用于近场通信的电池管理方法

用于近场通信的电池管理方法
【专利摘要】本发明描述了一种用于在用户识别模块(SIM)和NFC设备(RDR)之间建立NFC连接的方法。所述用户识别模块(SIM)通过电信系统(CELL_P)的触点(VCC、RST、CLK、D+、GND、SWP、IO、D-)连接至所述电信系统(CELL_P)。所述电信系统(CELL_P)包括芯片组(CHP)和NFC电路(NFCC)。所述方法包括使用电池量表测量为所述电信系统(CELL_P)供电的电池(BATT)的电量。基于该测量，所述方法选择为所述用户识别模块(SIM)供电的电源并配置所述用户识别模块(SIM)的布线。本公开还特别涉及电信系统、计算机程序和存储介质。
【专利说明】用于近场通信的电池管理方法

【技术领域】
[0001]本发明总体涉及在近场通信(NFC)电信系统的环境中用于电池管理的设备和方法。

【背景技术】
[0002]本节中所描述的方法是可以实现的，但未必是先前已经构想或实现的方法。因此，除非本文中另有说明，否则本节中所描述的方法相对于本申请中的权利要求不是现有技术，且不通过包括在本节中而承认为现有技术。
[0003]电信系统(例如蜂窝电话、智能电话、平板电脑等)通常整合了 NFC功能。例如，嵌入在蜂窝电话中的NFC电路可用作标签读取器，以读出外部NFC标签，或模拟卡设备。
[0004]卡模拟有很多应用，两种熟知的使用实例涉及微支付和电子票务。
[0005]微支付可在于使用蜂窝电话购买物品。例如，通过将蜂窝电话轻触NFC读取器(例如在面包房)，就可以买到非常廉价的物品(例如面包)，而不需要输入PIN码。蜂窝电话的交易可能经受交易量的检查，该交易量应低于一定的阈值，从而确保不需要PIN码。
[0006]电子票务可在于使用蜂窝电话而不是传统的NFC车票乘坐公共交通工具。
[0007]这两种使用实例都要求高级别的安全性。让黑客从第三方的蜂窝电话造钱或偷钱是不可接受的。为此，NFC支持通常与蜂窝电话内的用户识别模块(通常为SIM卡)相关联。蜂窝电话的NFC电路和SM卡之间的交互通常通过单线协议(SWP)接口来发生。
[0008]在电信系统中NFC支持的初始实现的问题在于:当系统关断或电池电量过低时，NFC支持不再可用。
[0009]因此，例如，利用初始实现的技术，在蜂窝电话关断时，用户无法使用他们的蜂窝电话乘坐公共交通工具或付款。
[0010]为了克服该问题，已提出在电池电量低或蜂窝电话关断时，通过NFC电路为SM卡供电。
[0011]用户希望交互的NFC读取器(例如面包房中的销售点终端(亦称为P0S)的NFC接口)可主动地产生射频场，该射频场可为无源目标供电。该无源目标可能是连接至天线的SIM卡，该天线嵌入在蜂窝电话中。因此，不管SIM卡所嵌入的蜂窝电话本身是否打开，该SIM卡是可用的。
[0012]然而，卡模拟支持需要用于SIM卡的特殊的布线(因为其可以交替地由电信系统和NFC场供电)。
[0013]在平台关闭(OFF)状态时(即，当电信系统关闭时)，ETSI标准要求SM卡上的VCC触点保持下拉。
[0014]为解决SIM布线问题而提出的第一种解决方案是基于外部开关。如图1所示，该解决方案包括称为双P信道的模块，该模块用作开关且在平台打开和关闭模式下均启用卡模拟支持。
[0015]在平台打开(ON)模式下，SM卡直接由芯片组(更具体地由嵌入在芯片组中的调制解调器)供电。
[0016]在平台关闭(OFF)模式下，蜂窝电话的VSIM触点(对应于SIM卡的VCC触点，即通过其为SIM供电的触点)由调制解调器保持下拉。每当卡模拟交易开始时，NFC电路按照以下方式配置双P信道:断开SIM卡和调制解调器之间的链接，使得NFC电路能够直接且安全地为SM卡供电。
[0017]然而，第一种解决方案不是最佳的。该解决方案需要芯片组和NFC电路之间的外部部件(开关“双P信道”)。当SM卡由NFC电路进行供电时，该外部部件避免来自NFC电路的电流通过VCC/VS頂触点回流到芯片组。然而该外部部件可能在VS頂触点产生压降，有时这是个问题。实际上，SIM卡的其它触点(例如I/O触点)直接连接到芯片组，且不会受到这种压降的影响，从而引起SIM卡的VCC触点与其它触点上的电压电平之间的差异。这对于要求SIM卡的所有触点上的电压保持一致的SIM卡认证会是个问题。
[0018]为解决布线问题而提出的第二种解决方案是基于模拟关闭模式。在这个解决方案中，每当蜂窝电话由于用户操作或电池电量低而应该进入电源关闭模式时，其进入模拟电源关闭模式(或称为假电源关闭)，在这种模式下蜂窝电话看起来是关闭了(屏幕可能关闭，调制解调器可能关闭等)，但是芯片组还打开且具有有限的能力(调制解调器关闭、连接断开等)。非常少的特征是可用的，主要是那些保持SIM卡供电所需的特征。
