專利名稱：用于進行非接觸式支付卡交易的方法和系統(tǒng)的制作方法
對相關(guān)申請的交叉引用
本申請聲明對2004年7月15日提交的美國臨時專利申請No.60/588,270的優(yōu)先權(quán)。本申請還相關(guān)于同一天共同提交的序列號為＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿的美國專利申請，這些申請都聲明對前述專利申請No.60/588,270的優(yōu)先權(quán)。所有前述專利申請都通過引用全部結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
射頻標識(RFID)標簽是與天線相連的小型集成電路(IC)，這些RFID標簽可取決于IC的大小用簡單標識信息、或用更復(fù)雜的信號對詢問RF信號作出響應(yīng)。RFID技術(shù)不需要接觸或瞄準線來進行通信。射頻標識(RFID)技術(shù)現(xiàn)在是經(jīng)濟可行的，并且在越來越多的工商業(yè)應(yīng)用中使用。例如，RFID技術(shù)現(xiàn)在被廣泛用于倉庫、商店中商品上的標簽、ID卡或門卡等。此外，RFID技術(shù)已經(jīng)以嵌有RFID標簽的“非接觸式”支付卡或信用卡的形式(例如由MasterCard、American Express和Visa)引入到支付卡行業(yè)。這些非接觸式支付卡可用來經(jīng)由無線通信與可用RFID的支付終端進行電子支付交易。非接觸式支付卡可向消費者提供支付例如零售店、商店或超市中的商品和服務(wù)的簡單、快速和便捷的方法。
若干RFID技術(shù)可用于非接觸式支付卡和讀卡器/終端。非接觸式系統(tǒng)的基本組件是非接觸式讀卡器(或接近式耦合設(shè)備(PCD))和應(yīng)答器。該非接觸式讀卡器是與電子電路相連的天線。應(yīng)答器由電感性天線和與該天線的端部相連的集成電路構(gòu)成。該組合讀卡器-應(yīng)答器用作變壓器。交流電流經(jīng)產(chǎn)生磁場的初級線圈(讀卡器天線)，該磁場在次級線圈(應(yīng)答器天線)中感生電流。應(yīng)答器將由非接觸式讀卡器(PCD)發(fā)出的電磁場(或RF場)通過二極管整流器轉(zhuǎn)換成DC電壓。該DC電壓使應(yīng)答器的內(nèi)部電路上電。兩個天線的配置和調(diào)諧確定從一個設(shè)備到另一個設(shè)備的耦合效率。該應(yīng)答器可以是非接觸式支付卡。
為了使非接觸式支付卡系統(tǒng)經(jīng)濟可行并獲得商業(yè)承認，即使卡和終端具有專用于特定卡供應(yīng)商/發(fā)卡行、供貨商或終端制造商的技術(shù)特征，非接觸式支付卡也必須在所有或大多數(shù)可用RFID的支付終端上可互操作。需要行業(yè)范圍的可互操作性。為此，行業(yè)標準組織和團體(例如國際標準組織(ISO)和國際電子技術(shù)委員會(IEC))已制定了用于實現(xiàn)非接觸式支付技術(shù)的非官方行業(yè)標準。已由ISO/IEC定義的三種這樣的示例性標準是可分別用于緊密耦合(Close Coupling)、接近式(Proximity)和鄰近式(Vicinity)卡的ISO/IEC 10536、ISO/IEC 14443、以及ISO/IEC15693標準。
ISO/IEC 14443接近式卡的標準(ISO 14443)已用于世界范圍內(nèi)若干非接觸式卡的使用。ISO 14443接近式卡的目標工作范圍最大達10厘米，盡管該范圍會取決于功率要求、存儲器大小、CPU和協(xié)處理器而變化。
ISO 14443標準文檔具有4個不同部分。
·部分1物理特征，定義接近式集成電路卡(PICC)的物理尺寸。該卡為ID-1尺寸(85.6mm×54.0mm×.76mm)。這是與銀行信用卡相同的尺寸。
·部分2射頻功率和信號接口，定義非接觸式IC芯片的關(guān)鍵技術(shù)特征，包括諸如頻率、數(shù)據(jù)速率、調(diào)制和位編碼過程。在部分2中詳述了兩種變體-A類接口和B類接口。它們都在相同頻率下工作并使用相同數(shù)據(jù)速率，但它們的不同之處在于調(diào)制和位編碼范疇。
·部分3初始化和防沖突。初始化描述對接近式耦合設(shè)備(PCD)(即讀卡器)和卡的要求，以在卡進入讀卡器的射頻(RF)場時建立通信。防沖突定義當多個卡同時進入磁場時會發(fā)生什么，從而標識系統(tǒng)如何確定在交易中要使用哪張卡，并確保所出現(xiàn)的所有卡已被盤存和處理。
·部分4傳輸協(xié)議，定義能在交易期間啟用通信的數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)元。
為了使非接觸式支付卡和讀卡器的系統(tǒng)能順應(yīng)于ISO 14443，它們必須符合非官方標準的至少一些部分的要求。除了根據(jù)ISO 14443標準化的非接觸式技術(shù)，眾多專用非接觸式接口也在行業(yè)中使用(例如Cubic的GO-Card和Sony的Felica卡)。隨著現(xiàn)有卡技術(shù)的使用，互操作性會變成一個問題。由供應(yīng)商在市場中使用的讀卡器最好應(yīng)適用若干不同的卡的類型。例如，期望的讀卡器將支持ISO 14443類型A和類型B卡、ISO 15693卡和任何其它專用卡類型。
