УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ, СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ, ПРОГРАММА И СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
DATA TRANSMISSION DEVICE, DATA TRANSMISSION METHOD, PROGRAMME AND DATA TRANSMISSION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству передачи данных, способу передачи данных, программе и системе передачи данных и, в частности, относится к устройству передачи данных, способу передачи данных, программе и системе передачи данных, которые позволяют снизить потребление энергии.
Уровень техники
Беспроводные системы передачи данных, работающие в ближнем поле, выполняющие беспроводную и бесконтактную передачу данных в ближнем поле, используя карту с IC (ИМС, интегральная микросхема), получили широкое использование. Например, хорошо известны такие варианты применения, как электронные билеты и электронные деньги. В последнее время становится популярным сотовый телефон, включающий в себя функции электронного билета и электронных денег.
В беспроводных системах передачи данных, работающих в ближнем поле, существует система Карты с ИМС типа карты, работающей в непосредственной близости, определенная в стандарте ISO/IEC 14443, и система карты с ИМС типа карты, работающей в ближайшем окружении, которая определена в стандарте ISO/IEC 15693, NFC (ПБП, передача данных в ближнем поле) определена в стандарте ISO/IEC 18092 и т.п. ISO/IEC 18092 представляет собой стандарт NFCIP (ИППБП, интерфейс и протокол передачи данных в ближнем поле) - 1.
Существуют активный режим и пассивный режим при беспроводной передаче данных в ближнем поле в соответствии с ISO/IEC 18092. Активный режим представляет собой режим передачи данных, в котором электромагнитные волны выводят в множестве устройств передачи данных, которые передают и принимают данные, и эти данные передают путем модуляции электромагнитных волн. В пассивном режиме одно устройство передачи данных (инициатор) среди множества устройств передачи данных выводит электромагнитную волну, и данные передают путем модуляции электромагнитной волны. Другое устройство передачи данных (цель) среди множества устройств передачи данных передает данные, выполняя модуляцию нагрузки электромагнитной волны, выводимой инициатором.
"PCD" (УСН, устройство для связи в непосредственной близости), которое представляет собой блок считывания/записи в соответствии с ISO/IEC 14443, "VCD" (УСС, устройство для связи с соседним устройством), которое представляет собой блок считывания/записи в соответствии ISO/IEC 15693, и инициатор в пассивном режиме в соответствии с ISO/IEC 18092, формируют, так называемое, RF (РЧ, радиочастотное) поле (магнитное поле), путем генерирования электромагнитной волны. Карта с ИМС в соответствии с ISO/IEC 14443 (РИМСС), карта с ИМС в соответствии с ISO/IEC 15693 (VMMCC) и цель в соответствии с ISO/IEC 18092, принимают энергию питания посредством электромагнитной индукции, когда их подносят близко к блоку считывания/записи или инициатору, и могут выполнять передачу данных в отношении блока считывания/записи или инициатора.
В соответствии с этим, необходимо, чтобы блок считывания/записи в соответствии с ISO/IEC 14443 и ISO/IEC 15693 и инициатор в соответствии с ISO/IEC 18092, продолжали генерировать электромагнитную волну в течение длительного периода времени с основной целью обеспечения питания для карты с ИМС или цели. Поэтому существует проблема, состоящая в увеличенном потреблении энергии блоком считывания/записи и инициатором. Например, когда сотовый телефон, имеющий функции блока считывания/записи или инициатор, выполняет вывод электромагнитной волны, как описано выше, время работы, которое составляет от 200 часов до 600 часов в нормальном состоянии ожидания, будет уменьшено до менее 1/10.
Различные технологии уменьшения потребления энергии были исследованы до настоящего времени (например, см. патентные документы 1-3)
[Патентный документ 1] JP-T-2008-533604
[Патентный документ 2] JP-A-11-126240
[Патентный документ 3] JP-A-11-338984
Сущность изобретения
[Задачи, решаемые изобретением]
Однако, в частности, в случае, когда функция беспроводной передачи данных в ближнем поле включена в электронное устройство, работающее от батареи, такое как сотовый телефон, требования к экономии энергии становятся еще большими, и требуется дополнительно уменьшить потребление энергии.
Учитывая эти условия, настоящее изобретение направлено на обеспечение возможности уменьшения потребления энергии.
[Средство решения задачи]
В соответствии с первым аспектом изобретения предусмотрено устройство передачи данных, включающее в себя средство генерирования электромагнитной волны, предназначенное для вывода электромагнитной волны, и средство передачи/приема, предназначенное для передачи данных путем модуляции электромагнитной волны, в соответствии с данными, а также приема данных, передаваемых из устройства другой стороны, путем демодуляции электромагнитной волны, выводимой средством генерирования электромагнитной волны, или электромагнитной волны, выводимой устройством другой стороны, в качестве другой стороны передачи данных, в котором средство передачи/приема передает информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных самим устройством, а также принимает информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных устройством другой стороны, в качестве данных, и средство генерирования электромагнитной волны отключает электромагнитную волну на заданный период времени после передачи данных на основе информации атрибута.
В активном режиме, в котором данные передают путем модуляции электромагнитной волны в соответствии с данными, а также данные, передаваемые из устройства другой стороны, принимают путем демодуляции электромагнитной волны, выводимой устройством другой стороны, средство генерирования электромагнитной волны может отключать вывод электромагнитной волны на заданный период времени короче, чем время исходной задержки, которое представляет собой минимальное время, в течение которого устройство, которое намеревается начать передачу/прием данных, должно проверить, что электромагнитная волна не поступает на выход.
В активном режиме, в котором данные передают путем модуляции электромагнитной волны в соответствии с данными, также как и данные, передаваемые из устройства другой стороны, принимают путем демодуляции электромагнитной волны, выводимой устройством другой стороны, информация атрибута, передаваемая и принимаемая средством передачи/приема, включает в себя информацию, относящуюся к данному периоду времени, для которого выключен вывод электромагнитной волны, и средство генерирования электромагнитной волны может выключать вывод электромагнитной волны в течение данного времени, определенного информацией атрибута.
Когда данный промежуток времени длиннее, чем исходное время задержки, которое представляет собой минимальное время, в течение которого устройство, которое намеревается начать передачу/прием данных, должно проверить, что электромагнитную волну не выводят, возможно, что устройство передачи данных не ответит на вывод электромагнитной волны из другого устройства, которое намеревается начать передачу/прием данных, пока не закончится режим передачи данных, в котором вывод электромагнитной волны выключен, во время данного промежутка времени.
В соответствии с первым аспектом изобретения предложен способ передачи данных в устройстве передачи данных, включающем в себя средство генерирования электромагнитной волны, предназначенное для вывода электромагнитной волны, и средство передачи/приема, предназначенное для передачи данных путем модуляции электромагнитной волны в соответствии с данными, а также приема данных, переданных из устройства другой стороны, путем демодуляции электромагнитной волны, выводимой средством генерирования электромагнитной волны, или электромагнитной волны, выводимой устройством другой стороны, в качестве другой стороны передачи данных, который включает в себя этапы: передают информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных самим устройством, а также принимают информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных устройством другой стороны, как данные, с помощью средства передачи/приема, и выключают вывод электромагнитной волны на заданный период времени после передачи данных на основе информации атрибута, с помощью средства генерирования электромагнитной волны.
В соответствии с первым аспектом изобретения, предусмотрена программа, обеспечивающая возможность выполнения компьютером следующей обработки: передают информацию атрибута, обозначающую возможность передачи данных самого устройства, а также принимают информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных устройством другой стороны, в качестве данных, с помощью средства передачи/приема, для передачи данных, путем модуляции электромагнитной волны в соответствии с данными, а также в принимают данные, передаваемые из устройства другой стороны, путем демодуляции электромагнитной волны, выводимой средством генерирования электромагнитной волны, или электромагнитной волны, выводимой устройством другой стороны, в качестве другой стороны передачи данных, и выключают вывод электромагнитной волны на заданный период времени после передачи данных на основе информации атрибута, с помощью средства генерирования электромагнитной волны.
В соответствии с аспектом изобретения, информацию атрибута, обозначающую возможности передаче данных самим устройством, передают так же, как и информацию атрибута, обозначающую возможности передачи данных устройством другой стороны, принимают как данные, и вывод электромагнитной волны выключают на заданный период времени после передачи данных на основе принятой информации атрибута.
В соответствии со вторым аспектом изобретения, предложена система передачи данных, включающая в себя первое устройство передачи данных и второе устройство передачи данных, которое представляет собой другую сторону передачи данных, в которой первое устройство передачи данных имеет средство генерирования электромагнитной волны, предназначенное для вывода электромагнитной волны, и первое средство передачи/приема, предназначенное для передачи данных путем модуляции электромагнитной волны в соответствии с данными, а также приема данных, переданных из второго устройства передачи данных, путем демодуляции электромагнитной волны, выводимой средством генерирования электромагнитной волны, или электромагнитной волны, выводимой вторым устройством передачи данных, первое средство передачи/приема передает информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных первым устройством передачи данных, а также принимает информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных вторым устройством передачи данных, в качестве данных, средство генерирования электромагнитной волны выключают вывод электромагнитной волны на заданный период времени после передачи данных на основе информации атрибута, второе устройство передачи данных имеет второе средство передачи/приема, предназначенное для приема данных, переданных из первого устройства передачи данных, путем демодуляции электромагнитной волны, выводимой первым устройством передачи данных, а также передачи данных, путем модуляции электромагнитной волны, выводимой первым устройством передачи данных, или электромагнитной волны, выводимой самим устройством, в соответствии с данными, и второе средство передачи/приема принимает информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных первым устройством передачи данных, а также передает информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных вторым устройством передачи данных, в качестве данных.
В первом устройстве передачи данных в соответствии со вторым аспектом изобретения, информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных первым устройством передачи данных, передают так же, как и информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных вторым устройством передачи данных, принимают как данные, и вывод электромагнитной волны выключают на заданный период времени после передачи данных на основе принятой информации атрибута. Во втором устройстве передачи данных, информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных первым устройством передачи данных, принимают так же, как и информацию атрибута, обозначающую способность передачи данных вторым устройством передачи данных, передают как данные.
Программа может быть предоставлена путем ее передачи через среду передачи данных или может быть предоставлена в виде записи на носителе записи.
Устройство передачи данных может представлять собой независимое устройство или может представлять собой внутренний блок, включенный в одно устройство.
[Преимущество Изобретения]
В соответствии с первым и вторым аспектами изобретения становится возможным уменьшить потребление энергии.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Показана блок-схема, представляющая пример конфигурации, в качестве варианта выполнения системы передачи данных, в которой применяется изобретение.
Фиг.2. Показана схема, поясняющая пассивный режим.
Фиг.3. Показана схема, поясняющая активный режим.
Фиг.4. Показана блок-схема, представляющая пример конфигурации устройства передачи данных ПБП.
Фиг.5. Показана временная диаграмма, поясняющая исходную обработку ИРЧС.
Фиг.6. Показана временная диаграмма, поясняющая обработку отклика ИРЧС.
Фиг.7. Показана схема, представляющая набор команд, предписанных в соответствии с ISO/IEC 18092.
Фиг.8. Показана блок-схема последовательности операций, поясняющая схему обработки передачи данных, соответствующую NFCIP-1.
Фиг.9. Показана блок-схема последовательности операций, поясняющая обработку, выполняемую устройством передачи данных ПБП, для обмена данными в пассивном режиме.
Фиг.10. Показана блок-схема последовательности операций, поясняющая обработку, выполняемую устройством передачи данных ПБП, для обмена данными в активном режиме.
Фиг.11. Показан вид, поясняющий передачу данных в режиме экономии энергии.
Фиг.12. Показан вид, поясняющий передачу данных в режиме экономии энергии.
Фиг.13. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая расширенный набор команд.
Фиг.14. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая структуру команды ATR_REQ.
Фиг.15. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая структуру поля PPi.
Фиг.16. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая структуру команды ATR_RES.
Фиг.17. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая структуру поля PPt.
Фиг.18. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая структуру команды PSL2_REQ.
Фиг.19. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая структуру поля FLAG.
Фиг.20. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая структуре команды PSL2_RES.
Фиг.21. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая структуре поля MSG.
Фиг.22. Показана блок-схема последовательности операций, поясняющая обработку передачи данных в случае выполнения передачи данных в режиме экономии энергии.
Фиг.23. Показана блок-схема последовательности операций, поясняющая обработку передачи данных в случае выполнения передачи данных в режиме экономии энергии.
Фиг.24. Показана блок-схема последовательности операций, представляющая пример конфигурации сотового телефона, в который встроено устройство передачи данных ПБП.
Фиг.25. Показан вид, поясняющий формулу взаимозависимости для плотности магнитного потока.
Подробное описание изобретения
[Пример конфигурации системы передачи данных, в которой применяют изобретение]
На фиг.1 показан пример конфигурации, используемой в качестве варианта выполнения системы передачи данных ("система" обозначает множество устройств, которые логически соединены, и при этом не имеет значения, включены ли устройства соответствующих конфигураций в один и тот же корпус или нет), в которой применяется изобретение.
