CN101273339B - 便携式无线数据储存装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露了一种便携式数据储存装置，其具有非易失性存储器与无线数据接口。无线数据接口耦合至非易失性存储器以从非易失性存储器读取数据以经由无线数据接口传送该数据，和/或将从无线数据接口接收的数据写入至非易失性存储器。无线数据接口是高数据速率接口和/或宽频带(broad band)接口。数据速率可以高于100Mbps，而频宽可以在100MHz或更大。此外，进一步提供对应的数据储存方法。

Description

便携式无线数据储存装置
【发明所属之技术领域】
本发明大致是有关于便携式数据储存装置与其对应的方法，且详言之，是有关于在非易失性存储器中储存数据。
【先前技术】
现今，在市场上可获得各种不同快闪记忆卡或记忆棒(memorystick)以允许使用者储存数据。闪存(快闪-可擦除可编程只读存储器，Flash Erasable Programmable Read Only Memory，简称Flash-EPROM)是固态、非易失性、可重复写入的存储器，且是持久的、在低电压下操作以及当电源关闭时仍能保留数据。在数字相机、行动电话(cellphone)、打印机、手提电脑或笔记型计算机、呼叫器、录音机或其它相似物中均使用闪存装置。
快闪记忆卡或记忆棒使用接口经由快闪磁盘控制器芯片连接快闪集成电路(integrated circuit，简称IC)至主装置(像是笔记型计算机、照相机或其它相似物)，该接口需要快闪记忆棒或记忆卡插入至专用槽或其它连接器。例如，闪存装置可经由通用串行总线(UniversalSerial Bus，简称USB)连接而连接至主装置。若快闪装置是安全数字(Secure Digital，简称SD)记忆卡，则使用SD输入输出(SD InputOutput，简称SDIO)接口完成至主装置的连接。对于其它闪存装置(像是紧密快闪(Compact Flash，简称CF)装置)，存在相似的专用接口。
换言之，例如使用者想要使用数字相机照相并将照片传输到个人计算机，传统的技术需要使用者在照相之前插入快闪记忆卡至相机，然后从相机移除记忆卡并将记忆卡插入至个人计算机的卡片阅读机，或将相机连接至计算机以使用相机的卡片阅读机。
这样的处理通常是麻烦的。此外，因为可能需要时常的把卡插入读卡槽与之后取出卡，所以可能发生一些机械的耗损。另外，不可能使用任何快闪记忆卡于任何卡片阅读机，这有时造成从一台主装置传输数据至另一台主装置的困难。
【发明内容】
在实施例中，提供一种便携式数据储存装置包括非易失性存储器、控制单元及无线数据接口。该无线数据接口耦合至非易失性存储器，从非易失性存储器读取数据用以经由无线数据接口传送该数据，和/或将从无线数据接口所接收的数据写入至非易失性存储器。无线数据接口是高数据速率接口，适合传送和/或接收数据速率高于100Mbps的数据。该控制单元耦合至该非易失性存储器及该无线数据接口，用以控制该无线数据接口操作于睡眠模式，并于该睡眠模式时决定是否经由该无线数据接口接收数据，该数据指示存储器存取的要求，其中，该要求可以在预先定义的频率使用预先定义的数据型样被指示。
在另一个实施例中，一种便携式数据储存装置包括非易失性存储器、控制单元及无线数据接口，该无线数据接口耦合至非易失性存储器，从非易失性存储器读取数据用以经由无线数据接口传送该数据，和/或将从无线数据接口所接收的数据写入至非易失性存储器。无线数据接口是宽频带接口，适合传送和/或接收至少一个具有100MHz或更宽的频带的数据。该控制单元耦合至该非易失性存储器及该无线数据接口，用以控制该无线数据接口操作于睡眠模式，并于该睡眠模式时决定是否经由该无线数据接口接收数据，该数据指示存储器存取的要求，其中，该要求在预先定义的频率使用预先定义的数据型样被指示。
在进一步的实施例中，提供一种储存数据的方法。该方法包括在高数据速率和/或超宽频带经由无线链路传送需储存的数据至便携式数据储存装置。该方法还包括在便携式数据储存装置接收数据，并储存该接收的数据于该便携式数据储存装置的非易失性存储器中。该方法还包括该便携式数据储存装置的控制单元使该便携式数据储存装置操作于睡眠模式；以及当操作于该睡眠模式时，决定是否经由指示存储器存取的要求的该无线链路接收数据，其中，该要求在预先定义的频率使用预先定义的数据型样被指示。