甚至對于可能順應(yīng)于單個ISO標準(例如ISO 14443)的卡的使用，也會產(chǎn)生可互操作性問題。在ISO 14443標準中，與非接觸式卡和讀卡器系統(tǒng)中的RF功率和信號接口(即系統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連(OSI)模型視圖中的物理層)相關(guān)的所有要求或規(guī)范使用對卡和對讀卡器分別標準化的測試來定義。ISO/IEC 10373標準部分6(ISO 10373-6)涉及專用于非接觸式集成電路卡技術(shù)(接近式卡)的測試方法。非接觸式卡和讀取器對于ISO 14443的順應(yīng)性使用基準設(shè)備來校驗。根據(jù)ISO10373-6，代表非接觸式卡的特征的一套“基準”卡被用于測量非接觸式讀卡器的規(guī)范順應(yīng)性。(參見例如圖1a。)例如，基準PICC被用來測試由PCD產(chǎn)生或發(fā)送的磁場，并用來測試PCD向PICC供電的能力。類似地，可代表典型非接觸式讀卡器的特征的“基準”讀卡器(即測試或基準PCD)被用來測量非接觸式卡的規(guī)范順應(yīng)性。例如，基準PCD被用來測試由卡在測試期間生成的負載調(diào)制。
圖1b示出根據(jù)ISO 10373-6對成品讀卡器進行的功能測試，用于測試卡和讀卡器之間的功率和數(shù)據(jù)鏈路。
盡管根據(jù)ISO 10373-6的卡和讀取器分別的順應(yīng)性測試過程可確保所使用的成品設(shè)備各自具有落入卡或讀卡器的指定規(guī)范范圍內(nèi)的特征，但這些過程并不確?，F(xiàn)場的可互操作性。校驗為順應(yīng)的卡和/或讀卡器可能僅僅是邊際順應(yīng)的(例如通過具有在指定規(guī)范范圍的端部或邊緣的特征值)。這種標準順應(yīng)方式可導(dǎo)致現(xiàn)場的工作故障。例如，邊際順應(yīng)卡會不可讀取、或者難以使用也僅僅是邊際順應(yīng)的讀卡器來讀取。
現(xiàn)在要考慮增強用于非接觸式電子支付系統(tǒng)的電子支付設(shè)備的可互操作性的方法。注意力集中于減小與通用接受標準一致的卡和讀卡器屬性中的變化。特別地，注意力集中于改進規(guī)范順應(yīng)性過程以增強可互操作性。


發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強在非接觸式電子支付系統(tǒng)中使用的電子支付設(shè)備的可互操作性的方法和系統(tǒng)。電子支付設(shè)備包括簽發(fā)給消費者的嵌有RFID的卡以及諸如由商家使用的可用RFID的讀卡器的接近式耦合設(shè)備。這些方法和系統(tǒng)涉及使用基準卡和基準讀卡器，以分別建立對所發(fā)卡和所使用的讀卡器的可接受規(guī)范。基準卡和基準讀卡器被交叉校準，以關(guān)聯(lián)卡和讀卡器的工作規(guī)范。對適當?shù)目ê妥x卡器功能的重疊規(guī)范范圍或容差的適當選擇會增強所發(fā)卡與所使用的讀卡器的可互操作性，以及所使用的讀卡器與所發(fā)卡的可互操作性。
從附圖以及以下的詳細描述中，本發(fā)明的其它特征、其性質(zhì)和各種優(yōu)點將更為顯而易見。



圖1a是示意性地示出如ISO 10373-6標準所規(guī)定的，將基準PICC用于測試成品非接觸式支付卡讀卡器的屬性、以及將基準PCD用于測試成品非接觸式支付卡的屬性的框圖。
圖1b是基于用于根據(jù)ISO 10373-6測試卡和讀卡器之間的功率和數(shù)據(jù)鏈路的常規(guī)過程對成品讀卡器進行的一組功能測試的示意圖。
圖2a是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明原理基準PICC與基準PCD的交叉校準步驟的框圖。經(jīng)交叉校準的基準PICC和PCD設(shè)備然后用于分別測試成品非接觸式支付卡和讀卡器的功能屬性和規(guī)范。
圖2b是根據(jù)本發(fā)明原理對成品讀卡器進行的功能測試的示意圖，這些功能測試用于測試非接觸式的接近式卡和讀卡器之間的功率和數(shù)據(jù)鏈路。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明原理由基準卡模擬的、并如由基準讀卡器測量或觀察的不同卡的特性范圍的曲線圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明原理其特性位于圖3中觀察到的特性范圍內(nèi)的順應(yīng)性卡的特性的曲線圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明原理如在基準讀卡器上測量的基準卡的特性相對于圖3所示特性的曲線圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明原理如在校準后基準讀卡器上測量的圖4的順應(yīng)性卡的特性的曲線圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明原理從經(jīng)交叉校準的基準設(shè)備導(dǎo)出的重疊規(guī)范的曲線圖。

具體實施例方式 本發(fā)明在實現(xiàn)電子支付系統(tǒng)的環(huán)境中描述，在該環(huán)境中非接觸式支付設(shè)備規(guī)范旨在符合諸如ISO 14443標準的通用行業(yè)標準，該通用行業(yè)標準進一步指定用于校驗各個非接觸式支付設(shè)備的規(guī)范的標準化測試方法(即ISO 10373-6測試方法、接近式卡)。近來，本發(fā)明受讓人MasterCard International Incorporated(“MaserCard”)已開發(fā)了專用規(guī)范-MasterCard PayPassTM ISO/IEC 14443實現(xiàn)規(guī)范(“PayPass”)-用來實現(xiàn)接近式支付卡技術(shù)。PayPass實現(xiàn)與ISO 14443標準一致，并提供說明本發(fā)明原理的一方便示例?？梢岳斫?，為了本文中的說明目的選擇PayPass實現(xiàn)僅僅是示例性的，并且本發(fā)明的原理可更一般地應(yīng)用于根據(jù)其它通用行業(yè)或?qū)Ｓ脴藴使ぷ鞯碾娮又Ц对O(shè)備和系統(tǒng)。
