CN210958815U - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开的各实施例涉及电子设备。一种电子设备，包括：近场通信路由器；超宽带通信模块，被耦合用于通过第一总线去往近场通信路由器的数据通信；主机电路，被耦合用于通过第二总线去往近场通信路由器的数据通信；以及安全元件，被耦合用于通过第三总线去往近场通信路由器的数据通信；其中超宽带通信模块与安全元件之间的数据交换传递通过近场通信路由器，而不传递通过主机电路。根据本公开的实施例的优点在于，改进了具有近场通信和超宽带通信的功能的设备。

Description

电子设备
技术领域
本公开总体上涉及电子设备。
背景技术
现在，大多数配备有通信功能的设备(例如，蜂窝电话、支付终端等)都配备有能够管理近场通信(NFC)的电路。
这种通信的管理可以意味着设备的各种电路以及特别地安全电路或元件，这些安全电路或元件包含认证、加密、签名或其他密钥、功能或机制，以保护设备与外部设备之间的交换。
最近，出现了超大带(ULB)或超宽带(UWB)通信，其使用与用于NFC通信的天线不同的天线。
需要改进具有近场通信(NFC)和超宽带通信(UWB)的功能的设备。
实用新型内容
本公开提出了一种克服已知的NFC和UWB通信设备的缺点的全部或部分的解决方案。
根据本公开的一个方面，提出了一种电子设备，包括：近场通信路由器；超宽带通信模块，被耦合用于通过第一总线去往近场通信路由器的数据通信；主机电路，被耦合用于通过第二总线去往近场通信路由器的数据通信；以及安全元件，被耦合用于通过第三总线去往近场通信路由器的数据通信；其中超宽带通信模块与安全元件之间的数据交换传递通过近场通信路由器，而不传递通过主机电路。
在一些实施例中，电子设备进一步包括被耦合到超宽带通信模块的超宽带天线。
在一些实施例中，电子设备进一步包括被耦合到近场通信路由器的近场通信天线。
在一些实施例中，超宽带通信模块与耦合到近场通信路由器的任何电路之间的数据交换传递通过路由器。
在一些实施例中，近场通信路由器、超宽带通信模块、以及安全元件被实施在不同的集成电路上。
在一些实施例中，近场通信路由器和安全元件被实施在相同的集成电路上。
在一些实施例中，近场通信路由器、超宽带通信模块、以及安全元件被实施在相同的集成电路上。
在一些实施例中，电子设备是蜂窝电话的组件。
在一些实施例中，近场通信路由器包括路由装置，路由装置用于控制超宽带通信模块与安全元件之间的数据交换。
在一些实施例中，路由装置包括：通信总线；第一端口，将通信总线耦合到超宽带通信模块；第二端口，将通信总线耦合到安全元件；以及第三端口，将通信总线耦合到主机电路；其中数据交换的传输被控制，以便不传递通过第三端口。
根据本公开的实施例的优点在于，改进了具有近场通信和超宽带通信的功能的设备。
附图说明
在以下结合附图对具体实施例的非限制性描述中，将详细讨论前述的和其他的特征和优点，其中：
图1以框的形式非常示意性地并且部分地示出了配备有近场通信(NFC)和超宽带通信(UWB)的功能的设备的元件的一个实施例；
图2是图1的实施例的框形式的更详细的简化视图；
图3以框的形式非常示意性地示出了配备有图1和图2所描述的功能的蜂窝电话的一个实施例；
图4以框的形式非常示意性地并且部分地示出了配备有近场通信(NFC)和超宽带通信(UWB)的功能的设备的元件的另一实施例；
图5是图4的实施例的框形式的更详细的简化视图；
图6以框的形式非常示意性地并且部分地示出了配备有近场通信(NFC)和超宽带通信(UWB)的功能的设备的元件的另一实施例；并且
图7是图6的实施例的框形式的更详细的简化视图。
具体实施方式
一个实施例提供了利用设备中存在NFC路由器。
一个实施例提供了一种设备，该设备至少包括：近场通信路由器、超宽带通信模块、以及安全元件，并且其中超宽带通信模块与安全元件之间的交换传递通过近场通信路由器。
根据一个实施例，设备进一步包括超宽带天线，超宽带通信模块耦合到、优选地连接到超宽带天线。
根据一个实施例，该设备进一步包括近场通信天线，近场通信路由器耦合到、优选地连接到近场通信天线。
