TWI474643B - 用於檢測近場通訊裝置的方法及用於檢測近場通訊裝置的裝置 - Google Patents

用於檢測近場通訊裝置的方法及用於檢測近場通訊裝置的裝置 Download PDF

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Description

用於檢測近場通訊裝置的方法及用於檢測近場通訊裝置的裝置
本發明涉及近場通訊(NFC)，更具體地，涉及減少多協議輪詢時間，並因此減少輪詢NFC裝置的耗電量。
近場通訊(NFC)要求NFC裝置存在於彼此相對較小的距離內，以使得它們的相應磁場可交換資訊。達幾釐米(通常為最大0.1米)的範圍對於NFC裝置是普遍的。通常，第一NFC裝置傳輸或產生調製有資訊(諸如信用資訊或票價資訊)的磁場。該磁場電感耦合到接近第一NFC裝置的第二NFC裝置。第二NFC裝置可通過傳輸或產生其自己的調製磁場並將該磁場電感地耦合至第一NFC裝置來回應第一NFC裝置。
NFC讀取器是能夠以發起方模式工作來發起與另一NFC致能裝置通訊的這種類型的NFC裝置。NFC標籤是能夠以目標模式進行工作以來對另一NFC致能裝置的發起方通訊進行回應的這種類型的NFC裝置。NFC通訊器為能夠以發起方模式或目標模式進行工作，且能夠在這兩種模式之間進行切換的這種類型的NFC裝置。
在常規輪詢處理中，NFC讀取器或NFC通訊器產生磁場並探測NFC標籤或另一NFC通訊器的磁場。常規輪詢處理考慮了多種技術，包括A類型技術，B類型技術和F類型(FeliCa)技術。不同技術之間的差異包括調製方法、編碼方案和協定初始化處理。在2010年11月18日公開的“NFC Forum：NFC Activity Specification：Technical Specification，NFC ForumTM Activity 1.0 NFCForum-TS-Activity-1.0”(在下文中簡稱為“NFC行為規範”)和在2010年11月17日公開的“NFC Forum：NFC Digital Protocol：Technical Specification,NFC ForumTM Digital 1.0 NFCForum-TS-DigitalProtocol-1.0”(在下文中簡稱為“NFC數位協定”)，中記載了常規輪詢處理的示例，其全部內容通過引用結合於此。
常規輪詢處理根據所使用的標籤技術的類型，而要求NFC讀取器或NFC通訊器初始產生5 ms和20 ms(通常被稱為保護時間)之間的磁場。產生磁場的持續時間達保護時間需要使用大量電流(通常達250mA)來產生磁場。對於每種類型的技術，在傳輸輪詢命令之前，都要求保護時間：對A類型以及B類型為5 ms，而對於F類型為20 ms。
需要一種用於探測不同技術類型的NFC裝置的磁場的方法和裝置，並且其將發送輪詢命令之前產生的磁場的持續時間減少，以降低輪詢過程期間所消耗的電量。
本發明提供了一種用於檢測近場通訊(NFC)裝置的方法，包括：在第一保護時間之後，以對載波場使用第一調製的第一輪詢命令進行輪詢；保持沒有調製的載波場長達第一應答時段，以檢測所述NFC裝置對所述第一輪詢命令的回應；在不等待第二保護時間的情況下，以對載波場使用大於所述第一調製的第二調製的第二輪詢命令進行輪詢；以及保持沒有調製的載波場長達第二應答期限，以檢測所述NFC裝置對所述第二輪詢命令的回應。
在根據本發明的一個較佳實施方案中，該方法還包括：啟動所述載波場；在所述第一保護時間期間，保持沒 有調製的載波場；以及如果在所述第一應答時段期間等待時，從所述NFC裝置接收到回應，則與所述NFC裝置進行通訊。
在根據本發明的一個較佳實施方案中，所述方法還包括：以對所述載波場上使用第三調製的第三輪詢命令進行輪詢；保持沒有調製的載波場長達第三應答時段，以檢測所述NFC裝置對所述第三輪詢命令的回應；以及如果在所述第三應當時段期間等待時，從所述NFC裝置接收到回應，則與所述NFC裝置進行通訊，其中，所述第三輪詢命令依照專有標準。
在根據本發明的一個較佳實施方案中，其中所述第一輪詢命令涉及B類型NFC技術標籤，且其中所述第二輪詢命令涉及A類型NFC技術標籤。
在根據本發明的一個較佳實施方案中，其中所述第一輪詢命令涉及F類型NFC技術標籤，且其中所述第二輪詢命令涉及A類型NFC技術標籤。
在根據本發明的一個較佳實施方案中，其中所述第一調製為10%調幅，且其中所述第二調製為100%調幅。
在根據本發明的一個較佳實施方案中，其中所述第一調製小於100%調幅，且其中所述第二調製為100%調幅。
