CN107437952A - 增强型近场通信装置、其操作方法和通信装置 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及一种增强型近场通信装置、一种用于操作增强型近场通信装置的方法和一种通信装置。根据一个实施方式，增强型近场通信装置包括：电子电路；收发器电路；将电子电路与主机控制器进行耦合的接口；以及包含关于电子电路的激活特性的第一信息的存储器。收发器电路被配置成基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求。收发器电路被配置成在从读取装置接收到请求信号时，利用从由读取装置产生的电磁场获得的能量来激活电子电路。此外，收发器电路被配置成：通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的第一信息，确保在激活电子电路之后电子电路能够接收并处理来自读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。

Description

增强型近场通信装置、其操作方法和通信装置
技术领域
本公开涉及一种增强型近场通信装置、一种用于操作增强型近场通信装置的方法以及一种通信装置。
背景技术
越来越多的应用使用近场通信(NFC)装置。例如，NFC装置在智能电话、智能手表和智能手环中针对物流而被用于票务和支付系统。NFC装置必须满足各种要求。在激活模式以及休眠模式下功耗应该低。此外，即使装置不是按照国际标准工作的或者可能已损坏，也应该确保一个或更多个装置之间的通信。
发明内容
实施方式的一个方面可以提供一种包括电子电路、收发器电路和存储器的增强型NFC装置。增强型NFC装置可以从读取装置接收一个或更多个请求信号。增强型NFC装置可以基于这样的请求信号来检测读取装置的定时要求。例如，定时要求可以是激活可用作电子电路的电源的电磁场与发送轮询命令之间的持续时间。存储器可以包含关于激活电子电路所需的持续时间的信息。收发器电路可以将该信息与检测到的读取装置的定时要求进行比较。根据该比较，电子电路可以被激活以应答请求信号，或者比较结果可能是电子电路不能及时应答请求信号，并且被指示保持激活并且应答来自读取装置的随后的请求信号。
根据一个实施方式，增强型NFC装置包括：电子电路、收发器电路、将电子电路与主机控制器进行耦合的接口以及包含关于电子电路的激活特性的第一信息的存储器。收发器电路被配置成基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求。此外，收发器电路被配置成在从读取装置接收到请求信号时，利用从由读取装置产生的电磁场和/或电池获得的能量来激活电子电路。此外，收发器电路被配置成：通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的第一信息，确保在激活电子电路之后电子电路能够接收并处理来自读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
近场通信(NFC)是用于通信和装置的国际标准。NFC应用的示例是RFID标签(射频识别)。两个或更多个NFC装置可以经由电磁场或波等、例如通过磁感应来交换数据和/或能量。对于NFC通信，通常使用的频率为13.56MHz，并且经由NFC彼此通信的两个通信装置之间的通常使用距离大约为小于一米或者甚至为几厘米。
为NFC装置供电的能量可以通过由读取装置发射的电磁场而获得。替代地或者另外地，作为NFC装置的一种类别的增强型NFC装置可以使用来自存储装置——例如设置在主机装置如智能电话或智能手表中的电池——的能量，以向读取装置主动发送信号。这可以通过将增强型NFC装置的一个或更多个部件/电路耦合至包括能量存储装置的另一装置(主机)的主机控制器来实现。与非增强型NFC装置相比，增强型NFC技术可以允许更快的通信(例如，高速率的数据传输)、更可靠的通信(更少的通信中断)以及更大范围的通信。此外，对于增强型NFC装置的部件如一个或更多个天线，可能需要更小的空间。
增强型NFC装置可以以若干模式工作，如正常模式或激活模式或休眠模式。在所有的模式中，增强型NFC装置可能会消耗来自其主机装置的能量存储装置的能量。为了降低能量消耗，增强型NFC装置可以包括收发器电路和可以(部分地或完全地)被独立供电的电子电路。电子电路可以比收发器电路消耗更多的电力，并且可以在不被需要的时间内处于休眠模式或断电模式。收发器电路可以被配置成用作电子电路的前端。收发器电路可以被配置成接收信号并且激活电子电路，例如将电子电路唤醒、启动或加电(或者向另一电路如主机控制器发送信号，以激活增强型NFC装置的电子电路，例如将增强型NFC装置的电子电路唤醒、启动或加电)。
并非所有的NFC装置都可以根据预定义的通信标准工作，例如通信标准ISO/IEC14443。举例来说，增强型NFC装置可能不能满足定时要求。定时要求可以是读取装置可以激活/发射电磁场，但是在延迟/等待时间之后才可以传送数据。例如，读取装置可以发射电磁场，并且在发送信号或数据——例如轮询命令——之前可能要等待大约5ms。NFC装置可以至少部分地由电磁场供电，并且可以使用等待时间来激活(唤醒、加电和/或改变工作模式)一个或更多个电路，例如可能能够从读取装置接收和/或处理信号/数据/命令的电子电路。例如，不仅需要花费时间来为电路的硬件加电，而且可能要花费一定量的时间来启动/初始化软件。如果例如由于NFC装置或读取装置的构造类型使得或者由于读取装置可能被损坏而等待时间短于标准中规定的时间，则读取装置与NFC装置之间的通信可能被减慢或者无法实现。此外，可能发生以下情形：增强型NFC装置本身需要太多的时间来加电，使得例如在读取装置正在按照预定时间发送待处理的无线电信号时增强型NFC装置还没有准备好接收和处理无线电信号。
为了防止/规避上述困难或者其他困难，增强型NFC装置可以包括存储器，存储器可以存储电子电路的激活特性，例如关于至少部分激活电子电路所需的持续时间的信息。收发器电路可以被配置成从读取装置接收一个或更多个请求信号。收发器电路可以确定读取装置的定时要求。举例来说，收发器电路可以确定激活由读取装置发射的电磁场与开始由读取装置发送数据/命令的之间的持续时间。收发器电路可以利用从电磁场获得的能量来激活电子电路，并且确保电子电路可以接收和/或处理(例如随后的)请求信号。举例来说，收发器电路可以将存储在存储器中的关于电子电路的激活特性的信息与所确定的读取装置的定时要求进行比较。作为比较的结果，如果电子电路能够接收和/或处理来自读取装置的请求信号，则收发器电路可以激活电子电路。作为比较的另一个结果，收发器电路可以例如以延迟的方式激活电子电路，即不应答请求信号，而是等待并且应答后续的例如第二个请求信号，换言之，为了确保稍后时间的稳定的双向通信。
根据各种实施方式，电子电路包括被配置成根据加密方法处理数据的安全电路。
例如被实现为安全元件的安全电路可以被配置成根据一个或更多个加密方法或加密服务来加密和解密数据，例如对称加密方法如(使用对称密钥对的)AES或DES、非对称加密方法如(使用非对称密钥对的)RSA、基于散列的方法如MD2或MD5、或者数字签名的方法等。在各种实施方式中，电子电路可以是安全元件。
根据各种实施方式，接口包括下述接口中的至少一个：根据ISO/IEC7816的接口、根据单线协议(SWP)的接口和/或根据内置集成电路(I2C)的接口。
根据各种实施方式，电子电路和/或收发器电路被配置成在激活电子电路之后至少部分地由从主机控制器接收的能量供电。
增强型NFC装置或其任何部件可以至少在(例如预定义的)时间段内从主机控制器接收能量。该能量可以用于为一个或更多个部件——例如电子电路和/或收发器电路——供电，或者除了从其他源(例如经由一个或更多个天线)接收的电力以外提供附加的电力。来自主机控制器的能量可以用于几种情况/应用或者用于这些情况/应用的组合。能量可以被用于在相应部件或增强型NFC装置的休眠模式期间和/或工作/活动模式期间向电子电路和/或收发器电路提供电力。能量可以被用于为电子电路和/或收发器电路内的特定部件供电，例如，增强型NFC装置可以将从主机控制器接收的能量用于天线，以增强/放大经由天线发送和/或接收的信号。
如果经由电磁场接收的能量的量不足以为增强型NFC装置的一个或更多个部件供电，则能量可以用于提供附加能量。该能量可以被用于使电子电路和/或收发器电路在不存在例如来自读取装置的电磁场的情况下——例如在两个信号(例如来自读取装置的两个请求信号)之间的时间段内——激活/处于工作模式。该能量可以被用于为电子电路和/或收发器电路供电，以用于主机控制器与电子电路和/或收发器电路的通信，例如用于在电子电路和/或收发器电路与主机控制器和/或耦合至主机控制器的主机之间传送数据。该能量还可以被用于主动地搜索NFC装置或从另一NFC装置或者向另一NFC装置进行传送，例如传送数据和/或能量。
根据各种实施方式，增强型NFC装置包括检测电路，该检测电路被配置成确定关于电子电路的激活特性的信息并且将信息保存在存储器中。
检测电路可以是或者包括一个或更多个传感器或者可以像传感器一样工作的一个或更多个电路，以检测或估计关于激活特性的信息。检测电路可以包括定时器。该信息可以包括若干信息/数据，例如关于工作模式或状态、相关部件以及一个或更多个持续时间的信息。检测电路可以是或者包括电子电路和/或收发器电路中的一个部件，或者至少部分地是或者包括增强型NFC装置的单独部件。检测电路可以被配置成获取第一信息，并且在各种实施方式中获取第二信息。在各种实施方式中，检测电路可以被配置成获取除了第一信息和第二信息以外的更多信息。存储器可以包括默认信息。
