Ehf安全通信設備的制造方法
【專利說明】EHF安全通信設備
相關串請的交叉引用
[0001]本申請要求于2013年3月15日提交的美國臨時專利申請N0.61/779，579，以及2013年3月15號提交的美國臨時專利申請N0.61/799，510的權(quán)利，二者全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。
技術領域
[0002]本公開涉及具有安全非接觸通信接口的電子通信設備。
【背景技術】
[0003]電子通信設備技術的發(fā)展已經(jīng)生產(chǎn)出具備更大的存儲容量和更快的傳輸速率的更小的設備。然而，用于這些設備之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵓夹g并未實現(xiàn)類似的發(fā)展。例如，例如安全數(shù)字(Secure Digital，SD)卡的便攜式數(shù)據(jù)卡目前裝配有通信功能，并且利用機械連接器提供約20MB/S的傳輸速率。
[0004]類似SD卡的便攜式數(shù)據(jù)卡或存儲設備的傳輸速率通常受限于連接接口和傳輸數(shù)據(jù)所需的功率。傳輸速率實際上也限制了存儲容量，因為某些時刻它因為需要等待大量數(shù)據(jù)通過低速接口傳輸而變得毫無實際用處。現(xiàn)有的接觸式連接器會限制形狀、傳輸速率、ESD能力和設備耐用性。其它連接接口技術利用無線廣播方式提高數(shù)據(jù)傳輸速率。然而，廣播技術可能會危及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]實施例包括用于通過使用被配置為利用近距離極高頻(EHF)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的通信接口，管理通過非接觸安全通信接口對存儲在通信設備上的信息的訪問的設備和方法。通信設備周期性地啟動發(fā)現(xiàn)運行模式，通信設備周期性地監(jiān)測以檢測來自從計算設備或其他通信設備接收到的EHF傳輸?shù)淖R別信息。通信設備還周期性地定期啟動發(fā)現(xiàn)模式，計算設備周期性地發(fā)送識別信息到計算設備。在一個實施例中，識別信息包括信標傳輸(例如一串未編碼或已編碼脈沖)。當通信設備檢測到來自計算設備的識別信息時，通信設備將通信設備的識別信息發(fā)送到計算設備。然后，當計算設備檢測到從通信設備接收的識別信息后，從發(fā)現(xiàn)模式過渡到鏈接訓練模式。隨后，通信設備也進入鏈接訓練模式。
[0006]在鏈接訓練模式期間，通信設備和計算設備監(jiān)測是否分別從通信設備和計算設備接收到鏈接訓練模型。在一個實施例中，發(fā)送設備發(fā)送指定的數(shù)據(jù)模型，使接收設備優(yōu)化接收器設置(例如信號電平、振幅、或其他信號條件技術)。然后，接收設備進入學習模式，并在接收設備完成訓練時向發(fā)送設備發(fā)送確認信息。在一個實施例中，接收設備在接收設備已接收到訓練周期的閾值時退出學習模式。當接收設備未在規(guī)定時期(例如100毫秒)內(nèi)接收到訓練周期的閾值時，接收設備發(fā)送消息到發(fā)送設備表明鏈接訓練尚未完成。
[0007]鏈接訓練模型是適用于使通信設備和計算設備確定設置以足以接收和檢測發(fā)送設備所提供的信息(即，計算設備或通信設備)的數(shù)據(jù)模型。在一個示例中，數(shù)據(jù)模型是緊跟著無效電平的1 μ S的交替“1”和“ο”電平，每3個參考時鐘變化一次，參考時鐘耦合到發(fā)送器電路305和接收器電路310。在另一個示例中，鏈接訓練模型可以使用除了無意義電平之外的多個EHF電平或編碼來確定各種設置。參考時鐘可以是任何合適的時鐘頻率(例如266兆赫)，足以實現(xiàn)通信設備100和計算設備300之間信息交換。在一個實施例中，工作在鏈接訓練模式中的接收設備對接收到的訓練模型的屬性進行評估，以確定發(fā)送和接收設備之間的通信鏈路是否適合于兩個設備間進行交換信息。例如，在一個實施例中，運行在鏈接訓練模式下的接收設備使接收到的訓練模型的強度合格，來確定兩個設備之間的距離是否滿足閾值距離。
