專利名稱：具有被動電子數(shù)據(jù)載體的標(biāo)識媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的被動電子數(shù)據(jù)載體的標(biāo)識媒體，還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求17的具有這種標(biāo)識媒體的設(shè)備和一種根據(jù)權(quán)利要求20初始化標(biāo)識媒體的方法。已經(jīng)公開了用于不同應(yīng)用的這種標(biāo)識媒體，例如作為公司確定區(qū)域的訪問卡(電子鑰匙)，用于時間管理作為使用設(shè)備例如數(shù)據(jù)設(shè)備的訪問卡，或者也可作為獲得服務(wù)的借貸卡系統(tǒng)。這時對于每個獨立應(yīng)用，需要一種例如卡片形式或電子鑰匙形式的適合的媒體。一個將被用戶使用的新應(yīng)用重復(fù)需要一個附加的適合的媒體。因此將要使用不同應(yīng)用的用戶必須隨身攜帶相應(yīng)的許多獨立的媒體。一方面這是昂貴和麻煩的，另一方面還存在著在急需使用時，丟失或忘記這么多的媒體或卡中的一個卡而不能使用的危險。
所以現(xiàn)在本發(fā)明的任務(wù)是克服以前解決方案的不足和限制，實現(xiàn)一種標(biāo)識媒體，使用這種標(biāo)識媒體，使用一個唯一的媒體可以使用若干個獨立應(yīng)用。這時，操作應(yīng)是簡單的和無接觸的，并且應(yīng)該保證在距離內(nèi)操作(不需用手的)。這時應(yīng)保證數(shù)據(jù)傳輸關(guān)于干擾、丟失和欺騙的安全，并且必須保證不同應(yīng)用的獨立性以便于對另一個應(yīng)用沒有不希望的影響。預(yù)期可以在同一標(biāo)識媒體上建立以后附加的應(yīng)用。
這個任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體完成。
從屬權(quán)利要求涉及發(fā)明的優(yōu)先的改進。
接下來根據(jù)圖和例子進一步說明本發(fā)明。


圖1一個具有被分段的應(yīng)用數(shù)據(jù)域AD的根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)識媒體，圖2一個相關(guān)的分布的寫讀站W(wǎng)R，圖3a、b具有大面積天線的標(biāo)識媒體的結(jié)構(gòu)，圖4a、b具有公共數(shù)據(jù)域和若干個應(yīng)用段的被分段的應(yīng)用數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，圖5具有段頭SCDF和應(yīng)用數(shù)據(jù)域SADF的應(yīng)用域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，圖6具有繼承的基本數(shù)據(jù)組(Stamp)的應(yīng)用段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，圖7在結(jié)構(gòu)級別和繼承的基本數(shù)據(jù)組(Stamp)間的關(guān)系，圖8a、b所有標(biāo)識媒體和所有相關(guān)的具有結(jié)構(gòu)級別的寫讀站的系統(tǒng)的層次鑒別概念A(yù)，圖9結(jié)構(gòu)級別和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，圖10介紹不可拷貝的生成標(biāo)識媒體，圖11在標(biāo)識媒體和寫讀站間通信的功能和過程，圖12應(yīng)用數(shù)據(jù)域中掩蔽存儲器的功能，圖13在ADF域中作為應(yīng)用段的公共值區(qū)域(Cash段)，圖14具有公共值區(qū)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個例子，圖15分段和不分段標(biāo)識媒體的系統(tǒng)兼容性，圖16具有多個獨立應(yīng)用、具有若干個寫讀站和若干個被分段的標(biāo)識媒體的設(shè)備的例子，圖17在一個娛樂區(qū)內(nèi)具有若干個獨立應(yīng)用的設(shè)備的應(yīng)用例子，圖18、19標(biāo)識媒體的例子，它可以作為一個標(biāo)識載體在一個個人手表帶上隨身攜帶。
圖1以示意圖的方式說明了根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)識媒體IM-S，它具有集成的被動的數(shù)據(jù)載體MI，數(shù)據(jù)載體工作能量由寫讀站發(fā)送并且借助于HF天線45接收。數(shù)據(jù)載體MI具有一個高度集成的專用芯片(ASIC)，該芯片具有一個處理器41、一個數(shù)據(jù)存儲器42(例如以EEPROM形式)以及一個控制電路43?？刂齐娐泛痛鎯ζ骺刂迫康膬?nèi)部的和外部的數(shù)據(jù)交換，對發(fā)送的數(shù)據(jù)進行編碼和對接收到的數(shù)據(jù)解碼，并且包括饋給天線45的全部高頻部分，含有用于發(fā)射站能量和數(shù)據(jù)的時鐘處理和同步。
象在圖3b中所說明的一樣，能以相當(dāng)大的面積構(gòu)成天線45，因此對于所有應(yīng)用或應(yīng)用段S1、S2、S3，同樣得出一個相當(dāng)大的通信有效半徑R。
