CN103338061B - 近场通信（nfc）装置的存在检测 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及近场通信（NFC）装置的存在检测。公开了一种近场通信（NFC）装置，该装置检测其磁场内的其他可NFC装置的存在。所述NFC装置生成未调制的变频检测序列来生成变频磁场，和/或生成已调制的频率恒定检测序列来生成载频恒定磁场。NFC装置对这些磁场进行采样，并对比这些样本与多种对象的多种先验已知响应来判定其他NFC装置是否存在于所述变频磁场和/或载频恒定磁场中。

Description

近场通信（NFC）装置的存在检测
技术领域
本公开涉及近场通信（NFC），特别是涉及检测可NFC装置（NFCcapabledevice）的存在。
背景技术
近场通信（NFC）装置被集成入例如诸如智能电话这样的移动装置来辅助这些移动装置在进行日常交易中的使用。例如，代替携带大量的信用卡，这些信用卡所提供的信用信息可被载入NFC装置，并被保存在其中以在需要时使用。仅将NFC装置轻触信用卡终端来中继信用信息至该终端来完成交易。如另一个示例，诸如在公交车和火车中使用的终端这样的票据写入系统可仅仅将票据费用信息写入NFC装置中，而无需向乘客提供纸质票据。乘客仅将NFC装置轻触读取器即可乘坐公交车或火车而无需使用纸质票据。
一般，NFC包括轮询工作模式来建立NFC装置间的通信。第一种传统方法根据预定的轮询流程为第二NFC装置探测第一传统NFC装置的磁场。在这种第一传统方法中，第一传统NFC装置生成在一般被称为防护时间（guardtime）的预定的持续时间内没有任何信息的磁场，该防护时间与技术有关。之后，第一种传统的NFC装置在防护时间结束时利用传统轮询命令探测用于第一技术型（举例诸如A型、B型或F型）的第二NFC装置的磁场。传统轮询命令包括这样的传统请求命令A型（REQA）、传统请求命令B型（REQB）、或传统请求命令F型（REQF）。之后，第一传统NFC装置在另一段防护时间内生成没有任何信息的磁场，如果没有从第二传统NFC装置收到响应，则利用传统轮询命令探测用于第二技术型的第二NFC装置的磁场。在2010年11月18日出版的“NFC论坛：NFC动作说明：技术说明，NFC论坛TM动作1.0NFC论坛TS动作1.0”（"NFCForum:NFCActivitySpecification:TechnicalSpecification,NFCForumTMActivity1.0NFCForum-TS-Activity-1.0"）中进一步描述了第一种传统方法，其不失其完整性地并入本文以供参考。也可采用其他技术，例如，诸如（但不限于）ISO15693近距型卡。
第一种传统方法的防护时间不必要地消耗电力。一般，防护时间在探测A型和B型NFC装置时大约是5ms，在探测F型NFC装置时可达20ms以上。此外，第一种传统的NFC装置必须生成没有任何信息的磁场持续多于一个防护时间的时间，且对于某些技术，要利用多于一个的轮询命令来探测磁场。例如，第一种传统方法一般轮询A型装置，之后轮询B型装置，之后轮询F型装置。在这种示例中，第一种传统NFC装置生成用于A型、B型和F型装置的防护时间并发出REQA、REQB和REQF命令来建立与F型NFC装置的通信。
第二种传统方法发送具有大体相似的幅度的检测脉冲来检测NFC装置的存在。第一NFC装置持续地发出检测脉冲直到检测到检测脉冲中的一个的幅度改变。该改变指示在第一NFC装置的磁场内的第二NFC装置。在依据35U.S.C.§371(c)的2009年4月22日提交的美国专利申请号：12/446,591中进一步描述了第二种传统方法，其不失其完整性地并入本文以供参考。
但是，这种简单的脉冲改变检测易受环境改变的影响。例如，在环境中移动第一NFC装置可能引起一个或多个检测脉冲幅度的改变。如另一示例，环境中进入磁场的对象、例如诸如金属对象或其他非可NFC装置，可能引起一个或多个检测脉冲的幅度的改变。这些改变可能由仅仅环境的改变引起，而不是由正在进入磁场中的第二NFC引起。因此，第一NFC装置可能不正确地判定第二NFC装置存在。
因此，需要克服上述缺点地在磁场中检测另一NFC装置的存在。随着下面的详细的描述，本公开的其他的方面和优点将变得明显。
发明内容
（1）一种用于检测第一可近场通信（NFC）装置的存在的方法，包括：
（a）由第二可近场通信装置生成磁场来检测可近场通信装置的存在；
（b）对比所述磁场与所述第一可近场通信装置对所述磁场的先验已知响应；以及
（c）当所述磁场大体匹配所述先验已知响应时，判定所述第一可近场通信装置存在于所述第二可近场通信装置的环境中。
（2）根据（1）所述的方法，其中，步骤（a）包括：
（a）（i）生成变频磁场来检测可近场通信装置的存在。
（3）根据（2）所述的方法，其中，步骤（a）（i）包括：
（a）（i）（1）将多个检测信号施加至电感耦合元件以生成所述变频磁场，所述多个检测信号中的每一个信号的特征在于具有多个频率中的一个不同频率。
（4）根据（3）所述的方法，其中，步骤（a）（i）（1）包括：
（a）（i）（1）（I）在第一时间段内施加所述多个检测信号中的包括具有所述多个频率中的第一频率的第一载波的第一检测信号以生成第一磁场；以及
（a）（i）（1）（II）在第二时间段内施加所述多个检测信号中的包括具有所述多个频率中的第二频率的第二载波的第二检测信号以生成第二磁场，
其中，所述变频磁场包括所述第一磁场和所述第二磁场。
（5）根据（1）所述的方法，其中，步骤（a）包括：
（a）（i）生成载频恒定磁场来检测所述可近场通信装置的存在。
（6）根据（5）所述的方法，其中，（a）（i）包括：
（a）（i）（1）将检测信号施加至电感耦合元件以生成所述载频恒定磁场，所述检测信号的特征在于具有多于一个周期的被利用载波调制的电子信号。
（7）根据（6）所述的方法，其中，步骤（a）（i）（1）包括：
（a）（i）（1）（I）利用具有第一频率的所述载波调制第一个周期的所述电子信号以提供第一已调制周期；以及
（a）（i）（1）（II）利用具有所述第一频率的所述载波调制第二个周期的所述电子信号以提供第二已调制周期；
（a）（i）（1）（III）将所述第一已调制周期和所述第二已调制周期施加至所述电感耦合元件以生成所述载频恒定磁场。
（8）根据（1）所述的方法，进一步包括：
（d）由所述第二可近场通信装置对所述磁场进行采样；以及
（e）将所述磁场的样本从时域表征变换为频域表征，以及
其中，步骤（c）包括：
（c）（i）在所述频域中对比所述磁场的样本与所述先验已知响应的样本在所述频域中的表征。
（9）根据（1）所述的方法，其中，步骤（c）包括：
（c）当所述磁场与所述先验已知响应相差阈值量时，判定所述磁场大体匹配所述先验已知响应。
（10）根据（1）所述的方法，其中，步骤（c）包括：
（c）当所述磁场与所述先验已知响应大体相同时，判定所述磁场大体匹配所述先验已知响应。
（11）一种第一可近场通信（NFC）装置，包括：
解调器模块，被配置为根据磁场重建检测序列，所述磁场被配置为检测第二可近场通信装置的存在；以及
控制器模块，被配置为对比所述磁场与所述第一可近场通信装置对所述磁场的先验已知响应，并当所述磁场大体匹配所述先验已知响应时，判定所述第二可近场通信装置存在于所述第一可近场通信装置的环境中。
（12）根据（11）所述的第一近场通信装置，其中，所述磁场的特征在于是变频磁场。
（13）根据（12）所述的第一近场通信装置，还包括：
天线模块，被配置为将多个检测信号施加至电感耦合元件来生成所述变频磁场，所述多个检测信号中的每一个信号的特征在于具有多个频率中的一个不同频率。
（14）根据（13）所述的第一近场通信装置，其中，所述天线模块被进一步配置为在第一时间段内施加所述多个检测信号中的包括具有所述多个频率中的第一频率的第一载波的第一检测信号以生成第一磁场，并在第二时间段内施加所述多个检测信号中的包括具有所述多个频率中的第二频率的第二载波的第二检测信号以生成第二磁场，
其中，所述变频磁场包括所述第一磁场和所述第二磁场。
（15）根据（11）所述的第一近场通信装置，其中，所述磁场的特征在于是载频恒定磁场。
（16）根据（15）所述的第一近场通信装置，其中，步骤（a）（i）包括：
天线模块，被配置为将检测信号施加至电感耦合元件以生成所述载频恒定磁场，所述检测信号的特征在于具有多于一个周期的被利用载波调制的矩形脉冲。
（17）根据（16）所述的第一近场通信装置，进一步包括：
调制器，被配置为利用具有第一频率的所述载波调制第一周期的所述矩形脉冲来提供第一已调制周期，并利用具有所述第一频率的所述载波调制第二周期的所述矩形脉冲来提供第二已调制周期，
其中，所述天线模块被进一步配置为将所述第一已调制周期和所述第二已调制周期施加至所述电感耦合元件以生成所述载频恒定磁场。
（18）根据（11）所述的第一近场通信装置，其中，所述控制器模块进一步被配置为对所述磁场进行采样，将所述磁场的样本从时域表征变换为频域表征，并且在所述频域中对比所述磁场的样本与所述先验已知响应的样本在所述频域中的表征。
（19）根据（11）所述的第一近场通信装置，其中，所述控制器模块进一步被配置为当所述磁场与所述先验已知响应相差阈值量时，判定所述磁场大体匹配所述先验已知响应。
（20）根据（11）所述的第一近场通信装置，其中，所述控制器模块进一步被配置为当所述磁场与所述先验已知响应大体相同时，判定所述磁场大体匹配所述先验已知响应。
附图说明
参照附图描述了本公开的实施方式。在图中，相同的参考标记指示相同的或功能相似的元件。此外，参考标记最左边的数字标识其中该附图标记首次出现的图。
图1示出了根据本公开示例性实施方式的NFC环境的框图；
图2示出了由第一传统NFC装置用来检测第二传统NFC装置的存在的工作的传统检测模式；
图3A图示地示出了根据本公开示例性实施方式可由第一可NFC装置用来检测第二可NFC装置的存在的第一频率检测序列；
图3B图示地示出了根据本公开示例性实施方式第一频率检测序列的频域表征；
图4A图示地示出了根据本公开的示例性实施方式可由第一可NFC装置用来检测第二可NFC装置的第二频率检测序列；
图4B图示地示出了根据本公开的示例性实施方式第二频率检测序列的频域的表征；
图5是根据本公开的示例性实施方式的用于检测环境内的可NFC装置的存在的示例性工作步骤的流程图；
图6A示出了根据本公开的示例性实施方式多个多种对象对于变频磁场（frequencyvaryingmagneticfield）的先验已知响应；
图6B示出了根据本公开的示例性实施方式多个多种对象对于载频恒定磁场（carrier-frequencyinvariantmagneticfield）的先验已知响应；
图7是根据本公开示例性实施方式的用于在环境内检测可NFC装置的存在的示例性工作步骤的第二流程图；以及
图8示出根据本公开的示例性实施方式可用于检测其他可NFC装置存在的可NFC装置的框图。
现将参照附图描述本公开。在图中，同样的附图标记一般指示相同的、功能上相似的、和/或结构上相似的元件。由参考标记最左边的数字指示其中元件首次出现的图。
具体实施方式
以下的详述参照附图来示出根据本公开的示例性实施方式。详述中的对“一种示例性实施方式”、“示例性实施方式”、“范例示例性实施方式”等的引用，指示所述的实施方式可包括具体的特征、结构或特性，但每个示例性实施方式可不必包括具体的特征、结构、或特性。此外，这样的措词并不一定参照相同示例的实施方式。此外，当结合示例性实施方式描述具体的特征、结构或特性时，本领域技术人员应理解可结合无论是否明确描述的其他示例性实施方式改动这样的特征、结构、或特性。
本文所述的示例性实施方式出于示例性的目的，并不有所限制。其他示例性实施方式在本公开的精神和范围内可作出其他示例性实施方式并进行修改。因此，详细的描述并不意在限制本公开。本发明（i）的范围仅根据随后的权利要求及其等同物被定义。
可用硬件、固件、软件、或其任意组合实现本公开的实施方式。本公开的实施方式还可被实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可由一个或多个处理器读取并执行。机器可读介质可包括用于以机器（例如，计算装置）可读方式存储或发送信息的任意结构方式中。例如，机器可读介质可包括只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM），磁碟存储介质；光存储介质；闪存装置；电、光、声音或其他形式的传播信号（例如，载波、红外信号、数据信号等）等。此外，固件、软件、流程、指令在本文中可被描述为进行某项动作。但是，应理解这样的描述仅仅出于便利且这样的动作实际由执行固件、软件、流程、指令等的计算装置、处理器、控制器、或其他装置等作出。
对示例性实施方式的下面的详述将如此充分地揭示本公开的一般属性而使其他人在不脱离本公开精神和范围并无不当实验方法的前提下，可通过应用本领域技术人员的知识来容易地修改并/或匹配诸如示例性实施方式这样的多种应用。因此，这样的匹配和修改应属于基于本文中所包括的教导和指导的示例性实施方式的意图及其多个等同物。应理解本文中的措词和术语是出于描述的目的并没有限制，以使本说明书的术语或措词在本文教导的帮助下为本领域技术人员所理解。
出于这样的讨论的目的，术语“模块”将被理解为包括软件、固件、和硬件中的至少一项（诸如一个或多个电路、微芯片、或装置、或其任意组合），及其任意组合。此外，应理解，每个模块可包括实际装置中的一个、或多于一个的组件，形成所述模块的一部分的每个组件可与形成该模块的一部分的任意其他组件协作或独立工作。相反，本文所述的多个模块可代表实际装置中的一个单独的组件。此外，模块中的组件可以是一个单独的组件或以有线或无线方式分散在多个装置中。
尽管，将以术语NFC描述本公开，但本领域技术人员应认识到，本公开可在不脱离本公开精神和范围的前提下被应用于使用近场和/或远场的其他通信。例如，尽管将使用可NFC通信装置描述本公开，本领域技术人员应认识到，在不脱离本公开精神和范围的前提下，这些可NFC通信装置的功能可被应用于使用近场和/或远场的其他通信装置。
一种示例性近场通信（NFC）实施方式
图1示出了根据本公开示例性实施方式的NFC环境的框图。NFC环境100提供了在彼此足够接近的第一NFC装置102和第二NFC装置104之间的诸如一个或多个命令和/或数据这样的信息的无线通信。在不脱离本公开的精神和范围的前提下，对于本领域技术人员来说明显的是，第一NFC装置102和/或第二NFC装置104可被实现为独立或离散装置，或可被并入或耦接至其他电子装置或主机装置，诸如移动电话、便携式计算机装置、诸如个人电脑、笔记本电脑、或桌面电脑这样的其他计算装置、诸如打印机这样的计算机外设、便携式音频和/或视频播放器、付费系统、例如诸如停车计票、公交计票系统、火车计票系统或入口计票系统这样的计票写入系统、或票据读取系统、玩具、游戏、海报、包装、广告材料、产品存量核查系统和/或任意其他合适的电子装置。
第一NFC装置102检测到第二NFC装置104的存在以使第一NFC装置102和第二NFC装置104之间的信息可以通信。一般，第一NFC装置102在其磁场中观测第二NFC装置104的存在。第一NFC装置102观测其磁场以确定是否在其环境内存在第二NFC装置104。当在其环境中检测到第二可NFC装置104的存在时，第一可NFC装置102可进入轮询模式（诸如对于不脱离本公开精神和范围的相关领域的技术人员来说是明显的传统轮询工作模式208或其他合适的轮询模式）来建立与第二可NFC装置的通信。
传统检测工作模式
一般，第一传统NFC装置以传统的检测工作模式工作来检测第二传统NFC装置的存在。当检测到第二传统NFC装置时，第一传统NFC进入传统轮询工作模式来建立与第二传统NFC装置的通信。
图2示出了第一传统NFC装置用来检测第二传统NFC装置的存在的传统检测工作模式。第一传统NFC装置提供具有大体相似幅度的传统检测脉冲直至检测到传统检测脉冲中的一个脉冲的幅度发生改变。该幅度上的改变指示第二传统NFC装置已进入由第一传统NFC装置提供的磁场中。当检测到第二传统NFC装置时，第一传统NFC进入传统轮询工作模式来建立与第二传统NFC装置的通信。
如图示202所示，第一传统NFC装置提供一个或多个传统检测脉冲206.1到206.N，传统检测脉冲206.1到206.N中的每一个脉冲的特征在于具有大体相似的幅度。例如，传统检测脉冲206.1的幅度大体与传统检测脉冲206.2相似，传统检测脉冲206.2又大体与传统检测脉冲206.N的幅度相似。又如图示202所示，第一传统NFC装置在传统检测脉冲206.N之后进入传统轮询工作模式208来建立与第二传统NFC装置的通信。在2010年11月18日出版的“NFC论坛：NFC动作说明：技术说明，NFC论坛TM动作1.0NFC论坛TS动作1.0”（"NFCForum:NFCActivitySpecification:TechnicalSpecification,NFCForumTMActivity1.0NFCForum-TS-Activity-1.0,"）中描述了传统轮询工作模式208的一个示例，其不失其完整性地并入本文以供参考。
