CN104604164A - 无接触数据传输系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开涉及无接触数据传输系统和方法。数据可以从第一设备(102)的通信子系统(108)高速无接触地传输到第二设备(104)的通信子系统(128)，且无需任一设备的主机处理器(112，132)的干预。设备可以在工厂或仓库被编程或个性化，并且可以在仓库或在销售点在处于盒子(360)中时被个性化。描述了各种操作模式和使用场景。通过使经过其的EHF信号降级的材料(480)，设备本身或者设备之间传输路径(150，370，470)的部分可以被屏蔽，以预防监听。

Description

无接触数据传输系统和方法

技术领域

本公开广泛地说涉及数据传输技术，尤其涉及面向连接的技术，并且还涉及结合所述技术的系统。

背景技术

在电子设备之间传输数据常常很重要。数据可以包括媒体文件(诸如图像文件、音频文件、视频文件)、DRM(数字权限管理)保护的内容、OS(操作系统)更新、特定于消费者的代码、特定于OEM(原始设备制造商)的代码、特定于零售的代码、用于目的地设备的固件图像、用户数据、加密/解密密钥(代码)、电子资金转账(EFT)数据、静态数据等。数据可以从诸如数码相机的“源”(或发送)设备传输到诸如膝上型电脑的“目的地”(或接收)设备。在有些情况下，数据还可以在相反的方向上传输，让“目的地”设备充当数据的源，而“源”设备充当数据的目的地。数据的传输可以经诸如电缆连接(诸如USB)的通信链路或者经无线连接(诸如蓝牙)进行。在DRM或其它访问受控的内容的情况下，为了在目的地设备上使用数据，可以需要单独的授权(代码)。

可能在数据传输中涉及的电子设备的一些例子包括手机(或手持设备，或智能电话)、计算机、膝上型电脑、平板电脑，或者具有可比性的电子设备。这种电子设备通常包括“主机处理器”(或微处理器或简单地说是“处理器”，或者微控制器，或“μC”)，以及用于存储数据的资源(存储器或储存装置)(其任何一个都可以简单地被称为“储存装置”)。

在下文中主要将讨论用于两个电子设备之间数据传输的点到点面向连接的技术。一般而言，为了进行数据传输(可以被称为“上载”或“下载”)发生，两个设备都需要安装兼容的软件，使得它们可以彼此访问。在数据传输期间，设备需要开启(操作)，从而系统资源被消耗，并且对于靠电池操作的设备，剩余(可用)电池电力减少。

用于在电子设备之间传输数据的点到点面向连接的通信链路的一个说明性例子是近场通信(NFC)。通过让它们接触(“撞击(bumping)”)到一起或者让它们彼此非常靠近，NFC实现让智能电话和类似设备彼此建立射频(RF)通信的一组标准。所给出的和预期的应用包括无接触事务(contactless transaction)、数据交换，以及诸如Wi-Fi的更复杂的通信的简化设置。通信在启用NFC的设备和未通电的NFC芯片之间也是可能的，其中未通电的NFC芯片称为“标签(tag)”，它可以从启用NFC的设备收获其运行功率。

当在电子设备之间传输数据时，一般来说需要设备的主机处理器变得涉入其中并且数据在其指导和控制下传输。当进行数据连接时，主机处理器通常被通知，然后可以认证连接，并且如果要进行数据传输，主机处理器就为数据分配存储器(或者识别将被传输的数据)，然后指导该动作。在传输结束时，主机处理器验证事务。这个过程需要主机处理器意识到并指导事务。在电子设备之间传输数据的这种方法会造成多个问题，诸如：

-为了让数据传输发生，主机处理器必须开启(通电)；

-主机处理器必须配置为让数据传输发生；

-整体系统功耗比如果主机处理器不涉入的话要高；

-数据可能是恶意代码并且如果被主机处理器处理的话可能造成问题；

-利用NFC或其它现有无线技术传输数据的时间可能非常长。

发明内容

本发明的一个总体目标是提供用于在电子设备之间传输数据的改进技术。

一般而言，根据本发明，电子设备(或者简单地说是“设备”)可以包括主机系统和I/O(输入/输出)或通信子系统。主机系统可以包括主机处理器和“主”储存装置。I/O子系统可以包括控制器、“交换”储存装置，以及包括发送器(Tx)或接收器(Rx)当中至少一个或者至少一个收发器(Tx/Rx)的RF(射频)部分。主机处理器可以充当通信子系统控制器。主和交换储存装置可以是一个储存装置的不同部分。

电子设备之间的数据传输可以经“无接触”射频(RF)电磁(EM)极高频(EHF)通信链路(接口)实现，该链路基本上是完全由数据传输中所涉及的设备的通信子系统处理的。

要传输的数据可以(暂时)存储在源(发送)设备的通信子系统的“交换”储存装置中(或者与其关联)，等待(由源设备)对目的地(接收)设备的检测。发送设备的主机系统可以断开，或者处于低功率模式。在检测到目的地设备后，通信链路可以建立并且数据可以传输到目的地(接收)设备的通信子系统的“交换”储存装置，数据在那里(暂时)存储。接收设备的主机系统可以断开，或者处于低功率模式。发送和接收设备的交换储存装置中的数据可以处于防火墙之后，以保护主机系统不受所传输的数据中恶意代码的影响。当数据传输操作完成时，接收设备的通信子系统可以通知接收设备的主机系统(并且还可以通知发送设备的通信子系统)。当接收设备开启时，来自其“交换”储存装置中的数据可以移动(或拷贝)到其主储存装置。数据还可以按类似的方式从接收设备传输到发送设备。

根据本发明的有些实施例，用于数据传输的系统和方法可以包括具有用于建立“无接触”射频(RF)电磁(EM)极高频(EHF)通信链路(接口)的通信子系统的设备，该链路基本上完全由数据传输中所涉及的设备的通信子系统处理。描述了数据传输的各种模式以及使用场景。

根据本发明的实施例，在电子设备之间传输数据的方法可以包括：提供具有第一通信子系统的第一设备，该第一通信子系统能够经极高频(EHF)无接触链路与具有第二通信子系统的第二设备无接触地通信，其中第二通信子系统能够经该无接触链路通信；并且把数据从第一设备发送到第二设备；特征在于：在第二设备把数据接收到与第二通信子系统关联的交换储存装置中，而不需要来自第二设备中的主机处理器的干预。在第二设备中，交换储存装置可以与主储存装置分离，并且接收到的数据可以从交换储存装置传输到主储存装置。在数据传输完成后，主机处理器可以被通知。数据可以由通信子系统或者在主机处理器处被验证。所传输的数据可以选自包括以下的组：媒体文件、DRM保护的内容、OS更新、特定于消费者的代码、特定于OEM的代码、特定于零售的代码、用于第二设备的固件图像、用户数据、加密/解密密钥，以及电子资金转账(EFT)数据。

第二设备可以被封装在包装里面，并且第一和第二设备之间的无接触通信可以穿过该包装发生。介电耦合器可以便利第一和第二设备之间的无接触链路，并且可以结合到包装中，或者可以从第一和第二设备当中至少一个延伸。

为了提供防止所传输数据被监听的“技术”和“物理”保护，描述了各种反监听技术，诸如暂停从一个设备的发送并且从另一个设备发送跳过填充(skip fill)，同时从两个设备都发送，用材料覆盖设备的部分(Tx/Rx)或者设备之间的发送路径当中至少一个，该材料是由于其使经过该材料的EHF信号劣化的能力而被选择的。