一个实施例提供了一种包括诸如所描述的设备的蜂窝电话。
一个实施例提供了一种管理超宽带通信模块与安全元件之间的交换的方法，其中上述交换传递通过近场通信路由器。
根据一个实施例，近场通信路由器、超宽带通信模块、以及安全元件是不同的集成电路。
根据一个实施例，近场通信路由器和安全元件形成相同的集成电路的一部分。
根据一个实施例，近场通信路由器、超宽带通信模块、以及安全元件形成相同的集成电路的一部分。
根据一个实施例，超宽带通信模块与耦合到近场通信路由器的任何电路之间的交换传递通过所述路由器。
一个实施例提供了一种近场通信路由器的存储器，该存储器包含适于实施所描述的方法的指令。
一个实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括适于实施所描述的方法的指令。
在不同的附图中，相同的元件用相同的附图标记表示。特别地，不同实施例共有的结构元件和/或功能元件可以用相同的附图标记表示，并且可以具有相同的结构性质、尺寸性质和材料性质。
为了清楚起见，仅示出并详细描述了对于理解所描述的实施例有用的那些步骤和元件。特别地，未详细描述近场或超宽带通信的细节以及与安全元件的交换的协议，所描述的实施例与通常的通信或协议兼容。
在整个本公开中，术语“连接”用于表示电路元件之间的除了导体之外没有任何中间元件的直接电连接，然而，术语“耦合”用于表示电路元件之间的电连接，该电连接可以是直接的，或者可以经由一个或多个中间元件。
在下面的描述中，当提及限定绝对位置或相对位置的术语或者提及限定方向的术语时，除非另有说明，否则参考附图的定向，限定绝对位置的术语诸如为术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等，限定相对位置的术语诸如为术语“之上”、“之下”、“上”、“下”等，限定方向的术语诸如为术语“水平”、“垂直”等。
术语“近似”、“基本上”和“大约”在本文中用于表示所讨论的值的正负10％的公差、优选地正负5％的公差。
所描述的实施例适用于配备有近场通信(NFC)和超宽带通信(UWB)的功能的任何设备。尽管下文中参考了应用到蜂窝电话的示例，但是更一般地，所描述的所有内容适用于包括或不包括独立电源(电池)的任何便携式设备或非便携式设备。
在蜂窝电话中，许多应用需要访问安全元件。安全元件通常包括安全微处理器。安全元件可以被不同的部件或电路支持，例如外部部件或电路(诸如SIM(用户身份模块)卡、microSD卡(微型安全数字卡)等)或内部部件或电路(诸如嵌入式安全元件(eSE)、集成安全元件(iSE)、通用集成电路卡(UICC)等)。
在配备有NFC功能的蜂窝电话(更一般地，设备)中，电话包括NFC路由器、NFC模块或NFC收发器电路，上述三者具有切换近场通信天线和由电话所托管的不同应用之间的通信的功能。此外，在使用安全元件的应用的情况下，NFC路由器、NFC模块或NFC电路负责切换设备的外部和安全元件之间的交换。
对于UWB应用的操作，配备电话的UWB天线耦合到UWB模块、UWB路由器或UWB收发器电路，上述三者负责将UWB通信切换向不同的电话应用。
下文中将参考NFC路由器和UWB模块，已知这些元件可以不同地被称为路由器、模块、电路等。
将UWB功能集成在电话中的需求产生了在UWB模块和NFC路由器之间共享电话或设备的(多个)安全元件的需求。
可以设计将NFC路由器和UWB模块单独地耦合到安全元件。但是，这将需要在安全元件的级别处提供特定的仲裁机制，以管理NFC路由器和UWB模块之间的可能的冲突。但是，这将使对安全元件的访问中的可能的优先级管理复杂化。
还可以考虑通过主机电路或处理器传递交换，该主机电路或处理器通常管理NFC路由器与设备的其他电路之间的交换。但是，这会使交换更加复杂并且占用该主机电路的带宽。
所描述的实施例源自相对于由NFC路由器访问安全元件的由UWB模块访问安全元件的功能需求和结构需求的新分析。
根据所描述的实施例，提供了利用在NFC路由器中存在由NFC路由器所处理的通信端口，以将这些通信端口切换向电话的(多个)安全元件。不是将UWB模块直接连接到安全元件，UWB模块而是被连接到集成在电话中的NFC路由器的端口。
