CN116015364A - 磁通信方法 - Google Patents

磁通信方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116015364A
CN116015364A CN202211607263.XA CN202211607263A CN116015364A CN 116015364 A CN116015364 A CN 116015364A CN 202211607263 A CN202211607263 A CN 202211607263A CN 116015364 A CN116015364 A CN 116015364A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic field
receiver device
field vector
communication
communication symbols
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211607263.XA
Other languages
English (en)
Inventor
L·理查森
M·巴特拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of CN116015364A publication Critical patent/CN116015364A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24Inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B14/00Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B14/002Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of a carrier modulation
    • H04B14/006Angle modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

本公开涉及一种不使用感应的磁通信方法。例如,发射机装置可以在受控方向上生成磁场,并使所述磁场围绕一个或多个轴旋转。照此,在发射机装置使所述磁场旋转的角度可以用作对要发送至接收机装置的数据进行编码所依据的变量,所述接收机装置能够沿两个或更多轴感测所述磁场的方向。此外,为了实现更高的数据率,可以使用多个旋转角度对从所述发射机装置发送至所述接收机装置的数据进行编码,这可以进一步提高安全性,因为从与所述发射机装置和所述接收机装置相距任何显著距离的位置上读取或生成经调制的磁场可能变得更加困难。

Description

磁通信方法
本申请是申请日为2017年6月30日,申请号为201780046694.4(PCT/US2017/040421),发明名称为“磁通信方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
文中描述的各个方面和实施例总体上涉及基于靠近的磁通信方法及系统。
背景技术
能够在紧密靠近的装置之间使用调制磁场进行通信的系统已经存在,尤其是射频识别(RFID)和近场通信(NFC)。现有系统倾向于使用磁感应从发射机装置向接收机装置发送信号。发射机装置和接收机装置一般必须紧密靠近(例如,通常彼此相距10厘米以内)的事实尤其有关于使用如下情况:利用由发射机装置和接收机装置必须几乎物理接触而取得的增强的安全性,和/或由具有执行“轻扣以连接”或者“轻扣以选择”和/或其它适当的依赖于靠近的功能的能力而取得的用户便利性。基于磁通信的系统经常采用的一种具体应用是在两个装置之间以安全的方式传达带外(OOB)数据,其可以用于在使用诸如蓝牙的另一无线技术继续进行配对以前对装置进行验证。OOB验证数据通常较小,而且非常适于低数据速率通信机制。使两个装置紧密物理靠近的必要性除了有助于确保仅与有意的装置形成连接之外,还提供了抵抗入侵者攻击的有用的防护,所述攻击例如是中间人(MITM)攻击和被动窃听。
然而,现有的基于磁通信的系统(例如,RFID和NFC)受到各种问题和缺陷的困扰。例如,现有的磁通信系统通常需要磁环形天线,对于通常具有小尺寸的便携式产品而言这种天线是一种大而笨重的部件。此外,由于磁感应的原因,保护接收机装置不受无线充电系统生成的电流的影响是很困难的,这对于创建容许磁通信部件在特定产品中与其它技术共存的设计可能存在挑战。此外,用于实现磁通信的磁环形天线可能对产品中使用的其它无线技术造成不希望的影响(例如,通过屏蔽效应、电容耦合、向其它电路中感应出非期望信号,等等)。现有系统还可能易受被设计为使用高于正常的发送功率、定向天线、灵敏接收机等来提供在扩展的距离上与目标进行被动或主动的通信的能力的恶意装置的影响,由此损害了与要求通信装置相互紧密靠近相关联的安全目标。
发明内容
下文将介绍与本文中公开的一个或多个方面和/或实施例有关的简化的发明内容。照此,不应将下文的发明内容认为是关于所有设想方面和/或实施例的广延性概述,也不应将下文的发明内容看作是为了识别与所有设想方面和/或实施例有关的关键或者重要要素或者是为了划定与任何特定方面和/或实施例相关联的范围。相应地,下文的发明内容的唯一目的是为了在下文给出的具体实施方式之前以简化形式呈现涉及与文中公开的机制有关的一个或多个方面和/或实施例的某些构思。
根据各个方面,文中描述的一种磁通信方法可以在不使用感应的情况下经由磁场实现两个装置之间的通信,由此避免对接收机装置中具有磁环形天线的需要。照此,文中描述的磁通信方法可以实现基于靠近的安全性、“轻扣”使用情况(即,经由一起触摸两个装置的简单动作发起的使用情况)、和/或任何其它可能要求和/或得益于使两个通信装置紧密靠近的适当使用情况。此外,文中描述的磁通信方法可以至少部分地与经由射频识别(RFID)和近场通信(NFC)所支持的使用情况重叠,由此文中描述的磁通信方法可以提供底层传输机制,以支持基于RFID、NFC和/或在协议栈中处于较高层的其它适当的基于靠近的技术的应用。例如,根据各个方面,文中描述的磁通信方法可以在接收机装置和发射机装置之间实施,其中,发射机装置可以具有沿受控方向生成磁场的能力,并且接收机装置可以包含能够沿至少两个轴感测接收机装置处经受的磁场的方向的磁传感器。具体而言,所述磁传感器可以包括能够沿两个或更多正交轴报告与所感测到的磁场相关联的方向的任何(多个)适当部件(例如,霍尔效应磁力计)。相应地,在将发射机装置放置为紧密靠近接收机装置时,发射机装置处生成的磁场将显著强于该位置处的地球磁场。假设发射机装置处生成的磁场的方向发生了变化,那么接收机装置中的磁传感器可以感测新方向,并将角度报告给接收机装置上的应用。因此,与磁场相关联的方向(例如,角度)可以表示变量,基于该变量能够在发射机装置处对数据进行编码并且在接收机装置处对数据进行解码,由此使接收机装置能够从发射机装置接收数据。
根据各个方面,一种用于使用磁通信发送数据的方法因此可以包括:在发射机装置处生成表示要发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号;在发射机装置处生成磁场;以及使磁场绕一个或多个轴旋转,以对表示要发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号进行编码。例如,在各种实施例中,所述一个或多个通信符号可以包括一个或多个二进制数据位。在一种示例性编码方案中,可以使磁场围绕第一轴旋转第一角度,以对二进制数字0编码,并且使磁场围绕所述第一轴旋转第二角度,以对二进制数字1编码。替代地和/或此外,所述一个或多个通信符号可以均表示多个数据位,在该情况下,可以使磁场围绕第一轴旋转第一角度,并且进一步围绕第二轴旋转第二角度,以表示每个通信符号,或者可以使磁场在二维平面内(即,围绕一个轴)旋转具有不同大小的不同角度,以表示每个通信符号,或者可以使用其它适当编码方案。此外,在各种实施例中,用以恢复所述一个或多个通信符号中表示的数据的定时信息可以被编码到所述一个或多个通信符号内,以使发射机装置和接收机装置之间的磁通信是大体上异步的。在各种实施例中,发射机装置可以包括磁场源,其中,电源可以被配置为驱动磁场源以及使磁场源旋转所述磁场。在一种替代方案中,磁场源可以包括被配置为生成持久磁场的永磁体,并且耦合至永磁体的一个或多个机械部件可以被配置为使永磁体旋转,以使所述持久磁场旋转。
根据各个方面,发射机装置可以包括磁场源以及处理器,磁场源被配置为生成磁场,处理器被配置为生成表示要发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号并使所述磁场围绕一个或多个轴旋转以对表示要发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号进行编码。
根据各个方面,一种设备可以包括:用于生成表示要发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号的单元;用于生成磁场的单元;以及用于使磁场围绕一个或多个轴旋转以对所述一个或多个通信符号进行编码的单元。
根据各个方面,一种计算机可读介质可以存储计算机可执行指令,所述计算机可执行指令可以被配置为使发射机装置:生成表示要发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号,生成磁场,以及使所述磁场围绕一个或多个轴旋转,以对表示要发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号进行编码。
根据各个方面,一种用于使用磁通信接收数据的方法可以包括:在接收机装置处感测与在接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向;基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来检测在接收机装置处经受的磁场向量的一次或多次旋转;以及在接收机装置处基于磁场向量的一次或多次旋转对一个或多个通信符号解码,其中,一个或多个解码后的通信符号表示从被配置为影响在接收机装置处经受的磁场向量的发射机装置接收的数据。
根据各个方面,一种接收机装置可以包括:磁传感器,其被配置为感测与在接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向以及基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化而检测在接收机装置处经受的磁场向量的一次或多次旋转;以及处理器,其被配置为基于所述磁场向量的一次或多次旋转对一个或多个通信符号解码,其中,一个或多个解码后的通信符号表示从被配置为影响在接收机装置处经受的磁场向量的发射机装置接收的数据。
根据各个方面,一种设备可以包括:用于感测与在所述设备处经受的磁场向量相关联的方向的单元;用于基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化检测在所述设备处经受的磁场向量的一次或多次旋转的单元;以及用于基于所述磁场向量的一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码的单元,其中,一个或多个解码后的通信符号表示从被配置为影响在所述设备处经受的磁场向量的发射机装置接收的数据。
根据各个方面,一种计算机可读介质可以存储计算机可执行指令,所述计算机可执行指令可以被配置为使接收机装置:感测与在接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向;基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来检测在接收机装置处经受的磁场向量的一次或多次旋转;以及基于磁场向量的一次或多次旋转对一个或多个通信符号解码,其中,一个或多个解码后的通信符号表示从被配置为影响在接收机装置处经受的磁场向量的发射机装置接收的数据。
基于附图和具体实施方式,与文中公开的方面和实施例相关联的其它目的和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图说明
将容易地获得对文中描述的各种方面和实施例以及其很多附带优点的更加全面的认识,因为通过在结合附图考虑时参考下述具体实施方式将更好的理解它们,呈现附图仅用于例示而非进行限制,在附图中:
图1示出了根据各个方面的能够在发射机装置和接收机装置之间实现磁通信的示例性系统。
图2示出了根据各个方面的与具有能够沿两个或更多正交轴在发射机装置处受到控制并且能够在接收机装置处被感测到的方向的磁场相关联的示例性特征。
图3示出了根据各个方面的能够在发射机装置和接收机装置之间实现磁通信的另一示例性系统。
图4示出了根据各个方面的可以在发射机装置处执行的示例性磁通信方法。
图5示出了根据各个方面的可以在接收机装置处执行的示例性磁通信方法。
图6示出了可以有利地实施文中描述的各个方面的示例性处理装置。
具体实施方式
通过以下描述以及相关附图公开了各种方面和实施例,以示出与示例性方面和实施例有关的特定示例。对于相关领域技术人员而言,在阅读了本公开之后,替代的方面和实施例将是显而易见的,并且可以被构造并实践而不脱离本公开的范围和精神。此外,将不再对公知的元件进行详细描述,或者可以省略公知的元件,以避免使文中公开的方面和实施例的相关细节难以理解。
本文中使用“示例性”一词表示“当作示例、实例或例示”。本文中描述为“示例性”的任何实施例未必都被视为相对于其它实施例是优选或有利的。类似地,术语“实施例”不要求所有的实施例都包括所讨论的特征、优点或操作模式。
文中使用的术语仅描述了特定实施例,并且不应被视为对文中公开的任何实施例构成限制。如文中所使用的,单数形式“一”和“所述”旨在还包括复数形式,除非上下文明确地另行指出。本领域技术人员将进一步理解,文中使用的术语“包括”、“包含”指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。
此外,可能会按照将由例如计算装置的单元执行的动作的顺序来描述各个方面和/或实施例。本领域技术人员将认识到,文中描述的各种动作可以通过特定电路(例如,专用集成电路(ASIC))、通过由一个或多个处理器执行的程序指令、或者通过这两者的组合来执行。此外,文中描述的动作的这些顺序可以被认为是完全体现在任何形式的非暂态计算机可读介质内,所述非暂态计算机可读介质具有存储于其上的对应的一组计算机指令,所述计算机指令在被执行时使得相关联的处理器执行文中描述的功能。因而,可以通过多种不同的形式体现文中描述的各个方面,它们都被设想为处于所主张保护的主题的范围内。此外,对于文中描述的方面中的每者,文中可以将任何这样的方面的对应形式描述为例如“被配置为……的逻辑”和/或被配置为执行所描述的动作的其它结构部件。
如文中所使用的,术语“发射机装置”可以指具有生成处于受控方向上的磁场的能力的任何适当装置,并且术语“接收机装置”可以指具有感测与在接收机装置处经受的磁场相关联的方向的能力的任何适当装置。具体而言,可以将磁场表示为具有方向和幅度的向量,其中,可以在能够控制生成磁场的方向的发射机装置和能够感测与所述磁场(在接收机装置处经受的)相关联的方向的接收机装置之间执行文中描述的磁通信方法。相应地,在各种实施例中,文中使用的术语“发射机装置”和“接收机装置”可以指具有上文提及的能力的任何适当的装置,其可以包括蜂窝电话、个人数据助理(PDA)、掌上电脑、无线电子邮件接收机和蜂窝电话接收机、启用多媒体互联网的蜂窝电话、以及包括可编程处理器、存储器和适当的磁通信部件(例如,磁场源、磁力计等)的类似的个人电子装置中的任一个或者全部。如文中使用的,能够互换地使用术语“装置”及其变体,以指代包括一个或多个磁通信部件、一个或多个收发机(可以是有线或无线的)以及被配置有软件指令以参与文中描述的示例性系统并执行文中描述的一个或多个示例性方法的处理器的电子装置。此外,在各种使用情况中,能够在受控方向上生成磁场并且还能感测与在装置处经受的磁场相关联的方向的装置可以作为文中所述的发射机装置、作为文中所述的接收机装置、或者作为这两者来进行操作。下文将更详细地描述各种示例性装置,但是本领域技术人员将认识到文中描述各个方面和实施例只是示例性的,并且文中描述的原理可以广泛地应用于其它适当系统和方法。
根据各个方面,图1示出了示例性系统100,其中,发射机装置110和接收机装置120可以根据磁通信方法进行通信。具体而言,如文中进一步详细所述,发射机装置110和接收机装置120之间的磁通信可以在无需使用感应的情况下执行,由此避免了在接收机装置120中设有磁环形天线的必要性。照此,文中描述的磁通信可以使发射机装置110和接收机装置120能够实施基于靠近的安全性、“轻扣”使用情况(即,经由一起触摸发射机装置110和接收机装置120的简单动作而发起的使用情况),和/或可能要求和/或得益于使发射机装置110和接收机装置120在相互通信的同时紧密靠近的任何其它适当使用情况。此外,发射机装置110和接收机装置120之间的磁通信可以至少部分地与能够经由射频识别(RFID)和近场通信(NFC)支持的使用情况重叠,借此发射机装置110和接收机装置120之间的磁通信可以提供底层传输机制,以支持基于RFID和NFC的应用。照此,文中描述的磁通信可以有效地代替RFID和NFC传输,并由此实现在不使用RFID或NFC无线电技术(包括当前使用RFID和/或NFC的一些应用)的情况下实施磁通信的应用。此外,发射机装置110和接收机装置120之间的磁通信可以经由蓝牙、无线局域网(WLAN)和/或其它适当技术(例如,用以安全地传输带外(OOB)数据,所述数据能够用于建立使用这样的传输的无线连接)来补充和/或支持应用。
