Способ оптимизации каналов связи ближнего радиуса действий

Способ оптимизации каналов связи ближнего радиуса действий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Различные формы протоколов беспроводной связи обеспечивают эффективное средство для устройств, чтобы быстро и легко устанавливать связь. Например, стандарт беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC) позволяет осуществлять связь между устройствами бытовой электроники без необходимости в физических соединителях и пользовательской конфигурации. Обычно два NFC устройства осуществляют связь, когда они приводятся в непосредственную физическую близость или посредством их физического контактирования, таким образом, что вводят в соединение интерфейсы устройств и конфигурируют их для устанавления одноранговой сети. Примеры того, как NFC может быть использован, включают в себя загрузку цифровых фотографий из сотового телефона, снабженного камерой, прикосновением телефона к обладающему такой возможностью компьютеру, телевизору, принтеру или цифровой фоторамке и загрузку приложений или игр на карманные устройства прикосновением устройства к компьютеру.

NFC является беспроводной технологией очень малого радиуса действия с расстояниями, измеряемыми в сантиметрах. NFC интерфейсы устройств обычно соединяют и конфигурируют себя автоматически, чтобы формировать одноранговую сеть. Канал связи обычно полудуплексный, использующий методологию строгой «смены ролей», с одним устройством, отправляющим, и другим устройством, отвечающим своими собственными данными или управляющей информацией до того, как первое устройство сможет отправить новую информацию. В случае, когда ни одно из устройств не имеет данных для отправки, отправляется пустой кадр или примитив симметрии (SYMM). Передача SYMM примитива позволяет передающему устройству восстанавливать использование канала, когда приемное устройство не имеет данных для передачи. Когда ни одно из устройств не имеет данных или управляющей информации для отправки, будут отправлены SYMM примитивы в обоих направлениях и канал можно назвать простаивающим.

Активная передача требует энергии устройства, и непрерывная передача SYMM примитивов, когда данными фактически не обмениваются, означает ненужные расходы ресурсов батареи портативных устройств. В этом случае, желательно максимизировать время двустороннего обмена, не вызывая нарушения связи. Однако когда данные передаются, желательно, чтобы пропускная способность была максимизирована, позволяя передающему устройству восстанавливать управление каналом как можно быстрее. В этом случае, желательно самое быстрое возможное время двустороннего обмена. Подобные проблемы возникают в других формах полудуплексных каналов связи.

Следовательно, требуются способы и системы, которые способны эффективно передавать и получать без излишнего потребления энергии, тем самым продлевая заряд батареи. Уменьшение энергопотребления устройства увеличивает время между перезарядкой (если батарея перезаряжаемая) и/или увеличивает срок полезного использования батареи (и в некоторых случаях самого устройства), тем самым продлевая периоды между заменами. Способы и системы, раскрытые в настоящем документе, разрешают эти недостатки.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Этот раздел раскрытия изобретения предоставлен, чтобы представить выбор концепций в упрощенной форме, которые дополнительно описаны ниже в разделе осуществления изобретения. Этот раздел раскрытия изобретения не предназначен идентифицировать ключевые признаки или существенные признаки заявленного объекта изобретения и не предназначен для определения объема притязаний заявленного объекта изобретения.

Способы и системы, раскрытые в настоящем документе, регулирует время двустороннего обмена канала данных в принимающем устройстве, чтобы оптимизировать использование аккумуляторной батареи, наряду с максимизацией пропускной способности. Приемное устройство непосредственно передает любые ожидающие высокоприоритетные сообщения управления или данных в своей собственной очереди в ответ на сообщение от передающего устройства, в зависимости от статуса управления потоком передающего устройства.

Когда принимающее устройство не имеет ожидающих сообщений управления или данных для передачи, или передающее устройство не готово принимать, техническая спецификация NFC протокола управления логическим соединением (LLCP) требует от устройства отправлять SYMM после задержки не дольше установленного максимального времени двустороннего обмена канала данных. Способы и системы, раскрытые в настоящем документе, выбирают значение времени задержки до отправки SYMM примитива (или его эквивалента) в соответствии с типами недавно полученных кадров канала.

