检测物体的可能存在的方法、以及相应的读取器技术

本公开涉及一种检测物体的可能存在的方法、以及相应的读取器，该方法包括检测阶段，该检测阶段包括：由该读取器的天线在具有通过第一数据序列(SQ1)调制的子载波的载波信号上传输磁场，该调制(101)至少是该物体不可解释的；在该读取器的该天线上接收由此传输所产生的信号；在该读取器中解调(200)该产生的信号的该子载波以便从中提取第二数据序列(SQ2)；在这两个数据序列之间进行相关(30)并且取决于该相关的结果来检测该物体的可能存在或不存在。

【技术实现步骤摘要】
检测物体的可能存在的方法、以及相应的读取器
本专利技术的各实施例及其实现方式涉及读取器与物体之间的非接触式通信，具体地涉及NFC(近场通信)物体，例如，标记类型的转发器、非接触式智能卡或者以卡模式仿真的其他移动电话，这些示例是非限制性的，并且更具体地，涉及检测物体的可能存在的方法、以及相应的读取器。
技术介绍
近场通信(本领域人员已知的首字母缩略词NFC)是无线连接技术，其允许在电子设备(诸如例如，非接触式智能卡或以卡模式仿真的移动电话)与读取器之间通过短距离(例如，10cm)进行通信。NFC技术具体地被适配成用于连接任何类型的用户设备并且允许快速且简易的通信。非接触式物体是能够根据非接触式通信协议经由天线与另一非接触式物体(例如，读取器)交换信息的物体。为非接触式物体的物体是与NFC技术兼容的物体。NFC技术是在ISO/IEC18092和ISO/IEC21481标准中被标准化的开放技术平台，但是并入了众多已经存在的标准，诸如例如，在ISO-14443标准中限定的类型A和类型B协议，这些协议是可以在NFC技术中使用的通信协议。基于在NFC技术中可使用的非接触式通信协议，除了其常规的电话功能，蜂窝移动电话可以用于(如果其配备有特定装置)与另一非接触式设备(例如，非接触式读取器)交换信息。这允许在位于移动电话内的非接触式读取器与安全元件之间交换信息。因此多数应用是可能的，诸如在公共交通中移动检票(移动电话表现为票据)或者移动支付(移动电话表现为支付卡)。当在读取器与以标记或卡模式仿真的物体之间传输信息时，读取器通过其天线的方式生成磁场，该天线在常规使用的标准中通常为13.56MHz的正弦波(载波)。为了将信息从读取器传输至物体，读取器使用该载波的振幅调制。针对其部分，物体对接收的载波进行解调以便从中推断出从读取器传输的数据。为了将信息从物体传输至读取器，读取器生成磁场(载波)而无需调制。根据待传输的信息，仿真标记的物体的天线然后调制由读取器生成的磁场。此调制的频率与该载波的子载波相对应。此子载波的频率取决于所使用的通信协议并且可以例如等于848kHz。通过对连接至物体的天线的终端的载荷进行修改来实施此调制。通过跨物体的天线的终端对载荷进行修改，读取器的天线的输出阻抗的变化归结于这两个天线之间的磁耦合。这导致存在于读取器和物体的天线上的电压和电流的振幅变化和/或相位变化。从而，以此方式，从物体待传输到读取器的信息通过载荷调制被传输至读取器的天线电流。在载荷调制过程中实施的载荷变形导致读取器的天线上的信号(电压或电流)的振幅调制和/或相位调制。生成天线电流的副本并且将其注入到读取器的接收器链中，其中，对其进行解调并处理从而提取传输信息。当标记配备有与读取器的共振电路相匹配的电流及其由读取器传输的信号的频率处的谐振(例如，13.56MHz)时，获得读取器与标记之间的最佳功率传送。在读取器与物体根据非接触式通信协议进行通信之前，设置用于由读取器检测靠近后者的物体的可能存在的阶段。这种模式例如是在非接触式通信标准中被描述并且包括由读取器发射(或多或少，例如每秒)请求并且等待来自物体的具体响应的一段时间。如果接收到这些具体响应，则检测物体并且可开始通信。然而，这种检测模式消耗大量功率，这对在蓄电池电源上操作的读取器是不利的。当前存在用于检测物体的低功耗模式，该低功耗模式在校准阶段包括以13.56MHz的频率发射磁场的脉冲并且测量天线上的电磁场的振幅。确实，如果卡接近读取器的天线，则这导致由于耦合效应而引起的读取器的天线上的电压降。因此，校准阶段提供在天线上测量的磁场的振幅的参考值。然后，除了校准之外，如果在给定时刻在读取器的天线上实时测量的电磁场的振幅从此参考值发生变化，则这意味着已经具有射频现象(耦合效应)，这可以是由于可能存在非接触式物体或者是由于例如铁的质量在读取器的环境中的存在。然后针对物体的有效存在使用标准化程序来实施验证，换言之，发送请求并等待接收确认信号。如果此验证阶段得出结论为在检测阶段过程中获得的耦合效应不与物体的有效检测相对应，则重复校准阶段以便获得新的参考值。这种检测具有缺陷。一个原因是读取器配备有包括解调器的接收器链，该解调器被设置为由物体用于向读取器传输信息的子载波的频率。因此，在ISO-14443标准中限定的类型A和类型B协议中，此子载波例如等于848KHz。然而，如果通过具体装置来实施对天线上的电磁场的振幅的测量而无需使用接收器链，则检测的灵敏度远低于在从物体到接收器接收数据的过程中接收器链的灵敏度。换言之，虽然物体可以完全地与读取器以一定距离进行通信，但是检测物体的存在将仅在更近的距离处有效。另一方面，如果使用接收器链来实施电磁场的振幅的测量，则检测信号将极其微弱，这归因于由接收器链对13.56MHz载波频率进行的滤波。因此，这将导致检测物体时的困难。
技术实现思路
根据一个实施例机及其实现方式，提供了由提供低功耗(同时提供与数据的通信灵敏度至少一样好的检测灵敏度)的非接触式读取器检测非接触式物体。根据一个方面，提供了一种用于由能够经由至少一个非接触式通信协议相互进行通信的读取器来检测物体的可能存在的方法。此方法包括检测阶段，该检测阶段包括：由读取器的天线来传输由第一数据序列调制的载波信号(例如13.56MHz的正玄波，其具有子载波(例如在14443标准的类型A协议或类型B协议的情况下的848KHz的子载波))，此调制被选择至少是该物体不可解释的。该方法进一步包括：在读取器的天线上接收由此传输产生的信号；以及在读取器中解调该产生的信号的子载波，以此方式从中提取第二数据序列。该方法然后包括：在这两个数据序列之间进行相关；以及取决于相关的结果来检测该物体的可能存在或不存在。因此，生成电磁场的脉冲(例如以13.56MHz)，但是在子载波上对该磁场进行调制，其中调制指数被选择为至少是该物体不可解释的，并且读取器通过有利地使用接收器链来解调其自身的调制子载波并且因此可将传输的信号与由此传输所产生的信号进行相关。此相关的结果允许检测物体的可能存在(这当然将需要通过验证阶段来确认)或者物体的不存在。虽然在理论上可以针对在检测阶段中调制的子载波而选择任何给定的频率，但是优选的是从由与一个或多个参考非接触式通信协议相关联的一个或多个参考频率所形成的组来选择调制的子载波的频率，该一个或多个参考非接触式通信协议能够由物体用于向读取器传输信息。因此，可有利地选择848KHz的频率(其在14443标准的类型A或类型B协议中使用)、或者212KHz或424KHz的频率(其在此14443标准的类型F协议中使用)、或者另外的26KHz的频率(其在15693标准中使用)。不言而喻，在此检测阶段中，调制由读取器发射的子载波一定不能够被非接触式物体解读为信息的有效传输。因此，例如，在有效传送读取器与卡之间的信息的过程中，将调制指数设置为高于7％(例如，针对14443标准的类型B或类型F协议的情况)。结果，在检测阶段中用于调制子载波的、小于7％的调制指数将能够由非接触式物体来检测但将不会被解读为对来自读取器的信息的有效传输。然而，优选的是，对子载波的调制不仅是该物体不可解释的，也是不可检测的。出于此目的，将选择有利地低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过能够经由至少一个非接触式通信协议相互进行通信的读取器来检测物体的可能存在的方法，所述方法包括检测阶段，所述检测阶段包括：由所述读取器的天线在具有通过第一数据序列(SQ1)调制的子载波的载波信号上传输磁场，所述调制(101)至少是所述物体不可解释的；在所述读取器的所述天线上接收由此传输所产生的信号；在所述读取器中解调(200)所述产生的信号的所述子载波以便从中提取第二数据序列(SQ2)；在所述两个数据序列之间进行相关(30)并且取决于所述相关的结果来检测所述物体的可能存在或不存在。

【技术特征摘要】
2016.09.29 FR 16592851.一种用于通过能够经由至少一个非接触式通信协议相互进行通信的读取器来检测物体的可能存在的方法，所述方法包括检测阶段，所述检测阶段包括：由所述读取器的天线在具有通过第一数据序列(SQ1)调制的子载波的载波信号上传输磁场，所述调制(101)至少是所述物体不可解释的；在所述读取器的所述天线上接收由此传输所产生的信号；在所述读取器中解调(200)所述产生的信号的所述子载波以便从中提取第二数据序列(SQ2)；在所述两个数据序列之间进行相关(30)并且取决于所述相关的结果来检测所述物体的可能存在或不存在。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调制是所述物体不可检测的。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述调制具有低于与由所述物体进行的所述调制的不可检测性兼容的阈值指数的调制指数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述调制指数小于1％。5.根据权利要求3和4中任一项所述的方法，其中，所述调制指数与能够被解调的最小指数相对应。6.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，完全相关的结果等于参考相关值(VCR)，如果所述两个数据序列之间的所述相关的结果(RCR)小于等于所述参考相关值(VCR)并大于等于阈值相关值(VS)，则检测到所述物体不存在，并且如果所述两个数据序列之间的所述相关的结果(RCR)低于所述阈值相关值(VS)，则检测到所述物体的可能存在。7.根据以上权利要求之一所述的方法，在所述检测阶段之前，所述方法进一步包括校准阶段，所述校准阶段包括：在不存在任何物体的情况下，确定所述阈值相关值(VS)。8.根据权利要求7的方法，其中，所述确定所述阈值相关值包括：由所述读取器的所述天线在所述载波信号上传输(S70)所述磁场，所述载波信号具有由校准数据序列(SQE)调制的所述子载波；在所述读取器的所述天线上接收由此传输所产生的信号(SR)；在所述读取器中解调(S90)所述产生的信号的所述子载波以便从其中提取第三数据序列(SQ3)；在所述校准数据序列与所述第三数据序列之间进行相关(S100)；此相关的结果供应所述阈值相关值(VS)。9.根据以上权利要求之一所述的方法，在所述检测阶段之后检测到所述物体的可能存在的情况下，所述方法进一步包括验证阶段(S6-S8)，所述验证阶段包括验证所述物体的有效存在。10.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，在所述检测阶段中所调制的所述子载波的频率是在由与一个或多个参考非接触式通信协议相关联的一个或多个参考频率(Fdi)所形成的组中选择的，所述一个或多个参考非接触式通信协议能够由所述物体用于向所述读取器传输信息。11.根据权利要求9和10所述的方法，其中，在所述验证阶段，所述验证所述物体的有效存在包括：针对所述参考非接触式通信协议中的至少一个参考非接触式通信协议，由所述读取器传输符合此参考协议的特定标识请求信息(RQi)；以及等待接收反过来由所述物体根据此参考协议传输的特定信息(ACKi)。12.根据与权利要求9和11中的任一项相结合的权利要求7和8中任一项所述的方法，包括：在物体有效不存在的情况下重新执行(S9)所述校准阶段以便确定新的阈值相关值。13.一种读取器，所述读取器能够经由天线通过至少一个非接触式通信协议与物体进行通信，其特征在于，所述读取器进一步包括：处理装置(MT)，所述处理装置被配置成用于检测所述物体的可能存在或不存在，所述处理装置包括被配置成用于经由所述天线在载波信号上传输磁场的传输装置(10)；调制装置(101)，所述调制装置被配置成用于通过第一数据序列调制所述载波信号的子载波，所述调制至少是所述物体不...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·特拉莫尼，
申请(专利权)人：意法半导体鲁塞公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR