NFC手机经过CCID接口完结近场通讯所需处理的首要问题就是在ISO14433标准中扩展CLF的功用，令CLF支撑CCID，并从定制终端开端将CLF的此种功用开展成为NFC手机的标配。
NFC手机配SWP SIM卡是现在世界标准界说的组合,SWP SIM卡需求NFC手机的支撑,手机的NFC功用也仅仅为SWP SIM卡服务。但跟着智能卡技能的演进,这一切未必原封不动。本文经过对现有的SWP与CCID技能的扼要剖析和比照,创造性的提出一种NFC手机经过CCID接口完结近场通讯的办法和原理,并简述这种办法对手机SIM卡、终端、终端运用的影响和未来还须完结的作业。
1.布景
SIM卡假如要在移动付出和许多移动网络运用中承当重担，最好能支撑非接通讯并具有大容量。
大容量SIM卡要支撑非接通讯功用，有必要具有以下条件：
(1)终端、卡的技能标准;
(2)终端、卡的测验标准;
(3)终端、卡的测验环境、模仿环境;
而现实状况是：
(1)没有大容量SIM卡及其终端的非接技能标准，现行的一般容量SWP卡只界说了ISO/IEC 7816、SWP两种接口;联通大容量SIM卡及终端技能标准完善了ISO/IEC 7816中USB接口的界说及运用，但在之上叠加SWP功用，却绝不是简略照抄照搬世界标准，有必要处理物理接口的挑选(“SWP和CCID”或“ISO/IEC 7816、SWP和CCID”)、逻辑通道的挑选(ISO/IEC 7816、SWP、CCID、大容量)、ISO/IEC 7816、SWP、CCID、大容量中任何两个以上并发等技能难点;
(2)现有含两个接口的SWP一般SIM卡的测验标准，即ETSI TS 102 694，在涉及到有USB接口的当地以FFS-For Fut-ure Study带过，留下完结;
(3)现在测验SWP一般SIM卡，运用Com-prion公司的ICC Spectro，测验内容按照ETSI现有标准完结，环绕ISO/IEC 7816、SWP两个接口打开，而针对USB-IC、SWP的测验环境、模仿环境尚待开发。
所以，SWP大容量SIM卡的完结不是简略的硬件、软件、协议的叠加，咱们需求换一种思路，讨论更为可行的更具优势的处理计划：不经过SWP协议完结NFC功用。
2.SWP、7816、CCID的简略比较
SWP是单线协议Single Wire Proto-col的缩写，是由Gemalto公司前身之一的Axalto提出的根据SIM卡C6引脚的单线衔接计划，归于物理层协议。简略来说，就是用一根数据线交流SIM卡与NFC模块，再经过NFC模块的CLF与外部通讯。当NFC手机经过CLF前端接纳POS机数据后，便经过C6管脚传给SWP卡。CLF与POS机之间的射频场频率为13.56MHz，通讯速率有106、212、424、847kbps几档，现在运用106、212kbps居多。SWP标准要求每比特(bit)宽从590ns到10us，换算通讯速率小于2Mbps。
ISO/IEC 7816世界标准是触摸式智能卡有必要遵从的标准，一般手机SIM卡在物理、电气特性方面遵从该标准。现在大大都手机支撑的ISO/IEC 7816接口传输速率在100kbps量级。
CCID(Integrated Circuit(s)Cards Interface Devicechip card inter-face device)标准界说了在USB通道上进行APDU(运用协议数据单元)封包格局及运用协议。契合CCID标准的USB设备既可所以读卡器，也可所以集成了CCID与智能卡功用的一体设备，遵从中国联通标准大容量SIM卡就是这样的一体设备。
微软公司在其Windows 2000及以上的操作体系上供给并支撑CCID驱动，使设备出产厂商能够轻松的开发运用契合CCID接口标准的设备。一起，CCID接口标准支撑PC/SC接口调用，使广阔开发者能够便利的对信息安全设备进行开发操作，在其它开源操作体系如Linux的许多版别上，也有许多开源的CCID驱动可供开发者和运用者运用。大都选用Android操作体系的智能手机也支撑CCID驱动并供给PC/SC编程接口。图1所示为CCID协议界说的规模示意图。
图1 CCID协议界说的规模示意图
联通行将上市的大容量SIM卡为USB全速设备，总线速率达12Mbps，支撑CCID协议。未来更或许晋级为传输速率达480Mbps的USB高速接口，乃至传输速率为5Gbps的全双工USB 3.0。
3.NFC手机的近场数据传输
SWP SIM卡根据SWP协议经过C6触点与内置在终端的CLF进行数据通讯。CLF与射频天线衔接，担任射频信号的接纳、发送和上层转发，根据ISO/IEC 14443世界标准完结底层作业。
4.大容量卡模型
