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Title:
DEVICE AND METHOD FOR PROCESSING A NEAR-FIELD COMMUNICATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/162290
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and device for processing a near-field communication (DIBC). The device comprises: - at least one near-field communication antenna (ANT) intended to receive a near-field electromagnetic signal and comprising at least one end (CLF_A2) ; - a switching member (INT) connected to said end of the antenna; - a controller (CLF) able to receive the antenna signals and control the switching member. The device is characterized in that the switching member is able to disconnect said end of the antenna when it receives a first switching command, called the IBC command.

Inventors:
LEVIONNAIS PHILIPPE MICHEL (FR)
LEPETIT OLIVIER (FR)
HUET ROMAIN (FR)
Application Number:
PCT/FR2021/052404
Publication Date:
August 04, 2022
Filing Date:
December 20, 2021
Export Citation:
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Assignee:
ORANGE (FR)
International Classes:
H04B13/00
Domestic Patent References:
WO2012131224A12012-10-04
WO2019211997A12019-11-07
WO2012131224A12012-10-04
WO2017093639A12017-06-08
Foreign References:
US20170272128A12017-09-21
US20140213184A12014-07-31
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Claims:
REVENDICATIONS Dispositif de traitement d’une communication en champ proche (DIBC) comportant :

- au moins une antenne (ANT) de communication en champ proche destinée à recevoir un signal électromagnétique en champ proche et comportant au moins une extrémité (CLF_A2) ;

- un organe de commutation (INT) relié à ladite extrémité de l’antenne,

- un contrôleur (CLF) apte à recevoir les signaux d’antenne et commander l’organe de commutation, le dispositif étant caractérisé ce que l ‘organe de commutation est apte à déconnecter ladite extrémité de l’antenne lorsqu’il reçoit une première commande de commutation, dite commande IBC, en provenance du contrôleur. Dispositif de traitement selon la revendication 1, le dispositif étant caractérisé ce que 1‘organe de commutation (INT) est apte à connecter ladite extrémité de l’antenne (CLF A2) lorsqu’il reçoit une seconde commande de commutation, dite commande NFC. Dispositif de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première et la seconde commande de commutation sont identiques. Dispositif de traitement selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite extrémité de l’antenne (CLF A2) est connectée à une masse (GR) avant sa déconnexion. Dispositif de traitement selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite extrémité de l’antenne (CLF A2) est connectée au contrôleur (1, IN) avant sa déconnexion Dispositif de traitement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe de commutation est un système électronique de commutation à base de transistors. Dispositif de traitement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contrôleur est adapté à commander la position connectée ou la position déconnectée, en fonction d’une caractéristique au moins du champ électromagnétique reçu par l’antenne. Dispositif de traitement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contrôleur est adapté à commander la position connectée ou la position déconnectée, en fonction d’une information reçue dans le signal électromagnétique. Terminal mobile (TM) comprenant un dispositif de traitement d’une communication en champ proche (DIBC) selon Tune des revendications précédentes. Terminal (TM) mobile selon la revendication 9, comportant en outre une interface homme-machine (IHM) pour permettre à un utilisateur de rentrer une commande de commutation NFC ou IBC afin de la transmettre au dispositif de traitement. Procédé de traitement d’une communication en champ proche sur un terminal (TM) comportant un dispositif de traitement d’une communication en champ proche (DIBC) comportant :

- au moins une antenne (ANT) de communication en champ proche destinée à recevoir un signal électromagnétique en champ proche (IBC, NFC) et comportant au moins une extrémité (CLF_A2) ;

- un organe de commutation (INT) relié à ladite extrémité de l’antenne,

- un contrôleur (CLF) apte à recevoir les signaux d’antenne et commander l’organe de commutation, le procédé étant caractérisé ce qu’il comporte une étape d’émission d’une première commande de commutation, dite commande IBC, pour commander à Forgane de commutation de déconnecter ladite extrémité de l’antenne. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape d’émission d’une seconde commande de commutation, dite commande NFC, pour commander à Forgane de commutation de connecter ladite extrémité de l’antenne. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la première et la seconde commandes sont identiques. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre :

- une étape de commande de la position connectée ou de la position déconnectée, en fonction d’une information reçue dans le signal électromagnétique. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre :

- une étape pour obtenir le mode dans lequel le composant IBC doit être positionné ;

- une étape pour obtenir le mode courant dans lequel le dispositif de traitement est positionné ; 18

- si le mode obtenu est IBC, et le mode courant est NFC, l’émission d’une commande IBC de commutation ;

- si le mode obtenu est NFC, et le mode courant est IBC, l’émission d’une commande NFC de commutation. 16. Produit programme d'ordinateur (PGM C) comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 15, lorsqu’il est exécuté par un processeur (PROC C) du composant NFC (CLF).

17. Produit programme d’ordinateur (PGM_M) comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 15, lorsqu’il est exécuté par un processeur (PROC_M) d’un terminal mobile (TM) comprenant le dispositif de traitement.

Description:
DESCRIPTION

Dispositif et procédé de traitement d’une communication en champ proche

Domaine de l'invention

L'invention se rapporte de manière générale aux télécommunications, et plus précisément aux communications sans contact utilisant des technologies radio à courte distance, notamment de type IBC (d’après l’anglais Intra Body Communication). Elle s’applique plus particulièrement à des terminaux équipés de ressources physiques et logicielles incluant un microprocesseur et un module de communication en champ proche (Near Field - NF) recevant un champ électromagnétique transitant par le corps d’un utilisateur.

Art Antérieur

Les communications en champ proche, usuellement appelées NFC (d’après l’anglais Near Field Communication), fondées principalement sur la norme ISO (International Standard Organisation) 14443, utilisent des technologies sans-fil pour permettre un échange d'informations entre deux périphériques éloignés d’une courte distance, typiquement inférieure à dix centimètres. Les communications de ce type offrent de nombreuses applications dans les domaines du paiement ou du transport, par exemple.

Récemment dans ce domaine sont apparues de nouvelles techniques de communication sans-fil utilisant pour canal le corps humain. Dans ces technologies que l’on regroupe sous le terme générique d’IBC (pour Intra-Body Communication) ou encore BCC (pour Body Channel Communication), le corps humain agit de surcroît comme un conducteur pour transmettre des informations d’un point à un autre. Il n’est donc plus nécessaire d’approcher le terminal IBC de son homologue pour établir une communication : il peut être conservé dans la poche, dans un sac, etc. du porteur. En approchant la main d’un lecteur NFC, l’individu porteur du terminal IBC établit une communication sécurisée entre le lecteur et le terminal.

Il est possible de recevoir un tel signal électromagnétique sur un composant NFC classique, associé à une antenne NFC classique. La demande de brevet internationale publiée sous le numéro WO2012/131224 décrit un terminal comportant un tel composant NFC dont l’antenne permet la réception des signaux IBC. Cependant, le signal reçu par le terminal dans le mode IBC est de moins bonne qualité que celui qui serait reçu en mode NFC classique, pour lequel les composants du circuit NFC ont été optimisés.

Il existe donc un besoin pour un terminal de réception efficace en mode IBC.

Exposé de l'invention

L'invention vient améliorer l'état de la technique.

Elle propose à cet effet un dispositif de traitement d’une communication en champ proche comportant :

- au moins une antenne de communication en champ proche destinée à recevoir un signal électromagnétique en champ proche et comportant au moins une extrémité ;

- un organe de commutation relié à ladite extrémité de l’antenne,

- un contrôleur apte à recevoir les signaux d’antenne et commander l’organe de commutation, le dispositif étant caractérisé ce que 1‘organe de commutation est apte à déconnecter ladite extrémité de l’antenne lorsqu’il reçoit une première commande de commutation, dite commande IBC, en provenance du contrôleur.

Avantageusement selon l’invention, le dispositif est un circuit en champ proche de type NFC classique, comme ceux que l’on trouve par exemple dans les cartes NFC ou les téléphones mobiles compatibles NFC du marché, équipé de surcroît d’un organe de commutation pour commuter l’antenne dans un état où l’une de ses extrémités est déconnectée. Or, l’antenne NFC dont une extrémité est déconnectée se comporte comme une antenne fïlaire, et non plus comme une antenne boucle. En effet, l’étude de la technologie IBC a permis de mettre en évidence que le corps humain réagit mieux à la composante électrique qu’à la composante magnétique du champ électromagnétique porteur du signal IBC. Or les antennes NFC des terminaux mobiles sont classiquement des antennes dites « boucle » loop antenna en anglais). De telles antennes captent correctement les champs magnétiques mais captent moins bien les champs électriques, au contraire d’une antenne fïlaire. Avantageusement, l’invention permet donc très simplement de positionner le circuit NFC en mode IBC en déconnectant l’une des extrémités de l’antenne, le circuit se transformant ainsi en circuit, ou dispositif, IBC. Par « antenne » on entend ici une antenne NFC classique, prévue pour les communications NFC. Elle est constituée d’un ensemble de spires en nombre et disposition adéquats pour recevoir l’onde électromagnétique en champ proche. L’antenne est classiquement associée de surcroît à un contrôleur, ou composant NFC (CLF pour ContactLess Frontend) constituant un module de communication en champ proche à la manière d'un transpondeur électromagnétique et comprenant des composantes logicielles (firmware, etc.) nécessaires à la mise en œuvre des communications NFC. L’antenne transmet les signaux NF reçus au composant NFC. Une telle antenne comporte classiquement deux bornes, ou extrémités. Au moins l’une de ses extrémités est connectée au contrôleur NFC, l’autre peut être connectée au contrôleur ou à la masse. Par la déconnexion de cette extrémité, elle est adaptée par le dispositif et le procédé de l’invention pour recevoir des signaux en champ proche via le corps humain avec une meilleure qualité, en mode IBC.

Par « IBC » ou mode IBC, on entend une communication en champ proche transitant par le corps de l’utilisateur. Le terme est utilisé par opposition au mode « NFC » qui correspond au mode standard d’une communication NFC, dans laquelle le terminal qui comporte le dispositif NFC (classiquement, un terminal mobile, ou smartphone) est à proximité physique du lecteur NFC (par exemple, un terminal de paiement).

Selon un mode de mise en œuvre particulier de l'invention, le dispositif de traitement est caractérisé ce que 1‘organe de commutation est de surcroît apte à connecter ladite extrémité de l’antenne lorsqu’il reçoit une seconde commande de commutation, dite commande NFC.

Avantageusement selon ce mode, l’antenne peut être connectée ou reconnectée pour un fonctionnement NFC standard lorsqu’elle reçoit une commande NFC, l’antenne se comportant de nouveau comme une antenne boucle. Ainsi le dispositif peut être positionné, selon la commande reçue du contrôleur, soit en mode NFC soit en mode IBC. Ceci est avantageux si l’utilisateur souhaite utiliser son terminal dans l’un ou l’autre mode (en fonction des capacités des terminaux lecteurs en vis-à-vis, du type de transaction, d’environnement, etc.)

Selon une variante, la première et la seconde commande de commutation sont identiques. Avantageusement selon ce mode, une seule commande est utilisée pour faire commuter l’organe de commutation, qui se comporte comme un interrupteur : s’il est en mode fermé, il s’ouvre sur la réception de la commande, et vice versa. Il est ainsi très simple de faire basculer le dispositif dans un mode IBC ou NFC : s’il est positionné en NFC, la réception de la commande le fait basculer en IBC, et vice-versa.

Selon un autre mode de mise en œuvre particulier de l'invention, ladite extrémité de l’antenne est connectée à une masse avant sa déconnexion.

Avantageusement selon ce mode, une extrémité de l’antenne NFC est connectée à la masse, ce qui correspond à la majorité des cas pour les antennes NFC du marché actuel, de type boucle.

Selon un autre mode de mise en œuvre particulier de l'invention, ladite extrémité de l’antenne est connectée au contrôleur avant sa déconnexion.

Avantageusement selon ce mode, une extrémité de l’antenne NFC est connectée à une entrée du contrôleur, ce qui correspond à certains ensembles CLF/antenne du marché actuel.

Selon un autre mode de mise en œuvre particulier de l'invention, ledit organe de commutation est un système électronique de commutation à base de transistor.

Avantageusement selon ce mode, un système très simple de commutation peut être utilisé. Il est bien connu en effet de l’homme du métier des composants électroniques qu’un ou plusieurs transistors, par exemple de type MOS, peuvent être simplement agencés et pilotés pour servir d’interrupteur, ou organe de commutation, aptes à commuter sur réception d’une commande de commutation.

Selon un exemple l’antenne comporte :

- trois spires (SI, S2, S3)

- une largeur de spires de 0.5 mm

- une largeur interspires de 0.5 mm

Avantageusement selon ce mode, l’antenne NFC est adaptée au mieux pour recevoir des signaux IBC. Selon un autre mode de mise en œuvre particulier de l'invention, le contrôleur est adapté à commander la position connectée ou la position déconnectée en fonction d’une caractéristique au moins du champ électromagnétique reçu par l’antenne.

Avantageusement selon ce mode, le ratio entre la composante électrique et la composante magnétique du champ électromagnétique reçu peut être analysé par le contrôleur, qui en déduit un mode de fonctionnement NFC (si la composante magnétique est majoritaire dans le signal reçu) ou un mode de fonctionnement IBC (si la composante électrique est majoritaire dans le signal reçu). Ainsi la commande de commutation peut- être émise automatiquement par le contrôleur vers le circuit de commutation, sans que l’utilisateur en soit conscient.

Selon un autre mode de mise en œuvre particulier de l'invention, caractérisé en ce que le contrôleur est adapté à commander la position connectée ou la position déconnectée, en fonction d’une information reçue dans le signal électromagnétique.

Avantageusement selon ce mode, c’est une information portée dans le signal électromagnétique, typiquement un champ d’un message reçu via ce signal, qui permet de faire basculer l’antenne. Notamment si un tel champ comporte une indication de message IBC, la position déconnectée sera commandée par le contrôleur. Si en revanche le message reçu dans le signal est un message NFC standard, la position connectée sera commandée par le contrôleur.

L'invention concerne également un terminal mobile comprenant un tel dispositif de traitement d’une communication en champ proche.

Avantageusement selon ce mode, un terminal mobile équipé d’un module NFC standard, modifié en module IBC selon l’invention, par l’ajout du circuit de commutation, peut utiliser le mode IBC de manière efficace, et selon certains modes de réalisation, peut basculer d’un mode IBC en mode NFC et vice-versa, selon l’utilisation que l’utilisateur souhaite faire de son mobile.

L'invention concerne également, selon un mode de réalisation, un tel terminal comportant en outre une interface homme -machine pour permettre à un utilisateur de rentrer une commande de commutation NFC ou IBC afin de la transmettre au dispositif de traitement. Avantageusement selon ce mode, l’utilisateur peut choisir, au niveau de l’interface homme -machine de son terminal, par exemple via son écran tactile (case à cocher, menu, etc.), de se positionner dans l’un ou l’autre mode. Cette commande de haut niveau est transmise au dispositif de traitement dont le contrôleur peut relayer l’ordre de commutation vers l’organe de commutation.

Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de traitement d’une communication en champ proche sur un terminal comportant un dispositif de traitement d’une communication en champ proche comportant :

- au moins une antenne de communication en champ proche destinée à recevoir un signal électromagnétique en champ proche et comportant au moins une extrémité ;

- un organe de commutation relié à ladite extrémité de l’antenne,

- un contrôleur apte à recevoir les signaux d’antenne et commander l’organe de commutation, le procédé étant caractérisé ce qu’il comporte une étape d’émission d’une première commande de commutation, dite commande IBC, pour commander à 1‘organe de commutation de déconnecter ladite extrémité de l’antenne.

Selon un mode de réalisation, un tel procédé est caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape d’émission d’une seconde commande de commutation, dite commande NFC, pour commander à 1‘ organe de commutation de connecter ladite extrémité de l’antenne.

Selon un mode de réalisation, un tel procédé est caractérisé en ce en ce que la première et la seconde commande sont identiques.

Selon un mode de réalisation, un tel procédé est caractérisé en ce qu’il comporte en outre :

- une étape de commande de la position connectée ou de la position déconnectée, en fonction d’une information reçue dans le signal électromagnétique.

Selon un mode de réalisation, un tel procédé est caractérisé en ce qu’il comporte en outre :

- une étape pour obtenir le mode dans lequel le composant IBC doit être positionné ;

- une étape pour obtenir le mode courant dans lequel le dispositif de traitement est positionné ;

- si le mode obtenu est IBC, et le mode courant est NFC, l’émission d’une commande IBC de commutation ;

- si le mode obtenu est NFC, et le mode courant est IBC, l’émission d’une commande NFC de commutation.

L'invention concerne également un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé ci-dessus selon l'un des modes particuliers de réalisation décrits, lorsque ledit programme est exécuté par un processeur du contrôleur.

L'invention concerne également un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé ci-dessus selon l'un des modes particuliers de réalisation décrits, lorsque ledit programme est exécuté par un processeur d’un terminal mobile comprenant le dispositif de traitement.

Les procédés peuvent être mis en œuvre de diverses manières, notamment sous forme câblée ou sous forme logicielle. Ces programmes peuvent utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.

L'invention vise aussi un support d'enregistrement ou support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus. Les supports d'enregistrement mentionnés ci-devant peuvent être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu’une ROM, par exemple un CD-ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple un disque dur. D'autre part, les supports d'enregistrement peuvent correspondre à un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Les programmes selon l'invention peuvent être en particulier téléchargés sur un réseau de type Internet.

Alternativement, les supports d'enregistrement peuvent correspondre à un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l’exécution du procédé en question.

Ce procédé et ces programmes d'ordinateur présentent des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le dispositif de traitement d’une communication en champ proche. Liste des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels :

[Fig. 1] La figure 1 illustre le contexte général d’une communication IBC selon l’état de l’art ;

[Fig. 2] La figure 2 illustre un terminal mobile comprenant un dispositif de traitement selon un mode particulier de réalisation de l’invention ;

[Fig. 3] La figure 3 illustre un système électronique de commutation pour le dispositif de traitement selon un mode particulier de réalisation de l’invention ;

[Fig. 4] La figure 4 illustre un système électronique d’antenne commutée pour le dispositif de traitement selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention ;

[Fig. 5] La figure 5 illustre des étapes d’un procédé utilisant un mode de réalisation de l’invention.

Description d'un mode de réalisation de l'invention

Principe général de l'invention

Le principe général de l’invention consiste à adapter, au niveau d’un terminal, l’antenne associée au contrôleur NFC afin de transformer l’ensemble en circuit (ou dispositif) de réception IBC, afin d’initier une communication sans-fil en utilisant pour canal le corps humain. En mode IBC, la qualité du signal reçu est meilleure que si l’antenne n’était pas adaptée.

L’idée générale de l’invention est donc de modifier le composant NFC du mobile pour qu’il se positionne en mode IBC par une adaptation de l’antenne associée au composant pour privilégier le champ électrique aux dépens du champ magnétique. Pour cela, il suffit d’ouvrir le circuit d’antenne, notamment mais non exclusivement en déconnectant l’une de ses extrémités, reliée par exemple à la masse ou au contrôleur. L’opération reste réversible pour assurer la compatibilité avec le mode NFC si l’utilisateur souhaitait quitter le mode IBC pour revenir en mode NFC : il suffit pour cela de refermer le circuit d’antenne.

Modes particuliers de réalisation de l'invention. La figure 1 illustre le contexte général d’une communication IBC selon l’état de l’art. Dans ce contexte, le circuit NFC n’ayant pas été adapté selon l’invention, une transaction IBC est possible, mais la réception étant de mauvaise qualité, elle est plus difficile à mettre en place.

Dans cet exemple, l’utilisateur (2) porteur du terminal TM équipé d’un module NFC s’approche jusqu’à toucher quasiment le terminal lecteur TP pour mettre en œuvre un service, par exemple une transaction monétaire. L’utilisateur (2), ou porteur, est par exemple un être humain mais pourrait alternativement prendre la forme d’un autre être vivant apte à effectuer un geste volontaire vers le lecteur et à transmettre des ondes porteuses radio. Les terminaux TP et TM sont aptes à communiquer directement en champ proche (mode NFC) ou via un champ électromagnétique (NF) utilisant le corps de l’utilisateur (mode IBC).

Le lecteur TP peut être par exemple un TPE (pour Terminal Electronique de Paiement), ou encore un terminal mobile possédant un module NFC positionné en mode lecteur, un objet connecté (en anglais, IOT), un ordinateur personnel, etc. Il est apte à émettre des signaux radioélectriques de type NFC (3) via une antenne NFC (non représentée). Dans cet exemple, le lecteur (TP) comprend une surface constituée par l’antenne éventuellement protégée et adaptée pour réagir lorsque l’utilisateur l’effleure ou entre en proximité avec elle, par exemple en approchant la main. Le terme « surface » n’est nullement limitatif et donné à titre illustratif, l’antenne étant le seul moyen indispensable au fonctionnement du dispositif.

Le terminal TM comporte un composant NFC classique (CLF associé à une antenne). Il s’agit par exemple d’un téléphone mobile, ou smartphone, ou encore d’un objet connecté.

Dans un mode NFC « classique », le porteur effectue ses transactions en approchant physiquement le terminal du lecteur. On rappelle que les communications NFC peuvent couvrir deux types d’applications liées à deux modes de fonctionnement différents sur un terminal NFC : le premier mode, dit mode émulation, met en œuvre une émulation d'un module de communication en champ proche pour sécuriser des transactions électroniques entre une application stockée sur le terminal et une borne externe de lecture ; dans le contexte illustré ici, le terminal se trouve dans ce mode ; le second mode, dit mode lecteur, se rapporte à la lecture de données sur des dispositifs de type transpondeurs, ou cartes NFC ; il s’agit du mode lecteur (en anglais, tag reading) tel que défini par le Forum NFC (association industrielle chargée de promouvoir la mise en œuvre et la normalisation de la technologie NFC). Dans un mode IBC, le module NFC du terminal, positionné en mode émulation, se comporte comme un dispositif naturellement apte à recevoir des ondes porteuses radio, via une antenne, à travers le corps de l’utilisateur (2). À cette fin, le terminal TM est situé à proximité immédiate de l’utilisateur (2), sans nécessairement être en contact direct avec celui-ci. Par exemple, le terminal est placé à l’intérieur d’une poche ou d’un sac porté contre l’utilisateur, ou autour de son cou. Dans ces configurations, on estime que le terminal n’est pas éloigné de plus de quelques centimètres du corps de l’utilisateur (2). La distance est par exemple inférieure à 5 cm. Le dialogue s’initie entre le lecteur et le terminal sur le canal IBC, lorsque le terminal mobile TM reçoit l’onde porteuse du message d’initialisation émis par le lecteur TP et relayé par le corps de l’utilisateur. Il est suivi de l’établissement d’une communication bidirectionnelle en utilisant un lien radio, par exemple Bluetooth (4), comme décrit dans le document WO2017/093639, inclus ici par référence. En effet, il n’est pas possible de retransmettre un message complexe vers le lecteur via le corps de l’utilisateur, pour des raisons de débit et de puissance. En effet, le terminal fonctionne en modulation de charge, c’est-à-dire par induction. La norme 14443 indique que, dans une telle situation, le terminal mobile en émulation et le terminal lecteur ne peuvent plus communiquer s’ils sont éloignés de plus 10 cm environ.

L’utilisation d’un composant NFC classique permet de recevoir sur le terminal TM les signaux IBC. Cependant, ils ne sont pas de bonne qualité, sauf à augmenter considérablement le courant induit par une puissance plus élevée du signal, ce qui est inutile, coûteux, et pourrait s’avérer dangereux pour le corps qui transporte le signal. En effet, l’onde électromagnétique, NFC ou IBC, comporte deux composantes vectorielles principales, magnétique et électrique. C’est sur la base de ces deux composantes que l’onde électromagnétique se déplace. L’expérience acquise sur la technologie IBC a permis de mettre en évidence que le corps humain réagit mieux au champ électrique qu’au champ magnétique. Plus précisément, le corps humain transmet les signaux électriques avec un meilleur rendement s’ils sont émis avec une antenne électrique. On attribue ce phénomène au fait que le corps humain est principalement constitué d’eau et qu’à ce titre il est plus proche des antennes électriques. Ainsi un champ électrique est mieux transmis par l’individu. Or les antennes NFC des terminaux mobiles existants sont classiquement des antennes dites « boucle » (loop antenna en anglais), efficaces quand on souhaite une bonne directivité. De telles antennes magnétiques peuvent capter les champs électriques, mais la qualité des signaux reçus est médiocre. L’invention propose donc de modifier cette antenne pour la rendre plus efficace dans le mode 1BC.

La figure 2 illustre une architecture d’un terminal mobile comprenant un dispositif de traitement (DIBC) selon un mode particulier de réalisation de l'invention.

Le terminal TM possède l'architecture classique d'un téléphone mobile, de type smartphone, et comprend notamment une mémoire MEM, une unité de traitement UT, équipée par exemple d'un processeur PROC M, et pilotée par le programme d'ordinateur PGM_M stocké en mémoire MEM. A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur PGM M sont par exemple chargées dans une mémoire avant d'être exécutées par le processeur PROC M. Le processeur PROC M de l'unité de traitement UT met notamment en œuvre les étapes du procédé de traitement d’une communication en champ proche IBC, selon certains des modes particuliers de réalisation, selon les instructions du programme d'ordinateur PGM_M. En particulier, le programme PGM_M peut relayer un choix de l’utilisateur, effectué au niveau de l’interface homme-machine du terminal, pour basculer entre un mode IBC et un mode NFC.

Le terminal comporte aussi un module DIBC pour l’initialisation des communications IBC. Ce module comprend classiquement un circuit intégré de communication sans contact, ou CLF (pour Contactless Front-End) et une antenne ANT prévue initialement pour recevoir des signaux NFC et adaptée selon l’invention pour recevoir les signaux IBC via le corps humain. Le composant CLF comprend lui-même un processeur PROC C apte à mettre en œuvre un programme de bas niveau (par exemple, en assembleur) pour piloter le CLF et les modules qui lui sont connectés, notamment, selon un mode de réalisation, un commutateur INT qui lui est relié. Le principe de ce pilotage est d’adapter l’antenne magnétique NFC du mobile pour qu’elle soit apte à recevoir la composante électrique avec un meilleur rendement. De telles antennes sont des antennes dites « boucle », comme expliqué préalablement, dont les deux extrémités sont reliées au CLF. L’une d’elles est reliée généralement à la masse et l’autre à la sortie du module d’émission. Selon d’autres implémentations, les deux bornes sont reliées au CLF. Pour réaliser l’adaptation IBC, l’extrémité de l’antenne NFC est déconnectée, pour la laisser « en l’air » grâce à l’interrupteur, ou commutateur INT. D’un point de vue pratique, cela se concrétise par une commande logicielle émise par le programme PGM_C du CLF vers le commutateur INT qui peut être par exemple un circuit électronique à base de transistors (C)MOS, apte à s’ouvrir pour déconnecter l’extrémité de l’antenne. Quand cette extrémité n’est pas connectée (par exemple à la masse) elle devient une antenne fîlaire optimisée pour les communications IBC, à l’inverse si elle est connectée (par exemple à la masse) elle redevient une antenne boucle optimisée pour les communications NFC.

Le terminal comporte aussi un module de communication distinct du module NFC, par exemple Bluetooth (ou Wi-Fi, Li-Fi, etc.) noté BT sur la figure, pour assurer le canal de retour, et donc la bidirectionnalité de la communication.

Optionnellement, le terminal comporte aussi une interface homme-machine, ou IHM, qui peut lui permettre notamment d’accepter une entrée de l’utilisateur, et de la traduire, via le programme PGM_M du terminal, en instructions pour le programme PGM C du CLF : commande de basculement en mode IBC, ou de retour au mode NFC.

La figure 3 illustre un système électronique de commutation pour le dispositif de traitement selon un mode particulier de réalisation de l’invention.

Le commutateur, ou interrupteur INT représenté sur la Figure 3 comporte un composant de commutation programmable, selon cet exemple un commutateur analogique de dénomination « TLC4066 » de la société Texas Instrument®, basé sur un quadruple CMOS à grille de silicium, et conçu pour gérer à la fois les signaux analogiques et numériques. Une commande en tension (par exemple une tension positive équivalant à la valeur binaire 1) appliquée à une section du commutateur allume l'interrupteur associé. Sur l’exemple représenté en figure 3, l’application d’une commande en tension sur l’entrée 13 (VC) permet de fermer le commutateur, alors que la commande contraire l’ouvre.

Les connexions CLF_A2 et CLF_A1 correspondent respectivement à deux entrées du contrôleur CLF. Dans le cadre de ce mode de réalisation de l’invention, CLF A1 est reliée à une borne de l’antenne ANT, et CLF A2 est reliée à l’autre borne de l’antenne ANT lorsque le commutateur est fermé (IN = OUT). Lorsque le commutateur est ouvert, CLF_A2 n’est plus relié à l’antenne ANT, la borne de l’antenne est donc déconnectée, on dit aussi « en l’air ». La commande en tension appliquée sur l’entrée notée CLF PO permet, en ouvrant l’interrupteur, de déconnecter l’entrée CFL A2 du composant, et donc la borne correspondante de l’antenne, la positionnant ainsi, comme expliqué plus haut, en mode de réception IBC.

L’application d’une telle tension est classiquement réalisée au niveau du processeur PROC C du CLF, par une instruction du programme PGM C de type Set portO reg XX = 1 , où :

« PortO » indique le numéro de port

« Reg XX » indique la valeur à appliquer au registre du port en question

Lorsque l’interrupteur est fermé, l’antenne se comporte à nouveau comme une antenne boucle apte à recevoir les signaux NFC.

La figure 4 illustre un système électronique d’antenne commutée pour le dispositif de traitement selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention.

L’antenne représentée est une antenne classique de type NFC, destinée à être connectée à un CLF, bien connue de l’homme du métier. Par exemple on se reportera à la spécification intitulée « TRF7960, TRF7961 Multiple-Standard Fully Integrated 13.56-MHz RFID Analog Front End and Data-Framing Reader » de la société Texas Instrument précitée, qui décrit et schématise des CLF associés à une antenne NFC. Le schéma d’antenne de la figure 4 est extrait de ce document, section 7.1.

Selon ce mode de réalisation de l’invention, comme dans l’exemple de la figure 3, la connexion CLF A1 du contrôleur est reliée à une borne de l’antenne. En revanche l’autre borne de l’antenne est reliée via l’interrupteur à une masse, pour respecter le schéma d’antenne. Ainsi, l’ouverture du commutateur déconnecte la borne CLF_A2 de l’antenne de la masse GR, et la relie à la masse lorsque le commutateur est fermé.

La figure 5 illustre des étapes du procédé de traitement d’une communication en champ proche selon un mode de réalisation de l’invention. Dans ce mode de réalisation, on suppose que l’utilisateur peut utiliser son terminal en mode IBC ou en mode NFC.

Lors d’une étape E0, un test est donc effectué pour savoir si le terminal doit être positionné en NFC ou en IBC. Ce test peut être effectué par une application du terminal mobile, en lien avec le programme PGM_M, par exemple une applet proposant à l’utilisateur, via l’interface homme-machine, de choisir son type de transaction, ou tout autre programme apte à prendre une décision sur la transaction ou l’ensemble de transactions à effectuer en champ proche, de type NFC ou IBC.

Si le test conclut à un mode NFC, l’étape E0 est suivie d’une étape E10 pour positionner l’antenne en mode NFC, c’est à dire refermer l’antenne boucle en reconnectant le cas échéant l’une de ses extrémités par envoi d’une commande de commutation NFC. Naturellement si le dispositif DIBC est déjà en mode NFC, cette reconnexion est inutile. Dans le cas où cette commande serait nécessaire pour repositionner le terminal en mode NFC, elle est transmise par exemple du programme PGM_M vers le programme PGM_C du CLF, qui commande à l’interrupteur INT de s’ouvrir, comme expliqué plus haut à l’appui des figures 3 et 4.

Puis l’étape E10 est suivie de l’étape El i pour effectuer la transaction NFC, qui ne sera pas décrite plus avant car tout à fait classique.

Si au contraire le test (ou interrogation de l’utilisateur via l’interface homme- machine) conclut à un mode IBC, l’étape E0 est suivie d’une étape El pour positionner l’antenne en mode IBC, c’est à dire ouvrir l’antenne boucle en déconnectant l’une de ses extrémités par envoi d’une commande de commutation IBC. Naturellement si le dispositif DIBC est déjà en mode IBC, cette déconnexion est inutile, car elle a déjà été effectuée au préalable. Dans le cas où cette commande serait nécessaire pour repositionner le terminal en mode IBC, elle est transmise par exemple du programme PGM_M vers le programme PGM C du CLF, qui commande à l’interrupteur INT de s’ouvrir, comme expliqué plus haut à l’appui des figures 3 et 4. Ainsi l’étape El peut, selon un exemple, comprendre les sous- étapes suivantes :

Interroger la mémoire du terminal mobile pour savoir dans quel mode est positionné le composant DIBC, ou interroger le CLF pour savoir dans quel mode se trouve l’interrupteur, via par exemple une commande de type get portO regXX

Si le terminal/ dispositif DIBC est déjà en mode IBC, ne rien faire ;

Sinon transmettre au CLF une commande pour ouvrir l’interrupteur.

Puis l’étape El est suivie de l’étape E2 pour initier la transaction IBC. Le dialogue s’initie entre le lecteur et le terminal. Un tel dialogue, suivi de l’établissement d’une communication bidirectionnelle en utilisant un canal de retour, par exemple un lien Bluetooth, est décrit dans le document WO2017/093639 mentionné préalablement. Il inclut notamment, lors d’une étape E22, la diffusion par le lecteur TP d’un message d’invite M en champ proche (NF) comportant éventuellement des paramètres relatifs au service offert (identifiant du service, aléa, qui permettra notamment d’effectuer l’appairage Bluetooth, etc.), la réception de ce message lors d’une étape E2, lorsque l’utilisateur s’approche du lecteur et autorise par-là la transmission de l’onde porteuse du message M à travers son corps, le traitement du message M par le terminal au cours de cette étape E2 (démodulation du signal électrique reçu en un signal numérique, décodage de l’aléa, initialisation de la communication Bluetooth, etc.), l’émission dans une étape E3 du message M’ de réponse sur le canal radio Bluetooth. Puis, si le lecteur peut accepter la communication Bluetooth avec le terminal, l’établissement d’un canal Bluetooth bidirectionnel et la communication sur ce canal lors des étapes E4 et E24, pour la réception/émission de messages relatifs à la transaction IBC sur le canal Bluetooth (pour valider un paiement, un solde de ticket, ou échanger tout autre message requis pour la communication, etc.)

L’étape E25/E5 correspond à la fin de la transaction (par exemple, validation de la transaction monétaire, ouverture du portique, etc.) Le canal Bluetooth peut être refermé et le procédé sur le mobile peut revenir à l’étape E0, en attente d’une instruction de positionnement en IBC ou NFC pour une autre transaction, ou groupe de transaction.

Il va de soi que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l’homme de l’art sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Notamment, le mode IBC peut être positionné par défaut sur le terminal. En effet, un utilisateur qui dispose de l’IBC n’a plus besoin du mode NFC, car il est plus pratique de laisser le terminal en poche que de le tenir à la main. C’est seulement si l’utilisateur souhaite effectuer une transaction NFC qu’il devra repositionner son terminal dans ce mode. Ainsi le mode le plus pratique est offert par défaut sans perdre la compatibilité avec le mode NFC.