本發明的另一目的在於提供一種用於檢測近場通訊(NFC)裝置的方法，包括：在第一保護時間之後，從NFC讀取器接收對載波場使用第一調製的第一輪詢命令；如果所述NFC裝置被配置為用於所述第一調製，則在第一應答時段對來自所述NFC讀取器的所述第一輪詢命令進行應答；在沒有第二保護時間的情況下，從所述NFC讀取器接 收對所述載波場使用大於所述第一調製的第二調製的第二輪詢命令；以及如果所述NFC裝置被配置為用於第二調製，則在第二應答時段對來自所述NFC讀取器的所述第二輪詢命令進行應答。
在根據本發明的另一個較佳實施方案中，還包括：在所述第一保護時間期間，從沒有調製的載波場提取電力。
在根據本發明的一個較佳實施方案中，還包括：接收對所述載波場使用第三調製的第三輪詢命令；如果所述NFC裝置被配置為用於所述第三調製，則在第三應答時段，對來自所述NFC讀取器的所述第三輪詢命令進行應答，其中，所述第三輪詢命令依照專有標準。
在根據本發明的另一個較佳實施方案中，其中所述第一輪詢命令涉及B類型NFC技術標籤，且其中所述第二輪詢命令涉及A類型NFC技術標籤。
在根據本發明的另一個較佳實施方案中，其中所述第一輪詢命令涉及F類型NFC技術標籤，且其中所述第二輪詢命令涉及A類型NFC技術標籤。
在根據本發明的另一個較佳實施方案中，其中所述第一調製為10%調幅，且其中所述第二調製為100%調幅。
在根據本發明的另一個較佳實施方案中，其中所述第一調製小於100%調幅，且其中所述第二調製為100%調幅。
本發明的又一目的在於提供一種用於檢測近場通訊(NFC)裝置的裝置，其包括：第一NFC裝置，其被配置為：在第一保護時間之後，以對載波場使用第一調製的第一輪詢命令進行輪詢；保持沒有調製的載波場長達第一應答時段，以檢測所述NFC裝置對所述第一輪詢命令的回 應；在不等待第二保護時間的情況下，以對載波場使用大於所述第一調製的第二調製的第二輪詢命令進行輪詢；以及保持沒有調製的載波場長達第二應答期限，以檢測所述NFC裝置對所述第二輪詢命令的回應。
在根據本發明的又一個較佳實施方案中，其中所述第一裝置進一步被配置為：啟動所述載波場；在所述第一保護時間期間，保持沒有調製的載波場；以及如果在所述第一應答時段期間等待時，從所述NFC裝置接收到回應，則與所述NFC裝置進行通訊。
在根據本發明的又一個較佳實施方案中，其中所述第一輪詢命令涉及B類型NFC技術標籤，且其中所述第二輪詢命令涉及A類型NFC技術標籤。
在根據本發明的又一個較佳實施方案中，其中所述第一輪詢命令涉及F類型NFC技術標籤，且其中所述第二輪詢命令涉及A類型NFC技術標籤。
在根據本發明的又一個較佳實施方案中，其中所述第一調製為10%調幅，且其中所述第二調製為100%調幅。
在根據本發明的又一個較佳實施方案中，其中所述第一調製小於100%調幅，且其中所述第二調製為100%調幅。
將參照附圖來描述本發明的實施方式。在附圖中，相同的參考標號表示相同或功能上相同的元件。此外，參考標號的最左邊的數字指示參考標號首次出現所在的附圖。
現在將參照附圖來描述本發明。在附圖中，相同的參考標號通常表示相同或功能上相同、和/或結構上相同的元 件。元件首次出現在的附圖由參考標號中最左邊的數字表示。
以下的詳細描述參考附圖來說明與本發明一致的示例性實施方式。詳細的描述中所提到的“一個示例性實施方式”、“示例性實施方式”、“示例示意性實施方式”等表示所描述的示例性實施方式可包括特定的特徵、結構或特性，但並非是每個示例性實施方式必須包括特定的特徵、結構或特性。此外，這種措詞並非必然表示相同的示例性實施方式。而且，當結合示例性實施方式描述特定的特徵、結構或特性時，根據不論是否是明確闡述的其他示例性實施方式來改變這種特徵、結構或特性都在相關領域的普通技術人員的知識範圍之內。
提供本文所描述的示例性實施方式是用於示意性目的的，而不是限制性的。其他示例性實施方式是可行的，並且在本發明的精神和範圍之內，可對這些示例性實施方式進行修改。因此，詳細的描述並不意旨限制本發明。相反，本發明的範圍僅根據所附的申請專利範圍及其等同物進行限定。
可以以硬體、固件、軟體或其任意組合來實施本發明的實施方式。本發明的實施方式還可以實施為儲存在機器可讀介質上的指令，該指令可由一個或多個處理器讀取並執行。機器可讀介質可以包括用於以機器(例如，計算裝置)可讀的形式儲存和傳輸資訊的任何機制。例如，機器可讀介質可以包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁片儲存介質、光學儲存介質、快閃記憶體裝置、電、光、聲或其他形式的傳播信號(諸如載波、紅外線信 號、數位信號等)以及其他。此外，本文中描述固件、軟體、程式以及指令執行某一動作。然而，應當理解到，這些描述僅僅是為了方便起見，並且事實上這種動作由計算裝置、處理器、控制器或執行固件、軟體、程式、指令等的其他裝置來執行。
示例性實施方式的以下詳細描述將完全地揭示本發明的總體思想，使得人們能夠通過應用相關領域的普通技術知識在無需進行過度試驗的情況下，容易地修改這種示例性實施方式和/或使這種示例性實施方式適用於多種應用，這種修改和/或適用是不背離本發明的精神和範圍的。因此，這種適用以及修改意旨在基於本文中所給出的這種教導和引導的示例性實施方式的含義以及多個等價物的範圍內。要理解的是，本文中的措辭或術語用於描述而非限制，所以鑒於本文中的教導，相關領域的技術人員能夠理解本說明書的術語或措辭。
儘管本發明的描述是根據NFC裝置和NFC致能裝置進行描述的，但是相關領域的技術人員將意識到，在不背離本發明的精神和範圍的情況下，本發明可應用於使用近場和/或遠場的其它通訊。例如，儘管使用NFC致能通訊裝置描述了本發明，但是相關領域的技術人員將意識到，在不背離本發明的精神和範圍的情況下，這些NFC致能通訊裝置的功能可應用於使用近場和/或遠場的其它通訊。
示例性近場通訊(NFC)環境
圖1顯示出根據本發明示例性實施方式的NFC環境的框圖。NFC環境100在彼此足夠接近的第一NFC裝置102和第二NFC裝置104之間提供資訊(諸如一個或多個命令 和/或資料)的無線通訊。第一NFC裝置102和/或第二NFC裝置104可作為獨立的或分立裝置來實施，或可結合於或耦合至另一電子裝置或主機裝置，例如，用於提供一些示例的行動電話、可擕式計算裝置、諸如膝上型或桌上型電腦的其它計算裝置、諸如印表機、可擕式音訊和/或視頻播放機的電腦週邊裝置、支付系統、諸如停車售票系統、公交售票系統、火車售票系統或入口售票系統的票寫入系統，或在票讀取系統中，玩具、遊戲、海報、包裝、廣告材料、產品庫存檢查系統和/或在不背離本發明的精神和範圍的情況下對於相關領域的技術人員是顯而易見的任何其他合適的電子裝置。
第一NFC裝置102產生磁場並探測第二NFC裝置104的磁場。可使用A類型技術、B類型技術或F類型技術來實施第二NFC裝置104。在1999年6月11日公佈的NFC行為規範和/或ISO/IEC 14443-3，“Identification cards-Contactless integrated circuit(s)cards-Proximity cards-Part 3：Initialization and anticollision"中進一步限定了A類型和B類型技術，其全部內容通過引用結合於本文中。在NFC行為規範中進一步限定了F類型技術，其全部內容通過引用結合於本文中。以下將討論用於探測這些技術類型的磁場的各種常規輪詢處理。
單協議輪詢的常規操作
圖2顯示出對A類型NFC技術標籤輪詢的常規操作步驟的流程圖。在步驟201，NFC讀取器將旗標(flag)FOUND_A初始化至0。
在步驟203，NFC讀取器確定其是否被配置為輪詢A類型NFC技術標籤。如果NFC讀取器被配置為輪詢A類型NFC技術標籤，則常規操作繼續至步驟207。否則，NFC讀取器在步驟205結束輪詢過程。
在步驟207，NFC讀取器產生沒有輪詢命令的磁場，通常被稱為未調製的載波場。未調製的載波場必須保持至少由NFC數位協定規定的時間量，以允許任何A類型NFC技術標籤在未調製的載波場內可取得或獲取足夠電力以進行通訊。對於A類型技術，該所需的時間段(保護時間)被設定為最小5 ms。
在步驟209，NFC讀取器使用磁場(通常稱為調製的載波場)將輪詢命令傳輸至可位於磁場內的A類型NFC技術標籤。輪詢命令持續86微秒。僅是A類型NFC技術標籤的那些標籤會對輪詢命令提供回應。NFC讀取器對來自A類型NFC技術標籤的響應等待100微秒。
在步驟211，如果NFC讀取器未接收到來自任何A類型NFC技術標籤的回應，則NFC讀取器通過移至步驟205而結束輪詢。否則，如果NFC讀取器已經接收到來自A類型NFC技術標籤的回應，則常規操作進行至步驟213。
在步驟213，NFC讀取器設定旗標FOUND_A等於1，並結束輪詢，且開始與所檢測到的裝置進行通訊。
用於輪詢B類型和F類型NFC技術標籤的操作步驟基本上類似於輪詢A類型的那些步驟。與A類型NFC技術標籤的保護時間相同，B類型NFC技術標籤的保護時間為最少5 ms。然而，F類型NFC技術標籤的保護時間為最少20 ms。
多協議輪詢的常規方法
通常，NFC行為規範為NFC讀取器提供常規輪詢迴圈，以檢測可能是任何特定的技術類型(A、B或F)的標籤。常規輪詢迴圈首先檢查A類型NFC技術標籤，然後檢查B類型NFC技術標籤，然後檢查F類型NFC技術標籤，然後允許對基於專有(proprietary)技術的任何其它標籤進行輪詢。
圖3顯示出對A、B和F類型NFC技術標籤輪詢的常規輪詢迴圈300。在步驟301，NFC讀取器將旗標FOUND_A、FOUND_B和FOUND_F初始化至0。
在步驟303，NFC讀取器確定其是否被配置為輪詢A類型NFC技術標籤。如果NFC讀取器被配置為輪詢A類型NFC技術標籤，則NFC讀取器繼續至步驟305。否則，NFC讀取器進行至步驟315，以開始對B類型NFC技術標籤的輪詢。
在步驟305，NFC讀取器產生未調製的載波場。未調製的載波場必須保持至少5 ms的保護時間，以允許任何NFC標籤在未調製的載波場內取得或獲取足夠的電力以進行通訊。
在步驟307，NFC讀取器以用於A類型NFC技術標籤的輪詢命令調製載波場。輪詢命令持續86微秒。僅是A類型NFC技術標籤的那些標籤會對輪詢命令提供回應。NFC讀取器對來自A類型NFC技術標籤的響應等待100微秒。
在步驟309，如果NFC讀取器未接收到來自任何A類型NFC技術標籤的回應，則NFC讀取器結束對A類型NFC技術標籤的輪詢，並進行至步驟315以開始輪詢B類型NFC 技術標籤。否則，如果NFC讀取器已接收到來自A類型NFC技術標籤的回應，則常規輪詢迴圈300進行至步驟311。在步驟311，因為NFC讀取器已經接收到回應，所以其設定旗標FOUND_A等於1。
在步驟313，NFC讀取器檢查其是否已經被配置為在檢測到一個或多個A類型NFC技術標籤之後跳出(bail out)。NFC讀取器已經被配置為檢測到一個或多個A類型NFC技術標籤之後旗標CON_BAIL_OUT_A被設定等於1時跳出。當該旗標被設定為1時，NFC讀取器進行至步驟343，以結束輪詢過程並開始與所檢測到的裝置進行通訊。如果旗標CON_BAIL_OUT_A未被設定等於1，則常規輪詢迴圈300進行至步驟315，以開始對B類型NFC技術標籤的輪詢。
在步驟315，NFC讀取器確定其是否被配置為輪詢B類型NFC技術標籤。如果NFC讀取器被配置為輪詢B類型NFC技術標籤，則NFC讀取器繼續至步驟317。否則，NFC讀取器結束對B類型NFC技術標籤的輪詢過程，並移動至步驟325。
在步驟317，NFC讀取器產生未調製的載波場。未調製的載波場必須保持至少5 ms的保護時間，以允許任何B類型NFC技術標籤在未調製的載波場內取得或獲取足夠的電力以進行通訊。
在步驟319，NFC讀取器以用於B類型NFC技術標籤的輪詢命令調製載波場。輪詢命令持續86微秒。僅是B類型NFC技術標籤的那些標籤會對輪詢命令提供回應。NFC讀取器對來自B類型NFC技術標籤的響應等待100微秒。
在步驟321，如果NFC讀取器未接收到來自任何B類型NFC技術標籤的回應，則NFC讀取器結束對B類型NFC技術標籤的輪詢，並進行至步驟325。否則，如果NFC讀取器已經接收到來自一個或多個B類型NFC技術標籤的回應，則常規輪詢迴圈300進行至步驟323。在步驟323，因為NFC讀取器已經接收到回應，所以其設定旗標FOUND_B等於1。
在步驟325，NFC讀取器檢查其是否已經被配置為在檢測到一個或多個B類型NFC技術標籤之後跳出。NFC讀取器已經被配置為在檢測到一個或多個B類型NFC技術標籤之後旗標CON_BAIL_OUT_B已被設定等於1時跳出。當其被設定為1時，NFC讀取器進行至步驟327，以結束輪詢過程並開始與所檢測到的裝置進行通訊。如果旗標CON_BAIL_OUT_A未被設定為等於1，則常規輪詢迴圈300進行至步驟327。
在步驟327，NFC讀取器檢查旗標FOUND_A或旗標FOUND_B是否被設定為1。如果任何一個被設定為1，則常規輪詢迴圈300進行至步驟343，以結束輪詢處理。如果旗標FOUND_A和旗標FOUND_B都沒有被設定為1，則常規輪詢迴圈300繼續進行以在步驟329開始對F類型NFC技術標籤的輪詢。
在步驟329，NFC讀取器確定其是否被配置為輪詢F類型NFC技術標籤。如果NFC讀取器被配置為輪詢F類型NFC技術標籤，則NFC讀取器繼續至步驟331。否則，NFC讀取器結束對F類型NFC技術標籤的輪詢處理，並移動到步驟339。
在步驟331，NFC讀取器產生未調製的載波場。未調製的載波場必須保持至少20 ms的保護時間，以允許任何的F類型NFC技術標籤在未調製載波場內取得或獲取足夠的電力以進行通訊。
在步驟333，NFC讀取器以用於F類型NFC技術標籤的輪詢命令調製載波場。輪詢命令持續86微秒。僅是F類型NFC技術標籤的那些標籤會對輪詢命令提供回應。NFC讀取器等待來自F類型NFC技術標籤的響應100微秒。
在步驟335，如果NFC讀取器沒有接收到來自任何F類型NFC技術標籤的回應，則NFC讀取器結束對F類型NFC技術標籤的輪詢，並繼續進行至步驟339。否則，如果NFC讀取器已經接收到來自F類型NFC技術標籤的回應，則常規輪詢迴圈300進行至步驟337。
在步驟337，因為NFC讀取器接收到回應，所以其設定旗標FOUND_F等於1。
在步驟339，NFC讀取器檢查旗標FOUND_A、旗標FOUND_B或旗標FOUND_F是否已被設定為1。如果這些旗標中的任一個已被設定為1，則常規輪詢迴圈300進行至步驟343以結束輪詢處理。如果它們都沒有被設定為1，則常規輪詢迴圈300繼續進行至步驟341中而開始對專有標籤的輪詢。
