CN105900102B - 基于传感器的近场通信认证 - Google Patents

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Abstract

本文献描述了用于实施基于传感器的近场通信(NFC)认证的技术(400,500,600)和设备(100,700)。这些技术(400,500,600)和设备(100,700)使得计算装置(102)能够在低功率状态下检测环境变化，所述环境变化指示要认证的启用NFC的装置(104)的接近。在一些实施例中，处于睡眠状态的计算装置(102)的各种组件被激活以处理(一个或多个)环境变化、执行认证操作、和/或向用户指示发起认证操作。

Description

基于传感器的近场通信认证
发明人
Jagadish Kumar Agrawal
Deepak Chandra
John J.Gorsica
Jagatkumar V.Shah
相关申请
本申请根据35U.S.C第120章要求2014年6月24日提交的题为“基于传感器的近场通信认证”的美国专利申请No.14/312,813的优先权，该美国专利申请根据35U.S.C第119(e)章要求2013年10月25日提交的题目为“基于传感器的近场通信认证”的美国临时专利申请No.61/895,670的优先权，各个专利申请的公开内容以引用方式整体并入本文。
背景技术
提供此背景技术描述是为了总体上呈现本公开的场境。除非本文中另外指示，否则此部分中所描述的材料既不明确地也不隐含地视为本公开或所附权利要求书的现有技术。
计算装置常常响应于非活动超时的到期或者如此做的用户输入而进入睡眠状态。当进入睡眠状态时，计算装置通常锁定(例如，锁屏)以保护用户数据或者防止装置的功能之一被无意地激活。一旦处于睡眠状态，计算装置的各种组件或子系统被断电以降低装置的电力消耗并延长电池寿命。
然而，唤醒和/或解锁计算装置常常需要装置的一些组件在睡眠状态期间保持活动或者在离开睡眠状态之前被唤醒。例如，为了能够输入个人识别号(ΡIΝ)码以用于装置解锁，处理器、显示器以及相关联的触摸屏需要电力以从用户接收ΡIΝ码。因此，这些活动组件在装置处于睡眠状态时或者在被锁定的同时消耗电流，这导致功耗的增加、装置运行时间的减少、和/或装置效率的降低。
附图说明
参照以下附图描述用于基于传感器的近场通信(NFC)认证的技术和设备。在整个附图中使用相同的附图标记来指代相似的特征和组件：
图1图示出在其中可实施用于基于传感器的NFC认证的技术的示例环境。
图2图示出能够实施基于传感器的NFC认证的示例装置配置。
图3图示出用于在装置中实施基于传感器的NFC认证的实施例的示例栈架构。
图4图示出根据一个或更多个实施例的基于传感器的NFC认证的方法。
图5图示出根据一个或更多个实施例的基于传感器的NFC认证的另一个方法。
图6图示出使用基于传感器的NFC认证来对启用NFC的实体进行认证的(一个或多个)示例方法。
图7图示出可实施用于基于传感器的NFC认证的技术的电子装置的各种组件。
具体实施方式
用于解锁装置的传统技术常常依赖于将装置的可用于执行高等级认证操作的各种组件保持活动或者不必要地将其唤醒。然而，这些保持活动或者被不必要地唤醒的组件在装置处于睡眠状态的同时消耗装置的电量。另外，这些组件与装置的其它组件之间的硬件和软件相互依赖可阻止装置进入提供附加省电的低活动状态(例如，深度睡眠状态)。
本公开描述用于基于传感器的NFC认证的技术和设备，其使得计算装置能够在处于低功率或睡眠状态的同时检测环境变化，所述环境变化指示要认证的启用NFC的装置的接近。通过这样做，计算装置的组件可被保持在相应低功率或睡眠状态下，直至发起唤醒和/或解锁装置的认证处理。
以下讨论首先描述操作环境，然后是在此环境下可采用的技术，最后是示例设备。
操作环境
图1图示出在其中可实施用于基于传感器的NFC认证的技术的示例环境100。此示例环境100包括计算装置102、无线通信介质104、和启用近场通信的装置106(NFC装置106)。计算装置102可以是或者包括能够实施认证操作的许多不同类型的计算或电子装置。在此示例中，计算装置102被示出为智能电话，但是可以想到其它装置。仅作为示例，其它计算装置102可包括蜂窝电话、笔记本计算机(例如，上网本或超极本)、智能手表、平板计算机、个人媒体播放器、个人导航装置(例如，全球定位系统)、游戏控制台、桌面型计算机、摄像机、或者便携式游戏装置。
计算装置102包括(一个或多个)应用处理器108和低功率处理器110。应用处理器108可被配置为能够实现计算装置102的各种功能的单核或多核处理器。在一些情况下，应用处理器108包括数字信号处理(DSP)子系统以用于处理计算装置102的各种信号或数据。如下所述，应用处理器108与计算装置102的其它组件耦合并且实施其功能。
在各种实施例中，应用处理器108是具有一个或多个处理核心或子系统的全功能或高功率处理器。应用处理器108的每个核心可具有多个操作或活动状态，例如全功率、部分功率(例如，减小的操作电压或频率)、睡眠、或关闭。在这些活动状态之间转变应用处理器108或其核心(诸如从全功率进入睡眠)减少了应用处理器108所消耗的电力量。替选地或另外地，应用处理器108的活动状态可与计算装置102的相应活动状态对应。因此，当计算装置102进入睡眠状态或低功率状态时，应用处理器108可进入节电的睡眠状态或低功率状态。
低功率处理器110可被配置为低功率处理器核心、嵌入式控制器、或者微控制器。低功率处理器110无法实施应用处理器108所实施的一些功能。在一些情况下，低功率处理器110缺少诸如专用通信、存储器、或显示接口的功能特定数据接口。低功率处理器110可包括到通用数据总线(并行或串行)或者通用输入/输出(GPIO)的接口，利用该接口接收或传送数据。
低功率处理器110可被实施为精简指令集计算(RISC)处理器，其与应用处理器108相比具有较小的指令集，在更低频率下操作，或者具有更少的处理能力。例如，当应用处理器108被配置为实施32位指令集的多核处理器时，低功率处理器110可被配置为实施16位指令集的基于RISC的微控制器。应用处理器108和/或低功率处理器110可各自被单独地实施为离散的组件(示出)，或者与集成的伴随微控制器(未示出)一起实施为应用处理器。
计算装置102包括计算机可读介质112和显示器114。计算机可读介质112(CRM112)包括装置数据116和认证器118(在此示例中其被具体体现为存储在CRM 112上的计算机可执行代码)。装置数据116可包括可由应用处理器108和/或低功率处理器110执行的计算装置102的操作系统、固件、或应用。替选地或另外地，装置数据116可包括诸如图像、音乐、文档、电子邮件、联系人等的各种用户数据。
认证器118管理计算装置102的认证、安全、和/或加密操作。作为示例，认证器118可在计算装置102进入睡眠状态时将计算装置102锁定，并且响应于认证其用户而将计算装置102解锁。认证器118的另外的实施方式和用途变化并且在下面更详细地描述。显示器114实现与计算装置102的内容相关应用或者图形用户界面的用户交互。在这样的情况下，显示器可与通过其接收用户输入的触摸敏感输入装置(例如，触摸屏)相关联或者包括触摸敏感输入装置。显示器114可被配置为任何合适类型的显示器，诸如有机发光二极管(OLED)显示器、有源矩阵OLED显示器、液晶显示器(LCD)、平面内移位LCD等。
尽管未示出，计算装置102还可包括其它组件以实现用户交互，诸如发光二极管(LED)、振动器(例如，振动电机)以及一个或多个扬声器。这些组件可用于向计算装置102的用户提供警示、通知、或者指示。例如，LED可被打开、改变为另一个颜色、或者闪烁以向计算装置102的用户提供通知。在其它情况下，计算装置102可经由振动器振动或者经由扬声器发出音频警示。
计算装置102还包括近场通信收发器120(NFC收发器120)和无线收发器122，其包括个域网收发器124(PAN收发器124)。NFC收发器120被配置为实现根据诸如ISO 18000-3、ISO/IEC 18092、ECMA-340、ISO/IEC 21481、和ECMA 352等等的各种NFC标准经由无线通信介质104与NFC装置106通信。NFC收发器120可主动地在范围(例如，20厘米)内搜索要与其通信的其它启用NFC的装置。
(一个或多个)无线收发器122可包括被配置为经由无线网络(未示出)通信的任何合适类型的收发器。这些无线网络的示例包括无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、和无线个域网(无线PAN)(其每一个可部分地或全部地被配置为基础设施、自组织、或网状网络)。例如，PAN收发器124可以是被配置成根据BluetoothTM协议通过无线个域网(PAN)通信的短距离无线收发器。BluetoothTM协议族支持各种通信简档以用于通信各种类型的数据和/或实现经由无线PAN关联的装置之间的不同特征集。
BluetoothTM协议族还支持装置之间的“配对”，这可使得计算装置102能够与其它装置相关联。在初始与另一个装置配对时，计算装置102可将与所述另一个装置相关联的自识别信息(例如，介质访问控制(MAC)地址)存储在信息表(例如，配对表)中以用于未来使用。该信息表还可存储与所述另一个装置相关联的上下文，诸如用户的身份、计算装置102的使用模式、或者所述另一个装置的位置。例如，计算装置102可将特定BluetoothTM耳塞与用户相关联，并且随后每当PAN收发器124能够与此特定BluetoothTM耳塞通信时确定该用户的接近。
尽管未示出，计算装置102可包括用于与其它装置通信的有线数据接口，诸如以太网收发器、串行数据接口、音频/视频端口(例如，高清多媒体接口(HDMI)端口)、或者通用串行总线(USB)端口。这些有线数据接口可使用标准连接器或者通过使用提供增强的安全性或者互连密度的专用连接器和关联线缆()来实施。
传感器126使得计算装置102能够感测计算装置102所操作的环境的各种性质、变化、刺激、或特性。在此特定示例中，传感器126包括(一个或多个)运动传感器128、光传感器130、声传感器132、和磁传感器134。尽管未示出，传感器126还可包括温度/热传感器、全球定位模块、微机电系统(MEMS)、电容式触摸传感器等。替选地或另外地，传感器126实现与装置102的用户交互或者从装置102接收输入。在这样的情况下，传感器126可包括压电传感器、相机、电容式触摸传感器、与硬件开关相关联的输入感测逻辑(例如，键盘、按钮圆顶、或拨号盘)等。
运动传感器128包括被配置成感测计算装置102的移动或取向的加速度计或运动敏感MEMS。运动传感器128可感测在任何合适方面(诸如一维、二维、三维、多轴、组合多轴等)的移动或取向。在一些实施例中，运动传感器128使得计算装置102能够感测在用户以特定方式移动计算装置102时进行的手势输入(例如，一系列位置和/或取向改变)。
