RU2708183C1 - Антенна nfc для применения в носимых устройствах - Google Patents
Антенна nfc для применения в носимых устройствах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708183C1 RU2708183C1 RU2018131318A RU2018131318A RU2708183C1 RU 2708183 C1 RU2708183 C1 RU 2708183C1 RU 2018131318 A RU2018131318 A RU 2018131318A RU 2018131318 A RU2018131318 A RU 2018131318A RU 2708183 C1 RU2708183 C1 RU 2708183C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strap
- electronic unit
- coil
- wearable
- communication device
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims abstract description 43
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000007176 multidirectional communication Effects 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
- H04B5/24—Inductive coupling
- H04B5/26—Inductive coupling using coils
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/3827—Portable transceivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/3827—Portable transceivers
- H04B1/385—Transceivers carried on the body, e.g. in helmets
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
- H04B5/43—Antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/72—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антенной технике. Носимое устройство мобильной связи, содержащее: электронный блок, включающий в себя блок обработки для обеспечения связи малого радиуса действия; и регулируемый по длине ремешок, выполненный с возможностью удержания электронного блока при его ношении на руке человека, причем ремешок включает в себя электропроводный материал, соединенный для образования катушки по меньшей мере с одним витком и разделенный неэлектропроводным материалом, который предназначен для заполнения зазора между витками катушки. При этом катушка электрически соединена с электронным блоком и содержит первый участок антенны малого радиуса действия (NFC), а электронный блок содержит второй участок антенны NFC. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится, в общем, к беспроводной связи. В частности, настоящее раскрытие относится к носимой антенне для беспроводной связи с малой дальностью действия.
Уровень техники
Устройства мобильной связи используют различные протоколы беспроводной связи для установления связи с другими устройствами. Протоколы беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия (NFC) позволяют этим устройствам устанавливать радиочастотную связь путем расположения устройств в непосредственной близости друг от друга. NFC работает в радиочастотном диапазоне 13,56 МГц, что требует применения антенны или катушки относительно большого размера и тем самым ограничивает применение NFC в некоторых портативных устройствах мобильной связи, таких как носимые устройства. Существует потребность в улучшенных антеннах NFC для применения в носимых устройствах.
Раскрытие сущности изобретения
Представлены способы, устройства и системы, которые включают в себя антенны NFC для применения в носимых устройствах мобильной связи. В одном аспекте носимое устройство мобильной связи включает в себя электронный блок или корпус электронного блока, включающий в себя блок обработки для связи малого радиуса действия; и регулируемый по длине ремешок, выполненный с возможностью удержания электронного блока при его ношении на руке человека. Ремешок включает в себя электропроводный материал, присоединенный для образования катушки по меньшей мере с одним витком и разделенный неэлектропроводным материалом, который предназначен для заполнения зазора между витками катушки. Катушка электрически подсоединена к электронному блоку и содержит антенну малого радиуса действия (NFC).
В другом аспекте предусмотрен ремешок для носимого устройства связи, включающий в себя участок подложки, выполненный с возможностью удержания носимого устройства связи при его ношении на руке человека. В различных вариантах осуществления ремешок включает в себя катушку вблизи периметра участка подложки, и катушка электрически подсоединена к носимому устройству связи и содержит антенну малого радиуса действия (NFC)
В другом аспекте предусмотрен способ обеспечения регулируемого по длине ремешка, выполненного с возможностью удержания электронного блока при его ношении на руке человека. Согласно различным вариантам осуществления ремешок выполнен с использованием катушки вблизи периметра подложки. В различных вариантах осуществления катушка электрически подсоединена к электронному блоку и содержит участок антенны малого радиуса действия (NFC).
Краткое описание чертежей
На фиг.1A-1C показаны перспективные виды антенны NFC для применения в носимых устройствах согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.2А показан вид сбоку антенны NFC для применения в носимых устройствах вблизи второй антенны NFC согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.2B показан график, иллюстрирующий связь между антеннами (фиг.2А) согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.3А показан вид сверху антенны NFC для применения в носимых устройствах, на которую питание подается из корпуса часов согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.3B показан график, иллюстрирующий связь между антенной NFC (фиг.3А) и второй антенной NFC согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.4А показан вид сбоку антенны NFC для применения в носимых устройствах так, как если бы она использовалась при ношении на руке человека, вблизи второй антенны NFC согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.4B показан график, иллюстрирующий связь между антеннами (фиг.4А) согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.5А показан вид сбоку антенны NFC для применения в носимых устройствах вблизи второй антенны NFC на стороне антенны NFC согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.5B показан график, иллюстрирующий связь между антеннами (фиг.5А) согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.6A-6D показаны перспективные виды антенны NFC для применения в носимых устройствах с металлическим ремешком согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.7A-7B показан вид сверху антенны NFC для применения в носимых устройствах с пластмассовым или кожаным ремешком согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая схему для реализации устройств, которые выполняют способы согласно примерному варианту осуществления.
