专利名称：在电子设备之间进行通信的通信方法以及相应的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在电子设备之间进行通信的通信方法。本发明尤其涉及在近场通信中、特别是在13.56MHz频带中应用的设备之间进行通信的通信方法以及相应的设备。
背景技术：
令人期待的是:在将来加强地为移动电子设备配备额外的高频(HF)通信功能。这例如涉及移动电话、便携的媒体播放器、智能手机、个人数字助理(PDAs)、掌上游戏机、平板计算机、笔记本电脑等。因此除了其传统的功能外，该设备还能够执行额外的通信功能。首先，无接触的芯片卡功能，例如像预订、支付、购买以及类似更多的功能都属于HF通信功能的应用范围，然而也存在简单的由使用者发起的、从终端设备至终端设备的通信，例如用于照片_、MP3-、歌曲-或名片交换。这些额外的HF通信功能越来越多地在使用所谓的近场通信-技术的情况下执行(NFC/近场通信)。
NFC技术是无线的小范围-连通-技术，该技术实现了在电子设备之间的简单且可靠的双通道-交互作用。这样对消费者来说允许了，执行无接触的交易，访问数字内容并连接电子设备或者说装置。换句话说，NFC-技术实现了在设备之间的无接触的、双向的通信。这些结构元件可以是配备了 NFC的移动电话、计算机、消费者-电子装置、卡片、标签、标志、海报、洗衣机等。配备了 NFC-技术的设备原则上能以读_/写_、点对点-或卡片模仿模式工作。
NFC-技术作为无接触的技术在13.56MHz-频带内标准化。IS0-14443-标准对近场操作的大部分来说是基础模块。通常，NFC-技术至少与标准ISO 14443类型A和类型B是兼容的。NFC-会议的组件包括发起者和目标。发起者是开始和管理通信和数据交换的结构元件。目标对发起者的请求进行应答。NFC-技术的特征是,结构元件能够或者作为发起者或者作为目标进行行动。NFC-技术要求，将专用的HF-芯片组和天线集成在移动的结构元件中。
实施例涉及配置，其中ISO 14443标准被映射在例如NFC前端和安全元件之间的基于接触的、透明的接口上。在根据ISO标准14443-2/3/4的实施例中，协议选择(protocolselection sequence)在IS0/IEC 14443-3中被定义为发起和防冲突序列。在此,典型地执行该序列若干毫秒，直至能在应用层(application level)上传输数据。该时间是必要的，以便例如在NFC前端和安全元件之间进行的通信中在移动的终端设备、例如像移动电话中发起根据IS0/IEC 14443-4的数据交换。该时间间隔对时间严格的使用目的和应用来说已经是过长了。
在这种背景下，对于方法和装置存在实现具有改进特性的通信方法的需求。发明内容
因此在这种背景下，提出了根据权利要求1所述的通信方法、根据权利要求12所述的系统和根据权利要求15所述的电子设备。由从属权利要求、附图和说明书得到本发明的其它优选方面。
根据一个实施例，提出了一种用于在两个设备之间进行通信的通信方法，该设备设置用于在第一通信模式中进行通信。这种通信方法包括:在第二通信模式中将激活序列从第一设备发送至第二设备，以便根据第一通信模式发起通信；根据第一通信模式将数据从第二设备发送至第一设备；其中发送至第二设备的激活序列包括:发起序列，和对于在第一通信模式中的数据通信的请求。
根据另一个实施例，还提出一种包括第一设备和第二设备的系统，第一设备和第二设备通过通信接口连接，并且第一设备和第二设备设置用于在第一通信模式中进行通信。另外，第一设备设置用于，在第二通信模式中将激活序列发送至第二设备，以便根据第一通信模式通过第二设备发起数据的发送，其中从第一设备发送至第二设备的激活序列包括:发起序列，和对于在第一通信模式中的数据通信的请求。
在另一个实施例中，提出了一种设备，该设备具有通信接口并且设置用于在第一通信模式中与另一个设备通信。此外，该设备设置用于，在第二通信模式中接收激活序列，以便根据第一通信模式发起数据的接收；其中由所述设备待接收的激活序列包括:发起序列，和对于在第一通信模式中的数据通信的请求。
