NFC电源管理装置和方法与流程

本发明涉及一种nfc装置。此外，本发明涉及一种用于管理nfc装置中的电源的方法和一种对应的计算机程序产品。

背景技术：

近场通信(nearfieldcommunication，nfc)使数据能够在相对较短的距离内进行无线传输。nfc技术实现电子装置之间的简单且安全的双向交互，从而允许消费者执行非接触式交易、访问数字内容以及将电子装置与单触摸点连接。通过利用非接触式智能卡技术的现有标准中的关键元件，nfc补充多种普遍的消费者级别的无线技术。nfc与现有的非接触式智能卡基础结构兼容，并由此使消费者能够跨越不同系统利用一个装置。存在多种类型的nfc装置，例如，简单的nfc标签、贴纸或卡，启用nfc的移动装置(例如，智能电话)以及集成在销售点(point-of-sale，pos)终端中的nfc读取器。nfc标签或nfc卡通常是无源装置，即，该装置其自身并不具有电源而是通过由另一nfc装置(例如，nfc读取器)产生的场来供电。更复杂的nfc装置可在不同模式下操作，具体地说：读取器/写入器模式，该读取器/写入器模式使nfc装置能够读取和/或写入无源nfc标签和贴纸；点对点模式，该点对点模式使nfc装置能够与其它nfc对等装置交换数据；主机卡模拟(hostcardemulation，hce)模式，该主机卡模拟模式使nfc装置能够用作nfc卡。模拟的nfc卡可以由外部nfc读取器(例如nfc销售点终端)访问。主机卡模拟(hostcardemulation，hce)是仅使用软件的智能卡的虚拟和准确表示的呈现。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供一种包括以下各者的nfc装置：收发器单元，该收发器单元被配置成在该nfc装置与另外的nfc装置之间建立通信信道，所述另外的nfc装置在该nfc装置外部；电源管理单元，该电源管理单元被配置成检测所述通信信道的闲置通信状态，以及响应于所述闲置通信状态的检测而使该收发器单元进入电源管理模式。

在一个或多个实施例中，电源管理单元另外被配置成通过监视nfc装置与另外的nfc装置之间的应用层通信来检测所述闲置通信状态。

在一个或多个实施例中，应用层通信包括由收发器单元执行的发射和接收操作。

在一个或多个实施例中，所述发射和接收操作包括发射命令、接收响应以及超时操作。

在一个或多个实施例中，在检测到所述闲置通信状态时或之后，电源管理单元另外被配置成使收发器单元与通信信道断开连接。

在一个或多个实施例中，在检测到所述闲置通信状态时或之后，电源管理单元另外被配置成使收发器单元进入周期性轮询模式。

在一个或多个实施例中，电源管理单元另外被配置成使收发器单元降低所述周期性轮询模式中的轮询频率。

在一个或多个实施例中，电源管理单元另外被配置成使收发器单元仅轮询具有与所述另外的nfc装置的类型不同的类型的装置。

在一个或多个实施例中，电源管理单元另外被配置成存储所述另外的nfc装置的标识符。

在一个或多个实施例中，在验证最新接收到的标识符匹配所存储标识符时或之后，电源管理单元另外被配置成防止收发器单元建立新的通信信道。

在一个或多个实施例中，电源管理单元另外被配置成检测退出电源管理模式的一个或多个条件，且在检测到所述条件时或之后，电源管理单元另外被配置成使收发器单元退出电源管理模式。

在一个或多个实施例中，一个或多个条件包括收发器单元上的rf负载变化。

在一个或多个实施例中，nfc装置是充当nfc读取器的启用nfc的移动装置，nfc读取器集成在终端或nfc对等装置中。

根据本发明的第二方面，构想一种用于管理nfc装置中的电源的方法，该方法包括：通过所述nfc装置的收发器单元在nfc装置与另外的nfc装置之间建立通信信道，所述另外的nfc装置在该nfc装置外部；通过所述nfc装置的电源管理单元检测所述通信信道的闲置通信状态；通过所述电源管理单元响应于检测到所述闲置通信状态而使该收发器单元进入电源管理模式。

根据本发明的第三方面，提供一种有形非暂时性计算机程序产品，该有形非暂时性计算机程序产品包括由处理单元执行的指令，当由该处理单元执行时，该指令使所述处理单元实施或控制已阐述种类的方法。

附图说明

将参考附图更详细地描述实施例，在附图中：

图1示出nfc系统的说明性实施例；

图2示出电源管理方法的说明性实施例；

图3示出所阐述种类的电源管理方法的实施方案的说明性实施例；

图4示出所阐述种类的电源管理方法的另外实施方案的说明性实施例；

图5示出所阐述种类的电源管理方法的另外实施方案的说明性实施例；

图6示出所阐述种类的电源管理方法的另外实施方案的说明性实施例。

具体实施方式

由于nfc装置的数量和用途已增加，因此用户常常具有彼此有意或无意保持极为接近的不同nfc装置。这样可能对所述装置的电力消耗具有负面影响。例如，可设想以下场景。nfc标签或卡可被放入启用nfc的移动电话的翻盖中。在此情况下，用户每次翻转盖子来操作电话时，电话的nfc调制解调器或收发器将被接通，且该nfc调制解调器或收发器将检测放入翻盖中的nfc标签/卡。随后，该nfc调制解调器或收发器将与nfc标签/卡建立通信信道。因此，nfc调制解调器处于满功率模式且从电话的电池获取电力，然而，当用户在使用另外移动功能(例如，打电话、浏览互联网)时，不需要与所检测nfc标签/卡进行通信。在另一例子中，可使两个nfc装置彼此接近，在此情况下，这两个nfc装置在不需要通信时可彼此连接。如果nfc装置已以点对点模式连接，那么两个装置中的nfc收发器可从装置的电池中获取电力。

此外，在又另一例子中，启用nfc的移动装置可被无意地放置在nfc卡上(例如，启用nfc的信用卡或办公室访问标签)。同样，移动装置的nfc收发器可不必从装置的电池获取电力。例如，虽然移动装置可具有电源管理功能，但在装置进入休眠模式之前，移动装置可通过切断该nfc收发器等待。由于这可花费大量时间，因此电源可消耗很长时间。在另一例子中，用户可再次翻转移动电话的盖子，且可检测到盖子中的nfc标签或卡，这会触发电话中的nfc收发器建立通信信道。在nfc卡/标签从由所述收发器产生的rf场移除之前，此通信信道通常将不会被断开。因此，如果用户实际上想与另一nfc标签、卡或对等装置通信，那么此将是不可能的。更具体地说，将仅在新的rf轮询循环中检测到接近电话的新nfc装置(标签/卡/对等装置)，这仅在翻盖标签/卡不再靠近收发器时才发生。这样可导致功能性丢失。例如，用户可能必须保持盖子半开，使得翻盖标签/卡不接近，并随后使新的nfc装置接近，这样并不便利。

如上所述，根据本发明的第一方面，提供一种包括以下各者的nfc装置：收发器单元，该收发器单元被配置成在nfc装置与另外的nfc装置之间建立通信信道，所述另外的nfc装置在该nfc装置外部；电源管理单元，该电源管理单元被配置成检测所述通信信道的闲置通信状态，并在检测到所述闲置通信状态时或之后，使收发器单元进入电源管理模式。通过检测所述信道的闲置通信状态并随后触发收发器单元进入电源管理模式，这可避免在nfc装置接近另外的nfc装置时消耗不必要的电力。

图1示出nfc系统100的说明性实施例。系统100包括所阐述种类的nfc装置102和另外的外部nfc装置108。例如，nfc装置102可以是充当nfc读取器的启用nfc的移动装置(例如，智能手机或平板计算机)或集成在销售点(pos)终端中的nfc读取器。外部nfc装置108可以是nfc标签、nfc卡或在点对点模式下操作的启用nfc的移动装置。在具体例子中，nfc装置102可以是含有翻盖的移动电话，在该翻盖中存储另外的nfc装置108(例如，启用nfc的智能卡)。nfc装置102包括可操作地连接到nfc收发器106的电源管理单元104。在操作中，nfc收发器106可通过产生rf场而与外部nfc装置108建立通信信道并执行轮询程序；随后，当检测到存在外部nfc装置108时，可建立nfc信道。通常，当外部nfc装置108有意地接近nfc装置102时，数据将通过nfc信道通信。然而，根据本发明，电源管理单元104被配置成检测nfc信道具有闲置通信状态。如果情况如此，那么电源管理单元104可触发nfc收发器106进入电源管理模式，在此模式中可采用合适的节电措施。应注意，nfc收发器106可以是常见的可用集成电路组件。此外，电源管理单元104可以是被设计成控制nfc收发器106的功能的软件实施块。例如，电源管理单元104可嵌入到控制nfc收发器106的微控制器或处理单元(未示出)中，或形成单独的模块。此外，可设想电源管理单元104至少部分地嵌入到nfc收发器106中。

图2示出电源管理方法200的说明性实施例。该方法包括：在202处，通过收发器单元106在nfc装置102与外部nfc装置108之间建立通信信道。此外，该方法包括：在204处，通过电源管理单元104检测通信信道的闲置通信状态；以及在206处，在检测到闲置通信状态时或之后，触发收发器单元106进入电源管理模式。

如上所述，在一个或多个实施例中，通过监视nfc装置102与外部nfc装置108之间的应用层通信，电源管理单元104可检测闲置通信状态。由此，可促进检测闲置通信状态。例如，如果在预定时间量内未发生应用层通信，那么电源管理单元104可触发收发器单元106进入电源管理模式。此时间量也是可配置的，以在快速进入电源管理模式与避免干扰使用情况之间实现平衡。

此外，nfc装置102可包括应用处理器(未示出)或另一处理单元，该应用处理器或另一处理单元通过nfc收发器106与外部nfc装置108交换数据。在这种情况下，通过执行发射操作和接收操作，nfc收发器106可能够使数据交换。在一个或多个实施例中，通过监视这些发射操作和接收操作，电源管理单元104可检测闲置通信状态。由此，可另外促进所述检测。例如，对监视器而言简单的操作包括(但不限于)：通过nfc收发器106发射命令、通过nfc收发器106接收响应，以及由nfc收发器106执行超时操作。超时操作可包括：验证是否已从外部nfc装置108接收对特定命令的响应，以及在尚未接收到响应时产生超时。在所述监视的非限制性例子中，可发射命令且接收响应，随后在预定时间量内可能不发射其它命令，并由此得出结论：通信是闲置的。在另一非限制性例子中，可发射命令，但在预定时间量内可能未接收到响应，因此可产生超时；随后，在预定时间量内可能不发射其它命令，并由此得出结论：通信是闲置的。

在一个或多个实施例中，在检测到闲置通信状态时或之后，电源管理单元104另外被配置成使nfc收发器106与通信信道断开连接并进入周期性轮询模式。在节电措施的此非限制性例子中，因为不需要使用电池电源来维持通信信道，所以可显著地减少电力消耗。此外，在一个或多个实施例中，电源管理单元104另外被配置成触发nfc收发器106降低轮询频率。虽然周期性轮询需要的能量比保持通信信道需要的能量少，但仍使用电池电源。因此，降低轮询频率可另外减少电力消耗。发明人已意识到，可以在所述轮询期间仅检测已接近的外部nfc装置108，且因此不需要高轮询频率。

此外，在一个或多个实施例中，电源管理单元104还被配置成触发nfc收发器106仅轮询具有与外部nfc装置108的类型不同的类型的装置。以此方式，此可防止与外部nfc装置108设定新的且很可能未使用的通信信道，同时当另一类型的外部nfc装置进入nfc装置102的rf场时允许检测另一类型的外部nfc装置。存在标准化类型的nfc装置(例如由nfc论坛限定的那些装置)和专属类型的nfc装置。例如，在外部nfc装置108是nfc论坛类型2标签的情况下，nfc收发器106可轮询所有非类型2装置，即，仅轮询nfc论坛类型1/3/4标签和专属类型的nfc装置。如果已检测到此另一类型的装置，那么nfc收发器106可退出电源管理模式并与新的装置建立通信信道。

在一个或多个实施例中，例如在检测到闲置通信状态时或之后，电源管理单元104另外被配置成存储外部nfc装置108的标识符。如果在电源管理模式下执行的轮询过程再次检测到外部nfc装置108，那么此能够忽略外部nfc装置108。具体地说，忽略特定类型的所有nfc装置可能不太合乎需要，因为用户的意图可能是与同一类型的另一外部nfc装置通信。当外部nfc装置108进入电源管理模式时，通过存储外部nfc装置108的标识符(例如，存储在所述nfc装置108上并被提供到nfc收发器106的独特数字)，可验证是否再次检测到同一装置；如果是，那么可忽略该装置。在实际且高效的实施方案中，在验证最新接收到的标识符匹配所存储标识符时或之后，电源管理单元104可防止nfc收发器106建立新的通信信道。

在一个或多个实施例中，电源管理单元另外被配置成检测退出电源管理模式的一个或多个条件，且在检测到所述条件时或之后，电源管理单元另外被配置成使收发器单元退出电源管理模式。此退出条件的例子是nfc收发器106上的rf负载变化。因此，电源管理单元104可被配置成检测nfc收发器106上的rf负载变化，且在检测到所述变化时或之后，使nfc收发器106退出电源管理模式。rf负载变化会提供在由nfc收发器106产生的场中存在新的外部nfc装置的良好指示，这继而可指示用户意图开始与另一nfc装置通信。外部nfc装置作为由nfc收发器106产生的rf场上的某一负载而出现。当另一外部nfc装置进入此rf场时，可导致此负载变化。因此，nfc收发器106可监视其rf场上的负载，并由此检测rf负载的此变化，以便确定新的nfc装置进入场。在这种情况下，nfc收发器106可退出电源管理模式并与新的nfc装置建立通信信道。本领域的技术人员将了解，变化检测过程可使用可配置阈值，因为仅当rf负载变化超过所述阈值时，nfc收发器106才可得出结论：新的nfc装置已进入场。此外，可考虑滞后值。阈值和滞后值两者可有助于避免错误检测。

图3示出所阐述种类的电源管理方法的实施方案的说明性实施例。具体地说，图3示出所阐述种类的省电方法中的事件的高级顺序。在此例子中，在302处，在已检测到nfc标签或nfc对等装置之后，且在304处，由所阐述种类的nfc装置执行的应用程序已与所述标签或对等装置通信之后，在306处开始闲置通信状态检测过程。应注意，在此例子中，闲置通信状态被称作永久性nfc开启情况，此情况是指通信信道保持建立，同时不发生实际通信的事实。当在308处检测到此状态时，在310处nfc收发器进入电源管理模式。在此模式下，可采用合适的节电措施。此外，在312处，可开始进行用于检测退出所述电源管理模式的一个或多个条件的退出条件检测过程；此条件(即，准则)的例子可以是上述rf负载变化。当在314处检测到此条件时，nfc收发器可返回普通操作模式。

