ОПТИМИЗИРОВАННОЕ СОГЛАСОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ
OPTIMISED COORDINATION OF PARAMETRES DURING RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION

Область техники
Настоящее изобретение относится к технологии радиочастотной идентификации (RFID) посредством связи в ближнем поле (NFC) и в особенности к обеспечению возможности бесконтактной передачи данных между двумя устройствами - носителями информации: считывателем (Инициатор) и приемником (Целевое устройство).
Уровень техники
Для ознакомления с базовой информацией для данного изобретения читатель может обратиться к официальному документу под названием "Near Field Communication" (Связь в ближнем поле), опубликованному ЕСМА International (Европейская ассоциация производителей вычислительной техники) под номером ECMA/TC32-TG 19/2004/1. В этом документе показаны устройства, оснащенные связью в ближнем поле и помещенные в непосредственной близости друг от друга с целью обмена параметрами, необходимыми для установки связи с большей пропускной способностью с использованием дополнительной технологии коммуникации, отличающейся от NFC, как, например, беспроводную локальную сеть (WLAN) или Bluetooth-коммуникацию. Считывающее устройство NFC инициализирует передачу данных и посылает целевому устройству NFC запрос на обмен данными. Целевым устройством может быть карта памяти без источника питания или оснащенное микропроцессором устройство RFID, способное обрабатывать данные самостоятельно. Решения, основанные на использовании карты памяти, обычно используются для продажи билетов, тогда как развивающийся стандарт для устройств RFID в RFID-связи был установлен в ЕСМА-340 (см. также ISO/IEC 18092 (2004) и ETSI EN 302190 v1.1.1 (2005-02)). Все эти документы довольно похожи, все называются «Протокол интерфейса связи в ближнем поле (NFCIP-1)» и определяют протокол поочередного двустороннего обмена данными. Некоторые компании решили использовать NFCIP как протокол RFID, в будущем поддерживаемый в их портативных устройствах, таких как мобильные терминалы. Тем не менее, идея может быть обобщена и на непереносные устройства. Другими словами, переносное устройство могло бы быть помещено в непосредственную близость с непереносным устройством, и эти устройства обменивались бы информацией, используя радиотранспортный механизм согласно спецификации NFC. Соответственно, можно предвидеть, что передача данных между NEC-совместимыми терминалами, основанная на RFID, будет затрагивать множество различных бытовых электронных устройств, таких как телевизоры, спутниковые декодеры и т.п.
Сущность такого рода RFID-связи основана на «прикосновении», где целевое устройство RFID удерживается относительно короткое время в поле контакта считывающего устройства RFID. Понятие «прикосновения» основано на анализе восприятия пользователя, согласно которому само «прикосновение», как действие, по времени не должно превосходить 0,5 секунды. Таким образом, NFC RFID подходит только для обмена небольшими элементами данных, когда передача может быть совершена за достаточно короткий интервал времени (менее 0,5 секунд). Для больших элементов данных предпочтительнее использовать альтернативные транспортные механизмы, имеющиеся в переносном устройстве (например, в мобильном телефоне или терминальном устройстве), такие как WLAN или технология Bluetooth. Во многих случаях RFID можно рассматривать как усовершенствование ввода информации пользователем, где вместо запроса на создание связи между устройствами пользователем вручную используется RFID-связь, а обмен подробностями связи осуществляется при соприкосновении двух устройств. Создание такой связи требует от устройств возможности выполнять сравнительно быстрое согласование характеристик, то есть во время «соприкосновения».
Правила связи могут быть рассмотрены на примере, когда устройство-инициатор NFC постоянно высылает сообщение-запрос, а целевое устройство NFC отвечает на запросы ответными сообщениями. Однако оптимальным является согласование параметров между двумя устройствами с помощью одной пары сообщений, то есть требующее только один запрос от Инициатора и один ответ от целевого устройства.
Чтобы удовлетворить требованию минимальной затраты времени на первоначальное «прикосновение» RFID, нужны правила обмена данными между устройствами с соответственно минимальными требованиями к обработке данных. В идеале отвечающее устройство должно быть способно сформировать стандартный ответ заранее, чтобы вносить как можно меньше служебной информации в RFID-связь. Чтобы быть способным создать такой статический обмен сообщениями, нужно определить правила, по которым будет установлена связь, выбраны и связаны параметры обслуживания.
Для NFC RFID-связи не существует такого решения.
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении форматов и правил протокола с целью значительно уменьшить время и повысить эффективность RFID-связи.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения способ для выполнения целевым устройством связи в ближнем поле (NFC) включает получение сообщения NFC-запроса от устройства-инициатора NFC, определение вспомогательного транспортного механизма для обмена информацией с упомянутым устройством-инициатором NFC, определение роли упомянутого целевого устройства NFC, отправку ответного сообщения упомянутому устройству-инициатору NFC, указывающего упомянутый вспомогательный транспортный механизм, и участие в связи с упомянутым устройством-инициатором NFC с целью упомянутого обмена информацией, используя упомянутый вспомогательный транспортный механизм.
В дальнейшем согласно первому аспекту настоящего изобретения способ также включает идентификацию упомянутой роли с упомянутым целевым устройством NFC в упомянутом ответном сообщении. Роль может быть определена согласно указанию в сообщении от устройства-инициатора NFC. С другой стороны, роль также может быть определена согласно правилу.
