SISTEMA DE COMUNICACIONES ENTRE UNA INTERFAZ RADIO NFC Y UN SEGUNDO DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA LA PUESTA EN PRÁCTICA DEL MISMO.

Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo y procedimiento para la puesta en práctica del mismo.

El sistema de la invención prevé que el control de la actuación en la comunicación se ejecute en un dispositivo distinto al que integra el chipset NFC, lo que supone al menos dos ventajas, por una parte, se reducen costes al eliminar el microcontrolador asociado al chipset NFC, y se permite reutilizar un recurso ya existente, esto es, el dispositivo que se conecta con la pasarela NFC, que ya formaba parte del sistema en los casos de uso de este tipo de lectores de proximidad, todo ello con un menor coste de inversión. Así pues, el sistema de comunicaciones se caracteriza porque en el mismo participa un aparato que define la pasarela de comunicaciones entre la interfaz radio NFC y el segundo dispositivo, materializado en una interfaz de comunicación serie desprovisto de cualquier tipo de microcontrolador, dotado de medios de comunicación directa de la salida de la interfaz serie a la entrada de un chipset NFC que implementa la interfaz radio NFC.

SISTEMA DE COMUNICACIONES ENTRE UNA INTERFAZ RADIO NFC y UN SEGUNDO DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA LA PUESTA EN PRÁCTICA DEL MISMO

SECTOR DE LA TÉCNICA

La invención se encuadra en el sector técnico de las radiocomunicaciones, y más concretamente, en el sector de las comunicaciones inalámbricas de proximidad o comunicaciones de campo cercano (NFC o Near Field Communications) .

ESTADO DE LA TÉCNICA

Near Field Communication (NFC) es una tecnología de comunicaciones inalámbricas de corto alcance que permite el intercambio de datos entre dispositivos, bien activos o pasivos,

situados en campo cercano. Los estándares NFC incluyen la definición de protocolos de comunicación y estructuras de datos basados en la ISO 14443 Y FeliCa, así como métodos de intercambio de datos definidos en el estándar ISO/lEC 18092:2004 que permiten tasas binarias de transmisión de 106, 212, 424 ó 848 kbit/s. Según el entorno de aplicación, los dispositivos pueden variar dinámicamente este régimen de transmisión binaria.

Los sistemas NFC se comunican mediante la inducción generada por un campo electromagnético, de manera que el elemento activo genera el campo electromagnético que produce corriente inducida en el elemento pasivo. NFC trabaja en la banda de los 13, 56 MHz, una banda de frecuencias no licenciada que permite que no se aplique restricción alguna sobre su uso.

El estándar define dos modos de funcionamiento, segmentando así los elementos o dispositivos presentes en un sistema por sus capacidades de comunicación. Estos dos modos se describen a continuación:

• Modo de comunicación activo: ambos dispositivos generan su propio campo electromagnético, que utilizarán para transmitir sus datos .

• Modo de comunicación pasivo: sólo uno de los dos dispositivos genera campo electromagnético y el otro se aprovecha de la modulación de la carga para

poder transferir los datos. El iniciador de la comunicación es el encargado de generar el campo electromagnético.

Dentro del ecosistema NFC, existen diferentes propuestas de implementación de los dispositivos, existiendo un amplio abanico de soluciones utilizadas, que a su vez definen los sistemas y los métodos y formas de uso. Sin embargo, hasta la fecha los sistemas y patentes existentes se centran únicamente en aplicaciones verticales, que únicamente 5 aplican a un campo concreto, o se centran en la autenticación o emparejamiento de equipos. Por el contrario, esta invención es de carácter transversal puesto que define una pasarela universal entre una interfaz radio NFC y una interfaz de comunicaciones serie, sin que exista ningún tipo de microcontrolador o subsistema inteligente que comunique ambos elementos. Además, el aparato propuesto, en su modalidad portable, integra un puntero táctil para actuar sobre pantallas de dispositivos electrónicos, lo que aumenta su versatilidad.

Las siguientes patentes han declarado sistemas que estructuran y ordenan los procesos de descubrimiento, pasarelas o emparejamiento de dispositivos:

o "Near Field Communication (NFC) Activation" de Olaf Hirsch et al., patente asignada a NXP B.V.

o "Simplified Vehicle Bluetooth Pairing employing Near Field Communication Tags" de Timothy J. Talty y Michael B. Ames, patente asignada a GM Global Technology Operations Inc & General Motors.

o "Simplified Device Pairing employing Near Field Communication Tags" de Timothy J. Talty y Michael B. Ames, patente asignada a GM Global Technology Operations Inc & General Motors.

o "Multiple Near Field Communication Tags in a Pairing Domain" de Timothy J.