光传感器130包括被配置成感测计算装置102周围的光的环境光传感器、光学传感器、或者光电二极管。光传感器能够感测环境光或者有向光，然后计算装置102的DSP或处理器可对所述光进行处理以确定是否应该发起认证。例如，环境光的改变可指示用户拿起计算装置102或者将计算装置102从他或她的口袋拿出。在一些情况下，诸如指环或手镯的发光配饰可与用户相关联。在这样的情况下，光传感器130可检测由指环或手镯发射的编码的光脉冲(可见光或红外光)。在一些实施例中，计算装置102可基于光传感器130所检测的光或光模式(例如，脉冲或颜色)来识别或区分用户。
声传感器132包括被配置成监测计算装置102操作的环境的声音的麦克风或者声波传感器。声传感器132能够接收用户的语音输入，然后所述语音输入可被计算装置102的DSP或处理器处理。可针对诸如音调、音色、和声、响度、节奏、包络特性(例如，起音、延音、衰减)等的任何合适的分量来分析或测量通过声传感器132捕获的声音。在一些实施例中，计算装置102基于从声传感器132接收的输入来识别或区分用户。
磁传感器134包括被配置成感测计算装置102周围的磁场特性的霍尔效应传感器、磁电二极管、磁电晶体管、磁敏MEMS、或者磁强计。磁传感器134可感测磁场强度、磁场方向、或者磁场取向的改变。在一些实施例中，计算装置102基于从磁传感器134接收的输入来确定与用户或另一个装置的接近。
在一些实施例中，传感器126可操作地与低功率处理器110耦合，低功率处理器110可被配置成在计算装置102处于睡眠状态(例如，低功率状态)的同时从传感器126接收输入。低功率处理器110能够处理来自传感器126的输入以检测计算装置102所操作的环境的性质或参数。例如，低功率处理器110可经由加速度计相对于三维坐标系确定计算装置102的取向或者利用计算装置102执行的手势。从传感器126接收的输入也可被发送至在应用处理器108上执行的应用以实现所述应用的基于环境的功能。
NFC装置106可以是或者包括能够经由NFC通信的许多不同类型的电路或电子装置。在此示例中，NFC装置106被示出为NFC标签136和启用NFC的磁扣138(NFC扣138)。仅作为示例，其它NFC装置106可包括NFC标贴、销售点(POS)终端、射频识别(RFID)标签、启用NFC的指环、车载底座、充电站、认证令牌、智能电话、或相机。
每个NFC装置106包括侦听电路140和NFC装置介质142(装置介质142)，该装置介质142可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)等。侦听电路140被配置成实现经由无线通信介质104通过NFC与计算装置102通信。在NFC装置106不是自供电的情况下，NFC装置106经由侦听电路140从计算装置102接收电力。从计算装置102接收的电力为NFC装置106的组件供电以启用其各种功能。
装置介质142存储NFC装置数据144(NFC数据144)，NFC数据144可包括任何合适类型的数据，诸如NFC装置106的唯一识别号(例如，序列号)、标签数据、统一资源标识符(URI)、统一资源定位符、密码、私钥、网络设置信息等。NFC数据144根据NFC数据交换格式(NDEF)或者另一个合适的数据格式(例如，专有或加密)被格式化。替选地或另外地，NFC数据144可被结构化(例如，序列化、分组、或分帧)以用于使用这些数据格式来通信或传输。
一些NFC装置106还包括(一个或多个)微处理器146((一个或多个)毫微处理器146)和/或磁体148。微处理器146可被实施为能够执行各种数据处理任务的嵌入式控制器或者微控制器。微处理器146还可访问装置介质142以读取、写入、或者以其它方式操纵NFC数据144。磁体148在NFC装置106外部生成可检测到的磁场，并且可以是任何合适类型的磁体或电磁体，诸如铁或稀土(例如，钕)。一些NFC装置106可包括多个磁体148以提供其它功能，诸如通过磁力扣紧或附接至其它金属或磁性对象。
图2图示出能够实施基于传感器的NFC认证的一个或多个实施例的示例装置配置200。在此特定示例中，计算装置102接近包括侦听电路140和NFC数据144的NFC装置106。NFC数据140包括可用于认证计算装置102的用户的认证信息(未示出)。例如，当计算装置102被锁定时，经由无线通信介质104从NFC装置106到计算装置102的认证信息的传输实现用户的认证和计算装置102的解锁。
当计算装置102处于低功率状态(例如，睡眠或待机)时，计算装置102的应用处理器108、显示器118、和NFC收发器120被断电至其相应的低功率状态。在此示例的场境下，计算装置102的其它组件(为了简明未示出)也可被断电至其相应的低功率状态。替选地或另外地，计算装置102的功能被锁定以保护用户数据或者防止功能的无意激活(例如，意外触摸拨号)。
在计算装置102睡眠的同时至少保持在半活动状态的低功率处理器110操作地与传感器126耦合。传感器126可包括被配置成监测计算装置102的操作环境的运动传感器、光传感器、声传感器、和/或磁传感器。低功率处理器110监测传感器126以检测可指示磁使能NFC装置106(例如，NFC扣138)的存在的移动、光、声音、或者磁场变化。
NFC装置的存在可能是同时的或者预期的(诸如在检测到环境变化的三秒内)。使用低功率处理器110来检测其它装置使得应用处理器108和NFC收发器120能够保持在低功率状态下，这节省了计算装置102的电力。在此示例的场境下，低功率处理器110可经由传感器126感测通过用户的手势、环境光、光模式、用户的语音、或者与用户相关联的磁体(例如，NFC扣136)的改变生成的环境变化202。在此特定示例中，环境变化202被图示出为多轴手势204、环境光206、语音命令208、和磁场210。替选地或另外地，NFC装置的存在或接近可经由无线收发器来确定。例如，PAN收发器124可检测用户的BluetoothTM耳机，并且确定存在与用户相关联的NFC标签。