本發(fā)明提供用于增強在現(xiàn)場進行電子支付交易的非接觸式支付設(shè)備(即發(fā)給消費者的成品卡和由商家使用的成品讀卡器)的可互操作性的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法確保各個成品卡和讀卡器在比根據(jù)ISO 14443標準工作所允許的更為嚴格的規(guī)范范圍中工作或作用。該系統(tǒng)和方法涉及交叉校準基準設(shè)備(即基準PICC和基準PCD設(shè)備)，這些基準設(shè)備用于測試各個成品讀卡器和卡在ISO 14443和ISO10373-6標準下的規(guī)范順應(yīng)性。(參見圖2a。)基準PCD被用來建立基準PICC的觀察到的功能特性或參數(shù)的范圍(標稱卡范圍)。成品讀卡器需要在由基準PCD測量時具有該標稱卡范圍內(nèi)的功能特性或參數(shù)。反之，基準PICC被用來建立基準PCD的觀察到的功能特性或參數(shù)的范圍(標稱讀卡器范圍)。成品讀卡器需要在讀取基準卡時具有該標稱讀卡器范圍內(nèi)的功能特性或參數(shù)。
圖2b示意性地示出根據(jù)本發(fā)明在PayPass實現(xiàn)下進行的功能測試。
基準PICC和基準PCD的交叉校準建立了這兩種標準設(shè)備之間的關(guān)系，并關(guān)聯(lián)各個成品卡的規(guī)范與成品讀卡器的規(guī)范。這避免了例如當卡和讀卡器位于在ISO14443標準下允許的其相應(yīng)規(guī)范范圍的極端邊緣時在卡和讀卡器規(guī)范的常規(guī)未連接測試或分別測試下會產(chǎn)生的可互操作性故障。
該系統(tǒng)和方法(在本文中統(tǒng)稱為“PayPass實現(xiàn)”)基于一數(shù)學(xué)算法，該數(shù)學(xué)算法確保在設(shè)備參數(shù)的適當選擇或規(guī)范之后成品支付設(shè)備的可互操作性。
為了確保成品讀卡器(例如PCD-R)對成品卡(例如PICC C)的正確作用，PayPass-基準PICC被用來根據(jù)變量x生成特性范圍[f2(x)，f3(x)]。函數(shù)f可以是作為距離的函數(shù)的磁場響應(yīng)。該特性范圍[f2(x)，f3(x)]是對PayPass-基準PCD觀察到的。參見圖3。
PayPass實現(xiàn)可要求或規(guī)定成品卡(即PICC C)必須將落入所建立的卡的特性范圍[f2(x)，f3(x)]內(nèi)的特性fc(x)顯示為“順應(yīng)的”。特性fc(x)是對PayPass-基準PCD觀察到的。參見圖4。
此外，PayPass實現(xiàn)可要求或規(guī)定成品讀卡器(即PCD R)必須正確地對表現(xiàn)如對PayPass-基準PCD觀察到的卡的特性范圍[f1(x)，f4(x)]為“順應(yīng)的”的PayPass-基準PICC起作用。通過要求或規(guī)定卡的特性范圍[f1(x)，f4(x)]必須包括卡的特性范圍[f2(x)，f3(x)]，即[f2(x)，f3(x)][f1(x)，f4(x)] 所考慮的特定卡(PICC C)的特性fc(x)必然在讀卡器(PCD R)的工作范圍[f1(x)，f4(x)]內(nèi)。參見圖5和圖6。因此，可預(yù)期成品讀卡器PCD R對成品卡(PICC C)正常工作。
類似地，為了確保成品卡(例如PICC C)對成品讀卡器(例如PCD R)的正確作用，PayPass-基準PCD被用來生成讀卡器特性范圍[g2(y)，g3(y)]，函數(shù)g是對PayPass-基準PICC觀察到的變量y的函數(shù)。PayPass實現(xiàn)可要求或規(guī)定“順應(yīng)性”讀卡器PCD R應(yīng)顯示落入所建立范圍[g2(y)，g3(y)]內(nèi)的特性gc(y)，其中特性gc(y)是在PayPass-基準PICC上測量的。此外，PayPass實現(xiàn)可要求或規(guī)定成品卡(即PICC C)必須正確地對表現(xiàn)如對PayPass-基準PICC觀察到的讀卡器的特性范圍[g1(x)，g4(x)]的PayPass-基準PCD起作用。通過要求或規(guī)定讀卡器的特性范圍[g1(x)，g4(x)]應(yīng)當包括讀卡器的特性范圍[g2(x)，g3(x)]，即用數(shù)學(xué)方法表示為 [g2(x)，g3(x)][g1(x)，g4(x)] 所考慮的特定讀卡器(PCD R)的特性gc(x)必然在卡(PICC C)的工作范圍[g1(x)，g4(x)]內(nèi)。因此，可預(yù)期卡(PICC C)對讀卡器(PCD R)正常工作。
作為如上所述的數(shù)學(xué)算法的有形說明，可考慮對激活成品PICC卡的功率要求的示例。PCD讀卡器必須向PICC提供或發(fā)送一定量的功率，以激活該卡。反之，成品PICC卡必須用從PCD讀卡器接收的一定量的功率工作。在PayPass實現(xiàn)中，由成品PCD讀卡器傳遞或發(fā)送的功率PC(d)在PayPass-基準PICC上被測量為距離d的函數(shù)。在PayPass-基準PICC上測量的功率電平PC(d)的值被要求或規(guī)定為落入功率電平范圍Rtx，功率內(nèi)。
在交叉校準過程中，PayPass-基準PCD被配置為產(chǎn)生在RRx，功率范圍上變化的不同功率電平。由PayPass-基準PCD產(chǎn)生的功率電平相關(guān)于PayPass-基準PICC校準，即范圍RRx，功率是在PayPass-基準PICC上測量的值。在該過程中，向PayPass-基準PCD進行饋送的信號發(fā)生器或電源(例如電壓源)的輸出可增大或減小，直到達到如對PayPass-基準PICC觀察到的適當功率電平RRx，功率。數(shù)學(xué)要求 Rtx，功率Rrx，功率 確保成品PCD讀卡器將向成品PICC卡正確地供電。參見圖7。
