CN105243412A - 无源指纹识别智能ic卡 - Google Patents

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金虎林
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Abstract

本发明涉及无源指纹识别智能IC卡，包含NFC芯片、IC卡安全芯片和指纹采集传感器，指纹采集传感器与指纹识别处理器连接，指纹识别处理器与IC卡安全芯片连接，升压电荷泵、无线充电芯片和NFC芯片均与电源芯片相连，电源芯片分别与IC卡安全芯片、指纹识别处理器以及指纹采集传感器相连。指纹识别处理器、无线充电芯片和升压电荷泵以裸片方式与IC卡安全芯片一同封装成ISO7810协议中ID1类型尺寸的接触式IC芯片。接触式模式下由读卡器通过ISBO7816接口经由升压电荷泵给卡片上元器件供电。非接触模式下由无线充电芯片通过无线充电线圈接收读卡器所发射出的电磁场能量后转换为电压源给卡片上元器件供电。

Description

无源指纹识别智能IC卡
技术领域
本发明涉及一种无源指纹识别智能IC卡。
背景技术
为解决被仿制问题，智能IC卡在人们生活的各个方面都得到成熟应用。然而，传统IC卡应用因采用PIN密码方式，始终无法摆脱解码有可能被盗用的问题，依然存在安全性问题。
与以往磁条卡一样，IC卡依然需要用户输入密码或者提供签名，从用户体验角度来看无任何进步。
近年来智能IC卡中的感应式IC(Intelligentcard)卡(也称非接触式IC卡)因其独特的优势得到快速发展。但是，由于非接触式IC卡需要从读卡器发射的电磁场吸收能量供卡片上的安全芯片运行，而读卡器发射的电磁场一般功率较小，大大提高了高附加值IC卡开发的难度。
如何提高安全性的同时又改善用户体验是当前主流智能IC卡急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种无源指纹识别智能IC卡。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
无源指纹识别智能IC卡，特点是：包含NFC芯片、IC卡安全芯片和指纹采集传感器，所述指纹采集传感器与指纹识别处理器连接，指纹识别处理器与IC卡安全芯片连接，升压电荷泵、无线充电芯片和NFC芯片均与电源芯片相连，电源芯片分别与IC卡安全芯片、指纹识别处理器以及指纹采集传感器相连。
进一步地，上述的无源指纹识别智能IC卡，其中，所述无线充电芯片是Qi/PMA/A4WP无线充电芯片。
更进一步地，上述的无源指纹识别智能IC卡，其中，所述指纹识别处理器是32位嵌入式指纹识别处理器。
更进一步地，上述的无源指纹识别智能IC卡，其中，所述指纹采集传感器是电容式触摸指纹采集传感器。
更进一步地，上述的无源指纹识别智能IC卡，其中，所述指纹识别处理器、无线充电芯片和升压电荷泵以裸片方式与IC卡安全芯片一同封装成ISO7810协议中ID1类型尺寸的接触式IC芯片。
更进一步地，上述的无源指纹识别智能IC卡，其中，所述升压电荷泵是可固定输出且可切换的电容式电压转换器。
更进一步地，上述的无源指纹识别智能IC卡，其中，所述电源芯片是DC-DC转换的芯片。
再进一步地，上述的无源指纹识别智能IC卡，在接触式工作模式下，由银联POS机经由升压电荷泵和电源芯片提供所需电源给功能模块，IC卡安全芯片启动之后根据需求发送指纹采集命令给指纹识别处理器，由指纹识别处理器通过指纹采集传感器采集指纹，采集的指纹与指纹模板进行比对，将比对结果传回给IC卡安全芯片；
在非接触式工作模式下，根据读卡器的配置由NFC芯片或者无线充电芯片接收读卡器所发射出的电磁场能量，并转换为稳定电压源供给电源芯片，电源芯片向各功能模块供电，IC卡安全芯片启动之后根据需求发送指纹采集命令给指纹识别处理器，由指纹识别处理器通过指纹采集传感器采集指纹，采集的指纹与指纹模板进行比对，将比对结果传回给IC卡安全芯片。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
集合生物识别、非接触支付以及无线充电等技术，接触/非接触双界面IC上增加指纹传感器和无线充电模组，无需电池即可采集和识别用户指纹以替代传统密码输入的方式，既增加了智能IC卡的安全性，也大大简化了操作步骤，优化了用户体验。
附图说明
图1：本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
如图1所示，无源指纹识别智能IC卡，包含NFC芯片4、IC卡安全芯片1和指纹采集传感器3，指纹采集传感器3与指纹识别处理器2连接，指纹识别处理器2与IC卡安全芯片1连接，升压电荷泵7、无线充电芯片6和NFC芯片4均与电源芯片5相连，电源芯片5分别与IC卡安全芯片1、指纹识别处理器2以及指纹采集传感器3相连。
其中，IC卡安全芯片1是双界面卡的安全芯片。NFC芯片4是满足NFC规范的标签的芯片。电源芯片5是DC-DC转换的芯片。无线充电芯片6是Qi/PMA/A4WP无线充电芯片。指纹识别处理器2是32位嵌入式指纹识别处理器。指纹采集传感器3是电容式触摸指纹识别模块。升压电荷泵7是可以固定输出并且可切换的电容式电压转换器。