Далее, согласно первому аспекту настоящего изобретения шаг определения включает шаги сравнения одного или более возможных вспомогательных транспортных механизмов, определенных упомянутым устройством-инициатором NFC в упомянутом сообщении-запросе, получаемом упомянутым целевым устройством NFC, и определения того, поддерживаются ли упомянутые один или более возможных вспомогательных транспортных механизмов в упомянутом целевом устройстве NFC, где шаг отправки включает отправку упомянутого ответного сообщения упомянутому устройству-инициатору NFC, указывающего упомянутые один или более вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых в упомянутом целевом устройстве NFC. Роль упомянутого целевого устройства может быть намечена в упомянутом ответном сообщении. Или же роль может быть определена согласно правилу.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения целевое устройство связи в ближнем поле (NFC) включает средства для получения сообщения-запроса NFC от устройства-инициатора NFC; средства для определения вспомогательного транспортного механизма для обмена информацией с упомянутым устройством-инициатором NFC; средства для определения роли упомянутого целевого устройства NFC; средства для отправки ответного сообщения упомянутому устройству-инициатору NFC, указывающего упомянутый вспомогательный транспортный механизм; и средства для участия в связи с упомянутым устройством-инициатором NFC с целью упомянутого обмена информацией, используя упомянутый вспомогательный транспортный механизм. Для выполнения вышеупомянутых шагов внутри упомянутого целевого устройства NFC возможно наличие компьютерной программы, хранящейся в считываемом компьютером носителе. Также для выполнения вышеупомянутых шагов целевое устройство NFC может быть обеспечено интегральной микросхемой.
В дальнейшем согласно второму аспекту настоящего изобретения целевое устройство NFC также включает средства для определения упомянутой роли упомянутого целевого устройства NFC в упомянутом ответном сообщении. Роль может быть определена согласно правилу. Или же роль определяется согласно указанию в упомянутом сообщении-запросе от упомянутого устройства-инициатора NFC.
Далее, согласно второму аспекту настоящего изобретения средства для определения включают: средства для сравнения одного или более возможных вспомогательных транспортных механизмов, идентифицированных упомянутым устройством-инициатором NFC в упомянутом сообщении-запросе, полученном упомянутым целевым устройством NFC; и средства для определения того, поддерживаются ли упомянутые один или более возможных вспомогательных транспортных механизмов в упомянутом устройстве-инициаторе NFC, где упомянутые средства для отправки упомянутого ответного сообщения упомянутому устройству-инициатору NFC предназначены для указания упомянутых одного или более возможных вспомогательных транспортных механизмов в упомянутом целевом устройстве NFC. Целевое устройство NFC может также содержать средства для определения упомянутой роли упомянутого целевого устройства NFC в упомянутом ответном сообщении. Роль может быть задана согласно указанию в упомянутом сообщении запроса от упомянутого устройства-инициатора NFC. С другой стороны, роль может быть определена согласно правилу.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения способ для выполнения устройством-инициатором связи в ближнем поле (NFC) включает следующие шаги: отправку сообщения запроса NFC целевому устройству NFC, идентификацию одного или более возможных вспомогательных транспортных механизмов, получение ответного сообщения от упомянутого целевого устройства NFC, показывающего, какой из одного или более возможных вспомогательных транспортных механизмов поддерживается упомянутым целевым устройством NFC, определение или того вспомогательного транспортного механизма, который поддерживается упомянутым целевым устройством NFC, или определение согласно правилу или и то, и другое, определение роли упомянутого устройства-инициатора NFC и участие в связи с упомянутым целевым устройством NFC с целью обмена информацией, используя упомянутый вспомогательный транспортный механизм.
Далее, согласно третьему аспекту настоящего изобретения способ также может включать шаг идентификации упомянутой роли указанного устройства-инициатора NFC в упомянутом сообщении-запросе или же определения упомянутой роли из упомянутого ответного сообщения. Роль может быть определена согласно указанию в упомянутом ответном сообщении от упомянутого целевого устройства NFC. Или упомянутая роль может быть определена согласно правилу. Или же упомянутая роль определяется согласно указанию в упомянутом ответном сообщении от упомянутого целевого устройства NFC.
Далее, согласно третьему аспекту настоящего изобретения шаг выбора вспомогательного транспортного механизма включает следующие шаги: сравнение упомянутых возможных вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых упомянутым целевым устройством NFC, с упомянутыми одним или более возможными вспомогательными транспортными механизмами, идентифицированными в сообщении запроса, отправленном целевому устройству NFC, и определение того, какой из упомянутых вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых упомянутым целевым устройством NFC, будет использован на упомянутом шаге участия в связи с упомянутым целевым устройством с целью обмена информацией, используя упомянутый вспомогательный транспортный механизм.
