TWI444896B - 智慧卡裝置中之電源管理與計時 - Google Patents

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Description

智慧卡裝置中之電源管理與計時
安全積體電路(通常稱為智慧卡)可具有粗略具有一信用卡之大小或更小之嵌入式積體電路硬體裝置之形式，且可用於許多應用中。舉例而言，智慧卡可用於大衆運輸系統中之購票應用、進入控制應用、停車/收費應用、電子錢包應用、識別驗證應用、及其他其中必須安全地儲存某種類型之資訊之應用中。
在某些實施方案中，一小形狀因素智慧卡用於一行動裝置(例如，一智慧電話或蜂巢式電話手持機)中來識別該行動裝置之一使用者、一該裝置經組態以連接至其之較佳無線網路、一與該裝置或與該使用者相關聯之無線服務賬戶、行動裝置偏好或其他資訊。舉例而言，GSM(全球行動通信系統)手持機一般採用通常稱為SIM(用戶識別模組)卡之智慧卡；UMTS(通用行動電信系統)及其他3G(第三代)手持機通常採用USIM卡(通用用戶識別模組)；且分碼多重存取(CDMA)電話可採用RUIM(可移除式使用者識別模組)卡。在某些實施方案中，藉助一SIM卡、USIM卡或RUIM卡，一使用者可將他的或她的無線賬戶及行動裝置設定及偏好自一個手持機轉移至另一個手持機。
在某些實施方案中，揭示一種行動裝置，其包含：一第一介面，其經組態以便以可通信方式耦合至一可移除式積體電路卡；一第二介面，其經組態以便以無線方式與一在 該行動裝置外部之非接觸讀卡器進行通信；及一通信介面，其耦合該第一介面及該第二介面。該通信介面可經組態以自一耦合至該第一介面之可移除式積體電路卡獲得資訊並經由該第二介面將所獲得之資訊傳輸至該非接觸讀卡器。該第二介面可經組態以接收由該非接觸讀卡器輻射之功率。該第一介面、第二介面及通信介面中之至少一者可包含一功率儲存裝置，其經組態以儲存由該第二介面所接收功率並將所儲存之功率提供至該第一介面、第二介面及通信介面。
在某些實施方案中，行動裝置進一步包含數位電路，其經組態以向該行動裝置之一使用者提供資訊管理功能。在某些實施方案中，行動裝置進一步包含數位電路，其經組態以向該行動裝置之一使用者提供無線通信功能，其中該第一介面經組態以自耦合至該第一介面之積體電路卡獲得識別該行動裝置之一使用者、一與該行動裝置相關聯之無線通信賬戶或一該行動裝置經組態以連接至其之較佳無線通信網路中之至少一者之資訊。
舉例而言，積體電路卡可係一通用積體電路卡(UICC)智慧卡，其經組態以運行一用戶識別模組(SIM)應用程式或一通用用戶識別模組(USIM)應用程式中之至少一者。作為另一實例，積體電路卡可係一可移除式使用者識別模組(RUIM)。在某些實施方案中，第二介面大致符合國際標準化組織(ISO)標準14443類型A通信、ISO標準14443類型B通信或ISO標準15693通信中之至少一者。
功率儲存裝置可經組態以在不可自行動裝置中所包含之一不同、主要功率儲存裝置得到足夠功率時選擇性地將所儲存之功率提供至第一介面、第二介面及通信介面。由非接觸讀卡器輻射之功率可係以不連續方式輻射。
在某些實施方案中，通信介面經組態以在第二介面一自非接觸讀卡器接收到一資訊請求時即自可移除式積體電路卡獲得資訊。行動裝置可進一步包含一可程式化計時器，其經組態以回應於第二介面接收到資訊請求而起動。第二介面可經組態以在可程式化計時器起動時過渡至一降低功率模式。第二介面可經組態以在可程式化計時器到達一預定值時自降低功率模式過渡至一運作模式，並在過渡至運作模式之後將自可移除式積體電路卡獲得之資訊傳輸至非接觸讀卡器。
在某些實施方案中，揭示一種行動裝置，其包含：一第一介面，其經組態以便以可通信方式耦合至一可移除式積體電路卡；一第二介面，其經組態以便以無線方式與一在該行動裝置外部之非接觸讀卡器進行通信；一通信介面，其耦合該第一介面及該第二介面並經組態以回應於第二介面自非接觸讀卡器接收到一資訊請求而自一耦合至該第一介面之積體電路卡獲得資訊；及一可程式化計時器，其經組態以回應於第二介面自非接觸讀卡器接收一資訊請求而起動，並進一步經組態以在到達一程式值時致使第二介面將所獲得之資訊傳輸至非接觸讀卡器。
在某些實施方案中，揭示一種方法，其包含：在一第一 介面處自一外部非接觸讀卡器接收一資訊請求；獲得回應於自一耦合至一第二介面之積體電路卡接收之資訊請求之資訊；在自一於第一介面處接收資訊請求之時間已逝去一預定時間週期之後將所獲得之資訊提供至非接觸讀卡器；及在於第一介面處接收資訊請求之後且在已逝去預定時間週期之前將第一介面維持在一降低功率模式。
該方法可進一步包含接收自非接觸讀卡器輻射之功率。接收功率可包含接收自非接觸讀卡器以一不連續方式輻射之功率。該方法可進一步包含儲存所接收之功率，並將所儲存之功率提供至第一介面及第二介面。將所儲存之功率提供至第一介面及第二介面可包含在不可自一與該行動裝置相關聯之主要功率儲存裝置得到足夠功率時選擇性地提供所儲存之功率。
該方法可進一步包含偵測非接觸讀卡器緊密靠近行動裝置之存在。偵測非接觸讀卡器之存在可包含偵測自非接觸讀卡器輻射之功率。
將所獲得之資訊提供至非接觸讀卡器可包含提供大致符合ISO標準14443或ISO標準15693中至少一者之所獲得資訊。可根據由ISO標準14443或ISO標準15693所表徵之計時參數及第一介面與第二介面中之資訊處理延遲來選擇預定週期。