На фиг.1 система передачи данных включает в себя три устройства 1, 2 и 3 передачи данных ПБП. Соответствующие устройства 1-3 передачи данных ПБП могут выполнять передачу данных в ближнем поле (ПБП) посредством электромагнитной индукции, используя несущую волну одиночной частоты, с другим устройством передачи данных ПБП.
В качестве частоты несущей волны, используемой устройствами 1-3 передачи данных ПБП, например, можно применять диапазон 13,56 МГц ISM (ПНМ, промышленный, научный и медицинский диапазон).
Передача данных в ближнем поле обозначает передачу данных, которая может выполняться, когда расстояние между устройствами, осуществляющими передачу данных, становится близким, в пределах нескольких десятков сантиметров, включая в себя передачу данных, выполняемую в состоянии, в котором (корпуса) устройств, выполняющих передачу данных, находятся в контакте друг с другом.
Передача данных, показанная на фиг.1, может применяться в системе карты с ИМС, в которой одно или больше из устройств 1-3 передачи данных ПБП может представлять собой блок считывания/записи, и другое одно или больше из них может представлять собой ИМС карту. Таким образом, устройства 1-3 передачи данных ПБП представляют собой устройства, которые выполняют передачу данных в ближнем поле, которые не ограничиваются любыми из карты с ИМС и блока считывания/записи в системе карты с ИМС, или устройства передачи данных, которые соответствуют стандарту ПБП. Также возможно применять соответствующие устройства 1-3 передачи данных ПБП, в качестве системы передачи данных в PDA (КПК, карманный персональный компьютер), PC (ПК, персональный компьютер), сотовый телефон, часы, авторучка и т.п.
[Пояснение пассивного режима и активного режима]
Устройства 1-3 передачи данных ПБП могут выполнять передачу данных в двух режимах передачи данных, которые представляют собой пассивный режим и активный режим. Например, рассмотрим передачу данных между устройством 1 передачи данных ПБП и устройством 2 передачи данных ПБП среди устройств 1-3 передачи данных ПБП. В пассивном режиме, например, устройство 1 передачи данных ПБП, которое представляет собой одно из устройств передачи данных ПБП среди устройства 1 передачи данных ПБП и устройства 2 передачи данных ПБП, модулирует (несущую волну, соответствующую) электромагнитную волну, генерируемую им самим, для передачи, таким образом, данных в устройство 2 передачи данных ПБП, которое представляет собой другое устройство передачи данных ПБП. Устройство 2 передачи данных ПБП выполняет модуляцию нагрузки (несущей волны, соответствующей) электромагнитной волны, генерируемой устройством 1 передачи данных ПБП, для передачи, таким образом, данных в устройство 1 передачи данных ПБП. Это полностью соответствует системе карты с ИМС в соответствии с ISO/IEC 14443 и ISO/IEC 15693.
С другой стороны, в активном режиме, как устройство 1 передачи данных ПБП, так и устройство 2 передачи данных ПБП модулируют (несущую волну, соответствующую) электромагнитную волну, генерируемую ими самими, для передачи, таким образом, передаваемых данных.
Здесь, когда выполняют передачу данных в ближнем поля, используя электромагнитную индукцию, устройство, которое начинает передачу данных, выводя электромагнитную волну первым, то есть устройство, имеющее инициативу, называется инициатором. Передачу данных в ближнем поле выполняют таким образом, что инициатор передает команду другой стороне передачи данных, и другая сторона передачи данных передает ответ на эту команду. Другая сторона передачи данных, которая передает ответ на команду из инициатора, называется целью.
Например, предположим, что устройство 1 передачи данных ПБП начинает выводить электромагнитную волну для начала передачи данных в устройство 2 передачи данных ПБП, при этом устройство 1 передачи данных ПБП становится инициатором и устройство 2 передачи данных ПБП становится целью, как показано на фиг.2 и фиг.3.
В пассивном режиме устройство 1 передачи данных ПБП, которое представляет собой инициатор, продолжает выводить электромагнитную волну и модулирует электромагнитную волну, выведенную им самым для того, чтобы, таким образом, передать данные в устройство 2 передачи данных ПБП, которое представляют собой цель, как показано на фиг.2. Устройство 2 передачи данных ПБП выполняет модуляцию нагрузки электромагнитной волны, выводимой устройством 1 передачи данных ПБП, которое представляют собой инициатор, чтобы, таким образом, передавать данные в устройство 1 передачи данных ПБП.
С другой стороны, в активном режиме, когда устройство 1 передачи данных ПБП само передает данные, устройство 1 передачи данных ПБП, которое представляет собой инициатор, начинает само выводить электромагнитную волну и модулирует эту электромагнитную волну, с тем, чтобы, таким образом, передать данные в устройство 2 передачи данных ПБП, которое представляет собой цель, как показано на фиг.3. Затем устройство 1 передачи данных ПБП прекращает вывод электромагнитной волны после окончания передачи данных. Устройство 2 передачи данных ПБП также само начинает вывод электромагнитной волны и модулирует эту электромагнитную волну, чтобы, таким образом, передать данные в устройство 1 передачи данных ПБП, которое представляет собой цель, когда устройство 2 передачи данных ПБП само передает данные. Затем устройство 2 передачи данных ПБП прекращает вывод электромагнитной волны после окончания передачи данных.
На фиг.1 система передачи данных выполнена на основе трех устройств 1-3 передачи данных ПБП, однако, устройства передачи данных ПБП, включенные в систему передачи данных, не ограничиваются тремя устройствами, и два устройства или четыре, или больше устройств могут быть включены в систему. Кроме того, система передачи данных может быть выполнена так, что она будет включать в себя, например, ИМС карту, блок считывания/записи и т.п., составляющие системы для работы с картами с ИМС в соответствии с ISO/IEC 14443 и ISO/IEC 15693.
[Пример конфигурации устройства 1 передачи данных ПБП]
На фиг.4 показан пример конфигурации устройства 1 передачи данных ПБП по фиг.1. Поскольку другое устройство передачи данных НФК 2 и устройство 3 передачи данных ПБП по фиг.1 также выполнены аналогично устройству 1 передачи данных ПБП по фиг.4, их пояснение здесь исключено.
Антенна 11 сформирована в виде катушки в форме замкнутой петли, которая выводит электромагнитную волну в результате изменения электрического тока в катушке. Магнитный поток, проходящий через катушку, используемую как антенна 11, изменяется, обеспечивая в результате возможность протекания электрического тока в антенне 11.
Модуль 12 приема принимает электрический ток, протекающий в антенну 11, и выводит этот ток в модуль 13 демодуляции после выполнения настройки и детектирования. Модуль 13 демодуляции демодулирует сигнал, переданный из модуля 12 приема, и подает этот сигнал в модуль 14 декодирования. Модуль 14 декодирования декодирует сигнал, например, манчестерский код, который подают из модуля 13 демодуляции, подавая данные, полученные в результате декодирования, в модуль 15 обработки данных.
Модуль 15 обработки данных выполняет заданную обработку на основе данных, переданных из модуля 14 декодирования. Модуль 15 обработки данных передает данные, предназначенные для передачи в другое устройство, в модуль 16 кодирования.
Модуль 16 кодирования кодирует данные, передаваемые из модуля 15 обработки данных, например, используя манчестерский код, и передает эти данные в модуль 17 выбора. Модуль 17 выбора выбирает один из модуля 19 модуляции или модуля 20 модуляции нагрузки и выводит сигнал, переданный из модуля 16 кодирования, в выбранный модуль.
Здесь модуль 17 выбора выбирает модуль 19 модуляции или модуль 20 модуляции нагрузки под управлением модуля 21 управления. Когда режим передачи данных представляет собой пассивный режим и устройство 1 передачи данных ПБП представляет собой цель, модуль 21 управления обеспечивает возможность для модуля 17 выбора выбрать модуль 20 модуляции нагрузки. Когда режим передачи данных представляет собой активный режим или когда режим передачи данных представляет собой пассивный режим, так же, как и когда устройство 1 передачи данных ПБП представляет собой инициатор, модуль 21 управления обеспечивает возможность для модуля 17 выбора выбрать модуль 19 модуляции. Поэтому сигнал, выводимый из модуля 16 кодирования, подают в модуль 20 модуляции нагрузки через модуль 17 выбора, в случае, когда режим передачи данных представляет собой пассивный режим, и устройство 1 передачи данных ПБП представляет собой цель, однако, в других случаях сигнал подают в модуль 19 модуляции через модуль 17 выбора.
Модуль 18 вывода электромагнитной волны обеспечивает протекание электрического тока в антенну 11, которая предназначена для излучения (электромагнитной волны) несущей волны с заданной одиночной частотой из антенны 11. Модуль 19 модуляции модулирует несущую волну как электрический ток, протекающий в антенну 11 с помощью модуля 18 вывода электромагнитной волны, в соответствии с сигналом, подаваемым из модуля 17 выбора. В соответствии с этим, электромагнитную волну, получаемую в результате модуляции несущей волны в соответствии с данными, выводимыми в модуль 16 кодирования модулем 15 обработки данных, излучают из антенны 11.
Модуль 20 модуляции нагрузки меняет импеданс, когда он определяет внешнюю катушку, такую как антенна 11 в соответствии с сигналом, подаваемым из модуля 17 выбора. Когда другое устройство, выводящее электромагнитную волну, как несущую волну, формирует РЧ поле (магнитное поле) вокруг антенны 11, импеданс при определении наличия катушки, используемой как антенна 11, изменяется, изменяя, таким образом, также РЧ поле вокруг антенны 11. В соответствии с этим, несущую волну, такую как электромагнитную волну, выводимую другим устройством, модулируют (модуляция нагрузки) в соответствии с сигналом, подаваемым из модуля 17 выбора, и данные, выводимые в модуль 16 кодирования модулем 15 обработки данных, передают в другое устройство, которое выводит электромагнитную волну.
В качестве способа модуляции в модуле 19 модуляции и в модуле 20 модуляции нагрузки, например, можно применять амплитудную манипуляцию (ASK, АМн). Однако способ модуляции в модуле 19 модуляции и в модуле 20 модуляции нагрузки не ограничивается АМн, но могут применяться такие способы, как фазовая манипуляция (PSK, ФМн), и квадратурная амплитудная манипуляция (QAM, КАМ) и т.п. Степень амплитудной модуляции не ограничивается определенным числом, но может быть выбрана соответствующим образом, например от 8% до 30%, 50% и 100%.
Модуль 21 управления выполняет управление и т.п. соответствующими блоками, включенными в устройство 1 передачи данных ПБП. Таким образом, модуль 21 управления включает в себя CPU (ЦПУ, центральное процессорное устройство) 21А, EEPROM (ЭСППЗУ, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство) 21В, не показанное RAM (ОЗУ, оперативное запоминающее устройство) и т.п. ЦПУ 21А выполняет программы, сохраненные в ЭСППЗУ 21В, выполняя, таким образом, управление соответствующими блоками, включенными в устройство 1 передачи данных ПБП и выполняя другую различную обработку. В ЭСППЗУ 21В сохранены программы, предназначенные для выполнения в ЦПУ 21А, и данные, необходимые для обеспечения работы ЦПУ 21А.
Последовательность обработки, выполняемой в результате исполнения программы с помощью ЦПУ 21А, может быть выполнена с использованием специализированных аппаратных средств, предусмотренных вместо ЦПУ 21А. Программы, выполняемые ЦПУ 21А, могут быть заранее установлены в ЭСППЗУ 21В или могут быть сохранены (записаны) временно или постоянно на съемных носителях записи, таких как гибкий диск, CD-ROM (ПЗУ-КД, постоянное запоминающее устройство на компакт-диске), МО (МО, магнитооптический) диск, DVD (УЦ, универсальный цифровой диск), магнитный диск и полупроводниковое запоминающее устройство, которые могут быть предусмотрены как, так называемое, пакетное программное обеспечение. Кроме того, программы могут быть переданы в устройство 1 передачи данных ПБП с помощью передачи данных в ближнем поле и могут быть установлены в ЭСППЗУ 21В.
Модуль 22 источника питания передает необходимую энергию питания в соответствующие блоки, включенные в устройство 1 передачи данных ПБП. На фиг.4, линии, обозначающие, что модуль 21 управления управляет соответствующими блоками, включенными в устройство 1 передачи данных ПБП, не показаны, поскольку чертеж стал бы слишком сложным. Кроме того, линии, обозначающие, что модуль 22 источника питания передает энергию в соответствующие блоки, включенные в устройство 1 передачи данных ПБП, также исключены. Модуль источника питания может включать в себя батарею или может получать энергию для питания из электрических токов, протекающих в антенне 11, и может не содержать батарею. В последнем случае устройство 1 передачи данных ПБП работает только как цель в пассивном режиме.
В описанном выше случае модуль 14 декодирования и модуль 16 кодирования обрабатывают манчестерский код. Однако также возможно, чтобы модуль 14 декодирования и модуль 16 кодирования не только обрабатывали манчестерский код, но также выбирали один из множества типов кодов, таких как модифицированное зеркало и NRZ (БВН, код без возврата к нулю), и обрабатывали этот код.
