CN107667377A - 用于人体通信(hbc)的最佳电场耦合技术 - Google Patents

用于人体通信(hbc)的最佳电场耦合技术 Download PDF

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    • H04B5/22

Abstract

本文描述的是用于在近场通信(NFC)相关功能或事务期间增强人体通信(HBC)模式的架构、平台和方法。HBC通信系统的优化可以包括射频(RF)调谐电路以在发送和接收设备的相应电容板处生成基于电压的谐振频率。RF调谐电路包括串联连接的电容器‑电感器驱动器,其可以构建在NFC模块电路或NFC硅的内部或外部。

Description

用于人体通信(HBC)的最佳电场耦合技术
背景技术
目前使用的基于邻近(proximity-based)的无线通信采用谐振第一线圈天线和谐振第二线圈天线之间的电感耦合。对于更小的计算设备,这些设备之间的无缝交互变得越来越重要。此外,由于这些计算设备中的许多设备与用户的身体相关联或者非常接近(例如,手表、智能电话、智能卡、具有标签的设备等),所以用户的身体可以在用作计算设备之间的安全通信信道中发挥重要作用。这种通信模式通常称为人体通信(HBC)通信模式。
在例如射频识别(RFID)、蓝牙(BT)、无线保真(WiFi)、蜂窝等的传统的基于辐射的通信模式中,从发射机至接收机的通信可能发生在几米的距离内,并且有时超出视线。然而,这样的基于辐射的通信具有确定用户意图的关键缺点。换言之,很难确定通信范围内的许多设备中的哪一个需要配对以实现通信。例如,在RFID通信模式中,可以从数米远的地方以及在读取器的视线之外读取一些智能卡或具有标签的设备。然而,RFID技术可能受到不良选择性的影响。换言之,检测到检测范围内的设备,难以控制阈值的使用。此外,从某种意义上来说,给定的邻近技术的所有读取器都可以从带有标签的设备读取信息,存在有限的传输安全性。
这样,需要一种增强HBC通信模式的设计来至少克服所述的这些缺点。
附图说明
参考附图描述详细说明。在附图中,附图标记的最左边的数字表示附图标记首次出现的附图。在整个附图中使用相同的数字来表示相同的特征和组件。
图1是示出如本文的实施方式中所述的HBC通信布置的示例性场景。
图2是示出如本文的实施方式中所描述的HBC通信布置的另一示例性场景。
图3是如本文所述的配置为实施基于电压的谐振频率的示例性混合电路。
图4是如本文的本实施例中所描述的示例性HBC通信系统。
图5A至图5C示出如本文所述的在HBC通信模式期间实施驱动器组件的不同配置。
图6是示出用于在接收设备处实施HBC通信模式以用于NFC相关功能或事务的示例性方法的示例性流程图。
图7是示出用于在发送设备处实施HBC通信模式以用于NFC相关功能或事务的示例性方法的示例性流程图。
具体实施方式
本文描述的是用于实施近场通信(NFC)相关功能或事务的最佳HBC通信系统的架构、平台和方法。例如,HBC通信系统的优化包括安装射频(RF)调谐电路以在发送和接收设备的相应电容板处生成基于电压的谐振频率。在本示例中,RF调谐电路包括串联连接的电容器-电感器驱动器,其可以构建在NFC模块电路或NFC硅的内部或外部。此外,可以调节串联连接的电容器-电感器驱动器,以在NFC相关功能或事务期间,基于从NFC模块电路的电容板和其他寄生电容/电感得到的电容耦合来生成基于电压的谐振频率。
在本文描述的实施方式中,实施NFC发射机的前端阻抗匹配拓扑中的修改以重新使用例如近场通信(NFC)无线电的传统无线电。例如,修改可以内置或集成在NFC硅中,以通过“触摸”而不是“轻敲”技术实施NFC类似功能事务。
图1是示出如本文的实施方式中所述的HBC通信布置的示例性场景100。HBC通信布置例如包括可以使用人体(例如,用户102)作为通信介质的设备之间的基于邻近的数据通信。在本示例中,HBC通信布置可以与使用例如用于NFC通信或NFC相关事务的NFC天线的标准NFC通信系统集成。如本文所述,可以通过混合通信电路(或混合电路)来实施这两个场景(即,HBC和标准NFC通信)。
如图所示,场景100包括用户102,其用右手正拿着和/或操作(便携式)设备104,而另一(便携式)设备106和NFC标签108置于用户的口袋110内的静止位置。尽管未示出,但是设备104、106和108可以采用混合电路以便参与使用用户102的身体的基于HBC的通信以促使基于邻近的通信。
设备104和106可以包括但不限于超极本、平板计算机、上网本、笔记本计算机、膝上型计算机、移动电话、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、多媒体回放设备、数字音乐播放器、数字视频播放器、导航设备、数码相机等。另一方面,NFC标签108可以包括但不限于射频识别(RFID)卡、钥匙标签、通用访问卡或任何其他形式的智能卡。
在实施方式中,用户102计划将存储的信息从设备104发送至当前可能塞在用户的口袋110中的设备106。在这种情况下,用户102触摸或几乎触摸设备104的电容板(未示出)并且发起与便携式设备106的基于邻近的轮询,以用于HBC通信模式。例如,基于邻近的轮询的发起可以包括通过请求设备104向便携式设备106发送实际请求信号以建立HBC数据通信,或者由于设备104、106和108与用户102关联或邻近,所以发起可以利用唯一的电压阈值。