На фиг.9A-9C показан вид сверху питания антенны NFC для применения в носимых устройствах согласно примерному варианту осуществления.
Осуществление изобретения
В последующем описании делается ссылка на сопроводительные чертежи, которые составляют часть данного документа и на которых показаны посредством иллюстрации конкретные варианты осуществления, которые могут быть осуществлены на практике. Эти варианты осуществления описаны достаточно подробно, чтобы позволить специалистам в данной области техники осуществить на практике изобретение, и следует понимать, что могут быть использованы другие варианты осуществления и что могут быть внесены изменения в конструктивные, логические и электрические схемы без отклонения от объема настоящего изобретения. Таким образом, последующее описание примерных вариантов осуществления не должно толковаться в ограниченном смысле, и объем настоящего изобретения должен толковаться в широком смысле, как определено прилагаемой формулой изобретения.
Протоколы беспроводной связи малого радиуса действия (NFC), которые действуют в радиочастотном диапазоне 13,56 МГц, позволяют устройствам мобильной связи устанавливать радиочастотную связь путем расположения устройств в непосредственной близости друг от друга. Использование NFC в мобильных устройствах увеличивается во множестве мобильных устройств, таких как сотовые телефоны и аксессуары. Устройства NFC можно использовать в трех режимах: активный режим для считывания и сопряжения тега, пассивный режим для эмуляции карты и оплаты и одноранговый режим для совместного использования. В настоящее время в носимых устройствах отсутствует надлежащий входной интерфейс с человеком из-за их маленького размера. Настоящий предмет изобретения обеспечивает связь NFC для носимых устройств, позволяющую использовать такие функции, как электронный кошелек, одноранговый (P2P) режим обмена информацией, аутентификация и управление доступом, а также режим считывания/записи для считывания информации. Носимые устройства тесно связаны с поведением человека, и эстетическая привлекательность играет важную роль при проектировании носимых устройств, таких как интеллектуальные часы.
Диапазон частот NFC на частоте 13,56 МГц требует использования антенны/катушки большого размера, ограничивая применение NFC в определенных типах портативных устройств. Из-за ограниченного пространства и металлической окружающей среды традиционная плоская антенна NFC не работает должным образом в этих портативных носимых устройствах. Один из известных способов решения проблемы ограниченного пространства для NFC состоит в использовании модуляции активной нагрузки (имитации пассивного режима) с целью повышения мощности вырабатываемого сигнала в пассивном режиме, что приводит к использованию антенны, для которой требуется только коэффициент заполнения типичной антенны NFC. Однако модуляция активной нагрузки не работает для двух других режимов NFC, и вследствие этого устройства, использующие эту технологию, не могут претендовать на соответствие требованиям NFC. Кроме того, отсутствует решение проблемы NFC для часов в металлическом корпусе или металлического ремешка.
Настоящий предмет изобретения обеспечивает способ проектирования антенн NFC с использованием ремешков для часов. В различных вариантах осуществления антенна NFC, спроектированная для ремешков интеллектуальных часов, может быть выполнена из металлического и неэлектропроводного материала. В примерном варианте осуществления длину ремешка можно отрегулировать таким образом, чтобы она подходила под различные размеры запястья. Предложен способ изготовления антенн NFC с использованием металлических и неэлектропроводных материалов. Для связи магнитного поля в ближней зоне антенна типа катушки является предпочтительной с точки зрения получения максимального потока магнитного поля. Расстояние обнаружения связано с витками катушки и площадью, поэтому большее количество витков и большая площадь позволяет увеличить поток, но за счет согласования. В различных вариантах осуществления типичная индуктивность задана между 1 микрогенри (мкГн) и 2 мкГн. В различных вариантах осуществления для поддержки стандарта ISO/IEC-14443 A/B используется полоса пропускания ~ 1,92 МГц или Q ~ 35±10%. Длина волны на частоте (13.56 МГц) NFC составляет приблизительно 22,12 метров, и поэтому влияние длины ремешка (и любой ее регулировки) на рабочие характеристики NFC устройства будет незначительным.
На фиг.1A-1C показаны перспективные виды антенны NFC для применения в носимых устройствах согласно примерному варианту осуществления. На фиг.1А носимое устройство мобильной связи включает в себя электронный блок 102, включающий в себя дисплей и регулируемый по длине ремешок, выполненный с возможностью удержания электронного блока при его ношении на руке человека. В различных вариантах осуществления ремешок 108 включает в себя подложку 104 и катушку 106, расположенную вблизи периметра подложки, причем катушка 106 электрически подсоединена к электронному блоку 102 и содержит антенну малого радиуса действия (NFC). Фраза "вблизи периметра" относится к положению катушки по периметру или около периметра подложки или ремешка в соответствии с настоящим предметом изобретения. В примерном варианте осуществления электронный блок 102 представляет собой часы. В различных вариантах осуществления в состав катушки 106 может входить медь или другие металлы. В различных вариантах осуществления подложка 104 может или не может включать в себя магнитный материал, в том числе феррит. Диаметр D ремешка часов может быть переменным, и в одном примере диаметр равен приблизительно 55 миллиметрам (мм). Размеры электронного блока 102 могут изменяться, и в одном примере размер электронного блока составляет приблизительно 40 мм на 35 мм. В различных вариантах осуществления катушка 106 может иметь множество значений ширины, зазора (промежутка между витками) и числа витков. В одном примерном варианте осуществления ширина витка катушки 106 равна приблизительно 1 мм, катушка 106 имеет 2 витка, и витки имеют зазор между ними, равный приблизительно 1 мм. В различных вариантах осуществления ширина, витки и зазор катушки 106 зависят от диэлектрической проницаемости подложки. В примере, показанном на фиг.1А, катушка 106 имеет индуктивность, равную приблизительно 1,6 мкГн, и добротность Q, равную приблизительно 38. Значение добротности Q характеризует то, как затухает осциллятор или резонатор, и полосу пропускания резонатора относительно его центральной частоты.
