专利名称：便携式通用数据存储设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及备份存储设备，特别是便携式通用数据存储设备。
本发明背景在过去的十年里，便携式及家用电子工业得到空前的发展。各种设备诸如手机、数字相机、数字式音乐播放器及个人数字助理(PDA)都已进入市场并迅速成为主流应用的一部分。
例如，在上个十年中，便携式电话/移动电话(下文称“手机(cell)”)的应用稳步上升。例如，在1992年，世界范围内大约有一千万个手机用户。然而截止2000年，这个数字升至七亿，这表示年增长率(CAGR)为70％。新技术的出现以及在移动设备中应用这些技术带来的巨大方便使得大量手机用户依赖于用他们的手机来储存联系信息，设计日程表甚至安排备忘录。因此，今天的手机不仅仅方便了通信联系，而且也成为大量有价值数据格式的存储器。
随着数以百万计的例如手机的便携式电子设备每年的丢失和损坏，不难发现，需要一种有效的备份这些有用数据的方法。
今天，市场上大部分手机是通过提供计算机与手机之间的通信方式来试图解决潜在的大量数据丢失的问题。这些方式能够使手机用户在其个人计算机(PCs)或笔记本电脑上来编辑或备份有价值的手机数据。虽然这些方法能有效地保护这些手机数据，但它并没有提供一个全面的解决办法。首先，所述方式中既需要拥有一台计算机又需要对计算机有较高层次的了解。第二，这需要购买昂贵的、较高端模式的手机。第三，这种方法需要分别购买通信过程中必要的电缆和软件，而软件和硬件仅工作于特定的频带和模式。最后，如果要改变载波或者升级至一个新频带或模式，它还需要以手工方式将数据从一个系统转传至另一个。
最近出现的另一种手机数据的备份方式是SIM(用户识别模块)卡复制设备。SIM卡是一种允许手机接入全球电信网络的卡。SIM卡中存储了用户特有的识别信息(正如其它用户数据如电话号码一样)、联系信息及SMS(短信服务)信息。SIM卡复制设备的使用包括将SIM卡从手机中取出，将其插入该设备中并启动备份/复制过程。尽管复制存储于手机SIM卡中的数据给用户以更大的安全感，可这种方法也不是没有缺点。首先，这种方法要求用户要小心拆开敏感的设备，并拔出易损坏的卡而不引发损坏。第二，只有存储在SIM卡中的数据被复制，而手机的存储器未做备份复制。最后，因为只有在GSM(全球移动通信系统)系统中的手机用SIM卡，所以这不是种通用的方法。
发明概述在一个实施方式中，本发明是一种通用的数据存储设备(USD)，连接一系列便携式家用电子设备，包括手机、数字相机、便携式MP3播放器、计算机及其他个人电子设备。
图1A和图1B显示了按照本发明的一个手机备份设备的两个示例性实施方式。
图1C描述按照本发明的一个USD，它包含一个SIM卡读卡器。
图2是按照本发明的一实施方式的系统配置的示例性框图。
图3A是按照本发明的一实施方式的USD和通用端口适配器的示例性硬件框图。
图3B是按照本发明的一实施方式的通用端口适配器的示例性硬件框图。
图4是按照本发明的一实施方式，当USD连接至通用端口适配器和手机时，其操作的示例性流程图。
图5A和5B是按照本发明的一实施方式与手机建立通信协议的示例性流程图。
具体实施例方式
依照本发明的一实施方式，手机备份设备被设计成一种用于保护手机数据的简单而有效的解决方案。对新用户来况该设备使用起来足够简单，然而它又足够尖端而精密以满足计算机专家的需要。这是一种小型的、以电池供电的、不贵的硬件解决方案的设备，以满足手机数据备份和存储的需要。
在一实施方式中，依照本发明的便携式通用数据存储设备包含两个按键和一个指示器LED。这一配置将备份手机数据的过程简化为两个主要步骤1)将设备连接至手机，2)按下备份按键。将联系信息恢复回手机的过程很简单，按下恢复按键即可完成。在下载之前，USD读取特定设备的序列号码。这可以防止来自未授权(未经识别)手机的无意识的盖写。LED状态指示器提供准确而可靠的通信及操作的状态信息。下面的表1给出了示例性的LED的指示说明图表。
