極大地推廣智能卡的使用。


圖1為本發(fā)明實施例中SIM和EMV復合雙界面卡的應用連接示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例中SIM和EMV復合雙界面卡實現(xiàn)通過不同接口同時工作方法的一種實施例的操作流程圖。
圖3為雙界面智能卡的結構框圖。
圖4為雙界面智能卡的結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明為一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的方法及裝置。下面結合說明書附圖來說明本發(fā)明的具體實施方式
。
如圖1所示，本實施例中復合卡片為同時支持SIM卡規(guī)范和EMV規(guī)范的多應用雙界面智能卡?？ㄆ瑧眠B接方式如圖1SIM卡功能使用符合ISO7816接觸式卡片規(guī)范接口和手機通信，符合GSM相關規(guī)范就可以，完成移動通信的功能。而復合卡的EMV應用則利用ISO14443非接觸式卡片規(guī)范接口通道和金融終端有效連接，從而完成符合EMV規(guī)范的相關金融交易。
本實施例中復合雙界面卡片上需要同時支持SIM和EMV兩種應用規(guī)范，則首先需要在卡片系統(tǒng)中植入支持兩種應用規(guī)范的軟件模塊，要求在設計此操作系統(tǒng)的時候保證其能智能的根據(jù)數(shù)據(jù)的來源的不同進行不同的處理。卡片應用初始化的時候，系統(tǒng)會在內(nèi)存中同時初始化兩個應用處理需要的數(shù)據(jù)并保存它們，這樣就可以建立兩個卡片運行環(huán)境(SIM和EMV)。外部終端給復合卡片發(fā)送命令的時候，接受命令的物理接口判斷數(shù)據(jù)來自于那個接口(ISO7816接口或ISO14443接口)，然后系統(tǒng)會根據(jù)數(shù)據(jù)的來源，卡片內(nèi)部操作系統(tǒng)會選擇之前建立的與卡片運行環(huán)境對應的運行環(huán)境模塊調(diào)用相應的的應用處理模塊來處理，完成相應的外部清求和功能，即使多個應用同時使用，也能同時處理而互不影響。
和現(xiàn)有的卡片操作系統(tǒng)有所區(qū)別的是，本發(fā)明實施例中的復合智能卡能同時進行完成SIM卡和EMV卡的功能而互不干擾，實現(xiàn)了并發(fā)的多任務處理功能。在實施例中的復合卡的CPU是多路分時復用的，交叉執(zhí)行兩個以應用接口(ISO78l6接口或ISO14443接口)區(qū)別的卡片運行環(huán)境。確保兩個應用都能同時正常使用而互不干擾，達到復合卡的同時應用的目的。
實施例1本實施例中的復合卡片的內(nèi)部軟件處理流程如下(如圖2所示)步驟[200]復合卡片上電復位；步驟[210]卡片初始化兩個應用，建立兩個應用運行環(huán)境；步驟[220]卡片等待接收外部命令；步驟[230]根據(jù)接口判斷命令，如果所述接收到的命令來自ISO7816接觸式接口，跳轉到步驟[240]，如果所述接收到的命令來自ISO14443非接觸式接口，則跳轉到步驟[260]；步驟[240]判斷是否為SIM應用所屬命令，如果是則跳轉至步驟[250]，否則跳轉至步驟[220]，等待下一條命令；步驟[250]調(diào)用相應SIM運行環(huán)境和命令處理模塊執(zhí)行SIM應用命令的處理；步驟[260]判斷是否為EMV應用所屬命令，如果是則跳轉至步驟[270]，否則跳轉至步驟[220]，等待下一條命令；步驟[270]調(diào)用相應EMV運行環(huán)境和命令處理模塊執(zhí)行EMV應用命令的處理。
實施例2參見圖3，本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，包括物理接口模塊、命令分配模塊、運行環(huán)境模塊。
物理接口模塊負責智能卡與外部運行環(huán)境之間的數(shù)據(jù)通信，在本實施中，采用ISO7816接觸式接口模塊和ISO14443非接觸式接口模塊。其中ISO7816接觸式接口模塊對應ISO7816接觸式應用規(guī)范，ISO14443非接觸式接口模塊對應ISO14443非接觸式應用規(guī)范；ISO7816接觸式應用規(guī)范對應SIM運行環(huán)境，ISO14443非接觸式應用規(guī)范對應EMV運行環(huán)境。
命令分配模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)輸入的物理接口來判斷數(shù)據(jù)所對應的運行環(huán)境，并依據(jù)判斷結果跳轉至相應的運行環(huán)境。
運行環(huán)境模塊支持相應的應用處理模塊對數(shù)據(jù)進行處理。在本實施例中，運行環(huán)境模塊分別為SIM運行模塊和EMV運行模塊，每個運行環(huán)境模塊包括命令解析模塊、應用處理模塊。
命令解析模塊用于在相應的運行環(huán)境下對從外部輸入的數(shù)據(jù)進行分析；在本實施例中，應用處理模塊分別按照ISO7816接觸式應用規(guī)范、ISO14443非接觸式應用規(guī)范，在SIM運行環(huán)境和EMV運行環(huán)境下對從外部輸入的數(shù)據(jù)進行處理。
通過上面的操作步驟我們可以發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明所述的方法，我們可以很容易實現(xiàn)復合卡片的多應用的同時工作的問題。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
1.一種實現(xiàn)復合智能卡多任務系統(tǒng)同時工作的方法，采用包含有CPU、內(nèi)存、多個物理接口和存儲管理器的復合智能卡；其特征在于該方法包括下列步驟(1)采用能支持多應用的雙界面或者多界面智能卡平臺；(2)在卡片平臺中植入支持多個應用規(guī)范的操作系統(tǒng)模塊；并支持多個應用規(guī)范；(3)卡片復位以后，系統(tǒng)建立多個卡片運行環(huán)境，不同的應用規(guī)范對應不同的卡片運行環(huán)境，并在內(nèi)存中初始化需要的相關數(shù)據(jù)；(4)在外部設備對卡片進行操作的時候，從物理接口輸入的數(shù)據(jù)由該物理接口對應的運行環(huán)境進行處理；(5)當多個界面同時使用時，CPU根據(jù)各物理接口的輸入在多個應用處理之間多路分時復用。
2.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)復合智能卡多任務系統(tǒng)同時工作的方法，其特征在于所述物理接口包括USB接口、ISO7816接觸式卡片接口或ISO14443非接觸式卡片接口或MMC接口。
3.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)復合智能卡多任務系統(tǒng)同時工作的方法，其特征在于上述復合智能卡支持的規(guī)范包括SIM卡規(guī)范、EMV卡規(guī)范、社會保障卡規(guī)范、公交卡規(guī)范。
4.一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，其特征在于，所述裝置包括物理接口模塊、命令分配模塊、運行環(huán)境模塊。
5.如權利要求4所述的一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，其特征在于，所述物理接口模塊負責智能卡與外部運行環(huán)境之間的數(shù)據(jù)通信，一個物理接口對應一個應用規(guī)范，不同的應用規(guī)范對應不同的運行環(huán)境，根據(jù)數(shù)據(jù)輸入的物理接口來判斷數(shù)據(jù)所對應的運行環(huán)境，并由相應的運行環(huán)境模塊對該數(shù)據(jù)進行處理，當多個物理接口同時使用的時候，就形成了多任務系統(tǒng)。
6.如權利要求4所述的一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，其特征在于，所述命令分配模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)輸入的物理接口來判斷數(shù)據(jù)所對應的運行環(huán)境，并依據(jù)判斷結果跳轉至相應的運行環(huán)境。
7.如權利要求4所述的一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，其特征在于，所述運行環(huán)境模塊支持相應的應用處理模塊對數(shù)據(jù)進行處理。
8.如權利要求4所述的一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，其特征在于，所述運行環(huán)境模塊包括命令解析模塊、應用處理模塊。
9.如權利要求8所述的一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，其特征在于，所述命令解析模塊用于在相應的運行環(huán)境下對從外部輸入的數(shù)據(jù)進行分析。
10.如權利要求8所述的一種實現(xiàn)復合卡操作系統(tǒng)多任務同時工作的裝置，其特征在于，所述應用處理模塊負責按照一定應用規(guī)范，在相應的運行環(huán)境下對從外部輸入的數(shù)據(jù)進行處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于智能卡應用領域的一種實現(xiàn)復合智能卡多任務系統(tǒng)同時工作的方法，其技術方案是采用能支持多應用的雙界面或者多界面智能卡平臺，在其中植入支持各個應用規(guī)范的操作系統(tǒng)模塊；卡片系統(tǒng)在初始化時建立兩個或者多個卡片運行環(huán)境，在內(nèi)存中同時保存多個應用需要的數(shù)據(jù)；外部設備對卡片進行操作時，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)輸入的接口判斷數(shù)據(jù)的來源，不同的物理端口的輸入數(shù)據(jù)對應不同的卡片運行環(huán)境來進行處理。本發(fā)明解決了目前多應用卡片不能同時使用的問題，可以節(jié)約資源和成本，有利于推廣智能卡的使用。
文檔編號G06K7/00GK1987795SQ20061014422
公開日2007年6月27日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權日2006年11月30日
發(fā)明者陸舟, 于華章 申請人:北京飛天誠信科技有限公司