KR101388529B1

KR101388529B1 - 상호 작용 근접식 단말기 및 이를 적용한 가입자 식별 모듈

Info

Publication number: KR101388529B1
Application number: KR1020130042136A
Authority: KR
Inventors: 탁승호
Original assignee: 탁승호
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-04-23
Also published as: KR20130066641A

Abstract

상호 작용 근접식 단말기 가입자 식별 모듈이 개시된다.
상호 작용 근접식 단말기 가입자 식별 모듈은 플라스틱 카드 상에 마련되며, ISO14443 근접식 단말기(Proximity Coupling Device, PCD)에서 전송되는 캐리어를 검출하는 내부 루프 안테나; 상기 내부 루프 안테나에 접속되며, 상기 내부 루프 안테나에 의해 검출된 캐리어에 의해 여기된 기전력에 의해 동작하는 ISO14443 근접식 카드(Proximity Integrated Circuits Card, PICC); 상기 PICC에 의해 여기된 기전력(Vt)과 소정의 전압을 비교하는 캐리어 검출기; 상기 캐리어 검출기에 의해 여기된 기전력(Vt)이 상기 기준전압보다 큰 것으로 판정되면 이에 응답하여 상기 ISO7816 접촉 단자(C1~C8)의 C1 접촉단자에 인가되는 동작 전원(Vcc)을 상기 PICC에 인가하는 액티브 트리거 스위치; 및 ISO14443 캐리어를 발생하는 발진기; 를 포함한다.

Description

상호 작용 근접식 단말기 및 이를 적용한 가입자 식별 모듈 {Interactive proximity coupling device and subscriber identification module thereof}

본 발명은 근접 통신 단말기(Proximity Coupling Device, PCD)에 관한 것으로서, 특히 교통카드, 전자여권 등의 비접촉(근접)카드로 사용중인 (ISO14443 PCD(Proximity Coupling Device:근접식 단말기 이하 PCD란 한다)와 PICC(Proximity Integrated Circuits Card:근접식 카드 이하 PICC라 한다)의 기능을 개선하여 PCD와 PCD 상호간에 통신을 할 수 있도록 개선한 것이다.

예를 들어, 이동통신 단말기 가입자 식별 모듈(Subscriber Identification Module: SIM)에 루프안테나를 내장시키고 SIM의 ISO7816 C1 접촉단자에 공급되는 전원으로 동작하는 능동형 PICC(Proximity Integrated Circuits Card) 기반의 PCD(Proximity Coupling Device)를 추가하여 이동통신단말기 상호 간에 근접 통신을 할 수 있게 한 것이다.

이러한 단말기를 iPCD(Interactive Proximity Coupling Device 이하 iPCD라 한다)라 하고 iPCD는 기존 PICC와 통신하고 PCD와 통신은 물론 NFC와도 상호통신할 수 있다.

VICC, RFID 등과 같이 13.56MHz 무선주파수로 10Cm 이내의 동작범위(Operation Volume; ISO14443에서 정의한 공식 명칭)에서 비접촉으로 통신을 하는 다양한 비접촉통신 방식이 다양한 부문에서 상용화되어 있다.

근접/비접촉 방식으로 교통요금을 지불/결제하는 교통카드기술이 보편화 된 것은 1996년 한국의 서울시내 버스가 최초였다. 8725대 버스에 PCD를 설치하고 PICC를 적용한 교통카드를 발급하였다.

그 이후 전국 도시의 버스와 지하철 요금 지불/결제는 물론 택시요금결제와 편의점 소액결제 등에도 일반화되었고, 신용카드에 PICC를 적용한 RF-EMV규격이 완성된 이래, 비자카드사의 "Visawave"와 마스터카드사의 "Paypass"가 대부분의 EMV 신용카드에 함께 적용되었다. 또한, 범세계적으로 비접촉 RF신용카드가 보급된 이후부터 해외의 주요도시에서도 비접촉 소액결제와 교통요금의 지불/결제가 보편화되고 있다. IISO7816 제3부는 ISO14443 Type A and B, PCD -> PICC, PICC -> PCD 각 변조별 전송구조를 명시한다.

도 1은 ISO14443 PCD/PICC RF 통신 동작볼륨과 PCD -> PICC, PICC -> PCD 전송구조를 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, PICC가 PCD의 10Cm 통신구간(동작볼륨)이내로 들어오면, PCD가 전송하는 13.56MHz 캐리어에 의해 PICC내부의 안테나코일로 기전력을 생성시켜 전원전압을 만들어 정전압 회로를 통해 안정된 전원을 공급하고, 카드 내부에서 생성한 전원전압(Vcc)으로 PICC 내부의 반도체 칩에 전원을 공급하여 PCD와 통신하는 수동(패시브)방식으로 동작한다.

다른 주파수를 사용하는 ISO18000 시리즈 RFID태그들도 패시브 방식으로 통신을 하기 때문에 통신구간이 멀어지면 전원생성이 불안정하거나 간섭에 의해 인식율이 저하하는 문제가 있다.

도 1을 참조하면, PICC와 PCD 사이의 근접 통신은 다음과 같이 수행된다.

PCD는 13.56MHz 캐리어 주파수로 폴링(1Ab)한다.

도 1의 좌상측에 도시되는 바와 같이, PICC가 PCD의 10Cm 동작볼륨( operation volume) 이내로 들어오면(1A), PCD가 전송하는 13.56MHz 캐리어주파수(1Aa)에 의해 PICC 내부의 안테나 코일로 기전력을 생성시켜 내부 전원전압을 만들고, 정전압 회로를 통해 안정된 전원을 생성한다. 이와 같이 생성된 전원전압으로 PICC 내부의 반도체 칩에 전원을 공급한다. 이와 같이 PCD와 통신하는 PICC는 내부전원(전지) 없는 수동(패시브)방식으로 동작한다.

다른 주파수를 사용하는 ISO18000 시리즈 RFID 태그들도 패시브 방식으로 통신을 하기 때문에 통신구간이 멀어지면 전원생성이 불안정하거나 간섭에 의해 인식율이 저하하는 문제가 있다.

도 1의 상측 가운데에 도시되는 바와 같이 PCD가 Modified Miller 코드데이터(1Ba)를 전송(1B)하면, 이에 응답하여 도 1의 우상측에 도시되는 바와 같이 PICC가 Load 변조데이터(1Ca)를 PCD로 응답(1C)전송한다. 폴링 방식은 ISO14443 Type A 100% ASK 전송을 사용한다.