根据本发明的实施例，经第一设备和第二设备之间的极高频(EHF)无接触链路无接触地传输数据的方法可以包括以下一个或多个：通过向第二设备传输包括操作系统或固件的数据以及在第二设备上执行质量保证检查当中至少一个，工厂编程(factory programming)第二设备；通过向第二设备传输包括操作系统或固件的数据、在第二设备上执行质量保证检查以及为销售点(POS)个性化第二设备当中至少一个，仓库编程第二设备；通过向第二设备传输包括操作系统或固件的数据、在第二设备上执行质量保证检查、为销售点(POS)个性化第二设备以及为给定的消费者个性化第二设备当中至少一个，销售点编程第二设备；以及在信息亭把数据传输到第二设备，其中由用户选定的或者与事件关联的数据传输到第二设备中。

根据本发明的实施例，经第一设备和第二设备之间的极高频(EHF)无接触链路无接触地传输数据的方法可以包括以下中的一个或多个：在用户和共享系统之间传送许可和偏好；以及在两个设备之间共享数据，包括交互式地共享。传输数据可以包括：在第一设备，识别要传输的数据；在第一设备，发送用于发现第二设备的信标；在第二设备，检测该信标并可选地对其作出响应；设置并开始数据传输；自动地或者应请求而启动数据传输；以及在数据成功传输后可选地通知第一设备。第一设备可以广播要传输的数据，并且用于被传输的数据的数据流可以被索引(indexed)。第二设备可以在中间点开始接收数据流，并且第一设备可以在数据流完成之后重启该数据流的发送。

根据本发明的实施例，可以实现用于在与每个设备中的主控制器独立地操作的通信子系统之间、通过EHF载体、通过至少一个介电介质而在第一设备和第二设备之间传输数据的系统。

根据本发明的实施例，保护在两个电子设备之间无接触传输的数据不受监听的方法可以包括以下中的一个或多个：屏蔽两个电子设备之间的至少一条传输路径；以及屏蔽电子设备中至少一个的至少一个收发器(Tx/Rx)。屏蔽可以包括用由于其使经过材料的极高频(EHF)信号劣化的能力而被选择的材料覆盖发送路径或收发器的至少一部分。

本文所公开的技术的一些好处或优点可以包括以下中的一个或多个：

-在数据传输中所涉及的两个设备之间不需要物理连接(诸如电缆和连接器)

-主机处理器不需要为了使数据传输的发生而被开启

-主机处理器不需要为了使数据传输发生而被配置

-设备所需的整体功率可以显著减小

-与恶意代码的传输关联的问题可以避免

-与一些之前的数据传输技术形成对比，数据的传输时间可以大大减小

本文所述的发明可以涉及工业和商业行业，诸如使用与其它设备通信的设备或者在设备中的部件之间能够进行通信的设备的电子和通信行业。

根据以下对本发明的说明和描述，本文所公开的发明的其它目标、特征和优点可以变得显然。

附图说明

将具体地参考本公开的实施例，其非限制性例子可以在附图中的各图中示出。示图可以是图表的形式。为了说明的清晰，示图中的一些元件可以放大或者不按比例绘制；其它元件可以略去。出现在图上的任何文字(图例、注解、标号等)都通过引用被结合于此。当诸如“左”和“右”、“顶部”和“底部”、“上”和“下”、“内部”和“外部”的术语或者类似的术语在本描述中使用时，它们可以用来向读者指示元件在示图中的朝向，但是应当理解，不是要把所描述的装置局限于任何特定的配置或朝向，除非另外规定或者根据上下文明显可见。元件的不同“版本”可以通过在相同数字(###)后面跟着不同字母后缀(诸如“A”、“B”、“C”等)的标号来引用，在这种情况下，类似的元件可以由标号的仅数字部分(###)来包含性地引用。

图1A、1B、1C是说明示例性数据传输系统以及两个电子设备之间示例性数据传输的步骤的图。

图2是说明用于数据传输系统及其设备的一些操作方法的流程图。

图3A、3B和3C是利用本文所公开的数据传输技术的设备的一些使用场景(部署)的示图。

图4A、4B和4C是说明用于屏蔽两个设备之间的数据传输的一些技术的示图。

具体实施方式

可以描述各种实施例来说明本发明的教导，并且应当认为是说明性的而不是限制性的。应当理解，不是要把本发明局限于这些特定的实施例。应当理解，各种实施例的有些个别特征可以按与所示不同的方式彼此组合。

实施例及其各方面可以结合旨在是示例性和说明性的而不是对范围进行限定的系统、设备和方法来描述和说明。可以为了提供对本发明的理解而阐述具体的配置和细节。但是，对本领域技术人员来说应当很显然，本发明没有本文所给出的一些具体细节也可以实践。此外，为了说明的清晰，有些众所周知的步骤或部件可以只一般性地描述，或者甚至被略去。

本文对“一个实施例”、“实施例”或者类似提法的引用可以意味着联系该实施例所描述的特定特征、结构、操作或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因而，本文中这种短语或提法的出现不一定全都指相同的实施例。此外，各种特定特征、结构、操作或特性可以在一种或多种实施例中按任何合适的方式组合。

在以下描述中，为了提供对本文所公开的发明的理解，可以阐述一些具体的细节。对本领域技术人员应当很显然，这些发明没有这些具体细节也可以实践。标题(通常带下划线)可以作为对读者的帮助而提供，而不应当认为是限制。

一些术语

以下术语可以在本文所阐述的描述中使用，并且除非另外明确声明或者如可以根据上下文明显可见，否则应当赋予它们普通的意义。

首字母缩写“EHF”代表极高频，并且指在30GHz至300GHz(千兆赫兹)范围内的电磁(EM)频谱的一部分。

术语“收发器”(缩写“XCVR”或“Tx/Rx”)可以指包括发送器(“Tx”)和接收器(“Rx”)的诸如IC(集成电路)的设备，使得集成电路可以用来既发送又接收信息(数据)。一般而言，收发器可以按半双工模式(在发送和接收之间交替)、全双工模式(同时发送和接收)操作或者配置为发送器或接收器。收发器可以包括用于发送和接收功能的单独的集成电路。

如在本文中所使用的，术语“无接触”指在实体(诸如设备)之间实现电磁(EM)的而不是电的(有线的，基于接触的)连接和信号传送。在有些文献中，术语“无线”用来表达这个意思。如在本文中所使用的，术语“无接触”可以指可以具有在零至五厘米范围内的最佳范围的载波辅助的介电耦合系统。连接可以通过一个设备到另一个设备的接近性来验证。多个无接触发送器和接收器可以只占用少量的空间。与通常广播到若干点的无线链路形成对比，利用电磁(EM)建立的无接触链路可以是点到点的。

术语芯片、管芯、集成电路(IC)、半导体设备和微电子设备在常见的使用中常常可互换使用，并且可以在本文中互换使用。这也可以包括裸芯片(或管芯)、包装芯片(或管芯)，以及芯片模块和包装。本文所公开的技术可以用利用标准的CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺的集成电路(IC)实现。描述为由芯片实现的有些功能可以实现为结合到专用集成电路(ASIC)等当中的宏功能，并且可替换地，可以至少部分地由运行在微控制器上的软件实现。关于芯片，各种信号可以经物理的导电连接耦合在它们与其它电路元件之间。这种连接点可以被称为输入、输出、输入/输出(I/O)、端子、线路、引脚、焊点(pad)、端口、接口，或者类似的变体和组合。