在隨附圖式及下文描述中闡明一個或多個實施方案之細節。根據說明及圖式且根據申請專利範圍可明瞭本發明之其他特徵、目的及優勢。
簡要描述一習用智慧卡介面。一習用智慧卡讀卡器輻射一用於將資訊傳送至一智慧卡之詢問信號(例如，一具有經調變之載波頻率之時變電磁場)。一習用智慧卡包含一電流迴路，在該智慧卡在實體上位於智慧卡讀卡器之範圍內(例如，在時變電磁場內)時，該電流迴路上感生一電壓。藉由改變信號(例如，藉由調變時變電磁場之振幅)，智慧卡讀卡器可調變智慧卡中所感生之電壓並從而將資訊傳送至智慧卡。為傳送回至智慧卡讀卡器，智慧卡可調變其電流迴路之感生負載。由於智慧卡中智慧卡讀卡器與電流迴路之間之互感，可在智慧卡讀卡器處偵測到電流迴路之感生負載變化(例如，隨著時變電磁場之變化)。
除將資訊傳送至智慧卡之外，詢問信號(例如，時變電磁場)亦可向智慧卡提供功率。在某些實施方案中，詢問信號具有一連續時變且其振幅僅由一小分數加以調變之電磁場之形式。例如，在ISO標準14443類型B通信中，振幅由一標稱10%加以調變。在此等實施方案中，某些功率量由智慧卡讀卡器連續輻射且因此可適用於一在電磁場範圍內之智慧卡。在某些實施方案中，振幅調變更為明顯，且可週期性地中斷自智慧卡讀卡器至智慧卡之功率轉移。舉例而言，在ISO 14443類型A通信中，振幅可由一標稱100%加以調變以傳送一"暫停"，在暫停時間期間，智慧卡讀卡器不輻射明顯功率量。因此，為支援ISO 14443類型A通信，智慧卡可儲存功率(例如，於一電容性功率儲存元 件中)以在不可自智慧卡讀卡器得到足夠功率時在短的時間週期(例如，暫停)期間使用。
一習用智慧卡讀卡器與一智慧卡之間之通信之計時一般極精確。舉例而言，為使一智慧卡讀卡器辨識其電磁場內之一智慧卡，需要該智慧卡在一精確界定之時間窗內對一自智慧卡讀卡器之資訊請求進行回應。特定而言，例如，應在一對應請求後86.4 μS做出對ISO 14443類型A通信之某些回應。
圖1A圖解說明一實例性應用100，其中一行動裝置(描繪為一蜂巢式電話103)可用於一智慧卡應用(例如，一大衆運輸購票應用)中。特定而言，圖1A圖解說明一其中蜂巢式電話103可用於得以進入一大衆運輸系統(例如，藉由一十字轉門106)之應用。如圖所示，十字轉門106可包含一習用紙票接受器109以及一可用於驗證一智慧卡或具有智慧卡能力的裝置(例如，蜂巢式電話103)之非接觸讀卡器112(例如，一智慧卡讀卡器)。
本發明亦涵蓋其他應用。特定而言，圖1A中所示且本文中所描繪之實例性具有智慧卡能力的蜂巢式電話103可用於一大衆運輸環境外之智慧卡應用中(例如，進入控制應用、數位錢包應用、識別驗證應用等等)。此外，在某些實施方案中，一單個行動裝置(例如，蜂巢式電話103)可用於替代多個不同智慧卡應用中之多個智慧卡。此外，行動裝置可係任一類型之可安全地儲存資訊之行動裝置，諸如，例如，一蜂巢式電話、智慧電話、個人數位助理、膝 上型電腦、音樂播放器、可攜式記憶體裝置等等。
如在一實施方案中所示，蜂巢式電話103包含：數位電路115，其用於實施(例如)無線通信(例如，經由一GSM或CDMA網路)；電源管理組件118，其包含(例如)一蓄電池121；及一第一介面124，其經組態以接收一積體電路卡127，諸如，例如，一SIM卡、USIM卡或RUIM卡。在某些實施方案中，數位電路115採用第一介面124來存取積體電路卡127中之資料以識別一與蜂巢式電話103之使用者相關聯之無線賬戶、一蜂巢式電話103經組態以連接至其之較佳無線網路或與蜂巢式電話103相關聯之其他設定或偏好。在此等實施方案中，積體電路卡127可係可移除的並可經組態以在一不同的、類似配備之行動裝置(例如，一蜂巢式電話或智慧電話)中起作用以允許一使用者將他的或她的裝置設定及無線網路存取賬戶資訊自蜂巢式電話103轉移至另一裝置。
在一如圖所示之實施方案中，蜂巢式電話103包含允許蜂巢式電話在智慧卡應用中起作用(例如，驗證一使用者並隨後藉由十字轉門106達成進入一大衆運輸系統)之額外組件。特定而言，蜂巢式電話103可包含一第二介面130，其經組態以(例如)藉由根據一適當之協定(例如，一由ISO 14443或ISO 15693所表徵之協定)接收並傳輸信號而與一非接觸讀卡器112進行通信。另外，蜂巢式電話103可包含一通信介面133，其將第一介面124與第二介面130耦合，以便第二介面130可存取積體電路卡127中所儲存之安全資 訊並將其傳輸至非接觸讀卡器112，如參照圖2更詳細描述。
蜂巢式電話103亦可包含一計時器模組136，其經組態以控制第二介面130與非接觸讀卡器112之間之通信之計時。舉例而言，如上所述，一自非接觸讀卡器112之請求139與一自蜂巢式電話103之回應142之間之精確計時頗重要，且計時器模組136可控制此計時。特定而言，在某些實施方案中，計時器模組136包含一可程式化計時器，其在一自非接觸讀卡器112之請求139由第二介面130接收時起動。可採用第二介面130、通信介面133及第一介面124來擷取回應資訊，且在可程式化計時器模組136中之可程式化計時器到達一預定程式值時，所擷取之回應資訊可由第二介面130提供至非接觸讀卡器112作為回應142。
