FR2973183A1 - Dispositif et procede de communication sans fil - Google Patents

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FR2973183A1
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FR1152306A
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Philippe Levionnais
Clementine Lenglet
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Orange SA
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France Telecom SA
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
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Abstract

L'invention concerne un dispositif électronique (10, ) comprenant : - un modulateur (204, ), destiné à adapter un premier signal numérique en un premier signal électrique modulé, - un démodulateur (205, ), destiné à adapter un deuxième signal électrique modulé reçu en un deuxième signal numérique, - une interface radio (203, ) destinée à émettre ledit premier signal électrique modulé et à recevoir ledit deuxième signal électrique modulé, à travers le corps d'un utilisateur situé à une distance inférieure à une distance prédéterminée du dispositif, - des moyens de commutation (206, ) adaptés pour connecter de façon alternative l'interface radio au modulateur suite à la réception du deuxième signal électrique modulé, et l'interface radio au démodulateur suite à l'émission du premier signal radio modulé.

Description

Dispositif et procédé de communication sans fil
L'invention concerne les communications sans fil à courte portée pour la transmission de données entre deux terminaux par l'intermédiaire du corps humain. Plus précisément, l'invention porte sur un système pour effectuer des transactions entre un dispositif portatif et une station de base, connectée par exemple à un serveur de transactions, en utilisant la capacité de conductivité du corps humain pour transmettre les transactions. On connaît la technologie Body Area Network (ou Wireless Body Area Network) qui permet des communications sans fil entre des capteurs miniatures à même le corps et une unité de traitement portée par un utilisateur. Cette technologie est décrite dans la thèse de Thomas Guthrie Zimmerman «Personal Area Networks (PAN) : Near-Field Intra-Body Communication ». La demande de brevet publiée sous le numéro EP 0843425 décrit un procédé et un système d'authentification qui s'appuie sur cette technologie. Le système d'authentification comprend un dispositif émetteur portatif, directement en contact, ou très proche de l'utilisateur, et un récepteur qui comprend une surface sensitive qui réagit par effleurement ou contact et sur laquelle l'utilisateur peut poser sa main ; le récepteur est couplé à un équipement adapté pour effectuer des traitements. Le dispositif émetteur émet de manière continue, ou à intervalles réguliers, un signal comprenant par exemple un identifiant. Le signal est modulé au moyen d'un modulateur basse fréquence et transmis à travers le corps de l'utilisateur du fait de la proximité du dispositif émetteur avec le corps de l'utilisateur. Le dispositif récepteur reçoit le signal du fait du contact physique de l'utilisateur avec la surface sensitive. Le signal est démodulé et transmis à l'équipement adapté pour effectuer des traitements, en l'espèce pour mettre en oeuvre une authentification du dispositif émetteur. Ce cas d'usage correspond à une communication unidirectionnelle entre l'émetteur et le récepteur. La demande décrit par ailleurs un système dans lequel des communications bidirectionnelles peuvent être établies. Dans ce système, un émetteur est couplé à un récepteur pour constituer un émetteur-récepteur et deux émetteurs-récepteurs sont alors utilisés, un premier émetteur-récepteur est porté par l'utilisateur et un deuxième émetteur-récepteur est associé à l'équipement adapté pour effectuer des traitements. Le deuxième émetteur-récepteur, côté serveur, génère un signal au moyen d'un circuit spécifique additionnel, dit circuit de réveil. Le signal transmis est reçu par le premier émetteur-récepteur ou dispositif utilisateur par un circuit spécifique de réveil, qui restore l'alimentation électrique d'un microprocesseur. Le microprocesseur génère alors un signal en réponse, conformément au mode unidirectionnel. Cependant, cette architecture nécessite de coupler deux dispositifs, un dispositif émetteur et un dispositif récepteur et d'ajouter en outre des circuits additionnels à chacun des dispositifs, en l'espèce les
circuits de réveil. Cette architecture nécessite donc de nombreux composants et paraît complexe en ce sens qu'elle juxtapose un émetteur et un récepteur.
L'invention propose une architecture alternative adaptée pour les communications bidirectionnelles entre un dispositif portatif, porté par un utilisateur et une station de base qui ne nécessite pas de coupler un dispositif émetteur à un dispositif récepteur au moyen de circuits supplémentaires.
Ainsi, l'invention propose un dispositif électronique comprenant : - un modulateur, destiné à adapter un premier signal numérique en un premier signal électrique modulé, - un démodulateur, destiné à adapter un deuxième signal électrique modulé reçu en un deuxième signal numérique, - une interface radio destinée à émettre ledit premier signal électrique modulé et à recevoir ledit deuxième signal électrique modulé, à travers le corps d'un utilisateur situé à une distance inférieure à une distance prédéterminée du dispositif, - des moyens de commutation adaptés pour connecter de façon alternative l'interface radio au modulateur suite à la réception du deuxième signal électrique modulé, et l'interface radio au démodulateur suite à l'émission du premier signal radio modulé.