[Пояснение обработки ИРЧС]
Любое из устройств 1-3 передачи данных ПБП может быть инициатором, который вначале выводит электромагнитную волну для начала передачи данных. Кроме того, в активном режиме устройства 1-3 передачи данных ПБП сами выводят электромагнитную волну, как случае, когда устройство становится инициатором, так и в случае, когда устройство становится целью.
Поэтому, когда два или больше устройства передачи данных ПБП выводят электромагнитные волны одновременно в состоянии, в котором устройства 1-3 передачи данных ПБП расположены близко друг к другу, возникают столкновения, и при этом трудно выполнять передачу данных.
В соответствии с этим, соответствующие устройства 1-3 передачи данных ПБП детектируют, присутствуют ли электромагнитная волна (РЧ поле) от другого устройства или нет, и начинают вывод электромагнитной волны только, когда внешняя электромагнитная волна отсутствует, исключая, таким образом, столкновения. Здесь обработка, которая детектирует, присутствует ли электромагнитная волна от другого устройства или нет, и начинает вывод электромагнитной волны только, когда электромагнитная волна отсутствует, называется RFCA (ИРЧС, исключение РЧ столкновений), и используется с целью исключения столкновения.
Обработка ИРЧС имеет две обработки, которые представляют собой исходную обработку ИРЧС, выполняемую впервые устройством передачи данных ПБП (одно или больше устройств среди устройств 1-3 передачи данных ПБП на фиг.1), которое намеревается стать инициатором, и обработку ответа ИРЧС, выполняемую устройством передачи данных ПБП, которое начинает вывод электромагнитной волны при каждом старте во время передачи данных в активном режиме. Исходная обработка ИРЧС и обработка ИРЧС ответа представляют собой одну и ту же обработку с той точки зрения, что независимо от того, присутствует ли электромагнитная волна от другого устройства или она не была детектирована перед началом вывода электромагнитной волны, вывод электромагнитной волны начинают только, когда электромагнитная волна отсутствует. Однако исходная обработка ИРЧС отличается от обработки ИРЧС ответа, во время от момента, когда присутствие электромагнитной волны от другого устройства не детектируют, до момента, когда должен быть начат вывод электромагнитной волны.
[Пояснение исходной обработки ИРЧС]
Исходная обработка ИРЧС поясняется ниже со ссылкой на фиг.5.
На фиг.5 показана электромагнитная волна, вывод которой начинается при исходной обработке ИРЧС. На фиг.5 (так же, как и на описанной ниже фиг.6), на горизонтальной оси представлено время, и по вертикальной оси представлена мощность (уровень) электромагнитной волны, выводимой устройством передачи данных ПБП.
IDT
RDW.
Устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, выполняет детектирование электромагнитных волн других устройств в любой момент времени, начиная выводить электромагнитную волну, когда электромагнитная волна другого устройства не детектируется непрерывно в течение времени Т+T В NFCIP-1 предписано, что инициатор выводит электромагнитную волну с мощностью от 1,5 А/м до 7,5 А/м. Таким образом, необходимо, чтобы инициатор выводил электромагнитную волну с мощностью, по меньшей мере, 1,5 А/м или больше.
Устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, начинает передачу (передает запрос) данных (включающих в себя команду) после того, как пройдет время Tirfg с начала вывода электромагнитной волны.
IDT
IDT
RFW
RFW
IRFG
Здесь Т во времени Т+n×T представляет собой минимальное время, в течение которого устройство передачи данных ПБП, которое начинает передачу/прием данных как инициатор, должно проверять, что электромагнитную волну не выводят, что называется временем исходной задержки. Когда частота несущей времени исходной задержки представлена как "fc", например, будет применяться более высокое значение чем 4096/fc. Здесь "n" представляет собой, например, целое число, равное "0" или больше до 3 или меньше, которое генерируют, используя случайные числа. T называется временем ожидания РЧ и, например, используется 512/fc. Время T называется исходным защитным временем и, например, используют значение большее, чем 5 мс.
IDT
RFW
Здесь "n", генерируемое как случайное число, применяют в выражении времени Т+n×T, в течение которого не должна быть детектирована электромагнитная волна, снижая, таким образом, вероятность того, что множество устройств передачи данных ПБП начнут выводить электромагнитные волны в один и тот же момент времени.
Когда устройство передачи данных ПБП начинает вывод электромагнитной волны, используя исходную обработку ИРЧС, устройство передачи данных ПБП становится инициатором. Затем, когда устанавливают активный режим как режим передачи данных, устройство передачи данных ПБП, которое становится инициатором, прекращает вывод электромагнитной волны после завершения передачи данных устройством. С другой стороны, когда в качестве режима передачи данных установлен пассивный режим, устройство передачи данных ПБП, которое стало инициатором, продолжает выводить электромагнитную волну, вывод которой начался при исходной обработке ИРЧС, до тех пор, пока не будет полностью закончен обмен данных с целью.
[Пояснение обработки ответа ИРЧС]
Далее, со ссылкой на фиг.6, поясняется обработка ответа ИРЧС.
На фиг.6 показана электромагнитная волна, вывод которой начинается при обработке ответа ИРЧС.
ADT
RFW
ARFG
Устройство передачи данных ПБП, которое намеревается выводить электромагнитную волну в активном режиме, выполняет детектирование электромагнитных волн от других устройств, начинает вывод электромагнитной волны, когда электромагнитную волну от другого устройства не детектируют непрерывно в течение времени T+n×T, затем начинает передачу данных (передачу запроса) после того, как пройдет время T от начала вывода.
EFW
ADT
RFW
ADT
ADT
RFW
ARFG
Здесь "n" и "T" в выражении времени Т+n×T представляют собой то же, что и в случае исходной обработки ИРЧС по фиг.5. "T" в выражении времени T+n×T называется временем активной задержки, и, например, можно применять значение 768/fc или больше, а также 2559/fc или меньше. Время T называется активным временем защиты и, например, можно применять значение больше, чем 1024/fc.
IDT
ADT
Как очевидно следует из фиг.5 и фиг.6, для начала вывода электромагнитной волны, используя исходную обработку ИРЧС, электромагнитная волна не должна присутствовать, по меньшей мере, в течение времени Т исходной задержки. Для начала вывода электромагнитной волны, используя обработку ответа ИРЧС, электромагнитная волна не должна присутствовать, по меньшей мере, в течение времени T активной задержки.
IDT
ADT
Время Т исходной задержки представляет собой значение, большее, чем 4096/fc, в то время как время T активной задержки представляет собой значение 768/fc или больше, а также 2559/fc или меньше, поэтому, когда устройство передачи данных ПБП намеревается стать инициатором, состояние, в котором электромагнитная волна не присутствует, необходимо в течение более длительного периода времени, чем в случае вывода электромагнитной волны во время передачи данных в активном режиме. Другими словами, когда устройство передачи данных ПБП выводит электромагнитную волну во время передачи данных в активном режиме, устройство должно выводить электромагнитную волну без длительной паузы после состояния, в котором электромагнитная волна не присутствует, по сравнению со случаем, в котором устройство намеревается стать инициатором.
Таким образом, когда устройство передачи данных ПБП выполняет передачу данных в активном режиме, одно устройство передачи данных ПБП выводит электромагнитную волну для собственной передачи данных, после этого прекращает вывод электромагнитной волны. Затем другое устройство передачи данных ПБП начинает выводить электромагнитную волну для передачи данных. Поэтому, в активном режиме передачи данных, существует период, в который оба устройства передачи данных ПБП прекращают вывод электромагнитной волны. В соответствии с этим, когда устройство передачи данных ПБП намеревается стать инициатором, необходимо, чтобы устройство проверяло, что другое устройство не выводит электромагнитную волну вокруг устройства передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, в течение достаточного периода времени, для проверки, что передачу данных активного режима не выполняют вокруг устройства передачи данных ПБП.
В активном режиме инициатор выводит электромагнитную волну, чтобы, таким образом, передавать данные в цель, как описано выше. Затем цель начинает выводить электромагнитную волну после того, как инициатор прекращает вывод электромагнитной волны, чтобы, таким образом, передать данные в инициатор. После этого, инициатор начинает вывод электромагнитной волны после того, как цель прекращает выводить электромагнитную волну, чтобы, таким образом, передать данные в цель, после чего выполняют обмен данными между инициатором и целью таким же образом.
Поэтому, в случае, когда существует устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, в непосредственной близости от инициатора, и цель, выполняет передачу данных в активном режиме, когда период времени от момента времени, в который один из инициатора и цели, выполняющий передачу данных в активном режиме, прекращает вывод электромагнитной волны, до момента времени, в который другое устройство начинает вывод электромагнитной волны, становится длительным, электромагнитная волна отсутствует в течение этого периода, поэтому устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, начинает вывод электромагнитной волны с использованием исходной обработки ИРЧС. В этом случае, передачу данных в активном режиме, которая уже была выполнена, прекращают.
В соответствии с этим, при обработке ответа ИРЧС, выполняемой во время передачи данных в активном режиме, предписано, чтобы устройство выводило электромагнитную волну без длительной паузы после состояния, в котором электромагнитная волна отсутствует.
[Распознавание цели во время начала передачи данных]
Устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, начинает выводить электромагнитную волну, используя исходную обработку ИРЧС, как пояснялось на фиг.5, после чего выполняют передачу данных. Устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, становится инициатором, начиная выводить электромагнитную волну, и устройство передачи данных ПБП, присутствующее в положении, близком к инициатору, будет представлять собой цель.
Здесь для обмена данными между инициатором и целью, необходимо определить цель, в которую выполняют передачу данных. В соответствии с этим, инициатор запрашивает NFCID (ПБПИД идентификацию ПБП), определяемую, например, случайными числами, как информацию, определяющую каждую цель, в отношении одной или больше целей, присутствующих в положениях рядом с инициатором после начала вывода электромагнитной волны, используя исходную обработку ИРЧС. Затем цель, присутствующая в положении рядом с инициатором, передает ПБПИД, определяя само устройство для инициатора, в ответ на запрос инициатора.
Инициатор определяет цель по ПБПИД, переданному из цели, как описано выше, выполняя обмен данными между инициатором и определенной целью.
В активном режиме инициатор передает описанную ниже команду (запрос) ATR_REQ с ПБПИД, определяющим само устройство. Одна цель выполняет отклик (выполняет передачу) на ATR_REQ, как описанный ниже отклик ATR_RES для команды ATR_REQ с ПБПИД, определяющим само устройство. В соответствии с этим, инициатор и цель распознают друг друга и определяют друг друга.
С другой стороны, в пассивном режиме, инициатор определяет цели, присутствующие в непосредственной близости к инициатору (положения, закрытые для инициатора), выполняя обработку, называемую обработкой SDD (ДОУ, детектирование одного устройства).
При обработке ДОУ инициатор запрашивает ПБПИД цели, и запрос выполняют путем передачи фрейма, называемого фреймом запроса последовательного опроса. Когда цель принимает фрейм запроса последовательного опроса, цель определяет ПБПИД самого устройства, например, по случайным числам, и передает фрейм, называемый фреймом отклика последовательного опроса, в котором размещен ПБПИД. Инициатор распознает ПБПИД цели, принимая фрейм отклика последовательного опроса, переданный из цели.
Поскольку цель в пассивном режиме передает данные с помощью модуляции нагрузки, цель не выполняет обработку ИРЧС. Поэтому, в случае, когда инициатор запрашивает ПБПИД в отношении целей, находящихся в непосредственной близости к инициатору при обработке ДОУ, когда существует множество целей в непосредственной близости к инициатору, ПБПИД иногда передают из двух или больше из множества целей одновременно. В этом случае происходит столкновение ПБПИД, передаваемых из двух или больше целей, и для инициатора становится трудно распознать, столкновение каких ПБПИД произошло.
В соответствии с этим, обработку ДОУ выполняют, например, в максимально возможной степени используя временной интервал, для исключения столкновений ПБПИД. Способ использования временного интервала представляет собой способ, в котором цель, которая приняла переданную команду последовательного опроса, определяет момент времени передачи команды повторной передачи по случайным числам, генерируемым самим устройством, и передает команду повторной передачи, в которой сохранен ПБПИД, в соответствии с этим моментом времени.
Как описано выше, устройство передачи данных ПБП может выполнять обмен данными с картой с ИМС или блоком считывания/записи, включенным в системы карт с ИМС, соответствующие ISO/IEC 14443 и ISO/IEC 15693 со скоростью передачи данных, применяемой картой с ИМС или блоком считывания/записи. В случае, когда цель представляет собой, например, карту с ИМС в системах карт с ИМС, соответствующих ISO/IEC 14443 и ISO/IEC 15693, выполняют обработку ДОУ, например, следующим образом.
Инициатор начинает вывод электромагнитной волны, используя исходную обработку ИРЧС, и карта с ИМС, как цель, получает энергию от электромагнитной волны, для начала обработки. Таким образом, в этом случае, цель представляет собой карту с ИМС существующей системы карты с ИМС, поэтому энергию для выполнения операции генерируют из электромагнитной волной, выводимой инициатором.
Цель подготавливается к приему фрейма запроса последовательного опроса в пределах, например, максимум двух секунд от момента времени, в который цель получает энергию, и переходит в рабочее состояние, ожидая передачу фрейма запроса последовательного опроса из инициатора.