ISO14443 Type A는 100% ASK(Amplitude Shift Keying) 변조방식이고, Type B는 10% ASK변조방식이다. ISO14443 Type A 및 B의 두 표준이 국제표준으로 제정되어 있고, 또 다른 10% 변조방식(일본 SONY사의 Felica 카드)을 1998년 ISO에 Type C로 제안했다가 채택되지 않았다. 이에 따라 일본 JR교통카드의 사용이 일본 국내전용으로 제한되어 해외입찰시장에 참여할 수 없는 등 많은 제약이 있었으며, 이러한 제약을 극복하기 위해 일본 SONY와 네덜란드 NXP(전 필립스)와 공통개발한 NFC는 능동방식으로 전원전압을 이동통신 단말기에서 공급받아 무선모듈을 구동하게 한 것이다.

한편, 이동전화기/스마트폰/휴대용 무선정보기기 등의 가입자식별모듈(SIM; Subscriber Identification Module 또는 USIM)은 ISO7816 ID000 스마트카드의 EF(Elementary File)이나 DF(Dedicated File)에 전화번호 즉 ESN(Electroic Serial Number)이나 MEID(Mobile Equipment Identifier; ESN의 자릿수가 짧아 포화되어 확장한 번호) 이동전화회사 개인 고유번호 및 보안알고리즘 등을 내장하여 이동통신의 가입자 식별번호/이동전화번호로 사용하고 있다.

초기의 유럽이동통신 GSM의 SIM 역할은 상기한 내용의 수준에서 사용하기 시작했지만, 최근에는 SIM의 메모리용량이 메가바이트 단위 수준으로 커짐에 따라 전화번호부 및 SMS 기록, NFC (Near Field Communication)기능의 추가 등 다양한 기술이 접목되고 있다.

이러한 SIM에 RF코일을 내장하여 패시브 방식으로 통신하는 기술로 교통카드기능을 구현한 상용화 예도 있는데 ISO14443에서 정의한 동작볼륨의 범위가 작아서 오동작이나 통신장애를 일으키는 문제가 발생하여 실용적이지 못한 문제가 있었다.

한편, 이동통신단말기나 휴대정보기기에 13.56MHz주파수로 10Cm 이내의 범위에서 능동방식으로 통신하는 NFC(Near Field Communication)가 ISO18092 국제표준으로 되었고, 이를 기반으로 이동통신 단말기 상호 간의 정보전송, RF카드와 이동통신 단말기의 비접촉 통신, 이동통신 단말기와 PCD간의 통신 등 다양한 응용기술이 상용화되고 있다.

NFC는 ISO7816 ID000 SIM의 C6 접촉단자를 통해 양방향 전이중방식통신(Full Duplex Communication) 즉, 전송은 전압으로 수신은 전류 통신하는 ISO7816 SWP(Single Wire Protocole)로 통신하고, SIM의 외부 즉 이동통신단말기에 RF모듈과 루프안테나를 설치하여 이동통신 단말기 상호간에 근접식 통신하는 기술이다.

도 2는 종래의 NFC SIM의 구조를 도시한다.

도 2를 참조하면, 이동전화기 내부의 SIM의 6번 접촉단자(C6)에 NFC모듈을 연결하여 SWP(Single Wire Protocole) 즉, 전압으로 명령을 주고 전류로 응답을 받는 방식으로 통신을 한다. SIM 대신에 SD 플래시메모리 카드에 스마트카드 보안 기능을 추가하여 NFC연동기술도 상용화되었다.

그렇지만, ISO18092 NFC는 단말기 상호간에 통신을 하기 위해 RF회로를 포함한 NFC칩과 루프안테나 등 많은 부품을 이동통신단말기에 별도로 설치해야하므로 매우 복잡하고 단말기 내부에 태핑(tapping) 등 암호학적인 공격이 가능할 수 있는 보안의 취약점과 PICC의 암호학적 공격가능성 등 많은 문제점이 있다.

한편 한국에서는 국제표준 ISO7816 4번, 8번 접촉단자(C4, C8)를 USB D+. D-로 사용해야하는 국제표준을 무시하고, ISO7816의 4번과 8번 접촉단자(C4, C8)에 RF안테나코일을 직접연결하여 이동전화기의 SIM을 이용하여 교통카드 기능을 구현한 예도 있으며, ISO7816 4번, 8번 접촉단자(C4, C8)와 이동전화기에 내장된 안테나코일을 연결하여 같은 목적으로 사용하는 예도 있으며, 이동전화기의 배터리에 PICC를 부착하여 이동통신 단말기로 교통카드와 같이 사용한 예도 있다.

이러한 사용 예들은 외견상 아무런 문제가 없어 보이지만 한국에서만 사용할 수 있는 것일 뿐, 외국의 단말기에 이러한 구조의 SIM모듈을 삽입하면 단말기 내부의 회로에 치명적인 고장이나 장애를 일으킬 수 있는 문제가 있다.

도 3은 ISO7816 ID-1카드와 ID000카드를 비교하여 보이는 것이다.

도 3을 참조하면, ID-1카드는 가로 85.6mm 세로 54mm의 크기를 가지지만 ID0000 카드는 가로 25mm 세로 15mm 의 크기를 가지는 것임을 알 수 있다.

문제는 가로 25mm 세로 15mm의 ID000 SIM에서 반도체칩을 안정적으로 고정시키기 위한 COB(Chip On Board)패키지를 제외한 부분에 루프안테나 코일이나 PCB패턴으로 루프 안테나를 구성하고, 이러한 SIM 카드를 이동전화기 SIM/USIM소켓에 내장하여 교통카드로 사용할 때, PCD가 전송하는 13.56MHz 캐리어로 기전력을 생성하여 SIM반도체 칩의 전원전압으로 사용하려면 PCD의 정상적인 동작볼륨(OV) 범위보다 매우 짧은 범위 즉, 거의 밀착상태로 근접시켜야만 동작할 수 있어서, 사용자입장에서 보면 결제속도가 느리다고 판단하는 등 불편함을 감수하고 사용할 수밖에 없었다.

즉, ID-1 PICC는 가로 85.6mm 세로 54mm의 통상의 신용카드 크기로서 내부 루프안테나 즉, 카드 자체에 마련된 루프 안테나의 크기가 충분하기 때문에 PCD로부터 약 10Cm의 동작볼륨 범위에서 안정적으로 전원을 생성하는 데 문제가 없으나, ID000 PICC는 가로 25mm 세로 15mm의 크기로 상대적으로 크기가 작은 내부 루프 안테나로 전원전압을 생성하려면 동작볼륨이 짧아지게 된다.

본 발명은 교통카드, 전자여권 등의 비접촉(근접)카드로 사용중인 (ISO14443 PCD(Proximity Coupling Device:근접식 단말기 이하 PCD란 한다)와 PICC(Proximity Integrated Circuits Card:근접식 카드 이하 PICC라 한다)의 기능을 개선하여 PCD와 PCD 상호간에 통신을 할 수 있도록 개선한 PCD를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 단말기 가입자 식별 모듈(Subscriber Identification Module: SIM)에 루프안테나를 내장시키고 SIM의 ISO7816 C1 접촉단자에 공급되는 전원으로 동작하는 능동형 PICC(Proximity Integrated Circuits Card) 기반의 PCD(Proximity Coupling Device)를 추가하여 이동통신단말기 상호 간에 근접 통신을 할 수 있게 하는 SIM을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 ISO7816 ID000 SIM에 루프안테나를 내장시키고, SIM의 C1 접촉단자에 공급되는 전원으로 동작하는 능동형 PICC 기반의 PCD기능을 추가하여 이동통신단말기 상호 간에 근접 통신을 할 수 있게 하는 SIM을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 ISO7816 ID000 SIM에 능동형 RF 모듈을 추가함으로써 이동통신단말기 상호 간에 근접 통신을 할 수 있게 하는 SIM을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 ISO18092 NFC에서와 같이 단말기 상호 간에 통신을 하기 위해 RF회로를 포함한 NFC칩과 루프안테나 등 많은 부품을 이동통신단말기에 별도로 설치해야 할 필요가 없는 SIM을 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PID는

ISO7816 접촉 단자(C1~C8)를 가지는 COB(Chip On Board)과 상기 COB가 장착되는 베이스가 되는 플라스티 카드로 구성되는 근접 통신 단말기(Proximity Coupling Device; PCD)에 있어서,

상기 플라스틱 카드 상에 마련되며, ISO14443 근접식 단말기(Proximity Coupling Device, PCD)에서 전송되는 캐리어를 검출하는 내부 루프 안테나;

상기 내부 루프 안테나에 접속되며, 상기 내부 루프 안테나에 의해 검출된 캐리어에 의해 여기된 기전력에 의해 동작하는 ISO14443 근접식 카드(Proximity Integrated Circuits Card, PICC);

상기 PICC에 의해 여기된 기전력(Vt)과 소정의 기준 전압을 비교하는 캐리어 검출기;

상기 캐리어 검출기에 의해 여기된 기전력(Vt)이 상기 기준전압보다 큰 것으로 판정되면 이에 응답하여 상기 ISO7816 접촉 단자(C1~C8)의 C1 접촉단자에 인가되는 동작 전원(Vcc)을 상기 PICC에 인가하는 액티브 트리거 스위치; 및

ISO14443 캐리어를 발생하는 발진기;

를 포함하며,

초기에 패시브 PICC로 동작하다가 여기된 기전력(Vt)이 상기 기준전압보다 큰 것으로 판정되면 상기 ISO7816 접촉 단자(C1~C8)의 C1 접촉단자에 인가되는 동작 전원(Vcc)에 의해 액티브 PICC로 동작하는 것을 특징으로 한다..

상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SIM은

ISO7816 접촉 단자(C1~C8)를 가지며 SIM 반도체 칩이 실장된 COB(Chip On Board)과 상기 COB가 장착되는 베이스가 되는 플라스틱 카드로 구성되는 SIM(Subscriber Identity Module)에 있어서,

상기 플라스틱 카드상에 마련되며, ISO14443 근접식 단말기(Proximity Coupling Device, PCD)에서 전송되는 캐리어를 검출하는 내부 루프 안테나;

ISO14443 캐리어를 발생하는 발진기;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 SIM은 PCD를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 플라스틱 카드 상에 형성되며, 외부 루프 안테나와 접속될 수 있는 안테나 접속 단자를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 ISO7816 접촉단자 중의 C2 접촉단자를 리셋시키면 ATR(Answer To Reset)응답명령으로 상기 접촉단자 중의 C6 접촉단자를 SWP(Single Wire Protocole) NFC용으로 사용하도록 구성하거나 PCD/PICC용 외부 루프코일 안테나로 사용할 수 있도록 전환할 수 있는 것이 바람직하다.

또한 상기 SIM은 ISO ISO7816 ID000 규격을 만족하는 것을 특징으로 한다.

180개 국가에서 사용중인 GSM 이동통신시스템용 이동전화기와 CDMA, SCDMA, 2G, 3G, 4G 등의 SIM/USIM 슬롯에 본 발명의 능동형 RF(무선주파방식) 가입자 식별모듈을 삽입하여 비접촉카드처럼 사용하면, 기존 수동 RF(무선주파방식)비접촉카드에 비해 간섭이나 장애가 없이 일정한 통신구간 범위 내에서 안정적으로 통신을 할 수 있다.

이동전화기 SIM에 능동형 RF기능을 추가하면 교통카드, 비접촉 신용카드, 신분증, 전자열쇠 , 전자여권, 전자운전면허증 등 다양한 기능을 이동전화기로 구현할 수 있어서 별도로 카드를 휴대하지 않아도 되고 특히 전화기가 바뀌어도 SIM/USIM 만 바꿔끼우면 그대로 사용할 수 있는 편리성과 스마트카드 고유의 PIN 인증 보안성 기반 보안기능을 가지고 편리하게 사용할 수 있다.

특히 NFC와 같이 단말기에 별도의 회로나 모듈을 추가해야만 사용이 가능한것 대신에 SIM/USIM의 전원에 의해 동작하는 안정적이고 무결성의 통신 구간을 확보하여 통신할 수 있다.

ISO7816 ID000크기의 SIM 카드에 RF 루프코일을 설치하고 ISO7816 COB 8개 접촉단자는 SIM 소켓에 삽입하여 국제표준에 준하여 사용하고, COB의 내부에 루프안테나를 직접연결할 수 있는 단자를 구성하여 루프안테나를 연결하고 COB 반도체 칩에 PCD와 Active RF기능을 추가한 PICC를 내장하여 새로운 기능을 구현하면 새로운 환경의 배경기술을 구현할 수 있게 된다.