如图示204所示，第一传统NFC装置观测一个或多个传统检测脉冲206.1到206.N，这些传统检测脉冲被称为一个或多个被观测检测脉冲210.1到210.N。一个或多个被观测检测脉冲210.1到210.（N-1）的特征在于具有大体相似的幅度。一个或多个被观测检测脉冲210.1到210.（N-1）的大体相似的幅度指示第二传统NFC装置不存在于磁场中。又如图示204所示，被观测检测脉冲210.N的幅度并不大体相似于被观测检测脉冲210.（N-1）的幅度。该幅度的差异指示第二传统NFC装置在传统检测脉冲206.N期间已经进入磁场。因此，第一传统NFC装置可进入传统轮询工作模式208来建立与第二传统NFC装置的通信。第一传统NFC装置继续观测传统轮询工作模式208（该传统轮询工作模式208被称为被观测轮询工作模式212）来校验第二传统NFC装置仍存在于磁场中。在依据35U.S.C.§371(c)的2009年4月22日提交的美国专利申请号：12/446,591中进一步描述了传统检测工作模式。
然而，对传统检测模式的改变的这种简单检测易受到环境改变的影响。例如，在环境中移动第一传统NFC装置可引起一个或多个传统检测脉冲206.1到206.N的幅度改变。如另一示例，例如诸如金属对象或其他非可NFC装置这样的进入磁场的环境中的对象可引起一个或多个传统检测脉冲206.1到206.N幅度发生改变。然而，这些改变是由这些环境所导致，而不是由正在进入磁场的第二传统NFC导致。因此，在磁场中不存在第二传统NFC装置时，第一传统NFC装置可能不正确地判定第二传统装置存在于磁场中，并进入传统轮询工作模式208。
示例性检测工作模式
本公开生成多种磁场来检测其环境中的可NFC装置或其他对象。如图3A到图3B所讨论的那样，本公开可使用变频磁场来检测环境内的可NFC装置或其他对象。如图4A到图4B所讨论的那样，本公开可使用载频恒定磁场来检测环境内的可NFC装置或其他对象。本公开测量变频磁场和/或载频恒定磁场来检测其环境内的可NFC装置或其他对象。
变频磁场
图3A图示地示出了根据本公开示例性实施方式可由第一可NFC装置用来检测第二可NFC装置的存在的第一频率检测序列。一般，第一可NFC装置（例如诸如第一NFC装置102）被配置为工作于启动器、或读取器工作模式，第二可NFC装置（例如诸如第二NFC装置104）被配置为工作于目标、或标签工作模式。
第一可NFC装置可使用检测序列300来生成变频磁场以持续地以多种频率探测环境来检测第二可NFC装置以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。具体地，第一可NFC装置以序列或近似序列的方式施加检测信号302.1到302.N至其电感耦合元件以生成变频磁场。一般，第一可NFC装置施加变频的载波至其电感耦合元件持续不同时间以生成变频磁场。例如，第一可NFC装置施加包括具有第一频率f1的第一载波的第一检测信号302.1至其电感耦合元件持续第一时间段τ1来生成第一磁场。下面，第一可NFC装置施加包括具有第二频率f2的第二载波的第二检测信号302.2至其电感性耦合元件持续第二时间段τ2来生成第二磁场。第一可NFC装置以大体相似的方式继续，直到检测序列300中的检测信号302.1到302.N中所有的信号均被施加至其电感耦合元件以生成变频磁场。
检测信号302.1到302.N的特征可为持续时间τ1到τN、频率f1到fN的能量脉冲或脉冲串。一致地，频率f1到fN代表可用于在变化的磁频率场上在频率范围内进行顺序或近似顺序的频率扫描的任何系列或序列的频率，频率范围例如诸如从约12.0到约14.5MHz或从约11.0到约15.0MHz。持续时间τ1到τN代表使当第二可NFC装置存在时，其可以在变频磁场内引起扰动的足够的时间段。一般，这些扰动可由当存在时从变频磁场收获或获取电力的第二可NFC装置引起。此外，持续时间τ1到τN可以具有足够的时间段来使第一可NFC装置检测变频磁场内可指示第二可NFC装置的存在或不存在的扰动。
图3B根据本公开示例性实施方式图示地示出了第一频率检测序列的频域表征。检测序列304可被用于以F1到F3序列地探测环境来检测环境内的第二可NFC装置，以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。检测序列304包括检测信号306.1到306.3。但这仅出于示例的目的，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开精神和范围的前提下，检测信号306.1到306.3可包括任意适当数量的检测信号来在变频磁场上进行频率范围内的顺序、或近似顺序的频率扫描来检测第二可NFC装置以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。检测序列304可代表检测序列300的示例频域表征。
第一可NFC装置使用检测序列304在变频磁场上进行频率范围内的顺序、或近似顺序的频率扫描来检测第二可NFC装置以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。第一可NFC装置可施加检测信号306.1至其电感耦合元件来生成具有第一频率F1的第一磁场。之后，第一可NFC装置可施加检测信号306.2至其电感耦合元件来生成具有第二频率F2的第二磁场。接着，第一可NFC装置可施加检测信号306.3至其电感耦合元件来生成具有第三频率F3的第三磁场。共同地，第一到第三磁场被称为变频磁场。
载频恒定磁场
图4A根据本公开的示例性实施方式图示地示出了可由第一可NFC装置用来检测第二可NFC装置的第二频率检测序列。第一可NFC装置可使用检测序列400来生成载频恒定磁场以同时以多种频率探测环境来检测第二可NFC装置、以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。具体地，第一可NFC装置施加检测信号402.1至其电感耦合元件来生成载频恒定磁场。可选地，第一可NFC装置可以以顺序或近似顺序的方式施加一个或多个检测信号402.1到402.n至其电感耦合元件来生成载频恒定磁场。第一可NFC装置利用具有频率f的载波406调制一个或多个周期的电信号（例如诸如矩形脉冲404）来生成检测信号402.1到402.n。之后，第一可NFC装置施加检测信号402.1到402.n至其电感耦合元件来生成载频恒定磁场。利用载波406的电信号的调制可使包含能量的小于和/或大于频率f一般被称为边带的频率或频率组存在于检测序列400内。
图4B图示地示出了根据本公开的示例性实施方式第二频率检测序列的频域的表征。检测序列406可被用于使用载频恒定磁场以多种频率同时探测环境来检测环境内的第二可NFC装置、以及其他对象和/或非可NFC装置的存在。检测序列406可代表检测序列400的示例性频域的表征。
如图4B所示，利用例如诸如载波606这样的载波调制例如诸如矩形脉冲404这样的矩形脉冲来生成调制后的矩形脉冲。调制后的矩形脉冲可由具有频率F1的频谱分量408和具有频率Fs，1到Fs,n的频谱分量410.1到410.n示出。图4B所示的频谱分量410.1到410.n仅出于示例性的目的，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开精神和范围的前提下，其他频谱分量也是可行的。检测序列406可用于同时以频率F1和频率Fs，1到Fs,n探测环境来检测环境内的第二可NFC装置以及其他对象和/或非可NFC装置的存在。
频谱分量410.1到410.n可选择性地通过调整矩形波的某些特性确定。例如，矩形脉冲的占空比、即矩形脉冲的持续时段与周期之间的比，可被选择性地选择来确定频谱分量410.1到410.n的频率分离。相比于较小的占空比，大占空比一般在频谱分量410.1到410.n之间的频率上具有更少的频率分离。在示例性实施方式中，矩形脉冲404一般具有三分之一的占空比。
如另一示例，可选择矩形脉冲的形状来充分衰减频率Fs，1到Fs,n中的多个频率。可选择矩形脉冲来表征偶函数来衰减矩形脉冲的奇频谱分量。可选择矩形脉冲来表征奇函数来衰减矩形脉冲的偶频谱分量。在如图4B所示的检测序列406的示例性实施方式中，矩形脉冲404表征奇函数，该奇函数的来自频谱410.1到410.n之间的偶频谱分量被衰减。
在示例性的检测工作模式下使用变频磁场和/或载频恒定磁场
图5是根据本公开的示例性实施方式的用于检测环境内的可NFC装置的存在的示例性工作步骤的流程图。本公开不限于这种工作描述。而是，根据本文的教导对于本领域技术人员来说变得明显的是其他工作控制流程也在本公开的范围和精神内。下面的讨论描述了图5中的步骤。
在步骤502处，工作控制流程在环境中轮询可NFC装置的存在。工作控制流程轮询用于多种可行技术型的可NFC装置中的一种可行技术型的可NFC装置的环境。在不脱离本公开的精神和范围的前提下，对于本领域技术人员来说明显的是，多种可行技术类型可包括A型可NFC装置、B型可NFC装置、F型可NFC装置、或任意其他型的可NFC装置。工作控制流程利用A型请求命令（REQA）轮询用于A型可NFC装置的环境，利用B型请求命令（REQB）轮询用于B型可NFC装置的环境，利用F型请求命令轮询用于F型可NFC装置的环境，或对于本领域技术人员来说明显地在不脱离本公开的精神和范围的前提下利用任意适当的请求命令轮询任意其他类型的可NFC装置。
在步骤504处，工作控制流程判定可NFC装置是否存在于环境内。工作控制流程监听来自可NFC装置的对步骤502的轮询规程的请求命令的响应。当工作控制流程接收响应时，那么可NFC装置存在于环境内。在这种情况中，工作控制流前进至步骤506。否则工作控制流程没有接收到响应。在这种情况中，在步骤502所轮询的技术型可NFC装置并不存在于环境内。工作控制流程前进至步骤508处。
在步骤506处，工作控制流程进行与存在于环境中的可NFC装置通信。
在步骤508处，工作控制流程判定是否已对于所有的多种可行技术型可NFC装置轮询了环境。如果没有，那么工作控制流程返回步骤502来针对多种可行技术型可NFC装置中的另一种可行技术型可NFC装置轮询环境。否则，没有可NFC装置存在于环境中。在这种情况中，工作控制流程前进至步骤508来开始检测规程以检测可NFC装置的存在。
在步骤510处，工作控制流程使用例如诸如检测序列300、检测序列304、检测序列400、和/或检测序列406这样的检测序列生成磁场来检测可NFC装置的存在。工作控制流程可使用例如诸如检测序列300和/或检测序列304这样的未调制的变频检测序列来生成变频磁场以进行频率范围内的顺序的、或近似顺序的频率扫描来检测在环境中可NFC装置以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。可选地，工作控制流程可使用例如诸如检测序列400和/或检测序列404这样的已调制的变频检测序列来生成载频恒定磁场以同时以多种频率探测环境来检测在环境中的可NFC装置以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。作为另一种可选方式，工作控制流程可使用未调制的变频检测序列与已调制的频率恒定检测序列的任意组合来在环境中检测可NFC装置以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。
在步骤512处，工作控制流程判定可NFC装置是否存在于环境中。具体地，工作控制流程对变频磁场和/或载频恒定磁场进行采样。工作控制流程对比变频磁场和/或载频恒定磁场的一个或多个样本与在环境中存在的多个对象的先验已知响应的一个或多个样本（这些样本示例在图6A和图6B中讨论）。例如，该多种对象可包括例如诸如A型可NFC装置、B型可NFC装置、F型可NFC装置、或任意其他类型的可NFC装置这样的可NFC装置、和/或例如诸如金属对象这样的其他对象、或其他非可NFC装置。工作控制流程使用该对象判定可NFC装置、或其他对象和/或其他非可NFC装置是否在环境内。如果可NFC装置存在于环境中，那么工作控制流程返回步骤502以轮询用于可NFC装置的环境。否则，可NFC装置不存在于环境中。在这种情况中，工作控制流程返回步骤510以使用另一检测序列来生成另一磁场来检测可NFC装置的存在。
