CN116419378A - Nfc设备检测 - Google Patents

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CN116419378A
CN116419378A CN202310031306.2A CN202310031306A CN116419378A CN 116419378 A CN116419378 A CN 116419378A CN 202310031306 A CN202310031306 A CN 202310031306A CN 116419378 A CN116419378 A CN 116419378A
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A·特拉莫尼
K·考瓦斯克
F·西比勒
N·科迪尔
A·托纳梅贝
J·R·鲁伊斯
G·若内
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STMicroelectronics SA
STMicroelectronics Rousset SAS
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STMicroelectronics SA
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Abstract

本公开的实施例涉及NFC设备检测。第一NFC设备的近场通信电路在低功率模式下在以下两者之间交替:场突发发射的第一阶段和将两个连续第一阶段间隔的整个持续时间的第二阶段。每个第二阶段包括场检测器启动阶段。在一种实施方式中,场检测器启动阶段沿第二阶段的持续时间延伸。在替代实施方式中,场检测器启用阶段由场检测器禁用阶段中断。每个场检测器禁用阶段具有的持续时间短于每个第一阶段的最小持续时间。

Description

NFC设备检测
优先权要求
本申请要求于2022年1月10日提交的法国专利申请No.2200146的优先权,其内容在法律允许的最大程度上通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开一般涉及电子电路,并且更具体地,涉及电磁应答器或电子标签。本公开尤其适用于集成近场通信(NFC)电路的电子设备(更通常称为NFC设备),并且适于在另一设备的场中检测该设备的存在。
背景技术
通信系统越来越频繁地包括电磁应答器,这尤其是由于近场通信技术的发展。这些系统通常使用由NFC设备(终端或读取器)生成的射频电磁场来检测位于范围内的另一NFC设备(卡),并且随后与之通信。
大多数时候,NFC设备是电池供电的。其功能和电路的使用时段通常被待机时段中断。待机时段尤其使得能够降低NFC设备的功耗。当NFC设备检测到范围内的电子标签或另一设备时,NFC设备必须被“唤醒”。然而,确保NFC设备尽可能长时间地保持待机状态是有利的。
因此,本领域中需要减少已知技术的全部或部分缺点,即通过发射电磁场的另一电子设备检测集成近场通信电路的电子设备的存在,尤其是在待机时段期间。
发明内容
在一个实施例中,第一NFC设备的近场通信电路在低功率模式下在以下项之间交替:场突发发射的第一阶段和跨越将两个连续的第一阶段分隔的整个持续时间的第二阶段,每个第二阶段包括启用场检测器的第三阶段,其中所述第三阶段:A)全部沿着所述第二阶段延伸;或B)由禁用场检测器的第四阶段中断,其中每个第四阶段具短于每个第一阶段的最小持续时间的持续时间。
根据一个实施例,在选项B)中,用于禁用场检测器的每个第四阶段的持续时间比每个第一阶段的最小持续时间短至少十倍,优选地短至少五十倍。
根据一个实施例,当在范围内检测到第二NFC设备时,第一NFC设备切换到诸如在NFC论坛规范中定义的轮询序列的传输操作模式。
根据一个实施例,在第二阶段中的一个第二阶段期间,第二NFC设备由第一NFC设备的场检测器检测。
根据一个实施例,作为由第二NFC设备发射至少一个场突发的结果,由第一NFC设备的场检测器检测到第二NFC设备。
根据一个实施例,通过由第一NFC设备的近场通信电路评估由第二NFC设备发射的所述至少一个场突发的振荡频率,来确认在范围内存在第二NFC设备。
根据一个实施例,由第二NFC设备发射的每个场突发具有约等于60μs的持续时间。
