專利名稱：操作近場通信系統的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種操作近場通信系統的方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種用于在NTF初始啟動階段期間提高選擇最適合NFC裝置類型的概率以便節(jié)能的方法。
背景技術：
近場通信如今變得越來越重要。例如，近場通信系統或NFC系統的示例有例如基于在許多情況下稱為智能讀卡器的智能裝置與能夠承載信息并將信息從存儲裝置發(fā)送到智能裝置或讀卡器的卡之間的交互。讀卡器與卡之間的交互例如通過輻射或輻射連接實現，例如通過使用所謂的無接觸芯片卡。智能裝置是指具有一定程度的處理和/或計算能力以便符合更高服務的裝置。
近場通信的一個基本方面是使用無線電頻率范圍的電磁波，并且信息內容的傳輸僅通過短距離實現，例如，僅在幾厘米的范圍內。
這種通過交換無線電頻率范圍的電磁波進行短距離信息交換的原理可用于在兩個智能裝置之間建立通信，從而實現短距離通信。然而，如何以簡單可靠的方式建立相應的通信且還不需用戶干預的通用概念尚未知。一個特殊的問題是可能難以在沒有用戶引導的情況下建立通信，這是因為參與近場通信的裝置有合理的概率處于同一工作狀態(tài)，因而通信幾乎不能建立。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種以特別可靠且簡單的方式操作近場通信系統而無需用戶干預的方法。
此目的通過根據獨立權利要求項1所述的操作近場通信系統的方法得以實現。操作近場通信系統的本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例在從屬權利要求范圍內。此外，通過根據獨立權利要求12所述的系統或設備，根據獨立權利要求13所述的近場通信裝置，根據獨立權利要求項14所述的計算機程序產品以及根據獨立權利要求項15所述的計算機可讀存儲介質，均可實現此目的。
對于每個參與近場通信裝置(21、22)，通過如下方式執(zhí)行空閑過程使所述相應參與近場通信裝置的工作狀態(tài)或模式在目標工作狀態(tài)(ST)或模式(SM)與啟動器工作狀態(tài)(IS)或模式(IM)之間反復地改變，本發(fā)明的操作近場通信系統的方法例如適用于具有至少第一和第二參與近場通信裝置的近場通信系統。根據本發(fā)明，對于每個參與近場通信裝置，通過如下方式執(zhí)行空閑過程使所述相應參與近場通信裝置的工作狀態(tài)或模式在目標工作狀態(tài)或模式與啟動器工作狀態(tài)或模式之間反復地改變，直至在所述相應參與近場通信裝置與另一參與近場通信裝置之間建立了通信或直至滿足中斷條件為止。
因此，本發(fā)明的一個基本思想是使參與近場通信裝置的工作狀態(tài)或模式在啟動器工作模式或狀態(tài)與目標工作狀態(tài)或模式之間反復地切換。因此形成這樣的情形，其中提高了至少一個參與近場通信裝置處于目標工作模式，而至少另一個參與近場通信裝置處于啟動器工作狀態(tài)或模式的概率。因此，避免了由于兩個參與近場通信裝置處于同一工作模式或狀態(tài)而不能建立通信的情況。
在本發(fā)明的意義上，目標工作狀態(tài)是已建立通信過程期間參與近場通信裝置的一種工作狀態(tài)，其中，所述參與近場通信裝置充當目標或目標裝置，即，它從另一參與近場通信裝置接收RF信號。在本發(fā)明的意義上，目標工作模式是參與近場通信裝置的一種工作模式，其中，所述參與近場通信裝置至少充當目標或目標裝置，即，它至少在偵聽和/或搜索另一參與近場通信裝置的RF信號，但無需通信過程已建立。
在本發(fā)明的意義上，啟動器工作狀態(tài)是已建立通信過程期間參與近場通信裝置的一種工作狀態(tài)，其中，所述參與近場通信裝置充當啟動器或啟動器裝置，即，它向另一連接的參與近場通信裝置發(fā)送RF信號。在本發(fā)明的意義上，啟動器工作模式是參與近場通信裝置的一種工作模式，其中，所述參與近場通信裝置操作至少充當啟動器或啟動器裝置，即，它至少發(fā)送出初始RF輪詢信號，但無需存在另一參與近場通信裝置或到其的連接，且因此無需通信過程已建立。
