通过切换至沉默对电子设备通讯进行控制方法和设备与流程

本发明涉及一种在电子设备之间的通讯方法。本发明尤其涉及一种在近场通讯中应用的设备内的、特别地在13.56MHz频带的通讯的控制，以及具有相应地控制的通讯的设备。

背景技术：
所期待的是，未来的移动电子设备被增加附加的高频(RF)通讯功能。这涉及例如移动电话、便携式媒体播放器、智能手机、掌上电脑(PDA)、掌上游戏机、平板电脑、笔记本电脑等等。由此这些设备除了传统的功能外还能实施附加的通讯功能。首先像例如预定、支付、购买、和类似的更多的非接触的芯片卡功能属于RF通讯功能的应用范畴，但是通过用户所开始的终端至终端的、例如用于照片交换、MP3交换、歌曲交换或者名片交换的简单的通讯也属于该应用范围。在使用所谓的近场通讯技术的情况下这些附加的RF通讯功能被越来越多地执行。NFC技术是一种无线的短程连通性技术，该技术能实现在电子设备之间简单的和安全的双向相互作用。这允许使用者实施无线的交易，访问数字的内容和连接电子设备或者装置。另一种表述为，NFC技术能实现在设备之间的无线的、双向的通讯。这些组件可以是配置有NFC的移动电话、电脑、消费电子设备、卡片、标签、符号、广告、洗衣机和类似物。配置有NFC技术的设备原则上可以工作在读/写模式、点对点模式或者卡模拟模式。NFC技术作为无线的技术标准化在13.56MHz频带上。ISO-14443-标准是大部分近场操作的基础。NFC技术通常至少与ISO14443A类型和B类型标准相兼容。NFC会话的组件包括发起方和目标方。发起方是用于开始和管理数据的通讯和交换的组件。目标方对发起方的请求做出应答。NFC技术的特征是，组件可以或者是发起方或者是目标方。NFC技术要求，即专用的RF芯片组和天线集成在移动元器件上。在已知的配置中，在移动终端设备中的ISO14443标准表现在例如在NFC前端和安全元件之间的基于接触的、透明的接口上，其中，安全元件例如可以作为智能卡实现。如果在终端设备和非接触式的外部终端之间建立了空间上的接近，例如以便进行电子支付，那么以RF通讯在终端和移动的终端之间建立了通讯。在此根据ISO14443标准在无线的终端和安全元件之间的通讯通常是透明的，在该安全元件上存有用于进行支付银行交易的应用。这意味着，即NFC前端作为中间连接元件在安全元件(SE)和外部的无线终端之间在两个通讯方向上近似无改变地递送数据流。在此，只要传输的信息没有改变，无掩饰的解码就不被视为透明度的破坏。此外，该透明度由此是具有优点的，因为透明度通过在NFC前端中的缺省的中间步骤提高了通讯速度以及整个进程的安全性。所期待的是，诸如像移动电话一样的商业上可购买到的终端设备，在可预见的时间上越来越多地配备有分别多个安全元件，或者配备至少用于使用多个元件的选择。另外，在此要说明的是，至今没有国际上接受的工业标准，该标准为在近场通讯的范围中不同的市场参与者提供了安全元件的统一的格式。像例如移动电话和平板电脑等等一样的移动终端设备的生产者、移动通讯供应商、支付系统供应商属于市场参与者。单个的参与者具有不同的渠道和可能性，以便将其支付系统的硬件带给客户。在移动电话生产商处这可以是例如装配包括NFC前端和固定安装的、也就是说例如钎焊的安全元件的完整的近场通讯系统。相反移动通讯供应者通常根本不、或者非常局限地影响终端设备的硬件，并且因而例如安全元件以SIM卡形式或者是以与SIM卡组合的形式来提供，该SIM卡，如同由传统的移动通讯技术所公知的，由终端使用者插入其移动电话中，例如替换使用者的没有安全元件的传统上迄今使用的SIM卡。另外的可能是，例如以芯片卡(智能卡)或者SD卡的形式的安全元件，芯片卡(智能卡)或者SD卡插入终端设备的卡槽中，也就是说插入移动电话，手持电脑或者平板电脑的卡槽中。根据ISO14443标准在安全元件和NFC前端之间的通讯进行定义。