CN106059630A - 利用射频识别标签来控制外围设备的一个或多个操作状态 - Google Patents

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CN106059630A CN201610230743.7A CN201610230743A CN106059630A CN 106059630 A CN106059630 A CN 106059630A CN 201610230743 A CN201610230743 A CN 201610230743A CN 106059630 A CN106059630 A CN 106059630A
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Abstract

本发明公开了利用射频识别标签来控制外围设备的一个或多个操作状态。根据至少一些实施例，本公开涉及一种配备有RFID标签的外围设备。该RFID标签包括被配置成用于电子地存储信息的存储器设备、配置为用于接收询问信号的RF接收机以及操作地耦合到RF接收机和存储器设备的RF发射机。该RF发射机被配置用于：(a)用存储器设备中的电子地存储的信息来调制RF载波，以及(b)响应于RF接收机接收到询问信号而发射调制的RF载波。接收到的询问信号被用来控制外围设备的一个或多个操作状态。说明性地，一个或多个操作状态包括使外围设备成为“开”状态。

Description

利用射频识别标签来控制外围设备的一个或多个操作状态
技术领域
本公开涉及电子设备之间的通信，并且更具体地涉及用于利用射频识别(RFID)标签来控制外围设备的一个或多个操作状态的方法、装置以及系统。
背景技术
与电子设备一起使用的外围设备通常配备有小电池，以便于提供尺寸紧凑且重量轻的设备封装。通过说明而非限制的方式，外围设备的示例可包括蓝牙头戴式耳机、智能手表、小键盘、计算机鼠标、指示器和其它类型的设备。这些外围设备有时被称为附件设备，并且两个术语在本文中可互换地使用。外围设备的功耗相对于电池容量而言可能是相当大的。需要在不损害用户体验的情况下，使这样的设备上的功耗降低的技术。
对智能电话和其它电子设备的访问的安全性和控制是非常重要的，但是访问控制当前是不良用户体验的领域。例如，基于密码的认证方案已经在智能电话中使用了很长时间。然而，密码对于智能电话而言是不便利的，并且导致了欠佳的用户体验。在过去几年中，智能电话已经包括了若干替代类型的用户认证，诸如面部识别和指纹识别。这样的生物计量认证系统通常具有高的故障可能性。例如，面部识别系统对照明状况非常敏感，而指纹传感器对指尖和传感器的清洁度相当敏感。其它访问控制机制包括，当智能电话被附连到蓝牙对等体或特定Wi-Fi接入点时，保持智能电话被解锁；然而，这样的机制具有固有的安全漏洞。
用于认证用户的密码和安全代码易于产生安全问题，特别是当这样的密码简单时。用户偏好设置简单的密码或个人标识号(PIN)以使其更容易记住，并且使得更快地解锁智能电话。同时，对于旁观者，简单的密码可能更容易注意并读取。
电子访问控制机制不限于智能电话环境。可能甚至更重要的是用于控制对诸如建筑物、家庭或汽车的物理位置的访问的电子机制。传统上，使用电子徽章来允许对办公室的访问。徽章通常配备有射频识别(RFID)标签，这由处于进入点或访问点处的RFID读取器进行扫描，以允许徽章的持有者进行访问。如果徽章丢失，则存在明显的安全问题——发现徽章的人可能能够访问办公室。容易看到的是，在传统汽车钥匙、家庭钥匙以及办公室钥匙的情况下存在类似的问题。
RFID技术使用电磁场来传输数据。RFID标签被附连到对象并且由RFID读取器“读取”。可仅仅通过从RFID读取器接收的RF电力或者通过磁感应来对这些RFID标签供电，或者RFID标签可配备有电池。除访问控制之外，RFID技术的另一示例性用途是跟踪对象和管理库存。对于许多应用而言，RFID相比于条形码是优选的，因为标签不需要在读取器的视线中。
读取RFID标签的操作能够用作执行某个或某些其它动作的触发。在标题为“NFC mobile communication device and NFC reader(NFC移动通信设备和NFC读取器)”的美国专利申请No.8,862,052中描述了一个这样的说明性系统。类似地，在杨百翰大学的标题为“System andmethod for wireless data transfer for a mobile unit(用于对移动单元的无线数据传输的系统和方法)”的美国专利申请No.7,236,742中描述了使用RFID来发起在手持式设备与基座单元之间的连接的方法。
发明内容
在至少一些实施例中，本发明涉及包括使外围设备配备有RFID标签的方法。RFID标签包括：配置用于电子地存储信息的存储器设备、配置用于接收询问信号的RF接收机以及操作地耦合到RF接收机和存储器设备的RF发射机。该方法进一步包括配置RF发射机用于：(a)用存储器设备中的电子地存储的信息来调制RF载波，以及(b)响应于RF接收机接收到询问信号来发射调制的RF载波。该方法进一步包括使用接收到的询问信号来控制外围设备的一个或多个操作状态。
另外，在至少一些实施例中，本发明涉及一种装置，该装置包括外围设备以及操作地耦合到该外围设备的RFID标签。RFID标签包括配置用于电子地存储信息的存储器设备、配置用于接收询问信号的RF接收机以及操作地耦合到RF接收机和存储器设备的RF发射机。RF发射机被配置用于：(a)用存储器设备中的电子地存储的信息来调制RF载波，以及(b)响应于RF接收机接收到询问信号来发射调制的RF载波。该接收到的询问信号用于控制外围设备的一个或多个操作状态。
此外，在至少一些实施例中，本发明涉及一种系统，该系统包括外围设备、操作地耦合到该外围设备的RFID标签、移动设备以及操作地耦合到该移动设备的RFID读取器。RFID读取器被配置为读取RFID标签。RFID标签包括配置用于电子地存储信息的存储器设备、配置用于接收询问信号的RF接收机以及操作地耦合到RF接收机和存储器设备的RF发射机。
附图说明
图1是示出了根据一组示例性实施例的具有外围设备的用于利用射频识别(RFID)标签来增强用户体验的说明性系统的硬件框图。