箭頭20說明與寫讀站W(wǎng)R(參見圖2)的HF通信。數(shù)據(jù)載體MI包括一個不能被改變的具有安全功能的系統(tǒng)程序，這種安全功能例如是檢驗和控制CRC和加密算法52。這時數(shù)據(jù)存儲器42包括若干個獨立的應(yīng)用段S1、S2、S3，它們用于獨立用戶或特權(quán)用戶(SSC)可自由使用的應(yīng)用。象在以下進一步說明的一樣，存儲器42具有一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有一個公共數(shù)據(jù)域CDF，這個公共數(shù)據(jù)域包括不可改變的和不能拷貝的具有唯一號碼44的基本數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有一個可分段的應(yīng)用數(shù)據(jù)域ADF，在這個應(yīng)用數(shù)據(jù)域ADF中，在應(yīng)用段S1、S2、S3中可寫入若干個獨立應(yīng)用(APP1、APP2、APP3)，其中每個應(yīng)用段包括一個段標(biāo)識。這時對于所有標(biāo)識媒體IM-S和所有對應(yīng)的寫讀站W(wǎng)R確定有效的層次簽別系統(tǒng)A，通過這種系統(tǒng)必須初始化必須每個標(biāo)識媒體IM-S，并且通過這種系統(tǒng)保證具有它的應(yīng)用段S1、S2、S3的所有獨立的應(yīng)用互不影響(圖8、10)由于這種結(jié)構(gòu)，關(guān)于每個應(yīng)用的根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)識載體既不可讀出，也不可以改變，并且在硬件上也不能仿制。
圖2以圖示的方式說明了為和標(biāo)識媒體IM-S無接觸通信，與標(biāo)識媒體IM-S對應(yīng)的一個獨立的分布工作的寫讀站W(wǎng)R。寫讀站擁有一個安全模塊SM-S、一個分開的發(fā)射和接收天線54、一個電流源和一個附加的到上一級計算機75的接口。安全模塊SM-S包括和數(shù)據(jù)載體MI或標(biāo)識媒體的對應(yīng)的應(yīng)用段通信的所有功能。這包括HF處理、加密并檢驗正確傳輸中的數(shù)據(jù)、通過這個寫讀站檢查一個標(biāo)識媒體或應(yīng)用段的讀和寫權(quán)限以及和上級計算機通信。安全功能這時包括編碼和解碼數(shù)據(jù)、鑒別數(shù)據(jù)載體MI和所涉及的應(yīng)用段，以及計算用于無錯數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z驗和(CRC)。然后根據(jù)圖11說明在標(biāo)識媒體IM-S和寫讀站W(wǎng)R間的通信過程。
圖3a和圖3b以兩個角度說明具有數(shù)據(jù)載體MI并具有一個天線45的標(biāo)識媒體結(jié)構(gòu)。這個元素優(yōu)選地以片狀構(gòu)成并且因此例如安排在印制電路46中。象從圖3中看出的一樣，天線因此可以構(gòu)造的相當(dāng)大，因此對于標(biāo)識媒體IM-S的所有應(yīng)用和應(yīng)用段，得到特別好的通信性能。這首先是一個大的直至幾厘米的有效半徑R，并且是一個大的在其內(nèi)部可以進行通信的空間角度區(qū)域W。這是關(guān)于標(biāo)識媒體和對應(yīng)的讀寫站W(wǎng)R的相對位置的進一步的獨立性。因為使用一個唯一的根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)識媒體IM-S代替許多目前每個只有一個應(yīng)用的單個標(biāo)識媒體，所以能以相應(yīng)的費用建造這個多標(biāo)識媒體IM-S，例如使用大的天線和進一步改善的通信和有效半徑的性能。通過這些，因此自然地較大節(jié)省費用。
圖4至圖6介紹了根據(jù)本發(fā)明被分段的標(biāo)識媒體IM-S的存儲器42的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作為EEPROM優(yōu)選的可改變的存儲器42至少具有256字節(jié)的存儲器位置。每個根據(jù)需要，即根據(jù)預(yù)先規(guī)定應(yīng)用段S1、S2、S3等的數(shù)目和大小，可以使用一個具有例如1K、4K等等大小的存儲器，這些應(yīng)用段S1、S2、S3安排在一個標(biāo)識媒體IM-S中。每個應(yīng)用段的存儲器大小具有可自由選擇的優(yōu)點，因此每個根據(jù)需求并且在直到填滿全部存儲器空間之前，可以在標(biāo)識媒體IM-S中在另一個應(yīng)用后寫入一個應(yīng)用。
圖4a說明一個具有被分段的應(yīng)用域ADF的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這里這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有三個不同大小的應(yīng)用段S1、S2、S3。這三個段相應(yīng)于三個獨立用戶或具有特權(quán)用戶碼SSC1、SSC2、SSC3的特權(quán)用戶的獨立應(yīng)用App1、App2、App3。在目前，對于每個應(yīng)用，不分段的標(biāo)識媒體需要一個分別的媒體IM1、IM2、IM3。
圖4b的例子中說明一個標(biāo)識媒體IM-S的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有一個特權(quán)用戶SSC2的一個獨立應(yīng)用App2，獨立應(yīng)用App2具有不止一個的應(yīng)用段(這里應(yīng)用段為S2.1和S2.2)。原則上，這時特權(quán)用戶SSC2在應(yīng)用App2的框架下，可以確定在低的結(jié)構(gòu)級OL2上段S2.1和S2.2間的已知連接。以后在圖7至10中對此進一步說明。然而這里應(yīng)用App1、App2和App3是完全相互獨立的。