[0019]在假电源关闭下，SM卡总是被供电。在这个解决方案中，由于微支付的延迟约束(微支付交易通常需要几分之一秒)，不能在需要时立刻为SIM卡供电。实际上，在公知的假电源关闭实现中，SM卡首先被上电。然后SM卡基于ATR(Answer To Reset，复位应答，在ISO 7816中规定)与蜂窝电话协商连接参数(例如供电电压电平和以比特/秒表示的连接速率)。接着，SIM卡自身初始化，并最终置于“时钟停止”的停止模式(SIM卡的CLK触点不再接收来自蜂窝电话的时钟信号)。一旦处于时钟停止，SIM卡可确保其功率消耗低于某一阈值(各种标准定义了消耗阈值，但是通常仅在时钟停止模式下)。SM卡仅通过接收来自蜂窝电话的时钟信号可立即恢复操作。第二种解决方案中的延迟约束(阻止在需要时为SIM卡供电)来自于以下事实(除其他外):在这个解决方案中，NFC电路必须请求芯片组开启其SM卡控制器，该工作是耗时的。
[0020]第二种解决方案的问题在于仅能在有限的时间内保持卡模拟。如果电池几乎是空的且无法为SIM卡供电，即使处于假电源关闭，NFC交易也不可能。最终，假电源关闭最晚在电池为空时被真正的电源关闭所替代。
[0021]第二种解决方案通常在电池电量较低时提供额外的几个小时的自主性，但是低于24小时通常是不能令终端用户满意的。此外，第二种解决方案需要非常复杂的软件。当蜂窝电话关闭(手动或由于低电池电量事件)时，关闭其操作系统，并在假电源关闭模式下重新启动操作系统。这需要操作系统级别的状态机和复杂的管理软件(利用该操作系统的两个配置)。
[0022]因此，提出了寻求改进该情况。


【发明内容】

[0023]为了满足这些需求，本发明的一个方面涉及一种用于在用户识别模块和NFC设备之间建立NFC连接的方法，用户识别模块通过电信系统的触点连接至电信系统，电信系统包括芯片组和NFC电路。所述方法包括:
[0024]/a/使用电池量表测量为电信系统供电的电池的电量，
[0025]/b/如果测得的电量高于阈值，则
[0026]/bl/通过电信系统的电源触点和芯片组之间的第一连接为用户识别模块供电，
[0027]/b2/在通过NFC电路检测到NFC设备时，通过NFC电路和电信系统的通信触点建立用户识别模块和NFC设备之间的连接，
[0028]/c/如果测得的电量低于或等于所述阈值，则
[0029]/Cl/从芯片组将第一连接下拉，然后从芯片组将第一连接配置为高阻抗模式，
[0030]/c2/在通过NFC电路检测到NFC设备时，通过所述电源触点和NFC电路之间的第二连接由NFC电路为用户识别模块供电，并通过NFC电路和所述通信触点建立用户识别模块和NFC设备之间的连接。
[0031]本方法的优势特别在于:即使电池的电量很低，也允许电信系统执行NFC交易(例如以卡模拟模式)。当电池的电量较低时，卡模拟交易并不局限于24小时。使用特定的电信系统，在电池的电压低至约2伏特而该系统中平台截止电压远高于2伏特时，可以实现NFC交易。总的来说，在电池电压低于平台截止电压时可以实现NFC交易。在关闭模式被触发之前(即在第一连接被配置为高阻抗模式之前)配置芯片组需要非常少的软件。此外，本方法不需要会增加复杂度以及可能导致在用户识别模块上出现认证问题的外部模块。本方法的优势还在于可以由芯片组进行更好的控制(与外部部件由NFC模块进行控制的情况相反)
[0032]本发明的另一方面涉及一种计算机程序产品，包括处理器可访问的一个或多个存储的指令序列，当处理器执行这些指令序列时，这些指令序列使处理器执行根据本发明的方面的方法步骤。
[0033]本发明的另一方面涉及一种非瞬时性的计算机可读存储介质，存储根据本发明的方面的计算机程序。
[0034]本发明的另一方面涉及一种电信系统。该电信系统包括芯片组、NFC电路和布置成将电信系统连接至用户识别模块的一组触点。
[0035]该电信系统包括在芯片组和电源触点之间的第一连接以及在NFC电路和电源触点之间的第二连接。
[0036]该系统被布置成使用电池量表测量为该系统供电的电池的电量。
[0037]该系统被布置成在测得的电量高于阈值时，通过第一连接为用户识别模块供电，在由NFC电路检测到NFC设备时，通过该NFC电路和该电信系统的通信触点建立该用户识别模块和该NFC设备之间的连接。
[0038]该系统被布置成在电池量表所测量的电量低于或等于阈值时，从芯片组将第一连接下拉，从芯片组将第一连接配置为高阻抗模式，以及在由NFC电路检测到NFC设备时，通过第二连接由该NFC电路为该用户识别模块供电，并通过该NFC电路和所述通信触点建立该用户识别模块和该NFC设备之间的连接。

【专利附图】

【附图说明】
[0039]在附图中，本发明的实施方式通过举例的方式而非限制的方式进行说明，在附图中，相同的附图标记指的是相同的元件，其中:
[0040]-图1示出在蜂窝电话的电池电量较低时通过蜂窝电话最大化NFC支持的第一种蜂窝电话的结构；
[0041]-图2示出在蜂窝电话的电池电量较低时通过蜂窝电话最大化NFC支持的第二种蜂窝电话的结构；
[0042]-图3示出根据本发明的可行的实施方式的电信系统的结构，该系统被打开并且具有电量充足的电池；
[0043]-图4示出关闭后的图3的结构；
[0044]-图5示出已进入NFC场的图4的结构；
[0045]-图6示出根据可行的实施方式的电信系统；
[0046]-图7是示出根据可行的实施方式的方法的流程图。

【具体实施方式】
[0047]参考图1，其中示出在蜂窝电话的电池电量较低时通过蜂窝电话最大化NFC支持的第一种蜂窝电话的结构示意图。蜂窝电话包括芯片组CHP_A1和包含NFC天线的NFC电路NFCC_A1。NFC电路由电池供电(NFC电路接收电压VBAT)，但是也可由NFC读取器供电。相同的电池可为芯片组CHP_A1供电。
[0048]芯片组包括通过连接(其可以是单线)而可连接至SM卡的输入输出端口 10(使用SM卡的1端口进行半双工通信，遵从ISO 7816)。
[0049]通过开关SWTCH(其是称为“双P信道”的外部部件)将芯片组也设置成为SM卡供电。当电池电量充足时，该开关闭合(即短路，从而让电流流动)，并且芯片组为SIM卡供电。当电池电量太低使得芯片组不能为SM卡供电时，且当NFC电路识别NFC设备的场时，NFC电路可通过通用输入输出端口 GP1来指示这个开关打开。之后，NFC电路可通过VSM触点为SM供电，并通过SWP触点建立连接。
[0050]参考图2，其中示出在蜂窝电话的电池电量较低时通过蜂窝电话最大化NFC支持的第二种蜂窝电话的结构示意图。蜂窝电话包括芯片组CHP_A2和包含NFC天线的NFC电路NFCC_A2。NFC电路由电池供电(该NFC电路接收电压VBAT)，但是也可由NFC读取器供电。相同的电池可为芯片组CHP_A2供电。
[0051]芯片组包括通过连接(其可以是单线)而可连接至SM卡的输入输出端口 10(使用SM卡的1端口进行半双工通信，遵从ISO 7816)。
[0052]即使当电池电量低时，芯片组也设置成为SM卡供电。当电池电量太低时，芯片组进入假电源关闭模式，在该模式下，除了特别为SIM卡供电外，不再提供用户服务。
[0053]参考图3，其中示出根据可行的实施方式的电信系统的结构的示意图，该系统处于打开状态(即，该系统通过电量充足的电池供电，且该系统已被打开)。该系统包括芯片组CHP和包含NFC天线ANT的NFC电路NFCC。NFC电路由电池供电(该NFC电路接收电压VBAT)，但是也可由NFC读取器RDR(例如具有NFC功能的POS终端)供电。相同的电池可为芯片组CHP_A2供电。VBAT还可被NFC电路用来评估电池的电量。
[0054]芯片组包括通过连接(其可以是单线)而可连接至SM卡的输入输出端口 10(使用SM卡的1端口进行半双工通信，遵从ISO 7816)。
[0055]芯片组还被设置成通过触点VSM/VCC为SM卡供电(只要电池的电量是充足的)。
[0056]虽然线示意性地示出芯片组的触点VSM和SM卡的触点VCC之间的连接，但实际上这两个触点可直接相互接触(例如，SIM卡的触点与SIM卡所插入的槽的相应的触点直接接触)。
[0057]根据可行的实施方式，处于任何原因，如果电池被充分充电时芯片组不为SM卡供电，则芯片组自动保持VSIM触点在下拉模式。不为SIM卡供电的理由可包括例如系统可能正在启动的事实。许多电信系统的软件如此复杂以至于在已按下打开按钮后，可能需要许多秒(有时30秒或更长)来完全启动系统。在该启动时间期间，可能SIM卡还没有被供电，在该情况下，VSIM触点被下拉。当系统打开且电池被充分充电时不为SIM卡供电的其它理由可包括，例如，某些“飞行模式”。“飞行模式”是某些系统提供的用来禁用蜂窝网络(和/或其它形式的无线网络连接)的选项。这使得在乘坐飞机旅行时能够使用系统的非无线特征(规定通常禁止在飞行的飞机中使用蜂窝电话，但是“飞行模式”可解除该禁令)。某些飞行模式包括关闭SM卡。
[0058]根据可行的实施方式，关闭在图3中描述的系统，或者在这样的系统中消耗完电池，触发一系列动作且导致系统按照图4中所示的进行配置。首先，芯片组停止向在正常情况下为SIM卡供电的触点VSIM充电(电源被关断，且任何由SIM卡执行的任务可能被中断)。然后，芯片组侧的VSIM触点被下拉(例如通过芯片组)。NFC电路被配置成保持其自己的VSM触点处于下拉状态。接着，芯片组侧的VS頂触点被配置成高阻抗模式(这在芯片组侧的VSIM触点已被下拉后执行)。之后，整个芯片组可以被关闭。芯片组通常消耗较多的能量(比NFC电路多)。高阻抗配置可由芯片组中的寄存器来控制。例如使用EEPROM类型的技术，当芯片组关闭(即使电池完全被移除)时还可保持寄存器。其优势在于:如果芯片组关闭之前由芯片组将VSM配置为高阻抗，则保持VSM为高阻抗。
[0059]图5描述了在图4所示的系统已进入NFC场(为了与NFC设备进行通信，例如，用于微支付或票务交易)后的系统。当进入NFC场时，NFC电路中的中断可以会被触发。NFC电路接收来自电池的能量(电压VBAT)和来自NFC设备的能量。然后NFC可通过其VSIM触点为SM卡供电，使得所需的交易通过SM卡和NFC电路之间的SWP接口执行。通过芯片组的VSM触点被配置为高阻抗的事实，使芯片组且尤其是芯片组的PMU免受电流泄漏。
[0060]一旦交易完成，则NFC电路的VSIM触点可被关闭(由NFC电路)并被下拉(由NFC电路)。
[0061]图6示出根据可行的实施方式的电信系统(更具体为蜂窝电话CELL_P)。蜂窝电话CELL_P具有电池BATT。该蜂窝电话包含具有8个ISO 7816触点(VCC、RST、CLK、D+、GND、SWP、10和D-)的SM卡。该蜂窝电话包括用于NFC通信的天线ANT。