С другой стороны, инициатор может передавать фрейм запроса последовательного опроса независимо от того, готова ли цель к приему фрейма запроса последовательного опроса или нет.
Когда цель принимает фрейм запроса последовательного опроса из инициатора, цель передает фрейм отклика последовательного опроса в инициатор в момент времени отклика, определенный по случайным числам. Когда инициатор может нормально принимать фрейм отклика последовательного опроса из цели, инициатор распознает ПБПИД цели, как описано выше. С другой стороны, когда инициатор не в состоянии нормально принимать фрейм отклика последовательного опроса из цели, инициатор может снова передать фрейм запроса последовательного опроса.
[Набор команд, предписанный в ISO/IEC 18092]
В устройствах передачи данных ПБП инициатор передает команду цели, и цель передает отклик (выполняет отклик) на эту команду из инициатора, выполняя, таким образом, передачу данных.
В соответствии с этим, набор команд, предписанный в SO/IEC 18092, поясняется ниже.
На фиг.7 представлен набор команд, предписанный в ISO/IEC 18092, представляющий команды запроса, передаваемые из инициатора в цель, и команды ответа, передаваемые из цели в инициатор.
На фиг.7 команды, в которых записаны буквы "REQ" после символа подчеркивания (_), представляют запросы, и команды, в которых записаны буквы "RES" после символа подчеркивания (_) представляют отклики. В ISO/ИМСЕ 18092 подготовлены шесть типов запросов ATR_REQ, WUP_REQ, PSL_REQ, DEPREQ, DSL.REQ и RLS_REQ. Кроме того, шесть типов откликов ATR_RES, WUP_RES, PSL_RES, DEP_RES, DSL_RES и RLS_RES подготовлены в отношении этих запросов, так же, как и запросы. Как описано выше, инициатор передает запрос в цель, и цель передает отклик, соответствующий запросу, в инициатор. Поэтому инициатор передает запросы, и цель передает отклики.
Каждый из запросов и откликов идентифицирован инструкцией размером 2 байта, и эти байты включают в себя поле CMD0 размером 1 байт и поле CMD1 размером 1 байт. Таким образом, поле CMD0 в байтах инструкции содержит значение для идентификации запроса или отклика. В частности, когда команда представляет собой запрос, в поле CMD0 содержится "D4", и когда команда представляет собой отклик, в поле CMD1 содержится "D5".
В поле CMD1, в байтах инструкции содержатся значения для идентификации соответствующих запросов и откликов. В частности, поля CMD1, такие как ATR_REQ, ATR_RES, WUP_REQ, WUP_RES, PSL_REQ, PSL.RES, DEP_REQ, DEPRES, DSL_REQ, DSL_RES, RLS_REQ и RLS_RES содержат значения "00", "01", "02", "03", "04", "05", "06", "07", "08", "09", "0A" и "0B", соответственно.
Команду ATR_REQ передают в цель, когда инициатор уведомляет цель об информации атрибута (спецификации) самого устройства, а также, когда он запрашивает информацию атрибута цели. В качестве информации атрибута инициатора или цели используют скорость передачи данных для данных, которые могут быть переданы и приняты инициатором или целью и т.п. В команде ATR_REQ расположен ПБПИД, который определяет инициатор и т.п., в дополнение к информации атрибута инициатора. Цель принимает ATR_REQ, чтобы, таким образом, распознать информацию атрибута и ПБПИД инициатора.
Команду ART_RES передают в инициатор, когда цель принимает команду ATR_REQ как отклик на команду ATR_REQ. В команде ART_RES расположена информация атрибута, ПБПИД и т.п. цели.
Информация о скорости передачи данных, такая как информация атрибута, расположенная в команде ATR_REQ или в команде ART_RES, может включать в себя все скорости передачи данных для данных, которые могут быть переданы и приняты инициатором и целью. В этом случае, инициатор может распознавать скорость передачи данных, с которой цель может выполнять передачу/прием, а также цель может распознавать скорость передачи данных, с которой инициатор может выполнять передачу/прием в результате взаимодействия между командой ATR_REQ и командой ART_RES, как отклик, переданный всего один раз.
Команду WUP_REQ передают, когда инициатор выбирает цель, с которой выполняют обмен данными. Таким образом, становится возможным сделать так, чтобы цель находилась в состоянии отмены выбора (в состоянии, в котором передача данных (отклик) в инициатор запрещена), путем передачи команды DSL_REQ из инициатора в цель, как описано ниже. Команду WUP_REQ передают, когда состояние отмены выбора отменено, для обеспечения возможности передачи данных из цели в инициатор. В команде WUP_REQ расположен ПБПИД цели, состояние отмены выбора которой было отменено. Цель, определенная по ПБПИД, расположенному в WUP_REQ команды среди целей, которые приняли команду WUP_REQ, отменяет состояние отмены выбора.
Команду WUP_RES передают как отклик на команду WUP_REQ, когда цель, определенная ПБПИД, расположенным в команде WUP_REQ среди целей, которые приняли команду WUP_REQ, отменяет состояние отмены выбора.
Команду WUP_REQ передают только, когда инициатор находится в активном режиме, и команду WUP_RES передают только, когда цель находится в активном режиме.
Команду PSL_REQ передают, когда инициатор меняет (устанавливает) параметры передачи данных в отношении передачи данных с целью. Здесь, в качестве параметров передачи данных, например, можно отметить скорость передачи данных при обмене данными между инициатором и целью.
Команду PSL_REQ передают из инициатора в цель. В команде PSL_REQ расположено значение измененного параметра передачи данных. Цель принимает команду PSL_REQ и изменяет параметр передачи данных в соответствии со значением расположенного в ней параметра передачи данных. Цель затем передает команду PSLJRES как отклик на команду PSL_REQ.
Команду DEP_REQ передают, когда инициатор передает и принимает (обмен данными между инициатором и целью) данные (так называемые, реальные данные), и данные, которые должны быть переданы в цель, расположены в ней. Команду DEP_RES передают как отклик для команды DEP_REQ из цели, и данные, предназначенные для передачи в инициатор, расположены в ней. Поэтому данные передают из инициатора в цель с помощью команды DEP_REQ, и данные передают из цели в инициатор, используя команду DEP_RES, которая представляет собой отклик в отношении команды DEP_REQ.
Команду DSL_REQ передают, когда инициатор переводит цель в состояние отмены выбора. Цель, которая приняла команду DSL_REQ, передает команду DSL_RES, как отклик для команды DSL_REQ, и переходит в состояние отмены выбора, после чего цель не отвечает (не передает отклик) на другие команды, кроме команды WUPREQ.
Команду RLS_REQ передают, когда инициатор полностью заканчивает обмен данными с целью. Цель, которая приняла команду RLS_REQ, передает команду RLS_RES как отклик на команду RLS_REQ и полностью заканчивает обмен данными с инициатором.
Здесь команды DLS_REQ и RLS_REQ являются общими с той точки зрения, что цель отменяют как цель передачи данных для инициатора. Однако цель, которая была отменена командой DLS_REQ, переходит в состояние возможного обмена данными с инициатором снова по команде WUP_REQ, однако, цель, отмененная по команде RLS_REQ, не переходит в состояние возможного обмена данными с инициатором до тех пор, пока инициатор снова не начнет обработку с исходной обработки ИРЧС. В этом отношении команда DSL_REQ отличается от команды RLS_REQ.
В следующем пояснении, для того чтобы легко отличать команды от инициатора и команды, возвращаемые из цели, как отклики, например, команду ATR_RES, которая представляет собой отклик на команду ATR_REQ, называют откликом ATR_RES. То же относится к другим командам, передаваемым целью.
Устройства передачи данных ПБП (соответствующие устройства 1-3 передачи данных ПБП) могут выполнять передачу данных, которая соответствует NFCIP-1, в соответствии с ISO/IEC 18092, а также могут выполнять передачу данных в режиме экономии энергии, в качестве расширенной функции, как описано ниже.
Вначале, со ссылкой на фиг.8-10, поясняется обработка передачи данных, соответствующая NFCIP-1, которая представляет собой основную обработку.
[Обработка передачи данных, соответствующая ISO/IEC 18092]
На фиг.8 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая общую схему обработки передачи данных, соответствующую NFCIP-1.
Вначале, на этапе S1, устройство передачи данных ПБП, которое представляет собой инициатор, выполняет исходную обработку ИРЧС. На этапе S2 устройство передачи данных ПБП, которое должно стать инициатором, определяет, было ли детектировано поле РЧ или нет, используя исходную обработку ИРЧС на этапе S1. Когда определяют, что поле РЧ было детектировано, на этапе S2, обработка возвращается на этап S1, и ту же обработку повторяют затем еще раз. Таким образом, устройство передачи данных ПБП, которое должно стать инициатором, не формирует поле РЧ во время детектирования поля РЧ, таким образом, что оно не прерывает передачу данных другим устройством передачи данных ПБП, которое формирует поле РЧ.
С другой стороны, когда определяют, что поле РЧ не было детектировано на этапе S2, устройство передачи данных ПБП выбирает любой из режимов передачи данных из активного режима и пассивного режима, становится инициатором и затем выполняет выбор скорости передачи данных и т.п. на этапе S3.
Таким образом, в NFCIP-1 становится возможным выбрать скорость передачи данных, используемую для фактической передачи данных, из множества скоростей передачи данных, таких как 106 кбит/с, 212 кбит/с и 424 кбит/с. На этапе S3 устройство передачи данных ПБП, которое стало инициатором, выполняет выбор скорости передачи данных.
В частности, когда выполняют передачу данных в пассивном режиме, обработка переходит с этапа S2 на этап S3-1, причем этап S3 включает в себя этап S3-1 и этап S3-2. Затем устройство передачи данных ПБП становится инициатором, меняет режим передачи данных на пассивный режим и выбирает скорость передачи данных. Кроме того, устройство передачи данных ПБП, которое стало инициатором, выполняет заданную исходную обработку и обработку ДОУ на этапе S3-1. После этого обработка переходит на этап S4-1 этапа S4, который включает в себя этап S4-1 и этап S4-2.
На этапе S4-1 устройство передачи данных ПБП активируют (запускают) в пассивном режиме, выполняя обмен командой ATR_REQ и откликом ATR_RES с целью в пассивном режиме.
С другой стороны, когда передачу данных выполняют в активном режиме, обработка переходит с этапа S2 на этап S3-2 этапа S3, включающего в себя этап S3-1 и этап S3-2. Затем устройство передачи данных ПБП становится инициатором, меняет режим передачи данных на активный режим и выбирает скорость передачи данных. После этого обработка переходит на этап S4-2 этапа S4, который включает в себя этап S4-1 и этап S4-2.
На этапе S4-2, устройство передачи данных ПБП активируют в активном режиме, выполняют обмен командой ATR_REQ и откликом ATR_RES с целью.
После этапа S4-1 или этапа S4-2, устройство передачи данных ПБП выбирает параметр передачи данных, когда необходимо выполнить обмен параметром передачи данных, необходимым для передачи данных (например, скорость передачи данных и т.п.) из существующего параметра передачи данных, на этапе S5. Затем устройство передачи данных ПБП выполняет обмен командой PSL_REQ и откликом PSL_RES, в которых расположен выбранный параметр передачи данных и т.п., с целью для обмена параметром передачи данных.
На этапе S6 устройство передачи данных ПБП выполняет обмен командой DEP_REQ и откликом DEP_RES с целью, в соответствии с параметром передачи данных, выбранным на этапе S5, выполняя обмен данными (передачу данных) в соответствии с протоколом обмена данными.
На этапе S7, устройство передачи данных ПБП выполняет обмен командой DSL_REQ и откликом DSL_RES, или командой RSL_REQ и откликом RSL_RES с целью, и устройство деактивируют для окончания передачи.
Устройство передачи данных ПБП может быть установлено как цель, например, по умолчанию. Устройство передачи данных ПБП, установленное как цель по умолчанию, не формирует РЧ поле и находится в состоянии ожидания то тех пор, пока не будет передана команда из инициатора (до тех пор, пока инициатор не сформирует РЧ поле).
Устройство передачи данных ПБП может представлять собой инициатор, например, в соответствии с запросом из приложений. Кроме того, в приложениях, например, становится возможным выбирать (определять) режим передачи данных из активного режима или пассивного режима, а также скорость передачи данных.
Устройство передачи данных ПБП, которое стало инициатором, формирует РЧ поле, когда РЧ поле не формируется снаружи, и цель активируется по РЧ полю, формируемому инициатором.
После этого инициатор передает команду в выбранном режиме передачи данных и со скоростью передачи данных, и цель возвращает (передает) команду отклика в том же режиме передачи данных и с той же скоростью передачи данных, что и инициатор.
[Подробная обработка передачи данных в пассивном режиме]
Далее, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.9, поясняется обработка, выполняемая в устройствах передачи данных ПБП, когда обмен данными выполняют в пассивном режиме,
Вначале инициатор выполняет исходную обработку ИРЧС на этапе S11, затем переходит на этап S12 и устанавливает режим передачи данных в пассивный режим. На этапе S13, инициатор выполняет исходную обработку и обработку ДОУ, а также выбирает скорость передачи данных.