根据各个方面,接收机装置120可以包括能够在包括两个或更多正交轴的空间(例如,具有两个正交轴的一个平面和/或具有三个正交轴的三维空间)中感测与磁场106相关联的方向的磁传感器124。具体而言,磁传感器124可以包括能够沿两个或更多正交轴报告与所感测到的磁场106相关联的方向的任何适当的部件(例如,多个霍尔效应磁力计,每轴包括一个,尽管多个霍尔效应磁力计可以物理集成到磁传感器124中作为单个封装)。发射机装置110还可以包括具有在受控方向上生成磁场106并使其旋转的能力的磁场源114。例如,在各种实施例中,发射机装置110可以通过按照变化的比例为两个或更多正交螺线管供应受控量的电流而控制磁场106的方向(图1中未明确示出)。然而,本领域技术人员将认识到可以按照其它方式适当地控制磁场106的方向。在各种实施例中,磁场源114可以包括磁发射器和/或具有生成磁场106并使其旋转的能力的任何(多个)其它适当部件。例如,在各种实施例中,磁场源114可以是被配置为在充当变压器的同时发射磁场的开环变压器。在另一示例中,磁场源114可以是建立持久磁场的永磁体(例如,稀土磁体)。在其它示例中,磁场源114可以包括具有在受控方向上生成磁场106并使其旋转的能力的任何(多个)适当装置和/或(多个)部件,包括感应电动机中使用的(多个)装置和/或(多个)部件、无线充电装置等,如对本领域技术人员将显而易见的。
相应地,在各种实施例中,发射机装置110可以包括或者耦合至电源112,电源112可以驱动发射机装置110处的磁场源114,并由此使磁场源114生成磁场106(例如,在基于来自应用、处理器等的适当指令的受控方向上)。在将发射机装置110放置为紧密靠近接收机装置120,以使得发射机装置110和接收机装置120分开的距离102充分小时,发射机装置110处生成的磁场106可以显著强于该位置处的地球磁场。相应地,假设磁场106改变方向(例如,由于磁场源114使磁场106旋转某一角度),那么接收机装置120处的磁传感器124可以检测到方向变化,并生成输出122,以向接收机装置120上的应用报告该角度。照此,发射机装置110和接收机装置120之间的磁通信一般可以使用与磁场106相关联的方向(例如,角度)作为根据其进行编码/解码的变量,并由此提供一种机制,接收机装置120能够通过该机制从发射机装置110接收数据。
根据各个方面,图2示出了与磁场106相关联的示例性特征,以进一步解释发射机装置110可以生成磁场106并使其旋转以对发送至接收机装置120的数据进行编码,并且还能够使接收机装置120对来自发射机装置110的数据进行解码的方式。具体而言,如上所述,接收机装置120处的磁传感器124可以被配置为沿两个或更多正交轴感测与磁场106相关联的方向,并且检测磁场106旋转的角度。在该背景下,图2示出了示例性磁场106,其可以在具有x轴、y轴和z轴的坐标空间内生成或者以其它方式表示。然而,本领域技术人员将认识到,可以在具有两个轴的二维空间(即,平面)内适当地生成或者表示磁场106,以实现基于围绕一个轴的旋转的使用情况。在图2所示的示例中,磁场106可以是处于坐标空间内的向量,其具有对应于与投射到水平面上的磁场106相关联的值的水平分量,如根据所示示例中的x轴和y轴定义的。相应地,偏转角可以表示水平分量偏离y轴的角度。此外,磁场106可以具有对应于与投射到z轴上的磁场106相关联的值的竖直分量,并且倾斜角可以表示磁场106偏离水平面的角度。
在发射机装置110和接收机装置120之间的磁通信中,因此可以使用一个或多个角度作为变量,在该变量的基础上对从发射机装置110和接收机装置120传送的数据进行编码(例如,偏转角、倾斜角等)。具体而言,发射机装置110和接收机装置120之间的磁通信可以使用简单的差分编码方案,以使得发射机装置110可以使磁场106旋转以表示每符号的一个或多个位。例如,在一个实施例中,发射机装置110可以使磁场106顺时针旋转预定角度(例如,九十度),以表示二进制数字一(1),并且可以使磁场106逆时针旋转预定角度(例如,负九十度),以表示二进制数字零(0)。然而,本领域技术人员将认识到可以适当采用其它适当的编码方案(例如,可以使磁场106逆时针旋转以表示二进制数字1,并使磁场106顺时针旋转以表示二进制数字0,可以根据已知模式改变旋转角度,等等)。在任何情况下,简单的差分编码方案可以有利地消除在发射机装置110和接收机装置120之间确立固定参照位置的必要性,因此可以使发射机装置110和接收机装置120相对于彼此保持任意取向。此外,为了实现具有较高数据速率的使用情况,磁通信方法可以使用星座码或者其它适当技术对在发射机装置110和接收机装置120之间传递的数据进行编码。例如,在各种实施例中,星座码可以采用更多的旋转角度以便对每符号的多于一位进行编码(例如,基于围绕单个轴的旋转的不同角度大小,以使得即使只在单个平面内对角度进行调制和感测,也能够对多个位进行编码)。此外,在各种实施例中,星座码方案可以被扩展到包括z轴,以定义三维星座码。从该意义上来讲,编码到每一个符号内的附加信息可以提高安全性,因为从任何显著的距离上对磁场106进行生成或读取所需的调制可以变得更加困难。
此外,所述磁通信方法可以是异步的,因为可以不需要外部时钟信号。相反,可以将从通信符号恢复数据所需的定时编码到所述通信符号内,其可以实现可变的位速率。然而,能够可靠地分辨的最小角度以及能够接收新通信符号的速率将取决于与接收机装置120相关联的能力以及可能存在于或者不会存在于环境中的任何其它磁干扰,因而它们又可以代表确定能够实现的最高数据率的关键因素。但是,由于磁场106具有相对于距离遵从立方反比律的强度,因而一般在发射机装置110位于紧密靠近接收机装置120的位置上时将相对于更远的磁干扰源对接收机装置120产生明显更大的影响。
根据各个方面,从如果发射机装置110离开任何显著距离则很难在接收机装置120处产生信号的意义上来讲,使用为了从发射机装置110向接收机装置120传达数据而使磁场106变化或以其它方式旋转的角度可以是有利的。具体而言,可能很难在相距任何显著距离的接收机装置120处产生磁场106,因为使磁场106旋转的角度(其用于对从发射机装置110向接收机装置120传递的数据进行编码)必须大致以120为中心。尽管入侵者可以在理论上使用环绕接收机装置120的大型实体设备(例如,被铺设为环绕整个建筑的一些感应环或者有可能是具有几个协调的点源的系统)使旋转角度以接收机装置120为中心,但是这样的安装可能是不切实际的,而且难以在隐蔽的基础上进行布置。此外,与电磁波不同,磁场106具有相对于距离遵从立方反比律的强度(通量密度),由此在相距更远距离处产生磁场106变得越发困难。相应地,文中描述的磁通信方法可以固有地提供鲁棒的安全性,因为在物理上靠近是在发射机装置110和接收机装置120之间实现磁通信所必需的。
因此,根据各个方面,文中描述的磁通信方法可以具有各种应用,和/或适当地应用于具有适当磁部件的各种装置中。例如,在各种实施例中,可以将磁通信方法用于无线充电系统中,由此可以将发射机添加至充电器装置,并且将发射机布置为以可忽略的成本增加使用充电磁部件和驱动电路。在另一示例性应用中,可以使用磁通信方法在发射机装置110和接收机装置120之间传达带外(OOB)数据,以在使用诸如蓝牙的另一技术继续进行通信之前实现验证。在另一种可能的实施方式中,如上文所述,磁场源114可以是在无需电源112的情况下生成持久磁场的永磁体(例如,由稀土金属或者其它适当铁磁材料制成的磁体)。在这样的实施方式中,使永磁体旋转并由此对与磁场106相关联的角度进行调制所需的能量可以是从人类用户获得的(例如,经由带弹簧复位的拨号盘)和/或可以是通过其它适当机械单元获得的。此外,尽管上文的描述根据从发射机装置110向接收机装置120的单向数据转移解释了磁通信方法,但是本领域技术人员将认识到,假设接收机装置120也具有适当的磁场生成部件,可以适当地实施双向数据转移。在该情况下,可以简单地使发射机装置110和接收机装置120之间的角色反转,其中,可以实施冲突避免协议,以确保装置110和120两者不会基本上同时激励本地磁部件。
根据各个方面,图3示出了能够在发射机装置310和接收机装置320之间实现磁通信的另一示例性系统300。例如,与图1所示的系统100类似,可以在不使用感应的情况下执行发射机装置310和接收机装置320之间的磁通信,由此避免在接收机装置320设有磁环形天线的必要性。此外,如上文所提及的,发射机装置310和接收机装置320之间的磁通信可以至少部分地与能够经由射频识别(RFID)和近场通信(NFC)支持的使用情况重叠,借此发射机装置310和接收机装置320之间的磁通信可以提供底层传输机制,以支持基于RFID和NFC的应用。照此,文中描述的磁通信可以有效地代替RFID和NFC传输,并由此实现在不使用RFID或NFC无线电技术(包括当前使用RFID和/或NFC的一些应用)的情况下实施磁通信的应用。此外,如文中所述,发射机装置310和接收机装置320之间的磁通信可以经由蓝牙、无线局域网(WLAN)和/或其它适当技术(例如,用以安全地传输带外(OOB)数据,所述数据能够用于建立使用这种传输的无线连接)来补充和/或支持应用。相应地,在各种实施例中,通信信道308可以形成于发射机装置310和接收机装置320之间,其中,通信信道308可以是RFID信道、NFC信道、蓝牙信道、WLAN信道和/或任何其它适当的信道,其中能够通过该信道在发射机装置310和接收机装置320之间传递数据。在各种实施例中,通信信道308可以与用于从发射机装置310向接收机装置320转移数据的磁场306分开,或者通信信道308可以替代地与磁场306组合或以其它方式与磁场306相关联。照此,在各种实施例中,发射机装置310和接收机装置320可以任选包括无线天线317、327(例如,以经由NFC、蓝牙、WLAN等实现通信),尽管可以不需要无线天线317、327来执行文中描述的磁通信方法。
