專利名稱：試運行設(shè)備的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于試運行設(shè)備的系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種試運行設(shè)備的方法。
技術(shù)背景
射頻識別技術(shù)(RFID)，更具體地，近場通信技術(shù)(NFC)已被證實對于設(shè)置W1-Fi網(wǎng) 絡(luò)和配對藍牙設(shè)備來說具有特別價值。此外，這些技術(shù)在智能建筑物領(lǐng)域也具有很高的價 值。例如，可以使用這些技術(shù)來簡化智能建筑物中的無線設(shè)備的試運行(commissioning)。
在該上下文中，術(shù)語“試運行”用于表示與設(shè)備的配置有關(guān)的操作，如，在設(shè)備之間 建立網(wǎng)絡(luò)連接、在設(shè)備之間建立控制關(guān)系以及在環(huán)境中定位設(shè)備。
在典型的試運行過程中，使兩個無線設(shè)備彼此靠近或者直接相互接觸。然后，這些 設(shè)備彼此間建立安全網(wǎng)絡(luò)連接和/或控制關(guān)系。在非常短的距離上交換包括加密密鑰在內(nèi) 的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，這使得很難竊聽(eavesdropping)。典型地需要幾厘米距離的NFC技術(shù)在這方 面提供了特定的優(yōu)點。NFC技術(shù)的另一優(yōu)點是所謂的易于安裝(easy-of-1nstall) ;NFC技 術(shù)使得能夠容易并且直觀地(intuitive)執(zhí)行試運行過程，并且降低了這些過程的易錯性 (error-proneness)。
因此，W1-Fi聯(lián)盟(http://www. wi~f1. org/)標準化了 NFC 作為 W1-Fi 簡單配 置(WSC，W1-Fi Simple Configuration)的可選裝置，以前稱作W1-Fi保護設(shè)置(WPS， W1-Fi Protected Setup)。在 W1-Fi 聯(lián)盟的文獻“W1-FiSimple Configuration, Technical Specification”，version 2. 0. 0, December2010 中描述了這一點。
根據(jù)這種已知的試運行過程，將RFID標簽物理附著到第一無線設(shè)備的外殼。RFID 標簽包含第一無線設(shè)備的聯(lián)系數(shù)據(jù)，如，第一無線設(shè)備的媒體訪問控制(MAC)地址。為了將 第一無線設(shè)備集成到W1-Fi網(wǎng)絡(luò)中，為第二無線設(shè)備配備RFID讀取器單元。使第二無線設(shè) 備靠近第一無線設(shè)備，以使RFID讀取器單元能夠從RFID標簽讀出第一無線設(shè)備的聯(lián)系數(shù) 據(jù)。然后，第二無線設(shè)備可以在通過W1-Fi網(wǎng)絡(luò)的所謂帶內(nèi)通信中使用聯(lián)系數(shù)據(jù)，以將第一 無線設(shè)備以安全的方式集成到網(wǎng)絡(luò)中。
以類似的方式,藍牙簡單配對(Bluetooth Easy Pairing)使得在兩個設(shè)備(例 如，電話和耳機)之間建立安全的藍牙連接。在這種情況下，不僅建立網(wǎng)絡(luò)連接，還建立控 制關(guān)系。例如，可以將來自電話的音頻流路由至耳機，并且耳機可以將命令發(fā)送回電話。
W1-Fi和藍牙這兩個示例均基于RFID技術(shù)，具體地，基于NFC技術(shù)。在NFC 論壇的文獻“Connection Handover, Technical Specification，，，versionl. 2, July 2010(http://www. nfc-forum. org/)中描述了所涉及的NFC通信的特定細節(jié)。
在NXP Semiconductors提交的于2010年3月25日公開的專利申請 W02010/032227A1中描述了使用RFID/NFC技術(shù)來建立設(shè)備之間的控制關(guān)系的另一示例。
W02010/032227A1公開了一種利用諸如燈開關(guān)等多個控制接口單元來控制可控設(shè) 備的方法，所述可控設(shè)備例如是安裝在建筑物內(nèi)的燈單元。每個控制接口單元具有用于接 收用戶激勵的感受器，如，燈開關(guān)。通過使應(yīng)當控制可控設(shè)備的控制接口單元能夠讀取可控設(shè)備上或可控設(shè)備中的標簽，來建立用于向可控設(shè)備選擇性地傳輸消息的地址。控制接口單元分別具有自己的標簽讀取器，所述標簽讀取器能夠在標簽靠近控制接口單元時讀取標簽。在安裝可控設(shè)備之前使可控設(shè)備靠近控制接口單元中選定的控制接口單元，以指示該可控設(shè)備必須由選定的控制接口單元的感受器的激勵來控制。從選定的控制接口單元讀取可控設(shè)備的標簽。響應(yīng)于未來檢測到選定的控制接口單元的感受器的用戶激勵，將來自標簽的信息自動用于建立目的地，所述目的地用于來自選定的控制接口單元的消息。然后，可以將可控設(shè)備安裝在建筑物中在所述靠近位置之外的位置。
盡管這些示例清楚地表明RFID/NFC技術(shù)在用于試運行上述類型的無線設(shè)備時提供了重要的優(yōu)點，然而仍然存在許多阻礙其大規(guī)模開發(fā)的缺點。例如，用于將藍牙耳機與具有藍牙功能的電話相連的典型現(xiàn)有技術(shù)過程包括通過按壓耳機的電源按鈕并將耳機靠近電話來開啟耳機。該過程需要兩個終端用戶動作(I)開啟耳機，(2)使電話和耳機彼此靠近。必要的是在電話靠近耳機之前或在電話靠近耳機時開啟耳機，否則該過程將會失敗。 該過程不是用戶友好并且容易出錯。例如，在觸摸電話之前忘記開啟耳機是容易犯的錯誤。 因此，會導致較差的總體終端用戶體驗。此外，耳機需要配備有電源按鈕，這提高了耳機的成本并且限制了設(shè)計耳機的自由性。應(yīng)理解，從耳機電池容量有限的觀點來看，耳機不能始終保持上電，因此必須在不使用耳機時使耳機進入低功率或休眠狀態(tài)。
