设备过程调度的制作方法
本发明涉及当设备与终端通信时该设备内的过程调度。
背景技术：
智能卡(smartcard)可以是指包括嵌入式集成电路芯片和内部存储器的设备。该内部存储器可以位于集成电路芯片上，或者是嵌入在卡内的单独的芯片。智能卡可以是接触卡；无接触卡，或者可以能够作为接触卡和无接触卡进行操作。智能卡以各式各样的形式因子存在，包括塑料卡、密钥卡(keyfob)、手表、可穿戴设备、电子护照和基于usb的令牌以及在移动电话中使用的客户识别模块(sim)。
接触卡通过以物理方式连接到终端来与终端(例如，读卡器)进行通信。例如，接触卡可以包括一个或多个接触点，当使卡和终端进入合适的物理接触时(例如，通过将卡插入到终端内的插槽中)，这些接触点提供到终端的电气连接。
无接触卡在没有直接物理接触的情况下与终端进行通信。通常，无接触卡经由无线电波与终端进行通信。无接触卡可以包括用于接收从终端发射的电磁信号(例如，rf信号)的天线。同样地，可利用卡的天线将来自卡的数据传送回到终端。
一些无接触卡是“无源的”。无源卡从自由终端发射的信号收获的能量给嵌入式芯片供电。从所发射的信号收获能量的一种方式是将天线布置为这样的线圈：当其接收所发射的信号时，利用感应感生出跨其端子的电压。
正在用于执行日益多样化功能的各种设备中实现智能卡技术，这些功能为例如用于执行支付、授予用户对环境的区域的物理访问权限、用于存储用户的个人标识信息，对用户进行识别或认证等。在一些情况下，可能期望设备能够执行多个不同的功能。
当设法使用智能卡技术来将多种功能性实现到设备中时(尤其是当被设计为执行“基础”或主要功能的设备被适配用于执行附加功能时)，会面临若干困难。一个问题是，管制智能卡技术的行业标准最初是为支付/认证卡而设计的。因此，现有基础设施是已遵照适合于为促进支付或交易的这个主要功能供电的这些标准来设计的，这可能对置于卡上的任何附加功能性可消耗的电能构成约束。这个问题困难因如下事实而加重：与卡的主要功能相比，附加功能可能消耗更多的电能和/或需要电能的时间段更长。另一个问题是对于在无接触模式中操作的卡，附加功能性汲取的电能可能影响终端所发射的信号的负载调制，这对终端而言可能呈现为额外的噪声。
因此，期望实现支持以下功能的智能卡技术的设备：用于提供灵活性以在可能的情况下节约功耗并且与设备的主要功能共享可用的电能。
技术实现要素：
根据本发明，提供了一种用于与终端进行无接触通信的设备，包括：
天线，用于与终端进行通信；
嵌入式芯片，被配置为根据无接触传输协议与终端进行通信，其中，根据该无接触传输协议，终端发送的消息针对来自嵌入式芯片的用于与终端维持连接的响应设置指定初始等待时间，并且嵌入式芯片被配置为向终端传送请求以延长针对响应的等待时间；以及
模块，执行由多个分立的操作形成的处理，该模块被配置为：响应于在终端设置的等待时间间隔内完成一个或多个分立的操作的子集，在处理未完成的情况下，向嵌入式芯片发送第一类型的命令；其中，嵌入式芯片进一步被配置为：响应于接收到第一类型的命令，向终端传送请求以延长针对响应的等待时间。
等待时间间隔可以是这样的时间段：在该时间段中，通信要被从嵌入式芯片发送到终端以维持嵌入式芯片与终端之间的连接。等待时间间隔可以是这样的时间段：在该时间段中，对消息的响应或等待时间延长请求要被从嵌入式芯片传送到终端以维持所述连接。等待时间间隔可以在接收到来自终端的消息的时间和初始指定等待时间之间，或者是等待时间延长请求被发送到终端的时间和由该请求产生的经延长等待时间之间的间隔。
嵌入式芯片可以被配置为：响应于在等待时间间隔期满之前接收到命令，在等待时间间隔期满之前发起请求向终端的传送。
模块可以被配置为：不局限于对从终端发送的消息进行响应。
模块可以被进一步配置为：一旦它已将所述命令发送到所述嵌入式芯片，就进入低功率模式。
嵌入式芯片还可以被配置为：当它不是正在与终端或模块进行通信或者不是正在参与模块执行的处理时，进入低功率模式。
嵌入式芯片可以被配置为：向模块指示等待时间延长请求已被发送到终端。模块可以被配置为：响应于该指示而退出低功率模式。
模块可以包括控制器单元，该控制器单元被配置为：根据等待时间间隔来选择要完成的一个或多个分立的操作的子集。控制器单元可以被配置为：响应于等待时间延长请求已被发送到终端的指示，选择要在由于该请求而产生的等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作的子集。
模块还可以被配置为：响应于在等待时间间隔内完成一个或多个分立的操作的子集，确定处理是否完成。
模块还可以被配置为：在它确定处理完成的情况下，向嵌入式芯片发送第二类型的命令。
嵌入式芯片可以被配置为：响应于接收到第二类型的命令，确定终端请求的动作是否完成，并且：
响应于确定动作完成，向终端传送动作完成的指示；以及
响应于确定动作未完成，向终端传送等待时间延长请求。
终端请求的动作可以是身份认证或身份登记。模块可以是生物计量传感器模块。模块可以被配置为：执行作为执行生物计量认证过程的一部分的处理。模块可以被配置为：执行作为执行生物计量登记过程的一部分的处理。
生物计量传感器模块可以包括生物计量传感器和用于控制生物计量传感器的操作的asic。
一个或多个分立的操作的子集可以是启动asic。一个或多个分立的操作的子集可以是使用生物计量传感器来采集生物计量参数的至少一部分。一个或多个分立的操作的子集可以是对生物计量传感器捕获的生物计量参数的至少一部分执行参数匹配。
设备可以是接近式集成电路卡(picc)并且可以终端是接近式耦合设备(pcd)。传输协议可以由iso14443、iso1443或
可以提供一种在设备和终端之间进行无接触通信的方法，该设备包括嵌入式芯片，该嵌入式芯片被配置为根据无接触传输协议与终端进行通信，其中，根据该无接触传输协议，终端发送的消息针对来自嵌入式芯片的用于与终端维持连接的响应设置指定初始等待时间，并且嵌入式芯片被配置为向终端传送请求以延长针对响应的等待时间，该方法包括：
在设备内的模块处，在终端设置的等待时间间隔期间执行由多个分立的操作形成的处理；
响应于在终端设置的等待时间间隔内完成一个或多个分立的操作的子集，在处理未完成的情况下，从模块向嵌入式芯片发送第一类型的命令；
响应于接收到第一类型的命令，从嵌入式芯片向终端传送请求以延长针对响应的等待时间。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于与终端进行无接触通信的设备，包括：
天线，用于与终端进行通信；
嵌入式芯片，被配置为根据无接触传输协议与终端进行通信，其中，根据该无接触传输协议，终端发送的消息针对来自嵌入式芯片的用于与终端维持连接的响应设置指定初始等待时间，并且嵌入式芯片被配置为向终端传送请求以延长针对响应的等待时间；以及
模块，被配置为执行由多个分立的操作形成的处理；
其中，嵌入式芯片被配置为，对于被发送到终端的每个等待时间延长请求：向模块传送第一信号，以指示该等待时间延长请求已被发送到终端；并且在由于该延长请求而产生的经延长等待时间之前，向模块传送第二信号，以指示另外的等待时间延长请求被调度以传送到终端；并且
其中，模块被配置为：响应于第一信号而开始处理一个或多个分立的操作的子集；并且响应于第二信号而停止对分立的操作的子集的处理。
模块还可以被配置为：响应于第二信号而转变至低功率状态。
第一信号可以使模块从低功率状态中转变至活跃状态，在活跃状态下模块能够对分立的操作进行处理。
模块可以被配置为：响应于第二信号，确定处理是否完成，并且如果处理完成，则向嵌入式芯片发送处理完成的指示。
嵌入式芯片可以被配置为：响应于接收到处理完成的指示，确定终端请求的动作是否完成，并且：
响应于确定动作完成，向终端传送动作完成的指示；以及
响应于确定动作未完成，向终端传送等待时间延长请求。
终端请求的动作可以是身份认证或身份登记。
嵌入式芯片可以被配置为：在将另外的等待时间延长请求传送到终端前的指定时间段之前传送第二信号。
模块可以被配置为：从接收到第二信号起，在指定时间段内，转变至低功率状态。
嵌入式芯片还可以被配置为：当它不是正在与终端或模块进行通信并且不是正在参与模块执行的处理时，进入低功率模式。
设备可以包括芯片和模块之间的通信链路，并且芯片被配置为：通过将通信链路的状态从第一状态驱动至第二状态来传送第一信号。
芯片可以被配置为：通过将通信链路的状态从第二状态驱动回到第一状态来传送第二信号。
通信链路可以是i2c总线或串行外围设备接口(spi)总线。
模块还可以被配置为：向嵌入式芯片传送第三信号，以指示接收到第一信号。
设备可以包括芯片与模块之间的第一通信链路和第二通信链路，芯片被配置为通过第一通信链路传送第一信号和第二信号，并且模块被配置为通过第二通信链路传送第三信号。
模块还可以被配置为：向嵌入式芯片传送第四信号，以指示接收到第二信号。
模块可以被配置为：通过第二通信链路传送第四信号。
模块可以被配置为：通过将第二通信链路的状态从第一状态驱动至第二状态来传送第三信号；并且通过将通信链路的状态从第二状态驱动回到第一状态来传送第四信号。
嵌入式芯片还可以被配置为：在它在指定等待时间内未从模块接收到第三信号的情况下，将第一信号重新传送到模块。
嵌入式芯片可以被配置为：在指定等待时间期满之后，在重新传送第一信号之前等待指定时间段。
模块可以是生物计量传感器模块。
模块可以被配置为：执行作为执行生物计量认证过程的一部分的处理。模块可以被配置为：执行作为执行生物计量登记过程的一部分的处理。
生物计量传感器模块可以包括控制器单元、生物计量传感器和用于控制所述生物计量传感器的操作的asic。
嵌入式芯片可以被配置为：在asic启动之后，将第一信号和第二信号发送到asic。
控制器单元可以被配置为：响应于在等待时间延长请求被传送到终端之后从嵌入式芯片接收到启动信号，启动asic。
设备可以是接近式集成电路卡(picc)并且终端可以是接近式耦合设备(pcd)。传输协议可以由iso14443、iso1443或
可以提供一种在设备和终端之间进行无接触通信的方法，该设备包括模块和嵌入式芯片，模块被配置为执行由多个分立的操作形成的处理，嵌入式芯片被配置为根据无接触传输协议与终端进行通信，根据该无接触传输协议，终端发送的消息针对来自嵌入式芯片的用于与终端维持连接的响应设置指定初始等待时间，并且嵌入式芯片被配置为向终端传送请求以延长针对响应的等待时间，该方法包括，对于被发送到终端的每个等待时间延长请求：
从芯片向模块传送第一信号，以指示等待时间延长请求已被发送到终端；
在模块处，响应于第一信号而发起对一个或多个分立的操作的子集的处理；
在由于该延长请求而产生的延长等待时间之前，从芯片向模块传送第二信号，以指示另外的等待时间延长请求被调度以传送到终端；
