基于RFID与移动终端的SMAP的实现

2015-06-09 08:44:06 来源:互联网
标签:

 

1.概述

IC卡(Integrated Circuit Card,集成电路卡)是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中,做成卡片形式。非接触式IC卡又称射频卡。IC卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。IC卡是指集成电路卡,一般用的公交车卡就是IC卡的一种,一般常见的IC卡采用射频技术与IC卡的读卡器进行通讯。

Combi SIM(又称Dual Interface双界面)卡方案指通过更换手机内部SIM,取代以Combi SIM卡,在保留原接触界面的SIM卡功能基础上增加非接触IC卡应用界面。Combi SIM卡方案在手机中增加了非接触IC卡的功能,但没有实现读写器和双工通讯功能。

NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

上述两种方案尽管技术上都可行,但对于一机(卡)多用来说,核心是如何理顺移动设备制造商、移动服务运营商和应用服务运营商之间的关系,在这股跨行业的新应用整合中,需要一种平衡的、兼顾各方利用的渐进式方案。本文提出的SMAP解决方案,可以适用于移动支付、产品防伪、追踪监管、数字签名、身份认证和信息获取等多类应用,是移动终端RFID结合的一种平衡演进之路。

2. SMAP平台及其应用的体系结构
2.1. SMAP平台的体系结构
SMAP平台构建在现有的非接触式IC卡应用和移动通信应用的基础上,进一步集成各种应用环境和安全体系,形成更小型的、更安全的、价格更低廉的和更便捷的高频RFID应用环境,SMAP平台的结构框图如下:



在SMAP平台的体系结构中,SMAP模块(芯片)、安全体系和中间件产品构成了其核心内容,这里定义SMAP模块(芯片)为具有安全体系的、可以进行应用导入的、对外通过中间件提供服务的高频RFID应用产品。

2.2. SMAP平台的架构
如前所述,SMAP平台是针对移动终端与RFID应用结合的解决方案,其基本的架构为移动通信终端+SMAP模块+RFID,如下图所示:



SMAP模块通过接口电路与移动通信终端集成在一起,RFID也被集成在移动终端上,其中RFID可以是单列的独立部分,也可以与SMAP模块集成在一起。单列的独立RFID可以接受SMAP模块的射频操作,这样做的目的是能很好地兼顾现状。正如前面所述,以非接触IC卡为技术核心的一卡通技术在我国得到了广泛的应用,典型和成熟的应用行业如公交一卡通、校园一卡通等,刷卡消费作为一种小额消费在这些行业广为接收,并且已经形成了事实上的利益关系。另一方面,在我国的现行制度规定下,除了银行及其相关单位之外,其他单位要发行带金卡具有很大的制度上的障碍。

2.3. SMAP模块的发展路线
在上述应用的体系结构中,其核心是SMAP模块,目前状态下,SMAP模块是内置安全特性和应用流程的多芯片模块,该模块的结构如下图所示:



其中,SMAP模块由3块芯片及若干分立元件组成,核心芯片为主控MCU,包含IO接口及电源管理控制接口;Reader为通用RFID读写器,支持访问13.56MHz频段下的ISO14443 type A,type B标准及ISO15693标准的产品;RFID为独立的电子标签模块,其可以独立封装天线,通过射频耦合与Reader通讯。



RFID分立的SMAP方案天线共享SMAP方案单芯片SMAP方案

第一种方案是采用独立RFID的SMAP模块方案,该方案优点是独立RFID可以低障碍地引入现有的非接触应用运营商,发行和应用模式几乎保持不变,支持非接触的掉电应用模式,该方案适用于该类新应用初期概念的试点期;第二种方案是RFID与SMAP模块集成在一起,共用一副天线,方案二与方案一实现的功能相同,优点是减小独立RFID标签尺寸对手持移动终端的外观设计影响,但需要应用运营商与移动运营商、手机制造商之间的配合,该方案适合于一机多用的推广期;第三种方案则真正将SMAP模块集成为一颗单芯片,支持ISO18092标准,并将SMAP应用与SIM进行关联,是在前两种方案试运行后根据市场的反馈而推出的真正大规模推广的解决方案。

3.安全体系
在SMAP的应用过程中,安全性是最基本也是最重要的要求。特别是移动支付应用,根据PBOC2.0的要求,在支付过程中,应该根据不同的交易类型,实现联机或脱机的交易认证。

在SMAP不同的应用中,IC卡(RFID)主要有两种不同的产品:一般的逻辑加密卡或者CPU卡。一般来说,对于CPU卡,终端只是在用户卡与后台或PSAM卡之间传递认证数据,无须获得用户卡的密钥。密钥存储在后台或PSAM卡中,在交易过程中通过分散算法计算出用户卡的密钥,并进一步计算出相关的交易认证数据输出或对输入进行验证,系统的安全体系与终端是不相关的。

