[发明专利]用于进行非接触式支付卡交易的方法和系统

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请声明对2004年7月15日提交的美国临时专利申请No.60/588,270的优先权。本申请还相关于同一天共同提交的序列号为＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿的美国专利申请，这些申请都声明对前述专利申请No.60/588,270的优先权。所有前述专利申请都通过引用全部结合于此。

背景技术

射频标识(RFID)标签是与天线相连的小型集成电路(IC)，这些RFID标签可取决于IC的大小用简单标识信息、或用更复杂的信号对询问RF信号作出响应。RFID技术不需要接触或瞄准线来进行通信。射频标识(RFID)技术现在是经济可行的，并且在越来越多的工商业应用中使用。例如，RFID技术现在被广泛用于仓库、商店中商品上的标签、ID卡或门卡等。此外，RFID技术已经以嵌有RFID标签的“非接触式”支付卡或信用卡的形式(例如由MasterCard、American Express和Visa)引入到支付卡行业。这些非接触式支付卡可用来经由无线通信与可用RFID的支付终端进行电子支付交易。非接触式支付卡可向消费者提供支付例如零售店、商店或超市中的商品和服务的简单、快速和便捷的方法。

若干RFID技术可用于非接触式支付卡和读卡器/终端。非接触式系统的基本组件是非接触式读卡器(或接近式耦合设备(PCD))和应答器。该非接触式读卡器是与电子电路相连的天线。应答器由电感性天线和与该天线的端部相连的集成电路构成。该组合读卡器-应答器用作变压器。交流电流经产生磁场的初级线圈(读卡器天线)，该磁场在次级线圈(应答器天线)中感生电流。应答器将由非接触式读卡器(PCD)发出的电磁场(或RF场)通过二极管整流器转换成DC电压。该DC电压使应答器的内部电路上电。两个天线的配置和调谐确定从一个设备到另一个设备的耦合效率。该应答器可以是非接触式支付卡。

为了使非接触式支付卡系统经济可行并获得商业承认，即使卡和终端具有专用于特定卡供应商/发卡行、供货商或终端制造商的技术特征，非接触式支付卡也必须在所有或大多数可用RFID的支付终端上可互操作。需要行业范围的可互操作性。为此，行业标准组织和团体(例如国际标准组织(ISO)和国际电子技术委员会(IEC))已制定了用于实现非接触式支付技术的非官方行业标准。已由ISO/IEC定义的三种这样的示例性标准是可分别用于紧密耦合(Close Coupling)、接近式(Proximity)和邻近式(Vicinity)卡的ISO/IEC 10536、ISO/IEC 14443、以及ISO/IEC15693标准。

ISO/IEC 14443接近式卡的标准(ISO 14443)已用于世界范围内若干非接触式卡的使用。ISO 14443接近式卡的目标工作范围最大达10厘米，尽管该范围会取决于功率要求、存储器大小、CPU和协处理器而变化。

ISO 14443标准文档具有4个不同部分。

·部分1：物理特征，定义接近式集成电路卡(PICC)的物理尺寸。该卡为ID-1尺寸(85.6mm×54.0mm×.76mm)。这是与银行信用卡相同的尺寸。

·部分2：射频功率和信号接口，定义非接触式IC芯片的关键技术特征，包括诸如频率、数据速率、调制和位编码过程。在部分2中详述了两种变体-A类接口和B类接口。它们都在相同频率下工作并使用相同数据速率，但它们的不同之处在于调制和位编码范畴。

·部分3：初始化和防冲突。初始化描述对接近式耦合设备(PCD)(即读卡器)和卡的要求，以在卡进入读卡器的射频(RF)场时建立通信。防冲突定义当多个卡同时进入磁场时会发生什么，从而标识系统如何确定在交易中要使用哪张卡，并确保所出现的所有卡已被盘存和处理。

·部分4：传输协议，定义能在交易期间启用通信的数据格式和数据元。

为了使非接触式支付卡和读卡器的系统能顺应于ISO 14443，它们必须符合非官方标准的至少一些部分的要求。除了根据ISO 14443标准化的非接触式技术，众多专用非接触式接口也在行业中使用(例如Cubic的GO-Card和Sony的Felica卡)。随着现有卡技术的使用，互操作性会变成一个问题。由供应商在市场中使用的读卡器最好应适用若干不同的卡的类型。例如，期望的读卡器将支持ISO 14443类型A和类型B卡、ISO 15693卡和任何其它专用卡类型。