根据一个实施例,作为由第二NFC设备发射单个场突发的结果,在范围内检测第二NFC设备。
根据一个实施例,作为由第二NFC设备发射连续的第一和第二场突发的结果,在范围内检测第二NFC设备。
根据一个实施例,通过评估将连续的第一和第二场突发分隔的持续时间来确认在范围内存在第二NFC设备。
根据一个实施例,由第一NFC设备的计数器评估将连续的第一和第二场突发分隔的持续时间。
根据一个实施例,通过评估第二场突发的持续时间来确认在范围内存在第二NFC设备。
根据一个实施例,第一NFC设备和第二NFC设备被配置为以对等模式进行通信。
一个实施例提供了一种计算机程序产品,其包括非暂态存储支持件,该非暂态存储支持件包括适于实现诸如所描述的方法的指令。
一个实施例提供了能够实现所述方法的电子电路。
一个实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括所述计算机程序产品或所述的电子电路。
附图说明
本发明的前述和其他特征和优点将在结合如下附图对具体实施例和实现方式的非限制性描述中详细讨论:
图1以框图的形式示意性地示出了作为示例所描述的实施例和实现方式所适用的类型的近场通信系统的示例;
图2以框图的形式示意性地示出了近场通信电路的示例;
图3是示出由处于读/写模式和待机模式的设备检测处于卡仿真模式的设备的方法的操作示例的时序图;
图4是示出由处于读/写模式和待机模式的设备检测处于卡仿真模式的设备的方法的另一操作示例的时序图;
图5是示出由处于读/写模式和待机模式的设备检测处于卡仿真模式的设备的方法的另一操作示例的时序图;
图6以框图的形式示意性地示出了由处于读/写模式和待机模式的设备检测和验证读/写模式和待机状态下的另一设备的方法的实施模式;
图7以时序图示出了图6的方法的操作示例;
图8以框图的形式示意性地示出了由处于读/写模式和待机状态的设备检测和验证处于读/写模式和待机状态的另一设备的另一方法的实施模式;
图9以时序图示出了图8的方法的操作示例;以及
图10以框图的形式示意性地示出了由处于读/写模式和待机状态的设备检测和验证处于读/写模式和待机状态的另一设备的另一方法的实施模式。
具体实施方式
在各个附图中,相同的特征采用相同的附图标记表示。具体地,不同实施例所共有的结构和/或功能元件可以用相同的附图标记来表示,并且具有相同的结构、尺寸和材料特性。
为了清楚起见,仅示出了有助于理解所述实施例和实施模式的步骤和元件,并进行详细说明。具体而言,射频信号的生成及其解释没有被详细描述,所描述的实施例和实现模式与这些信号的生成和解释的常规技术兼容。
除非另有说明,否则当提及两个元件连接在一起时,这表示除了导体之外没有任何中间元件的直接连接,并且当提及两个元件耦合在一起时,这表示这两个元件连接在一起或者可以经由一个或多个其它元件被耦合。
在以下公开中,除非另有说明,否则当提及绝对位置限定词时,例如术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等,或提及相对位置限定词时,例如术语“在…上”、“在…下”、“上方”、“下方”等,或提及取向限定词时,例如“水平”、“竖直”等,是指图中所示的取向。
除非另有说明,表述“约”、“大约”、“基本上”和“以…量级”表示在10%以内,优选在5%以内。
图1以框图的形式示意性地示出了作为示例所描述的实施例和实现方式所适用的类型的近场通信系统的示例。
假设两个类似的电子设备(例如,两部蜂窝电话)的情况,但是描述的所有情况一般地适用于其中读取器或终端电磁场辐射可能由应答器捕获的电磁场的任何系统,例如,电子标签、微电路卡(“IC卡”),更高级的设备(例如,电话)等。为了简化,将参考NFC设备来指定集成一个或多个近场通信(NFC)电路的电子设备。
在所示示例中,第一NFC设备100A(DEV1)可能通过近场电磁耦合与第二NFC设备100B(DEV2)进行通信。根据应用,对于通信,NFC设备100A、100B之一以所谓的读/写模式操作,而另一NFC设备100B、100A以所谓的卡仿真模式操作,或者两个NFC设备100A和100B以对等模式(P2P)通信。
每个NFC设备100A、100B集成了近场通信电路(CC),其在图1中由框102A、102B表示。近场通信电路102A和102B各自包括用于通过天线(未示出)生成或检测射频信号的各种组件或电子电路,例如调制或解调电路。在NFC设备100A和100B之间的通信期间,由NFC设备100A或者100B中的一者生成的射频信号由位于范围内的另一NFC设备100B或者100A捕获。