在各种实施例中,图3所示的系统300也可以进一步实现从发射机装置310向接收机装置320的单向数据转移和/或发射机装置310与接收机装置320之间的双向数据转移。在后一种情况下,发射机装置310可以进一步包括与存在于接收机装置320中的部件类似的部件,反之亦然,由此发射机装置310和接收机装置320可以反转发射或接收数据的角色,并且可以实施冲突避免协议,以确保装置310、320两者不会基本上同时激励本地磁部件。
根据各个方面,发射机装置310可以包括磁场源314,其能够生成磁场306,并通过电和/或磁单元使磁场306旋转。例如,在各种实施例中,磁场源314可以耦合至旋转单元315(例如,电动机、致动器、一个或多个弹簧和/或可以在磁场源314生成的磁场306中引起旋转的任何其它适当装置),其可以沿受控方向旋转磁场306或以其它方式对磁场306进行调制。照此,在各种实施例中,旋转单元315可以任选包括或者耦合至电源318,电源318可以驱动旋转单元315,并且由此使磁场源314沿受控方向(例如,基于来自差分编码器313的适当指令,如下文更加详细讨论的)生成磁场306。替代地,如上所述,磁场源314可以是生成持久磁场的永磁体(例如,由稀土金属或者其它适当铁磁材料制成的磁体)。照此,电源318可以是任选的,因为经由旋转单元315使永磁体旋转并由此对与磁场306相关联的角度进行调制所需的能量319可以从人类用户获得。在该意义上,旋转单元315可以包括具有弹簧复位的拨号盘和/或可以由此获得驱动旋转单元315的能量319的其它适当的机械单元。在又一替代方案中,在磁场源314通过使用两个或更多正交螺线管的布置来控制磁场306的方向的实施例中,发射机装置310可以不需要旋转单元315,因为发射机装置310反而可以通过以变化的比例为两个或更多正交螺线管供应受控量的电流而使磁场306旋转。
根据各个方面,在将发射机装置310放置为紧密靠近接收机装置320时,发射机装置310处生成的磁场306可以显著强于该位置处的地球磁场。相应地,如果磁场306改变方向,那么接收机装置320处的磁传感器324可以检测到方向变化,并生成向接收机装置320上的应用321报告角度的输出。照此,发射机装置310和接收机装置320之间的磁通信通常可以使用与磁场306相关联的方向(例如,角度)作为根据其进行编码/解码的变量,并由此提供使接收机装置320能够借以从发射机装置310接收数据的机制。例如,根据各个方面,文中描述的磁通信方法通常使得发射机装置310处的应用311能够将数据转移至接收机装置320处的应用321(在应用311、321正在实施磁通信方法以执行双向数据转移时,反之亦然)。
照此,在各种实施例中,要被发送至接收机装置320的数据可以被从应用311提供至发射机装置310处的差分编码器313,其中,差分编码器313可以根据与磁场306相关联的一个或多个旋转角度对要发送至接收机装置320的数据进行编码。在一个实施例中,差分编码器313可以使用简单的编码方案,由此使磁场306旋转某一角度,以表示每符号的一个或多个位,其中,所述角度可以是固定的或者预定的,可以根据特定模式或算法变化,等等。例如,一种编码方案可以使磁场306顺时针旋转第一角度(例如,九十度),以表示二进制数字一(1),并且可以使磁场306逆时针旋转第二角度(例如,负九十度),以表示二进制数字零(0)。照此,为了根据上文所述的示例性编码方案对包括序列“0110”的四位数据字进行编码,差分编码器313可以生成符号、指令或其它适当信息,以使磁场306逆时针旋转(0),之后顺时针旋转(1),再顺时针旋转(1),最后逆时针旋转(0),以表示要发送至接收机装置320的数据字。在类似的方面中,接收机装置320处的磁传感器324可以检测到磁场306以及与之相关联的旋转,并向差分解码器323生成适当输出。相应地,基于磁传感器324感测到与相继地逆时针、顺时针、顺时针、逆时针旋转的磁场306相关联的初始方向,差分解码器323可以解码出“0110”数据字,并将解码后的数据字提供给接收机装置320处的应用321。
根据各种实施例,本领域技术人员将认识到,上述编码方案只是意在进行举例说明,并且可以适当地采用其它适当的编码方案。在任何情况下,由于简单的差分编码方案采用旋转角度对二进制数据位进行编码,因而简单的差分编码方案可以有利地消除在发射机装置310和接收机装置320之间建立固定参考位置的必要性。在该意义上,可以使发射机装置310和接收机装置320相对于彼此保持任意取向。然而,为了实现具有较高数据速率的使用情况,可以使用星座码或其它适当技术对在发射机装置310和接收机装置320之间传递的数据进行编码。例如,在各种实施例中,星座码可以采用更多的旋转角度以便对每符号的多于一个位进行编码,并且可以将星座码方案扩展为包括z轴,以定义三维星座码。在该意义上,编码到每一个符号内的附加信息可以提高安全性,因为从任何显著的距离上生成或读取磁场306所需的调制可能变得更加困难。此外,发射机装置310和接收机装置320之间的磁通信可以是异步的(例如,不需要外部时钟信号),因为从通信符号恢复数据所需的定时可以被编码到通信符号内,因而实现可变的位速率。但是,能够可靠地分辨的最小角度以及能够接收新通信符号的速率将取决于与接收机装置320相关联的能力以及可能存在或者不会存在于环境内的任何其它磁干扰,这些因素又代表确定能够实现的最高数据速率的关键因素。但是,至少部分地由于立方反比律的原因,在发射机装置310位于紧密靠近接收机装置320的位置时,发射机装置310将通常相对于更远的磁干扰源对接收机装置320具有明显更大的影响。
根据各个方面,图4示出了可以在发射机装置(例如图1所示的发射机装置110、图3所示的发射机装置310等)处执行的磁通信方法400。在各实施例中,发射机装置通常可以包括能够在受控方向上生成磁场的磁场源以及对与磁场相关联的方向进行调制的适当单元。在该意义上,发射机装置可以使磁场围绕一个或多个轴旋转,以使得使磁场旋转的一个或多个角度可以用于对要从发射机装置发送至接收机装置的数据进行编码。
相应地,在块405,发射机装置处的应用可以生成要发送至接收机装置的带外(OOB)数据。例如,OOB数据可以包括一个或多个二进制数据字,其可以根据简单的差分编码方案进行编码,借此,使发射机装置处生成的磁场旋转第一角度以对二进制数字一(1)进行编码,并且使磁场朝另一方向旋转第二角度或者根据另一适当方案旋转以对二进制数字零(0)进行编码。替代地,OOB数据可以包括每符号多于一个位,以实现更高的数据速率,例如,这可以使用星座码以及多于一个旋转角度来实现(例如,可以在每一个符号中发送四个数据位,以得到四倍于符号速率的位速率)。在任何情况下,在块410,可以确定用于对(多个)OOB数据位进行编码的适当符号序列,其可以取决于特定的数据速率以及每符号的要被编码的位。例如,在一个实施例中,在接收机装置处能够可靠地分辨的最小角度、在接收机装置处能够接收新通信符号的速率、在环境中可以存在或者可以不存在的任何其它磁干扰、和/或其它适当因素可能与确定能够实现的最高数据速率有关,并且因此与用于对OOB数据位进行编码的适当符号序列有关。
在各种实施例中,在块415,发射机装置可以在受控方向上生成磁场,其中,在发射机装置被放置为充分接近接收机装置时,接收机装置可以检测到发射机装置处生成的磁场。如上所述,用于对要从发射机装置传送至接收机装置的OOB数据位进行编码的方案可以取决于发射机装置处生成的磁场的旋转。因此可以使发射机装置和接收机装置相对于彼此保持任意取向而不需要任何固定参考位置,借此,在块415生成的初始磁场反而可以提供参考位置,使用磁场中的从该位置开始的后续旋转对数据进行编码/解码。此外,在各种实施例中,已知的前导序列或标头可以被添加至数据,以辅助接收机装置动态地确定参考位置。照此,在各种实施例中,在块420,发射机装置可以对磁场向量进行调制(例如,与磁场相关联的方向),其中,可以根据在块410中确定的符号序列来调制磁场向量(即,发射机装置可以使磁场围绕一个或多个轴旋转一个或多个适当角度,以表示符号序列中的每一个符号)。在各种实施例中,之后可以使用从发射机装置发送至接收机装置的数据来实现各种应用(例如,验证、文件传输等)。