关于初始请求信号的发送,由于设备104和106的电容板上的电压增加,所以设备104和106中的混合电路可以促使请求信号的有效传输。当由接收便携式设备106接收到并且随后批准请求信号时,建立两个设备之间的HBC数据通信,并且便携式设备104可以开始将存储的信息发送至便携式设备106。
对于唯一的预配置的电压阈值,设备104和106可以配置为利用电压阈值来确保选择性。例如,它们相应的混合电路促使HBC通信系统中的设备104和106的电容板上的电压的增加。在本示例中,设备104和106可以容易地基于在HBC数据通信的初始期间检测到的电容板上的电压来确定和区分它们与用户102相关联或非常接近。
与处于范围内但与用户102不相关联或不是非常接近的检测设备(未示出)相反,在第二设备上使用电压阈值以确保选择性可能难以实施,这是因为该第二检测设备可能例如从设备104或106接收类似大小的信号强度。这样,可以利用如上所述的预配置的电压阈值来从用户102或发送设备104获得安全连接,而不需要例如密码、询问问题、面部特征等的其他形式的标识。
在实施方式中,混合电路可以基于设备104与106之间的电容板上的电压阈值来促使这些设备之间的数据通信的建立。在本实施方式中,由于(串联谐振)混合电路而引起的电容板上的更高的电压可以使用用户102的身体作为通信介质来优化设备104与106之间的数据通信的实施。串联谐振混合电路可以通过软件、固件、硬件或其组合来实施,以在谐振频率处增加电容板上的电压。例如,基于电压的谐振频率包括约13.56MHz的标准频率以用于基于邻近的通信。
在另一场景中,用户102实际上可以在其左手中拿着(即,接触)设备106和108。在该另一场景中,用户102可以通过将设备104、106和108放置在彼此非常接近的位置来选择它们的标准NFC通信模式。例如,便携式设备104通过在NFC标签108(例如,信用卡)的方向上和特定距离内对准其线圈天线(未示出)来建立近场耦合。在该特定距离处,信用卡带(未示出)与线圈天线之间的互感原理可以促使信用卡106与便携式设备104之间的数据通信。该标准NFC通信模式可以与不需要将设备的相应NFC天线放置为彼此非常接近的HBC通信模式形成对照。
在实施方式中,混合电路可以配置为在可以实施基于电流的并联谐振的NFC通信模式和实施基于电压的串联谐振的HBC通信模式之间变动或切换。在另一实施方式中,混合电路可以同时实施NFC和HBC通信模式,如下面进一步讨论的。
图2是示出如本文的实施方式中所述的HBC通信布置的另一示例性场景200。与先前的示例性场景100相反,示例性场景200示出在HBC通信模式下双手操作设备104的电容板的用户102。如图所示,用户102佩戴促使用户102与设备104的电容板之间形成闭合电路的导电腕带202-2和202-4,而不依赖于涉及环境的接地路径。例如,导电腕带202在它们之间创建电感和/或电容耦合,以提供更稳健的连接,而不考虑涉及环境的接地路径。然而,在本示例中,由于电感和/或电容耦合可能取决于导电腕带202-2与202-4之间的距离,所以用户102与设备104交互的方式的灵活性可能降低。
在实施方式中,以上在图1中讨论的混合电路可以进一步优化示例性场景200中的HBC通信布置。即,由于(串联谐振)而在电容板上提供更高电压的混合电路可以使用用户102的身体作为通信介质来进一步优化设备104与其他设备106和108之间的数据通信。
图3示出如本文所述的配置为实施基于电压的谐振频率的示例性混合电路300。例如,在HBC通信系统利用用户102的身体作为通信介质以用于NFC相关功能或事务期间,实现基于电压的谐振频率。
如图所示,混合电路300包括可以用于标准NFC通信模式的基于邻近的通信电路302、RF调谐电路304和电容板306。基于邻近的通信电路302还包括处理器308、NFC模块310、驱动器312、开关314以及NFC(线圈)天线316。尽管混合电路300通常示出三个不同的分离组件302、304和306,但是基于邻近的通信电路302和RF调谐电路304可以设置在单个模块中而不是在不同的硅芯片中。如图所示,可以如本文所述在设备104至106中发现混合电路300。
在实施方式中,例如在用户102计划从设备104(用户102当前正在操作)向设备106(其当前位于用户的口袋110中)发送存储的且安全的信息的之前场景中,混合电路300设置在这些设备104和106的前端模块处。在本实施方式中,用户102可以激活HBC通信系统模式以实施设备104与106之间的数据通信。利用激活的HBC通信系统模式中,驱动器308用作RF调谐电路304的电压驱动器,并且驱动器308可以利用例如虚拟串联电阻器、运算放大器(Op-Amp)等的组件(未示出)来建立电压驱动器。
如本文所述,当激活HBC通信系统模式时,RF调谐电路304可以配置为在电容板306上示出更高的电压。例如,RF调谐电路304可以包括串联连接的电容器-电感器组件(未示出),其配置为取得基于电压的谐振频率以用于HBC通信系统。在本示例中,基于电压的谐振频率可以生成电场,该电场增加电容板306上的电压以促使设备104与106之间的安全连接。
例如,安全连接可以基于电容板306上的增加的电压对于作为通信介质的用户102的身体的效果。例如,发送设备104和接收设备106可以检测它们之间的更高的电压或信号强度,而不是在范围内但是当前不与用户102相关联或不是非常接近的其他检测设备。在本示例中,为了选择性目的,例如,当做出关于设备104和106是否在用户102附近或与该用户相关联的确定时,可以预先配置更高的电压阈值。