在安全地設(shè)置由無線傳感器節(jié)點組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)時，發(fā)生類似的問題。無線傳感器節(jié)點是節(jié)能(energy-frugal)設(shè)備(具有小于100 μ W的平均功耗)，其可以從環(huán)境中提取操作所需的能量。通過工作循環(huán)(duty cycling)實現(xiàn)了特別低的平均功耗，例如，每幾分鐘才執(zhí)行一些測量并發(fā)送幾十個字節(jié)，然后返回休眠。在用周期的總持續(xù)時間可以不大于幾毫秒。
無線傳感器節(jié)點能夠自動將其自身配置在WSN中，但是該過程不安全。例如，在家庭自動化系統(tǒng)中，不可能區(qū)分屬于某人自己家的傳感器節(jié)點和屬于鄰居家的傳感器節(jié)點。 他可以配置包括自己家傳感器節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，而不能配置包括鄰居家傳感器節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)。此外，私密性和安全性也是有問題的。例如，人們不希望能夠從無線傳感器消息中推斷出其是否在家，并且人們不希望有人攻擊(hack)其家庭自動化系統(tǒng)。最終，盡管(非安全的)網(wǎng)絡(luò)加入可以自動進行，然而對于試運行的其他方面(如，設(shè)備之間控制關(guān)系的建立和設(shè)備的定位)來說，自動化相當重要。
此外，在這種情況下，基于NFC的“觸摸”使得可以容易并且安全地試運行無線傳感器節(jié)點。例如，可以使用具有NFC功能的安裝設(shè)備來“觸摸”附有RFID標簽的傳感器節(jié)點，以使該傳感器節(jié)點以安全的方式加入WSN，從而建立控制關(guān)系和/或定位該傳感器節(jié)點。然而，由于傳感器節(jié)點只可以每幾分鐘處于在用狀態(tài)一次，所以必須例如通過按壓按鈕來明確強制傳感器變成在用。同樣，按鈕使試運行過程復雜化并且提高了傳感器節(jié)點的成本。此外，從傳感器節(jié)點的小形狀因子(form factor)的觀點來看，添加按鈕是不可行的。 此外，考慮到無線傳感器節(jié)點的非常有限的能量資源，在用戶按壓按鈕與隨后使安裝設(shè)備和無線傳感器節(jié)點彼此靠近)之間的時間間隔(典型地處于秒量級)可能已經(jīng)過長。
因此，需要對試運行上述類型的設(shè)備的過程進行簡化。
US2008/143487A1公開了一種用于RFID標簽的使能中斷的系統(tǒng)和方法。RFID標簽具有輸出信號，該輸出信號可以通知系統(tǒng)中另一芯片或相同IC內(nèi)的另一功能塊發(fā)生了對RFID信息的讀取。在一個實施例中，輸出信號會將微控制器從低功率休眠狀態(tài)喚醒。喚 醒的微控制器可以被設(shè)計為執(zhí)行比RFID標簽所支持的功能更高級別的功能。
W02011/097116A2描述了一種延長庫存控制(inventory control)設(shè)備中的電池 壽命的系統(tǒng)和方法。提供了一種無源接收機，所述無源接收機被配置為從遠程控制系統(tǒng)無 線接收具有相關(guān)能量場的起動(initiation)信號并輸出模式改變信號。無源接收機被配 置為由與啟動信號相關(guān)聯(lián)的能量場來供電。提供了一種功能模塊，所述功能模塊耦合至無 源接收機，并且被配置為當所述功能模塊處于在用模式時由自含的(self-contained)電 源來供電。該功能模塊還被配置為從無源接收機接收模式改變信號，并從非在用模式改變 成在用模式。功能模塊在在用模式下從電源汲取的功率比在非在用模式下從電源汲取的功 率多。
US2008/090520A1描述了一種管理移動通信的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括雙模移動終端， 所述雙模移動終端具有配置為執(zhí)行近場通信操作的第一移動收發(fā)機和配置為執(zhí)行短距離 通信操作的第二移動收發(fā)機。該系統(tǒng)還包括在局域網(wǎng)(LAN)中的第一網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機和在LAN 中的第二網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機，所述第一網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機被配置為使用近場通信操作向第一移動收發(fā)機 發(fā)送訪問數(shù)據(jù)，所述第二網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機被配置為基于所述訪問數(shù)據(jù)使用短距離通信操作與第 二移動收發(fā)機通信。
W02009/104131A1描述了一種操作無線設(shè)備的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括第一無線設(shè)備和 第二無線設(shè)備。第一無線設(shè)備包括第一主無線模塊和第一次無線模塊。第二無線設(shè)備包括 第二主無線模塊和第二次無線模塊。第一次無線模塊和第二次無線模塊被配置為便于在第 一主無線模塊和第二主無線模塊之間建立可信的配對關(guān)系，而無需用戶干預或用戶干預很 小。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是簡化試運行上述類型的設(shè)備的過程。通過權(quán)利要求1所述的系統(tǒng) 和權(quán)利要求9所述的方法實現(xiàn)了該目的。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于試運行設(shè)備的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一設(shè) 備和第二設(shè)備；包含在第一設(shè)備中的RFID標簽；包含在第一設(shè)備中的主機處理器；其中，第 二設(shè)備被布置為產(chǎn)生電磁場，并且RFID標簽被布置為檢測電磁場并在檢測到所述電磁場 時喚醒主機處理器，以用于第二設(shè)備與主機處理器通信。