更一般地，如上所述的算法導(dǎo)向用于確?；蛟鰪姵善贩墙佑|式支付設(shè)備的功率、數(shù)據(jù)傳遞和其它功能可互操作性的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法可例如包括 (a)測量由PCD對基準PICC提供的功率， (b)測量基準PICC上的數(shù)據(jù)傳輸(例如調(diào)制深度、或其它信號參數(shù))， (c)通過經(jīng)由基準PICC生成不同信號來測試由PCD進行的數(shù)據(jù)接收(例如負載調(diào)制敏感性)。首先相關(guān)于基準PCD校準PayPass-基準PICC，以確定由基準PICC生成的不同信號的電平和特征，以及 (d)測量PICC對基準PCD的數(shù)據(jù)傳輸，其中基準PCD向PICC發(fā)送“平均”值命令，而基準PCD提供“平均”功率電平。由基準PCD產(chǎn)生的功率電平和命令特征均相關(guān)于基準PICC進行校準， (e)使用基準PCD來校驗PICC的數(shù)據(jù)接收和功率敏感性，其中基準PCD發(fā)送命令，調(diào)制特征和功率電平在容許區(qū)間或范圍Rrx的邊界上。再一次，為了設(shè)置這些極值，相關(guān)于基準PICC校準基準PCD。
在例如PayPass實現(xiàn)規(guī)范的實踐中使用用于增強互操作性的系統(tǒng)和方法。為了描述的完整性，PayPass實現(xiàn)規(guī)范中描述PICC和PCD之間的非接觸式接口(即射頻和信號接口)的電特性的示例性部分在附錄A中重現(xiàn)。所重現(xiàn)的各個部分也包括用于交叉校準基準PICC和PCD設(shè)備的逐步步驟，這些基準設(shè)備用于表征支付設(shè)備之間的功率和數(shù)據(jù)鏈路。
可以理解，前面的內(nèi)容僅僅說明了本發(fā)明的原理，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可進行各種更改而不背離本發(fā)明的范圍和精神。
2射頻功率和信號接口 本章規(guī)定由PayPass支持的兩類(A類和B類)非接觸式接口的電特性。該接口包括PICC與PCD之間的功率和雙向通信。
2.1緒論...........................................................9 2.2 RF功率........................................................11 2.2.1對PCD到PICC的功率傳送的PCD要求...............................11 2.2.2對PCD到PICC的功率傳送的PICC要求..............................11 2.2.3 PICC對工作場的要求..........................................12 2.2.4對載波頻率fc的PCD要求........................................12 2.2.5對載波頻率fc的PICC要求.......................................13 2.3 PCD到PICC的信號接口...........................................13 2.3.1緒論.........................................................13 2.3.2A類-對PCD到PICC調(diào)制的PCD要求.................................14 2.3.3A類-對PCD到PICC調(diào)制的PICC要求................................15 2.3.4B類-對PCD到PICC調(diào)制的PCD要求.................................15 2.3.5B類-對PCD到PICC調(diào)制的PICC要求................................17 2.4 PICC到PCD的信號接口...........................................17 2.4.1緒論.........................................................17 2.4.2對負載調(diào)制的PICC要求.........................................18 2.4.3A類-對副載波調(diào)制的PICC要求...................................19 2.4.4B類-對副載波調(diào)制的PICC要求...................................19 2.4.5對PICC到PCD調(diào)制的PCD要求.....................................20 2.1緒論 本章詳細說明對PCD和PICC的RF功率和信號接口的要求。本章中所包括的所有要求根據(jù)PayPass基準裝置來詳細說明。每個要求之前為描述如何使用PayPass基準裝置來確認特定要求的測量過程。本節(jié)的剩余部分說明用于寫出要求的方法。
可以是PCD或PICC的設(shè)備進行發(fā)送或接收。PCD向PICC發(fā)送功率和數(shù)據(jù)，并從該PICC接收數(shù)據(jù)。PICC從PCD接收功率以及數(shù)據(jù)，并可將數(shù)據(jù)發(fā)送給PCD。用于PCD和PICC收發(fā)的不同配置如表格2.1所示。
表格2.1-配置 發(fā)送和接收 對于每個設(shè)備，與發(fā)送相關(guān)的要求是發(fā)送參數(shù)的值必須落在該參數(shù)的明確定義的范圍Rtx內(nèi)。對接收的要求是接收器必須用在與各參數(shù)相關(guān)的范圍Rrx上變化的不同參數(shù)值來正常工作。為了可互操作性，相應(yīng)發(fā)送和接收參數(shù)的范圍被定義為使范圍Rtx被包含在Rrx內(nèi)(有時表示為RtxRrx)。