根据各种实施方式，存储器包括关于激活特性的第二信息。收发器电路可以被配置成：在接收到来自读取装置的请求信号时，利用从主机控制器——可选地从包括主机控制器的主机系统的电池——获得的能量来激活电子电路，并且通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的第一信息和第二信息，确保电子电路在被激活之后能够接收和处理来自读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
增强型NFC装置或其部件中的一个或更多个部件如电子电路和/或收发器电路，可以在例如第一模式下由从来自读取装置的电磁场获得的能量供电，并且在例如第二模式下由来自主机控制器的能量供电。电子电路可以具有取决于能量源的不同的激活特性，例如用于从休眠模式启动和/或唤醒的不同持续时间。存储器可以包括关于不同激活特征的信息。不同的激活特性可以由检测电路获得。收发器电路可以被配置成将所获得的读取装置的定时要求与不同激活特性(的信息)进行比较。基于该比较，收发器电路可以被配置成通过经由读取装置的电磁场提供的能量或者通过从主机控制器提供的能量来激活或者唤醒电子电路。该比较可以涉及或考虑由读取装置提供的能量的量是否足以为电子电路供电。因此，可以确保电子电路可以适用于读取装置的一个或更多个定时要求，并且可以适用于由读取装置提供的电力。
根据各种实施方式，电子电路被配置成在正常工作模式和休眠模式下工作。
根据各种实施方式，增强型NFC装置被配置成向电子电路提供供电电压，直到接收到电子电路能够接收和处理的请求信号为止。
根据各种实施方式，收发器电路包括自动非接触式前端(ACF)电路。
ACF电路可以被配置成自动唤醒电子电路或者为电子电路供电，或者调节/控制用于电子电路的电力。可替代地或者附加地，收发器电路可以是非接触式前端(CLF)。
根据各种实施方式，电子电路包括安全元件。
根据各种实施方式，电子电路包括安全元件，并且安全元件包括以下电路中的一个或更多个：用户识别模块(SIM)、通用用户识别模块(USIM)、通用集成电路卡(UICC)、嵌入式用户识别模块(eSIM)和/或嵌入式安全模块。嵌入式安全模块(也可以称为嵌入式安全元件)是被直接绑定在装置母板上的芯片。与其他形式因素不同，嵌入式安全模块不允许交换或拔出安全元件，该安全元件被永久附接到装置。
根据各种实施方式，通信装置可以包括主机控制器和增强型NFC装置。
根据各种实施方式，通信装置可以包括耦合至主机控制器的至少一个传感器和/或致动器。
根据各种实施方式，通信装置可以包括耦合至主机控制器的显示装置。
根据各种实施方式，通信装置可以包括耦合至主机控制器的能量存储装置。
根据各种实施方式，通信装置可以是可穿戴式装置。
根据各种实施方式，通信装置可以被配置成穿戴在人的身体上。
根据各种实施方式，通信装置可以包括手表。
根据各种实施方式，增强型近场通信装置包括电子电路、收发器电路、将电子电路与主机控制器进行耦合的接口以及包含关于电子电路的激活特性的第一信息的存储器。用于操作增强型近场通信装置的方法可以包括：基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求，并且在从读取装置接收到请求信号时，利用从由读取装置产生的电磁场和/或从电池获得的能量来激活电子电路。该方法还可以包括：通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的第一信息，确保电子电路在被激活之后能够接收并处理来自读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
根据各种实施方式，增强型近场通信装置可以包括电子电路、收发器电路、将电子电路与主机控制器进行耦合的接口以及包含关于电子电路的激活特性的第一信息和第二信息的存储器。
用于操作增强型NFC装置的方法可以包括：基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求，并且在从读取装置接收到请求信号时，使用从由读取装置产生的电磁场和/或从电池接收的能量来激活电子电路，或者利用从主机控制器接收的能量来激活电子电路。该方法还可以包括：通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的第一信息和第二信息，确保电子电路在被激活之后能够接收并处理来自读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
根据各种实施方式，用于操作增强型NCF装置的方法可以被应用于增强型NFC装置，其中，电子电路和/或收发器电路被配置成在激活电子电路之后至少部分地由从主机控制器接收的能量供电。
根据各种实施方式，用于操作增强型NCF装置的方法还可以包括：检测关于电子电路的激活特性的至少一个信息并且将该至少一个信息保存在存储器中。