指纹识别处理器2、无线充电芯片6和升压电荷泵7以裸片方式与IC卡安全芯片1一同封装成ISO7810协议中ID1类型尺寸的接触式IC芯片。接触式模式下直接由读卡器通过ISBO7816接口经由升压电荷泵7给卡片上的元器件供电。非接触模式下由无线充电芯片6通过无线充电线圈接收读卡器所发射出来的电磁场能量然后转换为稳定的电压源给卡片上的元器件供电。非接触模式下当卡片接近读卡器有效区域时无线充电芯片6可提供稳定电源，卡片开始与读卡器展开数据通讯。当卡片处于读卡器的有效感应范围之内，卡片将于读卡器开展数据交换并采集用户指纹。如果有效指纹按在正确的传感器位置上，交易即可完成。根据银行的要求，IC卡可采集用户指纹之后只将提取的指纹特征点上传到对接的服务器端，然后由服务器来完成最终的指纹比对。在这种模式下，IC卡无需在本地存储用户指纹模板，指纹模板只存在于银行服务器内。
具体应用时，在接触式工作模式下，由银联POS(PointofSales)机通过ISO7810接触接口经由升压电荷泵7和电源芯片5提供所需电源给功能模块，IC卡安全芯片1启动之后根据需求发送指纹采集命令给指纹识别处理器2，由指纹识别处理器2通过指纹采集传感器3采集指纹，采集的指纹与指纹模板进行比对，将比对结果传回给IC卡安全芯片1。
在非接触式工作模式下，根据读卡器的配置由NFC芯片4或者无线充电芯片6接收读卡器所发射出的电磁场能量，并转换为稳定电压源供给电源芯片5，电源芯片5向各功能模块供电，IC卡安全芯片1启动之后根据需求发送指纹采集命令给指纹识别处理器2，由指纹识别处理器2通过指纹采集传感器3采集指纹，采集的指纹与指纹模板进行比对，将比对结果传回给IC卡安全芯片1。
支持接触式ISO7816和非接触式ISO14443双界面数据通讯模式。支持用户在卡片上采集指纹、提取指纹特征点和指纹特征点比对。无需电池，在非接触模式下无线充电芯片6实时接收读卡器所发出来的电磁场能量给卡片上元器件供电。支持NFC近场通讯充电，支持主流无线充电方式Qi/PMA/A4WP。在接触式和非接触式方式支付或者身份认证过程中采用指纹识别作为安全认证方式，取代普通的密码认证方式，简化了操作步骤，增加了便捷性，提高了用户体验。读卡器支持NFC进场通讯时卡片只要离读卡器10cm以内即可同时完成实时充电和ISO14443标准的非接触数据通讯。指纹采集传感器3除采集指纹之外还可以测血糖和感知脉搏以防断指和假指。
综上所述，本发明设计独特、结构新颖，无源指纹识别智能IC卡集合生物识别、非接触支付以及无线充电等技术，接触/非接触双界面IC上增加指纹传感器和无线充电模组，无需电池即可采集和识别用户指纹以替代传统密码输入的方式，既增加了智能IC卡的安全性，也大大简化了操作步骤，优化了用户体验。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.无源指纹识别智能IC卡，其特征在于：包含NFC芯片、IC卡安全芯片和指纹采集传感器，所述指纹采集传感器与指纹识别处理器连接，指纹识别处理器与IC卡安全芯片连接，升压电荷泵、无线充电芯片和NFC芯片均与电源芯片相连，电源芯片分别与IC卡安全芯片、指纹识别处理器以及指纹采集传感器相连。
2.根据权利要求1所述的无源指纹识别智能IC卡，其特征在于：所述无线充电芯片是Qi/PMA/A4WP无线充电芯片。
3.根据权利要求1所述的无源指纹识别智能IC卡，其特征在于：所述指纹识别处理器是32位嵌入式指纹识别处理器。
4.根据权利要求1所述的无源指纹识别智能IC卡，其特征在于：所述指纹采集传感器是电容式触摸指纹采集传感器。
5.根据权利要求1所述的无源指纹识别智能IC卡，其特征在于：所述指纹识别处理器、无线充电芯片和升压电荷泵以裸片方式与IC卡安全芯片一同封装成ISO7810协议中ID1类型尺寸的接触式IC芯片。
6.根据权利要求1所述的无源指纹识别智能IC卡，其特征在于：所述升压电荷泵是可固定输出且可切换的电容式电压转换器。
7.根据权利要求1所述的无源指纹识别智能IC卡，其特征在于：所述电源芯片是DC-DC转换的芯片。
8.根据权利要求1所述的无源指纹识别智能IC卡，其特征在于：在接触式工作模式下，由银联POS机经由升压电荷泵和电源芯片提供所需电源给功能模块，IC卡安全芯片启动之后根据需求发送指纹采集命令给指纹识别处理器，由指纹识别处理器通过指纹采集传感器采集指纹，采集的指纹与指纹模板进行比对，将比对结果传回给IC卡安全芯片；
在非接触式工作模式下，根据读卡器的配置由NFC芯片或者无线充电芯片接收读卡器所发射出的电磁场能量，并转换为稳定电压源供给电源芯片，电源芯片向各功能模块供电，IC卡安全芯片启动之后根据需求发送指纹采集命令给指纹识别处理器，由指纹识别处理器通过指纹采集传感器采集指纹，采集的指纹与指纹模板进行比对，将比对结果传回给IC卡安全芯片。
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