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本发明公开了一种在应答器的存储阵列中存储或读取数据的方法和一种相应的应答器、读/写设备和程序组件。其中，用于将数据存储到存储阵列内的数据文件系统是由预定协议定义的。数据结构包括：包含管理数据的性能容器文件和用于存储应用数据的应用数据文件。性能容器文件包括含有控制用以控制应用数据文件的信息的应用数据文件控制数据块。应用数据文件包括应用数据长度指示符，该应用数据长度指示符指示按照预定协议存储在应用数据文件中的第一应用数据的存储大小。用于存储附加数据的方法包括：检查应用数据文件的存储大小是否大于应用数据长度指示符所指示的存储大小；并且将第二应用数据存储到应用数据文件中未被第一应用数据占据的部分存储区中。因此，没有根据预定协议被占用的存储区能被用于新的应用，在这些区域可隐藏数据，使得通过协议兼容的读取设备不能对这些数据进行读取，并且通过本发明的方法读取或写入的数据结构与在前的预定协议是兼容的。

1.  一种将数据存储到应答器的存储阵列中的方法，其中用于将数据存储到存储阵列中的数据文件系统是由预定协议定义的，该数据文件系统包括：
性能容器文件，其包含管理数据；
应用数据文件，用于存储应用数据；
其中，性能容器文件包括含有用以控制应用数据文件的信息的应用数据文件控制数据块；
其中，应用数据文件包括应用数据长度指示符，该应用数据长度指示符指示按照预定协议存储到应用数据文件中的第一应用数据的存储大小；
该方法包括：
检查应用数据文件的存储大小是否大于应用数据长度指示符所指示的存储大小；
将第二应用数据存储到应用数据文件中未被第一应用数据占据的部分存储区中。

2.  根据权利要求1所述的方法，其中包含于性能容器文件中的应用数据文件控制数据块包括用于指示应用数据文件的存储大小的应用数据文件长度指示符，以及其中，通过将应用数据文件长度指示符和应用数据长度指示符进行比较来检查应用数据文件的存储大小是否大于应用数据长度指示符所指示的存储大小。

3.  根据权利要求1或2所述的方法，还包括对第二应用数据指示符进行存储，该第二应用数据指示符指示在应用数据文件中存储有第二应用数据。

4.  根据权利要求3所述的方法，其中第二应用数据指示符被存储于应用数据文件内。

5.  一种读取应答器的存储阵列中的数据的方法，其中用于将数据存储到存储阵列内的数据文件系统是由预定协议定义的，该数据文件系统包括：
性能容器文件，其包含管理数据；
应用数据文件，用于存储应用数据；
其中，性能容器文件包括含有用以控制应用数据文件的信息的应用数据文件控制数据块；
其中，应用数据文件包括应用数据长度指示符，该应用数据长度指示符指示按照预定协议存储到应用数据文件中的第一应用数据的存储大小；
该方法包括：
对存储在应用数据文件中未被第一应用数据占用的部分存储区中的第二应用数据进行读取。

6.  根据权利要求5所述的方法，还包括搜索第二应用数据指示符，该第二应用数据指示符指示在应用数据文件中存储有第二应用数据。

7.  根据权利要求3、4或6之一所述的方法，其中第二应用数据指示符包括对存储在应用数据文件中未被第一应用数据占据的部分存储区中的第二应用数据的存储地址、字段长度、数据字段数和类型进行指示的数据中的至少一个，其中该方法是在考虑这些数据中的至少一个的情况下执行的。