圖5說明一個具有一個段頭SCDF1和一個應(yīng)用數(shù)據(jù)域SADF1的應(yīng)用段S1的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在段頭SCDF中，對于所涉及的段(S1)，確定有效的說明和條件。對于應(yīng)用，可自由使用數(shù)據(jù)域SADF1。每個應(yīng)用段在段頭SCDF中具有一個用戶號碼SSC以及用于應(yīng)用段的寫讀條件。這時確定優(yōu)選的下面寫讀條件WRP＝寫保護，這確定在存儲器中寫保護字節(jié)的數(shù)目，WRC＝寫條件，這確定哪個寫讀站允許寫和讀標(biāo)識媒體。這適用于寫讀站，它包括一個相應(yīng)的命名數(shù)據(jù)組，RD＝禁止讀，意味著讀保護，即確定在哪允許讀數(shù)據(jù)載體，那里不允許。
使用這些條件，每個標(biāo)識媒體IM-S可以獨自確定它允許哪個站讀或?qū)?。每個應(yīng)用段優(yōu)選地包括一個段長的說明LEN和這個應(yīng)用的檢驗和控制CRC。
當(dāng)啟動一個與標(biāo)識媒體IM-S相關(guān)的寫讀站W(wǎng)R時，在鑒別系統(tǒng)A的框架下，通過一個專用啟動媒體，在寫讀站W(wǎng)R中寫入一個啟動數(shù)據(jù)組，這個啟動數(shù)據(jù)組包括用于處理標(biāo)識媒體的資格，這個標(biāo)識媒體相應(yīng)于這個啟動數(shù)據(jù)組。每個啟動數(shù)據(jù)組從根據(jù)獨立應(yīng)用的用戶號碼SSC開始，并且在特定條件下啟動數(shù)據(jù)組確定這個寫讀條件。一個沒有啟動的寫讀站W(wǎng)R不能讀和寫一個被保護的標(biāo)識媒體。
圖6介紹對每個段的基本數(shù)據(jù)組(Stamp)的繼承，這里例如關(guān)于應(yīng)用段S1。下面的圖7至9將詳細介紹對基本數(shù)據(jù)的繼承。
在圖7中進一步說明對基本數(shù)據(jù)組(Stamp)的強制繼承。這時繼承的基本數(shù)據(jù)組的長度與結(jié)構(gòu)級別OL成比例增長。這里如果結(jié)構(gòu)級別OL增加一級例如從OL2到OL3，那么基本數(shù)據(jù)組增加一個字節(jié)。
圖7至9說明具有層次的結(jié)構(gòu)級別的、對于系統(tǒng)的所有標(biāo)識媒體和所有對應(yīng)的寫讀站有效的鑒別概念A(yù)，并說明基本數(shù)據(jù)組(Stamp)的強制傳輸，使用這種辦法保證系統(tǒng)控制的一般內(nèi)容。
圖8a、b介紹了層次的鑒別概念A(yù)，這種概念對于系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)載體MI和對于所有寫讀站W(wǎng)R以及對于所有鑒別數(shù)據(jù)載體AMI和所有的程序站有效，并且這種概念具有層次結(jié)構(gòu)級或者級別OL0、OL1、OL2、OL3、OL4…等。
最高級別，結(jié)構(gòu)級別OL0，這時相應(yīng)于系統(tǒng)級，也就是說相應(yīng)于整個系統(tǒng)的擁有者或特權(quán)提供者10。
下一個鄰級OL1相應(yīng)于系統(tǒng)不同的獨立的用戶或特權(quán)用戶101、102、103等，例如不同的公司、商店、社團等。該級相應(yīng)于不同的獨立應(yīng)用，也就是說為每個獨立的特權(quán)用戶和每個獨立的應(yīng)用分配一個SSC號碼，這個號碼不同于其他所有的SSC號碼。
下一個鄰級OL2相應(yīng)于用戶的不同的應(yīng)用101.1、101.2，例如公司101不同的子公司。
下一個鄰級OL3相應(yīng)于應(yīng)用不同的區(qū)域，例如子公司101.1的區(qū)域101.11和子公司101.2的區(qū)域101.21、101.22。
下一級OL4相應(yīng)于101.21、101.22的不同子區(qū)域。
使用這個層次鑒別系統(tǒng)可以保證使不同的獨立應(yīng)用App1、App2、App3或獨立的用戶101、102、103無法相互影響，但是其中一個用戶仍然可以自由確定它的區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)。通過圖8的虛線對這些進行說明。因此保證關(guān)于這方面不可能濫用任何這種方式，然后例如在102和103中一般不允許關(guān)于101的應(yīng)用。
在這個鑒別系統(tǒng)中，隨著從結(jié)構(gòu)級OLn到OLn+1向下的每一步，限制數(shù)據(jù)載體的權(quán)限，以致于對于具有較大數(shù)碼的結(jié)構(gòu)級，它們僅能向下有效。
在一個確定的結(jié)構(gòu)級的應(yīng)用段中，總是強迫寫入較高結(jié)構(gòu)級的所有固定的已說明的數(shù)據(jù)，即準(zhǔn)繼承，象在圖9中進一步說明的一樣。對于每個較低結(jié)構(gòu)級OLn+1，在存儲器42中固定說明一個附加的存儲器部分，其中同時接收較高結(jié)構(gòu)級OLn的所有數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)級OL0、OL1、OL2、OL3的存儲器部分中相鄰的寫入例如10、101、101.1、101.11。象已經(jīng)說明的一樣，然而目前已經(jīng)公開的未分段的標(biāo)識媒體對于每個獨立的應(yīng)用(101、102、103等)，要求一個獨有的媒體IM，現(xiàn)在可能象在圖8中說明的一樣，在僅僅一個單獨的標(biāo)識媒體IM-S(多媒體)上可能包括若干個任意可選的獨立應(yīng)用。這時例如可以存在多于100個獨立的應(yīng)用或特權(quán)用戶號碼SSC，并且在分段的標(biāo)識媒體IM-S中原則上可能建立任意多的這種獨立的應(yīng)用段，就媒體的存儲器容量而論允許這些。