Также согласно третьему аспекту настоящего изобретения способ далее включает шаг идентификации упомянутой роли упомянутого устройства-инициатора NFC в упомянутом сообщении-запросе или определения этой роли из упомянутого ответного сообщения. Или упомянутая роль может быть определена согласно правилу. Или же эта роль может быть определена согласно указанию в упомянутом ответном сообщении от упомянутого целевого устройства NFC.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения устройство-инициатор связи в ближнем поле (NFC) включает средства для отправки сообщения-запроса NFC целевому устройству NFC, идентифицирующего один или более возможных вспомогательных транспортных механизмов; средства для получения ответного сообщения от упомянутого целевого устройства NFC, указывающего, какие из упомянутых возможных вспомогательных транспортных механизмов поддерживаются в упомянутом целевом устройстве NFC; средства для выбора или того вспомогательного транспортного механизма, который поддерживается упомянутым целевым устройством NFC, или определения его согласно правилу, или и то, и другое; средства для определения роли упомянутого устройства-инициатора NFC; и средства для участия в связи с упомянутым целевым устройством NFC с целью обмена информацией, используя упомянутый вспомогательный транспортный механизм. Для выполнения вышеуказанных шагов внутри упомянутого целевого устройства NFC можно обеспечить считываемый компьютером носитель с программой. Также для выполнения вышеупомянутых шагов полностью или частично внутри целевого устройства NFC можно обеспечить его интегральной микросхемой.
Далее, согласно четвертому аспекту настоящего изобретения устройство-инициатор NFC также включает средства для идентификации роли упомянутого устройства-инициатора NFC в упомянутом сообщении-запросе или для определения этой роли из упомянутого ответного сообщения. Или роль может быть определена согласно правилу. Или же роль может быть определена согласно указанию в упомянутом ответном сообщении от упомянутого целевого устройства NFC.
Далее, согласно четвертому аспекту настоящего изобретения упомянутые средства для выбора вспомогательного транспортного механизма включают: средства для сравнения упомянутых возможных вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых упомянутым целевым устройством, с упомянутыми одним или более возможными вспомогательными транспортными механизмами, идентифицированными в сообщении запроса, отправленном целевому устройству NFC, и средства для определения того, который из упомянутых вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых упомянутым целевым устройством NFC, будет использован на упомянутом шаге участия в связи с целевым устройством NFC с целью обмена информацией, используя упомянутый вспомогательный транспортный механизм.
Также согласно четвертому аспекту настоящего изобретения устройство включает средства для идентификации упомянутой роли упомянутого устройства-инициатора NFC в упомянутом сообщении запроса или для определения этой роли из упомянутого ответного сообщения. Или упомянутая роль может быть определена согласно правилу. Или же эта роль может быть определена согласно указанию в упомянутом ответном сообщении от упомянутого целевого устройства NFC.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения способ работы устройства как (а) устройства-инициатора связи в ближнем поле (NFC) или как (b) целевого устройства NFC включает следующие шаги: (а) работу упомянутого устройства как NFC-Инициатора путем: отправки сообщения-запроса NFC, определяющего один или более возможных вспомогательных транспортных механизмов, получения ответного сообщения от упомянутого целевого устройства NFC, указывающего на то, какой из упомянутых возможных вспомогательных транспортных механизмов поддерживается упомянутым целевым устройством NFC, выбора или того вспомогательного транспортного механизма, который поддерживается упомянутым целевым устройством NFC, или определения его согласно правилу, или же и то, и другое, определения роли упомянутого устройства-инициатора NFC и участия в связи с упомянутым целевым устройством NFC с целью обмена информацией, используя упомянутый вспомогательный транспортный механизм, или (b) работу упомянутого устройства как целевого устройства NFC путем: получения ответного сообщения от устройства-инициатора NFC, определения вспомогательного транспортного механизма для обмена информацией с упомянутым устройством-инициатором NFC, отправки ответного сообщения упомянутому устройству-инициатору NFC, указывающего упомянутый вспомогательный транспортный механизм, определения роли упомянутого целевого устройства NFC и участия в связи с упомянутым устройством-инициатором NFC с целью обмена информацией, используя упомянутый вспомогательный транспортный механизм.
Далее, согласно пятому аспекту настоящего изобретения, когда упомянутое устройство работает как устройство-инициатор NFC или как целевое устройство NFC, упомянутый способ включает шаги идентификации упомянутой роли устройства-инициатора NFC или целевого устройства NFC в (а) упомянутом сообщении запроса или в (b) упомянутом ответном сообщении. С другой стороны, когда упомянутое устройство работает как устройство-инициатор NFC или целевое устройство NFC, упомянутая роль может быть определена согласно правилу. Или же, когда упомянутое устройство работает как устройство-инициатор NFC или целевое устройство NFC, упомянутая роль может быть определена согласно указанию в ответном сообщении от упомянутого целевого устройства NFC или в упомянутом сообщении-запросе от упомянутого устройства-инициатора NFC соответственно.
Далее, согласно пятому аспекту настоящего изобретения, когда упомянутое устройство работает как устройство-инициатор NFC, упомянутый шаг выбора вспомогательного транспортного механизма включает шаги сравнения упомянутых возможных вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых целевым устройством NFC, с упомянутыми одним или более возможными вспомогательными транспортными механизмами, идентифицированными в сообщении запроса, отправленном целевому устройству NFC, и определения того, какой из упомянутых вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых упомянутым целевым устройством NFC, будет использоваться на упомянутом шаге участия в установлении связи с упомянутым целевым устройством NFC с целью обмена информацией, используя вспомогательный транспортный механизм. Когда упомянутое устройство работает как целевое устройство NFC, упомянутый шаг определения включает: сравнение одного или более возможных вспомогательных транспортных механизмов, идентифицированных упомянутым устройством-инициатором NFC в упомянутом сообщении запроса, полученном упомянутым целевым устройством NFC, и определение того, что один или более возможных вспомогательных транспортных механизмов поддерживается упомянутым целевым устройством NFC, а упомянутая отправка включает шаги отправки устройству-инициатору NFC упомянутого ответного сообщения, указывающего один или более возможных вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых упомянутым целевым устройством NFC. Когда упомянутое устройство работает как целевое устройство NFC, упомянутый шаг определения включает: сравнение одного или более возможных вспомогательных транспортных механизмов, идентифицированных упомянутым устройством-инициатором NFC в упомянутом сообщении запроса, полученном упомянутым целевым устройством NFC, и определение того, что один или более возможных вспомогательных транспортных механизмов поддерживается упомянутым целевым устройством NFC, а упомянутый шаг отправки включает отправку устройству-инициатору NFC упомянутого ответного сообщения, указывающего один или более возможных вспомогательных транспортных механизмов, поддерживаемых упомянутым целевым устройством NFC. Когда упомянутое устройство работает как любое из устройства-инициатора NFC и целевого устройства NFC, упомянутый способ далее содержит шаги указания упомянутой роли устройства-инициатора NFC или целевого устройства NFC в (а) упомянутом сообщении-запросе или в (b) упомянутом ответном сообщении. Или упомянутая роль может быть определена согласно правилу. Или же, когда упомянутое устройство работает как устройство-инициатор NFC или целевое устройство NFC, упомянутая роль может быть определена согласно указанию в упомянутом ответном сообщении от упомянутого целевого устройства или в упомянутом сообщении-запросе от упомянутого устройства-инициатора соответственно.
Таким образом, согласно настоящему изобретению преобразование связи уровня NFC в связь на вспомогательном радиоканале обеспечено способом, позволяющим фиксировать роли путем быстрого обмена сообщениями на уровне RFID, после чего автоматически устанавливается вспомогательная связь без необходимости ввода данных пользователем.
Путем предварительного задания простой статичной структуры сообщений достигается более быстрая связь RFID.
Несмотря на то что настоящее изобретение в особенности применимо и полезно в использовании в так называемых устройствах ближнего поля, созданных в соответствии с вышеупомянутыми опубликованными документами, оно не ограничено никакой отдельной производственной отраслью. Другими словами, следует понимать, что изобретение полезно в любой ситуации, где устройство оснащено средствами беспроводной связи, дающими возможность связи только на очень ограниченном расстоянии. Словосочетание «очень ограниченное расстояние» в данном контексте означает расстояние даже меньшее, чем используемое в существующих ближних беспроводных связях, таких как Bluetooth-связи или WLAN (здесь называемые «вспомогательными» технологиями связи). Например, рассматриваемая NFC рассчитана на расстояние несколько сантиметров. Это отличается от вышеупомянутых «вспомогательных» технологий связи, подходящих для связи на более дальних расстояниях. К примеру, устройства Bluetooth обычно могут обмениваться данными на расстояниях от 10 до 100 метров, в зависимости от класса мощности, но могут оказаться неподходящими на любых расстояниях меньше 10 см, когда есть возможность насыщения некоторых приемников. Таким образом, используемое здесь выражение «связь в ближнем поле» следует понимать как ближняя связь, охватывающая расстояния много меньше (по крайней мере, на порядок) используемых в устройствах Bluetooth или WLAN, и это выражение не ограничено никаким отдельным производственным стандартом «NFC».
Далее, термины «соседство» (proximity) и «окрестность» (vicinity) понятны специалистам. Используя одну и ту же рабочую частоту 13.56 МГц, можно ставить различные цели, откуда появляются различные технические подходы. Главные отличия заключены в интенсивности поля модуляции и опроса, требуемого меткой (транспондером). IS014443 нацелен на мощные и высокоскоростные приложения со скоростью связи 106 кбит/сек и более. Минимальный уровень сигнала опроса равен 1,5 А/м, что позволяет уменьшать рабочее расстояние вплоть до 10 см. ISO 15693 нацелен на меньшую мощность и меньшую скорость (26 кбит/сек), что имеет следствием рабочее расстояние до 1 м. На практике это оборудование / стандарт определяет рабочее расстояние до 10 см как ”соседство”, тогда как "окрестность" может быть до 1 м).
Эти и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут более ясными в свете последующего подробного описания наилучшего варианта осуществления изобретения.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан поток информации между компонентами RFID А и В согласно изобретению.
На фиг.2 показан пример описания на системном уровне всего обмена сообщениями NFC, согласно изобретению ведущего к установлению вспомогательной связи с уже определенными ролями.
На фиг.3 показан пример процесса, происходящего в целевом устройстве согласно изобретению.
На фиг.4 показан пример процесса, происходящего в инициаторе согласно изобретению.
На фиг.5 показан вариант осуществления изобретения, демонстрирующий поток информации между сторонами А и В, включающий подробности, связанные с блоками обработки протокола, присоединенными к инициатору / целевому устройству согласно изобретению.
На фиг.6 показан пример передачи сообщения согласно изобретению.
На фиг.7 показан пример устройства NFC согласно изобретению.
На фиг.8 показан другой пример устройства NFC согласно изобретению.
На фиг.9 показан пример процесса, который может происходить в устройстве согласно изобретению.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показан поток информации между устройствами А и В, каждое из которых оснащено средствами связи в ближнем поле (NFC). Предположим, к примеру, что устройство А - терминал, такой как переносное электронное устройство в форме мобильного телефона, оснащенного средствами Bluetooth-технологии и технологии беспроводной локальной сети (WLAN). Пользователь хочет установить связь с близлежащим устройством В 20, которое может быть, например, ноутбуком, также оснащенным средствами Bluetooth (ВТ) и WLAN-технологий. Пользователь устройства А может обратиться к программе-приложению, которую он желает использовать во взаимодействии с устройством В или с информацией, содержащейся в устройстве В, или желает связаться с пользователем устройства В, или что-либо в этом роде. Пользователь оперирует программой-приложением при помощи ввода данных с целью отправки сигнала NFC-инициации по линии 22 от устройства А 10 устройству В 20, содержащего запрос на связь, включающий список параметров связи устройства А. В данном варианте устройство А выступает в роли NFC-инициатора согласно спецификациям интерфейса и протокола связи в ближнем поле, таким как ЕСМА-340, ЕСМА-352 и ЕСМА-356.
Как показано на фиг.2, которая является описанием на системном уровне всего происходящего в устройствах на фиг.1, после входа на шаге 23, инициатор 10 с фиг.1 отправляет, как показано на шаге 24, сообщение целевому устройству 20, как было обозначено на фиг.1 на линии 22. Как видно из фиг.3, целевое устройство 20 показано принимающим сообщение по линии 22 от инициатора на шаге 26. Целевое устройство 20 на шаге 28 определяет, содержит ли сигнал от инициатора запрос альтернативного транспортного механизма. Если содержит, целевое устройство 20 NFC оценивает запрос на шаге 30 и может определить, основываясь на информации, содержащейся в запросе, поддерживаются ли стандартные транспортные механизмы, такие как механизм Bluetooth или механизм WLAN, поддерживаемые запрашивающим устройством А 10, целевым устройством 20. Если поддерживаются, то целевое устройство 20 может далее выбирать на шаге 32, какой транспортный механизм будет использован согласно заданному правилу. Такое заданное правило полезно, если нужно минимизировать количество обменов сообщениями между инициатором и целевым устройством. Вдобавок к выбору используемого транспортного механизма целевое устройство 20 NFC может также выбрать, какова будет его роль, либо согласно указанию от инициатора, либо согласно правилу, либо и тому, и другому. К примеру, оно может решить быть главным или подчиненным в связи Bluetooth. После этого на шаге 34 целевое устройство 20 NFC подготавливает ответное сообщение, предназначенное для устройства-инициатора 10, указывающее на транспортный механизм или на доступные транспортные механизмы, если таковые имеются, и на роль, выбранную целевым устройством, если она применима. Если шаг 28 определил, что никакого запроса (запрашивающего настройку вспомогательной коммуникационной технологии) не было, он может, например, просто указать информацию, доступную на метке RFID в целевом устройстве 20. В любом случае после этого происходит переход обратно к блок-схеме на фиг.2, где выполняется шаг 36, на котором целевое устройство 20 отправляет сообщение обратно инициатору, как это указано сигналом на линии 38 на фиг.1.
Следует понимать, что блок-схема на фиг.3 является не более чем примером и другие шаги обработки данных могут также быть исполнены в целевом устройстве NFC согласно изобретению. Главная идея состоит в том, что целевое устройство обрабатывает информацию, содержащуюся в сообщении от устройства-инициатора, и готовит ответ согласно целям настоящего изобретения, в котором соблюдаются правила и форматы с целью значительно сократить время RFID-связи и повысить ее эффективность.
На фиг.4 устройство-инициатор 10 получает сообщение по линии 38 от целевого устройства 20, как показано на шаге 40. После этого устройством-инициатором 10 производится определение того, является ли альтернативный транспортный механизм доступным в целевом устройстве 20, как показано на шаге 42. Если нет, то происходит возврат, как указано переходом Е от фиг.4 обратно к шагу 50 возврата на фиг.2. Но если целевое устройство указало на то, что альтернативный транспортный механизм доступен, что выбирается на шаге 42, далее инициатором 10 выполняется шаг 44 по выбору транспортного механизма согласно указанию от целевого устройства о доступных или предпочтительных механизмах и/или согласно заданному правилу. Сразу после этого устройство-инициатор 10 NFC выбирает для себя роль согласно указанию от целевого устройства и/или заданному правилу, как указано на шаге 46. После этого происходит возврат к последовательности шагов на фиг.2, где следующим выполняется шаг 48. На шаге 48 устройство-инициатор 10 и целевое устройство 20 устанавливают сеанс Bluetooth, WLAN или другой ближней беспроводной связи с большей пропускной способностью, чем в NFC-технологии, без необходимости дальнейшего вмешательства пользователя. После этого происходит возврат, как указано на шаге 50. Следует понимать, что роли терминала А и терминала В взаимно заменимы в зависимости от выбора ролей инициатором/целевым устройством на уровне NFC.
Опишем несколько примеров сценария:
- Терминал А не содержит данных для отдачи, терминал В содержит данные для отдачи - Терминал А отправляет на шаге 24 на фиг.2 список поддерживаемых характеристик и возможностей связи (BT/WLAN/Другое ближнее беспроводное соединение) терминалу В (целевое устройство) в начальном сообщении запроса RFID. Если Терминал В содержит данные для отдачи, Терминал В (целевое устройство) использует заданные правила для выбора способа связи и роли для себя, согласно шагам 30, 32 и 34 на фиг.3, и отвечает терминалу А на шаге 36 на фиг.2 ID (идентификатором) выбранного способа связи (BT/WLAN/Другое ближнее беспроводное соединение), возможно также определяя свою роль, если есть необходимость в явном сообщении роли. Если у терминала В нет данных для отдачи, передача на другой носитель не осуществляется (разумеется для такой связи нет смысла). После того как через NFC RFID между терминалом А и терминалом В произошел обмен сообщениями о параметрах связи и ролях, терминал В устанавливает к терминалу А вспомогательный радиоканал связи, основываясь на информации, которой терминалы обменялись ранее, как показано на шаге 48 на фиг.2.
- Терминал А содержит данные для отдачи, терминал В не содержит данных для отдачи - терминал А отправляет список поддерживаемых характеристик и возможностей связи (BT/WLAN/Другое ближнее беспроводное соединение) терминалу В (целевое устройство) в начальном сообщении запроса RFID, как показано на шаге 24 на фиг.2. Терминал В (целевое устройство) использует заданные правила для выбора способа связи и роли на шагах 30, 32 и 34 и в ответ сообщает Терминалу А ID выбранного способа связи (BT/WLAN/Другое ближнее беспроводное соединение), как показано на фиг.2 шагом 36. После того как через NFC RFID между терминалом А и терминалом В произошел обмен сообщениями о параметрах связи, терминал А устанавливает к терминалу В вспомогательный радиоканал связи, основываясь на информации, которой терминалы обменялись ранее, как показано на шаге 48 на фиг.2.
- Терминал А не содержит данных для отдачи, терминал В содержит данные для отдачи - роли Инициатора и Целевого устройства на уровне NFC привязаны к ролям вспомогательного радиоканала следующим образом: NFC-инициатор обычно будет главным в Bluetooth-связи. Хотя это и может быть обычным, важно то, что есть некоторое правило того, как роли Инициатор - Целевое устройство привязаны к, например, ролям ведущего-ведомого в ВТ; к примеру, вместо этого решающим правилом может быть значимость физического адреса ВТ, или какое-нибудь другое такое правило. Похожие соображения подошли бы и для выбора роли хоста или клиента в сети WLAN в режиме ad hoc. Аналогично, роль Целевого устройства NFC обычно досталась бы Bluetooth-клиенту или сетевому клиенту WLAN в режиме ad hoc. Таким образом, на шаге 32 на фиг.3 целевое устройство 20 сделает вывод, что оно является подчиненным или клиентом согласно этому правилу, и информацию о правиле не нужно будет отсылать обратно целевому устройству 10, потому что целевое устройство тоже знает это правило.
Опять же, следует понимать, что роль Инициатора не обязательно всегда ведущая, а Целевое устройство - не всегда подчиненное, хотя такой план действий является одним из возможных согласно изобретению. В случае, когда в обоих устройствах доступны и Bluetooth, и WLAN, то, какая из этих связей имеет больший приоритет, задается конфигурацией устройств.
Как упоминалось выше, другим типичным правилом выбора ролей ведущего-подчиненного в ВТ может быть сравнение адресов ВТ-устройств, и то из них, у которого адрес больше, принимает роль ведущего, тогда как устройство с меньшим адресом ВТ-устройства принимает роль подчиненного. Сравнение может быть проведено, хотя и не обязательно именно так, буквенно-цифровым сравнением ВТ-адресов устройств, переведением адресов ВТ-устройств в целые числа, использованием арифметических операций или чем-то подобным.
Обмен сообщениями между терминалами А и В считается нормальным согласованием связи, разрешенным заданным протоколом. Такой протокол можно смоделировать на основе вышеизложенного описания с похожими правилами того, как должна инициализироваться вспомогательная связь. Вышеописанные правила позволяют обмениваться поддерживаемыми характеристиками и возможностями связи между NFC-инициатором и NFC-целевым устройством, в обе стороны. Изобретение также определяет правила того, как роли при связи на уровне NFC (Инициатор/Целевое устройство) привязаны к сетевым ролям на уровне Bluetooth/WLAN. Без таких ролей двунаправленный обмен данными был бы невозможен из-за требований опроса RFID-оборудования. Здесь опрос относится к функции использования схемы с временным критерием для поиска различных видов RFID-устройств и таким образом установки различных режимов самого терминала в порядке опроса.
Другой пример
Терминал А хочет поделиться данными с терминалом В. Терминал А (NFC-инициатор) готовит список своих характеристик связи в начальном сообщении запроса RFID (например, RFID-связь, адрес Bluetooth и сетевое имя WLAN ad hoc). Когда RFID-связь установлена (терминалы вошли в соприкосновение), сообщение запроса отправляется от терминала А к терминалу В, как показано на шаге 24 на фиг.2. Терминал В отвечает ответным сообщением, как показано на шаге 36 на фиг.2, включающим характеристики связи терминала В (к примеру, адрес Bluetooth). После обмена RFID-сообщениями терминалы А и В решают начать Bluetooth-соединение, поскольку Bluetooth поддерживается с обеих сторон. Терминал А выбирает ведущую роль, а терминал В выбирает роль Bluetooth-клиента.
Вследствие природы RFID-связи между двумя NFC устройствами в мобильной группе Инициатор и Целевое устройство, выбор Инициатора и Целевого устройства не статичен. Если у нас есть два терминала А и В, оба могут выступать в роли NFC-инициатора или Целевого устройства, и эта возможность должна быть встроена в мобильное устройство. Успешная NFC-связь всегда подразумевает, что один объект находится в режиме Инициатора, а другой - в режиме Целевого устройства.
К примеру, в случае связи Bluetooth одно из устройств должно быть хостом / ведущим, к которому могут подключаться клиенты (например, при посылке изображения с одного терминала на другой, получающий терминал принимает эти соединения). Теперь, если рассматривать сценарий, когда оба терминала хотят что-то отдать, и предположить случайность выбора роли NFC Инициатора / Целевого устройства, необходимо какое-то подходящее правило организации передачи данных (например, NFC-инициатор посылает изображение первым, целевое устройство NFC - Bluetooth-ведущий и т.п.).
Как только терминал RFID-активирован, он способен предоставлять свои характеристики связи сообщениями уровня NFC вне зависимости от того, какую роль на уровне NFC он выберет. Роль на уровне NFC будет определять порядок опроса, используемого для поиска терминалом различных типов RFID-устройств. Если выбран режим NFC-инициатора, терминал отправит начальное сообщение запроса, содержащее список возможностей связи, получающему устройству, как показано на шаге 24 на фиг.2. Если выбран режим Целевого устройства NFC, терминал ответит на сообщение запроса ответным сообщением, содержащим список характеристик связи, как показано на шаге 36 на фиг.2.
Как и для шагов на фиг.3, следует понимать, что шаги, показанные на фиг.4, представляют лишь одно осуществление настоящего изобретения, и различные шаги в разном порядке тоже могли бы быть выполнены и достигали бы той же цели - заставить инициатор обработать информацию, содержащуюся в ответном сообщении от целевого устройства.
Как изображено на фиг.5, типичный блок 98 обработки протокола в инициирующем устройстве 10 (А) дает сигнал по линии 100 со списком поддерживаемых характеристик соединения, идентифицирующим различные транспортные механизмы и, возможно, соответствующие роли. Это можно рассматривать как шаг, предшествующий шагу 24, показанному на фиг.2. NFC RFID-часть 102 устройства 10 А отправляет сигнал сообщения с запросом по линии 104, содержащий список поддерживаемых устройством А способов связи, RFID-части 106 принимающего (целевого) устройства 20 (В). Эта RFID-часть 106 обрабатывает информацию, полученную по линии 104, и предоставляет по линии 108 обработанную информацию, содержащую информацию, относящуюся к характеристикам устройства А, возможно, его роль(и) в доступном для блока 110 управления формате. Блок 110 управления может быть использован для выполнения шагов фиг.3, к примеру. Блок 110 обработки протокола на принимающей стороне (В) затем предоставляет список характеристик связи терминального устройства В по линии 112 обратно RFID-части 106. NFC RFID-часть 106 устройства В отправляет сигнал ответа по линии 114, содержащий идентифицированные характеристики связи, RFID-части 102 терминального устройства 10 А, и в устройстве 10 выполняются шаги фиг.4.
В зависимости от поддерживаемых обоими терминальными устройствами А и В характеристик связи и от конфигурации терминального устройства-инициатора NFC (приоритеты способов передачи данных, как, например, WLAN над ВТ) устройство-инициатор NFC создает связь с терминальным устройством В, как на шаге 48 на фиг.2; в случае Bluetooth-связи устройство-инициатор NFC обычно выберет себе ведущую роль ВТ и соединится с терминальным устройством В, которое обычно настроено на подчиненный режим ВТ. В случае связи WLAN устройство-инициатор NFC создаст WLAN-сеть ad hoc, и терминальное устройство В к ней присоединится.
Преимущество обмена параметрами связи между устройством-инициатором NFC и целевым устройством NFC в обе стороны заключается в способности поддерживать различные схемы опроса для обнаружения разных видов устройств RFID (что приводит к случайному выбору ролей инициатора/целевого устройства) и обмениваться информацией, где
- только терминал-инициатор NFC отдает данные принимающему устройству;
- только целевой терминал NFC отдает данные принимающему устройству;
- и целевой, и инициирующий терминалы NFC отдают данные.
Формат сообщения NFC, установленный NFC-форумом, может быть использован для передачи триплета Метка-Длина-Значение, где:
запись в Метке определяет содержание данных,
длина - длина последующих данных,
значение - точные данные, определенные Меткой/Типом, как, например адрес Bluetooth.