连接器-替换芯片

其全部内容通过引用被结合于此的US 20100159829(’829公布)公开了紧耦合的近场通信链路设备，在其中被称为“连接器-替换芯片”。紧耦合的近场发送器/接收器对被部署成使得发送器部署在第一传导路径的端子部分，接收器部署在第二传导路径的端子部分，发送器和接收器部署成彼此非常靠近，并且第一传导路径和第二传导路径关于彼此是不连续的。以这种方式，提供了通过物理上不连续的信号传导路径传输数据的方法和装置，而不会造成由于承载信号的机械连接器以及关联的敷设电缆引起的物理尺寸和信号的劣化。’829公布引用其全部内容也通过引用被结合于此的US 5,621,913(Micron，1997)。’829公布示出了(其中的图12)近场发送器的发送路径的高层框图，并且还示出了(其中的图13)近场接收器的接收路径的高层框图。

其全部内容通过引用被结合于此的US 20120263244(’244公布)公开了具有电磁通信的集成电路。用于发送或接收信号的系统可以包括集成电路(IC)、操作性耦合到IC的用于在电信号和电磁信号之间转换的换能器；以及以相对于彼此隔开的关系固定换能器和IC的位置的绝缘材料。该系统还可以包括提供到IC上的导体的外部连接的引线框。电磁能量引导组件可以相对于换能器来安装，以便在包括换能器的区域中并且在远离IC的方向引导电磁能量。指引组件可以包括引线框、印制电路板接地平面，或者与换能器隔开的外部传导性元件。在接收器中，信号检测器电路可以响应于代表所接收到的第一射频电信号的监视信号以生成启用或禁用来自接收器的输出的控制信号。

其全部内容通过引用被结合于此的US 13713564公开了提供触觉反馈的连接器。如其中所提到的，当在任何两个EHF通信单元之间通信时，提供改进的信号安全性和完整性是很重要的。用于增强或确保适当的信号安全性和完整性的一种方法是在进行与第一EHF通信单元的通信尝试之前或期间确认第二EHF通信单元在预定的范围内。为此，用于检测第二EHF通信单元的存在和/或用于确保另一设备或表面在某个距离内的系统和方法可以包括在内。这种系统和方法的例子在US 20120319496中描述。

其全部内容通过引用被结合于此的US 20120319496(’496公布)公开了利用EHF信号感测接近性的系统，该系统可以包括配置为以EHF频率经换能器发送EM信号的通信电路，以及配置为通过检测通信电路中信号特性来感测附近换能器场修改对象的接近性感测电路。有些示例性接近性感测电路在其中公开，并且附近对象的接近性可以通过由附近对象造成的天线的有效阻抗的变化来检测。

其全部内容通过引用被结合于此的US 20120295539(’539公布)公开了具有电隔离并且具有介电传输介质的EHF通信。其中公开了包括两个收发器的通信系统。以发送模式操作的收发器可以包括接收发送基带信号并且放大要输入到调制器的信号的放大器，该调制器可以把基带信号施加到由EHF振荡器产生的EHF载波信号，以产生传送到天线的发送电EHF信号以供发送。当收发器以接收模式起作用时，EHF信号被天线接收并转换成电信号，用于输入到解调器，来生成基带信号。所公开的通信系统使用调制后的EHF载波来跨空气或介电介质耦合信号。非常高的数据率可以利用这种技术实现。

在电子设备之间传输数据

图1A、1B和1C说明了示例性数据传输系统100，以及为了在两个(或更多个)电子设备(“设备”)之间实施传输数据的方法而可以实现的一些步骤。数据可以在至少一个方向中从第一设备102和第二设备104传输，其中第一设备102可以被认为是用于发送要传输的数据的源，而第二设备104可以被认为是用于接收所传输的数据的目的地。

下文中将主要描述数据从第一设备102到第二设备104的传输。一般而言，第一设备102在检测到第二设备104之后启动数据传输，并且第二设备104可以通知第一设备102它已经准备好接收数据传输。第二设备104还可以通知第一设备102所传输的数据的成功接收。作为选择或者附加地，数据可以从第二设备104(充当用于发送数据的源)传输到第一设备102(充当用于接收数据的目的地)。

第一设备102可以包括主机系统(或部分)106和通信子系统(或部分)108。主机系统106可以经信号线(或总线)110与通信子系统108通信。

主机系统106可以包括诸如SOC(片上系统)的处理器112，以及诸如DRAM或闪存存储器的“主”储存装置114。

通信子系统108可以包括微控制器(μC)116，以及诸如DRAM或闪存存储器的“交换”储存装置118。通信子系统108还包括发送器(Tx)或接收器(Rx)当中至少一个，或者至少一个收发器(Tx/Rx)120。

主机处理器(host processor)112可以充当通信子系统微控制器(μC)116。主储存装置114和交换储存装置118可以是诸如DRAM或闪存存储器的一个存储介质的不同部分。

第二设备104可以包括主机系统(或部分)126和通信子系统(或部分)128。主机系统126可以经信号线(或总线)130与通信子系统128通信。

主机系统(host system)126可以包括诸如SOC(片上系统)的处理器132，以及诸如DRAM或闪存存储器的“主”储存装置134。

通信子系统128可以包括微控制器(μC)136，以及诸如DRAM或闪存存储器的“交换”储存装置138。通信子系统128还包括发送器(Tx)或接收器(Rx)当中至少一个，或者至少一个收发器(Tx/Rx)140。

主机处理器132可以充当通信子系统微控制器(μC)136。主储存装置134和交换储存装置138可以是诸如DRAM或闪存存储器的一个存储介质的不同部分。

收发器120和140分别是用于在第一设备102和第二设备104之间无接触地传送EHF信号并且用于在EHF信号和数字电子信号之间进行转换的装置的例子。收发器120、140每个都可以是半双工收发器，可以异步地把基带信号转换成调制后的在30-300GHz或更高，诸如60GHz载波频率，的EHF(极高频)载波，该载波从内部或外部天线(未示出)辐射，或者可以接收并解调载波并再现原始基带信号。

由通信子系统108和128输出的RF能量可以低于用于证明或用于发送标识(ID)码的FCC需求，其中这种FCC需要将在别的情况下在数据传输期间中断数据流。参照通过引用被结合于此的47CFR§15.255(在带57-64GHz中的操作)。

收发器120和140可以实现为包括发送器(Tx)、接收器(Rx)和相关部件的IC芯片。收发器芯片可以按常规方式，诸如以BGA(球栅阵列)格式，打包。天线可以集成到包装中，或者可以在包装的外面，或者可以结合到芯片本身上(诸如以US 6373447的方式)。

为了说明的清晰，与收发器关联的天线被略去(它们在’829和’244公布中详细讨论)。示例性通信子系统108、128可以包括一个、两个或更多个收发器芯片。

应当理解，如果只需要单向通信，诸如从源设备102到目的地设备104，则收发器120可以用发送器(Tx)代替，并且收发器140可以用接收器(Rx)代替。

收发器120和140的发送功率和接受灵敏度可以被控制成最小化EMI(电磁干扰)影响并简化FCC证明。EHF载波可以穿透很多种常用的非传导性材料(玻璃、塑料等)。收发器120、140的有些特征或特性可以包括：

·低延迟信号路径

·多千兆位(multi-gigabit)数据率

·链路检测和链路训练

由收发器120和140发送的信号可以按任何合适的方式被调制，以便传递从一个设备向另一个设备传输的数据，本文给出其一些非限制性例子。调制可以是OOK(开/关键控)或者其它类似的简单调制技术。信号可以被一个收发器(诸如120)编码和打包并发送，并且被另一个收发器(诸如140)接收和解包并解码。带外(OOB)信令或其它合适的技术可以用来传递除在两个设备之间传输的数据之外或者与之相关的信息。

图1A说明在数据传输会话的准备当中第一(发送，源)设备102可以把存储在其主储存装置114中的数据预加载到其通信子系统108的交换储存装置118中。这是由从主储存装置114到交换储存装置118延伸的虚线箭头来说明的，并且可以在任何通信会话之前发生，使得数据准备好“立刻”被传输。可替换地，从主储存装置114向交换储存装置118移动数据可以在检测到合作方设备(104)并且打算开始数据传输会话之后发生。交换储存装置118可以是主储存装置114的分区部分。

图1B说明第一设备102(名义上是源/发送方或设备)已经被带到第二设备104(名义上是目的地/接收方或设备)附近。第二设备104与第一设备102的接近性可以通过任何合适的手段来检测，有些手段已经在上文描述过了，有些在下文中描述。然后，数据可以从第一设备102传输到第二设备104。更特别地，存储在源设备102的通信子系统108的交换储存装置118中的数据可以传输到目的地设备104的通信子系统128的交换储存装置138中，如由在交换储存装置118和138之间延伸的虚线箭头所指示的。在下文中主要描述从设备102到设备104的数据流，其表示在任一方向的数据流(即，包括从设备104到设备102的数据流)。

两个电子设备102、104之间的数据传输可以经“无接触”射频(RF)电磁(EM)通信链路(接口)150实现，该链路基本上分别完全由第一和第二设备102、104的通信子系统108、128处理。在设备102和104之间流动的信号经非电(介电)介质以电磁方式发生，其中非电介质诸如空气间隙、波导、塑料(聚乙烯、热塑性聚合物、聚偏氟乙烯、含氟聚合物、ABS，及其它塑料)，包括这些材料的组合。EHF信号可以经过诸如纸板的其它介电材料。EHF信号可以经过一连串不同的介电材料和/或波导。

与诸如NFC的现有技术形成对比，由于EHF无接触通信启用的高数据率，诸如电影、音频、设备图像、操作系统等大数据文件可以在非常短的时间内被传输。作为例子，可以在仅仅5秒内传输1千兆字节的数据文件。

电磁通信通常可以经空气间隙，该空气间隙可以局限于诸如0-5cm的短距离。在下文中更详细描述的诸如介电耦合器370的介电介质可以用来把设备102和104之间无接触链路的范围延伸到几厘米(cm)、米或更多。

应当理解，在无接触链路的这个及本文所讨论的任何其它实施例中，整个通信系统可以实现为无接触和物理链路的组合。此外，本文所述的一些技术可以应用到经物理链路，诸如电缆和连接器，传输数据。在下文中将主要描述在两个设备之间传输数据的无接触链路的使用。

图1C说明在数据传输会话完成之后第二(接收，目的地)设备104不再需要在第一(发送，源)设备102附近，并且可以把存储在其通信子系统128的交换储存装置138中的所传输数据移动到其主储存装置134中。这是由从交换储存装置138到主储存装置134延伸的虚线箭头来说明的，并且可以在数据传输完成之后任何时间发生。接收设备104可以确认已经接收到的数据，可以提醒其主机处理器132数据已经接收到(或者，主机处理器132可以执行确认)，并且可以向发送设备102发送回数据已成功传输的信号。交换储存装置138可以是主储存装置134的分区部分。

在示例性使用场景中，要从发送设备102传输的数据可以存储在发送设备102的主储存装置114中，并且发送设备102的主机系统106(或处理器112)可以断开(断电或者处于低功率状态)。发送设备102的通信子系统108可以开启，并且当检测到接收设备104时，发送设备102的主机系统106(或处理器112)可以开启，以便把要传输的数据从主储存装置114移动到发送设备102的交换储存装置118。要传输的数据从主储存装置114到交换储存装置118的这种移动只需要进行一次，然后在需要的时候更新，诸如递增地更新。或者，它可以在每次数据从发送设备102传输到接收设备104时进行。在有些情况下，不同的数据包可以由发送设备102传输到各个不同接收设备104当中给定的一个，在这种情况下，只有选定的数据包需要为了数据传输而移动到交换储存装置118。在有些情况下，数据可以不在发送设备102上从主储存装置114移动到交换储存装置118，并且数据可以直接从主储存装置114传输到接收设备104。在有些情况下，发送或接收设备102和104可以分别没有任何交换储存装置118和138，所有存储都分别由主储存装置114和134执行。

在数据将只在一个方向从发送设备102向接收设备104传输的情况下，交换储存装置118可以除去。但是，对于发送设备102从接收设备104接收数据的情况，发送设备102的体系架构镜像接收设备104的体系架构并且包括交换储存装置118会是有益的。

当发送设备的通信子系统108检测到接收设备104时，链路可以在发送设备102和接收设备104之间建立并且可以启动数据从发送设备102到接收设备104的传输。接收设备的主机系统126(或处理器132)可以断开(断电或者处于低功率状态)，并且接收设备104的通信子系统128可以开启或者处于低功率状态并且用于检测连接的电路系统可以周期性地启用。被接收设备的通信子系统128接收的数据可以存储在接收设备104的交换储存装置138中。通信子系统128可以确认数据，并且可以提醒主机系统126(或处理器132)数据已经接收到，并且主机系统126(或处理器132)可以确认所传输的数据。接收设备104的通信子系统128还可以经其通信子系统108提醒发送设备102数据已经被成功接收。

发送和接收设备102和104的交换储存装置118和138中的数据分别可以位于防火墙后面，以保护主机系统106和126不受所传输的数据中恶意代码的影响。当接收设备104开启时，来自其“交换”储存装置138的数据可以移动(或拷贝)到其主储存装置134。数据也可以按类似的方式从接收设备104传输到发送设备102。

链路发现

第一设备102(特别是其通信子系统108)检测第二设备104(特别是其通信子系统128)并且建立无接触链路150的过程一般被称为“链路发现”。

在点到点的无线(无接触)系统中，有必要确定何时启动两个设备之间的链路。在传统的基于连接器的系统中，链路建立可以基于测量在连接器被插入且两个设备之间的链路可以建立时变化的某些电气特性来确定。在点到点的无接触系统中，电气检测方法可能是不可能的。

可以使收发器120、140能够在消耗最少量功率的情况下检测链路合作方。链路发现可以由发送设备102(更特别地，是收发器120的发送器Tx部分)周期性地短时间地发送信标信号来实现，而不是持续地被启用。同样，可以使接收设备104(更特别地，是收发器140的接收器Rx部分)能够周期性地短时间地监听信标，而不是持续地被启用。发送和接收持续时间之比可以被确定，以确保周期重叠–即，接收器将在合理数量的周期中被激活，以检测信标。如果发送器信标在建立链路的适当范围内，则发送器的信标将被活动的接收器拾取。这种周期性发信标和侦听方法允许功率的节约(和延长的电池寿命)。

用于链路检测的一些技术，包括发信标和枚举，以及从减小功率切换到完全功率操作，在以上提到的通过引用被结合于此的于2013年3月15日提交的US 61799510中公开。

静电屏蔽

因为它们是彼此严格地通过RF无接触地进行通信，所以给定的设备102或104(或者二者都)可以(每个)封装在非传导性的屏障(外罩，外壳等，未示出)当中，诸如塑料或丙烯酸树脂。电磁(EM)辐射可以容易地经过屏障，但是电流不能容易地经过屏障。因此，屏障可以隔离电路板和易碎的芯片与ESD(静电放电)。屏障还可以气密地密封设备。屏障还可以为诸如移动电话的设备提供例如保护它们不受湿气和潮湿影响的好处。本文所公开的电磁接口(EM)技术可以完全消除任何机械连接器(除了可能有用于给内部电池充电的插孔之外)或者设备中的其它开口的需求。

