CN116367283A - 降低功耗的方法、无源nfc芯片及存储介质 - Google Patents

降低功耗的方法、无源nfc芯片及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116367283A
CN116367283A CN202310379382.2A CN202310379382A CN116367283A CN 116367283 A CN116367283 A CN 116367283A CN 202310379382 A CN202310379382 A CN 202310379382A CN 116367283 A CN116367283 A CN 116367283A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nfc chip
energy
passive nfc
storage module
energy storage
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
CN202310379382.2A
Other languages
English (en)
Inventor
欧阳红军
顾伟伟
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.)
Shenzhen Meikai Innovation Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Meikai Innovation Technology Co ltd
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 Shenzhen Meikai Innovation Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Meikai Innovation Technology Co ltd
Priority to CN202310379382.2A priority Critical patent/CN116367283A/zh
Publication of CN116367283A publication Critical patent/CN116367283A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

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

Abstract

本申请实施例提供一种降低功耗的方法、无源NFC芯片及存储介质，包括：获取射频模块通过天线采集的无线能量；获取储能模块的剩余电量；若能量小于第一能量阈值，且剩余电量小于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率；通过降低无源NFC芯片的工作频率，即降低无源NFC芯片的读写速度来降低功耗，从而实现无源NFC芯片无线供电和读写速度的兼顾，进而提高无源电子设备的续航能力。

Description

降低功耗的方法、无源NFC芯片及存储介质
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种降低功耗的方法、无源NFC芯片及存储介质。
背景技术
无源电子设备由于无需高成本的内置电池以及具有便捷的非接触式互联方式，被广泛应用于无线支付、TAG标签、蓝牙配对、点对点传输等领域，并且在物联网领域也有着广泛的应用前景。
现有技术中，无源电子设备通常设置有无源NFC芯片，当外部设备靠近无源电子设备时，无源电子设备的天线与外部设备的天线进行电磁耦合，以对无源NFC芯片进行无线供电，从而维持无源NFC芯片的内部运算及外部通信。然而，由于无源NFC芯片只能依靠天线收集较少能量，其内部存储的电量也较少，使得无源电子设备的续航能力较差，影响用户使用。
发明内容
本申请实施例提供一种降低功耗的方法及无源电子设备，能够有效降低无源NFC芯片的功耗，从而提高无源电子设备的续航能力。
本申请实施例提供一种降低功耗的方法，应用于无源NFC芯片，所述无源NFC芯片包括射频模块、控制器和储能模块，当外部设备靠近所述无源NFC芯片时，所述射频模块能够获取天线采集所述外部设备发出的无线能量并产生的电能，所述储能模块能够存储所述电能；所述方法包括：
获取所述射频模块通过所述天线采集的无线能量；
获取所述储能模块的剩余电量；
若所述能量小于第一能量阈值，且所述剩余电量小于第一电量阈值，则控制所述无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率，以降低所述无源NFC芯片的功耗。
在一些实施例中，所述获取所述储能模块的剩余电量之后，还包括：
若所述能量小于第二能量阈值，且所述剩余电量小于第二电量阈值，则控制所述无源NFC芯片进入间歇式工作模式，以降低所述无源NFC芯片的功耗；所述间歇式工作模式包括交替设置的工作状态和非工作状态；
其中，所述第二能量阈值小于所述第一能量阈值，所述第二电量阈值小于所述第一电量阈值。
在一些实施例中，所述控制所述无源NFC芯片进入间歇式工作模式之后，还包括：
