用于在有源和无源NFC设备之间进行区分的系统和方法与流程

用于在有源和无源nfc设备之间进行区分的系统和方法
技术领域
1.本公开涉及近场通信(nfc)的领域。本公开更具体地涉及nfc读取器对nfc设备的标识。


背景技术：

2.nfc技术利用射频信号来使设备能够彼此非常接近地通信。nfc技术的许多应用利用nfc读取器来询问nfc设备并从nfc设备接收数据。nfc读取器通常输出询问信号。如果nfc设备在询问信号的范围内，则nfc设备通过提供标识nfc设备的标识信号来响应。在nfc设备已经标识其自身之后，nfc读取器和nfc设备可以进一步交换信息。


技术实现要素：

3.一个实施例是一种方法，包括从nfc读取器发射询问信号，从nfc读取器发射载波信号，以及从nfc设备接收响应于询问信号的标识信号的一部分。该方法包括在接收标识信号的所述部分之后并且在接收标识信号的全部之前，在选择的持续时间内减小载波信号的幅度。该方法包括检测nfc设备是否在所选持续时间期间继续发射标识信号。该方法包括基于在载波信号的幅度减小的同时标识信号是否继续来确定nfc设备是有源nfc设备还是无源nfc设备。
4.一个实施例是nfc读取器，包括被配置为发射和接收nfc信号的射频收发器。nfc读取器包括耦合到射频收发器的控制系统。控制系统被配置为使得射频收发器输出询问信号，输出载波信号，并且在从nfc设备接收到标识信号的初始部分时中断载波信号。控制系统被配置为基于在载波信号的中断期间标识信号是否继续来确定nfc设备是有源nfc设备还是无源nfc设备。
5.一个实施例是一种包括在nfc读取器和nfc设备之间建立nfc的方法。该方法包括：在nfc读取器和nfc设备之间建立nfc之后，从nfc读取器输出询问信号。该方法包括：从nfc读取器输出载波场；以及利用nfc读取器从nfc设备接收响应于询问信号的响应信号。该方法包括在接收响应信号的同时中断载波场的输出，并且基于响应信号在载波信号的中断期间是否继续来确定nfc设备是无源nfc设备还是有源nfc设备。
附图说明
6.图1是根据一个实施例的nfc系统的框图。
7.图2是根据一个实施例的用于操作nfc系统的过程的流程图。
8.图3示出了根据一个实施例的nfc信号的多个图。
9.图4是根据一个实施例的用于操作nfc系统的过程的流程图。
10.图5是根据一个实施例的用于操作nfc系统的过程的流程图。
11.图6是根据一个实施例的用于操作nfc系统的过程的流程图。
12.图7是根据一个实施例的用于操作nfc系统的过程的流程图。
13.图8是根据一个实施例的nfc系统的框图。
14.图9是根据一个实施例的nfc读取器的图示。
15.图10是根据一个实施例的nfc系统的图示。
具体实施方式
16.图1是根据一个实施例的近场通信(nfc)系统100的框图。nfc系统100包括nfc读取器102和nfc设备104。nfc读取器102和nfc设备104利用nfc技术彼此通信。
17.nfc读取器102周期性地输出询问信号。询问信号被配置为引起来自nfc设备的响应，该nfc设备处于与nfc读取器102的通信范围内。如果nfc设备104在nfc读取器102的范围内，则nfc设备104可以响应询问信号。
18.在一个实施例中，nfc读取器102根据一个或多个nfc协议输出询问信号。nfc协议定义了询问信号的结构。协议可以定义询问信号的频率、包括在询问信号中的数据类型、包括在询问信号中的数据量、以及询问信号的持续时间。如果nfc设备104以与询问信号相同的协议操作，则nfc设备104将响应询问信号。协议还定义了nfc设备104对来自nfc读取器102的询问信号的初始响应的结构。
19.nfc读取器102还输出载波信号。载波信号是射频信号，其使某些类型的近场通信设备能够从载波信号中收集能量。从载波信号收集的能量可以被用于为对询问信号的响应供电。下面更详细地描述载波信号。
20.在一个实施例中，nfc设备104是无源负载调制nfc设备104。无源负载调制nfc设备不具有它们自己的电源。相反，无源负载调制nfc设备由从nfc读取器102输出的载波信号供电。因此，无源负载调制nfc设备包括能量采集电路装置，该能量采集电路装置从nfc读取器102输出的载波信号采集能量。如本文所使用的，术语“无源nfc设备”可以与术语“无源负载调制nfc设备”互换使用。
21.无源负载调制包括以承载负载调制信号的数据速率修改无源nfc设备的天线线圈的阻抗。该阻抗调制通过nfc读取器102的天线线圈的阻抗中的电感耦合来回应。nfc读取器102可以从其天线信号中提取由无源nfc设备使用的负载调制信号。这样，nfc读取器102可以从无源nfc设备提取标识或其他数据。如本文所述的无源负载调制nfc设备可以根据公知的无源负载调制技术来操作。
22.当无源负载调制nfc设备从nfc读取器102接收到询问信号时，无源负载调制nfc设备通过修改其天线线圈的阻抗来输出标识信号。无源负载调制nfc设备使用从nfc读取器102提供的载波信号中收集的能量来调制天线线圈的阻抗。因此，无源负载调制设备由nfc读取器102输出的载波信号供电。如这里所使用的，从无源nfc设备输出标识信号对应于以可以由nfc读取器102检测的方式对无源nfc设备的天线线圈的阻抗的调制。
23.在一个实施例中，nfc设备104是有源负载调制nfc设备。有源负载调制nfc设备由与nfc读取器102分离的电源供电。因此，当有源负载调制nfc设备接收到询问信号时，有源负载调制nfc设备通过输出射频信号并且在与nfc读取器102分离的电源的功率下调制射频信号来进行响应。通过调制由nfc设备104输出的射频信号来从nfc设备104发射数据。如本文所使用的，术语“有源nfc设备”可以与术语“有源负载调制nfc设备”互换使用。在不脱离本公开的范围的情况下，可以以其它方式实现有源负载调制。
24.有源和无源负载调制nfc设备通常根据特定协议操作。特别地，无源负载调制nfc设备通常根据与有源负载调制nfc设备不同的nfc协议子集来操作。在大多数情况下，nfc读取器102可以基于nfc设备104对nfc读取器102做出响应的协议来准确地确定nfc设备104是有源nfc设备还是无源nfc设备。
25.然而，存在nfc设备104可以根据与其真实性质不对应的协议来操作的情况。在一些情况下，nfc设备104可以是根据通常为有源nfc设备保留的协议来操作的无源nfc设备。在其他情况下，nfc设备104可以是根据通常为无源nfc设备保留的协议来操作的有源nfc设备。如果nfc读取器没有正确地标识nfc设备的类型，则可能会损坏nfc设备。
26.在一个实施例中，nfc读取器102或包含nfc读取器102的电子设备包括与nfc通信电路分离的无线充电电路装置。如果nfc设备104是有源nfc设备，则无线充电电路装置具有对nfc设备104的电池充电的能力。特别地，无线充电电路装置能够输出充电场。有源nfc设备可以从充电场收集能量。以这种方式，无线充电电路装置可以对有源nfc设备的电池充电。
27.当描述使用单独的无线充电电路装置来对有源nfc设备的电池充电的实施例时，nfc读取器102可被描述为包括无线充电电路装置。无线充电电路装置包括天线线圈，该天线线圈与nfc读取器102的nfc通信天线分离并且不根据nfc通信频率和协议操作。因此，nfc读取器102可以是包括nfc通信电路和单独的无线充电电路装置的设备。
28.在一个实施例中，无线充电电路装置根据qi无线充电标准来操作。qi无线充电电路装置输出范围在87khz和205khz之间的充电场。nfc信号通常相应地，充电场不以13.56mhz的nfc通信频率发射。因此，qi充电场在nfc通信信号的范围之外。
29.无源nfc设备可能被无线充电电路装置输出的充电场损坏。如果nfc读取器将无源nfc设备误标识为有源nfc设备，则nfc读取器可能导致无线充电电路装置输出可能损坏无源nfc设备的充电场。
30.nfc读取器102能够可靠地标识nfc设备104是有源nfc设备还是无源nfc设备。如上所述，在一些情况下，无源nfc设备可以利用通常与有源nfc设备相关联的协议，反之亦然。因此，在nfc读取器102初始建立了与nfc设备104的通信之后，nfc读取器102执行进一步的测试以确定nfc设备104是否是有源nfc设备或是无源nfc设备。因此，nfc读取器102不单独基于nfc设备104操作所使用的nfc协议来确定nfc设备104是否是有源的或是无源的。
31.当nfc读取器102输出询问信号时，nfc读取器102还输出载波信号。nfc设备104通过提供标识信号或另一类型的响应信号来进行响应。标识信号由帧定义，在该帧期间nfc设备104发射射频信号并且调制该射频信号。射频信号的调制对应于由nfc设备104提供的数据。来自nfc设备104的调制射频信号的开始对应于帧的开始。来自nfc设备104的调制频率信号的结束对应于帧的结束。如下面更详细地阐述的，nfc读取器102利用响应的结构来可靠地确定nfc设备104是否是无源nfc设备还是有源nfc设备。
32.在一个实施例中，nfc读取器102发射询问信号。在发射询问信号之后，nfc读取器102发射载波信号。当nfc读取器102从nfc设备104接收到响应或标识信号的帧的开始时，nfc读取器102在帧的开始与帧的结束之间的持续时间内中断载波信号的输出。换言之，nfc读取器102针对在帧开始之后开始并且在帧结束之前结束的所选择的持续时间中断载波信号。可以利用载波信号的这种选择的中断来确定nfc设备104是有源nfc设备还是无源nfc设
备。
33.nfc读取器102在载波信号中断期间监听标识信号。如果nfc设备104在载波信号的中断期间继续发射标识信号，则nfc设备104是有源nfc设备。因为有源nfc设备经由与nfc读取器102分离的电源输出标识信号，所以可以进行该确定。换言之，有源nfc设备可以发射标识信号或响应信号，无论载波信号是否存在。如果nfc设备104在载波信号的中断期间停止发射标识信号，则nfc设备104是无源nfc设备。这样，nfc读取器102能够可靠地确定nfc设备104是无源nfc设备还是有源nfc设备。
34.nfc读取器102能够基于nfc设备104是否是有源nfc设备还是无源nfc设备来选择性地使无线充电电路装置输出充电信号。如果nfc读取器102确定nfc设备104是有源nfc设备，则nfc读取器102可以使无线充电电路装置输出充电场以对nfc设备104的电池充电。如果nfc读取器102确定nfc设备104是无源nfc设备，则nfc读取器102不使得无线充电电路装置输出充电场。这样，nfc读取器102将通过防止无线充电电路装置输出无源nfc设备不能安全承受的充电场而损坏无源nfc设备。
35.图2是根据一个实施例的用于操作nfc读取器102的过程200的流程图。在框202，nfc读取器102输出nfc询问信号。选择nfc询问信号以促使兼容nfc设备104响应nfc询问信号。nfc询问信号是根据一个或多个nfc协议用询问数据调制的射频信号。过程200从框202前进到框204。
36.在204，nfc读取器102发射载波信号204。载波信号是被配置为向无源nfc设备提供功率的射频信号。实际上，询问信号可以是载波信号的调制。因此，在一个实施例中，发射询问信号对应于调制载波信号。在询问信号结束时，nfc读取器102仅发射未调制的载波信号。过程200从框204前进到框206。
37.在框206，nfc读取器102监听来自nfc设备104的响应。预期响应可以是标识信号。标识信号可以标识nfc设备104，或者可以仅标识nfc设备104存在并且根据询问信号的协议来操作。如果nfc读取器102从nfc读取器104接收到id信号或响应信号的帧的开始，则过程进行到框208。如果nfc读取器102没有从nfc读取器104接收到id信号或响应信号的帧的开始，则过程200返回到步骤202。
38.在框208，nfc读取器102在从nfc设备104接收到帧结束之前停止发射载波信号。因此，在nfc读取器102从nfc设备104接收到整个id信号或响应信号之前，nfc读取器102停止发射载波信号。在一个实施例中，nfc读取器102不是完全停止载波信号的发射，而是将载波信号的功率降低到这样的等级，在该等级以下无源nfc设备不能收集足够的能量来发射id信号或其他响应信号。过程200从框208前进到框210。
39.在框210，nfc读取器102监听来自nfc设备104的id信号或其他响应信号的延续。如果nfc读取器102在载波信号的中断期间没有继续接收id信号或其他响应信号，则过程200前进到框212。如果nfc读取器102在载波信号的中断期间继续接收id信号或其它响应信号，则过程进行到框214。
40.在框212，nfc读取器102确定nfc设备104是无源nfc设备。因为nfc设备104是由来自nfc读取器102的载波信号供电的无源nfc设备，所以载波信号102的中断使得nfc设备104不能发射标识信号或其他响应信号。因此，在载波信号中断期间不存在id信号或响应信号是nfc设备104是无源nfc设备的可靠指示。
41.在框214，nfc读取器102确定nfc设备104是有源nfc设备。因为nfc设备104是由其自身的内部电池而不是由载波信号供电的有源nfc设备，所以载波信号的中断不会中断nfc设备104发射id信号或其他响应信号的能力。因此，在载波信号中断期间的id信号或其他响应信号的存在是nfc设备104是有源nfc设备的可靠指示。
42.图3示出了根据一个实施例的nfc信号的曲线图302和304。根据一个实施例，曲线图302表示在选择时间段期间与无源nfc设备通信时在nfc读取器102的nfc收发器处的信号强度。根据一个实施例，曲线图304表示在选择时间段期间与有源nfc设备通信时nfc读取器102的nfc收发器处的信号强度。
43.参考图302，在时间t0，nfc读取器102输出询问信号。询问信号可以对应于射频信号的调制。无线电信号可以是与载波信号相同的信号，但是被调制以携带与询问信号相关联的数据。询问信号的调制基于一个或多个nfc协议。如果nfc设备存在并且根据与询问信号的协议兼容的协议进行操作，则询问信号将使nfc设备输出响应信号。
44.询问信号在射频信号上发射。在一个示例中，射频信号是13.56mhz，这是为某些nfc应用指定的公共频率。在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用nfc射频信号的其他频率。
45.在时间t1，nfc读取器102已经完成询问信号的发射。在时间t1，nfc读取器输出载波信号。载波信号是被选择来为无源nfc设备提供功率的射频信号。载波信号可以是与携带询问信号的数据的信号相同的信号或具有相同的频率。在一个实施例中，载波信号携带询问信号。询问信号对应于载波信号的调制以编码载波信号数据。nfc读取器102还可以在时间t0之前输出载波信号，以在发射询问信号之前激励无源nfc设备。
46.在图302的示例中，nfc设备104是无源nfc设备。无源nfc设备由从nfc读取器102输出的载波信号收集的能量供电。因此，nfc设备104接收询问信号并且从载波信号收集能量。
47.在时间t2，无源nfc设备通过调制无源nfc设备的天线线圈的负载来开始输出id信号。该阻抗调制通过nfc读取器102的天线线圈的阻抗中的电感耦合来响应。nfc读取器102可以从其天线信号中提取由无源nfc设备使用的负载调制信号。设备标识被存储在无源nfc设备中的存储器中。在接收到适当的询问信号时，无源nfc设备根据无源nfc设备的标识自动地调制其天线线圈的阻抗。或者，无源nfc设备可以响应于询问信号而输出不同于标识信号的信号。
48.在时间t2，nfc读取器102开始从无源nfc设备接收标识信号。标识信号的开始对应于标识信号的帧的开始。该帧对应于整个预期标识信号。该帧具有根据与无源nfc设备相关联的nfc协议的长度。
49.参照图302，在t3，在nfc读取器102接收到标识信号的帧的开始之后，nfc读取器102中断或停止发射载波信号。在t4，nfc读取器102重新开始发射载波信号。选择t3和t4的定时，使得中断发生在标识信号的帧的开始和标识信号的帧的结束之间。时间t5对应于标识信号的帧结束。因此，nfc读取器102在标识信号的帧开始和帧结束之间的选择持续时间内中断或停止发射载波信号。
50.在t3，无源nfc设备停止调制其天线线圈的阻抗，并因此停止发射标识信号。这是因为无源nfc设备是由载波信号供电的。当在t3处载波信号被中断时，无源nfc设备不再能够从载波信号收集能量。因为在没有载波信号的情况下没有能量可用于为无源nfc设备供
电，所以无源nfc设备停止发射标识信号。
51.因此，在时间t3，在nfc读取器的收发器或天线线圈处没有信号，因为nfc读取器102已经停止发射载波信号，并且无源nfc已经停止调制其天线线圈的阻抗。在图302所示的情况下，nfc读取器102能够确定nfc设备104是无源nfc设备。这是因为在载波信号的中断期间，nfc读取器102继续监听标识信号。如果nfc读取器102在载波信号的中断期间没有接收到标识信号，则nfc读取器102可以确定nfc设备104是无源nfc设备。
52.曲线图302示出了载波信号102在时刻t3和t4之间完全停止的实施例。然而，在一个实施例中，nfc读取器102在t3和t4之间的测试时段期间不完全停止载波信号的发射。相反，nfc读取器102可以将载波信号的功率降低到这样的等级，在该等级以下，无源nfc设备可以收集足够的能量来为提供标识信号供电，在这种情况下，无源nfc设备不能在t3和t4之间提供标识信号。因此，nfc读取器可以通过完全停止t3和t4之间的载波信号的发射或者通过减小t3和t4之间的载波信号的幅度或功率来调节t3和t4之间的载波信号。
53.在时间t4，nfc读取器102恢复载波信号的发射。在图302所示的示例中，无源nfc设备在t4不恢复提供标识信号。然而，在替代示例中，如果载波信号的中断足够短，使得无源nfc设备在载波信号的中断期间不进入错误状态，则无源nfc设备可以在t4处恢复提供标识信号。在这种情况下，选择关注信号的交互的持续时间，使得无源nfc设备不进入错误状态。
54.在一个实施例中，询问信号的持续时间在60μs和80μs之间。在一个实施例中，询问信号的发射和标识信号的帧的开始的接收之间的延迟在70μs和100μs之间。在一个实施例中，标识信号或帧的预期持续时间在140μs与200μs之间。在一个实施例中，在接收帧的开始和中断载波信号之间的延迟在10μs和100μs之间。在一个实施例中，载波信号的中断持续时间在5μs和30μs之间。根据本公开内容，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以利用用于各种信号的定时的其他值。
55.图304示出了nfc设备104是有源nfc设备的示例。nfc读取器102在时刻t0和t1之间输出询问信号，并且在t1开始输出载波信号。在时间t2，有源nfc设备响应于接收到询问信号而开始发射标识信号。标识信号可以包括关于有源nfc设备的标识或其他信息。在一个实施例中，在t2，有源nfc设备响应于接收到询问信号而发射不同于标识信号的响应信号。
56.在时间t2，nfc读取器接收标识信号的帧的开始。在时间t3，nfc读取器102中断载波信号的发射。在载波信号的中断期间，nfc读取器102监听标识信号的继续发射。
57.在时刻t3和t4之间的载波信号中断期间，有源nfc设备继续发射标识信号，如曲线图304所示，其中在时刻t3和t4之间在nfc读取器102的nfc收发器处仍然存在一些信号。这是因为有源nfc设备不由载波信号供电。替代地，有源nfc设备具有其自己的电源，例如电池，其对标识信号的发射供电。因此，当载波信号在时间t3和t4之间被中断时，标识信号不被中断。
58.在时间t3和t4之间，nfc读取器102继续接收标识信号。nfc读取器102可以确定nfc设备104是有源nfc设备。nfc读取器102接收标识信号的整个帧。标识信号的整个帧对应于时间t2到t5。
59.图4是根据一个实施例的用于操作nfc读取器的过程400的流程图。在框402，nfc读取器102执行确定是否存在有源nfc设备或无源nfc设备的过程。如果检测到nfc设备，则框402可包括执行结合图1－3描述的有源/无源nfc设备确定过程，包括在从nfc设备接收标识
信号期间中断或以其他方式调整载波信号。如果存在多个nfc设备，则框402可以包括针对存在的每个nfc设备执行有源/无源nfc设备确定过程。过程从框402前进到框404。
60.在框404，如果不存在nfc设备，则过程返回到框402。在框404，如果存在nfc设备，则过程进行到框406。
61.在框406，如果仅存在单个nfc设备，则过程进行到框408。在框406，如果存在多个nfc设备，则过程进行到框410。
62.在框408，如果单个nfc设备是有源nfc设备，则过程前进到框412。在框408，如果单个nfc设备是无源nfc设备，则过程前进到框416。
63.在框412，无线充电电路装置响应于nfc读取器102标识单个有源nfc设备的存在而发射满充电场。充电场对存在的单个有源nfc设备进行充电。具体地，充电场对有源nfc设备的电池进行再充电。无线充电电路装置可以以满强度发射充电场，因为不存在可能被满强度充电场损坏的无源nfc设备。因此，在框412，无线充电电路装置可以安全地对有源nfc设备的电池进行再充电，而没有损害无源nfc设备的风险。
64.在框416，无线充电电路装置不发射充电场，因为存在的唯一设备是无源nfc设备。不需要发射充电场，因为无源nfc设备不具有可再充电的电池。因此，当存在单个nfc设备时，nfc读取器102基于对nfc设备的类型的可靠确定来确定是否应当从无线充电电路装置提供充电场。
65.在框410，如果同时存在有源和无源nfc设备，则过程进行到框414。如果仅存在无源nfc设备，则过程进行到框416。
66.在框414，无线充电电路装置发射减小的充电场或不发射充电场。无线充电电路装置可以以减小的强度发射充电场，而不是以满强度发射充电场。选择减小的充电场强度，使得存在的无源nfc设备不会受到充电场强度的损害。在一个示例中，在框414，无线充电电路装置以半强度输出充电场。可以基于典型的无源nfc设备的已知鲁棒性来确定充电场的功率电平。减小的充电场对存在的有源nfc设备的电池进行再充电。减小的充电场可能不像满充电场那样快地对有源nfc设备的电池再充电。然而，减小的场强度确保无源nfc设备不会受到损害，而有源nfc设备仍将被再充电。可替换地，无线充电电路装置可以在框414处完全避免输出任何充电场，以避免损坏无源nfc设备的可能性。
67.图5是根据一个实施例的用于操作nfc读取器102的过程的流程图500。在框502处，nfc读取器102发射具有所选协议的询问信号。如前所述，存在多个nfc信令协议，nfc读取器和nfc设备可以通过这些协议彼此通信。通常，nfc设备104将利用一种特定的nfc协议来操作。为了使nfc读取器102与nfc设备104通信，nfc读取器102需要广播与nfc设备104的协议兼容的询问信号。
68.nfc读取器102能够利用多个nfc协议进行操作。nfc读取器102可以从多个协议中选择一个协议，并且可以发射询问信号以便检测对该协议进行操作的附近nfc设备104并且与其进行通信。如果nfc设备104在范围内并且在当前选择的协议上操作，则nfc设备104可以用标识信号或另一类型的信号来响应。
69.在一个实施例中，nfc读取器102能够与nfc协议iso/iec14443－a(类型a)，iso/iec 14443－b(类型b)和felica jis x6319－4(类型f)通信。在不脱离本公开的范围的情况下，nfc读取器102可以在除了这些协议之外的其它协议上通信。
70.在框504，nfc读取器102发射载波场。发射载波场可以包括继续发射携带询问信号但没有调制的场。或者，发射载波场可以包括发射另一种类型的场。选择载波场以使无源nfc设备能够从载波场收集能量。过程500从框504前进到框506。
71.在框506，如果nfc读取器102还没有从nfc设备104接收到id信号的帧的开始，则过程前进到框508。在框506，如果nfc读取器已经从nfc设备104接收到id信号的帧的开始，则过程前进到框510。
72.在框508，nfc读取器102从当前nfc协议切换到下一nfc协议。过程从框508前进到框502。在框502，nfc读取器102再次发射具有下一个所选择的nfc协议的询问信号。nfc读取器102可以重复地循环通过nfc协议，直到nfc设备104响应于询问信号。
73.在框510处，nfc读取器102已经在框506处接收到id信号的帧的开始。nfc读取器102在接收到id信号的帧的开始之后，使用先前关于图1－4描述的任何过程或过程来停止发射载波信号。过程500从框510前进到框512。
74.在框512，nfc读取器102在载波信号的中断期间侦听以检测来自nfc设备104的id信号的存在。如果在载波信号的中断期间不存在id信号，则过程进行到框514。如果在载波信号的中断期间存在id信号，则过程进行到框516。
75.在框514，nfc读取器102确定nfc设备104是无源nfc设备。这是因为在没有载波信号期间，无源nfc设备不能发射id信号。过程从框514前进到框508。在框508处，nfc读取器102切换到下一nfc协议，以便与对下一协议进行操作的nfc设备进行通信。
76.在框516，nfc读取器102确定nfc设备104是有源nfc设备。这是因为有源nfc设备能够在没有载波信号的情况下继续输出id信号，因为有源nfc设备由不同于载波信号的电源供电。在框508处，nfc读取器102切换到下一nfc协议，以便与对下一协议进行操作的nfc设备进行通信。
77.图6是根据一个实施例的用于操作nfc读取器102的过程600的流程图。在框602，nfc读取器执行初始nfc设备标识。nfc读取器102根据所选择的nfc协议输出初始询问信号。如果兼容的nfc设备104在范围内，则nfc设备104将用标识信号来响应初始询问信号。nfc设备104接收整个标识信号。
78.标识信号可以指示nfc设备104是无源nfc设备还是有源nfc设备。在任一情况下，nfc读取器102可以执行附加测试以可靠地确定nfc设备104是否是无源nfc设备或是有源nfc设备。
79.因此，在nfc读取器102在框602处初始建立了与nfc设备的通信之后，nfc读取器102在框604处重新开始与nfc设备104的通信，以便最终确定nfc设备104是否是有源nfc设备或是无源nfc设备。框604包括框606，608，610，612和614。
80.在框606处，nfc读取器102使用nfc读取器102先前与nfc设备104建立通信所使用的协议来发射询问信号。在发射询问信号之后，nfc设备102发射载波信号。过程从框606前进到框608。
81.在框608，nfc读取器102从nfc设备接收标识信号的帧的开始。在从nfc设备104接收到标识信号的帧的开始之后，过程进行到框610。
82.在框610，nfc读取器102中断载波信号。中断载波信号可以包括完全停止载波信号，以将载波信号的功率或幅度减小到无源nfc设备不能收集足够能量来继续发射询问信
号的等级。过程从框610前进到框612。
83.在框612，nfc读取器102检测在载波信号的中断期间id信号是否继续。过程从框612前进到框614。
84.在框614，nfc读取器102确定nfc设备是无源nfc设备还是有源nfc设备。如果在载波信号的中断期间标识信号继续，则nfc读取器102确定nfc设备104是有源nfc设备。如果在载波信号的中断期间标识信号不继续，则nfc读取器102确定nfc设备104是无源nfc设备。
85.过程600可以包括以不同协议重复这些步骤，以建立与nfc读取器104范围内的任何其他nfc设备104的通信并且确定该设备类型。
86.图7是根据一个实施例的用于操作nfc读取器的方法的流程图。在702，方法700从nfc读取器发射询问信号。在704，方法700包括从nfc读取器发射载波信号。在706，方法700包括从nfc设备接收响应于询问信号的标识信号的一部分。在708，该方法包括在接收到标识信号的该部分之后在选择的持续时间内减小载波信号的幅度。在710，方法700包括检测nfc设备是否在所选持续时间期间继续发射标识信号。
87.图8是根据一个实施例的nfc通信系统800的框图。nfc通信系统100包括nfc读取器102，有源nfc设备104a和无源nfc设备104b。nfc读取器102经由nfc通信协议与有源nfc设备104a和无源nfc设备104b通信。
88.nfc读取器102包括rf收发器802，读取器控制系统804，电源808，充电座810和无线充电电路装置812。读取器控制系统包括控制逻辑806。nfc读取器102的组件一起协作以提供nfc通信和单独的无线充电。
89.rf收发器802使nfc读取器102能够发射信号和接收信号。rf收发器802可以包括用于发射nfc信号和用于接收nfc信号的一个或多个天线。rf收发器802可以包括用于使rf收发器802能够发射包括询问信号、载波信号和其它类型信号的信号的附加电路。rf收发器802可以包括用于使rf收发器802能够接收和处理来自有源nfc设备104a和无源nfc设备104b的信号(包括询问信号和其他类型的信号)的附加电路装置。
90.读取器控制系统804包括用于控制nfc读取器102的功能的控制电路装置。读取器控制系统804控制rf收发器802的操作。读取器控制系统804控制rf接收器802的信号发射。读取器控制系统804还控制rf接收器802对信号的接收。读取器控制系统804可以包括处理资源、存储器资源和数据发射资源。
91.控制系统804包括控制逻辑806。控制逻辑806可以包括用于控制系统804的操作的指令。控制逻辑806可以包括用于执行由nfc读取器102执行的操作、过程和方法的指令协议，包括这里描述的那些。控制逻辑806可以对应于存储在nfc读取器102的存储器中的软件指令。
92.电源808向nfc读取器102供电。电源808可以包括内部电池，到外部电源的有线电源连接和到外部电源的无线电源连接中的一项或多项。
93.无线充电电路装置812基于是否存在由nfc读取器102确定的nfc设备的类型来选择性地提供无线充电场。无线充电电路装置812包括与nfc读取器102的nfc通信天线分离并且不根据nfc通信频率和协议操作的天线。因此，nfc读取器102可以是包括nfc通信电路和单独的无线充电电路装置的设备。
94.在一个实施例中，无线充电电路装置812根据qi无线充电标准来操作。qi无线充电
电路装置输出范围在87khz和205khz之间的充电场。nfc信号通常相应地，充电场不以13.56mhz的nfc通信频率发射。因此，qi充电场在nfc通信信号的范围之外。
95.nfc读取器102的无线充电电路装置812可以由其自己的控制逻辑、读取器控制系统804的控制逻辑806或其他控制系统来控制。无线充电电路装置基于由读取器控制系统804检测到的存在的nfc设备的类型来选择性地输出无线充电场。
96.充电底板810包括物理区域，有源nfc设备104a可以位于该物理区域上，以便从nfc读取器102接收无线充电信号。当有源nfc设备104a位于充电底板810上时，nfc读取器102检测到nfc设备104a是有源nfc设备，并使充电场电路812开始输出无线充电场。
97.在一个实施例中，将无源nfc设备104a和无源nfc设备104b中的任一者或两者定位在充电底板110上使得nfc读取器102与nfc设备建立通信并确定nfc设备的类型，如本文所述。然后，无线充电电路装置812可以输出满充电场，输出减小的充电场，或者禁止输出充电场。
98.有源nfc读取器104a包括rf收发器820，控制器822，存储器824和电池826。rf收发器820包括用于从nfc读取器102接收信号并将信号输出到nfc读取器102的一个或多个天线和其他rf电路。
99.控制器822控制rf收发器820的操作。控制器822可以包括用于信号处理，用于控制rf收发器820以及用于从存储器824读取数据和用于向存储器824写入数据的处理资源。
100.存储器824可以存储用于有源nfc设备104的操作的软件指令。存储器824可以存储包括与有源nfc设备104a相关联的标识和其他参数的数据。
101.电池826向有源nfc设备104a的组件提供功率。因为有源nfc设备104a包括电池826，所以有源nfc设备1028不需要从由nfc读取器102发射的载波信号中收集能量以便将信号发射到nfc读取器102。
102.无源nfc设备104b包括天线线圈830，控制逻辑832，能量收集电路装置834和存储器836。天线线圈包括用于从nfc读取器102接收信号并向nfc读取器102提供信号的一个天线和其他电路装置。
103.控制逻辑832控制天线线圈830的操作。控制逻辑830响应于从nfc读取器102接收的询问信号来控制对来自天线线圈830的信号的输出的调制。控制逻辑830控制天线线圈830的阻抗的调制。存储器836存储与无源nfc接收器104b相关的标识数据。
104.当天线线圈830从nfc读取器102接收信号时，能量收集电路834从信号收获能量。能量收集电路834用从信号收集的能量对控制逻辑供电。当天线线圈830从nfc读取器102接收到询问信号时，控制逻辑从存储器836检索标识数据，并且使天线线圈通过根据公知技术调制天线线圈830的阻抗来提供包括标识数据的标识信号。如果不存在载波场，则无源nfc设备104b不能提供标识信号。
105.图9是根据一个实施例的nfc读取器102的电路的图示。nfc读取器102包括nfc天线线圈902，无线充电天线线圈904和读取器控制系统804。nfc天线线圈902是rf收发器802的一部分，nfc读取器102通过rf收发器802实现与nfc设备的nfc通信。无线充电线圈904是无线充电电路装置812的一部分，nfc读取器102或nfc读取器102是其一部分的电子设备通过无线充电电路装置812提供无线充电场。在一个实施例中，读取器控制系统804控制rf天线线圈和无线充电线圈。无线充电电路装置812的部分可以包括在读取器控制系统804中。可
选地，无线充电电路装置812可以由单独的控制系统控制。在一个实施例中，无线充电天线线圈904是qi标准无线充电线圈。
106.图10是根据一个实施例的nfc通信系统1000的示图。nfc通信系统1000包括nfc读取器102，有源nfc设备104a和无源nfc设备104b。nfc读取器102与有源nfc设备104a和无源nfc设备104b通信nfc协议。
107.在图10的示例中，有源nfc设备104a是具有有源nfc电路的智能电话。在图10的示例中，无源nfc设备104b是具有无源nfc电路的信用卡。智能电话包括保护壳1002。保护壳1002包括用于保持各种类型的卡的若干槽。信用卡位于保护套1002的一个槽中。这是使人们能够用他们的智能电话携带他们的身份证和信用卡的常见配置。
108.nfc读取器102包括充电底板810。用户可以将智能电话104a放置在充电底板上。nfc读取器102可以经由nfc协议与智能电话104通信。当智能电话位于充电底板810上时，nfc读取器102可以对智能电话的电池充电。
109.因为信用卡104b是包括无源nfc电路装置的无源nfc设备，所以完全供电的充电场可能损坏信用卡104b的nfc电路装置。因此，当信用卡104b位于智能电话104a的保护壳1002中并且智能电话104a位于充电底板810上时，满功率的充电场可能损坏信用卡104b的nfc电路。
110.当智能电话104a位于充电底板810上时，nfc读取器102输出询问信号并且监听各种nfc协议上的响应。以此方式，nfc读取器102建立与智能电话104a和信用卡104b两者的通信。
111.在标识智能电话104a和信用卡104b两者之后，nfc读取器102执行用于最终确定智能电话104a和信用卡104b两者的nfc类型的过程。具体地，nfc读取器102以智能电话104a的协议发射询问信号。当nfc读取器102从智能电话104a接收到标识或响应信号的开始时，nfc读取器102中断载波信号。在载波信号的中断期间，nfc读取器102监听标识信号。nfc读取器102在载波信号中断期间检测来自智能电话104a的标识信号。nfc读取器102确定智能电话104a是有源nfc设备。
112.nfc读取器102然后根据信用卡104b的协议输出询问信号。当nfc读取器102从信用卡104b接收到标识或响应信号的开始时，nfc读取器102中断载波信号。在载波信号的中断期间，nfc读取器侦听标识信号。nfc读取器102在载波信号中断期间不接收标识信号。nfc读取器确定信用卡104b是无源nfc设备。
113.因为nfc读取器检测到存在无源nfc设备和有源nfc设备二者，所以无线充电电路装置812输出具有减小的幅度或功率的充电场。选择充电场的功率以不损坏信用卡104b的nfc电路。充电场对智能电话104a的电池充电。
114.如果nfc读取器102仅检测到有源nfc设备，则无线充电电路装置812可以输出满功率充电场以对有源nfc设备的电池充电。如果nfc读取器仅检测到无源nfc设备，则无线充电电路装置812将不输出任何充电场。
115.图10示出了其中有源nfc设备是智能电话而无源nfc设备是支持nfc的信用卡的实施例。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他类型的有源和无源nfc设备。
116.上述各种实施例可以组合以提供另外的实施例。根据上述详细描述，可以对实施例进行这些和其它改变。通常，在下面的权利要求中，所使用的术语不应该被解释为将权利
要求限制到在说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求被授权的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。