도`1은 ISO14443 PCD/PICC RF 통신 동작볼륨과 PCD -> PICC, PICC -> PCD 전송구조를 도시한다.
도 2는 종래의 NFC SIM의 구조를 도시한다.
도 3은 ISO7816 ID-1카드와 ID000카드를 비교하여 보이는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 iPCD를 적용한 SIM(iPCD SIM)의 개념적인 구조를 도시한다.
도 5는 본 발명의 iPCD SIM의 상세한 구성을 도시하는 것으로서 iPCD가 SIM 반도체 칩과 일체화되어 구성된 예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 iPCD SIM의 다른 구조를 도시하는 것으로서, iPCD가 SIM 반도체 칩 및 별도의 칩으로 분리되어 구성되는 예를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 iPCD에 있어서 PCD > iPCD, iPCD> PCD 각 변조별 전송구조를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 iPCD SIM을 적용한 이동통신 단말기에 있어서 Master iPCD와 Slave iPCD 사이의 통신 과정을 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 iPCD SIM에 있어서 외부 루프 안테나를 접속하는 예들을 도시한다.
도 10은 GSM이나 CDMA 3G, 4G 등 이동통신 단말기 SIM에 본 발명에 따른 iPCD를 적용한 경우를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 iPCD SIM의 접속 관계와 종래의 NFC SIM의 접속 관계를 비교하여 도시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

EMV(Europay MasterCard Visa)란 지난 1996년 세계 카드 3社인 유로페이(Europay), 마스터카드(MasterCard) 및 비자(Visa)가 전세계적인 안정성과 호환성을 확보하기 위해 공동 발표한 스마트카드, 단말기 및 소프트웨어/어플리케이션에 대한 국제표준규격이다.

SIM/USIM(Universal Subscriber Identify Module) 카드는 스마트 카드의 일종으로 UICC(Universal Integrated Circuit Card)로 불리기도 하며, 마이크로프로세서, 메모리, 카드 운영 시스템(COS:Card Operation System), 보안 알고리즘, EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read Only Memory) 등을 내장하고 있다.

COS로서 MULTOS, VGP 등이 사용되고, 보안 알고리즘으로서 DES, 3-DES, RSA, SEED 등이 사용되며, VSDC, M/Chip 등의 Applet에 의해 액세스된다. MULTOS는 Mastercard가 중심이 된 COS로서 영국에서 기술 개발된 것이고, VGP는 Visa가 중심이 된 COS로서 미국에서 개발된 것이다. 한편, VSDC는 Visa의 IC칩 신용카드 프로그램이고, M/Chip은 Mastercard사의 IC칩 신용카드 프로그램이다. 이러한, USIM 카드는 플라스틱 카드 + IC 칩(COB; Chip On Board)의 구조를 갖는다.

ISO7816 제2부에는 접촉 단자(C1~C8)의 기능이 다음과 같이 정의되어 있다.

1번(C1); Vcc, 2번(C2); 리세트 3번(C3); 클럭주파수,

4번(C4); USB D+ 5번(C5); GND 6번(C6); NFC모듈 연결

7번(C7); 데이터입출력 8번(C8); USB D-

25년 전부터 불변인 부분도 있으나 반도체 기술의 발달 추세에 따라 6번 Vpp가 내부의 EEPROM 프로그램 외부공급전압으로 사용되다가 스마트카드 내부 펌핑 전압으로 대체되어 없어진 후, NFC확장 단자로 변경되어 국제표준으로 확정된 사례도 있다. NFC의 경우 C6 한 개의 접촉단자 및 SWP를 사용하여 데이터를 송수신하며, SIM 외부에 RF모듈과 루프안테나를 설치하여 근접식 통신을 한다.

초기 GSM(Global System for Mobile communication:유럽 및 200개 국가사용 이동통신방식)의 이동전화기용 SIM 역할은 GSM11.11에 정의된 바와 같이 ESN(Electronic Serial Number)와 암호키 등을 저장한 ISO7816 IDOOO 크기의 도4와같은 모양으로 GSM 전화기에 삽입하여 전화번호로 사용하기 위한 것이었다. 그후 SIM에 선불전자 지갑을 내장하여 선불로 지불/결제한 금액범위 내에서 전화를 사용하고 재충전한 금액으로 다시 사용하는 방법으로 매월 전화사용요금을 청구하는 것을 생략하는 기법이 적용되어 기술이 진화했다.

최근에 반도체의 생산에 0.1x미크론 공정이 적용되어 반도체의 집적도가 높아지고 메모리 용량이 커져 전화번호부, SMS 등을 SIM에 기록할 수 있게 됨에 따라, SIM만 빼서 다른 전화기에 삽입하여 바로 내 전화기처럼 사용할 수 있도록 사용중이며, 최근에는 이동전화기에 ISO18092 NFC기능을 내장하여 PCD의 역할을 하거나 PICC의 역할을 하는 등 다양한 응용기술이 개발 적용되고 있다.

한편 SIM에 PICC 기능을 추가하고 루프안테나를 SIM에 내장하여 이동전화기로 PICC역할을 하도록 개발한 기술이 상용화되어 사용중인데 대부분의 SIM소켓용 덮개나 트레이가 금속재질로 되어 있어서 통신거리가 1Cm이내로 매우 짧아서 거의 단말기(PCD)에 카드(PICC)를 밀착시켜도 응답속도가 늦거나 통신오류를 일으키는 등의 문제가 있다.

본 발명은 기존 SIM의 반도체 칩에 PICC 및 PCD기능을 추가하고, SIM의 플라스틱 절연체 부분에 루프안테나를 내장하여, 이동전화기 SIM소켓에 삽입하면, PICC의 역할로 교통카드, 신용카드, 전자여권 등의 목적으로 사용하도록 하고, PCD의 역할로 RF-EMV 신용카드를 이동전화기에 근접시켜 지불/결제할 수 있고, 전자여권에 사증을 다운로드 받을 수 있으며, 교통카드에 금액을 충전하는 등의 다양한 목적으로 사용할 수 있으며, 이동전화기끼리 근접시켜 데이터를 전송시킬 수 있고, WUSB로 구현하면 근접식 파일동기를 구현할 수 있다.

기존의 NFC는 전화기에 NFC칩과 루프안테나 등을 구비해야만 상기한 유사기능을 구현할 수 있었지만 본 발명의 예와 같이 SIM을 구현하면 기존 SIM교체만으로 상기한 기능들을 간단하게 구현할 수 있게된다.

본 발명은 SIM/USIM의 COB의 외부 8개 단자는 ISO7816 국제표준을 그대로 사용하되 COB 내부에 외부로 노출되지 않는 RF 루프코일 안테나 단자를 형성하고 이를 통하여 루프 안테나 코일이나 PCB 루프 안테나 패턴을 연결하고, COB 내부 반도체 칩에 공급되는 ISO7816의 Vcc단자 공급전압으로 RF무선 통신을 능동방식으로 동작할 수 있도록 구현하여, 기존 수동방식으로 통신하기 위한 안테나의 크기 및 면적 제한 문제와 간섭문제 등을 극복하고 안정적이고 무결성의 통신을 보장하고 기존 이동전화기 스마트폰 등에서 간편하게 사용하도록 구현한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 iPCD를 적용한 SIM(iPCD SIM)의 개념적인 구조를 도시한다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 iPCD SIM(2-1)의 앞면에는 8개의 접촉 단자 C1 ~ C8로 구성된 COB(12X13mm, 4-3)가 있다. COB(4-3)는 베이스가 되는 플라스틱 카드에 장착된다.

iPCD SIM(2-1)에서 COB(4-3)이 차지하는 영역을 뺀 나머지 영역에 루프코일 안테나(2-6)와 외부 루프코일 안테나 접촉단자(2-8, 2-9)를 내장시킨다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 iPCD SIM은 본 발명의 요약에서의 iPCD(2-3)를 포함한다. 또한, iPCD(2-3)는 PICC+PCD(2-15), RF-모듈(2-11), 13.56MHz 크리스털 발진기(2-17), 13.56MHz 캐리어 검출기(2-4), 액티브 트리거 스위치(2-5)를 포함한다. SWP(2-12)는 NFC 칩(2-13)과의 통신을 위하여 선택적으로 적용될 수 있다. 미설명부호 2-14는 NFC용 루프안테나이고, 2-2는 외부 루프안테나이고, 2-16은 2차 전원 장치이다.