8.  根据权利要求1至7之一所述的方法，其中预定协议是NFC论坛的类型4标签操作规范。

9.  一种根据权利要求1至4之一所述的方法存储数据的应答器，或一种根据引用了权利要求1至4之一的权利要求7或8之一所述的方法存储数据的应答器。

10.  一种适于执行根据权利要求1至8之一所述的方法的读/写设备。

11.  一种包括适于执行根据权利要求1至8之一的方法的程序组件的计算机可读介质。

12.  一种适于执行根据权利要求1至8之一所述的方法的程序组件。

存储数据的方法以及应答器、读/写设备、包括程序组件的计算机可读介质以及程序组件适于执行该方法的程序组件
技术领域
本发明涉及将数据存储到应答器中以及从应答器中读取数据的领域，其中能根据存储协议来存储数据。具体地讲，本发明涉及将附加数据存储到应答器以及从应答器中读取附加数据，应答器例如是所有的非接触式存储卡或RFID(射频识别)标签，其中可根据近场通信论坛(NFC Forum)的Type 4标签操作标准来存储数据。
背景技术
诸如智能卡和RFID标签之类的识别产品被广泛用于诸如运输(检票、公路收费、行李标签)、金融(借记卡、电子钱包、商用卡)、通信(GSM手机的SIM卡)以及跟踪(存取控制、库存管理、资产跟踪)的领域。射频识别(RFID)是自动化的识别方法，其依赖于使用所谓的RFID标签或应答器之类的设备存储和远程获得数据。RFID标签是例如能被附着在或包含于产品、动物、或人类中，用于采用无线电波进行识别的对象。基于芯片的RFID标签例如包含硅芯片和天线。无源标签不需要内部电源，而有源标签需要电源。
国际标准ISO14443A是非接触式智能卡的工业标准。符合ISO14443A的产品提供用于在卡或标签与读取设备之间传输数据的RF通信技术。例如，在用于公共运输的电子检票过程中，旅客仅仅需要在十字转门或入口处将他们的卡在读取器上刷一下，从而使得检票过程变得更方便并加快了速度。这种产品在未来将是个体流动的关键，支持包括道路收费、航空机票、存取控制等的众多应用。
从非接触式识别和连网技术的结合演变而来，近场通信(NFC)(例如见标准ISO 18092)是非常短距离的无线技术(例如以厘米度量的距离)，并且在没有用户配置的情况下针对各种设备之间的直观、容易和安全的通信进行了优化。为了使两个设备进行通信，用户使它们靠近，甚至使它们接触。设备的NFC接口将自动地将它们自身连接起来，并且对它们自身进行配置，以形成点对点(peer-to-peer)网络。NFC还能通过交换配置和会话数据，引导例如Bluetooth^TM或无线以太网(WiFi)的其它协议。NFC与非接触式智能卡平台兼容。这使得NFC设备能从这些卡中读取信息，从而使非接触式智能卡成为将信息和凭证带入NFC领域的理想解决方案。
NFC设备还能像非接触式卡一样操作，从而使它们与巨大的符合ISO 14443A的系统的基础设施相兼容。该功能被称为卡仿真。安全NFC将NFC应用和智能卡的安全性结合起来。具有安全NFC的设备起到如具有加密能力的非接触式智能卡的作用。这意味着保密数据和表示数值的数据被存储在安全存储区中并且被一直保留在卡上。通过NFC设备自身来执行认证，并且NFC设备能使用存储在设备的安全存储器中的私有加密秘钥来对所传输的数据进行加密。
近场通信论坛(NFC Forum)是诺基亚公司、皇家飞利浦电子公司和索尼公司创立的非营利性行业协会，用于促进NFC短程无线交互在消费电子、移动设备和PC方面的使用。NFC论坛将促进NFC技术的实施和标准化，以确保能在设备和服务之间的互用性。
为了将NFC论坛定义的数据(被称为NDEF-NFC数据交换格式)存储到例如非接触式卡或RFID标签中，制定了4种不同的规范草案，分别称为：“类型1标签操作(Type 1 Tag Operational)”、“类型2标签操作(Type 2 Tag Operational)”、“类型3标签操作(Type 3Tag Operational)”和“类型4标签操作(Type 4 Tag Operational)”。
本发明另外涉及符合NFC论坛的“类型4标签操作”规范草案(例如可以从www.nfc-forum.org获得)的所有非接触式卡或RFID标签。“类型4标签操作”规范草案显示了如何将数据存储到诸如非接触式卡和RFID之类的用作NFC设备的应答器中。