继续参考图3,通常,处理器308可以包括软件、固件、硬件、软件或其组合,以控制混合电路300的操作。例如,处理器308可以配置为确定可以适用于将存储的信息从设备104传输至设备106的数据通信模式。在本示例中,数据通信模式可以包括使用用于标准NFC通信模式的NFC天线316,或使用基于电压的谐振频率来增强HBC通信模式下用户身体的使用。
在实施方式中,当从NFC通信模式变动或切换至HBC通信模式时,处理器308可以将控制信号发送至开关314。在本实施方式中,处理器308可以使用固定长度的不同时隙同时实施NFC通信模式和HBC通信模式。在另一实施方式中,可以不使用开关314,并且驱动器312分别在NFC通信模式和HBC通信模式期间永久地连接至NFC天线316和RF调谐电路304。
NFC天线316可以包括可以配置为具有13.56MHz的谐振频率的连续的线圈天线环。在HBC通信模式期间,RF调谐电路304类似地配置为具有13.56MHz的基于电压的谐振频率。两种情况下的谐振频率都促使设备104与106之间的发送或接收操作期间的最大功率传输。
如本文所述,NFC模块310可以与NFC天线316和/或处理器308集成以形成单个模块。此外,NFC模块310可以配置为处理要通过NFC天线316发送或接收的电信号。
图4示出如本文的本实施例中所描述的示例性HBC通信系统400。HBC通信系统400例如示出使用RF调谐电路304来取得基于电压的谐振频率以促使设备之间的基于HBC的数据通信。在示例性HBC通信系统400中,假设用户102与发送设备104和接收设备106接触或相关联。
如图所示,HBC通信系统400示出发送设备104与接收设备106之间的数据通信。在发送设备104侧,RF调谐电路304-2包括与电感器404串联的可调电容器402。此外,串联的可调电容器402-电感器404可以被视为与可以通过发送设备104的电容板306-2生成的电容耦合406-2串联。此外,在HBC通信模式期间,RF调谐电路304-2从电压驱动器312接收信号。
如本文所述,RF调谐电路304-2处的基于电压的谐振频率调节可以至少基于串联的可调电容器402和电感器404的值以及来自电容板306-2的电容耦合406-2。在另一实施方式中,来自NFC天线316的电感和来自基于邻近的通信电路302的其他寄生电容可以被进一步利用,例如用于调节通过RF调谐电路304-2取得的基于电压的谐振频率。
在实施方式中,基于电压的谐振频率可以分别在设备104和106的电容板306-2和306-4上生成更大量的电压。为此,可以预先配置更高的电压阈值以实施这些设备的安全的选择性特征。例如,接收设备106可以检测来自在范围内但不与用户102相关联的其他设备的更少量的信号强度。在本示例中,电压阈值的使用可以用作用于发起或建立设备104与106之间的数据通信的基础。
继续参考图4,接收设备106进一步示出其对应的RF调谐电路304-4、串联连接的可调电容器406和电感器408以及来自电容板306-4的电容耦合406-4。类似于发送侧的讨论,通过调节例如可调电容器406,接收设备106可以进一步配置为具有基于电压的谐振频率。在本示例中,电容器406的调节可以基于电容耦合406-4以及来自接收设备106的基于邻近的通信电路的寄生电容/电感(例如,NFC天线)。此外,RF调谐电路304-4可以从接收设备106的电压驱动器接收信号。
图5A至图5C示出在HBC通信模式期间实施驱动器组件的不同配置。在实施方式中,驱动器312可以在NFC通信模式和HBC通信模式期间分别配置为电流驱动器和电压驱动器。在本实施方式中,驱动器312的电压驱动器配置可以从NFC电路来导出,或者可以实施为分离且独立的电压驱动器。此外,导出的电压驱动器配置可以设置在NFC硅或芯片内部或外部。
图5A示出驱动器312的电流驱动器配置500的诺顿等效电路和使用虚拟电阻器504将电流驱动器配置转换为电压驱动器配置的变换电压驱动器配置502。如图所示,电流驱动器配置500可以是NFC硅边界506内的现有驱动器,而电压驱动器配置502通过添加虚拟电阻器504从该现有驱动器来导出。在实施方式中,虚拟电阻器504可以通过以下表达式来计算:
这里,Rsh是分流虚拟电阻器504,VDD是用于电流驱动器配置500的供电电压,Vdsat是用于建立电流驱动器的晶体管的饱和电压,并且Imax是由电流驱动器配置500供应的最大电流。
图5B示出两个不同的驱动器放大器,即,作为默认电流驱动器的NFC驱动器放大器508以及作为电压驱动器的HBC驱动器放大器510。例如,HBC驱动器放大器510可以是与NFC驱动器放大器508分离且独立的组件。在本示例中,HBC驱动器放大器510不是从NFC驱动器放大器508导出的。
如图5B所示,NFC和HBC驱动器放大器可以设置在NFC硅506内并且分别连接至NFC天线316和RF调谐电路304。此外,处理器308通过NFC模块310可以利用控制信号512来实施NFC和/或HBC通信模式。
图5C示出例如电流驱动器配置500的电流源514以及配置为针对驱动器312构建电压驱动器的Op-Amp 516。在实施方式中,图5C示出来自电流源514的电流转换以通过添加NFC硅506外侧的外部放大器Op-Amp 516来构建电压驱动器。在本实施方式中,Op-Amp 516的增益可以通过其电阻器Rf 318进行调节。此外,Op-Amp 516有助于单端电压驱动器,而不是以上图5A和图5B中的差分模式。
图6示出用于在接收设备处实施HBC通信以用于NFC相关功能或事务的示例性方法的示例性流程图600。描述的方法的顺序并不旨在被解释为限制,并且可以以任何顺序组合任何数量的所描述方法块来实施该方法或替代方法。附加地,可以在不脱离本文描述的主题的精神和范围的情况下,从该方法中删除各个块。此外,在不脱离本发明的范围的情况下,该方法可以以任何合适的硬件、软件、固件或其组合来实施。