외부 루프안테나(2-2)는 SIM 장착용 트레이(2-10)에 설치된 것이거나 이동통신 단말기의 배터리(미도시)나 케이스(미도시)에 장착된 것일 수 있다. 내부 루프 안테나(2-6)은 내부 접촉단자(IC11)에 연결되고, 외부 루프안테나는 5번, 6번 접촉단자(C5, C6)에 연결된다.

도 4에 있어서, 통상의 SIM 구성 즉, 이동통신 단말기의 전화번호 제공을 위한 통상적인 구성은 생략되어 있다. CPU는 기존의 SIM에 구성된 것이다.

여기서, PICC+PCD(2-15), 13.56MHz 크리스털 발진기(2-17), 13.56MHz 캐리어 검출기(2-4), 액티브 트리거 스위치(2-5), SWP(2-12)들을 구비하는 블록을 iPCD(2-3)이라고 하기로 한다.

8개 COB 접촉단자의 각 역할은 ISO7816 제2부에서 정의한 대로 사용하고, 접촉면의 반대쪽에 내부 접촉단자 IC9(IC: Inner Connector 9; 4-4)과 IC10(4-5)를 통해 SIM 내부 루프안테나(4-7)를 연결한다. 여기서, IC9 내지 IC11은 C1~C8에 접속되는 내부 접촉단자를 IC1~IC8로 설정하는 데 따라 임의적으로 결정한 것이며 실제에 있어서 그 명칭이 정해져 있는 것은 아니다.

C3에 인가되는 스마트카드 클럭(CLK: Clock)을 체배하거나 분주해도 ISO14443 PCD를 구동시키기 위한 13.56MHz 캐리어를 생성시킬 수 없으므로 별도의 13.56MHz 크리스털 발진기(2-17)를 내장한다.

13.56MHz 캐리어 검출기(2-4)는 내부 루프 안테나(2-6)를 통해 여기된 전압 레벨을 검출한다. 검출된 여기 전압이 소정의 레벨 즉, 기준전압(ex. 0.3V) 이상이면, 액티브 트리거 스위치(2-5)를 제어하여 C1 접촉단자을 통하여 제공되는 전원전압 Vcc이 iPCD(2-3)에 인가되도록 제어한다.

iPCD는 초기 패시브 상태를 갖는다. iPCD가 PCD의 동작볼률 내에 들어가고 PCD에서 전송되는 13.56MHz 캐리어에 의해 여기되는 전압(Vt)이 소정의 전압(예를 들어, 0.3V) 이상이면(Vt>0.3V), 액티브 트리거 스위치 (2-5) 회로에 의해 C1을 통하여 제공되는 전원전압 Vcc이 iPCD에 인가되고 iPCD는 패시브 상태에서 액티브 상태로 전환한다.

ISO14443 근접 통신에 있어서, PICC는 PCD에서 전송하는 13.56MHz 무선주파수의 캐리어로 내부 동작 전원을 생성해야 하는데 루프안테나의 크기가 표준 규격보다 작을 경우 충분한 전원을 생성하지 못하여 안정적인 통신을 보장할 수 없고, PCD와의 통신거리가 짧은 구간에서만 통신이 가능하기 때문에 인증시험시 통과하지 못하는 경우가 있었다.

그러나 PICC에 필요한 내부전원 전압 생성 문제만 아니라면 PCD에서 전송하는 캐리어를 감지하는 것은 안테나의 크기나 Q값이 작아도 충분하게 수행될 수 있다. 이는 루프안테나를 작게 구성해도 10Cm 동작범위 내에서 PCD가 전송하는 캐리어를 정상적으로 검출할 수 있음을 의미한다.

본 발명에서는 iPCD가 PCD의 동작 볼륨 내에 있으면, iPCD를 패시브 방식이 아니라 SIM/USIM의 C3에 인가되는 Vcc전압으로 동작시키는 액티브 방식으로 전환하여 PCD로부터의 무선 신호를 증폭 인식도록 함으로써, 패시브방식의 불안정한 전원 공급 범위에서 벗어나 안정적인 전원으로 근접 통신이 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 iPCD SIM의 상세한 구성을 도시하는 것으로서 iPCD가 SIM 반도체 칩과 일체화되어 구성된 예를 도시한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 iPCD SIM(7-1)에 있어서, iPCD는 루프 안테나 임피던스 매칭회로(7-2), 밴드패스필터(7-3), 증폭기(7-4), 13.56MHz 크리스털 발진기(7-5), 13.56MHz 캐리어 검출기(7-6), 액티브 트리거 스위치(7-7), AGC 및 Squelch 회로(7-8), 증폭기(7-9), Passive + Active PICC(7-10), PCD data recorver 회로(7-11), PCD/PICC 신호 제어 회로+ F-Memory(7-12), Tx 데이터버스(7-13), ISO7816+ISO14443 스마트 카드 CPU, 크립토 프로세서 + F-Memory/ EEPROM/FRAM(COS+애플릿)(7-14), Rx 데이터 버스(7-15)를 포함한다. 이들 구성요소들은 기존의 SIM 반도체 칩의 내부 구성요소로서 구현된다.

도 6은 본 발명에 따른 iPCD SIM의 다른 구조를 도시하는 것으로서, iPCD가 SIM 반도체 칩 및 별도의 칩으로 분리되어 구성되는 예를 도시한다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 iPCD SIM(7-1)에 있어서, iPCD는 루프 안테나 임피던스 매칭회로(5-2), 밴드패스필터(5-3), 증폭기(5-4), 13.56MHz 크리스털 발진기(5-5), 13.56MHz 캐리어 검출기(5-6), 액티브 트리거 스위치(5-7), AGC 및 Squelch 회로(5-8), 증폭기(5-9), Passive + Active PICC(5-10), PCD data recorver 회로(5-11), PCD/PICC 신호 제어 회로 및 메모리(5-12), Tx 데이터버스(5-13), ISO7816+ISO14443 스마트 카드 CPU, 크립토 프로세서(암호화 프로세서), EEPROM COS 애플릿, Rx 데이터 버스(5-15)를 포함한다.

