CN102063635A - 多接口移动支付智能卡及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种多接口移动支付智能卡集成有SWP通信智能卡芯片和双界面智能卡芯片，所述SWP通信智能卡芯片具有ISO 7816接口和SWP接口，所述双界面智能卡芯片具有ISO 7816接口和RF接口，所述SWP通信智能卡芯片和所述双界面智能卡芯片以ISO 7816接口连接以将所述SWP通信智能卡芯片通过STK菜单或OTA扩展指令自身发起或者从其ISO 7816接口或SWP接口接收到的支付指令数据发送给所述双界面智能卡芯片处理。本发明还提供一种控制上述多接口移动支付智能卡的方法。本发明所提供的多接口移动支付智能卡可以提供不同的非接支付功能接口以兼容手机终端向SWP支付模式的发展，可以有效适应用户需求和标准的发展，降低使用成本。

Description

多接口移动支付智能卡及其控制方法

【技术领域】

本发明涉及移动支付智能卡，尤其涉及一种多接口移动支付智能卡及其控制方法。

【背景技术】

移动支付智能卡是一种应用于手机终端上实现近场支付功能的智能卡，目前各大电信运营商以及银行，银联等纷纷组织相关研发和应用，出现了各种各样的解决方案，使得其发展异彩纷呈。

目前，移动支付在终端上的实现主要依赖于以下两种方式。

第一种方式是直接在手机提供的硬件平台上开发应用来实现。比如日本NTT DoCoMo的NFC(Near Field Communication，近距离无线通讯)手机，用于实现无线通讯的射频芯片以及实现安全控制的芯片都集成到手机的主板上，手机上搭载由运营商提供的支付应用，从而为用户提供移动支付服务。

另外一种方式则是通过在手机上集成带支付功能的通信智能卡来实现。

由于第二种方式在支付应用的集成方面更灵活，而且无需绑定特定的手机，降低了用户使用门槛，因此更为运营商所青睐。带集成支付功能的通信智能卡要求在实现对通信功能支持的同时，还可以支持无线射频接口以支持近场支付等非接触功能，因此具有典型的双界面工作能力，能够同时应用在手机通信和非接触支付领域。

对于上述移动支付智能卡，通信功能的实现要求与传统的通信智能卡完全一致，也是通过ISO7816-3接口来实现和手机通信连接。对于非接触支付功能的实现，则存在多种接口解决方式，其中主流的13.56MHz技术包括两种接口方案：

(1)SWP(Single Wire Protocol，单线协议)接口。智能卡芯片遵循ETSI102.613等技术规范，通过SWP协议和手机终端上的NFC芯片进行数据交换，手机NFC芯片则以13.56MHz方式和POS进行无线通讯，从而智能卡间接实现了和POS的无线通信。

(2)双界面卡集成的13.56MHz射频接口。双界面卡内部直接集成了13.56MHz的射频控制芯片，其非接触式接口支持的是ISO/IEC 14443A&B标准。双界面卡制成通信智能卡后，在通信智能卡的卡体上进一步连接天线就可以实现和POS的数据交互。

上述接口方式都可以实现移动支付卡和POS的无线数据通讯，其中SWP协议方式是ETSI组织定义的标准解决方案。相比于双界面通信智能卡方案，其非接触功能的无线射频实现部分是由手机专门提供的，而不是双界面通信智能卡通过外贴天线的方式来实现。由于天线设备实现的不同，相比而言，SWP手机提供的非接触功能的无线通信具有更好的稳定性。

虽然如此，由于移动支付市场的发展还处于初期的原因，现阶段市场上支持SWP功能的手机终端还很少，基本上属于试验性质，市场上大量存在的都是非SWP手机，因此需要通过安装具有双界面功能的移动支付卡才能实现移动支付功能。

针对上述情况，有必要实现一种移动支付智能卡方案，使得在没有普及SWP终端时用户可以通过双界面卡的方式接入到移动支付服务，而一旦升级为支持SWP功能的手机终端，用户只需简单操作就可以自动适应SWP接口。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种兼容SWP移动支付及双界面卡移动支付的多接口移动支付智能卡。