Talty y Michael B. Ames, patente asignada a GM Global Technology 25 Operations Inc & General Motors.

o "Method and System for Near-Field Wireless Device Pairing" de Robert J. Higgins et al., patente asignada a Motorola Inc.

o "Method for Establishing Short-Range, Wireless Communication between a

Mobile Phone and a Hearing Aid" de Morten Kroman, patente asignada a 30 Widex AlS.

o "System for NFC Authentication based on Bluetooth Proximity" de Mourad Ben Ayed, patente asignada a Mourad Ben Ayed.

o "Method and Apparatus of Wirelessly Connecting a First Device to a Second Device" de Tami Smire et al., patente asignada a Smire et al.

Los sistemas y aparatos descritos en estas invenciones se centran en el proceso de asociación de dispositivos o en la aplicación concreta de la tecnología NFC en un campo específico. Además, no se describe ningún sistema donde la inteligencia esté descentralizada, es decir, donde el control de la actuación se ejecute en un dispositivo distinto al que integra el chipset NFC, como ocurre en la presente invención.

En relación a los dispositivos existentes, actualmente existen aparatos de lectura y escritura por proximidad que integran junto con el chipset NFC un microcontrolador encargado de gestionar dicha interfaz. Un ejemplo típico de esta implementación sería un teléfono inteligente con interfaz NFC, donde el procesador del teléfono configura la interfaz radio NFC. En la presente invención el sistema encargado de enviar los comandos de control se ejecuta desde un dispositivo remoto que envía dichos comandos a través de una interfaz serie hasta el chipset NFC.

El hecho de utilizar este software de control en un equipo remoto supone al menos dos ventajas respecto al estado del arte actual. Por una parte, se reducen costes al eliminar el microcontrolador asociado al chipset NFC, aunque se consuma cierta capacidad de proceso en el equipo que integra la inteligencia. Esta característica redunda en una mayor simplicidad del hardware integrado en el dispositivo de lectura NFC, lo que a su vez conlleva una reducción de consumo que se traduce directamente en una mayor autonomía en la batería. Por otra parte, supone reutilizar un recurso ya existente, esto es, el dispositivo que se conecta con la pasarela NFC, que ya formaba parte del sistema en los casos de uso de este tipo de lectores de proximidad.

Estas mejoras repercuten en un menor coste de inversión y operación por parte de los usuarios del sistema, al poder simplificar el uso del mismo, ampliando los casos de uso y facilitando a los desarrolladores de aplicaciones disponer de un aparato de uso de carácter transversal. Además, gracias al aparato propuesto se universalizan las soluciones de control NFC al poder aplicarse las mismas a diferentes escenarios. Simplemente sería necesario modificar la capa de presentación del software de control y el acceso a las bases de datos (en caso de que existan) .

Por tanto, el objeto de esta patente abarca las diferentes arquitecturas y configuración del sistema que contempla el aparato basado en una pasarela de comunicaciones que interconecta una interfaz radio NFC mediante una interfaz serie a un segundo dispositivo que integra la inteligencia del sistema. Además, el aparato integra o puede integrar un puntero táctil para pantallas de dispositivos electrónicos.

DESCRIPCiÓN DETALLADA DE LA INVENCiÓN

La presente invención consiste tanto en el aparato como en el sistema basados en una pasarela de comunicaciones que interconecta una interfaz radio NFC mediante una interfaz serie a un segundo dispositivo que integra la inteligencia del sistema. Dentro de este 10 sistema, el aparato es en sí mismo una pasarela de comunicaciones que se implementa mediante dos subsistemas de comunicaciones: el primero constituido por un chipset NFC que integra un transceptor NFC que opera en la banda de 13, 56MHz y el segundo que integra el chipset de la tecnología escogida para implementar la interfaz serie. Además, esta pasarela de comunicaciones NFC, en su versión portable, incluye un puntero que permite la interacción con pantallas táctiles, lo que aumenta la versatilidad de uso del aparato.

Tal y como se ha descrito anteriormente, el aparato propuesto es capaz de configurarse en todos los modos de funcionamiento soportados por el chipset NFC, que se detallan a continuación:

• Modo Lectura / Escritura para estándares ISO/I EC 14443AB y FeliCa.

• Modo Emulación de Tarjeta (card emulation) MIFARE Classic 1 K Y 4K para ISO/lEC 14443A1MIFARE Card y FeliCa.

• Modo Peer-to-peer para el estándar ISO/lEC 18092, ECMA 340 Peer25 to-peer.

Un ejemplo de dos modos de funcionamiento distintos se puede observar en las Figuras 1 y 2, donde se muestra una versión portable del aparato con interfaz serie Bluetooth que lo conecta a una tableta digital. En la Figura 1 se muestra al aparato funcionando en modo lectura/escritura contra una etiqueta NFC, un ejemplo de dispositivo pasivo. Por su parte, en la Figura 2 el aparato funciona...

1. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo, tal como una tableta digital, (Tablet PC) , un teléfono móvil inteligente, un ordenador 5 personal o a cualquier dispositivo capaz de integrar la inteligencia del sistema, caracterizado porque en el mismo participa un aparato que define la pasarela de comunicaciones entre la interfaz radio NFC y el segundo dispositivo, aparato materializado en una interfaz de comunicación serie, dotado de medios de comunicación directa de la salida de la interfaz serie a la entrada de un chipset NFC que

implementa la interfaz radio NFC, consistiendo esos medios de comunicación en un circuito oscilador que produce una señal de reloj que utiliza el chipset para generar una portadora de 13, 56MHz sobre la cual modular la información.

2. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo,

según reivindicación 1 ª, caracterizado porque la interfaz serie se implementa mediante una radio Bluetooth (IEEE 802.15.1) .

3. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo,

según reivindicación 1 ª, caracterizado porque la interfaz serie se implementa mediante 20 una radio ZigBee (IEEE 802.15.4) .

4. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo, según reivindicación 1 ª, caracterizado porque la interfaz serie se implementa mediante una radio WiFi (IEEE 802.11) .

5. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato presenta un carácter portable.

6. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo, según reivindicación 1 ª, caracterizado porque la interfaz serie se implementa mediante una interfaz Ethernet (IEEE 802.3) .

7. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo,

según reivindicación 1 ª, caracterizado porque la interfaz serie se implementa mediante una interfaz PLC (IEEE 1901 o ITU G.hn) .

8. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo, según reivindicación 2ª, caracterizado porque el aparato que define la pasarela de comunicaciones comprende un Puntero para pantalla capacitiva, una etapa de antena,

una etapa de control NFC, una etapa de suministro de energía y carga de batería, y un circuito transmisor Bluetooth.

9. Sistema de comunicaciones entre una interfaz radio NFC y un segundo dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el mismo se emplea una interfaz natural de escritura, en una tableta digital o teléfono inteligente (smartphone) que consiste en utilizar una punta de silicona que interactúa con el software de control del sistema localizado en una tableta digital, (Tablet PC) , un teléfono móvil inteligente o un ordenador personal a través de la pantalla capacitiva.

10. Procedimiento para la utilización del sistema de reivindicación 1ª, caracterizado porque en el mismo se configura la radio NFC en modo lectura o escritura, enviando los comandos pertinentes a través del interfaz serie, el cual recibe los comandos de activación y gestión de la interfaz radio NFC enviados por el dispositivo que integra la inteligencia del sistema ya sea una tableta digital, (Tablet PC) , un teléfono móvil

inteligente o un ordenador personal.

11. Procedimiento para la utilización del sistema de reivindicación 1ª, caracterizado porque se define un método de activación automática de la pasarela de comunicaciones, de forma que una vez iniciado el proceso de lectura o escritura el 25 sistema de control se procede al envío automático de comandos de lectura o escritura al chipset NFC, de modo que, el software de control presente en el dispositivo que integra la inteligencia del sistema envía un nuevo comando de lectura o escritura al chipset NFC a través del interfaz serie en cuanto recibe correctamente la lectura de la interfaz NFC o la confirmación de escritura en cuanto acaba la comunicación con otro dispositivo NFC.

12. Procedimiento para la utilización del sistema de reivindicación 1ª, caracterizado porque se define un método de activación automática de la pasarela de comunicaciones iniciado por el usuario mediante la interacción con el sistema que integra la inteligencia del sistema, de forma que una vez iniciado el proceso de lectura o escritura, el sistema de control inicia el envío automático de comandos de lectura o escritura al chipset NFC, de modo que el software de control presente en el dispositivo que integra la inteligencia del sistema envía un nuevo comando de lectura o escritura al chipset NFC a través del interfaz serie en cuanto recibe correctamente la lectura de la interfaz NFC o la confirmación de escritura en cuanto acaba la comunicación con otro dispositivo NFC.

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