一種具有無線sim傳輸功能的手表手機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動通信終端領(lǐng)域。具體地說，本發(fā)明涉及一種具有無線s頂傳輸功能的手表式手機，使得其它手機可以通過無線傳輸，使用手表手機的S頂卡接入蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能手機的功能變得越來越強大，其在人們的生活中也越來越重要，人們通過智能手機完成更多的應(yīng)用。除了用于基本的語音通話和文字消息外，還有如觀看視頻，瀏覽照片，瀏覽網(wǎng)頁等。這些應(yīng)用的廣泛使用使得智能手機的屏幕和體積就變得越來越大，對手機的隨身便攜性提出了挑戰(zhàn)，有時候隨身攜帶一個大體積的智能手機就不方便。為了便于隨身攜帶，現(xiàn)有市場中出現(xiàn)了一種手表式手機，這種穿戴式的手表手機的主要優(yōu)點是便于用戶戴在手腕上而和用戶隨時隨地同在。大體積的智能手機和穿戴式的手表手機可以滿足用戶在不用應(yīng)用場景的需求，但是對于用戶來說，它們是兩個彼此獨立的手機，兩個手機需要插入兩個不同的S頂卡在其中才能夠接入移動通信網(wǎng)絡(luò)，因而具有兩個不同的電話號碼。
[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)實施方案中，無論是智能手機還是手表手機(包括其它一些能夠接入蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的用戶終端設(shè)備如移動固話，平板電腦，筆記本電腦等，以下都簡稱手機)，在其中都有一個S頂卡卡座，當(dāng)S頂卡插入卡座的卡槽后，卡座的觸點就和S頂建立了電路連接，手機的基帶模塊就能夠讀取SIM卡中的數(shù)據(jù)，接入移動通信網(wǎng)絡(luò)。S頂卡和手機之間的接口是標(biāo)準(zhǔn)的智能卡一終端設(shè)備接口，滿足IS0-7816定義的傳輸協(xié)議和ETSI TS102 21L3GPP TS 11.11等定義的電信應(yīng)用協(xié)議。這樣的標(biāo)準(zhǔn)接口使得任何一個S頂卡都可以插入任何一個手機使用，方便了用戶對使用手機的選擇。但是在用戶使用手機的過程中，S頂卡需要一直固定在手機內(nèi)部，并且被一個手機獨占使用。
[0004]為了手機更方便地使用S頂卡，在中國發(fā)明申請201410452312.6 “一種智能的分離式SIM卡卡座設(shè)備及通信方法”中，公開了一種在手機和SIM卡之間的中間設(shè)備，即智能型S頂卡卡座設(shè)備。使用智能型S頂卡卡座，手機和S頂卡之間的通信可以不用通過手機SIM卡座的觸點電路連接，而是通過智能型S頂卡卡座設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)通信而間接地完成。也就是說，智能型S頂卡卡座可以是手機和S頂卡之間的數(shù)據(jù)交換的傳輸中繼，并且這個數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)傳輸中繼可以是無線通信。在中國發(fā)明申請201410495484.1 “一種通信終端設(shè)備和S頂卡之間的無線接口及功能實現(xiàn)”中，更進一步公開了一種無線傳輸協(xié)議，使得這種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸差錯和傳輸時間延遲都在S頂卡傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的容許范圍之內(nèi)。這樣，在S頂卡和網(wǎng)絡(luò)雙方看來，這個中間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通信過程就是透明的，它們都不會覺察到其存在。對現(xiàn)有的移動用戶身份認(rèn)證鑒權(quán)過程和網(wǎng)絡(luò)接入安全控制機制沒有任何的影響，很好地兼顧了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)的安全性以及手機和S頂卡之間無線傳輸接口的方便性。