在某些實施方案中，第二介面130經組態以自非接觸讀卡器112接收功率(亦即，以一時變電磁場形式輻射之功率)。在某些實施方案中，所接收之功率可用於在蜂巢式電話103與非接觸讀卡器112之間之通信對話期間給第二介面130、通信介面133及/或第一介面124供電。以此方式，即使無法得到其他電力(例如，在蓄電池121電力用完時)，蜂巢式電話103亦可用於智慧卡應用中，。
為即使在非接觸讀卡器112不連續輻射功率時亦可啟用智慧卡應用，蜂巢式電話103可包含一功率儲存模組145，其用於儲存由第二介面130自非接觸讀卡器112接收之功率，並將所儲存之功率供應至第二介面130、通信介面133 及/或第一介面124。一功率控制模組148可管理在功率儲存模組145中儲存功率及由功率儲存模組145提供功率。在某些實施方案中，功率控制模組148亦可實施下文所述之其他功能。
圖1B圖解說明一實例性信號，其可由非接觸讀卡器112提供用於將資訊及功率傳送至一智慧卡或具有智慧卡能力的裝置("接收裝置")，例如，蜂巢式電話103。在某些實施方案中，信號150係一由非接觸讀卡器112輻射之時變電磁場。如在一實施方案中所示，該時變電磁場可具有一標稱振幅153及對應於一載波頻率之頻率fc 。為傳動資訊，可將振幅調變(例如)至一經調變之振幅156。在接收裝置在該經調變之時變電磁場內時，該場可在該接收裝置中感生一電壓。舉例而言，電磁場之連續時變性質可感生一連續(交流電)電壓(例如，在接收裝置之一電流迴路中)，在某些實施方案中，其可用於向該接收裝置中之對應電路提供功率，且可由該接收裝置將調變及振幅(及感生電壓之對應調變)偵測為來自非接觸讀卡器之通信。特定而言，在某些實施方案中，一電磁場之振幅處於一標稱值153期間之週期159可接收為一第一值(例如，一數字'1')，且一電磁場之振幅處於一經調變之值156期間之週期162可接收為一第二值(例如，一數字'0')。以此方式，數位資訊可由非接觸讀卡器112傳送至接收裝置130。
作為一具體實例，圖1B中所示之信號150可對應於一由ISO標準14443類型B通信所表徵之時變電磁場。特定而 言，頻率fc 可為13.56 MHz，電磁場之標稱振幅可在1.5 A/m及7.5 A/m範圍中(在一距非接觸讀卡器112之指定距離處)且經調變之振幅可約係標稱振幅之90%(例如，以實施10%振幅移動鍵控(10% ASK))。
圖1C圖解說明另一實例性信號170，其可由非接觸讀卡器112提供以將資訊及功率傳送至接收裝置103。所示實施方案描繪一具有一標稱振幅173及對應於載波頻率之頻率fc 之信號170(例如，一時變電磁場)。信號170之振幅可調變成以與由信號150相同之方式傳送資訊，但信號170之振幅可調變成比信號150之經調變之振幅156更明顯。特定而言，信號170之振幅可調變成一標稱100%(例如，以實施100% ASK通信或開/關鍵控(OOK))。如在信號150之情形中，一電磁場之振幅處於一標稱值173期間之週期179可對應於一第一值(例如，數字'1')，且一電磁場之振幅處於一經調變之值176期間之週期182可對應於一第二值(例如，數字'0')。
如圖1C中所描繪，100%之標稱調變(在裝置公差內)可導致約95%之實際調變(例如，從而如圖所示導致該場之某些小量時間變更)。然而，在某些實施方案中，信號170之週期182期間之任一剩餘時間變化性質不足以向接收裝置輻射顯著功率。因此，為單獨藉由由非接觸讀卡器112輻射之功率起作用，在某些實施方案中，接收裝置儲存在週期179期間接收之功率並在週期182期間使用該所儲存之功率。
作為一具體實例，圖1C中所示之信號170可對應於一由ISO標準14443類型A通信所表徵之時變電磁場。特定而言，頻率fc 可為13.56 MHz，電磁場之標稱振幅可在1.5 A/m至7.5 A/m範圍中(在一距非接觸讀卡器112之指定距離處)，且經調變之振幅176可小於標稱振幅173之5%(例如，以實施100% ASK)。
圖1B及1C中顯示兩個實例性實施方案。其他變更亦可行並可涵蓋於本發明中。例如，可採用多個調變位準而不是僅採用兩個位準。亦可採用其他調變形式，諸如，例如，頻率調變。
圖2係一圖解說明非接觸讀卡器112與蜂巢式電話103之間之一實例性通信對話200之態樣之流程圖。舉例而言，該通信對話可係一其中蜂巢式電話103用於在一大衆運輸系統中驗證一使用者為一有效持票者並隨後同意該使用者/持票者進入該大衆運輸系統(例如，藉由圖1A中所示之十字轉門106)之對話。其他應用亦可行。
如圖2中所示，通信對話200包含一由非接觸讀卡器112進行之一資訊請求傳輸(202)。在某些實施方案中，該資訊請求回應於一由非接觸讀卡器112對足夠緊密接近非接觸讀卡器112之一智慧卡或具有智慧卡能力的裝置之先前偵測來達成讀卡器112與該裝置(例如，蜂巢式電話103)之間之通信。
一非接觸讀卡器介面(例如，第二介面130)可接收(205)該請求並將該請求傳輸(208)至一對應資訊安全地儲存於其 中之積體電路卡。舉例而言，參照圖1A，第二介面130可自非接觸讀卡器112接收(205)資訊請求139(例如，藉由偵測第二介面130中感生之電壓之由非接觸介面輻射之具有圖圖1B或圖1C中所示之形式信號之調變)。第二介面130可將所接收之資訊請求傳輸(208)至對應積體電路卡127(例如，一SIM卡)，例如，透過通信介面133及第一介面124，且該積體電路卡可接收(211)該資訊請求。
