CN111953386A

CN111953386A - Nfc转发器系统

Info

Publication number: CN111953386A
Application number: CN202010384819.8A
Authority: CN
Inventors: 源·德留·仑·莱; 哈维尔·纪尧姆·凯尔德尤克斯; 让·巴博坦
Original assignee: NXP BV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2040-05-08
Also published as: EP3739766A1; EP3739766B1; US10609643B1; CN111953386B

Abstract

一种无线转发器系统，其包括：天线，其被配置成接收磁唤醒信号；近场通信(NFC)接收器，其被配置成接收唤醒模式并将接收到的唤醒模式与已存储的唤醒模式进行比较；以及NFC发射器，其被配置成使用所述已存储的唤醒模式向外部装置发射输出磁信号，其中所述输出磁信号的所述发射与所述接收到的唤醒模式同步，以形成叠加磁信号。

Description

NFC转发器系统

技术领域

本文中公开的示例性实施例大体上涉及近场通信(NFC)的唤醒，且包括远程唤醒一大组断电的配备有NFC的装置，以进行软件更新或预个性化。每个装置都能够充当中继器，以到达唤醒站范围之外的其他装置。

背景技术

诸如智能电话、可穿戴设备、物联网(IoT)设备、移动设备等装置的预个性化可以是在装置到达最终用户并进行个性化之前所须经过的制造、封装和递送过程中的一部分。在制造过程期间，可以为相同或类似型号/类型的装置配配相同或类似的组件集，并加载相同版本的操作系统(OS)以及预定义的软件集(SW)。这个过程可以在专用装配链上以自动的方式完成。在最终测试之后，将各种装置封装，装箱并运送到仓库。到达仓库后，通常需要对这些已经被封装并被装入带有附件的货箱中的封装装置进行进一步编程或预个性化。进一步的编程或预个性化可以包括：本地语言配置和其他设置，例如安装网络操作员显示标识。为了将这些操作的成本最小化，可以使用无线网络或链路来进行更新，以避免从货箱中取出装置(考虑到有成批的大量设备已经装入货箱中，将装置取出并不是更好的选择)。一批货物可以包括一个满载的托盘，托盘上的货箱在水平和垂直方向上都彼此靠近排列。

为了对封装装置进行额外的编程，初始过程包括从断电模式远程唤醒一个或多个装置。基于无线LAN(WoWLAN)的唤醒是一种已知的远程唤醒技术。在这种技术中，要唤醒的装置的WLAN收发机模块可以每隔一定的时间间隔从待机模式中被唤醒。所述唤醒的目的在于，在整个封装装置被唤醒并执行特定操作之前，检查由唤醒站发射的相关唤醒信号模式。在传统的系统中，WLAN协议要求封装装置必须与已注册的WLAN网络保持连接，否则不能建立通信。这通常是不可能的，因为封装装置在制造地点装箱，随后就被运送到不同位置的仓库中。

发明内容

下面给出各种示例性实施例的简要概述。在下面的概述中可能会出现一些简化和省略，其旨在突出和介绍各种示例性实施例的一些方面，而不是限制本发明的范围。足以使本领域的普通技术人员制造和使用本发明概念的示例性实施例的详细描述将在后面的部分中给出。

根据本发明的第一方面，提供一种无线转发器系统，包括：

天线，其被配置成接收磁唤醒信号；

近场通信(NFC)接收器，其被配置成：从接收到的磁唤醒信号中提取唤醒信号模式，并将所提取的唤醒信号模式与至少一个已存储的唤醒信号模式进行比较；以及

NFC发射器，其被配置成：响应于所述所提取的唤醒信号模式和所述已存储的唤醒信号模式之间的匹配，使用所述已存储的唤醒信号模式发射输出磁信号，其中所述输出磁信号的发射与所述接收到的磁唤醒信号同步，以形成叠加磁信号。

在一个或多个实施例中，所述天线、所述NFC接收器和所述NFC发射器被包括在第一装置中，所述输出磁信号与所述接收到的磁唤醒信号以及由相邻装置发射的另一个输出磁信号同步。