根据各种实施方式，用于操作增强型NCF装置的方法还可以包括：向电子电路提供供电电压，直到接收到电子电路能够接收和处理的请求信号为止。
附图说明
在附图中，附图标记通常指代不同的视图中的相同部分。附图不一定按比例绘制，而是通常着重于说明本发明的原理。在下文中，参照以下附图来描述本发明的各种实施方式，在附图中：
图1示出了增强型NFC装置的一个实施方式；
图2示出了具有增强型NFC装置的系统的一个实施方式；
图3A和图3B以及图3C示出了信号定时；
图4A和图4B示出了具有增强型NFC装置的通信装置；
图5A和图5B示出了用于操作增强型NFC装置的方法的实施方式。
具体实施方式
以下描述参照附图，附图以示例的方式示出了可以实践本发明的特定细节和实施方式。
词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。在本文中被描述为“示例性”的任何实施方式或设计不一定被解释为比其他实施方式或设计更为优选或有利。
关于形成在侧面或表面“之上”的沉积材料而使用的词语“之上”在本文中可以用于表示沉积材料可以被“直接”形成在所说明的侧面或表明“之上”，例如与其直接接触。关于形成在侧面或表面“之上”的沉积材料而使用的词语“之上”在本文中可以用于表示沉积材料可以被“间接”形成在所说明的侧面或表面“之上”，其中在所说明的侧面或表面与沉积材料之间可以布置一个或更多个附加层。
本公开的一个方面可以用于提供一种增强型NFC装置，该增强型NFC装置可以确保与可能发生故障或者没有按照国际标准工作的另一装置进行通信。本公开的一个方面可以涉及提供一种增强型NFC装置，该增强型NFC装置可以确保例如即使在增强型NFC装置的唤醒特性不满足读取装置的定时要求的情况下也能够与另一装置通信。
可以通过将激活特性进行比较，例如将增强型NFC装置的一个或更多个部件的启动/唤醒持续时间与另一装置的定时要求进行比较，并且通过选择增强型NFC装置是否、何时以及如何应答来自另一装置的(例如请求)信号，来实现对通信的确保。
本公开的另一方面可以涉及提供一种增强型NFC装置，该增强型NFC装置通过允许其各部件中的至少一个部件的断电/深度休眠模式但仍确保与其他装置的通信，来降低增强型NFC装置的功耗。
图1示意性地示出了增强型NFC装置100的一个实施方式。
增强型NFC装置100可以包括电子电路102以及耦合至电子电路102的收发器电路104。收发器电路104可以包括一个或更多个天线106。增强型NFC装置100可以包括可以耦合至电子电路102和/或收发器电路104的存储器108以及可以耦合至电子电路102的接口110。增强型NFC装置100可以被配置成经由电磁场114从读取装置112和/或向读取装置112传输或传送数据和能量。
增强型NFC装置100可以是单独的装置或者可以耦合至另一装置例如通信装置，或者可以是另一通信装置的一部分或模块。增强型NFC装置100可以使用/接收能量，以通过主机控制器(未示出)和/或由电磁场114为增强型NFC装置100的一个或更多个电子部件供电。增强型NFC装置100可以是有源或半有源/半无源NFC装置。增强型NFC装置100的一个或更多个部件可以在一个或更多个诸如半导体芯片这样的集成电路上被实现。
电子电路102可以被实现为一个或更多个集成电路或者包括一个或更多个集成电路。例如，电子电路102可以是安全元件。电子电路102可以被配置成传送和/或处理经由一个或更多个天线106和主机控制器(未示出)而接收的数据。电子电路102可以被配置成从主机控制器(或者经由主机控制器从主机装置)转发数据以经由一个或更多个天线106发送数据和/或将经由一个或更多个天线106接收的数据转发到主机控制器，并且可以被配置成在这样的转发处理中处理和/或不处理数据。
电子电路102可以以多种不同的模式工作。电子电路102可以具有断电模式、休眠模式、激活模式和降低激活模式，这些模式可以被表征为电子电路102的能量消耗。
存储器108可以是电子电路102和/或收发器电路104的一部分或者被部分地集成在电子电路102和/或收发器电路104中。存储器108可以耦合至电子电路102和/或收发器电路104。存储器可以包括一个或更多个可编程逻辑电路、SRAM元件、闪存和/或其他寄存器。
接口110可以被配置成将数据和/或能量从主机控制器传送到电子电路102和/或从电子电路102传送到主机控制器。接口110可以至少部分地被集成到电子电路102中。接口110可以是或者包括根据ISO/IEC 7816、单线协议(SWP)的一个或更多个接口和/或根据内置集成电路(I2C)技术的接口。增强型NFC装置100还可以被配置成经由收发器电路104与电子电路102之间的耦合将数据和/或能量从主机控制器传送到收发器电路104以及/或者从收发器电路104传送到主机控制器。在替选的实施方式中，收发器电路104可以包括单独的第二接口(或者耦合至单独的第二接口)以从主控制器或者向主机控制器传送数据和/或能量。主机控制器可以被配置成至少部分地控制、调节、修改和/或配置电子电路102、收发器电路104和/或存储器108。