本发明还涉及一种用于实施已公开的方法的装置并且也包括用于分别实施单独的方法步骤的装置部件。这些方法步骤能通过硬件组件、通过借助于相应的软件编程的计算机、通过二者的组合，或者以任意其它方式实施。此外，本发明还涉及一种方法，分别描述的装置根据该方法工作。该方法包括用于执行装置的每种功能的方法步骤。
下面根据附图中示出的实施例进一步描述本发明，由实施例得到其它的优点和变型。
图1示意性示出根据本发明的实施例的具有设备的系统；
图2示意性示出根据本发明的实施例的通信方法；
图3示意性示出用于根据实施例的信号示意图的例子；
图4示意性示出根据实施例的移动的终端设备。
具体实施方式
下面描述本发明的不同的实施方式，其中，一些实施方式也在附图中示例性示出。在下文对附图的描述中，相同的参考标号涉及相同或类似的组件。通常仅描述不同的实施方式之间的差别。在此，作为实施方式的一部分被描述的特征也能无问题地与其它实施方式组合，以便产生另外的实施方式。
实施例涉及使用两个不同的通信模式一一个用于询问而另一个用于应答一以便实现在两个设备之间的快速的数据交换。模式之一(下文中称为“第二通信模式”)用于把激活序列从第一设备发送至第二设备，该激活序列包括发起序列和数据询问。此外，激活序列还能包括在其它通信模式(称为“第一通信模式”)中随后从第二设备至第一设备的数据发送的配置的一部分或全部。
大致来说，实施例涉及在电子设备或结构元件之间进行的通信。设备标准化地设置为，在第一通信模式中彼此通信。该第一通信模式例如能符合一标准，根据该标准典型地确定设备之间的连接/通信的硬件规格、接口拓扑、总线定时、通信参数等。典型地，设备在这种通信之前互相之间商定其参数，这根据通信模式的标准或特性会需要明显的时间花费，在真正的数据交换开始之前，例如I至20毫秒、典型地是2至8毫秒。在实施例中，在设备之间进行的通信扩展了第二模式。在此，第一设备向第二设备在第二通信模式中发送激活序列。第二设备如此配置，即该信号发起了根据第一通信模式的返回至第一设备的数据通信。结果，第二设备在第一通信模式中将数据发送至第一设备。最初发送至第二设备的激活序列包括多个参数，即至少一个发起序列和对于第一通信模式中的数据通信的请求。
图1示意性示出根据实施例的系统5，该系统包括第一设备10、第二设备20和连接第一设备和第二设备的接口 30。像已经提到的那样，在实施例中第一设备10可以是NFC前端，而第二设备20可以是安全元件。例如，系统5可以是在移动的终端设备中一像移动电话、平板PC或任意其它终端设备一中的近场通信系统的一部分。此处省去了对NFC前端和安全元件的技术特性的详细描述，因为这对于本领域专业人员来说是充分已知的。此外，能从标准ISO 14443得到细节，此处在整体上引用该标准。
图2示意性示出根据用于在两个图1中示出的设备10，20之间进行通信的通信方法100的通信的流程图，设备设置用于通过接口 30在第一通信模式中通信。该方法包括在第一框110中在第二通信模式中将激活序列从第一设备10发送至第二设备20，以便发起根据第一通信模式的通信。在第二框120中，在第一通信模式中将数据从第二设备20发送至第一设备10。在此，发送至第二设备20的激活序列包括至少一个发起序列和对于在第一通信模式中的数据通信的请求。可选地，在实施例中在第一模式中通过配置数据也能得到下面数据传输的部分或全部的可配置性，在第二模式中该配置数据和激活序列一起被发送。该配置数据例如能一作为非限制性的例子-包括对如下说明，即随后应该利用多大的比特率传输，需要的数据的量有多大，或者应该从哪个(逻辑)地址区域中读取数据。
另外根据实施例，第二设备20如此设计，即该第二设备将在第二通信模式中接收的消息(激活序列)自动识别为发送指令，该发送指令的特征在于发起序列和对于数据通信的请求。在发送激活序列和通过第二设备20开始真正的数据发送之间的时间可以利用这种方法明显缩短，因为在很大程度上取消了协议开销，像由于典型地用于第一通信模式的标准而引起的协议开销那样。换句话说，从通过第一设备10发送激活序列直至通过第二设备20开始数据发送的时间能通过所述的方法相对于在第一通信模式中的通信而大大缩短。