一旦检测到NFC装置106的存在(同时或预期的)，低功率处理器110可唤醒应用处理器108以发起与NFC装置106的认证操作。例如，应用处理器可使用经由NFC收发器120从NFC装置106接收的认证数据经由认证器118来实施认证操作。替选地或另外地，应用处理器可打开显示器118以通知用户发起认证操作。认证器118然后可在完成与NFC装置106的认证操作时将计算装置102解锁。
使应用处理器108和/或NFC收发器120保持在低功率状态下直至检测到NFC装置106可实现在计算装置106中节省相当多的电力。替选地或另外地，使用低功率处理器110和传感器126来唤醒执行认证操作的组件也可使得用户不必唤醒计算装置102(例如，经由硬件按钮)或者手动地输入认证信息。
图3图示出用于在装置中实施基于传感器的NFC认证的实施例的示例栈架构300。栈架构300包括实施计算装置102的功能的应用层302、框架层304、和硬件层306。计算装置102的应用(诸如，NFC认证应用308)经由应用处理器108来执行并且在应用层302中实施。在一些情况下，NFC认证应用308通过计算装置102的DSP子系统来实施以省电。NFC认证应用308可与认证器118相关联地实施以执行各种认证操作。
应用层302的应用经由框架层304访问计算装置102的数据、服务、和其它资源。框架层304或其组件由计算装置102的操作系统(未示出)来提供，计算装置102的操作系统也由应用处理器108执行。因此，当应用处理器108处于活动状态时，启用应用层302和框架层304的功能。替选地或另外地，当应用处理器108处于睡眠状态时，应用层302或框架层304的部分功能可由DSP子系统来实施。
计算装置102的硬件组件被实施于硬件层306中，在此示例中其包括NFC收发器120、无线收发器122、和传感器126。硬件层306中的硬件组件可独立于计算装置102的活动状态或者栈架构300的更高等级层来操作。例如，当计算装置102处于低功率状态时，NFC收发器120、无线收发器122、或传感器126可保持被通电和/或处于活动状态。在栈架构300的场境下，在应用处理器108处于低功率状态的同时，由低功率处理器110(未示出)监测传感器126。NFC接口120也可在计算装置102或应用处理器108处于低功率状态的同时主动地搜索其它启用NFC的装置。替选地或另外地，无线收发器122(例如，PAN收发器124)可保持通信状态以检测要与其通信的无线网络或其它装置。
如栈架构300所示的，通过传感器126检测到的环境变化202可在架构栈的其它层中发起操作。作为示例，如所示，假设计算装置102被置于NFC扣138附近(例如，零至五厘米)。另外假设计算装置102被锁定并且处于睡眠状态，其中应用处理器108和NFC收发器120也处于相应的低功率状态。这里，低功率处理器110经由磁传感器134检测到由NFC扣138生成的磁场210(例如，由磁体148导致的磁场)。然后，低功率处理器108唤醒应用处理器108以启用应用层302和框架层304，其进而启用那些层的功能。替选地或另外地，任何所感测的两个或更多个环境变化202的组合可有效地唤醒应用处理器108以实现对环境变化202的进一步处理或者以发起认证操作。
由传感器126感测到的环境变化(磁场强度的改变)被传递给NFC框架310，然后NFC框架310发起通过无线通信介质104经由NFC收发器120与NFC扣138的通信。这里，NFC认证应用308向NFC扣138查询要利用其执行各种认证操作的认证信息。NFC认证应用308被配置成认证计算装置102的用户或者对NFC装置106进行认证以实现与其更高等级的交互(例如，数据交换、流内容、或者网络配置)。在本示例的场境下，NFC认证应用308认证与NFC扣138相关联的用户并且经由锁屏框架312将计算装置102解锁。
示例技术
以下讨论描述用于基于传感器的NFC认证的技术，其使得计算装置能够在低功率状态下检测要经由NFC认证的启用NFC的装置的接近。在至少一些实施例中，计算装置经由传感器来检测启用NFC的装置，而不需要由用户来发起认证操作。这些技术可利用先前所述的环境来实施，诸如图1的认证器118、NFC收发器120、和/或传感器126。这些技术包括图4至图6所图示的示例方法(被示出为由一个或更多个实体执行的操作)。这些方法的操作被示出和/或描述的顺序并非旨在被解释为限制，并且所描述的任何数量或组合的方法操作可按照任何顺序组合以实施包括图4至图6所图示的那些方法中的任何方法的方法或者替选方法。
图4图示出根据一个或多个实施例的基于传感器的NFC认证的示例方法400。
在402，检测指示与启用NFC的实体的接近的环境变化。由处于睡眠状态和/或被锁定的装置的低功率处理器来检测环境变化。低功率处理器通过监测诸如运动传感器、声传感器、或磁传感器的传感器来检测环境变化。启用NFC的装置可包括任何合适的NFC装置，诸如NFC扣、NFC标贴、NFC指环、或者本文所述的其它NFC装置。替选地或另外地，启用NFC的装置可被配置成诸如通过使用集成的磁体或者被配置成生成脉冲编码的光的发光二极管，来生成环境变化。
考虑用户将其智能电话锁定并且拥有包括其认证信息的NFC标签的示例。在示例操作环境100和装置配置200的场境下，计算装置102(在此示例中是智能电话)在被锁定时进入睡眠状态，应用处理器108、显示器114、NFC收发器120、和其它组件被断电进入低功率状态以省电。然后，在计算装置102处于睡眠状态的同时，低功率处理器110监测传感器126(包括用于解锁手势的运动传感器128或者用于用户的语音的声传感器134)。