读取装置112可以发射电磁场114。读取装置可以被配置成经由电磁场114从增强型NFC装置或者向增强型NFC装置传送能量和/或数据。
收发器电路104可以是或者包括例如用于接收电磁场114和/或用于发送数据的一个或更多个天线106。例如，收发器电路104可以是自动非接触式前端电路。增强型NFC装置100可以包括一个或更多个接口以将收发器电路104与电子电路102耦合来传送数据和/或能量。例如，收发器电路104与电子电路102之间的接口可以包括有源非接触桥(ACLB)和/或数字非接触桥(DCLB)，例如，电子电路102可以包括ACLB和/或DCLB主或从电路，并且收发器电路104可以包括ACLB和/或DCLB主或从电路。
收发器电路104可以被配置成例如经由电磁场114从读取装置112接收一个或更多个请求信号。收发器电路104可以被配置成确定读取装置的定时要求。此外，收发器电路104可以被配置成利用从电磁场114获得的能量来激活电子电路102，并且确保电子电路102可以接收和/或处理(例如随后的)请求信号。这可以包括：收发器电路104可以将被存储在存储器108中的关于电子电路的激活特性的信息与所确定的读取装置112的定时要求进行比较，并且基于该比较来激活电子电路102以应答第一请求信号或者随后的第二请求信号(或者更多的随后的请求信号)。
图2示意性地示出了具有增强型NFC装置202的系统200的一个实施方式。
系统200可以包括增强型NFC装置202、主机系统204和读取装置206。
主机系统202可以是电子装置，例如通信装置。主机系统202可以是具有一个或更多个微处理器和/或微控制器(例如应用处理器)的便携式装置。例如，主机系统202可以是或者包括移动电话、智能电话、智能手环、智能手表、PDA、平板电脑、平板电脑、笔记本电脑、膝上型计算机、(例如用于虚拟现实/增强现实应用的)头戴式耳机和/或可穿戴设备(例如穿戴在人的身体上，如集成在服装/纺织品中的电子装置)。主机系统202可以包括显示器、存储器、一个或更多个传感器以及一个或更多个致动器。主机系统202可以被配置成根据WLAN、蓝牙或者其他无线通信标准或系留(tethered)通信标准进行通信。
主机系统202可以包括可以经由一个或更多个接口耦合至增强型NFC装置202的主机控制器。例如，主机控制器可以单独地耦合至诸如安全元件这样的电子电路和/或耦合至诸如自动非接触式前端(ACF)这样的收发器电路。主机控制器也可以耦合(未示出)至电力管理模块和/或电池。
增强型NFC装置202可以被配置成经由电磁场从读取装置或者向读取装置传送数据和/或能量。
图3A在图300中示意性地示出了增强型NFC装置的信号定时。
图300示意性地示出了与水平的时间轴302对应的信号和电压。在本示例中，收发器电路被实现为ACF(有源非接触式前端)，并且电子电路被实现为安全元件(SE)。此外，在本示例中，经由有源非接触桥(ACLB)总线和/或数字非接触桥(DCLB)总线来来实现电子电路与收发器电路的对接/耦合。然而，在其他实施方式中，收发器电路、电子电路和/或收发器电路与电子电路之间的对接/耦合可以分别以不同的方式来实现，并且通常图300仍然可以适用。同样的原理也适用于图3B和图3C。
标示为“RF场”的第一行304示出了从读取装置发送的信号的传输定时。在本示例中，读取装置发送两个请求信号(也称为请求消息)310、312。请求信号可以包括具有相应持续时间的三个信号周期314、315、316。在具有第一持续时间的第一信号周期314中，由读取装置发射的电磁场是激活的。在具有第二持续时间的第二信号周期316(第二信号周期316可以紧接着第一信号周期314)中，电磁场也是激活的，并且可以从读取装置发送诸如轮询命令这样的数据。在具有第三持续时间(第三持续时间可以与第一时间段314相同)的第三信号周期315中，由读取装置发射的电磁场是激活的。更具体地，可以将第一请求信号310(第一请求信号310可以包括第一信号周期314、第二信号周期316和第三信号周期315)从读取装置发送到增强型NFC装置。为了实现传输，电磁场在时间t0处开始，并且(诸如轮询命令这样的)数据的发送在时间t1处开始。t0与t1之间的持续时间可以称为启动时间tstartup。
标记为VCCACF to SE的第二行306示出了由ACF向SE提供的供电电压VCC的定时。在本示例中，ACF可以接收由读取装置发射的电磁场，并且可以将从所接收的电磁场获得(换言之，提取)的能量提供给SE。如图300所示，由于设置在从ACF至SE的信号路径中的一个或更多个接口(或其他部件)的硬件、固件和/或软件以及例如ACF和/或SE的硬件、固件和/或软件的信号处理/传送延迟特性，可能引起时间延迟，直到供电电压VCC可以被接通为止。这在图300的第二行中示出，在第二行中，电压VCCACF to SE可以在时间t2处被接通(换言之，处于“高”电平)，由于相应的时间延迟(t2-t0)，时间t2不同于时间t0。
标记为ACLB/DCLB时钟的第三行308分别示出了响应于从读取装置接收到的两个请求信号310、312而从SE发送的响应信号318、320。可以经由ACF将两个响应信号318、320发送到读取装置。在本示例中，响应信号318、320可以包括两个时钟信号322和数据信号324(其被标记为轮询命令)。如图所示，由于ACF和/或SE的硬件、固件和/或软件可能存在另一时间延迟，并且第一响应信号318可以在时间t3处开始，时间t3与时间t0和时间t1均不同。
延迟时间tdelay＝t0-t3可能是增强型NFC装置是否能够应答请求信号310、312这一问题的重要因素。如果读取装置没有实现足够长的时间tstartup为增强型NFC装置供电并且准备增强型NFC装置以从读取装置接收和/或处理相应的请求信号310、312(例如，从增强型NFC装置的一个或更多个部件的休眠模式开始)，则读取装置与增强型NFC装置之间的通信也许是不可行的或者出差错(例如，可能发生时间延迟、数据丢失等)。举例来说，读取装置的通常启动时间tstartup可以在约5ms的范围内被实现。SE的软件(当处于休眠模式时)可能需要最多约2ms至4ms来准备好接收请求信号310、312，并且处理请求信号310、312。因此，启动时间tstartup只能具有用于较低值的小窗口。
ACF可以耦合至或者可以包括其中存储有关于第一延迟时间tdelay的信息和关于第二延迟时间tdelay的信息的存储器。第一延迟时间tdelay可以对应SE由读取装置的电磁场供电的情况。第二延迟时间tdelay可以对应SE例如经由ACF由主机控制器供电的情况。在接收到请求信号310、312时，ACF可以被配置成决定SE是否应该由主机控制器供电或者决定ACF是否利用电磁场为SE供电。该决定可以基于第一延迟时间和第二延迟时间tdelay。
图3B在图330中示意性地示出了增强型NFC装置的另一信号定时。
图3B示出了与图3A的图300类似的图330，例如相同(类别)的行304、306、308和时间轴302。ACF将SE的延迟时间tdelay与读取装置的启动时间tstartup进行比较。在一个实施方式中，ACF可以包括定时器，并且可以检测/测量读取装置的启动时间tstartup。
在图3B的情况下，该比较可以具有如下结果：增强型NFC装置与读取装置之间的通信不能被确保/保证，例如，延迟时间tdelay可能具有比启动时间tstartup更长的持续时间(tstartup<tdelay)。在这种情况下，ACF可能不会针对第一请求信号310而为SE供电或者唤醒SE，和/或可能会针对第一请求信号310而为SE供电或者唤醒SE，以及不会将第一请求信号310转发到SE和/或ACF和/或会指示SE不应答/处理第一请求信号310。SE可以在第一请求信号310与第二请求信号312之间的持续时间期间接收能量并保持至少部分激活。因此，ACF和SE可能不会对下一个请求信号造成延迟时间tdelay或者会造成更小的延迟时间tdelay，并且通过这样做来确保SE可以接收和/或处理第二(和其他随后的)请求信号312。替代第一响应信号，ACLB/DCLB接口可以利用包括一个或更多个时钟信号的信号328，只将经由第一请求信号310接收的能量传送到SE。在本示例中(以及在其他情况下也如此)，第二响应信号332可以另外包括SE应答数据信号334，SE应答数据信号334可以包括基于第二请求信号312的处理信息。
ACF和/或SE可以由主机控制器和/或第一请求信号312的电磁场供电。SE可以由能量存储装置供电，该能量存储装置可以存储在第一请求信号310期间通过电磁场接收的能量，或者SE可以由主机控制器例如经由ACF供电。
图3C在图360中示意性地示出了增强型NFC装置的另一信号定时。
图3C示出了与图3B类似的图，例如相同(类别)的行304、306、308和时间轴302。在第一请求信号310与第二请求信号312之间的持续时间期间，ACF利用PLL时钟信号326(锁相环)或另一时钟信号而绕过时钟信号的间隙。因此，可以确保SE和ACF保持同步和/或激活。
图4A示意性地示出了包括增强型NFC装置404的通信装置402。
通信装置402可以包括主机控制器404，主机控制器404耦合至增强型NFC装置406，增强型NFC装置406本身是通信装置402的一部分。举例来说，通信装置402可以是移动电话、智能电话、智能手环、智能手表、PDA、平板电脑、平板电脑、笔记本电脑、膝上型电脑、(例如，用于虚拟现实/增强现实应用的)头戴式耳机和/或可穿戴设备(例如穿戴在人的身体上，如集成到衣服/纺织品中的电子装置)。