操作方法

本文所给出的技术解决在两个(或更多个)电子设备之间发送数据的问题–其中一个设备可以被认为是发送设备，另一个可以被认为是接收设备–通过为这一个或两个电子设备都提供通信(I/O)子系统，而无需这一个或两个设备的主机处理器的干预，其中通信子系统可以检测并与另一设备建立通信链路(诸如无接触链路)、控制数据从发送设备到接收设备的传输，而无需这一个或两个设备的主机处理器的干预，并且可以把要传输或接收到的数据维持在或引导到设备存储器的安全区域或者物理上独立的存储器(“交换储存装置”)中，该“交换储存装置”可以与设备的主存储器(“主储存装置”)隔离(诸如在防火墙后面)。这提供了防止所传输数据中恶意代码的保护，并且还在不需要其主机处理器开启的情况下允许设备参与通信会话中。

然后，接收设备的通信子系统可以验证数据传输(事务)本身并或者通知接收设备中的主机处理器数据已经要传输到交换储存装置中。在后一种情况下，接收设备的主机处理器可以验证事务并且把数据从交换储存装置传输到主储存装置。

在被传输的数据的一个例子中，主储存装置可以包括存储器的用户区域，并且用户可以访问已经传输的数据，例如媒体文件(诸如图片、视频、音乐等)。

在另一个例子中，所传输的数据可以是对接收设备的操作系统的操作系统(OS)更新或代码更新，或其它关键代码。一旦数据传输到交换储存装置中，数据就可以被通信子系统自身或者接收设备的另一安全部分验证。一旦通过验证，所传输的数据就可以从交换储存装置安全地移动到设备的主储存装置，以代替或更新系统中的OS或其它关键代码。以这种方式，所传输的数据可以能够在主机处理器断开(断电)或处于低功率状态的情况下更新系统。

图2是在两个电子设备之间传输数据的一般化示例性整体方法200的流程图–其中一个设备可以被认为是发送(源)设备，另一个可以被认为是接收(目的地)设备–该流程图给出了以上讨论和描述的一些概念。高速无接触链路可以在设备的通信I/O子系统之间建立，其中通信I/O子系统的操作无需设备的主机处理器的干预，并且数据可以存储在接收设备的存储器的安全区域(“交换储存装置”)中，并且可选地还存储在发送设备的交换储存装置中。方法200可以在多个步骤中描述。在有些情况下，所描述的步骤是可选的，并且可以被略去。在其它情况下，步骤给出的次序可以改变。

在第一步202中，源设备(102)可以识别要传输的数据。回想在数据传输中所涉及的两个设备当中任何一个都可以被认为是源(或发送)设备(102)，而另一个设备可以被认为是目的地(或接收)设备(104)，并且通信可以在设备之间的两个方向而不仅仅是一个方向中发生。由此，例如，虽然在这一步中陈述了源设备(102)识别要发送的数据，但是在通信会话期间的某个点，包括启动通信会话之前，目的地设备(104)也可以识别将传输到源设备(102)的数据。

在下一步204中，源设备(102)可以发送使得能够发现目的地设备(104)的信标信号。

在下一步206中，目的地设备(104)检测信标信号并且可以可选地对其作出响应，诸如通过开启它自己的信标。

在下一步208中，无接触链路(150)由源设备(102)和目的地设备(104)建立。这个建立过程发生得非常快，并且数据传输会话准备好开始。通常，只有一个目的地设备(104)将与单个源设备(102)联系，但是在“广播”模式下利用数据流中的索引标记让一个源设备(102)向多于一个目的地设备(104)发送(传输)数据的可能性在下面讨论。

在下一步210中，数据从源设备(102)向目的地设备(104)传输。数据传输可以或者自动地(基于链路检测)或者应请求而(诸如目的地设备的微控制器136或主机处理器132指示它准备好开始数据传输，或者恢复被中断的之前的数据传输)启动。可选地，其它数据也可以自动地或者应请求而从目的地设备(104)向源设备(102)传输。

当检测到目的地设备并且建立了通信链路时，源设备(102)可以开始发送数据。或者，源设备可以在“广播”模式下持续地发送要被一个或多个目的地设备(104)接收的数据。在任何一种情况下(按需发送或持续地)，源设备(102)都可以在数据流中嵌入索引标记，诸如在数据流的开始、在数据流中多个中间点(诸如以预定的间隔或其它里程碑)以及在数据流的结束。以这种方式，目的地设备(104)可以确定它是否在数据流一开始就开始接收数据并且，如果不是的话，在数据传输完成时确定它在数据流的什么部分开始接收数据。以这种方式，如果目的地设备(104)在中间点开始接收数据流，则它具有接受(开始接收并存储)仅数据流的后一部分的传输(部分文件传输)的选项，然后在源设备(102)循环(重启)整个发送时接收数据流的开始部分，其后接收错过的数据流的开始部分。或者，目的地设备(104)可以只接受部分文件传输，而没有进一步的动作。这种方法允许完全被动的(只接收)数据发送，诸如对于在信息亭向匿名设备传输数据会是有用的。

可以在数据从源设备(102)向目的地设备(104)发送(传输)期间实现的另一种技术，这种技术可以涉及在反方向的发送(如以上提示过的)，可以包括源设备(102)以周期性的间隔暂停(跳过)数据流的发送并且允许目的地设备(104)在该跳过周期期间向源设备发送回“跳过填充(skip fill)”(数据)。来自目的地设备(104)的“跳过填充”可以是由目的地设备(104)生成并发送的即时(onthe fly)加密代码，该代码被源设备(102)接收并用来给所传输(发送)的数据加扰，或者可以允许利用由目的地设备(104)发送的随机(或水印)数据掩蔽该发送。在“监听”(未授权设备截获数据传输)的情况下，这些方法可以使被监听的发送非常难以分解(解码)，因为监听设备将不太容易能够确定在任何给定的时刻源或目的地设备中哪个在发送–被截获的来自源和目的地设备二者的交替发送对监听设备会看起来像是一个连续的不可破译的发送。

用于设备(102，104)之间数据的全双工发送(传输)的(防止监听的)进一步安全性可以通过使两个设备在数据传输期间同时发送来提供。名义上是接收设备的设备可以发送随机信号、解密代码或其它数据，这会使来自名义上是发送设备的设备的数据传输含糊。一个或两个发送设备都可以实现可进一步阻止监听的扩频钟控(SSC)。

在下一步212中，目的地设备(104)可以通知源设备(102)数据传输已经被成功接收。如果“成功”通知没有被源设备(102)接收到，或者如果目的地设备(104)发送了“失败”通知，则源设备(102)可以重新发送数据或者其部分。可选地，在数据传输完成后，目的地设备的主机处理器(132)也可以得到通知。

被接收的数据可以首先存储在接收设备(104)的交换储存装置(138)中，并且可以随后移动到目的地设备(104)的主储存装置(134)。或者，被接收的数据可以保留在交换储存装置(138)中，而不移动到主储存装置(134)。被接收的数据可以由通信子系统(128)或者由主机系统(126)验证。或者，被接收的数据可以“照原样”使用，不进行验证。

可以实现为芯片的发送器(Tx)和接收器(Rx)，或者收发器(Tx/Rx)120和140，可以在工厂时序列化，使得芯片及它们的发送可以被“标记”(采指纹)，这使得可以随后为了数字权限管理(DRM)而执行取证分析(forensic analysis)。例如，受保护的(优质)内容可以从一个设备自由地(不受阻碍地)传输到另一个设备，但是事务可以被追踪到所涉及的具体设备，使得事务的参与者可以被追究责任(诸如，收取费用)。