在图1中,假设第一NFC设备100A在范围内发射由第二NFC设备100B检测到的电磁场(EMF)。因此,以第一NFC设备100A的天线和第二NFC设备100B的天线为耦合点,在两个振荡电路之间形成耦合。这种耦合导致由NFC设备100B的电路在用于生成NFC设备100A的场EMF的振荡电路上形成的负载变化。
实际上,为了建立通信,由设备100A检测所发射的场的相位或幅度变化,然后设备100A启动与设备100B的NFC通信协议。在NFC设备100A侧,实际上检测跨振荡电路的电压的幅度和/或相对于由电路102A生成的信号的相移是否偏离幅度和/或相位范围(或窗口),每个幅度和/或相位范围由阈值界定。
一旦NFC设备100A已经检测到在其场中存在NFC设备100B,其就开始建立通信的过程,从而实现通过NFC设备100A的请求的传输和通过NFC设备100B的响应的传输(诸如在NFC论坛规范中定义的轮询序列)。如果NFC设备100B的电路处于待机模式,则它们被重新启用。
当NFC设备不通信时,其被切换到所谓的低功率模式或待机模式,以降低功耗。特别地,这对于由电池供电的NFC设备是正确的。在低功率模式中,被配置为读/写模式的NFC设备执行所谓的低功率卡检测(LPCD)模式,也称为低功率标签检测(LPTD),在该模式下,NFC设备对位于其场(范围内)中的另一设备执行检测循环,以便于离开待机模式而用于通信目的的待机模式。
检测操作类似于当设备不处于低功率模式时所执行的操作。然而,在正常模式中,(场的)载波的发射是连续的,并且周期性地包括轮询阶段,而在待机模式中,场的发射以周期性突发执行,并且没有轮询帧,以便降低功耗。突发具有的持续时间比正常模式中的卡轮询请求的持续时间短得多(至少为10倍,优选地至少为100倍)。
为了简化以下描述,考虑在设备中的一个设备(例如,图1的第一设备100A)的级别上发生的情况。然而,应注意,在存在两个类似设备100A和100B(即,其能够以卡仿真模式和读/写模式二者操作,例如,两部蜂窝电话)的情况下,上述操作对于两个设备是类似的。特别地,处于低功率模式的两个设备处于低功率卡检测模式(LPCD模式)。
图2以框图的形式示意性地示出了近场通信电路(例如,第一NFC设备100A的电路102A)的示例。
在所示示例中,近场通信电路102A包括计算电路201(中央处理单元-CPU),例如状态机、微控制器、微处理器、可编程逻辑电路等。在该示例中,电路102A还包括场检测器203(场DET)。例如,NFC设备100A的场检测器203被配置为当NFC设备100B位于NFC设备100A的范围内时检测由NFC设备100B辐射的电磁场。
在图2所示的示例中,近场通信电路102A还可以包括由计算电路201控制的计数器205(计时器)。根据应用,电路102A还可以包括各种其它元件或电路,例如信号发生器、模数转换器和/或数模转换器、调制和/或解调电路、阻抗匹配电路、滤波电路等。这些元件和电路在图2中由单个功能块207(FCT)表示。虽然这在图2中没有详细描述,但是近场通信电路102A还可以包括一个或多个易失性和/或非易失性存储区域、电路102B内部不同元件之间的一个或多个数据、地址和/或控制总线,以及与电路102A外部进行通信的一个或多个输入输出接口。
在所示的示例中,电路102A连接到用于发射和接收射频信号的天线209(ANT),天线209具体被配置成用于发射电磁场EMF。
例如,第二NFC设备100B的近场通信电路102B与第一NFC设备100A的近场通信电路102A相同或相似。
图3是示出由处于读/写模式和待机状态的设备(例如NFC设备100A)检测处于卡仿真模式的设备(例如NFC设备100B)的方法的操作示例的时序图。
当NFC设备100A处于待机模式时,其试图检测是否在范围内存在NFC设备100B,NFC设备100A将周期性地发射场突发301。检测场突发301通常仅包括载波,通常为13.56MHz且没有经过调制。因此,每个场突发301包括在13.56MHz频率处的脉冲串。每个场突发301在两个连续场突发301之间具有相对短的持续时间,优选地,比率至少为一百倍。两个连续场突发301之间的间隔取决于设备,但通常为数百毫秒,例如,在LPCD模式中场突发301的频率在数赫兹的量级,例如在3或4Hz的量级。每个场突发301的持续时间在大约数十微秒或数百微秒的量级,例如,约等于30μs。
