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近场通信技术拓展电信智能卡应用

来源:与非网/中国联合通信有限公司 许海翔 伏京生 联通华建网络有限公司 翟巍 白璐 高博?? 2008年01月22日 ?? 收藏0

  开放的解决方案:相关的技术规范均已开放并提交至ETSI。

  2 相关技术环节

  eNFC芯片组

  该芯片组要求支持标准的ISO 15693, ISO 14443-A/B、ISO 18092协议;支持读卡器、卡片模拟以及点对点数据传输三种工作模式,支持匮电工作模式。目前已有Inside公司可提供商用产品,NXP公司也将于2007年底提供此类芯片组。

  SIM卡

  为保证SIM 卡上交易应用的安全性以及交易应用的空中下载,按照Global Platform要求实现SIM卡的应用管理架构。为保证应用提供商及可信任的第三方能够独立开发交易应用,SIM卡应同时支持Java卡标准,以保证卡片及应用的互操作性。同时支持单线通信协议实现与eNFC芯片之间的通信,也必须兼容ISO 7816接口保证SIM卡原有移动通信业务的正常使用,并支持多线程操作模式。目前雅斯拓等多家卡商均可提供此类卡片。

SIM卡架构图

  图1 SIM卡架构图

  手机终端

  手机终端硬件上,需集成eNFC芯片及天线,将eNFC芯片与SIM卡的第六管脚相连,以保证eNFC芯片与SIM卡的通

信。在软件方面,实现BIP协议以支持SIM卡通过TCP/IP通道与远端服务器进行通信。SAGEM此类手机终端已经在巴黎地铁的试点项目应用。

手机终端硬件结构图

  图2 手机终端硬件结构图

  3 重要技术问题研究

  (1)NFC控制芯片与SIM卡通信协议

  考虑到与国际规范兼容问题,NFC控制芯片与SIM卡通信协议将采用单线协议。手机上的非接触模块被划分为如下两个部分。

  eNFC芯片组:eNFC芯片组与天线一起被设计在手机中,起到一个调制解调器的作用。它主要用来处理射频RF协议本身,将射频信号转换为帧信号从SIM卡上的C6管脚传送到SIM卡中,或者将从SIM卡同一管脚接收到的帧信号转换为射频信号。

  SIM卡:SIM卡主要用于存储Java应用并处理非接触交易,卡片须支持单线协议并能够与eNFC芯片进行通信。

  单线协议本身是一个全双工的通信协议,使用电压和电流调制在SIM卡片及eNFC芯片组之间传输数据。

 单线协议概要模型图

  图3 单线协议概要模型图

  (2) 应用安全机制

  整个系统及业务流程遵循GP标准,以满足应用各方对安全性的要求。根据GP标准,卡片内存被分隔为若干独立的安全域,分为如下两种类型。

  卡片发行者安全域:负责卡片管理功能,控制其他安全域的生命周期,由卡片发行者(通常是运营商)掌控;

  应用提供方安全域:应用提供方可以在自己控制的安全域内下载及安装新的应用。另外,相关各技术环节对应用安全也有保障。?

  SIM/UIM卡:按照GP标准实现卡片的应用管理构架,保证卡片上交易的安全性以及应用能够安全的通过空中下载;

  受理终端(POS):受理终端需根据应用发行方的密钥管理体系、技术规范、业务流程要求进行定制;

  应用发行系统:系统设计符合GP标准,分为卡片发行方、应用发行方系统,采用完全分离的密钥体系,各自独立管理;

  手机终端:只作为透明的传输通道,不存储任何与应用发行、电子钱包消费、充值过程相关的密钥、证书,降低被破解风险。

  (3)匮电工作模式

  公交、门禁等典型应用均要求支持匮电工作模式,此时能量主要是由线圈感应获得,相对有限。低能量会导致射频性能低和不可靠数据产生,这就要求NFC控制芯片、SIM卡等都具备低功耗工作能力,有效利用手机的残留电量达到匮电工作状态下的良好的射频性能。

  应用前景展望

  电信智能卡未来必将会提供更大存储容量、更高通信速率、更强计算能力以及更加完善的身份鉴权体系。基于以上的技术保障,电信智能卡将会成为一个支持多任务、多应用的业务平台。作为其中一类重要的应用,近场通信技术应用将改变移动运营商、手机厂商、智能卡厂商、系统供应商、应用提供商之间合作的方式,建立新的业务模式与赢利机会,进一步提高用户消费行为的电子化程度,从而成为移动通信行业增值业务新的增长点。


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