Обработка на этапе S11 соответствует обработке на этапе S1 и на этапе S2 по фиг.8, и обработка этапа S12 и этапа S13 соответствует обработке на этапе S3 (S3-1) по фиг.8.
После этого обработка переходит на этап S14, где инициатор определяет, запрашивает ли инициатор информацию атрибута у цели или нет. Здесь информация атрибута представляет собой информацию, которая предписывает возможность передачи данных устройством передачи данных ПБП, и, например, может быть указана информация о скорости передачи данных, которая может быть применена устройством передачи данных ПБП и т.п.
На этапе S14, когда определяют, что информацию атрибута не запрашивают у цели на этапе S14, инициатор выполняет обмен данными с целью в соответствии с уникальным протоколом на этапе S15. После этапа S15 обработка возвращается на этап S14 и ту же обработку повторяют после этого.
С другой стороны, когда определяют, что информацию атрибута запрашивают у цели, обработка переходит на этап S16, и инициатор передает команду ATR_REQ, чтобы, таким образом, запросить информацию атрибута у цели. Затем инициатор ожидает отклика ATR_RES на команду ATR_REQ, передаваемого из цели, принимает отклик ATR_RES на этапе S17.
Обработка на этапе S16 и S17 соответствует обработке на этапе S4 (этап S4-1) по фиг.8.
На этапе S18 инициатор определяет, может ли быть изменен параметр передачи данных, например, скорость передачи данных или нет, на основе отклика ATR_RES, принятого из цели на этапе S17. Когда определяют, что трудно изменить скорость передачи данных, на этапе S18, обработка пропускает с этапа S19 по этап S21 и переходит на этап S22.
С другой стороны, когда определяют, что скорость передачи данных может быть изменена, на этапе S18, обработка переходит на этап S19, где инициатор передает команду PSL_REQ, чтобы, таким образом, запросить изменение скорости передачи данных у цели. Затем инициатор ожидает отклика PSL_RES на команду PSL_REQ, передаваемого из цели, принимая отклик PSL_RES на этапе S20. На этапе S21 инициатор изменяет параметр передачи данных, например, скорость передачи данных в соответствии с откликом PSL_RES, принятым на этапе S20.
Обработка на этапах S18-S21 соответствует обработке на этапе S5 по фиг.8.
На этапе S22 инициатор выполняет обмен данными с целью в соответствии с протоколом обмена данными. Таким образом, выполняют обмен командой DEP_REQ и откликом DEP_RES. Обработка на этапе S22 соответствует обработке на этапе S6 по фиг.8.
После выполнения обмена данными на этапе S22, инициатор переходит на этап S23 или этап S25, в соответствии с необходимостью.
Таким образом, когда инициатор позволяет цели находиться в состоянии отмены выбора, обработка переходит с этапа S22 на S23, где инициатор передает команду DSL_REQ. Затем инициатор ожидает отклика DSL_RES на команду DSL_REQ, передаваемого из цели, принимает отклик DSL_RES на этапе S24. После этапа S24 обработка возвращается на этап S14, и ту же обработку повторяют снова.
С другой стороны, когда инициатор полностью заканчивает обмен данными с целью, обработка переходит с этапа S22 на этап S25, и инициатор передает команду RLS_REQ. Затем инициатор ожидает отклика RLS_RES на команду RLS_REQ, передаваемого из цели, принимая отклик RLS_RES на этапе S26. На этапе S26 обработка возвращается на этап S11 и ту же обработку снова повторяют после этого.
Обработка на этапах S23 и S24 или обработка на этапах S25 и S26 соответствует обработке, выполняемой на этапе S7 по фиг.8.
[Подробное описание обработки в активном режиме]
Далее, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.10, будет описана обработка, выполняемая в устройстве передачи данных ПБП, когда выполняют обмен данными в активном режиме.
Вначале, на этапе S31, инициатор выполняет исходную обработку ИРЧС и переходит на этап S32, где инициатор устанавливает режим передачи данных в активный режим и выбирает скорость передачи данных.
Обработка на этапе S31 соответствует обработке на этапах S1 и S2 по фиг.8, и обработка на этапе S32 соответствует обработке на этапе S3 (S3-2).
После этого, на этапах S33-S39, соответственно, выполняют такую же обработку, как и на этапах S16-S22 по фиг.9.
Таким образом, на этапе S33 инициатор передает команду ATR_REQ, запрашивая, таким образом, информацию атрибута у цели. Затем инициатор ожидает отклика ATR_RES на команду ATR_REQ, передаваемого из цели, принимает отклик ATR_RES на этапе S34.
На этапе S35 инициатор определяет, может ли инициатор изменить параметр передачи данных, например, скорость передачи данных, или нет, на основе отклика ATR_RES, принятого из цели на этапе S34. Когда определяют, что трудно изменить параметр передачи данных, на этапе S35, обработка пропускает этапы с S36 по этап S38 и переходит на этап S39.
С другой стороны, на этапе S35, когда определяют, что параметр передачи данных может быть изменен, обработка переходит на этап S36, где инициатор передает команду PSL_REQ, запрашивая, таким образом, изменение (установку) параметра передачи данных у цели. Затем инициатор ожидает отклика PSL_RES на команду PSL_REQ, передаваемого из цели, принимает отклик PSL_RES на этапе S37. На этапе S38 инициатор изменяет параметр передачи данных, например, скорость передачи данных, в соответствии с откликом PSL_RES, принятым на этапе S37.
На этапе S39 инициатор выполняет обмен данными с целью в соответствии с протоколом обмена данными. Таким образом, выполняют обмен командой DEP_REQ и откликом DEP_RES.
Обработка на этапе S33 и S34 соответствует обработке на этапе S4 (S4-2) по фиг.8, и обработка на этапах S35-S38 соответствует обработке этапа S5 по фиг.8. Обработка на этапе S39 соответствует обработке этапа S6 на фиг.8.
После выполнения обмена данными на этапе S3 9, обработка переходит на этап S40 или S44, в соответствии с необходимостью.
Таким образом, когда инициатор позволяет цели, с которой выполняют обмен данными, теперь перейти в состояние отмены выбора и позволяет любой из целей, которые уже находились в состоянии отмены выбора, начать работу, обработка переходит с этапа S39 на этап S40. На этапе S40 инициатор передает команду DSL_REQ в цель, которая должна быть в состоянии отмены выбора. Затем инициатор ожидает отклика DSL_RES на команду DSL_REQ, передаваемого из цели, и принимает отклик DSL_RES на этапе S41. Цель, которая передала отклик DSL_RES, переходит с состояние отмены выбора.
После этого обработка переходит с этапа S41 на S42, и инициатор передает команду WUP_REQ в цель, для начала ее работы. Затем инициатор ожидает отклика WUP_RES на команду WUP_REQ, передаваемого из цели, и принимает отклик WUP_RES на этапе S43. Цель, которая передала отклик WUP_RES, начинает работу, и такая цель в рабочем состоянии становится целью обработки после этапа S35, выполняемой инициатором после этого.
С другой стороны, когда инициатор полностью заканчивает обмен данными с целью, обработка переходит с этапа S39 на S44. На этапе S44 инициатор передает команду RLS_REQ. Затем инициатор ожидает отклика RLS_RES на команду RLS_REQ, передаваемого из цели, и принимает отклик RLS_RES на этапе S45. После этапа S45 обработка возвращается на этап S31, и после этого повторяют ту же обработку.
Обработка на этапах S40 - S43, или обработка на этапе S44 и этапе S45 соответствует обработке на этапе S7 по фиг.8.
Обработка передачи данных, соответствующая NFCIP-1, пояснялась со ссылкой на фиг.8-фиг.10, описанные выше.
[Пояснение функций передачи данных в режиме экономии энергии]
Далее, со ссылкой на фиг.11 и фиг.12, поясняется передача данных в режиме экономии энергии, которая может выполняться устройствами передачи данных ПБП системы передачи данных по фиг.1, как расширенная функция. Следующее пояснение приведено на основе предположения, что устройства передачи данных ПБП выполняют передачу данных в пассивном режиме. Передача данных в активном режиме поясняется параллельно в определенные моменты при пояснении передачи данных в пассивном режиме.
Устройство передачи данных ПБП имеет функцию передачи данных с низким РЧ выходом, как показано на фиг.11, и функцию передачи данных с переменным РЧ выходом, как показано на фиг.12, в качестве функции передачи данных в режиме экономии энергии.
Функция передачи данных с низким РЧ выходом представляет собой функцию выполнения передачи данных в состоянии, в который энергия электромагнитной волны (напряженность магнитного поля: единицы А/м), выводимая инициатором, становится ниже, чем значение, предписанное NFCIP-1, как показано на фиг.11.
Как пояснялось со ссылкой на фиг.5, предписано, что инициатор выводит электромагнитную волну с мощностью от 1,5 А/м до 7,5 А/м в NFCIP-1.
С другой стороны, устройство передачи данных ПБП, имеющее функцию передачи данных с низким РЧ выходом, может выполнять передачу данных, когда мощность электромагнитной волны составляет, по меньшей мере, 0,3 А/м. Таким образом, инициатор может выводить электромагнитную волну с мощностью от 0,3 А/м до 7,5 А/м с функцией передачи данных с низким РЧ выходом.
В соответствии с этим, передача данных может быть выполнена в состоянии, в котором мощность электромагнитной волны делают ниже, чем значение, предписанное в соответствии с NFCIP-1, поэтому, становится возможным уменьшить потребление энергии инициатора, который продолжает выводить электромагнитную волну.
Далее поясняется функция с переменным РЧ выходом.
IDT
RFW
Функция с переменным РЧ выходом представляет собой функцию выполнения передачи данных в состоянии, в котором фиксированный период, в течение которого прекращают передачу электромагнитной волны, предусмотрен после вывода инициатором электромагнитной волны в течение фиксированного периода, и повторяют состояния ВКЛЮЧЕНО и ВЫКЛЮЧЕНО выхода электромагнитной волны. Таким образом, как показано на фиг.12, инициатор выводит электромагнитную волну с определенной мощностью в течение фиксированного периода от начала вывода электромагнитной волны после того, как пройдет время T+n×T (период выход РЧ ВКЛЮЧЕН, обозначенный как " период времени ВКЛЮЧЕНО на фиг.12). Период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН представляет собой период времени, установленный путем добавления заданного края для времени на период времени, в котором будет закончена передача (запрос на передачу) данных (инициирующей команды). После этого, инициатор прекращает вывод электромагнитной волны на фиксированный период (период времени ВЫКЛЮЧЕНО выхода РЧ, обозначенный как "период времени ВЫКЛЮЧЕНО) на фиг.12. После этого инициатор повторяет состояния ВКЛЮЧЕНО и ВЫКЛЮЧЕНО для вывода электромагнитной волны в РЧ выход во время периода выход РЧ ВКЛЮЧЕН и в период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН.
По сравнению с передачей данных, которая соответствует NFCIP-1, становится возможным уменьшить потребление энергии инициатора, поскольку существует период, в который выход электромагнитной волны может быть остановлен, по сравнению со ссылкой на фиг.12.
IDT
RFW
Предпочтительно, чтобы устройство передачи данных ПБП имело любую одну из функции передачи данных с низким РЧ выходом и функции передачи данных с переменным РЧ выходом, или также, предпочтительно, чтобы устройство передачи данных ПБП имело как функцию передачи данных с низким РЧ выходом, так и функцию передачи данных с переменным РЧ выходом. Когда, например, выполняют обе из функции передачи данных с низким РЧ выходом и функции передачи данных вывода с переменным РЧ выходом, устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, выводит электромагнитную волну с мощностью 0,3 А/м после того, как пройдет период времени T+n×T. Затем устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, прекращает вывод электромагнитной волны в период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН после того, как пройдет период выход РЧ ВКЛЮЧЕН от начала вывода электромагнитной волны. После этого, устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, начинает выводить электромагнитную волну с мощностью 0,3 А/м.
Далее поясняются команды или параметры, включенные в устройство передачи данных ПБП, для выполнения обработки передачи данных в описанном выше режиме экономии энергии, в дополнение к командам или параметрам, предписанным NFCIP-1.
[Пояснение расширенного набора команд]
На фиг.13 показан набор команд, включенный в дополнение к набору команд, показанному на фиг.7, в устройстве передачи данных ПБП.
Таким образом, устройство передачи данных ПБП, имеющее режим экономии энергии, может выполнять обмен командой PSL2_REQ и откликом на команду PSL2_RES, которая соответствует команде PSL2_REQ, в дополнение к набору команд, показанному на фиг.7.
В команде PSL2_REQ сохраняют "D4" в поле CMD0 и сохраняют "0С" в поле CMD1, для того чтобы, таким образом, ее идентифицировать. В отклике PSL2_RES сохраняют "D5" в поле CMD0, и сохраняет "0D" в поле CMD1, для того чтобы, таким образом, его идентифицировать.