为了能在一个移动的、具有近场通讯能力的例如移动电话的终端设备中提供例如多个支付系统，那么在同一安全元件(多应用安全元件)上提供相应的属于不同支付系统的应用。当例如支付系统的供应商必要时必须首先与对有关的终端设备的安全元件的访问的进行控制的市场参与者达成一致时，然而这在SIM-卡中例如在移动通讯供应商处仅仅提供了很小的灵活性。视市场结构和竞争关系而定，这对于支付系统的供应商来说证明为不经济的、复杂的或者最终不可能的。有关的应用与确定类型的安全元件的技术上的不兼容性可以描述为另外的技术上的和经济上的障碍。在这种背景下产生了对于方法和装置的一种要求，即允许在终端设备中实施用于近场通讯的不同的应用，而不必被要求访问确定的安全元件。

技术实现要素：
因此，在此背景下提出了一种根据本发明的用于控制数据流的方法，一种根据本发明的近场通讯系统，一种根据本发明的移动终端设备，和一种根据本发明的安全元件。在第一实施例中，本发明涉及一种用于在具有中间连接元件和多个与该中间连接元件连接的安全元件的近场通讯设备中控制数据流的方法。该方法包括通过第一安全元件接收由外部设备发送的第一通讯，该第一通讯与位于该近场通讯设备的多个安全元件中的一个安全元件中的应用相匹配；通过该第一安全元件测试第一安全元件是否自身包含该有关的应用，并且如果第一安全元件不包括该有关的应用则将第一安全元件切换至沉默(stummschalten)。在另一个实施例中，本发明涉及一种具有中间连接元件和至少两个安全元件的近场通讯系统，该近场通讯系统配置用于接收由外部设备发送的第一通讯，该第一通讯与位于近场通讯设备的多个安全元件中的一个安全元件中的应用相匹配；通过安全元件中的至少一个测试该安全元件是否自身包含有关的应用；将不包含有关的应用的至少一个安全元件切换至沉默。附图说明接下来，根据附图示出的实施例详细地阐述本发明，由这些实施例中得出另外的优点和变体方案。图1示出了安装在终端设备中的根据本发明的实施例的近场通讯设备的示意图；图2示意性地示出了根据本发明的实施例的方法；图3示意性地示出了根据本发明的实施例的方法；图4示出了根据实施例的时序图；图5示出了根据实施例的终端设备。具体实施方式下面将说明本发明的不同的实施方式，其中的一些在附图中示例性的示出。在下面的附图的说明中相同的参考标号涉及相同的或者类似的组件。通常在不同的实施方式之间仅说明了不同点。在此作为实施方式的一部分而被说明的特征也能够容易地与另外的实施方式相联系地组合在一起，以便再产生另外的实施方式。实施方式涉及一种用于控制在NFC终端设备中的通讯的方法，该终端设备包括NFC前端和至少两个安全元件。在此确保，由外部设备、例如由无线的终端到达的通讯尽可能没有或者以很短的时间偏差被多个存在于安全元件中的恰好那个安全元件来回答，该安全元件具有与该到达的通讯的相匹配的或者是从属的应用。与一个或者多个安全元件是否连接无关，应用也能记录在多个安全元件中的一个中。选择或者是确保目的明确的通讯能根据实施例实施为不同的形式。在此典型地，在外部设备(即例如无线的NFC终端)之间通过NFC前端与安全元件之间符合标准的通讯的透明度至少在短暂的时间里被中断，在该短暂的时间期间来决定或者是接通，哪个安全元件包含与到达的通讯的相匹配的应用和哪一个由此被确定作为在近场通讯设备中的通讯的实际终点。同时利用在实施例中所说明的方法和设备通常能确保，即，在此破坏(Bruch)外部设备的透明度是不可确定的，因此通讯过程表面上这样地表现，即该通讯过程是完全的并且连续地透明的。在本文所使用的概念“透明度”或者是“透明的连接”如下予以定义。根据实施例，在现实中例如是NFC前端的中间连接元件表现为在外部的NFC终端和在根据本发明的NFC设备中安装的安全元件或者主机组件之间的桥梁。