这里假设计算装置102的用户期望经由计算装置102(当前锁定)的应用来预订旅行安排并且用户拥有包括用户的认证信息的NFC标签136。用户可通过移动计算装置102来发起解锁序列以输入解锁手势或者使用语音命令来这样做。这里，当用户说出语音命令(例如，“电话解锁”)时，低功率处理器110检测到用户所说的语音命令，该语音命令指示用户期望解锁计算装置102。替选地，用户可按照使得低功率处理器110能够感测到指示用户期望解锁计算装置102的解锁手势的方式来移动计算装置102。
在404，响应于检测到环境变化，激活装置的另一个处理器。如所述，此变化指示与启用NFC的实体的接近。此另一个处理器是能够实施装置的认证和通信功能的装置的应用处理器或者全功能处理器。在一些情况下，所述另一个处理器是DSP子系统，DSP子系统消耗比应用处理器更低的电力，然而能力足以实施装置的认证和通信功能。
在本示例的场境下，低功率处理器110激活应用处理器108，应用处理器108进而实施认证器118并且启用NFC收发器120的功能。计算装置102的其它组件(诸如，显示器118、无线收发器122、和有线数据接口)可保持在低功率状态下以继续节省计算装置102的电力。
在406，经由装置的NFC收发器从启用NFC的实体接收认证信息。该认证信息可包括唯一识别号、启用NFC的实体的序列号、先前传送的随机数、密码散列数、或者其任何合适的组合。此认证信息使得随后的认证操作能够被执行，以用于验证启用NFC的实体或拥有其的用户的身份。在一些情况下，在检测到环境变化之前，装置的NFC收发器可处于空闲或睡眠状态。在这样的情况下，低功率处理器可唤醒NFC收发器以实现与启用NFC的实体通信。
在此示例中，认证器118经由NFC收发器120建立与NFC标签136的NFC通信。然后，认证器118向NFC标签136查询与计算装置102的用户相关联的认证信息。这里，假设认证信息包括NFC标签136的唯一序列号，其附有先前由计算装置102编程至NFC标签136中的随机数。
在408，基于经由NFC接收的认证信息来认证启用NFC的实体。认证启用NFC的实体包括将所接收的认证信息与可本地地存储在装置上的已知认证信息进行比较。使用装置的另一个处理器来执行认证，通过所述另一个处理器访问装置的NFC框架和认证应用。在其它情况下，可使用装置的DSP子系统来执行认证，使得应用处理器能够保持在睡眠状态。一旦认证成功，就将装置从睡眠状态唤醒以实施装置的操作系统和(一个或多个)应用。替选地或另外地，可将装置从锁定状态解锁以使得用户能够访问装置。
考虑本示例，计算装置102的认证器118将从NFC标签136接收的认证信息与存储在装置数据116中的本地认证信息进行比较。此本地认证信息包括NFC标签136的序列号和计算装置102先前已编程至NFC标签136中的随机数。假设认证器118确定所接收的认证信息匹配本地认证信息。然后，认证器118唤醒计算装置102的其它组件并且将计算装置102解锁以使得用户可访问他或她的电子邮件应用。
图5图示出根据一个或更多个实施例的基于传感器的NFC认证的另一个示例方法500。
在502，从被锁定的装置的低功率处理器接收信号。该信号指示被配置成监测装置的操作环境的传感器处的环境变化。在一些情况下，所述环境变化与装置的用户或者可用于识别用户的配饰(例如，NFC扣)相关联。所述环境变化包括装置的移动、装置周围的声音或噪声、或者装置附近的磁场的改变。
低功率处理器可监测装置的传感器以确定与要认证的启用NFC的实体的接近。这些传感器可包括运动传感器、光传感器、声传感器、磁传感器、电容式触摸传感器等。所接收的信号可由处于睡眠状态或低功率状态的装置的另一个处理器接收。替选地或另外地，所述信号由与所述另一个处理器(例如，认证器118或DSP子系统)相关联并且能够唤醒它的实体来接收。
在504，响应于接收到指示环境变化的信号，将装置的另一个处理器从低功率状态唤醒。在检测到环境变化之前，所述另一个处理器处于低功率状态以节省装置的能量。此另一个处理器是能够处理环境变化的装置的应用处理器或DSP子系统。例如，可将装置的DSP子系统从低功率状态唤醒以处理加速度计输出或者由麦克风接收的声音信息。
在506，确定环境变化是否与启用NFC的实体的预期接近相关联。将环境变化与已知信息进行比较以确定环境变化是否与启用NFC的实体或者装置的用户相关联。例如，可将运动传感器数据与已知的用户关联手势进行比较，以确定用户正尝试发起装置的解锁过程。替选地，可将听觉数据与已知的用户声纹或语音简档进行比较，以确定由麦克风接收的声音是不是发起装置的解锁过程的有效用户语音命令。
在508，响应于确定环境变化不与启用NFC的装置或其用户相关联，所述另一个处理器返回到睡眠状态。这可响应于装置的移动未能与已知用户手势对应，或者所捕获的声音未能与已知用户语音命令对应。通过这样做，节省计算装置的电力，直至随后检测到环境变化和可能的认证尝试。替选地或另外地，确定环境变化与启用NFC的实体相关联失败可被记录日志，以用于稍后分析。例如，可使用所述失败和环境变化的特性来校准装置的传感器以减少假阳性检测。从操作508，方法500返回至操作502，在此处低功率处理器重新开始为环境变化或刺激而监测传感器。
在510，激活装置的显示器以指示发起尝试认证启用NFC的实体。替选地或另外地，可激活装置的振动器或LED指示器，以指示发起尝试认证。在一些情况下，显示器可呈现认证的图形指示，诸如锁屏动画、认证进度的视觉指示(例如，进度条)、识别启用NFC的实体的图标(按照名称或类型)等。