根據(jù)圖10可以清楚的看出這個鑒別原理怎樣產(chǎn)生或初始化具有數(shù)據(jù)載體MI的標(biāo)識媒體。系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)載體或標(biāo)識媒體作為從媒體72必須借助于一個主媒體71(作為鑒別數(shù)據(jù)載體AMI)和一個特定的程序?qū)懽x站W(wǎng)RI來生成。這時，在一個新的還未寫的標(biāo)識媒體上或在系統(tǒng)的一個應(yīng)用段上(這里例如S2)，強迫附加傳輸主媒體71的一個不可清除的基本數(shù)據(jù)組，作為從媒體72上的這個應(yīng)用S2的標(biāo)志，即所謂的繼承或壓入。這時生成的標(biāo)識媒體(作為從媒體72)通過主媒體71作為鑒別數(shù)據(jù)載體AMI初始化。對于允許使用系統(tǒng)中應(yīng)用段S2和標(biāo)識媒體IM-S來說，這個初始化是個前提條件。只有初始化標(biāo)識媒體和應(yīng)用段，才允許系統(tǒng)的寫讀站W(wǎng)R有效。這時每個鑒別媒體AMI包括一個用戶號碼SSC，因此它僅可以允許初始化和寫具有同一用戶號碼SSC的應(yīng)用段。
圖11說明在具有安全模塊SM-S的寫讀站和標(biāo)識媒體IM-S的一個數(shù)據(jù)載體MI或一個應(yīng)用數(shù)據(jù)段S2間的通信20。這時，必要的電磁場HF的場能量(例如使用載波頻率13MHz)和調(diào)制信息一起由寫讀站發(fā)射到數(shù)據(jù)載體MI。那里由天線45接收這些場能量并且用于支持被動數(shù)據(jù)載體MI工作以及向WR發(fā)射已編碼的信息。特別合理地執(zhí)行這個信息傳輸在于載波頻率在一個方向上例如從寫讀站W(wǎng)R到數(shù)據(jù)載體MI通過脈沖載體調(diào)制，并且在相反方向上(從MI到WR)通過負載調(diào)制。
圖11現(xiàn)在介紹一個對一個讀寫站W(wǎng)R和一個標(biāo)識媒體IM-S的應(yīng)用段S2間的通信監(jiān)聽過程。只要一個標(biāo)識媒體進入一個寫讀站W(wǎng)R內(nèi)，那么自動開始同步WR和IM-S的過程。
-在每個新的識別過程中，由寫讀站W(wǎng)R產(chǎn)生新的初始化數(shù)據(jù)51(例如以任意隨機數(shù)的形式)并且發(fā)送到標(biāo)識媒體(20.1)，-這里這個初始化數(shù)據(jù)51和標(biāo)識媒體的一個固定存儲的加密碼(52)邏輯運算。編碼的結(jié)果(加密詞)然后回送到寫讀站(20.2)，-這個信息在安全模塊SM-S中解密并且檢驗(53)，也就是說使用在WR中同樣存儲的密鑰解密并且和一個原始的隨機初始化數(shù)據(jù)51比較。根據(jù)這個結(jié)果，WR可以識別所涉及的那種方式的媒體，-接下來，在不中斷的情況下，在讀寫站W(wǎng)R和標(biāo)識媒體IM-S的應(yīng)用段S2間的建立同步通信。
使用這種辦法，使WR和IM-S的時鐘發(fā)生器和碼發(fā)生器同步。在一個應(yīng)用段的通信過程結(jié)束或中斷后，必須再次使用新的初始化數(shù)據(jù)51開始每個新的通信(使用同一個或另一個應(yīng)用段)。因為原始的初始化數(shù)據(jù)51不再有效，所以因此不可能記錄傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和以后再次到場的饋給。
因此也不可能產(chǎn)生功能性的標(biāo)識媒體的拷貝。
附加的通過一個CRC檢驗也就是通過一個檢驗和控制，例如當(dāng)應(yīng)用數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)載體MI的基本數(shù)據(jù)邏輯運算時，檢驗傳輸數(shù)據(jù)。因此實際上排除錯誤的數(shù)據(jù)傳輸。首先很重要是當(dāng)一個鑒別的寫讀站在一個應(yīng)用段中寫入敏感的數(shù)據(jù)或變化值時。其中，在新的被寫入的數(shù)據(jù)獲得有效性之前，對它檢驗。因此這個通信過程可以保證不濫用對通信的監(jiān)聽，以便在標(biāo)識媒體上偽造應(yīng)用段。
圖12說明在應(yīng)用存儲器ADF中作為另外重要安全元素的掩蔽存儲器(影子內(nèi)存)。如果干擾或中斷在標(biāo)識媒體IM-S和寫讀站W(wǎng)R間的通信，這時正在向數(shù)據(jù)載體中寫入新敏感數(shù)據(jù)，因此這時不丟失或不想改變敏感數(shù)據(jù)是重要的。因此一個這樣具有敏感數(shù)據(jù)的通信過程或者應(yīng)該完整并正確地執(zhí)行，或者應(yīng)該作為整體刪去一個不完全的或者不正確的數(shù)據(jù)傳輸。如果在通信過程期間，從寫讀站的發(fā)射范圍移走標(biāo)識媒體，那么會出現(xiàn)一個這樣的干擾或中斷的通信過程。
借助于標(biāo)識媒體的掩蔽存儲器shad，現(xiàn)在實現(xiàn)或者完全寫入或者完全不寫入每個通信過程。首先在ADF中或者在一個段中的舊數(shù)據(jù)傳輸?shù)窖诒未鎯ζ鞑⒈豢刂啤Ｈ绻谘诒未鎯ζ髦姓么嬖谂f數(shù)據(jù)，那么新數(shù)據(jù)從寫讀站傳輸?shù)綉?yīng)用段并被控制。假如這個傳輸?shù)男聰?shù)據(jù)完整并正確，那么它在應(yīng)用域中是有效的。