例如,设备100A暂时性地、并且周期性地离开待机模式,以发射场突发301。然而,优选地使用状态机来在低功率模式下发射场突发301。这避免了唤醒NFC设备100A的微控制器,例如计算电路201,并且因此使其能够保持在待机模式中。
在场突发301之间,NFC设备100A尝试检测由位于范围内的NFC设备(例如NFC设备100B)发射的电磁场。在所示示例中,NFC设备100A在两个连续的场突发301之间多次启用近场发射电路102A的场检测器203。在图3中,场检测器203的启动阶段由框303表示。场检测器203的每个启用阶段303具有数十微秒量级的持续时间,例如等于约50μs。场检测器203的启用阶段303例如以一千赫兹量级的频率周期性重复,例如约等于1kHz。具体地,为了降低设备100A的功耗,在阶段303之间禁用场检测器203。因此,如果能够由设备100A感测的场在间隔两个连续阶段303的时段期间被发射,则该场未由检测器203检测到并且微控制器201不被唤醒。
图4是示出由处于读/写模式和待机模式的设备(例如,第一NFC设备100A)检测处于卡仿真模式的设备(例如,第二NFC设备100B)的方法的操作的另一操作示例的时序图。图4更具体地非常示意性地示出了在读/写模式下操作的跨NFC设备100A的振荡电路的信号的幅度M(纵坐标)根据时间t(横坐标)变化的曲线的示例。
在该示例中,NFC设备100A试图检测在范围内是否存在NFC设备100B,NFC设备100A周期性地发射场突发301。当设备100B在场中并且修改发射器设备100A的振荡电路的负载时,这导致在相应的场突发301’期间跨振荡电路的信号的数量特性发生变化。实际上,发射器设备100A的振荡电路的负载的修改导致场突发301’期间跨振荡电路的信号的幅度和/或相位变化。
例如,幅度和/或相位变化由测量跨振荡电路的基带检测器提供的同相信号(I)或正交信号(Q)信号的变化来检测。这些信号I和Q表示跨振荡电路的信号的数量特性。
在图4的示例中,假设设备100B的存在导致幅度减小(场突发301’)。然而,根据情况,设备100B的存在还可以导致幅度增加。这同样适用于相对于发射信号的相移。
在图4的示例中,如果幅度变化M足以偏离由下阈值THL(或低阈值)和上阈值THH(或高阈值)界定的幅度窗口或范围幅度MW,或者偏离相位范围或窗口(未示出,标记为PW),则发射器设备100A被启用(离开低功率模式)。它开始以通信的轮询帧401发出场(field)。这些帧是标准化的(符合NFC论坛的技术规范)并且是由读取器设备100A支持的通信协议的功能(通常是,诸如在NFC论坛标准的标准轮询循环中所描述的请求A、B、F、V)。帧的发射持续时间通常在数毫秒到数十毫秒的范围内。
如果被配置为卡仿真模式的设备,例如接收器设备100B(处于卡仿真模式)有效地存在,则该设备根据所支持的协议的请求进行响应,并且通信开始。当通信结束时,或者当接收器设备100B离开场时,发射器设备100A在给定时间(大约一秒)之后切换回低功率模式,以降低其功耗。然后它再次开始周期性地发射不具有通信请求的检测突发301。
然而,如果在考虑到设备100A已经检测到卡之后启用设备100A时,在范围内不存在配置为卡仿真模式的设备,则不能建立通信。发射器设备100A例如在给定时间(大约一秒)之后返回到低功率模式以降低其功耗。然后它再次开始周期性地发射不具有通信请求的检测突发301。
以上结合图3和图4所公开的方法的缺点在于以下事实:当NFC设备100A与NFC设备100B间距非常短的距离时,才进行这些设备的检测,该距离短于数厘米,例如短于2.5cm。NFC设备100A可以检测位于范围内的NFC设备100B的距离特别地小于在检测之后的通信阶段期间NFC设备100A和100B之间的最大距离。这导致用户体验不佳。
图5示出由处于读/写模式和待机模式的设备检测处于卡仿真模式的设备的方法的另一操作示例的时序图。
图5的方法包括与图3的方法相同的元件。下文将不再描述这些共同的元件。图5的方法与图3的方法的不同之处在于,在图5的方法中,对于LPCD模式的每个周期序列SEQ,用轮询帧501替换场突发301。例如,轮询帧501类似于先前结合图4描述的轮询帧401。例如,帧501包括诸如在NFC论坛标准中描述的请求A(REQ)。例如,序列SEQ具有的持续时间约等于1秒,在这种情况下轮询帧501大约每秒发射一次。
轮询帧501的发射使得NFC设备100A能够更容易地检测位于范围内的NFC设备100B。这尤其允许在两个设备100A和100B之间的距离接近这两个设备之间的最大通信距离时进行检测。然而,与帧501的发射相关的缺点在于,这需要以全功率发射,每秒持续时间约为10ms。这导致NFC设备100A的功耗更大,例如,在1至5mA的范围内,这不利于自主性。
以上关于图3至图5描述的方法可以转用到NFC设备100A和100B二者都处于读/写模式并且试图相互检测彼此的情况,例如,以对等模式(P2P)建立通信。在这种情况下,这些方法具有与前述类似的缺点。
图6以框图的形式示意性地示出了由处于读/写模式和待机状态的设备(例如NFC设备100A)检测和验证处于读/写模式和待机状态的另一设备(例如NFC设备100B)的方法的实现模式。
根据该实现模式,NFC设备100A的近场通信电路102A在低功率模式下在以下项之间交替:发射场突发的第一阶段;以及跨越将两个连续的第一发射阶段分隔的整个持续时间的第二阶段。每个第二阶段包括使场检测器(203)能够完全沿着第二阶段延伸的第三阶段(PH2)。
在图6所示的示例中,方法以启用NFC设备100A的近场通信电路102A的场检测器203的步骤601(启用场检测)开始。这使得NFC设备100A能够通过位于附近的另一设备(例如NFC设备100B)来检测可能的电磁场辐射。因此,场检测器203的第二阶段被启动,第二阶段例如是与第一场突发发射阶段连续的第二阶段。
在步骤601之后的另一步骤603(已流逝场检测阶段持续时间?),第二场检测阶段的持续时间是否已流逝的验证被执行。只要第二阶段的持续时间还未流逝,即,直到下一第一突发发射阶段为止,场检测器203保持启用。
只要第二场检测阶段的持续时间还没有流逝(框603的输出N),则在另一步骤605进行尝试(第一突发?),以检测由NFC设备100B在读/写模式下发射的第一场突发。在由NFC设备100A的场检测器203检测到第一场突发的情况下(框605的输出Y),在随后的步骤607启动NFC设备100A的近场通信电路102A的计数器205(开始计时器)。然而,如果没有检测到场突发(框605的输出N),则过程返回到控制第二场检测阶段的持续时间的步骤603。
在步骤607处启动计时器之后,NFC设备100A在另一步骤609进行尝试(第二突发?),以检测潜在地由NFC设备100B发射的第二场突发。在由NFC设备100A的场检测器203检测到第二场突发的情况下(框609的输出Y),在随后的步骤611中读取计数器205的值(读取计时器)。然而,如果NFC设备100A在例如约等于400ms的持续时间结束时没有检测到第二场突发(框609的输出N),则过程返回到控制第二场检测阶段的持续时间的流逝的步骤603。
在步骤611之后的步骤613(200ms<D1<400ms以及10μs<D2<50μs?),控制分别在步骤605和609检测的第一和第二场突发的第一持续时间D1和第二持续时间D2。更精确地,在所示的示例中,进行以下验证:第一持续时间D1在第一间隔内,例如从200ms至400ms,并且第二持续时间D2在第二间隔内,例如从10μs至50μs。在第一持续时间D1和第二持续时间D2分别在第一间隔和第二间隔内(框613的输出Y)的情况下,认为确认了NFC设备100B在LPCD模式并且在范围内存在,并且过程进行到步骤615(禁用场检测并且开始轮询),在该步骤期间NFC设备100A禁用场检测器203,然后发射轮询帧,例如类似于帧401和501。然而,如果第一持续时间D1和第二持续时间D2中的至少一个持续时间不相应地在所提供的间隔内(框613的输出N),则认为处于LPCD模式且在范围内的NFC设备100B的存在未被确认,并且该过程然后返回到控制场检测阶段的持续时间的流逝的步骤603。作为一种变型,可以提供控制持续时间D1和D2中的单个持续时间。
在第二场检测阶段期间没有验证对NFC设备检测的情况下(框603的输出Y),然后前进到对应于第一阶段开始的步骤617(禁用场检测并且发射突发),在第一阶段期间NFC设备100A禁用场检测器203,然后发射场突发。例如,一旦发射了场突发,则该过程返回到步骤601。
图7以时序图示出了图6的方法的操作示例。