在512，经由装置的NFC接口接收启用NFC的实体的认证信息。NFC接口可包括NFC收发器、栈框架层中的NFC资源、以及具有基于NFC的认证能力的NFC应用。在一些情况下，在接收到认证信息之前，将装置的NFC接口从低功率状态激活。如上面关于装置的所述另一个处理器讨论的，使NFC接口保持在低功率状态直至检测到启用NFC的实体，允许计算装置省电。
在514，使用经由NFC接口接收的认证数据尝试启用NFC的实体的认证。经由能够实施认证操作的装置的所述另一个处理器来执行认证尝试。在一些情况下，由装置的DSP子系统来实施认证操作，从而不需要激活应用处理器。此认证尝试在唤醒装置的其它组件之前执行，从而实现省电直至认证尝试成功。
在516，响应于启用NFC的实体的成功认证，将装置解锁。将装置解锁有效地实现访问装置的数据和/或功能。在一些情况下，经由显示器或扬声器向用户呈现解锁的指示，诸如锁屏的移除或者音频警示的回放。在其它情况下，可在解锁之前将装置的附加组件从低功率状态激活以完全唤醒装置。替选地，响应于没有认证启用NFC的实体，装置可保持锁定。
图6图示出使用基于传感器的NFC认证来对启用NFC的实体进行认证的(一个或多个)示例方法600。
在602，经由计算装置的低功率处理器为环境变化或刺激而监测传感器。在计算装置及其其它组件处于相应的低功率或睡眠状态的同时，监测传感器。计算装置也可被锁定以防止对计算装置的用户数据或功能的未授权访问。在一些情况下，低功率处理器无法实施由所述另一个处理器实现的功能，诸如认证和/或通信。
在604，响应于特定环境变化，检测启用NFC的实体的接近。与启用NFC的实体的接近可以是立即的或预期的(即，即将到来的、即将发生的、或者预期的)，诸如当用户经由所述特定环境变化发起NFC认证过程时。所述环境变化可包括移动、光、声音、磁场特性的改变、或者其任何合适的组合。
仅作为示例，环境变化可包括利用计算装置进行的手势、计算装置的用户的语音命令、或者与用户的NFC认证配饰相关联的磁体所导致的磁场改变。当被实施为配饰时，启用NFC的实体可被体现为指环、磁扣、令牌、手表、手镯、识别卡等。一旦检测到与启用NFC的实体的接近，启用NFC的实体就可立即在计算装置上“轻敲”或者保持紧密接近达较长一段时间以启用后续认证。
替选地或另外地，可响应于无线收发器检测到已知网络或另一个装置或者与其相关联来检测启用NFC的实体的接近。例如，通过计算装置的BluetoothTM无线电检测到用户的BluetoothTM耳机可指示也与用户相关联的启用NFC的实体的预期接近。
在606，将计算装置的另一个处理器从睡眠状态唤醒以对启用NFC的实体进行认证。响应于检测到启用NFC的实体来唤醒所述另一个处理器。在一些情况下，利用所述另一个处理器来处理或分析环境变化以验证与启用NFC的实体相关联的用户的身份。此另一个处理器是能够实施装置的认证和通信功能的计算装置的应用处理器或全功能处理器。在一些情况下，所述另一个处理器是计算装置的DSP子系统，其能够实施认证和通信功能，然而能力可能不足以完全唤醒装置。
可选地，在608，向计算装置的用户指示发起认证处理。可使用计算装置的任何合适的用户可感知输出来指示发起认证，诸如显示器、LED指示器、振动器、扬声器等。例如，计算装置可按照脉冲方式振动、发出音频警示、或者使LED指示器闪烁，以就认证处理警示用户。所述指示可有效地使用户不必手动地唤醒电话以验证认证状态或者重新发起与启用NFC的实体接触。
在610，经由NFC通信接口(例如，NFC收发器120)从启用NFC的实体接收认证信息。该认证信息可包括唯一标识号、启用NFC的实体的序列号、先前传送的随机数、密码散列数、或者其任何合适的组合。此认证信息使得后续认证操作能够被执行以验证启用NFC的实体或者拥有其的用户的身份。
在612，基于认证信息尝试对启用NFC的实体进行认证。该认证尝试经由计算装置的所述另一个处理器来执行。此认证尝试可在完全唤醒计算装置之前执行，实现节省电力直至确定解锁装置。从操作612，方法600响应于成功地对启用NFC的装置进行认证而前进至操作614，或者响应于对启用NFC的装置进行认证的不成功尝试而前进至操作616。
在614，响应于对启用NFC的实体进行认证，而将计算装置解锁。将计算装置解锁有效地实现对先前不可访问的计算装置的用户数据或功能的访问。在解锁之前，可将计算装置及其其它组件从其相应的低功率或睡眠状态唤醒或激活。
在616，响应于未能对启用NFC的实体进行认证，所述另一个处理器返回至睡眠状态。通过这样做，节省计算装置的电力直至认证的后续尝试。替选地或另外地，对启用NFC的实体进行认证的失败可被记录日志以用于稍后分析。例如，当用户解锁计算装置102时可呈现所述失败和启用NFC的实体的相关联的标识信息，以就未知实体访问装置的可能尝试而警示用户。从操作616，方法600返回至操作602，在此处低功率处理器重新开始为环境变化或刺激而监测传感器。
示例电子装置
图7图示出可被实施为参照先前的图1至图6中的任一者描述的计算装置的示例电子装置700的各种组件。该装置可按照用电装置、计算机、便携式、用户、通信、电话、导航、游戏、消息、Web浏览、寻呼、媒体回放、和/或其它类型的电子装置的任何形式被实施为任一个或组合的固定或移动装置，诸如参照图1描述的计算装置102。
电子装置700包括实现装置数据704(诸如，所接收的数据和所传送的数据)的有线和/或无线通信的通信收发器702。示例通信收发器包括遵循各种IEEE 802.15(BluetoothTM)标准的无线个域网(WPAN)无线电设备、遵循各种IEEE 802.11(WiFiTM)标准中的任一者的无线局域网(WLAN)无线电设备、用于蜂窝电话的无线广域网(WWAN，遵循3GPP)无线电设备、遵循各种IEEE 802.16(WiMAXTM)标准的无线城域网(WMAN)无线电设备、以及有线局域网(LAN)以太网收发器。电子装置700还包括NFC收发器706(诸如，如上所述的NFC收发器120)，以实现与其它装置或侦听器电路的NFC通信。