一旦选择了适当的适配器，而且该设备连接到诸如PC的主机上，用户就能够轻易地删除和编辑存储的信息，以规定的格式输出信息以被其他计算机的软件程序所用，同时在本地PC上存储数据备份。
图1A和1B显示了本USD实施方式的两个实例。如图所示，该USD包括主体单元1、接口适配器2、接口适配器端口3、备份按键4、恢复按键5、状态LED6、格式化按键7、设备接口端口8a和8b。设备接口端口8a支持数据电缆9，该数据电缆将接口适配器2连接至诸如手机及PC之类的外部设备。设备接口端口8b是主体单元1上的一个可选端口，其支持与主机的通信。
在一实施方式中，设备接口端口8a用于与外部设备，如手机，以及与主机，如PC，的通信。
虽然本发明的示例性实施例被描述成关于本发明与手机之间的通信，但应该理解本发明不限于到/自手机的数据通信。其他设备如数字相机、便携式MP3播放器、计算机以及其他个人电子设备也同样在本发明范围内。
主体单元1插入个人电子设备，如手机，的通信端口(如串口、总线、IRDA、蓝牙(Bluetooth)等)，通过将信息复制到USD存储部件上来备份电话簿及其他个人信息。USD的存储方式包括内存单元或外存芯片(如Compact Flash、SecureDigital、Secure Media等等)，这些芯片可被插入适当的槽内，用以备份来自手机的信息。
一般来说，每个手机有一个或更多个嵌入的串口、总线、IRDA、Bluetooth或其他数据通信端口和支持协议。为了使本发明备份和恢复来自手机的数据，需要通过手机的一个通信端口在手机和USD之间建立一个适当的通信协议。这种连接通过串口、总线、IRDA、Bluetooth或一些其他的端口建立，这依赖于手机的模式。
当USD连接到支持的手机上，它支持必要的协议和指令来建立一个通信连接以进行必要的数据交换。在一实施方式中，当按下备份或恢复按键时，设备就会闪烁，例如，黄灯表示活动的状态。备份或恢复操作完成后，绿灯显示。如果这个过程中发生任何错误会，显示闪亮的红灯。
另外，对更高级的用户来况USD包括一个连至PC的一个通信端口的简单的接口，这将使USD中的内容很容易地被转送、使用并备份于PC中。
在一实施方式中，主体单元1包括塑料外壳、基本电路、电池及一个或更多个存储芯片。它也包括一些按键和LED/LCD指示器。按下并保持住备份键会启动USD中的备份过程。按下并保持住恢复键会启动USD中的恢复过程。在一实施方式中，按下并保持住格式化键会清除存储在USD自身的存储器中或外部媒体卡中的所有数据。LED/LCD指示器是设备与用户联系的主要方式。作为一个消息传递系统，LED指示器的颜色和方式的变化提供了设备状态的实时更新。下表1提供了指示器不同状态的实例及其不同的含义。
接口适配器2插入主体单元1。该接口适配器提供给USD最大的灵活性。基于所用手机的类型或期望的操作，需要选择合适的适配器。当通过电缆或红外线连接一部特定的手机、连接计算机或甚至将USD用作SIM卡读卡器时，需要一个合适的接口适配器连到主体单元上。
在一实施方式中，对应每个被支持的接口协议的固件协议存储在USD的存储器内。当一个通用适配器接口检测到相应的接口时，合适的固件协议被调入主体单元的通信逻辑电路中并启动手机与USD之间的通信。
在一实施方式中，对应于多种常用通信协议的通信协议信息保存在主体单元的存储器中。可选择地或额外地通信协议信息可存储在通用接口适配器的存储器内。
在一实施方式中，包括下列接口适配器在内，USD支持多个接口适配器。串行接口适配器是用来连接到配有串行端口连接器的模式的手机。由于不同品牌手机串行端口的不同，为建立与话机的串行通信，需选择相应的适配器。
PC串行接口适配器用于连接至具有现成的串行端口的计算机。由于计算机的串行端口是一个公认的标准，单个的PC串行接口适配器能与大部分具有可用的串行端口计算机(如 PC)一起工作。通用串行总线(USB)适配器用于连接至装备有USB接口的计算机或手机。因为USB接口是一个公认的标准，单个USB适配器能用于与拥有可用的USB端口的大部分计算机和手机进行通信。