여기서, PCD/PICC 신호 제어 회로+F-Memory(5-12)와 ISO7816+ISO14443 스마트 카드 CPU, 크립토 프로세서+F-Memory/ EEPROM/FRAM(COS+애플릿)(5-14)은 기존의 SIM 반도체 칩으로 구현하고, 나머지 구성요소들을 별도의 칩으로 구성하여 COB에 실장시키거나 베이스가 되는 플라스틱 카드에 실장시킨다. 도 6의 우측 하단은 iPCD를 기존의 SIM 반도체 칩과 별도의 칩에 분리하여 구성한 prototype을 도시한다. 도 5 및 도 6에 도시된 것은 물리적 구현 형태를 다르게 한 것이고 실질적인 동작에 있어서는 동일하다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 iPCD는 Power off 모드 및 Power on 모드를 갖는다.

Power off 모드는 iPCD SIM(7-1)의 C1 접촉단자에 동작전원 Vcc가 인가되지 않을 때 유지되는 모드이며 passive PICC에 의한 통신만이 가능하다.

Power on 모드는 iPCD SIM(7-1)의 C1 접촉단자에 Vcc가 인가되어 있을 때 유지되는 모드이며 Active PICC에 의한 통신이 가능하다.

Power on 모드에서, 캐리어 디텍터(7-5)에 의해 PCD에서 전송되는 13.56MHz 캐리어에 의해 여기되는 전압(Vt)이 소정의 전압(예를 들어, 0.3V) 이상이면(Vt>0.3V), 액티브 트리거 스위치(7-7)에 의해 C1 접촉단자를 통하여 제공되는 전원전압 Vcc이 PICC(7-10)에 인가되고 이에 따라 PICC(7-10)은 패시브 상태에서 액티브 상태로 전환한다.

한편, 본 발명에 따른 iPCD가 PCD로 사용되는 경우에 있어서, 외부 PCD로부터 전송되고 내부 루프안테나(2-6)를 통하여 수신된 신호는 증폭기(7-9) 및 AGC&SQ(7-8)에 의해 증폭되어 Data Recover(7-11)에 제공되고, 외부 PCD로 전송되는 신호는 증폭기(7-4), 밴드패스필터(7-3), 매칭회로(7-2)를 통하여 내부 루프안테나(2-6)에 제공된다.

도 7은 본 발명에 따른 iPCD에 있어서 PCD > iPCD, iPCD> PCD 전송구조를 도시한다.

본 발명의 경우, PCD가 iPCD로 13.56MHz캐리어주파수를 전송(1D)하면, iPCD의 내부에서 캐리어를 검출하여 Vcc 스위치를 '온(on)'으로 전환하여 iPCD가 iPCD SIM에 공급되는 외부전원(Vcc)에 의해 동작하여 기존의 패시브모드로 전원을 생성(1A)하여 통신할 때보다 안정적으로 큰 동작볼륨 범위에서 통신을 할 수 있다.

iPCD는 PICC 에뮬레이션모드(1F)로 Load Modulation data(1Fa)를 PCD로 응답할 수 있다.

본 발명은 기존 SIM의 반도체 칩에 PICC 및 PCD기능을 추가하고, SIM의 플라스틱 절연체 부분에 루프코일 안테나를 내장하고 외부에 또 하나의 루프안테나를 연결하여, PCD에서 전송되는 13.56MHz 캐리어를 인식하면 내부의 액티브 스위치를 동작시켜 SIM에 공급되는 외부전원(Vcc)으로 PICC/PCD를 동작시킬 수 있다

이러한 iPCD SIM을 이동전화기 SIM소켓에 삽입하면, PICC의 역할로 교통카드, 신용카드, 전자여권 등의 목적으로 사용하도록 하고, PCD의 역할로 RF-EMV 신용카드를 이동전화기에 근접시켜 지불/결제할 수 있고, 전자여권에 사증을 다운로드 받을 수 있으며, 교통카드에 금액을 충전하는 등의 다양한 목적으로 사용할 수 있으며, 이동전화단말기끼리 근접시켜 데이터를 전송시킬 수 있고, WUSB로 구현하면 근접식 파일동기를 구현할 수 있다.

기존의 NFC는 이동전화기에 별도의 NFC칩과 루프안테나 등을 구비해야만 상기와 유사한 기능을 구현할 수 있었지만 본 발명의 예와 같이 iPCD SIM을 구현하면 기존 SIM를 본 발명의 iPCD SIM으로 교체하는 것만으로 상기한 기능들을 간단하게 구현할 수 있게 된다.

특히 C6 접촉단자를 NFC SWP목적으로 설계한 기존의 SIM과 혼용해도 문제가 없도록 하기 위하여, 단말기에 SIM을 삽입한 후, 전원을 켜고, SIM을 리셋시키면, 즉, C1 접촉 단자에 인가되는 전원 전압 Vcc를 리셋시키면, ISO7816 ATR(Answer To Reset) 응답신호 절차에 의해, C6 접촉단자에 NFC회로를 연결하지 않고, C6 접촉단자에 연결된 외부 루프안테나를 직접 연결하는 것을 자동적으로 선택하도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 iPCD SIM을 적용한 이동통신 단말기에 있어서 Master iPCD와 Slave iPCD 사이의 통신 과정을 도시한다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 Interactive PCD SIM이 삽입된 스마트폰 사용자 환경(GUI) 화면을 터치하여 평상시 Passive 상태의 Master iPCD(8-1)를 Active로 전환(8-3)하면, IMCP(Interactive Master Carrier Polling: 8-4)을 시작하여 0~10Cm OV(Operating Volume) 내에 다른 iPCD나 PICC가 있는지를 확인하고 통신하기 위해 13.56MHz캐리어 주파수로 반복적으로 폴링(Polling: 1Da 참조)한다.

Slave iPCD(8-2)가 Master iPCD(8-1)의 OV내에 들어와 13.56MHz 캐리어 주파수에 의해 Slave iPCD(8-2)가 초기 패시브 상태에서 Vt>0.3V이상의 전압을 검출(8-6)하면, 액티브 트리거 스위치 (7-7) 회로에 의해 패시브 상태에서 액티브 상태로 전환하여 C1 접촉단자에 인가된 전원전압 Vcc으로 동작하는 Slave iPCD(8-2)의 역할을 시작했음을 Master iPCD(8-1)에게 전송하여 알려준다. 이때, Slave iPCD(8-2)의 단말기 전원이 꺼져있는 경우 패시브 PICC모드로 통신한다.