Le dispositif selon l'invention permet ainsi de mutualiser certains composants. Par exemple, un seul microprocesseur est nécessaire pour le dispositif qui alterne les modes émission et réception. De même, le dispositif ne comprend qu'un seul canal d'émission et de réception, en l'espèce l'antenne, qui, grâce au commutateur, peut fonctionner alternativement en mode émission et en mode réception. Ce fonctionnement est différent des dispositifs connus de l'art antérieur qui comprennent des électrodes d'émission, des électrodes distinctes de réception et des circuits supplémentaires pour alterner un fonctionnement en émission et en réception. Ainsi, l'architecture du dispositif proposée ici permet de réduire le nombre de composants nécessaires pour établir des communications bidirectionnelles à travers le corps humain. Ainsi, l'architecture décrite permet de diminuer l'encombrement du dispositif et également son coût de fabrication. Dans un mode de réalisation l'interface radio est connectée au modulateur pendant une première période de durée déterminée. Dans un exemple particulier de réalisation, l'interface radio est connectée au démodulateur pendant une deuxième période de durée déterminée. Dans ce mode de réalisation le dispositif est alternativement en mode émission pendant la première durée déterminée, puis
en mode réception pendant la deuxième durée prédéterminée. Ce mode de fonctionnement est particulièrement adapté pour des dispositifs dits maîtres, qui sondent la voie réseau régulièrement afin de se faire connaître d'autres dispositifs situés à proximité. Ce mode de fonctionnement est en outre adapté pour des dispositifs dont l'alimentation électrique n'est pas problématique. Dans un exemple de réalisation, les moyens de commutation connectent l'interface radio au modulateur suite à la détection d'un caractère de fin de chaîne dans le deuxième signal numérique. Dans ce mode de réalisation, la durée pendant laquelle le dispositif est en mode réception est optimisée puisque cette durée est limitée au temps pendant lequel le dispositif reçoit un signal électrique. En effet, dans ce mode de réalisation, il est détecté une fin de chaîne de caractère dans le signal numérique associé au signal électrique. Cette détection déclenche le basculement du dispositif en mode émission. Ainsi, d'éventuelles latences provoquées par des durées de réception et d'émission fixes sont limitées. Dans un exemple de réalisation, le dispositif est un dispositif portatif Dans un exemple de réalisation, le dispositif portatif est un terminal mobile équipé d'une antenne NFC, ladite antenne constituant également l'interface radio. Dans ce mode de réalisation, le dispositif est un terminal mobile équipé d'une antenne NFC. L'antenne NFC est non seulement adaptée pour émettre/recevoir une composante magnétique d'une onde électromagnétique et également pour émettre et recevoir une composante électrique de cette onde. Ainsi, les signaux électriques modulés émis et reçus par le dispositif de l'invention utilisent une antenne existante. Le dispositif peut donc fonctionner en mode NFC, lorsqu'il s'approche d'une borne NFC, ou dans un mode de fonctionnement décrit ici. Les avantages du dispositif en termes de nombre de composants électroniques et la mutualisation de l'antenne contribuent à permettre l'intégration du dispositif dans un terminal mobile.
Par ailleurs, le procédé de l'invention décrit ci-dessous est illustré au moyen d'une application de e-ticket, ou service de transaction de tickets de transport. L'invention permet donc d'utiliser un terminal mobile pour de telles applications sans sortir le terminal de sa poche ou de son sac. Cet aspect est particulièrement intéressant à une époque où les vols de terminaux se multiplient.
Dans un autre mode de réalisation le dispositif est une station de base. Selon un mode de réalisation la modulation est une modulation tout ou rien. La modulation tout ou rien mise en oeuvre dans le dispositif de l'invention est peu coûteuse en termes de composants. L'invention concerne aussi un système de communication sans fil utilisant le corps d'un 35 utilisateur comme media de communication, et comprenant :
- au moins un dispositif portatif selon l'invention, et - une station de base selon l'invention. L'invention porte également sur un procédé de communication sans fil entre un dispositif portatif situé à une distance inférieure à une distance prédéterminée d'un utilisateur et une station de base, le procédé utilisant le corps d'un utilisateur comme media de communication, ledit procédé comprenant : - une étape de mise en contact de l'utilisateur avec la station de base, - une étape de réception de la station de base à travers le corps de l'utilisateur d'un premier signal électrique modulé associé à un message de recherche, le dispositif portatif étant dans un état de réception et la station de base dans un état d'émission, - une étape de démodulation dudit premier signal électrique modulé en un premier signal numérique, - une étape de détermination d'une réponse audit message d'interrogation, - une étape de modulation d'un deuxième signal numérique comprenant ladite réponse en un deuxième signal électrique modulé, - une étape d'envoi dudit deuxième signal modulé à travers le corps de l'utilisateur, le dispositif portatif étant dans un état d'émission et la station de base en état de réception. Dans un exemple de réalisation, le message de recherche et le message de réponse sont des messages d'un service de transaction de tickets de transport.