在模块处，响应于第二信号而停止对分立的操作的子集的处理。
附图说明
现在将参考附图通过示例来描述本发明。在附图中：
图1示出了可以与终端进行无接触和接触通信的设备的示例架构。
图2示出了图1中所示的设备的示例模块。
图3示出了示例实现方式中的图1和图2中所示的设备的芯片和模块的操作的时序图。
图4示出了图示在模块的启动期间的第一同步技术的时序图。
图5示出了图示在启动的随后阶段的第一同步技术的时序图。
图6示出了图示第一同步技术的步骤的流程图。
图7示出了图示在模块的启动期间的第二同步技术的时序图。
图8示出了图示在启动的随后阶段的第二同步技术的时序图。
图9示出了图示第二同步技术的步骤的流程图。
图10示出了图示在模块的启动期间的第三同步技术的时序图。图11示出了图示在启动的随后阶段的第三同步技术的时序图。
图12示出了图示第三同步技术的步骤的流程图。
图13示出了图示根据第三同步技术的芯片和模块之间的通信的时序图。
图14示出了图示当模块未能确认收到(acknowledge)来自芯片的通信时根据第三同步技术的芯片和模块之间的通信的时序图。
图15示出了图示当模块未能在指定时间段内确认收到来自芯片的通信时根据第三同步技术的芯片和模块之间的通信的时序图。
具体实施方式
本公开涉及用于与终端进行通信的设备。该设备包括：天线，用于接收终端发射的无线信号；嵌入式芯片(例如，集成电路芯片)和附加嵌入式模块。该设备可以能够在接触操作模式和无接触操作模式中进行操作。该设备可能例如是智能卡、id卡、护照等。终端可以是读卡器，例如，销售点(pos)终端、收银机、atm机、计算机、智能电话等。
芯片生成用于与终端进行通信以执行与设备相关联的第一功能的数据。此第一功能可以是设备的基础或主要功能。芯片可能是例如安全元件。模块被配置为执行作为与设备相关联的第二功能的一部分的一个或多个过程或步骤。因此，设备是多功能设备。第二功能可以由芯片和模块两者实现；也就是说，执行第二功能所需要的过程可以跨芯片和模块两者分布；即，模块和芯片两者都可以各自执行形成第二功能的一部分的一个或多个处理步骤。替代地，执行第二功能所需要的处理步骤可以全部由模块执行；即，模块可以执行第二功能。此外，尽管已将设备描述为执行两个功能，但是将认识到，设备可以执行附加功能(例如，它执行三个、四个、五个等功能)。通常，设备可以执行包括由芯片执行的第一功能和至少部分地由模块执行的第二功能的多个功能。
在一个特定实现方式中，设备是智能卡(例如，银行或信用卡)，并且主要功能是诸如执行金融交易之类的一种类型的银行业务功能性，例如，进行购买。替代地，第一功能可以是需要与终端进行通信的某其他功能，例如：提供卡用户对环境区域的物理访问(例如，建筑物访问)；对用户进行识别或认证；检索个人用户信息(例如，医疗信息和记录)等。第二功能可以由不需要执行与终端的通信的处理步骤组成。然而，终端可以请求执行第二功能。第二功能可以例如是一种类型的生物计量认证。生物计量认证可以对设备的用户进行认证，以使得能够完成第一功能(例如，执行金融交易)。在其他示例中，第二功能可以是捕获用户的一部分的图像(例如，出于生物计量认证的目的)；或者可以是一种类型的生物计量登记。将在下面更详细地描述其他示例实现方式。
芯片被配置为根据无接触传输协议与终端进行通信，根据该无接触传输协议，终端发送的消息或命令针对来自芯片的用于维持与终端的连接的响应设置指定等待时间。例如，无接触传输协议可以由iso14443和/或
模块被配置为执行作为执行设备的第二功能的一部分的处理。处理可以由许多处理步骤形成。完成处理步骤可能要花费比由终端设置的等待时间间隔(例如，连续的等待时间延长请求之间的时间窗口)更长的时间。本文中描述的是用于调度由模块和嵌入式芯片执行的处理以使该处理与由嵌入式芯片发送到终端的等待时间延长请求同步的方法。通过合适地调度此处理，可以有效地管理设备的功耗，并且可以减少通过由模块执行的处理所引起的对终端和嵌入式芯片之间的所需通信的潜在干扰。
图1示出了示例设备100。设备100可通过接触或无接触接口与终端102进行通信。该设备包括天线104、芯片106、模块108和接触元件118。芯片106嵌入在设备内并且可能是例如安全元件。模块108也可以嵌入在设备内。在此示例中，模块是与芯片106物理上不同的组件；可以例如将芯片106和模块108中的每一个实现在嵌入在设备中的相应的集成电路芯片上。在其他示例中，模块108和芯片106可以是物理上连接、但是逻辑上分离的实体。模块108和芯片106通过一个或多个链路(一般地如110处所示)彼此连接。这些链路中的每个可以是总线。
设备100当在无接触模式中进行操作时通过天线104与终端102进行通信(例如，向终端发送消息和/或从终端接收消息)，而设备100当在接触模式中进行操作时通过接触元件118与终端102进行通信。通常，设备100可以包括一个或多个接触元件；为了清楚起见，在这里示出了一个接触元件。
接触元件118连接到芯片106。可以通过导电链路将芯片连接到接触元件。当设备正在接触操作模式中进行操作时，接触元件使得设备能够通过直接物理接触与终端进行通信。当使设备和终端进入合适的物理接触时，接触元件还提供到终端的电气连接。因此，当设备正在接触模式中进行操作时，芯片通过接触元件从终端接收电能。设备当在接触模式中进行操作时可以根据iso7816标准与终端进行通信。
在一些布置中，可以将接触元件仅连接到芯片。在这些布置中，芯片通过接触元件从终端接收电能。芯片然后可以管理所接收到的电能以给其内部组件供电并且向模块供应电能以给其内部组件供电。在图1中所示的布置中，接触元件连接到芯片106和模块108两者。因此，当设备处于接触模式时，芯片和模块两者都可通过接触元件从终端接收电能。
天线104例如通过诸如导电元件之类的物理链路连接到芯片106和模块108两者。在其他布置中，可以仅将芯片连接到天线。
当设备100正在无接触模式中进行操作时，通过天线104在芯片106与终端102之间交换数据。当在无接触模式中进行操作时，芯片根据传输协议与终端102进行通信，由此由终端发送到芯片106的消息或命令设置针对响应的初始指定等待时间。可能需要在等待时间内与终端102进行通信，以维持设备100与终端102之间的连接。未能在指定等待时间内对终端102进行响应可以使设备与终端之间的连接丢失或重置。等待时间可能不是由协议显式地设置的，而是可以根据由协议指定的公式在设备100和终端102之间进行协商。传输协议可以例如由iso14443和/或
芯片106包括电能收获单元112、收发器调制解调器114、电能管理单元118和接触调制解调器120。这些组件可以通过总线互连。
当卡正在无接触模式中进行操作时，电能收获单元112从由天线104接收的从终端发射的无线信号收获电能。电能收获单元112可以例如从所接收到的由终端102发射的信号感生出电压。可将该感生出的电压供应给芯片106和模块108的其他组件。从终端发射的无线信号可以是由无线电通信标准管制的射频信号。在一个示例中，无线信号是nfc信号。
当处于无接触模式时，收发器调制解调器114对向终端102传输消息和从终端102接收消息进行管理。收发器调制解调器114可以进行操作以管理这些消息的接收和传输，以遵守管制与终端的通信的标准。调制解调器114也可以进行操作以从接收到的无线信号中提取数据。终端102通过对其生成的信号进行调制来将数据传送到设备100。终端可以利用幅度调制来对所生成的信号进行调制。然后，调制解调器114可以通过对终端102处的幅度调制所引起的在天线中感生出的电压的幅度变化进行解调，来从所接收到的无线信号中提取数据。
调制解调器可以通过将在芯片106内生成的数据调制到从终端102发射的无线信号上，来将消息传送到终端。为此，调制解调器114将对天线104施加调制负载。在设备100处对天线负载进行调制根据调制来改变从所接收到的信号中汲取的电能。汲取的电能中的变化可被终端102检测到并被解释为数据。
电能管理单元(pmu)118进行操作以管理或控制芯片的组件对电能(在无接触模式中由电能收获单元112收获，或在接触模式中通过接触元件供应)的使用。pmu118可以控制由芯片的其他组件消耗以执行它们的任务的电能。在模块不连接到天线104或接触元件120的布置中，pmu也可以对从芯片106向模块108供应收获到的电能进行控制。
芯片还包括接触调制解调器120，当在接触模式中进行操作时，该接触调制解调器对向终端传输消息和从终端接收消息进行管理。当设备在接触模式中进行操作时，接触调制解调器120还可以确保芯片和终端之间的通信满足任何相关标准(例如，iso7816标准)。
模块108包括它自己的电能收获单元116。电能收获单元116可操作用于从天线104在无接触模式中接收到的信号中收获电能。可以将由单元116收获的电能供应给模块108的其他组件以给那些组件供电。通过实现此架构，模块108可独立于芯片106(例如，独立于芯片的操作)从所接收到的信号中收获电能。模块108也可以包括它自己的电能管理单元(pmu)122，用于管理或控制由模块的组件对电能(在无接触模式中由电能收获单元116收获，或在接触模式中通过接触元件供应)的消耗。模块的pmu122可以控制由模块108的其他组件在它们的操作期间消耗以执行它们的任务的电能。在仅芯片连接到天线的实现方式中，模块可不包括电能收获单元和/或电能管理单元。
模块108被配置为执行作为实现与设备100相关联的第二功能的一部分的一个或多个过程，并且不局限于在任何指定等待时间内对终端102进行响应。第二功能可能不需要与终端102进行通信；因此，在一些示例中，模块108可以完全不直接与终端进行通信—也就是说，仅芯片与终端进行通信。模块可以是包括一个或多个生物计量传感器的生物计量传感器模块。生物计量传感器模块可以进行操作以执行对一个或多个生物计量参数的生物计量识别或认证，包括例如：指纹识别；虹膜识别；静脉识别；视网膜识别；语音识别；行为识别；面部识别等。替代地，模块可以是pin或密码生成器、移动或位置传感器、显示屏幕、状态指示器或诸如键盘之类的数据输入机制。
设备100和终端102可以采取许多不同的形式因子中的一种。设备100可以例如是智能卡、id卡、护照、密钥卡、加密狗、安全令牌(例如usb令牌)等。替代地，设备100可以被集成到以下设备中：通信设备，例如，移动电话或智能电话；可穿戴设备，例如，手镯、手表、手套/一副手套、别针(例如，胸针)、徽章或某其他无接触可穿戴设备。终端102可以是读卡器，例如，销售点(pos)终端、收银机、atm机、计算机、智能电话等。