步驟341包括檢查NFC讀取器是否已經被配置為對專有標籤進行輪詢。如果NFC讀取器已經被配置為對專有標籤進行輪詢，則NFC讀取器等待由專有技術規定的保護時間。NFC行為規範不考慮其範圍內的專有處理和參數，因 此並不包括在該規範內。在NFC讀取器根據需要完成對專有標籤的輪詢之後，其在步驟343結束輪詢。
從上述可看到，當常規輪詢迴圈300對A類型和B類型NFC技術標籤都進行檢查時，NFC讀取器產生磁場長達10,372 s。
常規編碼/調製方案
如上所述，A類型、B類型和F類型技術的特徵在於具有不同的調製方法、編碼方案和協定初始化處理(給出的一些示例)。
圖4顯示出對於A類型NFC技術標籤的輪詢信號所使用的常規編碼和調製方案。該常規方案使用具有100%幅度鍵控(ASK)調製的改進的密勒編碼方式。使用100% ASK調製，當輪詢信號的幅度改變95%以上時，如圖4所示，A類型NFC技術標籤識別出該調製。在電壓幅度401，或100%幅度不存在調製。當輪詢信號處於電壓403或小於5%幅度時，存在調製。
圖5顯示出對於B類型NFC技術標籤的輪詢信號所使用的常規編碼和調製方案。該方案使用具有10% ASK調製的NRZ-L編碼方式。當輪詢信號的幅度改變了10%時，B類型NFC技術標籤識別出調製。在電壓幅度501，或100%幅度處不存在調製。當輪詢信號處於電壓幅度503或90%幅度時，存在調製的狀態。當幅度從無調製狀態改變10%時，B類型NFC技術標籤識別出輪詢信號。
圖6顯示出對於F類型NFC技術標籤的輪詢信號所使用的常規編碼和調製方案。該方案使用具有小於100% ASK調製的曼徹斯特編碼方式。當輪詢信號的幅度改變了小於A 類型NFC技術標籤的調製中所使用的幅度的幅度時，F類型NFC技術標籤識別出調製。在電壓幅度601或100%幅度處不存在調製。當輪詢信號處於電壓幅度603時，存在調製。當幅度從無調製狀態改變了100%時，F類型NFC技術標籤識別調製的輪詢信號。
本發明將輪詢迴圈配置為，使得NFC讀取器首先輪詢使用小於100% ASK調製的標籤，然後輪詢使用100% ASK調製的標籤。以此方式，使用100% ASK調製的標籤查看用於使用小於100% ASK調製的標籤的第一輪詢實質長的保護時間，因此消除在對使用100% ASK調製的標籤進行輪詢之前對第二保護時間的需要。
多協議輪詢的示例性方法
圖7顯示出根據本發明示例性實施方式的NFC裝置的多協定輪詢的方法。本發明不限於該描述。而是，根據本文的教導，對於相關領域的技術人員顯而易見的是，其它的多協議輪詢方法在本發明的範圍和精神內。以下討論描述了圖7中的步驟。
在步驟701，第一NFC裝置(例如，用於提供示例的第一NFC裝置102)產生未調製的載波場以允許第二NFC裝置(例如，用於提供示例的第二NFC裝置104)根據任何先前亂真命令重置。
在步驟703，第一NFC裝置保持未調製的載波場長達第一時段，以使第二NFC裝置取得或獲取電力，從而允許裝置之間的通訊。
在步驟705，第一NFC裝置通常根據第一協定傳輸對載波場使用第一調製方案的第一輪詢命令，以提供調製的 載波場。該第一調製方案的特徵在於第一幅度。如果第二NFC裝置對具有大於第一幅度的第二幅度的不同調製方案回應，則其將不會識別出包括第一輪詢命令的調製的載波場。而是，調製的載波場將作為第二NFC裝置能夠從其取得或獲取電力的未調製的載波場呈現給第二NFC裝置。
在步驟707，第一NFC裝置繼續提供未調製的載波場長達第二時段，以檢測對第一輪詢命令的任何回應。
在步驟709，第一NFC裝置通常根據第二協定傳輸對載波場使用第二調製方案的第二輪詢命令，以在第二時段期滿之後提供調製的載波場。該第二調製方案的特徵在於大於第一幅度的第二幅度。
在步驟711，第一NFC裝置繼續提供未調製的載波場長達第三時段，以檢測對第二輪詢命令的任何回應。
在步驟713，第一NFC裝置然後結束輪詢處理，且如果其沒有檢測到任何裝置，則切斷載波場。
圖8顯示出根據本發明示例性實施方式的第一NFC裝置輪詢第二NFC裝置所使用的第一輪詢處理。第一NFC裝置801使用第一輪詢處理輪詢第二NFC裝置803。第一NFC裝置801和第二NFC裝置803可分別代表第一NFC裝置102和第二NFC裝置104的示例性實施方式。
如圖8所示，第一NFC裝置801產生未調製的載波場805長達第一時段，以允許第二NFC裝置803有足夠的時間來取得或獲取足夠的電力以進行通訊。第一NFC裝置801使用第一調製方案對未調製的載波場調製輪詢命令，以提供調製的載波場807。第一NFC裝置801產生未調製的載波場809長達第二時段，以允許第二NFC裝置803有足夠 的時間來取得或獲取足夠的電力，以提供對輪詢命令的回應。
在如圖8中所示的示例性實施方式中，第二NFC裝置803被配置為根據第一調製方案操作。因此，在第二時段期間，第二NFC裝置803以對輪詢命令的回應811調製未調製的載波場809。