Согласно различным вариантам осуществления катушка 106 представляет собой антенну на частоте 13,56 МГц. В различных вариантах осуществления катушка 106 поддерживает работу антенны NFC в активном режиме, пассивном режиме и одноранговом режиме. В примерном варианте осуществления ремешок включает в себя неэлектропроводный материал, выполненный с возможностью действовать как подложка 104. Примеры электропроводного материала включают в себя, но не ограничиваются этим, пластик или кожу. В различных вариантах осуществления ремешок включает в себя металл. В примерном варианте осуществления катушка 106 имеет индуктивность между 1 мкГн и 2 мкГн. В различных вариантах осуществления электронный блок включает в себя дисплей часов.
Настоящий предмет изобретения предусматривает ремешок для носимого устройства связи, включающий в себя участок 104 подложки, выполненный с возможностью удержания носимого устройства связи при его ношении на руке человека. В различных вариантах осуществления ремешок включает в себя катушку, расположенную вблизи периметра участка подложки, при этом катушка электрически подсоединена к носимому устройству связи и содержит антенну малого радиуса действия (NFC). Согласно различным вариантам осуществления длина ремешка регулируется путем удаления или добавления секций ремешка. В примерном варианте осуществления ремешок дополнительно включает в себя механизм удержания, предназначенный для удержания ремешка на руке человека и, кроме того, для создания электропроводного соединения между участками катушки 106 на секциях участка подложки, которые соединяются с помощью механизма удержания (который показан, например, на фиг.7B). Механизм удержания может включать в себя, но не ограничиваться этим, защелку или кнопку. В различных вариантах осуществления ремешок для часов действует в качестве подложки антенны NFC, и нет необходимости в том, чтобы подложка была выполнена из ферритового материала, она может быть выполнена из пластика, кожи или другого диэлектрического материала. В примерном варианте осуществления материал может включать в себя упругий или растяжимый материал. В различных вариантах осуществления используется подстроечный конденсатор, такой как шунтирующий конденсатор, для точной настройки антенны. В примерном варианте осуществления подстроечный конденсатор может находиться в электронном блоке.
Настоящий предмет изобретения предусматривает способ, включающий в себя катушку антенны в ремешке, который функционирует как антенна NFC. Согласно различным вариантам осуществления ремешок 108 включает в себя подложку 104 и катушку 106, расположенную вблизи периметра подложки, как показано на фиг.1B. В различных вариантах осуществления катушка 106 электрически соединена с электронным блоком 102 и содержит участок антенны малого радиуса действия (NFC). В различных вариантах осуществления катушка сформирована в ремешке 108, как показано на фиг.1C. Ремешок 108 может быть отлит под давлением из термоупругих материалов или выполнен путем соединения металлических или неметаллических секций ремешка. В различных вариантах осуществления участок антенны NFC в ремешке 108 может быть присоединен ко второму участку антенны NFC в электронном блоке, как показано на фиг.9A-9C. В одном варианте осуществления сгибающийся участок антенны расположен внутри носимого устройства, что позволяет изменять длину ремешка таким образом, чтобы она подходила под запястья различных размеров. В одном варианте осуществления металлический контакт используется для обеспечения соединения антенных элементов в ремешке и в носимом устройстве или электронном блоке. В различных вариантах осуществления катушка электрически соединена с электронным блоком или корпусом электронного блока. На фиг.9A-9C показан вид сверху питания антенны NFC для применения в носимых устройствах согласно примерному варианту осуществления. На фиг.9А оба конца 904, 906 ремешка имеют участок антенны NFC внутри электронного блока 902 (корпуса часов), и антенна NFC может быть запитана источника 900 с любой стороны. На фиг.9B один конец 924 ремешка имеет участок антенны NFC внутри электронного блока 922 (корпуса часов), а другой конец 926 находится за пределами корпуса, и антенна NFC может быть запитана со стороны, которая находится внутри корпуса. В различных вариантах осуществления внутренний участок антенны 924 NFC может быть напечатан на печатной плате (PCB) и соединен с внешним участком с использованием шарниров. На фиг.9C, участок ремешка не имеет участка антенны NFC внутри электронного блока 942 (корпуса часов). Вместо этого один конец 944 (или оба конца 944, 946) ремешка запитан с использованием соединения для проходящего через шарнир 940 или конструкцию аналогичного типа, которая обеспечивает соединение с электронным блоком 942.