根据各个方面,图5示出了可以在接收机装置(例如图1所示的接收机装置120、图3所示的接收机装置320等)处执行的磁通信方法500。例如,在各种实施例中,接收机装置通常可以包括能够感测与磁场相关联的方向的磁传感器。相应地,在具有生成磁场并使所述磁场旋转的能力的发射机装置被放置为充分靠近接收机装置时,发射机装置处生成的磁场可以大体上强于该位置上的地球磁场。照此,在块505,接收机装置可以感测与在接收机装置处经受的、受到发射机装置处生成的磁场影响的磁场向量相关联的方向。此外,在块510,接收机装置接下来可以检测与在接收机装置处经受的、受使由此生成的磁场旋转的发射机装置影响的磁场向量相关联的方向的一个或多个变化。具体而言,发射机装置可以使磁场围绕一个或多个轴旋转一个或多个角度,以对要发送至接收机装置的数据进行编码。在各种实施例中,在块515,接收机装置可以因此根据磁场旋转的一个或多个角度和旋转发生的序列对从发射机装置发送的带外(OOB)数据进行解码。在各种实施例中,在块520,之后可以将解码后的OOB数据提供给接收机装置上的适当消耗应用(例如,使用OOB数据作为共享机密的验证应用、文件传输应用等)。
根据各个方面,图6示出了可以有利地实施文中描述的各个方面的示例性处理装置600。在各种实施例中,处理装置600可以被配置为无线装置。处理装置600可以包括或以其它方式实施上文参考图1到图5更详细讨论的一个或多个方面,据此处理装置600可以至少包括可以用于执行上文更详细描述的(多个)磁通信方法的一个或多个磁通信部件660。例如,在各种实施例中,处理装置600可以被配置为上文更详细描述的发射机装置110、310,在这种情况下,一个或多个磁通信部件660可以至少包括能够在受控方向上生成磁场并使其旋转的磁场源。此外,在被配置为发射机装置110、310时,处理装置600可以任选地将一个或多个磁通信部件660耦合至电源644,电源644可以用于驱动一个或多个磁通信部件660,并由此对随之生成的磁场进行调制。替代地,一个或多个磁通信部件660可以包括不需要电源的永磁体,在这种情况下,可以将一个或多个磁通信部件660耦合至机械旋转单元646,从机械旋转单元646获取使永磁体旋转并由此对与一个或多个磁通信部件660生成的磁场相关联的角度进行调制所需的能量。此外,在各种实施例中,处理装置600可以被配置为上文更详细描述的接收机装置120、320,在这种情况下,一个或多个磁通信部件660可以至少包括能够在包括两个或更多正交轴的坐标空间内感测磁场的方向的磁传感器。此外,在各种实施例中,处理装置600可以被配置为发射机装置110、310和接收机装置120、320二者,在这种情况下,处理装置600可以取决于处理装置600当前正扮演发射机角色还是接收机角色来利用活动部件和功能实施与发射机装置110、310和接收机装置120、320相关联的功能和部件(例如,在采用磁通信方法执行双向数据转移的应用中)。
根据各种实施例,如图6所示,处理装置600可以包括处理器610,例如,其可以是本领域已知的数字信号处理器(DSP)或者任何通用处理器或中央处理单元(CPU)。处理器610可以通信耦合至存储器系统650,存储器系统650可以被配置为存储与可以在处理器610上执行并实施本文描述的磁通信方法的一个或多个应用相关联的指令、数据和/或其它适当信息。根据各种实施例,图6还表明,处理装置600可以包括耦合至处理器610和显示器628的显示控制器626。处理装置600还可以包括耦合至处理器610的编码器/解码器(CODEC)634(例如,音频和/或语音CODEC)。在图6中还示出了如无线控制器640(例如,调制调解器)的其它部件。在各种实施例中,扬声器636和麦克风638可以耦合至CODEC 634。此外,根据各种实施例,无线控制器640可以耦合至无线天线642,如图6所示。
根据各个方面,可以将处理器610、显示控制器626、存储器系统650、CODEC 634、无线控制器640和/或磁通信部件660包括或者以其它方式提供到封装内系统或者片上系统装置622中。在各种实施例中,输入装置630可以耦合至片上系统装置622。此外,如图6所示,显示器628、输入装置630、扬声器636、麦克风638、无线天线642和电源644可以处于片上系统装置622之外。然而,本领域技术人员将认识到,显示器628、输入装置630、扬声器636、麦克风638、无线天线642和/或电源644可以(例如,经由接口或控制器)耦合至与片上系统装置622相关联的部件。此外,尽管图6将处理装置600示为无线装置,但是本领域技术人员将认识到,处理器610、存储器系统650、磁通信部件660等也可以集成到机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、个人数据助理(PDA)、固定位置数据单元、计算机、膝上型电脑、平板电脑、通信装置、移动电话、电子锁、物联网(IoT)装置或其它类似装置中。
本领域技术人员将认识到可以使用各种不同技术和技巧中的任何技术或技巧表示信息和信号。例如,可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任意组合来表示整个以上描述中提到的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片等。
此外,本领域技术人员会将认识到,可以将结合文中公开的方面所描述的各种例示性逻辑块、模块、电路和算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地例示硬件和软件的可互换性,上文总体上在各种例示性部件、块、模块、电路和步骤的功能性方面对其进行描述。将这样的功能实施为硬件还是软件取决于特定应用和对整个系统施加的设计约束。本领域技术人员可以针对每种特定应用通过不同方式实施所述的功能,但这种实施方式决定不应被解释为造成脱离文中描述的各个方面和实施例的范围。
可以利用被设计成执行文中所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件(PLD)、分立门逻辑或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任意组合来实施或执行结合文中公开的方面所描述的各种例示性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器,但是在替代方案中,处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。也可以将处理器实施为计算装置的组合(例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、和/或任何其它这种配置)。
结合文中公开的方面所描述的方法、序列和/或算法可以直接体现在硬件中,体现在由处理器执行的软件模块中,或者体现在两者的组合中。软件模块可以存在于RAM、闪速存储器、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移除盘、CD-ROM或本领域已知的任何其它形式的非暂态计算机可读存储介质中。示例性非暂态计算机可读介质可以耦合至处理器,以使处理器能够从非暂态计算机可读介质读取信息,以及向其写入信息。在替代方案中,非暂态计算机可读介质可以与处理器成一个整体。处理器和非暂态计算机可读介质可以存在于ASIC中。ASIC可以存在于IoT装置中。在替代方案中,处理器和非暂态计算机可读介质可以是用户终端中的分立部件。
在一个或多个示例性方面中,文中描述的功能可以被实施成硬件、软件、固件或其任何组合。如果被实施成软件,功能可以作为一个或多个指令或代码被存储到非暂态计算机可读介质上或经由非暂态计算机可读存储介质被发送。计算机可读介质可以包括存储介质和/或通信介质,包括可以促进将计算机程序从一地转移至另一地的任何非暂态介质。存储介质可以是能够被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制,这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储装置、或者可以用于携带或存储具有指令或数据结构的形式的预期程序代码并且能够被计算机访问的任何其它介质。而且,任何连接均被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或者诸如红外、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件,那么同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波的无线技术均被包括在介质的定义中。文中可互换地使用的术语磁盘和光盘包括CD、激光光盘、光学光盘、DVD、软盘和蓝光光盘,它们通常以磁性方式和/或利用激光以光学方式复制数据。以上的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