Master iPCD(8-1)가 Slave-iPCD(8-2)가 전송한 응답신호(8-8)를 수신하면, ISO14443 ATS, WUKA/B 등의 명령(8-9)을 전송한다. 그 후 역할명령 (8-11)을 Slave iPCD(8-2)로 전송하여 PICC, PCD, VICC, NFC 등의 역할을 부여한 후, iPCD 상호 간에 통신을 시작한다.

본 발명에 따른 iPCD가 기존장치 및 카드 등과 통신하기 위해 다음과 같은 에뮬레이션 절차로 동작한다.

첫째, PICC emulation: iPCD(A)가 Type A/B PCD모드로 다른 iPCD(B)에 캐리어를 전송하면 iPCD(B)가

(1)Power-On passive상태에 있을 경우, active상태로 전환하여 active PICC모드로 응답전송한다.

(2)Power-Off passive상태에 있을 경우, iPCD(B)는 passive PICC로 응답한다.

둘째, PCD emulation: iPCD(A)가 iPCD(B)로 Role define PCD를 전송하면 iPCD(B)는 PCD의 역할로 응답한다.

셋째, NFC emulation: iPCD(A)가 IPCD(B)로 Role define NFC를 전송하면 iPCD(B)는 NFC의 역할로 응답한다.

넷째, Anti-collision 모드: 두 개의 iPCD와 PCD가 active모드로 통신 중에 제3의 PICC나 iPCD가 끼어들어가서 충돌(collision)이 불가피한 경우, ISO14443 Anti-collision명령으로 충돌을 방지하고 통신한다.

본 발명에 따른 Active/Passive PICC 및 Active/Passive PCD는 Active/Passive VICC 및 Active/Passive VCD에 적용될 수 있으며, 이러한 Active/Passive PICC, Active/Passive PCD, Active/Passive VICC 및 Active/Passive VCD는 자동차 스마트키, 도어록 스마트키로 동작할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 iPCD SIM에 있어서 외부 루프 안테나를 접속하는 예들을 도시한다.

도 9에 있어서, 하단 왼쪽(4-8)은 Non EMI isolate coating case를 가지는 예를 보이는 것이며, 하단 오른쪽(4-9)은 EMI isolate coating case를 가지는 예를 보이는 것이다. 참조부호 4-8, 4-14, 4-13, 4-12, 4-11 그리고 4-10은 각각 Non EMI isolate coating case, 외부 루프코일 안테나, 페라이트 쉬트, 금속 트레이 커버, A/P RF SIM 그리고 SIM socket을 나타낸다. 참조부호, 4-16은 케이스를 나타낸다. 참조부호 4-19는 SIM 내부 접촉 단자와 외부 루프코일 안테나 연결선 혹은 Flexible PCB를 나타낸다.

도 9를 참조하면, A/P RF SIM(4-11)이 소켓(4-10)에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 금속덮개나 금속 트레이(4-12)가 SIM의 루프코일 안테나(4-7)의 송수신에 영향을 미치는 경우, 외부 루프코일 안테나(제1외부 루프코일 안테나, 4-14)를 SIM 금속덮개(4-12) 위에 페라이트 시트(4-13)를 밑에 두고 부착하여 송수신에 영향이 없도록 한다.

한편, 이동전화기의 케이스(4-16) 중 SIM의 위치가 전자파(EMI)보호코팅(4-15)이나 배터리에 가려져 있는 경우, 이동전화기의 케이스에 설치되는 외부 루프코일안테나(제2외부 루프코일 안테나)를 플렉시블 PCB(4-19) 등을 통해 연장하여 외부에 부착하여 통신을 원활하게 할 수도 있다.

도 10은 GSM이나 CDMA 3G, 4G 등 이동통신 단말기 SIM에 iPCD를 적용한 경우, SIM 내부에 모든 보안기능이 블록도와 같이 포함되어 암호학적 공격 가능성을 배제하게 됨을 설명한 예이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 외부루프안테나 접촉단자(4-4, 4-5)를 통해 안테나 선택스위치로 SIM 모양의 작은 내부 루프코일 안테나(12-3)가 연결된 경우 근접통신 전용으로, 외부루프안테나가 연결된 경우, 정전압/정전류 및 충전회로(12-7)을 통해 이동통신단말기의 2차전지(12-8)를 근접식으로 충전하여 전원전압(12-9)으로 사용한다.

도 11은 본 발명에 따른 iPCD SIM의 접속 관계와 종래의 NFC SIM의 접속 관계를 비교하여 도시한다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 iPCD SIM은 COB 접촉 단자를 ISO7816 규정에 맞추어 사용하고 내부 루프코일 안테나 및 외부 루프코일 안테나를 동시에 혹은 선택적으로 사용하는 것임을 알 수 있다. 이에 비해 종래의 NFC SIM은 외부 루프코일 안테나 즉, SIM 자체가 아닌 외부에 설치되는 루프 코일 안테나를 사용하며 RF 회로 또한 마찬가지인 것을 알 수 있다.

SIM은 이동전화기의 SIM소켓에 꼽아서 사용하는 COB의 크기보다 약간 큰 가로 25mm 세로 15mm의 크기로 ISO7816 ID000에 정의된 매우 작은 크기 때문에 COB의 8개 국제표준 단자 이외에 COB 내부 2개 단자에 무선루프코일을 연결하여 사용해도 루프안테나의 코일은 물리적으로 지극히 제한된 공간 내에 구현을 해야한다. 이러한 이유 때문에 한국에서 COB의 4번 8번에 루프안테나를 연결하여 구현한 교통카드의 인식율이 좋을 수가 없었다.

본 발명의 iPCD SIM은 이러한 문제를 해결하기 위하여 이동통신단말기의 SIM 소켓 1번 단자에 공급되는 Vcc 전압으로 무선모듈에 전원을 공급하는 능동형 무선 주파수 통신 방식으로 개선하여, 루프코일 안테나를 통해 PCD 단말기에서 전송한 캐리어주파수로 전원을 생성하는 기존 수동방식 비접촉 통신의 통신거리제약이나 불안정문제 등을 해결할 수 있다.

본 발명은 SIM/USIM의 외부 8개 단자는 ISO7816 국제표준을 그대로 사용하되 COB내부에 외부로 노출되지 않는 RF루프안테나 단자를 형성하여 루프안테나코일이나 PCB루프안테나 패턴을 연결하여, COB 내부 반도체 칩에 공급되는 ISO7816의 Vcc전압으로 RF무선 통신을 능동방식으로 동작할 수 있도록 구현하여, 기존 수동방식으로 통신하기 위한 안테나의 크기 및 면적제한 문제와 간섭문제 등을 극복하고 안정적이고 무결성의 통신을 보장하고 기존 이동전화기 스마트폰 등에서 간편하게 사용하도록 구현한 것이다.