另外或者作為一種選擇，根據用于操作近場通信系統的本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例，所述方法可包括每個所述參與近場通信裝置的初始化部分，以便嘗試在相應參與近場通信裝置與另一所述參與近場通信裝置之間建立和設立連接和通信，其中，每個相應參與近場通信裝置的所述空閑過程是所述相應初始化部分的一部分。
另外或者作為一種選擇，根據用于操作近場通信系統的本發(fā)明方法的又一優(yōu)選實施例，在所述空閑過程中分別用于操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式和所述啟動器工作狀態(tài)或模式的相應參與近場通信裝置的時間周期是在每個所述參與近場通信裝置的操作期間預確定和生成的一個時間周期。
另外或者作為一種選擇，用于在所述空閑過程中操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式和所述啟動器工作狀態(tài)或模式的相應參與近場通信裝置的所述時間周期對不同的參與近場通信裝置可以是不同的。
另外或者作為一種選擇，用于在所述空閑過程中操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式和所述啟動器工作狀態(tài)或模式的相應參與近場通信裝置的所述時間周期對給定參與近場通信裝置可以是不同的。
最好是用于操作處于所述啟動器工作狀態(tài)或模式的給定參與近場通信裝置的所述時間周期可短于用于操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式的所述相應參與近端通信裝置的所述時間周期，具體而言是為了節(jié)能。
另外或者作為一種選擇，用于操作處于所述啟動器工作狀態(tài)或模式的給定參與近場通信裝置的所述時間周期可以是一個隨機值，具體而言具有固定分量和隨機分量。
另外或者作為一種選擇，用于操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式的給定參與近場通信裝置的所述時間周期是一個隨機值，具體而言具有固定分量和隨機分量。
另外或者作為一種選擇，根據用于操作近場通信系統的所述發(fā)明方法的又一優(yōu)選實施例，對于每個參與近場通信裝置，可以操作處于所述啟動器工作狀態(tài)或模式的所述相應參與近場通信裝置來開始所述相應空閑過程。
另一方面，另外或者作為一種選擇，根據用于操作近場通信系統的所述發(fā)明方法的又一優(yōu)選實施例，對于每個參與近場通信裝置，可以操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式的所述相應參與近場通信裝置來開始所述相應空閑過程。
另外或者作為一種選擇，根據用于操作近場通信系統的所述發(fā)明方法的又一優(yōu)選實施例，對于每個所述參與近場通信裝置，可以隨機選擇的一種工作狀態(tài)或模式來開始相應參與近場通信裝置的所述空閑過程；所述工作狀態(tài)或模式是從包括所述啟動器工作狀態(tài)或模式與所述目標工作狀態(tài)或模式的組中選擇的。
本發(fā)明還有的一個方面是本身提供一種近場通信系統或設備。根據本發(fā)明的所述提供系統或設備適用于和/或能夠實現本發(fā)明方法或者參與所述發(fā)明方法或者由所述發(fā)明方法操作。因此，所述系統和設備可具有相應的部件，以便實現所述發(fā)明方法或者由所述發(fā)明方法來操作。
本發(fā)明的又一方面是提供一種近場通信裝置，所述裝置已經過布置和/或適配，且包括用于實現用于操作近場通信系統的所述發(fā)明方法或參與或用于相應的近場通信系統的部件。因此，這種裝置能夠設置為目標裝置或啟動器裝置。
根據本發(fā)明的又一方面，提供了包括計算機程序部件的計算機程序產品，所述計算機程序部件已經過布置和/或適配，以便實現用于操作近場通信系統的所述發(fā)明方法及當所述方法在計算機或數字信號處理裝置上執(zhí)行時的步驟。
最后，根據本發(fā)明，提供了包含所述發(fā)明計算機程序產品的計算機可讀存儲介質。
下面將進一步詳細地論述本發(fā)明的這些和其它方面具體而言，本發(fā)明涉及在NFC初始設置階段期間提高選擇最適合NFC裝置類型的概率，以便節(jié)能的方法。