在下面的示例中，设备100被视为是智能卡，终端102是读卡器并且它们正在无接触模式中进行通信。特别地，设备100可以是接近式集成电路卡(picc)，并且终端可以是接近式耦合设备(pcd)。模块108采取生物计量传感器模块的形式，其进行操作以执行对一个或多个生物计量参数的生物计量识别或认证。它也可以执行生物计量登记。生物识别的类型的示例包括例如指纹识别；虹膜识别；静脉识别；视网膜识别；语音识别；行为识别；面部识别等。将认识到，仅出于图示的目的选择了这些实现方式，并且以下示例可等同地适用于前文中提及的任何替代实现方式。
在图2中示出了作为生物计量传感器模块的模块108的示例实现方式。生物计量传感器模块进行操作以执行卡100的第二功能，在此示例中，该第二功能是对卡100的用户进行在生物计量上的识别或认证。传感器模块108包括电能管理单元210、微控制器单元(mcu)212、专用集成电路(asic)214和生物计量传感器218。传感器模块108还可以可选地包括电能收获单元216(例如，如果卡100采用芯片和模块两者都连接到天线的架构的话)。传感器模块108的组件可以通过总线互连。此外，在图2中示出了对模块108和芯片106进行互连的两个通信链路220和222。链路220和222可以是物理上和/或逻辑上分离的链路。链路220和/或链路222可以是物理链路。链路220和/或链路222可以是i2c总线或串行外围接口(spi)总线。
电能管理单元210管理或控制供应给生物计量传感器模块108的组件的电能。以这种方式，电能管理单元210可以控制由传感器模块的其他组件消耗的电能。电能管理单元210可以物理上互连到mcu212、传感器218和asic214中的每个。这允许电能管理单元单独地控制供应给这些组件中的每个的电能。在传感器模块108内包括电能管理单元210也使得该传感器模块能够独立于芯片106来控制其内部组件中的每个的功耗。
传感器218是用于捕获用户的一个或多个生物计量参数的生物计量传感器。在一些示例中，传感器可以通过捕获生物计量源的图像来捕获生物计量参数。传感器218可能例如是指纹传感器(单面或双面传感器)、视网膜传感器、虹膜传感器、面部传感器等。
asic214控制传感器218的操作。asic可以例如指示传感器进入采集模式，在该采集模式中，传感器捕获生物计量参数(例如，指纹图案、视网膜图案、虹膜图案等)的数据。asic还可以接收由传感器218(例如，在采集模式期间)捕获的数据(例如，图像数据)。asic可以将所捕获的生物计量数据传送到mcu212。asic也可以例如通过控制传感器何时在低功率待机模式和较高功率采集模式之间转换来控制传感器的操作状态。
mcu212可以执行生物计量匹配，以将由传感器218捕获的生物计量参数的数据与存储的模板数据进行比较。例如，如果由传感器捕获的数据是图像，则mcu可以执行图像匹配以将由传感器218捕获的图像与存储的模板图像或与存储的模板图像相比较。模板图像是可信图像。在图像被视为是属于卡100的用户的生物计量源的意义上，该图像可以被信任。为了执行图像匹配，mcu可以对所捕获的图像执行特征提取，以标识一个或多个提取的特征的集合。然后将所提取的特征与模板图像的特征相比较，以确定所捕获的图像是否与模板图像匹配。mcu可以例如比较图像的特征，以确定针对所捕获的图像的匹配器分数。如果匹配器分数高于预定阈值，则可以将所捕获的图像视为与模板图像匹配。
mcu可以将所捕获的生物计量参数数据与模板数据匹配的指示传送到芯片106。然后，芯片106可以将卡的用户已被认证的指示传送回到读取器102。对卡用户的认证可以使得能够完成与卡100相关联的主要功能。替代地，mcu可以向安全元件106传送所捕获的生物计量参数数据与模板数据不匹配，在此情况下，卡的用户尚未被认证并且可能不继续进行与卡100相关联的主要功能(或者可能作为不存在匹配的结果而以更改的方式继续进行)。这是由模块108来执行生物计量认证的每个阶段或过程的实现方式的示例。
在替代实现方式中，执行图像匹配的过程可以由芯片106而非模块108来执行。这是由芯片106和模块108两者来执行生物计量认证的过程的实现方式的示例；即，生物计量认证不单独由模块108执行。
mcu212还可以被配置为控制asic214的操作状态。例如，mcu可以控制asic在低功率待机模式与高功率活跃模式之间的转变。
图3是图示模块108和芯片106的操作的示意性时序图。
当设备100正在无接触操作模式中进行操作时，芯片106根据iso14443和
在图3中示意性地图示了由iso14443和
模块108进行操作以执行生物计量认证的第二设备功能的至少一部分。可以由终端来请求执行此功能。可以将该功能(以及模块因此执行的处理)分割成许多处理步骤，例如：使用生物计量传感器进行图像采集；将图像转移到mcu212；在mcu处进行图像预处理和生物计量特征提取；在mcu处对照一个或多个模板进行特征匹配；以及将特征匹配的结果传送到芯片。
在图3中由块306图示了要由模块108执行的一组处理步骤。如图所示，由模块执行处理步骤所需要的时间可以超过等待时间间隔。在一些情况下，处理步骤的持续时间可跨越若干等待时间间隔。
应认识到，期望模块108在芯片正在与终端102进行通信的时间段期间不执行其处理。这是出于两个主要原因。首先，当设备正在无接触操作模式中进行操作时，可以从所接收到的从终端发射的信号中收获的电能可能受到限制。可收获的电能被按优先级排序，以支持设备100正在遵守来进行操作的标准所必需的与终端102的进行调度通信。其次，在芯片正在与终端进行通信的时间段期间，模块108汲取的电能影响由终端发射的信号的负载调制，这对终端而言可能呈现为额外的噪声。换句话说，模块所汲取的电能可以在芯片和终端之间的通信中造成干扰。
为了避免这些问题，由模块108执行的处理步骤306被进一步分割为多个分立的操作或任务。每个任务形成处理步骤的一部分，完成每个任务与该处理步骤相比，花费的时间量可以较少。可在分立的操作之间的边界上开始或暂停由模块108执行的处理。换句话说，由模块执行的处理可以在分立的任务完成时被暂停，并且可以通过对后续分立的任务进行处理而被恢复。由模块执行的过程306可以被分割为具有不同粒度的分立的任务。例如，分立的操作可以是指上述认证步骤中的一个(例如，图像采集)。替代地，分立的操作可以是认证步骤的组合，或认证步骤的一部分(例如，每个认证步骤可以由多个分立的操作形成)。
然后，设备100进行操作以使对这些分立的操作的处理与设备100和终端102之间的调度通信(在此示例中为等待时间延长请求s(wtx))同步。设备执行此同步，使得分立的操作在等待时间间隔内被执行而不是在设备100正在与终端102进行通信的时段期间被执行。也就是说，分立的操作在设备100与终端102之间的调度通信之间的时间间隔内被执行。
现在将描述用于执行此同步的三种方法。将针对当设备100与终端102接近时的初始启动过程并且针对在启动之后的随后时间来描述每个同步过程。对于这些同步方法中的每一种，对芯片和模块在低功率状态与活跃状态之间转变进行参考。低功率状态是指设备的组件(例如，芯片、模块、模块组件等)消耗最小功率的状态。组件当处于低功率状态但不是完全非活跃的(可以如例如在启动之前)时可能不能够执行其全部功能性。可以将低功率状态称为待机状态。活跃状态可以是指这样的组件的状态：与当处于低功率状态时相比，组件消耗更多电能。组件当处于活跃状态时可以能够执行其全部功能性。
在所讨论的同步方法中的每一种中，附图所图示的一般原理是一旦可以将设备组件置于低功率状态中(例如，因为它不是后续操作所需要的)，该组件就应该被置于低功率状态中，或者应该变得完全非活跃。采取此动作增加对需要进行操作的其余组件可用的电能预算。当再次需要该组件时，它应该及时从低功率或非活跃状态返回到活跃状态，以执行其需要的操作。
尽管这是所图示的方法，但是考虑替代方法，其中，组件在不参与当前操作的情况下可以保持活跃状态。方法的选择可以取决于智能卡的架构，例如，芯片和模块是否可独立地进行操作、在芯片和模块及其各种内部组件之间用信号通知状态的线路的可用性、以及收获的电能与由可能正在进行操作的各种组件在任何时间需要的电能预算相比较的可用性。
图4示出了图示在启动过程期间的第一同步方法的时序图。沿着x轴表示时间。线402示出了当设备100被带到终端的附近并且保持在离终端某个距离内时，设备100所接收到的从终端发射的信号的场强度。线404表示芯片106的状态；线406图示沿着芯片106和模块108之间的通信线220的通信。线408表示模块的mcu212的状态；线410表示模块的asic214的状态，并且线411表示模块108的总体状态。当模块108的组件中的至少一个处于活跃状态时，模块108被视为处于活跃状态，而在其所有组件都处于低功率状态时被视为处于低功率状态。例如，当mcu处于活跃状态(块422)时，模块被称为处于活跃状态(由线411上的块438表示)。当mcu和asic两者都已将功率降低到低功率状态时，模块也处于低功率状态(由线411上的块440表示)。
芯片106和模块108的电能管理单元测量从终端102发射的信号中所感生出的电压。当测量的电压增加超过指定电压时，芯片106和模块的mcu212启动，分别由块412和414图示。当设备100被带入到离终端某个距离内时，芯片106和mcu212同时但彼此独立地启动。这方便地消除了对芯片106控制mcu212的启动的需要，这可消除对专用控制信号的需要并且简化芯片和模块的电能管理单元的设计。
在启动之后，mcu212进入低功率状态(在块416处图示)。芯片106从终端102接收通信，由块418图示。此通信根据
来自终端102的通信418设置针对对终端的响应的初始等待时间。该初始等待时间被表示为tw1。在通信418完成与初始等待时间之间的时间段定义等待时间间隔wti。在此等待时间间隔内，对等待时间延长的请求或对终端的响应将被从芯片106发送到终端102以避免丢失到终端的连接。
响应于完成与终端的通信418，芯片106向模块108指示它应该从其低功率状态转变出来并且执行作为终端所请求的功能的一部分的处理。芯片可以通过沿着通信线220向模块发送“命令”信号来完成这一点(由块420示出)。命令420可以是对模块执行生物计量认证过程的请求，或更一般地，执行生物计量认证过程的至少一部分的请求。命令420还指示等待时间间隔的开始。模块可以响应于接收到命令420而启动内部定时器。
如果模块在等待时间间隔内不需要芯片进行后续操作，则芯片可以在命令420的发出之后转变至低功率状态(由块426示出)。例如，如果由于图1中讨论的设备架构，模块能够收获并管理它自己的电能并且因此独立于芯片进行操作，则芯片可以进入低功率状态，因为模块不需要芯片在等待时间间隔期间处于活跃状态。替代地，如果设备架构使得模块需要芯片管理其电源，或者如果模块需要芯片在等待时间间隔期间参与其处理，则芯片保持在活跃状态。在另一个替代方案中，如果可用电能大于或等于芯片和模块所需要的电能预算，则芯片可以保持在活跃状态下。