由于包含在第一設(shè)備中的RFID標簽被布置為喚醒主機處理器，所以終端用戶不 需要手動開啟第一設(shè)備。因此，簡化了用戶交互。此外，不需要第一設(shè)備上分離的電源按鈕。 這降低了成本并且簡化了第一設(shè)備的設(shè)計。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第二設(shè)備被布置為讀出包含在RFID標簽中的配置數(shù)據(jù)， 并使用所述配置數(shù)據(jù)來試運行第一設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，配置數(shù)據(jù)包括聯(lián)系數(shù)據(jù)，第二設(shè)備被布置為使用所述聯(lián) 系數(shù)據(jù)來建立與第一設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，主機處理器包括接口單元，第二設(shè)備被布置為經(jīng)由接口 單元來建立與第一設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，RFID標簽包括標簽控制器，被布置為向主機處理器發(fā)送喚醒信號以喚醒主機處理器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，標簽控制器還被布置為僅在從標簽存儲器讀取數(shù)據(jù)和 /或向標簽存儲器寫入數(shù)據(jù)的情況下，或者在從標簽存儲器的預定區(qū)域讀取數(shù)據(jù)和/或向 所述預定區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)的情況下，發(fā)送喚醒信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一設(shè)備是藍牙耳機，第二設(shè)備是具有藍牙功能的移動 電話。結(jié)合配對藍牙設(shè)備的已知方法(例如，藍牙簡單配對)來使用本發(fā)明的優(yōu)點在于其 是向后兼容的。這意味著可以制造沒有電源按鈕的新耳機，并且該新耳機仍然與任何具有 藍牙簡單配對功能的電話無縫地工作。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，網(wǎng)絡(luò)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，第一設(shè)備是無線傳感器節(jié)點，第 二設(shè)備被布置為試運行無線傳感器節(jié)點。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種試運行第一設(shè)備和第二設(shè)備的方法，所述方法 包括包含在第一設(shè)備中的RFID標簽在檢測到第二設(shè)備產(chǎn)生的電磁場時，喚醒包含在第一 設(shè)備中的主機處理器，以用于第二設(shè)備與主機處理器通信。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第二設(shè)備讀出包含在RFID標簽中的配置數(shù)據(jù)，并使用所 述配置數(shù)據(jù)來試運行第一設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，配置數(shù)據(jù)包括聯(lián)系數(shù)據(jù)，第二設(shè)備使用所述聯(lián)系數(shù)據(jù)來 建立與第一設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，聯(lián)系數(shù)據(jù)包括媒體訪問控制(MAC)地址和公鑰。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第二設(shè)備利用公鑰來加密網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，隨后使用媒體訪問 控制地址將加密的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)發(fā)送至主機處理器；主機處理器接收加密的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，隨后利 用與公鑰相對應(yīng)的私鑰對所述加密的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行解密。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，主機處理器使用解密的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來建立網(wǎng)絡(luò)連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在建立網(wǎng)絡(luò)連接之后，第一設(shè)備向第二設(shè)備發(fā)送消息以 起動第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的控制關(guān)系。


圖1示出了本發(fā)明實施例的系統(tǒng)圖2示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖
圖3示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖
圖4示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖
圖5示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖
圖6示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖
圖7示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖。
具體實施方式
圖1示出了本發(fā)明實施例的系統(tǒng)圖。該系統(tǒng)包括第一設(shè)備100和第二設(shè)備104。 第一設(shè)備100包括RFID標簽102和主機處理器116。第二設(shè)備104包括RFID讀取器單元 (未示出)，所述RFID讀取器單元被布置為在第一設(shè)備100在第二設(shè)備104的讀取器單元 產(chǎn)生的電磁場范圍之內(nèi)的情況下，從RFID標簽102讀出數(shù)據(jù)。RFID標簽102包括標簽存儲器106、RFID接口 108和標簽控制器110。主機處理器116包括主機存儲器118、主機控制器120和接口單元122。
在工作中，第二設(shè)備104經(jīng)由其RFID讀取器單元與第一設(shè)備100的RFID標簽102 進行交互。第二設(shè)備104可以例如從標簽存儲器106讀出數(shù)據(jù)(如，第一設(shè)備100的MAC地址)。備選地，第二設(shè)備104可以向標簽存儲器106寫入數(shù)據(jù)。當這種交互發(fā)生時，RFID標簽102激活并發(fā)送喚醒信號112以喚醒主機處理器116。RFID標簽102可以是無源標簽， 這意味著RFID標簽102不具有內(nèi)置電源。在這種情況下，第二設(shè)備104的RFID讀取器單元通過磁感應(yīng)無線地向RFID標簽提供工作功率?？蛇x地，標簽控制器110可以具有與主機控制器120的數(shù)據(jù)連接114。
在本發(fā)明的示例實施例中，第一設(shè)備100是藍牙耳機。藍牙耳機包括耳機揚聲器 (未示出)，主機處理器116的接口單元122是藍牙無線電。在該示例實施例中，第二設(shè)備 104是也配備有藍牙無線電(未示出)的移動電話。在工作中，移動電話從耳機的RFID標簽讀出數(shù)據(jù)，以與耳機建立連接。在耳機和移動電話之間的該網(wǎng)絡(luò)連接建立之后，還可以在二者之間建立控制關(guān)系。
在另一示例實施例中，第一設(shè)備100是無線傳感器節(jié)點，主機處理器116的接口單元122是超低功率無線電(Ultra Low Power Radio)，例如，IEEE 802. 15. 4無線電。在該示例實施例中，第二設(shè)備是具有NFC功能的安裝設(shè)備，此外，具有NFC功能的安裝設(shè)備可以是移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)或便攜式計算機。在工作中，安裝設(shè)備通過將無線 傳感器節(jié)點集成到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中來試運行所述無線傳感器節(jié)點。
當?shù)诙O(shè)備104與第一設(shè)備100的RFID標簽102交互時，喚醒信號112用于使第一設(shè)備100的主機處理器116從非在用(inactive)狀態(tài)變成在用(active)狀態(tài)。非在用狀態(tài)可以是低功率模式、休眠模式或者功率使用顯著低于在用狀態(tài)的任何其他模式。
圖2示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖。具體地，圖2示出了用于喚醒主機處理器116的喚醒信號112的示例。在該示例中，主機處理器116的電源在非在用狀態(tài)下被禁用，喚醒信號112拉動開關(guān)(例如，流電開關(guān)或MOSFET開關(guān))將電源200連接到主機處理器116，使得主機處理器116接收功率并進入在用狀態(tài)。以這種方式，非在用狀態(tài)下的功耗為零，但是除了主機處理器116的非易失性存儲器中的數(shù)據(jù)以外不保留數(shù)據(jù)，并且在主機處理器116完全工作之前需要一定的起動(start-up)或啟動(boot)時間。
圖3示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖。在該備選實施例中，主機處理器116能夠處于一個或多個低功率模式。作為示例,NXPSemiconductors的產(chǎn)品系列LPCllxxL具有所謂的深度休眠和深度斷電模式，在深度休眠和深度斷電模式下分別從電源汲取2μ A和 220ηΑ的電流。在用狀態(tài)下的典型工作電流比幾mA高至少三個量級。在該備選實施例中， 提供喚醒信號112作為主機處理器116的引腳之一(例如PIO引腳或喚醒引腳)上的觸發(fā)信號。當主機處理器116接收到這些引腳之一上的觸發(fā)信號時，主機處理器116將從低功率狀態(tài)變成在用狀態(tài)。選定的功率模式確定了主機處理器116的哪些內(nèi)部模塊關(guān)閉而哪些保持工作。此外，選定的功率模式確定了數(shù)據(jù)可以在主機存儲器118中保留到什么程度。
圖3的實施例是圖2的實施例的細化，具體在于圖3的實施例使得主機處理器 116的不同內(nèi)部模塊可以獨立地關(guān)閉或切換到功能性較低或功耗較低的模式，而圖2的實施例僅使能完全關(guān)閉主機處理器116。在圖3的實施例中，附加邏輯(未示出)可用于在接收到喚醒信號112時以正確的順序喚醒內(nèi)部模塊。