图2是图示出用于图1的移动设备的示例性内部部件的硬件框图。
图3是示出了可由图1的系统执行的第一说明性操作序列的流程图。
图4是示出了可由图1的系统执行的第二说明性操作序列的流程图。
图5是示出了用于执行基于存在的过程以便在图1的外围设备上显示一个或多个消息的说明性操作序列的流程图。
图6是示出了用于执行图1的外围设备的快速唤醒以使得外围设备准备好处理进入呼叫或连接的说明性操作序列的流程图。
图7是示出了用于使用RFID来读取或记录用于图1的外围设备的电池状态的说明性操作序列的流程图。
图8是示出了用于使用图1的RFID标签来优化无线扫描和连接建立的说明性操作序列的流程图。
图9是示出了用于使用图1的RFID标签来改善用于访问移动设备的认证过程的说明性操作序列的流程图。
图10是示出了用于使用图1的RFID标签来提供用于访问移动设备的健壮用户认证过程的说明性操作序列的流程图。
图11是示出了用于在不使用RFID技术的情况下提供用于访问图1的移动设备的健壮用户认证过程的说明性操作序列的流程图。
图12是示出了根据一组说明性实施例的用于提供用于许可访问物理场所的双因素认证过程的说明性操作序列的流程图。
具体实施方式
在智能电话和无线设备的上下文中使用RFID技术是有利的。通过使智能电话配备有RFID读取器，可以与RFID标签进行交互，来以许多显著的方式增强用户体验。如果外围设备配备有RFID标签，则智能电话上的RFID读取器可读取RFID标签并触发外围设备上的其它动作。例如，可将外围设备置于省电模式，并且仅响应于智能电话触发RFID读取器读取RFID标签来激活外围设备。此功能使得能够在外围设备中实现电池寿命的显著改善。
应考虑以下问题以便使得智能电话与外围设备之间的交互有效且有用。首先，如果期望向拥有可穿戴外围设备的用户显示信息，则可使用智能电话来建立在其本身与外围设备(例如，使用蓝牙或WiFi)之间的稳健的双向通信信道。RFID没有建构这样的双向通信信道。
其次，即使外围设备被定位为紧密接近智能电话，外围设备也可能不能建立对智能电话的连接。如果外围设备上的电池量低或被耗用，则可能出现这种情况。结果，智能电话将重复地读取RFID标签，以尝试将外围设备触发为“开”状态。
第三，对于预期将建立无线连接的外围设备，扫描无线介质能够使外围设备的电池电力明显流失。例如，如果预期外围设备以与智能电话进行的相同的方式来扫描WiFi接入点，则外围设备的电池寿命将显著受损。用于在建立无线连接之前最小化功耗的技术是有利的。
在至少一些组的实施例中，使用RFID读取器和标签来实现减少的功耗。在其他组的实施例中，使用RFID技术来解决当控制对电子设备或物理区域的访问时可能出现的实际问题，诸如消除或减少由于丢失RFID徽章或RFID密钥卡而导致的非法访问的风险。另一组实施例提供了一种用于智能电话的用户认证方案，该用户认证方案减少了对密码和生物计量认证的依赖，同时至少保持了到目前为止由密码和生物计量认证提供的期望的安全性水平。本发明的又一目的是提供一种智能电话认证方案，该智能电话认证方案提供了对于间谍和拦截稳健的密码或个人标识号(PIN)机制。
根据至少一些实施例，本公开涉及一种配备有RFID标签的外围设备。该RFID标签包括配置用于电子地存储信息的存储器设备、配置用于接收询问信号的RF接收机以及操作地耦合到RF接收机和存储器设备的RF发射机。RF发射机被配置用于：(a)用存储器设备中的电子地存储的信息来调制RF载波，以及(b)响应于RF接收机接收到询问信号而发射调制的RF载波。接收到的询问信号用于控制外围设备的一个或多个操作参数或操作状态。说明性地，操作状态包括设备的“开”状态，并且使用询问信号来使外围设备成为“开”状态。
根据另一组实施例，使用接收到的询问信号来从移动设备向外围设备提供消息或通知。
根据另一组实施例，使用接收到的询问信号来发起和完成在移动设备与外围设备之间的通信链路。移动设备配备有RFID读取器。RFID读取器包括用于生成询问信号的RF发射机以及用于接收并解调由RFID标签发射的调制的RF载波的RF接收机。响应于移动设备向RFID读取器发出命令，RFID读取器发射询问信号。响应于RFID标签接收询问信号，外围设备检测RFID标签的供能。RFID标签的供能向外围设备提供应当在移动设备与外围设备之间建立双向通信链路的指示。
图1是示出了根据一组示例性实施例的具有外围设备104的用于利用射频识别(RFID)标签102来增强用户体验的说明性系统100的硬件框图。外围设备104配备有RFID标签102。以说明而非限制的方式，外围设备104可以但不需要表示蓝牙头戴式耳机、智能手表、小键盘、计算机鼠标、指示器或另一类型的外围设备。可以注意，这些外围设备有时被称为附件设备，并且两个术在本文中可互换地使用语。此外，在一些实施例中，外围设备104可以但不需要表示膝上型计算机、个人计算机、平板设备或任何其它类型的计算机。在其它实施例中，外围设备可以但不需要表示第二移动设备。例如，假设外围设备104是计算机，那么如果计算机配备有RFID标签102或与之相关联，则移动设备111能够如先前所述的使用RFID读取器112来向RFID标签102写入一个或多个WiFi连接参数，以使得计算机能够连接到Wi-Fi网络。
RFID标签102包括配置用于电子地存储信息的存储器设备109、配置用于经由天线107来接收询问信号108的RF接收机103、以及RF发射机105，RF发射机105操作地耦合到RF接收机103和存储器设备109并且被配置用于用电子地存储的信息来调制RF载波以提供调制的RF载波119，并且响应于RF接收机103接收询问信号108来发射调制的RF载波119。RF接收机103和RF发射机105操作地耦合到天线107。可以使用接收到的询问信号108来控制外围设备104的一个或多个操作参数。说明性地，一个或多个操作参数包括使外围设备104成为“开”状态。可选地，RFID标签102可包括处理器，因此RFID标签102可以被称为有源RFID标签。如果RFID标签102不包括处理器，则RFID标签102可以被称为无源RFID标签。