Если устройство имеет недавно полученный информационный кадр (информационный (I) или ненумерованный информационный (UI) кадр), тогда SYMM примитив отправляется как можно быстрее, чтобы позволить передающему устройству быстро восстановить управление каналом и продолжить передачу. Это представляет минимальное время двустороннего обмена.

Если последний полученный кадр был SYMM примитивом, приемное устройство будет задерживать отправку SYMM примитива на период времени, который становится больше, пока канал остается бездействующим. Чтобы выполнить это, время двустороннего обмена в течение периодов бездействия может быть воплощено как произведение коэффициента бездействия и задержки бездействия. Задержка бездействия - это временная продолжительность. Коэффициент бездействия может быть, например, рассчитан следующим образом. Когда канал связи сначала установлен или когда информационный кадр (либо I, либо UI кадр) получен, коэффициент бездействия устанавливается в ноль. Каждый раз как SYMM примитив принимается, коэффициент бездействия увеличивается. Каждый раз, когда управляющий примитив канала отличный от SYMM принимается, коэффициент бездействия уменьшается или сбрасывается в ноль. Время двустороннего обмена, которое является произведением коэффициента бездействия и задержки бездействия, изменяется между нулем и некоторым максимальным значением, масштабируемым фактором бездействия.

Если устройство получило самый последний по времени управляющий примитив канала, отличный от SYMM примитива, и недавно не получало информационный кадр, тогда время двустороннего обмена может быть определено (или коэффициент бездействия установлен) согласно типу полученного управляющего примитива.

Способы и системы, раскрытые в настоящем документе, описывают различные варианты осуществления использования NFC протокола, но могут быть применены, в общем, к полудуплексным каналам.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Способы и системы, раскрытые в настоящем документе, дополнительно описаны со ссылкой на сопутствующие чертежи, на которых изображено следующее.

Фиг.1 - блок-схема, представляющая типичное вычислительное устройство, пригодное для использования совместно с предоставляемыми системами и способами для управления каналом связи малого радиуса действия.

Фиг.2 иллюстрирует типичную сетевую вычислительную среду, в которой многие компьютерные процессы могут быть реализованы, чтобы предоставить системы и способы для управления каналом связи малого радиуса действия.

Фиг.3 иллюстрирует типичное множество устройств, обменивающихся информацией, с использованием NFC.

Фиг.4 иллюстрирует, как используется SYMM кадр.

Фиг.5 - иллюстративная блок-схема использования таймера, чтобы определять, передавать ли SYMM примитив.

Фиг.6 - иллюстритвная блок-схема, изображающая обработку входящих пакетов данных в полудуплексном канале.

Фиг.7 - иллюстративная блок-схема, изображающая обработку входящих пакетов данных в полудуплексном канале.

Фиг.8 - иллюстративная блок-схема, изображающая обработку входящих пакетов данных в NFC канале.

Фиг.9 - иллюстративная блок-схема, изображающая обработку входящих пакетов данных в NFC канале.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определенные характерные детали изложены в последующем описании и на чертежах, чтобы предоставить понимание различных вариантов осуществления способов и систем, описанных в настоящем документе. Определенные хорошо известные детали, связанная электроника и способы связи не изложены, чтобы избежать ненужного затруднения понимания различных вариантов осуществления. Дополнительно, специалистам в данной области техники будет понято, что другие варианты осуществления описанных способов и систем могут быть реализованы на практике без одной или более деталей, описанных ниже. В частности, способы и системы, раскрытые в настоящем документе, описывают различные варианты осуществления использования NFC протокола, но могут быть применены, в общем, и к другим типам каналов. В заключение, хотя различные процессы описываются со ссылкой на этапы и последовательности, описания даются для представления понятной реализации конкретных вариантов осуществления, и этапы и последовательности этапов не должны восприниматься как требуемые для осуществления способов и систем, раскрытых в настоящем документе.

Иллюстративные вычислительные устройства

На Фиг.1 изображена блок-схема, представляющая типичную вычислительную среду, пригодную для использования совместно с процессами, описанными ниже. Например, машиноисполняемые инструкции, которые выполняют процессы и способы, описанные ниже, могут находиться и/или выполняться в одном из устройств, изображенных на Фиг.1. Среда 220 вычислительной системы является только одним из примеров подходящей вычислительной среды и не предназначена для ограничения объема использования или функциональных возможностей изобретения. Кроме того, вычислительная среда 220 не должна быть истолкована как имеющая какую бы то ни было зависимость или требование, относящееся к любому одному или сочетанию компонентов, проиллюстрированных в типичной рабочей среде 220.

Аспекты изобретения работоспособны с многочисленными другими вычислительными средами общего назначения или средами вычислительных систем специального назначения или конфигурациями. Примеры хорошо известных вычислительных систем, сред и/или конфигураций, которые могут быть пригодными для использования с изобретением, включают в себя, но не в качестве ограничения, персональные компьютеры, серверные компьютеры, «карманные» или портативные устройства, многопроцессорные системы, основанные на микропроцессорах системы, компьютерные приставки к телевизору, программируемые устройства бытовой электроники, сетевые ПК, миникомпьютеры, универсальные вычислительные машины, распределенные вычислительные среды, которые включают в себя любые из вышеприведенных систем или устройств, и тому подобное.

Аспекты изобретения могут быть реализованы в общем контексте машиноисполняемых инструкций, таких как программные модули, исполняемые компьютером. Как правило, программные модули включают в себя процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и так далее, которые выполняют конкретные задачи или реализуют конкретные абстрактные типы данных. Аспекты изобретения могут также быть осуществлены на практике в распределенной вычислительной среде, где задачи выполняются удаленными обрабатывающими устройствами, которые связаны через сеть передачи данных. В распределенном вычислительном окружении программные модули могут быть расположены и в локальном, и удаленном компьютерном запоминающем носителе, включающем в себя запоминающие устройства памяти.

Иллюстративная система для реализации аспектов изобретения включает в себя вычислительное устройство общего назначения, выполненное в виде компьютера 241. Компоненты компьютера 241 могут включать в себя, не ограничиваясь указанным, блок 259 обработки, системную память 222 и системную шину 221, которая соединяет различные компоненты системы, включая соединение системной памяти с блоком 259 обработки. Системная шина 221 может быть любой из нескольких типов шинных структур, включающих в себя шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину и локальную шину, использующую любую из множества шинных архитектур. В качестве примера, без ограничения указанным, такие архитектуры включают в себя шину стандартной архитектуры для промышленного применения (ISA), шину микроканальной архитектуры (MCA), шину расширения ISA (EISA), локальную шину ассоциации по стандартизации в области видеотехники (VESA), шину соединения периферийных компонентов (PCI), также известную как шина расширения, а также ее развитие, стандарт PCI-Express, защищенный цифровой ввод/вывод (SDIO) и универсальную последовательную шину (USB).

Компьютер 241 типично включает в себя множество машиночитаемых носителей. Машиночитаемые носители могут быть любыми доступными носителями, к которым может быть осуществлен доступ компьютером 241, и включают в себя как энергозависимые и энергонезависимые носители, так и съемные и несъемные носители. В качестве примера, но не ограничения, машиночитаемые носители могут содержать компьютерные запоминающие носители и среду передачи данных. Компьютерные запоминающие носители включают в себя как энергозависимые и энергонезависимые носители, так и съемные и несъемные носители, реализованные в рамках любого способа или технологии для хранения информации, такой как машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерные запоминающие носители включают в себя, без ограничения указанным, RAM, ROM, EEPROM, флэш-память или другую технологию памяти, CD-ROM, цифровой универсальный диск (DVD) или другое оптическое дисковое запоминающее устройство, магнитные кассеты, магнитную ленту, магнитный дисковый накопитель или другие магнитные запоминающие устройства, или любой другой носитель, который может быть использован, чтобы хранить желаемую информацию, и к которому может быть осуществлен доступ компьютером 241. Среда передачи данных обычно воплощает машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные в модулированном информационном сигнале, таком как несущая, или другом транспортном механизме, и включает в себя любую среду доставки информации. Термин «модулированный сигнал данных» означает сигнал, в котором одна или более характеристик установлены или изменяются таким образом, чтобы кодировать информацию в сигнале. В качестве примера, но не ограничения, среда передачи данных включает в себя проводную среду, такую как проводная сеть или непосредственное проводное соединение, и беспроводную среду, такую как акустическая, РЧ, инфракрасная и другая беспроводная среда. Сочетания любых из вышеприведенных вариантов также должны быть включены в пределы объема машиночитаемых носителей.

Системная память 222 включает в себя компьютерные запоминающие носители в виде энергозависимой или энергонезависимой памяти, такой как постоянное запоминающее устройство (ROM) 223 или оперативное запоминающее устройство (RAM) 260. Базовая система 224 ввода-вывода (BIOS), содержащая базовые процедуры, которые помогают передавать информацию между элементами в пределах компьютера 241, к примеру во время запуска, обычно хранится в ROM 223. RAM 260 обычно содержит данные и/или программные модули, которые являются непосредственно доступными и/или являются в текущий момент обрабатываемыми процессором 259. В качестве примера, но не ограничения, Фиг.1 иллюстрирует операционную систему 225, прикладные программы 226, другие программные модули 227 и программные данные 228.

Компьютер 241 также может включать в себя другие съемные/несъемные энергозависимые/энергонезависимые компьютерные запоминающие носители. Только в качестве примера Фиг.1 иллюстрирует накопитель 238 на жестком диске, который осуществляет считывание или запись на несъемный энергонезависимый магнитный носитель, накопитель 239 на магнитных дисках, который осуществляет чтение или запись на съемный энергонезависимый магнитный диск 254, и накопитель 240 на оптических дисках, который осуществляет чтение или запись на съемный энергонезависимый оптический диск 253, такой как CD-ROM или другой оптический носитель. Другие съемные/несъемные, энергозависимые/энергонезависимые компьютерные запоминающие носители, которые могут быть использованы в примерной рабочей среде, включают в себя, но не ограничены, кассеты магнитной ленты, карты флэш-памяти, цифровые многофункциональные диски, цифровую видеоленту, твердотельное RAM, твердотельное ROM и тому подобное. Накопитель 238 на жестком диске типично подключен к системной шине 221 через интерфейс несъемной памяти, такой как интерфейс 234, а привод 239 магнитного диска и привод 240 оптического диска типично подключены к системной шине 221 посредством интерфейса съемной памяти, такого как интерфейс 235.

Накопители и связанные с ними компьютерные носители хранения данных, описанные выше и показанные на Фиг.1, обеспечивают хранение компьютерных считываемых команд, структур данных, программных модулей и других данных для компьютера 241. На Фиг.1, к примеру, показано, что накопитель 238 на жестком диске хранит операционную систему 258, прикладные программы 257, другие программные модули 256 и данные программ 255. Заметим, что эти компоненты могут быть либо аналогичными, либо отличаться от операционной системы 225, прикладных программ 226, других программных модулей 227 и данных программ 228. Операционной системе 258, прикладным программам 257, другим программным модулям 256 и данным программ 255 даны здесь другие ссылочные позиции, чтобы проиллюстрировать, что это, по меньшей мере, разные копии. Пользователь может вводить команды и информацию в компьютер 241 через устройства ввода, такие как клавиатура 251 и указательное устройство 252, обычно упоминаемое как мышь, шаровой манипулятор или сенсорная панель. Другие устройства ввода (не показаны) могут включать в себя микрофон, джойстик, игровую панель, спутниковую антенну, сканер или тому подобное. Эти и другие устройства ввода часто соединяются с процессором 259 через пользовательский интерфейс 236 ввода, который соединен с системной шиной, но могут быть соединены посредством других интерфейсов и шинных структур, таких как параллельный порт, игровой порт или универсальная последовательная шина (USB). Монитор 242 или другой тип устройства отображения также соединяется с системной шиной 221 через интерфейс, такой как незащищенный или защищенный видеоинтерфейс 232. Типичный защищенный видеостандарт мог бы быть стандартом мультимедийного интерфейса высокой четкости (HDMI). В дополнение к монитору, компьютеры также могут включать в себя другие периферийные устройства вывода, такие как динамики 244 и принтер 243, которые могут быть подключены через интерфейс 233 периферийного вывода.

Компьютер 241 может работать в сетевом окружении, используя логические соединения с одним или более удаленными компьютерами, такими как удаленный компьютер 246. Удаленный компьютер 246 может быть персональным компьютером, сервером, маршрутизатором, сетевым PC, одноранговым устройством или другим общим узлом сети, и он типично включает в себя многие или все элементы, описанные выше относительно компьютера 241, хотя на Фиг.1 проиллюстрировано только запоминающее устройство 247 хранения. Логические соединения, показанные на Фиг.1, включают в себя локальную вычислительную сеть (LAN) 245 и глобальную сеть (WAN) 249, но могут также включать в себя другие сети. Такие сетевые среды являются обычными в офисах, корпоративных компьютерных сетях, сетях интранет и сети Интернет. При использовании в сетевом окружении LAN компьютер 241 подключен к LAN 245 посредством сетевого интерфейса или адаптера 237. При использовании в сетевом окружении WAN компьютер 241 типично включает в себя модем 250 или другое средство установления обмена данными по WAN 249, такой как Интернет. Модем 250, который может быть внутренним и внешним, может быть подключен к системной шине 221 через интерфейс 236 пользовательского ввода, или другой подходящий механизм. В сетевой среде программные модули, изображенные относительно компьютера 241, или их части могут быть сохранены в удаленном запоминающем устройстве памяти. В качестве примера, а не ограничения, Фиг.1 иллюстрирует удаленные прикладные программы 248 как находящиеся на запоминающем устройстве 247. Следует принять во внимание, что показанные сетевые соединения являются примерными, и может быть использовано другое средство установления канала связи между компьютерами.

Должно быть понято, что различные методы, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы в связи с аппаратными средствами или программным обеспечением или, если необходимо, с их сочетанием. Таким образом, способы и устройство настоящего изобретения или его определенные аспекты или части могут принимать форму программного кода (т.е. инструкций), включенную в материальные носители, такие как гибкие диски, диски CD-ROM, жесткие диски или любые другие машиночитаемые носители хранения, при этом, когда программный код загружен и исполняется машиной, такой как компьютер, машина становится устройством для использования изобретения на практике. В случае исполнения программного кода на программируемых компьютерах, вычислительное устройство, в общем, включает в себя процессор, носитель хранения, читаемый процессором (включая энергозависимую и энергонезависимую память и/или элементы хранения), по меньшей мере, одно устройство ввода и, по меньшей мере, одно устройство вывода. Одна или более программа, которая может реализовывать или использовать процессы, описанные в связи с вариантами осуществления систем и способов, описанных в настоящем документе, например, посредством использования API, повторно используемых элементов управления, или тому подобного. Такие программы предпочтительно реализуются в высокоуровневом или объектно-ориентированном языке программирования, чтобы обмениваться информацией с вычислительной системой. Однако при необходимости программа(ы) может быть реализована на ассемблере или машинном языке. В любом случае, язык может быть компилируемым или интерпретируемым языком и объединен с реализациями в аппаратных средствах.

Хотя примерные варианты осуществления могут ссылаться на использование аспектов настоящего изобретения в контексте одного или более автономных компьютерных систем, варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, не ограничены этим, а наоборот могут быть реализованы в связи с любой вычислительной средой, такой как сетевая или распределенная вычислительная среда. Дополнительно, аспекты настоящего изобретения могут быть реализованы в или на множестве микросхем или устройств обработки, и хранилище может быть подобным образом выполнено на множестве устройств. Такие устройства могут включать в себя персональные компьютеры, сетевые серверы, карманные устройства, суперкомпьютеры или компьютеры, интегрированные в другие системы, такие как автомобили или аэропланы.

В свете разнообразных вычислительных окружений, которые могут быть построены согласно общей основе, представленной на Фиг.1, системы и способы, представленные в настоящем документе, не могут истолковываться в качестве ограниченных, в любом случае, конкретной вычислительной архитектурой. Поэтому настоящее изобретение не должно быть ограничено каким бы то ни было отдельным вариантом осуществления, а скорее должно быть истолковано в пределах широты и объема в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

Далее, со ссылкой на Фиг.2 показана типичная сетевая вычислительная среда, в которой многие компьютерные процессы могут быть реализованы, чтобы выполнять, по меньшей мере, один из процессов, описанных ниже. Например, параллельное вычисление может быть частью такой сетевой среды с различными клиентами сети по Фиг.2, используя и/или реализуя систему для реализации универсальной карты потребительских расходов. Обычный специалист в данной области техники может принять во внимание, что сети могут соединять любой компьютер или другое клиентское или серверное устройство в распределенной вычислительной среде. В этом смысле любая вычислительная система или окружение, имеющие любое количество вычислительных, запоминающих устройств или устройств хранения, и любое число приложений и процессов, происходящих одновременно, считается подходящей для использования в связи с представленными системами и способами.

Распределенное вычисление предусматривает совместное использование вычислительных ресурсов и сервисов путем обмена между вычислительными устройствами и системами. Эти ресурсы и сервисы включают в себя обмен информацией, кэш память и дисковое запоминающее устройство для файлов. Распределенное вычисление использует преимущество связности узлов в сети, позволяя клиентам усиливать их совместную мощь, чтобы приносить пользу всему предприятию. В этом смысле, многообразие устройств может иметь приложения, объекты или ресурсы, которые могут заключать в себе процессы, описанные в настоящем документе.

Фиг.2 предоставляет схематичную диаграмму типичной сетевой или распределенной вычислительной среды. Среда содержит вычислительные устройства 271, 272, 276 и 277, а также объекты 273, 274 и 275 и базу данных 278. Каждый из этих объектов 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277 и 278 может содержать или воспользоваться программами, способами, хранилищами данных, программируемой логикой и так далее. Объекты 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277 и 278 могут охватывать части того же самого или различных устройств, таких как PDA, аудио/видео устройства, MP3 плееры, персональные компьютеры и так далее. Каждый объект 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277 и 278 может обмениваться информацией с другим объектом 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277 и 278 в виде коммуникационной сети 270. В этом смысле, любой объект может быть ответственным за поддержку и обновление базы данных 278 или другого элемента хранения.

Эта сеть 270 может сама по себе содержать другие вычислительные объекты, которые предоставляют сервисы системе на Фиг.2, и могут сами по себе представлять множество связанных сетей. В соответствии с аспектом настоящего изобретения, каждый объект 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277 и 278 может содержать дискретные функциональные программные модули, которые могут использовать API или другие объекты, программное обеспечение, микропрограммное обеспечение и/или аппаратные средства, чтобы запрашивать сервисы одного или более других объектов 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277 и 278.

Также может быть принято во внимание, что объект, такой как 275, может располагаться на другом вычислительном устройстве 276. Таким образом, хотя изображенная физическая среда может показывать соединенные устройства, такие как компьютеры, такая иллюстрация является только примерной, и физическая среда может альтернативно быть изображена или описана как содержащая различные цифровые устройства, такие как PDA, телевизоры, MP3 плееры и т.д., объекты программного обеспечения, такие как интерфейсы, COM объекты и тому подобные.

Существует множество систем, компонентов и сетевых конфигураций, которые поддерживают распределенные вычислительные среды. Например, вычислительные системы могут быть соединены друг с другом проводными и беспроводными системами, локальными сетями или широко распространенными сетями. В настоящее время, многие сети присоединены к Интернету, который обеспечивает инфраструктуру для широко распространенного вычисления и охватывает много различных сетей. Любые такие инфраструктуры, либо присоединенные к Интернету, либо нет, могут быть использованы совместно с представленными системами и способами.

Сетевая инфраструктура может делать возможным совокупность топологий, таких как клиент/сервер, соединение равноправных узлов или гибридные архитектуры. «Клиент» - это член класса или группы, который использует сервисы другого класса или группы, к которым он не относится. В вычислениях клиент является процессом, то есть, грубо множеством инструкций или задач, которые запрашивают сервис, предоставляемый другой программой. Клиентский процесс использует запрашиваемый сервис без знания функциональных деталей о другой программе или самого сервиса. В клиент/сервер архитектуре, в частности в сетевой системе, клиент является обычно компьютером, который осуществляет доступ к совместно доступным сетевым ресурсам, предоставленным другим компьютером, например сервером. В примере на Фиг.2 любые объекты 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277 и 278 могут рассматриваться как клиент, сервер или как оба, в зависимости от обстоятельств.

Сервер типично, хотя не обязательно, представляет собой удаленную компьютерную систему, доступную через удаленную или локальную сеть, такую как Интернет. Клиентский процесс может быть активным в первой компьютерной системе, и серверный процесс может быть активным во второй компьютерной системе, обмениваясь данными друг с другом через среду передачи данными, таким образом предоставляя распределенную функциональность и позволяя множеству клиентов использовать преимущество способностей сбора информации сервером. Любые объекты программного обеспечения могут быть распределены по многочисленным компьютерным устройствам или объектам.

Клиент(ы) и сервер(ы) осуществляют связь друг с другом, используя функциональность, предоставляемую протокольным(и) уровнем(ями). Например, протокол передачи гипертекста (HTTP) является общим протоколом, который используется совместно с всемирной сетью (WWW) или «Веб». В типичном варианте, компьютерный сетевой адрес, такой как адрес Интернет-протокола (IP) или другая ссылка, такая как универсальный указатель ресурса (URL), могут быть использованы, чтобы идентифицировать серверный или клиентский компьютеры друг другу. Сетевой адрес может быть именован как URL адрес. Обмен данными может быть обеспечен через среду обмена данными, например клиент(ы) и сервер(ы) могут быть связаны друг с другом через TCP/IP соединение(я) для высокопроизводительной передачи информации.

В свете разнообразных вычислительных окружений, которые могут быть построены согласно общей основе, предоставленной на Фиг.2, и дополнительной диверсификации, которая может возникать в вычислениях в сетевой среде, такой как на Фиг.2, системы и способы, предоставленные в настоящем документе, не могут истолковываться в качестве ограниченных, в любом случае, конкретной вычислительной архитектурой или операционной системой. Поэтому, настоящее изобретение не должно быть ограничено каким бы то ни было отдельным вариантом осуществления, а скорее должно быть истолковано в пределах широты и объема в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

Обзор NFC

NFC протокол основан на беспроводном интерфейсе и типично предназначен для установления беспроводных сетевых соединений между компьютерным периферийным оборудованием и бытовой электроникой. NFC устройства являются радиочастотными бесконтактными устройствами связи, которые могут обмениваться информацией в беспроводном режиме с другими NFC устройствами через относительно короткие дистанции. Как правило, дальность связи примерно 0~20 см. Фиг.3 иллюстрирует три типичных устройства, обменивающихся данными с использованием NFC метода. Обмен данными осуществляется через индуктивную связь магнитного поля между NFC устройством и вторым NFC устройством. NFC устройства могут быть реализованы посредством единственной интегральной схемы или посредством отдельных функциональных компонентных частей или отдельных интегральных схем.

NFC устройства, по сути, являются защищенными, поскольку устройства должны размещаться очень близко друг к другу, чтобы устанавливать обмен данными. Любое устройство-нарушитель должно подобным образом быть физически близким, чтобы устанавливать мошенническое соединение, и поэтому легко контролировать NFC окружение связи по сравнению с беспроводными способами соединения с более длинными дистанциями, такими как Bluetooth.

В NFC интерфейсы работают в 13,56 MHz радиочастотном диапазоне. Диапазон типично нелицензируемый, и, таким образом, лицензии не требуются, чтобы использовать этот диапазон. Однако отдельные страны могут налагать конкретные ограничения на электромагнитное излучение в этом диапазоне.

Существует типично два устройства, участвующих в данном сеансе связи. Как часто бывает, в случае с устройством, совместно использующим одну радиочастотную полосу, связь является полудуплексной. Такие сеансы связи обычно равноправно обмениваются данными в полудуплексном режиме, в котором обмен данными существует в обоих направлениях, но только в одном направлении в один момент времени (неодновременно). Таким образом, одно устройство, начинающее получение сигнала, должно находиться в состоянии ожидания, когда передатчик остановит передачу, прежде чем отвечать. Устройства, реализующие политику «слушать, прежде чем говорить», - это любое устройство, которое должно сначала слушать на несущей, и начинать передачу сигнала, только если другое устройство не может быть распознано как передающее. Специалист в данной области техники будет принимать во внимание, что способы и системы, описанные в настоящем документе, могут быть воплощены в любом количестве полудуплексных протоколов и не ограниченны NFC контекстом.

Функционирование NFC устройств зависит от того, действуют ли они как «инициатор» или как «цель» и действуют ли они в «режиме пассивной связи» или «режиме активной связи». Любое устройство может быть либо инициатором или целью. Инициатор - это устройство, которое инициирует и управляет обменом данными. Цель - это устройство, которое отвечает на запросы от инициатора.

NFC устройство-инициатор будет генерировать радиочастотное поле и начинать обмен данными. Целевое устройство будет отвечать на принятое радиочастотное поле от NFC устройства-инициатора. Ответ будет через модуляцию выработанного радиочастотного поля или через генерацию нового радиочастотного сигнала и модуляцию этого радиочастотного сигнала.

В активном режиме оба устройства генерируют свои собственные радиочастотные поля, чтобы переносить данные. В «режиме пассивной связи» инициирующее NFC устройство будет генерировать радиочастотное поле, а целевое NFC устройство будет отвечать на команды инициатора модуляцией полученного радиочастотного сигнала, обычно модуляцией нагрузки. В «режиме активной модуляции» и инициирующее NFC устройство, и целевое NFC устройство используют свое собственное радиочастотное поле, чтобы обеспечить возможность связи.

Инициирующее приложение выбирает начальную скорость связи из набора 106, 212 и 424 кбит/с. Затем приложение и/или окружение связи может потребовать согласования скорости связи. Протоколы используют различную модуляцию и схемы кодирования битов в зависимости от скорости. Как только устанавливается сеанс связи, инициатор начинает передачу данных в конкретном режиме на конкретной скорости. Цель определяет текущую скорость, и ассоциированный низкоуровневый протокол отвечает соответственно. Связь прекращается либо по команде от приложения или, когда устройство выходит за пределы области.

Пассивный режим важен для устройств с питанием от батареи, поскольку они должны минимизировать потребление мощности, чтобы сберечь время работы батареи. Устройство может снабжаться энергией внутренним образом, но не должно расходовать добавочный заряд аккумуляторной батареи путем возбуждения радиочастотного передатчика и антенны. Если два одноранговых устройства хотят обмениваться информацией без необходимости любого пользовательского взаимодействия, каждое NFC устройство должно быть непрерывно активно.

Понятно, что предыдущие примеры представлены только в целях иллюстрации и разъяснения, и что различные аспекты настоящего раскрытия, представленного в настоящем документе, не ограничиваются такими примерами. Например, другие типы беспроводных каналов ближнего действия столкнутся с такими же задачами, которые в общем случае применимы, когда используется полудуплексная связь. Предполагается, что настоящее раскрытие может быть применено к различным формам проводных и беспроводных связей, которые используют один или более признаков синхронизации, описанных выше.

Управление NFC каналом связи

NFC устройства могут включать в себя микропроцессор или микроконтроллер для управления работой NFC устройства, генератор сигналов для генер