在时间t0之后的时间t0和时间t1之间,NFC设备100A(DEV1)在LPCD模式下在场突发的发射的第一阶段(PH1)和第二阶段之间交替,第二阶段各自包括启用场检测器203的第三阶段(PH2)。在该示例中,场检测器203在每个第二阶段PH2的整个持续时间内(即,在两个第一连续阶段PH1之间)保持永久启用。
在时间t1处,处于LPCD模式中的NFC设备100B设置于NFC设备100A的范围内,(例如)NFC设备100B也在启用其场检测器的第一场突发发射阶段PH1和第三场突发发射阶段PH2之间交替。在时间t1,NFC设备100A和100B二者都处于第二阶段PH2。
在时间t1之后的时间t2,NFC设备100B在阶段PH1期间发射第一场突发701。第一突发701由NFC设备100A检测。这导致例如在时间t2之后的时间t3计算单元201被唤醒以及计数器(计时器)被启动。从时间t3开始,NFC设备100A的场突发发射阶段PH1被暂时中止,并且NFC设备100A的场检测器203在足够的持续时间被保持启用状态,以使得能够检测与第一场突发701连续的可能的场突发。作为示例,NFC设备100A的场检测器203在从时间t3起在等于约0.4秒的持续时间内保持启用。
在时间t3之后的时间t4,NFC设备100B在另一第一阶段PH1期间发射第二场突发703。由NFC设备100A检测第二突发703,NFC设备100A在时间t4之后的时间t5停止计数器(计时器)。NFC设备100A然后评估将第二场突发703与第一场突发701分隔的持续时间D1,以及第二场突发703的持续时间D2。实际上,第一和第二突发701和703之间的持续时间D1例如由计数器(计时器)通过评估分隔时间t3和t4的时间来评估,用于启动计数器的时间t3非常接近用于由NFC设备100A检测第一突发701的时间t2。作为一种变形,可以通过将计算单元201的唤醒阶段的持续时间评估值(即时间t2和时间t3的间隔时间)添加到计数器(计时器)评估的持续时间,来提高持续时间D1的评估值的准确性。持续时间D2可由计数器(计时器)或NFC设备100A的另一计数器评估。
在时间t5之后的时间t6,NFC设备100A禁用场检测器203,然后发射轮询帧,例如,包括如NFC论坛标准的标准轮询循环中所描述的请求A、B、F、V的帧。
在时间t6之后的时间t7,NFC设备100B响应NFC设备100A,并且设备100A和100B之间的通信可被视为已建立。
上面已经描述了在NFC设备100A接收到由NFC设备100B发射的两个连续场突发701和703后验证NFC设备100A对NFC设备100B的检测的实现模式。作为一种变形,可以省略验证。更精确地说,例如,可以提供的是NFC设备100A在不等待第二突发703的情况下发射轮询帧,例如从时刻t3开始发射轮询帧。在这种情况下,可以省略计数器(计时器)的启动和读取步骤。然而,在第二突发703结束时提供验证的事实有利地使得能够避免由于例如在时间t2检测到不对应于范围内NFC设备的存在的干扰而发出轮询帧。因此避免了不希望的功耗。
图8以框图的形式示意性地示出了由处于读/写模式和待机状态的设备(例如NFC设备100A)检测和验证处于读/写模式和待机状态的另一设备(例如NFC设备100B)的另一方法的实施模式。
根据该实施模式,在第一阶段PH1期间由第一NFC设备100A和第二NFC设备100B分别发射的场突发具有比前文结合图6和7所讨论的实现模式中更长的持续时间。例如,在图8的实施模式中,每个场突发具有比图6和7的实施模式长两倍的持续时间,例如约等于60μs。如下文进一步详细讨论的,这使得能够评估场突发的振荡频率。
在图8所示的示例中,该方法以启用NFC设备100A的近场通信电路102A的场检测器203的步骤801(启用场检测)开始。这使得设备100a能够检测由位于范围内的另一设备(例如NFC设备100B)辐射的可能的电磁场。
在另一步骤803(已流逝场检测阶段持续时间?)在步骤801之后,验证场的检测阶段PH2的持续时间是否已经流逝。场检测阶段PH2对应于跨越两个连续场突发发射阶段的整个持续时间的阶段。只要该持续时间没有流逝,场检测器203就保持启用。
只要场检测阶段PH2的持续时间还没有流逝(框803的输出N),则在另一步骤805进行尝试(第一突发?),以检测由NFC设备100B发射的第一场突发。在由NFC设备100A的场检测器203检测到第一场突发的情况下(框805的输出Y),在后续步骤807中评估第一场突发的振荡频率(检查频率)。然而,如果没有检测到场突发(框805的输出N),则过程返回到控制场检测阶段PH2的持续时间的步骤803。