移动设备111配备有RFID读取器112。RFID读取器112包括用于生成询问信号108的RF发射机115、用于接收和解调由RFID标签102发射的调制的RF载波119的RF接收机113、操作地耦合到RF接收机113和RF发射机115以控制RF接收机113和RF发射机115的处理器114、以及操作地耦合到处理器114的可选存储器117。天线106操作地耦合到RF发射机115和RF接收机113。RFID读取器112可以但不需要还包括配置为向RFID标签102写入信息的RFID写入器120。响应于移动设备111向RFID读取器112发出命令，RFID读取器112发射询问信号108。响应于RFID标签102接收到询问信号108，外围设备104检测RFID标签102的供能。RFID标签102的供能向外围设备104提供应当在移动设备111与外围设备104之间建立通信链路的指示。
移动设备111表示由人(或用户)或者可能由期望或需要通信能力的其它实体(例如，其它计算机)操作的任何通信设备。在一些实施例中，例如，移动设备111可以是下述中的任何一个：智能电话、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、另一类型的手持式或便携式电子设备、头戴式耳机、MP3播放器、电池供电设备、可穿戴设备、手表、无线电装置、导航设备、膝上型计算机或笔记本计算机、上网本、寻呼机、PMP(个人媒体播放器)、DVR(数字视频记录器)、游戏设备、游戏接口、照相机、电子阅读器、电子书、平板设备、具有能够播放视频的屏幕的导航设备、多媒体扩展站或其他类型的电子移动设备。
图2是图示出图1的移动设备111的示例性内部部件200的框图。如图2中所示，部件200包括一个或多个无线收发机202、处理器部204(例如，微处理器、微型计算机、专用集成电路等)、存储器部206、一个或多个输出设备208以及一个或多个输入设备210。在至少一些实施例中，存在包括一个或多个诸如显示器的输出设备208以及诸如小键盘或触摸传感器的一个或多个输入设备210的用户接口。内部部件200能够进一步包括用于提供对辅助部件或附件的直接连接以实现附加或增强功能的部件接口212。内部部件200优选地还包括电源214，诸如电池，用于在使得移动设备能够便携的同时向其它内部部件供电。通过一个或多个内部通信链路232(例如，内部总线)，所有内部部件200能够彼此耦合并且彼此通信。
在图2的本实施例中，无线收发机202具体地包括蜂窝收发机203和无线局域网(WLAN)收发机205。更具体地，蜂窝收发机203被配置为经由面对面小区塔架(未示出)来进行蜂窝通信，诸如3G、4G、4G-LTE等，但在其它实施例中，蜂窝收发机203能够被替代地或另外配置为利用各种其它基于蜂窝的通信技术中的任何一个，诸如模拟通信(使用AMPS)、数字通信(使用CDMA、TDMA、GSM、iDEN、GPRS、EDGE等)和/或下一代通信(使用UMTS WCDMA、LTE、IEEE802.16等)或其变体。
WLAN收发机205可以但不需要被配置为根据IEEE 802.11(a、b、g或n)标准与接入点进行Wi-Fi通信。在其它实施例中，WLAN收发机205能够替代地(或者另外)进行其它类型的通信，其通常被理解为被包含在Wi-Fi通信内，诸如一些类型的对等(例如，Wi-Fi对等)通信。此外，在其它实施例中，能够用配置用于非蜂窝无线通信的一个或多个其它无线收发机来替换或补充WLAN收发机205，其包括例如采用诸如HomeRF(射频)、家庭节点B(3G毫微微小区)、蓝牙的ad hoc通信技术和/或诸如红外技术的其它无线通信技术的无线收发机。因此，虽然在本实施例中移动设备108具有两个无线收发机203和205，但本公开意在涵盖许多实施例，其中存在采用任何任意数目(例如，两个或更过个)的通信技术的任何任意数目(例如，超过两个)的无线收发机。
与移动设备111(图1)的其他内部部件200相结合的无线收发机202的示例性操作能够采取多种形式，并且能够包括例如如下操作：其中，在接收到无线信号时，内部部件检测通信信号并且收发机202(图2)解调通信信号以恢复由无线信号发射的诸如语音和/或数据的进入信息。在从收发机202接收到进入信息之后，处理器204针对一个或多个输出设备208格式化该进入信息。类似地，对于无线信号的传输，处理器204格式化外出信息，这可以或可以不通过输入设备210来激活，并且处理器204将该外出信息传送到无线收发机202中的一个或多个以调制为通信信号。无线收发机202通过无线(以及可能有线)通信链路来向诸如服务器106的其它设备和内容提供商网站中的一个或多个(以及可能向诸如小区塔、接入点或另一服务器或多种远程设备中的任何一个的其它设备)传送调制的信号。
根据本实施例，内部部件200的输入和输出设备208、210能够包括各种视觉、音频和/或机械输出。例如，输出设备208能够包括诸如液晶显示器和发光二极管指示器的一个或多个视觉输出设备216、诸如扬声器、报警器和/或蜂鸣器的一个或多个音频输出设备218和/或诸如振动机制的一个或多个机械输出设备220。此外，视觉输出设备216能够包括视频屏幕。类似地，例如，输入设备210能够包括诸如可以但不需要是照相机的光学传感器的一个或多个视觉输入设备222、诸如麦克风的一个或多个音频输入设备224以及一个或多个机械输入设备226，诸如翻转传感器、键盘、小键盘、选择按钮、导航集群、触控板、触摸屏、电容传感器、运动传感器以及开关。能够对输入设备210中的一个或多个进行致动的动作不仅能够包括按钮或其它致动器的物理按下/致动，而且还能够包括例如打开移动设备(如果其能够处于打开或关闭位置)、解锁设备、移动设备以对运动进行致动、移动设备以对位置定位系统进行致动以及操作设备。
如图2中所示，内部部件200还可包括各种类型的传感器228中的一个或多个。传感器228能够包括例如接近传感器(光检测传感器、超声收发机或红外收发机)、触摸传感器、高度传感器、能够包括例如全球定位系统(GPS)接收机的定位电路、三角测量接收机、加速度计、倾斜传感器、陀螺仪、或者能够识别移动设备108的当前位置或用户设备接口(承载模式)的任何其它信息收集设备。虽然传感器228出于图2的目的被视为不同于输入设备210，但在其它实施例中，输入设备中的一个或多个还能够被视为构成传感器中的一个或多个(并且反之亦然)。另外，即使在本实施例中，输入设备210被示出为不同于输出设备208，应当认识到，在一些实施例中，一个或多个设备用作输入设备和输出设备二者。例如，在采用触摸屏的实施例中，触摸屏可以被视为构成视觉输出设备和机械输入设备二者。
