CN101951281A - 通信系统,通信方法和数据处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够实现各种近场通信的通信系统、通信方法和数据处理设备。NFC通信设备(1-3)具有下述两个特征:每个NFC通信设备能够按照两种通信模式进行通信;每个NFC通信设备能够以各种传送速率进行数据传输。所述两种通信模式由被动模式和主动模式组成。在被动模式下,例如在NFC通信设备(1、2)之间,NFC通信设备(1)通过调制它自己产生的电磁波,把数据传送给NFC通信设备(2),而NFC通信设备(2)通过对NFC通信设备(1)产生的电磁波进行负载调制,把数据传送给NFC通信设备(1)。另一方面,在主动模式下,NFC通信设备(1、2)中的任一都可通过调制它自己产生的电磁波,传输数据。本发明可被应用于,例如IC卡系统等。

Description

通信系统,通信方法和数据处理设备
本申请是于2004年8月17日提出的、题为“通信系统,通信方法和数据处理设备”的中国专利申请No.200380100238.1的分案申请。
技术领域
本发明涉及通信系统,通信方法和数据处理设备,更具体地说,涉及能够实现满足需要的各种短程通信的通信系统,通信方法和数据处理设备。
背景技术
例如,IC(集成电路)系统被广泛认为是实现短程通信的系统。在IC卡系统中,形成所谓的RF(射频)场,从而读取器/写入器(reader/writer)产生电磁波。当使IC卡接近读取器/写入器时,通过电磁感应向IC卡供电,IC卡在它和读取器/写入器之间实现数据传送(例如,参见日本未经审查的专利申请公开No.10-13312)。
目前实现的IC卡系统的规范包括称为类型A、类型B和类型C的IC卡系统规范。
类型A被用作Philips的MIFARE方法。对于从读取器/写入器到IC卡的数据传输,进行基于Miller的数据编码。对于从IC卡到读取器/写入器的数据传输,进行基于Manchester的数据编码。另外,就类型A来说,数据传送速率为106kbps(千位/秒)。
就类型B来说,对于从读取器/写入器到IC卡的数据传输,进行基于NRZ的数据编码,而对于从IC卡到读取器/写入器的数据传输,进行基于NRZ-L的数据编码。另外,在类型B中,数据传送速率为106kbps。
类型C被用作Sony公司(本申请人)的Felica方法。对于从读取器/写入器到IC卡的数据传输,进行基于Manchester的数据编码。在类型C中,数据传送速率为212kbps。
因此,当考虑传送速率时,类型A(或B)和C在传送速率方面不同。从而,难以在采用类型A或C的服务中使用基于另一类型的IC卡,因为用户会感到混淆。
另外,预计会出现能够实现例如424kbps和848kbps的数据传输的IC卡系统。这种情况下,需要实现与现有IC卡系统的兼容性。
另外,按照惯例,通过调制读取器/写入器产生的电磁波(与之对应的载波),读取器/写入器把数据传送给IC,通过对IC卡产生的电磁波(与之对应的载波)进行负载调制,IC卡把数据传送给读取器/写入器。从而,即使IC卡交换数据,也需要设置在它们之间的读取器/写入器。
但是,从现在开始,预计由IC卡本身产生电磁波并直接交换数据的需要将增大。
发明内容
鉴于上述情况,做出了本发明,本发明能够实现各种近场通信。
在本发明的通信系统中,第一和第二数据处理设备均包括:把载波调制到将以多种传送速率之一传送的数据信号的调制装置;和解调以多种传送速率之一传送的数据的信号的解调装置;在一项事务(transaction)中,在第一和第二数据处理设备之间使用的传送速率是可变的;作为通信模式,第一和第二数据处理设备均具有其中设备通过输出载波来传输数据的主动模式;和其中第一和第二数据处理设备中的一个数据处理设备通过输出载波来传输数据,而另一数据处理设备通过对所述一个数据处理设备输出的载波进行负载调制来传输数据的被动模式;并且利用主动模式和被动模式中的任意一种通信模式,执行数据传输,所述通信模式在至少一项事务过程中被保持。
本发明的通信方法包括:第一数据处理设备从至少一个第二数据处理设备中,选择作为通信方的目标设备的选择步骤;从多种传送速率中,确定供第一和第二数据处理设备的数据传输之用的传送速率的传送速率确定步骤;改变涉及第一数据处理设备和目标设备之间的通信的通信参数的改变步骤;通过由第一数据处理设备传送请求数据交换的命令,和由目标设备传送对所述命令的响应,在第一数据处理设备和目标设备之间交换数据的数据交换步骤;和释放被选为目标设备的第二数据处理设备的释放步骤;以及在两种通信模式之间,设置供第一数据处理设备和目标设备的数据传输之用的通信模式,所述两种通信模式由主动模式和被动模式组成,在所述主动模式中第一数据处理设备和目标设备本身输出载波,从而传送数据,在所述被动模式中第一数据处理设备本身输出载波,所述目标设备对第一数据处理设备输出的载波执行负载调制,从而传送数据。
在本发明的第一数据处理设备中,调制装置以多种传送速率传输数据,根据关于每种传送速率的数据传输回送的响应,识别通信方,另外,确定供与通信方的数据传输之用的传送速率。
在本发明的第二数据处理设备中,调制装置通过向通信方传送对在从通信方发送之后获得的命令的响应,执行与通信方的数据传输,解调装置以多种传送速率执行解调,并从多种传送速率中,确定能够被解调装置解调的数据的传送速率,作为供与通信方的数据传输之用的传送速率。
在本发明的通信系统中,载波被调制成将以多种传送速率之一传送的数据的信号,以多种传送速率之一传送的数据的信号被解调。在一项事务中,供在第一和第二数据处理设备之间使用的传送速率可被改变。作为通信模式,第一和第二数据处理设备均具有其中设备通过输出载波,从而传送数据的主动模式;和其中第一和第二数据处理设备中的一个数据处理设备通过输出载波,从而传送数据,而另一数据处理设备通过对所述一个数据处理设备输出的载波进行负载调制,传输数据的被动模式。通过利用主动模式和被动模式中的任意一种通信模式,传送数据,在至少一个事务内,通信模式被保持。
在本发明的通信方法中,第一数据处理设备从至少一个第二数据处理设备中选择一个目标设备,作为通信方,并在多种传送速率中,确定供第一和第二数据处理设备之间的数据传输之用的传送速率。另外,在涉及第一数据处理设备和目标设备之间的通信的通信参数被改变之后,第一数据处理设备传送请求数据交换的命令,目标设备传送对该命令的响应,从而在第一数据处理设备和目标设备之间实现数据交换。在两种通信模式之间,设置供第一数据处理设备和目标设备的数据传输之用的通信模式,所述两种通信模式由其中第一数据处理设备和目标设备自己输出载波,从而两个设备传送数据的主动模式,和其中第一数据处理设备自己输出载波,目标设备对第一数据处理设备输出的载波执行负载调制,从而两个设备传送数据的被动模式组成。
本发明的第一数据处理设备以多种传送速率传输数据,并根据关于以多种传送速率中的每种传送速率的数据传输回送的响应,识别通信方。另外,在多种传送速率中,确定供与通信方的数据传输之用的传送速率。
本发明的第二数据处理设备传送对在从通信方传送之后,解调装置获得的命令的响应,从而实现与通信方的数据传输。另外,执行以多种传送速率的解调,并且在多种传送速率中,能够被解调的数据的传送速率被确定为供与通信方的数据传输之用的传送速率。
附图说明
图1表示应用本发明的通信系统的一个实施例的结构。
图2图解说明被动模式。
图3图解说明主动模式。
图4是表示NFC通信设备1的例子的方框图。
图5是表示解调单元13的例子的方框图。
图6是表示调制单元19的例子的方框图。
图7是表示解调单元13的另一例子的方框图。
图8是表示解调单元13的又一例子的方框图。
图9是图解说明初始RFCA处理的计时图。
图10是图解说明主动RFCA处理的计时图。
图11图解说明SDD处理。
图12图解说明命令和响应的列表。
图13是图解说明NFC通信设备的过程的流程图。
图14是表示被动模式起始器过程的流程图。
图15是表示被动模式目标过程的流程图。
图16是表示主动模式起始器过程的流程图。
图17是表示主动模式目标过程的流程图。
图18是表示被动模式起始器通信过程的流程图。
图19是表示被动模式起始器通信过程的流程图。
图20是表示被动模式目标通信过程的流程图。
图21是表示主动模式起始器通信过程的流程图。
图22是表示主动模式起始器通信过程的流程图。
图23是表示主动模式目标通信过程的流程图。
图24是图解说明由NFC通信设备执行的公共初始化和SDD的流程图。
图25是图解说明起始器执行的初始化和SDD的流程图。
图26是图解说明主动模式下的初始化的计时图。
图27是图解说明被动模式下的激活协议的流程图。
图28是图解说明主动模式下的激活协议的流程图。
图29图解说明NFCIP-1协议命令和对命令的响应。
具体实施方式
下面参考附图,说明本发明的实施例。
图1表示应用本发明的通信系统的一个实施例的结构(该系统代表由逻辑连接的设备形成的主体,而不管设备的结构是否在单个机架之内)。
图1中,通信系统由三个NFC通信设备1、2和3组成。NFC通信设备1-3能够相互实现近场通信(NFC),所述近场通信以电磁感应为基础,并使用具有单一频率的载波。
这里,ISM(工业、科学、医疗)频带中的13.56MHz等可被用作NFC通信设备1-3使用的载波的频率。
另外,近场通信代表当通信设备之间的距离在几十厘米之内时,成为可能的通信,还包括被执行,以致通信设备(的机架)相互接触的通信。
在图1的通信系统中,NFC通信设备1-3中的至少一个必定可被用作读取器/写入器,在它们作为IC卡的情况下,另一个或另两个可被用作IC卡系统。诸如PDA(个人数字助理),PC(个人计算机),蜂窝电话机和笔之类通信系统可被用作NFC通信设备1-3。换句话说,NFC通信设备1-3是执行近场通信的设备,并不局限于IC卡系统中的IC卡和读取器/写入器。
NFC通信设备1-3具有两个特征,第一是能够实现两种通信模式的通信,第二是能够实现基于多种传送速率的数据传输。
所述两种通信模式由被动模式和主动模式组成。在注意NFC通信设备1-3中NFC通信设备1和2之间的被动模式通信的情况下,类似于现有技术的上述IC卡系统,NFC通信设备1和2之间的一个NFC通信设备,例如NFC通信设备1通过调制NFC通信设备1自己产生的电磁波(与之对应的载波),把数据传送给NFC通信设备2(另一NFC通信设备),NFC通信设备2通过对NFC通信设备1产生的电磁波(与之对应的载波)进行负载调制,把数据传送给NFC通信设备1。