在一个或多个实施例中，所述NFC接收器在接收所述磁唤醒信号之前处于断电状态。

在一个或多个实施例中，所述输出磁信号具有比阈值高的幅值。

在一个或多个实施例中，所述输出磁信号通过所述天线发射。

在一个或多个实施例中，所述无线转发器系统包括包络检测器，所述包络检测器被配置成将所述接收到的磁唤醒信号与阈值电压进行比较，以确定所述接收到的磁唤醒信号的高周期和低周期，并输出反映所述高周期和所述低周期的高信号类型指示符或低信号类型指示符，其中一组信号类型指示符对应于所述所提取的唤醒信号模式。

在一个或多个实施例中，所述NFC接收器包括：

计数器，其被配置成测量所述接收到的磁唤醒信号的所述高周期和所述低周期中的每一个的持续时间；

数据存储模块，其被配置成将所述持续时间和所述信号类型指示符存储为与所述所提取的唤醒信号模式相对应的预定数量的数据集；以及

模式检测器，其被配置成将所述所提取的唤醒信号模式的数据集的所述预定数量与所述已存储的唤醒信号模式的数据集的预定数量进行比较。

在一个或多个实施例中，每个数据集都包括信号类型指示符和检测到的信号周期的持续时间。

根据本发明的第二方面，提供一种方法，包括：

接收磁唤醒信号；

从接收到的磁唤醒信号中提取唤醒信号模式，并将所提取的唤醒信号模式与已存储的唤醒信号模式进行比较；以及

响应于所述所提取的唤醒信号模式和所述已存储的唤醒信号模式之间的匹配，使用所述已存储的唤醒信号模式发射输出磁信号，其中所述输出磁信号的发射与所述接收到的磁唤醒信号同步，以形成叠加磁信号。

在一个或多个实施例中，所述输出磁信号与所述接收到的磁唤醒信号以及由相邻装置发射的另一个输出磁信号同步。

在一个或多个实施例中，NFC接收器在接收所述磁唤醒信号之前处于断电状态。

在一个或多个实施例中，所述方法包括将所述接收到的磁唤醒信号与阈值电压进行比较，以确定所述接收到的磁唤醒信号的高周期和低周期，并输出反映所述高周期和所述低周期的高信号类型指示符或低信号类型指示符，其中一组信号类型指示符对应于所述所提取的唤醒信号模式。

在一个或多个实施例中，所述方法包括测量所述接收到的磁唤醒信号的所述高周期和所述低周期中的每一个的持续时间；

将所述持续时间和所述信号类型指示符存储为与所述所提取的唤醒信号模式相对应的预定数量的数据集；以及

将所述所提取的唤醒信号模式的数据集的所述预定数量与所述已存储的唤醒信号模式的数据集的预定数量进行比较。

在一个或多个实施例中，发射所述叠加信号之后，使发射装置在预定量的时间内保持在接收器关闭状态，以避免再触发对另一个唤醒信号的接收。

附图说明

结合附图来考虑下面的详细描述和所附权利要求，本发明的其他目的和特征将更加清楚明白。虽然仅示出并描述了几个示例性实施例，但是在每个附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1示出了具有封装装置堆的整个托盘的部分唤醒覆盖范围；

图2示出了具有子堆的托盘和多个读取器以及轨道的完全唤醒覆盖范围；

图3示出了根据本文中示例性实施例的用于唤醒中继过程的NFC转发器系统；

图4示出了根据本文中示例性实施例的通过NFC无线读取器的托盘；

图5示出了根据本文中示例性实施例的示例唤醒信号模式的两次连续出现；

图6示出了根据本文中示例性实施例的NFC转发器系统；

图7A示出了根据图6的RF场提取器的示意图；

图7B示出了根据图6的包络检测器；

图7C示出了根据图6的NFC发射器；

图8示出了根据本文中示例性实施例的信号模式检测和同步操作；

图9示出了根据本文中示例性实施例的信号模式的记录以及与参考唤醒信号模式的比较；

图10示出了根据本文中示例性实施例的充当中继器和无线读取器站的封装装置的信号强度；以及

图11示出了根据本文中示例性实施例的第三封装装置位置处的组合信号的强度。

具体实施方式

应当理解，附图仅仅是示意性的并且不是按比例绘制的。还应当理解，在每个附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。

说明书和附图说明了各种示例性实施例的原理。因此，应当理解，本领域的技术人员将能够设计出虽然未在此明确描述或示出，但体现本发明的原理并包括在其范围内的各种布置。此外，在本文中叙述的所有示例主要旨在清楚地用于教学目的，以帮助读者理解本发明的原理和由(一个或多个)发明人贡献的用以促进本领域的概念，并且应被解释为不限于此类具体叙述的示例和条件。另外，如本文所用，术语“或”是指非排他性的或(即，和/或)，除非另外指明(例如，“或另一”或“在替换方案中”)。而且，本文中所描述的各种示例性实施例未必相互排斥，因为一些示例性实施例可与一个或多个其他示例性实施例组合以形成新的示例性实施例。诸如“第一”、“第二”、“第三”等叙述语并不意味着限制所讨论的元件的顺序，而是用于区分一个元件与下一个元件，并且通常是可互换的。诸如最大值或最小值的值可以是预定的并且基于应用被设置为不同的值。

例如NFC的非接触式技术可用于解决远程唤醒问题。NFC技术允许装置和装置之间不受特定网络协议约束地进行通信。此外，当从读取器接收到电力时，封装装置可以从断电模式被唤醒。这种交互不需要封装装置每隔一定的时间间隔被唤醒以检查接收到的信号，从而节省了大量的电池能量。根据本文中示例性实施例的无线充电应用可以使用这种技术。当要被编程的封装装置被放置在无线读取器附近时，可以通过磁波从无线读取器向封装装置提供电力。利用接收到的能量，可以唤醒装置中的远程非接触式/NFC接收器并建立与无线读取器的通信。

图1示出了具有封装装置110和120的堆100的整个托盘150的部分唤醒覆盖范围。托盘可位于轨道160上。传统系统的一个缺点是，从无线读取器130a和130b发射的电力会随着距离的增长而快速衰减，并且当无线读取器130a和130b与封装装置之间存在障碍物时，电力会进一步衰减。这种情形以及其他情形对于要唤醒紧挨彼此放置的货箱中包装的装置的整个托盘150提出了挑战。曲线170a表示第一无线读取器130a的可接受的场强极限，并且曲线170b表示第二无线读取器130b的可接受的场强极限。由于内部封装装置120与无线读取器130a和130b之间的距离以及相邻封装装置带来的屏蔽效应，距离无线读取器130a和130b较远的内部封装装置120无法接收到足够的电力以被唤醒。较靠近无线读取器130a和130b的封装装置110可能能够对唤醒模式进行解密，但是内部封装装置120超出了范围。为了到达堆100的中心处的内部封装装置120，可以使无线读取器130a和130b中的一个或两个生成更高功率的磁场，但是更高功率信号将会损坏堆100外侧的封装装置110。

图2示出了具有子堆200和多个读取器230a、230b、230c、230d以及轨道260a和260b的完全唤醒覆盖范围。到达所有可用的封装装置210的一种尝试是将托盘细分为更小的货堆，使得每个封装装置210都在例如无线读取器230a和230b等相邻读取器的可接受的场强270a和270b内。这种选项有缺点，所述缺点包括需要进行额外的工作来将托盘分割为小堆。此外，这种对托盘的分割增加了无线读取器230a-230d的数量，也增加了例如平行轨道260a和260b等专用物理结构的数量，还增加了执行所有封装装置的预个性化操作所需要的时间。因此，需要改进远程唤醒方法以一次性处理封装装置的整个托盘。

图3示出了根据本文中描述的示例性实施例的用于唤醒中继过程的NFC转发器系统300。示例性实施例包括：被配置成扩大封装装置310和320的整个托盘350的远程唤醒覆盖范围的同时将由无线读取器330发射的磁场强度保持为所有封装装置310和320的安全水平的设备和方法。使用无线读取器330，从其发射的信号的场强可以仅扩展到虚线370。从这一点开始，外部封装装置310和内部封装装置320可以配备有NFC转发器系统，以充当中继器，所述中继器被配置成将唤醒模式(也称为唤醒信号模式)中继到另外的内部封装装置320。

与无线读取器330通信的外部封装装置310可以充当唤醒中继器345以唤醒内部封装装置320。从外部封装装置310到内部封装装置320，并随后经由唤醒中继器345从内部封装装置320到彼此的唤醒信号的这种中继允许外部无线读取器330和满载的托盘350的封装装置中的每一个之间的唤醒信号的通信。每个被唤醒的封装装置都将开始发射其自己的磁场，并且复制由NFC无线读取器330发射的数据以唤醒与相邻的装置。示例性实施例还包括用于与外部无线读取器330同步发射数据的封装装置和方法，这使得所有封装装置都可以正确地接收数据。所述布置方法诸多优点中的一个是，即使与图2中所示出的子堆配置相比，也降低了外部NFC无线读取器站330的发射功率。