L'invention porte également sur un programme sur un support de données et chargeable dans la mémoire d'un dispositif, le programme comprenant des portions de code pour l'exécution des étapes du procédé selon l'invention, lorsque le programme est exécuté sur ledit dispositif L'invention concerne aussi un support de données partiellement ou totalement amovible, comportant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d'un procédé selon l'invention.
De nombreux détails et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description d'un mode particulier de réalisation en référence aux schémas annexés donnés à titre non limitatif et dans lesquels : - la figure 1 représente les étapes du procédé de communication sans fil selon un premier exemple de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente un premier exemple de réalisation d'un dispositif portatif selon l'invention ; - la figure 3 représente un exemple de réalisation d'une station de base selon l'invention.
Les étapes du procédé de communication sans fil bidirectionnelle à travers le corps humain entre un dispositif portatif porté par un utilisateur et une station de base, selon un mode particulier de réalisation, vont maintenant être décrites en relation avec la figure 1. Un dispositif portatif 10 selon l'invention est adapté pour émettre et recevoir des signaux radioélectriques via une antenne à travers le corps d'un utilisateur 11. A cette fin, le dispositif portatif 10 est situé à proximité de l'utilisateur 11, sans nécessairement être en contact direct avec celui-ci. Par exemple, le dispositif 10 est placé à l'intérieur d'une poche ou d'un sac porté contre l'utilisateur. Dans ces configurations, on estime que le dispositif portatif 10 n'est pas éloigné de plus de quelques centimètres du corps de l'utilisateur 11. La distance est par exemple inférieure à 10 cm. Le dispositif portatif 10 est équipé d'une batterie ou de piles, pour un fonctionnement autonome. Le dispositif portatif 10 est adapté pour être dans un état d'attente, ou de réception, jusqu'à recevoir un signal d'une station de base 12. Dans ce mode de réalisation, après détection et réception d'un tel signal émis par la station de base 12, le dispositif portatif 10 passe dans un état d'émission pendant une première durée prédéfinie Ti au cours de laquelle il est apte à émettre un signal en réponse, à l'attention de la station de base 12. A la fin de la première durée prédéfinie Ti au cours de laquelle le dispositif portatif 10 émet le signal de réponse, il passe de nouveau dans un état de réception, en attente d'un autre signal de la station de base 12. Le dispositif portatif 10 est décrit plus en détail en relation avec la figure 2.
La station de base 12 est un équipement apte à émettre et recevoir des signaux radioélectriques à travers le corps de l'utilisateur via une antenne. La station de base 12 est un équipement moins contraint que le dispositif portatif 10 en termes de taille et d'autonomie. Elle est par exemple alimentée par une source électrique. Dans cet exemple de réalisation, la station de base 12 comprend une surface sensitive (non représentée sur la figure 1) adaptée pour réagir lorsque l'utilisateur l'effleure ou est en contact avec elle. Par exemple, l'utilisateur 12 peut poser la main sur la surface sensitive. La surface sensitive est couplée à une antenne (non représentée sur la figure 1). La station de base 12 comprend aussi une interface utilisateur (non représentée sur la figure 1) destinée à afficher des messages à l'attention de l'utilisateur. La station de base 12 comprend également un équipement (non représenté sur la figure 1) apte à effectuer des traitements, tel un PC ou un serveur. La surface sensitive, l'interface utilisateur et l'équipement sont connectés par exemple au moyen d'une liaison filaire, ou à travers un réseau, par exemple un réseau mobile, ou le réseau internet. Dans ce mode de réalisation, la station de base 12 est agencée de manière à être alternativement en mode émission pendant une première période prédéterminée T' 1, puis en mode réception pendant une deuxième période prédéterminée T'2. La station de base 12 est donc adaptée pour fonctionner selon des cycles
successifs d'émission/réception continus de durées respectives T'l et T'2. La station de base 12 est décrite plus en détail en relation avec la figure 3. Les étapes du procédé sont illustrées ici au moyen d'un service qui utilise des tickets de transport dématérialisés ; on parle habituellement d'application de « ticketing » ou de « e- ticket ». Un tel service permet à l'utilisateur 11, porteur du dispositif portatif 10 qui mémorise un nombre prédéterminé de tickets de transport, d'emprunter un moyen de transport (non représenté), tel un bus, en contrepartie d'un nombre prédéterminé de tickets. On suppose ici qu'un seul ticket est nécessaire pour emprunter le moyen de transport. Le moyen de transport est équipé de tout ou partie de la station de base 11. Dans cet exemple, le moyen de transport embarque au moins la surface sensitive couplée à l'antenne, et l'interface utilisateur de la station de base 12. Dans une étape préalable de configuration du service (non représentée), l'utilisateur acquiert le nombre prédéfini de tickets. Ces tickets sont mémorisés dans une mémoire (non représentée) du dispositif portatif 10. Par exemple, un compteur dédié à ce type de tickets mémorise le nombre de tickets acquis par l'utilisateur. Le compteur est représentatif d'un nombre courant de tickets à disposition de l'utilisateur 11. Dans une étape initiale EO d'invitation, l'utilisateur 11, équipé du dispositif portatif 10 approche de la station de base 12 et lit un message affiché sur l'écran l'invitant à poser sa main sur la surface sensitive de la station de base 12. Dans une étape suivante El de mise en contact, l'utilisateur 11 applique sa main sur la surface sensitive de la station de base 12. Comme décrit précédemment, la station de base 12 alterne des périodes d'émission et de réception, de durée respective T'1 et T'2. Ainsi, au cours d'une étape E2 d'émission, la station de base 12 émet via son antenne un premier signal électrique modulé associé à un message de recherche destiné à un dispositif situé à proximité de la station de base, en l'espèce le dispositif portatif 10 porté par l'utilisateur 11. On suppose bien sûr que la station de base 12 est en mode émission. Le message de recherche transmis dans le premier signal électrique modulé émis par la station de base 12 est destiné à entrer en contact avec un dispositif portatif situé à proximité de la station 12. Il est propre au service. Ainsi, dans le cas du service de ticketing décrit ici, le message de recherche consiste en une interrogation du solde de tickets mémorisé dans le dispositif portatif 10. Plus précisément, le message d'interrogation comprend une pluralité d'éléments d'information identiques destinés à être transmis en continu pendant la première période T'l pendant laquelle la station de base 12 est en mode émission. Par exemple l'élément d'information consiste en un mot, « solde », transmis x fois dans le premier signal électrique modulé durant la première période T' 1
d'émission. La transmission du même élément d'information répété plusieurs fois permet de pallier d'éventuelles pertes d'une partie du premier signal modulé émis. Au terme de la période T' l d'émission, la station de base 12 passe en mode réception pendant la deuxième durée prédéterminée T'2.
Dans une étape E3 de détection et de réception, le premier signal modulé électrique émis au cours de l'étape précédente est détecté et reçu par le dispositif portatif 10. En effet, l'utilisateur 11 dont la main est posée sur la surface sensitive lors de l'émission du signal est un vecteur de transmission du premier signal électrique émis par la station de base 12. Il est en effet connu que le corps de l'utilisateur présente des capacités de conduction adaptées pour véhiculer de tels signaux électriques. Le dispositif portatif 10, jusque-là en état d'attente, ou état de réception, détecte et reçoit le premier signal électrique modulé véhiculé par le corps de l'utilisateur. La détection et la réception du premier signal électrique modulé déclenche le passage du dispositif portatif 10 en mode émission pendant la première durée prédéfinie Ti. Dans une étape E4 de démodulation, le dispositif portatif 10 démodule le premier signal électrique reçu en un premier signal numérique. Dans une étape suivante E5 d'analyse, le dispositif portatif 10 analyse le premier signal numérique ainsi obtenu. Au cours de cette étape E5 d'analyse, le dispositif portatif 10 détecte au moins un des éléments d'information correspondant à une interrogation du solde de tickets. Dans une étape E6 de traitement, le dispositif portatif 10 calcule un nouveau solde et associe un message à ce nouveau solde. Pour calculer le nouveau solde, le dispositif portatif 10 décrémente, si cela est possible, le solde courant de tickets qu'il mémorise. Plus précisément, si le solde mémorisé est positif, alors le nouveau solde correspond au solde décrémenté d'une unité. Si le nouveau solde est nul, alors un élément de réponse, par exemple « épuisé », est associé. S'il est positif, l'élément de réponse associé correspond au nouveau solde. Si le solde mémorisé est nul, alors le nouveau solde reste nul et l'élément de réponse associé est par exemple « insuffisant ». Le message associé au nouveau solde est ensuite construit en concaténant une pluralité de fois l'élément de réponse associé au nouveau solde. Dans une étape E7 de modulation, le message numérique associé au nouveau solde est modulé en un deuxième signal électrique modulé.
Dans une étape suivante E8 de réponse, le deuxième message électrique modulé est transmis via l'antenne du dispositif portatif 10. De la même manière que précédemment, le deuxième signal électrique modulé est véhiculé par le corps de l'utilisateur. On suppose bien sûr que cette étape E8 de réponse est réalisée pendant la première période prédéfinie Ti au cours de laquelle le dispositif portatif 10 est en mode émission.
Dans une étape E9 de détection et de réception, le deuxième signal électrique modulé émis au cours de l'étape précédente E8 par le dispositif portatif 10 est détecté et reçu par la station de base 12. En effet, l'utilisateur 11 dont la main est posée sur la surface sensitive est vecteur de transmission de ce deuxième signal électrique modulé.
Dans une étape E10 de démodulation, la station de base 12 démodule le deuxième signal électrique modulé en un deuxième signal numérique. Dans une étape El 1 d'analyse, la station de base 12 analyse le deuxième signal numérique ainsi obtenu. Au cours de cette étape El 1 d'analyse, la station de base 12 détecte au moins un des éléments de réponse associé au solde de tickets.
Dans une étape E12 d'affichage, la station de base 12 affiche sur son interface utilisateur un message correspondant à l'élément de réponse et indiquant si le solde est insuffisant, ou non, et le cas échéant la valeur du nouveau solde de tickets. On comprend que si le nouveau solde est positif ou a atteint la valeur nulle, l'utilisateur est autorisé à emprunter le moyen de transport.
Bien sûr, l'utilisateur maintient la main posée sur la surface sensitive de la station de base 12 de l'étape El de mise en contact de l'utilisateur avec la station de base 12 à l'étape E9 de détection et de réception par la station de base 12. Il est précisé qu'à l'étape El de mise en contact, l'utilisateur pose sa main sur la surface sensitive de la station de base. L'invention n'est pas limitée à ce cas et dans une variante de réalisation, on peut prévoir que l'utilisateur approche la main de la surface sensitive d'une distance inférieure à une distance prédéfinie, de l'ordre de quelques centimètres. La présence de l'antenne couplée à la surface sensitive sur la station de base 12 permet de réaliser les étapes décrites précédemment de manière similaire. Il est précisé que la station de base 12 alterne des périodes d'émission de durée prédéterminée T'1 et des périodes de réception de durée prédéterminée T'2. Lorsque l'utilisateur pose sa main sur la surface sensitive, on a supposé que la station de base 12 était en mode émission. Bien sûr, si la station de base 12 est alors en mode réception, il ne se passe rien. Plus précisément aucun signal n'est véhiculé par l'utilisateur à cet instant puisque le dispositif portatif 10 est également dans un état de réception, en attente d'un signal de la station de base 12. Au terme de la période T'2 de réception, la station de base 12 passe alors en mode émission et l'étape E2 d'émission par la station de base 12 est alors exécutée. Les étapes du procédé de communication sans fil entre le dispositif portatif 10 et la station de base 12 sont illustrées ici au moyen d'un service de ticketing. L'invention n'est bien sûr pas limitée à ce type de service. Ainsi, d'autres types de service peuvent utiliser le procédé de communication sans fil tel que décrit précédemment, par exemple un service de micro-
paiement. Par ailleurs, dans l'exemple décrit, deux signaux sont échangés entre la station de base 12 et le dispositif portatif 10 : les premier et deuxième signaux électriques modulés. L'invention n'est bien sûr pas limitée à l'échange de deux signaux. Selon le service considéré, plus de deux signaux électriques modulés sont échangés.
Dans un exemple de réalisation, le dispositif portatif 10 est un terminal mobile d'utilisateur équipé d'une antenne NFC. Avantageusement, l'antenne NFC du terminal mobile est utilisée comme antenne pour émettre et recevoir les signaux électriques modulés. En effet, l'antenne NFC est adaptée pour émettre/recevoir une composante magnétique d'une onde électromagnétique et également une composante électrique de cette même onde. Ainsi, le terminal mobile, équipé d'une seule antenne NFC peut à la fois réaliser des transactions NFC et également des transactions telles que les étapes du procédé décrit précédemment. Dans le mode de réalisation décrit précédemment, la station de base 12 est alternativement en phase d'émission et de réception de durées respectives T' 1 et T'2. Le dispositif portatif 10 alterne les phases de réception de durée indéterminée et les phases d'émission de durée Ti. L'invention n'est cependant pas limitée à ce mode de réalisation. Ainsi, dans un deuxième mode de réalisation, une fois qu'un contact est établi entre la station de base 12 et le dispositif portatif 10, les durées des phases d'émission et de réception des deux dispositifs 10, 12 sont régies par la quantité d'information à transmettre. Dans ce deuxième mode de réalisation, la station de base 12 émet au cours de l'étape E2 d'émission le premier signal électrique modulé associé au message de recherche pendant la première durée prédéterminée T' 1. Une fois la période T' l écoulée, la station de base 12 passe en mode réception pendant une durée au plus égale à la durée prédéterminée T'2. En effet, la durée pendant laquelle la station de base 12 est en mode réception peut être écourtée par rapport à la période de durée prédéterminée T'2. En effet, une fois que le contact est établi entre la station de base 12 et le dispositif portatif 10, c'est-à-dire une fois que le premier signal électrique modulé émis par la station de base 12 a été reçu par le dispositif portatif 10, les durées des périodes pendant lesquelles la station de base 12 et le dispositif portatif 10 sont en mode réception et émission dépendent de la quantité d'information à transmettre. Ainsi, suite à la détection et la réception par le dispositif portatif 10 du premier signal modulé signal émis par la station de base 12, le dispositif portatif 10 passe en mode émission et émet au cours de l'étape E8 d'émission le deuxième signal électrique modulé. Au terme de l'étape E8 d'émission, le dispositif portatif 10 passe en mode réception. La station de base 12 démodule au cours de l'étape E10 de démodulation le deuxième signal électrique modulé reçu du dispositif portatif 10 en réponse au signal de recherche modulé. Au cours de l'étape El 1 d'analyse, la station de base 12 détecte un caractère de fin de chaîne dans le signal numérique ainsi obtenu, signalant la fin
de la transmission de données en provenance du dispositif portatif 10. La détection du caractère de fin de chaîne déclenche le passage de la station de base 12 en mode émission. Selon un fonctionnement similaire à celui de la station de base 12, le dispositif portatif 10 qui reçoit un signal électrique modulé en provenance de la station de base 12, démodule le signal électrique, analyse le signal numérique obtenu et détecte un caractère de fin de chaîne dans les données du signal numérique. La détection du caractère de fin de chaîne provoque alors un passage du dispositif portatif 10 en mode émission. Dans une variante de réalisation, la station de base 12, respectivement le dispositif portatif 10, qui reçoit un signal électrique modulé en provenance du dispositif portatif 10, respectivement de la station de base 12, déclenche une temporisation après avoir reçu le signal. Le passage de la station de base 12, respectivement du dispositif portatif 10, en mode émission est alors déclenché suite à l'expiration de la temporisation. Ainsi, dans ce deuxième mode de réalisation, la station de base 12 est alternativement en mode émission de durée prédéterminée T'1, puis en mode réception de durée prédéterminée T'2 tant qu'elle ne rentre pas en contact avec un dispositif portatif 10 situé à proximité. Une fois le contact établi entre la station de base 12 et le dispositif portatif 10, c'est-à-dire une fois que le premier signal électrique modulé associé au message de recherche émis par la station de base 12 au cours de la première période initiale de durée T' l est reçu et traité par le dispositif portatif 10, la station de base 12 n'est en mode réception que le temps de recevoir des données du dispositif portatif 10. Ainsi, les durées pendant lesquelles les dispositifs sont en mode émission et réception correspondent aux durées pendant lesquelles les signaux sont émis.
Un dispositif portatif 10 selon l'invention va maintenant être décrit en relation avec la figure 2.
Le dispositif portatif 10 comprend : - une unité de traitement 200, ou « CPU » (pour « Central Processing Unit »), destinée à charger des instructions en mémoire, à les exécuter, à effectuer des opérations ; - un ensemble de mémoires, dont une mémoire volatile 201, ou "RAM" (pour "Random Access Memory") utilisée pour exécuter des instructions de code, stocker des variables, etc. ; - un mémoire non volatile 202, de type « ROM » (de l'anglais « Read Only Memory »), ou « EEPROM » (pour « Electronically Erasable Programmable Read Only Memory ») destinée à contenir des informations persistantes. Dans le cas d'un service de ticketing, cette mémoire peut être utilisée pour mémoriser le solde de tickets ; - une antenne 203 adaptée pour émettre et recevoir sur la voie radio ;
- un modulateur 204 destiné à adapter un premier signal numérique produit par le microprocesseur 200 en un premier signal électrique modulé, destiné à être transmis, via l'antenne 203 à travers le corps de l'utilisateur. Plus précisément, les capacités de conduction du corps humain sont telles qu'un signal électrique transmis via l'antenne peut être véhiculé par le corps de l'utilisateur dès lors que l'antenne est située à proximité du corps de l'utilisateur. L'antenne ne doit pas être située à plus de quelques centimètres du corps de l'utilisateur. Dans l'exemple de réalisation décrit ici, l'opération de modulation effectuée par le modulateur 204 est une modulation d'amplitude par tout ou rien, appelée également modulation « 00K » (de l'anglais « On-Off Keying »). Ainsi, par exemple, le signal est un signal à 13,56 MHz modulé en amplitude tout ou rien. L'invention n'est cependant pas limitée à ce type de modulation. Dans un autre exemple de réalisation, la modulation est une modulation de fréquence, moins sensible aux parasites. On note que cette réalisation est cependant plus coûteuse car elle nécessite plus de composants. Dans un autre exemple de réalisation, une modulation de phase est réalisée. Le modulateur 204 est agencé pour mettre en oeuvre l'étape E7 de modulation du procédé de communication décrit précédemment ; - un démodulateur 205, destiné à recevoir via l'antenne 203 un deuxième signal électrique modulé et à le transformer en un deuxième signal numérique destiné à être transmis à l'unité de traitement 200. Le démodulateur 205 est agencé pour mettre en oeuvre l'étape E4 de démodulation du procédé décrit précédemment ; - un commutateur 206 (le terme habituellement utilisé est le terme anglais, « switch ») adapté pour connecter alternativement le modulateur 204 à l'antenne 203 et le démodulateur 205 à l'antenne 203. Plus précisément, dans une première position, pendant laquelle le dispositif portatif 10 est en mode réception, le commutateur 206 connecte l'antenne 203 au démodulateur 205. Sur détection du premier signal électrique modulé reçu via l'antenne 203, la détection étant une détection de niveau analogique, le commutateur commute et connecte l'antenne 203 au modulateur 204. Dans le premier mode de réalisation, le commutateur connecte l'antenne 203 au modulateur 204 pendant une première période prédéfinie d'émission Ti. Au terme de la première période d'émission Ti, au cours de laquelle le dispositif portatif 10 est apte à émettre le deuxième signal électrique modulé, le commutateur 206 commute de nouveau pour connecter l'antenne 203 au démodulateur 205. Le dispositif portatif est alors en mode réception pendant une durée indéterminée. Plus précisément il est en mode réception jusqu'à détecter et recevoir un nouveau signal électrique modulé. Dans le deuxième mode de réalisation, le commutateur connecte l'antenne 203 au modulateur 204 pendant le temps nécessaire à l'émission du deuxième signal électrique modulé ;
- une horloge 207, optionnelle, destinée à coopérer avec le commutateur 206 de manière à ce que ce dernier passe, au terme d'une première période de durée prédéfinie Ti, de la position d'émission où il connecte l'antenne 203 au modulateur 204 à la position de réception où il connecte l'antenne au démodulateur 205. On remarque que l'horloge n'est pas utile pour le deuxième mode de réalisation puisque dans ce cas, le commutateur passe en position de réception immédiatement après avoir transmis le signal destiné à la station de base ; Le dispositif portatif 10 est de fonctionnement autonome, équipé d'une batterie ou de piles (non représentées), et de taille réduite de manière à être transporté par l'utilisateur. Le dispositif portatif 10 est par exemple un terminal mobile adapté pour mettre en oeuvre les étapes du procédé de communication sans fil décrit précédemment qui sont réalisées par le dispositif
Une station de base 12 selon l'invention va maintenant être décrite en relation avec la figure 3. La station de base 12 comprend plusieurs modules qui sont similaires à ceux du dispositif portatif 10 décrit en relation avec la figure 2. Ainsi, la station de base 12 comprend : - une unité de traitement 300, ou « CPU », destinée à charger des instructions en mémoire, à les exécuter, à effectuer des opérations. - un ensemble de mémoires, dont une mémoire volatile 301, ou "RAM" (pour "Random Access Memory") utilisée pour exécuter des instructions de code, stocker des variables, etc., - un mémoire non volatile 302, de type « ROM » ou « EEPROM » destinée à contenir des informations persistantes ; - une antenne 303 adaptée pour émettre et recevoir sur la voie radio ; - un modulateur 304 destiné à adapter un premier signal numérique produit par le microprocesseur 300 en un premier signal électrique modulé, destiné à être transmis, via l'antenne 303 à travers le corps de l'utilisateur. Dans l'exemple de réalisation décrit ici, l'opération de modulation effectuée par le modulateur 304 est une modulation d'amplitude tout ou rien comparable à la modulation réalisée par le modulateur 204 du dispositif portatif 10 décrit en relation avec la figure 2. D'autres types de modulation sont possibles. D'une manière générale, la modulation effectuée par le modulateur 304 de la station de base 12 est la même que celle réalisée par le modulateur 204 du dispositif portatif 10. Le modulateur 304 est agencé pour mettre en oeuvre l'étape E2 d'émission du procédé de communication décrit précédemment ; - un démodulateur 305, destiné à recevoir via l'antenne 303 un deuxième signal électrique modulé et à le transformer en un deuxième signal numérique destiné à être transmis à
l'unité de traitement 300. Le démodulateur 305 est agencé pour mettre en oeuvre l'étape E10 de démodulation du procédé de communication ; - un commutateur 306, adapté pour connecter l'antenne 303 alternativement au modulateur 304 et au démodulateur 305. Plus précisément, le commutateur connecte l'antenne 303 au modulateur 304 pendant une première durée prédéterminée T' 1. Pendant cette première période T' l la station de base est en mode émission, adaptée pour émettre un signal électrique modulé sur la voie radio via l'antenne 303. Au terme de la première période prédéterminée T' 1, le commutateur bascule dans une position où l'antenne 303 est connectée au démodulateur 305. Il reste dans cette position pendant une deuxième période de durée prédéterminée T'2. Pendant cette deuxième période prédéterminée T'2, la station de base est adaptée pour recevoir des signaux électriques modulés via l'antenne. Dans le deuxième mode de réalisation, le commutateur connecte l'antenne 303 au modulateur 304 pendant la première durée prédéterminée T' 1. Pendant cette période, la station de base émet le premier signal électrique modulé associé au message de recherche. Au terme de la première durée prédéterminée T' 1, le commutateur bascule dans une position où l'antenne est connectée au démodulateur. Le commutateur est alors en mode réception le temps de recevoir le deuxième signal électrique modulé ; - une horloge 307 destinée à coopérer avec le commutateur 306 de manière à ce que ce dernier passe de la position où il connecte pendant la première durée prédéterminée T' 1 l'antenne 303 au modulateur 304 à la position où il connecte l'antenne 303 au démodulateur 305 pendant la deuxième durée prédéterminée T'2. Dans le deuxième mode de réalisation, l'horloge coopère avec le commutateur 306 de manière à mesurer la première période prédéterminée T' 1. La station de base 12 comprend également : - une surface sensitive 308 adaptée pour réagir à un contact avec l'utilisateur ou à un simple effleurement de celui-ci. Dans l'exemple décrit ici, l'utilisateur peut poser sa main sur la surface sensitive. La surface sensitive est couplée à l'antenne 303 de manière à ce qu'un signal électrique modulé émis ou reçu via l'antenne 303 soit apte à être véhiculé par le corps de l'utilisateur qui est en contact avec la surface sensitive. Dans un exemple de réalisation, l'antenne 303 peut être intégrée dans la surface sensitive 308. La surface sensitive est agencée de manière à coopérer avec l'unité de traitement 300 pour mettre en oeuvre les étapes El à E9 du procédé décrit précédemment ; - une interface utilisateur 309, adaptée pour transmettre à l'utilisateur des instructions ou des messages d'information. Par exemple, l'interface utilisateur 309 est un écran sur lequel les messages et instructions sont affichés. Dans un autre exemple de réalisation, l'interface 309 est une interface audio permettant de jouer les messages et instructions. L'interface utilisateur 309