SIM/USIM의 COB내부단자에 RF안테나코일을 연결하기 위한 RF회로와 드라이버회로를 반도체 칩 내부에 구성하거나 또는 반도체 칩 외부에 별도의 칩으로 구성하더라도 한 개의 COB로 패키징하여 NFC와 호환 및 연동할 수 있도록 7번 단자를 공동연결하되 선택사용하는 것을 향후 새로운 국제표준으로 제안하여 제정해도 문제가 없게 된다.

본 발명은 기존 SIM의 반도체 칩에 PICC 및 PCD기능을 추가하고, SIM의 플라스틱 절연체 부분에 루프안테나를 내장하여, 이동전화기 SIM소켓에 삽입하면, PICC의 역할로 교통카드, 신용카드, 전자여권 등의 목적으로 사용하도록 하고, PCD의 역할로 RF-EMV 신용카드를 이동전화기에 근접시켜 지불/결제할 수 있고, 전자여권에 사증을 다운로드 받을 수 있으며, 교통카드에 금액을 충전하는 등의 다양한 목적으로 사용할 수 있으며, 이동전화기끼리 근접시켜 데이터를 전송시킬 수 있고, WUSB(Wireless USB)로 구현하면 근접식 파일동기를 구현할 수 있다.

기존의 NFC는 전화기에 NFC칩과 루프안테나 등을 구비해야만 상기한 기능들을 구현할 수 있었지만 본 발명의 예와 같이 SIM을 구현하면 기존 SIM의 교체만으로 상기한 기능들을 간단하게 구현할 수 있게 된다.

7-2... 임피던스 매칭회로 7-3...밴드패스필터
7-4...증폭기 7-5...13.56MHz 크리스털 발진기
7-6...13.56MHz 캐리어 검출기 7-7...액티브 트리거 스위치
7-8...AGC 및 Squelch 회로 7-9...증폭기
7-10...Passive + Active PICC 7-11...PCD data recorver 회로
7-12...PCD/PICC 신호 제어 회로+F-Memory
7-13...Tx 데이터버스
7-14...ISO7816+ISO14443 스마트 카드 CPU, 크립토 프로세서+F-Memory/ EEPROM/FRAM(COS+애플릿)
7-15...Rx 데이터 버스

Claims

ISO7816 접촉 단자(C1~C8)를 가지는 COB(Chip On Board)과 상기 COB가 장착되는 베이스가 되는 플라스틱 카드로 구성되는 근접 통신 단말기(Proximity Coupling Device; PCD)에 있어서,
상기 플라스틱 카드 상에 마련되며, ISO14443 근접식 단말기(Proximity Coupling Device, PCD)에서 전송되는 캐리어를 검출하는 내부 루프 안테나;
상기 내부 루프 안테나에 접속되며, 상기 내부 루프 안테나에 의해 검출된 캐리어에 의해 여기된 기전력에 의해 동작하는 ISO14443 근접식 카드(Proximity Integrated Circuits Card, PICC);
상기 PICC에 의해 여기된 기전력(Vt)과 소정의 기준 전압을 비교하는 캐리어 검출기;
상기 캐리어 검출기에 의해 여기된 기전력(Vt)이 상기 기준전압보다 큰 것으로 판정되면 이에 응답하여 상기 ISO7816 접촉 단자(C1~C8)의 C1 접촉단자에 인가되는 동작 전원(Vcc)을 상기 PICC에 인가하는 액티브 트리거 스위치; 및
ISO14443 캐리어를 발생하는 발진기;
를 포함하며,
초기에 패시브 PICC로 동작하다가 여기된 기전력(Vt)이 상기 기준전압보다 큰 것으로 판정되면 상기 ISO7816 접촉 단자(C1~C8)의 C1 접촉단자에 인가되는 동작 전원(Vcc)에 의해 액티브 PICC로 동작하고,
상기 ISO7816 접촉단자 중의 C2 접촉단자를 리셋시키면 ATR(Answer To Reset)응답명령으로 상기 접촉단자 중의 C6 접촉단자를 SWP(Single Wire Protocole) NFC용으로 사용하도록 구성하거나 PCD/PICC용 외부 루프코일 안테나로 사용할 수 있도록 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 PCD.
ISO7816 접촉 단자(C1~C8)를 가지며 SIM 반도체 칩이 실장된 COB(Chip On Board)과 상기 COB가 장착되는 베이스가 되는 플라스틱 카드로 구성되는 SIM(Subscriber Identity Module)에 있어서,
상기 플라스틱 카드 상에 마련되며, ISO14443 근접식 단말기(Proximity Coupling Device, PCD)에서 전송되는 캐리어를 검출하는 내부 루프 안테나;
상기 내부 루프 안테나에 접속되며, 상기 내부 루프 안테나에 의해 검출된 캐리어에 의해 여기된 기전력에 의해 동작하는 ISO14443 근접식 카드(Proximity Integrated Circuits Card, PICC);
상기 PICC에 의해 여기된 기전력(Vt)과 소정의 기준 전압을 비교하는 캐리어 검출기;
상기 캐리어 검출기에 의해 여기된 기전력(Vt)이 상기 기준전압보다 큰 것으로 판정되면 이에 응답하여 상기 ISO7816 접촉 단자(C1~C8)의 C1 접촉단자에 인가되는 동작 전원(Vcc)을 상기 PICC에 인가하는 액티브 트리거 스위치; 및
ISO14443 캐리어를 발생하는 발진기;
를 포함하며,
초기에 패시브 PICC로 동작하다가 여기된 기전력(Vt)이 상기 기준전압보다 큰 것으로 판정되면 상기 ISO7816 접촉 단자(C1~C8)의 C1 접촉단자에 인가되는 동작 전원(Vcc)에 의해 액티브 PICC로 동작하고,
상기 ISO7816 접촉단자 중의 C2 접촉단자를 리셋시키면 ATR(Answer To Reset)응답명령으로 상기 접촉단자 중의 C6 접촉단자를 SWP(Single Wire Protocole) NFC용으로 사용하도록 구성하거나 PCD/PICC용 외부 루프코일 안테나로 사용할 수 있도록 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 SIM.
제2항에 있어서,
PCD를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SIM.
제2항에 있어서,
상기 플라스틱 카드 상에 형성되며, 외부 루프 안테나와 접속될 수 있는 안테나 접촉 단자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 SIM.
제2항에 있어서 상기 SIM은 ISO ISO7816 ID000 규격을 만족하는 것을 특징으로 하는 SIM
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