設(shè)備是否符合發(fā)送要求通過適當PayPass基準裝置的接收器來測量。例如，PCD的發(fā)送器是否符合要求是通過PayPass-基準PICC來測量。PICC的發(fā)送器的質(zhì)量在PayPass-基準PCD上測量。
示例 PCD必須向PICC提供一定的功率電平。由PCD傳遞的功率在PayPass-基準PICC上測量。在PayPass-基準PICC上測量的功率電平的值必須落在范圍Rtx，功率范圍內(nèi)。
設(shè)備是否符合接收要求通過使適當PayPass基準裝置的發(fā)送器創(chuàng)建多個參數(shù)值的范圍來測量。例如，PCD的接收器是否符合要求是通過使PayPass-基準PICC發(fā)出不同負載調(diào)制電平來測量。PICC的接收器的質(zhì)量通過使PayPass-基準PCD發(fā)出不同調(diào)制電平來校驗。
為了校準PayPass基準裝置的發(fā)送器，使用匹配PayPass基準裝置的接收器。例如，PayPass-基準PICC的負載調(diào)制電平相關(guān)于PayPass-基準PCD來校準。PayPass-基準PCD的調(diào)制電平相關(guān)于PayPass-基準PICC來校準。
示例 PICC必須用由PCD提供的一定功率電平來工作。PayPass-基準PCD生成在范圍Rrx，功率上變化的不同功率電平。PayPass-基準PCD的功率電平相關(guān)于PayPass-基準PICC來校準。這表示Rrx，功率是在PayPass-基準PICC上測量的值，并且饋入PayPass-基準PCD的信號發(fā)生器的功率電平被增大/減小直到在PayPass-基準PICC上達到正確的(電壓)電平。
PCD的功率和數(shù)據(jù)發(fā)送特征可因為PCD是主設(shè)備而隔離測試。測試PICC的特征不能隔離進行，因為PICC是需要來自PCD的激勵的從設(shè)備。為了測試所述發(fā)送特征，PICC將接收來自PayPass-基準PCD的命令。信號參數(shù)將具有范圍Rrx內(nèi)所允許的‘平均’值，從而使來自PICC響應(yīng)的可能性最大。
對于PCD或PICC，檢查數(shù)據(jù)接收特征均取決于設(shè)備對于良好接收數(shù)據(jù)的某種類型的確認。對于PCD，發(fā)送整個流中的下一個命令(＝數(shù)據(jù)發(fā)送)暗示來自PayPass-基準PICC的響應(yīng)得到了良好的理解。對于PICC，響應(yīng)(＝數(shù)據(jù)發(fā)送)暗示來自PCD的命令得到了良好的理解。
對于本文的其余部分，用語“正常工作”將用于由PCD發(fā)送下一命令，然后由PayPass-基準PICC創(chuàng)建響應(yīng)。用語“正常工作”還用于由PICC發(fā)送對由PayPass-基準PCD生成的命令的響應(yīng)。
上述方法導(dǎo)致以下有關(guān)功率和數(shù)據(jù)傳送的內(nèi)容 ·由PCD提供的功率在PayPass-基準PICC上測量。
·由PCD進行的數(shù)據(jù)發(fā)送(調(diào)制深度、……)在PayPass-基準PICC上測量。
·由PCD進行的數(shù)據(jù)接收(負載調(diào)制敏感性)通過經(jīng)由PayPass-基準PICC創(chuàng)建不同信號來測試。為了確定由PayPass-基準PICC生成的信號的電平和特征，PayPass-基準PICC首先相關(guān)于PayPass-基準PCD進行校準。
·由PICC進行的數(shù)據(jù)發(fā)送在PayPass-基準PCD上測量，其中PayPass-基準PCD向PICC發(fā)送‘平均’值命令，且PayPass-基準PCD提供‘平均’功率電平。由PayPass-基準PCD產(chǎn)生的功率電平和命令特征相關(guān)于PayPass-基準PICC進行校準。
·PICC的數(shù)據(jù)接收和功率敏感性通過PayPass-基準PCD來檢查，其中PayPass-基準PCD發(fā)送命令，其調(diào)制特征和功率電平在容許區(qū)間Rrx的邊界上。再一次，為了設(shè)置這些極值，PayPass-基準PCD相關(guān)于PayPass-基準PICC進行校準。
2.2 RF功率 本節(jié)詳細說明對通過由PCD創(chuàng)建的電磁場從PCD到PICC的功率傳送的要求。
2.2.1對PCD到PICC的功率傳送的PCD要求 本節(jié)詳細說明對從PCD到PICC的功率傳送的PCD要求。PCD創(chuàng)建使PICC上電的RF激勵場(工作場)。表格2.2描述對從PCD到PICC的功率傳送的測量過程。
表格2.2-對從PCD到PICC的功率傳送(PCD發(fā)送)的測量 要求2.1-從PCD到PICC的功率傳送(PCD發(fā)送) 2.2.2對PCD到PICC的功率傳送的PICC要求 本節(jié)詳細說明對從PCD到PICC的功率傳送的PICC要求。表格2.3描述了測量過程以校驗PICC是否與PayPass-基準PCD一起正常工作，從而創(chuàng)建場強為HOV的工作場。
表格2.3-對從PCD到PICC的功率傳送(PICC接收)的測量 要求2.2-從PCD到PICC的功率傳送(PICC接收) 2.2.3 PICC對工作場的要求 由于PICC與PCD天線之間的電磁耦合(即互感)，PICC在置入工作區(qū)時改變由PCD產(chǎn)生的工作場。工作區(qū)內(nèi)的磁場強度將因為PICC引起的額外負載而減小。本節(jié)列出限制允許PICC具有的最大負載的PICC要求。
PICC的負載通過PayPass-基準PCD的J2上因PICC在工作區(qū)中的出現(xiàn)而引起的電壓降ΔVOV(＝VOV，自由空間-VOV，PICC)來測量，如表格2.4所述。
表格2.4-PICC對工作場的影響的測量 要求2.3-PICC對工作場的影響 2.2.4對載波頻率fc的PCD要求 本節(jié)詳細說明對由PCD產(chǎn)生的工作場的頻率(即載波頻率fc)的PCD要求。
表格2.5描述如何測量fc。
表格2.5-載波頻率fc的測量(PCD發(fā)送) 要求2.4-載波頻率fc(PCD發(fā)送) 2.2.5對載波頻率fc的PICC要求 本節(jié)詳細說明PICC必須用載波頻率fc±Δfc來正常工作的要求。表格2.6描述如何校驗PICC是否用載波頻率fc±Δfc正常工作。
表格2.6-載波頻率fc的測量(PICC接收) 要求2.5-載波頻率fc(PICC接收) 2.3 PCD到PICC的信號接口 本節(jié)詳細說明由A類和B類用于PCD到PICC的通信的調(diào)制方法。它處理 ·PCD的數(shù)據(jù)發(fā)送特征 ·PICC解釋PCD的數(shù)據(jù)發(fā)送的接收能力。
2.3.1緒論 ISO/IEC 14443標準定義兩類可能的調(diào)制，稱為A類和B類。對于從PCD到PICC的通信，A類和B類都使用振幅移位鍵控法(ASK)。載波的振幅在H1和H2之間切換，從而在磁場為值H2時產(chǎn)生“較低電平”。對用于ISO/IEC 14443的兩類調(diào)制的“較低電平”以及載波包絡(luò)被定義如下。
2.3.2 A類-對PCD到PICC調(diào)制的PCD要求 從PCD到PICC的A類通信使用ASK 100％的調(diào)制原理。載波被導(dǎo)通和關(guān)斷，從而在關(guān)斷時產(chǎn)生“較低電平”。實際上，它將導(dǎo)致95％或以上的調(diào)制指數(shù)。A類調(diào)制的“較低電平”被[ISO/IEC 14443-2]稱為“暫?！薄１砀?.7描述如何測量PCD的A類調(diào)制特征。
表格2.7-A類-PCD到PICC調(diào)制的測量(PCD發(fā)送) 對于本節(jié)，V代表在置入PCD的工作區(qū)的PayPass-基準PICC的校準線圈的輸出上測量的信號的包絡(luò)。V1是就在由PCD施加任何調(diào)制之前測量的初始值。V2、V3和V4被定義如下 V2＝pm，AV1(對于pm，A值參見附錄A) V3＝0.6V1 V4＝0.9V1 要求2.6-A類-PCD到PICC調(diào)制(PCD發(fā)送) 圖2.1-A類-較低電平
2.3.3A類-對PCD到PICC調(diào)制的PICC要求 本節(jié)列出對A類PICC的接收能力的要求。表格2.8描述如何校驗PICC是否與應(yīng)用容許區(qū)間的邊界上的A類調(diào)制特征的PayPass-基準PCD一起正常工作。
表格2.8-A類-對PCD到PICC調(diào)制的測量(PICC接收) 要求2.7-A類-PCD到PICC調(diào)制(PICC接收) 2.3.4 B類-對PCD到PICC調(diào)制的PCD要求 從PCD到PICC的B類通信使用ASK 10％的調(diào)制原理。載波的振幅被降低以產(chǎn)生調(diào)制指數(shù)為mi的“較低電平”。對“較低電平”以及載波包絡(luò)的要求被定義如下。表格2.9描述如何測量PCD的B類調(diào)制特征。
表格2.9-B類-PCD到PICC調(diào)制的測量(PCD發(fā)送) 對于本節(jié)，V代表在置入PCD的工作區(qū)的PayPass-基準PICC的校準線圈的輸出上測量的信號的包絡(luò)。V1是就在由PCD施加任何調(diào)制之前測量的初始值。V2為較低電平。調(diào)制指數(shù)(mi)、V3和V4被定義如下 V3＝V1-0.1(V1-V2) V4＝V2+0.1(V1-V2) 要求2.8-B類-PCD到PICC調(diào)制(PCD發(fā)送) 圖2.2-B類-PCD到PICC調(diào)制
2.3.5B類-對PCD到PICC調(diào)制的PICC要求 本節(jié)列出對B類PICC的接收能力的要求。表格2.10描述如何校驗當PayPass-基準PCD應(yīng)用容許區(qū)間的邊界上的B類調(diào)制特征時PICC是否正常工作。
表格2.10-B類-對PCD到PICC調(diào)制的測量(PICC接收) 要求2.9-B類-PCD到PICC調(diào)制(PICC接收) 2.4 PICC到PCD的信號接口 本節(jié)詳細說明由A類和B類用于PICC到PCD的通信的調(diào)制方法。它處理 ·PICC的數(shù)據(jù)發(fā)送特征 ·PCD解釋PICC的數(shù)據(jù)發(fā)送的接收能力。
2.4.1緒論 對于從PICC到PCD的通信，A類和B類都使用負載調(diào)制。載波頻率fc(13.56MHz)被用來導(dǎo)出頻率fs等于fc/16(～847Hz)的副載波。該副載波被用來導(dǎo)通和關(guān)斷負載。當PICC處于有負載狀態(tài)時，比在負載未導(dǎo)通的情形中更高的電流將流過PICC的天線。PICC天線中的這一電流差異被PCD感測到。

A類卡使用開關(guān)鍵控法(OOK)調(diào)制副載波。
B類卡使用二進制相移鍵控法(BPSK)(相移鍵控法(PSK)的一種簡單形式)調(diào)制副載波。BPSK僅使用兩個信號相位0度和180度。如果波的相位不相關(guān)于基準相位改變，則信號狀態(tài)保持為相同(低或高)。如果波的相位改變180度(即相位反轉(zhuǎn))，則信號狀態(tài)改變?；鶞氏辔槐环Q為φ0。
圖2.4-BPSK
2.4.2對負載調(diào)制的PICC要求 本節(jié)列出對從PICC的負載調(diào)制要求。表格2.11描述了如何測量PICC的負載調(diào)制特征。
表格2.11-負載調(diào)制特征的測量(PICC發(fā)送) 要求2.10-負載調(diào)制特征(PICC發(fā)送) 2.4.3A類-對副載波調(diào)制的PICC要求 本節(jié)列出A類的對從PICC到PCD的通信的副載波調(diào)制的PICC要求。
要求2.11-A類-副載波調(diào)制(PICC發(fā)送) 圖2.5-A類-副載波調(diào)制開始