SIM卡的8个管脚功用示意图如图2所示，C6可所以SWP卡的传输通道，C4、C8为USB D+、D-。现在，中国联通大容量SIM卡支撑C4、C8管脚进行USB数据传输，运用协议包含CCID、海量存储器，C6留下将来运用。图3所示为大容量卡模型。
图2 SWP卡作业形式示意图
图3大容量卡模型
5.运用CCID替代SWP
一般状况下，SWP软件设计根据SWP标准和HCP(主机操控协议)标准。HCP标准是SWP协议之上的标准协议，界说了数据链路层之上的协议层——HCP路由层、HCP音讯层以及运用层。底层SWP协议和上层HCP协议组成的协议栈共同完结NFC芯片与U%&&&&&%C通讯的完好协议。该架构协议层级较多，完结、测验开支较大。图4所示为Android体系手机渠道的架构图，原理图如图5所示。
图4 Android体系手机渠道的架构图
图5 运用SWP协议的HCI架构图
现在，咱们设想在大容量SIM卡中选用CCID协议替换SWP+HCP协议的方法完结对非接数据的读写，原理图如图6所示。那么Android体系手机渠道LINUX KERNEL部分将变为如图7所示。
图6 运用CCID协议的架构图
图7 新概念下Android体系手机渠道
从图6能够看到：CLF前端以一般方法接纳数据传给终端，终端运用程序不需求经过SWP协议将数据传递给SIM卡，而是将NDEF格局的数据经过CCID传递给SIM卡。下面剖析一下运用CCID替代SWP对SIM卡、手机和终端运用发生的影响。
5.1 对SIM卡的影响
支撑SWP的用户卡有必要一起支撑ISO/IEC 7816和SWP两个协议栈，需求用户卡的COS是多任务操作体系，而且这两部分独立办理。在SWP线上传输的是准数字信号，需求特定的接纳和解调电路，信号的噪声容限较低。而CCID接口是大容量卡必备的，所以，支撑大容量卡的终端能够只支撑CCID一种接口。选用CCID协议来替换SWP+ISO/IEC 7816或SWP+CCID乃至SWP+CCID+iso/IEC 7816协议，将削减大容量卡硬件芯片的SWP和ISO/IEC 7816电路部分，使得硬件处理和COS处理愈加简化，功耗下降。一些技能处理和难点如物理接口的挑选、逻辑通道的挑选、ISO/IEC 7816、SWP、CCID、大容量中任何两个以上并发等问题都将方便的处理。此套计划，SIM卡需求添加处理NDEF (NFC Data Exchanger Format)格局的数据。
5.2 对手机终端的影响
首要，CCID使大容量SIM卡变成扩展的手机存储空间，敞开的大容量区域易于用户下载和自行办理，无论是通讯仍是存取数据都给用户带来史无前例的杰出体会。
第二，支撑CCID的NFC手机需晋级手机操作体系，手机能够先查找SWP通道，假如存在，就将数据经过SWP通道发给SIM卡，假如不存在，就经过CCID通道发给SIM卡。所以，支撑CCID的NFC手机并不影响对原有SWP卡的支撑。
第三，由于SIM卡的安全特性和身份辨认特性，它能够作为PSAM卡，与终端一起成为一个具有必定权限的可信渠道和认证中心，承当安全认证的功用。所以具有NFC功用的手机除了一卡通运用，还能够承载更多运用：
(1)能够成为POS终端，对银行卡进行余额查询和扣费。
(2)能够辩别身份证的真伪，了解持卡人的信誉状况。
(3)能够将煤气费、水费、电费等信息写入标签置于门外供查表员读取和查表员与用户互动。
5.3 对终端运用的影响
由于通讯速率的提高，刷卡速度将会提高。现在，无论是全卡计划，仍是SWP计划，刷卡速度都是工程师们努力处理的问题，现在城市一卡通中要求刷卡速度低于300ms，而影响这一成果的要素有二：
(1)通讯速率，通讯方面临整个刷卡所占比重极小，跟着CCID接口速度的提高，简直能够疏忽。
(2)芯片对数据的处理速度占消费运用的绝大大都时刻，大容量卡是为运用服务的，其芯片的CPU处理速度必定远高于现在一般SIM卡，所以，选用大容量卡进行近场通讯，其速度不再是问题。
5.4 需处理的问题及影响
首要，CLF前端需求添加CCID通道，并支撑CCID协议。因而，ISO/IEC 14433标准中关于CLF的描绘需求批改，终端厂家也需求支撑。
第二，大容量SIM卡需求添加处理NDEF(NFC Data Exchanger Format)格局的数据。
第三，一般支撑SWP卡的NFC终端据称能够在关机时支撑1000次刷卡，而CCID替代SWP的计划不支撑关机操作，有必要开机刷卡。但这种影响对运用者而言并非很大，由于运用手机近场付出的运用场景许多，一种是小额付出，不需求暗码，如公交刷卡;一种是大额付出，需求暗码，如商场消费。关于后一种状况，关机即使能够刷卡也是不便利不安全的。因而，不支撑关机操作不会给运用的开发推行形成困扰。
总归，NFC手机经过CCID接口完结近场通讯所需处理的首要问题就是在ISO14433标准中扩展CLF的功用，令CLF支撑CCID，并从定制终端开端将CLF的此种功用开展成为NFC手机的标配。