另一方面,在主动模式下,NFC通信设备1和2中的任一设备通过调制该设备产生的电磁波(与之对应的载波),传输数据。
这里,当进行基于电磁感应的近场通信时,通过最初输出电磁波启动通信的设备,即,控制通信的设备被称为起始器(initiator)。按照起始器向另一通信方传送命令,所述另一通信方回送对所述命令的响应的形式,执行近场通信。回送对来自起始器的命令的响应的通信方被称为目标。
例如,当假定NFC通信设备1启动电磁波的输出,从而启动与NFC通信设备2的通信时,如图2和图3中所示,NFC通信设备1是起始器,NFC通信设备2是目标。
在被动模式下,如图2中所示,作为起始器的NFC通信设备1持续输出电磁波,并通过调制NFC通信设备1自己输出的电磁波,把数据传送给作为目标的NFC通信设备2。另外,通过对作为起始器的NFC通信设备1输出的电磁波进行负载调制,NFC通信设备2把数据传送给NFC通信设备1。
另一方面,在主动模式下,如图3中所示,当作为起始器的NFC通信设备1传送数据时,它自己启动电磁波的输出,并通过调制所述电磁波,把数据传送给作为目标的NFC通信设备2。在结束数据的传输之后,NFC通信设备1停止输出电磁波。当作为目标的NFC通信设备2自己传输数据时,它启动电磁波的输出,并通过调制所述电磁波,把数据传送给作为目标的NFC通信设备2。在结束数据的传输之后,NFC通信设备2停止输出电磁波。
后面说明NFC通信设备1-3能够以多种传送速率进行数据传输的第二特征。
虽然在图1中,三个NFC通信设备1-3构成通信系统,但是构成通信系统的NFC通信设备并不局限于三个,相反可以是两个,或者至少四个。另外,除了NFC通信设备之外,通信系统还可包括例如包括在相关领域的IC卡系统中的IC卡和读取器/写入器。
下面,图4表示图1中的NFC通信设备1的一个例子。由于图1中的其它NFC通信设备2和3在结构上和图4中的NFC通信设备1类似,因此省略对它们的说明。
天线11呈闭环线圈的形式,并根据在线圈中流动的电流的变化,输出电磁波。穿过作为天线11的线圈的磁通量的变化导致在天线11中流动的电流。
接收单元12接收在天线11中流动的电流,进行调谐和检测,并向解调单元13输出信号。解调单元13对从接收单元12供给的信号解调,并把解调信号供给解码单元14。解码单元14对从解调单元13供给的信号解码,例如Manchester代码等,并把通过解码获得的数据供给数据处理单元15。
数据处理单元15根据从解码单元14供给的数据,进行预定处理。另外,数据处理单元15把要传送给另一设备的数据供给编码单元16。
编码单元16把从数据处理单元15供给的数据编码成,例如Manchester代码,并把该代码供给选择单元17。
选择单元17选择调制单元19或者负载调制单元20,并把从编码单元供给的信号输出给选择的单元。
此时,在控制单元21的控制下,选择单元17选择调制单元19或负载调制单元20。当通信模式是被动模式,并且NFC通信设备1是目标时,控制单元21控制.选择单元17选择负载调制单元20。另外,当通信模式是主动模式时,或者当通信模式是被动模式,并且NFC通信设备1是起始器时,控制单元21控制选择单元17选择调制单元19。因此,当通信模式是被动模式,并且NFC通信设备1是目标时,编码单元16输出的信号通过选择单元17被供给负载调制单元20,在其它情况下,编码单元16输出的信号通过选择单元17被供给调制单元19。
电磁波输出单元18向天线供给电流,以便允许天线11辐射具有预定单一频率的载波(的电磁波)。根据从选择单元17供给的信号,市制单元19把载波调制成电磁波输出单元18向天线11供给的电流。这允许天线11根据数据处理单元15向编码单元16输出的数据,辐射载波调制电磁波。
负载调制单元20根据从选择单元17供给的信号,改变当外部观察作为天线11的线圈时获得的阻抗。当围绕天线11形成RF场(磁场),以致另一设备以载波形式输出电磁波时,当观察作为天线11的线圈时获得的阻抗改变,从而围绕天线11的RF场也改变。
这将根据从选择单元17供给的信号,调制作为另一设备输出的电磁波的载波,并把数据处理单元15输出给编码单元16的数据传送给输出电磁波的另一设备。
这里,例如,幅移键控(ASK)可被用作调制单元19和负载调制单元20中的调制方法。但是,调制单元19和负载调制单元20中的调制方法并不局限于ASK,相反可以采用PSK(相移键控),QAM(正交调幅)等。
幅度的调制因数并不局限于数字值,例如8%-30%,50%和100%,相反也可选择适当的值。
控制单元21控制构成NFC通信设备1的各个部件。电源单元22向构成NFC通信设备1的各个部件提供必需的电力。在图4中,表示控制单元21控制构成NFC通信设备1的各个部件的线路表示法,和表示负载电路22向NFC通信设备1供电的线路表示法使图4变得复杂。因此,省略了这些线路表示法。
虽然,在上面的情况下,解码单元14和编码单元16能够处理在上述类型C中采用的Manchester代码,但是解码单元14和编码单元16能够有选择地不仅处理Manchester代码,而且处理一种以上代码(例如在类型A中采用的修改后的Miller代码和在类型C中采用的NRZ)之一。
下面,图5表示图4中的解调单元14的一个例子。
图5中,解调单元13包括一个选择单元31,N个解调单元321-32N,这里N为2或更大,和一个选择单元33。
在控制单元21(图4)的控制下,选择单元31从N个解调单元321-32N中选择一个解调单元32n(n=1,2,...,N),并把接收单元12输出的信号供给选择的解调单元32n
解调单元32n解调以第n个传送速率传输的信号,并把解调后的信号供给选择单元33。这里,解调单元32n和解调单元32n′(n≠n′)解调以不同传送速率传输的信号。因此,图5中的解调单元13能够解调以从第一种到第N种的N种传送速率传送的信号。例如,如上所述的106kpbs,212kbps,424kbps,848kbps等可被用作所述N种传送速率。换句话说,N种传送速率可包括,例如,已用于诸如现有IC卡系统之类近场通信的传送速率,和其它传送速率。
在控制单元21的控制下,选择单元33从N个解调单元321-32N中选择一个解调单元32n,并把在解调单元32n中获得的解调输出提供给解码单元14。
在具有上述结构的解调单元13中,控制单元21(图4)控制选择单元31顺序选择N个解调单元321-32N,从而控制每个解调单元321-32N对通过选择单元31,从接收单元12供给的信号解调。控制单元21识别已成功完成通过选择单元31,从接收单元12供给的信号的标准解调的解调单元32n,并控制选择单元33选择该解调单元32n的输出。在控制单元21的控制下,选择单元33选择该解调单元32n,从而在该解调单元32n中获得的标准解调输出被提供给解码单元14。
因此,解调单元13能够解调以N种传送速率中的任意一种传送速率传输的信号。
当有当解调单元321-32N已成功完成标准解调时,它们才能输出解调后的输出,如果它们未能完成标准解调,那么它们不能输出任何内容(例如,它们具有高阻抗)。这种情况下,选择单元33可把解调单元321-32N的全部输出的逻辑和输出给解码单元14。
下面,图6表示图4中的调制单元19的一个例子。
图6中,调制单元19包括一个选择单元41,N个调制单元421-42N,这里N为2或更大,和一个选择单元43。
在控制单元21(图4)的控制下,选择单元41从N个调制单元421-42N中选择一个调制单元42n(n=1,2,...,N),并把选择单元17输出的信号供给选择的调制单元42n
根据从选择单元41供给的信号,调制单元42n调制载波(它是在通过选择单元43之后,在天线11中流动的电流),从而能够以第n种传送速率进行数据传输。
此时,调制单元42n和调制单元42n′(n≠n′)以不同传送速率调制载波。因此,图6中的调制单元19能够以从第一种到第N种的N种传送速率传送信号。和图5中的解调单元13能够进行解调的那些传送速率相同的传送速率可被用作所述N种传送速率。
在控制单元21的控制下,选择单元43从N个调制单元421-42N中选择和选择单元41选择的相同调制单元42n,并使选择的调制单元42n和天线11电连接。
在具有上述结构的调制单元19中,控制单元21(图4)控制选择单元41顺序选择N个调制单元421-42N,从而控制每个调制单元421-42N根据从选择单元41供给的信号,调制载波(它是在通过选择单元43之后,在天线11中流动的电流)。
因此,调制单元19能够通过调制载波,传送数据,以致能够以N种传送速率中的任意一种速率传送数据。
由于图4中的负载调制单元20在结构上和图6中的调制单元19类似,因此省略对其的说明。
如上所述,NFC通信设备1-3能够调制载波,从而产生以N种传送速率之一传输的数据信号,并且能够调解以N种传送速率之一传送的数据信号。所述N种传送速率可包括,例如,如上所述已用于诸如现有IC卡系统(Felica方法等)之类近场通信的传送速率,以及其它传送速率。因此,在NFC通信设备1-3中,一个NFC通信设备能够以N种传送速率中的任意传送速率,与另一NFC通信设备交换数据。此外,根据NFC通信设备1-3,甚至能够以IC卡或读取器/写入器采用的传送速率,在包括在现有IC卡系统中的IC卡和读取器/写入器之间交换数据。
从而,即使NFC通信设备1-3被引入采用现有近场通信的服务中,用户也不会感到混淆。于是,能够容易地实现所述引入。另外,NFC通信设备1-3甚至能够被容易地引入采用预计在未来出现的高数据速率近场通信的服务中,同时实现与现有近场通信的共存。
另外,NFC通信设备1-3不仅能够按照在常规近场通信中采用的被动模式,而且能够按照其中它们通过输出电磁波传输数据的主动模式,进行数据传输。从而,即使不使用诸如读取器/写入器之类另一设备,也能直接进行数据的交换。
下面,图7表示图4中的解调单元13的另一例子。图7中,对图5中的部分对应的部分用相同的附图标记表示,并且如果需要,则省略对它们的说明。具体地说,图7中的解调单元13基本上类似于图5中的解调单元13,除了未设置选择单元31之外。
换句话说,在图7中的实施例中,接收单元12输出的信号被同时提供给解调单元321-32N,来自接收单元12的信号同时被解调单元321-32N解调。控制单元21识别已成功完成来自接收单元12的信号的标准解调的解调单元32n,并控制选择单元33,以致该解调单元32n进行输出。在控制单元21的控制下,选择单元33选择该解调单元32n,从而该解调单元32n正常解调的输出被提供给解码单元14。
在图7中的实施例中,要求解调单元321-32N总是进行解调操作。相反,在图5的实施例中,在解调单元321-32N中,只有选择单元31选择的一个解调单元能够执行解调操作,其它解调单元能够停止它们的操作。因此,从节约设备能耗的观点来看,图5中的结构比图7中的结构更有利。另一方面,从获得标准解调结果的观点来看,力7中的结构比图5中的结构更有利。
下面,说明图4中的解调单元13的另一例子。
图8中,解调单元13包括可变速率解调单元51和速率检测单元52。
可变速率解调单元51对作为具有和来自速率检测单元52的指令相符的传送速率的信号,从接收单元12供给的信号进行解调,并把解调结果提供给解码单元14。速率检测单元52检测从接收单元12供给的信号的传送速率,并指令可变速率解调单元51解调具有该传送速率的信号。
在具有上述结构的解调单元51中,接收单元12输出的信号被供给可变速率解调单元51和速率检测单元52。速率检测单元52检测从接收单元12供给的信号的传送速率是从第一种到第N种的N种传送速率中的哪一种,并指令可变速率解调单元51解调具有检测的传送速率的信号。可变速率解调单元51对作为具有和来自速率检测单元52的指令相符的传送速率的信号,从接收单元12供给的信号进行解调,并把解调结果提供给解码单元14。
随后,每人NFC通信设备1-3能够变成通过最初输出电磁波,启动通信的起始器。在主动模式下,即使它们变成起始器或目标,NFC通信设备1-3仍然自己输出电磁波。
于是,当NFC通信设备1-3彼此邻近,并且在它们之中,至少两个设备输出电磁波时,发生冲突,从而不能进行通信。
因此,每个NFC通信设备1-3检测来自另一设备的电磁波(由其导致的RF场)的存在。只有当电磁波不存在时,NFC通信设备才能发起电磁波。这能够防止冲突。这里,检测来自另一设备的电磁波的存在,并且只有当电磁波不存在时,才开始输出电磁波的处理被称为用于避免冲突的RFCA(RF冲突避免)处理。
RFCA处理包括两种类型,由将变成起始器的NFC通信设备(图1中的NFC通信设备1-3中的一个或多个)最初执行的初始RFCA处理,和由一个NFC通信设备在主动模式通信过程中执行的,每当该NFC通信设备启动电磁波的输出时,启动电磁波的输出的响应RFCA处理。在设备启动电磁波的输出之前,该设备检测另一设备产生的电磁波的存在,并且只有当电磁波不存在时,该设备才启动电磁波的输出的方面,初始RFCA处理和响应RFCA处理彼此相同。但是,在诸如从不检测另一设备产生的电磁波的存在的状态,到必须启动电磁波的输出的计时的时间之类的方面,初始RFCA处理和响应RFCA处理彼此不同。
因此,参考图9说明初始RFCA处理。
图9表示其中由初始RFCA处理启动电磁波的输出的电磁波。图9(类似于后面说明的图10)中,水平轴表示时间,垂直轴表示NFC通信设备输出的电磁波的水平。
将变成起始器的NFC通信设备始终检测由另一设备产生的电磁波。当在时间TIDT+n×TRFW期间未连续检测到另一设备产生的电磁波时,该设备启动电磁波的输出,并在从输出电磁波以来至少过去时间TIRFG之后,开始数据(包括命令)的传输(发送请求)。
这里,TIDT+n×TRFW中的TIDT被称为初始延迟时间。当载波的频率由fc代表时,采用大于4096/fc的值。n是不小于0并且不大于3的整数,并且通过利用随机数产生。TRFW被称为RF等待时间,例如采用512/fc。时间TIRFG被称为初始保护时间,例如采用大于5ms的值。
通过对其间必须不检测到电磁波的时间TIDT+n×TRFW应用作为随机数的n,实现多个NFC通信设备可在相同计时启动电磁波的输出的可能性。
当NFC通信设备使用初始RFCA处理启动电磁波的输出时,该NFC通信设备变成起始器。随后,当主动模式被设置成通信模式时,变成起始器的NFC通信设备终止它自己的数据传输,随后终止电磁波的输出。另一方面,当被动模式被设置成通信模式时,变成起始器的NFC通信设备仍然继续由初始RFCA处理启动的电磁波的输出,直到它结束与目标的通信为止。
下面,图10表示其中由响应RFCA处理启动电磁波输出的电磁波。
将按照主动模式输出电磁波的NFC通信设备检测另一设备导致的电磁波。当在时间TADT+n×TRFW期间未连续检测到另一设备导致的电磁波时,该NFC通信设备启动电磁波的输出,并在从输出电磁波以来至少过去时间TARFG之后,开始数据(包括命令)的传输(发送响应)。
这里,n和TADT+n×TRFW中的TRFW与图9中的初始RFCA处理中的n和TRFW相同。另外,TADT+n×TRFW中的TADT被称为主动延迟时间,例如采用不小于768/fc并且不大于2559/fc的值。时间TARFG被称为主动保护时间,例如采用大于1024/fc的值。
根据图9和图10显然可看出,为了利用初始RFCA处理启动电磁波的输出,那么在初始延迟时间TIDT中,必须不存在电磁波。为了利用响应RFCA处理启动电磁波的输出,那么至少在主动延迟时间TADT中,必须不存在电磁波。
初始延迟时间TIDT是大于4096/fc的值,而主动延迟时间TADT是不小于768/fc并且不大于2559/fc的值。从而,当某一NFC通信设备将变成起始器时,和在按照主动模式通信下,输出电磁波的情况相比,持续更长时间要求不存在电磁波的状态。相反,当NFC通信设备将按照主动模式通信输出电磁波时,在发生电磁波不存在的状态之后,该NFC通信设备必须输出电磁波,而不必经历和变成起始器的情况相比那么长的时间。这是因为下述原因。换句话说,当NVF通信设备按照主动模式进行通信时,一个NFC通信设备通过自己输出电磁波,传输数据,并且随后停止输出电磁波。其它NFC通信设备启动电磁波的输出并传输数据。从而,在按照主动模式的通信中,任一NFC通信设备都可停止输出电磁波。因此,当某一NFC通信设备将变成起始器时,为了确认在该NFC通信设备周围,未正在进行任何主动模式通信,必须持续足够的时间,确认在将变成起始器的NFC通信设备周围,另一设备没有输出任何电磁波。
相反,在主动模式下,如下所述,起始器输出电磁波,从而数据被传送给目标。在起始器停止输出电磁波之后,目标启动电磁波的输出,从而数据被传送给目标。
之后,在目标停止输出电磁波之后,起始器启动电磁波的输出,从而数据被传送给起始器。随后,在起始器和目标之间类似地交换数据。
于是,当在按照主动模式相互通信的起始器和目标周围,存在将变成起始器的NFC通信设备时,如果在按照主动模式相互通信的起始器和目标中的一个停止输出电磁波之后,在另一个启动电磁波的输出之前,存在较长的时间,那么在该段时间内不存在任何电磁波。从而,将变成起始器的NFC通信设备利用初始RFCA处理,启动电磁波的输出。这种情况下,已执行的主动模式通信被阻碍。
因此,在主动模式通信中执行的响应RFCA处理中,在发生不存在电磁波的状态之后,必须较快输出电磁波。
随后,如同参考图9所述那样,将变成起始器的NFC通信设备利用初始RFCA处理启动电磁波的输出,随后传送数据。将变成起始器的NFC通信设备通过启动电磁波的输出,变成起始器,位于与起始器邻近位置的NFC通信设备变成目标。对于起始器来说,为了与目标交换数据,必须识别交换数据的目标。因此,在利用初始RFCA处理启动电磁波的输出之后,起始器向存在于邻近起始器的某一位置的至少一个目标请求NFCID(NFC标识),作为识别每个目标的信息。响应来自起始器的请求,存在于邻近起始器的位置的目标向起始器传送识别它自己的NFCID。
起始器根据如上所述从目标传送的NFCID,识别目标,并与识别的目标交换数据。起始器根据目标的NFCID,识别存在于起始器周围(位于邻近起始器的某一位置)的目标的处理被称为SDD(单个设备检测)处理。
在SDD处理中,起始器请求目标的NFCID,执行所述请求,以致起始器传送称为轮询请求帧的帧。当收到轮询请求帧时,目标确定基于随机数的NFCID,并传送NFCID位于其中的帧,该帧被称为轮询响应帧。通过接收从目标传送的轮询响应帧,起始器识别目标的NFCID。
另外,当起始器向其周围的目标请求NFCID时,如果在起始器周围存在一个以上的目标,那么所述一个以上的目标中的两个或多个目标可能同时传送它们的NFCID。这种情况下,从所述两个或多个目标传送的NFCID相互冲突,以致起始器不能识别冲突的NFCID。
因此,借助利用时隙,以便尽可能避免NFCID的冲突的方法,进行SDD处理。
换句话说,图11表示借助利用时隙执行的SDD处理序列。在图11中,假定在起始器周围,存在五个目标#1,#2,#3,#4和#5。
在SDD处理中,起始器传送轮询响应帧。在完成传输之后,设置间隔预定时间TS的时隙。时间Td被设置成,例如512×64/fc,作为时隙间隔的时间TS被设置成,例如256×64/fc。另外,从时间上在先的时隙开始,从0开始顺序对时隙(整数)编号,从而识别这些时隙。
虽然图11表示四个时隙#0,#1,#2和#3,不过可设置多达16个时隙。关于某一轮询响应帧设置的时隙的数目TSN由起始器指定,并按照包括在轮询响应帧中的形式,被传送给目标。
目标接收从起始器传送的轮询响应帧,识别时隙的数目TSN。目标使用随机数产生在不小于0到TSN-1范围中的整数R,并在依据整数R确定的时隙#R的时刻,传送其NFCID位于其中的轮询响应帧。
如上所述,根据随机数,目标确定用作传送轮询响应帧的计时的时隙。从而,目标传送轮询响应帧的的计时发生变化。这能够尽可能地避免多个目标传送的轮询响应帧的冲突。
即使每个目标根据随机数确定作为传送轮询响应帧的计时的时隙,其间目标传送轮询响应帧的时隙也彼此相符。这会导致轮询响应帧的冲突。在图11的实施例中,目标#4的轮询响应帧在时隙#0中传送,目标#1和#3的轮询响应帧在时隙#1中传送,目标#5的轮询响应帧在时隙#2中传送,并且目标#3的轮询响应帧被传送,从而发生目标#1和#3之间的冲突。
这种情况下,起始器不能正常接收其间发生冲突的目标#1和#3的轮询响应帧。因此,起始器再次传送轮询请求帧。这请求目标#1和#3传送它们的NFCID位于其中的轮询响应帧。随后,在起始器识别出在其周围的目标#1-#5的所有NFCID之前,反复执行起始器的轮询帧的传输,和目标的轮询响应帧的传输。
在起始器再次传送轮询请求帧的情况下,所有目标#1-#5能够回送轮询响应帧,存在两个轮询响应帧可能相互冲突的可能性。因此,在每个目标收到来自起始器的轮询请求帧之后,未隔多少时间,目标再次收到轮询请求帧的情况下,目标能够忽略该轮询请求帧。但是,这种情况下,在图11中的实施例中,关于其中对于最初传送的轮询请求帧,发生轮询响应冲突的目标#1和#3,起始器不能识别#1和#3的NFCID。从而,在目标#1和#3之间,不能进行数据交换。
因此,其中正常接收它们的轮询响应帧,并且能够识别它们的NFCID的目标#2、#4和#5被暂时排除在其间进行通信的各方之外,从而不能回送作为对轮询请求帧的响应的轮询响应帧。这种情况下,回送对起始器重新发送的轮询请求帧的轮询响应帧的那些目标只是不能通过初始轮询请求帧的传输,识别出其NFCID的目标#1和#3。于是,这种情况下,在降低轮询响应帧相互冲突的可能性的同时,能够识别出目标#1-#5的全部NFCID。
另外在这里,当如上所述收到轮询请求帧时,目标根据随机数确定(产生)其NFCID。因此,具有存在于其中的相同NFCID的轮询响应帧可从不同的目标被传送给起始器。当起始器在不同的时隙中,接收具有存在于其中的相同NFCID的轮询响应帧时,类似于轮询响应帧相互冲突的情况,起始器可重新传送轮询请求帧。
如上所述,根据NFC通信设备,即使在构成现有IC卡系统的IC卡和读取器/写入器之间,也能够以IC卡和读取器/写入器采用的传送速率交换数据。当目标是现有IC卡系统中的IC卡时,按照下述方式进行SDD处理。
具体地说,起始器利用初始RFCA处理启动电磁波的输出,作为目标的IC卡从电磁波获得能量,并启动处理。换句话说,这种情况下,目标由起始器输出的电磁波产生工作能量,因为它是现有IC卡系统中的IC卡。
在获得能量并且能够工作之后,目标准备好在最多2秒的时间内,接收轮询请求帧,并等待将从起始器传送的轮询请求帧。
另外,起始器能够传送轮询请求帧,而不管在目标中是否完成接收轮询请求帧的准备。
当目标收到来自起始器的轮询请求帧时,如上所述,它在预定时隙的计时,向起始器传送轮询响应帧。当起始器成功收到来自目标的轮询响应帧时,如上所述,它识别目标的NFCID。另外,当起始器未能正常接收来自目标的轮询响应帧时,它能够重发轮询请求帧。
这种情况下,由于它是现有IC卡系统中的IC卡,因此目标由起始器输出的电磁波产生工作能量。因此,起始器持续借助初始RFCA处理启动的电磁波输出,直到与目标的通信完全结束为止。
随后,根据NFC通信设备,进行通信,以致起始器向目标传送命令,目标传送(回送)对来自起始器的命令的响应。
因此,图12表示起始器传送给目标的命令,和目标传送给起始器的响应。
在图12中,具有在下划线(_)之后的字符REQ的那些附图标记代表命令,具有在下划线(_)之后的字符RES的那些附图标记代表响应。在图12中的实施例中,存在6种命令,ATR_REQ、WUP_REQ、PSL_REQ、DEP_REQ、DSL_REQ和RLS_REQ。类似于这些命令,同样存在6种响应,ATR_RES、WUP_RES、PSL_RES、DEP_RES、DSL_RES和RLS_RES。如上所述,起始器把命令(请求)传送给目标,目标把对命令的响应传送给起始器。因此,命令由起始器传送,响应由目标传送。
命令ATR_REQ是起始器把其属性(规范)通知目标的命令,并且当起始器请求目标的属性时,被传送给目标。这里,起始器或目标的属性包括可被起始器或目标传送或接收的数据的传送速率。在命令ATR_REQ中,除了起始器的属性之外,还存在识别起始器的NFCID,目标通过接收ATR_REQ,识别起始器的属性和NFCID。
当目标收到命令ATR_REQ时,响应ATR_RES作为对命令ATR_REQ的响应,被传送给起始器。在响应ATR_RES中,存在目标的属性,NFCID等。
作为位于命令ATR_REQ和响应ATR_RES中的属性的传送速率信息可包括可被起始器和目标传送和接收的数据项的所有传送速率。这种情况下,通过在起始器和目标之间一次交换命令ATR_REQ和响应ATR_RES,起始器能够识别目标能够进行传输和接收的传送速率,目标也能够识别起始器能够进行传输和接收的传送速率。
当起始器选择它将与之通信的目标时,传送命令WUP_REQ。具体地说,通过从起始器向目标传送后面说明的命令DSL_REQ,目标可被设置成处于取决选定状态(禁止相对于起始器的数据的传输(响应)的状态)。在释放取决选定状态,并把目标设置成处于能够向起始器传送数据的状态的情况下,传送命令WUP_REQ。在命令WUP_REQ中,存在其取决选定状态将被释放的目标的NFCID。在接收命令WUP_REQ的目标中,由位于接收的命令WUP_REQ中的NFCID识别的一个目标释放其取决选定状态。
在接收命令WUP_REQ的目标中,当由位于接收的命令WUP_REQ中的NFCID识别的目标释放其取决选定状态时,作为对命令WUP_REQ的响应,传送响应WUP_RES。
当起始器改变关于与目标的通信的通信参数时,传送命令PSL_REQ。这里,通信参数包括,例如在起始器和目标之间交换的数据的传送速率。
命令PSL_REQ包括位于其中的改变后的通信参数,并从起始器被传送给目标。目标接收命令PSL_REQ,并根据位于该命令中的通信参数,改变其通信参数。目标还传送对命令PSL_REQ的响应PSL_RES。
当起始器进行数据(所谓的真实数据)的传输和接收(与目标的数据交换)时,传送命令DEP_REQ。在该命令中,存在要传送给目标的数据。作为对命令DEP_REQ的响应,传送响应DEP_RES。在该命令中,存在要传送给起始器的数据。因此,命令DEP_REQ把数据从起始器传送给目标,对命令DEP_REQ的响应DEP_RES把数据从目标传送给起始器。
当起始器把目标设置成处于取消选定状态时,传送命令DSL_REQ。接收命令DSL_REQ的目标在进入取消选定状态之前,传送对命令DSL_REQ的响应DSL_RES,随后对除命令WUP_REQ之外的其它命令,变得不敏感(开始不回送任何响应)。
当起始器完全终止与目标的通信时,传送命令RLS_REQ。接收命令RLS_REQ的目标传送对命令RLS_REQ的响应RLS_REQ,并完全终止与起始器的通信。
这里,在把某一目标排除在与起始器通信的各方之外这方面,命令DSL_REQ和RLS_REQ具有共同之处。但是,借助命令WUP_REQ,命令DSL_REQ排除的目标被设置成能够重新与起始器通信,而命令RLS_REQ排除的目标不能与起始器通信,除非执行与起始器的上述轮询请求帧和轮询响应帧的交换。在这一点,命令DSL_REQ和RLS_REQ彼此不同。
在传送层中执行命令和响应的交换。
下面,参考图13中的流程图,说明NFC通信设备的通信过程。
当启动通信时,在步骤S1中,NFC通信设备确定是否检测到由另一设备产生的电磁波。
此时,在该NFC通信设备(图4)中,接收单元12监视接收单元12输出给解调单元13的信号的电平。在步骤S1中,根据该电平,确定是否检测到由另一设备产生的电磁波。
如果该过程在步骤S1中确定未检测到由另一设备产生的电磁波,那么它进入步骤S2。NFC通信设备把其通信模式设置成被动模式或主动模式,并执行被动模式下的起始器过程或主动模式下的起始器过程,后面说明。在结束起始器过程之后,设备返回步骤S1,随后重复类似的处理。
这里,在步骤S2中,NFC通信设备的通信模式可被设置成被动模式或主动模式。但是,当目标只能是被动模式目标,例如现有IC卡系统中的IC卡时,那么在步骤S2中,NFC通信设备需要把其通信模式设置成被动模式,并执行被动模式下的起始器过程。
另一方面,如果确定检测到由另一设备产生的电磁波,即,当在该NFC通信设备周围,检测到由另一设备产生的电磁波,那么NFC通信设备进入步骤S3,确定是否连续检测到在步骤S1中检测到的电磁波。
如果NFC通信设备在步骤S3中确定连续检测到电磁波,那么它进入步骤S4,把其通信模式设置成被动模式,并执行被动模式下的目标过程,后面说明。换句话说,电磁波的连续检测是其中邻近该NFC通信设备的另一设备是处于被动模式下的起始器,并连续输出电磁波(其中电磁波的输出由初始RFCA处理启动),以致该NFC通信设备变成被动模式下的目标,并执行处理的情况。在结束该处理之后,NFC通信设备返回步骤S1,随后重复类似的处理。
另外,如果NFC通信设备在步骤S3中确定未连续检测到电磁波,那么它进入步骤S5,NFC通信设备把其通信模式设置成主动模式,并执行主动模式下的目标过程,后面说明。
换句话说,电磁波的未连续检测是其中邻近NFC通信设备的另一设备变成主动模式下的起始器,并借助初始RFCA处理启动电磁波的输出,随后停止输出电磁波的情况。因此,该NFC通信设备变成主动模式下的目标,并执行处理。在结束该处理之后,NFC通信设备返回步骤S1,随后重复类似的处理。
下面,参考图14中的流程图,说明NFC通信设备的被动模式起始器过程。
在被动模式起始器过程中,首先,在步骤S11中,NFC通信设备启动电磁波的输出。当在上面的图13中的步骤S1中未检测到电磁波时,执行被动模式起始器过程中的步骤S11。换句话说,当在图13中的步骤S1中未检测到电磁波时,NFC通信设备在步骤S11中启动电磁波的输出。因此,步骤S1和S11中的处理对应于前面描述的初始RFCA处理。
之后,进入步骤S12,在进入步骤S13之前,NFC通信设备把传输速率代表变量n设置成为1的初始值。在步骤S13中,NFC通信设备以第n种传送速率(如果需要,下面也称为第n速率)传输轮询请求帧,并进入步骤S14。在步骤S14中,NFC通信设备确定轮询响应帧是否以第n速率从另一设备被传送。
在步骤S14中,当确定未从另一设备传送轮询响应帧时,即,例如当邻近NFC通信设备的另一设备不能以第n速率进行通信,并且未回送响应以第n速率传送的轮询请求帧的轮询响应帧时,NFC通信设备跳过步骤S15-S17,进入步骤S18。