est agencée pour mettre en oeuvre les étapes EO d'invitation et E12 d'affichage du procédé de communication décrit précédemment. La station de base 12 est moins contrainte en termes d'alimentation et de taille que le dispositif portatif 10. Ainsi, les modules unité de traitement 300, mémoires volatile 301 et non volatile 302 et interface utilisateur 309 sont, dans un exemple de réalisation, intégrés dans un ordinateur 310 de type PC ou serveur qui peut être alimenté par le secteur. L'ordinateur 310 est interfacé avec les composants surface sensitive 308 couplée à l'antenne 303, modulateur 304, démodulateur 305, horloge 307, commutateur 306, par exemple au moyen d'une interface filaire.10

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif électronique (10, 12) comprenant : - un modulateur (204, 304), destiné à adapter un premier signal numérique en un premier signal électrique modulé, - un démodulateur (205, 305), destiné à adapter un deuxième signal électrique modulé reçu en un deuxième signal numérique, - une interface radio (203, 303) destinée à émettre ledit premier signal électrique modulé et à recevoir ledit deuxième signal électrique modulé, à travers le corps d'un utilisateur situé à une distance inférieure à une distance prédéterminée du dispositif, - des moyens de commutation (206, 306) adaptés pour connecter de façon alternative l'interface radio au modulateur suite à la réception du deuxième signal électrique modulé, et l'interface radio au démodulateur suite à l'émission du premier signal radio modulé.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel l'interface radio est connectée au modulateur pendant une première période de durée déterminée (T1, T' 1). 20
  3. 3. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel l'interface radio est connectée au démodulateur pendant une deuxième période de durée déterminée (T'2).
  4. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les moyens de commutation (206, 306) connectent l'interface radio au modulateur suite à la détection d'un 25 caractère de fin de chaîne dans le deuxième signal numérique.
  5. 5. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif portatif 30
  6. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le dispositif est un terminal mobile équipé d'une antenne NFC, ladite antenne constituant également l'interface radio.
  7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif est une station de base. 10 15 35
  8. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la modulation est une modulation tout ou rien.
  9. 9. Système de communication sans fil utilisant le corps d'un utilisateur comme media de communication, et comprenant : - au moins un dispositif selon la revendication 5, et - un dispositif selon la revendication 7.
  10. 10. Procédé de communication sans fil entre un dispositif (10) situé à une distance inférieure à une distance prédéterminée d'un utilisateur et une station de base (12), le procédé utilisant le corps d'un utilisateur comme media de communication, ledit procédé comprenant : - une étape (El) de mise en contact de l'utilisateur avec la station de base, - une étape (E3) de réception de la station de base à travers le corps de l'utilisateur d'un premier signal électrique modulé associé à un message de recherche, le dispositif portatif étant dans un état de réception et la station de base dans un état d'émission, - une étape (E4) de démodulation dudit premier signal électrique modulé en un premier signal numérique, - une étape (E5) de détermination d'une réponse audit message d'interrogation, - une étape (E7) de modulation d'un deuxième signal numérique comprenant ladite réponse en un deuxième signal électrique modulé, - une étape (E8) d'envoi dudit deuxième signal modulé à travers le corps de l'utilisateur, le dispositif portatif étant dans un état d'émission et la station de base en état de réception.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le message de recherche et le message de réponse sont des messages d'un service de transaction de tickets de transport.
  12. 12. Programme sur un support de données et chargeable dans la mémoire d'un dispositif, le programme comprenant des portions de code pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une des revendications 10 à 11, lorsque le programme est exécuté sur ledit dispositif
  13. 13. Support de données partiellement ou totalement amovible, comportant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d'un procédé selon l'une des revendications 10 à 11.35
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