另外，IrDA/红外线适配器用于连接至装配有IrDA端口的计算机或手机。只要USD保持在红外线的区域内，IrDA适配器能与任何拥有激活了的IrDA端口的手机或计算机进行通信。RF/Bluetooth适配器能用于与任何Bluetooth 兼容的手机或计算机进行通信。SIM卡适配器允许USD可用作SIM卡读卡器。该SIM卡是允许手机接人全球电信网络的卡。它存储了用户自身的号码和所有已保存的电话号码。对于那些没有串行接口适配器或没有装备USB、IrDA或Bluetooth端口的手机品牌，SIM卡读卡器的功能不失为一种解决办法。
在一实施方式中，USD包括一个智能检验系统，该系统可读取个人电子设备(如手机)中的序列号并不允许由来自另一不同话机的数据转移来盖写数据。智能检验过程读取手机中的标识数据并把它与当前USD上备份数据集合中的标识数据进行比较。如果标识数据相符或USD上的备份数据集是空集，备份操作开始。
敲击特定的键(即备份或恢复键)，载入适合的协议，USD 执行智能检验功能并开始为所要求的操作进行必要的数据交换。如果这一过程中发生任何错误，闪烁的红灯出现。
图1C是包含一SIM卡的USD的示例性框图。接口适配器2插入主体单元1。在这一实施方式中，接口适配器设置为适应SIM/媒介卡10的操作。无论是SIM还是闪存卡，被插入接口适配器板卡机架8c以完成所期望的操作。USD也可以读取其他来源的数据，如SD卡、语忆棒、闪存卡等等。
图2是系统配置的示例性框图，包括手机20、手机适配器端口21、通用接口端口适配器22、USD主体单元23、接口适配器端口24、PC25、PC适配器端口26(即USB或串行)、设备接口端口27a和27b、相关适配器电缆29a或29b。手机20经由电缆29b通过接口端口适配器22连接至USD主体单元23，电缆29b连接设备接口端口27a和手机适配器端口21，接口端口适配器22插入USD主体单元23的适配器端口24。由于每一款手机对于其各自的通信端口21来说可能采用不同的设计和技术，通用端口适配器22和电缆29b在USD和来自不同制造商的手机20之间建立了一个接口。电缆29a用于通过接口端口适配器22连接至主机。
虽然通用端口适配器22是USD通信的主要方式，但主体单元23可配有USB和/或UART端口27b，作为无适配器时与主机通信的替代方式。这一特征也提供给USD在PC和手机之间作为标准数据连接电缆的能力，扩展许多消费者可用的选择，例如拨号接入或GPRS接入。在该实施方式中，通用端口适配器22是可从USD23拆卸的。
用户可通过按下备份键28b将手机20中的数据备份至USD23或通过按下恢复键28c将数据从USD23恢复到手机中。用户可通过按下格式化键28d将USD中的数据格式化。指示器28a通过发出不同颜色的光来指示USD的状态。PC25通过数据连接电缆29或29a连接至USD的计算机接口端口27a或27b。当连接至主机时，主机接口模式是UART(RS232)、IrDA、Bluetooth和USB适配器则可行。主机接口模式是指允许主机问并使用USD的内容的特性。主机模式特性使得用户能够把储存在USD中的数据备份到PC中，并将必要的固件更新至USD中以支持其他手机模式。在一实施方式中，用于接口端口适配器22的固件从PC25中下载，以针对由不同手机支持的不同协议而对接口端口适配器编程。
图3A是一个USD主体单元300和一个通用端口适配器308的示例性硬件框图。通用端口适配器308包括适配器接口电路311、接口控制从属电路309和用来存储适配器识别和协议信息的存储单元310。适配器接口电路311控制外部设备和适配器之间的物理连接元件，完成诸如电压转换之类的任务。接口控制从属电路309管理主体单元300和通用端口适配器308之间的通信。接口控制从属电路309的一些主要功能是适配器电源管理、适配器接口通信和适配器操作控制。适配器接口电路311建立与手机的通信端口的必要的通信连接。