假如傳輸?shù)男聰?shù)據(jù)不是完整并正確，那么清除在應(yīng)用段中的所有新數(shù)據(jù)并且再次將舊數(shù)據(jù)從掩蔽存儲器回寫到應(yīng)用段中。
接下來，可以以同樣的方法重復(fù)通信過程，直到在標(biāo)識媒體的應(yīng)用段中正確完整的寫入新數(shù)據(jù)。
圖13作為重要的應(yīng)用例子，說明標(biāo)識媒體中作為應(yīng)用段Scash的一個公共值區(qū)域，在這個標(biāo)識媒體上具有另外的合理的應(yīng)用段(S1、S2、S3)訪問權(quán)。應(yīng)用段的訪問權(quán)通過在參考區(qū)域Ref的系統(tǒng)碼實現(xiàn)。每個段同樣具有一個段參考區(qū)域Ref1、Ref2、Ref3。因此在作為儲值站的對應(yīng)的寫讀站上，根據(jù)一個支付的金額對公共Cash段Scash儲值。這個在標(biāo)識媒體IM-S中正確寫入的金額可以在應(yīng)用段S1、S2等的不同的站上連續(xù)消費。這時，單獨的金額分別相應(yīng)于應(yīng)用段S1、S2等等加載。因此標(biāo)識媒體IM-S方面的扣除相應(yīng)于應(yīng)用站W(wǎng)R方面的增加。
圖14說明一個公共部分段Scash的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實施例，這個部分段Scash具有一個段頭SCDF、一個具有系統(tǒng)碼SC的參考區(qū)域、一個掩蔽存儲器shad、值區(qū)域cash以及具有關(guān)于這些區(qū)域的檢驗和控制CRC。
圖15說明分段標(biāo)識媒體IM-S(multi)和不分段標(biāo)識媒體IM(mono)的系統(tǒng)兼容性。這種兼容性關(guān)于具有相應(yīng)的安全模塊SM-S(multi)和SM(mono)的對應(yīng)的寫讀站以及具有安全模塊MSM-S(multi)和MSM(mono)的對應(yīng)的寫讀站W(wǎng)RI。象在圖中所說明的，系統(tǒng)向上兼容，也就是說單一的標(biāo)識媒體可以附加地由寫讀站的分段的安全模塊SM-S和由編程站的安全模塊MSM-S處理或設(shè)置。因此在具有分段媒體IM-S的設(shè)備中還可以使用未分段的媒體?；蛘咭粋€已經(jīng)存在的具有單一媒體的設(shè)備可以附加的用多媒體IM-S進行擴充。通過在分段標(biāo)識媒體IM-S的系統(tǒng)數(shù)據(jù)域SDF中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保證實現(xiàn)這個兼容性。
圖16以示意圖的形式說明一個具有幾個獨立應(yīng)用的設(shè)備，這里這個設(shè)備具有分段的標(biāo)識媒體IM-S，這些標(biāo)識媒體具有應(yīng)用段S1至S20的任意不同的組合。獨立應(yīng)用App1至APP20相應(yīng)于具有號碼SSC1至SSC20的獨立特權(quán)用戶或用戶，并且它們相應(yīng)于應(yīng)用段S1至S20。對應(yīng)的分布和獨立工作的寫讀站具有用于一個或若干個應(yīng)用段S1至S20的啟動數(shù)據(jù)組。寫讀站W(wǎng)R可以附加連接到上級計算機75。在這個設(shè)備中，還包括一個未分段的標(biāo)識媒體IM，象S20例子說明的一樣。這與根據(jù)圖15的系統(tǒng)兼容性相對應(yīng)。
圖17作為一個例子說明一個地理區(qū)域內(nèi)的一個設(shè)備，例如在一個娛樂區(qū)內(nèi)，該設(shè)備具有獨立的用戶SSC1至SSC5，這些用戶具有相應(yīng)獨立的應(yīng)用和應(yīng)用段S1至S5。應(yīng)用段S1和S2對應(yīng)兩個不同的車站和上山吊椅，它由作為用戶SSC1和SSC2的相應(yīng)的鐵路公司管理。
應(yīng)用S3是一個公共汽車、游泳池和運動設(shè)備、停車庫和旅館，它們作為用戶SSC3由當(dāng)?shù)厣鐖F管理。
應(yīng)用S4是不同的售貨點，它們作為用戶SSC4被一些獨立商店所有者聯(lián)合管理，應(yīng)用S5是電話和郵遞服務(wù)，它們作為用戶SSC5由PTT管理。
應(yīng)用S5具有一個特定的Cash區(qū)域，而段S1至S4具有一個公共的Cash段Scash。
這里根據(jù)本發(fā)明的分段的標(biāo)識媒體IM-S原則上具有段S1至S5的任意組合，可以再次根據(jù)確定的相應(yīng)的用戶自由建造單獨段。(見圖8)另外一個例子是具有不同公司作為獨立用戶的設(shè)備。這時每個公司或它的員工可以使用應(yīng)用段。可以由兩個或若干個公司共同處理另外的段，例如對于公共的結(jié)構(gòu)和設(shè)備。除了公司的員工外，外部人員還可以使用另外的段，例如一個私人商店或一個游泳池，其中對于不同的使用者可以提供不同的使用價格。
為了能滿足在確定應(yīng)用中特別高的安全要求，標(biāo)識媒體可以附加地和一個個人編碼功能結(jié)合。此外例如可以使用一個PIN碼或生理數(shù)據(jù)碼。例如從指紋或手指、手、頭得到個人生理數(shù)據(jù)，并且和相應(yīng)存儲在數(shù)據(jù)載體MI中的碼33(圖1、3b、18b)比較，以便于個人標(biāo)識和驗證有權(quán)的載體。