在框602中,进行检测和接收用于参与HBC通信模式的请求信号。例如,放置在用户102的口袋110中的接收设备106检测请求信号以与用户当前拿着的发送设备104一起参与HBC通信模式。在本示例中,设备106基于信号强度(即,电压阈值)或通过接收实际的请求信号来检测请求信号以参与HBC通信。
在框604中,进行调节RF调谐电路。例如,接收设备106的RF调谐电路304包括串联可调电容器406和电感器408。在本示例中,可调电容器406可以被动态地调节为以13.56MHz的基于电压的谐振频率进行谐振以取得与发送设备104的增强的HBC数据通信。电容器304的调节还可以基于来自电容板306-4的电容耦合406-4以及接收设备104的基于接近的通信电路的寄生电感/电容的值。
在实施方式中,RF调谐电路304连接至驱动器312的电压驱动器配置以用于HBC通信模式。在实施方式中,驱动器312可以包括用于NFC通信模式的现有的电流驱动器配置,并且从现有的电流驱动器配置导出电压驱动器配置。
在框606中,进行HBC数据通信。
图7示出用于在发送设备处实施HBC通信以用于NFC相关功能或事务的示例性方法的示例性流程图700。描述的方法的顺序并不旨在被解释为限制,并且可以以任何顺序组合任何数量的所描述方法块来实施该方法或替代方法。附加地,可以在不脱离本文描述的主题的精神和范围的情况下,从该方法中删除各个块。此外,在不脱离本发明的范围的情况下,该方法可以以任何合适的硬件、软件、固件或其组合来实施。
在框702中,接收选择HBC通信模式的用户输入。例如,用户102选择HBC通信模式以将存储的信息从发送设备104发送至接收设备106。
在框704中,发送用于参与HBC通信模式的信号请求。例如,发送设备104向接收设备106发送用于参与HBC通信模式的信号请求。在本示例中,信号请求可以是信号强度或实际轮询信号的形式。
在框706中,接收用于参与HBC通信模式的批准信号。例如,接收设备106回复用于参与HBC通信模式的批准信号。
在框708中,进行基于HBC的数据通信。
以下示例涉及进一步的实施例:
示例1是一种设备,包括:电容板,配置为检测和接收请求信号以在人体通信(HBC)通信模式下进行操作;基于邻近的通信电路;以及射频(RF)调谐电路,设置在基于邻近的通信电路与电容板之间,其中,RF调谐电路包括串联连接的电容器和电感器,该串联连接的电容器和电感器配置为取得电容板中的基于电压的谐振频率。
在示例2中,如示例1中所述的设备,其中,电容器是可调节的。
在示例3中,如示例1中所述的设备,其中,基于邻近的通信电路还包括配置为在HBC通信模式期间具有电压驱动器配置的驱动器组件。
在示例4中,如示例3中所述的设备,其中,驱动器组件还包括分流电阻器或运算放大器,以在近场通信(NFC)通信模式期间从现有的电流驱动器配置导出电压驱动器配置。
在示例5中,如示例1中所述的设备,其中,电容板还配置为基于预配置的电压阈值来检测请求信号。
在示例6中,如示例5中所述的设备,其中,预配置的电压阈值被接收设备用来确定发送设备与用户的关联或邻近。
在示例7中,如示例1至6中的任一项所述的设备,其中,电容器配置为基于串联电感、来自电容板的电容耦合以及来自基于邻近的通信电路的寄生电容和电感的值来生成基于电压的谐振频率。
在示例8中,如示例7中所述的设备,其中,基于邻近的通信电路还包括近场通信(NFC)天线,其中,寄生电感基于NFC天线。
示例9是一种装置,包括:电容板,配置为检测和接收用于参与人体通信(HBC)通信模式的请求信号;射频(RF)调谐电路,耦合至电容板,其中,RF调谐电路包括串联连接的可调电容器和电感器,该串联连接的可调电容器和电感器配置为促使电容板中的基于电压的谐振频率;以及驱动器组件,耦合至RF调谐电路,其中,在HBC通信模式期间按照电压驱动器配置来配置驱动器组件。
在示例10中,如示例9中所述的装置,其中,基于串联电感和来自电容板的电容耦合的值来调节电容器以生成基于电压的谐振频率。
在示例11中,如示例9中所述的装置,其中,基于电压的谐振频率使电容板上的电压增加。
在示例12中,如示例9至11中任一项所述的装置,其中,电容板还配置为基于预配置的电压阈值来检测请求信号。
在示例13中,如示例12中所述的装置,其中,预配置的电压阈值用于确定发送设备与用户的关联或邻近。
示例14是一种在接收设备中进行基于人体通信(NBC)的数据通信的方法,所述方法包括:通过电容板检测和接收用于参与HBC通信模式的请求信号;配置射频(RF)调谐电路以生成基于电压的谐振频率,其中,RF调谐电路利用串联连接的电容-电感器驱动器来生成基于电压的频率;以及使用基于电压的谐振频率来进行HBC通信。
在示例15中,如示例14中所述的方法,其中,请求信号的检测基于预配置的电压阈值。
在示例16中,如示例15中所述的方法,其中,预配置的电压阈值被接收设备用来确定发送设备与用户的关联或邻近。
在示例17中,如示例14中所述的方法,其中,电容-电感器驱动器是可调节的。
在示例18中,如示例14中所述的方法,其中,RF调谐电路的配置使电容板上的电压增加。
在示例19中,如示例14至18中的任一项所述的方法,其中,RF调谐电路的配置包括基于串联电感、来自电容板的电容耦合以及来自基于邻近的通信电路的寄生电容和电感的值的电容器的调节。
在示例20中,如示例19中所述的方法,其中,基于邻近的通信电路还包括近场通信(NFC)天线,其中,寄生电感基于NFC天线。