内部部件200的存储器部206能够涵盖各种形式中的任何一个的一个或多个存储器设备(例如，只读存储器、随机存取存储器、静态随机存取存储器、动态随机存取存储器等)，并且能够由处理器204用以存储和检索数据。在一些实施例中，存储器部206可以与处理器部204集成在单个设备(例如，包括存储器的处理设备或存储器中处理器(PIM))中，但这样的单个设备通常仍将具有执行不同的处理和存储器功能并且能够被视为分立设备的不同部/部分。
存储器部206所存储的数据能够包括但不需要限于操作系统、应用以及信息数据，诸如数据库。每个操作系统包括可执行代码，其控制通信设备的基本功能，诸如包括在内部部件200中的各种部件之间的交互、经由无线收发机202和/或部件接口212与外部设备的通信、以及向和从存储器部206存储和检索应用和数据。另外，移动设备108能够包括一个或多个应用。每个应用能够包括可执行代码，其利用操作系统来为通信设备提供更特定的功能，诸如文件系统服务及存储在存储器部206中的受保护和未受保护数据的处理。信息性数据是能够由操作系统或应用参考和/或操纵以执行通信设备的功能的不可执行代码或信息。一个这样的应用是客户端应用132，如图1中所示，其被提供用于执行本文所述的方法。
客户端应用132意在表示各种客户端应用程序中的任何一个，其能够在诸如移动电话、平板电脑、膝上型计算机等各种类型的移动设备中的任何一个上执行相同或类似功能。客户端应用132是基于软件的应用，其在处理器部204(图2)上操作并被配置为提供在移动设备111(图1)与系统100的一个或多个其它部件之间的接口。另外，客户端应用132管理输入和输出设备210、208(图2)中的一个或多个的操作。此外，客户端应用132(图1)可被配置为结合允许移动设备111的用户发起各种动作的视觉接口进行工作，视觉接口诸如显示屏。客户端应用132能够采取许多形式中的任何一个，并且根据本实施例，被配置为在各种操作系统和设备上操作并与之通信。应理解的是根据实施例，能够具体地根据客户端应用132和/或其它应用的操作来执行在本文中描述为由移动设备111执行的各种处理。
图3是示出了可由图1的系统并且具体地由外围设备执行的第一说明性操作序列的流程图。图3的操作序列在框301处开始，其中，诸如外围设备104(图1)的外围设备配备有RFID标签，诸如RFID标签102。RFID标签102包括被配置用于电子地存储信息的存储器设备109、配置用于接收询问信号108的RF接收机103以及操作地耦合到RF接收机103和存储器设备109的RF发射机105。
在框302(图3)处，询问信号108由RF接收机103接收。接下来，在框303(图3)处，RF发射机105(图1)被配置用于：(a)用存储器设备109中的电子地存储的信息来调制RF载波，以及(b)响应于RF接收机103在框302(图3)处接收询问信号108而发射调制的RF载波。然后，图3的操作序列前进至框305，其中，使用接收到的询问信号来控制外围设备104(图1)的一个或多个操作参数。说明性地，一个或多个操作参数包括使外围设备104从“关”状态、“睡眠”状态或“待机”状态成为“开”状态。替代地或此外，一个或多个操作参数包括使外围设备104从“开”状态成为“关”状态、“睡眠”状态或“待机”状态。
图4是示出可由图1的系统执行的第二说明性操作序列的流程图。图4的操作序列在框401处开始，其中，移动设备111(图1)配备有RFID读取器112。RFID读取器112包括用于生成询问信号的RF发射机115、用于接收和解调由RFID标签发射的调制的RF载波的RF接收机113以及用于控制RF接收机113和RF发射机115的处理器114。
接下来，在框403处，响应于移动设备111(图1)向RFID读取器112发出命令，RFID读取器112发射询问信号。图4的操作序列前进至框405，其中，响应于RFID标签102(图1)接收询问信号，外围设备104检测RFID标签102的供能。RFID标签102的供能向外围设备104提供应在移动设备111与外围设备104之间建立通信链路的指示。
图5是示出了用于执行基于存在的过程以在外围设备104(图1)上显示一个或多个消息的说明性操作序列的流程图。图5的操作序列在框501处开始，其中，在移动设备111(图1)处接收或接受消息以供随后在外围设备104上显示。接下来，在框503(图5)处，与移动设备111相关联的RFID读取器112(图1)开始读取与外围设备104相关联的RFID标签102。该开始读取RFID标签102触发外围设备104以唤醒外围设备104内的调制解调器125和处理器121。处理器121可操作地耦合到存储器123。
图5的操作序列前进至框505，其中，外围设备104(图1)发起对移动设备111的通信链路。出于说明的目的，通信链路可以但不需要是蓝牙链路。在框506处，执行测试以确定移动设备111(图1)是否检测到来自外围设备104的通信链路的发起。如果是，则程序前进至框507(图5)，其中，响应于移动设备111(图1)检测到来自外围设备104的通信链路的发起，移动设备111完成所发起的通信链路的建立，并向外围设备104递送消息。从框506分出的否支路指向框509(图5)，其中，响应于移动设备111(图1)没有检测到来自外围设备104的通信链路的发起，移动设备显示接收到的消息或向用户传送错误消息。
图5的操作序列确保仅当外围设备104在移动设备111的通信范围内时(例如，当移动设备是由用户佩戴的手表并且移动设备是用户拥有的智能电话时)，移动设备111(图1)尝试在外围设备104上显示消息。在框503(图5)处开始读取RFID标签102的触发还能够用于以许多方式中的任何一个通知移动设备111(图1)的用户。例如，当外围设备104上的RFID标签102被读取时，外围设备104能够对外围设备104上的LED供电，向用户指示消息到达在移动设备111或外围设备104或二者处。在不涉及外围设备104上的附加电源(诸如电池)或处理器的情况下，供应给LED的电力能够但不需要仅来自RFID读取器112的RFID标签102读取活动。例如，可使用从RFID读取器112发射并由RFID标签102接收的RF电力来点亮LED。