一种多接口移动支付智能卡，所述多接口移动支付智能卡集成有SWP通信智能卡芯片和双界面智能卡芯片，所述SWP通信智能卡芯片具有ISO 7816接口和SWP接口，所述双界面智能卡芯片具有ISO 7816接口和RF接口，所述SWP通信智能卡芯片和所述双界面智能卡芯片以ISO 7816接口连接以将所述SWP通信智能卡芯片通过STK菜单或OTA扩展指令自身发起或者从其所述ISO 7816接口或所述SWP接口接收到的支付指令数据发送给所述双界面智能卡芯片处理。

优选地，所述多接口移动支付智能卡在出厂时配置有与所述双界面智能卡芯片的RF接口连接的外部天线，所述双界面智能卡芯片的RF接口可在连接外部天线后以RF信号的形式接收或发送支付信息。

优选地，所述多接口移动支付智能卡去除外部天线并***到支持SWP接口的手机后，可通过所述SWP通信智能卡芯片的SWP接口与手机的NFC芯片连接以接收或发送移动支付信息。

优选地，所述SWP通信智能卡芯片上的两个接口分别通过对两个开关连通动作的控制，实现对所述双界面智能卡芯片的电源及时钟信号输入与否的控制，所述SWP通信智能卡通过控制电源及时钟信号的输入决定所述双界面智能卡芯片是否在ISO 7816接口模式下工作。

优选地，所述SWP通信智能卡芯片在激活所述双界面智能卡芯片在ISO7816接口模式下工作时，所述双界面智能卡芯片的RF接口被屏蔽，所述双界面智能卡芯片的指令从所述SWP通信智能卡芯片获得。

优选地，所述SWP通信智能卡芯片与所述双界面智能卡芯片之间采用ISO7816-3的T＝0协议通讯。

优选地，所述RF接口的频率为13.56MHz。

优选地，所述SWP通信智能卡芯片与所述双界面智能卡芯片通过***级封装工艺集成在所述多接口移动支付智能卡上。

有鉴于此，本发明还提供一种上述多接口移动支付智能卡的移动支付方法。

一种控制上述多接口移动支付智能卡的方法，当所述移动支付智能卡连接有所述外部天线时，所述移动支付智能卡靠近非接触POS机时，所述双界面智能卡芯片的RF接口启动，接收并发射移动支付指令。当所述移动支付智能卡去掉所述外部天线并***手机终端时，所述移动支付智能卡的移动支付流程包括以下步骤：所述SWP通信智能卡芯片通过STK菜单或OTA扩展指令自身发起或者从其所述ISO 7816接口或所述SWP接口接收移动支付指令；所述SWP通信智能卡芯片接通所述电源开关使所述双界面智能卡芯片被上电激活，所述SWP通信智能卡芯片接通所述时钟开关，使所述双界面智能卡芯片得到相同的时钟信号输入源，以实现和SWP通信智能卡芯片的通讯同步从而交换数据；所述SWP通信智能卡芯片接收到的SWP协议移动支付指令转换成ISO 7816-3的T＝0协议指令并传送给所述双界面智能卡芯片；所述双界面智能卡芯片处理指令并返回结果给所述SWP通信智能卡芯片；以及所述SWP通信智能卡芯片将所述双界面智能卡芯片通过ISO 7816-3的T＝0协议返回的处理结果转换为SWP协议形式后发送给手机终端。

本发明所提供的多接口移动支付智能卡集成有SWP通信智能卡芯片和双界面智能卡芯片，两个芯片可以提供不同的支付功能接口，从而兼容手机终端向SWP支付模式的发展。通过上述多接口移动支付智能卡及其控制方法，用户无需再更换卡片，既可以在目前不支持SWP功能的手机上使用，也可以在支持SWP功能的手机上使用，可以有效适应用户需求和标准的发展，降低使用成本。