[0062]图7是示出根据可行的实施方式的方法的流程图。在步骤/a/中，该方法测量蜂窝电话的电池的电量。然后测试电量是否大于认为足以在短期内为蜂窝电话供电的阈值。
[0063]如果电量足够高，则在步骤/bl/中，该方法决定使用蜂窝电话的芯片组(由于电池)为蜂窝电话的SM卡供电。如果蜂窝电话已经被配置成使用芯片组为SM卡供电，则步骤/bl/除了测试电源配置已经正确外不需要做任何操作。在步骤/b2/中，该方法通过蜂窝电话的NFC电路检查附近是否有NFC设备。如果检测到NFC设备，则SM卡继续由芯片组供电，并且发生NFC交易。在一些情况下，NFC交易可以是空交易，例如，在NFC设备不兼容或者SIM卡没有被授权以与该NFC设备进行交易的情况下。之后，该方法返回步骤/a/。
[0064]如果电量太低，则在步骤/Cl/中，芯片组将从芯片组到SM卡的电源连接下拉(如果需要的话，在已停止给SM卡供电之后)，并将该连接配置成高阻抗。如果该连接已经被配置成高阻抗，则步骤/cl/除了测试电源配置已经正确外不需要做任何操作。在步骤/c2/中，该方法检查附近是否有NFC设备。如果检测到NFC设备，则NFC电路为SM卡供电，并且发生NFC交易。在一些情况下，NFC交易可以是空交易(如前面所解释的)。之后，NFC电路将其与SIM卡的电源连接下拉。该方法返回至步骤/a/。
[0065]根据可行的实施方式，提出用于建立用户识别模块SM和NFC设备RDR(例如，适于与NFC智能卡进行通信的NFC读取器)之间的NFC连接的方法。该连接可用于执行NFC交易(例如打开进入公共交通工具的门或使用微支付购买东西)。用户识别模块是识别用户(例如，银行客户、公共交通公司的客户、蜂窝网络运营商的客户等)的硬件设备。用户识别模块通常由公司(银行、网络运营商等)发行，提供用户已订购的服务，并且可以保持由这些公司拥有(虽然其通常保持在用户的保管下)。用户识别模块可以是SIM卡(以及SIM卡的任何变型，例如nCC、USM、CSM等，统称为SM卡)，但也可以是由任何第三方(提供用于蜂窝电话的安全MMC卡的银行等)使用的任何安全元件。用户识别模块通过触点连接至电信系统CELL_P(例如蜂窝电话、智能电话、平板电脑，或者任何能够连接到网络的电子设备)。在用户识别模块为SIM卡的情况下，触点可以是与由IS0-7816指定的智能卡触点相对应的8个触点。这些触点为:VCC(用于电源)、RST (用于复位卡)、CLK(用于注入时钟信号)、D+ (USB数据触点)、GND (接地)、SWP (单线协议),10(输入输出)和D-(其它USB数据触点)。上述触点的名称是通常用于SIM卡的名称。在电信系统中相应的名称可以是不同的。例如，电信系统的用于给SIM卡供电的电源触点通常被称为VSIM (但是通常直接连接到SM的VCC触点)。这些名称可互换使用(VCC和VSIM被认为是同义的)，虽然从严格意义上讲VSIM指的是属于电信设备的部分，而VCC指的是属于SIM卡的部分。这些触点可以是电信系统的SIM卡可插入的槽的触点。将SIM卡推向槽的弹簧，或者任何其它公知的机械设备，可在SM卡的各个触点与电信设备的触点之间建立电接触。可替选地，SIM卡芯片(或者其它任何合适的芯片)可焊接至电信设备的触点(例如根据ISO 7816的8个触点)。电信系统可包含多个槽(或很多SM卡芯片或其它芯片可以焊接至例如电信系统的主板)。例如，该电信系统可以是双SM的蜂窝电话，同时包含个人的和专业的SM卡，或者CDMA兼容卡和与其它类型的网络兼容的卡。该电信系统包含芯片组CHP和NFC电路NFCC。该芯片组可包含数字基带、模拟基带和为用户识别模块供电的PMU(Power Management Unit,电源管理单元)。该PMU可嵌入在模拟基带中。该芯片组可包含调制解调器、APE (Applicat1nEngine，应用引擎)以及操作系统。
[0066]该方法包括使用电池量表测量给电信系统CELL_P供电的电池BATT的电量。该测量可以重复执行，例如，每秒。该测量可以由电信系统(特别是芯片组)执行。
[0067]然后，该方法可包括将测得的电量与基准值进行比较(例如使用电压比较器)。该基准值可以是代表非常低的电量的阈值，小于该阈值时无法保证电池还能为用户识别模块提供足够的电源以用于NFC交易。
[0068]如果测得的电量大于该阈值，则该方法包括通过电信系统CELL_P的电源触点VCC(或多个电源触点)和芯片组CHP之间的第一连接为用户识别模块供电。该电源触点(这些电源触点)可以是上面所提到的触点(例如8个ISO 7816触点)的子集(例如ISO7816 VCC触点)。在可行的实施方式中，只有一个电源触点(根据ISO 7816的触点VCC)。
[0069]该方法还包括，在由NFC电路检测到NFC设备时，通过NFC电路和电信系统的通信触点(或者多个通信触点)建立用户识别模块和NFC设备之间的连接。该通信触点(这些通信触点)可以是上面所提到的触点(例如8个ISO 7816触点)的子集(例如ISO 7816SWP触点)。在可行的实施方式中，只有一个通信触点(根据ISO 7816的触点SWP)。ETSI标准TS 102.613中具体指定SWP协议。仍然通过第一连接(即通过芯片组)为用户识别模块供电(直到电量以指定的方式变化)。