在一实施方式中，通用接口适配器308包括一个能让主体单元识别它的识别码。在这种情况下，通用接口适配器308依靠主体单元获取必要的协议信息。在一实施方式中，通用端口适配器包括必要的协议信息，当通信连接建立时，该协议信息被载入主体单元处理器303的通信逻辑电路。
主体单元300包括处理器303。处理器提供系统控制的多项内容，如用户接口(I/O)、存储器的读写、与所有适配器外部设备的通信和电池的管理。处理器也将数据从存储器304转入和转出。
通用端口适配器308中的接口控制从属电路309在主体单元中的对应部分是接口控制主电路306。接口控制主电路306管理主体单元300和通用端口适配器308之间的通信。通过主机接口端口307b，接口控制主电路还控制与主机的通信。
主体单元300中还包括用户接口电路305以管理用户接口部件。它提供用户接口特征如备份、恢复、格式化键及显示器(指示器LCD/LED)的说明。
电池301为管理USD电源分配的电源供给电路302提供电源。根据手机的模式，USD包括利用手机电源供给的能力，从而延长USD电池的预计使用期限。
图3b是通用接口适配器308的示例性硬件框图。在一实施方式中，对于使用复杂和/或未知协议的设备，通用接口适配器包括基本的协议信息，在通信连接建立的时候，处理器利用这些信息。它也在接口控制从属电路353和适配器接口电路351之间起到连接翻译器的作用。
在本实施方式中，为建立与外部设备的通信，连接适配器308包含了必要的翻译器电路352。这种配置用于连接基于USB和读卡器类型的设备。存储器354存储了接口适配器的识别信息和协议信息。
依照本发明的一个实施方式，图4显示了当连接至通用端口适配器和手机时，USD操作的示例性流程图。在通用端口适配器插入USD并通过通信端口(模块402)与手机连接后，如模块404所示，通过按下相应的健，以便选择备份或恢复功能。如模块406所示，在这一点上，USD试图与被连接的设备建立一个接口。一旦通信连接建立(在模块408)，过程行进至模块410以确定用户所要求的操作是备份还是恢复。
如果选择了恢复操作，USD在模块412开始恢复操作。完成后，USD在模块420显示全部操作的状态。
如果选择了备份操作，USD在模块414读取用户设备的序列号码并于模块416检查设备的序列号码是否与USD中备份集合的序列号码相匹配。序列号码匹配成功后，在模块418中USD进行备份操作。以上操作完成后，在模块420中，USD显示全部操作的状态并于模块422中记录状态细节。在备份操作中，如模块413所示，USD通过闪亮指示器来指示状态。如果手机的序列标识与上一备份的序列标识不符，USD跳过此备份操作，指示状态(模块420)，在模块420记录连接细节。
图5A和5B是与外部设备建立通信协议的示例性过程流程图。连接的接口适配器可以是串行(UART)接口类型的适配器、红外线(IrDA)接口类型的适配器、USB接口类型的适配器、读卡器接口类型的适配器或其他接口类型的适配器。在模块502，USD确定当前要插入主体单元的接口适配器类型。
如果适配器的接口类型是UART(模块504)，在模块506，USD检测波特率。在一实施方式中，对于每个已知的波特率，通过运行波特率序列检测文件来完成检测，从所支持的最高的波特率开始，向下移至所支持的最低的波特率，以确定最高波特率。当在模块508检测波特率时，在图5B的模块534，USD继续检测PC(主机)连接。
如果适配器的接口类型是IrDA(模块510)，USD利用RFC-IrDA协议规范尝试建立一个IrDA(红外线的)连接。当可行的IrDA连接建立后(模块512和514)，USD在图5B的模块534继续检测PC连接。
如果适配器的接口类型是USB(模块516)，可尝试利用RFC-USB协议规范建立USB连接。当可行的USB连接建立后(模块518和520)，USD在图5B的模块534继续检测PC连接。
一旦连接建立，在模块534中，USD利用主机/PC连接检测文件以确定该连接是否确实是主机/PC连接。如果主机/PC连接在模块536被证实，USD将其模式改成从属模式。如果连接不是主机/PC连接，在模块540载入USD上次所用的协议。在测试该协议之前，在模块542做检测以确定上次所用的协议是否被成功载入。在模块544，如果上次所用的协议未被成功载入，将从适配器载入新的协议。模块548中的协议测试也有识别所连接外设的功能。