圖4示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖。具體地，圖4示出了可以如何產(chǎn)生喚醒 信號以喚醒主機處理器116。
在典型的RFID系統(tǒng)中，RFID讀取器單元通過電感性耦合向無源RFID標簽提供功 率。通過負載調(diào)制來建立RFID讀取器單元和RFID標簽之間的數(shù)據(jù)通信。典型地，提供用 于地址解析的協(xié)議來選擇特定的RFID標簽，以用于將來在RFID讀取器單元產(chǎn)生的電磁場 中存在多個RFID標簽的情況下進行交互。此外，典型的交互涉及對RFID標簽中包含的存 儲器單元的讀取和/或向所述存儲器單元的寫入。RFID標簽通常包括用于控制這些操作的 標簽控制器，例如微控制器。
根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，標簽控制器110在檢測到第二設(shè)備104產(chǎn)生的電磁場 時向主機處理器116發(fā)送喚醒信號112。標簽控制器110能夠經(jīng)由RFID接口 108來檢測電 磁場的存在。此外，標簽控制器110還直到該存在是不是有意的(intentional)，即，產(chǎn)生場 的RFID讀取器單元是否確實選擇了特定的RFID標簽來用于通信。如果檢測到場的存在并 且場的存在在前述含義下是有意的，則標簽控制器110將向主機處理器116發(fā)送喚醒信號 112。
可選地，標簽控制器110可以被布置為僅在從標簽存儲器106讀取數(shù)據(jù)和/或向 標簽存儲器106寫入數(shù)據(jù)的情況下，或者更具體地，僅在從標簽存儲器106的預定區(qū)域讀取 數(shù)據(jù)和/或向該預定區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)的情況下，發(fā)送喚醒信號112。
此外，確定是否產(chǎn)生喚醒信號112的條件可以是可重新配置的?？梢匀缦聦崿F(xiàn)可 重新配置性。第二設(shè)備104可以將寫入配置參數(shù)寫入標簽存儲器106的專用區(qū)域。備選 地或附加地，可以由通過可選的主機連接114將配置數(shù)據(jù)寫入所述專用區(qū)域的主機處理器 116來實現(xiàn)可重新配置性。標簽控制器110將解釋(interpret)配置參數(shù)以決定是否觸發(fā) 喚醒信號112。
典型地，現(xiàn)有技術(shù)RFID標簽被實現(xiàn)為單一集成電路(IC)，除了 RFID天線先前之外 沒有管腳連接到該單一集成電路。為了使標簽控制器Iio提供喚醒信號112，需要設(shè)計和制 造新的1C。
然而，取代設(shè)計和制造能夠產(chǎn)生和發(fā)送喚醒信號的RFID標簽1C，可以使用以專用 喚醒電路來擴展的現(xiàn)有技術(shù)RFID標簽1C。圖5示出了這一點，其中圖5示出了本發(fā)明另 一實施例的系統(tǒng)圖。在這種情況下，必須在現(xiàn)有技術(shù)IC旁邊添加專用喚醒電路或場檢測器 500。在最簡單的形式下，該喚醒電路500具有其自己的天線線圈。顯然，該天線線圈必須安 裝在非常靠近RFID標簽天線的位置。只有在這種情況下，這兩個天線才會在第二設(shè)備104 靠近這兩個天線時同時被供電。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，該實施例中的喚醒信號112僅僅表示場的存在。該喚 醒信號112并不指示喚醒信號112是否實際與RFID標簽102交互，即，并不指示該特定的 RFID標簽102是否被第二設(shè)備104選擇用于通信。這意味著主機處理器116優(yōu)選地將在進 行諸如建立網(wǎng)絡(luò)連接和/或建立控制關(guān)系等特定的試運行操作之前，例如通過驗證具體存 儲器位置是否被寫入，來檢驗是否發(fā)生了與RFID標簽102的實際交互。
圖6示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖。具體地，圖6示出了參考圖5而描述的 實施例的細化。該實施例還具有分離的喚醒電路，但是在這種情況下喚醒電路500與RFID標簽102共享天線線圈。該實施例降低了成本，并且確保了 RFID標簽102和喚醒電路500 一者檢測相同的場。
圖7示出了本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)圖。具體地，圖7示出了參考圖6而描述的實 施例的細化，并且涉及另外的電路，即，標簽選擇檢測器700，該標簽選擇檢測器700能夠在 RFID標簽102的天線線圈中檢測到初始場之后，檢測RFID標簽102是否繼續(xù)長時間交互。 當RFID讀取器創(chuàng)建場時,多個標簽可以做出響應(yīng)。在所謂的防沖突(anticollision)回路 中，讀取器將僅選擇單個標簽用于進一步交互。該選定的標簽將繼續(xù)(加載)調(diào)制該場，而 其他標簽將停止(加載)調(diào)制該場。標簽選擇檢測器700被布置為檢測這種繼續(xù)(加載) 調(diào)制是否發(fā)生在RFID標簽102的天線線圈中，并且僅在發(fā)生了這種繼續(xù)(加載)調(diào)制的情 況下才會向主機處理器116發(fā)送喚醒信號112。
該另一實施例的優(yōu)點在于，主機處理器116只有在RFID標簽102實際被RFID讀 取器單元選擇的情況下才會被喚醒，而不是只要在RFID標簽102的線圈中存在場的情況下 就被喚醒。這避免了不必要地喚醒主機處理器116，從而避免了主機處理器116的不必要的 功耗。此外，主機處理器116不必須檢查是否發(fā)生與RFID標簽的實際交互(如在參考圖5 描述的實施例中一樣)。這意味著，例如，RFID讀取器單元不必僅僅為了主機處理器116獲 知是否發(fā)生實際交互而向RFID標簽102寫入數(shù)據(jù)。這種附加的數(shù)據(jù)寫入是缺點，因為這可 能破壞現(xiàn)有技術(shù)試運行過程的后向兼容性(backward compatibility)。
