与转发器单元进行无接触通信的读取设备制造技术

本发明专利技术涉及一种与转发器单元进行无接触通信的读取设备，该读取设备（1）包括第一天线（L0），用于生成交变磁场形式的读取设备场。读取设备（1）还包括一个或若干个第二天线（L1、L2），其被配置且安排为与第一天线（L0）相关，从而在读取设备（1）与转发器单元（其通过负载调制来生成通信信号）进行无接触通信时，如果转发器单元位于读取设备（1）周围的预定区域中，则在所述一个或若干个第二天线（L1、L2）上检测该检测信号的预定改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种与转发器单元进行无接触通信的读取设备，该读取设备（1）包括第一天线（L0），用于生成交变磁场形式的读取设备场。读取设备（1）还包括一个或若干个第二天线（L1、L2），其被配置且安排为与第一天线（L0）相关，从而在读取设备（1）与转发器单元（其通过负载调制来生成通信信号）进行无接触通信时，如果转发器单元位于读取设备（1）周围的预定区域中，则在所述一个或若干个第二天线（L1、L2）上检测该检测信号的预定改变。【专利说明】与转发器单元进行无接触通信的读取设备
本专利技术涉及一种与转发器单元进行无接触通信的读取设备，并涉及一种用于运行 读取设备的方法。
技术介绍
在读取设备和转发器单元之间的无接触通信的框架中，通过读取设备产生交变磁 场，通过该交变磁场，读取设备可以将信息发送到转发器单元，或者转发器单元可以将信息 传送到读取设备。对于从转发器单元到读取设备的信息传送，已知的方法有无源和有源负 载调制。在无源负载调制中，进入读取设备场的转发器单元的负载被改变，由此导致读取设 备场的调制，该调制可通过读取设备来检测。由此转发器单元没有有源发射信号。相反，在 有源负载调制中，转发器单元产生其自己的调制场用于数据传输。该调制场在这里被配置， 从而可以通过读取设备来评估，这和无源负载调制的情形下的其自己的场的调制类似。印 本W02006/000446A1详细描述了有源负载调制的方法。印本DE102004057266A1描述了一种与转发器进行无接触通信的通信设备，其中， 该通信设备可以以通信模式或检测模式来运行。在检测模式中，捕获所限定区域中转发器 的存在，而在通信模式中，发射通信信号用于与转发器通信。在检测模式中发射的检测信号 具有比通信模式中的通信信号更低的发送功率。文档W003/069538A1示出了一种由转发器致动的开关设备。所述开关设备包括振 荡电路，由此基于振荡电路中的频率改变来确定转发器的接近。通过上述有源负载调制，读取设备和转发器单元之间的通信范围可以增加。但是， 这也带来了攻击的可能性，通过该攻击，数据通过相应较强的交变磁场被长距离发送到读 取设备，并且读取设备受此影响。
技术实现思路
因此本专利技术的目标是提供一种读取设备以及用于运行读取设备的方法，以此可以 识别刚才描述的攻击。该目标是通过如权利要求1所述的读取设备和如权利要求16所述的用于运行读 取设备的方法来实现的。本专利技术的开发被限定在所附权利要求书中。根据本专利技术的读取设备包括第一天线，用于生成交变磁场形式的读取设备场，转 发器单元由此可以基于有源或无源负载调制通过相应的方法来通信。除了所述第一发送天 线，读取设备还包括一个或若干个第二天线，其被配置且布置为与第一天线相关，从而在读 取设备与转发器单元(其通过(有源或无源)负载调制来生成通信信号)进行无接触通信时， 如果该转发器单元位于读取设备附近的预定区域中，则在(一个或若干个)第二天线上捕获 该检测信号的预定改变。即，在已经与转发器单元进行无接触通信时，根据本专利技术的读取设 备能够确定转发器单元是否位于读取设备的附近区域中。上述短语“检测信号的预定改变” 被广泛地理解并且特别地还可以包括检测信号从零值到非零值的改变，这是检测信号测量的同义词。根据本专利技术，(一个或若干个)第二天线的配置不仅与其形状相关，还与其互相之 间或读取设备中的切换相关，由此能够捕获检测信号。本专利技术利用了以下发现:通过一个或若干个第二天线的合适排列，可以生成检测 信号，由此来确定转发器单元是否位于读取设备附近。当在读取设备和转发器单元之间已 经产生无接触通信时，检测信号的改变可被捕获。如果出现了从预定改变偏离的检测信号 改变，可以推断，该通信是从布置在读取设备远处的转发器单元发出的，从而存在通过转发 器基于有源负载调制以高发射功率来进行的攻击。依赖于检测信号的配置，可以不同地配置检测信号的预定改变，由此确定读取设 备附近的预定区域中的转发器单元的接近。优选地，捕获的检测信号是相应的电压信号或 电流信号。在另一变体中，检测信号的预定改变是通过检测信号的改变的最大值来表征的。 如果检测信号的改变超过所述最大值，这可以被认为是布置在读取设备远端的转发器单元 的攻击。 根据本专利技术的读取设备优选地是NFC读取设备(NFC=近场通信)，在优选的变体中 该读取设备基于标准IS0/IEC14443。在根据本专利技术的读取设备的特别优选的实施例中，通过读取设备场来捕获检测信 号的预定改变。读取设备的该变体所具有的优势在于，除了用于通信的读取设备场，不需要 以另一频率或另一发送功率来发射的场来检测转发器单元的存在。可以依赖于应用情形通过一个或多个第二天线的相应设计来适应预定区域，通过 根据本专利技术的读取设备来检测在该区域中的转发器单元的存在。如印本W02006/000446A1 的图1所示，针对传统的读取设备来建立能量范围和通信范围。能量范围在这里是与没有 专用能源的无源转发器来通信的范围，在该情形下通过读取设备场来提供用于运行转发器 的能量。相反，通信范围是在读取设备与具有专用能源的有源转发器进行通信的情形下的 范围，其中，读取设备场不必提供任何能量来运行转发器。该范围大于能量范围。通过使用 有源负载调制，能量范围和通信范围被相应地扩展。根据本专利技术的读取设备的预定区域(在 该区域中检测转发器的存在)可以以合适的方式来适应刚才描述的通信范围或能量范围。 在一个实施例中，建立预定区域，从而它对应于在使用有源负载调制时而通常产生的范围。 特别地，预定区域还可被调整，从而它对应于读取设备的通信范围或能量范围，其具有或没 有在有源或无源转发器单元的法向天线尺寸下的负载调制。特别地，最大法向天线尺寸在 这里是IDl卡形式的转发器的天线尺寸，大约是4，000mm2。在优选的变体中，预定区域(根据本专利技术的读取设备在该区域中检测转发器的存 在)是离读取设备达到50cm距离的区域，在适用情况下，还是更小距离的区域，例如是离读 取设备达到25cm距离的区域。该区域对应于在使用有源负载调制时在读取设备和转发器 单元之间的传统通信的范围。但是，还可以建立该范围，从而它不会超过单纯基于无源负载 调制的传统通信的范围。特别地，预定区域可以是离读取设备达到IOcm距离或达到更小距 离的区域，优选的是离读取设备达到7cm距离的区域。最后提到的距离是读取设备与IDl 卡形式的无源转发器之间的传统通信范围。在特别优选的实施例中，根据本专利技术的读取设备被配置从而在一个或多个第二天 线上未捕获到检测信号的预定改变时该读取设备会中断与转发器单元的通信。以这种方式 (可以)获得针对攻击的有效且快速的保护，该攻击在离读取设备很远的距离以高发送功率来干扰转发器。在根据本专利技术的读取设备的又一实施例中，第一天线被配置为第一导体环，并以 成对的第二导体环的形式来提供两个第二天线。第二导体环被布置为实际上与第一导体环 共平面且特别地同中心(即具有相同的中心)。此外，第二导体环中的一个位于第一导体环 附近，且第二导体环中的另一个被布置在第一导体环内部。通过第二导体环，由于所述读取 设备场而感应电压，位于预定区域中的转发器单元使得导体环的安排失谐，这转而对所感 应的电压具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与转发器单元进行无接触通信的读取设备，该读取设备（1）包括第一天线（L0），该第一天线用于生成交变磁场形式的读取设备场，其特征在于，读取设备（1）包括一个或若干个第二天线（L1、L2），该一个或若干个第二天线（L1、L2）被配置且安排为与第一天线（L0）相关，从而在读取设备（1）与通过负载调制来生成通信信号的转发器单元进行无接触通信期间，如果该转发器单元位于读取设备（1）周围的预定区域中，则在一个或若干个第二天线（L1、L2）上捕获检测信号的预定改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：K芬肯泽勒，
申请(专利权)人：德国捷德有限公司，
类型：
国别省市：