DISPOSITIVO DE COMUNICACION PARA ESTABLECER UNA CONEXION DE DATOS ENTRE APARATOS INTELIGENTES.

Aparato de comunicación destinado a establecer una conexión de datos entre aparatos inteligentes,

con

una bobina (13, 23, 33) que es parte de un circuito oscilador de transmisión (50) destinado a realizar un intercambio de datos sin contacto,

un elemento de comunicación (12, 22) que está conectado a la bobina (13, 23, 33) y el componente de tratamiento de datos (11, 21) de un dispositivo inteligente (10, 20, 30), y que emite señales de búsqueda mediante la bobina (13, 23, 33), a fin de recibir una respuesta de otro aparato inteligente (10, 20, 30),

caracterizado porque

dispone de un dispositivo de medición (14, 24) destinado a la supervisión de una característica del circuito oscilador de transmisión (50) que emite una señal de control cuando detecta una modificación de la característica supervisada,

y un dispositivo conmutador (15, 25) que está conectado con el dispositivo de medición (14, 24) y con el elemento de comunicación (12, 22) y que activa el elemento de comunicación (12, 22) después de recibir del dispositivo de medición (14, 24) una señal de control

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/008537.

Solicitante: GIESECKE & DEVRIENT GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: PRINZREGENTENSTRASSE 159,81677 MUNCHEN.

Inventor/es: FINKENZELLER, KLAUS.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 27 de Enero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G06K19/07T
  • G06K7/00E
  • H04B5/00 ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.Sistemas de transmisión de inducción directa, p. ej. del tipo de bucle inductivo.

Clasificación PCT:

  • G06K19/07 FISICA.G06 CALCULO; CONTEO.G06K RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES DE REGISTROS; MANIPULACION DE SOPORTES DE REGISTROS (impresión per se B41J). › G06K 19/00 Soportes de registro para utilización con máquinas y con al menos una parte prevista para soportar marcas digitales. › con chips de circuito integrado.
  • G06K7/00 G06K […] › Métodos o disposiciones para la lectura de soportes de registro (G06K 9/00 tiene prioridad; métodos o disposiciones para marcar los soportes de registro en forma digital G06K 1/00).
  • H04B5/00 H04B […] › Sistemas de transmisión de inducción directa, p. ej. del tipo de bucle inductivo.

Clasificación antigua:

  • G06K19/07 G06K 19/00 […] › con chips de circuito integrado.
  • G06K7/00 G06K […] › Métodos o disposiciones para la lectura de soportes de registro (G06K 9/00 tiene prioridad; métodos o disposiciones para marcar los soportes de registro en forma digital G06K 1/00).
  • H04B5/00 H04B […] › Sistemas de transmisión de inducción directa, p. ej. del tipo de bucle inductivo.
DISPOSITIVO DE COMUNICACION PARA ESTABLECER UNA CONEXION DE DATOS ENTRE APARATOS INTELIGENTES.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de comunicación para establecer una conexión de datos entre aparatos inteligentes.

La presente invención se refiere a la utilización de elementos de comunicación que establecen automáticamente una conexión de datos en aparatos inteligentes preparados para realizar una transmisión de datos, de modo que el establecimiento de la conexión de datos se activa mediante la aproximación de dos aparatos inteligentes. La Especificación ECMA/TC32/TG19/2003/12, bajo la designación de "Near Field Communication" ("Comunicación en campo cercano") (NFC), da a conocer un concepto para el establecimiento automático de una conexión de datos entre aparatos inteligentes. El objeto de este concepto es simplificar en el mayor grado posible el establecimiento de una conexión de datos entre aparatos inteligentes. Este concepto prevé que dos aparatos inteligentes, ambos preparados para ejecutar un protocolo NFC, establezcan automáticamente una conexión de datos cuando se aproximan entre sí a una cierta distancia, de forma característica menos de 0,2 metros. En un modo de búsqueda, uno de los aparatos inteligentes, el aparato iniciador, emite una interrogación de búsqueda que es contestada por el segundo aparato inteligente, el aparato de destino. En un intercambio de datos inmediatamente subsiguiente, los dos aparatos inteligentes se ponen de acuerdo sobre un modo de transmisión de datos, según el cual se realiza a continuación un intercambio de datos entre los componentes de tratamiento de datos de los dos aparatos inteligentes.

La detección de la presencia de otro aparato inteligente en la zona de alcance del protocolo NFC se realiza en el modo de búsqueda mediante la emisión cíclica de interrogaciones de búsqueda. Como parámetros de las interrogaciones de búsqueda se prevé una frecuencia de emisión de 13,56 MHz y una intensidad de campo magnético que varía desde un mínimo de 1,5 A/m hasta un máximo de 7,5 A/m. La intensidad de campo mínima prevista requiere un consumo eléctrico permanente relativamente elevado de los aparatos inteligentes preparados para la ejecución de un protocolo NFC. Esto tiene como consecuencia una reducción del tiempo útil de funcionamiento posible de los aparatos con fuentes de energía limitadas, por ejemplo, los aparatos que funcionan con baterías. A fin de disminuir este efecto no deseado, se puede prever dotar a los aparatos inteligentes de un dispositivo controlador a accionar por el usuario, mediante el cual se activa el modo de búsqueda de una unidad NFC. No obstante, esta posibilidad dificulta, como mínimo parcialmente, la manejabilidad especialmente sencilla que se pretende con el concepto NFC, dado que, como mínimo, la función de control se debe accionar por separado.