在实施例中，第一通信模式符合具有第一载波频率13.56MHz的IS014443。第二通信模式在150kHz至2MHz，更典型地是从200kHz至800kHz的第二载波频率上工作。在根据ISO-标准14443-2/3/4的实施例中，描述了 IS0/IEC14443-3中的协议选择(protocolselection sequence)。另外根据该标准,即在第一通信模式中典型地执行该序列几毫秒，直至能在应用层(application level)上传输数据。通过中间连接根据实施例的方法能把该时间段，即I至20毫秒，或者更典型地2至8毫秒减少至典型的几百微秒。
因此，第一和第二通信模式的区别至少在于使用的载波频率，所以该载波频率能被视作各个模式的典型特征。在实施例中，从第二设备20至第一设备10的数据的发送(在接收激活序列之后)被第二设备20这样长地延迟，直至其至少又检测到第一通信模式的典型特征，即典型的是第一模式的载波频率。也就是说，当第二设备20在第二载波频率上接收了激活序列之后，其才发送所需要的数据，在其检测到，第一设备10又连接至第一模式中且已经做好接收准备之后。
在NFC前端和安全元件之间发生通信的情况下，按照标准在根据OS1-层模型的应用层的层上在第一通信模式中进行通信，即例如在层6或7上进行通信。然而，通过中间连接具有激活序列的第二通信模式，将数据交换的层移至OS1-层模型的较低的层上。此外，第二通信模式能通过其它的传输-和编码方法与第一模式相区别。在第一次在第一模式中按照根据实施例的方法传输数据之后，每个另外的通信可以是第一和第二通信模式的混合形式。
图3示意性示出根据实施例的信号化序列。在上栏中示出在方法100执行期间接口 30 (接口 CLK)的时钟脉冲频率或载波频率。在下栏中示出与此时间同步地信号传输(接口 _10)。在第一框110中，第二载波频率(在150kHz至2MHz的范围内)位于接口 30的时钟脉冲导线上，而在数据导线(接口 _10)上发送激活序列。在第二框120中根据IS014443发送数据，而时钟脉冲频率是13.56MHz的第一载波频率。
图4示出具有根据IS014443的近场通信系统的移动的终端设备200，该终端设备包括根据实施例的系统5或设备10，20并执行所述的方法100。在实施方式中，移动的终端设备可以是便携的媒体播放器、智能手机、个人数字助理(PDA)、掌上游戏机、平板计算机、智能卡或者个人电脑，尤其是笔记本电脑。
对本领域技术人员来说容易理解的是，此处描述的根据实施方式的方法不仅能以详细描述的变型实施，而且原则上能用于多个应用情况。其尤其适合用于根据标准执行的电子设备，在这些电子设备中应该对设备或结构元件之间的符合标准的数据通信进行加速。
权利要求
1.一种用于在两个设备(10，20)之间进行通信的通信方法(100)，所述设备设置用于在第一通信模式中进行通信，所述通信方法包括: -在第二通信模式中将激活序列(110)从所述第一设备(10)发送至所述第二设备(20)，以便根据所述第一通信模式发起通信； -根据所述第一通信模式将数据(120)从所述第二设备(20)发送至所述第一设备(10);其中发送至所述第二设备(20)的所述激活序列包括: -发起序列， -对于所述第一通信模式中的数据通信的请求。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其中所述激活序列包括用于在所述第一通信模式中的所请求的通信的配置信息。
3.根据权利要求1或2所述的通信方法，其中将所述数据从所述第二设备(20)至所述第一设备(10)的发送被这样长地延迟，直到所述第二设备检测到所述第一通信模式的至少一个典型特征。