这不仅使能够在安全元件级别处节省连接，而且使能够对安全元件的请求的管理变得容易。实际上，NFC路由器和其所耦合到的不同元件之间的交换由路由表管理。因此，不同应用和/或电路之间的优先级由路由表根据其编程(通常本身)来管理。
所描述的不同实施例提供了将UWB收发器模块耦合到NFC收发器路由器。然后，UWB电路和至少一个安全元件之间的交换传递通过该NFC路由器或电路。
为了简单起见，下文中将参考配备电话的安全元件(SE)。但是，无论电话的安全元件的数目是多少，所描述的所有内容都适用。因此，UWB模块和电话的其余部分之间的通信的分支的由NFC路由器所进行的管理可以关系到其安全元件的全部或部分(优选地，所有安全元件)。类似地，根据一个优选实施例，NFC路由器不仅切换UWB模块和安全元件之间的交换，并且也切换UWB模块和电话的其他电路(优选地，电话能够与之通信的所有其他电路)之间的交换。然后，UWB模块被认为是连接到NFC路由器的外围设备。这简化了UWB模块在现有电话体系结构中的集成。
下文中描述了配备有超宽带通信模块的设备的实施例以及管理超宽带通信模块与安全元件之间的交换的方法的实施例。
图1以框的形式非常示意性地并且部分地示出了配备有近场通信(NFC)和超宽带通信(UWB)的功能的设备的元件的一个实施例。
设备1(或电话)包括耦合到近场收发器天线32的近场通信路由器3(NFC)。
电话1还包括耦合到UWB收发器天线52(UWB-ANT)的超宽带(UWB)通信模块5。
在所示的示例中，假设路由器3和模块5各自包括相应的NFC和UWB射频(RF)收发器电路、以及用于通信所需的接收模式中的解调和发送模式中的调制的电路。因此，路由器3与电话的其余部分之间的交换、以及模块5与电话的其余部分之间的交换是数字交换。
应用了所描述的实施例的电话1进一步包括至少一个安全元件7(SE)。电话1进一步包括处理器或主机电路，该主机电路的任务尤其是在NFC路由器和由电话所托管的应用之间中继通信。该主机电路以及电话1的电路的其余部分由框9(HOST/AP)图示，该框9(HOST/AP)代表电话的主电路或主机电路和处理器以及使用通信的不同应用，这些通信在近场、超宽带中，或者它们满足其他标准(诸如蓝牙，GSM，WiFi等)，它们的电路未被详细说明。
如图1所示，UWB模块5的数字总线54耦合到、优选地连接到NFC路由器3。总线54的性质取决于应用以及由NFC路由器3的模块5所耦合到的端口所支持的(多个)总线和协议。例如，它是并行总线、SWP(单线协议)类型的串行总线、I2C(内部集成电路)类型的串行总线等。优选地，总线54是SPI(串行外围接口)类型的串行总线。因此，UWB模块不是直接连接到主机电路9或安全元件3。模块5和电话电路中的一个电话电路之间的任何事务都传递通过路由器3。
此外，路由器3通过数字总线74耦合到、优选地连接到安全元件7。总线74的性质取决于应用以及由安全元件7的路由器3所耦合到的端口所支持的(多个)总线和协议。例如，它是并行总线、SPI(串行外围接口)类型的串行总线、I2C(内部集成电路)类型的串行总线等。优选地，总线74是SPI(单线协议)类型的串行总线。
路由器3还通过数字总线34/94耦合到、优选地连接到主机电路9。总线34/94的性质取决于应用以及由主机电路9的路由器3所耦合到的端口所支持的(多个)总线和协议。例如，总线34/94是并行总线、SPI(串行外围接口)类型的串行总线、SWP(单线协议)类型的串行总线等。优选地，总线34/94是I2C(内部集成电路)类型的串行总线。
尽管为了简单起见未在附图中示出，但是路由器3可以耦合到电话1的其他电路，这样的其他电路是其他安全元件或具有其他功能的电路。
根据所描述的实施例，UWB模块5与安全元件7之间的任何交换(在图1中由虚线57表示)都传递通过NFC路由器3，而不传递通过电话1的主机电路9。
因此，UWB模块5与主机电路9之间的交换，并且更一般地，模块5与电话1的其余部分之间的任何交换都传递通过NFC路由器3。
图2是图1的实施例的框形式的更详细的简化视图。