На фиг.2А показана антенна NFC для применения в носимых устройствах с использованием катушки 106, расположенной вблизи второй антенны 210 NFC согласно примерному варианту осуществления. На фиг.2B показан график, иллюстрирующий связь между антеннами, показанными на фиг.2А, когда их подносят друг к другу в пределах 30 мм, согласно примерному варианту осуществления. Вторая антенна 210 NFC включает в себя стандартную катушку, которая представляет собой графическую иллюстрацию. Как показано на фиг.2B, связь между антенной NFC и второй антенной NFC составляет приблизительно -18 дБ на частоте 13,56 МГц, при этом две катушки расположены на расстоянии 30 мм друг от друга. Уровень связи показывает, что антенна NFC в соответствии с настоящим предметом изобретения может удовлетворять требованиям протокола NFC для всех трех режимов связи NFC (активного, пассивного и однорангового).
На фиг.3А показана антенна NFC для применения в носимых устройствах, которая включает в себя катушку 306, запитанную с корпуса 302 часов через контакты 308 согласно примерному варианту осуществления. На фиг.3B показан график, иллюстрирующий связь между антенной NFC (фиг.3А) и второй антенной NFC согласно примерному варианту осуществления. Связь снова составляет приблизительно -18 дБ на частоте 13,56 МГц, при этом две катушки находятся друг от друга на расстоянии 30 мм, что свидетельствует о незначительном влиянии на связь тела человека в желаемом частотном диапазоне.
На фиг.4А показана антенна 406 NFC для носимого устройства 402 так, как если бы она использовалась при ношении на руке человека вблизи второй антенны NFC 410 согласно примерному варианту осуществления. На фиг.4B показан график, иллюстрирующий связь между антеннами 406 и 410 (фиг.4А) согласно примерному варианту осуществления. Как показано в точке 2 на фиг.4B, связь составляет приблизительно -19 децибел (дБ) на частоте 13,56 МГц, при этом две катушки находятся друг от друга на расстоянии 30 мм, что свидетельствует о незначительном влиянии на связь тела человека в желаемом частотном диапазоне. Связь с телом или рукой человека может препятствовать передаче и приему, которые осуществляет антенна, и настоящий предмет изобретения предусматривает более крупную антенну по сравнению с той, которую можно было бы предусмотреть внутри корпуса устройства, тем самым уменьшая эффекты связи.
На фиг.5А показана антенна 506 NFC для носимого устройства 502 вблизи второй антенны NFC 510 на стороне антенны NFC согласно примерному варианту осуществления. На фиг.5B показан график, иллюстрирующий связь между антеннами (фиг.5А) согласно примерному варианту осуществления. Как показано в точке 2 на фиг.4B, связь составляет приблизительно -19 дБ на частоте 13,56 МГц, при этом две катушки находятся друг от друга на расстоянии 30 мм, что свидетельствует о том, что антенна NFC в соответствии с настоящим предметом изобретения является эффективной для многонаправленной связи.
На фиг.6A-6D показана антенна NFC для применения в носимых устройствах с металлическим ремешком согласно примерному варианту осуществления. На фиг.6А металлический ремешок 606 удерживает электронный блок 602, в том числе дисплей 608 часов, и ремешок 606 включает в себя антенну NFC. Подложка 604 может представлять собой относительно маленький участок 604 зоны между металлическим ремешком, как показано на фиг.6А, или подложка 634 может заполнять всю зону между металлическим ремешком, как показано на фиг.6C. В различных вариантах осуществления длину ремешка можно отрегулировать путем удаления или добавления секций 620 металлического ремешка, как показано на фиг.6B. В различных вариантах осуществления дисплей часов является необязательным. На фиг.6D показан вариант осуществления типа цепочки, выполненный со съемными секциями, включая электропроводные участки 652 и неэлектропроводные участки 654. Застежка 650 используется для соединения ремешка и для поддержания электрического соединения. Для металлического ремешка можно использовать различные металлы, включая, но не ограничиваясь ими, медь, сталь, золото и серебро.
На фиг.7A-7B показана антенна NFC для применения в носимых устройствах с пластмассовым или кожаным ремешком согласно примерному варианту осуществления. На фиг.7А, пластиковый или кожаный ремешок 704 удерживает электронный блок 702, в том числе и дисплей 708 часов, и ремешок 704 действует в качестве диэлектрика для металлической катушки 706, которая функционирует как антенна NFC. Длину ремешка можно отрегулировать, используя застежку 741 с регулировкой или пряжку, и кнопки 740 защелки используются для обеспечения электропроводного соединения между катушкой 706 или двумя частями ремешка 704, соединенного с использованием застежки 741. В различных вариантах осуществления дисплей часов является необязательным. Кроме пластика и кожи можно использовать другие материалы без отклонения от объема настоящего предмета изобретения.