4.根据权利要求3所述的通信方法，其中所述典型特征包括载波频率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的通信方法，其中所述第一通信模式和所述第二通信模式具有不同的载波频率。
6.根据前述权利要求中任一项所述的通信方法，其中所述第一通信模式以13.56MHz的载波频率工作，并且所述第二通信模式在150kHz至2MHz的载波频率上工作。
7.根据前述权利要求中任一项所述的通信方法，其中所述第一通信模式符合ISO14443。
8.根据前述权利要求中任一项所述的通信方法，其中所述第一设备(10)是近场通信前端，并且所述第二设备(20)是安全元件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的通信方法，其中在所述第一设备和所述第二设备之间的接口(30)以13.56MHz的载波频率工作。
10.根据前述权利要求中任一项所述的通信方法，其中所述第一通信模式中的所述通信和所述第二通信模式中的所述通信相比发生在OSI层模型的更高层中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的通信方法，其中所述第一和所述第二通信模式在载波频率和编码方法方面是不同的。
12.—种包括第一设备(10)和第二设备(20)的系统(5),所述第一设备和所述第二设备通过通信接口( 30 )连接，并且所述第一设备和所述第二设备设置用于在第一通信模式中进行通信，其中所述第一设备(10)设置用于，在第二通信模式中将激活序列发送至所述第二设备(20)，以便根据所述第一通信模式通过所述第二设备发起数据的发送； 其中从所述第一设备(10)发送至所述第二设备(20)的所述激活序列包括: -发起序列， -对于在所述第一通信模式中的数据通信的请求。
13.根据权利要求12所述的系统(5)，其中所述激活序列包括用于在所述第一通信模式中的所请求的通信的配置信息。
14.根据权利要求12或13所述的系统(5)，其中所述第一设备(10)是近场通信前端，并且所述第二设备(20)是安全元件。
15.一种电子设备(20)，所述电子设备具有通信接口并且设置用于在第一通信模式中与另一个设备(10)通信，其中所述设备(20)设置用于在第二通信模式中接收激活序列，以便根据所述第一通信模式发起数据的接收；其中由所述设备待接收的所述激活序列包括: -发起序列， -对于在所述第一通信模式中的数据通信的请求。
16.根据权利要求15所述的设备(20)，其中所述激活序列包括用于在所述第一通信模式中的所请求的通信的配置信息。
17.根据权利要求15或16所述的设备(20)，其中所述设备是安全元件。
18.—种移动的终端设备(200)，所述终端设备包括根据权利要求15至17中任一项所述的电子设备(10，20)和/或根据权利要求12至14中任一项所述的系统(5)，和/或设置用于实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法(100)。
19.根据权利要求18所述的移动的终端设备，其中所述终端设备是移动电话、便携的媒体播放器、智能手机、个人数字助理(PDA)、掌上游戏机、平板计算机、智能卡或者个人电脑，尤其是笔记 本电脑。
全文摘要
本发明涉及一种用于在两个设备之间进行通信的通信方法，该设备设置用于在第一通信模式中进行通信。该通信方法包括在第二通信模式中将激活序列从第一设备发送至第二设备，以便根据第一通信模式发起通信；根据第一通信模式将数据从第二设备发送至第一设备；其中发送至第二设备的激活序列包括发起序列，和对于第一通信模式中的数据通信的请求。此外，本发明还涉及一种相应的设备和一种系统。
文档编号H04B5/02GK103138809SQ20121048908
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月26日 优先权日2011年11月25日
发明者托马斯·洛伊特格布, 沃尔特·卡格尔, 约瑟夫·里格鲍尔 申请人:英飞凌科技股份有限公司