根据该实施例，NFC路由器3、UWB模块5以及安全元件7是(优选地组装在相同的印刷电路板(PCB)上的)不同的集成电路。
在所示的示例中，NFC路由器3至少包括：中央处理单元31(CPU)或微处理器；近场射频(NFC RF)收发器头33或电路，耦合(优选地连接)到天线32；一个或多个存储器35，在这些存储器35之中可以包括一个或多个ROM和/或一个或多个可重写非易失性存储器(NVM)和/或一个或多个RAM；与耦合到路由器3的不同电路的通信(通信接口)的内部端口37(COMIP)；以及一个或多个内部总线39(Internal BUS)，这些内部总线39具有路由器3的不同部件之间的传递通过这些内部总线39的交换。
功能上，路由器3包含路由表，该路由表例如被存储在非易失性存储器(NVM)中，并且该路由表包含用于切换电路和耦合到路由器3的应用之间的不同交换的参数。
在图2的示例中，三个端口37分别耦合(优选地连接)到UWB模块5(总线54)、安全元件7(总线74)以及主机电路9(总线34/94)。
在所示的示例中，安全元件(SE)7至少包括：安全中央处理单元71(SECURE CPU)或安全微处理器；负责根据安全元件7的性质安全地实施认证和/或加密和/或签名机制的密码模块或处理器73(CRYPTO)；一个或多个存储器75，包括一个或多个ROM和/或一个或多个可重写非易失性存储器(NVM)和/或一个或多个RAM；与路由器3(总线74)的通信(通信接口)的至少一个内部端口77(COM IP)；以及一个或多个内部总线79(Internal BUS)，这些内部总线79具有元件7的不同部件之间的传递通过这些内部总线79的交换。
尽管在附图中未详细说明，但是UWB模块5通常包括与路由器3相同类型的电路，即中央处理单元、存储器、内部总线、收发器电路(在这里，超宽带收发器电路)、以及内部通信端口。
图3以框的形式非常示意性地示出了配备有图1和图2所描述的功能的蜂窝电话的一个实施例；
该附图象征性地示出了图1所示的不同电路，即：图示近场通信路由器(NFC)的框3；图示超宽带(UWB)通信模块的框5；图示安全元件(SE)的框7；图示(多个)主机电路(HOST/AP)的框9；通常与GSM天线相关联的近场通信天线32；超宽带UWB通信天线52；以及总线54、74和34/94，在本示例中，这些总线分别是路由器3与模块5之间的通信的SPI总线54、路由器3与元件7之间的通信的SWP总线74、以及路由器3与电路9之间的通信的I2C总线34/94。
图4以框的形式非常示意性地并且部分地示出了配备有近场通信(NFC)和超宽带通信(UWB)的功能的设备的元件的另一实施例。
图4的实施例示出了图1的部件，其中不同之处在于电话1的近场通信(NFC)路由器3和安全元件7(SE)被集成在相同的电路4内。元件中的其余部分类似于结合图1所描述的那些元件。
图5是图4的实施例的框形式的更详细的简化视图。
图5将对于图1的实施例的结合图2所描述的细节移置到图4的实施例。
图6以框的形式非常示意性地并且部分地示出了配备有近场通信(NFC)和超宽带通信(UWB)的功能的设备的元件的另一实施例。
图6的实施例示出了图1的部件，其中不同之处在于电话1的近场通信(NFC)路由器3、超宽带通信模块5(UWB)和安全元件7(SE)全都被集成在相同的电路6内。元件中的其余部分类似于结合图1所描述的那些元件。
图7是图6的实施例的框形式的更详细的简化视图。
图7将对于图1的实施例的结合图2所描述的细节移置到图6的实施例。
所描述的实施例的优点是UWB通信管理特别简单，因为无论接收方电话的电路(安全元件，主机电路等)或事务的发射机如何，所有内容传递通过NFC路由器。
描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解，可以组合这些各种实施例和变型的某些特征，并且本领域技术人员将想到其他变型。特别地，不同实施例之间的选择取决于电话的体系结构。
