DE102015117172B4

DE102015117172B4 - Kommunikationsanordnung

Info

Publication number: DE102015117172B4
Application number: DE102015117172.4A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dettmann; Florian GRIMMINGER; Thomas Herndl; Nicolas FALLEAU; Rainer Matischek; Gerald Holweg; Herbert Rödig
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2023-05-04
Anticipated expiration: 2035-10-09
Also published as: DE102015117172A1; CN107070504A; US20170104513A1; CN107070504B; US9838086B2

Abstract

Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500); aufweisend:ein Kommunikationsgerät (130), aufweisend:• einen Applikationsprozessor (132); und• einen Mobilfunk-Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Mobilfunktechnologie;• einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (134), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie, mittels der eine Übertragung von Daten und Energie zum Betreiben eines Kommunikationsgerät-externen Schaltkreises erfolgt;einen an dem Kommunikationsgerät (130) lösbar angebrachten flexiblen Träger (102), aufweisend:• einen Funk-Kommunikationsschaltkreis (125), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Funktechnologie, die von der Mobilfunktechnologie verschieden ist;• einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie;• einen mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis (125) gekoppelten Schaltkreis (136), der eingerichtet ist, mit Energie betrieben zu werden, die mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises (124) gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfangen wird, wobei der Schaltkreis (136) eingerichtet ist zur Umsetzung von gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten in gemäß der Funktechnologie codierte Daten, und/oder zur Umsetzung von gemäß der Funktechnologie codierten Daten in gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kommunikationsanordnung.
Kommunikationsgeräte, in welchen Mobilfunktechnologie implementiert ist, wie beispielsweise Smartphones, PDAs, Tablet-Computer und Laptops, sind zunehmend verbreitet und werden für eine große Anzahl von Anwendungen benutzt.
Das Erweitern dieser Kommunikationsgeräte um zusätzliche Technologien, kann aufwändig und kostenintensiv sein. Je nach Kommunikationsgerät, beispielsweise je nach vorhandenen Schnittstellen, kann ein Erweitern der Kommunikationsgeräte um zusätzliche Technologien erschwert sein. Eine zusätzliche Technologie kann beispielsweise eine Funktechnologie sein. Funktechnologien werden in dem privaten sowie in dem industriellen Umfeld in einem breiten Spektrum für Steuern, Regeln oder allgemein für Datenübertragen verwendet. Eine weitere zusätzliche Technologie kann beispielsweise Sensoren umfassen, welche zu dem Erfassen verschiedener physikalischer Parameter, beispielsweise von Gasen, Substanzen, Radioaktivität, Magnetfelder, Bewegung etc. eingerichtet sind.
US 2015 /0 215 728 A1 offenbart ein Schutzgehäuse zur Unterbringung eines drahtlosen Kommunikationsgeräts. US 2011 / 0 269 397 A1 offenbart ein Funkabdeckungsextender zum Erweitern einer Funkreichweite eines drahtlosen Netzwerkknotens. US 2014 / 0 273 822 A1 offenbart Verfahren, Vorrichtungen und Systeme zum Überwachen von mobilen Fahrzeugen. US 2015 / 0 118 958 A1 offenbart eine mobile Vorrichtung, die ein erstes und ein zweites Nahfeldkommunikationssystem aufweist.
In verschiedenen Ausgestaltungen wird eine Kommunikationsanordnung bereitgestellt, die aufweist: ein Kommunikationsgerät, aufweisend: einen Applikationsprozessor, einen Mobilfunk-Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Mobilfunktechnologie, einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie, mittels der eine Übertragung von Daten und Energie zum Betreiben eines Kommunikationsgerät-externen Schaltkreises erfolgt, und einen an dem Kommunikationsgerät lösbar angebrachten flexiblen Träger. Der flexible Träger weist auf: einen Funk-Kommunikationsschaltkreis, welcher zur Kommunikation gemäß einer Funktechnologie eingerichtet ist, die von der Mobilfunktechnologie verschieden ist, einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie, einen mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis gekoppelten Schaltkreis, der eingerichtet ist, mit Energie betrieben zu werden, die mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfangen wird. Der Schaltkreis ist zur Umsetzung von gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten in gemäß der Funktechnologie codierte Daten, und/oder zur Umsetzung von gemäß der Funktechnologie codierten Daten in gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten eingerichtet.
In verschiedenen andere Ausgestaltungen wird eine Kommunikationsanordnung bereitgestellt, die aufweist: ein Kommunikationsgerät, aufweisend: einen Applikationsprozessor, und einen Mobilfunk-Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Mobilfunktechnologie, einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie, mittels der eine Übertragung von Daten und Energie zum Betreiben eines Kommunikationsgerät-externen Schaltkreises erfolgt, und einen an dem Kommunikationsgerät lösbar angebrachten flexiblen Träger. Der flexible Träger weist einen Sensorschaltkreis auf, welcher zur Erfassung von physikalischen Parametern eingerichtet ist, wobei die Technologie zu der Erfassung von physikalischen Parametern von der Technologie des Kommunikationsgeräts verschieden ist. Der flexible Träger weist weiterhin einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis auf, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie, einen mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und dem Sensorschaltkreis gekoppelten Schaltkreis, der eingerichtet ist, mit Energie betrieben zu werden, die mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfangen wird. Der Schaltkreis ist zu dem Umsetzen einer Energie- und Datenübertragung zwischen dem Sensorschaltkreis und dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis eingerichtet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Kommunikationsgerät beispielsweise ein tragbares Gerät mit Mikroprozessoren, beispielsweise Applikationsprozessoren, sein. Beispiele sind mobile Telefone, Smartphones, PDAs, Tablet-Computer, Notebooks, Laptops, Ultrabooks, Klein- und Kleinstcomputer, Smartwatches, Wearables (in Textilien eingebettete Elektronik), Datenbrillen und sonstige Geräte, welche unter die Kategorien „Augmented Realtiy“ und „Virtual Reality“ fallen.
Das Kommunikationsgerät kann zur Kommunikation gemäß einer oder mehrerer Mobilfunktechnologien eingerichtet sein, wie beispielsweise GPRS (engl. General Packet Radio Service, allgemeiner paketorientierter Funkdienst), GSM (engl. Global System for Mobile Communications, globales System für mobile Kommunikation), EDGE (engl. Enhanced Data rate for GSM Evolution, GSM Weiterentwicklung mit verbesserter Datenrate), UMTS (engl. Universal Mobile Telecommunication System, universelles mobiles Telekommunikationssystem), HSDPA (engl. High Speed Downlink Packet Access, Paketzugang mit Hochgeschwindigkeits-Abwärtsstrecke), HSPA+ (engl. High Speed Packet Access, Hochgeschwindigkeits-Paketzugang), LTE (engl. Long Term Evolution, Langzeit-Weiterentwicklung), LTE-Advanced (engl. Long Term Evolution Advanced, verbesserte Langzeit-Weiterentwicklung), beziehungsweise 2G, 3G oder 4G (die zweite, dritte bzw. vierte Generation des Mobilfunkstandards). Da sich allgemein die Mobilfunktechnologie beständig weiterentwickelt, ist diese Liste weder als erschöpfend noch als einschränkend zu sehen. So kann das Kommunikationsgerät zur Kommunikation gemäß einer oder mehrerer Mobilfunktechnologien der fünften Generation (5G) eingerichtet sein.