若所述无源NFC芯片由非工作状态进入工作状态，则控制所述无源NFC芯片传输当前累积的待传输数据。
在一些实施例中，所述获取所述储能模块的剩余电量之后，还包括：
若所述能量小于第三能量阈值，所述剩余电量小于第三电量阈值，且所述无源NFC芯片当前不需要传输数据，则控制所述无源NFC芯片进入休眠模式，并在间隔预设时间后，自动唤醒所述无源NFC芯片；
其中，所述第三能量阈值小于所述第一能量阈值，所述第三电量阈值小于所述第一电量阈值。
在一些实施例中，所述控制所述无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率之后，还包括：
再次获取所述射频模块通过所述天线采集的无线能量；
再次获取所述储能模块的剩余电量；
若所述能量大于或等于所述第一能量阈值，或者所述剩余电量大于或等于所述第一电量阈值，则控制所述无源NFC芯片以第二工作频率运行；
其中，所述第二工作频率大于所述第一工作频率。
在一些实施例中，所述获取所述储能模块的剩余电量之后，还包括：
判断所述储能模块是否处于充电状态；
若所述储能模块处于充电状态，则控制所述无源NFC芯片以第三工作频率运行，所述第三工作频率大于所述第一工作频率；
获取所述储能模块充电后的剩余电量；
若所述剩余电量大于或等于第四电量阈值，则控制所述无源NFC芯片以第四工作频率运行；其中，所述第四工作频率大于所述第三工作频率，所述第四电量阈值大于所述第一电量阈值。
本申请实施例还提供另一种降低功耗的方法，应用于无源NFC芯片，所述无源NFC芯片包括射频模块、控制器和储能模块，当外部设备靠近所述无源NFC芯片时，所述射频模块能够获取天线采集所述外部设备发出的无线能量并产生的电能，所述储能模块能够存储所述电能；所述方法包括：
获取所述射频模块通过所述天线采集的无线能量；
若所述能量小于第五能量阈值，则控制所述无源NFC芯片降低工作频率，以降低所述无源NFC芯片的功耗。
本申请实施例还提供第三种降低功耗的方法，应用于无源NFC芯片，所述无源NFC芯片包括射频模块、控制器和储能模块，当外部设备靠近所述无源NFC芯片时，所述射频模块能够获取天线采集所述外部设备发出的无线能量并产生的电能，所述储能模块能够存储所述电能；所述方法包括：
获取所述储能模块的剩余电量；
若所述剩余电量小于第五电量阈值，则控制所述无源NFC芯片进入间歇式工作模式，以降低所述无源NFC芯片的功耗；所述间歇式工作模式包括交替设置的工作状态和非工作状态。
本申请实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上执行时，使得所述计算机执行上述任一实施例所述的降低功耗的方法。
本申请实施例还提供一种无源NFC芯片，所述无源NFC芯片包括：
射频模块，当外部设备靠近所述无源NFC芯片时，所述射频模块用于获取天线采集所述外部设备发出的无线能量并产生的电能；
储能模块，与射频模块电连接，所述储能模块用于存储所述电能；
控制器，与所述射频模块、所述储能模块电连接，所述控制器用于获取所述射频模块通过所述天线采集的无线能量；获取所述储能模块的剩余电量；若所述能量小于第一能量阈值，且所述剩余电量小于第一电量阈值，则控制所述无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率，以降低所述无源NFC芯片的功耗。
本申请实施例提供的降低功耗的方法，包括获取射频模块通过天线采集的无线能量；获取储能模块的剩余电量；若所述能量小于第一能量阈值，且所述剩余电量小于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率。基于此，当天线采集的无线能量较少，并且储能模块的剩余电量不足时，在不影响无源NFC芯片与外部设备通信的情况下，通过降低无源NFC芯片的工作频率，即降低无源NFC芯片的读写速度来降低功耗，从而实现无源NFC芯片无线供电和读写速度的兼顾，进而提高无源电子设备的续航能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行以下说明，其中在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本申请实施例提供的无源NFC芯片的应用场景图。
图2为本申请实施例提供的无源NFC芯片的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第一种流程示意图。
图4为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第二种流程示意图。
图5为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第三种流程示意图。
图6为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第四种流程示意图。
图7为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第五种流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。
本申请实施例提供一种降低功耗的方法及无源电子设备，能够有效降低无源NFC芯片的功耗，从而提高无源电子设备的续航能力。