在模块的mcu212处接收到命令信号420。响应于接收到信号420，mcu212从其低功率状态中转变出来(由块422示出)。
mcu212可以响应于接收到指示等待时间间隔wti的开始的命令420而启动定时器。mcu还可以被编程为知晓等待时间间隔，并且可以选择要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作的子集(受制于足够的收获的电能(402)继续可用)。换句话说，mcu212可以标识要按照等待时间间隔执行的一个或多个分立的操作的子集。该一个或多个分立的操作的子集可以由mcu、asic(由mcu分配)、mcu和asic两者的组合或模块的某其他组件执行。分立的操作可以形成上述生物计量认证步骤之一的一部分。出于图示的目的，在此示例中，分立的操作形成在启动asic214时涉及的处理步骤的一部分，例如，引导加载(bootloading)、固件初始化、校准和调谐。因此，mcu212在转变至活跃状态后，在块424处调度分立的操作的子集以启动模块的asic214。也就是说，命令420触发模块的asic的启动。
如果可在经协定的等待时间间隔wti内完全完成模块的asic的启动，则这是方便的，但是在一些情况下，启动asic的处理步骤可以跨越多个等待时间间隔。在图4中图示的示例中，假定了模块在所图示的等待时间间隔内完成asic的启动。为了增加可以在等待时间间隔wti内完成asic214的启动的可能性，芯片100可以被配置为紧接在完成与终端418的通信之后发送命令420。
在完成asic的所分配的分立的操作的子集时，asic转变至低功率状态(在块428处示出)。响应于asic完成其操作并且转变至低功率状态，模块的mcu212将命令430用信号发送给芯片106并且它本身转变至低功率状态432。由于mcu和asic两者都已被功率降低至低功率状态，所以模块108处于低功率状态(由线412上的块440表示)，因此由可能在芯片与终端之间的通信中产生干扰的模块所汲取的电能被保持在最低。
命令430可以向芯片106指示模块108已完成其被分配的分立的操作的子集。因此，命令430可以向芯片106指示可以进行到终端102的传输。因此，响应于接收到命令430，芯片106向终端102发送等待时间延长请求434。注意，如果芯片先前已转变至低功率状态(如块426处所示)，则命令430的接收也可以使芯片从低功率状态中转变出来以使得它能够传送等待时间延长请求434。
芯片106向模块108指示向终端传输等待时间延长请求正在进行中。在一个示例中，芯片通过在通信线220上进行时钟延展(clockstretching)来进行这一点。时钟延展的上升边缘表示等待时间延长请求的传输的开始。这在块436处示出。
因为芯片响应于接收到命令430而向终端102发送等待时间延长请求，所以命令430使模块108的操作与芯片106的操作同步。芯片106直到等待时间间隔期满(即，直到初始等待时间tw1)才不得不发送对等待时间延长的请求。然而，因为asic在等待时间间隔期满之前完成其被分配的分立的操作的集合，所以命令430使得模块能够用信号通知芯片可选地在初始等待时间tw1之前发送对等待时间延长的请求。这将系统的开销减少至最低。在所图示的示例中，等待时间延长请求的传送在时间tw1之前的时间t前完成。
图5示出了图示在设备100的操作期间、在图4中所示的模块108的启动过程的初始化之后的第一同步方法的时序图。
响应于完成等待时间延长请求，芯片106向模块108指示等待时间延长请求434的传输完成。芯片可以通过提起(lift)到模块的通信线上的时钟延展进行这一点(块436)。时钟延展的下降边缘表示等待时间延长请求的传输的结束。
等待时间延长请求434的完成设置等待时间tw2，该延长等待时间tw2用于到终端102的另外的通信。因此，等待时间延长请求434的完成设置等待时间间隔wti，该等待时间间隔wti定义芯片106要向终端发送另外的通信的时间段。如果模块在新的等待时间间隔期间不需要芯片进行后续操作，则芯片106可以在等待时间延长请求434完成之后转变至低功率状态(块516)，否则芯片可以保持在活跃状态下。
响应于芯片指示等待时间请求的传输已完成，模块的mcu212从低功率状态中转变出来变成活跃状态(块510)。
在转变至活跃状态之后，mcu212可以在等待时间间隔的开始处启动定时器并且可以被编程为知晓等待时间间隔。然后，mcu可以选择要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作的子集(受制于足够的收获的电能(402)继续可用)。换句话说，mcu212可以标识要根据等待时间间隔执行的一个或多个分立的操作的子集。该一个或多个分立的操作的子集可以由mcu、asic(由mcu分配)、mcu和asic两者的组合或模块的某其他组件执行。分立的操作可以形成上述生物计量认证步骤之一的一部分。出于图示的目的，在此示例中，分立的操作的子集正在asic214的控制下使用传感器218来采集图像的一部分。因此，mcu212在转变至活跃状态后，用信号通知asic214从其低功率状态转变至活跃状态(块512)。asic在转变至活跃状态后，在块512中执行其被分配的一个或多个分立的操作的集合。
在完成其被分配的分立的操作的子集后，asic转变至低功率状态(块514)。mcu检测到asic已转变至低功率状态并且作为响应而确定其处理(即，其所有分立的操作)是否完成。在此示例中，假定处理未完成，因此mcu将命令518发送到芯片106，并且在发送该命令之后，它本身转变至低功率状态(块520)。
命令518可以向芯片106指示模块108已完成其被分配的分立的操作的子集和/或模块处于低功率状态。因此，命令518可以向芯片106指示可以进行到终端102的传输。因此，响应于接收到命令518，芯片106可以向终端102发送等待时间延长请求522。
因此，命令518使模块108的操作(特别地，分立的操作的执行)与从芯片106到终端102的通信同步。注意，芯片106直到等待时间间隔期满(即，直到延长等待时间tw2)才不得不发送对等待时间延长的请求。但是因为模块在等待时间间隔内(即，在等待时间间隔期满之前)完成其分立的操作中的一个的子集，所以从模块发送到芯片的命令518使得芯片能够在延长等待时间tw2之前发送等待时间延长请求。
在其他示例中，要在等待时间间隔内执行的分立的操作的子集可以由mcu执行。在这种情况下，mcu可不在等待时间间隔期间激活asic。替代地，mcu可以对其分立的操作的子集进行处理，并且在等待时间间隔内完成该子集后，在转变至低功率状态之前将命令518发送到芯片106。
块524表示模块在模块的至少一个组件处于活跃状态的时间段期间处于活跃状态。块526表示模块在其所有组件都处于低功率状态时处于低功率状态。
如上，芯片106通过提起到模块的通信线上的时钟延展来向模块108指示等待时间延长请求522的传输在进行中(块528)。响应于完成等待时间延长请求，芯片106通过停止通信线220上的时钟延展528来向模块108指示通信已完成。时钟延展的下降边缘表示等待时间延长的传输的结束，从而向模块指示它可以恢复操作以完成过程306(由块532、534和536表示)。如果模块在由于传送延长请求522而产生的等待时间间隔内不需要芯片进行后续操作，则芯片106可以转变至低功率状态(块530)，否则芯片可以保持在活跃状态。
可以通过图6中的流程图来概述由设备100实现的第一同步过程。
在步骤602处，将设备带到离终端某个距离内，使得场强度升高至指定阈值以上，从而触发芯片106和mcu212启动。mcu可以在启动之后保持在低功率状态。
在步骤604处，芯片106进入活跃状态并且与终端102进行通信。第一次通过图6中所示的循环，该通信涉及芯片从终端接收命令、设置针对响应的初始等待时间。来自终端的命令可以是对要执行的功能(例如，生物计量认证或登记)的请求。对于通过循环的后续遍，在步骤604处，芯片向终端发送要延长针对响应的等待时间的请求。可以在前一个等待时间间隔期满之前发起向终端传送等待时间延长请求。
在步骤604期间，芯片可以向模块指示与终端的通信在进行中(例如，通过通信线220上的时钟延展)。
在步骤606处，芯片106用信号通知模块，以指示与终端的通信完成。对于通过图6中所示的步骤的第一遍，芯片可以通过以下操作来进行这一点：在通信线220上发送命令，以请求模块执行作为执行终端所请求的过程的一部分的处理。对于通过图6中所示的步骤的后续遍，芯片可以通过提起通信线220上的时钟延展来进行这一点。此通信的完成设置新的等待时间间隔，在该等待时间间隔中要向终端发送后续通信。响应于完成与终端的通信，模块转变至活跃状态并且可选地针对等待时间间隔的开始而启动内部定时器。可选地，芯片可以在用信号通知模块之后进入低功率状态。
在步骤608处，模块在由终端设置的等待时间间隔期间执行形成过程的一部分的一个或多个分立的操作的子集。模块可以根据等待时间间隔的长度和/或从终端102所发射的信号中收获的可用电能的水平来确定要执行的分立的操作的子集。在上述示例中，分立的操作的子集由mcu确定并被分配给asic。
在步骤610处，模块确定其处理是否完成。也就是说，模块确定形成它要执行的处理步骤306的所有分立的操作是否都已完成。此确定可以由mcu执行。当模块已执行了所有其被分配的、实现设备的第二功能所需要的处理步骤时，处理可以完成。然后，模块根据该确定向芯片发送命令。模块响应于确定处理未完成而发送第一类型的命令，并且响应于确定处理完成而发送第二类型的命令。第一类型的命令指示处理未完成，而第二类型的命令指示处理完成。图5中的命令518是第一类型的命令的示例。第二类型的命令可以指示模块所执行的处理的后果或结果。例如，如果模块执行生物计量认证的每个步骤，则第二类型的命令可以包含认证的结果(即，设备用户是否被认证)。对于由芯片执行图像匹配的实现方式，第二类型的命令可以包含用于使得芯片能够执行图像匹配的关于所捕获的图像的数据，例如，表示所捕获的图像的数据或表示从所捕获的图像中提取的特征的数据。可以通过通信线220来传送第一类型的命令和第二类型的命令两者。
在将命令传送到芯片之后，模块转变至低功率状态。命令可以向芯片指示模块处于低功率状态。
在步骤612处，芯片确定其动作是否完成。芯片可以例如确定终端在步骤604处所请求的功能是否完成。当终端所请求的功能已完成时，芯片可以确定其动作完成。换句话说，芯片确定是否需要另外的等待时间延长请求。
芯片可以响应于在步骤610处从模块接收到第一类型的命令而确定终端所请求的功能未完成(并且因此需要另外的等待时间延长请求)。在步骤610处从模块接收到第二类型的命令不一定意味着不需要另外的等待时间延长请求。例如，如果芯片和模块两者都执行处理步骤以执行终端所请求的功能，则接收到第二类型的命令指示模块已完成其被分配的处理步骤，但是不意味着芯片已完成其被分配的处理步骤。在一些实现方式中，处理步骤是以这样的方式分配给芯片和模块的：直到模块已完成其处理步骤，芯片才能执行其处理步骤。这一点的示例是生物计量图像捕获的步骤由模块执行，而图像特征提取和/或图像匹配的步骤由芯片执行。因此，第二类型的命令可以指示芯片要执行其处理步骤以执行所请求的功能。
如果芯片确定其动作未完成，则方法返回到步骤604，其中芯片向终端传送等待时间延长请求。如果模块尚未完成其处理，则重复步骤606、608、610和612，直到模块的处理完成为止。如果模块的处理完成但芯片的动作仍未完成，则芯片可以继续在被发送给终端的连续等待时间延长请求之间的等待时间间隔中执行其处理，直到其动作完成为止。
如果在步骤612处芯片确定其动作完成，则方法进行到步骤614，其中芯片向终端传送指示其动作的结束的消息。该消息可以指示终端所请求的功能已完成。该消息可以附加地指示功能的结果(例如，设备的用户是否已被认证)。在将消息传送到终端后，芯片可以进入低功率状态。当芯片确定其动作完成时，可以不发送另外的等待时间延长请求。
因此，总而言之，对于通过从芯片到终端的通信设置的每个等待时间间隔，芯片通知模块以指示到终端的通信完成。作为响应，模块识别并开始对分立的操作的子集进行处理。响应于在等待时间间隔内完成操作的子集，模块在等待时间间隔期满之前向芯片发送命令，该命令使得在确定模块尚未完成其处理的情况下，芯片向终端发送等待时间延长请求。然后，等待时间延长请求设置另外的等待时间间隔。
现在将描述第二同步方法。
图7是图示在启动过程期间的第二同步方法的时序图。再次沿着x轴表示时间。线702示出了当设备被带到终端附近并保持在离终端某个距离内时，设备100所接收到的从终端发射的信号的场强度。线704表示芯片106的状态；线706图示沿着芯片106和模块108之间的通信线220的通信。线708表示芯片106和模块108之间的通信线222的状态。通信线222可以是物理链路。它可以是与第一通信线(物理上和/或逻辑上)分离的线。线710表示模块的mcu212的状态；线712表示模块的asic214的状态，并且线713表示模块的总体状态。模块108在其组件中的至少一个处于活跃状态时被视为在线713上处于活跃状态，而在其所有组件都处于低功率状态时被视为在线713上处于低功率状态。
如前所述，芯片106和模块的电能管理单元测量从终端102发射的信号中所感生出的电压。当测量的电压增加到超过指定电压时，芯片106和模块的mcu212启动(分别由块714和716图示)。当设备100被带入到离终端的某个距离时，芯片106和mcu212同时但彼此独立地启动。
在启动之后，mcu212进入低功率状态(在块718处图示)。然后，芯片106与终端102进行通信(由块720图示)。此通信根据
来自终端102的通信720设置针对对终端的响应的初始等待时间。该初始等待时间被表示为tw1。通信720与初始等待时间之间的时间段定义等待时间间隔wti。要在此等待时间间隔内将对等待时间延长的请求或对终端的响应从芯片106发送到终端102，以避免丢失到终端的连接。
响应于完成与终端的通信720，芯片106向模块指示它应该从其低功率状态中转变出来并且执行作为执行终端所请求的功能的一部分的处理。芯片可以通过向模块发送“命令”信号来进行这一点(由块722示出)。命令722可以是对模块执行生物计量认证过程的请求，或更一般地为对执行生物计量认证过程的至少一部分的请求。指示通过通信线220被从芯片发送到模块。命令还指示等待时间间隔的开始。
如果在等待时间间隔内模块不需要芯片进行后续操作，则芯片可以在命令722的发出之后转变至低功率状态(由块724示出)。例如，如果由于图1中讨论的设备架构，模块能够收获并管理它自己的电能并且因此独立于芯片进行操作，则芯片可以进入低功率状态，因为模块不需要芯片在等待时间间隔内处于活跃状态。替代地，如果设备架构使得模块需要芯片管理其电源，或者如果模块需要芯片在等待时间间隔期间参与其处理，则芯片在等待时间间隔期间保持在活跃状态。在另一个替代方案中，如果可用电能大于或等于芯片和模块所需要的电能预算，则芯片可以保持在活跃状态。
在模块的mcu212处接收到命令信号722。响应于接收到信号722，mcu212从其低功率状态中转变出来(由块726示出)。
mcu212可以响应于接收到指示等待时间间隔wti的开始的命令722而启动定时器。mcu还可以被编程为知晓等待时间间隔，并且可以选择要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作的子集(受制于足够的收获的电能(702)继续可用)。换句话说，mcu212可以根据等待时间间隔标识要执行的一个或多个分立的操作的子集。该一个或多个分立的操作的子集可以由mcu、asic(由mcu分配)、mcu和asic两者的组合或模块的某其他组件执行。分立的操作可以形成上述生物计量认证步骤之一的一部分。出于图示的目的，在此示例中，分立的操作形成启动asic214所涉及的处理步骤的一部分，例如，引导加载、固件初始化、校准和调谐。因此，mcu212在转变至活跃状态后，在块728处调度分立的操作的子集以开始启动模块的asic214。也就是说，信号722触发启动模块的asic。
如果可以在经协定的等待时间间隔wti内完全完成asic的启动则是方便的，但是在一些情况下，启动asic的处理步骤可以跨越被延长请求分开的多个等待时间间隔。在图7中图示的示例中，假定模块在所图示的等待时间间隔内完成asic的启动。为了增加可在等待时间间隔wti内完成asic214的启动的可能性，芯片100可以被配置为紧接在与终端720的通信完成之后发送命令722。
在完成其被分配的分立的操作的子集时，asic转变至低功率状态(在块730处示出)。响应于asic完成其操作并转变至低功率状态，模块的mcu本身会转变至低功率状态732。由于mcu和asic两者都已降低功率至低功率状态，所以模块108处于低功率状态(由线713上的块742表示)，因此由模块汲取的电能可以导致芯片和终端之间的通信中的干扰被保持在最低。
在芯片将等待时间延长请求734发送到终端之前，芯片用信号通知模块等待时间延长请求要被发送。此信号通过通信线222来传送。在此示例中，芯片通过将通信线222的状态从第一状态改变为第二状态来用信号通知等待时间延长请求要被发送。这被图示在736处。模块108可以被配置为将状态的变化(在此示例中为状态的上升边缘)解释为等待时间延长请求将被发送的信号。通信线222的状态可以是该线的电压电平。第一状态可以与第一电压电平相关联，而第二状态可以与第二电压电平相关联。
芯片可以在发送等待时间延长请求前的指定时间量之前用信号通知模块等待时间延长请求要被发送。换句话说，芯片可以在发送请求前的指定时间量之前改变通信线222的状态。这是为了给模块提供一时间窗口，在该时间窗口中，模块将完成或停止它正在处理的分立的操作并且在等待时间延长请求的发送之前转变至低功率状态。
如果芯片已在与终端720的前一次通信之后转变至低功率状态，则它在将信号736传送到模块之前转变至活跃状态。芯片可以包括内部定时器，用于在等待时间间隔期满前的预定时间量之前设置从低功率状态到活跃状态的转变。
当等待时间延长请求734的发送已完成时，芯片106用信号通知模块108等待时间延长请求已被发送。在此示例中，芯片通过将通信线222的状态从第二状态改变回到第一状态来进行这一点。模块108被配置为将状态的变化(在此示例中为状态的下降边缘)解释为等待时间延长请求已被发送的信号。这向模块指示它可以恢复操作。因此，第二同步方法使用从芯片106到模块108的信号来使模块的操作与芯片同步。
如果模块不需要芯片进行后续操作，则芯片106可以在与终端的通信完成之后转变至低功率状态(由块806示出)。
可以根据由芯片所命令的过程(块722)进行后续操作(由块812、814和826示出)。例如，在生物计量模块和芯片的启动之后，可能已被请求执行的过程306是对卡用户进行认证以进行支付，从而需要捕获生物计量图像。
图8示出了图示在设备100的操作期间的、在图7中所示的模块108的启动过程的初始化之后的第二同步方法的时序图。
等待时间延长请求传输734的完成将等待时间延长到tw2并且设置新的等待时间间隔wti，其中终端102期望来自芯片106的另外的通信。在等待时间延长请求734的传输之后，如果在新的等待时间间隔中模块不需要芯片进行后续操作，则芯片可以转变至低功率状态(由块806指示)，否则芯片可以保持在活跃状态。
通信线222的状态从其第二状态转变回至其第一状态(由线736的下降边缘指示)用信号通知模块的mcu和asic等待时间延长请求734已被发送到终端(即，等待时间延长请求的传输已完成)。下降边缘指示新的等待时间间隔的开始。此信号使得mcu和asic中的一者或两者从其低功率状态转变至活跃状态(分别由块812和814指示)。因为模块的组件中的至少一个处于活跃状态，所以模块本身被认为处于活跃状态(由块826示出)。
在此示例中，mcu212可以被编程为知晓等待时间间隔，并且可以选择要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作的子集(受制于足够的收获的电能(702)继续可用)。换句话说，mcu212可以根据等待时间间隔标识要执行的一个或多个分立的操作的子集。该一个或多个分立的操作的子集可以由mcu、asic或mcu与asic两者的组合执行。分立的操作可以形成上述生物计量认证步骤之一的一部分，例如在asic的控制下使用传感器218来采集图像的一部分。mcu和/或asic在处于活跃状态时执行其分立的操作的子集。
mcu、asic、或mcu和asic两者是否转变至活跃状态可取决于要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作。例如，使用传感器218的图像采集的过程可以仅由asic214控制，在此情况下，仅asic可以在等待时间间隔期间转变至活跃状态。作为另一示例，图像匹配的过程可以仅由mcu执行，所以如果要在等待时间间隔内执行的分立的操作是形成图像匹配的一部分的操作，则仅mcu(而不是asic)可以转变至活跃状态。因此，模块108的转变至活跃状态的组件可以限于执行要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作所需要的组件。
在等待时间间隔期满之前(并且因此在时间tw2的到终端102的下一次调度通信之前)，芯片106使得通信线222的状态从其第一状态转变至其第二状态。此转变(由线816的上升边缘指示)用信号通知mcu和asic等待时间延长请求822要被发送到终端。响应于此信号，mcu和asic完成或中断正在执行的分立的操作。然后，模块(例如，mcu)确定其处理是否全部完成。如果模块确定其处理未完成，则模块转变至低功率状态并且不采取进一步动作。如果模块确定其处理完成，则它用信号通知芯片以指示其处理完成(在下面更详细地讨论)。
在此示例中，假定模块的处理未完成，所以mcu和asic响应于来自芯片的信号而转变至低功率状态(分别在块818和820处示出)。当asic和mcu两者都处于低功率状态时，模块处于低功率状态(在块828处示出)。芯片106可以在等待时间延长请求822被发送前的指定时间间隔δt之前，用信号通知模块等待时间延长请求822要被发送。这使得mcu和asic能够在等待时间延长请求822的传输之前转变至其低功率状态。mcu和asic可以被配置为在从芯片接收到信号的时间段(等于指定时间间隔δt)内转变至其低功率状态。δt的值可以根据实现方式而变化，但是在一个示例中，δt＝1ms。
模块可以响应于从芯片接收到信号而根据以下各项来决定是中断还是完成对分立的操作的处理：(i)在接收到第二信号时完成分立的操作的子集剩余处理量，以及(ii)在等待时间间隔期满之前的时间量(例如δt的值)。如果模块确定有足够的时间来完成分立的操作的子集，则它可以在转变至低功率状态之前这样做。相比之下，如果模块确定没有足够的时间来完成分立的操作的子集，则它可以中断正在执行的活跃操作，然后转变至低功率状态。
如果模块在等待时间间隔期满之前尚未完成其处理，则芯片106将另外的等待时间延长请求822发送到终端。在芯片开始发送等待时间延长请求822之前，模块的mcu和asic已转变至低功率状态。如果另一方面，模块已完成其处理，则不需要另外的等待时间延长。
图7和图8图示了在第二同步方法中芯片106和模块108之间的通信线2的状态如何使模块的操作与从芯片到终端102的调度通信同步。通信线的状态由芯片106控制。通过使通信线222的状态变化与到终端的调度通信同步，可控制模块组件的操作，使得它们在等待时间延长请求的传输期间处于低功率状态，而在到终端的调度通信之间的等待间隔期间处于活跃状态以执行一个或多个分立的操作。
可通过图9中的流程图来概述由设备100实现的第二同步过程。
在步骤902处，设备被带入到离终端的某个距离内，使得场强度升高到超过指定阈值，从而触发芯片和mcu启动。mcu可以保持在低功率状态下。
在步骤904处，芯片106进入活跃状态并与终端进行通信。第一次通过图9中所示的循环，该通信涉及芯片从终端接收命令、设置针对响应的初始等待时间。来自终端的命令可以是对要执行的功能(例如，生物计量认证或登记)的请求。对于通过循环的后续遍，在步骤904处，在前一个等待时间间隔期满时，芯片向终端发送要延长针对响应的等待时间的请求。
在步骤906处，芯片106向模块传送指示与终端的通信完成的第一信号。对于通过图9中所示的步骤的第一遍，芯片可以通过在通信线220上发送命令722以请求模块执行作为执行终端所请求的处理的一部分的处理的来进行这一点。对于通过图9中所示的步骤的后续遍，芯片可以通过使通信线222的状态从第一状态转变至第二状态来进行这一点。与终端的此通信的完成设置新的等待时间间隔，在该等待时间间隔中，后续通信要被发送到终端。响应与终端的通信完成，模块转变至活跃状态并且可选地启动内部定时器以开始等待时间间隔。可选地，芯片可以在用信号通知模块之后进入低功率状态。
在步骤908处，模块执行一个或多个分立的操作的子集。模块可以根据等待时间间隔的长度和/或从终端102发射的信号中收获的可用电能的水平来确定要执行的分立的操作的子集。在传输协议设置的等待时间间隔内执行这些分立的操作，其中，根据该传输协议在设备100与终端102之间传送消息。等待时间间隔是要从芯片向终端发送通信的时间间隔。等待时间间隔可以是设备100与终端102之间的连续调度传输之间的时间间隔。等待时间间隔可以是终端发送的命令和针对对该命令的响应的初始等待时间之间的时间间隔。替代地，等待时间间隔可以是被发送到终端的等待时间延长请求和由于该请求产生的延长等待时间之间的时间间隔。
在步骤910处，芯片106向模块108传送指示模块要停止对其分立的操作进行处理的第二信号。此第二信号指示等待时间延长请求要被发送到终端；即，它指示下一个等待时间延长请求被调度以进行传送。芯片可以通过使通信线222的状态从第二状态转变回到第一状态来发送第二信号。第二信号在等待时间间隔期满之前被传送到模块。可以在等待时间间隔期满前的指定时间段δt之前(即，在传送等待时间延长请求之前的时间δt之前)传送第二信号。模块108响应于接收到第一信号而完成或停止对其一个或多个分立的操作的处理。模块在等待时间间隔期满之前(即，在将等待时间延长请求传送到终端之前)完成或停止处理。模块可以被配置为在接收第一信号的时间段δt内完成或停止对其一个或多个分立的操作进行处理。
在停止对其分立的操作的处理后，在步骤912处，模块确定其处理是否完成。也就是说，模块确定形成它要执行的处理步骤306的所有分立的操作是否都已完成。此确定可以由mcu执行。当模块执行了所有其被分配的、实现设备的第二功能所需要的处理步骤时，处理可以完成。如果模块确定其处理未完成，则它转变至低功率状态并且不采取进一步动作。然后，方法返回到步骤904，其中芯片向终端传送等待时间延长请求。
如果在步骤912处模块确定其处理完成，则它向芯片发送指示其处理完成的消息(步骤914)。消息可以指示由模块执行的处理的后果或结果。例如，如果模块执行生物计量认证的每个步骤，则消息可以包含认证的结果(即，设备用户是否被认证)。对于由芯片执行图像匹配的实现方式，消息可以包含用于使得芯片能够执行图像匹配的关于所捕获的图像的数据，例如，表示所捕获的图像的数据或表示从所捕获的图像中提取的特征的数据。消息可以通过通信线220来发送。在发送消息后，模块可以进入低功率状态。
在步骤916处，响应于从模块接收到消息，芯片确定其动作是否完成。芯片可以例如确定在步骤904处终端所请求的功能是否完成。当终端所请求的功能已完成时，芯片可以确定其动作完成。换句话说，芯片确定是否需要另外的等待时间延长请求。
如果芯片和模块两者都执行处理步骤以完成终端所请求的功能，则在步骤914处从模块接收到的消息可以指示芯片要执行其处理步骤以执行所请求的功能。
如果芯片确定其动作未完成，则方法返回到步骤904，其中芯片向终端传送等待时间延长请求。如果模块已完成其处理，则芯片可以在向终端发送连续等待时间延长请求之间的等待时间间隔中继续执行其处理。
如果在步骤916处芯片确定其动作完成，则方法进行到步骤918，其中芯片向终端传送指示其动作的结束的消息。消息可以指示终端所请求的功能已完成。它可以附加地指示功能的结果(例如，设备的用户是否已被认证)。在将消息传送到终端后，芯片可以进入低功率状态。当芯片确定其动作完成时，可以不发送另外的等待时间延长请求。
现在将描述第三同步方法。
图10是图示在启动过程期间的第三同步方法的时序图。再次沿着x轴表示时间。线1002示出了当设备被带到终端附近并保持在离终端某个距离内时，设备100所接收到的从终端发射的信号的场强度。线1004表示芯片106的状态；线1006图示沿着芯片106和模块108之间的通信线220的通信。线1008表示芯片106和模块108之间的通信线222的状态。通信线220和222可以是物理链路。通信线222可以是(物理上和/或逻辑上)与通信线220分离的线。线1010表示模块的mcu212的状态；线1012表示模块asic214的状态，并且线1013表示模块的总体状态。当模块108的组件中的至少一个处于活跃状态时，模块108被视为在线713上处于活跃状态，而在其所有组件都处于低功率状态时，模块108被视为在线713上处于低功率状态。
如前所述，芯片106和模块的电能管理单元测量从终端102发射的信号中所感生出的电压。当测量的电压增加到超过指定电压时，芯片106和模块的mcu212启动(分别由块1014和1016图示)。当设备100被带入到离终端的某个距离时，芯片106和mcu212同时但彼此独立地启动。
在启动之后，mcu212进入低功率状态(在块1018处图示)。然后，芯片106与终端102进行通信(由块1020图示)。此通信根据
来自终端102的通信1020设置针对对终端的响应的初始等待时间。该初始等待时间被表示为tw1。通信1020与初始等待时间之间的时间段定义等待时间间隔wti。要在此等待时间间隔内将对等待时间延长的请求或对终端的响应从芯片106发送到终端102，以避免丢失到终端的连接。
响应于完成与终端的通信1020，芯片106向模块指示它应该从其低功率状态中转变出来并且执行作为执行终端所请求的功能的一部分的处理。在此示例中，芯片通过将通信线220的状态从第一状态改变为第二状态来用信号通知此命令。这被图示在1044a处。模块108可以被配置为将状态的变化(在此示例中为状态的上升边缘)解释为用于从低功率状态中转变出来的信号。因此，信号1044a可以指示芯片与终端的通信已完成。通信线220的状态可以是该线的电压电平。第一状态可以与第一电压电平相关联，而第二状态可以与第二电压电平相关联。状态的变化还指示等待时间间隔的开始。第二电压电平可以低于第一电压电平。替代地，第一电压电平可以低于第二电压电平。
在模块的mcu212处接收到命令信号1044a。响应于接收到信号1044a，mcu212从其低功率状态(由块1026示出)中转变出来到活跃状态。mcu可以在由于芯片与终端的通信1020而产生的等待时间间隔的开始启动定时器，并且可以被编程为知晓等待时间间隔。
一旦mcu已从其低功率状态中转变出来，mcu212响应于接收到信号1044a而向芯片发送它接收到该信号的确认。在此示例中，模块通过将通信线222的状态从第一状态改变为第二状态来用信号通知此命令。这被图示在1046b处。芯片可以被配置为将状态的变化(在此示例中为状态的上升边缘)解释为模块是活跃的的信号，以及已接收到信号1044a的确认。通信线222的状态可以是该线的电压电平。第一状态可以与第一电压电平相关联，第二状态可以与第二电压电平相关联。通信线222的第一电压电平可以低于第二电压电平。