2.4.4B類-對副載波調(diào)制的PICC要求 B類PICC使用二進制相移鍵控法調(diào)制副載波。在PICC通過相移向PCD發(fā)送信息之前，PICC和PCD首先建立基準相位φ0。然后PICC可開始調(diào)制副載波邏輯電平的改變由副載波的180度相移表示。
要求2.12-B類-副載波調(diào)制(PICC發(fā)送) 圖2.6-B類-所允許的相移
2.4.5對PICC到PCD調(diào)制的PCD要求 本節(jié)列出對PCD解釋PICC所應(yīng)用調(diào)制的接收能力的要求。表格2.12描述如何校驗PCD應(yīng)用容許區(qū)間的邊界上的調(diào)制特征與PayPass-基準PICC一起正常工作。
表格2.12-對PICC到PCD調(diào)制的測量(PCD接收) 要求2.13-PICC到PCD的調(diào)制(PCD接收) B.5 PayPass-基準PCD的校準 本附錄描述如何配置PayPass-基準PCD以確認第2章中所包括的要求。
B.5.1 PayPass-基準PCD的功率發(fā)送的校準 表格B.9描述如何校準PayPass-基準PCD的功率發(fā)送。
表格B.9-校準PayPass-基準PCD的功率發(fā)送 B.5.2 PayPass-基準PCD的數(shù)據(jù)發(fā)送的校準 表格B.10描述如何校準PayPass-基準PCD向置入工作區(qū)中的PICC的數(shù)據(jù)發(fā)送。
表格B.10-PayPass-基準PCD的數(shù)據(jù)發(fā)送的校準 表格B.11和表格B.12定義用于A類和B類的調(diào)制特征。
表格B.11-A類-調(diào)制特征 表格B.12-B類-調(diào)制特征 B.6 PayPass-基準PICC的校準 本附錄描述如何配置PayPass-基準PICC以確認第2章中所包括的要求。
B.6.1校準PayPass-基準PICC的功率和數(shù)據(jù)接收 表格B.13描述如何校準PayPass-基準PICC的功率和數(shù)據(jù)接收。
表格B.13-校準PayPass-基準PICC的功率和數(shù)據(jù)接收 B.6.2 PayPass-基準PICC的數(shù)據(jù)發(fā)送的校準 表格B.14描述如何校準PayPass-基準PICC的數(shù)據(jù)發(fā)送。
表格B.14-PayPass-基準PICC的數(shù)據(jù)發(fā)送的校準 表格B.15詳細說明由PayPass-基準PICC應(yīng)用的不同A類負載調(diào)制特征。
表格B.15-A類-負載調(diào)制特征 表格B.16詳細說明由PayPass-基準PICC應(yīng)用的不同B類負載調(diào)制特征。
表格B.16-B類-負載調(diào)制特征
權(quán)利要求
1.一種諸如卡和讀卡器設(shè)備的非接觸式支付設(shè)備的系統(tǒng)，其中在所述各設(shè)備工作時，所述讀卡器設(shè)備發(fā)送將由對應(yīng)卡設(shè)備接收的信號，并且所述卡設(shè)備發(fā)送將由對應(yīng)讀卡器設(shè)備接收的信號，所述系統(tǒng)包括
與由所述設(shè)備發(fā)送的信號相關(guān)的參數(shù)的規(guī)范范圍Rtx，其中各個設(shè)備被規(guī)定發(fā)送其參數(shù)值C在所述范圍Rtx內(nèi)的信號；
由所述對應(yīng)設(shè)備接收的信號的參數(shù)值的規(guī)范范圍Rrx，其中各個對應(yīng)設(shè)備被規(guī)定在所接收的信號參數(shù)具有所述范圍Rrx中的任一值時正常工作，并且其中所述規(guī)范范圍Rtx是所述規(guī)范范圍Rrx的子集，從而參數(shù)值C在所述范圍Rrx內(nèi)，因此所述對應(yīng)設(shè)備可響應(yīng)于由任何設(shè)備發(fā)送的信號而正常工作。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，由所述讀卡器設(shè)備發(fā)送的信號包括功率和數(shù)據(jù)信號。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，由所述卡設(shè)備發(fā)送的信號包括數(shù)據(jù)信號。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括基準設(shè)備和基準對應(yīng)設(shè)備。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括各個設(shè)備發(fā)送其參數(shù)值C處于如使用所述基準對應(yīng)設(shè)備測量的所述規(guī)范范圍Rtx內(nèi)的信號的規(guī)范驗證。
6.如權(quán)利要5所述的系統(tǒng)，其特征在于，各個設(shè)備是讀卡器而各個對應(yīng)設(shè)備是卡，且其中由所述讀卡器發(fā)送的信號是卡-激活功率信號，且其中由所述讀卡器發(fā)送的信號的功率電平在所述基準對應(yīng)設(shè)備上測量。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，各個設(shè)備是讀卡器而各個對應(yīng)設(shè)備是卡，且其中由所述讀卡器發(fā)送的信號是數(shù)據(jù)信號，且其中由所述讀卡器發(fā)送的信號的特征在所述基準對應(yīng)設(shè)備上測量。
8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，各個設(shè)備是卡而各個對應(yīng)設(shè)備是讀卡器，且其中由所述卡發(fā)送的信號是經(jīng)負載已調(diào)制數(shù)據(jù)信號，且其中由所述卡發(fā)送的信號的調(diào)制特征在所述基準對應(yīng)設(shè)備上測量。