多种对象对变频磁场的先验已知响应
图6A示出了根据本公开的示例性实施方式多种对象对于变频磁场的多个先验已知响应。对于空闲空间652、小金属对象654、大金属对象656、第二可NFC装置658、以及第二可NFC装置660的多个先验已知响应被示出在图6A中。对多种对象的多种先验已知响应仅出于示例的目的，本领域技术人员应认识到，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，图6A中所述的对于多种对象的其他先验已知响应也是可行的，和/或对于其他对象的其他先验已知响应也是可行的。
空闲空间652代表当没有对象位于变频磁场内时的例如诸如第一可NFC装置102这样的可NFC装置的先验已知响应。一般，当没有对象位于该磁场内时，第一可NFC装置的峰值响应发生在近似13MHz处。
小金属对象654代表当例如诸如金属钥匙环这样的小金属对象位于变频磁场内时的可NFC装置的先验已知响应。对小金属对象654的可NFC装置的先验已知响应的特征一般在于在与空闲空间652的峰值响应频率近似的频率处具有其峰值响应；然而，相比于空闲空间652，该响应被衰减。
大金属对象656代表当例如诸如金属盘这样的大金属对象位于变频磁场内时的可NFC装置的先验已知响应。对大金属对象656的可NFC装置的先验已知响应的特征一般在于当大金属对象656位于变频磁场内时，在与空闲空间652的峰值响应频率不同的频率处具有其峰值响应，和/或相比于空闲空间652，该响应被衰减。
第二可NFC装置658代表当根据A型技术、B型技术、或对本领域技术人员来说明显的不脱离本公开的技术和范围的任何其他相似的技术进行工作的第二可NFC装置位于变频磁场内时的可NFC装置的先验已知响应。对第二可NFC装置的第二可NFC装置658的先验已知响应的特征一般在于在与空闲空间652的峰值响应频率不同的频率处具有其峰值响应，和/或相比于空闲空间652，该响应被衰减。
第二可NFC装置660代表当根据F型（FeliCa）技术、或对本领域技术人员来说明显的不脱离本公开的技术和范围的任何其他相似的技术进行工作的第二可NFC装置位于变频磁场内时的可NFC装置的先验已知响应。一般，当第二NFC装置被调谐得趋近于对应于第一可NFC装置的峰值响应的频率、或频率范围时，其引发与众不同的响应。在这种示例中，第二可NFC装置660的特征在于被过耦合，这减少了在处于该频率、或该频率范围的第一可NFC装置中的电流。对于第二可NFC装置660的可NFC装置的先验已知响应的特征一般在于在与空闲空间652的峰值响应频率不同的频率处具有其峰值响应，和/或相比于空闲空间652，该响应被衰减。
多种对象对载频恒定磁场的先验已知响应
图6B示出了根据本公开的示例性实施方式多种对象对于载频恒定磁场的多个先验已知响应。对于空闲空间672、小金属对象674、大金属对象676、第二可NFC装置678、以及第二可NFC装置680的多个先验已知响应被示出在图6B中。对多种对象的多种先验已知响应仅出于示例的目的，本领域技术人员应认识到，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，图6B中所述的对于多种对象的其他先验已知响应也是可行的，和/或对于其他对象的其他先验已知响应也是可行的。
空闲空间672代表当没有对象位于载频恒定磁场内时的例如诸如第一可NFC装置102这样的可NFC装置的先验已知响应。一般，当没有对象位于该磁场内时，第一可NFC装置的峰值响应发生在近似16.56MHz处。不过，本示例并无限制，对本领域技术人员来说明显的不脱离本公开精神和范围的其他频率也是可行的。
小金属对象674代表当例如诸如金属钥匙环这样的小金属对象位于载频恒定磁场内时的可NFC装置的先验已知响应。对小金属对象674的可NFC装置的先验已知响应的特征一般在于在与空闲空间672的峰值响应频率近似的频率处具有其峰值响应；然而，相比于空闲空间652，该响应被衰减。
大金属对象676代表当例如诸如金属盘这样的大金属对象位于载频恒定磁场内时的可NFC装置的先验已知响应。对大金属对象676的可NFC装置的先验已知响应的特征一般在于当大金属对象676位于载频恒定磁场内时，在与空闲空间672的峰值响应频率不同的频率处具有其峰值响应，和/或相比于空闲空间672，该响应被衰减。
第二可NFC装置678代表当根据A型技术、B型技术、或对本领域技术人员来说明显的不脱离本公开的技术和范围的任何其他相似的技术进行工作的第二可NFC装置位于载频恒定磁场内时的可NFC装置的先验已知响应。对第二可NFC装置的第二可NFC装置678的先验已知响应的特征一般在于在与空闲空间672的峰值响应频率不同的频率处具有其峰值响应，和/或相比于空闲空间672，该响应被衰减。
第二可NFC装置680代表当根据F型（FeliCa）技术、或对本领域技术人员来说明显的不脱离本公开的技术和范围的任何其他相似的技术进行工作的第二可NFC装置位于载频恒定磁场内时的可NFC装置的先验已知响应。对于第二可NFC装置680的可NFC装置的先验已知响应的特征一般在于在与空闲空间672的峰值响应频率不同的频率处具有其峰值响应，和/或相比于空闲空间672，该响应被衰减。
确定在示例性检测工作模式中是否存在可NFC装置
一般，例如诸如第一可NFC装置102这样的第一可NFC装置对响应于例如诸如检测序列300和/或检测序列304这样的变频检测序列产生的变频磁场和/或响应于例如诸如检测序列400和/或检测序列406这样的频率恒定检测序列产生的载频恒定磁场进行采样。第一可NFC装置在时间域或频域对比变频磁场和/或载频恒定磁场的样本与来自多种对象的多个先验已知响应的对应样本来在环境内检测例如诸如第二可NFC装置104这样的第二可NFC装置、以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。一般，当对应于多个对象之一的先验已知响应大体匹配变频磁场和/或载频恒定磁场的样本时，第一可NFC装置判定多个对象之一存在。该对象的先验已知响应可近似等于变频磁场和/或载频恒定磁场的样本，和/或与变频磁场和/或载频恒定磁场的样本相差被认为大体匹配的阈值量。