示例性的，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的无源NFC芯片的应用场景图。无源设备可以理解为没有设置电池的设备，如NFC标签、无源智能锁以及其他小型发射器等，无源设备可以与其他外部设备(如NFC读写器、带有NFC功能的智能手机、支付终端等)实现双向半双工通信以及单向无线能量传输。
其中，无源设备包括无源NFC芯片和天线，当外部设备靠近无源设备时，无源NFC芯片通过天线与外部设备建立通信连接，同时无源设备的天线还能够与外部设备的天线进行电磁耦合，并采集外部设备发出的无线能量，该能量经整流稳压后可以给无源NFC芯片进行供电，以维持无源NFC芯片的内部运算及外部通信。
请继续参考图2，图2为本申请实施例提供的无源NFC芯片的结构示意图。无源NFC芯片100至少包括射频模块110、控制器130以及储能模块120。其中，射频模块110与无源设备的天线电连接，当外部设备靠近无源NFC芯片100时，射频模块110能够获取该天线采集外部设备发出的无线能量并产生的电能；储能模块120与射频模块110电连接，储能模块120用于储存该电能。需要说明的是，射频模块110获取的电能以及储能模块120储存的电能均可以给无源NFC芯片100进行供电，以维持无源NFC芯片100的内部运算及外部通信。
控制器130分别与射频模块110、储能模块120电连接，控制器130用于获取射频模块110通过天线采集的无线能量以及储能模块120的剩余电量，若能量小于第一能量阈值，且剩余电量小于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片100的工作频率降低至第一工作频率，以降低其功耗。基于以上无源NFC芯片的结构，对本申请实施例提供的降低功耗的方法进行说明。请参阅图3，图3为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第一种流程示意图。本申请实施例提供的降低功耗的方法的具体流程可以如下：
210，获取射频模块通过天线采集的无线能量。
需要说明的是，该天线为无源设备的天线，当外部设置靠近无源设备时，该无源设备可以通过天线与外部设备建立通信连接，以进行信号的接收、发送等，同时天线还能够采集外部设备发出的无线能量并产生电能，该电能既可以给无源NFC芯片供电，还可以储存于储能模块中。
其中，无源NFC芯片的射频模块与天线电连接，射频模块可以获取天线采集外部设备发出的无线能量并产生的电能。也可以理解为，射频模块获取天线当前采集的能量，并将该能量值发送至控制器，以便于控制器及时获取天线采集的能量。
220、获取储能模块的剩余电量。
天线采集的能量既可以给无源NFC芯片供电，还能储存于储能模块中。储能模块可优选储能电容器，储能电容器的电容值可根据实际需要进行选择，容量越大的电容器可存储的电能越多，但上电时充电时间更长。另外，为提升电容器的存储效率，可采用多个电容并联的方式来构成储能模块。
需要说明的是，天线采集的能量可以对储能模块进行充电，当天线采集的能量向无源NFC芯片供电不足时，储能模块存储的电能可以对该无源NFC芯片进行放电，即通过储能模块向该无源NFC芯片供电，以维持无源NFC芯片的内部运算。当储能模块向无源NFC芯片供电过程中，会消耗储能模块内部存储的电量。其中，控制器与储能模块电连接，控制器能够及时获取储能模块的剩余电量。
230、若所述能量小于第一能量阈值，且所述剩余电量小于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率。
可以理解的，当天线采集的能量小于第一能量阈值，且储能模块的剩余电量小于第一电量阈值，此时无源NFC芯片供电可能出现不足。为了避免无源NFC芯片因断电而进入关断状态，控制器可以控制无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率。通过降低无源NFC芯片的工作频率，即降低无源NFC芯片的内部运算速率来减少其功耗，延长无源NFC芯片的续航时间。
需要说明的是，无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率之后，无源NFC芯片仍可以进行数据读写，但是读写速度会减慢。可以理解为，无源NFC芯片此时仍为工作状态，但是其内部运算速率较低，电流消耗较少，使得无源NFC芯片的功耗较低。
本申请实施例通过射频模块获取天线采集的无线能量；获取储能模块的剩余电量；若所述能量小于第一能量阈值，且所述剩余电量小于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率。基于此，当天线采集的无线能量较少，并且储能模块的剩余电量不足时，在不影响无源NFC芯片与外部设备通信的情况下，通过降低无源NFC芯片的工作频率，即降低无源NFC芯片的读写速度来降低其功耗，从而实现无源NFC芯片无线供电和读写速度的兼顾，进而提高无源电子设备的续航能力。
在一些实施例中，在步骤230之后还包括以下步骤：
再次通过射频模块获取天线采集的无线能量；
再次获取储能模块的剩余电量；
若能量大于或等于第一能量阈值，或者剩余电量大于或等于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片以第二工作频率运行；其中，第二工作频率大于第一工作频率。