【附图说明】

图1为本发明的优选实施例的多接口移动支付智能卡的示意图。

图2为采用图1中所示的多接口移动支付智能卡在接触式接口下进行金融支付的处理流程图。

图3为采用图1中所示的多接口移动支付智能卡在SWP接口下进行金融支付的处理流程图。

图4为图1中所示的开关的连接控制示意图。

图5为在不带NFC的手机中使用图1中的多接口移动支付智能卡进行支付的连接示意图。

图6为在带NFC的手机中使用图1中的多接口移动支付智能卡进行支付的连接示意图。

【具体实施方式】

为了更好地理解本发明，以下将结合附图对发明的实施例进行详细的说明。

为适应移动支付终端从非SWP形式发展为SWP形式，本发明提出了一种多接口模式的移动支付智能卡方案。如图1中所示，本发明的优选实施例移动支付智能卡100内封装了两颗芯片，分别是支持SWP接口的SWP通信智能卡芯片110和具有13.56MHz非接功能的双界面智能卡芯片120。其中，双界面智能卡芯片120实现与支付相关的功能，SWP通信智能卡芯片110则实现通信功能。通过STK菜单或OTA扩展指令由SWP通信智能卡芯片110自身发起的移动支付指令发送给双界面智能卡芯片120处理，由SWP通信智能卡芯片110的SWP接口(即图1中的接口IO6)或者7816接口(即图1中的接口IO1)发起的支付功能也在其控制下由双界面智能卡芯片120完成。SWP通信智能卡芯片110和双界面智能卡芯片120通过SIP(System In a Package，***级封装)工艺集成在智能卡100上。SWP通信智能卡芯片110和双界面智能卡芯片120通过接口IO2和接口IO3连接通信。智能卡100上设计有专门的外部天线连接触点130，双界面智能卡芯片120的射频控制部件连接到触点130，从而获得能量和指令信号。外部天线400可通过连接触点130连接到双界面智能卡芯片120的接口RFIO(射频接口)。

双界面智能卡芯片120可以选择包含Mifare功能，能够兼容现有应用最广泛的13.56MHz非接触式应用，支持两种基本接口：一种是接触式接口(即图1中的接口IO3)，符合ISO 7186-3协议，另一种是13.56MHz的非接触式无线接口(即图1中的接口RFIO)。接口RF IO要求符合ISO射频标准，即ISO 14443A、ISO 15693等。双界面智能卡芯片120可以通过接口RFIO和POS机300进行无线通信，指令在双界面智能卡芯片120中完成处理，处理结果也由接口RFIO直接返回给POS机300。

智能卡100包含通信功能和支付功能，通信功能由SWP通信智能卡芯片110提供，金融支付功能由双界面智能卡芯片120提供。双界面智能卡芯片120能够以接触式接口或非接触式接口提供金融支付功能，其接触式金融支付功能是在SWP通信智能卡芯片110控制下来实现的。

如图2中所示，当智能卡100在接触式接口下进行支付时，读写器200等外设发送选择金融支付应用指令给通信智能卡芯片110(步骤S1)。通信智能卡芯片110判断金融支付应用是否在本芯片上(步骤S2)。如不在，则接通开关141、142(步骤S3)，激活双界面智能卡芯片120的接触式工作模式，将金融支付应用的选择指令发送至双界面智能卡芯片120(步骤S4)，如双界面智能卡芯片120成功选择金融支付应用(步骤S5)，则判定读写器200等外设需要和双界面智能卡芯片120建立通讯。随后SWP通信智能卡芯片110将从接口IO1收到的所有接触式指令经接口IO2透明转发给双界面智能卡芯片120(步骤S6)。如图2中所示，在SWP通信智能卡芯片确认外设和双界面智能卡芯片间进行接触式交互时，后续所有指令都被透明转发处理，本处虚线箭头表示的就是进入到这种透明指令转发处理过程。而双界面智能卡芯片120的处理结果(步骤S8)则从接口IO3经芯片110的接口IO2，由SWP通信智能卡芯片110进一步处理(步骤S7)后从接口IO1返回给读写器200等外部设备(步骤S9)，从而使得双界面智能卡芯片120完成接触式环境下的工作。

如图3中所示，智能卡100还可以利用手机的NFC芯片210和POS机300进行无线通信。此时，POS机300将金融支付指令发送给NFC芯片210(步骤T1)，非接指令被NFC芯片210以SWP协议传到SWP通信智能卡芯片110(步骤T2)。SWP通信智能卡芯片110先上电激活双界面智能卡芯片120的接触式接口(步骤T4)。SWP通信智能卡芯片110对所传入的指令重新打包，以T＝0协议重组(步骤T5)后传输给双界面智能卡芯片120进行处理(步骤T6)。双界面智能卡芯片120处金融支付指令(步骤T7)并将处理结果返回到芯片110(步骤T8)后，通信智能卡芯片110还是以SWP协议传递给手机的NFC芯片210(步骤T9)。金融支付指令处理结果通过NFC芯片210转发(步骤T10)后最终到达POS机300(步骤T11)。