Преимущества настоящего предмета изобретения включают в себя: обеспечение беспроводной связи NFC в носимом устройстве даже в том случае, если носимое устройство включает в себя металлический корпус и/или ремешок; обеспечение полной функции NFC, тем самым позволяя использовать носимое устройство в пассивном, активном и одноранговом режиме; обеспечение возможности использования металлических или неметаллических ремешков и корпусов устройства; отсутствие необходимости использования феррита в качестве диэлектрика; обеспечение эстетически привлекательного решения антенны NFC; снижение стоимости изготовления; поддержку ремешков различных и регулируемых по длине размеров; и обеспечение многонаправленной связи.
В одном варианте осуществления функции или алгоритмы, описанные в данном документе, могут быть реализованы в виде программного обеспечения или комбинации программного обеспечения и процедур, выполняемых человеком. Программное обеспечение может иметь форму компьютерно-исполняемых инструкций, хранящихся на компьютерно-считываемых носителях или компьютерно-считываемых запоминающих устройствах, таких как одно или более устройств невременной памяти или запоминающих устройств на основе аппаратных средств другого типа – локальных или сетевых. Кроме того, такие функции соответствуют модулям, которые могут представлять собой программное обеспечение, аппаратные средства, программно-аппаратные средства или любое их сочетание. При необходимости многочисленные функции могут быть выполнены в одном или более модулях, и описанные варианты осуществления являются лишь примерами. Программное обеспечение, может быть исполнено на процессоре цифровых сигналов, ASIC, микропроцессоре или процессоре другого типа, работающем в компьютерной системе, такой как персональный компьютер, сервер или другая компьютерная система. Различные варианты осуществления включают в себя более одного контроллера в беспроводной сети и включают в себя распределенную обработку для выполнения настоящего предмета изобретения.
На фиг.8 показана схематичная блок-схема компьютерной системы 800 для осуществления контроллера и способов согласно примерным вариантам осуществления. В различных вариантах осуществления необязательно, чтобы использовались все эти компоненты. Один пример вычислительного устройства в виде компьютера 800 может включать в себя блок 802 обработки, память 803, съемный носитель 810 и несъемный носитель 812. Хотя в различных вариантах осуществления примерное вычислительное устройство показано и описано в виде компьютера 800, вычислительное устройство может иметь различные формы. Например, вместо этого вычислительное устройство может быть смартфоном, планшетным компьютером, интеллектуальными часами или другим вычислительным устройством, которое включает в себя те же самые или аналогичные элементы, как показано и описано со ссылкой на фиг.8. Устройства, такие как смартфоны, планшетные компьютеры и интеллектуальные часы, как правило, обобщенно упоминаются как мобильные устройства. Кроме того, хотя различные элементы запоминающего устройства для хранения данных показаны как часть компьютера 800, запоминающее устройство может вместе с тем или альтернативно включать в себя облачную систему хранения, доступную через сеть, такую как Интернет. Различные варианты осуществления включают в себя более одного контроллера в беспроводной сети и включают в себя распределенную обработку для выполнения способов настоящего предмета изобретения. Например, каждая базовая станция в сотовой сети может иметь контроллер или контроллеры, которые могут обмениваться сообщениями с другими контроллерами и управлять сетью в распределенной манере.
Память 803 может включать в себя энергозависимую память 814 и энергонезависимую память 808. Компьютер 800 может включать в себя или иметь доступ к вычислительной среде, которая включает в себя множество компьютерно-считываемых носителей, таких как энергозависимая память 814 и энергонезависимая память 808, съемный носитель 810 и несъемный носитель 812. Запоминающее устройство компьютера включает в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM) и электрически-стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), флэш-память или другие технологии памяти, постоянное запоминающее устройство на компакт-диске (CD ROM), цифровые универсальные диски (DVD) или другое запоминающее устройство на основе оптического диска, магнитные кассеты, магнитную ленту, запоминающее устройство на основе магнитного диска или другие устройства магнитного запоминающего устройства или другие магнитные запоминающие устройства или любой другой носитель, способный хранить компьютерно-считываемые инструкции.
Компьютер 800 может включать в себя или иметь доступ к вычислительной среде, которая включает в себя блок 806 ввода, блок 804 вывода и коммуникационное соединение 816. Блок 804 вывода может включать в себя устройство отображения, такое как сенсорный экран, который может также служить в качестве устройства ввода. Блок 806 ввода может включать в себя одно или более из: сенсорного экрана, сенсорной панели, мыши, клавиатуры, камеры или одной или более кнопок, характерных для устройства, одного или более датчиков, встроенных в или связанных через проводные или беспроводные информационные соединения с компьютером 800 или другими устройствами ввода. Компьютер может работать в сетевой среде, использующей коммуникационное соединение для подключения к одному или более удаленным компьютерам, таким как серверы баз данных. Удаленный компьютер может включать в себя персональный компьютер (PC), сервер, маршрутизатор, сетевой PC, одноранговое устройство, другой общий узел сети или т.п. Коммуникационное соединение может включать в себя локальную вычислительную сеть (LAN), глобальную вычислительную сеть (WAN), сотовую сеть (3G, 4G, LTE, LTE с расширенными возможностями, 5G и т.д.), WiFi, Bluetooth и другие сети.