图7是根据本公开示例性实施方式的用于在环境内检测可NFC装置的存在的示例性工作步骤的第二流程图。图7所示的第二流程图进一步示出了图5所讨论的步骤512的示例性实施方式。本公开并不限于这种工作描述。而是，根据本文的教导对于本领域技术人员来说变得明显的是其他工作控制流程也在本公开的范围和精神内。下面的讨论描述了图7中的步骤。
在步骤702处，工作控制流程对由例如诸如检测序列300、检测序列304、检测序列400、和/或检测序列406这样的检测序列产生的磁场进行采样。工作控制流程可提供响应于未调制的变频检测序列（例如诸如检测序列300、和/或检测序列304）产生的变频磁场、和/或响应于已调制的频率恒定检测序列（例如诸如检测序列400和/或检测序列406）产生的载频恒定磁场的一个或多个样本。工作控制流程可对该一个或多个样本选择性地进行快速傅里叶变换（FFT）和/或离散傅里叶变换（DFT）来将一个或多个样本从时域表征变换为频域表征。
在步骤704处，工作控制流程判定来自步骤702的一个或多个样本是否大体匹配对应于可能存在于环境内的对象的先验已知响应的一个或多个样本。一般，步骤704的先验已知响应代表从对应于可能存在于环境中的多种对象的多个先验已知响应中选出的先验已知响应。具体地，工作控制流程判定来自步骤702的一个或多个样本的一个或多个幅度是否在时域或频域大体匹配一个或多个频率处的先验已知响应的一个或多个样本的一个或多个幅度。当来自步骤702的一个或多个样本近似等于一个或多个一个或多个样本和/或相差阈值量时，来自步骤702的一个或多个样本与先验已知响应的一个或多个样本大体匹配。可选地，工作控制流程可在比较之前在步骤702进一步处理一个或多个样本。例如，工作控制流程可判定来自步骤702的一个或多个样本的最大幅度和/或其相关频率，并判定最大幅度和/或其相关频率幅度是否大体匹配先验已知响应的频率和/或最大幅度。当来自步骤702的一个或多个样本大体匹配先验已知响应的一个或多个样本时，工作控制流程前进至步骤706。否则，当来自步骤702的一个或多个样本未大体匹配先验已知响应的一个或多个样本时，工作控制流程前进至步骤712。
在步骤706处，工作控制流程识别具有大体匹配来自步骤702的一个或多个样本的先验已知响应的环境内存在的对象。大体匹配的先验已知响应可对应于在环境内不存在对象（诸如空闲空间）、环境中存在另一可NFC装置、或环境中存在诸如金属对象的其他对象。当工作控制流程将环境中存在的对象识别为可NFC装置时，工作控制流程前进至步骤708。否则，当环境中不存在可NFC装置时，工作控制流程前进至步骤710。
在步骤708处，工作控制流程判定可NFC装置存在于环境中。工作控制流程可选择性地识别环境中存在的可NFC装置的技术类型。应注意，当判定可NFC装置存在于环境中时，如图5所讨论，工作控制流程可针对可NFC装置的技术类型进行轮询，或可选地，所有技术类型。此外，进行轮询的顺序可被确定为最先轮询具有与样本的最大幅度和/或其相关频率最匹配的先验已知响应的技术。
在步骤710处，工作控制流程判定在环境中不存在可NFC的装置。工作控制流程可选择性地将环境中存在的对象识别为非可NFC装置、诸如金属对象这样的其他对象、或根本没有对象。
在步骤712处，工作控制流程选择用于在环境中存在的其他对象的其他先验已知响应。工作控制流程返回步骤704来从其他多个先验已知响应中选择对应于可在环境中存在的另一对象的另一先验已知响应。工作控制流程重复步骤704和步骤712直到在环境中检测到对象，或多个先验已知响应中的所有已被对比，这时工作控制流程返回步骤702。
第一示例性NFC装置
图8示出根据本公开的示例性实施方式可用于检测其他可NFC装置存在的可NFC装置的框图。NFC装置800可被配置为以检测工作模式工作来检测其环境中的另一可NFC装置的存在。应注意，图8仅示出检测工作模式，本领域技术人员应认识到，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可NFC装置800可被配置为以其他工作模式工作，例如诸如对等（P2P）通信模式或读取器/写入器（R/W）通信模式。NFC装置800包括控制器模块802、调制器模块804、天线模块806、以及解调器模块808。NFC装置800可代表第一NFC装置102的示例性实施方式。
控制器模块802控制NFC装置800的所有工作和/或配置。控制器模块802在检测工作模式中生成例如诸如检测序列300、检测序列304、检测序列400、和/或检测序列406的包络这样的检测序列852。
控制器模块802可响应于命令生成检测序列852。命令可从诸如一个或多个非接触发射应答器、一个或多个非接触标签、一个或多个非接触智能卡、对于本领域技术人员来说明显的不脱离本公开精神和范围的任何机器可读介质、或其任意组合这样的一个或多个数据存储装置被提供至控制器模块802。其他机器可读介质可包括但不限于：只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM），磁碟存储介质；光存储介质；闪存装置；电、光、声音或其他形式的传播信号（例如诸如，载波、红外信号、数据信号等）等。控制器模块802还可从例如诸如触摸屏显示器、字母数字键盘、麦克风、鼠标、扬声器、对于本领域技术人员来说明显的不脱离本公开精神和范围的任何其他的适当的用户接口这样的用户接口接收命令。控制器模块802可进一步从耦接至NFC装置800的其他电设备或主机设备接收命令。