尽管前述公开内容示出了例示性方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到可以在本文中做出各种变化和修改而不脱离所附权利要求所定义的本公开的范围。此外,根据文中描述的各种例示性方面和实施例,本领域技术人员将认识到,上文描述的任何方法中的和/或在所附的任何方法权利要求中列举的功能、步骤和/或动作不必按照任何特定顺序执行。此外,以单数形式在上文描述或者在所附权利要求中列举任何元件的范畴内,本领域技术人员将认识到,单数形式同样设想了复数,除非明确地陈述了仅限于单数形式。

Claims (34)

1.一种用于使用磁通信发送数据的方法,包括:
在发射机装置处生成表示要发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号;
在所述发射机装置处生成磁场;以及
在不使用感应的情况下使所述磁场围绕一个或多个轴旋转,以对表示要发送至所述接收机装置的所述数据的所述一个或多个通信符号进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
在接收机装置处感测与在所述接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向;
在所述接收机装置处基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来在不使用感应的情况下检测在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的一次或多次旋转;以及
在所述接收机装置处基于所述磁场向量的所述一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码,其中,解码后的所述一个或多个通信符号表示从被配置为影响在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的发射机装置接收的数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或多个通信符号包括一个或多个二进制数据位。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,使所述磁场围绕所述一个或多个轴旋转以对表示要发送至所述接收机装置的所述数据的所述一个或多个通信符号进行编码包括:
使所述磁场围绕第一轴旋转第一角度,以对二进制数字0进行编码;以及
使所述磁场围绕所述第一轴旋转第二角度,以对二进制数字1进行编码。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或多个通信符号均表示多个数据位。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,使所述磁场至少围绕第一轴旋转第一角度,并且还使所述磁场围绕第二轴旋转第二角度,以表示每个通信符号。
7.根据权利要求5所述的方法,其中,使所述磁场在二维平面内旋转具有第一大小的至少第一角度以及具有第二大小的第二角度,以表示每个通信符号。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,用以恢复所述一个或多个通信符号中表示的所述数据的定时信息被编码在所述一个或多个通信符号内,以使所述发射机装置和所述接收机装置之间的所述磁通信大体上异步。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述发射机装置包括磁场源,所述磁场源被配置为生成所述磁场。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述发射机装置还包括电源,所述电源被配置为驱动所述磁场源并引起所述磁场源使所述磁场进行旋转。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述磁场源包括被配置为生成持久磁场的永磁体以及耦合至所述永磁体的一个或多个机械部件,所述一个或多个机械部件被配置为引起所述永磁体进行旋转,以使得所述持久磁场进行旋转。
12.一种发射机装置,包括:
磁场源,其被配置为生成磁场;以及
处理器,其被配置为生成表示要被发送至接收机装置的数据的一个或多个通信符号并且在不使用感应的情况下使所述磁场绕一个或多个轴旋转,以对表示要发送至所述接收机装置的所述数据的所述一个或多个通信符号进行编码。
13.根据权利要求12所述的发射机装置,还包括:
磁传感器,其被配置为感测与在所述接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向并且基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来在不使用感应的情况下检测在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的一次或多次旋转;以及
处理器,其被配置为基于所述磁场向量的所述一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码,其中,解码后的所述一个或多个通信符号表示从被配置为影响在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的发射机装置接收的数据。
14.根据权利要求12所述的发射机装置,其中,所述一个或多个通信符号包括一个或多个二进制数据位。
15.根据权利要求14所述的发射机装置,其中,所述处理器还被配置为:
使所述磁场围绕第一轴旋转第一角度,以对二进制数字0进行编码;以及
使所述磁场围绕所述第一轴旋转第二角度,以对二进制数字1进行编码。
16.根据权利要求12所述的发射机装置,其中,所述一个或多个通信符号均表示多个数据位。
17.根据权利要求16所述的发射机装置,其中,所述处理器还被配置为使所述磁场围绕一个或多个轴旋转多个不同角度,以表示每个通信符号。
18.根据权利要求12所述的发射机装置,其中,所述处理器还被配置为:将用以恢复所述一个或多个通信符号中表示的所述数据的定时信息编码在所述一个或多个通信符号内,以使所述数据按照大体上异步的方式被传递到所述接收机装置。
19.根据权利要求12所述的发射机装置,还包括:
电源,所述电源被配置为驱动所述磁场源并引起所述磁场根据来自所述处理器的指令进行旋转。
20.根据权利要求12所述的发射机装置,其中,所述磁场源包括永磁体,并且所述发射机装置还包括耦合至所述永磁体的一个或多个机械部件,在能量被施加到所述一个或多个机械部件时,所述一个或多个机械部件被布置为使所述永磁体旋转,以使所述磁场旋转。
21.一种设备,包括:
用于生成一个或多个通信符号的单元,所述一个或多个通信符号表示要发送至接收机装置的数据;
用于生成磁场的单元;以及
用于在不使用感应的情况下使所述磁场围绕一个或多个轴旋转以对所述一个或多个通信符号进行编码的单元。
22.根据权利要求21所述的设备,还包括:
用于感测与在所述设备处经受的磁场向量相关联的方向的单元;
用于基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来在不使用感应的情况下检测在所述设备处经受的所述磁场向量的一次或多次旋转的单元;以及
用于基于所述磁场向量的所述一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码的单元,其中,解码后的所述一个或多个通信符号表示从被配置为影响在所述设备处经受的所述磁场向量的发射机装置接收的数据。
23.一种计算机可读存储介质,存储计算机可执行指令,所存储的计算机可执行指令被配置为使发射机装置:
生成一个或多个通信符号,所述一个或多个通信符号表示要发送至接收机装置的数据;
生成磁场;以及
在不使用感应的情况下使所述磁场围绕一个或多个轴旋转,以对表示要发送至所述接收机装置的所述数据的所述一个或多个通信符号进行编码。
24.根据权利要求23所述的计算机可读存储介质,所存储的计算机可执行指令还被配置为使接收机装置:
感测与在所述接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向;
基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来在不使用感应的情况下检测在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的一次或多次旋转;以及
基于所述磁场向量的所述一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码,其中,解码后的所述一个或多个通信符号表示从被配置为影响在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的发射机装置接收的数据。
25.一种用于使用磁通信接收数据的方法,包括:
在接收机装置处感测与在所述接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向;
在所述接收机装置处基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来在不使用感应的情况下检测在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的一次或多次旋转;以及
在所述接收机装置处基于所述磁场向量的所述一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码,其中,解码后的所述一个或多个通信符号表示从被配置为影响在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的发射机装置接161709CND1
收的数据。
26.根据权利要求25所述的方法,其中,所述一个或多个通信符号包括一个或多个二进制数据位。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,对所述一个或多个通信符号进行解码包括:
将所述磁场向量围绕第一轴旋转第一角度解码为二进制数字0;以及
将所述磁场向量围绕所述第一轴旋转第二角度解码为二进制数字1。
28.根据权利要求25所述的方法,其中,所述一个或多个通信符号均表示多个数据位。
29.根据权利要求28所述的方法,其中,对所述一个或多个通信符号进行解码包括:基于所述磁场向量围绕一个或多个轴被旋转的多个不同角度,对每个通信符号中的所述多个数据位进行解码。
30.根据权利要求25所述的方法,其中,用以恢复所述一个或多个通信符号中表示的所述数据的定时信息是从所述一个或多个通信符号中解码出的,以使得所述接收机装置和所述发射机装置之间的所述磁通信是大体上异步的。
31.一种接收机装置,包括:
磁传感器,其被配置为感测与在所述接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向并且基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来在不使用感应的情况下检测在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的一次或多次旋转;以及
处理器,其被配置为基于所述磁场向量的所述一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码,其中,解码后的所述一个或多个通信符号表示从被配置为影响在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的发射机装置接161709CND1
收的数据。
32.根据权利要求31所述的接收机装置,其中,所述磁传感器被配置为在包括两个或更多正交轴的空间内感测与所述磁场向量相关联的方向。
33.一种设备,包括:
用于感测与在所述设备处经受的磁场向量相关联的方向的单元;
用于基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来在不使用感应的情况下检测在所述设备处经受的所述磁场向量的一次或多次旋转的单元;以及
用于基于所述磁场向量的所述一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码的单元,其中,解码后的所述一个或多个通信符号表示从被配置为影响在所述设备处经受的所述磁场向量的发射机装置接收的数据。
34.一种计算机可读存储介质,存储计算机可执行指令,所存储的计算机可执行指令被配置为使接收机装置:
感测与在所述接收机装置处经受的磁场向量相关联的方向;
基于所感测到的与所述磁场向量相关联的方向的一个或多个变化来在不使用感应的情况下检测在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的一次或多次旋转;以及
基于所述磁场向量的所述一次或多次旋转对一个或多个通信符号进行解码,其中,解码后的所述一个或多个通信符号表示从被配置为影响在所述接收机装置处经受的所述磁场向量的发射机装置接收的数据。
CN202211607263.XA 2016-08-05 2017-06-30 磁通信方法 Pending CN116015364A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/230,045 US10367265B2 (en) 2016-08-05 2016-08-05 Magnetic communication method
US15/230,045 2016-08-05
CN201780046694.4A CN109565301A (zh) 2016-08-05 2017-06-30 磁通信方法
PCT/US2017/040421 WO2018026453A1 (en) 2016-08-05 2017-06-30 Magnetic communication method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780046694.4A Division CN109565301A (zh) 2016-08-05 2017-06-30 磁通信方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116015364A true CN116015364A (zh) 2023-04-25

Family

ID=59388138

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780046694.4A Pending CN109565301A (zh) 2016-08-05 2017-06-30 磁通信方法
CN202211607263.XA Pending CN116015364A (zh) 2016-08-05 2017-06-30 磁通信方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780046694.4A Pending CN109565301A (zh) 2016-08-05 2017-06-30 磁通信方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10367265B2 (zh)
EP (1) EP3494644B1 (zh)
CN (2) CN109565301A (zh)
TW (1) TW201806333A (zh)
WO (1) WO2018026453A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102644295B1 (ko) * 2016-11-08 2024-03-07 한국전자통신연구원 무선 충전 장치 및 방법
CN110650675B (zh) * 2017-05-22 2022-12-06 贝克顿·迪金森公司 用于使用嵌入式带外密钥生成的两设备之间的安全无线配对的系统、装置和方法
JP6975261B2 (ja) * 2018-01-30 2021-12-01 古野電気株式会社 レーダアンテナ装置及び方位測定方法
DE102018212957B3 (de) 2018-08-02 2020-01-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Übertragung von daten von einem benutzerendgerät zu einem anderen gerät
GB2585352A (en) * 2019-05-08 2021-01-13 Saralon Gmbh Wireless communication via modulated magnetic field reception
US11392922B2 (en) 2019-06-20 2022-07-19 Advanced New Technologies Co., Ltd. Validating transactions using information transmitted through magnetic fields
US10681044B1 (en) * 2019-06-20 2020-06-09 Alibaba Group Holding Limited Authentication by transmitting information through magnetic fields
US20220018661A1 (en) * 2020-07-16 2022-01-20 Apple Inc. Target Localization Using AC Magnetic Fields
GB2599078B (en) * 2020-09-10 2023-03-22 World Golf Systems Ltd Communication system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2488897A (en) * 1948-05-25 1949-11-22 Stewart S Blanc Newspaper vending machine
US7257308B2 (en) * 2001-12-06 2007-08-14 Scientific-Atlanta, Inc. Converting time-shift buffering for personal video recording into permanent recordings
US20040203381A1 (en) 2002-12-31 2004-10-14 Cahn Janet E. Method and apparatus for data transfer
DE602004014710D1 (de) * 2004-02-06 2008-08-14 Fiat Ricerche Drucksensor für rotierende Teile and Verfahren zur Druckerkennung hierfür
US8340577B2 (en) 2009-09-24 2012-12-25 Research In Motion Limited Communications device using electromagnet and activated communications circuit
AU2011239305B2 (en) * 2010-11-02 2015-11-26 Aruze Gaming America Inc. Gaming machine and reel device thereof
GB201103822D0 (en) * 2011-03-07 2011-04-20 Isis Innovation System for providing locality information and associated devices
US8729892B2 (en) 2011-04-01 2014-05-20 Allegro Microsystems, Llc Differential magnetic field sensor structure for orientation independent measurement
WO2013028901A2 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Visa International Service Association Authentication process for value transfer machine
US9547050B2 (en) 2012-10-04 2017-01-17 Apple Inc. Method and apparatus for detecting direction of a magnetic field
CN103905093B (zh) * 2012-12-27 2015-12-02 联想(北京)有限公司 一种控制方法、控制装置及电子设备
US9685013B2 (en) * 2013-10-25 2017-06-20 Nxp B.V. System and method for authenticating components of a vehicle
TW201535994A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 Dwtek Co Ltd 非接觸式通訊系統及通訊裝置
US9544006B2 (en) * 2014-11-20 2017-01-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission device with mode division multiplexing and methods for use therewith
US10265610B2 (en) 2015-05-29 2019-04-23 Disney Enterprises, Inc. Method and system for magnetic field based information transfer
US10168184B2 (en) * 2015-08-12 2019-01-01 Infineon Technologies Ag Angle sensing in an off-axis configuration

Also Published As

Publication number Publication date
TW201806333A (zh) 2018-02-16
US10367265B2 (en) 2019-07-30
EP3494644B1 (en) 2021-06-09
US20180040954A1 (en) 2018-02-08
WO2018026453A1 (en) 2018-02-08
CN109565301A (zh) 2019-04-02
EP3494644A1 (en) 2019-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3494644B1 (en) Magnetic communication method
JP7408858B2 (ja) アクセス制御のための読取機連携
US9203476B2 (en) System and method for code communication
JP4670270B2 (ja) 通信システム及び通信装置
US9143936B2 (en) Mobile device digital communication and authentication methods
Opperman et al. Using NFC-enabled phones for remote data acquisition and digital control
US10601817B2 (en) Method and apparatus for providing securities to electronic devices
JP2005045557A (ja) 通信装置
JP2006211519A (ja) 通信装置、通信方法、およびプログラム
US9014627B2 (en) Near field communication (NFC) security apparatus and method
WO2013087983A1 (en) Method and apparatus for implementing key stream hierarchy
US20140073247A1 (en) Mobile wireless device, wireless communication system and, wireless communication method
US20120159604A1 (en) Method and System for Communication Between Devices
US9154474B2 (en) Communication security method and apparatus of first node and second node communicating based on full duplex communication scheme using near field
CN105144181B (zh) 位置签名
JP6272992B2 (ja) アンテナ装置および端末
KR20160007926A (ko) 모바일 디바이스의 보안 어플리케이션 실행 방법
US20090318080A1 (en) Communication Apparatus, Communication Method, Communication System, and Computer Program
JP2017041843A (ja) 情報処理システム、情報処理装置、情報記憶装置、端末装置及び情報処理方法
EP3391549B1 (en) Wireless magnetic communication method and a wireless magnetic communication device
CharanPuladas Near field communication: programming and security
Rui et al. Near Field Communication (NFC) Security

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination