CN111434043B - 无usb连接器的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种无USB连接器的设备和方法。该无USB连接器的设备包括主计算机(10)、移动设备(20)和超高速模块(30)，其中，主计算机(10)包括USB模块，移动设备(20)包括：移动设备USB模块(21)，其连接至主计算机(10)的USB模块；移动设备硬件(22)，其与移动设备USB模块(21)的硬件层匹配；以及移动设备RF模块(23)，其与移动设备硬件(22)无线地匹配，并且超高速模块(30)包括：超高速RF模块(31)，其与移动设备RF模块(23)进行无线通信；超高速模块硬件(32)，其与超高速RF模块(31)通过硬件匹配；以及存储器模块(33)，其与超高速模块硬件(32)进行有线通信。

Description

无USB连接器的设备和方法
技术领域
本发明涉及无USB连接器的设备和方法，更具体地，涉及在没有USB连接器的情况下使用USB协议无线地连接硬件层的无USB连接器的设备和方法。
背景技术
USB连接器执行主计算机10与移动设备20的USB连接。USB连接通过线来连接主计算机10和移动设备20，并且主计算机10和移动设备20通过USB线缆进行通信。主计算机10和移动设备20之间的通信距离由USB线缆的长度有限地确定。另外，当不存在USB线缆时，存在以下问题：主计算机10和移动设备20可能无法彼此进行通信。
可以在主计算机10和移动设备20之间应用不使用有线线缆的无线通信，但是具有与USB连接不兼容的问题。
相关技术的文献
(专利文献1)韩国专利第KR 10-1101414号，无线调制解调器设备。
发明内容
技术问题
因此，已经考虑到在现有技术中出现上述问题而做出了本发明，并且本发明的目的是提供无USB连接器的设备和方法，该无USB连接器的设备和方法在不使用USB连接器的情况下提供与USB连接兼容的无线通信模块。
技术解决方案
为了实现上述目的，本发明可以提供一种无USB连接器的设备，所述设备包括：移动设备20，该移动设备20包括：移动设备USB模块21，所述移动设备USB模块21连接至主计算机10的USB模块；移动设备硬件22，所述移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配；以及移动设备RF模块23，所述移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配。
另外，本发明可以提供一种无USB连接器的设备，所述设备包括：移动设备20，所述移动设备20包括：无线电力供应设备24，所述无线电力供应设备24包括：振荡器；放大器；匹配电路；以及线圈，其中，振荡器生成无线电频率，放大器对无线电频率进行放大，匹配电路对线圈和放大器之间的阻抗进行匹配，并且线圈发送无线电力。
本发明可以提供一种无USB连接器的设备，所述设备包括：主计算机10；移动设备20；以及超高速模块30，其中，主计算机10可以包括USB模块，移动设备20可以包括：移动设备USB模块21，所述移动设备USB模块21连接至主计算机10的USB模块；移动设备硬件22，所述移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配；以及移动设备RF模块23，所述移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配，并且超高速模块30可以包括：超高速RF模块31，所述超高速RF模块31与移动设备RF模块23无线地进行通信；超高速模块硬件32，所述超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配；以及存储器模块33，所述存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
另外，移动设备RF模块23和超高速RF模块31可以与无线电力供应设备互锁，电力从无线电力供应设备被无线地提供至移动设备RF模块23和超高速RF模块31。
另外，移动设备20可以从超高速模块30的存储器模块33读取认证信息，从而对认证进行处理，并且当认证成功时，移动设备20和超高速模块30可以使用USB模块和RF模块来执行USB-RF通信。
另外，超高速模块30的存储器模块33可以对移动设备20的ID和密码的认证进行处理，并且利用对经认证的密码进行更新的密钥生成例程对由密钥生成例程更新的密码和移动设备20的更新的密码进行认证，并且移动设备20可以利用ID和密码登录到存储器模块33，利用密钥生成例程对密码进行更新，并且在下次登录时利用更新的密码进行登录。
另外，本发明可以提供一种无USB连接器的设备的操作方法，所述方法包括：主计算机10包括USB模块；由移动设备USB模块21连接至主计算机10的USB模块；由移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配；由移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配，由超高速RF模块31与移动设备RF模块23进行无线通信；由超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配；以及由存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