К примеру, адрес Bluetooth может быть представлен как
|Тип записи = ВТ-адрес (например 0×11)|длина = 10 байтов| ВТ-адрес 0×012345679|
Таким образом, еще одна важная деталь заключается в том, что происходит, когда два терминала хотят отдавать данные одновременно. Например, выбор того, какой терминал будет ведущим в Вlutooth(ВТ)-связи, а какой - ВТ-подчиненным, делается согласно этому описанию сообщения с целью установить соединение между терминалами.
Предпочтительно это не должно основываться на чем-либо заранее заданном, так как
a) на уровне NFC роли инициатора / целевого устройства определяются «случайно» (потому что поиск разных устройств происходит в случайных циклах)
b) роль ВТ-ведущего может уже быть использована в терминале (к примеру, ВТ-гарнитура подсоединена к телефону), и в этом случае терминал предпочтет быть в режиме ВТ-подчиненного.
На фиг.6 описан пример пары сообщений. В текстах меток использованы сокращения, и вследствие этого они грамматически неверны (как, например, lengt (длина)), но смысл должен быть понятен.
На фиг.7 показано устройство 700 связи в ближнем поле (NFC), включающее источник 702 питания и устройство 704 обработки сигналов, присоединенное к антенне 706. Источник 702 питания может включать батарею и устройство управления питанием, чтобы наиболее эффективно обеспечить питанием устройство 704 обработки сигналов. Также на фиг.7 показан приемопередатчик 708, расположенный между устройством 704 обработки сигналов и антенной 706 для получения и отправки радиосигналов с помощью антенны 706. Приемопередатчик 708 присоединен к устройству 710 ввода/вывода, который, в свою очередь, присоединен к шине 712 данных, адресов и сигналов, которая соединена с различными компонентами устройства 704 обработки сигналов, включающими также тактовый генератор 714, центральный блок 716 обработки данных, память 718 с произвольной выборкой и память 720 только для чтения. В устройство 704 обработки данных могут также быть включены многие другие компоненты, но здесь они для простоты не показаны. Согласно методике, описанной выше в связи с настоящим изобретением, к примеру, на фиг.1-6 шаги, выполняемые, например, на фиг.2 и фиг.3, могут быть закодированы на языке программирования и храниться в памяти 720 только для чтения, и выполняться центральным блоком 716 обработки данных в случае вызова условиями, подтверждающими использование устройства 700 как целевого принимающего устройства в сценарии связи в ближнем поле. С другой стороны, также может присутствовать записанная программа, отражающая шаги способа, показанного на фиг.2 и фиг.4, когда устройство 700 при соответствующих обстоятельствах может быть использовано как устройство-инициатор связи в ближнем поле. Таким образом, устройство 700 может выступать и как устройство 10, и как устройство 20 на фиг.1. Специалисту понятно, что вместо устройства 704 обработки сигналов общего назначения можно использовать часть или части (набор микросхем) интегральной схемы специального назначения с набором логических элементов и других электронных компонентов из кремния для выполнения функций, показанных на фиг.1-6. Подобно тому, как показано на фиг.8, устройство 800 включает микроконтроллер 802, который может быть обеспечен всем необходимым для выполнения некоторых или всех функций, показанных на фиг.1-6, тогда как оставшиеся из этих функций могут быть приведены в действие в хосте 804 при связи по линии 806 с микроконтроллером. Таким образом, становится ясно, что функции, описанные здесь, могут быть выполнены в аппаратуре, программах или в комбинации аппаратуры и программ. Устройство на фиг.8 также включает кристалл 810 и устройство 812 ввода/вывода. Сам микроконтроллер показан присоединенным к антенне 814, которая может осуществлять и связь в ближнем поле, и вспомогательную беспроводную связь настоящего изобретения через подходящий радиоинтерфейс как в ближнем поле, так и на коротких расстояниях.
Фиг.9 является блок-схемой, показывающей еще одно осуществление изобретения. После входа на шаге 900 на шаге 902 решают, имеется один или более транспортных механизмов в сообщении запроса. Если указано более одного, то на шаге 904 определяется, поддерживается ли какой-нибудь из упомянутых транспортных механизмов. Если нет, происходит возврат 34. Если поддерживается, то на шаге 906 выбирается предпочтительный транспортный механизм. Если на шаге 902 определено, что в сообщении запроса указан только один транспортный механизм, вместо шага 904 выполняется шаг 908. На шаге 908 определяется, поддерживается ли этот единственный транспортный механизм или нет. Если нет, происходит возврат 34, но если поддерживается, выполняется шаг 910, как и после выполнения шага 906. На шаге 910 определяется, передает ли Инициатор. Если передает, выполняется шаг 912 для подготовки к соединению. После этого следует возврат 34. Если инициатор не передает, на шаге 914 происходят приготовления к подключению к инициатору, а затем следует возврат 34.
Несмотря на то что изобретение было показано и описано в наилучшем варианте его осуществления, специалист должен понимать, что вышеупомянутые и всевозможные другие изменения, поправки и дополнения в форме и деталях могут быть сделаны без отклонений от сущности и выхода за рамки данного изобретения.