試運行設(shè)備的一個重要方面在于建立網(wǎng)絡(luò)連接。主機控制器120可以用于交換配 置信息，如，聯(lián)系數(shù)據(jù)，所述配置信息使得第二設(shè)備104能夠?qū)⒌谝辉O(shè)備100集成到已有網(wǎng) 絡(luò)，例如以在第一設(shè)備100和該第二設(shè)備104自身之間建立網(wǎng)絡(luò)連接。此外，試運行可以例 如涉及在第一設(shè)備100和第二設(shè)備104之間建立控制關(guān)系。為此，RFID標簽102可以用于 交換另外的配置數(shù)據(jù)。在喚醒之后，第一設(shè)備100的主機處理器116將參與(engage)與第 二設(shè)備104的帶外(即，RFID)通信和/或帶內(nèi)(即，長距離，如RF)通信。
根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)備100的試運行方法示例包括以下步驟。首先，終端用戶使 第二設(shè)備104靠近第一設(shè)備100 (的RFID標簽102)，目的是將第一設(shè)備100集成到由第二 設(shè)備104管理(或經(jīng)由第二設(shè)備104來管理)的網(wǎng)絡(luò)中。注意，根據(jù)本發(fā)明，第一設(shè)備100 不必為此而被供電。
第二，第二設(shè)備104的RFID讀取器單元與第一設(shè)備100交互，這產(chǎn)生兩個同時動 作(I)第一設(shè)備100的RFID標簽102產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的喚醒信號112，以喚醒第一設(shè)備 100的主機處理器116，然后主機處理器116將其接口單元122上電并開始收聽消息；(2) 第二設(shè)備104的RFID讀取器單元從第一設(shè)備100的RFID標簽102讀出特定的聯(lián)系數(shù)據(jù)， 例如屬于第一設(shè)備100的媒體訪問控制(MAC)地址和公鑰。然后，第二設(shè)備104獲得屬于 要加入的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，如存儲在該第二設(shè)備104的內(nèi)部存儲器能夠的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。例如， 網(wǎng)絡(luò)ID(例如，W1-Fi網(wǎng)絡(luò)的SSID)和網(wǎng)絡(luò)密鑰(例如，W1-Fi網(wǎng)絡(luò)的WPA2密鑰)。然后， 第二設(shè)備104利用屬于第一設(shè)備100的公鑰對這些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)加密，然后通過使用第一設(shè)備 100的MAC地址通過尋址到第一設(shè)備100的接口單元122的無線電接口單元來發(fā)送具有該 加密數(shù)據(jù)的消息。
第三，第一設(shè)備100接收由第二設(shè)備104發(fā)送的消息并利用與公鑰相對應(yīng)的私鑰 (即，公鑰/私鑰對中的私鑰)對該消息進行解密。然后，第一設(shè)備100使用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)(網(wǎng)絡(luò)ID和網(wǎng)絡(luò)密鑰)來連接到網(wǎng)絡(luò)。這可以涉及通過(帶內(nèi))網(wǎng)絡(luò)的進一步交互，因此第一設(shè)備100可以獲得(動態(tài)分派的)網(wǎng)絡(luò)地址。
可選地，第一設(shè)備100向第二設(shè)備104發(fā)送消息以建立與第二設(shè)備104的控制關(guān)系。第一設(shè)備100的動態(tài)分派的網(wǎng)絡(luò)地址可以是該消息的一部分。例如，如果第一設(shè)備100 是藍牙耳機而第二設(shè)備104是移動電話，則控制關(guān)系可以涉及流傳遞音頻數(shù)據(jù)。備選地，如果第一設(shè)備100是測量光級(light level)的無線傳感器節(jié)點而第二設(shè)備104是安裝設(shè)備， 則第二設(shè)備104可以在后續(xù)步驟中使用第一設(shè)備100的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)地址來將第一設(shè)備100與第三設(shè)備相關(guān)聯(lián)，所述第三設(shè)備例如是智能燈，該智能燈將會基于無線傳感器節(jié)點測量的光級來控制該智能燈的光級。
需要強調(diào)的是，實現(xiàn)細節(jié)僅僅是示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，在根據(jù)本發(fā)明的方法中可以使用其他網(wǎng)絡(luò)建立協(xié)議、其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)集合、網(wǎng)絡(luò)密鑰的其他安全帶內(nèi)交換機制、其他聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及其他類型的設(shè)備。