Компьютерно-считываемые инструкции, хранящиеся на компьютерно-считываемом носителе, исполняются блоком 802 обработки компьютера 800. Жесткий диск, CDROM и RAM представляют собой некоторые примеры изделий, включающих в себя невременный компьютерно-считываемый носитель, такой как запоминающее устройство. Термины "компьютерно-считываемый носитель" и "запоминающее устройство" не включают в себя несущие волны. Например, компьютерная программа 818, способная обеспечить общую технологию для выполнения проверки управления доступом для доступа к данным и/или для выполнения операции на одном из серверов в системе на основе модели компонентных объектов (COM), может быть включена в CDROM и загружена из CDROM на жесткий диск. Компьютерно-считываемые инструкции позволяют компьютеру 800 обеспечиить средство управления универсальным доступом в компьютерной сетевой системе на основе COM, имеющей многочисленных пользователей и серверы.
Хотя некоторые варианты осуществления были подробно описаны выше, возможны другие модификации. Например, логические потоки, изображенные на фигурах, не требуют определенного порядка или последовательного порядка для достижения желаемых результатов. Могут быть предусмотрены другие этапы, или этапы могут быть исключены из описанных потоков, а другие компоненты могут быть добавлены или удалены из описанных систем. Другие варианты осуществления могут находиться в пределах объема нижеследующей формулы изобретения.
Claims (26)
1. Носимое устройство мобильной связи, содержащее:
электронный блок, включающий в себя блок обработки для обеспечения связи малого радиуса действия; и
регулируемый по длине ремешок, выполненный с возможностью удержания электронного блока при его ношении на руке человека, причем ремешок включает в себя электропроводный материал, соединенный для образования катушки по меньшей мере с одним витком и разделенный неэлектропроводным материалом, который предназначен для заполнения зазора между витками катушки, при этом катушка электрически соединена с электронным блоком и содержит первый участок антенны малого радиуса действия (NFC), а электронный блок содержит второй участок антенны NFC.
2. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором катушка является антенной на частоте 13,56 МГц.
3. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором катушка поддерживает работу антенны NFC в активном режиме, пассивном режиме и одноранговом режиме.
4. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором неэлектропроводный материал включает в себя ферритовый материал.
5. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором неэлектропроводный материал включает в себя диэлектрический материал.
6. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором ремешок включает в себя металл.
7. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором по меньшей мере участок одного конца ремешка находится внутри электронного блока.
8. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором по меньшей мере участок обоих концов ремешка находится внутри электронного блока.
9. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором никакой участок ремешка не находится внутри электронного блока, и ремешок соединен со структурой питания через шарнир, соединенный с электронным блоком.
10. Носимое устройство мобильной связи по п.1, в котором носимый электронный блок включает в себя дисплей.
11. Ремешок для носимого устройства связи, содержащий:
участок подложки, выполненный с возможностью удержания носимого устройства связи при его ношении на руке человека, причем носимое устройство связи содержит электронный блок; и
катушку, расположенную вблизи периметра участка подложки, причем катушка электрически соединена с носимым устройством связи и содержит первый участок антенны малого радиуса действия (NFC), а электронный блок содержит второй участок антенны NFC.
12. Ремешок по п.11, в котором длина ремешка регулируется путем удаления или добавления секции ремешка без прерывания электропроводного соединения между участками катушки.
13. Ремешок по п.11, дополнительно содержащий механизм удержания, предназначенный для удержания ремешка на руке человека и дополнительно для создания электропроводного соединения между участками катушки на секциях участка подложки, соединенных с помощью механизма удержания.
14. Ремешок по п.11, в котором по меньшей мере участок одного конца ремешка находится внутри электронного блока носимого устройства связи.
15. Ремешок по п.14, в котором катушка запитана с использованием соединения с электронным блоком носимого устройства связи.
16. Ремешок по п.11, в котором никакой участок ремешка не находится внутри электронного блока носимого устройства связи, и ремешок соединен со структурой питания через шарнир, соединенный с электронным блоком.
17. Способ обеспечения антенны малого радиуса действия (NFC), содержащий этапы, на которых:
обеспечивают регулируемый по длине ремешок, выполненный с возможностью удержания электронного блока при его ношении на руке человека, причем ремешок образован с использованием катушки вблизи периметра подложки;
электрически соединяют катушку с электронным блоком, причем катушка содержит первый участок антенны NFC; и
соединяют первый участок антенны NFC в ремешке со вторым участком антенны NFC в электронном блоке.
18. Способ по п.17, содержащий этап, на котором формируют катушку в ремешке.
19. Способ по п.17, содержащий этап, на котором электрически соединяют катушку с электронным блоком.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/012,220 | 2016-02-01 | ||
| US15/012,220 US9998182B2 (en) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | NFC antenna for wearable application |
| PCT/CN2017/072216 WO2017133543A1 (en) | 2016-02-01 | 2017-01-23 | Nfc antenna for wearable application |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2708183C1 true RU2708183C1 (ru) | 2019-12-04 |
Family
ID=59387313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018131318A RU2708183C1 (ru) | 2016-02-01 | 2017-01-23 | Антенна nfc для применения в носимых устройствах |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9998182B2 (ru) |
| EP (1) | EP3403294B1 (ru) |
| JP (1) | JP6861713B2 (ru) |
| KR (1) | KR102094720B1 (ru) |
| CN (1) | CN109075423B (ru) |
| AU (1) | AU2017215602B2 (ru) |
| RU (1) | RU2708183C1 (ru) |
| WO (1) | WO2017133543A1 (ru) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102496942B1 (ko) * | 2015-08-24 | 2023-02-06 | 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 | 저전력 자기장 신체 영역 네트워크 |
| CN105303229B (zh) * | 2015-11-13 | 2020-05-22 | 捷德(中国)科技有限公司 | 一种可穿戴设备 |
| EP3182221A1 (fr) * | 2015-12-15 | 2017-06-21 | Omega SA | Bracelet de montre |
| FR3049394A1 (fr) * | 2016-03-25 | 2017-09-29 | Orange | Objet portable et son antenne nfc |
| ITUA20163129A1 (it) * | 2016-05-04 | 2017-11-04 | Guidi Francesco Srlu | Dispositivo indossabile con chipset rfid o nfc integrato |
| WO2017201679A1 (zh) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | 深圳长城开发科技股份有限公司 | Nfc 手表 |
| FR3055760B1 (fr) * | 2016-09-02 | 2019-07-12 | Sigfox | Appareil electronique comportant une structure d’antenne pour l’emission et/ou la reception de signaux radioelectriques et une sangle servant d’attache de l’appareil |
| KR102568181B1 (ko) * | 2018-01-15 | 2023-08-18 | 삼성전자주식회사 | 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 및 그것을 포함하는 웨어러블 전자 장치 |
| CN112310603B (zh) * | 2019-07-30 | 2023-06-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 智能手表 |
| US10812126B1 (en) * | 2019-09-20 | 2020-10-20 | Nxp B.V. | Near-field device including multiple conductive plates |
| CN111509375A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-08-07 | 数码服装有限公司 | 基于纺织材料近场通信无线通信系统 |
| CN112216957B (zh) * | 2020-09-29 | 2023-12-01 | 维沃移动通信有限公司 | 穿戴电子设备、天线控制方法和存储介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1716691A (zh) * | 2004-07-02 | 2006-01-04 | Eta瑞士钟表制造股份有限公司 | 嵌入腕携无线装置腕带中的两个环形天线之间的互连电路 |
| JP2013061176A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Seiko Epson Corp | 腕装着型の電子機器およびその制御方法 |
| CN203311176U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-11-27 | 苏州朗昇通信科技有限公司 | 一种智能手表 |
| CN204241848U (zh) * | 2014-10-28 | 2015-04-01 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种手表 |
| US20150309533A1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-10-29 | Polar Electro Oy | Signal lines in wrist apparatus |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5854187A (ja) | 1981-09-24 | 1983-03-31 | 昭和鋼機株式会社 | サツシ用フレ−ム材の断熱連結構造 |
| JPH03197196A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-28 | Omron Corp | ブレスレット型非接触記録媒体 |
| JP3635544B2 (ja) * | 1995-07-20 | 2005-04-06 | カシオ計算機株式会社 | 携帯無線機器用アンテナ |
| US7542379B2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-06-02 | Intel Corporation | Mobile medication |
| US8787006B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-07-22 | Apple Inc. | Wrist-worn electronic device and methods therefor |
| CN102402183B (zh) | 2011-11-25 | 2013-06-12 | 成都天奥电子股份有限公司 | 一种表带与天线共形的手表 |
| KR20130081620A (ko) * | 2012-01-09 | 2013-07-17 | 주식회사 케이더파워 | 무선 충전 시스템용 수신기 |
| TWI556073B (zh) * | 2012-12-28 | 2016-11-01 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 可擴展近距離無線通信距離的可擕式電子裝置 |
| KR101788204B1 (ko) * | 2013-08-09 | 2017-10-19 | 인텔 코포레이션 | 모바일 디바이스의 상황에 따른 스위칭 및 무선 충전용 코일 |
| TWM484153U (zh) * | 2013-11-19 | 2014-08-11 | Taiwan Name Plate Co Ltd | 無線傳輸模組與使用其之可攜式電子裝置 |
| KR20150125214A (ko) * | 2014-04-30 | 2015-11-09 | 엘지전자 주식회사 | 와치타입 이동 단말기 |
| US9703272B2 (en) * | 2014-06-25 | 2017-07-11 | Google Technology Holdings LLC | Apparatus with radiating element isolated from an electrically conductive wearable apparatus carrier device |
| KR20160026283A (ko) * | 2014-08-29 | 2016-03-09 | 삼성전자주식회사 | 무선 충전이 가능한 스마트 와치 |
| US9882413B2 (en) * | 2014-12-12 | 2018-01-30 | Qualcomm Incorporated | Wearable devices for wireless power transfer and communication |
| KR20160080473A (ko) * | 2014-12-29 | 2016-07-08 | 엘지전자 주식회사 | 와치형 이동 단말기 및 이의 제어방법 |
| CN106880138B (zh) * | 2017-01-13 | 2019-02-22 | 方世雄 | 用于智能手表的嵌入式可穿戴表带 |
-
2016
- 2016-02-01 US US15/012,220 patent/US9998182B2/en active Active
-
2017
- 2017-01-23 AU AU2017215602A patent/AU2017215602B2/en active Active
- 2017-01-23 JP JP2018539999A patent/JP6861713B2/ja active Active
- 2017-01-23 EP EP17746863.4A patent/EP3403294B1/en active Active
- 2017-01-23 RU RU2018131318A patent/RU2708183C1/ru active
- 2017-01-23 KR KR1020187024229A patent/KR102094720B1/ko active IP Right Grant
- 2017-01-23 CN CN201780008112.3A patent/CN109075423B/zh active Active
- 2017-01-23 WO PCT/CN2017/072216 patent/WO2017133543A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1716691A (zh) * | 2004-07-02 | 2006-01-04 | Eta瑞士钟表制造股份有限公司 | 嵌入腕携无线装置腕带中的两个环形天线之间的互连电路 |
| JP2013061176A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Seiko Epson Corp | 腕装着型の電子機器およびその制御方法 |
| CN203311176U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-11-27 | 苏州朗昇通信科技有限公司 | 一种智能手表 |
| US20150309533A1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-10-29 | Polar Electro Oy | Signal lines in wrist apparatus |
| CN204241848U (zh) * | 2014-10-28 | 2015-04-01 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种手表 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2017215602B2 (en) | 2020-08-13 |
| US20170222692A1 (en) | 2017-08-03 |
| US9998182B2 (en) | 2018-06-12 |
| CN109075423A (zh) | 2018-12-21 |
| KR20180108693A (ko) | 2018-10-04 |
| CN109075423B (zh) | 2020-04-28 |
| KR102094720B1 (ko) | 2020-03-30 |
| AU2017215602A1 (en) | 2018-08-16 |
| JP2019511152A (ja) | 2019-04-18 |
| EP3403294A4 (en) | 2019-05-22 |
| EP3403294A1 (en) | 2018-11-21 |
| EP3403294B1 (en) | 2023-03-08 |
| JP6861713B2 (ja) | 2021-04-21 |
| WO2017133543A1 (en) | 2017-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2708183C1 (ru) | Антенна nfc для применения в носимых устройствах | |
| US10325708B2 (en) | Spiral near field communication (NFC) antenna coil | |
| US11502388B2 (en) | Electronic device including an antenna | |
| KR102283428B1 (ko) | 휴대 기기의 하우징, 근거리 무선 통신 송수신기 및 휴대 기기 | |
| KR101940142B1 (ko) | 디바이스 센서 측정들에 기초한 nfc rf 발견 루프 튜닝을 개선시키기 위한 방법들 및 장치 | |
| US8909139B2 (en) | Mobile wireless communications system including selectively coupled pair of discontinuous NFC circuit segments and related methods | |
| US8907859B2 (en) | Edge-emitting antennas for ultra slim wireless mobile devices | |
| KR102363641B1 (ko) | 웨어러블 기기 | |
| US20150380820A1 (en) | Mobile device and manufacturing method thereof | |
| KR20180014214A (ko) | 착용형 안테나 시스템 | |
| US10103435B2 (en) | Systems and methods for transloop impedance matching of an antenna | |
| US20170272558A1 (en) | Systems and Methods for Enabling Radio-Frequency Communication of a Modular Mobile Electronic Device | |
| KR102311534B1 (ko) | 웨어러블 전자 기기에 내장되는 근거리 무선 통신 칩 및 웨어러블 전자 기기 | |
| US20170117630A1 (en) | Single loop near field communications antenna | |
| KR102238605B1 (ko) | 휴대 기기 및 근거리 무선 통신 칩 | |
| Su et al. | Integrated LDS antenna for B 13 and B 4/B 3/B 2/B 1 LTE operation in smartwatch | |
| US20130147679A1 (en) | Antenna structure of handheld device | |
| KR20180024013A (ko) | 부속물-착용 소형 통신 디바이스용 안테나 | |
| US9035835B2 (en) | Antenna apparatus for a wireless device | |
| KR20180005923A (ko) | 메탈 테두리를 이용한 자성체 안테나 장치 및 전자 디바이스 | |
| EP2621101B1 (en) | Mobile wireless communications system including selectively coupled pair of discontinuous nfc circuit segments and related methods | |
| KR20150128185A (ko) | 안테나 |