如果模块在等待时间间隔期间不需要芯片进行后续操作，则芯片106可以在发送信号1044a之后转变至低功率状态(由块1024示出)。例如，如果由于图1中讨论的设备架构，模块能够管理它自己的电能并且因此独立于芯片进行操作，则芯片可以在等待时间间隔期间进入低功率状态，因为模块不需要芯片在等待时间间隔期间处于活跃状态。替代地，如果模块需要芯片管理其电源，或者如果模块需要芯片在等待时间间隔期间参与其处理，则芯片保持在活跃状态。在另一个替代方案中，如果可用电能大于或等于芯片和模块所需要的电能预算，则芯片可以保持在活跃状态。
返回到块1026，mcu在转变至活跃状态后，可以选择要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作的子集(受制于足够的收获的电能(1002)继续可用)。换句话说，mcu212可以根据等待时间间隔标识要执行的一个或多个分立的操作的子集。该一个或多个分立的操作的子集可以由mcu、asic(由mcu分配)、mcu和asic两者的组合或模块的某其他组件执行。分立的操作可以形成上述生物计量认证步骤之一的一部分。出于图示的目的，在此示例中，分立的操作形成启动asic214所涉及的处理步骤的一部分，例如，引导加载、固件初始化、校准和调谐。因此，mcu212在转变至活跃状态后，在块1028处调度分立的操作的子集以开始启动模块的asic214。也就是说，信号1044触发启动模块的asic。
如果可以在经协定的等待时间间隔wti内完全完成asic的启动则是方便的，但是在一些情况下，启动asic的处理步骤可以跨越被延长请求分开的多个等待时间间隔。在图10中图示的示例中，假定模块在所图示的等待时间间隔内完成asic的启动。为了增加可以在等待时间间隔wti内完成asic214的启动的可能性，芯片100可以被配置为紧接在与终端1020的通信完成之后发送信号1044a。
在wti内完成其被分配的分立的操作的子集后，asic转变至低功率状态(在块1030处示出)。响应于asic在wti内完成其操作并转变至低功率状态，模块向芯片发送信号。在此示例中，模块通过将通信线222的状态从第二状态改变回到第一状态来发送此信号。这在1046d处示出。芯片可以被配置为将状态的变化(在此示例中为状态的下降边缘)解释为模块已就绪的信号。也就是说，信号1046d可以向芯片指示模块已成功地启动其asic。更一般地，信号1046d可以向芯片指示模块已成功地启动其组件。因此，可以将信号1046d称为心跳信号。
在模块传送信号1046d之后，mcu转变至低功率状态1032。由于mcu和asic两者都功率下降至低功率状态，所以模块108处于低功率状态(由线1013上的块1042表示)，因此，可在芯片和终端之间的通信中造成干扰的模块所汲取的电能被保持在最低。
在等待时间间隔期满之前(即，在初始等待时间tw1之前)，芯片从其低功率状态中转变出来并且向终端传送等待时间延长请求1034。设备可以包括内部定时器或时钟，该定时器或时钟用信号通知芯片要在等待时间tw1之前从低功率状态中转变出来。定时器可以相对于芯片位于本地。在一些实现方式中，它可以被包括在芯片内。在其他实现方式中，芯片可以被配置为响应于从模块接收到信号1046d而从其低功率状态1024中转变出来。也就是说，信号1046d可以指示模块已就绪并且使芯片转变至活跃状态以便传送等待时间延长请求1034。
在从其低功率状态中转变出来后，芯片将其通信线220的状态从第二状态改变回到第一状态(在1044c处图示)。因此，在芯片正在向终端传送等待时间延长请求1034的时间段期间，通信线220处于第一状态。
在模块和芯片的启动过程的初始化之后，可以进行后续操作(由块1106、1108、1112、1114和1116示出)。这些被更详细地示出在图11的时序图中。
等待时间延长请求1034传输的完成将等待时间延长到tw2并且设置新的等待时间间隔wti，在等待时间间隔wti中，终端102期望来自芯片106的另外的通信。
芯片用信号通知模块的mcu和asic等待时间延长请求1034已被发送到终端(即，等待时间延长请求的传输已完成)。芯片通过使通信线220的状态从其第一状态转变回到其第二状态(由上升边缘1108a指示)来用信号通知这一点。上升边缘指示新的等待时间间隔wti的开始。此信号1108a可以被称为“通信完成”信号，并且使mcu和asic中的一者或两者从其低功率状态转变至活跃状态(分别由块1112和1114指示)。因为模块的组件中的至少一个处于活跃状态，所以模块本身被认为处于活跃状态(由块1116示出)。
在转变至活跃状态后，模块响应于接收到“通信完成”信号1108a而向芯片发送信号。在此示例中，模块通过将通信线222的状态从第一状态改变回到第二状态来用信号通知其响应。这由上升边缘1110b图示。芯片可以被配置为将状态的变化(在此示例中为状态的上升边缘)解释为模块是活跃的的信号。可以将此信号称为确认信号。换句话说，信号1110b可以指示已接收到信号1108a和/或模块已转变至活跃状态。
如果模块在等待时间间隔期间不需要芯片进行后续操作，则芯片可以转变至低功率状态(由块1106示出)。芯片可以响应于发送“通信完成”信号1108而转变至低功率状态。替代地，芯片可以仅响应于接收到确认信号1110而转变至低功率状态。
返回到块1112，mcu212在转变至活跃状态后，可以选择要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作的子集(受制于足够收获的电能(1002)继续可用)。换句话说，mcu212可以根据等待时间间隔标识要执行的一个或多个分立的操作的子集。该一个或多个分立的操作的子集可以由mcu、asic、或mcu和asic两者的组合执行。分立的操作可以形成上述生物计量认证步骤之一的一部分，例如，在asic的控制下使用传感器218来采集图像的一部分。mcu和/或asic当处于活跃状态时执行其分立的操作的子集。
mcu、asic或mcu和asic两者是否转变至活跃状态可取决于要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作。例如，使用传感器218进行的图像采集的过程可以仅由asic214控制，在此情况下，仅asic可以在等待时间间隔期间转变至活跃状态。作为另一示例，图像匹配的过程可以仅由mcu执行，所以如果要在等待时间间隔内执行的分立的操作是形成图像匹配的一部分的操作，则仅mcu(而不是asic)可以转变至活跃状态。因此，模块108的转变至活跃状态的组件可以限于执行要在等待时间间隔内执行的一个或多个分立的操作所需要的组件。
在等待时间间隔期满之前(并且因此在时间tw2的到终端102的下一次调度通信之前)，芯片106使通信线222的状态从其第二状态转变回到其第一状态。此转变(由下降边缘1108c指示)用信号通知mcu和asic等待时间延长请求1122被调度以传送到终端。响应于此信号1108c，mcu和asic完成或中断正在执行的分立的操作。然后，模块(例如，mcu)确定其处理是否全部完成。如果模块确定其处理未完成，则模块用信号通知芯片它接收到了信号1108c并且转变至低功率状态。模块可以通过使通信线222的状态从其第二状态转变回到其第一状态来用信号通知接收到信号1108c(由下降边缘1110d指示)。因此，可以将信号1110d视为已接收到来自芯片的信号1108c的确认信号。信号1110d可以向芯片指示模块正在暂停其处理并且转变至低功率状态。如果模块确定其处理完成，则它用信号通知芯片以指示其处理完成(在下面更详细地讨论)。
在此示例中，假定模块的处理未完成。mcu和asic转变至低功率状态(分别在块1118和1120处示出)。当asic和mcu两者都处于低功率状态时，模块处于低功率状态(在块1128处示出)。芯片106可以在等待时间延长请求1122被发送前的指定时间间隔δt之前，用信号通知模块等待时间延长请求1122要被发送。这使得mcu和asic能够在等待时间延长请求1122的发送之前转变至其低功率状态，从而使可由模块汲取电能引起的芯片和终端之间的通信中的干扰最小化。mcu和asic可以被配置为在从芯片接收信号的时间段(等于指定时间间隔δt)内转变至其低功率状态。δt的值可以因实现方式而变化，但是在一个示例中δt＝1ms。
由于假定模块在等待时间间隔期满之前尚未完成其处理，所以芯片106发送另外的等待时间延长请求1122。如果另一方面，模块在等待时间间隔期间完成其处理，则可不需要另外的等待时间延长。
图10和图11图示了在第三同步方法中芯片106和模块108之间的通信线220和222的状态如何使模块的操作与从芯片到终端102的调度通信同步。通信线220的状态由芯片106控制，而通信线222的状态由模块控制。通过使通信线222的状态变化与到终端的调度通信同步，可控制模块组件的操作，使得它们在等待时间延长请求的传输期间处于低功率状态，而在到终端的调度通信之间的等待间隔期间处于活跃状态以执行一个或多个分立的操作。
使用通信线的状态来在模块与芯片之间传送信号是方便的实现方式，因为这使得能够通过单个通信线传送通信两种类型的信号，从而减少设备中所需要的芯片和模块之间的通信线的数量。例如，可以通过使单条通信线220的状态转变相反，来通过单条通信线220传送指示等待时间延长请求已被传送到终端的信号1108a和指示另外的等待时间延长请求被调度以进行传送的信号1108c两者。类似地，可通过线222从模块向芯片传送两种类型的确认信号：可通过线222的第一状态转变来传送响应于接收到信号1108a的第一类型的确认信号，并且可通过线222的第二相反状态转变来传送响应于接收到信号1108c的第二类型的确认信号。
第三方法的另一个优点是模块能够作为响应往回用信号通知芯片，从而提供所谓的“握手”。这种握手提供了从错误状况中恢复的机会，例如，如果芯片在一定时间内未接收到来自模块的响应，则它可采取缓和动作，例如，重试直到接收到响应为止。可能如何发生错误的示例可以是在设备被暂时移出离终端的某个范围的情况下使所收获的电能水平下降，或者信号上的噪声使来自任何一个组件的信号被错误解释的情况。
在图13至图15中图示了握手如何提供恢复机会的一些示例。如图10和图11中先前描写的，图13示出了使用通信线220和222在芯片和模块之间进行的正常握手。在状态转变a(在1301处指示)时，芯片用信号通知模块并且模块在时间段tds内因状态转变b1303而发送响应信号，其中tds是芯片向模块发送信号与检测到来自模块的响应之间所允许的最大延迟。芯片现在可以响应于从模块接收到回复信号而进入低功率状态。由状态转变1301指示的信号可以是例如指示等待时间延长请求已被发送到终端的通信完成信号，并且由状态转变1303指示的响应信号可以是确认信号。