图6是示出了用于执行外围设备104(图1)的快速唤醒以使得外围设备104准备好处理进入呼叫或连接的说明性操作序列的流程图。图6的操作序列在框601处开始，其中，移动设备111(图1)接收用于连接的进入呼叫或进入请求。接下来，在框603处，至少部分地与建立在移动设备111和与移动设备111通信的网络之间的第二连接并行地执行建立在移动设备111与外围设备104之间的第一连接。该并行化能够显著地减少当建立对网络的呼叫/连接时，外围设备104还未准备好的可能性。例如，当用户采取动作以进行语音呼叫(诸如在电话上启动语音呼叫服务或拨号盘)时，能够发起第一连接的建立。在另一示例中，当移动设备从蜂窝网络接收到寻呼消息时并且在发射对该寻呼消息的响应之前，能够发起第一连接的建立。
图6的操作序列前进至框605，其中，移动设备111(图1)从网络接收寻呼消息。说明性地，网络是蜂窝网络。接下来，在框607处，移动设备111(图1)命令RFID读取器112执行RFID标签102的RFID读取，以激活外围设备104。因此，与移动设备111-网络的连接并行地建立移动设备111-外围设备104的连接。
图7是示出了用于使用RFID标签102来读取或记录用于外围设备104(图1)的电池状态的说明性操作序列的流程图。外围设备104将其电池状态写入到RFID标签102的存储器设备109。电池状态可包括电池耗用状态指示符，其指示电池电力被耗用至预定或指定阈值以下。可相对于所需用于外围设备104的适当操作的最小电压量、最小电流吸取量或最小功率吸取来确定此阈值。
图7的操作序列在框701处开始，其中，响应于外围设备104(图1)耗用其电池电力至预定或指定阈值以下，在RFID标签102的存储器设备109中设定(写入)电池耗用状态指示符。接下来，在框703(图7)处，移动设备111(图1)通过由RFID读取器112开始读取RFID标签102来发起唤醒外围设备104。
图7的操作序列继续至框705，其中，RFID读取器112(图1)从RFID标签102接收信息，其包括设定的电池耗用状态指示符。在框707(图7)处该信息被从RFID读取器112发送到移动设备111。对于移动设备111(图1)此信息充当外围设备104将不响应于RFID标签102的激活的指示。因此，在框709处，移动设备111(图1)停止尝试唤醒外围设备104。
替换地或另外，图7的框701可包括将电池耗用状态指示符写入到RFID标签102(图1)，从而使得能够使用诸如感应充电垫的充电装置对外围设备104主动充电。此类充电装置可被配置成对诸如移动设备111或外围设备104的其它设备的一个或多个电池充电，并且可进一步配置成读取RFID标签102以确定外围设备104的电池状态，以便确定充电装置是否应对该外围设备104充电。此思想的延伸将是在多个电池中的每一个上具有单独的RFID标签。使用单独额RFID标签使得能够监视一组可移动电池。
图8是示出了用于使用图1的RFID标签102来优化无线扫描和连接建立的说明性操作序列的流程图。RFID读取器112可以但不需要被配置成用于向RFID标签102进行写入。如果被这样配置，则在需要访问数据时对于外围设备104由RFID读取器112写入到RFID标签102的数据然后是可访问的。图8的流程图图示出如何能够将RFID标签102(图1)用于最小化用于在诸如外围设备104的WiFi使能外围设备处发起和建立WiFi访问的扫描操作，假设用户可访问移动设备111和与之相关联的RFID读取器112。
图8的操作序列在框801处开始，其中，移动设备111(图1)命令RFID读取器112执行RFID读操作以尝试读取与外围设备104相关联的RFID标签102。在框803(图8)处，响应于外围设备104的RFID标签102被成功地读取，移动设备111命令RFID读取器112向RFID标签102写入一组WiFi接入点(AP)参数。说明性地，该组WiFi AP参数包括：(a)WiFi AP服务集标识(SSID)，(b)频率，以及(c)安全密钥。
图8的操作序列前进至框805，其中，响应于RFID标签102在框801(图8)处被RFID读取器112成功地读取，外围设备104(图1)被唤醒或驱动至“开”状态。接下来，在框807处，在外围设备104(图1)被唤醒之后，外围设备104使用该组WiFi AP参数来建立到该AP的WiFi连接。在框809(图8)处，当WiFi AP信息改变时(例如，由于带着移动设备111(图1)和外围设备104的用户移动至不同位置)，然后移动设备104重复框801至807(图8)的操作。
可采用与参考框801—809所述的那些类似的技术来促进或加速到外围设备104(图1)的蓝牙连接。例如，替代于2在框803(图8)处RFID读取器11向RFID标签102写入该组WiFi AP参数或除此之外，RFID读取器112(图1)向RFID标签102写入蓝牙安全代码。
外围设备104可以但不需要具有与一个或多个蜂窝网络通信的能力。对于其中外围设备104能够与蜂窝网络通信的情况，能够使用RFID标签102来加速用于对蜂窝网络的适当小区进行定位以便建立到蜂窝网络的通信链路的过程。例如，移动设备111可学习蜂窝网络的相关网络参数，并且然后命令RFID读取器112向RFID标签102写入此类参数。然后当在外围设备104与蜂窝网络之间将要建立通信链路时这些网络参数被外围设备104所使用。此类网络参数的示例可包括公共陆地移动网标识符(PLMN ID)、载波频率以及寻呼周期。
说明性地，可使用RFID标签102来启用移动设备111与外围设备104之间的订户身份模块(SIM)或通用订户身份模块(USIM)的模拟。所需用于使得外围设备104能够使用移动设备111的SIM/USIM证书的参数被写入到RFID标签102的安全存储器位置，诸如存储器设备109。这些参数然后可被外围设备104访问，外围设备104使用该参数来与蜂窝网络建立通信链路。
在任何前述示例中，外围设备104可以但不需要表示膝上型计算机、个人计算机、平板电脑设备或任何其它类型的计算机。例如，如果计算机配备有RFID标签102或与之相关联，则移动设备111能够如前所述的那样使用RFID读取器112来向RFID标签102写入一个或多个WiFi连接参数，以使得计算机能够连接到Wi-Fi网络。
根据本文公开的一组进一步的实施例，可与图8的过程相结合地采用RFID读取器112与RFID标签102之间的最大通信范围以有利地过滤多个可用蓝牙连接，或有利地过滤多个可用WiFi接入点，或有利地过滤这两者。例如，可过滤多个可用蓝牙连接以从多个可用蓝牙连接中识别一个或多个蓝牙连接的子集。该子集可对应于在所述多个可用蓝牙连接中相对于至少一个其它可用蓝牙连接而言相对紧密地接近于移动设备111的设备。同样地，可过滤多个可用WiFi接入点以从所述多个可用WiFi接入点中识别一个或多个WiFi接入点的子集。该子集可对应于在所述多个可用WiFi接入点中相对于至少一个其它可用WiFi接入点而言相对紧密地接近于移动设备111的WiFi接入点。
使用在RFID标签102与RFID读取器112之间的最大通信范围可在诸如办公室或公共地点的拥挤环境中是有用的。在这些类型的环境中，当移动设备111正在尝试与外围设备104建立连接时，非常可能的是对于潜在的连接发现许多对端外围设备，并且感兴趣的外围设备104甚至可能并不在使得能够实现RFID标签102与RFID读取器112之间的RF通信的通信范围内。例如，可存在提供WiFi端对端连接服务或蓝牙服务的许多对端外围设备。当存在大量此类设备时，隔离感兴趣的设备可消耗附加的电池电力和处理能力。因此，如前所述，可使用RFID标签102和RFID读取器112来快速地优化对于适当WiFi接入点或蓝牙连接或两者的搜索。例如，移动设备111能够首先命令RFID读取器112尝试对RFID标签102的RFID读取操作以确定感兴趣的外围设备104是否紧密接近。如果RFID读取器112能够读取外围设备104的RFID标签102(指示外围设备104紧密接近)，则移动设备111能够尝试经由WiFi或蓝牙来建立端对端连接。RFID标签102的RFID读操作还能够提供连接参数(诸如标识符)以帮助使得端对端连接建立更快。
图9是示出了用于使用图1的RFID标签102来改善用于访问移动设备111的认证过程的说明性操作序列的流程图。图9的流程图图示出改善的认证程序，该认证程序减少或消除了用户频繁地重新输入其密码的需要。说明性地，移动设备111可以但不需要是智能电话或平板电脑设备。在图9的背景下，假设用户的移动设备111配备有RFID读取器112。RFID读取器112被与物理上分离的RFID标签102一起使用。RFID标签102可在密钥卡或徽章中，或者RFID标签102可以是外围设备104的一部分。该外围设备可以但不需要是智能手表或任何其它可穿戴设备。
图9的操作序列在框901处开始，其中，移动设备111(图1)以生物计量方式或通过从用户接收密码来认证用户。接下来，在框903(图9)处，移动设备111(图1)命令RFID读取器112发起读取外围设备104的RFID标签102(图1)。在框905(图9)处响应于由RFID读取器112成功地读取RFID标签102，移动设备111向RFID标签102写入代码。该代码可以但不需要包括基于一天的当前时间的时间戳。
在框907，移动设备111(图1)命令RFID读取器112发起对RFID标签102的读取操作。接下来，在框909(图9)处，执行测试以确定RFID标签102(图1)是否被RFID读取器112成功地读取。如果是这样的话，程序前进至框909，其中，响应于RFID标签102被RFID读取器112成功地读取，并且可选地还响应于框905(图9)的时间戳并未早于预定或指定的时间量，用户被认为是被认证的，并且移动设备111(图1)被解锁。作为示例，能够响应于用户尝试与电话相交互(例如，经由显示器)而执行框907。
从框908(图9)分出的否定支路通向框911，其中，响应于RFID标签102(图1)未被RFID读取器112成功地读取(例如，RFID标签102不在移动设备111附近)，可由移动设备以生物计量方式或者使用手动输入的密码来认证用户。从框909或框911，图9的操作序列然后前进至框913，其中，每当用户使用手动输入的密码或以计量方式被成功地认证时，移动设备111(图1)命令RFID读取器112发起将新代码或时间戳写入到外围设备104上的RFID标签102。
可选地，响应于在框913(图9)处写入了新代码或时间戳，并且出于举例说明的目的，在用户拥有外围设备104(图1)时，可将移动设备111编程，使得在用户将再次需要重新输入密码或执行生物计量认证之前必须经历预定或指定的时间量。例如，与外围设备104相关联的RFID标签102上的代码或时间戳的时效性保证了用户的可靠性。需要用户在移动设备上重新输入密码可能局限于如下情况：(a)存储在RFID标签102的存储器设备109中的代码或时间戳已经过期，或(b)RFID标签102不在移动设备附近。
图10是示出了用于使用图1的RFID标签102来提供用于访问移动设备111的健壮用户认证过程的说明性操作序列的流程图。更具体地，图10的过程描述了对被输入以认证用户的常规密码/安全个人识别号(PIN)而言更健壮的替换。假设用户(a)具有配备有RFID读取器112的移动设备111(图1)以及(b)在物理上与移动设备111分离且配备有RFID标签102的外围设备104。
图10的操作序列在框1001处开始，其中，移动设备(图1)命令RFID读取器112向外围设备104的RFID标签102写入代码。接下来，在框1003(图10)处，外围设备104(图1)生成可听输出、视觉输出、电子输出或可听、视觉以及电子输出的任何组合，其中，可听、视觉或电子输出指示了该代码。在框1005(图10)处使用外围设备104的可听、视觉或电子输出，执行预定计算以生成新代码。此预定计算例如可由用户或由外围设备104(图1)或由用户和外围设备104两者执行。此预定计算可以但不需要是对用户而言将是相对容易记住的简单计算。框1005(图10)的预定计算的一个说明性示例可以是代码的数字/字符的颠倒或者代码的数字/字符的预定义重新排序。然后，在框1007(图10)处，在框1005处生成的新代码被输入到移动设备111(图1)中并用于认证用户，使得移动设备111被解锁。
图10的过程由于以下考虑相对于使用常规密码而言而提供了用于控制访问移动设备111(图1)的相对安全的基于RFID的方法。首先，使用外围设备104作为认证过程的一部分使得难以或不可能在不可访问外围设备104的情况下解锁和访问移动设备111。其次，所使用的代码每次都改变，使得对某个人而言侦查正在输入的代码或拦截发送到外围设备104的代码是没有用的。第三，如果移动设备111(图1)和外围设备104两者均被盗，则框1005(图10)的用户计算消除了非法解锁和访问的风险。
图11是示出了用于在不使用RFID技术的情况下提供用于解锁和访问移动设备111(图1)的健壮用户认证过程的说明性操作序列的流程图。假设用户除移动设备111之外还拥有外围设备104(其可以但不需要是智能手表)。图11的操作序列在框1101处开始，其中，移动设备111(图1)使用无线通信技术来建立到外围设备104的通信链路。说明性地，无线通信技术是蓝牙或WiFi。在框1103(图11)处，一旦建立了到外围设备104的通信链路，则移动设备111(图1)进入外围认证模式。当移动设备111处于外围认证模式时，这表示外围设备104将被用于用户认证。
图11的操作序列前进至框1105，其中，用户在外围设备104(图1)上执行特定的预定义动作，其促使外围设备104向移动设备111发送指示。在框1107(图11)处，该指示被移动设备111(图1)接收到，促使移动设备111被解锁。预定义动作的说明性示例是(a)触摸外围设备104(例如，触摸智能手表的显示屏)，(b)在外围设备104上输入代码或密码，或者(c)用户定义的触摸手势。
可将移动设备111编程，使得当处于外围认证模式时用户不能经由移动设备111的用户接口直接地解锁移动设备111。当移动设备111与外围设备104之间的无线通信链路断开时，经由移动设备111的用户接口移动设备111恢复至常规用户认证。
图12是示出了根据一组说明性实施例的用于提供用于许可访问物理场所的双因素认证过程的说明性操作序列的流程图。可利用图12的操作序列来消除或减少当包含RFID标签102(图1)的密钥卡、徽章或访问卡丢失或被盗时的非故意或未授权访问的问题。在本文中假设其密钥卡、徽章或访问卡丢失或被盗的用户(a)具有配备有RFID读取器112的移动设备111以及(b)在物理上分开的RFID标签102。RFID标签102可在密钥卡或徽章中，或者RFID标签102可以是诸如智能手表的辅助设备的一部分。
在参考图12所述的实施例组中，假设RFID读取器112(图1)还包括被配置成向RFID标签102写入信息的RFID写入器。图12的操作序列在框1201处开始，其中，与移动设备111相关联的RFID读取器112(图1)向RFID标签102写入代码。该代码可以但不需要包括基于一天的当前时间的时间戳。接下来，在框1203(图12)处，响应于检测到配备有RFID标签102的密钥卡、徽章或辅助设备正接近于物理场所的入口点(其指示了拥有RFID标签的用户正在接近该物理场所)，与该入口点相关联的第二RFID读取器执行RFID标签102的RFID读取。
图12的操作序列前进至框1205，其中，响应于第二RFID读取器：(a)成功地识别并确认RFID标签102，(b)读取在框1201处写入到RFID标签的代码，以及(c)按照例如根据代码中的时间戳的确定，确定代码并未早于预定或预配置的期间，然后用户被认证并被允许访问该物理场所。在框1207(图12)处，响应于代码早于预定或预配置的期间，或者响应于RFID标签(图1)未被成功地确认，用户不被允许访问物理场所。如果第二RFID读取器成功地识别RFID标签102且代码早于预配置的期间，则其指示了RFID标签102可能并未在移动设备111附近且因此可能被盗。前述过程可要求第二RFID读取器了解一天中的时间。
可以但不需要如下地增强或修改图12的操作序列。例如，移动设备111(图1)可不将代码写入到RFID标签102，除非以生物计量方式或使用密码认证了用户。此添加的保护将消除了某个人盗取用户的移动设备111并对RFID标签102进行编程以获得对场所的访问的可能性。根据另一示例性实施例，可执行图12的过程，使得移动设备111基于在移动设备111上接收到或存储的识别或指定移动设备位置的信息而向RFID标签102写入一个或多个代码。例如，当移动设备111的位置接近于用户的工作位置时，向RFID标签102写入代码。前述过程避免了不必要地将代码写入RFID标签102(和相关联的功耗)。
根据另一示例性实施例，可配置图12的过程，使得能够使用单个RFID标签102来使得能够安全访问多个位置。例如，识别RFID标签102被置于在要求访问认证的多个门或入口点中的每一个处。每个RFID标签102可与特定门或入口点，或特定类型的门或特定类型的入口点相关联。例如，如果RFID标签102被置于在住宅场所上，则RFID标签与家门相关联，而如果RFID标签102被置于在车门上，则这指示RFID标签正在控制访问车辆。因此，想要进入特定位置的用户启动移动设备111上的应用。移动设备111然后执行对RFID标签102的RFID读取。基于RFID读取，移动设备111确定用户正在尝试进入的场所的类型。移动设备111然后如前所述那样用代码对RFID标签102(例如，在用户拥有的密钥卡中)进行编程。用户然后扫描RFID标签102(密钥卡)以访问场所。
图3—12的上述操作序列仅仅是意图被本公开涵盖的示例。除先前具体所描述的那些之外，本公开还意图涵盖许多其它操作方式。能够设想根据图3—12的处理的系统100的许多其它操作示例或这些处理的变体且其被涵盖在本文中。
例如，在至少某些实施例中，本公开涉及一种配备有RFID标签的外围设备。该RFID标签包括被配置成用于以电子方式存储信息的存储器设备、被配置成用于接收询问信号的RF接收机以及操作地耦合到RF接收机的RF发射机，并且该RF发射机被配置成用于用以电子方式存储的信息来调制RF载波并响应于RF接收机接收到询问信号而发射调制的RF载波。接收到的询问信号被用来控制外围设备的一个或多个操作参数。说明性地，一个或多个操作参数包括将外围设备驱动成“开”状态。