Claims (20)

1.一种设备,包括:
电容板,配置为检测和接收请求信号以在人体通信(HBC)通信模式下进行操作;
基于邻近的通信电路;以及
射频(RF)调谐电路,设置在所述基于邻近的通信电路与所述电容板之间,其中,所述RF调谐电路包括串联连接的电容器和电感器,所述串联连接的电容器和电感器配置为促使所述电容板中的基于电压的谐振频率。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述电容器是可调节的。
3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述基于邻近的通信电路还包括配置为在所述HBC通信模式期间具有电压驱动器配置的驱动器组件。
4.根据权利要求3所述的设备,其中,所述驱动器组件还包括分流电阻器或运算放大器,以在近场通信(NFC)通信模式期间从现有的电流驱动器配置导出所述电压驱动器配置。
5.根据权利要求1所述的设备,其中,所述电容板还配置为基于预配置的电压阈值来检测所述请求信号。
6.根据权利要求5所述的设备,其中,所述预配置的电压阈值被接收设备用来确定发送设备与用户的关联或邻近。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备,其中,所述电容器配置为基于串联电感、来自所述电容板的电容耦合以及来自所述基于邻近的通信电路的寄生电容和电感的值来生成所述基于电压的谐振频率。
8.根据权利要求7所述的设备,其中,所述基于邻近的通信电路还包括近场通信(NFC)天线,其中,所述寄生电感基于所述NFC天线。
9.一种装置,包括:
电容板,配置为检测和接收用于参与人体通信(HBC)通信模式的请求信号;
射频(RF)调谐电路,耦合至所述电容板,其中,所述RF调谐电路包括串联连接的可调电容器和电感器,所述串联连接的可调电容器和电感器配置为促使所述电容板中的基于电压的谐振频率;以及
驱动器组件,耦合至所述RF调谐电路,其中,在所述HBC通信模式期间按照电压驱动器配置来配置所述驱动器组件。
10.根据权利要求9所述的装置,其中,基于串联电感和来自所述电容板的电容耦合的值来调节所述电容器以生成基于电压的谐振频率。
11.根据权利要求9所述的装置,其中,所述基于电压的谐振频率使所述电容板上的电压增加。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的装置,其中,所述电容板还配置为基于预配置的电压阈值来检测所述请求信号。
13.根据权利要求12所述的装置,其中,所述预配置的电压阈值用于确定发送设备与用户的关联或邻近。
14.一种在接收设备中进行基于人体通信(NBC)的数据通信的方法,所述方法包括:
通过电容板检测和接收用于参与HBC通信模式的请求信号;
配置射频(RF)调谐电路以生成基于电压的谐振频率,其中,所述RF调谐电路利用串联连接的电容-电感器驱动器来生成所述基于电压的频率;以及
进行所述HBC通信。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述请求信号的检测基于预配置的电压阈值。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述预配置的电压阈值被所述接收设备用来确定发送设备与用户的关联或邻近。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,所述电容-电感器是可调节的。
18.根据权利要求14所述的方法,其中,所述RF调谐电路的配置使所述电容板上的电压增加。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法,其中,所述RF调谐电路的配置包括基于串联电感、来自所述电容板的电容耦合以及来自基于邻近的通信电路的寄生电容和电感的值的电容器的调节。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述基于邻近的通信电路还包括近场通信(NFC)天线,其中,所述寄生电感基于所述NFC天线。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110290439A (zh) * 2019-05-14 2019-09-27 华为技术有限公司 信号传输电路、方法及设备
CN115152153A (zh) * 2020-02-24 2022-10-04 高通股份有限公司 近电场通信