图4示出了根据本文中描述的示例性实施例的通过NFC无线读取器430的托盘450。如前所述，在完成组装和在制造场所的最终测试之后，可以将封装装置410封装到货箱或其他容器中并运送到仓库。货箱可以在托盘450或用于运输的其他指示器上按批组装。在仓库处，为了执行额外的编程，要将托盘450向NFC无线读取器430传送。NFC无线读取器430可以持续开启并发射唤醒信号，或者可以在每次新货物到达时开启NFC无线读取器430。在托盘450接近时，NFC无线读取器430发射具有预定信号模式的射频(RF)磁波，托盘450上的封装装置410已知所述射频(RF)磁波，以唤醒射频(RF)磁波并指示其执行特定操作(例如，预个性化)。

图5示出了根据本文中描述的示例性实施例的示例唤醒信号模式500的两次连续出现500a和500b。唤醒信号模式500由NFC无线读取器发射，并且可以是100％AM(幅值调制)的交替RF磁波(例如13.56MHz)。唤醒信号模式500可以是从NFC无线读取器发射的接收到的磁唤醒信号的一部分。示例性实施例可以可替换地采用其他调制类型(例如，具有不同调制指数的AM、FSK、PSK…)。唤醒信号模式500可以是预定的信号流，即全幅值信号波522和零幅值信号波524的交替周期，分别称为高信号周期526和低信号周期528。

图6示出了根据本文中描述的示例性实施例的NFC转发器系统600。封装装置中的每一个都可以包括本文中描述的NFC转发器系统600。NFC转发器系统600可以包括：连接到导线652和654的天线650、RF场提取器610、NFC接收器670和NFC发射器660。天线650可以从NFC无线读取器(在图4中示出)接收磁唤醒信号或磁波。当一个或多个封装装置靠近NFC无线读取器并接收到足够强的磁场时，RF场提取器610可以经由唤醒信号模式605唤醒NFC接收器670。RF场提取器610可以是自供电的，从而允许封装装置在处于深睡眠模式时几乎不消耗电力。

NFC接收器670可以包括包络检测器620、计数器630、数据存储模块680、存储器模块665和模式比较器640。包络检测器620可以通过导线652和654从接收到的磁唤醒信号中提取NFC唤醒模式。包络检测器620可以包括一个或多个比较器组件，所述比较器组件被配置成将接收到的信号与阈值电压进行比较，以确定高周期(例如，所接收信号的大于阈值电压的部分)和低周期(例如，所接收信号的小于阈值电压的部分)。包络检测器620将信号类型指示符输出到计数器630和数据存储模块680。信号类型指示符可以包括唤醒模式，并且被称为信号类型指示符唤醒模式612。

包络检测器620可以检测和测量连续的高信号周期526和低信号周期528(在图5中示出)的持续时间。信号类型指示符唤醒模式612可以是一比特信号，其中当包络值高于阈值时，逻辑高指示高周期。由于其具有相似性，RF场提取器610(如图7A所示)和包络检测器620可以组合成如图7B所示的单个电路块，共享公共电路元件。高信号周期或低信号周期的持续时间可以由接收时钟信号615的计数器630测量，所述计数器与数据存储模块680耦接。如果检测到相同的信号周期(高或低)，则在参考时钟的每个周期内将计数器630增加一个单位。在检测到指示信号周期结束的信号类型指示符唤醒模式612的变化(高到低或低到高)时，数据存储模块680记录信号周期的类型和计数器630的值作为其持续时间，并且计数器630被复位以开始测量下一信号周期的持续时间。在一个示例性实施例中，数据存储模块680可以包括八个数据集，所述八个数据集适用于检测包括八个信号周期的从包络检测器620输出的信号类型指示符唤醒模式612，数据集可以是模式单元或信号结构单元。每个数据集可以包括检测到的信号周期的信号类型和持续时间。当检测到完整的信号周期(检测到信号类型改变)时，可以将新的数据集(信号类型指示符唤醒模式612和计数器输出614)转移到数据存储模块680中。因此，包络检测器620可以被配置成将接收到的磁唤醒信号与阈值电压进行比较，以确定所接收的磁唤醒信号的高周期和低周期，并输出反映高周期和低的高信号类型指示符或低信号类型指示符，其中一组信号类型指示符对应于所提取的唤醒信号模式。