一些示例性部署

现在将描述用于本文所公开的数据技术的一些示例性使用场景(部署)，大体如上所述，一般而言是在只有两个电子设备的语境下–其中一个可以被认为是发送(源)设备，另一个可以被认为是接收(目的地)设备。单个源设备(102)可以向多个目的地设备(104)发送(传输)数据，或者一次向一个或者一次向多个。而且，除了源设备向目的地设备发送数据，目的地设备也可以向源设备发送数据。

在本文所述的部署中，或者在本文没有具体描述的其它部署中，可以实现以下特征当中的一个或多个，等等，以及其扩展：

-数据传输(“无接触编程”)可以高速发生。被编程的目的地设备中的主机处理器可以是断开或者处于低功率模式(“睡眠”)

-被传输的数据可以由连接验证

-被传输的数据可以存储在安全(交换)存储器中

-目的地设备可以被测试并且它们的状态被读取

-特定于OEM的代码可以加载到目的地设备中

-应用和内容可以加载到目的地设备中

-源设备可以已经在或者可以尚未在包装中(诸如密封的盒子)

-可以有不同版本的软件/OS用于不同的消费者或不同的销售方

在示例性场景(“工厂编程”)中，诸如移动手持设备的第一设备(102)在工厂时被诸如工厂编程设备(“编程器”)的第二设备编程，其中第一设备被认为是所传输数据的接收(目的地)设备，而第二设备被认为是发送(源)设备。通过使用无接触链路，如上所述，在要被编程的设备和传输数据的设备(“工厂编程器”)之间不需要物理连接，诸如通过把要被编程的设备放在与工厂编程器关联的着陆架(landing pad)(或底座)上。这可以大大简化数据传输过程，并且提高吞吐量。

例如，从发送设备传输到接收设备的数据可以包括用于接收设备的操作系统(OS)或固件。作为选择或者附加地，在工厂编程期间，第一设备可以被测试，并且其状态被编程器读取，在制造阶段提供质量保证(QA)等级。

在另一种示例性场景(“仓库编程”)中，可以实现与工厂编程类似的特征。例如，具有大量移动电话存货的仓库可以经无接触通信和数据传输从消费者接受订单并且为订购方(诸如给定的移动电话提供商)个性化产品，而不需要打开产品被包装在其中的盒子。这也可以适用于可以从个别终端用户接受订单的在线销售商(等等)，并且为产品预加载个性化的项目(操作系统、软件应用等)，这同样是无接触地，且不需要打开盒子。质量保证(QA)，以及以上所述的一些其它特征，可以在仓库编程期间植入。

工厂编程和仓库编程场景是其中“通用”设备在应当保持不打开的盒子中但是仍然可以为给定销售商或服务提供商个性化或者具有终端用户偏好的情形的示例，包括在设备上加载特征、定制设备的内容、在设备上加载优质项、在设备上设置许可、在设备上安装DRM密钥、在设备中设置国家代码，等等，有些个性化特征可以附加地或者作为选择在销售点(POS)销售商执行。利用本文所公开的技术，数据传输可以发生得非常快，并且主机处理器可以断开(或者处于低功率状态)，这两种情况都将导致传输需要非常低的功率以及因此少量的设备电池泄漏(如果有的话)。(在有些部署中，用于目的地设备的功率可以通过从外部源收获功率来获得。)

在另一种示例性场景(“销售点编程”)中，可以实现与仓库编程类似的特征。更具体而言，特定于零售商或OEM的内容或应用(个性化的内容，连同设备一起购买的)可以加载到设备中。(虽然设备可以在销售点打开，但不管怎样，无接触编程都会是非常有益的。)出售给消费者的设备可以为给定的消费者个性化，并且给予最终的(QA)检查，以激活担保。通常，但不是必需，在销售点(POS)编程中，物品被打开。无接触数据传输消除了从盒子中取出物品的需求。

在另一种示例性场景(“信息亭传输(kiosking)”)中，已经售出并且被终端用户拥有的设备可以从充当用于数据传输的源设备的信息亭接收数据传输。例如，内容贩卖机可以把用户选定的数据传输到用户的设备(通常要收费)。免费的内容也可以按这种方式分发，诸如分发与用户出席的活动关联的“奖励”内容，诸如通过把源设备结合到电影海报当中，在电影院分发内容，等等。不像可能需要互联网连接来获得实际内容(代码)的QR(快速响应)代码应用，本文所描述的数据的无接触传输是自己并且自动完成的。内容包含在两个设备之间的交互当中。

在另一种示例性场景(“用户机器接口”)中，访问和许可可以在用户和系统之间传送。例如，“通用”(共享)计算机可以为用户的使用个性化。被各个不同用户共享的车辆可以由用户个性化(座椅位置、速度限制等)。

在以上讨论的场景中–工厂编程、仓库编程、销售点编程、信息亭传输–一般而言是终端产品(诸如用户的移动电话)通过无接触通信(数据传输)被修改(个性化)。与其形成对比，在用户机器接口场景中，是系统(共享的计算机、共享的汽车等)通过无接触通信(数据传输)被修改(个性化)。对物品的数字检出(诸如从库，或者从租用代理)使用无接触通信可以广泛地被认为属于这一用户修改系统范畴。

在另一种示例性场景(“在两个设备之间共享数据”)中，数据可以从一个设备下载到另一个设备，诸如从用户的数码相机下载到用户的膝上型电脑，或者从一个用户的移动手持设备下载到另一个用户的移动手持设备。在这种“文件共享”场景下，在两个(或更多个)设备的用户之间的交互式会话中，作为无接触事务的结果，两个设备通常都可以变得“被修改”。与用于在两个设备之间共享数据的现有技术(诸如NFC)形成对比，利用本文所公开的技术，作为大文件的内容(诸如电影)可以很容易地在非常短的时间内在两个设备之间直接传输。

有时候，所传输的内容(数据)可以是DRM保护的数据，并且访问该内容会需要密钥。如以上所提到的，内容可以存储在安全区域(交换储存装置)中，可以检查恶意代码，并且可以从交换储存装置访问，然后丢弃，或者为了随后对其(且重复)的访问而移动到持久性(主)储存装置。这些仅仅是在产品寿命的各个阶段(从制造商到消费者)可以如何传输数据的一些例子，以及可以利用本文所述的技术实现的一些使用场景。

介电耦合器

在以上所述的场景中，或多或少地假设两个设备的通信子系统(及它们相应的天线，如果有的话)可以被带到彼此非常接近，以启动并维持用于传输数据的无接触链路，在就算不是大部分也是许多预期的使用场景中，会是这种情况。这可以包括工厂编程、仓库编程等，其中被编程的产品“工厂密封”在(通常是纸板)盒子当中。在有些其它场景中，通信子系统(及其相应的天线)的紧密接近可能是不可行的。现在将描述一些这样的场景。

为了简化这些场景的描述(300A、300B、300C，统称为“300”)，只描述一个方向中的通信，其中第一设备(302A、302B、302C，统称为“302”)只具有发送器(Tx；320A、320B、320C，统称为“320”)，而第二设备(304A、304B、304C，统称为“304”)只具有接收器(Rx；340A、340B、340C，统称为“340”)。应当理解，设备之间的通信可以在两个方向都发生(其有些例子已经在上文中描述过了)，并且设备(302、304)每个都可以具有一个或多个收发器(Tx/Rx；120，140)。

图3A说明了场景300A，其中可以被认为是目的地(接收)设备的设备304A被封装在诸如纸板盒子360的包装中，并且其操作部件部署成离盒子的外表面有“过大的”距离，这种距离无助于与设备302A建立以上提到的EHF无接触链路(150)，其中设备302A可以被认为是在盒子360外部的源(发送)设备。这可以是由于包围设备304A的减震包装材料(示为盒子中的虚线交叉平行线)等等。