[0005]在中國發(fā)明申請201510056027.7 “多個通信終端無線共享S頂卡的方法及設(shè)備”中，公開了一種通信方法和設(shè)備，使得多個手機可以通過無線通信接口，使用同一個SIM卡接入移動通信網(wǎng)絡(luò)，為用戶的手機使用提供更方便的選擇。特別地，在智能型S頂卡卡座設(shè)備中增加移動通信的功能，使得智能型SIM卡卡座設(shè)備成為一個完整的移動通信設(shè)備，通過插入其中的SIM卡，接入移動通信網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供服務(wù)。智能型SIM卡卡座設(shè)備本身具有和S頂卡之間的電路連接，可以讀取其中的用戶身份認(rèn)證數(shù)據(jù)，除此之外，智能型S頂卡卡座設(shè)備還具有無線通信接口，使得其它手機可以通過無線通信的方式，讀取S頂卡的用戶身份認(rèn)證數(shù)據(jù)而接入移動通信網(wǎng)絡(luò)。
[0006]本發(fā)明的主要目的就是公開了一種具有無線S頂傳輸功能的手表式手機，在現(xiàn)有市場中的手表式手機的基礎(chǔ)上，通過增加智能型SIM卡卡座設(shè)備的功能模塊，使得在對手表手機的現(xiàn)有功能(接打電話，收發(fā)信息等)沒有影響的情況下，能夠無線地共享插入其中的S頂卡。其它的手機通過插入在其S頂卡插槽的通信終端接口設(shè)備(詳細(xì)的技術(shù)實施方案在在中國發(fā)明申請201410735422.3“一種通信終端和S頂卡無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端接口設(shè)備”中公開)，應(yīng)用無線S頂傳輸，就可以接入到移動通信網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供移動應(yīng)用服務(wù)。本發(fā)明還包括運行在智能型S頂卡卡座設(shè)備的功能模塊上的程序，可以實現(xiàn)部分的S頂卡功能，代替SIM卡和手機進行數(shù)據(jù)交換。例如，把部分SIM卡數(shù)據(jù)存儲在本地，當(dāng)需要的時候就從本地讀取而直接回復(fù)給手機。只有那些不能被外部設(shè)備讀取的S頂卡內(nèi)部數(shù)據(jù)，例如用于用戶身份認(rèn)證的鑒權(quán)密鑰和鑒權(quán)密碼算法，才需要每次從S頂卡讀取。該運行的程序還可以部分代替手機和S頂卡進行數(shù)據(jù)交換，例如，向S頂卡發(fā)出控制命令，讀取或者寫入/更新S頂卡的基本文件的數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明還通過標(biāo)準(zhǔn)的S頂卡應(yīng)用工具包(STK，SIM Applicat1n Toolkit)，在手表手機中，利用手表手機現(xiàn)有的用戶界面，建立S頂卡應(yīng)用工具的功能菜單，提供智能型S頂卡卡座設(shè)備的人機交互界面，使得用戶在使用過程中可以在手表手機中設(shè)置個性化的數(shù)據(jù)。例如，為了保障S頂卡的數(shù)據(jù)安全，其它手機通過無線接口讀取手表手機中S頂卡的數(shù)據(jù)時，需要一個身份認(rèn)證鑒權(quán)過程，就使用用戶設(shè)定的用戶鑒權(quán)密碼，而用戶鑒權(quán)密碼就可以通過SIM卡應(yīng)用工具的功能菜單進行輸入設(shè)置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]和所有的手機一樣，在手表手機內(nèi)部的無線基帶S頂卡接口，有一個S頂卡卡座，使得SIM卡插入卡座后，其相應(yīng)觸點就能夠和無線基帶模塊建立電路連接。本發(fā)明的手表手機是在其無線基帶S頂卡接口和S頂卡卡座之間，增加一個微控制器(MCU，Micro-Controller Unit)成為他們之間的中間設(shè)備。微控制器本身是一個獨立的單片機，具有中央處理器(CPU)，隨機存儲器(RAM)，固定存儲器閃存(flash)，通用輸入輸出接口(GP10，General Purpose Input/Output)，在其上可以獨立地運行程序。除此之外，微控制器還具有無線通信功能，使得可以作為無線SIM傳輸?shù)臒o線接口。在現(xiàn)有市場中，有許多片上系統(tǒng)(SoC，System on Chip)芯片就具有這樣的功能，例如，挪威Nordic公司的藍(lán)牙片上系統(tǒng)芯片nRF51822就是這樣的一個微控制器，該芯片具有一個ARM Cortex M0作為中央處理器內(nèi)核，還具有2.4G的無線通信接口。微控制器的主要功能就是實現(xiàn)智能型S頂卡卡座設(shè)備的功能，在多個手機和一個S頂卡之間建立數(shù)據(jù)通信的傳輸中繼(有線連接或無線接口)，使得手表手機和其它的手機可以時分復(fù)用(分時間片段的分別使用)同一個S頂卡的物理通信連接。