如图4中所示，SWP通信智能卡芯片110和双界面智能卡芯片120通过接口IO2和接口IO3连接通信，以T＝0协议实现通讯连接。双界面智能卡芯片120的VCC引脚通过开关141连接到智能卡100的VCC引脚，双界面智能卡芯片120的CLK引脚通过开关142连接到智能卡100的CLK引脚；SWP通信智能卡芯片110能够控制开关141、开关142的连通性，从而控制双界面智能卡120接触式工作模式是否启动。

上述多接口移动支付智能卡100初始出厂时，在天线连接触点130处焊接外部天线400，从而使得集成的双界面智能卡芯片120的非接射频部件可用。当靠近POS机300的读头时，双界面智能卡芯片120的13.56MHz非接触功能启动，执行相关支付功能。手机和读写器200等外设，也可以通过接触式接口访问双界面智能卡芯片120的支付功能，包括由手机STK菜单发起，或者由空中圈存等OTA支付指令发起，此时SWP通信智能卡芯片110将控制开关141、142，接通双界面智能卡芯片120的电源、时钟等信号，使得所述双界面智能卡芯片120的接触式功能被激活。然后，所述SWP通信智能卡芯片110将外设发送的支付指令或者卡上应用生成的支付指令，以T＝0协议方式发给所述双界面智能卡芯片120，双界面智能卡芯片120再启用相应的应用程序进行处理。

当上述移动支付智能卡100应用到支持SWP功能的手机终端时，可以直接去除卡片所焊接的外部天线400。上述移动支付智能卡100通过引脚C6可以和手机的NFC芯片210实现连接和通讯。手机靠近POS机300的读头时，双界面智能卡芯片120由于没有连接天线400，将不能被POS机300识别发现，而手机内嵌的NFC芯片210则被POS机300识别。POS机300所发出的指令数据被手机的NFC芯片210经引脚SWP传递给SWP通信智能卡芯片110。SWP通信智能卡芯片110将SWP的协议数据包转换为ISO 7816-3的T＝0协议数据包，并控制激活双界面智能卡芯片120的接触式功能，将支付指令传递给双界面智能卡芯片120进行处理。处理结果在返回给SWP通信智能卡芯片110后，重新打包为SWP协议数据包，然后经手机NFC芯片210发送给POS机300。

如图5和图6中所示，智能卡100适当调整就能够适应手机的不同情况，图中实线表示数据，虚线表示控制信号。

当智能卡100放置到不支持SWP功能的手机中时(如图5中所示)，此时需要智能卡100配置外部天线400，外部天线400通过连接触点130连接到双界面智能卡芯片120的接口RFIO，此时，智能卡100的非接功能由双界面智能卡芯片120的接口RFIO支持。

在配置天线实施移动支付功能的情况下，智能卡100所集成的SWP通信智能卡芯片110和双界面智能卡芯片120组成的双核结构，各自独立处理从不同接口来的通信功能和支付功能，可以实现并行处理，具有最好的响应实时性。

当智能卡100放置到支持SWP功能的手机中时(如图6中所示)，此时需要去除外部天线400，智能卡100的引脚C6将和手机的NFC芯片210以SWP协议连接，从而SWP通信智能卡芯片110的SWP接口IO6被启用，而双界面智能卡芯片120由于没有连接外部天线400，其非接通讯功能将不再可以使用，只能从接触式接口IO3接收SWP通信智能卡芯片110传递来的支付协议指令。

智能卡100去除天线400以SWP接口实施移动支付功能时，SWP通信智能卡芯片110需要同时处理接口IO1、接口IO6两个接口来的数据，并保证两个接口的数据传输的正确性。为保证应用数据的唯一性，不同接口的支付指令数据统一交由双界面智能卡芯片120处理。

上述多接口移动支付智能卡100以SIP方式集成有SWP通信智能卡芯片110和双界面智能卡芯片120，两个芯片可以提供不同的非接支付功能接口以兼容手机终端向SWP支付模式的发展。通过上述多接口移动支付智能卡100，同一张卡片既可以在目前不支持SWP功能的手机上使用，也可以去除天线后在支持SWP功能的手机上使用，用户无需再更换卡片。上述多接口移动支付智能卡100所提供的芯片内部开关结构及控制方法，使得SWP通信智能卡芯片110能够控制双界面智能卡芯片120在接触式模式和非接触模式下工作。上述多接口控制方法，使得由多接口进入的支付指令都集中在双界面智能卡芯片120上进行处理，特别是由SWP接口进入的支付指令，经协议转换后可以被双界面智能卡芯片120接收处理，支付功能最后统一由双界面智能卡芯片120执行，使得可以保持支付应用数据的一致性，确保了支付应用的安全。

本发明所提供的移动支付智能卡100通过SWP接口配合手机NFC芯片210的13.56MHz无线接口，或者所集成双界面智能卡芯片120的13.56MHz无线接口，可以完全兼容现有应用最广泛的非接触式应用环境，而智能卡100对手机SWP功能的兼容能力，更是本发明的一个特色。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种多接口移动支付智能卡，其特征在于：所述多接口移动支付智能卡集成有SWP通信智能卡芯片和双界面智能卡芯片，所述SWP通信智能卡芯片具有ISO 7816接口和SWP接口，所述双界面智能卡芯片具有ISO 7816接口和RF接口，所述SWP通信智能卡芯片和所述双界面智能卡芯片以ISO 7816接口连接以将所述SWP通信智能卡芯片通过STK菜单或OTA扩展指令自身发起或者从其所述ISO 7816接口或所述SWP接口接收到的支付指令数据发送给所述双界面智能卡芯片处理。

2.根据权利要求1所述的多接口移动支付智能卡，其特征在于：所述多接口移动支付智能卡在出厂时配置有与所述双界面智能卡芯片的RF接口连接的外部天线，所述双界面智能卡芯片的RF接口可在连接外部天线后以RF信号的形式接收或发送支付信息。

3.根据权利要求2所述的多接口移动支付智能卡，其特征在于：所述多接口移动支付智能卡去除外部天线并***到支持SWP接口的手机后，可通过所述SWP通信智能卡芯片的SWP接口与手机的NFC芯片连接以接收或发送移动支付信息。

4.根据权利要求1所述的多接口移动支付智能卡，其特征在于：所述SWP通信智能卡芯片上的两个接口分别通过对两个开关连通动作的控制，实现对所述双界面智能卡芯片的电源及时钟信号输入与否的控制，所述SWP通信智能卡通过控制电源及时钟信号的输入决定所述双界面智能卡芯片是否在ISO 7816接口模式下工作。

5.根据权利要求4所述的多接口移动支付智能卡，其特征在于：所述SWP通信智能卡芯片在激活所述双界面智能卡芯片在ISO 7816接口模式下工作时，所述双界面智能卡芯片的RF接口被屏蔽，所述双界面智能卡芯片的指令从所述SWP通信智能卡芯片获得。

6.根据权利要求1所述的多接口移动支付智能卡，其特征在于：所述SWP通信智能卡芯片与所述双界面智能卡芯片之间采用ISO 7816-3的T＝0协议通讯。

7.根据权利要求6所述的多接口移动支付智能卡，其特征在于：所述RF接口的频率为13.56MHz。

8.根据权利要求7所述的多接口移动支付智能卡，其特征在于：所述SWP通信智能卡芯片与所述双界面智能卡芯片通过***级封装工艺集成在所述多接口移动支付智能卡上。

9.一种控制如权利要求1至8中任一项所述多接口移动支付智能卡的方法，其特征在于：当所述移动支付智能卡连接有所述外部天线时，所述移动支付智能卡靠近非接触POS机时，所述双界面智能卡芯片的RF接口启动，接收并发射移动支付指令；当所述移动支付智能卡去掉所述外部天线并***手机终端时，所述移动支付智能卡的移动支付流程包括以下步骤：

所述SWP通信智能卡芯片通过STK菜单或OTA扩展指令自身发起或者从其所述ISO 7816接口或所述SWP接口接收移动支付指令；

所述SWP通信智能卡芯片接通所述两个开关，使所述双界面智能卡芯片被上电激活，并以接触式方式工作；

所述SWP通信智能卡芯片接收到的SWP协议移动支付指令转换成ISO7816-3的T＝0协议指令并传送给所述双界面智能卡芯片；

所述双界面智能卡芯片处理指令并返回结果给所述SWP通信智能卡芯片；以及

所述SWP通信智能卡芯片将所述双界面智能卡芯片通过ISO 7816-3的T＝0协议返回的处理结果转换为SWP协议形式后发送给手机终端。

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