可以理解的，无源NFC芯片以第一工作频率运行预设时间后，控制器可以再次通过射频模块获取天线采集的无线能量，以及储能模块的剩余电量，若天线采集的能量小于第一能量阈值，且剩余电量大于或等于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片继续以第一工作频率运行；若天线采集的能量大于或等于第一能量阈值，或者剩余电量大于或等于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片以第二工作频率运行，第二工作频率大于第一工作频率，即无源NFC芯片的工作频率由第一工作频率升至第二工作频率，相应的无源NFC芯片内部运算速率也加快，与外部设备的数据传输速率也加快。
请继续参考图4，图4为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第二种流程示意图。本申请实施例提供的降低功耗的方法，其可以包括：
310、获取射频模块通过天线采集的无线能量。
320、获取储能模块的剩余电量。
步骤310和320可以参考步骤210和220的说明，这里不再赘述。
330、若所述能量小于第二能量阈值，且所述剩余电量小于第二电量阈值，则控制无源NFC芯片进入间歇式工作模式，所述间歇式工作模式包括依次交替设置的工作状态和非工作状态。
需要说明的是，第二能量阈值小于上述实施例中的第一能量阈值，第二电量阈值小于上述实施例中的第一电量阈值。
可以理解的，当天线采集的能量小于第二能量阈值，且储能模块的剩余电量小于第二电量阈值，此时无源NFC芯片即使通过降频方式仍可能出现供电不足的情况。为了避免无源NFC芯片因断电而进入关断状态，控制器可以控制无源NFC芯片进入间歇式工作模式。
其中，间歇式工作模式包括交替进行的工作状态和非工作状态。在工作状态，无源NFC芯片可以正常进行数据读写以及与外部设备的通信，而在非工作状态，由于无源NFC芯片的工作频率降到很低，无源NFC芯片可以暂停与外部设备的通信以及读写操作，因此在非工作状态下，无源NFC芯片的功耗极低。无源NFC芯片采取间歇式工作模式，可以降低芯片功耗，达到很好的节能效果，进而提高无源NFC芯片的续航时间。
示例性的，无源NFC芯片工作时间10微秒后停歇90微秒，然后再工作时间10微秒，依次循环，那么无源NFC芯片的平均功耗就是连续工作时的10％。需要说明的是，无源NFC芯片在工作状态的运行时间和在非工作状态的运行时间可以相同，也可以不同，本申请对此不做具体限定，但是工作状态和非工作状态需交替进行。
在一些实施例中，在步骤330之后还包括以下步骤：
若无源NFC芯片由非工作状态进入工作状态，则控制无源NFC芯片传输当前累积的待传输数据。
可以理解的，为节省功耗，无源NFC芯片在非工作状态下暂停与外部设备的通信以及读写操作，当无源NFC芯片由非工作状态切换为工作状态时，控制器可以控制无源NFC芯片传输当前累积的待传输数据，以维持无源NFC芯片的正常数据传输，不影响用户的使用。
需要说明的式，当前累积的待传输数据不仅包括无源NFC芯片在多个非工作状态下累积的待传输数据，还包括在多个工作状态下累积的待传输数据。当无源NFC芯片当前处于工作状态时，可以将当前累积的待传输数据一次传输出去。
请继续参考图4，本申请实施例提供的降低功耗的方法，还可以包括：
310、获取射频模块通过天线采集的无线能量。
320、获取储能模块的剩余电量。
340、若所述能量小于第三能量阈值，剩余电量小于第三电量阈值，且无源NFC芯片当前不需要传输数据，则控制所述无源NFC芯片进入休眠模式，并在间隔预设时间后，自动唤醒所述无源NFC芯片。
需要说明的是，第三能量阈值小于上述实施例中的第二能量阈值和第一能量阈值，第三电量阈值小于上述实施例中的第二电量阈值和第一电量阈值。
可以理解的，当天线采集的能量小于第三能量阈值，储能模块的剩余电量小于第三电量阈值，并且无源NFC芯片当前不需要传输数据，即无源NFC芯片当前处于空闲状态，且无源NFC芯片当前供电不足，可以控制无源NFC芯片进入休眠模式，并在间隔预设时间后，自动唤醒所述无源NFC芯片，以降低功耗，而且不影响用户使用。
其中，无源NFC芯片自动唤醒的预设时间取值范围可以是5ms至1s，当然该预设时间的取值也可以是其他任意值，具体可以根据需要选择，本申请对此不做具体限定。
请继续参考图5，图5为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第三种流程示意图。在该实施例中，降低功耗的方法包括以下步骤：
410、获取射频模块通过天线采集的无线能量。
420、获取储能模块的剩余电量。
430、判断储能模块是否处于充电状态。
440、若储能模块处于充电状态，则控制无源NFC芯片以第三工作频率运行，其中第三工作频率大于第一工作频率。
需要说明的是，天线采集的能量既可以给无源NFC芯片供电，还能存储于储能模块中。优选的，天线采集能量的能够优先给无源NFC芯片供电，当能量充足且有剩余时，剩余部分的能量存储于储能模块中。当天线采集的能量向无源NFC芯片供电不足时，储能模块存储的电能可以对该无源NFC芯片进行放电，即通过储能模块向该无源NFC芯片供电，以维持无源NFC芯片的内部运算及外部通信。
因此，通过判断储能模块是否处于充电状态，可以确定天线采集的能量是否充足。当判断储能模块处于充电状态时，说明此时无源NFC芯片供电充足，则控制无源NFC芯片以第三工作频率运行，其中第三工作频率大于上述实施例中的第一工作频率，第三工作频率也可以理解为无源NFC芯片的目标工作频率。
在步骤440之后，还包括以下步骤：
450、获取储能模块充电后的剩余电量。
460、若剩余电量大于或等于第四电量阈值，则控制无源NFC芯片以第四工作频率运行；第四工作频率大于第三工作频率，第四电量阈值大于第一电量阈值。
可以理解的，当储能模块充电后，储能模块的电量较充足，此时可以控制无源NFC芯片以第四工作频率运行，第四工作频率大于第三工作频率，即无源NFC芯片的工作频率可以高于目标工作频率，从而提高无源NFC芯片内部运算速率及与外部设备通信速率，提高用户使用体验。
请参考图6，图6为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第四种流程示意图。其中，降低功耗的方法应用于无源NFC芯片，无源NFC芯片包括射频模块、控制器和储能模块，当外部设备靠近无源NFC芯片时，射频模块能够获取天线采集外部设备发出的无线能量并产生的电能，储能模块能够存储该电能。该降低功耗的方法的流程如下。
510、获取射频模块通过天线采集的无线能量。
需要说明的是，该天线为无源设备的天线，当外部设置靠近无源设备时，该无源设备可以通过天线与外部设备建立通信连接，以进行信号的接收、发送等，同时该天线还能够采集外部设备发出的无线能量并产生电能，该电能可以给无源NFC芯片供电。
其中，无源NFC芯片的射频模块与天线电连接，射频模块可以获取天线采集外部设备发出的无线能量并产生的电能。也可以理解为，射频模块获取天线当前采集的能量，并将该能量值发送至控制器，以便于控制器及时获取天线采集的能量。
520、若所述能量小于第五能量阈值，则控制所述无源NFC芯片降低工作频率，以降低所述无源NFC芯片的功耗。
可以理解的，当天线采集的无线能量小于第五能量阈值，此时无源NFC芯片供电可能出现不足。为了避免无源NFC芯片因断电而进入关断状态，控制器可以控制无源NFC芯片降低工作频率。通过降低无源NFC芯片的工作频率，即降低无源NFC芯片的内部运算速率来减少其功耗，延长无源NFC芯片的续航时间。
需要说明的是，无源NFC芯片的工作频率降低之后，无源NFC芯片仍可以进行数据读写，但是读写速度会变慢。可以理解为，无源NFC芯片此时仍为工作状态，但是其内部运算速率较低，电流消耗较少，使得无源NFC芯片的功耗较低，进而提高无源电子设备的续航能力。
请参考图7，图7为本申请实施例提供的降低功耗的方法的第五种流程示意图。其中，降低功耗的方法应用于无源NFC芯片，无源NFC芯片包括射频模块、控制器和储能模块，当外部设备靠近无源NFC芯片时，射频模块能够获取天线采集外部设备发出的无线能量并产生的电能，储能模块能够存储该电能。该降低功耗的方法的流程如下。
610、获取储能模块的剩余电量。
天线采集的能量既可以给无源NFC芯片供电，还能储存于储能模块中。储能模块可优选储能电容器，储能电容器的电容值可根据实际需要进行选择，容量越大的电容器可存储的电能越多，但上电时充电时间更长。另外，为提升电容器的存储效率，可采用多个电容并联的方式来构成储能模块。
需要说明的是，天线采集的能量可以对储能模块进行充电，当天线采集的能量向无源NFC芯片供电不足时，储能模块存储的电能可以对该无源NFC芯片进行放电，即通过储能模块向该无源NFC芯片供电，以维持无源NFC芯片的内部运算。当储能模块向无源NFC芯片供电过程中，会消耗储能模块内部存储的电量。其中，控制器与储能模块电连接，控制器能够及时获取储能模块的剩余电量。
620、若剩余电量小于第五电量阈值，则控制所述无源NFC芯片进入间歇式工作模式；所述间歇式工作模式包括依次交替设置的工作状态和非工作状态。
可以理解的，可以理解的，当储能模块的剩余电量小于第五电量阈值，为了避免无源NFC芯片因断电而进入关断状态，控制器可以控制无源NFC芯片进入间歇式工作模式。
其中，间歇式工作模式包括交替进行的工作状态和非工作状态。在工作状态，无源NFC芯片可以正常进行数据读写以及与外部设备的通信，而在非工作状态，由于无源NFC芯片的工作频率降到很低，无源NFC芯片可以暂停与外部设备的通信以及读写操作，因此在非工作状态下，无源NFC芯片的功耗极低。无源NFC芯片采取歇式工作，可以降低功耗，达到很好的节能效果，进而提高无源NFC芯片的续航时间。
在一些实施例中，当无源NFC芯片由非工作状态切换为工作状态时，控制器可以控制无源NFC芯片传输当前累积的待传输数据，以维持无源NFC芯片的正常数据传输，不影响用户的使用。需要说明的式，当前累积的待传输数据不仅包括无源NFC芯片在多个非工作状态下累积的待传输数据，还包括在多个工作状态下累积的待传输数据。当无源NFC芯片当前处于工作状态时，可以将当前累积的待传输数据一次传输出去。
可以理解的是，射频模块通过天线获取的能量还可以为外部器件供电，如外部的电机、电子纸等器件供电。
可以理解的是，储能模块在使用一段时间后会发生老化，存储的能量总量变少，另外，储能模块的工艺存在一定的误差，为了确保储能模块存储的能量足够，需要使储能模块存储的能量超过需要的能量。示例性地，储能模块存储的能量需要驱动外部器件，如驱动外部电机，为了确保存储的能量足够，储能模块存储的能量比需要的能量多出不少，例如超过需要的能量20％。在储能模块使用过程中，需要判断储能模块存储的能量是否充满，若充满则输出驱动外部器件如外部电机，会导致驱动电机的开始时间较慢，响应不及时。