图4B示意性地示出了耦合至增强型NFC装置454的通信装置452。
图4A所示的通信装置402与图4B所示的通信装置452之间的区别在于，增强型NFC装置454不是通信装置452的一部分，而是例如耦合至通信装置452的主机控制器456的可更换的模块。
图5A示意性地示出了用于操作增强型NFC装置的方法的一个实施方式。
增强型近场通信装置包括电子电路、收发器电路、将电子电路与主机控制器耦合的接口以及包含关于电子电路的激活特性的第一信息的存储器。
用于操作增强型近场通信装置的方法可以包括：在502中，基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求，以及在504中，在接收到来自读取装置的请求信号时，利用从由读取装置产生的电磁场和/或电池获得的能量来激活电子电路。该方法还可以包括：在506中，通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的第一信息，确保电子电路在被激活之后可以接收并处理来自读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
图5B示意性地示出了用于操作增强型NFC装置的方法的一个实施方式。
根据一个实施方式，增强型近场通信装置可以包括电子电路、收发器电路、将电子电路与主机控制器耦合的接口以及包含关于电子电路的激活特性的第一信息和第二信息的存储器。
用于操作增强型NFC装置的方法可以包括：在552中，基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求，以及在554中，在接收到来自读取装置的请求信号时，利用从由读取装置产生的电磁场和/或电池获得的能量来激活电子电路，或者利用从主机控制器接收的能量来激活电子电路。该方法还可以包括：在556中，通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的第一信息和第二信息，确保电子电路在被激活之后可以接收并处理来自读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
虽然参照特定的实施方式特别地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下对形式和细节做出各种改变。因此，本发明的范围由所附权利要求指示，因此旨在包含落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变。

Claims (24)

1.一种增强型近场通信装置，包括：
电子电路；
收发器电路；
将所述电子电路与主机控制器进行耦合的接口；
存储器，所述存储器包含关于所述电子电路的激活特性的第一信息；
其中，所述收发器电路被配置成：
·基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求，
·在从所述读取装置接收到请求信号时，利用从由所述读取装置产生的电磁场和/或从电池获得的能量来激活所述电子电路，以及
·通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的所述第一信息，确保在激活所述电子电路之后所述电子电路能够接收并处理来自所述读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
2.根据权利要求1所述的增强型近场通信装置，其中，所述电子电路包括被配置成根据加密方法处理数据的安全电路。
3.根据权利要求1或2所述的增强型近场通信装置，其中，所述接口包括下述接口中的至少一个：
根据ISO/IEC 7816的接口；
根据单线协议SWP的接口；
根据内置集成电路的接口。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的增强型近场通信装置，其中，所述电子电路和/或所述收发器电路被配置成在激活所述电子电路之后至少部分地由从所述主机控制器接收的能量供电。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的增强型近场通信装置，还包括：
检测电路，所述检测电路被配置成确定关于所述电子电路的激活特性的信息并且将所述信息保存在所述存储器中。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的增强型近场通信装置，其中，所述存储器包含关于激活特性的第二信息，其中，所述收发器电路被配置成：
·在从所述读取装置接收到请求信号时，利用从所述主机控制器获得的能量来激活所述电子电路，