9.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括通過使用所述基準設(shè)備來生成和傳送具有所述范圍Rrx上的參數(shù)值的不同信號進行的、在所接收信號參數(shù)具有所述范圍Rrx中的任一值時各個對應(yīng)設(shè)備正常工作的規(guī)范驗證。
10.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基準設(shè)備相關(guān)于所述基準對應(yīng)設(shè)備的特征來校準，而反之所述基準對應(yīng)設(shè)備相關(guān)于所述基準對應(yīng)設(shè)備的特征來校準。
11.在基于諸如非接觸式卡和讀卡器這樣的支付設(shè)備的電子支付系統(tǒng)中的一種用于增強發(fā)送支付設(shè)備與一組不同接收設(shè)備的可互操作性、以及反之增強接收設(shè)備與一組不同發(fā)送支付設(shè)備的可互操作性的方法，其中所述各個非接觸式卡和讀卡器具有相互的信號發(fā)送和接收功能，所述方法包括
標識與由發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號相關(guān)的參數(shù)值范圍(Rtx)，并響應(yīng)于所述信號將所述那組不同的接收設(shè)備的每一個規(guī)定為正常工作；
規(guī)定正常工作的所述那組不同發(fā)送設(shè)備的每一個僅發(fā)送參數(shù)值位于范圍Rtx內(nèi)的信號；
標識與由所述接收設(shè)備接收的信號相關(guān)的參數(shù)值范圍(Rrx)，所述范圍Rrx包括所述范圍Rtx；以及
規(guī)定所述那組不同接收設(shè)備的每一個響應(yīng)于所接收到的參數(shù)值位于范圍Rtx內(nèi)的任何接收信號來正常工作，
因此按規(guī)定來工作的所有發(fā)送設(shè)備可僅生成參數(shù)值與所述接收設(shè)備對其被規(guī)定為正常操作的信號相對應(yīng)的信號。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，由所述讀卡器設(shè)備發(fā)送的信號包括功率和數(shù)據(jù)信號。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，由所述卡設(shè)備發(fā)送的信號包括數(shù)據(jù)信號。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括使用基準設(shè)備和基準對應(yīng)設(shè)備來驗證設(shè)備參數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括各個發(fā)送設(shè)備發(fā)送其參數(shù)值C處于如使用所述基準對應(yīng)設(shè)備測量的所述規(guī)范范圍Rtx內(nèi)的信號的規(guī)范驗證步驟。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，各個設(shè)備是讀卡器而各個對應(yīng)設(shè)備是卡，且其中由所述讀卡器發(fā)送的信號是卡-激活功率信號，且其中所述規(guī)范驗證步驟還包括在所述基準對應(yīng)設(shè)備上測量由所述讀卡器發(fā)送的信號的功率電平。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，各個設(shè)備是讀卡器而各個對應(yīng)設(shè)備是卡，且其中由所述讀卡器發(fā)送的信號包括數(shù)據(jù)信號，且其中所述規(guī)范驗證步驟還包括在所述基準對應(yīng)設(shè)備上測量由所述讀卡器發(fā)送的信號的特征。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，各個設(shè)備是卡而各個對應(yīng)設(shè)備是讀卡器，且其中由所述卡發(fā)送的信號包括負載已調(diào)制數(shù)據(jù)信號，且其中由所述卡發(fā)送的信號的調(diào)制特征在所述基準對應(yīng)設(shè)備上測量。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括其中通過使用所述基準設(shè)備來生成和傳送參數(shù)值在所述范圍Rrx上的不同信號、在所接收信號參數(shù)具有所述范圍Rrx中的任一值時各個對應(yīng)設(shè)備正常工作的規(guī)范驗證步驟。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括其中所述基準設(shè)備相關(guān)于所述基準對應(yīng)設(shè)備的特征來校準、而反之所述基準對應(yīng)設(shè)備相關(guān)于所述基準對應(yīng)設(shè)備的特征來校準的校準步驟。
全文摘要
一種增強用于在消費者與商家之間進行的電子支付交易的非接觸式支付設(shè)備的功能可互操作性的系統(tǒng)和方法。非接觸式支付設(shè)備包括簽發(fā)給消費者的嵌有RFID的卡和由商家使用的諸如可使用RFID的讀卡器的接近式耦合設(shè)備。該系統(tǒng)和方法涉及使用基準卡和基準讀卡器以分別建立所發(fā)卡和所使用的讀卡器的可接受規(guī)范?；鶞士ê突鶞首x卡器被交叉校準以關(guān)聯(lián)卡和讀卡器的工作規(guī)范。對卡和讀卡器功能的重疊的規(guī)范范圍或容差的適當選擇會增強所發(fā)卡與所使用的讀卡器的可互操作性，以及所使用的讀卡器與所發(fā)卡的可互操作性。
文檔編號G06F17/00GK101052961SQ200580028509
公開日2007年10月10日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月15日
發(fā)明者P·斯梅茨, E·L·H·范德維爾德, D·加勒特 申請人:萬事達卡國際股份有限公司