在某些實施方案中，在將資訊請求傳輸(208)至對應積體電路卡127之後，非接觸讀卡器介面130可致使一計時器起動(214)。例如，在某些實施方案中，第二介面130致使計時器136開始自一預定值倒計時。在其他實施方案中，計數器136起動並開始計數直至一預定值。可根據非接觸讀卡器112與接收裝置之間之通信之計時要求(例如，由ISO 14443類型A通信所表徵之計時要求)選擇該預定值。
在接收(211)資訊請求之後，積體電路卡可擷取(217)對應資訊。舉例而言，擷取(217)對應資訊可包含：解密該請求、自積體電路卡中所包含之一安全記憶體擷取回應於所解密請求之資訊並以某種方式加密該所擷取之資訊。可將所擷取之(可能經加密之)資訊提供(220)至非接觸讀卡器介面130，非接觸讀卡器介面130又可接收(223)該資訊。非接觸讀卡器介面130可接著將該資訊提供(226)至非接觸讀卡器112，非接觸讀卡器112亦可隨後接收(229)該資訊。
在某些實施方案中，資訊請求包含一識別資訊請求。在接收回應資訊時，一耦合至非接觸讀卡器112之系統(未顯 示)可確定所接收(229)到之回應資訊是否對應於一有效使用者或持票者。若並非如此對應，則該系統可同意使用者/持票者進入(例如，藉由解除對圖1A中所示之十字轉門106之鎖定)。
在某些實施方案中，積體電路卡127不提供所擷取之資訊直至其確定(232)計時器136已到達一預定值。舉例而言，在某些實施方案中，在積體電路卡127自非接觸讀卡器介面130(或自通信介面133及/或積體電路卡127與非接觸讀卡器介面130之間插入之其他介面)接收到請求時即自積體電路卡127擷取資訊，但所擷取之資訊僅在計時器136到達預定值之後提供至非接觸讀卡器112(如圖所示)。在非接觸讀卡器介面130接收(223)資訊時，其可將其提供(226)至非接觸讀卡器112。在其他實施方案中(未顯示)，只要可自積體電路卡127得到資訊，非接觸讀卡器介面130即可接收(223)該資訊，但可拖延將所接收之資訊提供(226)至非接觸讀卡器112直至計時器136到達一預定值。
計時器模組136及相關聯之計時器功能可以多種方式實施。舉例而言，一計時器可在一事件之計時開始時起動，且該計時器可倒計時並在其到達零值時觸發另一事件。作為另一實例，一計時器(例如，數位計時器)可清零，在一事件之計時開始時起動，且該計時器可計數直至一預定值。在到達該預定值時，計時器可致使另一事件發生。作為另一實例，可在一類比電路(例如，RC、RL或RLC電路)內實施一計時功能，且可由一電壓或電流自一第一值改變 至一第二值之時間標記一對應預定時間週期。
可選擇由計時器或計時器功能追蹤之實際時間週期，以致使自自非接觸讀卡器112傳輸(202)一資訊請求至對應接收到(229)一回應之總體回應時間232在(例如)一對應通信協定之指定要求內。舉例而言，在ISO 14443類型A通信中，若在一對應請求之後僅提供86.4 μS，則僅辨識自智慧卡或具有智慧卡能力的裝置之某些回應。在此通信中，計時器136可經組態或調整以使由計時器136標記之時間加上與各種介面相關聯之延時(例如，傳輸及接收最初請求且提供及接收對應回應之延時)產生適當之計時(例如，在某些實施方案中，86.4 μS)。
圖2僅描繪一實例性非接觸讀卡器與一具有一對應非接觸介面之實例性裝置之間之一典型通信對話之一代表性部分。例如，一通信對話可包含數個雙向資訊交換。特定而言，在某些實施方案中，一ISO 14443非接觸讀卡器重複(例如，大致連續)廣播一"請求"命令(例如，REQA或REQB(請求類型A或請求類型B))或"喚醒"命令(例如，WUPA或WUPB(喚醒命令類型A或B))，其自一在功能上接近非接觸讀卡器之智慧卡或具有智慧卡能力的裝置(例如，接收裝置")103懇求一"回答"命令(ATQA或ATQB(對請求類型A或B))之回答。在接收一ATQA或ATQB命令之後，非接觸讀卡器可傳輸一實際資訊請求，例如，一識別資訊請求。在某些實施方案中，此請求可包含數個資訊交換。例如，非接觸讀卡器112可最初發送一加密密鑰，可 由接收裝置103承認接收到該加密密鑰。隨後，非接觸讀卡器112可請求識別資訊，且接收裝置103可使用先前所提供之加密密鑰來在將回應識別資訊提供至非接觸讀卡器112之前對其進行解密。回應於接收回應識別資訊，非接觸讀卡器112可請求額外資訊或向接收裝置發送額外指令。特定而言，舉例而言，非接觸讀卡器112可向接收裝置103傳輸一指令以致使接收裝置103記錄一事務或將一接收裝置103中所儲存之表示(例如)一票或一數位貨幣賬戶之值記入借方。其他通信亦可行並可涵蓋於本發明中。
在某些實施方案中，每一分立資訊交換可具有其自身的計時參數。舉例而言，在某些資訊交換中，計時器模組136可經程式化以使回應時間232為86.4 μS；對於其他交換而言，計時器模組136可經程式化以使回應時間232為(例如)91.2 μS、95.9 μS、100.6 μS或某些其他值。