·通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的所述第一信息和所述第二信息，确保在激活所述电子电路之后所述电子电路能够接收并处理来自所述读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
7.根据权利要求6所述的增强型近场通信装置，其中，还取决于定时信息来激活所述电子电路，所述定时信息可选地为由所述增强型近场通信装置的PLL电路提供的时钟信号。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的增强型近场通信装置，其中，所述电子电路被配置成在正常工作模式和休眠模式下工作。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的增强型近场通信装置，其中，所述增强型近场通信装置被配置成向所述电子电路提供供电电压，直到接收到所述电子电路能够接收和处理的请求信号为止。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的增强型近场通信装置，其中，所述收发器电路包括自动非接触式前端ACF电路。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的增强型近场通信装置，其中，所述电子电路包括安全元件。
12.根据权利要求11所述的增强型近场通信装置，其中，所述安全元件包括以下电路中的一个或更多个：
·用户识别模块SIM；
·通用用户识别模块USIM；
·通用集成电路卡UICC；
·嵌入式用户识别模块eSIM；以及
·嵌入式安全模块。
13.一种通信装置，包括：
·主机控制器，以及
·耦合至所述主机控制器的、与权利要求1至12中的一项相对应的增强型近场通信装置。
14.根据权利要求13所述的通信装置，还包括：
耦合至所述主机控制器的至少一个传感器和/或致动器。
15.根据权利要求13或14所述的通信装置，还包括：
耦合至所述主机控制器的显示装置。
16.根据权利要求13至15中的一项所述的通信装置，还包括：
耦合至所述主机控制器的能量存储设备。
17.根据权利要求13至16中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置是可穿戴设备。
18.根据权利要求17所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置成穿戴在人的身体上。
19.根据权利要求17所述的通信装置，还包括：
手表。
20.一种用于操作增强型近场通信装置的方法，其中，所述增强型近场通信装置包括：
电子电路；
收发器电路；
将所述电子电路与主机控制器进行耦合的接口；
存储器，所述存储器包含关于所述电子电路的激活特性的第一信息；
其中，所述方法包括：
·基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求，
·在从所述读取装置接收到请求信号时，利用从由所述读取装置产生的电磁场和/或从电池获得的能量来激活所述电子电路，以及
·通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的所述第一信息，确保在激活所述电子电路之后所述电子电路能够接收并处理来自所述读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
21.一种用于操作增强型近场通信装置的方法，其中，所述增强型近场通信装置包括：
电子电路；
收发器电路；
将所述电子电路与主机控制器进行耦合的接口；
存储器，所述存储器包含关于所述电子电路的激活特性的第一信息和第二信息；
其中，所述方法包括：
·基于一个或更多个请求信号来确定读取装置的定时要求，
·在从所述读取装置接收到请求信号时，利用从由所述读取装置产生的电磁场获得的能量来激活所述电子电路，或者利用从所述主机控制器接收的能量来激活所述电子电路，以及
·通过使用所确定的定时要求和关于激活特性的所述第一信息和所述第二信息，确保在激活所述电子电路之后所述电子电路能够接收并处理来自所述读取装置的与所确定的定时要求相对应的请求信号。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其中，所述电子电路和/或所述收发器电路被配置成在激活所述电子电路之后至少部分地由从所述主机控制器接收的能量供电。
23.根据权利要求20至22中的一项所述的方法，还包括：
检测关于所述电子电路的激活特性的至少一个信息并且将所述至少一个信息保存在所述存储器中。
24.根据权利要求20至23中的一项所述的方法，还包括：
向所述电子电路提供供电电压，直到接收到所述电子电路能够接收和处理的请求信号为止。
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