根据本发明的一组进一步的实施例，移动设备配备有RFID读取器。RFID读取器包括用于生成询问信号的RF发射机和用于接收并解调由RFID标签发射的调制的RF载波的RF接收机。响应于移动设备向RFID读取器发出命令，RFID读取器发射询问信号。响应于RFID标签接收到询问信号，外围设备检测到RFID标签的供能。RFID标签的供能向外围设备提供了应在移动设备与外围设备之间建立通信链路的指示。
应认识到的是本公开涵盖的一个或多个实施例在一个或多个方面是有利的。
因此，具体地意图在于本公开不限于包含在其中的实施例和举例说明，而是包括那些实施例的修改形式，其包括如归入以下权利要求范围内的实施例的部分和不同实施例的要素的组合。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
使外围设备配备有RFID标签，所述RFID标签包括存储器设备、RF接收机以及RF发射机，所述存储器设备被配置用于电子地存储信息，所述RF接收机被配置用于接收询问信号，所述RF发射机操作地耦合到所述RF接收机和所述存储器设备；
将所述RF发射机配置用于：(a)用所述存储器设备中的电子地所存储的信息来调制RF载波，以及(b)响应于所述RF接收机接收到所述询问信号而发射所调制的RF载波；以及
使用所接收到的询问信号来控制所述外围设备的一个或多个操作状态。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个操作状态包括使所述外围设备成为“开”状态。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：所述外围设备响应于所述RFID标签接收到所述询问信号而检测所述RFID标签的供能。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所检测到的所述RFID标签的供能向所述外围设备提供将在所述移动设备与所述外围设备之间建立通信链路的指示。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
使移动设备配备有RFID读取器，所述RFID读取器包括RF发射机和RF接收机，所述RF发射机被配置用于生成所述询问信号，所述RF接收机被配置用于接收和解调由所述RFID标签发射的所调制的RF载波。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：RFID读取器响应于所述移动设备向所述RFID读取器发出命令而发射所述询问信号。
7.如权利要求5所述的方法，进一步包括：所述RFID读取器向所述RFID标签写入数据。
8.一种装置，包括：
外围设备；以及
RFID标签，所述RFID标签操作地耦合到所述外围设备，所述RFID标签包括存储器设备、RF接收机以及RF发射机，所述存储器设备被配置用于电子地存储信息，所述RF接收机被配置用于接收询问信号，所述RF发射机操作地耦合到所述RF接收机和所述存储器设备；
其中，所述RF发射机被配置用于：(a)用所述存储器设备中的电子地存储的信息来调制RF载波，以及(b)响应于所述RF接收机接收到所述询问信号而发射所调制的RF载波；并且
其中，使用所接收到的询问信号来控制所述外围设备的一个或多个操作状态。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述一个或多个操作状态包括使所述外围设备成为“开”状态。
10.如权利要求8所述的装置，其中，所述外围设备被配置为响应于所述RFID标签接收到所述询问信号而检测所述RFID标签的供能。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所检测到的所述RFID标签的供能向所述外围设备提供将在所述移动设备与所述外围设备之间建立通信链路的指示。
12.如权利要求8所述的装置，进一步包括：
移动设备；以及
RFID读取器，所述RFID读取器操作地耦合到所述移动设备，所述RFID读取器包括RF发射机和RF接收机，所述RF发射机用于生成所述询问信号，所述RF接收机用于接收和解调由所述RFID标签发射的所调制的RF载波。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述RFID读取器被配置用于响应于所述移动设备向所述RFID读取器发出命令而发射所述询问信号。
14.一种系统，包括：
外围设备；
RFID标签，所述RFID标签操作地耦合到所述外围设备；
移动设备；以及
RFID读取器，所述RFID读取器操作地耦合到所述移动设备；
其中，所述RFID读取器被配置为读取所述RFID标签；并且
其中，所述RFID标签包括：
存储器设备，所述存储器设备被配置用于电子地存储信息；
RF接收机，所述RF接收机被配置用于接收询问信号；以及
RF发射机，所述RF发射机操作地耦合到所述RF接收机和所述存储器设备。
15.如权利要求14所述的系统，其中，响应于所述RF接收机接收到询问信号，所述RF发射机被配置用于：
(a)用所述存储器设备中的电子地存储的信息来调制RF载波，以及
(b)发射所调制RF的载波；并且
其中，使用所接收到的询问信号来控制所述外围设备的一个或多个操作状态。
16.如权利要求15所述的系统，其中，所述一个或多个操作状态包括使所述外围设备成为“开”状态。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述外围设备被配置为响应于所述RFID标签接收到所述询问信号而检测所述RFID标签的供能。
18.如权利要求17所述的系统，其中，所检测到的所述RFID标签的供能向所述外围设备提供将在所述移动设备与所述外围设备之间建立通信链路的指示。
19.如权利要求14所述的系统，其中，所述RFID读取器包括：
RF发射机，所述RF发射机用于生成所述询问信号；以及
RF接收机，所述RF接收机用于接收和解调由所述RFID标签发射的所调制的RF载波。
20.如权利要求19所述的系统，其中，所述RFID读取器被配置用于响应于所述移动设备向所述RFID读取器发出命令而发射所述询问信号。
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