这样理解透明度，即NFC前端仅仅将RF信息(即例如在13.56MHz频带上)转换为数字的信息。在此，在RF通讯中编码的(例如根据ISO14443标准)数据流或者是被编码的位串由NFC前端仅仅从RF信号中转换，也就是说通过模数转换。那么所产生的位串容易地继续传输给该透明连接的安全元件。这就是在在该文章中对于“透明度”或者是“中间连接元件和安全元件的透明的连接”意义的理解。透明度的破坏的实例是例如当解码的比特流在中间连接元件中在一个定义的有效的时间间隔中被中间保存或者是缓冲时，确切地说基本上没有被实时地继续传输。在此这些条件中的一个，即在中间连接元件和安全元件之间的连接被视为透明的或者是不透明的应该在本文中如下地予以定义：当在以RF调制的第一比特位通过中间连接元件接收并且将该同一比特位继续发送之间的延迟的时间间隔大于根据输入比特率通过计算得出的用于字节的传输所需的时间间隔时，根据定义该连接不再视为透明的。换句话说，在透明度下比特位在中间连接元件中的“滞留时间”小于或者最大等于根据输入比特率用于传输字节的等效的时间间隔。并且位串的重大的改变，例如通过编码方法的改变、通过译码和连接的重新编码在这种意义下适用作为透明度的破坏。例如通过中间连接的移位寄存器在数字路径中的、短的、系统的时间上的延迟相反地不被视为透明度的破坏。原则上对解码的数据流的所有的面向比特位的、超过了上述的范围的操作都被认为是透明度的破坏。前面所述的概念，即表面上看到达的通讯与相匹配的安全元件是透明的连接，而其中在内部通讯的透明度能被中断，根据所给出的实施例在多个变体方案中予以解决。根据实施例，依据方法将至少一个安全元件受控地切换至沉默。在此该通讯由第一安全元件移交(转交)给另外的安全元件，更确切地说在这种情况下，即当应用存在于另一个安全元件上，而不是存在于执行了协议激活步骤的第一安全元件时。在此，将透明地与外部终端进行通讯的安全元件在这种情况下切换至沉默或者保持沉默，只要属于一个没有存储在该安全元件上的应用的请求到达。在NFC前端和安全元件之间的、执行根据ISO14443-2/3/4的非接触式的协议的接触连接的接口的情况中，这可以包含下面的内容。最初，在外部终端和安全元件之间的通讯根据标准是透明的，这意味着，即所有由NFC前端的RF接口到达的数据直接被传输给安全元件并且反之亦然，并且在那里在后面的情况下重新发送给外部终端。在接收“选择应用标识符”(在下面也表示为“选择AID”)指令之后该安全元件确定，该安全元件是包含/存储所请求的应用还是不包含/存储所请求的应用。当该安全元件确定，即该安全元件没有自身包含所请求的应用，而另外的安全元件或者还有附加地与NFC前端连接的应用主机包含所请求的应用，则该安全元件保持沉默，以便不影响或者干扰那个另外的安全元件或者应用主机的通讯。前面所述变体方案也可以继续与下面所说明的用于电源管理的方法相结合。在此，典型地NFC前端控制连接的安全元件的运行状态，使得例如以一种形式的时隙方法仅仅接通这样的安全元件，与该安全元件发生或者即将发生通讯。图1示出了根据实施例的一种装置。具有NFC能力的终端设备100包括NFC设备(近场通讯设备)25，该装置具有中间连接元件10(典型地是NFC前端，还有：非接触式前端，CLF，或者NFC调制解调器)。该元件在外部的NFC终端/读取装置5和多个安全元件40、42之间起到桥梁或者是枢纽的作用，多个安全元件中的至少一个具有或者是存储有应用。每个安全元件具有编码/解码单元41，43并且通过有线连接的接口50，52与该NFC前端相连接。根据实施例，具有模拟的RF接口15和编码/解码单元20的该NFC前端10连同安全元件40，42和主机组件30是在图1中示出的具有NFC能力的终端100(仅仅示意性地)的组成部件，为此也可以参见图5。安全元件40，42典型地分别包括一个编码/解码单元41，43。