最后，基于上文中所给出的功能指示，所描述的实施例和变型的实际实现在本领域技术人员的能力范围内。特别地，NFC路由器、UWB模块以及安全元件之间的交换的管理在电话电路级别处可容易地编程。例如，可以规定优先地将安全元件分配给NFC应用，并且一旦NFC路由器结束了它自己与安全元件的交换，就将NFC路由器移交给UWB模块。此外，交换管理可以根据路由表的参数化来执行，该路由表以表的形式或以指令的形式包含在近场通信路由器中。类似地，以软件的形式实施所描述的机制可以使用包括用于实施所描述的管理方法的指令的计算机程序(或计算机程序产品)。
这种改变、修改和改进旨在成为本公开内容的一部分，并且旨在处于本实用新型的精神和范围内。相应地，上述的描述只是以示例的方式，并且不旨在进行限制。本实用新型仅如所附的权利要求及其等同物所限定的那样被限制。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括
近场通信路由器；
超宽带通信模块，被耦合用于通过第一总线去往所述近场通信路由器的数据通信；
主机电路，被耦合用于通过第二总线去往所述近场通信路由器的数据通信；以及
安全元件，被耦合用于通过第三总线去往所述近场通信路由器的数据通信；
其中所述超宽带通信模块与所述安全元件之间的数据交换传递通过所述近场通信路由器，而不传递通过所述主机电路。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，进一步包括被耦合到所述超宽带通信模块的超宽带天线。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，进一步包括被耦合到所述近场通信路由器的近场通信天线。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述超宽带通信模块与耦合到所述近场通信路由器的任何电路之间的数据交换传递通过所述路由器。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述近场通信路由器、所述超宽带通信模块、以及所述安全元件被实施在不同的集成电路上。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述近场通信路由器和所述安全元件被实施在相同的集成电路上。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述近场通信路由器、所述超宽带通信模块、以及所述安全元件被实施在相同的集成电路上。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备是蜂窝电话的组件。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述近场通信路由器包括路由装置，所述路由装置用于控制所述超宽带通信模块与所述安全元件之间的数据交换。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述路由装置包括：
通信总线；
第一端口，将所述通信总线耦合到所述超宽带通信模块；
第二端口，将所述通信总线耦合到所述安全元件；以及
第三端口，将所述通信总线耦合到所述主机电路；
其中所述数据交换的传输被控制，以便不传递通过所述第三端口。
CN202020146603.3U 2019-01-30 2020-01-23 电子设备 Active CN210958815U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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FR1900860 2019-01-30
FR1900860A FR3092217B1 (fr) 2019-01-30 2019-01-30 Communications NFC et UWB

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CN210958815U true CN210958815U (zh) 2020-07-07

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