上述優(yōu)選實施例示出而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的前提下將能夠設(shè)計出許多備選實施例。在去了區(qū)域中，括號中的任何附圖標記機不應(yīng)構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。詞語“包括”或“包含”并不排除除了權(quán)利要求中所列元件或步驟以外其他元件或步驟的存在。元件前面的“一”或“一種”并不排出存在多個這樣的元件。 本發(fā)明可以由包括若干不同元件的硬件來實現(xiàn)，和/或由合適編程的處理器來實現(xiàn)。在列舉了若干裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的多個可以由同一個硬件來體現(xiàn)。在互補相同的從屬權(quán)利要求中產(chǎn)生特定的措施并不表示不能有禮地使用這些措施的組合。
附圖標記列表
100第一設(shè)備
102RFID標簽
104第二設(shè)備
106標簽存儲器
108RFID 接口
110標簽控制
112喚醒信號
114可選的主機連接
116主機處理器
118主機存儲器
120主機控制器
122接口單元
200電源
500喚醒電路
700標簽選擇檢測器
權(quán)利要求
1.一種用于試運行設(shè)備的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 第一設(shè)備(100)和第二設(shè)備(104)； 包含在第一設(shè)備(100)中的RFID標簽(102)； 包含在第一設(shè)備(100)中的主機處理器(106)； 其中， 第二設(shè)備(104)被布置為產(chǎn)生電磁場， RFID標簽(102)被布置為檢測電磁場并在檢測到所述電磁場時喚醒主機處理器(116)，以用于第二設(shè)備(104)與主機處理器(116)通信， RFID標簽(102)包括標簽控制器(110)，所述標簽控制器(110)被布置為向主機處理器(116)發(fā)送喚醒信號(112)以喚醒主機處理器(116)， 標簽控制器(110)還被布置為僅在從標簽存儲器(106)的預定區(qū)域讀取數(shù)據(jù)和/或向所述預定區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)的情況下發(fā)送喚醒信號(112)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，確定是否產(chǎn)生喚醒信號(112)的條件是可重新配置的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中， 第二設(shè)備(104)被布置為將配置參數(shù)寫入標簽存儲器(106)的專用區(qū)域，以重新配置所述條件，和/或 主機處理器(116)被布置為通過主機連接(114)將配置參數(shù)寫入所述專用區(qū)域，以重新配置所述條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第二設(shè)備(104)被布置為讀出包含在RFID標簽(102)中的配置數(shù)據(jù)，并使用所述配置數(shù)據(jù)來試運行第一設(shè)備(100)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中， 配置數(shù)據(jù)包括聯(lián)系數(shù)據(jù)；并且 第二設(shè)備(104)被布置為使用所述聯(lián)系數(shù)據(jù)來建立與第一設(shè)備(100)的網(wǎng)絡(luò)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中， 主機處理器(116)包括接口單元(112);并且 第二設(shè)備(104)被布置為經(jīng)由接口單元(122)來建立與第一設(shè)備(100)的網(wǎng)絡(luò)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第一設(shè)備(100)是藍牙耳機，第二設(shè)備(104)是具有藍牙功能的移動電話。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，網(wǎng)絡(luò)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，第一設(shè)備(100)是無線傳感器節(jié)點，第二設(shè)備(104)被布置為試運行無線傳感器節(jié)點。
9.一種試運行第一設(shè)備(100)和第二設(shè)備(104)的方法，所述方法包括在檢測到第二設(shè)備(104)產(chǎn)生的電磁場時,包含在第一設(shè)備(100)中的RFID標簽(102)喚醒包含在第一設(shè)備(100)中的主機處理器(116),以用于第二設(shè)備(104)與主機處理器(116)通信， 其中， RFID標簽(102)包括標簽控制器(110)，所述標簽控制器(110)被布置為向主機處理器(116)發(fā)送喚醒信號(112)以喚醒主機處理器(116)，其中標簽控制器(110)僅在從標簽存儲器(106)的預定區(qū)域讀取數(shù)據(jù)和/或向所述預定區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)的情況下發(fā)送喚醒信號(112)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，確定是否產(chǎn)生喚醒信號(112)的條件是可重新配置的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中， 第二設(shè)備(104)將配置參數(shù)寫入標簽存儲器(106)的專用區(qū)域，以重新配置所述條件，和/或主機處理器(116)通過主機連接(114)將配置參數(shù)寫入所述專用區(qū)域，以重新配置所述條件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，第二設(shè)備(104)讀出包含在RFID標簽(102)中的配置數(shù)據(jù)，并使用所述配置數(shù)據(jù)來試運行第一設(shè)備(100)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，配置數(shù)據(jù)包括聯(lián)系數(shù)據(jù)，第二設(shè)備(104)使用所述聯(lián)系數(shù)據(jù)來建立與第一設(shè)備(100)的網(wǎng)絡(luò)連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，聯(lián)系數(shù)據(jù)包括媒體訪問控制地址和公鑰。