另外,在步骤S14中,当确定已从另一设备以第n速率传送轮询响应帧时,即,例如当邻近NFC通信设备的另一设备能够以第n速率进行通信,并且回送响应以第n速率传送的轮询请求帧的轮询响应帧时,NFC通信设备进入步骤S15,在所述回送轮询响应帧的另一设备作为目标的情况下,识别被动模式下的目标的NFCID,并识别能够以第n速率通信的目标。
这里,在步骤S15中,NFC通信设备识别出被动模式目标的NFCID和能够以第n速率通信的目标之后,它(暂时)确定它和目标之间的传送速率是第n速率,并以第n速率执行与目标的通信,除非传送速率被命令PSL_REQ改变。
之后,进入步骤S16,NFC通信设备以第n速率把命令DSL_REQ传送给和在步骤S15中识别的NFCID对应的目标(被动模式目标)。之后,把目标设置成处于取消选定状态,以致目标不响应随后传送的轮询请求帧,NFC通信设备进入步骤S17。
在步骤S17中,NFC通信设备从由命令DSL_REQ设置成取消选定状态的目标接收关于在步骤S16中传送的命令DSL_REQ回送的响应DSL_RES,并进入步骤S18。
在步骤S18中,NFC通信设备确定自从在步骤S13中,以第n速率传输轮询请求帧以来,是否已过去预定时间。这里,步骤S18中的预定时间可以是等于或大于0的时间。
如果NFC通信设备在步骤S18中确定自从在步骤S13中,以第n速率传输轮询请求帧以来,还未过去预定的时间,那么它返回步骤S13,并反复执行步骤S13-S18中的处理。
在该过程中,步骤S13-S18中的处理被反复执行,从而NFC通信设备能够由以如图11中所示的不同时隙中的各种计时传送的轮询响应帧。
另一方面,如果NFC通信设备在步骤S18中确定自从在步骤S13中,以第n速率传输轮询请求帧以来,已过去预定的时间,那么它进入步骤S19,并确定变量n是否等于其最大值N。如果NFC通信设备确定变量n不等于最大值N,即,当变量n小于最大值N时,它进入步骤S20,在返回步骤S13之前,允许变量n被加1。随后,反复执行步骤S13-S20中的处理。
这里,步骤S13-S20中的处理被反复执行,从而NFC通信设备以N种传送速率传输轮询请求帧,并接收以传送速率回送的轮询响应帧。
另一方面,如果NFC通信设备在步骤S19中确定变量n等于最大值N,即,当NFC通信设备以N种传送速率传送轮询请求帧,并接收以传送速率回送的轮询响应帧时,它进入步骤S21,并且作为被动模式起始器,执行其通信过程(被动模式起始器通信过程)。这种被动模式通信过程在后面说明。
在被动模式通信过程结束之后,NFC通信设备从步骤S21进入步骤S22,并停止输出在步骤S11中启动其输出的电磁波,从而该过程结束。
下面,参考图15说明NFC通信设备的被动模式目标过程。
在被动模式目标过程中,首先,在步骤S31中,NFC通信设备把代表传送速率的变量n设置成为1的初始值,并进入步骤S32。在步骤S32中,NFC通信设备确定是否已从作为被动模式起始器的另一设备,以第n速率传送轮询请求帧。
如果在步骤S32中,NFC通信设备确定没有从被动模式起始器传送轮询请求帧,即,当邻近该NFC通信设备的另一设备不能以第n速率进行通信,从而不能以第n速率传送轮询请求帧时,它进入步骤S33,NFC通信设备确定变量n是否等于其最大值N。如果在步骤S33中,该NFC通信设备确定变量n不等于最大值N,即,当变量n小于最大值N时,它进入步骤S34,并在返回步骤S32之前,允许变量n被加1。随后,反复执行步骤S32-S34中的处理。
另一方面,如果在步骤S33中,该NFC确定变量n等于最大值N,那么它返回步骤S1,随后重复步骤S31-S34中的处理。换句话说,在该过程中,在能够收到以N种传送速率中任一传送速率传送的轮询请求帧之前,反复执行步骤S31-S34中的处理。
如果在步骤S32中,确定已从被动模式起始器传送了轮询请求帧,即,当NFC通信设备以第n速率正常接收轮询请求帧时,它进入步骤S35,该NFC通信设备确定起始器之间的传送速率是第n速率,并在进入步骤S36之前,根据随机数产生其NFCID。在步骤S36中,NFC通信设备以第n速率传送其NFCID位于其中的轮询响应帧,并进入步骤S37。
这里,在步骤S36中,NFC通信设备以第n速率传送轮询响应帧之后,它以第n速率进行通信,除非它被指令改变该传送速率,例如从被动模式起始器传送命令PSL_REQ。
在步骤S37中,NFC通信设备确定是否从被动模式起始器传送了命令DSL_REQ,如果确定未传送该命令,那么它返回步骤S37,并等待从被动模式起始器传送命令DSL_REQ。
另外,当在步骤S37中,确定已从被动模式起始器传送了命令DSL_REQ,即,当NFC通信设备收到命令DSL_REQ时,该NFC通信设备进入步骤S38。它传送对命令DSL_REQ的响应DLS_RES,并在进入步骤S39之前进入取消选定状态。
在步骤S39中,NFC通信设备作为被动模式目标,执行其通信过程(被动模式目标通信过程)。在它结束被动模式目标通信过程之后,该过程结束。被动模式目标通信过程后面说明。
下面,参考图16中的流程图,说明NFC通信设备的主动模式起始器过程。
在主动模式起始器过程中,在每个步骤S51-S61中,执行和图14中的被动模式起始器过程中的每个步骤S11-S21类似的处理。在图14的被动模式起始器过程中,在该过程结束之前,NFC通信设备持续输出电磁波。主动模式起始器过程的区别在于只有当NFC通信设备传送数据时,它才输出电磁波。
换句话说,在步骤S51中,NFC通信设备启动电磁波的输出。当在图13中的步骤S1中,未检测到电磁波时,执行主动模式起始器过程中的步骤S51。具体地说,在图13中的步骤S1中,当未检测到电磁波时,NFC通信设备在步骤S51中启动电磁波的输出。因此,步骤S1和S51中的处理对应于上面的初始RFCA处理。
之后,进入步骤S52,NFC通信设备把代表传送速率的变量n设置成为1的初始值,并进入步骤S53。在步骤S53中,NFC通信设备以第n速率传送轮询请求帧,并停止输出电磁波(如果需要,下面也称为执行RF-关闭过程),并进入步骤S54。
这里,在步骤S53中,在传送轮询请求帧之前,NFC通信设备使用上述主动RFCA处理启动电磁波的输出。但是,当变量n是为1的初始值时,不必执行主动RFCA处理,因为电磁波的输出已由和步骤S1和S51中的处理对应的初始RFCA处理启动。
在步骤S54中,NFC通信设备确定是否从另一设备,以第n速率传送了轮询响应帧。
当在步骤S54中,确定未从另一设备传送轮询响应帧,即,例如当邻近NFC通信设备的另一设备不能以第n速率进行通信,并且未回送对以第n速率传送的轮询请求帧的轮询响应帧时,NFC通信设备跳过步骤S55-S57,进入步骤S58。
另外,当在步骤S54中确定已从另一设备以第n速率传送了轮询响应帧时,即,例如当邻近NFC通信设备的另一设备不能以第n速率进行通信,并且回送对以第n速率传送的轮询请求帧的轮询响应帧时,NFC通信设备进入步骤S55。NFC通信设备把回送轮询响应帧的其它设备看作主动模式目标,根据位于轮询响应帧中的NFCID,识别目标的NFCID,并识别能够以第n速率通信的目标。
当在步骤S55中,NFC通信设备识别出主动模式目标的NFCID和能够以第n速率通信的目标时,它确定它和目标之间的传送速率是第n速率,并以第n速率执行与目标的通信,除非命令PSL_REQ改变传送速率。
之后,进入步骤S56,NFC通信设备借助主动RFCA处理启动电磁波的输出,并以第n速率把命令DSL_REQ传送给具有在步骤S55中识别的NFCID的目标(主动模式目标)。这把目标设置成处于不响应随后传送的轮询响应帧的取消选定状态。之后,NFC通信设备执行RF关闭处理,并从步骤S56进入S57。
在步骤S57中,NFC通信设备从由命令DSL_REQ设置成取消选定状态的目标,接收关于在步骤S56中传送的命令DSL_REQ回送的响应DSL_RES,并进入步骤S58。
在步骤S58中,NFC通信设备确定自从在步骤S53中,以第n速率传送轮询请求帧以来,是否已过去预定时间。
当在步骤S58中确定自从在步骤S53中,以第n速率传送轮询请求帧以来,还未过去预定的时间,那么过程返回步骤S53。随后,重复执行步骤S53-S58中的处理。
另一方面,当在步骤S58中确定自从在步骤S53中,以第n速率传送轮询请求帧以来,已过去预定的时间,那么NFC通信设备进入步骤S59,并确定变量n是否等于其最大值N。当在步骤S59中,确定变量n不等于最大值N,即,当变量n小于最大值N时,NFC通信设备进入步骤S60,并在返回步骤S53之前,允许变量n被加1。随后,反复执行步骤S53-S60中的处理。
这里,反复执行步骤S53-S60中的处理,从而NFC通信设备以N种传送速率传送轮询请求帧,并接收以传送速率回送的轮询响应帧。
另一方面,当在步骤S59中确定变量n等于最大值N时,即,当NFC通信设备以N传送速率传送轮询请求帧,并接收以传送速率回送的轮询响应帧时,NFC通信设备进入步骤S61,作为主动模式起始器,执行其通信过程(主动模式起始器通信过程),随后结束该过程。主动模式起始器通信过程后面说明。
下面,参考图17中的流程图,说明NFC通信设备的主动模式目标过程。
在主动模式目标过程中,在每个步骤S71-S79中,执行和被动模式中的步骤S31-S39类似的处理。不过在图15中的被动模式目标过程中,NFC通信设备通过对被动模式起始器输出的电磁波进行负载调制,传送数据,主动模式目标过程的区别在于NFC通信设备通过自己输出电磁波,传送数据。
换句话说,在主动模式目标过程中,在每个步骤S71-S75中,执行类似于图15中的步骤S31-S35的处理。
在步骤S75中的处理之后,NFC通信设备进入步骤S76,借助主动RFCA处理启动电磁波的输出,并以第n速率传送其NFCID位于其中的轮询响应帧。在步骤S76中,NFC通信设备执行RF关闭处理,并进入步骤S77。
这里,在步骤S76中,以第n速率传送轮询响应帧之后,NFC通信设备以第n速率进行通信,除非从主动模式起始器传送的命令PSL_REQ指令NFC通信设备改变传送速率。
在步骤S77中,NFC通信设备确定是否已从主动模式起始器传送了命令DSL_REQ。如果NFC通信设备确定该命令未被传送,那么它返回步骤S77,并等待从主动模式起始器传送命令DSL_REQ。