Команду PSL2_REQ передают из инициатора в цель, в то время, как инициатор изменяет (устанавливает) расширенные параметры передачи данных, относящиеся к обмену данными с целью, (расширенные параметры передачи данных). В команде PSL2_REQ размещают значение измененного расширенного параметра передачи данных. Цель принимает команду PSL2_REQ и изменяет параметр передачи данных в соответствии со значением расширенного параметра передачи данных, расположенного в ней. Кроме того, цель передает команду PSL2_RES как отклик на команду PSL2_REQ.
Далее поясняется подробное содержание соответствующих команд для выполнения обработки передачи данных в режиме экономии энергии.
[Пояснение команды ATR_REQ]
На фиг.14 показана структура команды ART_REQ.
Команда ATR_REQ включает в себя поле CMD0, поле CMD1 и поля Байт 0 - Байт n+14 ("n" представляет собой целое число, равное "0" или больше) от заголовка (с левой стороны на чертеже).
В поле CMD0 и поле CMD1 сохраняют значения "D4" и "00", обозначающие, что команда представляет собой команду ATR_REQ, как описано выше.
В полях Байт 0-Байт 9 сохраняют ПБПИД, определяющий устройство передачи данных ПБП, которое передает команду ATR_REQ, а именно, определяют, что инициатор был сохранен.
В поле Байт 10 устанавливают DIDi, который представляет собой ИД устройство инициатора, который передает команду ATR_REQ. В соответствии с этим, поле Байт 10 называется полем DIDi в следующем описании.
В поле Байт 11 устанавливают скорость передачи битов (скорость передачи данных) BSi, используемую, когда инициатор, который передает команду ATR_REQ, передает данные.
В поле Байт 12 устанавливают скорость передачи битов (скорость передачи данных), используемую для инициатора, когда инициатор, который передает команду ATR_REQ, принимает данные.
В поле Байт 13 установлен параметр PPi, относящийся к инициатору, который передает команду ATRREQ. Поле Байт 13 также называется полем PPi в следующем описании. Подробно поле PPi будет описано ниже со ссылкой на фиг.15.
Соответствующие поля Байт 14-Байт 14+n представляют собой поля, в которых установлена различная информация, обозначенная архитектором и т.п., которая подготовлена для различных вариантов выбора. Значение "n" может быть изменено архитектором и т.п., которое представляет собой целое значение, равное "0" или больше. Значение "n" установлено в поле PPi, как описано ниже. В следующем описании соответствующие n-частей поля Gi называются полями Gi[0]-Gi[n], в порядке размещения (в порядке, начиная слева на фиг.14).
[Подробное описание поля PPi]
На фиг.15 показана структура поля PPi.
Поле PPi включает в себя бит "0"-бит "7", как показано на фиг.15.
Поле PPi представляет собой то же, что и в NFCIP-1, за исключением момента, состоящего в том, что бит 7 может принимать значение "1", в дополнение к "0". Другими словами, когда бит 7 равен "0", поле PPi представляет собой то самое поле PPi, которое предписано NFCIP-1.
В NFCIP-1 предписано, что бит 7 принимает значение "0", однако, система передачи данных по фиг.1 расширена таким образом, что бит 7 может принимать значение "1". Когда бит 7 равен "1", это обозначает, что инициатор имеет функцию передачи данных в режиме экономии энергии.
"0" установлен в бите 6, бите 3 и в бите 2.
В бите 4 и бите 5 устанавливают информацию LRi для обозначения действительной длины данных, а именно устанавливают значение "n", которое было описано выше со ссылкой на фиг.14.
В бите 1 установлена информация Gi, обозначающая, размещены ли поля Gi [0]-Gi [n] или нет (присутствуют или нет). Поскольку информация Gi может быть равна "0" или "1", например, "0" обозначает, что поле не размещено (не существуют), и "1" означает, что поле размещено (существует).
В бите "0" установлена информация, обозначающая, используется или нет NAD (АДУ, адрес узла) (равна "0" или 1). АДУ представляет подадрес ID (ИД, идентификатор) устройства в инициаторе, который передает команду ATR_REQ, установленную в описанном выше поле Байт 10 по фиг.14, а именно поле DIDi. В NFCIP-1 предписано, что один ИД устройства может иметь 16 подадресов.
В бите "0", например, когда "0" обозначает, что АДУ не используют, и "1" обозначает, что АДУ используют, тот факт, что "0" установлен в бите "0", означает, что инициатор, который передает команду ATR_REQ, не использует подадрес. С другой стороны, тот факт, что "1" установлена в бите "0", означает, что инициатор, который передает команду ATR_REQ, использует подадрес.
Как описано выше, значение, включенное в поле PPi команды ATR_REQ, расширено, и наличие функции передачи данных в режиме экономии энергии может быть передано из инициатора в цель.
[Пояснение команды ATR_RES]
На фиг.16 показана структура команды ART_RES.
Как показано на фиг.16, команда ART_RES включает в себя поле CMD0, поле CMD1 и поля Байт 0-Байт n+15 ("n" представляет собой целое значение, равное "0" или больше) от заголовка (начиная слева на чертеже).
В поле CMD0 и в поле CMD1 сохранены значения "D5" и "01", обозначающие, что команда представляет собой команду ATR_RES, как описано выше.
В полях Байт - 0-Байт 12 установлены те же данные, что и в полях Байт 0-Байт 12 команды TR_REQ.
Таким образом, в полях Байт 0-Байт 9 сохранен ПБПИД, определяющий устройство передачи данных ПБП, которое передает команду ATR_RES, а именно определяющий цель.
В поле Байт 10 установлен DIDt, который представляет собой ИД устройство цели, которая передает команду ART_RES. В соответствии с этим, поле Байт 10 называется полем DIDt в дальнейшем описании.
В поле Байт 11 установлена скорость передачи битов (скорость передачи), BSt, используемая, когда цель, которая передает команду ATR_RES, передает данные.
В поле Байт 12 установлена скорость передачи битов (скорость передачи) BRt, используемая, когда цель, которая передает команду ATR_RES, принимает данные.
В поле Байт 13 установлено значение "Т0" времени простоя для цели.
Поле Байт 14 представляет собой то же, что и поле байт 13 команды ATR_REQ. Таким образом, необязательный параметр PPt, относящийся к цели, которая передает команду ATR_RES, установлен в поле байт 14. Поле Байт 14 команды ATR_RES также называется полем PPt в дальнейшем описании. Подробности поля PPt будут описаны ниже со ссылкой на фиг.17.
Поля Байт 15-Байт 15+n, соответственно, представляют собой те же поля, что и и поля Байт 14-Байт 14+n команды ATR_REQ. Таким образом, поля Байт 15-Байт 15+n представляют собой поля, в которых установлена различная информация, обозначенная архитектором и т.п., которые подготовлены для вариантов выбора. Значение "n" может быть изменено архитектором и т.п., которое представляет собой целочисленное значение, равное "О" или больше. Значение "n" установлено в поле PPt, как описано ниже. В следующем описании, соответствующие n-частей поля Gt называются полями Gi [0]-Gt [n] в порядке размещения (в порядке, начиная слева на фиг.16).
[Подробное описание поля PPt]
На фиг.17 показана структура поля PPt.
Как показано на фиг.17, поле PPt выполнено так же, как и поле PPi команды ATR_REQ.
Таким образом, поле PPt представляет собой то же, что и в NFCIP-1, за исключением момента, в котором бит 7 может принимать значение "1" в дополнение к "0". Другими словами, когда бит 7 равен "0", поле PPt представляет собой то же поле PPt, которое предписано NFCIP-1.
В NFCIP-1 предписано, что бит 7 установлен равным "0", однако система передачи данных по фиг.1 расширена таким образом, что бит 7 может быть установлен в "1". Когда бит 7 представляет собой "1", это обозначает, что цель имеет функцию передачи данных в режиме экономии энергии.
"0" устанавливают в бит 6, бит 3 и бит 2.
В бит 4 и бит 5 устанавливают информацию LRt для обозначения разрешенной длины данных, которая представляет собой значение "n", описанное выше со ссылкой на фиг.16.
В бит 1 установлена информация Gt, обозначающая, размещены ли поля Gt [0]-Gt [n] или нет (существуют или нет). Поскольку информация Gt будет равна "0" или "1", например "0" обозначает, что поле не размещено (не существует), и "1" обозначает, что поле размещено (существует).
В бите "0" установлена информация, обозначающая, используется ли АДУ (адрес узла) или нет ("0" или 1). АДУ представляет подадрес устройства ИД в цели, которая передает команду ATR_RES, установленную в описанном выше поле Байт 10 по фиг.16, а именно поле DIDi. В NFCIP-1 предписано, что один ИД устройства может иметь 16 подадресов.
В бите "0", например, когда "0" обозначает, что АДУ не используется, и "1" означает, что АДУ используется, тот факт, что "0" установлен в бите "0", означает, что цель, которая передает команду ATR_RES, не использует подадрес. С другой стороны, тот факт, что "1" установлена в бите "0", означает, что цель, которая передает команду ATR_RES, использует подадрес.
Как описано выше, значение, включенное в поле PPt, в отклике ART_RES расширено, и присутствие функции передачи данных в режиме экономии энергии может быть передано из цели в инициатор.
Далее поясняется команда PSL2_REQ и отклик PSL2_RES, соответствующий команде PSL2_REQ, показанной на фиг.13.
[Пояснение команды PSL2_REQ]
На фиг.18 показана структура команды PSL2_REQ.
Команда PSL2_REQ включает в себя поле CMD0, поле CMD1 и поля Байт 0-Байт 7, начиная от заголовка (начиная с левой стороны на чертеже).
В поле CMD0 и в поле CMD1, сохранены значения "D4" и "0С", которые обозначают, что команда, представляющая собой команду PSL2_REQ, сохранена, как описано выше.
В поле байт 0 сохранены флаги, обозначающие, являются ли действительными или недействительными поле Байт 1 и поля Байт 4-Байт 7, как описано ниже со ссылкой на фиг.19. Поле Байт 0 также называется полем флага в следующем описании.
В поле Байт 1 установлена сила магнитного поля (мощность) электромагнитной волны, генерируемой инициатором. В NFCIP-1 предписано, что инициатор выводит электромагнитную волну в диапазоне от 1,5 до 7,5А/м, в котором 1,5 А/м представляет собой нижнее предельное значение (Hmin), и 7,5 А/м представляет собой верхнее предельное значение (Нтах). Когда "00" установлены в поле Байта 1, это обозначает, что инициатор выводит электромагнитную волну в диапазоне от 1,5 до 7,5 А/м, в соответствии с предписаниями NFCIP-1. С другой стороны, когда в поле Байта 1 установлено значение "01", это обозначает, что инициатор выводит электромагнитную волну в диапазоне от 0,3 до 7,5 А/м, в котором 0,3 А/м представляет собой нижнее предельное значение.
Другими словами, когда "00" установлено в поле Байта 1, это обозначает, что инициатор выполняет передачу данных в пределах диапазона по стандарту NFCIP-1, показанному со ссылкой на фиг.5. С другой стороны, когда "01" установлен в поле байт 1, это обозначает, что инициатор может выполнять передачу данных, используя функцию передачи данных с низким РЧ выходом, которая пояснялась со ссылкой на фиг.11.
В настоящем варианте выполнения, поскольку передачу данных выполняют в пассивном режиме, только инициатор выводит электромагнитную волну с установленной напряженностью магнитного поля, однако, когда выбрана передача данных в активном режиме, электромагнитную волну в пределах диапазона напряженности магнитного поля, установленной в поле байт 1, выводят из инициатора и цели, соответственно.
Поля Байт 2 и Байт 3 зарезервированы на будущее использование (RFU: зарезервировано для будущего использования), в которых, например, устанавливают "0".
В двух байтах полей Байт 4 и Байт 5 период выход РЧ ВКЛЮЧЕН (в период времени ВКЛЮЧЕНО) включения функции передачи данных с переменным выходом РЧ, которая пояснялась со ссылкой на фиг.12, установлен с использованием целочисленного двоичного значения без знака. Единица значений, установленная в полях Байт 4 и Байт 5, представляет собой, например, миллисекунду (мс).
В двух полях байт Байт 6 и Байт 7 установлен период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН (период времени ВЫКЛЮЧЕНО) для функции передачи данных с переменным РЧ выходом, пояснявшейся со ссылкой на фиг.12, с использованием целочисленного двоичного значения без знака. Единица значений, установленных в полях Байт 6 и Байт 7, представляет собой, например, миллисекунду (мс).
[Подробности поля FLAG]
На фиг.19 показана структура поля FLAG.
Поле FLAG включает в себя бит "0"-бит "7", как показано на фиг.19.
В бите 7 сохранен флаг, обозначающий действительную или недействительную напряженность магнитного поля электромагнитного волны, установленную в поле Байт 1, в команде PSL2_REQ. Например, когда бит 7 равен "0", это обозначает, что напряженность магнитного поля электромагнитной волны, установленная в поле Байт 1, является недействительной, и когда в бите 7 установлена "1", это обозначает, что напряженность магнитного поля электромагнитной волны, установленная в поле Байт 1, является действительной.
В бите 6 установлен флаг, обозначающий, является ли действительным или недействительным период выход РЧ ВКЛЮЧЕН, установленный в полях Байт 4 и Байт 5, в команде PSL2_REQ. Например, когда в бите 6 установлен "0", это означает, что период выход РЧ ВКЛЮЧЕН является недействительным и когда в бите 6 установлена "1", это обозначает, что период выход РЧ ВКЛЮЧЕН является действительным.