Der Applikationsprozessor des Kommunikationsgeräts kann eingerichtet sein, Computer-implementierte Anwendungen auszuführen. Beispielsweise kann ein Benutzer des Kommunikationsgeräts mittels solcher Anwendungen zumindest Teile der Kommunikationsanordnung regeln, steuern, Daten übertragen und Daten visualisiert werden. Solche Anwendungen können auch ein Rechtemanagement enthalten. Beispielsweise kann ein Benutzer (z.B. mittels eines Passworts) und/oder zumindest Teile der Kommunikationsanordnung mittels Kennungen identifiziert werden. Je nach Identifikation kann eine Datenübertragung gestattet werden. Dies kann bei sicherheitsrelevanten Ausführungsbeispielen, bedeutend sein. Entsprechend kann mittels der Computer-implementierten Anwendungen auch beispielsweise Zugangsberechtigungen geändert werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können Zugangsberechtigungen oder sonstige Daten, welche mittels der Mobilfunktechnologie des Kommunikationsgeräts empfangen worden sind, für die Kommunikationsanordnung genutzt werden.
Beispiele welche sicherheitsrelevante Aspekte aufweisen, können mit verschiedenen Techniken und in verschiedenen Umgebungen implementiert sein. So kann die Kommunikationsanordnung beispielsweise als Teil eines Öffnungs- und Schließsystem einer oder mehrerer Türen oder Behältern jeglicher Art verwendet werden. Eine Tür kann beispielsweise eine Haustür, eine Tresortür oder eine Betriebstür sein. Die Tür kann beispielsweise auch eine Fahrzeugtür sein.
Die Kommunikationsanordnung kann auch zusätzlich als Teil eines oder mehrerer anderer Systeme, wie beispielsweise einer Wegfahrsperre, ausgeführt sein kann.
Die Kommunikationsanordnung kann als alleiniges Öffnungs- und Schließsystem und/oder als Teil eines solchen Systems ausgeführt sein, beispielsweise zusätzlich zu mechanischen Systemen, wie einem Schlüssel, oder einem biometrischen System, wie beispielsweise einem Gesichts-, Fingerabdruck-, Sprach- und/oder Iris-Erkennungssystem.
Andere Ausführungsbeispiele können den Betrieb eines Geräts jeglicher Art betreffen. Beispielsweise kann die Kommunikationsanordnung dazu dienen, einen Nutzer gegenüber einem Gerät zu authentifizieren und den Betrieb beziehungsweise das Verwenden des Geräts einem oder mehreren Nutzern zu gestatten.
Ein Gerät kann beispielsweise ein Computer jeglicher Art sein.
Die Kommunikationsanordnung kann beispielsweise individuelle Berechtigungen für individuelle Nutzer oder Nutzergruppen vorsehen und/oder auch spezielle Nutzer mit speziellen Berechtigungen, beispielsweise Hausmeister, Reinigungspersonal, Sicherheitsdienste wie die Polizei oder Feuerwehr.
Diese genannten Beispiele sind weder als erschöpfend noch als einschränkend zu verstehen.
Der in dieser Offenbarung verwendete Begriff des „Kommunikationsprotokolls“ bezeichnet sowohl das Nachrichtenformat von Nachrichten, mittels derer Daten unter Verwendung des jeweiligen „Kommunikationsprotokolls“ übertragen werden, als auch die jeweils vorgesehene Weise der Datenübertragung. Dies betrifft beispielsweise die zeitliche Abfolge von Nachrichten, die Zusammenfassung in Nachrichten (auch bezeichnet als Datenpakete), allgemein der Syntax, und die Semantik und die Synchronisation der Daten. Beispielsweise fügen Kommunikationsprotokolle üblicherweise den Daten sogenannte „header“ (Kopffeld) hinzu, wobei beispielsweise Informationen über Ursprung, Ziel und Zeit, allgemein Steuerinformation, den Daten hinzugefügt werden.
Unter einer jeweiligen „Codierung von Daten“ ist beispielsweise das jeweilige Nachrichtenformat von Nachrichten, mittels derer die Daten unter Verwendung des jeweiligen „Kommunikationsprotokolls“ übertragen werden, zu verstehen.
Das Kommunikationsgerät weist einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (engl. „Near-Field Communication“, NFC) auf. Dieser ist für Daten- und/oder Energieübertragung gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie eingerichtet. Beispielsweise kann der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis ähnlich wie ein RFID-Schaltkreis („Radio-Frequency IDentification“) aufgebaut sein. Eine Nahfeld-Kommunikationstechnologie ist für Daten- und Energieübertragung auf kurzen Strecken, beispielsweise wenige Zentimeter, ausgelegt. Beispiele sind Eintritts- und Ticketsysteme und Bezahlmethoden. Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis kann beispielsweise für die Daten- und/oder Energieübertragung mittels einer elektromagnetischen Frequenz um 13,56 MHz eingerichtet sein. Je Ausführung können auch andere beziehungsweise weitere elektromagnetische Frequenzen und/oder Frequenzkombinationen benutzt werden. Zur Energie- und/oder Datenübertragung kann beispielsweise eine induktive oder kapazitive Kopplung von mindestens zwei miteinander kommunizierenden Geräten vorgesehen sein. Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis kann mittels der Energieversorgung des Kommunikationsgeräts betrieben werden. Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis kann sowohl ein fester Bestandteil des Kommunikationsgeräts als auch ein nachgerüstetes Teil sein.
Das Übertragen von Energie und/oder Daten gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie kann beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen und/oder mittels elektromagnetischer Felder implementiert werden. Entsprechend sind die folgenden Ausführungsbeispiele so zu verstehen, dass sowohl elektromagnetische Wellen zu dem Übertragen eingesetzt werden können, als auch elektromagnetische Felder. Beispielsweise kann das Übertragen von Energie und Daten mittels magnetischer Induktion erfolgen. Entsprechend ist der Begriff der elektromagnetischen Frequenz so zu verstehen, dass er sich sowohl auf beispielsweise elektromagnetische Wellen, als auch auf beispielsweise die Frequenz eines magnetischen Induktionsfeldes bezieht.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen weist der flexible Träger elektrische Komponenten auf. Diese können miteinander elektrisch verbunden sein und anschaulich als ein oder mehrere Kommunikationsgerät-externe Schaltkreise aufgefasst werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der an dem Kommunikationsgerät lösbar angebrachte flexible Träger eine, beispielsweise mehrlagige (beispielsweise zusammenlaminierte), Folie sein. Insbesondere kann eine solche Folie innerhalb und/oder zumindest teilweise außerhalb des Gehäuses des Kommunikationsgeräts angebracht sein. Der flexible Träger kann aus mehreren Materialien und/oder Schichten bestehen. Die elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers können gegenüber mechanischen Einwirkungen, Flüssigkeiten und/oder Gasen oder sonstigen Einflüssen geschützt sein. Der flexible Träger kann beispielsweise aus einem oder mehreren Kunstoffen, beispielsweise einem oder mehreren Polymeren, bestehen oder solche aufweisen. Die Oberfläche des flexiblen Trägers kann zumindest teilweise adhäsiv sein. In bzw. an dem flexiblen Träger kann jede Form von Bildern, Farben und/oder Mustern angebracht sein. Diese können beispielsweise, außer ästhetischen Zwecken, der Farbcodierung und somit der Unterscheidung von beispielsweise verschiedenen Kommunikationsanordnungen dienen.
Der flexible Träger kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Dicke von bis zu beispielsweise 1,5 mm aufweisen. Die Dicke des flexiblen Trägers kann grundsätzlich jedoch auch eine andere Dicke aufweisen, wobei die Dicke innerhalb des flexiblen Trägers variieren kann. Außerdem kann der flexible Träger Öffnungen aufweisen. Ferner kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen der flexible Träger eine Oberflächenstrukturierung aufweisen. Der flexible Träger kann an die geometrischen Gegebenheiten des Kommunikationsgeräts angepasst sein. Eine Oberflächenstrukturierung kann dazu dienen, die Haftung des flexiblen Trägers an dem Kommunikationsgerät zu verbessern. Eine Oberflächenstrukturierung kann, beispielsweise in dem Fall, dass der flexible Träger außerhalb des Kommunikationsgeräts angebracht ist, für eine bessere Grifffestigkeit für einen Benutzer eingerichtet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Kommunikationsanordnung einen Funk-Kommunikationsschaltkreis und/oder einen Sensorschaltkreis aufweisen. Entsprechend können beispielsweise die geometrische Form oder die Materialien, aus denen der flexible Träger besteht, angepasst sein. Der flexible Träger, bzw. Teile davon, kann beispielsweise das Erfassen von Information mittels des Sensors unterstützen oder ermöglichen.
Der Funk-Kommunikationsschaltkreis kann je nach Ausführungsbeispiel verschieden eingerichtet sein. Mittels des Funk-Kommunikationsschaltkreises können verschiedene Anwendungen realisiert werden. Beispielsweise kann die Kommunikationsanordnung als eine oder mehrere Funkfernbedienungen, Fernsteuerungen, Kfz-Schlüssel, Smarthome-Anwendungen, Lichtsteuerungen, Heizungsteuerungen, Stromsteuerungen, Musiksteuerungen, Funksteckdosen oder entsprechende Kombinationen dienen. Der Funk-Kommunikationsschaltkreis kann beispielsweise mittels (beziehungsweise mittels Kombination) der folgenden elektromagnetischen Frequenzen oder in einem Bereich um diese Frequenzen Daten übertragen: 13,56 MHz, 149 MHz, 401-406 MHz, 430-440 MHz, 863-870 MHz oder 2,4 GHz. Der Funk-Kommunikationsschaltkreis kann auch zur Signalübertragung in einem oder mehreren Frequenzbereichen herkömmlicher Funk-Kommunikationsprotokolle wie Bluetooth, Z-Wave, ZigBee oder Wireless MBus eingerichtet sein. Die Funktechnologie unterscheidet sich von der Mobilfunktechnologie des Kommunikationsgeräts in den jeweils verwendeten elektromagnetischen Spektren und/oder in den jeweils verwendeten Kommunikationsprotokollen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der flexible Träger einen Sensorschaltkreis aufweisen, welcher zu dem Erfassen von ein oder mehreren physikalischen Parametern eingerichtet ist, wobei die Technologie zu dem Erfassen von ein oder mehreren physikalischen Parametern von der Technologie des Kommunikationsgeräts verschieden ist.
Der Sensorschaltkreis kann beispielsweise ein oder mehrere Sensoren umfassen, welche zu dem Erfassen verschiedener physikalischer Parameter, beispielsweise von Gasen, Substanzen, Radioaktivität, Magnetfelder, Bewegung etc. eingerichtet sind. Entsprechend erfasste Informationen können mittels des flexiblen Trägers an das Kommunikationsgerät gesendet werden. Das Kommunikationsgerät kann eingerichtet sein, den Sensor zu steuern und/oder zu regeln. Das Verarbeiten der von dem ein oder mehreren Sensoren erfassten Informationen kann beispielsweise sowohl mittels elektrischer Komponenten des flexiblen Trägers als auch mittels des Kommunikationsgeräts erfolgen.
Der flexible Träger kann beispielsweise sowohl ein oder mehrere Sensoren als auch ein oder mehrere Funk-Kommunikationsschaltkreise aufweisen. Ein Erfassen/Verteilen/Übertragen/Verarbeiten von Daten kann dabei beliebig gestaltet werden.
Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis des flexiblen Trägers kann beispielsweise für einen Lese-Schreib-Modus und/oder einen Peer-to-Peer-Modus und/oder einen Kartenemulationsmodus beziehungsweise Kombinationen der Modi ausgelegt sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis ähnliche Eigenschaften wie der oben beschriebene Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis des Kommunikationsgeräts aufweisen. Beispielsweise kann der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis eine elektromagnetische Sende- und/oder Empfangsfrequenz um 13,56 MHz nutzen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises des Kommunikationsgeräts und des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises des flexiblen Trägers eine Schnittstelle für Daten- und Energieübertragung zwischen dem Kommunikationsgerät und dem flexiblen Träger gebildet. Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis des flexiblen Trägers kann aktiv, passiv, semi-aktiv bzw. semi-passiv sein. D.h. er kann mittels der elektromagnetischen Wellen (beispielsweise mittels magnetischer Induktion) betrieben werden und/oder auch einen Energiespeicher aufweisen, beispielsweise einen Akkumulator oder eine Batterie.
Der mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis und/oder dem Sensorschaltkreis gekoppelte Schaltkreis kann der Codierung/Decodierung, Weiterleitung und Verarbeitung von Daten zwischen und für die elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers dienen. Der Schaltkreis kann zu der Datenübertragung zwischen dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis und/oder dem Sensorschaltkreis dienen. Beispielsweise kann der Schaltkreis eingerichtet sein, das Kommunikationsprotokoll von Daten zu erkennen und zu ersetzen beziehungsweise umzuwandeln, d.h. die Daten zu codieren und/oder decodieren. Zusätzlich kann der Schaltkreis den Daten Information hinzufügen oder entziehen. Der Schaltkreis kann mittels eines Datenspeichers eingerichtet sein Information, über die Daten zu sammeln.
Der mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis und/oder dem Sensorschaltkreis gekoppelte Schaltkreis kann zumindest einen Filter-Schaltkreis und/oder zumindest einen Verstärker-Schaltkreis aufweisen. Diese können eingerichtet sein Störeinflüsse (beispielsweise aufgrund der Funk-Signalübertragung), zu beseitigen und/oder Signale zu verstärken, um eine Datenübertragung zu gewährleisten.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der flexible Träger einen Sicherheitsschaltkreis aufweisen, welcher eingerichtet ist, Daten mittels kryptographischer Verfahren zu verarbeiten.
Die kryptographischen Verfahren ermöglichen, dass für eine dritte Partei, beispielsweise ein weiteres Empfangsgerät beziehungsweise ein weiterer Nutzer, eine Datenübertragung unverständlich und damit nicht kopier- oder manipulierbar wird. Der Sicherheitsschaltkreis kann einen Datenspeicher unter anderem zu der Realisierung der kryptographischen Verfahren aufweisen. Je nach Ausführungsbeispiel kann das Kommunikationsgerät eingerichtet sein die kryptographischen Verfahren, beispielsweise einen kryptographischen Schlüssel, des Sicherheitsschaltkreises zu ersetzen oder zu verändern. Beispiele solcher kryptografischen Verfahren sind symmetrische (beispielsweise AES oder DES) oder asymmetrische Verschlüsselungsverfahren (beispielsweise RSA), Verfahren zur digitalen Unterschrift oder kryptografische Hash-Verfahren (beispielsweise MD2 oder MD5).
Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der Sicherheitsschaltkreis für weitere Anwendungen eingerichtet sein. Beispielsweise kann der Sicherheitsschaltkreis zu der Detektion von Daten, welche ungeeignet oder falsch interpretierbar beziehungsweise Daten die den normalen Ablauf stören können, eingerichtet sein. Außerdem kann der Sicherheitsschaltkreis eingerichtet sein zu prüfen, ob zumindest Teile der Kommunikationsanordnung und/oder der Benutzer der Kommunikationsanordnung und/oder ein Gerät, zu welchem mittels des Funk-Kommunikationsschaltkreises und/oder des Sensorschaltkreises Daten übertragen werden, erforderliche Berechtigungen beziehungsweise eine entsprechende Identifikation besitzen. Je nach Ausgang einer Überprüfung mittels des Sicherheitsschaltkreises, kann dieser eingerichtet sein, eine Datenübertragung mittels des flexiblen Trägers einzuschränken, zu wiederholen oder gar vollständig zu beenden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Funk-Kommunikationsschaltkreis zu der Datenübertragung gemäß mindestens zwei voneinander verschiedenen Funktechnologien eingerichtet sein, wobei sich die Funktechnologien in der Codierung der Daten und/oder in den genutzten elektromagnetischen Frequenzen unterscheiden können.
So können beispielsweise mehrere Geräte gemäß verschiedener Funktechnologien mit der Kommunikationsanordnung bedient werden. Außerdem kann mittels eines vergrößerten nutzbaren elektromagnetischen Frequenzspektrums beispielsweise auch eine Erhöhung der Datenübertragungsrate realisiert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können verschiedene Funktechnologien beispielsweise exklusiv zu dem Senden oder zu dem Empfang von Daten eingerichtet sein. Aufgrund der mindestens zwei voneinander verschiedenen Funktechnologien kann der flexible Träger entsprechend mehrere Funk-Kommunikationsantennenstrukturen aufweisen. Elektrische Komponenten, welche der flexible Träger aufweist, können entsprechend angepasst sein. Beispielsweise kann der mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis gekoppelte Schaltkreis entsprechend für die Codierung/Decodierung gemäß mehreren Funktechnologien ausgelegt sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Sensorschaltkreis zu dem Erfassen von mindestens zwei verschiedenen chemischen und/oder physikalischen Parametern eingerichtet sein. Der Sensorschaltkreis kann beispielsweise ein oder mehrere Mikrocontroller oder Chips und ein oder mehrere Messköpfe aufweisen.
In dem Fall, dass der flexible Träger sowohl einen oder mehrere Funk-Kommunikationsschaltkreise und einen oder mehrere Sensorschaltkreise aufweist, können diese Schaltkreise beispielsweise interagieren. So kann der Sensorschaltkreis beispielsweise eine Antennenstruktur eines Funk-Kommunikationsschaltkreises zu dem Erfassen von Informationen nutzen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der flexible Träger in das Gehäuse des Kommunikationsgeräts monolithisch integriert sein.
Beispielsweise kann der flexible Träger eine ähnliche geometrische Form wie Teile des Gehäuses des Kommunikationsgeräts aufweisen. In verschiedenen Beispielen weist der lösbar angebrachte flexible Träger die Form einer abnehmbaren Batterieabdeckung eines Smartphones auf. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können Teile des Kommunikationsgerätes als eine Antenne beziehungsweise als Erweiterung einer Antennenstruktur elektrisch genutzt werden. So kann beispielsweise eine Antennenstruktur des Funk-Kommunikationsschaltkreises mit einem zumindest teilweise elektrisch leitenden Gehäuseteils des Kommunikationsgeräts elektrisch verbunden sein, um so eine erweiterte Antennenstruktur zu bilden. In anderen Ausführungsbeispielen kann ein Sensorschaltkreis beispielsweise ein Gehäuseteil des Kommunikationsgeräts als Sensor oder als Teil eines Sensors benutzen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der flexible Träger in oder an dem Gehäuse des Kommunikationsgeräts mittels Klebens oder Verschraubens und/oder Klemmens lösbar angebracht sein.
Der flexible Träger kann beispielsweise mittels Öffnungen oder Gewinde für eine mechanische Fixierung gestaltet sein. Der flexible Träger kann zumindest eine adhäsive Oberfläche aufweisen. Je nach Ausführungsbeispiel kann die Anbringung so gestaltet werden, dass der flexible Träger leichter oder schwerer von dem Kommunikationsgerät gelöst werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis des flexiblen Trägers eine Taktfrequenz erzeugen, mit welcher der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und/oder der Funk-Kommunikationsschaltkreis und/oder der mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis gekoppelte Schaltkreis betrieben werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis eine Taktfrequenz erzeugt, mit welcher der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und/oder der Sensorschaltkreis und/oder den mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und dem Sensorschaltkreis gekoppelten Schaltkreis betrieben wird.
Beispielsweise kann der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis die Taktfrequenz aus der elektromagnetischen Frequenz der Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie extrahieren. Eine Taktfrequenz kann den Betriebstakt elektrischer Komponenten des flexiblen Trägers vorgeben. Diese elektrischen Komponenten können somit ohne eigene Taktfrequenzgeber betrieben werden, was zu einer Kosten-, Platz- und Materialersparnis führen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der flexible Träger einen permanenten Energiespeicher aufweisen, welcher zur Energieversorgung von zumindest einer elektrischen Komponente des flexiblen Trägers eingerichtet ist.
Dieser permanente Energiespeicher kann eine Batterie (beispielsweise eine Dünnschichtbatterie) und/oder ein Akkumulator sein. Der permanente Energiespeicher kann zumindest eine elektrische Komponente des flexiblen Trägers mit Energie versorgen. Der permanente Energiespeicher kann beispielsweise mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie aufgeladen werden.
Der permanente Energiespeicher kann beispielsweise zumindest Teile des Funk-Kommunikationsschaltkreises und/oder des Sensorschaltkreises mit Energie versorgen. Beispielsweise kann mittels dieser Energie ein Sensor betrieben oder die Leistung eines Funk-Kommunikationsschaltkreises erhöht werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der permanente Energiespeicher zu der Energieversorgung von elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers eingerichtet sein, beispielsweise in dem Fall, dass der flexible Träger einen Funk-Kommunikationsschaltkreis aufweist, und dass keine Energie mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises empfangen wird. Beispielsweise kann mittels des flexiblen Trägers ein Signal gemäß einer Funktechnologie empfangen/gesendet werden und das Signal mittels des flexiblen Trägers an das Kommunikationsgerät übermittelt werden. Der flexible Träger kann auch zu einer Datenübertragung gemäß einer Funktechnologie eingerichtet sein, ohne eine Miteinbeziehung des Kommunikationsgeräts. Mit anderen Worten, kann mittels eines oder mehrerer permanenter Energiespeicher eine Datenübertragung erfolgen, welche nicht von dem Kommunikationsgerät initiiert worden ist und/oder unabhängig von dem Kommunikationsgerät besteht. Analog kann für ein Ausführungsbeispiel mit einem Sensorschaltkreis anstelle des Funk-Kommunikationsschaltkreises, der Sensorschaltkreis mittels Energie des permanenten Energiespeichers Daten erfassen und diese beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt beispielsweise gesammelt an das Kommunikationsgerät übermitteln.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können der flexible Träger und das Kommunikationsgerät eine elektrische Schnittstelle, optional in Form eines oder mehrerer elektrischer Kontakte, aufweisen, welche für eine Übertragung von Daten und/oder Energie zwischen dem flexiblen Träger und dem Kommunikationsgerät eingerichtet sind.
Mittels der elektrischen Schnittstelle kann beispielsweise zumindest eine elektrische Komponente des flexiblen Trägers zumindest zeitweise mit Energie versorgt werden.
Die elektrische Schnittstelle kann der Datenübertragung dienen. Beispielsweise können der flexible Träger und/oder das Kommunikationsgerät überprüfen, ob das Kommunikationsgerät und/oder der flexible Träger als Komponenten der Kommunikationsanordnung geeignet beziehungsweise berechtigt sind. Mittels der elektrischen Schnittstelle können Informationen bezüglich Status und/oder Wartung übertragen werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der flexible Träger einen Identitätsprüfschaltkreis aufweisen, welcher eingerichtet ist, die Identität eines Benutzers der Kommunikationsanordnung und/oder die Identität von zumindest einem Teil der Kommunikationsanordnung zu überprüfen.
Beispielsweise kann der Identitätsprüfschaltkreis je nach Ergebnis einer Prüfung eine Datenübertragung mittels des flexiblen Trägers zumindest teilweise blockieren. Der Identitätsprüfschaltkreis kann eingerichtet sein mittels des flexiblen Trägers das Ergebnis einer Prüfung an das Kommunikationsgerät zu übermitteln.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der flexible Träger einen Energiekontrollschaltkreis aufweisen, welcher eingerichtet ist, die Energieversorgung von zumindest einer elektrischen Komponente des flexiblen Trägers zu steuern.
Beispielsweise kann der Energiekontrollschaltkreis eingerichtet sein, zumindest die Energieversorgung einer elektrischen Komponente des flexiblen Trägers zu verändern, zu steuern oder zu regeln. Beispielsweise in dem Rahmen sogenannter Wake-up-(Aufwach-)Modus, Power-Down(Herunterfahr-) Modus und Sleep-(Ruhe-)Modus. Der Energiekontrollschaltkreis kann eingerichtet sein, mittels des flexiblen Trägers Information bezüglich der Energieversorgung an das Kommunikationsgerät zu übermitteln. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Kommunikationsgerät den Energiekontrollschaltkreis regeln und/oder steuern.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis des flexiblen Trägers neben einer Daten- und Energieübertragung zu dem Kommunikationsgerät auch für eine Daten- und Energieübertragung zu weiteren Nahfeld-Kommunikationsgeräten eingerichtet sein. Beispielsweise kann ein weiteres Nahfeld-Kommunikationsgerät eine Smartcard oder ein RFID-Chip sein. Diese können kurzzeitig oder permanent beispielsweise die Kommunikationsprotokolle, kryptographische Daten oder Berechtigungen, welche auf einem Datenspeicher des flexiblen Trägers gespeichert sein können, verändern. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die weiteren Nahfeld-Kommunikationsgeräte auch ein oder mehrere zusätzliche flexible Träger sein. So kann die Funktionalität der Kommunikationsanordnung weiter gesteigert beziehungsweise die Kommunikationsanordnung nachgerüstet werden.
Der Aufbau und die elektrischen Verbindungen der elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers können in verschiedenen Ausführungsbeispielen sehr unterschiedlich implementiert sein. Die Abgrenzung zwischen dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis und/oder dem Funk-Kommunikationsschaltkreis und/oder dem Sensorschaltkreis und/oder weiteren Schaltkreisen kann nicht eindeutig sein, beispielsweise nicht anhand von getrennten Bauteilen offensichtlich sein. So können beispielsweise zumindest Teile der Schaltkreise in einem einzelnen Mikroprozessor integriert sein. Es können auch verschiedene Kombinationen von verschiedenen zumindest Teilen der Schaltkreise miteinander in einem oder mehreren Mikroprozessoren integriert sein.
Die Kommunikationsanordnung kann auch Teil von weiteren Anordnungen sein. So kann beispielsweise mittels der Mobilfunktechnologie des Kommunikationsgeräts das Benutzen der Kommunikationsanordnung erlaubt, ausgelöst, erfasst und/oder gespeichert werden. Beispielsweise kann die Kommunikationsanordnung mit einer sogenannten „Cloud“ betrieben werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein Benutzer einem Smartphone einen Steuerungsbefehl erteilen. Das Smartphone überprüft anhand von gespeicherten Daten, ob der Benutzer entsprechende Rechte besitzt. Beispielsweise kann eine Passwortabfrage erfolgen. Falls der Benutzer berechtigt ist, übermittelt das Smartphone den Steuerungsbefehl. Dies geschieht mittels der Schnittstelle, welche mittels der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreise des Kommunikationsgeräts und des flexiblen Trägers gebildet wird. Hierzu wird der Steuerungsbefehl von dem Kommunikationsgerät in Daten gemäß einem Kommunikationsprotokoll gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie umgewandelt. Außerdem werden die Daten mit zusätzlichen Informationen über Zeit, Kennung des Benutzers und Kennung des Smartphones ergänzt.
Der flexible Träger kann als zweilagige (allgemein mehrlagige) elektrisch isolierende Folie aus Polymeren ausgeführt sein. Die elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers befinden sich beispielsweise zwischen den Lagen der zweilagigen Folie. Die Oberfläche der zweilagigen Folie weist ein Klebstoff auf, mittels welchem die zweilagige Folie an der Innenseite der Batterieabdeckung des Smartphones haftet. Die zweilagige Folie, welche beispielsweise eine Dicke von ungefähr 1,5 mm aufweist, befindet sich im Inneren des Gehäuses des Smartphones. Gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfängt der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis des flexiblen Trägers Energie und die Daten.
In einem Ausführungsbeispiel können die Daten, d.h. der codierte Steuerungsbefehl, anschließend von einem Kommunikationsprotokoll gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie in ein Kommunikationsprotoll gemäß einer Funktechnologie überführt (anschaulich werden die Daten umcodiert) werden. Die überführten Daten werden anschließend mittels eines kryptographischen Algorithmus verschlüsselt. Die Daten sind nun für einen Kfz-Schließmechanismus interpretierbar und für den Funk-Kommunikationsschaltkreis übermittelbar. Mittels des Funk-Kommunikationsschaltkreises werden die so codierten Daten gemäß einer Funktechnologie an einen elektrischen Kfz-Schließmechanismus übermittelt. Der elektrische Kfz-Schließmechanismus überprüft die Daten, beispielsweise auf die Kennung des Benutzers und/oder die Kennung von zumindest Teilen der Kommunikationsanordnung. Diese Überprüfung des elektrischen Kfz-Schließmechanismus kann kryptographische Verfahren beinhalten. Nach erfolgreicher Überprüfung öffnet der elektrische Kfz-Schließmechanismus die Kfz-Tür und sendet via Funk-Kommunikation ein Erfolgs-Signal. Analog empfängt der Funk-Kommunikationsschaltkreis dieses Erfolgs-Signal und leitet es mittels des flexiblen Trägers an das Smartphone weiter. Dieses zeigt dem Benutzer an, dass die Tür des Kfz geöffnet wurde.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Daten, d.h. der codierte Steuerungsbefehl, anschließend von einem Kommunikationsprotokoll gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie in ein Kommunikationsprotoll gemäß einer Sensortechnologie überführt (anschaulich werden die Daten umcodiert) werden. Der Sensorschaltkreis weist einen Mikrocontroller zu dem Steuern von zwei Sensormessköpfen und die zwei Sensormessköpfe auf. Die Sensormessköpfe sind eingerichtet den Gehalt von Kohlenstoffdioxid und Kohlenstoffmonooxid in der umgebenden Atmosphäre zu messen. Der Steuerungsbefehl veranlasst den Sensorschaltkreis zu 20 sequentiellen Messungen je Messkopf. Der Mikrocontroller des Sensorschaltkreises speichert die Ergebnisse der individuellen Messungen und bildet zwei Mittelwerte. Die Mittelwerte werden anschließend mittels des flexiblen Trägers an das Kommunikationsgerät übertragen. Das Kommunikationsgerät kann diese Mittelwerte dem Benutzer der Kommunikationsanordnung zeigen.
Das Kommunikationsgerät kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen eingerichtet sein, den Sensorschaltkreis zu kalibrieren.
Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen

1 zeigt eine Kommunikationsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
2 zeigt eine Kommunikationsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3A zeigt schematisch, wie der flexible Träger in dem Kommunikationsgerät gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen angebracht werden kann;
3B zeigt einen flexiblen Träger gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3C zeigt eine Querschnittsansicht eines flexiblen Trägers gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3D zeigt eine Querschnittsansicht eines flexiblen Trägers gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
4 zeigt eine Kommunikationsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
5 zeigt eine Kommunikationsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
1 zeigt schematisch die Kommunikationsanordnung 100. Für eine bessere Übersichtlichkeit ist der flexible Träger 102 getrennt von dem Kommunikationsgerät 130 dargestellt.
Das Kommunikationsgerät 130 weist einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis 134 und einen Applikationsprozessor 132 auf.
Der flexible Träger 102 weist mehrere elektrische Komponenten auf. Diese sind elektrisch leitend mittels Leiterbahnen 128 verbunden. Die Leiterbahnen 128 können zu der Energie- und/oder Datenübertragung zwischen den elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 eingerichtet sein. Die Leiterbahnen 128, welche alle mit dem Bezugszeichen 128 zusammengefasst sind, sind als gestrichelte Linien dargestellt.
Der flexible Träger 102 kann Öffnungen (beispielsweise Durchgangsöffnungen) 126 aufweisen, welche ein Anbringen des flexiblen Trägers 102 in oder an dem Kommunikationsgerät 130 erleichtern oder ermöglichen.
Zusätzlich kann der flexible Träger 102 eine elektrische Schnittstelle 122 aufweisen, welche für eine Daten- und/oder Energieübertragung zu einem, bezüglich des flexiblen Trägers, externen Schaltkreis eingerichtet ist.
Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis 124 des flexiblen Trägers 102, wird mittels eines Nahfeld-Kommunikations-Chips 104 und einer Nahfeld-Kommunikationsantennenstruktur 106 gebildet. Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis 124 ist für eine Daten- und/oder Energieübertragung zu dem Kommunikationsgerät 130 eingerichtet. Außerdem ist der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis 124 für eine Übertragung und/oder Bereitstellung von Energie und/oder Daten zwischen beziehungsweise für die elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 eingerichtet.
Der Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 des flexiblen Trägers 102, wird mittels des Funk-Kommunikations-Chip 110 und einer Funk-Kommunikationsantennenstruktur 112 gebildet. Der Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 ist für eine Datenübertragung gemäß einer Funktechnologie eingerichtet. Der Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 kann für eine Datenübertragung zwischen einem externen Funk-Gerät (nicht gezeigt) und den elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 eingerichtet sein.
Der mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis 124 und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 gekoppelte Schaltkreis 136 kann je nach Ausführungsbeispiel mittels verschiedenen elektrischen Komponenten gebildet sein. In diesem Beispiel weist der Schaltkreis 136 einen Mikroprozessor 108 auf, welcher für Codierung/Decodierung von Daten, Datenverarbeitung und Datenweiterleitung eingerichtet ist.
Ferner weist der Schaltkreis 136 einen Energiespeicher 114 auf. Der Energiespeicher 114 kann eingerichtet sein zumindest Teile des flexiblen Trägers 102 zumindest zeitweise mit Energie zu versorgen.
Weiterhin weist der Schaltkreis 136 einen Datenspeicher 116 auf, welcher beispielsweise Daten zu der Verarbeitung speichern kann und/oder Identifikation von elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 und/oder Daten für kryptographische Verfahren und/oder Daten über vorangehende Verbindungen und Fehler (sogenannte Log-Dateien) enthalten kann.
Außerdem weist der Schaltkreis 136 einen Sicherheitsschaltkreis 118 auf, welcher eingerichtet ist Daten zu ent- oder verschlüsseln.
Optional weist der Schaltkreis 136 ein Filter- und Verstärkerschaltkreis 120 auf, welcher nachteilige Effekte, beispielsweise Störsignale, für die Datenübertragung mittels des flexiblen Trägers entsprechend abstellen oder mildern kann.
In alternativen Ausführungsbeispielen kann anstelle des Funk-Kommunikationsschaltkreises 125 ein Sensorschaltkreis ausgebildet sein. Ein Sensor kann eine Schaltung, beispielsweise eine integrierte Schaltung, wie beispielsweise einen Mikrocontroller, aufweisen und beispielsweise einen Sensorkopf/Messkopf. Je nach Ausführung und Typ des Sensors, kann der Sensorschaltkreis aus vielen beispielsweise einzelnen Komponenten und Bauteilen bestehen. Beispielsweise kann der Sensor ein Magnetfeld-Sensor sein, wie beispielsweise ein Kompass. In diesem Beispiel kann der dargestellte Funk-Kommunikations-Chip 110 einem Mikrocontroller und die dargestellte Funk-Kommunikationsantennenstruktur 112 einer oder mehrerer Spulen anschaulich entsprechen.
2 zeigt schematisch die Kommunikationsanordnung 200. Das Kommunikationsgerät 130, welches einen Applikationsprozessor 132 aufweist, sendet mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises 134 ein erstes Signal 206. Das erste Signal 206 und die entsprechende Codierung 214 (in der physikalischen Schicht) gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie sind symbolisch dargestellt.
Das erste Signal 206 wird mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises 124 des flexiblen Trägers 102 empfangen. Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises 124 wird analog zu 1 mittels des Nahfeld-Kommunikations-Chip 104 und der Nahfeld-Kommunikationsantennenstruktur 106 gebildet. Mittels des ersten Signals 206 findet eine Energie- und Datenübertragung zwischen dem flexiblen Träger 102 und dem Kommunikationsgerät 130 statt. Der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis 124 leitet mittels des ersten Signals 206 empfangene Daten und Energie an die elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 weiter.
Der Schaltkreis 136 ist in diesem Beispiel mittels des Mikroprozessors 108 gebildet. Der Mikroprozessor 108 empfängt die gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten. Anschließend wandelt der Mikroprozessor 108 die Codierung der Daten gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie in eine Codierung der Daten gemäß einer Funktechnologie um (die Umwandlung der Codierung kann hinsichtlich einer oder mehreren Kommunikationsschichten, beispielsweise der Schicht(en) 1, 2 und/oder 3 erfolgen). Diese Daten werden an den Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 des flexiblen Trägers 102 weitergeleitet. Der Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 ist analog zu 1 mittels des Funk-Kommunikations-Chips 110 und der Funk-Kommunikationsantennenstruktur 112 aufgebaut. Der Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 sendet die Daten gemäß einer Funktechnologie mittels des zweiten Signals 210. Wiederum sind das zweite Signal 210 und die zugehörige Codierung 216 gemäß einer Funktechnologie symbolisch dargestellt.
Das elektrische Gerät 204 empfängt das zweite Signal 210. Das elektrische Gerät 204 kann den Empfang des zweiten Signals 210 mit dem Senden eines dritten Signals 212 gemäß einer Funktechnologie bestätigen.
Das dritte Signal 212 wird von dem Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 empfangen. Die elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 sind hierbei gemäß einer Nahfeldtechnologie mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises 124 mit Energie versorgt. Beispielsweise kann das Kommunikationsgerät 130 eine Bestätigung erwarten und die Energieversorgung aufrechterhalten. In alternativen Ausführungsformen kann die Energieversorgung mittels eines Energiespeichers sichergestellt sein.
Analog zu dem oben beschriebenen Vorgang wird das dritte Signal 212 mittels des Mikroprozessors 108 in Daten mit einer Codierung gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie (in beispielsweise in Schicht 1, 2, und/oder 3 oder sogar höher) umgewandelt. Diese Daten werden mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises 124 als ein viertes Signal 208 an das Kommunikationsgerät 130 gesandt. Das Kommunikationsgerät 130 empfängt das vierte Signal 208. Mittels des Applikationsprozessor 132 und des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises 134 wird das vierte Signal 208 in Daten umgewandelt, welche das Kommunikationsgerät beispielsweise visualisieren kann.
3A zeigt gemäß einem Ausführungsbeispiel schematisch, wie der flexible Träger 102 in bzw. an dem Kommunikationsgerät 130 angebracht werden kann. Hierzu wird der flexible Träger 102 an der Abdeckung 302 des Kommunikationsgeräts 130 beispielsweise mittels Klebens und/oder Klemmens und/oder Verschraubens in der Art befestigt, dass der flexible Träger 102 sich im Inneren des Gehäuses des Kommunikationsgeräts 130 befindet.
3B zeigt gemäß einem Ausführungsbeispiel schematisch den flexiblen Träger 102. Der Mikroprozessor 108 ist mit dem Nahfeld-Kommunikations-Chip 104 und dem Funk-Kommunikations-Chip 110 elektrisch verbunden. Der Energiespeicher 114 ist mit dem Nahfeld-Kommunikations-Chip 104, dem Funk-Kommunikations-Chip 110 und dem Mikroprozessor 108 elektrisch verbunden. Die Nahfeld-Kommunikationsantennenstruktur 106 ist für Daten- und Energieübertragung gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie eingerichtet. Dies kann zu dem Aufladen des Energiespeichers 114 dienen. Der Funk-Kommunikations-Chip 110 ist mit einer Funk-Kommunikationsantennenstruktur 112 verbunden.
3C zeigt gemäß 3B eine Querschnittsansicht des flexiblen Trägers 102. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Antennenstrukturen 106 und 112 im Sinn der Figur in einer Ebene angebracht und der Energiespeicher 114, der Nahfeld-Kommunikations-Chip 104, der Funk-Kommunikations-Chip 110 und der Mikroprozessor 108 in dem Sinne Figur in einer anderen Ebene. Die Positionen der einzelnen elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 können beliebig und je nach Zweckmäßigkeit erfolgen.
3D zeigt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht des flexiblen Trägers 102. Der flexible Träger 102 weist Öffnungen 126 auf, welche für die Befestigung in oder an dem Kommunikationsgerät 130 eingerichtet sein können. Die Öffnungen 126 können auch eingerichtet sein, um den geometrischen Eigenschaften des Kommunikationsgeräts 130 Rechnung zu tragen. Ebenfalls kann eine Anpassung an die geometrischen Eigenschaften des Kommunikationsgeräts 130 mittels Vorsprünge und/oder Bereiche mit einer Dickenvariation 304 des flexiblen Trägers 102 erfolgen. Die Oberfläche des flexiblen Trägers 102 kann in beliebigen Bereichen eine Oberflächenstruktur 306 aufweisen. Wie hier exemplarisch gezeigt, können elektrische Komponenten des flexiblen Trägers 102 auch im Sinne der Figur untereinander angebracht werden, wie für den Energiespeicher 114 und den Nahfeld-Kommunikations-Chip 104 dargestellt. Elektrische Komponenten des flexiblen Trägers 102 können auch zumindest teilweise außerhalb des flexiblen Trägers 102 angebracht sein. Beispielhaft ist ein Sensorschaltkreis, gebildet aus dem Mikrocontroller 310 und einem Messkopf 314, außerhalb des flexiblen Trägers 102 angebracht (wobei die elektrische Verbindung zu den elektrischen Komponenten innerhalb des flexiblen Trägers nicht dargestellt ist).
4 zeigt schematisch eine Kommunikationsanordnung 400 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Eine Energie- und/oder Datenübertragung kann analog zu in oben beschriebenen Weisen stattfinden. Der Nahfeld-Kommunikations-Chip 104 weist verschiedene Komponenten auf. Beispielsweise kann ein Gleichrichtungs- und Ladungspumpenelement 406 eingerichtet sein, die gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfangene Energie an weitere Teile der Kommunikationsanordnung 400 zu verteilen. Der Nahfeld-Kommunikations-Chip 104 kann analog arbeitende Vorschaltelemente 408 aufweisen, welche je nach Ausführungsbeispiel als elektronischer Filter und/oder Verstärker und/oder Analog/Digital-Wandler dienen können. Zusätzlich kann der Nahfeld-Kommunikations-Chip 104 einen Prozessor 410 und ein Taktelement 404 aufweisen. Das Taktelement 404 kann beispielsweise aus der Nahfeld-Kommunikationsfrequenz (beispielsweise 13,56 MHz) die Taktfrequenz erzeugen oder extrahieren. Diese Taktfrequenz kann als Grundlage der Arbeitsweise aller elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 dienen. Mittels einer solchen Taktfrequenz können, beispielsweise in dem Funk-Kommunikations-Chips 110, separate Taktgeber eingespart werden. Außerdem kann die so erzeugte Taktfrequenz für ein oder mehreren Phase-lock-loops-Schaltkreise (PLL) dienen, welche eingerichtet sein können die Daten und Energieübertragung in den verschiedenen elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers zu synchronisieren. An und in dem Nahfeld-Kommunikations-Chip 104 können ein oder mehrere Schaltkreise zur Energiesteuerung 402, beispielsweise ein Energiekontrollschaltkreis, vorhanden sein. Diese können eingerichtet sein, je nach Zustand der Kommunikationsanordnung 400 die Energieversorgung der elektrischen Komponenten des flexiblen Trägers 102 zumindest teilweise zu steuern und/oder regeln. Der Funk-Kommunikations-Chip 110 kann wie hier schematisch gezeigt mittels elektrischer Verbindungen Energie empfangen 412, ein Taktsignal empfangen 416 und Daten empfangen 414. Der Funk-Kommunikations-Chip 110 kann einen Sender/Empfänger-Element 418 aufweisen und ein Anpassungs-Element 420, welches die elektrischen Signale für das Senden der Daten mittels der Funk-Kommunikationsantennenstruktur 422 anpasst. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Codierung/Decodierung von Daten mittels des Prozessors 410 bewerkstelligt. Wie oben beschrieben, kann der mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis 124 und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis 125 gekoppelte Schaltkreis 136 in anderen Schaltkreisen integriert sein und/oder aufgeteilt sein.
5 zeigt schematisch eine Kommunikationsanordnung 500 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Kommunikationsanordnung 500 ist bis auf den Mikroprozessor 108 und den Energiespeicher 114 der Kommunikationsanordnung 400 ähnlich. Der Energiespeicher 114 kann eingerichtet sein elektrische Komponenten des flexiblen Trägers 102 mit Energie zumindest zeitweise zu versorgen. Der Energiespeicher 114 kann beispielsweise mittels der empfangenen Energie gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie aufgeladen werden. Der Mikroprozessor 108 kann eingerichtet sein die Codierung von Daten zu ändern.

Claims

Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500); aufweisend: ein Kommunikationsgerät (130), aufweisend: • einen Applikationsprozessor (132); und • einen Mobilfunk-Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Mobilfunktechnologie; • einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (134), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie, mittels der eine Übertragung von Daten und Energie zum Betreiben eines Kommunikationsgerät-externen Schaltkreises erfolgt; einen an dem Kommunikationsgerät (130) lösbar angebrachten flexiblen Träger (102), aufweisend: • einen Funk-Kommunikationsschaltkreis (125), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Funktechnologie, die von der Mobilfunktechnologie verschieden ist; • einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie; • einen mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis (125) gekoppelten Schaltkreis (136), der eingerichtet ist, mit Energie betrieben zu werden, die mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises (124) gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfangen wird, wobei der Schaltkreis (136) eingerichtet ist zur Umsetzung von gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten in gemäß der Funktechnologie codierte Daten, und/oder zur Umsetzung von gemäß der Funktechnologie codierten Daten in gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500); aufweisend: ein Kommunikationsgerät (130), aufweisend: • einen Applikationsprozessor (132); und • einen Mobilfunk-Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Mobilfunktechnologie; • einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (134), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie, mittels der eine Übertragung von Daten und Energie zum Betreiben eines Kommunikationsgerät-externen Schaltkreises erfolgt; einen an dem Kommunikationsgerät (130) lösbar angebrachten flexiblen Träger (102), aufweisend: • einen Sensorschaltkreis, welcher zur Erfassung von physikalischen Parametern eingerichtet ist, wobei die Technologie zu der Erfassung von physikalischen Parametern von der Technologie des Kommunikationsgeräts (130) verschieden ist; • einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie; • einen mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und dem Sensorschaltkreis gekoppelten Schaltkreis (136), der eingerichtet ist, mit Energie betrieben zu werden, die mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises (124) gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfangen wird, wobei der Schaltkreis (136) eingerichtet ist zur Energie- und Datenübertragung zwischen dem Sensorschaltkreis und dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124).
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß Anspruch 1, wobei der Funk-Kommunikationsschaltkreis (125) zu der Datenübertragung gemäß mindestens zwei voneinander verschiedenen Funktechnologien eingerichtet ist, wobei sich die Funktechnologien in der Codierung der Daten und/oder in den genutzten elektromagnetischen Frequenzen unterscheiden.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß Anspruch 1 oder 3, wobei der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) eine Taktfrequenz erzeugt, mit welcher der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und/oder der Funk-Kommunikationsschaltkreis (125) und/oder der mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis (125) gekoppelte Schaltkreis (136) betrieben wird.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß Anspruch 2, wobei der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) eine Taktfrequenz erzeugt, mit welcher der Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und/oder der Sensorschaltkreis und/oder der mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und dem Sensorschaltkreis gekoppelte Schaltkreis (136) betrieben wird.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der flexible Träger (102) einen Sicherheitsschaltkreis (118) aufweist, welcher eingerichtet ist Daten mittels kryptographischer Verfahren zu verarbeiten.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der flexible Träger (102) in das Gehäuse des Kommunikationsgeräts (130) monolithisch integriert ist.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der flexible Träger (102) in oder an dem Gehäuse des Kommunikationsgeräts (130) mittels Klebens oder Verschraubens und/oder Klemmens angebracht ist.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der flexible Träger (102) einen permanenten Energiespeicher (114) aufweist, welcher zur Energieversorgung von zumindest einer elektrischen Komponente des flexiblen Trägers (102) eingerichtet ist.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der flexible Träger (102) und das Kommunikationsgerät (130) eine elektrische Schnittstelle (122), optional in Form eines oder mehrerer elektrischer Kontakte, aufweist, welche für eine Übertragung von Daten und/oder Energie zwischen dem flexiblen Träger (102) und dem Kommunikationsgerät (130) eingerichtet sind.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der flexible Träger (102) einen Identitätsprüfschaltkreis aufweist, welcher eingerichtet ist, die Identität eines Benutzers der Kommunikationsanordnung und/oder die Identität von zumindest eines Teils der Kommunikationsanordnung zu überprüfen.
Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der flexible Träger (102) einen Energiekontrollschaltkreis aufweist, welcher eingerichtet ist, die Energieversorgung von zumindest einer elektrischen Komponente des flexiblen Trägers (102) zu steuern.
Flexibler Träger (102) in einer Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 6 bis 12, der flexible Träger (102) aufweisend: • einen Funk-Kommunikationsschaltkreis (125), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Funktechnologie, die von der Mobilfunktechnologie verschieden ist; • einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie; • einen mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und dem Funk-Kommunikationsschaltkreis (125) gekoppelten Schaltkreis (136), der eingerichtet ist, mit Energie betrieben zu werden, die mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises (124) gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfangen wird, wobei der Schaltkreis (136) eingerichtet ist zur Umsetzung von gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten in gemäß der Funktechnologie codierte Daten, und/oder zur Umsetzung von gemäß der Funktechnologie codierten Daten in gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie codierten Daten.
Flexibler Träger (102) in einer Kommunikationsanordnung (100, 200, 400, 500) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 5 bis 12, der flexible Träger (102) aufweisend: • einen Sensorschaltkreis, welcher zur Erfassung von physikalischen Parametern eingerichtet ist, wobei die Technologie zu der Erfassung von physikalischen Parametern von der Technologie des Kommunikationsgeräts (130) verschieden ist; • einen Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124), eingerichtet zur Kommunikation gemäß einer Nahfeld-Kommunikationstechnologie; • einen mit dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124) und dem Sensorschaltkreis gekoppelten Schaltkreis (136), der eingerichtet ist, mit Energie betrieben zu werden, die mittels des Nahfeld-Kommunikationsschaltkreises (124) gemäß der Nahfeld-Kommunikationstechnologie empfangen wird, wobei der Schaltkreis (136) eingerichtet ist zur Energie- und Datenübertragung zwischen dem Sensorschaltkreis und dem Nahfeld-Kommunikationsschaltkreis (124).