圖9顯示出根據本發明示例性實施方式的第一NFC裝置輪詢第二NFC裝置所使用的第二輪詢處理。第一NFC裝置901也使用第二輪詢處理輪詢第二NFC裝置903。第一NFC裝置901和第二NFC裝置903可分別代表第一NFC裝置102和第二NFC裝置104。
如圖9中所示，第一NFC裝置901產生未調製的載波場905長達第一時段，以允許第二NFC裝置903有足夠的時間來取得或獲取足夠的電力來進行通訊。第一NFC裝置901使用第一調製方案對未調製的載波場調製第一輪詢命令，以提供調製的載波場907。第一NFC裝置901產生未調製的載波場909長達第二時段，以允許第二NFC裝置903有足夠的時間來取得或獲取足夠的電力，以提供對輪詢命令的回應。
在如圖9中所示的示例性實施方式中，第二NFC裝置903未被配置為根據第一調製方案操作。因此，第二NFC裝置903在第二時段期間不提供對第一輪詢命令的回應。
第一NFC裝置901使用第二調製方案對未調製的載波場調製第二輪詢命令，以提供調製的載波場911。第一NFC裝置901產生未調製的載波場913長達第三時段，以允許 第二NFC裝置903有足夠的時間來取得或獲取足夠的電力，以提供對第二輪詢命令的回應。
在如圖9中所示的示例性實施方式中，第二NFC裝置903被配置為根據第二調製方案操作。因此，在第三時段期間，第二NFC裝置903提供對第二輪詢命令的回應915。
如圖9所示，如果第一NFC裝置901未接收到對第一輪詢命令的回應，則第一NFC裝置901使用第二調製方案提供第二輪詢命令。第二調製方案的幅度大於第一調製方案的幅度，使得當第一NFC裝置901以第一調製方案發送第一輪詢命令時，被配置為根據第二調製方案操作的第二NFC裝置903不會識別根據第一調製方案的第一輪詢命令。因為第一調製方案的第一幅度調製低於第二調製方案的第二幅度調製，所以第一NFC裝置901使用第一調製方案輪詢的整個時間917對使用第二調製方案的第二NFC裝置903有效地呈現為長的未調製的載波場。因此，時間917呈現為長的保護時間，在此期間，第二NFC裝置903從第一NFC裝置901中提取或獲取電力。
例如，第一調製方案的特徵在於如圖5所示的具有10% ASK調製的NRZ-L編碼方式。圖5中的調製方案使用10%幅度調製或從100%電壓至90%電壓幅度變化的調製。當該幅度變化發生時，被配置為根據第一調製方案操作的第二NFC裝置903識別出第一輪詢信號以及對其的回應。與之相比，如果第二NFC裝置903被配置為根據第二調製方案操作(諸如具有如圖4所示的100% ASK調製的改進的密勒編碼形式)時，則其通常將第一輪詢命令識別為未調製的載波場，幅度的較小變化。
作為另一示例，第一調製方案可以用於探測B類型NFC技術標籤，且第二調製方案可以用於探測A類型NFC技術標籤。在該示例中，第二NFC裝置903當被配置為作為B類型NFC技術標籤操作時，識別第一輪詢命令及對其的回應。與之相比，如果第二NFC裝置903被配置為作為A類型NFC技術標籤操作，則它通常將第一輪詢命令識別為未調製的載波場，幅度的小變化。
此外，可替換地，第一調製可用於F類型NFC技術標籤，且第二調製可用於A類型NFC技術標籤。
再次參照圖1，在與第二NFC致能裝置104建立通訊之後，第一NFC裝置102將其相應資訊的調製在第一載波上，並通過對第一天線施加調製的資訊通訊產生第一磁場，以提供第一資訊通訊152。一旦資訊已經被傳輸至第二NFC裝置104，第一NFC裝置102就繼續將沒有其相應資訊的第一載波施加，以繼續提供第一資訊通訊152。第一NFC裝置102足夠接近第二NFC裝置104，使得第一資訊通訊152電感地耦合至第二NFC裝置104的第二天線。
第二NFC裝置104從第一資訊通訊152中取得或獲取電力，以恢復資訊、處理資訊和/或提供對資訊的回應。第二NFC裝置104解調第一資訊通訊152以恢復和/或處理資訊。第二NFC裝置104可通過將其相應資訊施加至電感耦合至第二天線上的第一載波來對資訊作出回應，以提供第二調製的資訊通訊154。
第一NFC裝置102和/或第二NFC裝置104的其它操作記載於國際標準ISO/IEC 18092：2004(E)，於2004年4月1日公佈的“Information Technology- Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Near Field Communication-Interface and Protocol(NFCIP-1)”和國際標準ISO/IEC 21481：2005(E)，於2005年1月5日公佈的“Information Technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Near Field Communication-Interface and Protocol-2(NFCIP-2)”中，其中每個的全部內容都通過引用結合於本文中。