Las normas ISO/IEC 14443 y ISO/IEC 15693 describen un procedimiento en el que un aparato lector intenta establecer una conexión de datos con otro aparato inteligente (tarjeta de chip inalámbrica/transpondedor RFID). Para ello, el aparato lector emite periódicamente una señal de búsqueda "REQUEST" de intensidad de campo elevada (por ejemplo, 1,5 ( 7,5 A/m, según ISO/IEC 14443) hasta que no haya llegado un aparato inteligente a la zona de alcance del aparato lector.

La solicitud de patente alemana DE 102 06 676 da a conocer un dispositivo conmutador accionable con un transpondedor, el cual, mientras no se active un proceso de conmutación, se puede operar prácticamente sin consumo de electricidad. El aparato a conmutar dispone para ello de una bobina que es parte de un circuito oscilador, el cual funciona como circuito oscilador puro, básicamente sin consumo en el modo de detección. La frecuencia de resonancia existente en el circuito oscilador es supervisada por un dispositivo de supervisión de la frecuencia. La frecuencia de resonancia del circuito oscilador se modifica cuando se aproxima a la bobina de detección un transpondedor con una bobina de transpondedor. Esto es detectado por el dispositivo de supervisión de frecuencia, que genera una señal de conmutación que activa el aparato a conmutar. La solución propuesta se centra en el cambio directo del modo de detección al modo de transmisión de datos, es decir, a la activación directa en una etapa de un aparato inteligente mediante un soporte de bobina que sirve principalmente de elemento conmutador.

El documento EP 0 696 011 A2 da a conocer un procedimiento para identificar múltiples transpondedores que se encuentran dentro de un campo de consulta de una unidad de interrogación. Se asigna a cada transpondedor un código de identificación, y la unidad de interrogación elabora y modifica dinámicamente una cadena de bits que se utiliza para pedir reacciones de transpondedores seleccionados, hasta que se ha identificado a cada transpondedor situado dentro del campo de consulta. La cadena de bits se transmite al transpondedor, el cual la compara con los bits de valor más bajo de su correspondiente código de identificación. Una diferencia entre el código de identificación y la cadena de bits produce la supresión de la reacción del transpondedor.

El documento DE 198 55 207 C1 da a conocer un conmutador que reacciona sin contacto para activar un sistema de identificación que funciona con batería y que trabaja sin contacto, el cual dispone de un transmisor fijo, un circuito electrónico para evaluar la información de códigos y portacódigos móviles con transpondedores. En estado activado, el transmisor crea un campo electromagnético que aporta al transpondedor de un portacódigos cercano la energía de funcionamiento necesaria, y que es modulado por la reacción del transpondedor y, con ello, recibe la información de código del transpondedor. Cerca del transmisor se ha dispuesto un imán permanente con bobina asociada. Los portacódigos con transpondedor integrado comprenden, adicionalmente, un componente ferromagnético. Cuando el portacódigos se aproxima al imán permanente, se induce en la bobina de éste una tensión que, amplificada por un amplificador de operación, emite una señal para la activación del transmisor. El transmisor se desactiva tan pronto deja de ser necesaria la información de código del transpondedor. Así pues, el transmisor sólo se activa durante corto tiempo, y en estado de reposo no necesita corriente eléctrica. Esta configuración de ahorro de energía permite al sistema de identificación funcionar sin conexión a la red eléctrica.

El objeto de la invención es dar a conocer un dispositivo de comunicación para el establecimiento automático de conexiones de datos entre aparatos inteligentes preparados para ello, que presenta un consumo de energía lo menor posible sin reducir la facilidad de uso.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo con las características de la reivindicación principal. El dispositivo de comunicación, según la invención, dispone de un elemento de comunicación con una bobina para emitir señales de búsqueda, de modo que el funcionamiento con señales de búsqueda sólo se inicia cuando previamente, mediante un dispositivo de medición, se ha detectado una modificación de una característica de un circuito oscilador de transmisión formado con la misma bobina. Dado que el circuito oscilador de transmisión y el dispositivo de medición pueden funcionar prácticamente sin consumo eléctrico, la emisión de señales de búsqueda para detectar la presencia de aparatos inteligentes correspondientes sólo se debe realizar cuando es probable que otro aparato inteligente se encuentre dentro de la zona de alcance de la bobina. Con ello, se reduce considerablemente el consumo de energía del dispositivo de comunicación. Así pues, la solución, según la invención, es especialmente adecuada para aparatos inteligentes cuyas fuentes de energía tienen capacidad limitada, por ejemplo, aparatos accionados por baterías. Es especialmente ventajoso que el manejo de un aparato inteligente dotado de un dispositivo de comunicación, según la invención, se puede realizar de modo exactamente igual que si el aparato emitiese interrogaciones de búsqueda de forma permanente. No son necesarias acciones especiales por parte del usuario. Ventajosamente, para la utilización de un dispositivo de comunicación, según la invención, tampoco es necesario intervenir en la realización del establecimiento de la conexión de datos después de la detección de otro aparato inteligente.

En un perfeccionamiento ventajoso, para la realización de una transmisión de datos posterior a la activación del elemento de comunicación, se prevé conectar en el circuito oscilador una resistencia óhmica a fin de aumentar el ancho de banda del circuito oscilador de transmisión cuando se reduce el factor de calidad.

 


Reivindicaciones:

1. Aparato de comunicación destinado a establecer una conexión de datos entre aparatos inteligentes, con

una bobina (13, 23, 33) que es parte de un circuito oscilador de transmisión (50) destinado a realizar un intercambio de datos sin contacto,

un elemento de comunicación (12, 22) que está conectado a la bobina (13, 23, 33) y el componente de tratamiento de datos (11, 21) de un dispositivo inteligente (10, 20, 30), y que emite señales de búsqueda mediante la bobina (13, 23, 33), a fin de recibir una respuesta de otro aparato inteligente (10, 20, 30),

caracterizado porque

dispone de un dispositivo de medición (14, 24) destinado a la supervisión de una característica del circuito oscilador de transmisión (50) que emite una señal de control cuando detecta una modificación de la característica supervisada,

y un dispositivo conmutador (15, 25) que está conectado con el dispositivo de medición (14, 24) y con el elemento de comunicación (12, 22) y que activa el elemento de comunicación (12, 22) después de recibir del dispositivo de medición (14, 24) una señal de control.

2. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 1, caracterizado porque mediante un conmutador (47) se puede conmutar al circuito oscilador de transmisión (50) un módulo (52) que produce un aumento del ancho de banda del circuito oscilador (50).

3. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 2, caracterizado porque el módulo (52) es un elemento de resistencia.

4. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 1, caracterizado porque mediante un conmutador (47) se puede conmutar al circuito oscilador de transmisión (50) un módulo (51) que produce una modificación de la frecuencia de resonancia del circuito oscilador (50).

5. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 4, caracterizado porque el módulo (51) produce una reducción de la frecuencia de resonancia.

6. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 4, caracterizado porque el módulo (51) comprende un condensador.

7. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 1, caracterizado porque la frecuencia de medición del dispositivo de medición (14) se puede barrer sobre una gama de frecuencias predeterminada.

8. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo conmutador (15, 25) comprende un controlador temporizador (45) mediante el cual se puede activar y desactivar cíclicamente el dispositivo de medición (14, 24).

9. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 8, caracterizado porque el controlador temporizador (45) mantiene el estado activado del dispositivo de medición (14, 24) durante un tiempo más corto que el del estado desactivado.

10. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de medición (14, 24) almacena un valor de medición obtenido durante una fase cíclica de activación.

11. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de medición (14, 24) envía una señal de control al dispositivo conmutador (15, 25) cuando una señal de medición se desvía del valor medio de los valores de medición de las fases de activación precedentes.

12. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 8, caracterizado porque, cuando se activa el aparato inteligente (10, 20, 30), en primer lugar se activa el elemento de comunicación (12, 22) y se desactiva el dispositivo de medición (14, 24).

13. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de medición comprende un primer dispositivo oscilador (60) acoplado, como mínimo temporalmente, a la bobina (13, 23, 33) y destinado a generar una primera señal de oscilación, y un segundo dispositivo oscilador (62) destinado a generar una segunda señal de oscilación.

14. Dispositivo de comunicación, según la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo de medición (14, 24) comprende componentes de circuito (64, 65, 66, 67) destinados a generar la señal de control para el dispositivo conmutador (15, 25) sobre la base de una relación de fases entre la primera y la segunda señales de oscilación o de las señales derivadas de las mismas.

15. Procedimiento de activación de un elemento de comunicación que, utilizando una bobina (13, 23, 33) que es parte de un circuito oscilante de transmisión (50), está preparado para establecer automáticamente una conexión de datos con un aparato inteligente (10, 20, 30), el cual también dispone de un elemento de comunicación (12, 22) y de una bobina (13, 23, 33), con la siguiente etapa:

emisión de una señal de búsqueda por la bobina (13, 23, 33) del elemento de comunicación,

caracterizado porque comprende las etapas ulteriores siguientes:

supervisión de un parámetro del circuito oscilador de transmisión (50) mediante un dispositivo de medición (14, 24);
generación de una señal de control cuando se produce una modificación del parámetro supervisado;
activación del elemento de comunicación (12, 22) por un dispositivo conmutador (15, 25) como resultado de la señal de control.

16. Procedimiento, según la reivindicación 15, caracterizado porque la frecuencia de medición de la unidad de medición (46) del dispositivo de medición (14, 24) se barre durante la supervisión del parámetro sobre una gama de frecuencias predeterminada.


 

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