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103873113B (zh) * 2014-01-24 2015-11-18 深圳市汇顶科技股份有限公司 近场通信系统、方法和终端
US20180098182A1 (en) * 2016-10-01 2018-04-05 Intel Corporation Systems, methods, and devices for dual-mode communication in a personal area network
US11234280B2 (en) 2017-11-29 2022-01-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for RF communication connection using electronic device and user touch input
EP3493414A1 (en) 2017-12-04 2019-06-05 Panthronics AG Apparatus to process nfc and hbc information
US10983561B2 (en) 2018-06-29 2021-04-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for managing flexible display and electronic device thereof
RU2689415C1 (ru) 2018-08-10 2019-05-28 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Устройство и способ для улучшения nfc-канала посредством применения поверхностных волн
KR102212308B1 (ko) * 2019-04-10 2021-02-04 주식회사 디엔엑스 인체통신 사물부착 태그 장치
EP4199379A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-21 Rade Tecnologías, S. L. Safety systems for objects and methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2137832A2 (en) * 2007-03-23 2009-12-30 Innovision Research & Technology PLC Nfc communicators
CN103425456A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 中国科学院深圳先进技术研究院 基于人体信道的密码输入系统
US20140361628A1 (en) * 2013-06-07 2014-12-11 Qualcomm Incorporated Primary power supply tuning network for two coil device and method of operation
US20150093988A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-02 Anand S. Konanur Mechanism for generating a hybrid communication circuitry for facilitating hybrid communication between devices
CN104604149A (zh) * 2012-09-07 2015-05-06 德克萨斯仪器股份有限公司 基于场的通信的电路和方法
CN104718708A (zh) * 2012-01-04 2015-06-17 华为技术有限公司 在无线设备中使用电容式传感器和传输占空比控制的sar控制