В бите 5 сохранен флаг, обозначающий, является ли действительным или недействительным период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН, установленный в полях Байт 6 и Байт 7 в команде PSL2_REQ. Например, когда в бите 5 установлен "0", это обозначает, что период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН является недействительным и, когда в бите 5 установлена "1", это обозначает, что период выход РЧ ВКЛЮЧЕН является действительным.
В бите 4 устанавливают флаг, обозначающий присутствие перехода в пассивный режим. Например, когда в бите 4 установлен "0", это обозначает, что перехода в пассивный режим не существует, и когда в бите 4 установлена "1", это обозначает, что переход в пассивный режим существует. Подробности будут описаны ниже со ссылкой на фиг.22 и фиг.23. При передаче данных в режиме экономии энергии, когда выполняют передачу данных в пассивном режиме, передачу данных вначале выполняют вдоль потока активного режима, предписанного NFCIP-1, затем режим передачи данных меняют на пассивный режим. В соответствии с этим, флаг "1" в бите 4 означает, что передачу данных выполняют в пассивном режиме, и флаг "0" в бите 4 означает, что передачу данных выполняют в активном режиме.
[Пояснение команды PSL2_RES]
На фиг.20 показана структура команды PSL2_RES.
В поле CMD0 и поле CMD1 сохранены значения "D5" и "0D", обозначающие, что команда представляет собой команду PSL2_RES, как описано выше.
В поле байт 0 сохранено сообщение MSG, обозначающее ответ из цели на команду PSL2_REQ, как описано ниже со ссылкой на фиг.21. Поле байт 0 также называется полем MSG в следующем описании.
Поля байт 1-байт 7 зарезервированы для будущего использования (RFU: зарезервирован для будущего использования). В полях байт 1-байт 7, например, установлен "0".
[Подробности поля MSG]
На фиг.21 показана структура поля MSG.
Поле MSG включает в себя бит "0"-бит 7, как показано на фиг.21.
В бите 7 сохранено сообщение (флаг) отклика, обозначающее правомерность поддержки режима экономии энергии, используя функцию передачи данных с РЧ выходом. Например, когда в бит 7 установлен "0", это обозначает, что устройство установлено в состоянии работы с мощностью в пределах от 0,3 до 7,5 А/м. Когда в бит 7 установлена "1", устройство не имеет возможности работы с мощностью в пределах диапазона от 0,3 до 7,5 А/м. Бит 7 представляет собой поле MSG и также называется битом ОК выхода низкого уровня РЧ в следующем описании.
В бите 6 сохраняют сообщение отклика (флаг), обозначающее правомерность поддержки режима экономии энергии, используя функцию передачи данных с переменным выходом. Например, когда бит 6 равен "0", это означает, что устройство установлено в состоянии работы, в соответствии с состоянием ВКЛЮЧЕНИЯ/ВЫКЛЮЧЕНИЯ электромагнитной волны в период включения РЧ выхода, и период выключения РЧ выхода установлен в полях Байт 4-Байт 7 команды PLS2_REQ. С другой стороны, когда в бите 6 установлена "1", устройство не имеет возможности работы в соответствии с ВКЛЮЧЕНИЕМ/ВЫКЛЮЧЕНИЕМ электромагнитной волны. Бит 6 в поле MSG также называется битом ОК переменного вывода.
В активном режиме, когда цель передает ответ, путем установки бита с низким РЧ выходом в "0", цель также передает команду, путем вывода электромагнитной волны с низким РЧ выходом. Аналогично, когда цель передает ответ путем установки бита ОК переменного вывода в "0", цель также передает команду путем вывода электромагнитной волны в период выход РЧ ВКЛЮЧЕН, и в период выход РЧ ВКЛЮЧЕН, принятый из инициатора.
В бите 5 сохраняют сообщение отклика, обозначающее состояние операции перехода в пассивный режим. Например, когда в бите 5 установлена "1", это обозначает, что установка параметра, обозначенного командой PSL2_REQ, была закончена, и переход в пассивный режим был выполнен (состояние ожидания в пассивном режиме). С другой стороны, когда в бите 5 установлен "0", это обозначает, что переход в пассивный режим не был выполнен. После этого бит 5 в поле MSG (сообщение) также называется режимом ОК пассивного режима.
Бит 4-бит "0" зарезервированы для будущего использования.
Инициатор и цель выполняют обмен командой PSL2_REQ и откликом PSL2_RES, соответствующим команде PSL2_REQ, имеющим описанные выше параметры, для проверки обоснованности выполнения режима экономии энергии.
[Обработка передачи данных, в которой возможен режим экономии энергии]
В соответствии с этим, далее поясняется обработка передачи данных в случае, когда передачу данных выполняют в режиме экономии энергии, со ссылкой на фиг.22 и фиг.23.
Вначале инициатор начинает обработку передачи данных, используя ту же обработку, что и в случае активного режима, независимо от того, представляет собой конечный режим передачи данных активный режим или пассивный режим.
В соответствии с этим, этапы S101-S105 обработки на фиг.22 представляют собой те же, что и обработка на этапах S31-S35 на фиг.10. Однако передача команды ATR_REQ и отклика ATR_RES на этапе S103 и S104 на фиг.22 отличаются друг от друга тем, что значение "1" может быть принято в дополнение к "0" в бите 7 поля PPi, а также поля PPt.
На этапе S105, когда определяют, что параметр передачи данных может быть изменен на основе отклика ATR_RES, процесс переходит на этап S106, и инициатор определяет, имеет цель функцию передачи данных в режиме экономии энергии или нет.
На этапе S106, когда определяют, что цель не имеет функцию передачи данных в режиме экономии энергии, то есть когда бит 7 в поле PPt отклика ATR_RES установлен в "0", обработка переходит на этап S107. Обработка, выполняемая на этапах S107-S109, представляет собой ту же, что и обработка, выполняемая с этапа S36 по S38 на фиг.10.
После выполнения обработки на этапах S107-S109, обработка переходит на этап S114. В результате, когда обработка с этапа S107 по S109 будет выполнена, инициатор и цель выполняют передачу данных (обмен данными) в активном режиме, в соответствии с NFCIP-1, так же, как и при обработке, пояснявшейся со ссылкой на фиг.10.
С другой стороны, на этапе S106, когда определяют, что цель имеет функцию передачи данных в режиме экономии энергии, то есть когда бит 7 в поле PPt отклика ATR_RES содержит "1", обработка переходит на этап S110.
На этапе S110 инициатор передает команды PSL_REQ и PSL2_RES, запрашивая, таким образом, изменение параметра передачи данных и расширенного параметра передачи данных у цели. Затем отклик PSL_RES, соответствующий команде PSL_REQ, и отклик PSL2_RES, соответствующий команде PSL2_REQ, передают из цели. Инициатор принимает отклики PSL_RES и PSL2_RES на этапе S111. После этого, на этапе S112, инициатор меняет параметр передачи данных и расширенный параметр передачи данных в соответствии с откликами PSLJRES и PSL2_RES, принятыми на этапе S111.
На этапе S113 инициатор определяет, закончила ли цель переход в пассивный режим или нет. Таким образом, инициатор определяет, установлен ли в "1" бит ОК пассивного режима в отклике PSL2_RES, возвращенного целью, или нет, на этапе S113. Когда определяют, что цель не закончила переход в пассивный режим, то есть когда бит ОК пассивного режима установлен в "0", обработка переходит на этап S114.
На этапе S114 инициатор и цель выполняют передачу данных (обмен данными) в активном режиме, который представляет собой то же, что и обработка, пояснявшаяся со ссылкой на фиг.10. Однако инициатор и цель согласовали друг с другом режим экономии энергии с помощью команд PSL2_REQ и PSL2_RES, поэтому они выполняют передачу данных в активном режиме для режима экономии энергии при обработке после этапа S114.
Таким образом, когда в бите ОК низкого РЧ выхода в поле MSG, принятого инициатором из цели, установлен "0", выполняют передачу данных с низким РЧ выходом. Когда в бите ОК переменного вывода в поле MSG, принятом инициатором из цели, установлен "0", выполняют передачу данных с переменным РЧ выходом. Кроме того, когда бит ОК низкого РЧ выхода и бит ОК переменного вывода в поле MSG установлены "0", выполняют передачу с низким РЧ выходом, а также с переменным РЧ выходом.
Поскольку обработка этапов S115-S120 нa фиг.22 представляет собой то же, что и в случае этапа S40-S45 на фиг.10, соответственно, ее пояснение здесь не приведено.
С другой стороны, когда определяют, что цель выполнила переход в пассивный режим на этапе S113, то есть когда бит ОК пассивного режима установлен в "1", обработка переходит на этап S121 на фиг.23.
Обработка после этапа S121, в принципе, представляет собой ту же, что и обработка в случае пассивного режима, пояснявшегося со ссылкой на фиг.9. Таким образом, обработка, выполняющаяся на этапах S121-S134 на фиг.23, представляет собой ту же, что и обработка на этапах S13-S26, соответственно. Однако инициатор и цель выполняют обработку этапа S121 и последующих этапов в режиме низкого РЧ выхода или в режиме переменного РЧ выхода, или в обоих режимах, о которых была достигнута договоренность путем передачи/приема команд PSL2_REQ и PSL2_RES.
Как описано выше, устройство передачи данных ПБП может выполнять операции в режиме экономии энергии с низким РЧ выходом (режим низкого РЧ выхода) или с режимом экономии энергии, таким как переменный РЧ выход (режим переменного РЧ выхода).
В режиме низкого РЧ выхода только выводимая энергия электромагнитной волны отличается в пассивном режиме и в активном режиме. Поэтому инициатор и цель могут выполнять передачу данных так же, как и в случае NFCIP-1.
В режиме выхода с переменным РЧ только инициатор выводит (магнитную волну) несущую волну, и цель выполняет модуляцию нагрузки несущей волны, выводимой инициатором для передачи данных в режиме пассивного компонента. Поэтому цель в режиме переменного РЧ выхода может выполнять модуляцию нагрузки (передавать данные) в моменты времени, когда инициатор выводит несущую волну, поэтому передача данных может быть нормально выполнена также в режиме переменного РЧ выхода. Поскольку цель может распознавать, в какой период инициатор прекращает вывод несущей волны, например, путем обмена командами PSL2_REQ и PLS2_RES, цель может прекратить обработку детектирования электромагнитной волны в этот период.
С другой стороны, в активном режиме как инициатор, так и цель выводят несущие волны сами по себе для передачи данных, и прекращают вывод несущих волн после передачи данных. Поэтому существует состояние, в котором как инициатор, так и цель прекращают вывод несущих волн во время передачи данных в активном режиме, как пояснялось со ссылкой на фиг.6. В соответствии с этим, передача данных в активном режиме, вероятно, будет прервана другим устройством передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, начиная вывод несущей волны с помощью исходного ИРЧС, однако в этом отношении будет выполнено следующее действие.
IDT
IDT
IDT
Как описано выше, предписано, чтобы другое устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, проверяло, что электромагнитную волну выводят, по меньшей мере, в течение исходного времени Т задержки, в качестве исходной обработки ИРЧС. И, наоборот, другое устройство передачи данных ПБП, которое должно представлять собой инициатор, не выводит электромагнитную волну в случае, когда период времени, в течение которого не выводят электромагнитную волну, находится в пределах исходного времени Т задержки. Поэтому, в активном режиме для режима переменный выход ВЫКЛЮЧЕН, становится возможным надежно предотвращать прерывание передачи данных в активном режиме, когда период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН находится в пределах исходного времени Т задержки, а именно в пределах 4094/fc.
IDT
Однако когда период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН ограничен исходным временем Т задержки, уменьшение потребляемой энергии также ограничено.
IDT
IDT
В соответствии с этим, в случае, в котором разрешено устанавливать более длительный период РЧ выхода, чем исходное время Т задержки, поясняется ниже. Когда разрешено делать период РЧ выхода более длительным, чем исходное время Т задержки, другое устройство передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, может вывести электромагнитную волну.
IDT
Однако в начале передачи данных (транзакции) выполняют обмен командами ATR_REQ, ATR_RES, PSL2_REQ и PSL2_RES, как описано выше, и бит 7 в поле PPt команды ATR_REQ устанавливают в "1", когда устройство работает в режиме переменного РЧ выхода. Таким образом, устройства передачи данных ПБП (инициатор и цель) могут распознавать, что передача данных, начатая в состоянии, в котором бит 7 в поле PPt команды ATR_REQ установлен в "1", представляет собой передачу данных в режиме переменного выхода РЧ. Поэтому устройство передачи данных ПБП, которое начало передачу данных, может исключить отклик на выход электромагнитной волны из другого устройства передачи данных ПБП, которое намеревается стать инициатором, при передаче данных, после того, как будет разрешено установить бит 7 в "1" в поле PPt до тех пор, пока бит 7 в поле PPt не будет снова установлен в "0" (до тех пор, пока не будет прекращен режим переменного выхода РЧ). В соответствии с этим, даже когда период выключения РЧ выхода более длинный, чем исходное время Т задержки, становится возможным надежно исключить прерывание передачи данных в активном режиме. Разрешена или нет установка в "1" бита 7 в поле PPi и в поле PPt, определяют с помощью приложения, которое может быть выполнено ЦПУ 21 (фиг.4) или которое может выполнять устройство, встроенное в устройство передачи данных ПБП.