【实施方式】
将参考图式而描述本发明的实施例，其中相似的组件符号表示相似组件与结构。
接下来将更详细地说明本发明，各实施例使用无线数据接口从便携式数据储存装置传输数据以及传输数据至该便携式数据储存装置。这避免了使用有线接口(wired interface)以增加该装置的可用性。再者，因为便携式数据储存装置可以离开主装置(像是笔记型计算机或相机)之方式而携带，所以增加了装置的可携带性。此外，即使是在读取与写入操作期间，实施例的装置仍是可携带的。
不像已知的非接触IC卡(contactless IC card)(像是ISO/IEC10536紧耦合卡(close coupled card)、ISO/IEC 14443邻近卡(proximity card)与ISO/IEC 15693接近卡(vicinity card))都是识别卡而不能使用在传输大量数据，各该实施例使用无线数据传送技术，即使要传输的数据量在兆字节(MB)之范围或更大，仍能保持卡读取与写入的时间在秒的等级(in the order of seconds)。为了达成这点，实施例使用高数据速率无线接口和/或在超宽频带(ultra wide band)传输数据的无线接口。例如，高数据速率是高于100Mbps的数据速率，而超宽频带具有500MHz(百万赫兹)或更大的频宽(根据同样使用于IEEE标准程序的FCC定义)。
在一个实施例中，使用超宽频带(Ultra Wide Band，简称UWB)技术。UWB实质上不同于传统的窄频带射频(narrow band radiofrequency)与展频(spread spectrum)技术，像是蓝芽(BluetoothTM)技术与802.11a/g。UWB发送器与接收器可使用从3.1GHz至10.6GHz的频率，其系大于7GHz宽的频带。在频带中的每一个无线电波道(radiochannel)可具有大于500MHz的频宽。频谱(spectrum)可以由多个UWB装置共享以获得非常高的数据产量。
另一个实施例使用基于UWB的高速无线通用串行总线(WirelessUniversal Serial Bus，简称WUSB)连接技术。WUSB对每个次频带使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing，简称OFDM)。在多频带OFDM方法中，7.5GHz的可利用频谱被划分成数个528MHz频带。
换言之，本实施例使用宽频带之高速数据速率的无线接口，该无线接口允许以非接触方式存取储存在装置的数据而完整的读取/写入时间依然在秒的等级。因此，这技术不仅是容易了解且容易使用的，而且与传统技术相比进一步增加操作速度，以及提供新的功能。
现在参考图式，图1系显示根据实施例之便携式数据储存装置的方块图。装置100包括闪存单元110，其可为(在这个与其它实施例)电气式可擦除可编程只读存储器(EEPROM)装置或包含硬盘机之其它类型的非易失性存储器。进一步提供控制单元120，其连接至闪存110以控制从该存储器读取和/或写入至该存储器。此外，设有高数据速率无线接口单元130连接至控制单元120。高数据速率无线接口单元130进一步连接至天线140以传送和/或接收数据。
如上所述，高数据速率无线接口单元130可以UWB、WUSB或OFDM为基础。在其它的实施例，可使用任何高数据速率和/或超宽频带传送技术。
从图1明显可知，本发明实施例的便携式数据储存装置100进一步包括安全模块150，其可连接至控制单元120和/或高数据速率无线接口单元130。安全模块150提供安全特征像是认证、连结安全、数字版权管理(Digital Rights Management，简称DRM)内容安全或其它相似物。换言之，安全模块150可保证存取、数据连结以及内容安全，允许实现便携式数据储存装置为便携式安全记忆卡。
显示于图1之实施例的装置100不具有任何有线的方式连接至其它装置。亦即，装置的外罩100在其外表面没有电接点。在实施例中，外罩是防水的。
可从图1进一步发现，便携式数据储存装置100包括连接至能量贮存器170之非接触充电接口160。能量贮存器170可以是电池、电容器或任何其它能够储存(电、化学、机械或其它形式之)能量的组件。
非接触充电接口160可以是任何可从装置100外部接收任何形式之能量(不需要电接点)并传输接收之能量或其部分至能量贮存器170的单元。在实施例中，非接触充电接口160是感应耦合接口。在另一个实施例中，非接触充电接口160可包括光伏打(photovoltaic)组件以实现光学接口以转换进入的光能成为可以之后储存在能量贮存器170的电能。
在实施例中，控制单元120控制高数据速率无线接口单元130(与可能地亦控制装置的其它单元)以操作于至少两个操作模式的其中任何一个。这些模式可从睡眠模式(sleep mode)、聆听模式(listen mode)与收发模式(transceiver mode)选择。
在睡眠模式中，便携式数据储存装置100是处于某种待命状况(standby)，没有存取非易失性存储器，也没有传送任何数据。在这样的模式，装置100实质上没做太多事只必须决定是否需要存储器存取或数据传送。为了做到这一点，控制单元120可决定是否藉由高数据速率无线接面单元130接收数据，该数据指示存储器存取的要求。这要求可以预先定义的方式被指示，例如在预先定义的频率使用预先定义的数据型样(data pattern)。然而要注意的是，其它方法也是可能的。
在聆听模式中，便携式数据储存装置100完全可操作以经由无线接口在整个超宽频带和/或高数据速率接收数据，以及将接收的数据写入至存储器。
在收发模式中，可以接收与传送数据。在这个模式，可以写入至与读取非易失性存储器。
例如，便携式数据储存装置100具有高数据速率无线接口单元130，其使用在3.1至4.8GHz范围之480Mbps之高速率UWB 802.15.3a兼容的OFDM。此外，使用闪存110，其在待命与读取操作时分别消耗0.4μW与45mW，在1.8V，允许在80至200Mbps读取数据。于此例中，便携式数据储存装置100的功率消耗在睡眠模式下可为2mW或更低，在倾听模式下可为85mW，而在收发模式下可为195mW。
现在参考图2，给予说明如何使用如上述实施例的便携式数据储存装置100的范例。如图所示，装置100已建立了连结至主机200的无线链路，该主机200可能是笔记型计算机、数字相机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)或其它相似物。例如，主机装置200可能具有一些合适的内建无线接口电路，使得其不需要具有用来插入记忆卡的槽。例如，若主机装置200是相机，则在照相完后，照片可储存于便携式数据储存装置100(虽然装置100没有插入至相机)。例如，装置100可能放在口袋或袋子中。若主机装置200是个人计算机，则便携式数据储存装置100可以在桌子上、抽屉里甚至在书架上的某个地方。
图3描述两个主机装置300、310存取便携式数据储存装置100的范例。主机装置300、310可能(实质上)同时或先后执行该存取。此外，每个主机装置300、310可具有单向或双向的存取。
例如，主机装置300可能是摄影机，其在便携式数据储存装置100的非挥发存储器中实时储存视频数据。主机装置310可能是下载该视频数据或部分该数据的计算机。
在图2与图3显示之配置中的主机装置的其它范例可能是公开或商业的终端机，其允许便携式数据储存装置100的使用者获得音乐、视频或软件。例如，便携式数据储存装置100(如图1的装置)的拥有者可购买音乐歌曲，系藉由接近音乐商店的终端机、选择一首或多首歌曲、执行一些认证程序以使得终端机识别并存取装置100以及或许进行一些付款程序。终端机将会下载被购买的歌曲而不需让使用者将装置100放进终端机的槽内。
在那里使用本实施例的便携式数据储存装置100的另一个有用的范例可为终端机，其接收来自便携式数据储存装置100之照片数据以打印照片。
要了解，除了上述的范例之外，也存在许多其它的应用。
如上所述，本实施例的便携式数据储存装置100可具有完整地非接触外罩。于此情况，以非接触的方式供应电源给便携式数据储存装置100，亦即不使用电接点，而是例如基于太阳能或藉由感应耦合方式。感应耦合方式的范例显示于图4，其中便携式数据储存装置100具有内建的线圈(coil)(未图标)，该线圈放置在感应电源供应器400顶端或附近合适的位置。感应电源供应器400可为便携式或是内建于主机的装置或任何其它外部之周边装置(像是扩充基座(docking station))。
在上述之范例中，描述主机装置包含一些无线接口电路，其允许主机与便携式数据储存装置100通讯。在另一个范例中，藉由无线配接器500将无线接口功能加到主机装置，该配接器500可以卡(card)或棒(stick)实现，但也可以采取其它形式，包含在外部之周边装置的形式。图5显示无线配接器500的范例。
由图中可以发现，本发明实施例的无线配接器500具有主机接口510、控制单元520、及具有天线540的高数据速率无线接口单元530。主机接口510可以是USB接口、火线(Firewire)接口、串行(serial)或并列(parallel)的数据接口、或各种快闪记忆卡接口的其中一种。
一旦将无线配接器500装附至主机装置，藉由将配接器放进专用槽或使用有弹性或坚硬的缆线，提供主机装置有需要的无线通讯功能以与便携式数据储存装置100通讯。这描述在图6的范例。
现在参考图7，显示根据实施例的无线配接器存储器装置。相似于图5的无线配接器500，图7的无线配接器存储器装置700具有主机接口710、控制单元720、高数据速率无线接口单元730、及天线740。此外，具有可为闪存的非易失性存储器750。
这允许无线配接器存储器装置700在第一功能模式(functionalmode)作为相似于图5所示者的无线配接器，且在第二功能模式作为相似于图1所示者的便携式数据储存装置。此外，可能有第三功能模式，其中使高数据速率无线接口单元730无效(deactivated)，则使得装置700可像任何传统闪存装置一样运作。
图8至10显示一些示范的配置。图8具有图7的无线配接器存储器装置700，其连接至第一主机800以允许主机800在非易失性存储器中储存数据而不需要使用无线接口。然后，第二主机810可经由无线链路存取储存的数据。上述的动作是仍可完成，即使无线配接器存储器装置700仍然连接至第一主机800(如图8所示)，或是在已从主机800移除无线配接存储器装置700之后(如图9所示)。在许多其它可能的应用(包括上述的参考图2与图3的应用)中使用图9的配置。
最后，图10更一般地显示两个主机1000、1010使用无线配接器500或无线存储器配接器装置700彼此通讯的情况。许多配置可以存在于图10，包括具有两个无线配接器500、两个无线配接器存储器装置700、或具有在左边或在右边的无线配接器存储器装置700。
虽然本发明已以据其所建构的具体实施例而作了说明，但是很明显的，对于熟知本技术领域的人来说，按照上述的教示与在附加的权利要求书的范围内而没有离开本发明之精神与预期的范围下，本发明可作各种的修改、变化与改进。此外，本技术中公认相似的普通技术并没有在这里描述，这是为了不要无须的模糊了此处说明的本发明。因此，应了解，本发明不受特定例示具体实施例之限制，而是受所附权利要求书之范围的限制。
【图式简单说明】
为了解释本发明原理的目的，加入伴随的图式并形成说明书的一部分。图式不能解释为仅限制本发明于所示如何制造与使用本发明的说明与描述范例。从本发明上述与其它更详细的描述并显示于伴随的图式，本发明进一步的特征与优点将会变得明显，其中：
图1系显示根据实施例之便携式数据储存装置之组件的方块图；
图2系显示如何使用图1之便携式数据储存装置之范例的示意图；
图3系显示如何使用图1之装置之另一个范例的示意图；
图4系显示在实施例中如何供应电源至图1之装置的图；
图5系显示无线配接器卡之组件的方块图，该无线配接器卡可与图1之便携式数据储存装置一起使用；
图6系显示在实施例中如何使用图5之无线配接器卡之范例的示意图；
图7系显示根据另一个实施例之便携式数据储存装置之组件的方块图；
图8系显示在实施例中如何使用图7之装置之范例的示意图；
图9系显示如何使用图7之便携式数据储存装置之另一个范例的示意图；以及
图10系显示根据实施例使用便携式数据储存装置的另一个范例。
【主要组件符号说明】
100    便携式数据储存装置
110    闪存
120    控制单元
130    高数据速率无线接口单元
140    天线
150    安全模块
160    非接触充电接口
170    能量贮存器
200    主机、主机装置
300、310主机装置
400    感应电源供应器
500    无线配接器
510    主机接口
520    控制单元
530    高数据速率无线接口单元
540    天线
600    主机装置
700    无线配接器存储器装置
710    主机接口
720    控制单元
730    高数据速率无线接口单元
740    天线
750    非易失性存储器(闪存)
800    第一主机
810    第二主机
900    主机
1000、1010主机

Claims (10)

1.一种便携式数据储存装置，包括：
非易失性存储器(110，750)；
无线数据接口(130，140；730，740)，该接口耦合至该非易失性存储器，从该非易失性存储器读取数据用以经由该无线数据接口传送该数据，和/或将从该无线数据接口接收的数据写入至该非易失性存储器，其中该无线数据接口是高数据速率接口，适合传送和/或接收高于100Mbps的数据速率的数据；以及
控制单元(120，720)，其耦合至该非易失性存储器(110，750)及该无线数据接口(130，140；730，740)，用以控制该无线数据接口(130，140；730，740)操作于睡眠模式，并于该睡眠模式时决定是否经由该无线数据接口(130，140；730，740)接收数据，该数据指示存储器存取的要求，其中，该要求在预先定义的频率使用预先定义的数据型样被指示。
2.如权利要求1所述的便携式数据储存装置，其中该无线数据接口是宽频带接口，适合传送和/或接收在至少一个具有高于100MHz频宽的频带的数据。
3.如权利要求1所述的便携式数据储存装置，其中该无线数据接口是超宽频带接口。
4.如权利要求1所述的便携式数据储存装置，其中该无线数据接口是无线通用串行总线接口。
5.如权利要求1所述的便携式数据储存装置，其中该无线数据接口是正交频分复用接口。
6.如权利要求1所述的便携式数据储存装置，其中该非易失性存储器是基于可擦除可编程只读存储器的闪存。
7.一种便携式数据储存装置，包括：
非易失性存储器(110，750)；
无线数据接口(130，140；730，740)，该接口耦合至该非易失性存储器，从该非易失性存储器读取数据用以经由该无线数据接口传送该数据，和/或将从该无线数据接口接收的数据写入至该非易失性存储器，其中该无线数据接口是宽频带接口，适合在至少一个具有高于100MHz频宽的频带传送和/或接收数据；以及
控制单元(120，720)，其耦合至该非易失性存储器(110，750)及该无线数据接口(130，140；730，740)，用以控制该无线数据接口(130，140；730，740)操作于睡眠模式，并于该睡眠模式时决定是否经由该无线数据接口(130，140；730，740)接收数据，该数据指示存储器存取的要求，其中，该要求在预先定义的频率使用预先定义的数据型样被指示。
8.如权利要求7所述的便携式数据储存装置，其中该无线数据接口是高数据速率接口，适合传送和/或接收高于100Mbps数据速率的数据。
9.如权利要求7所述的便携式数据储存装置，其中该无线数据接口是超宽频带接口。
10.一种储存数据的方法，包括：
在高数据速率和/或超宽频带经由无线链路传送要储存的数据至便携式数据储存装置；
在该便携式数据储存装置接收该数据；
在该便携式数据储存装置的非易失性存储器中，储存该接收的数据；
该便携式数据储存装置的控制单元使该便携式数据储存装置操作于睡眠模式；以及
当操作于该睡眠模式时，决定是否经由指示存储器存取的要求的该无线链路接收数据，其中，该要求在预先定义的频率使用预先定义的数据型样被指示。
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