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6173899B1 (en) * 1998-04-03 2001-01-16 Alexander Rozin Method and system for contactless energy transmission and data exchange between a terminal and IC card
US8125399B2 (en) 2006-01-14 2012-02-28 Paratek Microwave, Inc. Adaptively tunable antennas incorporating an external probe to monitor radiated power
KR20110097922A (ko) 2008-12-05 2011-08-31 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 신체 결합 통신에 기초한 이용자 아이덴티피케이션
US8908894B2 (en) 2011-12-01 2014-12-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Devices and methods for transferring data through a human body
US9633247B2 (en) * 2012-03-01 2017-04-25 Apple Inc. Electronic device with shared near field communications and sensor structures

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2137832A2 (en) * 2007-03-23 2009-12-30 Innovision Research & Technology PLC Nfc communicators
CN104718708A (zh) * 2012-01-04 2015-06-17 华为技术有限公司 在无线设备中使用电容式传感器和传输占空比控制的sar控制
CN103425456A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 中国科学院深圳先进技术研究院 基于人体信道的密码输入系统
CN104604149A (zh) * 2012-09-07 2015-05-06 德克萨斯仪器股份有限公司 基于场的通信的电路和方法
US20140361628A1 (en) * 2013-06-07 2014-12-11 Qualcomm Incorporated Primary power supply tuning network for two coil device and method of operation
US20150093988A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-02 Anand S. Konanur Mechanism for generating a hybrid communication circuitry for facilitating hybrid communication between devices

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110290439A (zh) * 2019-05-14 2019-09-27 华为技术有限公司 信号传输电路、方法及设备
CN115152153A (zh) * 2020-02-24 2022-10-04 高通股份有限公司 近电场通信
CN115152153B (zh) * 2020-02-24 2024-04-09 高通股份有限公司 近电场通信

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