调制器模块804利用任意适当的模拟或数字调制技术将检测序列852调制到载波上来提供已调制的检测序列854。适当的模拟或数字调制技术可包括调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）、相移键控（PSK）、频移键控（FSK）、幅移监控（ASK）、正交幅度调制（QAM）和/或对于本领域技术人员来说明显的任意其他适当的调制技术。检测序列852可代表例如诸如检测序列300、和/或检测序列304这样的未调制的变频检测序列、和/或例如诸如检测序列400这样的已调制频率恒定检测序列。
天线模块806将已调制检测序列854施加至例如诸如谐振调谐电路这样的电感耦合元件以生成变频磁场和/或载频恒定磁场来提供检测序列856。天线模块806观测检测序列856以提供所观测的检测序列858。
解调器模块808利用任意适当的模拟或数字调制技术解调所观测的检测序列858来提供重建的检测信号860。适当的模拟或数字调制技术可包括调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）、相移键控（PSK）、频移键控（FSK）、幅移监控（ASK）、正交幅度调制（QAM）和/或对于本领域技术人员来说明显的任意其他适当的调制技术。
控制器模块802对已重建的检测信号860进行采样，来检测环境中例如诸如第二可NFC装置104这样的第二可NFC装置、以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。控制器模块802在时域和/或频域中对比重建后的检测信号860的样本与来自多种对象的多种先验已知响应的对应样本来检测环境中的第二可NFC装置、以及其他对象和/或其他非可NFC装置的存在。一般，当对应于多种对象之一的先验已知响应大体匹配重建后的检测信号860的样本时，控制器模块802判定多种对象之一存在。可选地，控制其模块802可对重建后的检测信号860的一个或多个样本进行快速傅里叶变换（FFT）和/或离散傅里叶变换（DFT）来将该一个或多个样本从时域表征变换为频域表征。
结论
应理解具体实施方式部分、而不是摘要部分，应被用于解释权利要求。摘要部分可描述一个或多个，但并不是本公开所有的示例性实施方式，并因此，不应以任何形式限制本公开和所附权利要求。
上面在示出其指定的功能和关系的实现方式的功能结构块的帮助下，描述了本公开。这些功能结构块的边界是出于描述的方便而随意设定的。只要正确地进行了指定的功能和关系，可定义不同的边界。
对本领域技术人员明显的是，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开不应被以上描述的示例性实施方式中的任何实施方式所显示，而应仅根据本申请的权利要求及其等同物被规定。

Claims (8)

1.一种用于检测第一可近场通信装置的存在的方法，包括：
(a)由第二可近场通信装置生成变频磁场来检测第一可近场通信装置的存在；
(b)对比所述变频磁场与所述第一可近场通信装置对所述变频磁场的先验已知响应；以及
(c)当所述变频磁场匹配所述先验已知响应时，判定所述第一可近场通信装置存在于所述第二可近场通信装置的环境中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括：
(a)(i)将多个检测信号施加至电感耦合元件以生成所述变频磁场，所述多个检测信号中的每一个信号的特征在于具有多个频率中的一个不同频率。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(a)(i)包括：
(a)(i)(1)在第一时间段内施加所述多个检测信号中的包括具有所述多个频率中的第一频率的第一载波的第一检测信号以生成第一磁场；以及
(a)(i)(2)在第二时间段内施加所述多个检测信号中的包括具有所述多个频率中的第二频率的第二载波的第二检测信号以生成第二磁场，
其中，所述变频磁场包括所述第一磁场和所述第二磁场。
4.一种用于检测第一可近场通信装置的存在的方法，包括：
(a)由第二可近场通信装置生成载频恒定磁场来检测所述第一可近场通信装置的存在；
(b)对比所述载频恒定磁场与所述第一可近场通信装置对所述载频恒定磁场的先验已知响应；以及
(c)当所述载频恒定磁场匹配所述先验已知响应时，判定所述第一可近场通信装置存在于所述第二可近场通信装置的环境中。
5.一种第一可近场通信装置，包括：
解调器模块，被配置为根据变频磁场重建检测序列，所述变频磁场被配置为检测第二可近场通信装置的存在；以及
控制器模块，被配置为对比所述变频磁场与所述第二可近场通信装置对所述变频磁场的先验已知响应，并当所述变频磁场匹配所述先验已知响应时，判定所述第二可近场通信装置存在于所述第一可近场通信装置的环境中。
6.根据权利要求5所述的第一可近场通信装置，还包括：
天线模块，被配置为将多个检测信号施加至电感耦合元件来生成所述变频磁场，所述多个检测信号中的每一个信号的特征在于具有多个频率中的一个不同频率。
7.根据权利要求6所述的第一可近场通信装置，其中，所述天线模块被进一步配置为在第一时间段内施加所述多个检测信号中的包括具有所述多个频率中的第一频率的第一载波的第一检测信号以生成第一磁场，并在第二时间段内施加所述多个检测信号中的包括具有所述多个频率中的第二频率的第二载波的第二检测信号以生成第二磁场，其中，所述变频磁场包括所述第一磁场和所述第二磁场。
8.一种第一可近场通信装置，包括：
解调器模块，被配置为根据载频恒定磁场重建检测序列，所述载频恒定磁场被配置为检测第二可近场通信装置的存在；以及
控制器模块，被配置为对比所述载频恒定磁场与所述第二可近场通信装置对所述载频恒定磁场的先验已知响应，并当所述载频恒定磁场匹配所述先验已知响应时，判定所述第二可近场通信装置存在于所述第一可近场通信装置的环境中。
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