在实施例中，电子装置700包括低功率处理器708(诸如，参照图1描述的低功率处理器110)。电子装置800还可包括传感器710(诸如，参照图1和图2描述的运动传感器128、光传感器130、声传感器132、和/或磁传感器134)。低功率处理器708、NFC收发器706、和传感器710可被实施为方便基于传感器的NFC认证。例如，当电子装置700进入睡眠或低功率状态时，低功率处理器708和传感器710可被利用以在电子装置700的能力更强的处理器和其它子系统保持断电的同时，检测指示要认证的其它装置的环境变化。
电子装置700还可包括一个或多个数据输入端口710，可经由其来接收任何类型的数据、媒体内容、和/或输入，诸如用户可选择的输入、消息、音乐、电视内容、记录的视频内容、以及从任何内容和/或数据源接收的任何其它类型的音频、视频、和/或图像数据。数据输入端口710可包括USB端口、同轴线缆端口、以及用于闪存、DVD、CD等的其它串行或并行连接器(包括内部连接器)。这些数据输入端口可用于将电子装置耦合至诸如键盘、麦克风、或相机的组件、外围设备、或者附件。.
此示例的电子装置700包括处理器系统712(例如，应用处理器、微处理器、数字信号处理器、控制器等中的任一个)、或者处理器和存储器系统(例如，实施于SoC中)，其处理(即，执行)计算机可执行指令以控制装置的操作。处理器系统712((一个或多个)处理器712)可被实施为应用处理器或者全功率处理器，诸如参照图1描述的应用处理器108。处理系统可至少部分地实施于硬件中，所述硬件可包括集成电路或片上系统的组件、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、以及以硅和/或其它硬件的其它实施方式。替选地或另外，电子装置可利用与通常被识别于714处的处理和控制电路(处理和控制714)结合实施的软件、硬件、固件、或者固定逻辑电路中的任一个或组合来实施。尽管未示出，电子装置700可包括将装置内的各种组件耦合的系统总线、交叉开关、或者数据转移系统。系统总线可包括诸如存储器总线或者存储器控制器、外设总线、通用串行总线、和/或利用各种总线架构中的任一种的处理器或本地总线的不同总线结构中的任一个或组合。
电子装置700还包括实现数据存储的一个或多个存储器装置716，其示例包括随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪存、EPROM、EEPROM等)和盘存储装置。(一个或多个)存储器装置716提供存储装置数据704的数据存储机制、其它类型的信息和/或数据、以及各种装置应用718(例如，软件应用)。例如，操作系统720可作为软件指令被保存在存储器装置716内并由处理器712执行。在一些方面，认证器722作为可执行指令或代码被具体实施于电子装置700的存储器装置716中。尽管被表示为软件实施方式，认证器722可被实施为任何形式的控制应用、软件应用、信号处理和控制模块、安装在装置上的固件、控制器的硬件实施方式等。
电子装置700还包括处理音频数据和/或将音频和视频数据传递给音频系统726和/或显示系统728的音频和/或视频处理系统724。音频系统726和/或显示系统728可包括处理、显示、和/或以其它方式渲染音频、视频、显示、和/或图像数据的任何装置。显示数据和音频信号可经由RF(射频)链路、S视频链路、HDMI(高清多媒体接口)、复合视频链路、分量视频链路、DVI(数字视频接口)、模拟音频连接、以及其它类似的通信链路(诸如，媒体数据端口730)来被通信至音频组件和/或显示组件。在一些实施方式中，音频系统726和/或显示系统728是电子装置700的外部组件。替选地或另外地，显示系统728可以是示例电子装置的集成组件，诸如集成的触摸接口的一部分。如上所述，认证器722可在基于传感器的NFC认证的一些方面使用显示系统728或其组件。例如，当电子装置700处于睡眠或低功率状态时，认证器722可在电子装置700的其它组件保持低功率状态的同时，激活显示系统728以向用户指示发起认证处理。
尽管以特定于特征和/或方法的语言描述了基于传感器的NFC认证的实施例，所附权利要求书的主题未必限于所描述的特定特征或方法。相反，作为基于传感器的NFC认证的示例实施方式公开特定特征和方法。

Claims (20)

1.一种用于近场通信认证的方法，包括：
经由处于睡眠状态的装置的低功率处理器感测环境变化，所述环境变化指示与启用近场通信的启用NFC的实体的接近，所述低功率处理器不能够认证所述启用NFC的实体；
响应于经由所述低功率处理器检测到所述环境变化，而激活所述装置的高功率处理器，所述高功率处理器能够认证所述启用NFC的实体，所述高功率处理器不同于所述低功率处理器；
经由所述装置的近场通信NFC接口从所述启用NFC的实体接收认证信息；以及