[0070]由NFC电路检测NFC设备可通过由NFC电路对NFC场进行监控来实现。
[0071]如果测得的电量低于或等于该阈值，则该方法包括(如果适用，在已经关闭通过第一连接从芯片组到用户识别模块的供电后)从芯片组将第一连接下拉，然后从芯片组将第一连接配置为高阻抗模式。施加下拉的一种方式是使用接地的下拉电阻，当没有其它有源设备连接时，该下拉电阻保持逻辑信号接近O伏特。当第一连接的阻抗远远高于(例如高10倍以上)下面讨论的第二连接的阻抗时，认为第一连接处于高阻抗。
[0072]根据可行的实施方式，完全由硬件部件来实现该下拉和配置成高阻抗模式。例如，电压比较器可检测已经达到阈值(电池的电量过低)，并输出逻辑电平1，该逻辑电平I可输入至下拉电路和高阻抗配置电路，从而激活下拉和高阻抗配置。采用硬件实现下拉和高阻抗模式配置的优势在于它通常比软件更快且更可靠(没有故障，不受同时正在运行的其它软件的影响，等等)。因此，如果电池负荷变得太低，可能第一连接可以非常快地进入高阻抗模式(在电池完全为空之前)。这对于以下情况非常有利:在使用电信系统打电话期间，数据突发可能导致电流尖峰，从而随时引起紧急关闭(系统关闭以保持其完整性)。硬件管理可以
[0073]根据另一实施方式，使用软件将第一连接下拉和配置成高阻抗模式(硬件电路可由一个软件触发)。这样做的优势在于通常更容易实现和保持(这在许多开发中是基本制约因素)，但是可能会更慢且可靠性可能会更低。例如，达到阈值可以触发硬件中断来指示与中断管理软件相关联的处理器以处理下拉和高阻抗配置，例如使用微控制器的特殊寄存器。例如，在微控制器的确定的寄存器中写入比特I可以激活下拉电路(同样适用于高阻抗电路)。还可以具有用于下拉和高阻抗管理的单一电路(这也适用于其它实施方式)。这样的电路可以接收单一命令来下拉和配置高阻抗，或者(例如依次)接收第一命令以下拉且接收第二命令以将第一连接配置成高阻抗。
[0074]可替选地，一个软件可实现轮询循环，从而指示微控制器利用其ADC(Analog toDigital Converters,模数转换器)中的一个ADC来以规则间隔测量电池的电量。例如,在多任务环境中，该循环可在后台运行并使用等待循环，或者读取定时器寄存器，来确定何时再次测量电量。当测得的电量下降得太低时，该软件可触发下拉和高阻抗配置。
[0075]当由NFC电路NFCC检测到NFC设备RDR(例如面包房里的NFC P0S)时(例如通过由NFC电路监控NFC场)，该方法包括通过所述电源触点VCC (或根据具体情况多个电源触点)和NFC电路之间的第二连接由NFC电路为用户识别模块供电，并通过NFC电路和所述通信触点建立用户识别模块和NFC设备之间的连接。
[0076]阈值可以是例如代表电池的某一负荷的值，以浮点数的形式表示。该阈值也可是整数。例如，整数值20可以表示满负荷的电池，而值O可以表示空电池。该阈值可以是低的值(非常接近空电池)。例如，如果电池的负荷由O和20之间的整数表示，则该阈值可以等于2，即所有从3到20的负荷可导致用户识别模块由芯片组(例如，通过由电池通过芯片组)来供电，而对于所有在O和2之间的负荷，SM可能需要由NFC电路(通过NFC读取器产生的场)来供电。
[0077]如果偶然地在测得的电量下降到阈值或小于阈值时电信系统正在通过NFC电路进行通信，则可以中断当前的NFC交易，并在供电从芯片组/电池切换至NFC电路之后，迫使电信系统重新开始NFC交易。NFC交易通常是非常快的(即上述问题不太可能发生，如果发生了，用户只需将他的电信设备重新轻触NFC读取器)。鉴于NFC交易通常被划分成极小的子部分，使得任何已经开始但还未完成的交易可回退到最后关联的状态，中断的NFC交易通常可正常关闭(在中间)，并可选择地在稍后的阶段重新开始。这样就可避免产生以下不一致的状态:例如，在NFC交易被中断时，钱已经流出电信设备(SIM卡中的钱寄存器已经减小)，却还没有到达POS的NFC读取器(P0S的钱寄存器还没有增加)。
[0078]根据可行的实施方式的方法包括从NFC电路将第二连接下拉。该NFC电路可包括用于在不涉及芯片组的情况下执行上述任务和其它任务的逻辑(例如硬接线逻辑、或正确编程的处理器、或专用的电子器件)。施加下拉的一种方式是使用接地的下拉电阻，当没有其它有源设备连接时，该下拉电阻保持逻辑信号接近O伏特。
[0079]可保持下拉直到同时满足两个条件。第一个条件是芯片组已经配置第一连接为高阻抗模式(如果需要的话，在关闭通过第一连接的供电和下拉第一连接之后)。第二个条件是NFC电路已经检测到NFC设备。在这种情况下(两个条件均满足)，该方法可开始通过第二连接由NFC电路为用户识别模块供电。
[0080]根据可行的实施方式的方法包括检测系统关机(电池的电量高于阈值)。上述关机可以例如由于用户为将来节省电池容量或为了避免在会议或看电影时被打扰而按下系统的关闭按钮。该关机也可被软件触发(例如，为了更新操作系统或仅仅一个应用程序而需要关机)。当任何实体要求关机时，可触发中断(通知该事实的感兴趣的模块)。