在某些實施方案中，在一通信對話之部分期間，各種組件可過渡至一降低功率模式。舉例而言，在積體電路卡127正擷取(217)資訊時，非接觸讀卡器介面130、及非接觸讀卡器112與積體電路卡127之間插入之其他介面可關閉或過渡至一降低功率模式。此降低功率模式可有益於在接收裝置103中保存能量，且在接收裝置103由由非接觸讀卡器112輻射之信號單獨供電時-尤其若功率由於不由非接觸介面連續輻射而週期性地儲存(如圖IC所描繪)可尤其有益。
雖然計時器描繪為由且在非接觸讀卡器介面130中起 動，然而在某些實施方案中，該計時器可回應於由或在積體電路卡127中或由某些未顯示之其他介面(例如，通信介面133或數位電路115)實施之運作起動。
圖3圖解說明圖1A中之實例性行動裝置之額外細節(藉由蜂巢式電話103描繪)。在圖3中所示之實施方案中，數位電路115包含一微處理器303、記憶體306、I/O裝置309及一無線通信介面312。微處理器303可經組態以擷取並執行記憶體306中所儲存之指令。不同程式指令可包括各種應用程式，諸如，例如，一通信應用程式315，其實施語音通信、促進語音郵件之儲存或存取、使能發送及接收本文訊息或其他多媒體檔案等等。作為另一實例，一資訊管理應用程式318可提供一用於追蹤約會及管理任務之日曆應用、一聯絡資訊資料庫及其他習用生產率工具。
執行某些程式指令可致使微處理器303自I/O裝置309中之一者接收輸入或將將輸出提供至I/O裝置309中之一者。執行其他指令可致使微處理器303自無線通信介面312接收資料或將資料提供至無線通信介面312。I/O裝置309可包含各種一使用者可透過其與行動裝置103相互作用之裝置，諸如，例如，一鍵盤、顯示器、麥克風、揚聲器、相機、警示裝置(LED、觸覺回饋裝置)等等。無線通信介面312可實施各種形式之通信，諸如，例如，經由TDMA、CDMA、GSM、3G或其他類型之無線網路之通信。
行動裝置103可包含一主要功率儲存裝置121，諸如，例如，一可再充電蓄電池(例如，NiMH、Li-ion、NiCd等 等)。在某些實施方案中，主要功率儲存裝置121在其具有足夠所儲存之功率時向行動裝置103之組件中之每一者提供功率。在某些實施方案中，在可自主要功率儲存裝置121得到之功率降低到一臨限值位準之下時，行動裝置103中各種組件可關閉或斷電，諸如，例如，數位電路115。
行動裝置103亦包含第一介面124，其可經組態以在實體上接收並可與一積體電路卡(例如，一可移除SIM卡、USIM卡或RUIM卡)進行電通信。舉例而言，在某些實施方案中，第一介面124經組態以自積體電路卡127擷取資訊，例如，一無線通信介面312與其連接之較佳無線網路、一與裝置103或與該裝置之使用者相關聯之無線服務賬戶、或裝置103之其他偏好(例如，與I/O裝置109中之一者或多者之可定製態樣有關之偏好)。
如上所述，第二介面130可經組態以與一非接觸介面進行通信，例如，圖1A中所示之非接觸讀卡器112(例如，智慧卡讀卡器)。第二介面130可包含一功率接收機322，其在某些實施方案中包含一電流迴路(未顯示)，在該電流迴路在實體上定位於一由非接觸讀卡器112輻射之時變電磁場內時在該電流迴路中感生一電壓。第二介面130亦可包含一收發機325，其向並自非接觸讀卡器112發送及接收資料且亦向並自裝置103之其他部分發送及接收資料(例如，通信介面133，下文將對其進行更詳細描述)。
在某些實施方案中，為自非接觸讀卡器112接收資料，收發機325偵測功率接收機322中所感生之一電壓之變更。 舉例而言，在某些實施方案中，收發機可偵測一對應於由非接觸讀卡器112輻射之一載波信號之一第一振幅(例如，圖1B或1C中所示之振幅153或173)之第一電壓，及一對應於由非接觸讀卡器輻射之一載波信號之一第二振幅(例如，振幅156或176)之第二電壓。在某些實施方案中，為將資料傳送至非接觸讀卡器112，收發機325可以一可由非接觸讀卡器112偵測到之方式調變功率接收機322之感生負載。
在某些實施方案中，第二介面130可包含用於解碼傳入信號或編碼傳出信號之額外電路(未顯示)(諸如，例如，時鐘恢復電路、一個或多個緩衝器)、用於自較高位準協定訊框抽取資料封包之電路、或用於將資料封包插入至較高位準協定訊框中之電路等等。
如在一實施方案中所示，通信介面133可耦合第一介面124及第二介面130，且特定而言，第二介面130中之收發機325與第一介面124中之一收發機328。在某些實施方案中，通信介面133係一並行介面(例如，黏附於一小的電腦系統介面(SCSI)、一週邊組件互連(PCI)匯流排、一IEEE(美國電機電子工程師學會)1284並行匯流排等等)。在某些實施方案中，通信介面133係一串列介面(例如，黏附於一串列週邊介面(SPI)協定、一介面-積體電路(I2 C)協定、一1-線協定、一系統管理匯流排(SMBus)協定或一專有通信協定)。
為控制裝置103之組件之間之不同運作及/或同步通信之 計時，可提供一個或多個計時參考。例如，如在一實施方案中所示，積體電路卡127包含一計時參考331，且第一介面124亦包含一計時參考334。在某些實施方案中，計時參考331可係(例如)一振蕩器、一晶體、一時鐘產生器或一自收發機330接收之信號恢復一時鐘信號之時鐘恢復電路。類似地，計時參考334亦可係(例如)一振蕩器、一晶體、一時鐘產生器或一自收發機328接收之信號恢復一時鐘信號之時鐘恢復電路。在某些實施方案中，計時參考331可向微處理器325提供一時鐘信號，且計時參考334可向收發機328提供一時鐘信號以(例如)使由收發機328接收或傳輸之資料同步。在某些實施方案中，第一介面124及積體電路卡127僅需要一單個計時參考，且因此，僅可存在計時參考334或331中之一者。