该终端设备100可以是多种移动终端或者固定终端，如在前面所列举的。例如移动电话、便携式媒体播放器、智能电话、掌上电脑(PDA)、掌上游戏机、平板电脑、笔记本电脑、消费电子设备、卡片、或者个人电脑、卡片、标签、符号、广告、或者家用电器都属于终端设备。在此主机组件30对于整个电子设备硬件和软件是代表性的和简化的，该整个电子设备-硬件和软件紧靠NFC有关的部件包含在终端设备100中。在图1中还示出了外部终端5或者是无线的读取装置，即根据实施方式近场通讯设备能与该外部终端或者是无线的读取装置建立连接。根据实施例，能有针对性地不激活或者将安全元件切换至沉默。这作为方法200示意性地在图2中示出。方框220，在接收了“选择AID”请求之后与该中间连接元件透明地连接的安全元件验证，是否该安全元件含有寻址的应用。方框240，如果含有应用，安全元件与应用执行继续进一步执行并且必须在定义的时间间隔tAck之内发送应答并且与外部设备建立通讯。方框260，如果验证显示否定的结果，该安全元件保持沉默，以便避免错误的应答(“未收到”)发送给外部终端。方框280，在间隔时间内NFC前端继续传输请求给另外的安全元件。方框290，如果在定义的时间间隔tAck之后在NFC前端上没有记录来自第一安全元件和另外的安全元件的应答，该前端以“未收到”回答该外部设备。否则方框300，包含有目标应用的安全元件开始与外部装置5进行通讯。图3示出一种用于控制在具有中间连接元件10和多个与该中间连接元件相连接的安全元件40，42的近场通讯设备25中的数据流的根据实施例的方法。在方框310中，该方法300包括通过第一安全元件接收由外部设备发送的第一通讯，该第一通讯与位于近场通讯设备的多个安全元件中的一个安全元件中的应用相匹配。此外在方框320中，通过第一安全元件测试该第一安全元件是否自身包含该有关的应用；并且在方框330中，如果该第一安全元件不包括该有关的应用则将该第一安全元件切换至沉默。图4示意性地示出了根据实施例的方法的时序的实例。从外部到达的RF要求，外部设备的请求，通过中间连接元件以解码的形式继续传输(请求)给安全元件1和2。包含有寻址的应用的安全元件2针对该请求对该外部设备进行应答(回应)，而安全元件1切换至沉默(静默Mute)，因为该安全元件不包含在外部的请求中(要求)寻址的应用。根据实施例，透明地连接的安全元件40，42处理在RF协议的层面上的激活并且由此具有路由信息或者是继续传输信息。为此需要的是，在与外部设备/终端5开始通讯之前，安全元件40，42(见图1)收集关于所有在NFC通讯装置25中所存在的安全元件的Layer3层的信息。在此，NFC前端10并行地监控/观察全部由外部到达的数据。在由外部到达的应用选择指令“SelectAID”(SelectApplicationID)的情况下，该指令必须通过NFC前端10和透明的安全元件40，42来识别。此时，前端发出请求给所有的缓冲的接口，例如发送给安全元件，这些安全元件通过单线协议(SingleWireProtocol，SWP)和/或另外的接口类型连接。在该透明的安全元件40，42是寻址的应用的主机的情况下，安全元件相应地在定义的时间间隔内做出应答，该时间间隔确定地处于在RF层面上的帧延迟时间之内。帧延迟时间在此定义为与外部的读取装置/终端5(也可以：RWD或者读写装置(ReadWriteDevice))所议定的用于发送返回应答的最长允许时间。然而，在透明的安全元件确定寻址的应用没有存储在所连接的或者所存在的安全元件上的情况下，该安全元件同样地在与在RF层面上的帧延迟时间相比更短的时间间隔内以“未收到”做出应答。当透明的安全元件确定，应用存储在另一个安全元件上时，该透明的安全元件保持沉默。NFC前端10等待在所缓冲的接口(例如SWP)上的应答并且向RF接口15传输对“SelectAID”请求的正确应答并且由此传输给外部终端5。