在一些实施方式中，获取储能模块的老化信息，例如，可以通过储能模块充满时的电压值来获取老化信息，也可以通过储能模块的使用时长来获取老化信息。得到该老化信息后，确定出目标比较电压。然后获取储能模块在充电过程中的实时电压，当实时电压达到目标比较电压后，说明储能模块存储的能量足够外部器件使用，此时可以控制储能模块对外供电，以驱动外部器件，不需要储能模块存满，可以更快地驱动电机开始工作，响应更及时。
在一些实施方式中，获取储能模块的老化信息，例如，可以通过储能模块充满时的电压值来获取老化信息，也可以通过储能模块的使用时长来获取老化信息。获取储能模块在充电过程中的实时电压，根据该老化信息对对实施电压进行计算，将计算后的电压信息与参考电压进行比较，当计算后的电压信息达到参考电压后，说明储能模块存储的能量足够外部器件使用，此时可以控制储能模块对外供电，以驱动外部器件，不需要储能模块存满，可以更快地驱动电机开始工作，响应更及时。
其中，在一些例子中，无源NFC芯片内部设置的模数转换器(ADC)连接储能模块和控制器，可以实时将其电压值转换为数字信号并提供给控制器，控制器可以该数字信号确定出储能模块的电压值，当储能模块存满后，还可以通过该电压值确定出老化信息。例如，通过查表、关系式计算等方式得到。在另一些例子中，无源NFC芯片内部设置的计时器连接控制器，当储能模块开始充电或控制器开始工作时，可以驱动计数器开始工作，开始计时，直至储能模块或控制停止工作。控制器可以通过该计时器获取储能模块的工作时长，并通过该工作时长获取老化信息。例如，通过查表、关系式计算等方式得到。
储能模块老化到达一定程度后，储能模块存储的能量无法满足外部器件的驱动。在一些示例中，除了最开始正常工作的储能模块外，还可以设置备用储能模块，最开始正常工作的储能模块老化到一定程度后，可以切换到备用储能模块使用，可以提供足够的能量以驱动外部器件，延长无源NFC芯片的工作寿命。例如，在其他一些示例中，除了最开始正常工作的储能模块外，还可以设置辅助储能模块，最开始正常工作的储能模块老化到一定程度后，可以将辅助储能模块与最开始正常工作的储能模块并联工作，并联后的两个储能模块能够提供足够的能量以驱动外部器件，延长无源NFC芯片的工作寿命。
本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得该计算机执行上述任一实施例中的方法，比如：获取射频模块通过天线采集的能量；获取储能模块的剩余电量；若能量小于第一能量阈值，且剩余电量小于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率，以降低无源NFC芯片的功耗。
在本申请实施例中，存储介质可以是磁碟、光盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、或者随机存取记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
综上所述，本申请实施例提供的降低功耗的方法，包括获取射频模块通过天线采集的无线能量；获取储能模块的剩余电量；若所述能量小于第一能量阈值，且所述剩余电量小于第一电量阈值，则控制无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率。基于此，当天线采集的无线能量较少，并且储能模块的剩余电量不足时，在不影响无源NFC芯片与外部设备通信的情况下，通过降低无源NFC芯片的工作频率，即降低无源NFC芯片的读写速度来降低其功耗，从而实现无源NFC芯片无线供电和读写速度的兼顾，进而提高无源电子设备的续航能力。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
以上对本申请实施例所提供的降低功耗的方法、无源NFC芯片及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种降低功耗的方法，其特征在于，应用于无源NFC芯片，所述无源NFC芯片包括射频模块、控制器和储能模块，当外部设备靠近所述无源NFC芯片时，所述射频模块能够获取天线采集所述外部设备发出的无线能量并产生的电能，所述储能模块能够存储所述电能；所述方法包括：
获取所述射频模块通过所述天线采集的无线能量；
获取所述储能模块的剩余电量；
若所述能量小于第一能量阈值，且所述剩余电量小于第一电量阈值，则控制所述无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率，以降低所述无源NFC芯片的功耗。
2.根据权利要求1所述的降低功耗的方法，其特征在于，所述获取所述储能模块的剩余电量之后，还包括：
若所述能量小于第二能量阈值，且所述剩余电量小于第二电量阈值，则控制所述无源NFC芯片进入间歇式工作模式，以降低所述无源NFC芯片的功耗；所述间歇式工作模式包括交替设置的工作状态和非工作状态；
其中，所述第二能量阈值小于所述第一能量阈值，所述第二电量阈值小于所述第一电量阈值。
3.根据权利要求2所述的降低功耗的方法，其特征在于，所述控制所述无源NFC芯片进入间歇式工作模式之后，还包括：
若所述无源NFC芯片由所述非工作状态进入所述工作状态，则控制所述无源NFC芯片传输当前累积的待传输数据。
4.根据权利要求1所述的降低功耗的方法，其特征在于，所述获取所述储能模块的剩余电量之后，还包括：
若所述能量小于第三能量阈值，所述剩余电量小于第三电量阈值，且所述无源NFC芯片当前不需要传输数据，则控制所述无源NFC芯片进入休眠模式，并在间隔预设时间后，自动唤醒所述无源NFC芯片；
其中，所述第三能量阈值小于所述第一能量阈值，所述第三电量阈值小于所述第一电量阈值。
5.根据权利要求1所述的降低功耗的方法，其特征在于，所述控制所述无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率之后，还包括：
再次获取所述射频模块通过所述天线采集的无线能量；
再次获取所述储能模块的剩余电量；
若所述能量大于或等于所述第一能量阈值，或者所述剩余电量大于或等于所述第一电量阈值，则控制所述无源NFC芯片以第二工作频率运行；
其中，所述第二工作频率大于所述第一工作频率。
6.根据权利要求1所述的降低功耗的方法，其特征在于，所述获取所述储能模块的剩余电量之后，还包括：
判断所述储能模块是否处于充电状态；
若所述储能模块处于充电状态，则控制所述无源NFC芯片以第三工作频率运行，所述第三工作频率大于所述第一工作频率；
获取所述储能模块充电后的剩余电量；
若所述剩余电量大于或等于第四电量阈值，则控制所述无源NFC芯片以第四工作频率运行；其中，所述第四工作频率大于所述第三工作频率，所述第四电量阈值大于所述第一电量阈值。
7.一种降低功耗的方法，其特征在于，应用于无源NFC芯片，所述无源NFC芯片包括射频模块、控制器和储能模块，当外部设备靠近所述无源NFC芯片时，所述射频模块能够获取天线采集所述外部设备发出的无线能量并产生的电能，所述储能模块能够存储所述电能；所述方法包括：
获取所述射频模块通过所述天线采集的无线能量；
若所述能量小于第五能量阈值，则控制所述无源NFC芯片降低工作频率，以降低所述无源NFC芯片的功耗。
8.一种降低功耗的方法，其特征在于，应用于无源NFC芯片，所述无源NFC芯片包括射频模块、控制器和储能模块，当外部设备靠近所述无源NFC芯片时，所述射频模块能够获取天线采集所述外部设备发出的无线能量并产生的电能，所述储能模块能够存储所述电能；所述方法包括：
获取所述储能模块的剩余电量；
若所述剩余电量小于第五电量阈值，则控制所述无源NFC芯片进入间歇式工作模式，以降低所述无源NFC芯片的功耗；所述间歇式工作模式包括交替设置的工作状态和非工作状态。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机上执行时，使得所述计算机执行如权利要求1至8任一项所述的降低功耗的方法。
10.一种无源NFC芯片，其特征在于，所述无源NFC芯片包括：
射频模块，当外部设备靠近所述无源NFC芯片时，所述射频模块用于获取天线采集所述外部设备发出的无线能量并产生的电能；
储能模块，与射频模块电连接，所述储能模块用于存储所述电能；
控制器，与所述射频模块、所述储能模块电连接，所述控制器用于获取所述射频模块通过所述天线采集的无线能量；获取所述储能模块的剩余电量；若所述能量小于第一能量阈值，且所述剩余电量小于第一电量阈值，则控制所述无源NFC芯片的工作频率降低至第一工作频率，以降低所述无源NFC芯片的功耗。
CN202310379382.2A 2023-03-31 2023-03-31 降低功耗的方法、无源nfc芯片及存储介质 Pending CN116367283A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310379382.2A CN116367283A (zh) 2023-03-31 2023-03-31 降低功耗的方法、无源nfc芯片及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310379382.2A CN116367283A (zh) 2023-03-31 2023-03-31 降低功耗的方法、无源nfc芯片及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116367283A true CN116367283A (zh) 2023-06-30

Family

ID=86908431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310379382.2A Pending CN116367283A (zh) 2023-03-31 2023-03-31 降低功耗的方法、无源nfc芯片及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116367283A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107567082A (zh) * 2017-10-12 2018-01-09 北京小米移动软件有限公司 网络模式的控制方法及终端设备
KR20180005485A (ko) * 2016-07-06 2018-01-16 엘지전자 주식회사 휴대용 v2x 단말기 및 그 동작방법
CN109698713A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 南京启纬智芯微电子有限公司 具有能量管理功能的nfc接口
CN111176418A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 奇酷互联网络科技（深圳）有限公司 节省电量的方法、终端及具有存储功能的装置
CN111383605A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 南京启纬智芯微电子有限公司 无源显示装置、通信方法、有源电子终端及存储介质
CN213123040U (zh) * 2020-10-27 2021-05-04 北京欣冉电力科技有限公司 一种无线射频技术的nfc锁控芯片
CN213305767U (zh) * 2020-09-30 2021-05-28 上海闻泰信息技术有限公司 射频功率的控制电路及电子设备
CN114004321A (zh) * 2021-06-30 2022-02-01 中国科学技术大学 一种无源标签及其设置方法
CN114655187A (zh) * 2021-04-29 2022-06-24 长城汽车股份有限公司 车辆控制方法、装置、存储介质及车辆

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180005485A (ko) * 2016-07-06 2018-01-16 엘지전자 주식회사 휴대용 v2x 단말기 및 그 동작방법
CN107567082A (zh) * 2017-10-12 2018-01-09 北京小米移动软件有限公司 网络模式的控制方法及终端设备
CN109698713A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 南京启纬智芯微电子有限公司 具有能量管理功能的nfc接口
CN111176418A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 奇酷互联网络科技（深圳）有限公司 节省电量的方法、终端及具有存储功能的装置
CN111383605A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 南京启纬智芯微电子有限公司 无源显示装置、通信方法、有源电子终端及存储介质
CN213305767U (zh) * 2020-09-30 2021-05-28 上海闻泰信息技术有限公司 射频功率的控制电路及电子设备
CN213123040U (zh) * 2020-10-27 2021-05-04 北京欣冉电力科技有限公司 一种无线射频技术的nfc锁控芯片
CN114655187A (zh) * 2021-04-29 2022-06-24 长城汽车股份有限公司 车辆控制方法、装置、存储介质及车辆
CN114004321A (zh) * 2021-06-30 2022-02-01 中国科学技术大学 一种无源标签及其设置方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113765679B (zh) 计算机网络唤醒方法及系统
CN102612675B (zh) 信号处理任务的执行
CN112865279B (zh) 一种用于铁路货车的低功耗长寿命北斗卫星定位终端设备
CN110337139B (zh) 一种基于无线传感器的低功耗控制方法及无线传感器
CN219329755U (zh) 无源nfc芯片、无源nfc显示装置和无源nfc系统
CN103714370B (zh) 一种锂电池供电的半双工rfid芯片及其系统
CN105743167A (zh) 一种智能垃圾箱节能控制系统及方法
CN110350624B (zh) 一种智能电池过放电失效保护装置及方法
CN109217445B (zh) 一种基于能量采集的传感器节点供电系统及供电方法
CN219437163U (zh) 无源nfc芯片及无源电子设备
CN219611786U (zh) 无源nfc芯片及无源电子设备
CN116367283A (zh) 降低功耗的方法、无源nfc芯片及存储介质
CN103476096A (zh) 一种有源射频标签通信方法及有源射频标签
CN108810842B (zh) 一种无线传感器网络节点及用于该节点的mac协议方法
CN113370826B (zh) 充电桩的控制方法、控制装置和充电系统
CN111525542B (zh) 一种智能电能表安全保存数据的供电方法
CN109802480B (zh) 一种进入休眠或出厂模式的装置
CN113595189A (zh) 一种车载智能设备的电源管理方法、设备及电路
CN103888271A (zh) 一种wia-pa无线网络适配装置的供电电路
CN113691889A (zh) 一种基于射频能供能的无线传感节点及其唤醒与自驱动方法
CN110061314A (zh) 一种储能装置长时间闲置的保护方法，系统及运行终端
CN215642278U (zh) 一种超低功耗待机电路
CN102130617B (zh) 具有休眠状态的节能电压转换器
CN206684756U (zh) 一种车载obu设备
CN114970575B (zh) 一种基于能量采集的电子标签工作方法

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