本發(fā)明涉及手機(jī)SIM(SubscriberIdentityModule,客戶識(shí)別模塊)卡設(shè)計(jì)領(lǐng)域和無線通信領(lǐng)域,特別涉及兼容SWP(SingleWireProtocol,單線協(xié)議)功能手機(jī)射頻SIM卡的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù):隨著金融網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,POS機(jī)等金融消費(fèi)工具已深入到了家居、工作和出行等日常生活的每個(gè)角落。手機(jī)是現(xiàn)代人類生活中不可或缺的一種便攜式移動(dòng)終端,將支付、票證和身份識(shí)別等功能集成到手機(jī)中,是近年來手機(jī)及其周邊產(chǎn)業(yè)的一個(gè)新興熱點(diǎn)。在種類繁多的手機(jī)支付解決方案中,基于NFC(NearFieldCommunication,近場通信)手機(jī)和SWPSIM卡的方案,由于其在通信可靠性、信息安全性和用戶操作靈活性上的優(yōu)勢(shì),已逐漸成為當(dāng)下的主流方案。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中,基于NFC手機(jī)和SWPSIM卡的移動(dòng)支付解決方案示意圖,該方案至少包括了一款支持NFC的手機(jī)101,以及一款支持SWP功能的手機(jī)SIM卡102。其中,該支持NFC功能的手機(jī)101至少包括NFCCLF(ContactlessFrontend,非接觸式前端)107、手機(jī)基帶108、NFCCLF與SIM卡觸點(diǎn)之間的SWIO(SingleWireInputOutput,單線輸入輸出)接口109、手機(jī)基帶與SIM卡觸點(diǎn)之間的ISO/IEC7816接口信號(hào)線110、NFC天線111、NFCCLF與手機(jī)基帶之間的有線接口112。該支持SWP功能的手機(jī)SIM卡102至少包括了SIM微控制單元(MCU,MicroControlUnit,103、SIM卡觸點(diǎn)104、SIM微控制單元與SIM卡觸點(diǎn)之間的SWIO接口105、SIM微控制單元與SIM卡觸點(diǎn)之間的ISO/IEC7816接口106。參考圖1,NFCCLF107同NFC天線111一起構(gòu)成了支持NFC的手機(jī)101同POS機(jī)等讀卡機(jī)之間的射頻信號(hào)通道,SIM微控制單元103是實(shí)現(xiàn)加解密、充值、扣款等金融數(shù)據(jù)處理的模塊。射頻信號(hào)通道和SIM微控制單元一起,實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)支付的功能。盡管上述移動(dòng)支付的解決方案已比較成熟,但是,由于目前市場上僅有少數(shù)手機(jī)支持NFC功能。NFC手機(jī)從其出現(xiàn)到被大量使用,需要若干年的時(shí)間過渡,移動(dòng)支付、票證和身份識(shí)別的快速發(fā)展,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了NFC手機(jī)市場的增長速度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡,使得NFC手機(jī)和非NFC手機(jī)在使用所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡后,均能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付、票證和身份識(shí)別的功能,而手機(jī)本身無須任何修改。實(shí)現(xiàn)上述目的的核心方法是:將符合NFC通信規(guī)范的射頻模塊集成到兼容SWP功能的手機(jī)SIM卡上,為非NFC手機(jī)提供一個(gè)獨(dú)立于手機(jī)的備用射頻信號(hào)傳輸通道。由于現(xiàn)有技術(shù)中,兼容SWP功能的手機(jī)SIM卡不包含射頻模塊,為將原本并非應(yīng)用在手機(jī)SIM卡上的射頻模塊集成到手機(jī)SIM卡上并正常工作,所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡上新增了SIM天線和有線接口。其中,SIM天線被用作射頻模塊進(jìn)行射頻信號(hào)接收和發(fā)射的中介,有線接口被用作SIM微控制單元對(duì)射頻模塊進(jìn)行配置以及SIM微控制單元和射頻模塊進(jìn)行低頻信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ馈槭沟盟黾嫒軸WP功能的手機(jī)射頻SIM卡在NFC手機(jī)和非NFC手機(jī)中均能使用,SIM微控制單元新增射頻信號(hào)傳輸通道的檢測和選擇功能,檢測并選擇是由手機(jī)上的NFCCLF配合NFC天線,還是由所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡上的射頻模塊配合SIM天線作為射頻信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?。本發(fā)明的具體解決方案如下:一種兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡,包括SIM微控制單元、SIM卡觸點(diǎn)、SIM微控制單元與SIM卡觸點(diǎn)之間的SWIO接口、SIM微控制單元與SIM卡觸點(diǎn)之間的ISO/IEC7816接口信號(hào)線,其特點(diǎn)在于,還包括射頻模塊、與該射頻模塊連接的SIM天線,以及連接所述的SIM微控制單元和射頻模塊的有線接口。所述的SIM微控制單元具有射頻信號(hào)傳輸通道的檢測和選擇功能。所述的SIM微控制單元具有射頻信號(hào)傳輸通道的檢測和選擇功能,具體是指SIM微控制單元檢測手機(jī)內(nèi)是否存在NFC模塊,并由檢測結(jié)果選擇合適的射頻信號(hào)傳輸通道進(jìn)行無線通信。所述的SIM微控制單元檢測手機(jī)內(nèi)是否存在NFC模塊,指的是SIM微控制單元通過SWIO接口,按照SWP協(xié)議的規(guī)定,發(fā)送“詢問”命令,并根據(jù)SWIO接口是否收到“詢問”命令的反饋,判斷手機(jī)是否安裝有NFC模塊。所述的由檢測結(jié)果選擇合適的射頻信號(hào)傳輸通道進(jìn)行無線通信,指的是根據(jù)SIM微控制單元對(duì)射頻信號(hào)傳輸通道的檢測結(jié)果,選擇由手機(jī)上的NFCCLF配合NFC天線作為射頻信號(hào)的傳輸通道,還是由所述手機(jī)射頻SIM卡上的射頻模塊配合SIM天線作為射頻信號(hào)的傳輸通道。所述SIM天線可以工作在3-30MHz之間的短波頻段,同讀卡機(jī)的天線之間實(shí)現(xiàn)近場耦合,并配合射頻模塊進(jìn)行射頻信號(hào)的接收與發(fā)射。所述的有線接口為SIM微控制單元與射頻模塊之間提供通信接口,實(shí)現(xiàn)SIM微控制單元對(duì)射頻模塊工作狀態(tài)和工作模式的配置,實(shí)現(xiàn)SIM微控制單元與射頻模塊之間低頻信號(hào)的傳輸。有線接口的通信規(guī)范符合SPI接口協(xié)議,或者GPIO接口協(xié)議,或者UART接口協(xié)議,或者I2C接口協(xié)議。所述的射頻模塊具有以下特征:1)被集成在所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡上;2)符合ISO/IEC14443或其它遵循NFC通信規(guī)范的物理層;3)可由SIM微控制單元對(duì)其工作狀態(tài)和工作模式進(jìn)行配置;4)可通過有線接口實(shí)現(xiàn)同SIM微控制單元之間的低頻信號(hào)傳輸。所述SIM微控制單元對(duì)于射頻信號(hào)傳輸通道的檢測,可以在手機(jī)上電的操作過程中自動(dòng)完成,也可以是由手機(jī)用戶通過手機(jī)的可視化操作菜單,手動(dòng)檢測完成。所述“詢問”命令指的是,所述SIM微控制單元通過SWIO接口發(fā)送符合SWP協(xié)議規(guī)定的電信號(hào)。所述SIM微控制單元通過SWIO接口發(fā)送的電信號(hào)可以是符合SWP協(xié)議的電壓信號(hào)S1,也可以是符合SWP協(xié)議的電流信號(hào)S2。所述SIM微控制單元對(duì)于射頻信號(hào)傳輸通道的選擇,可以是SIM微控制單元根據(jù)射頻信號(hào)傳輸通道的檢測結(jié)果自動(dòng)選擇完成,也可以是用戶通過手機(jī)的可視化操作菜單,手動(dòng)選擇完成。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是對(duì)NFC手機(jī)和非NFC手機(jī)均能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付、票證和身份識(shí)別的功能,而手機(jī)本身無須任何修改。附圖說明圖1是現(xiàn)有技術(shù)中,基于NFC手機(jī)和兼容SWP功能的SIM卡的移動(dòng)支付解決方案示意圖。圖2是本發(fā)明兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡的示意圖。圖3是本發(fā)明所述的兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡在NFC手機(jī)中的使用狀態(tài)圖。圖4是本發(fā)明所述的兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡在非NFC手機(jī)中的使用狀態(tài)圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)先參閱圖2,圖2是本發(fā)明兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡的示意圖,如圖所示,一種兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡201,包括SIM微控制單元103、SIM卡觸點(diǎn)104、SIM微控制單元103與SIM卡觸點(diǎn)104之間的SWIO接口105、SIM微控制單元103與SIM卡觸點(diǎn)104之間的ISO/IEC7816接口信號(hào)線106,還包括射頻模塊202、與該射頻模塊202連接的SIM天線203,以及連接所述的SIM微控制單元103和射頻模塊202的有線接口204。所述的SIM微控制單元103具有射頻信號(hào)傳輸通道的檢測和選擇功能,具體是指SIM微控制單元103檢測手機(jī)內(nèi)是否存在NFC模塊,并由檢測結(jié)果選擇合適的射頻信號(hào)傳輸通道進(jìn)行無線通信。所述的SIM微控制單元103檢測手機(jī)內(nèi)是否存在NFC模塊,指的是SIM微控制單元103通過SWIO接口105,按照SWP協(xié)議的規(guī)定,發(fā)送“詢問”命令,并根據(jù)SWIO接口105是否收到“詢問”命令的反饋,判斷手機(jī)是否安裝有NFC模塊。所述的由檢測結(jié)果選擇合適的射頻信號(hào)傳輸通道進(jìn)行無線通信,指的是根據(jù)SIM微控制單元103對(duì)射頻信號(hào)傳輸通道的檢測結(jié)果,選擇由手機(jī)上的NFCCLF107配合NFC天線111作為射頻信號(hào)的傳輸通道,還是由所述手機(jī)射頻SIM卡上的射頻模塊202配合SIM天線203作為射頻信號(hào)的傳輸通道。所述SIM天線203工作在3-30MHz之間的短波頻段,同讀卡機(jī)的天線之間實(shí)現(xiàn)近場耦合,并配合射頻模塊202進(jìn)行射頻信號(hào)的接收與發(fā)射。實(shí)施例1、所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡在NFC手機(jī)中的應(yīng)用實(shí)例。如圖3所示,本發(fā)明所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡201被放置在NFC手機(jī)101中。在手機(jī)上電的過程中,所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡201的SIM微控制單元103也進(jìn)入上電的狀態(tài),并通過ISO/IEC7816接口106,經(jīng)由SIM卡觸點(diǎn)104,手機(jī)基帶與SIM卡觸點(diǎn)之間的ISO/IEC7816接口110,同手機(jī)基帶108建立通信,確認(rèn)手機(jī)的基本功能。此后,SIM微控制單元103開始通過SIM卡上的SWIO接口105,經(jīng)由SIM卡觸點(diǎn)104,手機(jī)NFC模塊和SIM卡觸點(diǎn)之間的SWIO接口109向NFCCLF107發(fā)送“詢問”命令。NFCCLF模塊在收到“詢問”命令后,通過手機(jī)NFC模塊和SIM觸點(diǎn)之間的SWIO接口109,經(jīng)由SIM卡觸點(diǎn)104和SIM卡上的SWIO接口105,向SIM微控制單元103進(jìn)行應(yīng)答。SIM微控制單元103接收到來自NFCCLF107的應(yīng)答后,認(rèn)為手機(jī)101中包含了NFC模塊。于是,SIM微控制單元103通過有線接口204關(guān)閉射頻模塊202,屏蔽來自射頻模塊202的通信請(qǐng)求。當(dāng)手機(jī)101進(jìn)入到POS機(jī)等讀卡機(jī)的場區(qū)內(nèi)時(shí),SIM微控制單元103使用手機(jī)101中的NFCCLF107配合NFC天線111作為移動(dòng)支付通信的射頻信號(hào)傳輸通道,與POS機(jī)等讀卡機(jī)進(jìn)行認(rèn)證、支付等無線通信操作。實(shí)施例2、所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡在非NFC手機(jī)中的應(yīng)用實(shí)例。如圖4所示,本發(fā)明所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡201被放置在非NFC手機(jī)401中。在手機(jī)上電的過程中,所述兼容SWP功能的手機(jī)射頻SIM卡201的SIM微控制單元103也進(jìn)入上電的狀態(tài),并通過ISO/IEC7816接口106,經(jīng)由SIM卡觸點(diǎn)104,手機(jī)基帶與SIM卡觸點(diǎn)之間的ISO/IEC7816接口110,同手機(jī)基帶108建立通信,確認(rèn)手機(jī)的基本功能。此后,SIM微控制單元103開始通過SIM卡上的SWIO接口105,經(jīng)由SIM卡觸點(diǎn)104,向手機(jī)發(fā)送“查詢”命令。由于手機(jī)401不包含NFC模塊,SIM微控制單元103無法收到來自SWIO接口105的應(yīng)答,SIM微控制單元103認(rèn)為手機(jī)401不包含NFC模塊。于是,SIM微控制單元103通過有線接口204激活射頻模塊202,屏蔽來自SWIO接口105的通信請(qǐng)求。當(dāng)手機(jī)401進(jìn)入到POS機(jī)等讀卡機(jī)的場區(qū)內(nèi)時(shí),SIM微控制單元103使用射頻模塊202配合SIM天線203作為移動(dòng)支付通信的射頻信號(hào)傳輸通道,與POS機(jī)等讀卡機(jī)進(jìn)行認(rèn)證、支付等無線通信操作。雖然本發(fā)明已通過較佳實(shí)施例說明如上,但兩例較佳實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),應(yīng)有能力對(duì)該較佳實(shí)施例做出各種改正和補(bǔ)充,因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的范圍為準(zhǔn)。