IDT
В соответствии с этим, передача данных в активном режиме не будет прервана, даже когда период выключения РЧ выхода будет более длительным, чем исходное время Т задержки. Таким образом, период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН и период выход РЧ ВКЛЮЧЕН могут быть, в случае необходимости, определены между инициатором и целью.
IDT
IDT
Следует отметить, что исходное время Т задержки, в случае, в котором устройство передачи данных ПБП, которое представляет собой инициатор, снова выполняет исходную обработку ИРЧС, после последовательности обмена (транзакций) передаваемыми данными будет закончен, может учитывать последний период выключения РЧ выхода в предыдущей транзакции, как часть исходного времени Т задержки.
Вариант выполнения изобретения не ограничивается описанным выше вариантом выполнения, и различные модификации могут быть выполнены в пределах диапазона, который не выходит за пределы сущности изобретения.
Например, в описанном выше варианте выполнения, вначале обработку начинают в потоке обработки в активном режиме NFCIP-1, и режим передачи данных меняют на пассивный режим, когда переход в пассивный режим согласуют, независимо от того, представляет ли собой режим передачи данных цели активный режим или пассивный режим. Существует преимущество в потоке обработки, состоящее в том, что нет необходимости менять поток обработки пассивного режима. Поэтому, когда не задан приоритет обеспечения совместимости для обработки передачи данных в пассивном режиме, предпочтительно, чтобы выполняли тот же поток обработки, что и обработка, показанная на фиг.9, и команды PSL2_REQ и PSL2_RES выполняют в дополнение к командам PSL_REQ и PSL_RES на этапах S19 и S20 для выполнения, таким образом, режима экономии энергии.
Поскольку неясно, может ли цель работать в режиме экономии энергии, пока не будет принят отклик PSL2_RES в описанном выше варианте выполнения, выполняют передачу данных, соответствующую NFCIP-1, а именно выводят электромагнитную волну 1,5 А/м или больше. Однако, например, когда делают предположение, что передачу данных выполняют только с целью, работающей в режиме экономии энергии, в соответствии с назначением передачи данных, другими словами, когда передача данных может не быть выполнена с целью, которая не работает в режиме экономии энергии, также предпочтительно, чтобы электромагнитную волну сначала выводили в режиме низкого РЧ выхода (начиная с обработки на этапе S101).
Кроме того, в описанном выше варианте выполнения, период выход РЧ ВКЛЮЧЕН и период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН определяют с помощью инициатора (определенное значение передают в цель), однако также предпочтительно, чтобы период выход РЧ ВКЛЮЧЕН, и период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН были определены путем выполнения согласования между инициатором и целью. Например, когда цель стремится выполнять режимы РЧ выход ВКЛЮЧЕН, и период РЧ выход ВЫКЛЮЧЕН более длительное время (или более короткое время), чем значение, переданное из инициатора, цель может передавать требуемое значение.
Также в описанном выше варианте выполнения, значения, устанавливаемые как период выход РЧ ВКЛЮЧЕН и период выход РЧ ВЫКЛЮЧЕН, устанавливают в полях Байт 4 и Байт 5, в полях Байт 6 и Байт 7, соответственно, и действительное и недействительное значения устанавливают в бите 6 и бите 5 поля FLAG. В качестве альтернативы, действительное и недействительное значения могут быть установлены по значениям, устанавливаемым в полях Байта 4 и Байта 5, полях Байта 6 и Байта 7. Например, когда значение в полях Байта 4 и Байта 5, в полях Байта 6 и Байта 7 представляют собой "FFFF" или "0000", это может обозначать, что режим переменного вывода является недействительным. Также предпочтительно, чтобы выход электромагнитной волны был переведен в состояние ВЫКЛЮЧЕНО, когда транзакция будет закончена, и состояние ВЫКЛЮЧЕНО поддерживают до тех пор, пока устройство не будет снова активировано с помощью приложения. Бит ОК низкого РЧ выхода и бит ОК пассивного режима также могут быть определены путем выполнения согласования между инициатором и целью.
Цель данного варианта выполнения изобретения состоит в том, что информацией, относящейся к возможности выполнения режима низкого РЧ выхода или режима переменного РЧ выхода, можно обмениваться между инициатором и целью, и передачу данных выполняют в режиме низкого РЧ выхода или в режиме переменного РЧ выхода, по согласованию между ними. Поэтому можно выполнять обмен командой или параметром, используемым в присутствии функций режима низкого РЧ выхода и режима переменного РЧ выхода, а также можно, в случае необходимости, выбирать параметры операции.
[Проверка эффекта экономии энергии]
Далее будет проверен эффект экономии энергии, благодаря режиму экономии энергии, когда устройство передачи данных ПБП, встроенное в сотовый телефон, работает как инициатор, на основе предположения, что описанное выше устройство передачи данных ПБП встроено как часть сотового телефона.
На фиг.24 показана блок-схема, представляющая пример конфигурации сотового телефона, в который встроено устройство передачи данных ПБП.
Сотовый телефон 51 включает в себя электронную схему 61 сотового телефона, батарею 62, схему 63 ПБП и антенну 64 ПБП.
Электронная схема 61 сотового телефона представляет собой электромагнитную схему, которая реализует функцию передачи аудиоданных сотового телефона 51. Батарея 62 сформирована, например, как литиевая батарея, которая подает энергию как в электронную схему 61 сотового телефона, так и в схему 63 ПБП. Батарея 62 представляет собой обычную батарею, используемую для сотового телефона, например, обладающую емкостью приблизительно 800 [мА/ч] и подает напряжение 3,7 [В].
Схема 63 ПБП и антенна 64 ПБП соответствуют соответствующим компонентам устройства 1 передачи данных ПБП, показанным на фиг.4. Таким образом, схема 63 ПБП соответствует модулю 12 приема - модулю 21 управления, и антенна 64 ПБП соответствует антенне 11. Поскольку питание подают из батареи 62, модуль 22 источника питания на фиг.4 не включен в схему 63 ПБП.
Вначале рассчитывают электрический ток, протекающий в антенне 64 ПБП, когда схема 63 ПБП сотового телефона 51 выполняет операции, как инициатор, соответствующий NFCIP-1.
Следующее выражение установлено между плотностью B(Z) [мкТ] магнитного потока и напряженностью Н [А/м] магнитного поля.
(Уравнение 1)
<mrow><mi>B</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>z</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><msub><mi>μ</mi><mn>0</mn></msub><mo>×</mo><mi>H</mi><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
0
0
-7
Здесь µ представляет собой константу преобразования и µ=4П10 [Т/А/м].
Как показано на фиг.25, когда электрический ток С (А) протекает через круглую катушку, имеющую радиус G [м], плотность магнитного потока (вертикальный компонент круглой катушки) В (Z) [мкТ] на расстоянии W [м] от центра круглой катушки, может быть представлена следующей формулой (2).
(Уравнение 2)
<mrow><mi>B</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>z</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>μ</mi><mn>0</mn></msub><mi>C</mi><msup><mi>G</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mn>2</mn><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><msup><mi>W</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>G</mi><mn>2</mn></msup><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mfrac><mn>3</mn><mn>2</mn></mfrac></mrow></msup></mrow></mfrac><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
В соответствии с этим, формула (3) будет выведена из формулы (1) и формулы (2).
Уравнение 3)
<mrow><mfrac><mrow><msub><mi>μ</mi><mn>0</mn></msub><mi>C</mi><msup><mi>G</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mn>2</mn><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><msup><mi>W</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>G</mi><mn>2</mn></msup><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mfrac><mn>3</mn><mn>2</mn></mfrac></mrow></msup></mrow></mfrac><mo>=</mo><msub><mi>μ</mi><mn>0</mn></msub><mo>×</mo><mi>H</mi><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
0
После изменения формулы (3) так, что с левой стороны остается только "С", происходит взаимное уничтожение µ таким образом, что получают формулу (4).
(Уравнение 4)
<mrow><mi>C</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>H</mi><mo>×</mo><mn>2</mn><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><msup><mi>W</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>G</mi><mn>2</mn></msup><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mfrac><mn>3</mn><mn>2</mn></mfrac></mrow></msup></mrow><mrow><msup><mi>G</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
В соответствии с этим, электрический ток, протекающий в антенне 64 ПБП, может быть рассчитан путем замены условий, в которых схема 63 ПБП сотового телефона 51 выполняет операции, как инициатор, соответствующий NFCIP-1 в формуле (4).
NFCIP-1 предписывает, чтобы электромагнитная волна была выведена с мощностью в пределах 1,5 [А/м] до 7,5 [А/м]. Инициатор выводит электромагнитную волну с мощностью 1,5 [А/м], что представляет нижний предел, который обеспечивает как можно большую длительность работы батареи 62. Рабочий диапазон (расстояние непосредственной близости) составляет в пределах 3 [см], учитывая ограниченное пространство монтажа в сотовом телефоне. Предположим, что антенна 64 ПБП сотового телефона 51 намотана как один виток в виде круга (круглой формы), и радиус круга составляет 1,5 [см].
0
-7
В соответствии с этим, W=0,03 [м], G=0,015 [м], µ=4П10 и Н=1,5 [А/м] подставляют в формулу (4), соответственно.
В результате получают следующую формулу.
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mi>C</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>1.5</mn><mo>×</mo><mn>2</mn><mo>×</mo><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><msup><mrow><mn>0.03</mn></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mn>0.015</mn></mrow><mn>2</mn></msup><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mfrac><mn>3</mn><mn>2</mn></mfrac></mrow></msup></mrow><mrow><msup><mrow><mn>0.015</mn></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><munderover><mo>=</mo><mo>.</mo><mo>.</mo></munderover><mn>0.5</mn><mi>A</mi></mtd></mtr></mtable>
Таким образом, когда сотовый телефон 51 выводит электромагнитную волну как инициатор, схема 63 ПБП обеспечивает протекание электрического тока 0,5 А через антенну 64 ПБП, непрерывно используя схему 63 ПБП, обеспечивая, таким образом, силу магнитного поля 1,5 [А/м] в положении на расстоянии 3 [см] от антенны 64 ПБП.
Далее рассчитаем длительность работы батареи 62 в случае, когда электрический ток 0,5 [А) (500 [мА]) непрерывно протекает через антенну 64 ПБП, при условии, что эффективность электронной цепи составляет 30%. В этом случае, получим 60×800/500=96 [минут], 96×0,3=28,8 [минут], в результате длительность составляет 28,8 минут.
Затем рассчитаем длительность в случае, когда выполняют передачу в режиме низкого РЧ выхода в тех же условиях.
В режиме низкого РЧ выхода мощность электромагнитной волны составляет всего 0,3 [А/м], поэтому, Н=0,3 [А/м], W=0,03 [м], G=0,015 [м] подставляют в формулу (4), для расчета электрического тока С, удовлетворяющего магнитному полю Н=1,5 [А/м] в положении на расстоянии 3 см от центра антенны 64 ПБП, в результате чего получают 0,167 А.
Затем, когда длительность рассчитывают в условиях, когда эффективность электронной схемы составляет 30%, так же, как описано выше, получают 60×800/167=287 [минут], 287×0,3=86,2 [минуты], в результате длительность составит 86,2 минуты.
В соответствии с описанным выше, 86,2/28,8=2,99, поэтому становится возможным увеличить длительность работы батареи 62 приблизительно в три раза, когда работу в качестве инициатора выполняют в режиме с низким РЧ выходом. Таким образом, потребление энергии может быть сокращено, используя режим низкого РЧ выхода.
В режиме переменного РЧ выхода длительность работы батареи 62 может быть продлена пропорционально периоду отключения РЧ выхода. Поэтому становится возможным уменьшить потребление энергии также в режиме переменного РЧ выхода.
В описанном выше примере приведено пояснение, путем определения нижнего предельного значения мощности электромагнитной волны в режиме с низким РЧ выходом, равного 0,3 [А/м], однако также не всегда необходимо, чтобы нижнее предельное значение составляло 0,3 [А/м]. Например, нижнее предельное значение может составлять 0,15 [А/м], в соответствии с ISO/IEC 15693 и т.п., или также можно использовать другие значения.
В варианте выполнения этапы, описанные в блок-схемах последовательности операций, включают в себя не только обработку, выполняемую в соответствии с описанным порядком во временной последовательности, но также и обработку, выполняемую параллельно или индивидуально, хотя и не всегда выполняемую во временной последовательности.
Описание Номеров ссылочных позиций и обозначений
1-3 устройства передачи данных ПБП, 11 антенна, 12 модуль приема, 13 модуль демодуляции, 14 модуль декодирования, 15 модуль обработки данных, 16 модуль кодирования, 17 модуль выбора, 18 модуль вывода электромагнитной волны, 19 модуль модуляции, 20 модуль модуляции нагрузки, 21 модуль управления, 21А ЦПУ, 21В ЭЭСПЗУ, 22 модуль источника питания.