在某些實施方案中，第一介面124及積體電路卡127中之任一者或兩者包含一計時器337或340。如圖所示，計時器337或340可由一對應計時參考(例如，計時參考334或331)驅動並可由裝置103用來執行某些事件之適當計時。舉例而言，如上所述，參照圖2，自非接觸讀卡器112之一傳輸(202)至裝置103之一回應之總體回應時間232可極重要(亦即，需要精確滿足計時要求)。在自非接觸讀卡器112接收(205)一請求時，第一介面124可將一預定值加載至計時器337中，接著起動該計時器(例如，由計時器337自該預定值至零開始一向後計數)。在計時器337已起動(214)之後，第一介面124可致使擬(例如)自記憶體324擷取資訊請求。 在計時器337期滿(例如，在此實例中到達零)時，所擷取之資訊可提供至第二介面130以供傳送至非接觸讀卡器112。
如上所述，可選擇加載至計時器337中之預定值以便滿足適當之計時要求。可由該預定值計及在裝置103中處理資料之各種延時。舉例而言，在某些實施方案中，回應時間232同預定值相差由在第二介面130中接收或解碼一請求、透過通信介面133將該請求傳輸至第一介面124、並將自第一介面124擷取之回應資料傳輸至第二介面130並將其傳輸回至非接觸讀卡器112所引起之任一延時。
在某些實施方案中，裝置103亦包含一個或多個與主要功率儲存裝置121隔開之功率儲存裝置(例如，功率儲存裝置145A、145B或145C)。例如，如圖所示，第二介面130、通信介面133及第一介面124中之一者或多者可包含一功率儲存裝置(例如，一高效率電容器)或其他能夠儲存至少少量功率達至少短的時間週期之裝置。在某些實施方案(未顯示)中，積體電路卡127亦可包含一功率儲存裝置。
每一功率儲存裝置可以一第一模式接收並儲存功率且以一第二模式供應功率，且一集中式功率控制148可管理該等不同模式。舉例而言，在功率接收機322有效地接收功率(例如，自非接觸讀卡器112在一週期159、162或179期間)時，功率控制器148可將此功率分配給一個或多個功率儲存裝置(例如，功率儲存裝置145A、145B或145C)。在功率接收機322不有效地接收功率(例如，在一週期182期間)時，功率控制器148可將所儲存之功率分配給可能需要功 率之裝置(例如，第二介面130、通信介面133或第一介面124中之一者或多者)。
在某些實施方案中，功率控制器148僅在不可自主要功率儲存裝置121得到足夠功率時分配功率儲存裝置145A、145B或145C中所儲存之功率。藉由分配功率儲存裝置145A、145B或145C中所儲存之功率，在某些實施方案中，裝置103可在智慧卡應用中起作用，即使一與裝置103相關聯之蓄電池(例如，主要功率儲存裝置121)電力用完。實際而言，此可(例如)允許在購票應用使用一蜂巢式電話，即使蜂巢式電話蓄電池電力用完。
在某些實施方案中，功率控制器148可實施其他功能，例如，將某些電路過渡至一降低功率狀態或一正常運作狀態。舉例而言，在自非接觸讀卡器112接收一請求、將該請求傳輸至第一介面124並起動計時器337時，功率控制器148可致使第二介面130及通信介面133過渡至一降低功率模式。另外，在積體電路卡127正擷取資訊時，第一介面124之若干部分可過渡至一第功率模式(例如，不需要滿足計時要求之部分-例如在某些實施方案中除計時參考334及計時器337之外之部分，或若藉由計時器340之運作維持計時要求，則第一介面124之所有部分)。
在某些實施方案中，一計時器之期滿可致使功率控制器148喚醒先前過渡至降低功率模式之適當之電路。舉例而言，在其中第二介面130及通信介面133過渡至一降低功率模式同時積體電路卡127正擷取資料之實施方案中，計時 器337或340之期滿可致使功率控制器149喚醒通信介面133及第二介面130以允許所擷取之資料在一適當之時間傳送至非接觸讀卡器112。
圖4係一行動裝置可用來向一非接觸讀卡器提供資訊之一實例性方法400之流程圖。參照圖1A，方法400可用於(例如)在一大衆運輸系統中驗證行動裝置103之一使用者為一有效持票者。作為另一實例，方法400可用於進入控制應用、付款應用或其中一行動裝置中所儲存之資訊提供至一非接觸讀卡器之其他應用中。
在一如圖所示之實施方案中，方法400包含在一介面處自一外部非接觸讀卡器接收(401)一資訊請求。例舉例而言，方法400可包含在行動裝置103之第二介面130處自非接觸讀卡器112接收(401)一請求139。在某些實施方案中，請求139係一識別資訊或行動裝置103中所儲存之其他資訊之請求。
在某些實施方案中，在由行動裝置103緊密接近行動裝置103偵測非接觸讀卡器112之存在之後接收(401)請求139。例如，第二介面130中之電路可偵測由一由非接觸讀卡器112傳播之詢問信號(例如，一時變電磁場)感生之電壓。