標(biāo)識媒體IM-S可以在已經(jīng)公開的不同形式中實現(xiàn)，例如大部分為卡。但是它還可以和其他的元件組合，例如和一個物體，例如是手表，它總是個人隨身攜帶。通過這種對標(biāo)識媒體和隨身攜帶物體的組合或連接，保證標(biāo)識媒體總是隨身攜帶，并且如果需要它時，可以總是供有權(quán)人使用，相反卡可能忘記在衣袋里。
圖18說明作為在兩側(cè)18a、18b中的標(biāo)識媒體IM-S的可隨身攜帶的標(biāo)識載體1。標(biāo)識載體固定在一個帶在手臂11上的個人手表帶PA上，它在一個合適的地方可以替換。標(biāo)識媒體包括一個獨立的平面的載體元素1和一個可拆卸的固定設(shè)備3，它可能替換個人手表帶PA。載體元素1包括被動的集成的電子數(shù)據(jù)載體MI，這種數(shù)據(jù)載體具有處理器、電子電路和數(shù)據(jù)存儲器以及一個天線45，天線被絕緣體4在兩面覆蓋一個絕緣層。天線45(這時是天線環(huán)的形式)至少具有部分開放的天線輻射平面FAO，它不能被個人手表帶的電子導(dǎo)電部分或被不允許通過電磁的材料覆蓋。此外，在圖19的例子中有一介紹，為了最佳適合手臂11和手表帶的圓，可以彎曲數(shù)據(jù)載體，并優(yōu)選地使用彈性材料例如塑料構(gòu)成。這里固定設(shè)備3片狀的和載體元素1連接，并且例如它包括一個或兩個具有每個面對的相互可以連接的端的帶子。載體元素1位于手表帶PA下，也就是在手臂11和手表帶間。這時8的端圍住手表帶PA，以便于通過手表帶PA與手臂11相對連接一起。這是可以調(diào)節(jié)這個鎖的長度，使它最佳適合個人手表帶PA的不同的橫截面。因此例如連接部分可以放在8的端(圖19)。
圖18a、b說明固定設(shè)備的一個例子，它在一個寬的中心的帶8的兩端具有搭扣15。在帶的一端，安裝搭扣的環(huán)形部分15.2，它的配對物鉤部分位于帶的另一端。這時選擇這兩個搭扣部分15.1和15.2的長度使固定的長度變化DL達到最大-適合不同大小的個人手表帶PA。使用搭扣，可以特別簡單實際的變換個人手表帶PA。在關(guān)于兩個搭扣部分15.1和15.2的材料和位置的適當(dāng)?shù)脑O(shè)計中，可能實現(xiàn)一個安全的少量鍍層的鎖，它在正常的使用條件下不能打開。
在圖18b的角度上，個人手表帶PA的橫截面中，說明了載體元素的結(jié)構(gòu)，它具有一個數(shù)據(jù)載體MI以及一個平面天線45，例如天線可以作為開放環(huán)路安裝在印制電路上。天線的兩面被絕緣物4覆蓋，絕緣物4的厚度例如優(yōu)選的至少為0.5mm并且例如它可以總計為0.5至1mm。
在另一個實施例中，載體元素1例如和固定設(shè)備3一起作為彈性環(huán)構(gòu)成包括手表帶PA的線夾。另一個變化借助于四個彈性的凸齒構(gòu)成一個固定設(shè)備，它作為固定設(shè)備附加到載體元素的角上，并且它們插裝在個人手表帶PA。載體元素1和固定設(shè)備3也可以作為兩個可分離的并可固定裝配的部分來構(gòu)成。另外的一個實施變化構(gòu)成Ferrit天線，代替環(huán)路天線，例如作為具有電線圈的平面Ferrit條。它的軸線與前臂11平行。
關(guān)于手表帶PA可能有不同的位置載體元素可以安排在手表帶下、手表帶上或靠近手表帶的一側(cè)。
圖19說明具有作為手表帶PA的手表21的例子，這里載體1安排在手表帶下并靠近表22，并使用帶8作為固定設(shè)備固定。這里還有相當(dāng)大的、不被手表帶PA覆蓋的開放的天線輻射平面FAO。
詞匯表1 載體元素3 固定設(shè)備4 絕緣體、覆蓋物5 3的鎖8 3的帶10系統(tǒng)擁有者、特權(quán)提供者101、102 獨立用戶、特權(quán)用戶101.1、102.2 101的應(yīng)用11手臂、手腕15搭扣15.1 鉤部分15.2 環(huán)部分20通信HF信號20.1，20.220.3 通信過程21手表22表33個人生理編碼功能41處理器42存儲器43控制電路44具有唯一號碼的基本數(shù)據(jù)45天線46印制電路(IC)芯片51初始化數(shù)據(jù)(隨機數(shù))52MI中加密碼53WR中解碼54天線WR70虛線71主媒體72從媒體75 上級計算機APP1，App2 獨立應(yīng)用(SSC)MI 數(shù)據(jù)載體AMI 鑒別數(shù)據(jù)載體WR 寫讀站W(wǎng)RI 編程寫讀站CRC 檢驗和控制A鑒別系統(tǒng)OL0，OL1，OL2結(jié)構(gòu)級別W通信的空間角度區(qū)域R通信的有效半徑IM 未分段的標(biāo)識媒體(mono)IM-S 分段的標(biāo)識媒體(multi)SM WR(mono)的安全模塊SM-S 分段的WR(multi)的安全模塊MSM WRI(mono)的安全模塊MSM-SWRI(multi)的安全模塊S1，S2，S3 應(yīng)用段CDF 公共數(shù)據(jù)域SDF 系統(tǒng)數(shù)據(jù)域ADF 應(yīng)用數(shù)據(jù)域SCDF 段頭(段頭)SADF 段應(yīng)用數(shù)據(jù)域SSC 用戶號碼，特權(quán)用戶號碼WRP 寫保護WRC 寫條件RD 讀保護LEN 段長Scash公共值段cash 值區(qū)域，值段Ref 參考值區(qū)域sha d掩蔽存儲器(影子存儲器)SC系統(tǒng)碼啟動數(shù)據(jù)組D14的厚度Dl3的長度變化FAO 開放的天線輻射平面PA個人手表帶
權(quán)利要求