SMAP应用的安全体系支持三种模式:

第一种模式:后台密钥支持体系

此种方式下,所有的密钥被放置在应用服务提供商的后台服务器上,由后台服务器向前端应用提供实时的密钥服务,其基本的过程如下图所示:



在每次交易时,终端向后台申请分散后的卡片密钥密文,传送给SMAP模块,由模块解密后使用。一般来说,应用服务提供商比较倾向于这种模式。应用开始之前,用户需要向应用服务提供商提出应用申请,由应用服务提供商完成对用户终端的初始化工作。

第二种模式:采用本地SIM卡作为SAM卡的安全体系

此种方式下,密钥被放置在移动终端的SIM卡中,SMAP模块在需要时,向SIM卡申请密钥服务。此种方式的基本结构和过程如下图所示:



 


此种方案的应用初始化工作由移动通信运营商负责提供,其初始化的过程就是在SIM卡中增加应用所需要的密钥以及在SMAP模块中导入应用程序。

第三种模式:内部模拟SAM卡的安全体系

此种方式下,密钥被放置在SMAP模块的内部,SMAP模块在需要时,由内置的安全服务计算出访问IC卡的密钥。此种方式的基本结构和过程如下图所示:


 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
要打赢MCU市场的争夺战,产品实差异化先做好

MCU在消费电子、汽车电子和工业控制等领域应用广泛,未来随着物联网、自动驾驶等创新应用的快速发展,市场对MCU的需求将进一步增长。据IC Insights预测,到2020年,全球MCU行业市场规模将突破200亿美元,中国的市场规模或将突破500亿元,发展潜力巨大。为了满足应用需求,MCU产品也从8位演进到16位、32位,但是价格却在下降,

提供新的人机接口实现方式以减少大量需求资源
提供新的人机接口实现方式以减少大量需求资源

大约十年前由于iPhone的推出使我们的日常生活产生了重大改变,利用触控来操作手机的方式扮演了至关重要的角色让我们与科技有了实时的互动。

中颖电子提早布局OLED显示驱动IC,面对柔性屏市场,又该如何应该?

中颖电子股份有限公司(以下简称“中颖电子”)2月13日在投资者互动平台表示,柔性屏和硬性屏对显示驱动IC的技术难度差异不大,柔性屏难度主要是在面板厂的生产过程,驱动芯片可以放置在特殊封装的软板上,再由软板与柔性屏幕相接,因此公司部分开发的芯片既适用于硬性屏也适用于柔性屏。

基于RFID技术的电子车牌的优缺点分析

电子车牌的核心就是基于RFID技术的电子标签,而RFID电子标签又分为有源和无源的两类。

2018晶心架构芯片全球年出货量超越10亿颗 总累计超过35亿颗

亚洲第一家上市之CPU IP 公司,以32/64位微处理器IP与系统芯片设计平台为主要产品的晶心科技(Andes Technology)宣布,于2018年度,采用晶心指令集架构的系统芯片出货量超过10亿颗,至今总累计出货量超过35亿颗。

更多资讯
练就火眼金睛,教你揪出超低噪声合成器设计中的相位噪声源
练就火眼金睛,教你揪出超低噪声合成器设计中的相位噪声源

本文是五篇文章系列中的第二篇,第一篇《还在被三阶/四阶/运算放大器滤波器PLL这些概念困扰?这篇文章帮你搞懂它》,本篇重点介绍合成器芯片外部的相位噪声源,比如压控振荡器(VCO)中通过供电线路和各种环路滤波器形式引入的噪声。

号称世界上最纯粹的激光问世,线宽只有20赫兹是什么概念

据外媒报道称,麻省理工学院的一组科研人员制造出了世界上最纯粹的激光。

InAlGaN晶体管实现了最高输出功率密度,怎么做到的?
InAlGaN晶体管实现了最高输出功率密度,怎么做到的?

研究人员发现基于GaN通道中电子流的高电压和高频能力,在微波高功率放大器中有很好的应用。在保证不失真的强信号传输中,需要具有高功率密度;在雷达系统中,高功率扩展了其检测范围。

可重构射频前端芯片加码智慧互联,慧智微完成D轮融资
可重构射频前端芯片加码智慧互联,慧智微完成D轮融资

近日,广州慧智微电子有限公司(简称慧智微,Smarter Micro)已经完成D轮融资,本轮融资由广发信德领投、华兴资本等机构参与,具体融资金额未披露。

面向4G和5G智能手机市场,中芯宁波和宜确半导体发布业内首个射频前端模组

中芯集成电路(宁波)有限公司(以下简称“中芯宁波”)和宜确半导体(苏州)有限公司(以下简称“宜确半导体”)联合发布业界首个硅晶圆级砷化镓及SOI异质集成射频前端模组。

电路方案