经由所述高功率处理器并且基于所述认证信息，来认证所述启用NFC的实体，以有效地将所述装置从所述睡眠状态唤醒。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环境变化是以下中的一个：运动、光、声音、或者磁场强度的改变。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述低功率处理器不能够经由所述装置的所述NFC接口通信。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在检测到所述环境变化之前，所述NFC接口处于睡眠状态，并且所述方法还包括：在接收到所述认证信息之前，激活所述NFC接口，以实现与所述启用NFC的实体通信。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于检测到所述环境变化，向所述装置的用户指示激活、接收、或认证的动作的发起。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述装置包括显示器，所述显示器在处于睡眠状态的同时被断电，并且指示激活、接收、或认证的动作的发起的步骤包括向所述装置的所述显示器供电。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述装置包括发光二极管LED指示器、扬声器或振动器，并且指示激活、接收、 或认证的动作的发起的步骤包括：警示所述LED指示器的状态、经由所述扬声器发出音频警示、或者致使所述振动器致动。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述装置在处于睡眠状态的同时被锁定，并且所述方法还包括：响应于认证所述启用NFC的实体，而将所述装置解锁。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述装置处于睡眠状态时，经由所述低功率处理器所监测的运动传感器、光传感器、声传感器或磁传感器来检测所述环境变化。
10.一种用于近场通信认证的装置，包括：
近场通信NFC收发器，所述NFC收发器被配置成实现数据的无线通信；
传感器，所述传感器被配置成检测环境变化；
低功率处理器，所述低功率处理器不能够执行认证操作，并且被配置成：为特定环境变化而监测所述传感器，所述特定环境变化指示与启用NFC的实体的预期接近；以及
应用处理器，所述应用处理器具有睡眠状态和活动状态，在所述睡眠状态下节省所述装置的电力，在所述活动状态下实施所述装置的认证操作和其它功能，并且所述应用处理器被配置成：
在处于所述睡眠状态的同时，从所述低功率处理器接收信号，所述信号指示与启用NFC的实体的预期接近；
响应于所述信号，从所述睡眠状态唤醒至所述活动状态，以实施所述认证操作；
经由所述NFC收发器从所述启用NFC的实体接收认证信息；
基于经由所述NFC收发器接收的所述认证信息，尝试对所述启用NFC的实体进行认证；以及
响应于成功地对所述启用NFC的实体进行认证，实现访问所述装置的其它功能。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述环境变化是以下中的一个：运动、光、声音、或者磁场强度的改变。
12.根据权利要求11所述的装置，其中：
所述运动与能够由所述装置的用户执行的手势相关联；
所述光与关联于所述用户的发光配饰相关联；
所述声音是从所述装置的所述用户接收的语音命令；或者
所述磁场强度的改变是由与所述用户或所述启用NFC的实体相关联的磁性配饰导致的。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述装置包括锁定状态和解锁状态，当所述装置处于所述锁定状态时所述应用处理器处于所述睡眠状态，并且实现对所述装置的其它功能的访问，以有效地将所述装置从所述锁定状态转变为所述解锁状态。
14.根据权利要求13所述的装置，还包括显示器，并且其中，所述应用处理器进一步被配置成：经由所述显示器指示所述认证操作的发起、所述装置的所述锁定状态、或者所述装置的所述解锁状态。
15.一种用于近场通信认证的方法，包括：
经由处于锁定状态的装置的低功率处理器来监测传感器，所述传感器被配置成感测装置的环境中的变化；
响应于特定环境变化，检测要进行认证的启用近场通信的启用NFC的实体；
响应于所述启用NFC的实体的接近，将所述装置的另一个处理器从睡眠状态唤醒，以对所述启用NFC的实体进行认证；
经由所述装置的近场通信NFC接口从所述启用NFC的实体接收认证信息；
经由所述另一个处理器并且基于所述认证信息，尝试对所述启用NFC的实体进行认证；以及
响应于对所述启用NFC的实体进行认证，将所述装置解锁；或者
响应于未对所述启用NFC的实体进行认证，使所述另一个处理器返回至所述睡眠状态。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：在所述装置处于锁定状态的同时，激活所述装置的显示器，以指示发起对所述启用NFC的实体进行认证的尝试。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：响应于对所述启用NFC的实体进行认证，经由所述装置的所述显示器指示所述装置的解锁。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，被配置成感测环境中的变化的所述传感器是运动传感器、光传感器、声传感器、或磁传感器。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括：经由所述装置的发光二极管LED指示器、扬声器、或者振动器来指示发起对所述启用NFC的实体进行认证的尝试。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述另一个处理器是所述装置的应用处理器或者数字信号处理器。
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