1.具有被動電子數(shù)據(jù)載體MI的標(biāo)識媒體，數(shù)據(jù)載體MI具有一個處理器、一個控制電路和一個存儲器以及一個天線，作為編碼通信，天線用于無接觸的向相關(guān)寫讀站W(wǎng)R傳輸HF信號，其特征在于該存儲器(42)具有一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有一個公共數(shù)據(jù)域CDF，這個公共數(shù)據(jù)域CDF包括不能改變的并且不能拷貝的具有唯一號碼(44)的基本數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有一個可分段的應(yīng)用數(shù)據(jù)域ADF，在應(yīng)用數(shù)據(jù)域中在應(yīng)用段(S1、S2、S3)中可寫入若干個獨立的應(yīng)用(App1、App2、App3)，其中每一個應(yīng)用段包括一個段標(biāo)號并且其中確定一個對于所有標(biāo)識媒體IM-S和所有相關(guān)的寫讀站W(wǎng)R有效的層次鑒別系統(tǒng)A，使用這種系統(tǒng)必須初始化每個標(biāo)識媒體IM-S，并且使用這種系統(tǒng)，可保證所有具有它的應(yīng)用段(S1、S2、S3)的獨立應(yīng)用相互不影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，該存儲器還包括一個系統(tǒng)數(shù)據(jù)域SDF，系統(tǒng)數(shù)據(jù)域SDF具有保證和同一系統(tǒng)沒有分段的標(biāo)識媒體IM系統(tǒng)兼容的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，每個應(yīng)用段(S1、S2、S3)具有一個段頭SCDF，在段頭中為所涉及的段確定有效的說明和條件，以及段頭具有一個對于應(yīng)用可自由使用的數(shù)據(jù)域SADF。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的標(biāo)識媒體，其特征在于，在段頭SCDF中的每個應(yīng)用段包括一個用戶號碼SSC以及用于應(yīng)用段的寫和讀條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的標(biāo)識媒體，其特征在于，每個應(yīng)用段包括下面的寫和讀條件WRD＝寫保護，WRC＝寫條件，和RD＝讀保護。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的標(biāo)識媒體，其特征在于，每個應(yīng)用段附加包括段長LEN和這個應(yīng)用的檢驗和控制CRC。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，可自由選擇每個應(yīng)用段(S1、S2、S3)的存儲器大小(根據(jù)需要和存儲器大小)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，至少一個獨立應(yīng)用(App2)擁有多個應(yīng)用段(S2.1、S2.2、S2.3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，為了在標(biāo)識媒體IM-S和寫讀站W(wǎng)R間通信，在鑒別過程中，寫讀站W(wǎng)R生成具有隨機數(shù)的初始化數(shù)據(jù)(51)并且發(fā)送到標(biāo)識媒體IM-S(20.1)，在那里初始化數(shù)據(jù)和標(biāo)識媒體中一個固定存儲的加密碼(52)邏輯運算，并且以這種編碼形式返回寫讀站(20.2)，在寫讀站中，這些信息在寫讀站的一個安全模塊SM-S中解碼并檢驗(53)，并且在此基礎(chǔ)上，接下來在寫讀站W(wǎng)R和標(biāo)識媒體IM-S間建立一個同步通信(20.3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，寫讀站W(wǎng)R總是僅和一個單獨的標(biāo)識媒體IM-S通信，并且當(dāng)在寫讀站W(wǎng)R的放射區(qū)域R中同時存在不只一個標(biāo)識媒體時，無法實現(xiàn)通信。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，標(biāo)識媒體或數(shù)據(jù)媒體MI擁有一個至少具有256字節(jié)存儲器位置的可變的存儲器(EEPROM)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，以片狀形式構(gòu)成天線和數(shù)據(jù)載體并且安排在一個印制ASIC電路(46)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，在應(yīng)用數(shù)據(jù)域ADF中，存在一個掩蔽存儲器shad，在掩蔽存儲器中，在敏感數(shù)據(jù)寫過程期間，這些數(shù)據(jù)被中間存儲，導(dǎo)致總是或者完整正確執(zhí)行寫過程或者根本不執(zhí)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，在應(yīng)用數(shù)據(jù)域ADF中，包括可變的值區(qū)域cash，該區(qū)域可以由已鑒別的寫讀站寫入。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，在應(yīng)用數(shù)據(jù)域ADF中，存在一個作為應(yīng)用段Scash的公共值區(qū)域cash，另一個合理的應(yīng)用段(S1、S2、S3)具有對它的存取權(quán)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體，其特征在于，數(shù)據(jù)媒體MI包括一個附加的個人編碼功能(33)，例如一個PIN碼或一個生理數(shù)據(jù)碼。