[0081 ] 由于电池电量不低，因此用户可以重新打开系统来执行NFC交易。然而，有些系统的上电时间非常长。此外，在已经关闭很长一段时间后(或在恶劣的条件下，如低温)电池会放电，在这种情况下，即使系统准备好等待上电，已经不可能给系统上电。为了避免上述不便，该方法包括在检测到关机(以及在真正执行关机之前)，从芯片组将第一连接下拉并从芯片组将第一连接配置成高阻抗模式。为了保证足够快(应在真正发生关机之前完成)，下拉以及高阻抗配置的任务可由硬件来执行。在关机之后，芯片组通常不再可用(没有被供电)。接着，该方法包括在由NFC电路(其可由电池和/或NFC设备供电)检测到NFC设备时，通过第二连接由NFC电路为用户识别模块供电，并通过NFC电路和所述通信触点建立用户识别模块和NFC设备之间的连接。
[0082]根据可行的实施方式的方法包括通过从电信系统的存储器中读取默认阈值来限定上述阈值。例如，可从电信系统的操作系统(例如芯片组的模块)所控制的非易失性的存储器(例如EEPROM，ROM或闪存)中读取该阈值。可由芯片组读取该阈值。
[0083]例如，给定品牌和型号的任何蜂窝电话可以使用相同的阈值，该阈值可在制造蜂窝电话时预先编程。
[0084]根据可行的实施方式的方法包括通过从电池的存储器中读取(例如通过芯片组)默认阈值来限定上述阈值。
[0085]根据该变型，该阈值由电池提供，其可以受电信系统提供者的控制或可以不受电信系统提供者的控制。例如，给定的电信系统可以通过各种电池供电，每个电池具有不同的特性(例如厚、重以及良好的自主性，或薄、轻以及坏的自主性)。在这种情况下，可适当地查询电池，该电池可已存储有比电信系统中可存储的值更相关的值。
[0086]根据可行的实施方式的方法包括通过从电池BATT中读取(例如由芯片组读取，或更普遍的是由电信系统来读取)电池标识符来限定上述阈值，并基于电池标识符来确定该阈值。例如，对该阈值的限定也可取决于电信系统的类型。已知需要大量电源的电信系统的阈值与其它电信系统相比会减小。在限定上述阈值时还可考虑其它参数。例如，SIM卡可以以5V、3V或1.8V供电，且可存在不同程度的电耗。在SM卡上电后可通过ATR中的参数并基于电信系统的能力，协商给SIM卡供电的电压。
[0087]根据可行的实施方式的计算机程序产品包括处理器可访问的一个或多个存储的指令序列，当处理器执行这些指令序列时，这些指令序列使处理器执行根据可行的实施方式的方法的步骤。这些指令可以由诸如C、C++、C#、Java、汇编语言等的语言进行编写。该处理器可以是嵌入在电信系统中(更为具体地在芯片组中)的处理器。
[0088]计算机程序指的是一组指令的以任何语言、代码或符号的任何表述，该组指令用于使系统具备信息处理能力从而直接或在转换成其它语言后执行特定的功能。这样的计算机程序可以存储在计算机或机器可读介质中，该计算机或机器可读介质允许数据、指令、消息或消息包以及其它机器可读信息从介质中读取。计算机或机器可读介质可包括非易失性存储器，例如ROM、闪存、磁盘驱动存储器、⑶-ROM和其它永久存储器。此外，计算机或机器可读介质可包括例如易失性存储器，例如RAM、缓存器、高速缓存存储器和网络电路。此外，计算机或机器可读介质可包含在瞬时状态介质中的计算机或机器可读信息，该瞬时状态介质例如网络链接和/或网络接口，包括允许设备读取上述计算机或机器可读信息的有线网络或无线网络。
[0089]根据可行的实施方式的非瞬时性的计算机可读存储介质包括根据可行的实施方式的计算机程序。该存储介质可以是存储器(例如，EEPR0M、闪存、ROM等)，该存储器可以是可移动的(例如SD卡、微SD卡等)或焊接或贴附到电信系统。
[0090]根据可行的实施方式的电信系统CELL_P包括芯片组CHP、NFC电路NFCC和一组触点(VCC、RST、CLK、D+、GND、SWP、10、D-)，该组触点被布置成将电信系统CELL_P连接至用户识别模块SIM。该用户识别模块可以形成该电信系统的组成部分或可以不形成该电信系统的组成部分。该用户识别模块可以是可插入该电信系统的槽的可移动模块。因此，该电信系统可以附接至多个用户识别模块(例如，电信系统可以被不同的人使用，每个人在想要使用该系统时插入他/她自己的SM卡)。该电信系统还包括芯片组CHP和电源触点VCC(该电源触点VCC可以是该电信系统的一组触点中的一个触点)之间的第一连接、以及NFC电路NFCC和该电源触点VCC之间的第二连接。
[0091]该系统(假设电池BATT插入或连接到该系统)被布置成使用电池量表测量给该系统供电的电池BATT的电量。该电池可以形成该电信系统的组成部分或可以不形成该电信系统的组成部分。类似地，用于测量电池的电量的电池量表可以形成该电信系统的组成部分或可以不形成该电信系统的组成部分。更具体地，该电池量表可以嵌入在电池本身中，并且该电池可以从该系统中移除，这样就会有区别。但是，该电池量表也可以嵌入在该电信系统中。举例来说，该电池量表可像通常在大多数蜂窝电话的屏幕上显示的格一样提供信息。例如，等于5的整数可表示充满电的电池，等于I的整数可表示只剩一格电(这可以是上述阈值)，等于O的整数可对应空电池。可替选地，上述阈值可对应更为精确的测量值(对应于位于O格和I格之间的位置处的电量)。
[0092]该系统被布置成在测得的电量高于(严格高于)阈值时，通过第一连接为用户识别模块SM供电，在由NFC电路NFCC检测到NFC设备RDR时，通过该NFC电路和该电信系统的通信触点SWP建立该用户识别模块SIM和该NFC设备之间的连接。
[0093]该系统被布置成在电池量表所测量的电量低于或等于阈值时，从芯片组CHP将第一连接下拉，从芯片组CHP将第一连接配置为高阻抗模式，以及在由NFC电路NFCC检测到NFC设备RDR时，通过第二连接由该NFC电路为该用户识别模块供电，并通过该NFC电路和所述通信触点SWP建立该用户识别模块SIM和该NFC设备之间的连接。
[0094]根据可行的实施方式的电信系统被布置成从NFC电路将第二连接下拉，直到芯片组已经配置第一连接为高阻抗模式且该NFC电路已经检测到NFC设备。因此，该系统可对该第二连接执行永久的下拉，直到在第一连接处于高阻抗时发生暂时的NFC连接。一旦NFC交易完成，NFC电路可再次将第二连接下拉。
[0095]根据可行的实施方式，该系统被布置成在检测到系统关机时(电池的电量高于阈值)，从芯片组将第一连接下拉，然后从芯片组将第一连接配置为高阻抗模式，以及在由NFC电路检测到NFC设备时，通过第二连接由NFC电路为用户识别模块供电，并通过该NFC电路和所述通信触点建立该用户识别模块和该NFC设备之间的连接。
[0096]根据可行的实施方式，该系统被布置成通过从该电信系统的存储器中读取默认阈值来限定上述阈值。例如，每个类型的蜂窝电话会在专用存储器中存储这种类型的信息。
[0097]根据可行的实施方式，该系统被布置成通过从电池BATT的存储器中读取默认阈值来限定上述阈值。
[0098]根据可行的实施方式，该系统被布置成通过从电池BATT中读取电池标识符来限定上述阈值，并基于电池标识符(也可基于电信系统的类型)来确定该阈值。
[0099]描述的与建立NFC连接的方法有关的变型适用于电信系统，反之亦然。虽然主要集中描述了蜂窝电话类型的电信系统，但许多其它的电信系统可从本发明中获益。例如，越来越多的设备嵌入了用于M2M(Machine to Machine，机器对机器)或其它目的的SM卡。例如，公路上的紧急电话亭中可能有SIM卡，有时由太阳能电池板为其供电，即电池很可能会耗完。在这种情况下，基于本发明，通过提供驱动器仍然可以提供基本的NFC支持，这些驱动器的蜂窝电话可以支持NFC并且拥有适当充电的电池以及诸如精确的位置、各种电话号码和地址等各种信息。
[0100]在解释说明书及其相关的权利要求时，以非排他的方式解释例如“包括”、“包含”、“并入”、“含有”、“是”和“具有”的表述，即解释为允许还存在未明确定义的其它项目或组分。还将单数引用解释为复数引用，反之亦然。
[0101]尽管已经示出和描述了目前所认为的本发明的优选实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，可以进行各种其它修改及等同替换，而不脱离本发明的真正范围。此外，可以进行许多修改以使特定情况适应本发明的教导，而不脱离本申请所描述的主要发明构思。此外，本发明的实施方式可以不包括以上所描述的全部特征。因此，本发明并不意图受限于所公开的特定实施方式，但是本发明包括落在所附的权利要求的范围之内的全部实施方式。
[0102]本领域的技术人员很容易理解，可以修改说明书中所公开的各种参数并且可以组合所公开的各种实施方式，而不脱离本发明的范围。
[0103]规定权利要求中的附图标记并不限制权利要求的范围，插入这些附图标记仅仅是为了增强权利要求的可读性。
【权利要求】
1.一种用于在用户识别模块(SM)和NFC设备(RDR)之间建立NFC连接的方法，所述用户识别模块(SM)通过电信系统(CELL_P)的触点(VCC、RST、CLK、D+、GND、SWP、10、D-)连接至所述电信系统(CELL_P)，所述电信系统(CELL_P)包括芯片组(CHP)和NFC电路(NFCC)，所述方法包括: /a/使用电池量表测量为所述电信系统(CELL_P)供电的电池(BATT)的电量， /b/如果测得的电量高于阈值，则 /bl/通过所述电信系统(CELL_P)的电源触点(VCC)和所述芯片组(CHP)之间的第一连接为所述用户识别模块(SIM)供电， /b2/在通过所述NFC电路(NFCC)检测到NFC设备(RDR)时，通过所述NFC电路(NFCC)和所述电信系统(CELL_P)的通信触点(SWP)建立所述用户识别模块(SM)和所述NFC设备(RDR)之间的连接， /c/如果测得的电量低于或等于所述阈值，则 /cl/从所述芯片组(CHP)将所述第一连接下拉，然后从所述芯片组(CHP)将所述第一连接配置为高阻抗模式， /c2/在通过所述NFC电路(NFCC)检测到NFC设备(RDR)时，通过所述电源触点(VCC)和所述NFC电路(NFCC)之间的第二连接由所述NFC电路(NFCC)为所述用户识别模块(SM)供电，并通过所述NFC电路(NFCC)和所述通信触点(SWP)建立所述用户识别模块(SM)和所述NFC设备(RDR)之间的连接。