在这种场景300A中，在不打开盒子360的情况下从设备302A向设备304A传输数据可以是必要的或者有益的。这种情形在上面已经描述过，诸如在工厂，或者在仓库，或者在POS。为了便利建立用于传输数据的无接触链路(150)，诸如形式为短杆或插头的介电耦合器370A可以结合到盒子中的包装材料中或者延伸通过该包装材料，从而在设备304B和盒子360的内表面之间建立链路，而盒子360保持闭合和密封。以这种方式，耦合器370A的左(如看到的)侧或端可以非常靠近设备302A的发送器(Tx)320A，而耦合器370A的右(如看到的)侧或端可以非常靠近设备304A的接收器(Rx)340A。耦合器370A提供了减小发送器(Tx)320A与接收器(Rx)340A之间的有效距离以便利两个设备之间建立无接触链路的手段。不是具有单独且不同的介电耦合器，有可能包装材料本身由允许其充当介电耦合器的材料制成并且具有允许其充当介电耦合器的属性和结构。

图3B说明了场景300B，其中设备304B的接收器340B部署成离设备304B的外表面有“过大的”距离，这种距离无助于与设备302A建立以上提到的EHF无接触链路(150)。

在这种场景300B中，在不打开设备304B的情况下从设备302B向设备304B传输数据可以是必要的或者有益的。这种情形可以在例如设备(304)处于保护性容器中时发生，诸如水下照相机。

为了便利建立用于传输数据的无接触链路(150)，诸如延长杆(“探针”)的介电耦合器370B从设备302B延伸。设备304B在其一个外表面中具有凹槽305，以允许耦合器的右(如看到的)端可以非常靠近设备304B的接收器(Rx)340B。耦合器370B的左(如看到的)端可以非常靠近设备302B的发送器(Tx)320B。耦合器370B提供了减小发送器(Tx)320B与接收器(Rx)340B之间的有效距离以便利在两个设备之间建立无接触链路的手段。

图3C说明了场景300C，其中在设备302C和304C之间存在屏障362，这可以是例如基本上阻止在两个设备302C和304C之间建立无接触链路(150)的传导性屏障，即使是在他们彼此充分靠近、在别的情况下可以建立无接触链路的时候也不行。

在这种场景300C中，在不克服屏障362的障碍的情况下从设备302C向设备304C传输数据可以是必要的或者有益的。设备304C的接收器340C在其外表面附近，但是访问只能通过屏障362中的孔363建立。这种情形可以例如在读取装在保护性屏障中或者以别的方式不容易访问的需给电表时发生。

为了便利建立用于传输数据的无接触链路(150)，以与场景300B类似的方式，诸如形式为延长杆的介电耦合器370C从设备302C延伸。耦合器370C的左(如看到的)端可以非常靠近设备302C的发送器(Tx)320C。耦合器370C的右(如看到的)端可以经过屏障362中的孔363，从而部署成与设备304C的接收器(Rx)340C非常靠近，以便利两个设备之间的无接触链路。

提供延伸无接触链路的范围的介电耦合器的概念在以上提到的US 61661756和US 13760089中描述。一般而言，用于便利EHF频率信号传播的介电耦合器可以包括延长的一条介电材料(介质)，其中介电材料诸如塑料、玻璃、橡胶或陶瓷，并且可以具有矩形横截面和两个末端。适合用作介电介质的塑料材料可以包括，但不限于，PE(聚乙烯)、丙烯酸树脂、PVC(聚氯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)，等等。介电耦合器可以包括由介电常数至少大约为2.0的塑料或其它材料制成的介电部分。具有更高介电常数的材料会导致由于那种材料中减小的信号波长而造成的所需尺寸的减小。塑料电缆的介电材料可以至少部分地被涂覆具有低介电常数的层或者导电层，以便利传播、减少干扰或者减小缩短沿着耦合器的长轴向下传播的信号的可能性。介电介质可以充当传输介质(诸如波导)，并且EHF载波可以沿着介电介质的长轴传播，维持单一的极化方向。介电介质的外表面可以涂覆或覆盖传导性材料(金属)，这种材料可以隔离介电介质与外部干扰(并且，可选地，可以充当电信号和/或功率的传导路径)。堆叠或分层结构可以使多条信号路径成为可能。

保护传输

本文所述的点到点无接触链路本质上是安全的。以上已经描述了以周期性的间隔暂停(跳过)数据流的发送，并且允许目的地设备在该跳过周期期间向源设备发送回“跳过填充”，作为保护其免受监听的一种“技术”方法。在有些应用中，预防监听的附加安全性可能是期望的。

现在将描述用于提供传输的“屏蔽”(这可以被认为是“物理”方法)以保护其不受监听的方式的一些例子。一般而言，可以包括介电材料、塑料或其它无源材料的安全外壳可以部署成作为涂层或层，或者作为在包括收发器(Tx/Rx)、无接触链路和介电耦合器(如果有的话)的数据路径的至少一部分周围的外罩，以保护所传输的数据不被监听。无接触链路(或传输路径)可以包括介电耦合器。虽然外壳一般而言可以对电磁辐射透明(EHF信号可以穿过)，但是经过其的信号可以由于外壳的组成或结构而变得“混乱”，从而使在外壳外面接收到的任何信号都不可理解。

图4A说明了一个设备402A的收发器(Tx/Rx)420A经介电耦合器470A与另一设备404A的收发器(Tx/Rx)440A通信。介电耦合器470A可以是由于其传播EHF信号的能力而被选择的塑料材料，如以上所讨论的。

在这个例子中，可以提供包括部署在介电耦合器470A(覆盖其至少一部分)上的材料涂层(或层)的外壳480A。一般而言，为外壳480A选定的材料可以与为介电耦合器470A选定的材料不同。外壳480A的“屏蔽”材料可以包括介电材料、塑料或其它无源材料，该材料是由于其能够通过任何合适的机制使从介电耦合器发射并经过该材料的EHF信号劣化的属性(或者被修改成这样)而被选择，所述机制诸如：

-改变经过外壳480A的信号的极化

-在外壳中把两个或更多个信号叠加到一起，使得外面的观察者将只观察到叠加的信号

-修改涂层，以具有不同的成分、不同的厚度、各种“瑕疵”、不规则的拓扑结构等，这些将使经过外壳的信号的可理解性降低

-金属性材料的涂层也可以用于外罩，或者金属性材料的粒子可以嵌入外罩中，但是随着设备不同，它们对信号的期望传播的影响应当被考虑在内。

图4B说明了一个设备402B的收发器(Tx/Rx)420B经介电耦合器470B与另一设备404B的收发器(Tx/Rx)440B通信。(这个例子与图3B和3C所示的例子相似，其中探针370B和370C分别与第一设备302B和302C关联。)介电耦合器470B可以是由于其传播EHF信号的能力而被选择的塑料材料，如以上所讨论的。

在这个例子中，示出了包括覆盖设备402B的至少一部分的材料涂层(或层)的外壳480B，诸如部署在至少收发器(Tx/Rx)420B的一部分的周围。类似地，示出了包括覆盖设备402B的至少一部分的材料涂层(或层)的外壳482B，诸如部署在收发器(Tx/Rx)440B的至少一部分的周围。一般而言，如上所述，为外壳480B和482B选定的材料是由于其使经过涂层从介电耦合器发射的任何信号劣化的属性而被选择的或者被修改成这样。

如所说明的，凹槽(或开口)483可以在外壳482B中提供，用于接纳介电耦合器470B的末端，使得它可以与收发器(Tx/Rx)440B非常靠近。(分别比较图3B和3C中的凹槽305和孔363。)介电耦合器470B的末端以及凹槽483可以被键控(keyed)，等等，以强制在某个朝向把介电耦合器470插入到凹槽中和/或在两个设备402B和404B之间提供可释放的扣合等。

图4C以通用方式说明用于屏蔽传输路径470C的某些选项，诸如空气间隙或介电耦合器。一般而言，外罩(或层，或涂层)480C可以部署在传输路径的至少一部分周围，包括基本上全部传输路径，以使经过其的任何信号劣化。外罩480C说明为包括至少两种不同的材料481和483，具有不同厚度的不同部分，在其内或外表面当中至少一个上的不规则拓扑结构，可以包括材料的螺旋缠绕带(如由对角线虚线指示的)，等等，包括可以使经过其的EHF信号劣化的任何材料或结构属性。

一般而言，在所述外壳内部，由收发器(Tx/Rx)生成并经过其间的EHF信号可以不同、被极化并且彼此可区分。在外壳的外部，信号可以混合到一起、相位偏移、极性更改，等等，使得，虽然在外壳外面的(监听)设备可以检测到存在信号，但是信号将被劣化或混合到一起，使得它不可破译。除了诸如跳过填充(上述)、扩频钟控(SSC)、加密/解密等“技术”方法，这种预防监听的“物理”方法可以为在两个设备之间传输的数据提供增强的安全性。

一些优点

本文所公开的技术的一些优点和益处可以包括，但不限于，以下中的一个或多个，包括其各种组合：

-数据传输可以非常快并且可以不需要用于数据传输的主机接口

-在传输期间，主机处理器可以断开或者处于低功率状态

-数据可以从未知的(不信任的，诸如缺乏安全证书的)源以安全的方式传输到主机设备中，而不会危及主机设备的安全性或OS(数据可以随后被验证)

-要传输的数据，或者已经传输的数据，可以保持在存储器的安全区域中，远离关键代码

-OS/设备更新可以在主机处理器断开或处于低功率状态时执行

-OS/设备更新可以在组装线上无接触地执行

-OS/设备更新可以在设备在其包装内时执行

-OS/设备更新可以在从工厂到消费者的供给链的任何阶段执行，诸如在工厂、在仓库、在商店、在购买时、当产品被交付时、在消费者想更新产品时、在信息亭，等等

-用户代码/消费者配置可以在购买或产品交付时加载

-数据传输可以经过电介质、纸板、包装等实施

-提供了预防对所传输数据的监听的“技术”和“物理”保护

设备之间的数据传输是非常用户友好的，需要很少或者不需要用户的交互或指引来执行。一般而言，两个设备的接近性可以是启动并执行数据传输所需的全部。

虽然本发明已经关于有限数量的实施例进行了描述，但是这些不应当认为是对本发明范围的限制，而是作为一些实施例的例子。基于本文所述的公开内容，并且如可以要求保护的，本领域技术人员可以设想其它可能的变体、修改和实现，这些变体、修改和实现也应当被认为在本发明的范围之内。

Claims (22)

1.一种在电子设备(102/104，302/304，402/404)之间传输数据的方法，包括：

提供具有第一通信子系统(108)的第一设备(102)，其中第一通信子系统(108)能够经由极高频(EHF)无接触链路(150)与具有第二通信子系统(128)的第二设备(104)无接触地通信，其中第二通信子系统(128)能够经该无接触链路通信；及

从第一设备向第二设备发送数据；

特征在于：

在不需要来自第二设备(104)中的主机处理器(132)的干预的情况下，在第二设备把数据接收到与第二通信子系统关联的交换储存装置(138)中。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

在第二设备中维持交换储存装置(138)与主储存装置(134)分离。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

把接收到的数据从交换储存装置(138)传输到主储存装置(134)。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

在数据传输完成后通知主机处理器(132)。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

在通信子系统(128)中或者在主机处理器(132)处验证数据传输。

6.如权利要求1所述的方法，其中：

被传输的数据选自包括以下的组：媒体文件、DRM保护的内容、OS更新、特定于消费者的代码、特定于OEM的代码、特定于零售的代码、用于第二设备的固件图像、用户数据、静态数据、加密/解密密钥，以及电子资金转账(EFT)数据。

7.如权利要求1所述的方法，其中：

第二设备(104)被封装在包装(360)里面。

8.如权利要求7所述的方法，其中：

第一和第二设备之间的无接触通信穿过包装进行。

9.如权利要求7所述的方法，还包括：

在包装中提供介电耦合器(370A)以便利第一和第二设备之间的无接触链路。

10.如权利要求1所述的方法，还包括：

提供从第一和第二设备中的至少一个延伸的介电耦合器(370B，370C)以便利第一和第二设备之间的无接触链路。

11.如权利要求1所述的方法，还包括：

在第一设备处，以周期性间隔暂停数据流的发送；及

在所述间隔期间，从第二设备向第一设备发送数据。

12.如权利要求1所述的方法，还包括：

用材料覆盖设备的部分(Tx/Rx)或设备间传输路径(150，370，470)中的至少一个，其中该材料是由于其使经过该材料的EHF信号衰退的能力而被选择的。

13.一种经由第一设备(102，302)和第二设备(104，304)之间的极高频(EHF)无接触链路(150)无接触地传输数据的方法，包括以下中的一个或多个：

通过向第二设备传输包括操作系统或固件的数据和/或在第二设备上执行质量保证检查，工厂编程第二设备；

通过向第二设备传输包括操作系统或固件的数据、在第二设备上执行质量保证检查以及为销售点(POS)个性化第二设备中的至少一个，仓库编程第二设备；

通过向第二设备传输包括操作系统或固件的数据、在第二设备上执行质量保证检查、为销售点(POS)个性化第二设备以及为给定消费者个性化第二设备中的至少一个，销售点编程第二设备；及

在信息亭向第二设备传输数据，其中由用户选定的或者与活动关联的数据被传输到第二设备中。

14.一种经由第一设备(102，302)和第二设备(104，304)之间的极高频(EHF)无接触链路(150)无接触地传输数据的方法，包括以下中的一个或多个：

在用户和共享系统之间传送许可和偏好；及

在两个设备之间共享数据，包括交互式地共享。

15.如权利要求14所述的方法，其中传输数据还包括：

在第一设备处识别(202)要传输的数据；

在第一设备处发送(204)用于发现第二设备的信标；

在第二设备处检测(206)该信标并可选地对该信标作出响应；

设置并开始(208)数据传输；

自动地或者应请求而启动(210)数据传输；及

在数据成功传输后，可选地通知(212)第一设备。

16.如权利要求15所述的方法，其中第一设备广播要传输的数据。

17.如权利要求15所述的方法，还包括：

索引并发送要传输的数据的数据流。

18.如权利要求17所述的方法，还包括：

在第二设备处在中间点开始接收数据流。

19.如权利要求17所述的方法，还包括：

从第一设备，在数据流完成之后重启该数据流的发送。

20.一种用于在与每个设备中的主控制器独立地操作的通信子系统之间、通过EHF载波、通过至少一种介电介质而在第一设备和第二设备之间传输数据的系统。

21.一种保护在两个电子设备(102/104，302/304，402/404)之间无接触传输的数据不受监听的方法，包括以下中的一个或多个：

屏蔽两个电子设备之间的至少一条传输路径(150，370，470)；及

屏蔽电子设备中至少一个的至少一个收发器(Tx/Rx；420B/440B)。

22.如权利要求21所述的方法，其中屏蔽包括：

用材料覆盖传输路径的至少一部分或收发器，其中该材料是由于其使经过该材料的极高频(EHF)信号衰退的能力而被选择的。