用於多協定輪詢的示例性裝置
圖10顯示出根據本發明示例性實施方式的可使用的NFC裝置的框圖。NFC裝置1000可被配置為以目標或標籤的工作模式來工作，以對來自以輪詢操作模式工作的另一個NFC致能裝置(諸如用於提供一些示例的NFC裝置102或NFC裝置104)的輪詢命令作出回應。NFC裝置1000包括天線模組1001、解調器模組1003、控制器模組1005和電力獲取模組1007。NFC裝置1000可代表NFC裝置102的示例性實施方式。
天線模組1001以電感的方式接收來自另一個NFC致能裝置的通訊信號1051，以提供恢復的通訊信號1053。通常，接收到的通訊信號1051包括其已在另一個NFC致能裝置中調製的輪詢命令。
解調器模組1003使用任何合適的類比或數位調製技術來解調恢復的通訊信號1053，以提供恢復的命令1055。恢復的命令1055可為輪詢命令。合適的類比或數位調製技術可包括幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)、相移鍵控法(PSK)、頻移鍵控(FSK)、移幅鍵控(ASK)、 正交幅度調製(QAM)和/或對於相關領域的技術人員顯而易見的任何其它合適的調製技術。
當解調器模組1003在A類型NFC技術標籤內時，其檢測基於100% ASK調製的輪詢命令。電壓幅度必須充分地下降到零，以使得解調器模組1003用作A類型技術標籤的間距探測器。在這種情況下，基於不會下降到低於A類型NFC技術標籤所需的閾值的另一個調製方案的任何調製可被賦予數位值1。當幅度降到足夠低時，解調器模組1003根據改進的密勒編碼方案給出數位值0。
當解調器模組1003在B類型NFC技術標籤內時，其檢測基於10% ASK調製的輪詢命令。解調器模組1003具有等於總調製幅度90%的電壓閾值。如果輪詢命令的調製下降而低於該閾值，則解調器模組1003根據NRZ-L編碼方案對其給出數字值0。在這種情況下，基於另一個協定的任何調製都會下降至低於B類型NFC技術標籤所需的閾值，並因此而被賦予0的數字值。保持在該閾值之上的任何調製將被賦予數位值1。
當解調器模組1003在F類型NFC技術標籤內時，其基於使用用於A類型NFC技術標籤和用於B類型NFC技術標籤之間的調製閾值的曼徹斯特編碼方案檢測輪詢命令。如果輪詢命令的調製下降低於該閾值，則其將被賦予數字值0。保持在該閾值以上的任何調製都被賦予數位值1。
從上述可以看出，因為調製幅度不會下降至低於100% ASK調製所需的閾值，所以A類型NFC技術標籤不會對基於B類型或F類型NFC技術標籤的任何調製分配數位值0。因此，A類型NFC技術標籤中的解調器模組1003不會 檢測到被發送用於檢測B類型或F類型NFC技術標籤的輪詢命令。
繼續進入NFC裝置1000的其它方面，控制器模組1005控制NFC裝置1000的整體操作和/或配置。控制器模組1005提供對恢復的命令1055的回應1057。
通常，另一NFC致能裝置將輪詢命令和/或讀取命令傳輸至NFC裝置1000之後，其將載波電感耦合到天線模組1001來作為接收到的通訊信號1051。控制器模組1005以回應1057調製該載波，以提供傳輸的通訊信號1061。例如，天線模組1001的阻抗基於回應1057而變化，以變化另一NFC致能裝置的負載。
電力獲取模組1007可從恢復的通訊信號1053為NFC裝置1000獲取電力。將電力供應至NFC裝置1000的其它模組(諸如天線模組1001、解調器模組1003和/或控制器模組1005)的電力獲取模組1007的電力耦接未示於圖10中。
結論
將理解到，具體實施方式部分而非摘要部分意指用於解釋申請專利範圍。摘要部分可以闡述本發明的示例性實施方式中的一個或多個而不是全部，因此不意旨以任何方式限定本發明和所附申請專利範圍。
上面已經借助於示出了特定功能及其關係的實施的功能性構建塊描述了本發明。為了便於進行描述，本文任意地定義了這些功能性構建塊的界限。可以定義可替換的界限，只要特定的功能和其關係能夠被適當地執行即可。
對本領域普通技術人員顯而易見的是，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，可在其內進行形式和細節上的各種變化。因此，本發明不應受到上述示例性實施方式中的任一個的限定，而僅由所附申請專利範圍申請專利範圍及其等同物來限定。
100‧‧‧NFC環境
102‧‧‧第一NFC裝置
104‧‧‧第二NFC裝置
152‧‧‧第一資訊通訊
154‧‧‧第二資訊通訊
801‧‧‧第一NFC裝置
803‧‧‧第二NFC裝置
901‧‧‧第一NFC裝置
903‧‧‧第二NFC裝置
1000‧‧‧NFC裝置
1001‧‧‧天線模組
1003‧‧‧解調器模組
1005‧‧‧控制器模組
1007‧‧‧電力獲取模組
1051‧‧‧通訊信號
1053‧‧‧通訊信號
1055‧‧‧命令
1057‧‧‧回應
1061‧‧‧通訊信號
圖1顯示根據本發明示例性實施方式的NFC環境的框圖。
圖2為輪詢A類型NFC技術標籤的常規操作步驟的流程圖。
圖3為根據NFC行為規範的多協定輪詢的操作步驟的流程圖。
圖4顯示100% ASK調製的使用密勒編碼的輪詢信號。
圖5顯示10% ASK調製的使用NRZ-L編碼的輪詢信號。
圖6顯示小於100% ASK調製的使用曼徹斯特編碼的輪詢信號。
圖7為根據本發明示例性實施方式的多協定輪詢的示例性操作步驟的流程圖。
圖8顯示當第一NFC裝置輪詢第二NFC裝置時出現的信號流。
圖9顯示在根據本發明示例性實施方式的多協定輪詢中出現的信號流和時序重疊。
圖10顯示根據本發明示例性實施方式的可使用的NFC裝置的框圖。
100‧‧‧NFC環境
102‧‧‧第一NFC裝置
104‧‧‧第二NFC裝置
152‧‧‧第一資訊通訊
154‧‧‧第二資訊通訊

Claims (10)

  1. 一種用於檢測近場通訊(NFC)裝置的方法，包括：在第一保護時間之後，以對載波場使用第一調製方案的第一輪詢命令進行輪詢；保持所述載波場不經調製達第一應答時段，以檢測來自所述NFC裝置的對所述第一輪詢命令的回應；在不等待第二保護時間的情況下，且緊接於第一應答時段結束後，使用第二調製方案對所述載波場進行調製以產生第二輪詢命令，並使用第二輪詢命令進行輪詢；以及保持所述載波場不經調製達第二應答時段，以檢測來自所述NFC裝置的對所述第二輪詢命令的回應。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，還包括：啟動所述載波場；在所述第一保護時間期間，保持所述載波場不經調製；以及如果在所述第一應答時段期間等待時，從所述NFC裝置接收到回應，則與所述NFC裝置進行通訊。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，還包括：以對所述載波場使用第三調製方案的第三輪詢命令進行輪詢；保持所述載波場不經調製達第三應答時段，以檢測來自所述NFC裝置的對所述第三輪詢命令的回應；以及如果在所述第三應答時段期間等待時，從所述NFC裝置接收到回應，則與所述NFC裝置進行通訊，其中所述第三輪詢命令依照專有標準。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中所述第一輪詢命令涉及B類型NFC技術標籤，且其中所述第二輪詢命令涉及A類型NFC技術標籤。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中所述第一輪詢命令涉及F類型NFC技術標籤，且其中所述第二輪詢命令涉及A類型NFC技術標籤。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中所述第一調製方案為10%調幅，且其中所述第二調製方案為100%調幅。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中所述第一調製方案小於100%調幅，且其中所述第二調製方案為100%調幅。
  8. 一種用於檢測近場通訊(NFC)裝置的方法，包括：在第一保護時間之後，從NFC讀取器接收對載波場使用第一調製方案的第一輪詢命令；如果所述NFC裝置被配置為用於所述第一調製方案，則在第一應答時段對來自所述NFC讀取器的所述第一輪詢命令進行應答；在沒有第二保護時間的情況下，且緊接於第一應答時段結束後，從所述NFC讀取器接收對載波場使用第二調製方案所產生的第二輪詢命令；以及如果所述NFC裝置被配置為用於第二調製方案，則在第二應答時段對來自所述NFC讀取器的所述第二輪詢命令進行應答。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，還包括：在所述第一保護時間期間，從不經調製的所述載波場提取電力。
  10. 一種用於檢測近場通訊(NFC)裝置的裝置，其包括：第一NFC裝置，被配置為：在第一保護時間之後，以對載波場使用第一調製方案的第一輪詢命令進行輪詢；保持所述載波場不經調製長達第一應答時段，以檢測來自所述NFC裝置的對所述第一輪詢命令的回應；在不等待第二保護時間的情況下，且緊接於第一應答時段結束後，使用第二調製方案對所述載波場進行調製以產生第二輪詢命令，並使用第二輪詢命令進行輪詢；以及保持所述載波場不經調製長達第二應答期限，以檢測來自所述NFC裝置的對所述第二輪詢命令的回應。
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