另外，移动设备RF模块23和超高速RF模块31还可以包括与无线电力供应设备互锁，无线电力从无线电力供应设备被提供。
另外，移动设备20还可以包括：从超高速模块30的存储器模块33读取认证信息，从而对认证进行处理；并且当认证成功时，由移动设备20和超高速模块30使用USB模块和RF模块来执行USB-RF通信。
另外，对认证进行处理可以包括：由超高速模块30的存储器模块33对移动设备20的ID和密码的认证进行处理，并且由超高速模块30的存储器模块33利用对经认证的密码进行更新的密钥生成例程对由密钥生成例程更新的密码和移动设备20的更新的密码进行认证；以及由移动设备20利用ID和密码登录到存储器模块33，由移动设备20利用密钥生成例程对密码进行更新，并且由移动设备20在下次登录时利用更新的密码进行登录。
有益效果
当使用如上根据本发明的无USB连接器的设备和方法时，移动设备20和超高速模块30可以在不使用USB连接器的情况下通过使用USB模块和RF模块执行USB无线通信来执行USB连接。
另外，存在以下优点：RF模块被无线地提供电力并且RF模块使用该电力作为无线通信所需的电力。
另外，认证信息从超高速模块30的存储器模块33被读取，认证处理被执行，并且当认证成功时，USB RF通信能够被执行。
附图说明
图1是示出移动设备的示例性视图。
图2是示出无USB连接器的设备的配置的框图。
图3是示出无USB连接器的设备的另一实施方式的框图。
图4是示出移动设备20的配置的框图。
图5是示出超高速模块30的配置的框图。
图6是无USB连接器的设备的操作方法的操作流程图。
图7是移动设备20的无USB连接器的设备的操作方法的操作流程图。
图8是超高速模块30的无USB连接器的设备的操作方法的操作流程图。
图9示出了示出在超高速模块30和移动设备20中使用的无线通信模块的示例性视图。
具体实施方式
除非另外定义，否则本文中使用的包括技术术语或科学术语的所有术语具有与本发明所属的领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。除非在本申请中明确定义，否则诸如在通常使用的词典中定义的那些术语应当被解释为具有与相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且不应当被解释为理想的或者过于形式化的含义。
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式。
图1是示出移动设备的示例性视图。
移动设备20包括：移动设备USB模块21，其与主计算机10的USB模块进行通信；移动设备硬件22，其与移动设备USB模块21的硬件层匹配；以及移动设备RF模块23，其与移动设备硬件22无线地匹配。在实施方式中，移动设备20可以单独操作而无需主计算机10的干预。
移动设备USB模块21与主计算机10的USB模块进行通信。
移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配。
移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配。
移动设备20的无线电力供应设备24包括振荡器、放大器、匹配电路和线圈。在此，振荡器生成无线电频率，放大器放大该无线电频率，匹配电路对线圈和放大器之间的阻抗进行匹配，并且线圈发送无线电力。
包括移动设备20和主计算机10的无USB连接器的设备可以是提供计算功能的便携式电子设备例如智能电话、平板计算机、笔记本计算机等。这样，无USB连接器的设备包括移动设备20，由此便携式电子设备不需要用于充电和数据传输的连接器，使得存在如下效果：外观得以改善并且使用的方法非常容易。
另外，USB连接器可以包括在智能电话中使用的各种接触式连接器方法，而且例如可以是用于安卓(Android)智能电话的USB-C类型并且可以是用于苹果手机(iPhone)的闪电线缆方法(Lightning cable method)。
图2是示出无USB连接器的设备的配置的框图。
无USB连接器的设备包括主计算机10、移动设备20和超高速模块30。
主计算机10包括USB模块。
移动设备20包括：移动设备USB模块21，其与主计算机10的USB模块进行通信；移动设备硬件22，其与移动设备USB模块21的硬件层匹配；以及移动设备RF模块23，其与移动设备硬件22无线地匹配。
移动设备USB模块21与主计算机10的USB模块进行通信。
移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配。
移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配。
超高速模块30包括：超高速RF模块31，其与移动设备RF模块23进行无线通信；超高速模块硬件32，其通过硬件与超高速RF模块31匹配；以及存储器模块33，其与超高速模块硬件32进行有线通信。
超高速RF模块31与移动设备RF模块23进行无线通信。
超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配。
存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
移动设备20从超高速模块30的存储器模块33读取认证信息，从而对认证进行处理，并且当认证成功时，移动设备20和超高速模块30使用USB模块和RF模块执行USB-RF通信。
超高速模块30的存储器模块33对移动设备20的ID和密码的认证进行处理，并且存储器模块33利用对经认证的密码进行更新的密钥生成例程对由密钥生成例程更新的密码和移动设备20的更新的密码进行认证。
移动设备20利用ID和密码登录到存储器模块33，利用密钥生成例程对密码进行更新，并且在下次登录时利用更新的密码进行登录。
当在登录时利用密钥生成例程对密码进行更新时，超高速模块30的认证模块和移动设备20对认证进行处理。密钥生成例程可以使用时间值作为种子值对密码进行更新。
图3是示出无USB连接器的设备的另一实施方式的框图。
无USB连接器的设备包括主计算机10、移动设备20和超高速模块30。
主计算机10包括USB模块。
移动设备20包括：移动设备USB模块21，其与主计算机10的USB模块进行通信；移动设备硬件22，其与移动设备USB模块21的硬件层匹配；以及移动设备RF模块23，其与移动设备硬件22无线地匹配。
移动设备USB模块21与主计算机10的USB模块进行通信。
移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配。
移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配。
超高速模块30包括：超高速RF模块31，其与移动设备RF模块23进行无线通信；超高速模块硬件32，其通过硬件与超高速RF模块31匹配；以及存储器模块33，其与超高速模块硬件32进行有线通信。
超高速RF模块31与移动设备RF模块23进行无线通信。
超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配。
存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
移动设备RF模块23和超高速RF模块31与无线电力供应设备互锁，电力从无线电力供应设备被无线地提供至移动设备RF模块23和超高速RF模块31。
与移动设备20互锁的无线电力供应设备将电力发送至超高速模块30的无线电力供应设备。超高速模块30的无线电力供应设备可以接收移动设备20的无线电力并且使用该无线电力作为设备电力。
移动设备20的无线电力供应设备24包括振荡器、放大器、匹配电路和线圈。振荡器生成无线电频率，放大器放大该无线电频率，匹配电路对线圈和放大器之间的阻抗进行匹配，并且线圈发送无线电力。
超高速模块30的无线电力供应设备34包括线圈、匹配电路、AC/DC转换器和调节器。线圈接收无线电力，并且匹配电路对线圈和AC/DC转换器之间的阻抗进行匹配。AC/DC转换器将无线电力转换成DC电力。调节器使DC电力均匀并且将该电力提供至超高速模块30。
图4是示出了移动设备20的配置的框图。
移动设备20包括：移动设备USB模块21，其与主计算机10的USB模块进行通信；移动设备硬件22，其与移动设备USB模块21的硬件层匹配；以及移动设备RF模块23，其与移动设备硬件22无线地匹配。
移动设备RF模块23与无线电力供应设备互锁，电力从无线电力供应设备被无线地提供至移动设备RF模块23。
移动设备USB模块21与主计算机10的USB模块进行通信。
移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配。
移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配。
移动设备20可以将RF状态信息显示在状态显示窗口上。RF状态信息包括无线信号强度和数据差错率。用户可以通过查看RF状态信息来确认移动设备20和超高速模块30之间的无线电状态。
图5是示出超高速模块30的配置的框图。
超高速模块30包括：超高速RF模块31，其与移动设备RF模块23进行无线通信；超高速模块硬件32，其通过硬件与超高速RF模块31匹配；以及存储器模块33，其与超高速模块硬件32进行有线通信。
超高速RF模块31与无线电力供应设备互锁，电力从无线电力供应设备被无线地提供至超高速RF模块31。
超高速RF模块31与移动设备RF模块23进行无线通信。
超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配。
存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
图6是无USB连接器的设备的操作方法的操作流程图。
将描述无USB连接器的方法。
无USB连接器的设备包括：用于存储程序的程序存储器、用于存储数据的数据存储器以及用于执行程序的处理器。
查看存储在程序存储器中的数据，该程序存储器包括：主计算机10包括S51处的USB模块；由S52处的移动设备USB模块21与主计算机10的USB模块进行通信；由S53处的移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配；由S54处的移动设备RF模块23与移动设备硬件无线地匹配；由S55处的超高速RF模块31与移动设备RF模块23进行无线通信；由S56处的超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配；以及由S57处的存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
无USB连接器的设备通过处理器执行存储在程序存储器中的程序，并且这样的操作如下。
按时间序列次序来描述在无USB连接器的设备中执行的过程。
无USB连接器的设备包括主计算机10、移动设备20和超高速模块30。
主计算机10包括USB模块。
移动设备20包括：移动设备USB模块21，其与主计算机10的USB模块进行通信；移动设备硬件22，其与移动设备USB模块21的硬件层匹配；以及移动设备RF模块23，其与移动设备硬件22无线地匹配。
移动设备USB模块21与主计算机10的USB模块进行通信。
移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配。
移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配。
超高速模块30包括：超高速RF模块31，其与移动设备RF模块23进行无线通信；超高速模块硬件32，其通过硬件与超高速RF模块31匹配；以及存储器模块33，其与超高速模块硬件32进行有线通信。
超高速RF模块31与移动设备RF模块23进行无线通信。
超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配。
存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
移动设备RF模块23和超高速RF模块31与无线电力供应设备互锁，电力从无线电力供应设备被无线地提供至移动设备RF模块23和超高速RF模块31。
与移动设备20互锁的无线电力供应设备将电力发送至超高速模块30的无线电力供应设备。超高速模块30的无线电力供应设备可以接收移动设备20的无线电力并且使用该无线电力作为设备电力。
移动设备20的无线电力供应设备24包括振荡器、放大器、匹配电路和线圈。振荡器生成无线电频率，放大器放大该无线电频率，匹配电路对线圈和放大器之间的阻抗进行匹配，并且线圈发送无线电力。
超高速模块30的无线电力供应设备34包括线圈、匹配电路、AC/DC转换器和调节器。线圈接收无线电力，并且匹配电路对线圈和AC/DC转换器之间的阻抗进行匹配。AC/DC转换器将无线电力转换成DC电力。调节器使DC电力均匀并且将该电力提供至超高速模块30。
图7是移动设备20的无USB连接器的设备的操作方法的操作流程图。
描述了移动设备的无USB连接器的设备的操作方法。
移动设备包括：用于存储程序的程序存储器、用于存储数据的数据存储器以及用于执行程序的处理器。
查看存储在程序存储器中的数据，该程序存储器包括：由S61处的移动设备USB模块21与主计算机10的USB模块进行通信；由S62处的移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配；由S63处的移动设备RF模块23与移动设备硬件无线地匹配。
移动设备通过处理器执行存储在程序存储器中的程序，并且这样的操作被描述如下。
按时间序列次序来描述在移动设备中执行的过程。
移动设备RF模块23与无线电力供应设备互锁，电力从无线电力供应设备被无线地提供至移动设备RF模块23。
移动设备USB模块21与主计算机10的USB模块进行通信。
移动设备硬件22与移动设备USB模块21的硬件层匹配。
移动设备RF模块23与移动设备硬件22无线地匹配。
移动设备20可以将RF状态信息显示在状态显示窗口上。RF状态信息包括无线信号强度和数据差错率。用户可以通过查看RF状态信息来确认移动设备20和超高速模块30之间的无线电状态。
图8是超高速模块30的无USB连接器的设备的操作方法的操作流程图。
描述了超高速模块的无USB连接器的设备的操作方法。
超高速模块包括：用于存储程序的程序存储器、用于存储数据的数据存储器以及用于执行程序的处理器。
查看存储在程序存储器中的数据，该程序存储器包括：由S71处的超高速RF模块31与移动设备RF模块23进行无线通信；由S72处的超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配；以及由S73处的存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
超高速模块通过处理器执行存储在程序存储器中的程序，并且这样的操作被描述如下。
按时间序列次序来描述在超高速模块中执行的过程。
超高速RF模块31与无线电力供应设备互锁，电力从无线电力供应设备被无线地提供至超高速RF模块31。
超高速RF模块31与移动设备RF模块23进行无线通信。
超高速模块硬件32通过硬件与超高速RF模块31匹配。
存储器模块33与超高速模块硬件32进行有线通信。
图9示出了示出在超高速模块30和移动设备20中使用的无线通信模块的示例性视图。
无线通信模块使用开关键控(OOK)调制方法来调节传输速度，并且出于此目的包括OOK发送器和OOK接收器的配置。
当输入信号为1时，OOK RF的发送器发送载波；当输入信号为0时，OOK RF的发送器以无信号的形式发送，而接收器相反地执行处理。发送器根据传输速度来调节时钟，从而改变数据传输速度，并且从在接收器的时钟数据恢复(CDR)电路中接收到的信号恢复时钟和数据。
在一个实施方式中，可以通过将数据和时钟构造成反馈电路来实现CDR电路，该反馈电路在输入端子处包括相位检测器(PD)、低通滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)。
另外，发送器可以使用锁相环(PLL)将输入至OOK发送器的时钟调节成期望的相位，从而调节数据传输速度。
无线通信模块可以使用无线个人局域网(WPAN)作为超高速近距离通信方法。
在一个实施方式中，无线通信模块遵循IEEE 802.15.3e：高速近距离(HRCP)点到点通信，并且可以使用60GHz、70GHz和80GHz的毫米波段。在示例性实施方式中，无线通信模块可以使用60GHz频率。在这种情况下，无线通信模块可以具有高达7Gbps和14Gbps的传输速度。
尽管以上参考本发明的优选实施方式进行了描述，但是本领域技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以以各种方式对本发明进行修改和改变。
[附图中的附图标记的描述]
10：主计算机 20：移动设备
21：移动设备USB模块 22：移动设备硬件
23：移动设备RF模块 30：超高速模块
31：超高速RF模块 32：超高速模块硬件
33：存储器模块

Claims (3)

1.一种无USB连接器的设备，所述设备包括：
主计算机(10)；
移动设备(20)；以及
超高速模块(30)，其中，所述主计算机(10)包括USB模块，
所述移动设备(20)包括：
移动设备USB模块(21)，所述移动设备USB模块(21)连接至所述主计算机(10)的USB模块；
移动设备硬件(22)，所述移动设备硬件(22)与所述移动设备USB模块(21)的硬件层匹配；以及
移动设备RF模块(23)，所述移动设备RF模块(23)与所述移动设备硬件(22)无线地匹配，以及
所述超高速模块(30)包括：
超高速RF模块(31)，所述超高速RF模块(31)与所述移动设备RF模块(23)进行无线通信；
超高速模块硬件(32)，所述超高速模块硬件(32)通过硬件与所述超高速RF模块(31)匹配；以及
存储器模块(33)，所述存储器模块(33)与所述超高速模块硬件(32)进行有线通信，
其中，所述移动设备RF模块(23)和所述超高速RF模块(31)与无线电力供应设备互锁，电力从所述无线电力供应设备被无线地提供至所述移动设备RF模块(23)和所述超高速RF模块(31)，
其中，所述移动设备(20)的无线电力供应设备(24)包括：振荡器；放大器；匹配电路；以及线圈，其中，所述振荡器生成无线电频率，所述放大器对所述无线电频率进行放大，所述匹配电路对所述放大器和所述线圈之间的阻抗进行匹配，并且所述线圈发送无线电力，
其中，所述超高速模块(30)的无线电力供应设备(34)包括线圈、匹配电路、AC/DC转换器和调节器，所述线圈接收无线电力，并且所述匹配电路对所述线圈和所述AC/DC转换器之间的阻抗进行匹配，所述AC/DC转换器将所述无线电力转换成DC电力，所述调节器使所述DC电力均匀并且将该电力提供至所述超高速模块(30)，
其中，在所述超高速模块(30)和所述移动设备(20)中使用的无线通信模块使用60GHz、70GHz和80GHz的毫米波段，
其中，所述无线通信模块使用开关键控OOK调制方法来调节传输速度，并且出于此目的包括OOK发送器和OOK接收器的配置，
其中，当输入信号为1时，所述OOK发送器发送载波；当输入信号为0时，所述OOK发送器以无信号的形式发送，而所述OOK接收器相反地执行处理，所述OOK发送器根据传输速度来调节时钟，从而改变数据传输速度，并且从在所述OOK接收器的时钟数据恢复CDR电路中接收到的信号恢复时钟和数据，
其中，通过将数据和时钟构造成反馈电路来实现所述CDR电路，所述反馈电路在输入端子处包括相位检测器PD、低通滤波器LPF和压控振荡器VCO，并且
其中，所述OOK发送器使用锁相环PLL将输入至所述OOK发送器的时钟调节成期望的相位，从而调节数据传输速度。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述移动设备(20)从所述超高速模块(30)的存储器模块(33)读取认证信息，从而对认证进行处理，并且当所述认证成功时，所述移动设备(20)和所述超高速模块(30)使用USB模块和RF模块执行USB-RF通信。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述超高速模块(30)的存储器模块(33)对所述移动设备(20)的ID和密码的认证进行处理，并且所述超高速模块(30)的存储器模块(33)利用对经认证的密码进行更新的密钥生成例程对由所述密钥生成例程更新的密码和所述移动设备(20)的更新的密码进行认证，并且
所述移动设备(20)利用所述ID和所述密码登录到所述存储器模块(33)，所述移动设备(20)利用所述密钥生成例程来更新所述密码，并且所述移动设备(20)在下次登录时利用更新的密码进行登录。
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