專利名稱：Nfc模塊，特別是用于移動電話的nfc模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及近場通信(Near Field Communication,以下簡稱NFC)技術(shù)。
背景技術(shù)：
NFC技術(shù)使用的組件包括通過電感耦合執(zhí)行的通信接口，并至少具有 兩種操作模式，具體說是"閱讀器模式"和"卡實效模擬模式"。在閱讀器模 式，或有源模式中，NFC組件像傳統(tǒng)的RFID閱讀器(射頻識別) 一樣操 作，以讀或?qū)懺L問安裝在芯片卡或電子標(biāo)簽上的非接觸式集成電路。該 NFC組件發(fā)射磁場，通過調(diào)制磁場發(fā)送數(shù)據(jù)并通過逆向調(diào)制(電荷調(diào)制) 來接收數(shù)據(jù)。在模擬模式中，NFC組件如收發(fā)機(jī)一樣操作，與RFID閱讀 器或有源模式下的其他NFC組件之間對話，并被閱讀器或其它如RFID非 接觸式集成電路的NFC組件所發(fā)現(xiàn)。因此，卡實效模擬模式下的NFC組 件不發(fā)射任何磁場，而是通過調(diào)制由其他閱讀器發(fā)射的電磁場來接收數(shù) 據(jù)，并通過逆向調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)。除了這些操作模式外，NFC組件還可以使 用多種非接觸通信協(xié)議，例如ISO 14443-A,IS014443-B和Felica協(xié)議。
圖1所示為由標(biāo)記"NFCM"表示的NFC組件制得的芯片組，該芯片組 集成在移動電話15上。NFC組件連接在主處理器HP1,HP2上。處理器 HP1例如是適用于非接觸應(yīng)用的SIM型(用戶識別模塊)安全集成電路， 處理器HP2例如是非安全處理器，如移動電話的基帶電路。NFC組件的 資源，特別是其通信接口被處理器HP1,HP2用來管理非接觸式的應(yīng)用。 T1，T2或T3型的示例應(yīng)用如圖2所示。在T1型應(yīng)用中，電話15的NFC 組件在模擬模式被常規(guī)的閱讀器RD讀取，或被有源模式下的其他組件 NFCM'讀取(圖1)。它們通常是支付或付費(fèi)通道控制(付款機(jī)，地鐵入口等)的應(yīng)用。移動電話15然后像芯片卡一樣使用。在T2型應(yīng)用中， NFC組件在閱讀器模式讀或?qū)懛墙佑|式集成電路CIC，如電子名片，或廣 告電子標(biāo)簽，或讀或?qū)懱幱诳▽嵭M模式下的組件NFCM'。在這種情 況下移動電話像卡閱讀器一樣使用。在T3型應(yīng)用中，電話15的NFC組 件與嵌入移動電話15'，計算機(jī)或其他裝置的組件NFCM'對話。NFC組 件的操作模式可以是無源的，也可以是有源的。
如圖1所示，T2和T3型應(yīng)用常由非安全處理器HP2管理，而T1型 應(yīng)用常由安全處理器HP1管理，這是因為，訪問服務(wù)需要用戶的安全識別， 包括由加密電路組成的證實階段。然而免費(fèi)和非安全的T1型應(yīng)用可以由 處理器HP2管理，例如讀取電話中的詳細(xì)數(shù)據(jù)(即地址和電話號碼)等。 相反，如果外部非接觸集成電路的讀取數(shù)據(jù)提交給用戶或預(yù)付狀態(tài)，T2 型應(yīng)用可以由安全處理器HP1管理。
因此，NFC技術(shù)許可移動電話(或其它便攜裝置)采用非接觸式技術(shù) 通信，并許可其像非接觸式閱讀器(有源模式下的NFC組件)那樣來讀 取其它移動電話中的卡、電子標(biāo)簽或數(shù)據(jù)，或像非接觸式卡(模擬模式) 那樣被卡閱讀器或其他移動電話讀取。
市場上最能促進(jìn)NFC技術(shù)在移動電話上集成的就是支付市場。因此， 為了取代傳統(tǒng)接觸卡， 一些銀行已經(jīng)開始發(fā)行非接觸信用卡來進(jìn)行一些購 買。為了通過減少卡的購買而減少系統(tǒng)成本和因通過移動電話連接到系統(tǒng) 的能力而增加新的服務(wù)的可能性，運(yùn)輸經(jīng)營者也對包含NFC功能的移動 電話的非接觸卡的替換感興趣。此外，為了提供服務(wù)，電話的非接觸式連 通功能可以引起很多應(yīng)用的興趣，而且還因為安全的原因，能進(jìn)行在線支 付交易，也能在電話中下載軟件。
移動電話可以作為閱讀器用的事實，使其可以考慮其他種類連接電子 識別的應(yīng)用。這樣就可能將非接觸電子標(biāo)簽"粘貼"到一個物件上，通過電 話讀或?qū)懺摌?biāo)簽的非接觸集成電路中的數(shù)據(jù)。這些應(yīng)用常常不需要安全 性，因為它們與支付無關(guān)。這些應(yīng)用如讀/寫附在圖書館的圖書中存儲評論的電子標(biāo)簽，存儲和讀取服藥配方，存儲和讀取電子名片的數(shù)據(jù)，讀取 附在廣告海報上的非接觸集成電路內(nèi)的數(shù)據(jù)，存取信息或購買服務(wù)等。
然而，普及NFC應(yīng)用遇到很多限制。特別是，NFC組件在移動電話 中的集成需要充分地更改移動電話的底板，而這就意味著重大的工業(yè)投 資。此外，在安全的主處理器HP1和NFC組件之間的通信接口，以及存 儲和處理安全應(yīng)用的方式的工業(yè)約定也必須建立。為此，己經(jīng)提出了各種 各樣的協(xié)議，如S2C協(xié)議和SWP協(xié)議(ISO/IEC JTC 1 N8018標(biāo)準(zhǔn)項目)。 而且，在NFC芯片組中的安全非接觸式集成電路的集成，需要提供那些 不同于己有的非接觸支付領(lǐng)域的集成電路。因此，非接觸集成電路的生產(chǎn) 必須分成要連接NFC組件(如通過SWP接口)的集成電路和要接收天線 線圈以自主操作的集成電路，這也增加了生產(chǎn)成本。但是，安全集成電路 模式的增加導(dǎo)致了銀行鑒定過程的復(fù)雜化。事實上，安全集成電路帶來的 任何變化都意味著非接觸集成電路要再次經(jīng)歷鑒定過程。
蔬，當(dāng)市場需求柳寸，由于其/ :原因，NFC技湘t^ltt^杯瞎試的 移動電話中。然而，為了te^種需求，NFC，必領(lǐng)f穀lj，。 faRMNFC功 能ltt^嘬具商業(yè)性離^^動電話中時，斑中鵬才會賺。5M新》成了一個惡性 循環(huán)，因為只有很少的NFC電話，所以NFC技7pF會m而因為只有很少的NFC 鵬執(zhí)瞎很少的NFC電話。從而NFC組件的市繊帶AMM1P介段，而獄 卻EI繊U成熟。如此估計，驗NFC功能的移動電話在2010年的市塌每^gil 總移動電話的2%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在避免上述工業(yè)問題的情況下，促進(jìn)NFC應(yīng)用的發(fā)展。
本發(fā)明的一些實施例基于這樣的假定NFC組件可以不被考慮作為連
接各種主處理器的芯片組的核心，如圖1所示的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，工業(yè)上的努力
集中于這樣的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，NFC組件僅僅是作為從一點向另一點的數(shù)據(jù)傳送 的簡單的中間手段。本發(fā)明的一些實施例還基于一簡單但毫不遜色的發(fā)明構(gòu)思，通過同一
支持體上集合NFC閱讀器和被動非接觸集成電路，來構(gòu)成功能模塊。各 非接觸式集成電路和NFC閱讀器都設(shè)有天線線圈，兩個天線線圈相互耦 合。因此這些組件可以建立通信，而各組件也可以各自獨(dú)立使用。
在現(xiàn)有技術(shù)中，NFC閱讀器公認(rèn)為是用于與非接觸集成電路通信，而 這兩個組件并不被設(shè)計成集合在一個支持體上。通常，非接觸集成電路設(shè) 置在第一支持體上執(zhí)行識別和鑒定，而NFC閱讀器集成在不同的裝置上 用于保證非接觸集成電路的讀取。NFC閱讀器和非接觸集成電路偶爾同時 出現(xiàn)，在交易或識別時，但不是永久性地集合在同一支持體上。在同一支 持體上集合這兩個組件，產(chǎn)生了一個具有有益特征的功能物件。因而，被 動非接觸集成電路可以獨(dú)立于NFC閱讀器使用，例如用于支付應(yīng)用。已 經(jīng)被證明的非接觸集成電路能夠集成至功能模塊上而不需要新的證明，因 為其在功能模塊中的集成并不需要修改通信接口。非接觸集成電路還可以 被NFC閱讀器讀取，被讀取的數(shù)據(jù)可以被轉(zhuǎn)移到主裝置如移動電話或類 似裝置。另夕卜，NFC閱讀器可以通過其自身的非接觸集成電路讀取，而不 是集成在功能模塊中的電路，或者被一個外部的閱讀器讀取(如果具有卡 實效模擬模式)。
本發(fā)明的一些實施例還基于這樣的構(gòu)思將最普遍類型的連接電路集 成進(jìn)功能模塊中，這些連接電路一般包括在大部分當(dāng)前的移動電話當(dāng)中， 如藍(lán)牙接口電路。形成的功能模塊，可以與不具有NFC功能的移動電話 之間通信。 一旦功能模塊與電話聯(lián)合，作為藍(lán)牙外圍設(shè)備，電話就可以通 過藍(lán)牙連接從該模塊的NFC功能中受益。可以設(shè)想NFC應(yīng)用的執(zhí)行不需 要電話底板的修改，而只需要將應(yīng)用軟件下載到電話。因而功能模塊可以 許可NFC應(yīng)用被提供給傳統(tǒng)電話的用戶。它可以簡單地固定在電話的殼 體上，或保存在其旁邊。
本發(fā)明的一些實施例還基于這樣的構(gòu)思將功能模塊集成到移動電話 中，該移動電話作為NFC閱讀器和被動的非接觸集成電路的支持體，保 持閱讀器天線線圈和集成電路的耦合，并作為在NFC閱讀器和非接觸集 成電路之間的通信手段。后者(集成電路)可以以抽取式的方式安裝在電話上，如依靠一個引入槽。NFC閱讀器也可以以抽取式的方式安裝在電話 上，如依靠另一個槽，或集成在電話的底板中。
本發(fā)明的一些實施例還基于這樣的構(gòu)思在功能模塊內(nèi)提供一個附加 的天線線圈。該附加的天線線圈與非接觸集成電路的天線線圈耦合。該附 加天線線圈使得非接觸集成電路與外部裝置之間的通信距離得以增加，或
耦合NFC閱讀器的天線線圈與非接觸集成電路的天線線圈，或使得NFC 閱讀器天線線圈和非接觸集成電路的天線線圈之間的耦合率得以提高。
更具體地說，本發(fā)明的一實施例提供一種存儲和交換非接觸數(shù)據(jù)的方 法，包括制造功能模塊形成能夠通過電感耦合發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)支持 體的步驟，制造功能模塊的步驟，其包括在通用便攜支持體上至少集合一 個以第一半導(dǎo)體芯片形式存在并通過電感耦合供電的被動非接觸集成電 路和一個以第二半導(dǎo)體芯片形式存在的非接觸集成電路閱讀器；連接集成 電路到第一天線線圈；連接閱讀器到第二天線線圈，以使閱讀器能夠發(fā)射 電磁場；以及耦合集成天路的天線線圈和閱讀器的線圈，以使閱讀器和集 成電路能夠交換數(shù)據(jù)的步驟。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟在非接觸模塊提供至少一個附加天 線線圈，以執(zhí)行以下功能中的至少一個增加非接觸集成電路的通信距離； 耦合非接觸集成電路的天線線圈和閱讀器的天線線圈；增加非接觸集成電 路的天線線圈和閱讀器的天線線圈之間的耦合率。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟在功能模塊提供連接到閱讀器的連 接電路，通過連接電路在閱讀器和主裝置之間交換數(shù)據(jù)。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟設(shè)定閱讀器以使其執(zhí)行通過主裝置 發(fā)送的以下指令讀或?qū)懛墙佑|集成電路的指令，讀或?qū)懝δ苣K外部的 裝置的指令，將非接觸集成電路供應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給主裝置的指令，將外部 裝置供應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給主裝置的指令。
根據(jù)一實施例，主裝置選自包括移動電話，PDA,游戲機(jī)，便攜音頻或 視頻播放器和個人計算機(jī)的裝置組。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟提供藍(lán)牙接口電路作為連接電路。
12根據(jù)一實施例，該方法包括步驟提供接觸連接器作為連接電路。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟通過中間支持體在便攜支持體上或 在其內(nèi)安裝閱讀器。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟通過中間支持體在便攜支持體上或 在其內(nèi)安裝非接觸集成電路。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟將功能模塊集成在移動電話的耳機(jī) 上，并將閱讀器連接至耳機(jī)的處理器上，通過處理器轉(zhuǎn)發(fā)被閱讀器或非接 觸集成電路通過電感耦合接收到的文件。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟在功能模塊中提供閱讀器的電源供 應(yīng)，包括電池或通過遠(yuǎn)程供電電路充電的電容器。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟將包括有閱讀器操作模式，以及 NFC組件模擬非接觸集成電路的操作并能與其他閱讀器應(yīng)答的操作模式 的NFC組件用作閱讀器。
根據(jù)一實施例，非接觸集成電路為安全電路，其包括進(jìn)行包括非接觸 集成電路的鑒定步驟的安全交易的加密電路。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟依靠外部裝置并通過電感耦合，將 數(shù)據(jù)寫入非接觸集成電路，通過閱讀器讀取寫入非接觸集成電路的數(shù)據(jù)， 在主裝置中通過連接電路傳送通過閱讀盔在非接觸集成電路中讀取的數(shù) 據(jù)。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟通過連接電路在閱讀器寫數(shù)據(jù)，依 靠傳感器并通過電感耦合在非接觸集成電路寫數(shù)據(jù)；依靠外部裝置讀取寫 入非接觸集成電路的數(shù)據(jù)；在外部裝置中存貯數(shù)據(jù)。
根據(jù)一實施例，該方法包括步驟將功能模塊集成在便攜裝置上，形 成移動電話的外圍附件，該便攜裝置包括處理器和連接電路；依靠閱讀器， 通過電感耦合讀取音頻或視頻文件；將音頻或視頻文件傳送至便攜裝置的 處理器。
根據(jù)一實施例，音頻或視頻文件在非接觸集成電路被讀取。根據(jù)一實施例，該方法包括步驟依靠外部裝置并通過電感耦合，在 非接觸集成電路中裝載音頻或視頻文件。
根據(jù)一實施例，該外部裝置為非接觸集成電路閱讀器或NFC組件。
根據(jù)一實施例，該外部裝置是非接觸集成電路閱讀器，功能模塊的閱 讀器置于非接觸集成電路模擬模式中接收來自于外部裝置的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的實施例還涉及到一種存儲或交換數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括形成能夠 通過電感耦合發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)支持體的功能模塊，其中該功能模塊 包括通用便攜支持體，在其上或其內(nèi)至少集合有一個以第一半導(dǎo)體芯片 形式存在并通過電感耦合供電的被動非接觸集成電路和一個以第二半導(dǎo) 體芯片形式存在的非接觸集成電路閱讀器；連接集成電路的第一天線線 圈；連接閱讀器的第二天線線圈，以使閱讀器能夠發(fā)射電磁場；第一天線 線圈耦合第二天線線圈，以使閱讀器和集成電路能夠交換數(shù)據(jù)。
根據(jù)一實施例，該功能模塊包括一個附加的天線線圈，保證下列功能 中的至少一個增加非接觸集成電路的通信距離；耦合非接觸集成電路的
天線線圈和閱讀器的天線線圈；增加非接觸集成電路的天線線圈和閱讀器 的天線線圈之間的耦合率。
根據(jù)一實施例，該系統(tǒng)包括連接至閱讀器的連接電路和通過連接電 路與閱讀器交換數(shù)據(jù)的主裝置。
根據(jù)一實施例，閱讀器設(shè)成執(zhí)行主裝置發(fā)送的以下指令讀或?qū)懛墙?觸集成電路的指令；讀或?qū)懲獠垦b置的指令；傳送給主裝置非接觸集成電 路供應(yīng)的數(shù)據(jù)的指令；傳送給主裝置外部裝置供應(yīng)的數(shù)據(jù)的指令。
根據(jù)一實施例，主裝置選自包括移動電話，PDA,游戲機(jī)，便攜音頻 或視頻播放器和個人計算機(jī)的裝置組。
根據(jù)一實施例，連接電路包括藍(lán)牙接口電路。
根據(jù)一實施例，連接電路包括接觸連接器。
根據(jù)一實施例，閱讀器通過中間支持體安裝在便攜支持體上或其內(nèi)。
14根據(jù)一實施例，非接觸集成電路通過中間支持體安裝在便攜支持體上 或其內(nèi)。
根據(jù)一實施例，功能模塊集成在移動電話的耳機(jī)上，閱讀器連接至耳 機(jī)的處理器上，為了能夠通過處理器轉(zhuǎn)發(fā)被閱讀器或非接觸集成電路通過 電感耦合接收到的文件。
根據(jù)一實施例，功能模塊包括由電池或通過遠(yuǎn)程供電電路充電的電容 器組成的閱讀器的電源。
根據(jù)一實施例，閱讀器為包括操作模式的NFC組件，在該操作模式 中NFC組件模擬非接觸集成電路的操作，并能與另一個閱讀器對話。
* 'J，棚艦頓各為錢嶙，其頓翻亍繊離賺頓各的 鑒定步驟的魏娃咖嘧頓各。


下面將與附圖聯(lián)系但不并限于附圖對本發(fā)明的示例性實施例進(jìn)行說
明，附圖中
圖1在前面己說明，所示為傳統(tǒng)的NFC芯片組和與芯片組通信感應(yīng) 的外部裝置；
圖2所示為NFC應(yīng)用的舉例；
圖3所示為傳統(tǒng)的非接觸模塊；
圖4為圖3的模塊的電氣圖5和6是根據(jù)本發(fā)明功能模塊的實施例的電氣圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的位于移動電話上的功能模塊的實施例；
圖8所示為可以集成于根據(jù)本發(fā)明的功能模塊上的非接觸集成電路的 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)；
圖9所示為可以集成于根據(jù)本發(fā)明的功能模塊上的NFC組件的結(jié)構(gòu) 實例；圖10A和10B分別為根據(jù)本發(fā)明功能模塊的實施例的頂部和截面視
圖11為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的另一實施例的俯視圖12為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖13為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖14為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖15為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖16為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖17為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖18為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖19為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖20A和20B為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖21A,21B,21C為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖，分 別示為分解圖，局部裝配圖和裝配圖22為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖23為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖24為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖25為根據(jù)本發(fā)明的功能模塊的又一實施例的俯視圖26A,26B,27A，27B，28A，28B，29A和29B所示為根據(jù)本發(fā)明的功能模 塊的使用的實例。
具體實施例方式
傳統(tǒng)非接觸模塊的實例
圖3所示為傳統(tǒng)的非接觸模塊1，包括連接在天線線圈AC1上的非接 觸集成電路CIC，整體設(shè)于支持體5上或嵌入支持體5內(nèi)。根據(jù)支持體5 的尺寸，模塊1可以形成非接觸芯片卡，非接觸標(biāo)簽或其它非接觸便攜電子物件。圖4為模塊1的電氣圖。非接觸集成電路CIC以方塊形式表示， 而天線線圈AC1以示意性電線圈表示。
本發(fā)明實施例的電氣圖
根據(jù)本發(fā)明的一實施例的功能模塊100的電氣圖如圖5所示。模塊100 包括非接觸集成電路CIC和集合在通用支持體50上的組件NFCR。非接 觸集成電路CIC連接天線線圈AC1，而組件NFCR連接天線線圈AC2。 每個非接觸集成電路CIC和組件NFCR采用半導(dǎo)體芯片的形狀。天線線圈 AC1和AC2的形狀與設(shè)置使他們能相互耦合。因此，組件NFCR能夠與 非接觸集成電路CIC之間交換數(shù)據(jù)。集成電路CIC優(yōu)選被動型，除了電 磁場并不需要任何電源。組件NFCR的電源通過供電電路供應(yīng)，該電路可 以包括安裝或嵌入在支持體50上的蓄電池(電池)，或其他種類的己知 供電電路。特別地，也可以是一個遠(yuǎn)程供電電路保證從附近的電場或磁場 中提取供應(yīng)電壓，或通過遠(yuǎn)程能源供應(yīng)的電容器，儲存足夠的電量以在其 使用時電源供應(yīng)組件NFCR。
在一實施例中，功能模塊110包括無線連接電路LCT1,為了與主裝置 (圖中未示出)通信，特別是接收指令(讀，寫，操作模式，設(shè)定等)。 連接電路LCT1如藍(lán)牙接口電路能夠集成在組件NFCR上。該接口電路許 可在組件NFCR和包括同樣連接電路的裝置如藍(lán)牙電話之間建立數(shù)據(jù)連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的功能模塊200的電氣圖如圖6所示。模塊 200與模塊100的不同之處是它包括附加天線線圈AC3，該線圈既不連接 在組件NFCR上，也不連接在非接觸集成電路CIC上。天線線圈AC3與 電路CIC的天線線圈AC1耦合，提供該線圈是因為至少一個下列原因
1) 增加非接觸集成電路的通信距離；
2) 使天線線圈AC1和AC2耦合；
3) 增加在天線線圈AC1和AC2之間的耦合率，如果這些線圈設(shè)置為 在沒有AC3的情況下耦合。在2)禾卩3)的情況下，天線線圈AC3也與組件NFCR的線圈AC2 耦合。天線線圈AC3可以通過在天線線圈AC1和AC2的工作頻率Fc的 電容器C來調(diào)頻，如13.56MHZ (在RFID應(yīng)用上最普遍使用的頻率，并 被例如ISO 14442和ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)推薦)。
非接觸集成電路結(jié)構(gòu)的實例
圖7所示為安裝在移動電話15外殼，例如電話的背面上的模塊100， 200。模塊IOO， 200例如可以通過粘性材料安裝在電話上。通過連接電路 LCT1，如藍(lán)牙連接線，模塊IOO， 200可以與電話通信，像附屬裝置一樣。 連接到移動電話的模塊IOO， 200，通過使用圖l所示的在電話底板上的 NFC芯片組的結(jié)構(gòu)，使執(zhí)行當(dāng)今工業(yè)上希望執(zhí)行的各種NFC應(yīng)用成為可 能。模塊IOO， 200與芯片組結(jié)合的優(yōu)點是能夠以低成本制造，并能快速 提供給消費(fèi)者，無需等待與制造NFC芯片組相關(guān)的技術(shù)問題或標(biāo)準(zhǔn)問題 的解決。
圖8為能夠在功能模塊100, 200中用作電路CIC的被動非接觸集成 電路的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個實例。所示的該結(jié)構(gòu)只是各種已知的非接觸集成電 路結(jié)構(gòu)的一個例子。集成電路CIC包括天線電路ACT1，逆向調(diào)制開關(guān) SWm,如開關(guān)電容器，調(diào)制電路MCT,解調(diào)電路DMCT,中央單元UC (有 線邏輯序列器wired-logics叫uencer或微處理器)和存儲器MEM1 (存儲 器陣列)。
天線電路包括天線線圈AC1和平行的調(diào)頻電容Ca，以在工作頻率Fc 周圍對天線電路調(diào)頻。電容Ca常集成在半導(dǎo)體基底上，天線線圈AC1連 接至集成電路的終端TA， TB。在頻率Fc的磁場存在時，操作集成電路。 這里，磁場可以通過外部裝置EXTD發(fā)射，也可以通過存在于模塊100， 200內(nèi)的組件NFCR發(fā)射。在磁場存在時，頻率Fc的可選擇天線信號Sac 出現(xiàn)在天線電路。
存儲器MEM1可以包括非易失性存儲器區(qū)域，如Flash或EEPROM 區(qū)域，以及易失性存儲器區(qū)域，如RAM區(qū)域。它可以接收一個或更多應(yīng) 用程序，也許可這些應(yīng)用數(shù)據(jù)被存儲。中央單元UC提供給電路MCT輸
18出數(shù)據(jù)DTx，并將其應(yīng)用于開關(guān)SWm的控制終端，如MOS晶體管的柵極， 數(shù)據(jù)載體信號STDx承載數(shù)據(jù)DTx。開關(guān)SWm連接至天線終端TA， TB， 其合上(導(dǎo)電狀態(tài))以信號SDTx的速度觸發(fā)天線電路中的調(diào)制信號(電 荷調(diào)制信號)?？蛇x擇地，該信號SDTx可以在低于工作頻率Fc的頻率 Fsc振蕩的副載波信號Fsc調(diào)制，該副載波信號由接收天線信號Sac的分 頻器DIVF提供。集成電路CIC也可以包括二極管，或二極管電橋Pd以 調(diào)整天線信號Sac，并供應(yīng)電壓Vccl 。 二極管電橋Pd連接至天線終端TA， TB。其輸出端連接至濾波電容器Cs并供應(yīng)電壓Vccl。
在一實施例中，集成電路CIC可以是安全組件，可以包括通過數(shù)據(jù)和 地址總線連接至中央單元UC和存儲器MEM1的加密電路CRYCT。此情 況下電路CRYCT將隨機(jī)碼轉(zhuǎn)化成加密碼，以響應(yīng)由外部裝置EXTD或組 件NFCR發(fā)送的鑒定請求。
組件NFCR的結(jié)構(gòu)實例
圖9為可以用在功能模塊100， 200的NFC組件的結(jié)構(gòu)的實例。這里 所示的組件由傳統(tǒng)RFID閱讀器結(jié)構(gòu)組成，可選擇地包括在卡實效模擬模 式中操作的模擬電路EMCT。
組件NFCR包括天線電路ACT2，供應(yīng)電壓Vcc2的電源PS，包括振 蕩器的發(fā)生器FGEN，調(diào)制電路RFM，解調(diào)電路RFD，控制器NFCC(微 處理器或微控制器)，存儲器MEM2 (包括非易失性和易失性區(qū)域的存儲 器陣列)，以及連接電路，這里為藍(lán)牙接口電路(BTI)。如上所述，電 源電路PS可以是或可以包括1)電池，2)用于從附近磁場或電場提取 電壓Vcc2的遠(yuǎn)程電源供應(yīng)電路，3)通過遠(yuǎn)程電源供應(yīng)充電的電容器，或 4)這些供應(yīng)方式的組合。
天線電路ACT2包括天線線圈ACT2,其連接在半導(dǎo)體芯片的天線終 端TA,TB上，以及在工作頻率Fc調(diào)頻天線電路的平行的電容器Cl。該天 線電路也可以包括各種其他的調(diào)頻組件以及圖中以方塊MSC的形式所示 的濾波組件EM (電磁輻射濾波)。發(fā)生器FGEN供應(yīng)觸發(fā)天線電路ACT2的信號Sl (Fc)。調(diào)制器RFM 接收來自從控制器NFCC的要發(fā)送數(shù)據(jù)DTx，并按要發(fā)送的信號對其調(diào) 制，將觸發(fā)信號Sl(Fc)應(yīng)用到天線電路ACT2。觸發(fā)信號在天線線圈的終 端導(dǎo)致了交流電壓Vac的開始，磁場FLDl(Fc)發(fā)射。電壓Vac的振幅通 過電路RFM按要發(fā)送的信號進(jìn)行調(diào)制。此外，解調(diào)電路RFD連接至天線 電路ACT2，通過壓縮載波Fc的低通濾波器LFF接收天線電壓Vac。從 而電路RFD接收逆向調(diào)制信號，從中提取數(shù)據(jù)DTr。數(shù)據(jù)DTr可以通過 功能模塊的電路CIC，或功能模塊外部的非接觸集成電路發(fā)送。也可以通 過在卡實效模擬模式中操作的外部NFC組件進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。
在卡實效模擬模式中，組件NFCR不發(fā)射磁場FLD1，而接收通過外 部裝置EXTD發(fā)射的外部磁場FLD2(Fc)，該外部裝置可以是在有源模式 中的NFC組件或REID閱讀器。模擬電路EMCT執(zhí)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收， 并連接至控制器NFCC和天線電路的終端。為了發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，模擬電 路EMCT像圖8 (發(fā)生器FGEN是非主動或無電源的)的非接觸集成電路 CIC的電路MCT，DMCT—樣操作。通過逆向調(diào)制發(fā)送的輸出數(shù)據(jù)和通過 磁場FLD2承載的輸入數(shù)據(jù)，通過解碼封裝調(diào)制信號而被提取出來。
然而如果目標(biāo)應(yīng)用不需要卡實效模擬模式，電路EMCT可以考慮作為 可選的，而不集成在組件NFCR上。在這種情況下，本發(fā)明的組件NFCR 為一個簡單的閱讀器，并不提供卡實效模擬模式。
在卡型支持體上的功能模塊的實例
圖10A到13所示為電氣圖符合圖5的功能模塊110， 120， 130， 140 的實施例。圖14到20B所示為電氣圖符合圖6的功能模塊210， 220， 230， 240， 250的實施例。這些圖只給出了本發(fā)明提供的所有可能實施的一般構(gòu) 思。所示變化主要涉及到天線AC1，AC2，AC3的形狀和設(shè)置，以及組件 NFCR和電路CIC的設(shè)置。
在這些不同的附圖中，功能模塊在卡型支持體上形成，分別是lll, 121， 131， 141， 211， 221， 231， 241， 251， 261， 271，是從上面看的(除 了為圖IOA的模塊的截面圖的圖10B)?？ㄐ椭С煮w可以由已知在現(xiàn)有技術(shù)中制造芯片卡或電子標(biāo)簽使用的材料組成，特別是塑料，粘性塑料膜，
紙，紙板，木材等。天線線圈AC1，AC2，AC3可以根據(jù)各種已知技術(shù)制造， 特別是金屬材料沉積，金屬材料切削，導(dǎo)電劑沉積等。
組件NFCR，非接觸集成電路CIC和天線線圈AC1,AC2，AC3可以安
裝在卡型支持體的表面，或嵌入其中。這里這些元件可見的顯示是為了更 好對附圖理解，如果它們嵌入其中時假設(shè)卡型支持體為透明的。
這里假設(shè)組件NFCR裝配了藍(lán)牙連接電路LCT。藍(lán)牙連接需要的UHF 天線以UHF偶極天線的形式示意性的表示，也可以用各種已知的方式形 成，如用導(dǎo)通通道的一部分，或用沉積或嵌入在卡型支持體的導(dǎo)線形成。
各天線線圈AC1,AC2的匝數(shù)可以不同，實際中取決于規(guī)格(期望的 通信距離，耦合率，磁場的發(fā)射能量等)，也取決于組件NFCR和集成電 路CIC內(nèi)的模擬內(nèi)置電路的性能。因此，在圖中，顯示的匝數(shù)(一或二匝) 并不具體地與所示的實施例相聯(lián)系，其選擇只是為了改進(jìn)對附圖的理解。 在導(dǎo)線的交叉區(qū)域，或在形成天線線圈的通道，可以提供一隔離墊以防止 短路。
附圖10A-13
在附圖IOA，組件NFCR的天線線圈AC2在模塊110的支持體111 的外周，整體環(huán)繞電路CIC及其天線線圈AC1。圖10B表示按中心徑向 軸線的模塊110的截面圖。組件NFCR,CIC和天線線圈AC1，AC2都嵌入 支持體lll中。圖10B還表示了卡形的外殼112，其與支持體lll的背面 并排結(jié)合，并具有連接在組件NFCR上的兩個連接終端，用于對其提供電 源。該外殼形成了組件NFCR的電源供應(yīng)，還可以包括電池(可以通過獨(dú) 立充電器再充電)，通過遠(yuǎn)程電源供應(yīng)電路充電的電容器，或這些電源供 應(yīng)方式的組合。在一實施例中遠(yuǎn)程電源供應(yīng)電路可以包括其自有的天線線 圈，或使用功能模塊的天線線圈來提取電源。此外，雖然這里所示的供應(yīng) 電路是在分離于功能模塊的外殼內(nèi)，但其可以集成在模塊的支持體內(nèi)。
圖11所示的模塊120不同于模塊110，其非接觸集成電路CIC安裝 在獨(dú)立的微模塊10上。微模塊10包括接收集成電路CIC和天線線圈AC1的支持體11。該微模塊10與圖3所示的傳統(tǒng)模塊為相同類型。模塊120 的卡型支持體121包括接收微模塊10的殼體122，如和微模塊10相同形 狀的空腔?？梢栽谖⒛K10的后面提供粘性層，以將其固定在殼體122 上。 一旦微模塊10安裝在殼體上，模塊120表現(xiàn)得與模塊110實質(zhì)上一 致，天線線圈AC2有同樣的形狀并環(huán)繞微模塊10。接收微模塊10的殼體 也可以是一個帶引入槽的盲孔(槽式殼體)。
圖12所示的模塊130的天線線圈AC2的形狀不同于圖10A的模塊 110，支持體131與支持體111具有同樣的形狀，組件NFCR和CIC的設(shè) 置以及天線線圈AC1的形狀也相同。天線線圈AC2有兩個共面并串聯(lián)的 圈AC2a， AC2b。圈AC2a在支持體131的部分上延伸，并沒有環(huán)繞天線 線圈AC1，而圈AC2b環(huán)繞線圈AC1，并與其有一個接近的直徑，從而增 加了線圈AC1， AC2之間的耦合率。
圖13所示的模塊140具有與模塊130相似的帶兩個圈的天線線圈 AC2。并使用了與圖11所示的相似的微模塊10。微模塊11如前一樣包括 集成電路CIC和裝在或嵌入獨(dú)立支持體ll的天線線圈AC1。支持體141 包括接收微模塊10的開口殼體142。圈AC2b沿著殼體142的邊緣，并環(huán) 繞天線線圈AC2。
附圖14-19
在圖14-19中，模塊210， 220， 230， 240， 250， 260設(shè)有天線線圈 AC3。用于在工作頻率Fc調(diào)頻天線線圈AC3的電容器C，可以是例如包 括由絕緣層分離的導(dǎo)電墊片的導(dǎo)體/絕緣體三明治結(jié)構(gòu)。
在圖14，模塊210的天線線圈AC3沿著支持體211的外周，并環(huán)繞 天線線圈AC1， AC2。天線線圈AC1并不環(huán)繞天線線圈AC2。天線線圈 AC3提供線圈AC1， AC2的耦合，也增加了集成電路CIC的通信距離。
圖15所示的模塊220不同于模塊210，非接觸集成電路CIC和天線 線圈AC1安裝或嵌入上述的模塊10，該模塊設(shè)于有模塊的支持體221提 供的殼體222中。圖16所示的模塊230不同與圖14所示的模塊210，其天線線圈包括 兩個圈AC3a， AC3b。圈AC3b緊密環(huán)繞天線線圈AC2，而圈AC3b緊密 環(huán)繞天線線圈AC1。天線線圈AC3不僅增加了非接觸集成電路CIC的通 信距離，而且由于其與天線線圈AC1的耦合，也增加了線圈AC1和AC2 之間的耦合率。
在圖17中的模塊240不同于圖16的模塊230，其非接觸集成電路CIC 和天線線圈AC1裝在或嵌入在微模塊10上。微模塊設(shè)于支持體241提供 的殼體242中。圈AC3b沿著殼體242的邊緣。
分別在圖18， 19所示的模塊250， 260不同于在圖16， 17所示的模 塊230， 240，其天線線圈AC2包括兩個共面并串聯(lián)的圈AC2a， AC2b。 圈AC3a環(huán)繞圈AC2a，而圈AC3b環(huán)繞己環(huán)繞在天線線圈AC1中的圈 AC2b。因而在線圈AC1， AC2之間能建立高的耦合率。此外，模塊260 不同于模塊250，其非接觸集成電路CIC和天線線圈AC1安裝在微模塊 IO上或在其內(nèi)，該微模塊設(shè)于支持體261提供的殼體262中。
圖20A， 20B
圖20A， 20B所示的模塊270包括設(shè)有兩個殼體272， 273的卡型支持 體271。殼體272接收已經(jīng)說明過的模塊10，該模塊包括非接觸集成電路 CIC和設(shè)于獨(dú)立支持體11或嵌入其中的天線線圈AC1。殼體273接收微 模塊20，該微模塊包括組件NFCR和設(shè)于獨(dú)立支持體21或嵌入其中的天 線線圈AC2。天線線圈AC1和AC2在該例脫離且不共軸，在這兩個線圈 間的耦合通過天線線圈AC3執(zhí)行，該天線線圈AC3至少有兩個共面且串 聯(lián)的圈，分別環(huán)繞天線線圈AC1和天線線圈AC2。這里，天線線圈AC3 具有三個共面且串聯(lián)的圈AC3a， AC3b, AC3c。圈AC3a在兩個微模塊10， 20之間的支持體271上延伸，圈AC3b沿著殼體272的邊緣并環(huán)繞天線線 圈AC1 。圈AC3c沿著殼體273的邊緣并環(huán)繞天線線圈AC2。
在圖20A中顯示了在安裝在支持體271之前的微模塊10， 20，而在 圖20B中微模塊已經(jīng)放入了殼體272， 273。如上所述，粘性層可以提供在微模塊IO， 20的背面?？蛇x擇地，可以在支持體271提供具有引入槽 的殼體。
在其它支持體上的功能模塊的實例
上面說明的功能模塊的實施例使提供在短期形成的，并通過較少的工 業(yè)投資形成的NFC模塊成為可能，該模塊能用于傳統(tǒng)的移動電話，并許 可各種NFC應(yīng)用得以實施。然而，本發(fā)明的構(gòu)思并不限于這些實例。只 要對移動電話進(jìn)行一點點重要修改，通過用電話的外殼作為支持體取代上 面所述的卡型支持體，圖5， 6所示的類型的功能模塊100， 200可以在短 期內(nèi)集成在移動電話中。
集成在移動電話中的實例
圖21A， 21B， 21C表示根據(jù)本發(fā)明的功能模塊300的實施例，其中 組件NFCR和非接觸集成電路CIC的支持體301為移動電話的外殼(或外 殼的部分，特別是電話的底盤)。模塊通過在圖21A的分解圖，圖21B 的部分裝配圖和圖21C的裝配圖顯示。
支持體301包括兩個槽式殼體302， 303，分別接收上面說明的微模塊 10 (包括非接觸集成電路CIC，天線線圈ACl和支持體ll)和也在上面 說明的微模塊20 (包括組件NFCR，天線線圈AC2和支持體21)。模塊 300還包括天線線圈AC3，這里用于保證在天線線圈AC1， AC2之間優(yōu)良 的耦合率和增加非接觸集成電路CIC的通信距離。
天線線圈AC3包括串聯(lián)的圈，分別環(huán)繞殼體302和殼體303。圈的最 小匝數(shù)取決于在支持體301上的殼體302， 303的設(shè)置。這里殼體設(shè)于支 持體301的相反的邊緣，天線線圈AC3在這里包括四個串聯(lián)、共面或不 串聯(lián)、不共面的圈AC3a,AC3b，AC3c，AC3d (電話外殼是厚的支持體，不 需要像卡型支持體一樣要求圈是共面的)。圈AC3a延伸至電話的不包括 殼體302, 303的部分(較低部分)的內(nèi)部外周。圈AC3b環(huán)繞接收微模 塊10和天線線圈AC1的殼體302。圈AC3c延伸至電話不包括殼體302， 303的部分的內(nèi)部外周(較高部分)，圈AC3d環(huán)繞接收微模塊20和天線 線圈AC2的殼體303。組件NFCR這里插入電話的底板310附近，其包括電話的中央處理器 311，無線連接電路LCTi在這里被有線連接電路LCT2取代。連接電路 LCT2包括安裝在微模塊上的第一部分LCT2a，如連接在模塊NFCR的輸 入/輸出端的陰型或陽型連接器，包括陽型或陰型連接器312的第二部分 LCT2b，以及將連接器312連接至中央處理器311的導(dǎo)線313。在微模塊 上的連接器LCT2a可以與在移動電話中用于插入存儲卡的標(biāo)準(zhǔn)連接器如 卡連接器SD相一致，微模塊20可具有與存儲卡的引入槽相一致的形狀。 在這種情況下，在移動電話中存儲卡的標(biāo)準(zhǔn)引入槽可以用作插入微模塊 20。
圖22所示為在中等時期內(nèi)工業(yè)上可行的模塊320，與模塊300不同， 其組件NFCR直接安裝在底板310上，并以傳統(tǒng)方式，例如通過UART 接口 (通用異步接收發(fā)送電路)連接至中央處理器311。模塊320不包括 天線線圈AC3。天線線圈AC2沿著電話外殼的內(nèi)部外周，并環(huán)繞接收微 模塊10的殼體302。這樣，天線線圈AC1和天線線圈AC2耦合。
圖23所示為不同于320的模塊330，其天線線圈AC2a包括兩個串聯(lián) 的圈AC2a， AC2b。圈AC2a延伸至電話外殼部分的內(nèi)部外周，而圈AC2b 環(huán)繞接收微模塊10的殼體302。
圖24所示為不同于模塊330的的模塊340，其天線線圈AC3用于耦 合并不同心的天線線圈AC2， AC3。線圈AC3包括環(huán)繞天線線圈AC2的 圈AC3a和環(huán)繞天線線圈AC1的圈AC3b。
在圖21A-21C， 22-24所示的實施例中，包括集成電路CIC的微模塊 10也可以是附在電話外殼外表面的自粘附微模塊。
集成在藍(lán)牙耳機(jī)上的實例
本發(fā)明并不限于在移動電話上的應(yīng)用，上面的引用只是作為主要應(yīng)用 實例，因為移動電話市場代表了NFC技術(shù)的發(fā)展市場定位。 一般地，本 發(fā)明的實施例可以集成在任何種類的電子便攜裝置上，特別是在PDA (個 人數(shù)字助理)，游戲機(jī)，個人計算機(jī)，便攜式音頻，視頻播放器等等。圖25所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的模塊400,該模塊被集成在用作模 塊支持體的藍(lán)牙耳機(jī)上。在所示實例中，組件NFCR例如通過接口UART 直接連接在耳機(jī)的音頻處理器402上。音頻處理器402控制擴(kuò)音器和音頻 收發(fā)器或聽筒(集成在耳機(jī)上，或如圖所示，采用連接在耳機(jī)上的戴在頭 上的聽筒的形狀存在)。音頻處理器402設(shè)有藍(lán)牙連接電路LCT1。該連接 電路LCT1被組件NFC2使用，以與耳機(jī)所屬的移動電話之間通信，這樣 就不需要在組件NFCR上提供專門的連接電路。
組件NFCR，非接觸集成電路CIC和天線線圈AC1， AC2， AC3的設(shè) 置與在圖19 (模塊206)所示的一樣，將不再說明。這些元件的任何其他 之前說明過的設(shè)置也都可以采用。特別是包括非接觸集成電路CIC的微模 塊IO可以設(shè)于耳機(jī)的槽式殼體或夾式殼體中。組件NFCR也可以集成在 圖21A所示的微模塊20上，可以插入設(shè)有連接器的槽式殼體，以將其連 接至耳機(jī)的音頻處理器。
在圖21A-21C， 22-25所示的實施例中，其中集成有模塊的裝置的電 源，也可以用作組件NFCR的電源。
根據(jù)本發(fā)明的模塊的其他實施例可以使用組件NFCR的天線線圈 AC2與電話之間對話，不用藍(lán)牙連接或其他連接電路。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚，根據(jù)本發(fā)明的功能模塊容易得到各種其它 實施例。 一實施例可以包括例如兩個非接觸集成電路CIC和CIC'(或更 多)，第一非接觸集成電路CIC用于非安全應(yīng)用，而非接觸集成電路CIC' 為安全的，用于安全應(yīng)用。還可以提供一些附加的天線線圈，如增加通信 非接觸集成電路CIC的通信距離的天線線圈AC3，增加組件NFCR (特別 是在卡實效模擬模式中)的通信距離的天線線圈AC4，增加在天線線圈 AC1和AC2之間增加耦合率的天線線圈AC5。
功能模塊的使用實例
圖26A， 27A, 28A， 29A表示根據(jù)本發(fā)明的模塊100的各種應(yīng)用。 圖26B， 27B, 28B， 29B表示使用設(shè)有天線線圈AC3的模塊200的相同 的應(yīng)用。使用模塊200的應(yīng)用的實例與用模塊100的應(yīng)用相同，簡單的改
26變在于天線線圈AC3用作被動放大器元件，當(dāng)用外部裝置EXTD傳送
數(shù)據(jù)時增加通信距離。
圖26A， 26B:非接觸集成電路的存儲器通過外部裝置ETD讀取或?qū)?入。后者可以是RFID閱讀器或有源模式NFC組件。例子安全交易，支 付，數(shù)據(jù)傳送，讀或?qū)懸纛l或視頻文件，裝載軟件，等等。在該操作模式 中，模塊100或200不需要任何供應(yīng)電壓，集成電路CIC是被動的。
圖27A， 27B:數(shù)據(jù)通過組件NFCR發(fā)送到外部裝置EXTD，或數(shù)據(jù) 通過外部裝置EXTD發(fā)送到組件NFCR。如果組件NFCR在卡實效模擬模 式中(如果提供該操作模式)，裝置EXTD可以是在有源模式中的RFID 閱讀器或NFC組件。如果組件NFCR在有源模式中，裝置EXTD可以是 在模擬模式中的外部非接觸集成電路或外部NFC組件。在這種情況下， 可以執(zhí)行防碰撞序列(anti-collision sequence)，以設(shè)定集成電路CIC不 與外部裝置通信，并將其處于取消選定狀態(tài)(deselected state)。例子讀 或?qū)懸纛l或視頻文件，數(shù)據(jù)傳送，裝載軟件，等等。
如果通過連接電路LCT1 (上面說明的有線連接電路LCT2也可以使 用)在組件NFCR和移動電話(或其他主裝置)之間的數(shù)據(jù)連接同時建立， 接收到的數(shù)據(jù)可以馬上傳送到電話上。傳送到外部裝置EXTD的數(shù)據(jù)可以 同樣地通過電話提供。
圖28A, 28B:非接觸集成電路CIC的存儲器通過在有源模式中的組 件NFCR被讀或?qū)?。例子讀取如圖26A，26B所示的在交易期間被電路 CIC接收的數(shù)據(jù)，在非接觸集成電路CIC上傳送的數(shù)據(jù)或程序，等等。
圖29A, 29B:非接觸集成電路CIC的存儲器通過在有源模式中的組 件NFCR被讀或?qū)?，而通過連接電路LCT1 (有線連接電路LCT2也可以 使用)在組件NFCR和移動電話(或其他主裝置)之間建立數(shù)據(jù)連接。例 子讀取圖26A,26B所示在交易期間由集成電路CIC接收的數(shù)據(jù)，將這 些數(shù)據(jù)傳送至移動電話，在非接觸集成電路CIC傳送由電話提供的數(shù)據(jù)或 程序，等等。這些實例概括地表明了能通過根據(jù)本發(fā)明的功能模塊執(zhí)行的各種構(gòu) 造和操作模式。為了管理這些應(yīng)用，將模塊置于一操作模式，該操作模式
可以通過由主裝置通過連接電路LCT1或LCT2發(fā)送的指令確定。也可以 提供與進(jìn)行的具體行動相關(guān)聯(lián)的具體指令。這樣，就可以提供組件NFCR 的各種操作模式和各種類型的指令，例如使得組件NFCR:
一切換到有源模式，尋找包括將被讀取數(shù)據(jù)的被動外部裝置，讀取 數(shù)據(jù)然后在裝置中存儲數(shù)據(jù)，
一切換到有源模式，尋找包括交易程序的外部裝置，然后執(zhí)行該交
易，
—切換到有源模式，尋找包括將被讀取數(shù)據(jù)的被動外部裝置，讀取 數(shù)據(jù)并立即將外部裝置中的數(shù)據(jù)傳送給主裝置，
一切換到有源模式，尋找包括音頻和/或視頻數(shù)據(jù)的被動外部裝置， 然后將數(shù)據(jù)傳送至音頻和/或視頻處理器，
一切換至卡實效模擬模式，響應(yīng)要與組件NFCR通信的主動外部裝 置，啟動某個認(rèn)證交易，
—切換至卡實效模擬模式，響應(yīng)要傳送數(shù)據(jù)的主動外部裝置，然后 立即將從這些裝置接收到的數(shù)據(jù)傳送給主裝置，
一循環(huán)讀取由非接觸集成電路CIC接收的數(shù)據(jù)，并存儲該數(shù)據(jù)，
—循環(huán)讀取由非接觸集成電路CIC接收的數(shù)據(jù)，并將其傳送至主裝
置，
一循環(huán)讀取由非接觸集成電路CIC接收的數(shù)據(jù)，并立即將其傳送至 音頻和/或視頻處理器，
一清空數(shù)據(jù)存儲器或數(shù)據(jù)存儲器的應(yīng)用部分，并傳送至主裝置，
一清空數(shù)據(jù)存儲器或數(shù)據(jù)存儲器的應(yīng)用部分，將有關(guān)數(shù)據(jù)寫入非接 觸集成電路CIC，
一接收來自于主裝置的數(shù)據(jù)，并將其寫入非接觸集成電路CIC，等等。
權(quán)利要求
1、存儲和交換非接觸數(shù)據(jù)的方法，包括制造功能模塊(100，100’，110，120，130，140，200，210，220，230，240，250，260，270，300，320，330，340，400)形成能夠通過電感耦合發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)支持體的步驟，其特征在于制造功能模塊的步驟包括以下步驟-在通用便攜支持體(50，111，121，131，141，211，221，231，241，251，261，271，301，401)上集合至少一個以第一半導(dǎo)體芯片形式存在并通過電感耦合供電的被動非接觸集成電路(CIC)和一個以第二半導(dǎo)體芯片形式存在的非接觸集成電路閱讀器(NFCR)，-將集成電路(CIC)連接到第一天線線圈(AC1)，-將閱讀器(NFCR)連接到第二天線線圈(AC2)，以使閱讀器能夠發(fā)射電磁場，以及-耦合集成電路(CIC)的天線線圈(AC1)和閱讀器(NFCR)的天線線圈(AC2)，以使閱讀器和集成電路能夠交換數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于包括在非接觸模塊提供 至少一個附加天線線圈(AC3)，以執(zhí)行以下功能中的至少一個-—增加非接觸集成電路的通信距離，—耦合非接觸集成電路的天線線圈(AC1)和閱讀器的天線線圈 (AC2)，—增加非接觸集成電路的天線線圈(AC1)和閱讀器的天線線圈 (AC2)之間的耦合率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于包括如下步驟一在功能模塊提供連接到閱讀器(NFCR)的連接電路(LCTl,LCT2， 1XT2a, LCT2b)，一通過連接電路在閱讀器(NFCR)和主裝置(15)之間交換數(shù)據(jù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于包括設(shè)定閱讀器(NFCR)的步驟，以使其執(zhí)行通過主裝置發(fā)送的以下指令—讀或?qū)懛墙佑|集成電路的指令， —讀或?qū)懝δ苣K外部的裝置的指令，一將非接觸集成電路供應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給主裝置(15)的指令，以及 一將外部裝置供應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給主裝置(15)的指令。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于主裝置(15)選自 包括移動電話，PDA,游戲機(jī)，便攜音頻或視頻播放器和個人計算機(jī)的裝置組。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的方法，其特征在于包括提供 藍(lán)牙接口電路作為連接電路(LCT1)的步驟。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的方法，其特征在于包括提供 接觸連接器作為連接電路(LCT2， LCT2a, LCT2b)的步驟。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于包括通過 中間支持體(20， 21)在便攜支持體上或在其內(nèi)安裝閱讀器(NFCR)的步驟。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于包括通過 中間支持體(10， 11)在便攜支持體上或在其內(nèi)安裝非接觸集成電路(CIC) 的步驟。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于包括步驟 將功能模塊集成在移動電話的耳機(jī)(400)上，并將閱讀器(NFCR)連接 至耳機(jī)的處理器(402)上，通過處理器轉(zhuǎn)發(fā)被閱讀器(NFCR)或非接觸 集成電路通過電感耦合接收到的文件。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其特征在于包括步 驟在功能模塊中提供閱讀器(NFCR)的電源供應(yīng)(PS)，其包括電池(112)或通過遠(yuǎn)程供電電路充電的電容器。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法，其特征在于包括步 驟將包括閱讀器操作模式和NFC組件模擬非接觸集成電路的操作并能 與其他閱讀器對話的操作模式的NFC組件(NFCR)用作閱讀器(NFCR)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的方法，其特征在于非接觸 集成電路為安全電路，含包括非接觸集成電路的鑒定的步驟使交易安全的 加密電路(CRYCT)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的方法，其特征在于包括步驟: 一依靠外部裝置(EXTD)并通過電感耦合，將數(shù)據(jù)寫入非接觸集成電路，一通過閱讀器(NFCR)讀取寫入在非接觸集成電路的數(shù)據(jù)，以及一通過連接電路將通過閱讀器(NFCR)在非接觸集成電路讀取的數(shù)據(jù) 在主裝置(15)傳送。
15、 根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的方法，其特征在于包括步驟 —通過連接電路在閱讀器(NFCR)寫數(shù)據(jù)，—依靠閱讀器(NFCR)并通過電感耦合在非接觸集成電路(CIC)寫 數(shù)據(jù)，以及一依靠外部裝置讀取寫入非接觸集成電路的數(shù)據(jù)，并在外部裝置中 存儲數(shù)據(jù)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的方法，其特征在于包括步驟:—將功能模塊集成在便攜裝置(400)上，形成移動電話的外圍附件， 該便攜裝置包括處理器(402)和連接電路(LCT1)，—依靠閱讀器(NFCR)，通過電感耦合讀取音頻或視頻文件，以及一將音頻或視頻文件傳送至便攜裝置的處理器。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于音頻或視頻文件在非 接觸集成電路(CIC)被讀取。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于包括步驟依靠外部裝置(EXTD)并通過電感耦合，下載在非接觸集成電路的音頻或視頻文件。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于外部裝置(EXTD)為非 接觸集成電路閱讀器或NFC組件。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于外部裝置(EXTD)是非 接觸集成電路閱讀器，功能模塊的閱讀器(NFCR)在非接觸集成電路模擬模 式中接收來自于外部裝置的數(shù)據(jù)。
21、 存儲或交換數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括形成能夠通過電感耦合發(fā)送或接收 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)支持體的功能模塊(100, 100，， 110, 120, 130， 140， 200,210， 220， 230， 240, 250, 260， 270, 300， 320, 330, 340， 400)，其特征在于該功能模塊包括一通用便攜支持體(50, 111, 121, 131， 141， 211, 221, 231， 241, 251, 261， 271， 301, 401)，在其上或其內(nèi)至少集合有一個以第一半導(dǎo)體芯片形式 存在并通過電感耦合供電的被動非接觸集成電路(CIC)和一個以第二半 導(dǎo)體芯片形式存在的非接觸集成電路閱讀器(NFCR)，一連接集成電路的第一天線線圈(AC1)，一連接閱讀器的第二天線線圈(AC2)，以使閱讀器能夠發(fā)射電磁 場，第一天線線圈(AC1)耦合第二天線線圈(AC2)，以使閱讀器和集成 電路能夠交換數(shù)據(jù)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于功能模塊包括一個附 加的天線線圈(AC2)保證以下功能的至少一個一增加非接觸集成電路的通信距離，一耦合非接觸集成電路的天線線圈(AC1)和閱讀器的天線線圈 (AC2)，一增加非接觸集成電路的天線線圈(AC1)和閱讀器的天線線圈 (AC2)之間的耦合率。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的系統(tǒng)，其特征在于包括—連接到閱讀器(NFCR)的連接電路(LCTl, LCT2， LCT2a， LCT2b)，—通過連接電路與閱讀器(NFCR)交換數(shù)據(jù)的主裝置(15)。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于閱讀器(NFCR)設(shè)成執(zhí) 行主裝置發(fā)送的以下指令—讀或?qū)懛墙佑|集成電路的指令，—讀或?qū)懲獠垦b置(EXTD)的指令，一將非接觸集成電路供應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給主裝置(15)的指令， —將外部裝置供應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給主裝置(15)的指令。
25、 根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的系統(tǒng)，其特征在于主裝置(15)選 自包括移動電話，PDA,游戲機(jī)，便攜音頻或視頻播放器和個人計算機(jī)的裝置組。
26、 根據(jù)權(quán)利要求23至25中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于連接電 路(LCT1)包括藍(lán)牙接口電路。
27、 根據(jù)權(quán)利要求23至25中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于連接電 路(LCT2， LCT2a, LCT2b)包括接觸連接器。
28、 根據(jù)權(quán)利要求21至27中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于閱讀器 (NFCR)通過中間支持體(20, 21)安裝在便攜支持體上或其內(nèi)。
29、 根據(jù)權(quán)利要求21至28中任一項所述系統(tǒng)，其特征在于非接觸集 成電路(CIC)通過中間支持體(IO, ll)安裝在便攜支持體上或其內(nèi)。
30、 根據(jù)權(quán)利要求21至29中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于功能模 塊集成在移動電話的耳機(jī)(400)上，閱讀器(NFCR)連接至耳機(jī)的處理器 (402)，為了能夠通過處理器轉(zhuǎn)發(fā)被閱讀器(NFCR)或非接觸集成電路(CIC) 通過電感耦合接收到的文件。
31、 根據(jù)權(quán)利要求21至30中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于功能模 塊包括由電池(l 12)或通過遠(yuǎn)程供電電路充電的電容器組成的閱讀器 (NFCR)的電源(PS)。
32、 根據(jù)權(quán)利要求21至31中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于閱讀器 (NFCR)為包括操作模式的NFC組件，在該操作模式中NFC組件模擬非接 觸集成電路的操作，并能與其他閱讀器對話。
33、 t^fe禾展求21至32中^^順;M的系統(tǒng)，其# 正在于非接觸集成電路 為含包括非接觸集成電路的鑒定的步驟，以進(jìn)行安全交易的加密電路 (CRYCT)的安全電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種存儲和交換數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括形成能夠通過電感耦合發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)支持體的功能模塊(100)。根據(jù)本發(fā)明，功能模塊包括通用便攜支持體(50)，在其上或其內(nèi)至少集合有一個以第一半導(dǎo)體芯片形式存在并通過電感耦合供電的被動非接觸集成電路(CIC)和一個以第二半導(dǎo)體芯片形式存在的非接觸集成電路閱讀器(NFCR)，集成電路(CIC)的天線線圈(AC1)，閱讀器(NFCR)的天線線圈(AC2)，其中集成電路(CIC)的天續(xù)線圈(AC1)耦合閱讀器(NFCR)的天線線圈(AC2)。
文檔編號H04B5/02GK101682370SQ200880011071
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者杰西·柯瓦斯基 申請人:杰西·柯瓦斯基