图4示出所阐述种类的电源管理方法的另外实施方案的说明性实施例。具体地说，图4示出所阐述种类的节电方法中的事件的低级顺序。在此例子中，块408、410、412、414、416、418以及446表示与检测闲置通信状态相关联的事件。此外，块420表示与进入电源管理模式相关联的事件。此外，块426、428、430以及436表示与退出电源管理模式并返回普通操作模式相关联的块。其余块表示与nfc收发器的普通操作模式相关联的事件。事件432、434、436的顺序可与其它顺序平行地运行，例如事件438、440的顺序和事件442、444的顺序。事件432、434、436的顺序指示：如果nfc装置的显示屏被锁定或关闭，那么不再需要在电源管理模式下操作nfc收发器，因为在这种情况下nfc信道无论如何都将被断开。事件442、444的顺序指示：发射和接收操作(“收发器操作”)的出现会重启计时器，该计时器有效地延迟进入电源管理模式。如上文所解释，在一个或多个实施例中，在预定时间量期间不存在发射和接收操作可触发nfc收发器进入电源管理模式。同时，由nfc装置的处理单元执行的应用程序可尝试连接或重连440到nfc收发器，以便起始与外部nfc装置的数据交换。此事件440也可作触发器以重启计时器，由此有效地延迟进入电源管理模式。应注意，进入点a以及退出点b和c示出时间的顺序如何与图5和图6中所示事件的顺序有关。

图5示出所阐述种类的电源管理方法的另外实施方案的说明性实施例。具体地说，图5示出所阐述种类的节电方法中的事件的低级顺序的另一部分。在此例子中示出的事件的顺序与电源管理模式相关联。如事件508和事件510中所使用的第二计时器可用来检查是否仍应该应用电源管理模式。该第二计时器值优选地较短。如果在此时间到期之后rf场中未出现标签，那么可在512处退出电源管理模式。因此，事件512与退出电源管理模式相关联。如果检测到标签，但在比较518之后，所述标签的最新接收到的标识符匹配520所存储标识符，那么该标签可被忽略，且可开始图6中所示的事件的顺序。否则，可在事件522处将所检测标签添加到高速缓冲存储器。

图6示出所阐述种类的电源管理方法的另外实施方案的说明性实施例。具体地说，图6示出所阐述种类的节电方法中的事件的低级顺序的另一部分。在此例子中示出的事件的顺序与检测闲置通信模式相关联。应强调，在图3至图6中示出的例子仅是说明性的。也就是说，本领域的技术人员将了解，在不脱离本发明范围的情况下不同的实施方案是有可能的。

本文中所描述的系统和方法可以由某一计算机程序或多个计算机程序实施，该计算机程序可以在单一计算机系统中或跨多个计算机系统以激活和未激活两者呈多种形式而存在。例如，这些计算机程序可以作为由程序指令组成的软件程序存在于源代码、目标代码、可执行代码或其它格式中以用于执行一些步骤。以上格式中的任一格式可以压缩或未压缩形式在计算机可读媒体上实施，该计算机可读媒体可以包括存储装置和信号。

如本文所使用，术语“移动装置”是指任何类型的便携式电子装置，包括蜂窝式电话、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、智能电话、平板计算机等。此外，术语“计算机”是指包括例如通用中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)、专用处理器或微控制器等处理器的任何电子装置。计算机能够接收数据(输入)，能够对数据执行一系列预定操作，且由此能够产生呈信息或信号形式的结果(输出)。取决于上下文，术语“计算机”将意指(具体地说)处理器或(更一般地说)与单一机箱或外壳内容纳的相关元件的组合相关联的处理器。

术语“处理器”或“处理单元”是指数据处理电路，该数据处理电路可以是微处理器、协同处理器、微控制器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)、可编程逻辑电路和/或基于存储于存储器中的可操作指令控制信号(模拟信号或数字信号)的任何电路。术语“存储器”是指某一存储电路或多个存储电路，例如只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存存储器、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任何电路。

如本文所使用，“计算机可读媒体”或“存储媒体”可以是能够容纳、存储、传达、传播或传输计算机程序以供指令执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、设备或装置使用的任何构件。计算机可读媒体可以是(例如但不限于)电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、设备、装置或传播媒体。计算机可读媒体的更具体例子(非穷尽性列表)可以包括以下各者：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、只读存储器(read-onlymemory，rom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom或闪存存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(compactdiscread-onlymemory，cdrom)、数字多功能光盘(digitalversatiledisc，dvd)、蓝光光盘(blu-raydisc，bd)以及存储卡。

应注意，已经参考不同标的物描述了以上实施例。具体地说，一些实施例可能是已参考方法类的权利要求来描述的，而其它实施例可能是已参考设备类的权利要求来描述的。然而，本领域的技术人员将从上述内容了解到，除非另有说明，否则除属于一种类型标的物的特征的任意组合外，与不同标的物相关的特征的任意组合，特别是方法类的权利要求的特征和设备类的权利要求的特征的组合，也视为与此文档一起公开。

此外，应注意，图式是示意性的。在不同图式中，用相同的附图标记表示类似或相同元件。此外，应注意，为了提供对说明性实施例的简洁描述，可能并未描述属于技术人员的习惯做法的实施细节。应了解，在任何此类实施方案的发展中，如在任何工程或设计项目中，必须制定大量实施方案特定的决策以便实现研发者的特定目标，如遵守系统相关的和商业相关的约束条件，这些约束条件在不同的实施方案中可以不同。此外，应了解，此类研发工作可能是复杂且耗时的，但不过是本领域技术人员进行设计、制造和生产的例行任务。

最后，应注意，技术人员将能够在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计许多可替换实施例。在权利要求书中，括号里的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除权利要求中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件前面的词语“一”或“一个”不排除多个此类元件的存在。权利要求书中叙述的措施可以借助于包括若干独特元件的硬件和/或借助于适当编程的处理器来实施。在列出若干构件的装置权利要求中，可以通过硬件中的同一个物件实施若干这些构件。单凭在彼此不同的从属权利要求中叙述某些措施这一事实，并不表示不能使用这些措施的组合来获得优势。

附图标记列表

100nfc系统

102nfc装置

104电源管理单元

106nfc收发器

108外部nfc装置

200电源管理方法

202建立通信信道

204检测闲置通信状态

206触发电源管理模式

300方法实施

302标签或对等装置检测

304应用程序与标签或对等装置通信

306检测永久性nfc开启情况

308是否开启永久性nfc？

310电源管理

312退出准则检测

314是否检测到退出准则？

400方法实施

402正在执行轮询

404是否检测到标签或对等装置？

406通知标签或对等装置检测

408启动计时器(接近永久装置)

410等待超时

412是否超时？

414装置是否接近？

416停止对接近装置的检查

418是否执行轮询的所有轮询阶段？

420应用电源管理

422开始接近度检查

424装置是否接近？

426停止计时器

428清除所有标签或对等装置信息并再初始化电源管理相关信息

430重启轮询和其它必需操作

432应用程序/系统服务

434显示屏锁定/关闭

436停止电源管理

438应用程序

440连接/重连

442应用程序

444收发()

446重启计时器

500方法实施

502重配置已禁用轮询阶段的轮询过程并监听启用或增加的监听时间

504启动轮询延缓计时器

506计时器是否到期？

508重启轮询和第二计时器

510第二计时器是否到期？

512停止电源管理

514是否检测到标签或对等装置？

516停止第二计时器

518与所保存信息相比较

520是否发现准确的匹配？

522用新的标签或对等装置准备标签或对等装置信息，复位与电源管理相关的计数器，以及向高速缓冲存储器添加标签或对等装置

600方法实施

602通过移除已发现的标签或对等装置的技术类型来重配置轮询过程，并增加轮询持续时间

604启动超时值为一个轮询持续时间的计时器

606是否在超时之前检测到标签或对等装置？

608向高速缓冲存储器添加标签或对等装置信息

610是否发现匹配？