[發明專利]基于周期性信標信號在無線傳感器網絡內提供通信的系統和方法

在審

• 申請號: 201680007564.5
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN107409271A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 托米·伊拉穆爾托;維克拉姆·帕維特;埃拉德·艾倫;維韋克·薩伯拉曼尼安
• 申請（專利權）人: 洛希克斯有限公司
• 主分類號: H04W4/00
• 分類號: H04W4/00;H04W8/00;H04W52/02;H04W74/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王朋飛,張晶

1.一種用于提供無線非對稱網絡的系統，其包括：

第一集線器，其具有被配置成控制所述無線非對稱網絡架構中的通信和功耗的無線控制裝置；以及

第一多個節點，所述第一多個節點中的每個含有具有發射器和接收器以在所述無線非對稱網絡架構中實現與所述第一集線器的無線控制裝置的雙向通信的無線裝置，其中所述無線控制裝置被配置成基于所述第一集線器的周期性信標信號來針對每個無線裝置確定使所述發射器可操作為發射并且使所述接收器可操作為接收的第一預定定時，以減少所述第一多個節點的無線裝置的功耗。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述第一集線器由主電源供電并且所述第一多個節點各自由電池源供電以形成所述無線非對稱網絡，其中利用所述第一集線器和所述第一多個傳感器節點的可用功率的不對稱性以基于低占空比網絡來提高所述第一多個傳感器節點的所述無線非對稱網絡中的電池壽命和通信范圍，從而減少所述第一多個傳感器節點的發射相關的能量消耗。

3.根據權利要求1所述的系統，其中基于所述周期性信標信號與所述第一多個節點的通信之間的定時關系來針對所述第一多個節點的每個無線裝置確定使所述發射器可操作為發射并且使所述接收器可操作為接收的所述第一預定定時。

4.根據權利要求1所述的系統，其中在檢測到沖突或檢測到新的傳感器節點時，所述第一集線器通過針對所述第一多個節點的至少兩個無線裝置確定使所述發射器可操作為發射并且使所述接收器可操作為接收的不同的第二預定定時來提供抗沖突特征，其中所述第一集線器最初發射具有所述第一預定定時的周期性信標信號，隨后在檢測到沖突或檢測到新的節點時發射具有第二預定定時的周期性信標信號。

5.根據權利要求1所述的系統，其進一步包括：

第二集線器，其具有被配置成控制所述無線非對稱網絡架構中的通信和功耗的無線控制裝置；以及

第二多個節點，所述多個第二節點中的每個含有具有發射器和接收器以在所述無線非對稱網絡架構中實現與所述第二集線器的無線控制裝置的雙向通信的無線裝置，其中所述第二集線器的無線控制裝置被配置成針對所述第二多個節點的每個無線裝置確定使所述發射器可操作為發射并且使所述接收器可操作為接收的第三預定定時，以減少所述第二多個節點的無線裝置的功耗。

6.根據權利要求1所述的系統，其中確定所述第二預定定時包括基于接收不可理解的通信的至少一部分來確定至少一個不可理解的通信并且然后確定所述至少一個不可理解的通信由在大約相同的時間處從不同節點發射的通信的沖突引起的可能性。

7.根據權利要求5所述的系統，其中具有所述無線控制裝置的所述第二集線器被配置成將通信發送到所述第一集線器并且從所述第一集線器接收通信以控制和監測所述無線非對稱網絡架構。

8.一種用于提供無線非對稱網絡架構的設備，其包括：

存儲器，其用于存儲指令；

一個或多個處理單元，其用于執行指令以在無線非對稱網絡中建立和控制通信；以及

射頻(RF)電路，其用于在所述無線非對稱網絡中發射和接收通信，所述RF電路將通信發射到多個節點，所述多個節點中每個含有具有發射器和接收器以在所述無線非對稱網絡中實現與所述設備的RF電路的雙向通信的無線裝置，其中所述一個或多個處理單元被配置成執行指令以基于所述設備的周期性信標信號來針對每個無線裝置確定使所述發射器可操作為發射并且使所述接收器可操作為接收的第一預定定時，以減少所述多個節點的無線裝置的功耗。

9.根據權利要求8所述的設備，其中所述設備由主電源供電并且所述多個節點各自由電池源或其它能量源供電以形成所述無線非對稱網絡，其中利用所述設備和所述第一多個傳感器節點的可用功率的不對稱性以基于低占空比網絡來提高所述第一多個傳感器節點的所述無線非對稱網絡中的電池壽命和通信范圍，從而減少所述第一多個傳感器節點的發射相關的能量消耗。

10.根據權利要求8所述的設備，其中基于所述周期性信標信號與所述多個節點的通信之間的定時關系來針對所述第一多個節點的每個無線裝置確定使所述發射器可操作為發射并且使所述接收器可操作為接收的所述第一預定定時。