可能需要一种在诸如非接触式卡或RFID标签之类的应答器中存储和读取数据的替换方法。尤其是，可能需要一种将附加数据存储到应答器中的方法，以使得使用符合诸如NFC论坛的“类型4标签操作”规范草案之类的标准协议的读取设备不能访问该附加数据，以及使得附加数据不与符合标准协议而存储的数据发生干扰。而且，可能需要用于实现这种存储/读取方法的对应的应答器设备、读/写设备、计算机程序组件和计算机可读介质。
发明内容
根据独立权利要求的主题可实现上述需要。在从属权利要求中描述了本发明的有利实施例。
根据本发明的第一方面，提供了一种将数据存储到应答器的存储器阵列中的方法。其中，用于将数据存储到存储器阵列中的数据文件系统是由预定协议定义的。该数据文件系统包括含有管理数据的性能容器文件和用于存储应用数据的应用数据文件。性能容器文件包括应用数据文件控制数据块，该应用数据文件控制数据块含有用来控制或管理应用数据的信息。应用数据文件包括表示按照预定协议存储在应用数据文件中的第一应用数据的存储大小(memory size)的应用数据长度指示符。该方法包括以下步骤：检查应用数据文件的存储大小是否大于应用数据长度指示符所指示的存储大小，以及将第二应用数据存储到应用数据文件中未被第一应用数据占据的部分存储区。
本发明的这个方面基于在具有存储器阵列的应答器中定义文件系统的想法。该文件系统包括文件管理数据，文件管理数据被存储在被称为性能容器的第一存储块中。文件管理数据例如可包括有关性能容器大小的信息和有关存储在存储器阵列中的应用数据大小和位置的信息。应用数据可存储在被称为应用数据文件的第二存储块中。该应用数据文件可包含按照预定协议存储的第一应用数据。根据预定协议，第一应用数据的存储大小或长度(例如，位数或字节数)是由被称为应用数据长度指示符的特定指示符表示的，该应用数据长度指示符也被存储在应用数据文件中。在已知所存储的第一应用数据的存储大小和在应用数据文件中可获得的存储大小的情况下，可检查在应用数据文件中是否存在没有存储第一应用数据的未被占用的存储器。如果如此，该未被占用的存储器可被用于存储附加的第二应用数据。第二应用数据不需要按照预定协议来存储。
第一方面的方法采用了根据预定协议的数据文件系统，但是包括附加特征，即，附加的第二应用数据可存储在应答器中不允许按照预定协议进行操作的读/写设备(也被称为“符合协议的读/写设备”)访问的存储区中。
除了其它优点之外，采用本发明能实现以下优点：
首先，没有根据预定协议使用的存储空间可用于存储附加的第二应用数据。例如，应用数据文件可具有标准的存储大小，该标准的存储大小通常大于在此存储的第一数据的存储大小。根据本发明，应用数据文件中的未被占用的存储空间可被用于不按照预定协议存储附加的第二应用数据。
其次，符合协议的读取设备将仅仅访问应用数据文件中例如由包含在应用数据文件开头部分处的指示符所指示的存储区，在此按照协议存储了第一应用数据。被存储在应用数据文件的其它存储区中的附加的第二应用数据能有效地避开这种符合协议的读取设备的读取。同时，常规上根据协议存储在应用数据块内的第一数据将不会干扰附加的第二应用数据。这提供了向后兼容性，即根据本发明方法操作的读/写设备将仅以其保持与常规的符合协议的读/写设备兼容的方式操纵应答器的存储器内的数据结构。
在下文更详细的描述中，给出第一方面的方法的特征和特性。
应答器可以是适于近场通信的有源元件(即，具有电源)或无源元件(即，没有电源)。例如，应答器可以是RFID标签或非接触式卡。可替换地，应答器可以是例如模仿标签的有源器件。例如，应答器可以包含在具有电池的移动电话中，其中应答器模仿了RFID标签的功能，使得用户可将移动电话当成RFID标签一样使用。应答器可以包括电路，该电路建立了例如64字节或者64字节以上的预定大小的易失性或可重写存储器的阵列。
协议可被用作定义如何(例如，按照次序和内容)将数据存储到存储器中的标准或规范。例如，协议可以定义在存储器阵列的特定位置上要存储什么信息。而且，协议可以规定指示符或标志。尤其适于应答器的协议是NFC论坛的“类型4标签操作规范”。其以一套规则和指南规定了NFC论坛类型4标签的操作，NFC论坛类型4标签可以是与NFC论坛类型4规范兼容的标签、卡或标记并且包括具有内建存储器和存储器存取功能的非接触式IC芯片。这个协议还定义了如何检测根据NFC数据交换格式(NDEF)定义的应用数据、如何从类型4标签读取这些数据，以及如何将这些数据写入类型4标签，以便实现和维持在NFC论坛类型4标签读/写级上的互换性和互操作性。
应答器的存储器阵列内的数据文件系统可包括几个基本文件。
应用数据文件可被用于存储任何一种应用数据。例如，可存储针对要在应答器上或在耦合的读/写设备上运行的应用的数据。可替换地，可存储例如包括认证信息的用户专用数据。如果NFC论坛的类型4标签操作规范被用作协议，则应用数据可包括如在该协议中所规定的NDEF信息。
性能容器文件可包括能被用来对要存储在数据文件系统内的数据进行控制和管理的控制数据。例如，在性能容器中可存储有关性能容器本身的大小的信息、有关根据预定协议存储在应用数据文件中的第一应用数据的存在、大小或位置的信息、以及例如关于应答器的预定特征的其它数据的信息。
根据本发明的要存储在应用数据文件中未被占据的存储区中的附加的第二应用数据可包括任何类型的数据。它不限于特定的数据格式。从以下描述中可以理解，例如，它可避免使用“类型4标签操作”规范草案和NFC数据交换格式(NDEF)所需要的系统开销。
根据预定协议，在应用数据文件内存储了指示符，该指示符在此被称为应用数据长度指示符，其指示存储在应用数据文件中的第一应用数据的存储大小，例如字节数。该指示符可以存储在应用数据文件内的任意位置，但是优选地位于应用数据文件的开头部分。例如，指示符可包含于应用数据文件的第一个字节或前面几个字节中，并且其后面可直接紧接着第一应用数据。因此，可由所存储的应用数据长度指示符来获得应用数据文件内的应用数据的结尾的地址。
根据本发明，检查应用数据文件的存储大小是否大于应用数据长度指示符所指示的存储大小。这例如可通过分析应用数据文件的大小并且减去所指示的应用数据长度来进行。其结果是没有用于存储第一应用数据的部分存储区的大小。如果该结果不是零，则将确认在应用数据文件中存在未被占用的存储器，根据本发明，未被占用的存储器可用于存储附加的第二应用数据。附加的第二应用数据可存储在未被第一应用数据占据的存储区内的任何位置上。例如，可以将附加的第二应用数据直接存储在第一应用数据的后面。附加的第二应用数据可作为一个连续的数据块进行存储，或者可替换地，可作为多个数据区块进行存储。
根据该方法的实施例，包含在性能容器文件中的应用数据文件控制数据块包括指示应用数据文件的存储大小的应用数据文件长度指示符。那么，通过将应用数据文件长度指示符和应用数据长度指示符进行比较，可检查应用数据文件的存储大小是否大于应用数据长度指示符所指示的存储大小。换句话说，可以通过将指示在应用数据文件中能获得的存储空间大小的指示符和指示所存储的第一应用数据大小(即，被第一应用数据实际占据的存储大小)的指示符进行比较(例如通过计算它们之间的差值)来确定是否存在未被第一应用数据占据的存储区。
可替换地，应用数据文件长度指示符还可存储在存储器阵列的任何其他位置上，例如存储在应用数据文件中。
在第一方面的另一实施例中，该方法还包括存储第二应用数据指示符，第二应用数据指示符指示第二应用数据存储在应用数据文件中。该第二应用数据文件指示符可以是仅仅表示存在附加的第二应用数据的简单标志。在这种情况下，对这种标志进行读取的读取设备可认识到它必须在未被第一应用数据占据的存储器中的某处搜索附加的第二应用数据。
可替换地，第二应用数据指示符可以包括对存储在应用数据文件中未被第一应用数据占据的部分存储区的第二应用数据的存储地址、字段长度、数据字段的数量和类型进行指示的数据中的至少一个。那么，可在考虑这些数据中的至少一个的情况下执行该方法。因此，可更有效地管理附加存储的第二应用数据，从而读取设备能更快地找到它们。
优选地，第二应用数据指示符被存储在应用数据文件内。例如，它可以被直接存储在表示按照预定协议存储的第一应用数据的大小的应用数据长度指示符的后面。
在本发明的第二方面中，提供了一种用于读取应答器的存储器阵列中的数据的方法。在此，定义了上述的通过预定协议定义的文件系统。该方法包括读取存储在应用数据文件中未被第一应用数据占据的部分存储区中的第二应用数据。
第二方面基于根据预定协议将第一应用数据存储到应用数据文件中的想法。根据预定协议的规则指示这种第一应用数据的存在和位置。因此，符合协议的读取设备将只能读取第一应用数据，然后停止操作。它将既不搜索也不读取附加存储的第二应用数据。根据本发明的第二方面，常规的读取方法被修改为还对不可以按照协议存储的第二应用数据进行读取。
根据第二方面的实施例，该方法还包括对表示第二应用数据存储在应用数据文件内的第二应用数据指示符进行搜索的步骤。这种第二应用数据指示符能使按照本发明来操作的读取设备主动地搜索附加存储的第二应用数据，而当不存在这种指示符时，读取设备不会搜索附加的应用数据。这可以提高读取设备的整体工作性能。
如上所述，第二应用数据指示符可包括对存储在文件数据文件中未被第一应用数据占据的部分存储区中的第二应用数据的存储地址、字段长度、数据字段的数量和类型进行指示的数据中的至少一个。因此，能提高读取设备的整体工作性能和读取附加存储的第二应用数据的速度。
在上述的第一或第二方面的实施例中，预定协议是NFC论坛的类型4标签操作规范。该协议尤其适于在RFID、非接触式卡和其他NFC器件中使用。
在本发明的第三方面中，提供了一种应答器，其中根据上述方面或实施例之一来存储和读取数据。该应答器可以是RFID标签或非接触式智能卡或模仿这些器件的器件。
在本发明的第四方面中，提供了一种读/写设备，其适于执行根据上述方面或实施例之一的方法。
在本发明的第五方面中，提供了一种计算机可读介质，该介质包括适于执行根据上述方面或实施例之一的程序组件。
在本发明的第六方面中，提供了一种程序组件，该程序组件适于执行上述方面或实施例之一的方法。
根据上面给出和以下说明的用于在应答器中存储或读取数据的方法，所属领域的技术人员将能够把该方法的步骤转化为用于执行该方法的计算机程序组件。
应该注意，参照不同的主题描述了本发明的实施例。具体地讲，参照设备类型权利要求描述了一些实施例，而参照方法类型权利要求描述了其他实施例。然而，除非另作说明，除了属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，所属领域的技术人员将从上述和以下描述中推断出属于不同主题的特征之间的任意组合，具体地讲是设备类型权利要求和方法类型权利要求的特征之间的任意组合均被认为被该申请公开。
附图说明
从以下将描述的实施例的示例，本发明的上述定义的方面和其他方面是显然的，并且将参照实施例对这些方面进行描述。以下将参照实施例的示例详细地描述本发明，但是本发明不限于所描述的实施例的示例。
图1示出根据NFC论坛的类型4标签操作规范的数据文件系统的示例。
图2示出能根据本发明的实施例来进行读取或写入的示例性数据文件系统。
具体实施方式
以下，将描述本发明的实施例，其中NFC论坛的类型4标签操作规范(以下也被称为“类型4标签协议”)被用作预定协议。在此描述该协议的主要特征，在以下描述中将使用在该协议中使用的术语。有关该协议的其他细节可从例如可通过www.nfc-forum.org获得的NFC论坛的出版物上得到。适于根据类型4标签协议来操作的读/写设备在此也将被称作“NFC论坛设备”。常规上根据类型4标签协议从类型4标签读取或向类型4标签写入的应用数据将被称为“NFC论坛定义的数据”或NDEF消息。
除非另作说明，以下标注和注释将应用在本文中：
用以左侧的最高有效位(msb)和右侧的最低有效位(lsb)示出的数字0和1的字符串来表示二进制数，在末尾加“b”。
例如：11110101b
使用数字0-9和字符A-F来表示十六进制数，在末尾加“h”。在左侧示出最高有效字节(MSB)，在右侧示出最低有效字节(LSB)。
例如：F5h
十进制数被表示为例如：245(没有任何的尾字符)。
在图1中，示出了根据类型4标签协议的文件系统。类型4标签至少包含一种NFC论坛应用。NFC论坛应用定义了处理类型4标签上的NDEF信息的方式，类型4标签提供了一个由符合ISO/IEC7816-4“识别卡-集成电路卡-组织、安全和交换命令”的至少两种基本文件(EF文件)组成的文件系统，即性能容器文件(CC文件，capability container file)和NFC数据交换格式文件(NDEF文件)。
下面的部分描述了NFC论坛设备如何存储和访问NFC论坛定义的数据。
NDEF管理
使用NFC论坛应用将NFC论坛定义的数据连同D2760000850100h的ISO标识符存储到类型4标签中。NFC论坛应用包括可用以检测和访问NFC论坛定义的数据的性能容器(CC)。CC文件包括管理数据，并且其被存储在只读基本文件EE内部，见ISO/IEC 7816-4。
在表1中描述了CC文件的数据结构。CC文件应当包括从0000h到00006的偏移，字段为：CCLEN、Mapping Version、ML_e和ML_c。一个NDEF文件控制TLV(NDEF File Control TLV)出现在偏移0007h处。零个、一个或多个TLV块从偏移000Fh处开始出现。
表1.性能容器文件的数据结构