通過CCID接口讓NFC智能手機實現(xiàn)近場通信

　　NFC手機通過CCID接口完成近場通信所需解決的主要問題就是在ISO14433規(guī)范中擴展CLF的功能，令CLF支持CCID，并從定制終端開始將CLF的此種功能發(fā)展成為NFC手機的標(biāo)配。

　　NFC手機配SWP SIM卡是目前國際規(guī)范定義的組合，SWP SIM卡需要NFC手機的支持，手機的NFC功能也只是為SWP SIM卡服務(wù)。但隨著智能卡技術(shù)的演進，這一切未必一成不變。本文通過對現(xiàn)有的SWP與CCID技術(shù)的簡要分析和對比，創(chuàng)造性的提出一種NFC手機通過CCID接口完成近場通信的方法和原理，并簡述這種方法對手機SIM卡、終端、終端應(yīng)用的影響和未來還須完成的工作。

　　1.背景

　　SIM卡如果要在移動支付和眾多移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中承擔(dān)重任，最好能支持非接通信并擁有大容量。

　　大容量SIM卡要支持非接通信功能，必須具備以下條件：

　?。?）終端、卡的技術(shù)規(guī)范；

　　（2）終端、卡的測試規(guī)范；

　?。?）終端、卡的測試環(huán)境、模擬環(huán)境；

　　而現(xiàn)實情況是：

　?。?）沒有大容量SIM卡及其終端的非接技術(shù)規(guī)范，現(xiàn)行的普通容量SWP卡只定義了ISO/IEC 7816、SWP兩種接口;聯(lián)通大容量SIM卡及終端技術(shù)規(guī)范完善了ISO/IEC 7816中USB接口的定義及使用，但在之上疊加SWP功能，卻絕不是簡單照抄照搬國際規(guī)范，必須解決物理接口的選擇（“SWP和CCID”或“ISO/IEC 7816、SWP和CCID”）、邏輯通道的選擇（ISO/IEC 7816、SWP、CCID、大容量）、ISO/IEC 7816、SWP、CCID、大容量中任何兩個以上并發(fā)等技術(shù)難點；

　　（2）現(xiàn)有含兩個接口的SWP普通SIM卡的測試規(guī)范，即ETSI TS 102 694，在涉及到有USB接口的地方以“FFS-For Fut-ure Study”帶過，留待實現(xiàn);

　?。?）現(xiàn)在測試SWP普通SIM卡，使用Com-prion公司的ICC Spectro，測試內(nèi)容依照ETSI現(xiàn)有規(guī)范實現(xiàn)，圍繞ISO/IEC 7816、SWP兩個接口展開，而針對USB-IC、SWP的測試環(huán)境、模擬環(huán)境尚待開發(fā)。

　　所以，SWP大容量SIM卡的實現(xiàn)不是簡單的硬件、軟件、協(xié)議的疊加，我們需要換一種思路，探討更為可行的更具優(yōu)勢的解決方案：不通過SWP協(xié)議實現(xiàn)NFC功能。

　　2.SWP、7816、CCID的簡單比較

　　SWP是單線協(xié)議Single Wire Proto-col的縮寫，是由Gemalto公司前身之一的Axalto提出的基于SIM卡C6引腳的單線連接方案，屬于物理層協(xié)議。簡單來說，就是用一根數(shù)據(jù)線溝通SIM卡與NFC模塊，再通過NFC模塊的CLF與外部通訊。當(dāng)NFC手機通過CLF前端接收POS機數(shù)據(jù)后，便通過C6管腳傳給SWP卡。CLF與POS機之間的射頻場頻率為13.56MHz，通訊速率有106、212、424、847kbps幾檔，目前使用106、212kbps居多。SWP規(guī)范要求每比特（bit）寬從590ns到10us，換算通訊速率小于2Mbps。

　　ISO/IEC 7816國際規(guī)范是接觸式智能卡必須遵循的規(guī)范，普通手機SIM卡在物理、電氣特性方面遵循該規(guī)范。目前大多數(shù)手機支持的ISO/IEC 7816接口傳輸速率在100kbps量級。

　　CCID（Integrated Circuit（s）Cards Interface Devicechip card inter-face device）規(guī)范定義了在USB通道上進行APDU（應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元）封包格式及應(yīng)用協(xié)議。符合CCID規(guī)范的USB設(shè)備既可以是讀卡器，也可以是集成了CCID與智能卡功能的一體設(shè)備，遵循中國聯(lián)通規(guī)范大容量SIM卡便是這樣的一體設(shè)備。

　　微軟公司在其Windows 2000及以上的操作系統(tǒng)上提供并支持CCID驅(qū)動，使設(shè)備生產(chǎn)廠商可以輕松的開發(fā)使用符合CCID接口標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。同時，CCID接口標(biāo)準(zhǔn)支持PC/SC接口調(diào)用，使廣大開發(fā)者可以方便的對信息安全設(shè)備進行開發(fā)操作，在其它開源操作系統(tǒng)如Linux的眾多版本上，也有許多開源的CCID驅(qū)動可供開發(fā)者和使用者使用。多數(shù)采用Android操作系統(tǒng)的智能手機也支持CCID驅(qū)動并提供PC/SC編程接口。圖1所示為CCID協(xié)議定義的范圍示意圖。

圖1 CCID協(xié)議定義的范圍示意圖

　　聯(lián)通即將上市的大容量SIM卡為USB全速設(shè)備，總線速率達12Mbps，支持CCID協(xié)議。未來更可能升級為傳輸速率達480Mbps的USB高速接口，甚至傳輸速率為5Gbps的全雙工USB 3.0。