模式比较器640耦接到数据存储模块680、存储器模块665和NFC发射器660。存储器模块665可以包括：与信号类型指示符唤醒模式612的八个信号周期相对应的八个数据集(信号类型和持续时间)。存储器模块665可包括多个不同的参考唤醒信号模式675。例如，可以在存储器模块665中存储不同的参考唤醒信号模式。可将所提取的唤醒模式与多个已存储的唤醒模式进行比较，直到产生匹配为止。基于可以将所提取的唤醒模式的数据集与每个已存储的唤醒模式的数据集进行比较直到找到匹配，检测算法可以以不同的方式运行以确定所提取的唤醒模式是否与已存储的唤醒模式相匹配。各种唤醒模式中的每一个都可以各自不同地指示封装装置。例如，每个已存储的唤醒模式可以与不同的整数数目的迭代相关联(例如，大到足以确保原始唤醒信号能够在托盘上传播所有封装装置的次数)。一旦给定的封装装置确定所提取的唤醒模式与特定号码相关联的特定已存储的唤醒模式相匹配，则封装装置就被配置成输出特定次数的特定已存储的唤醒模式。在其他实施例中，每个已存储的唤醒模式都可与不同的指定持续时间相关联，其中封装装置被配置成在指定持续时间(例如，长到足以以确保原始唤醒信号能够在托盘上传播所有封装装置的时长)内持续输出特定已存储的唤醒模式。在一些实施例中，每个已存储的唤醒模式都可以与不同的命令集相关联，例如用于初始化封装装置以进行预个性化的命令。在一些实施例中，每个已存储的唤醒模式都可以与不同的预个性化设置方案相关联，其中唤醒模式在封装装置上同时实现唤醒方案和预个性化方案。在一些实施例中，在装置苏醒之后(例如，在接收到唤醒模式之后)，封装装置可以接收一个或多个预个性化命令。在这样的实施例中，也可以重复地使用类似于在本文中描述的中继过程来发射一个或多个预个性化命令，以到达所有封装装置(例如，在托盘上)。

模式比较器640将记录在数据存储模块680中的所提取的唤醒信号模式的预定数量的数据集与存储器模块665中的每个参考唤醒信号模式675的预定数量的数据集进行比较，直到找到匹配。模式比较器640向NFC发射器660输出指示匹配/同步的指示符信号645，以指示是否找到匹配。如果数据存储模块680中的每个数据集的类型和持续时间都与存储器模块665中的参考唤醒信号模式675的对应数据集的类型和持续时间匹配，则匹配/同步指示符脉冲被设置为逻辑高(图8和图9中的时间点t3)。匹配/同步指示符信号645也可以用作同步指示符，以激活匹配参考唤醒信号由一个装置向另一个装置的传输过程。匹配/同步指示符脉冲645可以指示信号模式的结束，同时也是下一个信号模式的开始。因此，当模式比较器640发现匹配时，NFC发射器660接收逻辑高的匹配/同步指示符信号645，同时还从存储器模块665接收匹配参考唤醒信号模式675。响应于匹配/同步指示符645，NFC发射器660被触发，并基于参考唤醒信号模式675产生输出磁信号，其可以重复所述模式若干次。在一些实施例中，由给定封装装置接收的原始唤醒信号可以包括由读取器330或另一相邻装置发射的重复唤醒信号模式。给定的封装装置可以使用原始唤醒信号的初始部分来检测唤醒模式，并且使用匹配/同步指示符信号645来对输出磁信号的传输进行定时以基本上将输出磁信号与原始唤醒信号后续部分的信号叠加，使得两个信号指示的将执行的(相匹配的)唤醒模式被对准，并且所得到的叠加信号的组合信号功率大到足以唤醒邻近的封装装置。此外，使用匹配/同步指示符信号645来同步多个封装装置，使其同时发射输出磁信号(例如，读取器330的“下游”)也确保了输出磁信号基本上被同时发射，以产生组合信号功率足够大的、可以唤醒邻近封装装置的叠加信号。因此，这里描述的中继过程确保了由读取器330发射的原始唤醒信号可以在托盘上的封装装置之间传播。

示例性实施例提供了一种唤醒NFC接收器670以及封装装置，其在从外部磁信号接收电力之前都处于断电状态。在等待接收唤醒消息时，NFC接收器670和封装装置都不消耗电力。

图7A示出了根据图6的RF场提取器610的示意图。RF场提取器610可以包括：二极管整流器701和滤波电容器702，所述电容器被被配置成输出信号类型指示符唤醒模式612。

图7B示出了根据图6的包络检测器620。包络检测器620可以包括RF场提取器610的二极管整流器电路，其后连接着比较器703。可将信号类型指示符唤醒模式612与阈值电压704之间的差输入到比较器703以确定信号类型指示符唤醒模式612的值。

图7C示出了根据图6的NFC发射器660。NFC发射器660可以包括：调制器708、振荡器709和天线输出驱动器707。NFC发射器660通过调制器708从耦接到存储器模块665的模式比较器640接收匹配/同步指示符信号645。响应于匹配/同步指示符信号645的脉冲，可以激活NFC发射器660，并且调制器708开始调制来自振荡器709的RF载波，并且生成与预先加载的参考唤醒信号模式675相对应的高信号周期和低信号周期。天线输出驱动器707用从调制器708处接收到的信号来驱动天线650。由于匹配/同步指示符信号645，可以与由外部读取器站(未示出)生成的下一个原始唤醒信号模式同步地生成调制信号711。通过这样做，示例性实施例可以确保由无线读取器生成的信号类型指示符唤醒模式612与由充当中继器的封装装置生成的唤醒模式之间同步重叠。NFC发射器660被配置成，控制预定义的参考唤醒信号模式675与接收到的唤醒模式的发射时间，并将所述信号发射到一个或多个封装装置，使得所发射的信号被叠加在接收到的唤醒模式上。当检测到有效的唤醒模式时，封装装置的发射功能将发射信号叠加在预定义参考唤醒信号模式675上，此时封装装置的接收功能可以关闭。NFC发射器660可连续产生多个参考唤醒信号模式，以确保附近的封装装置能够接收到唤醒信号。在由封装装置发射唤醒信号之后，给定的封装装置的接收器可以在预定量的时间内保持关闭状态，以避免接收到可能重新触发接收和发射(或中继)操作的回波信号或噪声信号。

一旦经封装装置接收到有效的唤醒模式，经所述封装装置便可在多个方向上将信号发射到其他装置。这些方向之一可以指向NFC发射机660。NFC发射器660可以被配置成检测返回信号，使得NFC发射器660在预定量的时间内停止发射，由传感器触发或由用户操作才重新激活。

匹配/同步指示符信号645可以由封装装置的NFC发射器660使用，以基本上同时发射与NFC无线读取器(未示出)所发射的信号相同的唤醒信号模式。在示例性实施例中，一旦匹配/同步指示符信号645的逻辑变为高，NFC发射器660就生成并发射预加载到存储器模块665中的预定义参考唤醒信号模式675。这允许由封装装置生成的调制信号模式711以精确的时机叠加在由NFC读取器站(及其相邻装置)发射的唤醒信号模式500上，从而产生相同的唤醒信号模式，但同时与单独由NFC读取器站生成的唤醒信号模式相比，所述唤醒信号模式具有更高的幅值。调制信号模式711可以从输出驱动器707重复发射，以使其被相邻封装装置检测到。

图8示出了根据本文中示例性实施例的信号模式检测和同步操作800。图5的示例性唤醒模式500包括与四个低周期交替的四个高周期。如图8所示的序列500a和500b被表示为：500us高、125us低、250us高、125us低、250us高、125us低、1000us高，随后是最后的500us低。在时间点t0时，信号类型指示符唤醒模式612从高变为低，高信号类型和计数器值500被记录在数据存储模块680中。在计数器630的值被记录之后，所述计数器的值被重置为0。通常，当输入信号从高转变到低或从低转变到高时，信号类型指示符唤醒模式612改变，并且保存计数器值，然后将计数器重置为零。这些计数描述了信号的高和低部分的长度，并因此描述了信号的模式。随后，可以将所测量的计数值与预先存储的模式进行比较，查看计数值是否匹配。

图9示出了根据本文中示例性实施例的信号模式记录过程以及与参考唤醒信号模式900的比较过程。图9示出了在不同时间点(t0，t1，t2和t3)时数据存储模块680的内容，反映了在这些时间点捕获的接收到的信号模式(包括每个信号周期的类型和持续时间)。在时间点t0时，接收到的和已存储的信号模式可以仅由500us的高信号表示，表示其与参考唤醒信号模式675不相匹配的模式。在时间点t1时，接收到的和已存储的信号模式可以分别用持续时间分别为500us和125us的高和低来表示，表示其与参考唤醒信号模式675不相匹配的模式。在时间点t2时，接收到的和已存储的信号模式可以由高、低、高、低、高、低、高来表示，对应的持续时间分别为500us、125us、250us、125us、250us、125us和1000us，表示其与参考唤醒信号模式675不相匹配的模式。在时间点t4时，与参考唤醒信号模式675相比，对于分别为500us、125us、250us、125us、250us、125us、1000us和500us的持续时间，接收到的和已存储的信号模式可由高、低、高、低、高、低、高、低表示。

图10示出了根据本文中描述的示例性实施例的作为中继器和无线读取器站430的封装装置的信号强度。第一封装装置1010和第二封装装置1020可以在NFC读取器站430的信号范围内。无线读取器430的磁场强度极限可以由虚线1070表示。来自NFC无线读取器430的信号可能太弱而不能到达第三封装装置1030。第一封装装置1010和第二封装装置1020可以用作唤醒中继器。第一封装装置1010和第二封装装置1020可以重复来自无线读取器站430的唤醒模式。可将三个唤醒信号的和传输到第三封装装置1030，且被求和的唤醒信号可用于唤醒第三封装装置1030以及位置与第三封装装置1030相同或相似的其他装置。示例实施例提供了三个唤醒信号的信号同步，随后从其他封装装置处产生了唤醒信号，以允许来自封装装置的接收到的信号和所发射的信号叠加。这种菊花链效应可以在整个封装装置堆中持续。随着唤醒信号强度的进一步减弱，附近的封装装置充当中继器以将它们的信号求和到足够高的水平以唤醒其他装置。以这种方式，由无线读取器430发射的初始唤醒模式可以保持为低，但是托盘1050上的所有封装装置都可以被唤醒并且被附加数据预编程。因为唤醒模式从一个封装装置发送到另一个封装装置时只经过很短的距离，所以将干扰和其他噪声保持在最低水平，以确保所有封装装置都能被有效地唤醒。

图11示出了根据本文中描述的示例性实施例的第三封装装置位置处的组合信号强度的唤醒信号1130。如图11所示出的，在NFC无线读取器(例如，无线读取器430)的唤醒范围之外的第三封装装置(例如，图10中的第三封装装置1030)可以接收到具有微弱信号强度的唤醒信号1110，且所述微弱信号强度不足以唤醒第三封装装置1030。第三封装装置1030的可接受的信号强度水平由线1120表示，所述信号强度水平足以唤醒第三封装装置。如关于图10所论述的，组合唤醒信号1130可为弱唤醒信号1110、来自第一封装装置的中继唤醒信号1125及来自第二封装装置的第二中继唤醒信号1135的和。因此，组合唤醒信号1130的幅值高于可接受的信号强度水平1120。可接受的信号强度水平1120可以是堆内的封装装置的开启水平阈值。组合唤醒信号1130将具有与接收到的信号相同的唤醒消息。示例性实施例发射与从外部封装装置或无线读取器接收到的相同的唤醒消息模式，并且与接收到的唤醒消息模式同步(叠加)。

如图11所示，尽管中继链中的第三封装装置可能不在NFC读取器站的信号范围内，但是第三封装装置仍可以接收到唤醒信号，所述唤醒信号由充当外部无线读取器站的中继器的第一封装装置和第二封装装置发射，且为两个封装装置发射的信号相叠加的高强度组合唤醒信号1130。在没有经过同步步骤的情况下，来自无线NFC读取器站和封装装置的信号的组合将导致信号模式偏离期望的唤醒信号模式，并且将防止远离NFC读取器站的托盘上的封装装置被唤醒。因此，封装装置可充当中继器，以将唤醒信号模式传播到其邻近的封装装置，且所述邻近的封装装置通常位于在NFC读取器站的信号范围之外。每个组装好的装置一旦被唤醒，就按本文所述的方式执行操作，从而实现可以到达唤醒托盘上的每个装置的中继链。应当注意，一个装置的发射功率可以大于阈值，使得它可以自己唤醒相邻装置；或者所述发射功率可以小于阈值，但是又因为来自附近的封装装置的两个或更多信号的组合可以提供足够的功率来超过阈值，所以所有封装装置都将能够被唤醒。

一旦一个封装装置被唤醒，另一个双向通信信道(例如，WiFi、蓝牙、3G、4G)就可以被唤醒，随后就可以执行装置的预个性化或其他需要唤醒装置的特定操作。在完成预个性化或任何其他需要唤醒装置的特定操作之后，装置的中继功能可以被永久禁用。

由于中继或连锁反应的效应，也可以使用停止条件。在一个示例性实施例中，每个装置将在执行预定次数中继操作之后停止发射预加载的参考唤醒信号模式。在另一个示例性实施例中，在已经成功地执行预个性化或其他需要唤醒装置的特定操作之后，装置将停止发射预加载的参考唤醒信号模式。在另一个示例性实施例中，在已经成功地执行预个性化或其他需要唤醒装置的特定操作，并发射预定次数的预加载的参考唤醒信号模式之后，装置将停止发射预加载的参考唤醒信号模式。

因此，根据示例性实施例，当从外部磁场接收到电力时，装置可以从深度睡眠模式或断电模式被唤醒。响应于检测到由外部磁场传送的相同的预定信号模式，所述装置可以激活预定信号模式的无线传输。

由装置发射的信号模式基本上在时间上与接收到的信号模式重叠，使得两个信号可以组合以产生相同的信号模式，但是具有比接收到的信号更高的幅值。当每个已唤醒的装置向其他内部装置发射相同的信号模式时，重复发射这种接收到的和发射的信号模式的组合。

接收到相同信号模式的多个内部装置可以形成中继链，以无线地唤醒在外部读取器站的信号范围之外的一个或多个相邻装置。

示例性实施例还包括内部装置在已经连续地发射相同信号模式的预定次数之后和/或在已经完成需要将其唤醒才能进行的任务之后停止发射相同信号模式并且返回到深度睡眠模式的功能。

尽管已经具体参考本发明的某些示例性方面详细描述了各种示例性实施例，但是应当理解，本发明能够适用于其他示例性实施例，并且其细节能够在各种显而易见的方面进行修改。对于本领域的技术人员显而易见的是，在本发明的精神和范围内可以进行变更和修改。因此，前述公开、描述和附图仅用于说明的目的，并不以任何方式限制本发明，本发明仅由权利要求限定。

Claims

1.一种无线转发器系统，其特征在于，包括：

天线，其被配置成接收磁唤醒信号；

2.根据权利要求1所述的无线转发器系统，其特征在于，所述天线、所述NFC接收器和所述NFC发射器被包括在第一装置中，所述输出磁信号与所述接收到的磁唤醒信号以及由相邻装置发射的另一个输出磁信号同步。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的无线转发器系统，其特征在于，所述NFC接收器在接收所述磁唤醒信号之前处于断电状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线转发器系统，其特征在于，所述输出磁信号具有比阈值高的幅值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的无线转发器系统，其特征在于，所述输出磁信号通过所述天线发射。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的无线转发器系统，其特征在于，包括包络检测器，所述包络检测器被配置成将所述接收到的磁唤醒信号与阈值电压进行比较，以确定所述接收到的磁唤醒信号的高周期和低周期，并输出反映所述高周期和所述低周期的高信号类型指示符或低信号类型指示符，其中一组信号类型指示符对应于所述所提取的唤醒信号模式。

7.根据权利要求6所述的无线转发器系统，其特征在于，所述NFC接收器包括：

8.根据权利要求7所述的无线转发器系统，其特征在于，每个数据集都包括信号类型指示符和检测到的信号周期的持续时间。

9.一种方法，其特征在于，包括：

接收磁唤醒信号；

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述输出磁信号与所述接收到的磁唤醒信号以及由相邻装置发射的另一个输出磁信号同步。