在某些實施方案中，方法400包含獲得(404)回應於自一耦合至行動裝置之另一介面之積體電路卡接收之請求之資訊。例如，參照圖1A及圖3，方法400可包含自積體電路卡127獲得(404)回應資訊。特定而言，在某些實施方案中， 行動裝置103可採用通信介面133及第一介面124來自積體電路卡127獲得(404)回應資訊。回應資訊可係識別資訊、賬戶資訊、裝置偏好資訊或安全地儲存於積體電路卡127中之其他資訊，且獲得回應資訊可包含藉由或在積體電路卡127中解密或以別的方式處理回應資訊。
方法400可包含在已逝去一預定時間週期之後將所獲得之(404)資訊提供(407)至非接觸讀卡器。例如，在某些實施方案中，行動裝置103包含一在由第二介面130接收(401)請求139時起動之計時器337或340。在該計時器到達一預定值時，可由第二介面130將所獲得之(404)資訊提供(407)至非接觸讀卡器112(例如，作為回應142)。
在某些實施方案中，在接收(401)請求之後或在已逝去預定時間週期之前(例如，在提供(407)一對應回應之前)，介面維持在一降低功率模式。例如，如上所述，第二介面130可在正自積體電路卡127擷取回應資訊時維持在一降低功率模式。
在某些實施方案中，第二介面130亦可自非接觸讀卡器接收功率，且可儲存此功率並選擇性地將其提供至行動裝置103之各種組件(例如，在不可自其他源獲得功率時)，例如，第二介面130、第一介面124、積體電路卡127、計時器337或340或其他組件。在此等實施方案中，即使在缺少其他功率時(例如，來自一蓄電池121之功率)亦可實施方法400。
上文已描述多個實施方案。然而，應理解，可做出各種 修改，此並不背離所揭示之實施方案之精神及範疇。因此，其他實施例皆屬於以下申請專利範圍之範疇內。
103‧‧‧蜂巢式電話
106‧‧‧十字轉門
109‧‧‧紙票接受器
112‧‧‧非接觸讀卡器
115‧‧‧數位電路
118‧‧‧電源管理組件
121‧‧‧蓄電池
124‧‧‧第一介面
127‧‧‧積體電路卡
130‧‧‧第二介面
133‧‧‧通信介面
136‧‧‧計時器
139‧‧‧請求
142‧‧‧回應
145‧‧‧功率儲存模組
145A‧‧‧功率儲存裝置
145B‧‧‧功率儲存裝置
145C‧‧‧功率儲存裝置
148‧‧‧功率控制模組
150‧‧‧信號
153‧‧‧振幅
156‧‧‧振幅
159‧‧‧週期
162‧‧‧週期
170‧‧‧信號
173‧‧‧振幅
176‧‧‧振幅
179‧‧‧週期
182‧‧‧週期
303‧‧‧微處理器
306‧‧‧記憶體
309‧‧‧I/O裝置
312‧‧‧無線通信介面
315‧‧‧通信應用程式
318‧‧‧資訊管理應用程式
322‧‧‧功率接收機
324‧‧‧記憶體
325‧‧‧收發機
330‧‧‧收發機
331‧‧‧計時參考
334‧‧‧計時參考
337‧‧‧計時器
340‧‧‧計時器
圖1A係一其中一行動裝置可用於一智慧卡應用中之實例性環境之圖示。
圖1B及1C係可自一包含在圖1A中所示之實例性環境中之智慧卡讀卡器輻射之實例性信號之圖示。
圖2係一非接觸讀卡器(例如，一智慧卡讀卡器)與一行動裝置之間之一實例性事務之流程圖。
圖3係一顯示圖1A中所示之行動裝置之額外實例性細節之方塊圖。
圖4係一行動裝置可用來向一非接觸讀卡器提供資訊之一實例性方法之流程圖。
在各圖式中，相同參考符號表示相同元件。
130‧‧‧第二介面
127‧‧‧積體電路卡
112‧‧‧非接觸讀卡器

Claims (24)

  1. 一種行動裝置，其包括：數位電路，其經組態以將資訊管理功能提供至該行動裝置之一使用者，及一給該數位電路供電之主要功率儲存裝置；一第一介面，其經組態以便以可通信方式耦合至一儲存一識別模組應用程式之可移除式積體電路卡；一第二介面，其經組態以便以無線方式與一在該行動裝置外部之非接觸讀卡器進行通信；一通信介面，其耦合該第一介面及該第二介面且經組態以自一耦合至該第一介面之可移除式積體電路卡獲得資訊並在該第二介面自該非接觸讀卡器接收一資訊請求時經由該第二介面將該所獲得之資訊傳輸至該非接觸讀卡器；及一可程式化計時器，其經組態以回應於由該第二介面接收到該資訊請求而起動；其中，該第二介面經組態以在該可程式化計時器起動時過渡至一降低功率模式以及接收由該非接觸讀卡器以不連續方式輻射之功率；且其中該第一介面、該第二介面及該通信介面中之至少一者包括一功率儲存裝置，該功率儲存裝置經組態以短時間週期地儲存由該第二介面接收之少量功率並在不可自該主要功率儲存裝置得到足夠功率時選擇性地將該所儲存之功率提供至該第一介面、該第二介面及該通信介面。
  2. 如請求項1之行動裝置，其中該積體電路卡包括一可移 除式使用者識別模組(RUIM)或一經組態以運行一用戶識別模組(SIM)應用程式或一通用用戶識別模組(USIM)應用程式之通用積體電路卡(UICC)智慧卡中之至少一者。
  3. 如請求項1之行動裝置，其中該第二介面經組態以在該可程式化計時器到達一預定值時自該降低功率模式過渡回至一運作模式，且在過渡回至該運作模式之後，將自該可移除式積體電路卡獲得之資訊傳輸至該非接觸讀卡器。