[0008]在一個實施例中，在鏈接訓練周期完成時，通信設備和計算設備將交換各自設備的能力信息，能力信息例如包括設備類型、傳輸模式、供應商信息、協(xié)議信息和驗證信息(例如加密信息)。當接收設備接收到能力信息時，將能力信息通過與自身的能力信息進行驗證(例如傳送模式能力)，并轉(zhuǎn)變成傳輸模式以進行兩個設備間的信息交換。在一個實施例中，在傳輸模式期間，通信設備使用方法來管理對于存儲在通信設備里的數(shù)據(jù)的訪問。在一個示例中，通信設備利用使用了一部分能力、信息或接收或發(fā)送的EHF信息的一個或多個的驗證協(xié)議。
[0009]說明書所描述的功能和優(yōu)點并未全部包含在內(nèi)，并且特別地，對于看過附圖和說明書的本領域技術人員，很多另外的功能和優(yōu)點是顯而易見。再者，應當注意的是，說明書中使用的語言已經(jīng)選定用于便于讀懂和指導目的，以及也可以不選定以描述或限定本發(fā)明主題。
【附圖說明】
[0010]通過考慮以下詳細描述連同附圖，可以很容易地理解本公開的實施例的教導。
[0011]圖1根據(jù)實施例示出了通信設備的俯視圖.
[0012]圖2根據(jù)實施例示出了通信設備的結(jié)構(gòu)。
[0013]圖3Α根據(jù)實施例示出了包含在圖1的通信設備中以及計算設備中的近距離極高頻(EHF)通信接口的框圖。
[0014]圖3Β根據(jù)實施例示出了另一個包含在圖1的通信設備和計算設備的近距離極高頻(EHF)通信接口的框圖。
[0015]圖4根據(jù)實施例示出了包含在圖3Β的一對通信接口單元中的發(fā)送器和接收器定時器的多個計數(shù)器周期的時序圖。
[0016]圖5根據(jù)實施例示出了框圖，說明了圖3Β的通信接口單元之間交換的信息的飛行時間的計算方法。
[0017]圖6根據(jù)實施例示出了包含加密模塊的通信接口單元的框圖。
[0018]圖7根據(jù)實施例示出了用于控制訪問通信設備的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]涉及本公開的優(yōu)選實施例的附圖(圖)和下面的描述僅作為說明。應該注意的是，從下面的討論中，本文公開的結(jié)構(gòu)和方法的替代實施例將被容易地認為是不背離本公開的原則而采用的可行的替代品。
[0020]現(xiàn)在將詳細參考本公開的幾個實施例，附圖中示出了這些實施例的示例。應當注意的是，在可行的情況下，類似或相同的參考數(shù)字可以在圖中使用并表明類似或相同的功能。附圖僅為說明的用途來描繪本公開的實施例。根據(jù)下面的描述，本領域技術人員將容易地認識到，不背離本發(fā)明所描述的原則下，可以采用本文所示的結(jié)構(gòu)和方法的替代實施例。
示例性通信設備
[0021]根據(jù)一實施例，圖1是示出了通信設備100的俯視圖。如圖1所示，通信設備100是便攜式設備，其物理尺寸和形狀類似于信用卡、安全鏈、智能卡或其它便攜式存儲設備。通信設備100包括數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其中包括一個或多個存儲設備110、通信接口單元105、控制器115、電源管理單元120、感應線圈130、電源接口電路135，它們都被排列并安裝在通信設備的基板125上。存儲設備110可以是例如隨機存取存儲器(random access memory,RAM)的易失性存儲器或例如閃存的非易失性存儲器，或采用其它合適的數(shù)據(jù)存儲技術的另一個設備，數(shù)據(jù)可以由控制器115寫入和讀取?？刂破?15管理通信接口單元105和一個或多個存儲設備110之間的數(shù)據(jù)流?？刂破?15可以是集成到存儲設備110的一個單獨的集成電路，或可以包含在通信設備110的處理器(未示出)內(nèi)。