[0008]圖1是本發(fā)明的具有無線傳輸功能的手表手機的功能模塊及其連接圖，具有如下的功能連接:
[0009]1.微控制器的電源供應(yīng)VCC直接連接于手表手機電源接口，例如直接由手表手機的電池供電，或者其它的獨立電源接口，而不是由手表手機無線基帶模塊的SIM卡接口的電源供電。這樣，使得微控制器獲得獨立的電源供應(yīng)，而不依賴于手表手機SIM卡接口的電源供應(yīng)情況。因為現(xiàn)有的手機SIM卡接口只是在其無線基帶模塊處于工作狀態(tài)時，才向其S頂卡接口供電。這樣，即使本發(fā)明的手表手機的無線基帶模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，微控制器還可以處于工作狀態(tài)，其它的手機也可以通過無線通信接口連接于微控制器。
[0010]2.微控制器的輸入輸出接口連接于手表手機無線基帶模塊的S頂卡接口的相應(yīng)接口，包括數(shù)據(jù)輸入輸出10接口，時鐘信號CLK接口，重置信號RST接口共三個接口。手表手機S頂卡接口的編程電壓VPP接口可以不用連接，直接做懸空處理。這些接口具有如下的功能:
[0011]1.數(shù)據(jù)10接口既可以作為微控制器的輸入口，使得微控制器可以讀取手表手機SIM卡接口的數(shù)據(jù)，接收手表手機發(fā)給S頂卡的命令或者數(shù)據(jù)；也可以作為微控制器的輸出口，使得微控制器可以給手表手機回復(fù)數(shù)據(jù)。在手表手機看來，通過和微控制器的10接口的數(shù)據(jù)交換，就代替了和S頂卡數(shù)據(jù)10接口的數(shù)據(jù)交換，使得手表手機的S頂卡接口能夠獲得接入移動通信網(wǎng)絡(luò)所需的S頂卡數(shù)據(jù)。
[0012]2.時鐘信號CLK接口是作為微控制器的輸入口，用于接收手表手機S頂卡接口的時鐘信號?，F(xiàn)有的S頂卡為了節(jié)省功率消耗，都支持時鐘停止模式，也就是說，在通常情況下，手機的S頂卡接口是沒有時鐘信號輸出的，只有當(dāng)手機的S頂卡接口和S頂卡進行數(shù)據(jù)交換(稱為一個命令會話)時，才輸出時鐘信號。微控制器本身作為一個獨立的完整功能的單片機，是不需要SIM卡接口的時鐘信號就能夠運行的。但是由于手表手機的發(fā)出的每一個命令會話之前，都要首先輸出時鐘信號，因此當(dāng)微控制器的時鐘信號CLK接口檢測到手表手機有時鐘信號輸出的時候，就啟動相應(yīng)的程序，讀取手表手機發(fā)送給SIM卡的命令會話。也就是說，手表手機的時鐘信號雖然不是作為微控制器的時鐘輸入信號而使用的，但是其可以作為一個驅(qū)動事件而觸發(fā)手表手機和SIM卡的命令會話周期。
[0013]3.重置信號RST接口是作為微控制器的輸入口，用于接收手表手機S頂卡接口的重置信號。當(dāng)手表手機開機接入移動通信網(wǎng)絡(luò)時，要向其S頂卡接口輸出重置信號，重新啟動SIM卡開始工作?；蛘呤謾C在和SIM卡進行數(shù)據(jù)交換的過程中，由于錯誤而需要重啟S頂卡時，也要輸出一個重置信號。當(dāng)微控制器檢測到手表手機輸出重置信號時，就在其數(shù)據(jù)10接口回復(fù)給手表手機手機重置回復(fù)應(yīng)答(ATR，AnsWer To Reset) 0這樣使得在手表手機看來，就收到了 SIM卡的重置回復(fù)應(yīng)答，可以繼續(xù)進行和S頂卡的數(shù)據(jù)交換。
[0014]通過微控制器和手表手機S頂卡接口相應(yīng)接口的直接電路連接，微控制器相對于手表手機來說，就是一個全功能的S頂卡。雖然微控制器本身不具有S頂卡內(nèi)存儲的有關(guān)移動通信用戶的身份認(rèn)證與鑒權(quán)的數(shù)據(jù)，但是它可以通過和S頂卡的接口而讀取其相關(guān)數(shù)據(jù)而回復(fù)給手表手機，而這樣一個過程對于手表手機來說時透明的，時它所不知道的。所以，微控制器的功能就是代替S頂卡，