  4. 一種行動裝置，其包括：一第一介面，其經組態以便以可通信方式耦合至一可移除式積體電路卡；一第二介面，其經組態以便以無線方式與一在該行動裝置外部之非接觸讀卡器進行通信；及一通信介面，其耦合該第一介面及該第二介面且經組態以自一耦合至該第一介面之可移除式積體電路卡獲得資訊並在該第二介面自該非接觸讀卡器接收一資訊請求時將該所獲得之資訊經由該第二介面傳輸至該非接觸讀卡器；一可程式化計時器，其經組態以回應於由該第二介面自該非接觸讀卡器接收到該資訊請求而起動；其中該第二介面經組態以在該可程式化計時器起動時過渡至一降低功率模式；以及其中該第二介面經組態以接收由該非接觸讀卡器輻射之功率；且其中該第一介面、該第二介面及該通信介面 中之至少一者包括一功率儲存裝置，該功率儲存裝置經組態以儲存由該第二介面接收之功率並選擇性地將所儲存之功率提供至該第一介面、該第二介面及該通信介面。
  5. 如請求項4之行動裝置，其進一步包括數位電路，該數位電路經組態以將資訊管理功能提供至該行動裝置之一使用者。
  6. 如請求項4之行動裝置，其進一步包括數位電路，該數位電路經組態以將無線通信功能提供至該行動裝置之一使用者，其中該第一介面經組態以自該耦合至該第一介面之積體電路卡獲得識別該行動裝置之一使用者、一與該行動裝置相關聯之無線通信賬戶或一該行動裝置經組態以連接至的較佳無線通信網路中之至少一者之資訊。
  7. 如請求項4之行動裝置，其中該積體電路卡係一通用積體電路卡(UICC)智慧卡，其經組態以運行一用戶識別模組(SIM)應用程式或一通用用戶識別模組(USIM)應用程式中之至少一者。
  8. 如請求項4之行動裝置，其中該積體電路卡係一可移除式使用者識別模組(RUIM)。
  9. 如請求項4之行動裝置，其中該第二介面大致符合國際標準化組織(ISO)標準14443類型A通信、ISO標準14443類型B通信或ISO標準15693通信中之至少一者。
  10. 如請求項4之行動裝置，其中該功率儲存裝置經組態以在不可自包含於該行動裝置中一不同、主要功率儲存裝 置得到足夠功率時選擇性地將所儲存之功率提供至該第一介面、該第二介面及該通信介面。
  11. 如請求項4之行動裝置，其中由該非接觸讀卡器輻射之該功率係以不連續方式輻射。
  12. 如請求項4之行動裝置，其中該第二介面經組態以在該可程式化計時器到達一預定值時自該降低功率模式過渡至一運作模式，並在過渡至該運作模式之後將自該可移除式積體電路卡獲得之該資訊傳輸至該非接觸讀卡器。
  13. 一種行動裝置，其包括：一第一介面，其經組態以便以可通信方式耦合至一可移除式積體電路卡；一第二介面，其經組態以便以無線方式與一在該行動裝置外部之非接觸讀卡器進行通信；一通信介面，其耦合該第一介面及該第二介面且經組態以回應於該第二介面自該非接觸讀卡器接收到一資訊請求而自一耦合至該第一介面之積體電路卡獲得資訊；及一可程式化計時器，其經組態以回應於該第二介面自該非接觸讀卡器接收到該資訊請求而起動，且進一步經組態以在到達一程式值時致使該第二介面將該所獲得之資訊傳輸至該非接觸讀卡器，其中該第二介面經組態以接收由該非接觸讀卡器輻射之功率，且其中該第一介面、該第二介面及該通信介面中之至少一者包含一功率儲存裝置，該功率儲存裝置經 組態以儲存由該第二介面所接收之功率並選擇性地將所儲存之功率提供至該第一介面、該第二介面及該通信介面。
  14. 如請求項13之行動裝置，其中該第二介面經組態以在該可程式化計時器起動之後自一運作模式過渡至一降低功率模式。
  15. 如請求項14之行動裝置，其中該第二介面經組態以在該可程式化計時器到達該程式值時自該降低功率模式過渡至該運作模式。
  16. 如請求項13之行動裝置，其中功率係由該非接觸讀卡器以不連續方式輻射。
  17. 如請求項13之行動裝置，其中該功率儲存裝置經組態以在不可自包含於該行動裝置中一不同、主要功率儲存裝置得到足夠功率時選擇性地將所儲存之功率提供至該第一介面、該第二介面及該通信介面。
  18. 一種方法，其包括：在一第一介面處自一外部非接觸讀卡器接收一資訊請求；獲得回應於自一耦合至一第二介面之積體電路卡接收之資訊請求之資訊；在自一於該第一介面處接收該資訊請求之時間已逝去一預定時間週期之後將該所獲得之資訊提供至該非接觸讀卡器；在於該第一介面處接收該資訊請求之後且在已逝去該 預定時間週期之前將該第一介面維持在一降低功率模式；接收自該非接觸讀卡器於該第一介面處輻射之功率；儲存該所接收之功率，並選擇性地將該所儲存之功率提供至該第一介面及該第二介面。
  19. 如請求項18之方法，其中經接收之該功率係自該非接觸讀卡器以不連續方式輻射之功率。
  20. 如請求項18之方法，其中當不可自一與該行動裝置相關聯之主要功率儲存裝置得到足夠功率時，將該所儲存之功率提供至該第一介面及該第二介面。
  21. 如請求項18之方法，其進一步包括偵測該非接觸讀卡器緊密靠近該行動裝置之存在。
  22. 如請求項21之方法，其中偵測該非接觸讀卡器之存在包括偵測自該非接觸讀卡器輻射之功率。
  23. 如請求項18之方法，其中將該所獲得之資訊提供至該非接觸讀卡器包括提供大致符合國際標準化組織(ISO)標準14443或ISO標準15693之至少一者之該所獲得資訊。
  24. 如請求項23之方法，其中根據由ISO標準14443或ISO標準15693所表徵之計時參數及該第一介面與該第二介面中之資訊處理延遲選擇該預定週期。
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