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中， 第二設(shè)備(104)利用公鑰來加密網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，隨后使用媒體訪問控制地址將加密的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)發(fā)送至主機處理器(116);并且 主機處理器(116)接收加密的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，隨后利用與公鑰相對應(yīng)的私鑰對所述加密的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行解密。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，主機處理器(116)使用解密的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來建立網(wǎng)絡(luò)連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在建立網(wǎng)絡(luò)連接之后，第一設(shè)備(100)向第二設(shè)備(104)發(fā)送消息以起動第一設(shè)備(100)和第二設(shè)備(104)之間的控制關(guān)系。
18.—種試運行設(shè)備的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 第一設(shè)備(100)和第二設(shè)備(104)； 包含在第一設(shè)備(100)中的RFID標簽(102)； 包含在第一設(shè)備(100)中的主機處理器(106)； 其中， 第二設(shè)備(104)被布置為產(chǎn)生電磁場， RFID標簽(102)被布置為檢測電磁場并在檢測到所述電磁場時喚醒主機處理器(116)，以用于第二設(shè)備(104)與主機處理器(116)通信， RIFD標簽(102)被布置為檢測所述電磁場并通過分離的喚醒電路(500)來喚醒主機處理器(116)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，喚醒電路(500)與RFID標簽(102)共享天線線圈。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，喚醒電路(500)包括標簽選擇檢測器(700)，所述標簽選擇檢測器(700)能夠在天線線圈中檢測到初始場之后檢測RFID標簽(102)是否繼續(xù)長時間交互。
21.—種試運行第一設(shè)備(100)和第二設(shè)備(104)的方法，所述方法包括在檢測到第二設(shè)備(104)產(chǎn)生的電磁場時,包含在第一設(shè)備(100)中的RFID標簽(102)喚醒包含在第一設(shè)備(100)中的主機處理器(116),以用于第二設(shè)備(104)與主機處理器(116)通信， 其中，RFID標簽(102)檢測所述電磁場并通過分離的喚醒電路(500)來喚醒主機處理器(116)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，喚醒電路(500)與RFID標簽(102)共享天線線圈。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，喚醒電路(500)包括標簽選擇檢測器(700)，所述標簽選擇檢測器(700)能夠在天線線圈中檢測到初始場之后檢測RFID標簽(102)是否繼續(xù)長時間交互。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于試運行設(shè)備的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一設(shè)備和第二設(shè)備；包含在第一設(shè)備中的RFID標簽；包含在第一設(shè)備中的主機處理器；其中，第二設(shè)備被布置為產(chǎn)生電磁場，并且RFID標簽被布置為檢測電磁場并在檢測到所述電磁場時喚醒主機處理器，以用于第二設(shè)備與主機處理器通信。此外，提供了一種相應(yīng)的試運行設(shè)備的方法。由于包含在第一設(shè)備中的RFID標簽被布置為喚醒主機處理器，所以終端用戶不需要手動開啟第一設(shè)備。因此，簡化了用戶交互。此外，不需要第一設(shè)備上分離的電源按鈕。不需要第一設(shè)備上分離的電源按鈕降低了成本并且簡化了第一設(shè)備的設(shè)計。
文檔編號G05B15/02GK103019100SQ20121034773
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者伊沃特·布蘭德斯瑪, 馬丁·克里斯蒂安·佩寧, 艾利·阿莫爾·邊赫迪, 蒂莫·范雷蒙德, 路德·漢德里克森, 奧斯沃爾德·摩恩 申請人:Nxp股份有限公司