如果对当前载入协议的测试失败，在模块544载入下一协议。重复这一过程，直至检测到适合的协议(模块550)或测试了所有的协议(模块546)。当在模块550发现了适合的协议，在模块552检索设备识别数据，在模块554保存激活的协议信息，然后在模块556实现备份或恢复操作。如果在整个过程中出现任何错误，将产生一个特定的错误，在模块558，相关指示器闪亮。
在另一个例子中，适配器的接口类型是读卡器(图5A的模块522)，在模块524适合的协议被载入，在模块525检验该卡。若该卡有效并可识别，继续程序执行。如果在整个过程中出现任何错误，将产生一个特定的错误，在模块558，相关指示灯闪亮。
如果USD无法识别所使用的适配器的接口类型(模块528)，基于由接口适配器存储器提供的指令集，在模块530，USD启动一个定制的设备检测逻辑电路。如果外部设备是可找到其所支持协议(模块532)的定制设备之一，继续程序执行。如果在整个过程中出现任何错误，将产生一个特定的错误，在模块558，相关指示灯闪亮。
下述示例性伪代码描述了通信协议的建立。
→从主体单元中载入存储在存储器中的协议○若成功载入协议[测试通信]→利用载入的协议测试通信○如果检则到设备→从设备中读识别数据→将现行的协议存入存储器→[返回程序执行]○如果没有检测到设备→检查所有协议是否已被测试过○如果所有协议已被测试过→[给出错误指示]○如果并非所有协议已被检测过→载入另一协议→转至[测试通信]○若协议载入失败→载入另一协议
→转至[测试通信]下述示例性伪代码描述了备份操作。
→[检测通信端口]→[建立通信端口/接口]○如果接口建立→开始备份操作→[智能检查操作]检索手机序列号码并将其与存储在单元中的手机序列号码进行比较○如果序列号码匹配→开始从手机到单元存储器的联系信息的顺序传输→检查完成的状态○若状态是成功→以SMS文本将状态信息上传至设备→将适配器的标识复制到单元存储器→将手机的序列号码复制到单元存储器→[给出成功指示]○若状态是不成功→以SMS文本将状态信息上传至设备→[给出错误指示]○如果序列号码不匹配→检查存储器是否清空○若存储器已清空→开始从手机到单元存储器的联系信息的顺序传输→检查完成的状态○若状态是成功→将手机的序列号码复制到单元存储器
→以SMS文本将状态信息上传至设备→[给出成功指示]○若状态是不成功→以SMS文本将状态信息上传至设备→[给出错误指示]○若存储器未清空→以SMS文本将状态信息上传至设备→[给出错误指示]○如果接口未建立→[给出错误指示]下述示例性伪代码描述了恢复操作。
→[检测通信端口]→[建立通信端口/接口]○如果接口建立→开始恢复操作→检查单元存储器是否清空○若存储器已清空→以SMS文本将状态信息上传至设备→[给出错误指示]○若存储器未清空→开始从单元到手机存储器的联系信息的顺序传输→检查完成的状态
○若状态是成功→将手机的序列号码复制到单元存储器→以SMS文本将状态信息上传至设备→[给出成功指示]○若状态是不成功→以SMS文本将状态信息上传至设备→[给出错误指示]○如果接口未建立→[给出错误指示]在一实施方式中，除备份和存储操作之外，当连接至计算机时，通过按下现有的键，比如备份键，可要求PC连接操作。作为选择，仅需将USD插入PC，即可建立PC连接。一旦选择了PC连接操作，就建立了适合的与PC的通信协议。随即用户就可以在PC上编辑和格式化数据。驻留在PC中的软件可以使用户连接PC和USD。该软件可允许用户生成数据并将其存入USD。它还允许编辑和修改从USD传输至PC的备份数据并将数据重载到USD。然后，被修改过的数据可从USD被下载到手机上。利用该软件，用户可增加、编辑、删除存储在USD中的记录。在一实施方式中，该软件包含“输出”特征，它允许以确定的格式保存所有的联系信息，这样，用户就能将这些联系信息输入到他们喜欢的程序中。PC/主机连接的其他用途包括同步、固件更新等等。
在一实施方式中，USD上也可提供格式化键。按下此键就清空USD中的存储器。LED指示器开始闪亮以表示USD正在格式化它的存储器。当存储器被清空时，LED状态指示器将闪亮以表示存储器已清空。
按照本发明的一实施方式，表1说明了LED指示器不同的模式和颜色以及它们的含义。
表1
本领域的技术人员应认识到，可以对上述发明中已经举出的以及其他的实施方式进行各种的修改，这不会偏离本发明的宽范的范围。因此可以理解，本发明不局限于已公开的特定的实施方式或装置，它涵盖了符合所附权利要求所定义的本发明范围及主旨的任何变化、改进或修改。
权利要求
1.一种便携式通用数据存储设备，其包括一通用端口适配器，其用于连接到个人电子设备，包括用来存储多个通信协议的第一存储器；一第二存储器，其用来存储设备数据；一接口端口检测模块，其用于为所述个人电子设备检测通信协议；和一处理器，其用来从所述保存的多个通信协议中为所述个人电子设备选择所述已检测的通信协议并建立与所述个人电子设备的通信连接。
2.如权利要求1所述的设备，进一步包括一用来从所述个人电子设备下载数据的备份键。
3.如权利要求1所述的设备，进一步包括一用来上传数据至所述个人电子设备的恢复键。
4.如权利要求1所述的设备，进一步包括一用来识别所述个人电子设备的通用接口端口检测模块。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述个人电子设备是由手机、数字相机、便携式mp3播放器和个人数字助理组成的集合中的之一。
6.如权利要求1所述的设备，进一步包括一用来清空所述第二存储器中的所述数据的格式化键。
7.如权利要求1所述的设备，进一步包括一用来显示状态的LED指示器。
8.如权利要求1所述的设备，进一步包括一用来建立到计算机的通信连接的计算机接口端口。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述第二存储器中的所述数据由用户在所述计算机上通过所述已建立的到所述计算机的通信连接来处理。
10.如权利要求8所述的设备，其中，所述第一存储器中的所述数据可由用户在所述计算机上通过所述已建立的通信而下载。
11.一种用于备份个人电子设备数据的方法，所述方法包括连接通用端口适配器至所述个人电子设备；在存储器中存储多个通信协议；为所述个人电子设备检测通信协议；从所述保存的多个通信协议中为所述个人电子设备选择所述已检测的通信协议；建立与所述个人电子设备的通信连接；和备份所述个人电子设备中的所述数据。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括将数据上传至所述个人电子设备。
13.如权利要求11所述的方法，进一步识别所述个人电子设备的序列号并防止数据从一未经识别的个人电子设备的传输。
14.如权利要求11所述的方法，其中，所述个人电子设备是由手机、数字相机、便携式mp3播放器和个人数字助理组成的集合中的之一。
15.如权利要求11所述的方法，进一步显示所述通用端口适配器的状态。
16.如权利要求11所述的方法，进一步包含建立到计算机一通信连接。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包含由用户在所述计算机上通过所述已建立的到所述计算机的通信连接来处理所述存储器中的所述数据。
全文摘要
一个便携式通用数据存储设备(1)包括一个用来连接个人电子设备的通用端口适配器(2)，其包含一个存储多个通信协议的存储器；一个用于存储设备数据的第二存储器；一个用于为个人电子设备检测通信协议的接口端口检测模块(3)；和一个处理器，该处理器从保存的多个通信协议中为个人电子设备选择已检测的通信协议并与个人电子设备建立通信连接。
文档编号G06F13/38GK1957537SQ200580011616
公开日2007年5月2日 申请日期2005年3月2日 优先权日2004年3月2日
发明者斯巴达克·布尼艾特延 申请人:斯巴达克·布尼艾特延