安全元件的应答可以被延迟，但是与之前相同地这必须处于在RF层面上所定义的帧延迟时间之内。在NFC前端10和安全元件40，42之间的接口50，52在此必须被激活，或者可以在晚些时候被去激活。根据实施例，利用有针对性的去激活，透明的安全元件在RF协议层上处理激活，然而与前述情况不同的是，NFC前端10(并且仅仅在可选的情况下的安全元件)具有路由信息或者是继续传输信息。为此需要的是，在与外部设备/终端5开始通讯之前，安全元件40，42收集所有关于所有存在的安全元件的Layer3层的信息。在此，NFC前端10并行地监控/观察全部的由外部到达的数据。在由外部到来的“选择AID”指令的情况下，该指令必须通过NFC前端和透明的安全元件40，42来识别。此时前端向所有的缓冲的接口发出请求。在该透明的安全元件40，42是寻址的应用的主机的情况下，安全元件相应地在定义的时间间隔内回答，该时间间隔在确定地处于RF层面上的帧延迟时间之内。然而，在透明的安全元件确定寻址的应用没有存储在安全元件上的情况下，该安全元件同样地在与在RF层上的帧延迟时间相比更短的时间间隔内以“未收到”回答。此外与前面所述的情况不同的是，当安全元件确定，该安全元件自身不包含应用时，透明的安全元件40，42保持沉默。在NFC前端10和安全元件40，42之间的接口50，52必须被激活，或者可以在晚些时候被去激活。根据实施例，应用层的层面、也就是说例如ISO14443Layer3，在此由中间连接元件、例如由NFC前端10来控制。在此，这两个(在这个没有限制的实例中)安全元件40，42总是设置在应用层(Applicationlayer)的模式上。这能够或者通过NFC前端在开始与外部终端5的RF通讯之前通过发送出Layer-3-指令来发生，或者通过原则上以一种方式配置安全元件40，42，即，这些在应用层的层面上自动地开始。在“选择AID”指令之前，属于安全元件40，42的接口50，52被NFC前端激活。那么该NFC前端验证，是否安全元件40，42存储了寻址的应用。如果安全元件存储了应用，安全元件利用执行有关的应用继续执行。当安全元件不包含应用时，属于安全元件40，42的接口50，52被去激活，并且该通讯被继续传输给另一个安全元件。最终通过接口50，52该通讯再次切换到透明的模式上。在实例中，前述的方法和设备也可以与用于电源管理的方法相结合。这意味着，中央单元、在这种情况下典型地连接另外的设备的NFC前端，为了通讯通过有针对性的接通和关断能控制，是否在一个确定的时刻完全能与这些设备通讯。由此，这提供了优秀的解决方案，通过NFC前端同时来控制通讯和减少能量消耗。通过引入时隙方法能这样确保，即仅仅总是这个或者这些刚巧被需要的安全元件被接通并且消耗电流。因为感应电流被限制，应该力争，即，仅仅绝对必需的数量的元件是激活的。取决于对于不同的指令来说可以是不同的暂停时间，相应的安全元件能被改变其能量消耗。在此，在另一个安全元件被激活之前，该NFC前端10必须考虑暂停时间。在不再需要这个安全元件的情况下，在确定的暂停之后NFC前端也能关闭对确定的安全元件电力供应。为了电源管理，相应的硬件和/或软件典型地实施在中间连接元件10中。图5示出了移动终端设备100、在此为智能电话，具有根据实施例的、按照ISO14443的近场通讯设备或者是近场通讯系统25。另外，在实施方式中，移动终端设备可以是便携式媒体播放器、智能电话、掌上电脑(PDA)、掌上游戏机、平板电脑、智能卡、或者个人电脑、特别是笔记本。技术人员容易理解的是，在此所述的根据实施方式的方法不仅能在这些详细地说明的变体方案中实施，而且原则上也能应用于多种应用情况下。特别是适合用于根据标准所实现的电子设备，其中，在设备或者组件之间的符合标准的数据通讯应该被加速。