在评估第一场突发的振荡频率的步骤807之后的步骤809(频率适当?),该过程控制该频率是否在可能由NFC设备100B发射的检测突发的频率的量级,例如,约等于13.56MHz。在这种情况下,在步骤811进行尝试(第二突发?),以检测由NFC设备100B发射的第二场突发。然而,如果所测量的频率与预期频率不一致(框809的输出N),则过程返回到控制场检测阶段PH2的持续时间的步骤803。
在NFC设备100A的场检测器203检测到第二场突发的情况下(框811的输出Y),在后续步骤813(检查频率)评估第二场突发的振荡频率。然而,如果在例如约等于400ms的持续时间结束时未检测到第二场突发(框811的输出N),则过程返回到控制场检测阶段PH2的持续时间的流逝的步骤803。
在步骤815(频率适当?)在步骤813之后,评估第二场突发的第二振荡频率,该过程控制第二频率是否在可能由NFC设备100B发射的检测突发的频率的量级,例如,约等于13.56MHz。在第一和第二频率对应于期望频率的情况下,认为确认了NFC设备100B存在于LPCD模式中并且在范围内,并且过程进行到步骤817(禁用场检测并且开始轮询),在此期间NFC设备100A禁用场检测器203,然后发送轮询帧。然而,如果第一和第二频率中的至少一个频率不对应于期望频率(框815的输出N),则认为没有确认在LPCD模式中和在范围内存在设备100B,然后该过程返回到例如控制场检测阶段的持续时间的步骤803。
在场检测阶段期间未验证NFC设备的检测的情况下(框803的输出Y),则该过程转到步骤819(禁用场检测并且发射突发),在此期间NFC设备100A禁用场检测器203,然后发射场突发。
图8的方法的步骤801、803、805、811、817和819例如分别与图6的方法的步骤601、603、605、609、615和617相同或相似。
图9以时序图示出了图8的方法的操作示例。图9的时序图包括与图7的时序图相同的元素。下文将不再描述这些共同元素。
图9的时序图与图7的时序图的主要区别在于,在图9的时序图中,省略了计数器开始和停止时间t3和t5。此外,在图9的时序图中,在阶段PH1期间由第一和第二设备分别发射的场突发具有比图7的时序图的阶段PH1期间发射的场突发更长的持续时间。
上文已经描述了一种实现模式,其中在由NFC设备100A接收到由NFC设备100B发射的两个连续场突发701和703并且控制这些场突发的振荡频率之后,验证NFC设备100A对NFC设备100B的检测。作为一种变型,可以省略对第二场突发703的振荡频率的控制。此外,例如,可以为NFC设备100A提供轮询帧,而不等待第二突发703,例如一旦验证了第一突发701的振荡频率,就提供轮询帧。然而,在第二突发703结束时提供验证的事实有利地使得能够避免由于例如在时间t2检测到不对应于范围内NFC设备的存在的干扰而发出轮询帧。因此避免了不希望的功耗。
上文已经结合图6至9描述了实施模式,其中场检测器203的启用的第三阶段PH2跨越将连续场突发发射的两个第一阶段PH1间隔的整个持续时间。
图10以框图的形式非常示意性地示出了由处于读/写模式和待机模式的设备对处于读/写模式和待机模式的另一设备进行检测和验证检测的方法的又一实现模式。图10以框图的形式示意性地示出了由处于读/写模式和待机状态的设备检测和验证处于读/写模式和待机状态的另一设备的另一方法的实施模式。
图10的方法与图6至图9的方法的不同之处在于,根据图10所示的实施模式,在两个第一连续发射阶段PH1之间延伸的启用场检测器203的每个第三阶段PH2被禁用场检测器203的第四阶段1001中断。根据实施例,禁用场检测器203的每个第四阶段1001的持续时间在这种情况下具有比发射阶段PH1的最小持续时间短的持续时间,优选地比阶段PH1的最小持续时间短十倍,更优选地短五十倍。作为示例,每个阶段1001具有的持续时间约等于1μs。如图10所示,可以提供场检测器203的禁用阶段1001,以在场突发发射阶段PH1之间周期性重复。
结合图10讨论的实施模式提供了与先前结合图6至9讨论的那些相同或相似的优点,同时能够进一步降低NFC设备100A的功耗。
作为示例,NFC设备100A的近场通信电路102A可以包括计算机程序产品,该计算机程序产品包括非暂态存储支持件,该非暂态存储支持件包括适于实现图6和7的方法、图8和9的方法或图10的方法的指令。