[0022]通信接口單元105包括參考圖3進一步討論的、配置為發(fā)送和接收近距離極高頻率的電磁能(即傳輸)的電路。美國專利申請N0.13/471,052中描述了通信接口單元105的示例，其全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。電源管理單元120是非接觸式電源系統(tǒng)，如感應電力系統(tǒng)。例如，如圖1所示，電源管理單元120包括感應線圈130和電源接口電路135，感應線圈配置為接收電磁能量并將接收到的電磁能量轉(zhuǎn)化為電能，電源接口電路配置為將電功率分配給通信設備100上的設備。電源接口電路135也可將部分產(chǎn)生的電能存儲在例如電池(未示出)的能量存儲單元。
[0023]基板125可以是印制電路板(printed circuit board，PCB)或其它介電材料，其包括上平坦表面和下平坦表面以及周邊的多個邊緣。在一個示例中，一個或多個通信接口單元105被安置在基板125上以提供連接到共同放置在基板125的平面上的各通信接口單元105的組件之間的通信。在另一個示例中，如參考圖2進一步描述的，一個或多個通信接口單元105放置于基板的上平坦表面和下平坦表面，以提供包括相應的通信接口單元的基板上所包括的以及安置在基板125上平坦表面或下平坦表面的組件之間的通信。在另一個示例中，在基板125的邊緣設置一個或多個通信接口單元105，以提供通信設備100和如參考圖3進一步描述的包括相應的通信接口單元的計算設備300之間的通信。
[0024]正如此處所描述的，通信設備100也可被稱為客戶端設備，并且特別是當通信設備100與主機計算設備通信時。在某些實施例中，主機和客戶端設備相隔一段距離放置并保持相互對齊，足以允許客戶端和主機設備上相應的通信接口單元105交換信息。
[0025]通信設備100還包括安置在基板上的組件上的覆蓋物140或者密封層，以使覆蓋物140形成密閉的通信設備100。在一個實施例中，覆蓋物140由適合傳輸EHF范圍內(nèi)(通常，30-300GHz)的電磁能量的介電材料或其它非導電材料組成。在另一個實施例中，覆蓋物140由適合引導、屏蔽或控制EHF能量傳播的金屬或?qū)щ姴牧辖M成。
[0026]通信設備100可以向后兼容SD、多媒體卡(Multi Media Card，MMC)或其他標準，并且包括EHF發(fā)送器和EHF接收器中的一個或多個。在一個實施例中，通信設備100是防水的以及不受靜電放電(electrostatic discharge，ESD)的影響。在一個實施例中，響應于接收到EHF傳輸或向另一個設備傳輸信息，通信設備被激活(即切換到通電運行模式)。在一個實施例中，通信設備100是自供電的。在另一個實施例中，通信設備100通過無線傳輸裝置供電。
[0027]根據(jù)一個實施例，圖2示出了通信設備100的布置。通信接口單元105可以配置為定向或半球狀發(fā)送或接收EHF傳輸。例如，通信接口單元105A和105C彼此面對面安裝在通信設備100中的單獨的基板上。如圖2所示，通信接口單元對105A和105C分別放置并排列在基板125A的下表面和基板125B的上表面，并配置為以彼此面對面的方向發(fā)送或接收EHF傳輸。通信接口單元對105B和10?以類似于通信接口單元對105A和105C的方式安裝和配置，以形成通信接口單元對105A和105C之間的垂直非接觸(即發(fā)送設備和接收設備之間非物理連接)通信路徑。通信接口單元105發(fā)送和接收的EHF通信的可配置的方向性，使得建立層間通信路徑以允許布置在基板125A上的組件和布置在基