另一方面,如果在步骤S77中,NFC通信设备确定命令DSL_REQ还未从主动模式起始器被传送,即,当NFC通信设备收到DSL_REQ时,它进入步骤S78,借助主动RFCA处理启动电磁波的输出,并把响应DSL_RES传送给命令DSL_REQ。另外,在步骤S78中,NFC通信设备执行RF关闭处理,在进入步骤S79之前变成取消选定状态。
在步骤S79中,作为主动模式目标,NFC通信设备执行其通信过程(主动模式目标通信过程)。当主动模式目标通信过程结束时,NFC通信设备结束其过程。主动模式目标通信过程后面说明。
下面,参图18和图19中的流程图,说明图14中步骤S21中的被动模式起始器通信过程。
作为被动模式起始器的NFC通信设备从具有在图14的步骤S15中识别的NFCID的目标中,选择它将与之通信的设备(如果需要,下面称为关心的设备),并进入步骤S92。在步骤S92中,它把命令WUP_REQ传送给关心的设备,从而通过在图14中的步骤S16中传送命令DSL_REQ,释放已被设置成取消选定状态的关心的设备的取消选定状态(如果需要,下面称为唤醒)。
随后,在NFC通信设备等待关心的设备传送对命令WUP_REQ的响应WUP_RES之后,它从步骤S92进入S93,在进入步骤S94之前,接收响应WUP_RES。在步骤S94中,NFC通信设备把命令ATR_REQ传送给关心的设备。在NFC通信设备等待关心的设备传送对命令ATR_REQ的响应ATR_RES之后,它从步骤S94进入步骤S95,接收响应ATR_RES。
如上所述,NFC通信设备和关心的设备交换其中存在属性的命令ATR_REQ和响应ATR_RES,从而NFC通信设备和关心的设备识别彼此能够通信的传送速率。
之后,从步骤S95进入S96,NFC通信设备传送命令DSL_REQ,把关心的设备设置成取消选定状态。在NFC通信设备等待关心的设备传送对命令DSL_REQ的响应DSL_RES之后,它从步骤S96进入S97,并在进入步骤S98之前,接收响应DSL_RES。
在步骤S98中,NFC通信设备确定在步骤S91中,是否已把具有在图14的步骤S15中识别的NFCID的全部目标选为关心的设备。如果在步骤S98中,NFC通信设备确定一些目标还未被选为关心的设备,那么它返回步骤S91,并把还未被选为关心的设备的目标之一选为关心的设备。随后,重复类似的处理。
另一方面,如果在步骤S98中,NFC通信设备已确定在步骤S91中,它已把具有在图14的步骤S15中识别的NFCID的所有目标选为关心的设备,即,当NFC通信设备与具有识别的NFCID的所有目标交换命令ATR_REQ和响应ATR_RES,并且这使得每个目标能够识别可通信的传送速率等时,它进入步骤99。NFC通信设备从NFC通信设备与之交换命令ATR_REQ和响应ATR_RES的目标中,选择NFC通信设备将与之通信的一个设备(关心的设备),并进入步骤S100。
在步骤S100中,NFC通信设备传送命令WUP_REQ,这在步骤S96中传送命令DSL_REQ,从而设置成取消选定状态的关心设备被唤醒。NFC通信设备等待关心的设备传送对命令WUP_REQ的响应WUP_RES,并从步骤S100进入S101。它接收响应WUP_RES,并进入图19中的步骤S111。
在步骤S111中,NFC通信设备确定在与关心的设备通信的情况下,是否改变诸如传送速率之类的通信参数。
这里,NFC通信设备在图18中的步骤S95中收到响应ATR_RES,并根据位于响应ART_RES中的属性,识别出关心的设备能够进行通信的通信参数,例如传送速率。当NFC通信设备能够以高于当前传送速率的传送速率与关心的设备通信时,它在步骤S111中确定改变通信参数,以便把传送速率改变成更高的传送速率。另外,当NFC通信设备能够以低于当前传送速率的传送速率与关心的设备通信,并且当前通信环境的噪声级较高时,NFC通信设备在步骤S111中确定改变通信参数,以致传送速率被改变成较低的传送速率,以便减少传输错误。即使能够以不同于NFC通信设备和关心设备之间的当前传送速率的传送速率进行通信,仍然能够在当前传送速率不发生改变的情况下继续通信。
当在步骤S111中,确定在与关心的设备通信的情况下,通信参数未被改变时,即,当在目前的通信参数不发生变化的情况下,继续NFC通信设备和关心设备之间的通信时,NFC通信设备跳过步骤S112-S114,进入步骤S115。
如果NFC通信设备在步骤S111中确定在与关心的设备通信的情况下,改变通信参数,那么它进入步骤S112,把改变后的通信参数设置在命令PSL_REQ中,并把该命令传送给关心的设备。在从步骤S112进入S113之前,NFC通信设备等待关心的设备传送对命令PSL_REQ的响应PSL_RES,并在进入步骤S114之前,接收响应PSL_RES。
在步骤S114中,NFC通信设备把在与关心的设备通信情况下的通信参数,例如传送速率改变成位于在步骤S112中传送的命令PSL_REQ中的通信参数的值。之后,NFC通信设备根据通信参数,例如在步骤S114中改变数值的传送速率,与关心的设备通信,除非它交换命令PSL_REQ和响应PSL_RES。
根据命令PSL_REQ和响应PSL_RES的交换(协商),除了传送速率之外,编码单元16(解码单元14)中的编码方法,调制单元19和负载调制单元20(解调单元13)中的调制方法等可被改变。
之后,NFC通信设备进入步骤S115,并确定是否存在相对于关心的设备,要传送和接收的数据。如果它确定不存在这样的数据,那么它跳过步骤S116和S117,进入步骤S118。
如果NFC通信设备在步骤S115中确定存在相对于关心的设备,要传送或接收的数据,那么它进入步骤S116,并向关心的设备传送命令DEP_REQ。这里,在步骤S116中,当存在要传送给关心的设备的数据时,NFC通信设备以把数据设置在命令DEP_REQ中的形式,传送该数据。
NFC通信设备等待关心的设备传送对命令DEP_REQ的响应DEP_RES,从步骤S116进入S117,在进入步骤S118之前,接收响应DEP_RES。
如上所述,命令DEP_REQ和响应DEP_RES在NFC通信设备和关心的设备之间交换,从而实现所谓的真实数据的传输和接收。
在步骤S118中,NFC通信设备确定改变通信方。如果NFC通信设备在步骤S118中确定不改变通信方,即,当仍然存在要与关心的设备交换的数据时,它返回步骤S111,随后重复类似的处理。
另一方面,如果NFC通信设备在步骤S118中确定改变通信方,即,例如当不存在要与关心的设备交换的数据,但是存在要与另一通信方交换的数据时,它进入步骤S119,并向关心的设备传送命令DSL_REQ或RLS_REQ。NFC通信设备等待关心的设备传送对命令DSL_REQ或RLS_REQ的响应DSL_RES或RLS_RES,从步骤S119进入S120,并接收响应DSL_RES或RLS_RES。
如上所述,NFC通信设备向关心的设备传送命令DSL_REQ或RLS_REQ,从而从与作为起始器的NFC通信设备通信的目标设备中释放作为关心的设备的目标。但是,命令DSL_REQ释放的目标可由命令WUP_REQ再次设置成可与起始器通信,但是命令RLS_REQ释放的目标不能被设置成可与起始器通信,除非它与起始器交换前述轮询请求帧和轮询响应帧。
从与起始器通信的目标设备中释放某一目标的情况不仅包括如上所述,从起始器向目标传送命令DSL_REQ或RLS_REQ的情况,而且包括由于起始器和目标彼此相距太远,不能实现近场通信的情况。这种情况下,类似于由命令RLS_REQ释放的目标,目标不能被设置成可与起始器通信,除非该目标与起始器交换前述轮询请求帧和轮询响应帧。
这里,下面把除非目标和起始器交换轮询请求帧和轮询响应帧,否则不能被设置成可与起始器通信的目标的释放称为完全释放。另外,起始器传送的命令WUP_REQ将其设置成能够再次与起始器通信的目标的释放是暂时释放。
在步骤S120中的处理之后,NFC通信设备进入步骤S121,并确定具有在图14中的步骤S15中识别的NFCID的全部目标是否已被释放。如果在步骤S121中,NFC通信设备确定还未释放具有在图14中的步骤S15中识别的NFCID的全部目标,那么它返回图18中的步骤S99。NFC通信设备从未被完全释放的目标,即被临时释放的目标中,选择新的关心设备,并重复类似的处理。
如果在步骤S121中,NFC通信设备确定具有识别的NFCID的全部目标已被完全释放,那么它结束该过程。
在图19中的步骤S116和S117中,命令DEP_REQ和响应DEP_RES被交换,从而在目标和起始器之间执行数据的传输和接收(数据交换)。命令DEP_REQ和响应DEP_RES的这种交换是一项事务。在步骤S116和S117中的处理之后,通过步骤S118、S111、S112和S113,NFC通信设备能够返回步骤S114,并且能够交换通信参数。因此,能够关于每项事务,改变涉及目标和起始器之间通信的通信参数,例如传送速率。
在步骤S112和S113中,起始器和目标交换命令PSL_REQ和响应PSL_RES,从而在步骤S114中,能够改变起始器和目标的通信模式(它是通信参数之一)。因此,能够关于每项事务,改变目标和起始器的通信模式。这意味着在一项事务期间,目标和起始器的通信模式不一定被改变。
下面,参考图20中的流程图,说明图15中步骤S38中的被动模式目标过程。
作为被动模式目标的NFC通信设备处于取消选定状态,因为在图15中的步骤S37和S38中,它与处于被动模式起始器交换命令DSL_REQ和响应DSL_RES。
因此,在步骤S131中,NFC通信设备确定是否已从起始器传送了命令WUP_RES。如果它确定命令WUP_RES还未被传送,那么它返回步骤S131,并保持取消选定状态不变。
另一方面,如果在步骤S131中,NFC通信设备确定已从起始器传送命令WUP_REQ,即,当NFC通信设备收到命令WUP_REQ时,它进入步骤S131,传送对命令WUP_REQ的响应WUP_RES,并在进入步骤S133之前被唤醒。
在步骤S133中,NFC通信设备确定是否已从起始器传送命令ATR_REQ。如果确定还未传送上述命令,那么它跳过步骤S134,进入步骤S135。
另一方面,如果在步骤S133中,NFC通信设备确定已从起始器传送了命令ATR_REQ,即,当NFC通信设备收到命令ATR_REQ时,它进入步骤S135,在进入步骤S135之前,传送对命令ATR_REQ的响应ATR_RES。
在步骤S135中,NFC通信设备确定是否已从起始器传送命令DSL_REQ。如果在步骤S135中,NFC通信设备确定已传送了命令DSL_REQ,即,当NFC通信设备收到命令DSL_REQ时,它进入步骤S136。NFC通信设备传送对命令DSL_REQ的响应DSL_RES,并返回步骤S131。这把NFC通信设备设置成取消选定状态。
另一方面,如果在步骤S135中,NFC通信设备确定未从起始器传送命令DSL_REQ,那么它进入步骤S137。NFC通信设备确定是否已从起始器传送命令PSL_REQ。如果它确定还未传送上述命令,那么它跳过步骤S138和S139,进入步骤S140。
另一方面,如果在步骤S137中,NFC通信设备确定已从起始器传送命令PSL_REQ,即,当NFC通信设备收到命令PSL_REQ时,它进入步骤S138。NFC通信设备传送对命令PSL_RES的响应PSL_RES,并进入步骤S139。
在步骤S139中,NFC通信设备根据来自起始器的命令PSL_REQ改变其通信参数,并进入步骤S140。
在步骤S140中,NFC通信设备确定是否已从起始器传送命令DEP_REQ。如果它确定还未传送上述命令,那么它跳过步骤S141,进入步骤S142。
另一方面,如果在步骤S140中,NFC通信设备确定已从起始器传送命令DEP_REQ,即,当NFC通信设备收到命令DEP_REQ时,它进入步骤S141。NFC通信设备传送对命令DEP_REQ的响应DEP_RES,并进入步骤S142。
在步骤S142中,NFC通信设备确定是否已从起始器传送命令PSL_REQ。如果它确定上述命令还未被传送,那么它返回步骤S133,随后重复类似的处理。
另一方面,如果在步骤S142中,NFC通信设备确定已从起始器传送了命令PSL_REQ,即,当NFC通信设备收到命令PSL_REQ时,它进入步骤S143。NFC通信设备传送对命令RSL-REQ的响应RSL-RES。这终止与起始器的通信,过程结束。
下面,图21和图22是表示图16的步骤S61中的主动模式起始器通信过程的细节的流程图。
在图18和图19中图解说明的被动模式起始器通信过程中,起始器连续输出电磁波,而在图21和图22中的主动模式起始器通信过程中,起始器通过在传送命令之前,执行主动RFCA处理,启动电磁波的输出,并在结束命令的传输之后,执行停止输出电磁波的处理(关闭处理)。除了上述这点之外,在图21中的主动模式起始器通信过程中,在步骤S151-S161,以及图22中的步骤S171-S181中,分别执行和图18中的步骤S91-S101,以及图19中的步骤S111-S121类似的处理。因此,省略对其的说明。
下面,图23是表示图17中的步骤S79中的主动模式目标通信过程的细节的流程图。
在图20中图解说明的被动模式目标通信过程中,通过对起始器输出的电磁波执行负载调制,目标传输数据,而在图23中的主动模式目标通信过程中,目标通过在传送命令之前,执行主动RFCA处理,启动电磁波的输出,并在结束命令的传输之后,执行停止输出电磁波的处理(关闭处理)。除了上述这点之外,在图23中的主动模式目标通信过程中,在步骤S191-S203中,分别执行和图20中的步骤S131-S143类似的处理。因此,省略对其的说明。
接下来,在NFC通信设备的通信中,采用称为NFCIP(近场通信接口和协议)-1的通信协议。
图24-图29图解说明NFC通信设备的通信中采用的NFCIP-1的细节。
具体地说,图24是图解说明根据NFCIP-1进行通信的NFC通信设备执行的公共初始化和SDD处理的流程图。
首先,在步骤S301中,变成起始器的NFC通信设备执行初始RFCA处理,并进入步骤S302。在步骤S302中,变成起始器的NFC通信设备确定在步骤S301中,初始RFCA是否已检测到RF场。如果在步骤S302中,NFC通信设备确定已检测到RF场,那么它返回步骤S301,随后重复类似的处理。换句话说,在检测RF场的时候,变成起始器的NFC通信设备不形成任何RF场,以便不干扰形成RF场的另一NFC通信设备的通信。
另一方面,如果在步骤S302中,NFC通信设备确定未检测到RF场,那么它进入步骤S303,并在起始器状态下,执行通信模式和传输模式选择等。
具体地说,在执行被动模式通信的情况下,NFC通信设备从步骤302进入形成步骤S303的步骤S303-1和S303-2中的步骤S303-1,把通信模式改变成起始器状态下的被动模式,并选择传送速率。另外,在步骤S303-1中,变成起始器的NFC通信设备执行初始化和SDD处理,并进入形成步骤S304的步骤S304-1和S304-2中的步骤S304-1。
在步骤S304-1中,NFC通信设备以被动模式被激活(启动),并进入步骤S305。
另一方面,在执行主动模式通信的情况下,NFC通信设备从步骤302进入形成步骤S303的步骤S303-1和S303-2中的步骤S303-2,把通信模式改变成起始器状态下的主动模式,选择传送速率,并进入形成步骤S304的步骤S304-1和S304-2中的步骤S304-2。
在步骤S304-2中,NFC通信设备以主动模式被激活,并进入步骤S305。
在步骤S305中,NFC通信设备选择通信所需的通信参数,并进入步骤S306。在步骤S306中,NFC通信设备按照在步骤S305中选择的通信参数,根据数据交换协议,进行数据交换(通信),并在进入步骤S307之前结束数据交换。在步骤S307中,NFC通信设备被停用,结束该事务。
NFC通信设备可被默认设置成例如目标。被设置成目标的NFC通信设备不形成任何RF场,在从起始器传送命令之前(在起始器形成RF场之前),处于待机状态。
另外,根据来自应用程序的请求,NFC通信设备可变成起始器。例如,应用程序能够确定通信模式是主动模式和被动模式中的哪一种,并且能够选择(确定)传送速率。
如果在外部未形成RF场,那么变成起始器的NFC通信设备形成RF场,目标由起始器形成的RF场激活。
之后,起始器按照选择的通信模式和传送速率传输命令,目标以和起始器相同的通信模式和传送速率回送响应。
下面,图25是图解说明由变成起始器的NFC通信设备执行的初始化和SDD的流程图。
首先,在步骤S311中,起始器传送搜索存在于起始器形成的RF场中的目标的命令SENS_REQ,并进入步骤S312。在步骤S312中,起始器接收从存在于起始器形成的RF场中的目标传送的,对命令SENS_REQ的响应SENS_RES,并进入步骤S313。
在步骤S313中,起始器确认在步骤S312中,从目标接收的响应SENS_RES的内容。换句话说,响应SENS_RES包括NFCID1大小位帧和位帧SDD的信息。在步骤S313中,起始器确认所述消息的内容。
之后,从步骤S313进入S314,起始器选择级联(传送)级1,并执行SDD。具体地说,在步骤S314中,起始器传送要求命令SDD_REQ的SDD,并传送命令SEL_REQ,以请求目标的选择。代表当前级联级的信息存在于命令SEL_REQ中。
起始器等待从目标传送的对命令SEL_REQ的响应SEL_RES,接收响应SEL_RES,并从步骤S315进入S316。
这里,响应SEL_RES包括任一下述信息:指示目标不结束基于NFCIP-1的通信的信息,指示目标满足NFC传送协议,并且结束基于NFCIP-1的通信的信息,和表示目标不满足NFC传送协议,并且结束基于NFCIP-1的通信的信息。
在步骤S316中,通过确认从目标接收的响应SEL_RES的内容,起始器确定指示目标不结束基于NFCIP-1的通信的信息,指示目标满足NFC传送协议,并且结束基于NFCIP-1的通信的信息,和表示目标不满足NFC传送协议,并且结束基于NFCIP-1的通信的信息中的哪条信息包括在响应SEL_RES中。
如果在步骤S316,起始器确定响应SEL_RES包括指示目标不结束基于NFCIP-1的通信的信息,那么它进入步骤S317,并从当前值增大级联级。起始器从步骤S317返回S315,随后重复类似的处理。
另外,如果在步骤S316,起始器确定响应SEL_RES包括指示目标满足NFC传送协议,并且结束基于NFCIP-1的通信的信息,那么起始器结束基于NFCIP-1的通信,并进入步骤S319。在步骤S319中,起始器传送命令ATR_REQ。随后,在起始器和目标之间,进行利用图12中所示的命令和响应的通信。
另外,如果在步骤S316,起始器确定响应SEL_RES包括表示目标不满足NFC传送协议,并且结束基于NFCIP-1的通信的信息,那么起始器结束基于NFCIP-1的通信,并进入步骤S318。在步骤S318中,起始器与目标进行利用它自己的命令和协议的通信。
下面,图26是图解说明起始器和目标按照主动模式执行的初始化的计时图。
在步骤S33中执行初始RFCA处理之后,起始器进入步骤S332,形成RF场(把RF场设置成打开)。在步骤S332中,起始器传送命令(请求),并结束RF场的形成(把RF场设置成关闭)。这里,在步骤S332中,起始器选择传送速率,并以该选择速率传送命令ATR_REQ。
同时,在步骤S333中,目标检测起始器在步骤S332中形成的RF场,并在进入步骤S334之前,接收起始器传送的命令。在步骤S334中,目标执行响应RFCA处理,等待起始器形成的RF场被关闭,并进入步骤S335。目标把RF场设置成打开。在步骤S335中,目标传送对在步骤S333中接收的命令的响应,并把RF场设置成关闭。这里,在步骤S335中,目标以和命令ATR_REQ相同的传送速率,传送对从起始器传送的命令ATR_REQ的响应ATR_RES。
目标在步骤S335中传送的响应由起始器接收。从步骤S336进入S337,起始器执行响应RFCA处理,等待目标形成的RF场被关闭,并进入步骤S337,把RF场设置成打开。另外,在步骤S337中,起始器传送命令,并把RF场设置成关闭。这里,在步骤S337中,起始器能够传送命令PSL_REQ,以便改变,例如通信参数。在步骤S337中,通过传送例如命令DEP_REQ,起始器能够根据数据交换协议,启动数据交换。
起始器在步骤S337中传送的命令由目标接收。随后,执行起始器和目标之间的类似通信。
下面,参考图27中的流程图,说明被动模式激活协议。
首先,在步骤S351中,起始器执行初始RFCA处理,进入步骤S352,把通信模式设置成被动模式。进入步骤S353,起始器执行初始化和SDD,并选择传送速率。
之后,进入步骤S354,起始器确定是否向目标请求属性。如果在步骤S354中,起始器确定不向目标请求属性,那么它进入步骤S335。起始器按照它自己的协议进行与目标的通信。它返回步骤S354并重复类似的处理。
另一方面,如果起始器在步骤S334中确定向目标请求属性,那么它进入步骤S356。起始器传送命令ATR_REQ。该命令向目标请求属性。起始器等待从目标传送对命令ATR_REQ的响应ATR_RES,并进入步骤S357。起始器接收响应ATR_RES,并进入步骤S358。
在步骤S358中,根据在步骤S357中从目标接收的响应ATR_RES,起始器确定通信参数,即,例如传送速率是否能够被改变。如果在步骤S358中,起始器确定传送速率不能被改变,那么它跳过步骤S359和S361,进入步骤S362。
另一方面,如果在步骤S358中,起始器确定传送速率可被改变,那么它进入步骤S359。起始器传送命令PSL_REQ。该命令请求目标改变传送速率。起始器等待从目标传送对命令PSL_REQ的响应PSL_RES,从步骤S359进入S360。起始器接收响应PSL_RES并进入步骤S361。在步骤S361中,根据在步骤S360中接收的响应PSL_RES,起始器改变通信参数,即,例如传送速率,并进入步骤S362。
在步骤S362中,起始器根据数据交换协议,与目标交换数据。之后,起始器进入步骤S363或S365。
换句话说,当起始器把目标设置成取消选定状态时,它从步骤S362进入S363,传送命令DSL_REQ。起始器等待从目标传送对命令DSL_REQ的响应DSL_RES,并从步骤S363进入S364。在收到响应DSL_RES之后,起始器返回步骤S354,随后重复类似的处理。
同时,当完全结束与目标的通信时,起始器从步骤S362进入S365,传送命令RLS_REQ。起始器等待从目标传送对命令RSL_REQ的响应RSL_RES,并从步骤S365进入S366。在收到响应RLS_RES之后,起始器返回步骤S351,随后重复类似的处理。
下面,参考图28的流程图,说明主动模式激活协议。
首先,在步骤S371中,起始器执行初始RFCA处理,进入步骤S372。起始器把通信模式设置成主动模式。进入步骤S373,起始器传送命令ATR_REQ。该命令向目标请求属性。起始器等待从目标传送对命令ATR_REQ的响应ATR_RES,并进入步骤S374。起始器接收响应ATR_RES,并进入步骤S375。
在步骤S375中,根据在步骤S374中,从目标接收的响应ATR_RES,起始器确定通信参数,即,例如传送速率是否可被改变。如果在步骤S375中,起始器确定传送速率不能被改变,那么它跳过步骤S376-S378,进入步骤S379。
另一方面,如果在步骤S375中,起始器确定传送速率可被改变,那么它进入步骤S376,传送命令PSL_REQ。该命令请求目标改变传送速率。起始器等待从目标传送对命令PSL_REQ的响应PSL_RES,并从步骤S376进入S377。起始器接收响应PSL_RES,进入步骤S379。在步骤S378中,根据在步骤S377中接收的响应PSL_RES,起始器改变通信参数,即,例如传送速率,并进入步骤S379。
在步骤S379中,根据数据交换协议,起始器与目标交换数据。之后,如果需要,起始器进入步骤S380或S384。
换句话说,当起始器把正在与其通信的目标设置成取消选定状态,并唤醒已处于取消选定状态的任意目标时,起始器从步骤S379进入步骤S380,传送命令DSL_REQ。在起始器等待从目标传送对命令DSL_REQ的响应DSL_RES之后,它从步骤S380进入S381,接收响应DSL_RES。这里,已传送响应DSL_RES的目标被设置成取消选定状态。
之后,从步骤S381进入S382,起始器传送命令WUP_REQ。在起始器等待对命令WUP_REQ的响应WUP_RES之后,它从步骤S382进入S383,接收响应WUP_RES,并返回步骤S375。这里,已传送响应WUP_RES的目标被唤醒,唤醒的目标经历之后由起始器执行的步骤S375中的处理。
另外,当完全结束与目标的通信时,起始器从步骤S379进入S384,并传送命令RLS_REQ。在起始器等待从目标传送对命令RLS_REQ的响应RLS_RES之后,它从步骤S384进入S385,并在返回步骤S371之前,接收响应RLS_RES。起始器随后重复类似的处理。
下面,图29表示供NFCIP-1之用的NFCIP-1协议命令和对命令的响应。
图29中表示的命令和响应与图12中表示的命令和响应相同。但是,图12只表示了命令和响应的记忆术,而图29不仅表示了记忆术,而且还表示了命令的定义。
命令ATR_REQ、WUP_REQ、PSL_REQ、DEP_REQ、DSL_REQ和RLS_REQ由起始器传送,响应ATR_REQ、WUP_RES、PSL_RES、DEP_RES、DSL_RES和RLS_RES由目标传送。
但是,只有当起始器处于主动模式时,才传送命令WUP_REQ,只有当目标处于主动模式时,才传送响应WUP_RES。
在本说明书中,并不总是需要按照流程图中所示的顺序,依次执行描述NFC通信设备执行的处理的处理步骤,相反包括并行或独立执行的步骤(例如并行处理或基于对象的处理)。
如上所述,本发明能够实现各种近场通信。

Claims (12)

1.一种由第一和第二数据处理设备利用具有单一频率的载波进行电磁感应通信的通信系统,
其中:
第一和第二数据处理设备均包括:
把载波调制成将以多种传送速率之一传送的数据的信号的调制装置;和
解调以多种传送速率之一传送的数据的信号的解调装置;
在一项事务中,在第一和第二数据处理设备之间使用的传送速率能被改变;
作为通信模式,第一和第二数据处理设备均具有,
其中设备通过输出载波来传输数据的主动模式;和
其中第一和第二数据处理设备中的一个数据处理设备通过输出载波来传输数据,而另一数据处理设备通过对所述一个数据处理设备输出的载波进行负载调制来传输数据的被动模式;和
利用主动模式和被动模式中的任意一种通信模式,进行数据传输,所述通信模式在至少一项事务中被保持。
2.按照权利要求1所述的通信系统,其中:
第一和第二数据处理设备还都包括把数据编码成Manchester码的编码装置;和
所述调制装置通过根据Manchester码对载波进行调幅,获得将以多种传送速率中的至少一种传送速率传送的数据的信号。
3.按照权利要求1所述的通信系统,其中:
第一和第二数据处理设备中的任一数据处理设备获得能由另一数据处理设备使用的多种传送速率的信息,在一项事务中,根据所述信息,改变供在第一和第二数据处理设备之间使用的传送速率。
4.按照权利要求3所述的通信系统,其中第一和第二数据处理设备中的任一数据处理设备通过传送命令并接收对该命令的响应,获得能由另一数据处理设备使用的所有传送速率的信息。
5.一种由第一数据处理设备和至少一个第二数据处理设备利用具有单一频率的载波进行电磁感应通信的通信方法,
其中:
所述通信方法包括:
所述第一数据处理设备从所述至少一个第二数据处理设备中,选择作为通信方的一个目标设备的选择步骤;
从多种传送速率中,确定供第一和第二数据处理设备的数据传输之用的传送速率的传送速率确定步骤;
改变涉及所述第一数据处理设备和所述目标设备之间的通信的通信参数的改变步骤;
通过由所述第一数据处理设备传送请求数据交换的命令,和由所述目标设备传送对所述命令的响应,在所述第一数据处理设备和所述目标设备之间交换数据的数据交换步骤;和
释放被选为所述目标设备的第二数据处理设备的释放步骤;和
在两种通信模式之间,设置供所述第一数据处理设备和所述目标设备的数据传输之用的通信模式,所述两种通信模式由主动模式和被动模式组成,在所述主动模式中所述第一数据处理设备和所述目标设备本身输出载波,从而传送数据,在所述被动模式中所述第一数据处理设备本身输出载波,所述目标设备对所述第一数据处理设备输出的载波执行负载调制,从而传送数据。
6.按照权利要求5所述的通信方法,其中所述第一数据处理设备和所述目标设备均通过把数据编码成Manchester码,并根据Manchester码进行调幅,来获得将以多种传送速率中的至少一种传送速率传送的数据的信号。
7.按照权利要求5所述的通信方法,其中所述第一数据处理设备获得能由所述目标设备使用的多种传送速率的信息,并根据所述信息,改变供所述第一数据处理设备和所述目标设备之间的一项事务之用的传送速率。
8.按照权利要求7所述的通信方法,其中所述第一数据处理设备通过传送命令并接收对该命令的响应,获得能由所述目标设备使用的所有传送速率的信息。
9.一种利用具有单一频率的载波执行电磁感应通信的数据处理设备,包括:
通过产生电磁波,形成RF场的电磁波产生装置;
通过根据数据调制对应于电磁波的载波,以预定传送速率传送所述数据的调制装置;和
通过解调所述电磁波产生装置产生的电磁波,或者另一设备产生的电磁波,获得以预定传送速率传送的数据的解调装置,
其中:
所述调制装置以多种传送速率传输数据;和
根据针对以每种传送速率的数据传输回送的响应识别通信方,并且在所述多种传送速率中,确定供所述数据处理设备和所述通信方之间的数据传输之用的传送速率。
10.一种利用具有单一频率的载波执行电磁感应通信的数据处理设备,包括:
通过根据数据调制对应于电磁波的载波,以预定传送速率传送所述数据的调制装置;和
通过解调电磁波获得以预定传送速率传送的数据的解调装置,
其中:
所述调制装置通过向通信方传送对在从通信方发送之后,由所述解调装置获得的命令的响应,向通信方传输数据;
所述解调装置以多种传送速率执行解调;和
在多种传送速率中,能够被所述解调装置解调的数据的传送速率被确定为供向通信方的数据传输之用的传送速率。
11.按照权利要求10所述的数据处理设备,其中所述调制装置对与所述通信方产生的电磁波对应的载波进行负载调制。
12.按照权利要求10所述的数据处理设备,还包括通过产生电磁波形成RF场的电磁波产生装置,
其中所述调制装置调制与所述电磁波产生装置产生的电磁波对应的载波。
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