已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解,这些各种实施例和变型的某些特征可以组合,并且本领域技术人员将想到其它变型。具体而言,关于图6和7描述的实施模式可以与关于图8和9描述的实施模式组合。在图8和9的实施模式中或在图10的实施模式中,可以更精确地提供通过控制第一和第二突发701和703之间的持续时间和/或控制第二突发703的持续时间来验证NFC设备100B的检测。
最后,基于以上给出的功能指示,在本领域技术人员的能力范围内可以实现所描述的实施例和变体的实际。

Claims (19)

1.一种方法,包括:
操作第一NFC设备的近场通信电路以在低功率模式下在以下两者之间交替:场突发发射的第一阶段和跨越将两个连续第一阶段间隔的整个持续时间的第二阶段;
其中每个第二阶段包括启用场检测器的第三阶段,其中所述第三阶段可以是以下任一项:
a)延伸所述第二阶段的整个持续时间;或
b)具有通过禁用所述场检测器的一个或多个第四阶段中断的持续时间,其中每个第四阶段具有比每个第一阶段的最小持续时间短的持续时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其中禁用所述场检测器的每个第四阶段的持续时间比每个第一阶段的最小持续时间短至少十倍。
3.根据权利要求1所述的方法,其中禁用所述场检测器的每个第四阶段的持续时间比每个第一阶段的最小持续时间短至少五十倍。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:当在范围内检测到第二NFC设备时,将所述第一NFC设备切换到轮询序列传输的操作模式。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述轮询序列传输是根据NFC论坛规范来进行的。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述第二阶段中的一个第二阶段期间由所述第一NFC设备的所述场检测器检测第二NFC设备。
7.根据权利要求6所述的方法,其中检测所述第二NFC设备包括:检测由所述第二NFC设备发射的至少一个场突发。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括:通过使用所述第一NFC设备的所述近场通信电路来评估由所述第二NFC设备发射的所述至少一个场突发的振荡频率,来确认在范围内是否存在所述第二NFC设备。
9.根据权利要求8所述的方法,其中由所述第二NFC设备发射的每个场突发具有约等于60μs的持续时间。
10.根据权利要求6所述的方法,其中检测所述第二NFC设备包括检测所述第二NFC设备对单个场突发的发射。
11.根据权利要求6所述的方法,其中检测所述第二NFC设备包括检测由所述第二NFC设备对连续的第一场突发和第二场突发的发射。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括通过评估将连续的所述第一场突发和所述第二场突发间隔的持续时间来确认在范围内是否存在所述第二NFC设备。
13.根据权利要求12所述的方法,其中评估将所述第一场突发和所述第二场突发间隔的持续时间包括由所述第一NFC设备对在连续的所述第一场突发和所述第二场突发之间的时间进行计数。
14.根据权利要求11所述的方法,还包括通过评估所述第二场突发的持续时间来确认在范围内时是否存在所述第二NFC设备。
15.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
当在范围内检测到第二NFC设备时,将所述第一NFC设备切换到轮询序列传输的操作模式;以及
将所述第一NFC设备和所述第二NFC设备配置为以对等模式通信。
16.一种计算机程序产品,包括非暂态存储支持件,所述非暂态存储支持件包括被配置为在由处理器执行时实现根据权利要求1所述的方法的指令。
17.一种电子设备,包括根据权利要求16所述的计算机程序产品。
18.一种电子电路,被配置为实现根据权利要求1所述的方法。
19.一种电子设备,包括根据权利要求18所述的电子电路。
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