在小于tdm的之后某个时间，芯片变成是活跃的并且通过使其通信线220转变回至其原始状态(由状态转变c表示，标记为1305)而再一次用信号通知模块。tdm是在模块向芯片发送信号与检测到来自芯片的响应之间允许的最大延迟。模块通过在时间段tds内使其通信线转变回至其原始状态来对此信号进行响应(由状态转变d示出，标记为1307)。由状态转变c指示的信号可能是例如指示等待时间延长请求要被发送到终端的暂停信号。由状态转变d指示的信号可以是指示模块已停止处理并转变至低功率状态的确认信号。在小于tdm的以后某个时间，过程可以再一次重复(例如，在后续等待时间间隔中)。
图14示出了在模块未对芯片进行响应的情况下(例如，在模块未就绪或者没有足够的电能的情况下)可能发生什么。在状态转变a(标记为1401)时，芯片用信号通知模块但是模块不在指定时间段tds内通过状态转变b发送响应信号。在时间段tds之后，芯片转变回到其先前状态(即，其在状态转变a之前的状态)，图示在1403处。在时间段tds期满之后，芯片在因另一状态转变a(标记为1405)而向模块重新发送信号之前等待指定时间段tretry。tretry可以是在时间段tds的期满与重新发送另一信号之间所允许的最小延迟。此时，模块在时间段tds内通过状态转变b(标记为1407)来返回信号响应。在小于tdm的之后某个时间，芯片通过因状态转变c(标记为1409)而使其通信线转变回到其原始状态来再一次用信号通知模块。在小于tds的之后某个时间，过程可以再一次重复。
图14提供了第三同步方法的优点的图示。例如，假定由转变1401指示的信号是指示等待时间延长请求已被发送到终端的信号。如果模块未接收到该信号，则在没有图14中所示的错误恢复机制的情况下，模块可以保持在其低功率状态下并且在所产生的wti的持续时间内不转变至活跃状态。然而，确认信号的使用使得芯片能够确定模块尚未接收到前一个信号(所以可能处于低功率状态)，使得应该重新发送该信号。通过重新发送信号，芯片给模块提供了在wti内转变至活跃状态的另外的机会。
图15示出了如果模块对芯片进行响应但是响应太慢可能发生什么。在状态转变a(标记为1501)时，芯片用信号通知模块，但是模块在已经过时间段tds之后(即，在它本应该已响应的时间窗口之后)发送其响应信号(通过状态转变b，标记为1503)。在时间段tds之后，芯片通过转变c(标记为1505)来使线220的状态转变回到其先前状态。作为结果，模块不会在转变1503的指定时间段tdm内从芯片得到响应信号。在时间段tdm已期满之后，模块通过转变d使线222转变回到其原始状态(即，在转变b之前的状态)。然后，模块可以转变至低功率状态并再一次等待芯片。
在已经过时间段tretry(在时间段tds期满之后)之后，芯片通过其通信线220的状态转变a(标记为1507)将信号重新发送到模块。此时，模块在时间段tds内通过状态转变b发送响应信号。在小于tdm的之后某个时间，芯片通过经由转变c使其通信线转变回到其原始状态来再一次用信号通知模块。过程然后可以再一次重复。
因此，总而言之，芯片和模块可以根据协议相互通信，在该协议中，从芯片到模块的信号设置时间段tds，用于模块向芯片发送响应信号。模块未能这样做使芯片在时间段tds期满之后等待时间段tretry，然后将信号重新发送到模块。
可以通过图12中的流程图来概述由设备100实现的第三同步过程。
在步骤1202处，将设备带入到离终端的某个距离内，使得场强度升高至超过指定阈值，从而触发芯片和mcu启动。mcu可以保持在低功率状态。
在步骤1204处，芯片106进入活跃状态并与终端进行通信。第一次通过图12中所示的循环，该通信涉及芯片从终端接收命令、针对响应设置初始等待时间。来自终端的命令可以是对要执行的处理(例如，生物计量认证或登记)的请求。对于通过循环的后续遍，在步骤904处，在前一个等待时间间隔期满时，芯片向终端发送请求以延长针对响应的等待时间。
在步骤1206处，芯片106向模块传送第一信号，以指示与终端的通信完成。芯片可以通过使通信线222的状态从第一状态转变为第二状态来进行这一点。与终端的此通信的完成设置新的等待时间间隔，在该新的等待时间间隔中，后续通信将被发送到终端。响应于与终端的通信完成，模块转变至活跃状态并且可选地针对等待时间间隔的开始而启动内部定时器。可选地，芯片可以在用信号通知模块之后进入低功率状态。
在步骤1208处，模块确认收到来自芯片的第一信号并开始活动。模块可以通过在回复芯片时发送确认信号来确认收到第一信号。模块可以通过使通信线220的状态从第一状态转变为第二状态来进行这一点。确认信号可以指示模块已转变至活跃状态。尽管在图12中未示出，但是如果芯片在指定时间段tds内未接收到确认信号，则芯片可以将第一信号重新发送到模块(例如，通过使线222的状态从第一状态重新转变至第二状态)。
在步骤1210处，模块执行一个或多个分立的操作的子集。模块可以根据等待时间间隔的长度和/或从终端102发射的信号中收获的可用电能的水平来确定要执行的分立的操作的子集。这些分立的操作在根据传输协议设置的等待时间间隔内被执行，其中，在设备100和终端102之间根据该传输协议传送消息。
在步骤1212处，芯片106向模块108传送第二信号，以指示等待时间延长请求将被发送到终端。第二信号指示模块将停止对其分立的操作进行处理。第二信号在等待时间间隔期满之前被传送到模块。可以在等待时间间隔期满前的指定时间段δt之前(即，在传送等待时间延长请求之前的时间δt)传送第二信号。响应于接收到第一信号，模块108完成或停止对其一个或多个分立的操作的处理。模块在等待时间间隔期满之前(即，在将等待时间延长请求传送到终端之前)完成或停止处理。模块可以被配置为在接收到第一信号的时间段δt内完成或停止对其一个或多个分立的操作进行处理。芯片可以通过使通信线222的状态从第二状态转变回到第一状态来发送第二信号。
在步骤1214处，模块向芯片发送确认信号，以确认收到第二信号。确认信号向芯片指示模块的活动已被暂停并且它已进入低功率状态。模块可以通过使通信线220的状态从第二状态转变回到第一状态来发送确认信号。尽管在图12中未示出，但是如果芯片在指定时间段tds内未接收到确认信号，则芯片可以将第二信号重新发送到模块(例如，通过使线222的状态从第二状态重新转变至第一状态)。
在停止处理其分立的操作后，在步骤1216处，模块确定其处理是否完成。也就是说，模块确定形成它要执行的处理步骤306的所有分立的操作是否都已完成。此确定可以由mcu执行。当模块已执行了实现设备的第二功能所需要的其被分配的全部处理步骤时，处理可以完成。如果模块确定其处理未完成，则它转换至低功率状态并且不采取另外的动作。然后，方法返回到步骤1204，其中，芯片向终端传送等待时间延长请求。
如果模块在步骤1216处确定其处理完成，则它向芯片发送指示其处理完成的消息(步骤1218)。消息可以指示由模块执行的处理的后果或结果。例如，如果模块执行生物计量认证的每个步骤，则消息可以包含认证的结果(即，设备用户是否被认证)。对于由芯片执行图像匹配的实现方式，消息可以包含用于使得芯片能够执行图像匹配的关于所捕获的图像的数据，例如，表示所捕获的图像的数据或表示从所捕获的图像中提取的特征的数据。消息可以通过通信线220来发送。在发送消息后，模块可以进入低功率状态。
在图12中所示的方法的变型中，步骤1216紧接在步骤1212之后，其中步骤1214仅响应于模块确定其处理未完成而被执行。
在步骤1220处，芯片响应于从模块接收到其处理完成的消息而确定它自己的动作是否完成。芯片可以例如确定在步骤1204处终端所请求的功能是否完成。当终端所请求的功能已完成时，芯片可以确定其动作完成。换句话说，芯片确定是否需要另外的等待时间延长请求。
如果芯片和模块两者都执行处理步骤以完成终端所请求的功能，则在步骤1218处，从模块接收到的消息可以指示芯片要执行其处理步骤以执行所请求的功能。
如果芯片确定其动作未完成，则方法返回到步骤1204，其中芯片向终端传送等待时间延长请求。如果模块已完成其处理，则芯片可以在向终端发送连续等待时间延长请求之间的等待时间间隔中继续执行其处理。
如果芯片在步骤1220处确定其动作完成，则方法进行到步骤1222，其中芯片向终端传送指示其动作的结束的消息。消息可以指示终端所请求的功能已完成。消息可以附加地指示功能的后果(例如，设备的用户是否已被认证)。在将消息传送到终端后，芯片可以进入低功率状态。当芯片确定其动作完成时，可不发送另外的等待时间延长请求。
已经在本文中描述了用于使在设备模块处进行的对分立的操作的处理与设备的芯片与终端之间的调度无接触通信同步的方法。这种同步使得能够在设备与终端之间的调度通信之间的时间间隔内执行分立的操作，并且使设备的模块在芯片正在与终端进行通信的时间段期间进入低功率模式。这种同步使得能够在芯片与模块之间共享从终端发射的信号中收获的电能。此外，通过使模块在芯片与终端之间的通信时段期间进入低功率或不活跃状态，可降低功耗，同时也减少在终端处来自在与芯片通信期间操作模块的干扰。同步方法也使得使设备的芯片在模块能够独立于芯片操作的时间段期间进入低功率或不活跃状态变得可行，从而更进一步降低总功耗。
已经在本文中描述了设备为智能卡的示例。应理解，术语“卡”不暗示对于其尺寸、形状、厚度或功能的任何约束。本文描述的卡可能例如是诸如银行卡、id卡、护照等的塑料卡。也应理解，能在采用不是卡的不同形式因子的设备(例如，密钥卡、加密狗或安全令牌(例如，usb令牌))中实现本文描述的每个示例。替代地，可以将本文中描述的设备集成到以下设备中：诸如移动电话或智能电话之类的通信设备；可穿戴设备，例如，手镯、手表、手套/一副手套、别针(例如胸针)、徽章或某其他无接触可穿戴设备。还已经在本文中参考了终端。所描述的示例中的任一个的终端能根据实现方式采取任何合适的形式，例如诸如销售点(pos)终端、收银机、atm机、计算机、智能电话之类的读卡器。
本文描述的一些卡被称为无接触卡。应理解，如本文所描述的无接触卡是指可通过无接触接口与读取器进行通信的卡。然而，被描述为无接触卡的每个卡也可以能够通过直接物理接触与读取器进行通信。因此，未在本文中使用术语“无接触”来排除接触功能性的可能性。
在以上给出的示例中，可以将术语“电能”理解为是指能量可用性的任何相关特征。示例包括可用的能量、电压、电流和功率或其任何组合。
本申请人特此单独公开了本文描述的每个单独的特征以及两个或更多个此类特征的任何组合，达到能够总体上鉴于本领域的技术人员的公知常识基于本说明书执行此类特征或组合的程度，而不管此类特征或特征的组合是否解决了本文公开的任何问题，并且不限于权利要求的范围。本申请人指示本发明的各方面可以由任何这样的单独的特征或特征的组合构成。鉴于前面的描述，对本领域的技术人员而言将显然的是，可以在本发明的范围内做出各种修改。
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