17.具有若干個根據(jù)權(quán)利要求1的用于若干個獨立用戶(SSC)的若干個獨立應(yīng)用(App1、App2、App3)標(biāo)識媒體的設(shè)備，這些用戶具有若干個用于這些應(yīng)用的、對應(yīng)的獨立分布的寫讀站W(wǎng)R，其中標(biāo)識媒體IM-S具有應(yīng)用段(S1、S2、S3)不同的組合，并且其中寫讀站W(wǎng)R可以連接到一個位于其上的主計算機(75)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其特征在于，在相同的鑒別系統(tǒng)A的框架下，附加沒有分段的標(biāo)識媒體IM，從來僅存在一個獨立的用戶(SSC)，它能被所有已簽別的分段(SM-S)和不分段(SM)的寫讀站W(wǎng)R處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其特征在于，它在一個娛樂區(qū)內(nèi)包括若干個獨立的應(yīng)用，這些應(yīng)用用于娛樂和運動設(shè)備、游泳池、登山鐵路和上山吊椅、旅館、停車庫、公共交通、飲料和食品自動工具、售貨機和電話。
20.在層次鑒別系統(tǒng)A的框架下，對根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體初始化的方法，其特征在于，借助于一個特定的鑒別媒體AMI和一個特定的程序?qū)懽x站W(wǎng)RI，必須對每個標(biāo)識媒體IM-S初始化。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，作為從媒體(72)的系統(tǒng)的每個標(biāo)識媒體IM-S、IM必須借助于作為主媒體(71)的位于其上的鑒別媒體AMI產(chǎn)生，其中強制在從媒體上傳輸(繼承)不能再改變的主媒體的基本數(shù)據(jù)組作為Stamp。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其特征在于，當(dāng)結(jié)構(gòu)級別OL增加一級例如一個字節(jié)時，所繼承的基本數(shù)據(jù)組(Stamp)的長度與結(jié)構(gòu)級別OL成比例地增長。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，每個鑒別媒體AMI總是只包括一個用戶號碼SSC，并且它僅可以初始化和寫入具有相同用戶號碼SSC的應(yīng)用段(S1、S2、S3)。
24.在鑒別系統(tǒng)A的框架下，一個與根據(jù)權(quán)利要求1的標(biāo)識媒體相關(guān)的寫讀站W(wǎng)R啟動的方法，其特征在于，一個特別的啟動媒體被寫入寫讀站W(wǎng)R中的啟動數(shù)據(jù)組，得到處理與標(biāo)識媒體IM-S相應(yīng)的啟動數(shù)據(jù)組的權(quán)利。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至16之一的標(biāo)識媒體，其特征在于作為一個個人可以隨身攜帶的無接觸的具有存取功能的標(biāo)識載體構(gòu)成標(biāo)識媒體IMS，標(biāo)識載體作為分立的平面的載體元素(1)固定在一個個人手表帶PA上而且是可替換的，并且其中載體元素(1)具有被動的集成電子數(shù)據(jù)載體MI，該數(shù)據(jù)載體具有處理器、電子電路和存儲器以及集成天線(45)和一個可分開的固定設(shè)備(3)，并且其中包括由絕緣物(4)封閉的天線，并且至少部分地具有開放的輻射平面FAO，它沒有被個人手表帶PA的導(dǎo)電部分覆蓋。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的標(biāo)識媒體，其特征在于，個人手表帶PA是一個手表(21)，并且如此固定載體元素(1)即存在沒有被覆蓋的開放的天線輻射平面FAO。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的標(biāo)識媒體，其特征在于，固定設(shè)備(3)具有一個搭扣(15)或一個翻轉(zhuǎn)開關(guān)鎖。
全文摘要
具有被動電子數(shù)據(jù)載體的標(biāo)識媒體并且與對應(yīng)的寫讀站W(wǎng)R無接觸編碼通信。在存儲器(42)中具有一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一個公共的數(shù)據(jù)域CDF、具有不能改變并不能拷貝的基本數(shù)據(jù)(44)、具有一個可分段的應(yīng)用數(shù)據(jù)域ADF。在應(yīng)用數(shù)據(jù)域ADF中,在應(yīng)用段(S1、S2、S3)中可以寫入若干個獨立的應(yīng)用。這里對于所有標(biāo)識媒體IM－S和所有寫讀站W(wǎng)R確定有效的層次鑒別系統(tǒng)A,使用這種鑒別系統(tǒng)A必須初始化每個標(biāo)識媒體IM－S并且這種鑒別系統(tǒng)保證所有獨立應(yīng)用互不影響。
文檔編號G06K19/07GK1193401SQ97190507
公開日1998年9月16日 申請日期1997年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月11日
發(fā)明者J·羅徹爾, U·格拉夫 申請人:卡巴閉鎖系統(tǒng)公開股份有限公司