導言目前常見的NFC裝置啟動定義方式是所有裝置均是默認的NFC目標裝置，并且只在應用要求時，裝置才可切換為NFC啟動器裝置。然而，存在這種系統不可行的情況。
如果兩個對等裝置想進行通信而無需任何用戶干預，則NFC裝置必須一直持續(xù)處于活動狀態(tài)。如果兩個這種裝置嘗試進行通信，則由于兩個裝置均在發(fā)送RF場，且因此兩個裝置均嘗試成為NFC啟動器，所以無法建立連接。結果是無法建立通信。
本發(fā)明所述的解決方案是實現一種機制，通過該機制在很短的間隔內開啟和關閉所述NFC裝置。
為了節(jié)能，開啟和關閉階段的定時用于影響裝置類型選擇概率，以便實現在大多數情況下電源供電的裝置負責提供RF場。
象RFID、FeliCa(Sony)和Mifare(Philips)等近場技術產品得到了廣泛部署。這些系統基于讀卡器/卡體系結構，這意味著一個裝置是強大的讀卡器和處理裝置，而第二裝置是簡單的存儲卡或標簽。ECMA定義的NFCIP規(guī)范也描述了“有源通信模式”，在該模式中兩個讀卡器裝置可使用NFC技術直接與彼此進行通信。還定義了“無源通信代碼”，主要目標為智能卡應用，但也可用于目標裝置不需要任何電能的裝置到裝置通信。目標使用啟動器裝置提供的RF場進行通信。初始RF沖突避免和啟動階段定義所有裝置默認為NFC目標裝置，并且如果應用需要，NFC裝置會切換為NFC啟動器裝置。
問題當前規(guī)范(NFCIP-1ECMA-340)定義所有NFC裝置默認處于目標模式。僅在應用要求時，裝置可切換為啟動器模式。因此，用戶要注意不同應用的低級別裝置類型問題。當前規(guī)范一般未考慮NFC裝置的即時“始終開啟(always-on)”，而只有讀卡器/卡類型的應用和專用裝置可以用戶不需要知道先開啟哪個裝置的方式實現。
視裝置類型而定，采用當前技術，用戶必須知道他想要執(zhí)行的應用、不同的裝置類型如啟動器和目標裝置。
解決方案如圖1所示，本發(fā)明例如使用定時方案，以便能夠即時建立NFC連接，而且避免空中接口上的所有沖突。為避免兩個裝置在同一時間間隔發(fā)送RF場的情況，偵聽時間周期TListen應包含隨機延遲TListen＝TListe，Fix+TListen，RandomTListen是NFC裝置嘗試從另一NFC裝置接收RF場的時間間隔。如果通信在TListen期間啟動，則裝置將成為NFC目標。
TPoll是NFC主動發(fā)送RF場以便通過提供能量發(fā)現任何無源NFC裝置的時間間隔。如果通信在TPoll期間啟動，則裝置將成為NFC啟動器。
通過這種方法，裝置可始終具有有效的NFC接口，因此，即使兩個裝置在無先前用戶動作的情況下進入范圍內，通信也可立即啟動。
為優(yōu)化裝置能耗，建議通信過程(偵聽、輪詢、偵聽、輪詢等)僅在期望通信時啟動。通過此方法，電池供電的裝置可節(jié)能(例如，通過增加TListen)，并降低同時獲得啟動器角色的概率。如果使用無源通信，則電池供電的裝置可通過調整定時參數，降低成為啟動器即負責提供RF場的概率，這樣來利用電源供電的裝置的能量。示例如果用戶要使用NFC從數碼相機發(fā)送圖片到TV，則TV將始終具有有效NFC接口，即，它將進行輪詢、偵聽、輪詢等操作，而無需任何休眠期。
但相機會在用戶選擇要傳送的圖片之前處于目標模式。選擇圖片后，NFC接口會上電(可能仍不在電視的到達范圍內)并且還會進行輪詢、偵聽、輪詢等，搜索要發(fā)送照片的第二NFC裝置。但偵聽期會更長，并且輪詢期短于TV的時間周期，并且因此，電視成為啟動器(并提供場能量)的概率比相機的概率大得多。
裝置彼此接近時，一個裝置將基于TListen和TPoll的定時選擇來開始通信。為節(jié)約電池裝置的電能，應以電池供電裝置開始通信的概率低于電源供電的裝置的概率的方式選擇定時參數TListen和TPoll。
圖2和3顯示成為啟動器角色的概率取決于定時間隔TListen和TPoll的選擇。
優(yōu)點通過使用此方法，NFC裝置可始終具有有效NFC接口，而不干擾其它NFC裝置。還可能實現無需用戶交互的即時數據通信。
通過引入定時方案，電池供電的裝置可節(jié)能，并避免獲得啟動器角色，即，避免被迫提供RF能量。


現在將基于本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并參照所附示意圖說明本發(fā)明。
圖1是用于操作近場通信系統的本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例的示意流程圖。
圖2、圖3通過圖示顯示概率關系。
圖4是顯示典型的近場通信情況和相應的近場通信系統的示意方框圖。
具體實施例方式
在以下描述中，功能和結構類似或等效的元件結構將使用相同的標號表示。但不會在它們出現的每個情況下重復詳細的描述。
圖1是用于操作近場通信系統10的本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例的示意流程圖。它主要由初始化部分IN和處理部分構成。
初始化部分IN用于準備、使能和建立近場通信，它包括空閑過程ID，其中，給定近場通信裝置21、22根據步驟S2和S3，在目標工作模式或目標模式下作為潛在的目標裝置T，通過偵聽RF信號搜索潛在的啟動器裝置I，或者根據步驟S6和S7，在啟動器工作模式或啟動器模式下作為潛在的啟動器裝置或啟動器I，發(fā)送RF信號以便搜索潛在的目標裝置或目標T。
處理部分FR同樣包括近場通信過程S5和S9。
如果在搜索或偵聽潛在啟動器的RF信號的TListen時間周期內收到此類RF信號，則由潛在目標裝置T進入步驟S4的目標工作狀態(tài)。
如果在輪詢潛在目標的RF信號接收的TPoll時間周期內發(fā)現此類RF信號接收，則由潛在啟動器裝置I進入步驟S8的啟動器工作狀態(tài)。
搜索或偵聽潛在啟動器的RF信號的時間周期TListen也稱為時間周期ttarget，用于在空閑過程ID中操作處于目標工作狀態(tài)或模式的相應參與近場通信裝置21、22。
輪詢潛在目標的RF信號接收的時間周期TPoll也稱為時間周期tinitiator，用于在空閑過程ID中操作處于啟動器工作狀態(tài)或模式的相應參與近場通信裝置21、22。
圖4是顯示典型的近場通信情況和相應的近場通信系統10的示意方框圖。圖4所示的近場通信系統10包括指定為啟動器裝置I的第一近場通信裝置I和指定為目標裝置T的第二近場通信裝置22。此外存在另一近場通信裝置23。然而，根據通信信道的短距離行為，所述另一裝置23在啟動器裝置I即裝置21和目標裝置T即裝置22分別所處的通信區(qū)域CA1和CA2外。因此，所述另一裝置23不能夠對系統10及其通信有影響。只有目標裝置T即裝置22和啟動器裝置I即裝置21分別位于通信區(qū)域CA1和CA2內。
標號10 根據本發(fā)明用于近場通信的系統21 第一近場通信裝置22 第二近場通信裝置23 近場通信裝置CA1、CA2通信區(qū)域I 啟動器裝置ID 空閑過程IN 初始化部分PR 處理部分T 目標裝置
權利要求
1.一種用于操作具有至少第一和第二參與近場通信裝置(21、22)的近場通信系統的方法，其特征在于對于每個參與近場通信裝置(21、22)，通過如下方式執(zhí)行空閑過程使所述相應參與近場通信裝置的工作狀態(tài)或模式在目標工作狀態(tài)(ST)或模式(SM)與啟動器工作狀態(tài)(IS)或模式(IM)之間反復地改變，直至在所述相應參與近場通信裝置(21、22)與另一參與近場通信裝置(22、21)之間建立了通信或直至滿足中斷條件為止。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于-包括每個所述參與近場通信裝置(21、22)的初始化部分(IN)，以便嘗試在相應參與近場通信裝置(21、22)與另一所述參與近場通信裝置(22、21)之間建立和設立連接和通信；-其中，每個相應參與近場通信裝置(21、22)的所述空閑過程(ID)是所述相應初始化部分(IN)的一部分。
3.如以上任一權利要求所述的方法，其特征在于在所述空閑過程(ID)中用于操作分別處于所述目標工作狀態(tài)或模式和所述啟動器工作狀態(tài)或模式的相應參與近場通信裝置(21、22)的各所述參與近場通信裝置(21、22)時間周期(ttarget，tinitiator)是操作期間預確定和生成的一個時間周期。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于在所述空閑過程(ID)中操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式和所述啟動器工作狀態(tài)或模式的相應參與近場通信裝置(21、22)的所述時間周期(ttarget，tinitiator)對不同的參與近場通信裝置(21、22)是不同的。
5.如前面權利要求3或4中任一項所述的方法，其特征在于在所述空閑過程(ID)中操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式和所述啟動器工作狀態(tài)或模式的相應參與近場通信裝置(21、22)的所述時間周期(ttarget，tinitiator)對給定參與近場通信裝置(21、22)是不同的。
6.如前面權利要求3到5中任一項所述的方法，其特征在于用于操作處于所述啟動器工作狀態(tài)或模式的給定參與近場通信裝置(21、22)的所述時間周期(tinitiator)短于用于操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式的所述相應參與近端通信裝置的所述時間周期(ttarget)，具體而言是為了節(jié)能。
7.如前面權利要求3到6中任一項所述的方法，其特征在于用于操作處于所述啟動器工作狀態(tài)或模式的給定參與近場通信裝置(21、22)的所述時間周期(tinitiator)是一個隨機值，具體而言具有固定分量(tinitiator，fix)和隨機分量(tinitiator，random)。
8.如前面權利要求3到7中任一項所述的方法，其特征在于用于操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式的給定參與近場通信裝置(21、22)的所述時間周期(ttarget)是一個隨機值，具體而言具有固定分量(ttarget，fix)和隨機分量(ttarget，random)。
9.如前面權利要求中任一項所述的方法，其特征在于對每個參與近場通信裝置(21、22)，可以操作處于所述啟動器工作狀態(tài)或模式的所述相應參與近場通信裝置(21、22)來開始所述相應空閑過程(ID)。
10.如前面權利要求中任一項所述的方法，其特征在于對每個參與近場通信裝置(21、22)，可以操作處于所述目標工作狀態(tài)或模式的所述相應參與近場通信裝置(21、22)來開始所述相應空閑過程(ID)。
11.如前面權利要求中任一項所述的方法，其特征在于對每個所述參與近場通信裝置(21、22)，可以隨機選擇的工作狀態(tài)或模式來開始相應參與近場通信裝置(21、22)的所述空閑過程(ID)；所述隨機選擇的工作狀態(tài)或模式是從包括所述啟動器工作狀態(tài)或模式和所述目標工作狀態(tài)或模式的組中選擇的。
12.系統或設備(10)，它經過適配和/或布置，且包括用于執(zhí)行或參與如前面權利要求1到11中任一項所述的用于操作近場通信系統的方法及其步驟的部件。
13.一種近場通信裝置(21、22)，它經過適配和/或布置，且包括用于執(zhí)行或參與如前面權利要求1到11中任一項所述的用于操作近場通信系統的方法，和/或便于參與用于操作如權利要求12所述近場通信系統的系統的部件。
14.計算機程序產品，包括計算機程序部件，所述計算機程序部件經過適配和/或布置以便執(zhí)行如前面權利要求1到11中任一項所述的用于操作近場通信系統的方法及其步驟。
15.計算機可讀存儲介質，包含如權利要求14所述的計算機程序產品。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于操作至少具有第一和第二參與近場通信裝置(21、22)的近場通信系統的方法，其中，對于每個參與的近場通信裝置(21、22)，以如下方式執(zhí)行空閑過程使相應參與近場通信裝置的工作狀態(tài)或模式在目標工作狀態(tài)或模式與啟動器工作狀態(tài)或模式之間反復地改變，直至在所述相應參與近場通信裝置(21、22)與另一參與近場通信裝置(22、21)之間建立通信，或直至滿足中斷條件。
文檔編號H04B5/02GK1767409SQ20051011882
公開日2006年5月3日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權日2004年10月29日
發(fā)明者F·達維多夫斯基 申請人:索尼德國有限責任公司