2.根据权利要求1所述的方法，包括从所述NFC电路(NFCC)将所述第二连接下拉，直到所述芯片组(CHP)已经将所述第一连接配置为高阻抗模式且所述NFC电路(NFCC)已经检测到NFC设备(RDR)。
3.根据权利要求1所述的方法，包括在电池的电量高于所述阈值时，在检测到所述系统关机时: /dl/从所述芯片组(CHP)将所述第一连接下拉，然后从所述芯片组(CHP)将所述第一连接配置为高阻抗模式， /d2/在通过所述NFC电路(NFCC)检测到NFC设备(RDR)时，通过所述第二连接由所述NFC电路(NFCC)为所述用户识别模块(SM)供电，并通过所述NFC电路(NFCC)和所述通信触点(SWP)建立所述用户识别模块(SM)和所述NFC设备(RDR)之间的连接。
4.根据权利要求1所述的方法，包括通过从所述电信系统(CELL_P)的存储器中读取默认阈值来限定所述阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，包括通过从所述电池(BATT)的存储器中读取默认阈值来限定所述阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，包括通过从所述电池(BATT)读取电池标识符来限定所述阈值，并基于所述电池标识符来确定所述阈值。
7.一种计算机程序产品，包括处理器可访问的一个或多个存储的指令序列，当所述处理器执行所述指令序列时，所述指令序列使所述处理器执行根据权利要求1到6中任一项所述的步骤。
8.一种非瞬时性的计算机可读存储介质，所述非瞬时性的计算机可读存储介质存储根据权利要求7所述的计算机程序。
9.一种电信系统(CELL_P)，包括: 芯片组(CHP)， NFC 电路(NFCC)， 一组触点(VCC、RST、CLK、D+、GND、SWP、10、D-)，所述一组触点被布置成将所述电信系统(CELL_P)连接至用户识别模块(SIM)， 所述芯片组(CHP)和电源触点(VCC)之间的第一连接， 所述NFC电路和所述电源触点(VCC)之间的第二连接， 所述系统(CELL_P)被布置成使用电池量表测量为所述系统(CELL_P)供电的电池(BATT)的电量， 所述系统(CELL_P)被布置成，在测得的电量高于阈值时，通过所述第一连接为用户识别模块(SM)供电，以及在通过所述NFC电路(NFCC)检测到NFC设备(RDR)时，通过所述NFC电路(NFCC)和所述电信系统(CELL_P)的通信触点(SWP)建立所述用户识别模块(SM)和所述NFC设备(RDR)之间的连接， 所述系统(CELL_P)被布置成，在所述电池量表所测得的电量低于或等于所述阈值时，从所述芯片组(CHP)将所述第一连接下拉，从所述芯片组(CHP)将所述第一连接配置为高阻抗模式，以及在通过所述NFC电路(NFCC)检测到NFC设备(RDR)时，通过所述第二连接由所述NFC电路(NFCC)为所述用户识别模块(SM)供电，并通过所述NFC电路(NFCC)和所述通信触点(SWP)建立所述用户识别模块(SM)和所述NFC设备(RDR)之间的连接。
10.根据权利要求9所述的系统(CELL_P)，其中，所述系统(CELL_P)被布置成从所述NFC电路(NFCC)将所述第二连接下拉，直到所述芯片组(CHP)已经将所述第一连接配置为高阻抗模式且所述NFC电路(NFCC)已经检测到NFC设备(RDR)。
11.根据权利要求9所述的系统(CELL_P)，其中，所述系统(CELL_P)被布置成，在电池的电量高于所述阈值时，在检测到所述系统关机时，从所述芯片组(CHP)将所述第一连接下拉，然后从所述芯片组(CHP)将所述第一连接配置为高阻抗模式，以及在通过所述NFC电路(NFCC)检测到NFC设备(RDR)时，通过所述第二连接由所述NFC电路(NFCC)为所述用户识别模块(SM)供电，并通过所述NFC电路(NFCC)和所述通信触点(SWP)建立所述用户识别模块(SM)和所述NFC设备(RDR)之间的连接。
12.根据权利要求9所述的系统(CELL_P)，其中，所述系统(CELL_P)被布置成通过从所述电信系统(CELL_P)的存储器中读取默认阈值来限定所述阈值。
13.根据权利要求9所述的系统(CELL_P)，其中，所述系统(CELL_P)被布置成通过从所述电池(BATT)的存储器中读取默认阈值来限定所述阈值。
14.根据权利要求9所述的系统(CELL_P)，其中，所述系统(CELL_P)被布置成通过从所述电池(BATT)读取电池标识符来限定所述阈值，并基于所述电池标识符来确定所述阈值。
【文档编号】H04M1/725GK104205788SQ201380019161
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年2月12日 优先权日:2012年2月15日
【发明者】皮埃尔-让·彼得里, 布鲁诺·德尔普兰奎 申请人:意法爱立信有限公司