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针对基于射频的感测的通信技术选择的制作方法

2022-05-26 21:09:25 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及用于选择执行基于射频(rf)的感测的通信技术的通信技术选择设备、基于rf的感测系统、用于选择执行基于rf的感测的通信技术的方法和用于选择执行基于rf的感测的通信技术的计算机程序产品。


背景技术:

2.基于分析人体、宠物或可移动对象如何影响网络中流动的无线信号,基于rf的感测允许运动检测、占用检测、人员计数和其他感测应用。
3.us 2017/0359804 a1示出了包括运动检测信道的无线通信网络。例如,运动检测信道可以嵌入在无线通信网络中,以与其他无线通信网络操作一起执行运动检测操作。在一些实施方案中,无线网络设备中的芯片组使用运动检测信道来检测空间中的运动,并且同一芯片组使用另一无线通信信道来例如与其他无线设备传送无线网络流量。可以根据无线通信标准定义一组无线通信信道,并且可以为运动检测分配无线通信信道中的一个或多个无线通信信道。作为示例,可以将ieee开发的802.11标准族中的一个或多个标准、zigbee标准或另一无线通信标准中的一个或多个运动标准无线通信信道分配为用于运动检测的运动检测信道。
4.us 2019/097865 a1公开了用于基于无线信号对场所中的事件进行识别和分类的方法。事件识别引擎基于训练信道信息训练分类器,该训练信道信息基于第一接收器和第一发射器之间的无线多径信道的训练信道信息的至少一个时间序列;并且应用分类器以:基于第二接收器和第二发射器之间的无线多径信道的当前信道信息的至少一个时间序列对当前信道信息进行分类;并且将当前事件与以下各项中至少之一进行关联:已知事件、未知事件和另一事件。


技术实现要素:

5.本发明的目的可以被视为提供一种通信技术选择设备、一种基于rf的感测系统、一种方法、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质,其允许提高基于rf的感测的性能。
6.在本发明的第一方面中,提出了一种用于具有一个或多个节点的基于rf的感测系统的通信技术选择设备。基于rf的感测系统被配置为使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。通信技术选择设备被配置为:基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,为上述节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术。
7.由于通信技术选择设备被配置为:基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,为节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术,因此可以提高基于rf的感测的性能。此外,可以为每个单独的节点选择通信技术,使得基于rf的感测系统中的不同节点可以使用不同的通信技术。可以针对相应的一个或多个节点的特定需求对该一个或多个节点使用的通信技术进行优化,例如,
如果该一个或多个节点具有低的电池寿命,则可以使用低能耗通信技术,并且如果该一个或多个节点由于当前可用带宽量低而不能使用窄带通信技术来维持基于rf的感测流量,则该一个或多个节点可以替代地使用具有更多当前可用带宽的宽带通信技术或另一通信技术。
8.如果通信技术由一组频率定义,则对于将该通信技术的频率改变为该组频率中的频率,这不会改变该通信技术,而如果该通信技术仅由一个频率定义,则对于改变该通信技术的频率,这会改变该通信技术。频率也可以例如包括一组频率或一系列频率。例如,在蓝牙通信协议的情况下,可以在一组频率的不同频率间执行跳频(hopping),以避免rf信号的干扰。通信技术由通信技术参数定义,通信技术参数包括通信协议、一个或多个频率、信道带宽、流数、流数据速率和调制中的一个或多个。改变通信技术参数之一会改变通信技术。
9.通信技术参数可以附加地包括解调和方向性中的一个或多个。例如,某一调制可以通过两种或更多种不同的解调以不同的方式被解调,诸如例如以平衡解调速度和解调差错率。方向性可以例如包括全向和定向传输。全向传输可以例如允许感测空间区域的空间视图,而定向传输可以例如允许窄波束例如像激光扫描仪那样扫描或者具有固定的方向性。
10.可以通过从一个节点向另一节点传送rf信号并分析所接收的rf信号来执行基于rf的感测。如果rf信号在节点之间的路径上击中一个或多个对象,则rf信号被干扰,诸如被散射、被吸收、被反射或其任何组合。这些干扰可以被分析并用于执行基于rf的感测。一个或多个节点还可以通过将rf信号传送到特定空间区域中、接收来自特定空间区域的反射的rf信号和分析反射的rf信号来执行基于rf的感测。例如,节点的天线阵列的一个天线可以传送rf信号,而同一节点的天线阵列的另一天线可以接收反射的rf信号,这允许在传送rf信号的同一节点中分析反射的rf信号。替代地或附加地,一个节点可以将rf信号传送到特定空间区域中,并且反射的rf信号可以被另一节点接收和分析,以执行基于rf的感测。受干扰和/或反射的rf信号可以包括基于信号参数的基于rf的感测指纹,该信号参数诸如介电常数和磁化率的实部和虚部。不同的通信技术具有不同的吸收和反射特性,不同的吸收和反射特性导致不同的基于rf的感测指纹。使用不同的通信技术可以允许优化基于rf的感测的性能,因为可以选择对于具有当前环境(例如,周围状况)中的当前感测质量要求、并且考虑可用的系统资源的当前感测应用最优的通信技术。
11.在rf信号由一个节点发送并且受干扰和/或反射的rf信号由另一节点接收的情况下,基于rf的感测系统包括两个或更多个节点,并且通信技术选择设备被配置为:基于(与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数,为两个或更多个节点中的两个或更多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术。
12.基于rf的感测需要特定的网络拓扑和在覆盖特定空间区域的节点的一个或多个节点之间流动的感测流量的一定数量和类型,以便获取足够数量的可用样本。基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,为节点的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术,可以允许在由该一个或多个节点覆盖的特定空间区域中获得更多样本。这可以允许减少的检测时延(latency)、减少的误报的数量、减少的漏报的数量或其组合。此外,可以优化网络流量,特别是感测流量。
13.通信技术参数中包括的通信协议可以包括zigbee、蓝牙、thread、一种或多种wifi
通信协议或任何其他无线通信协议。wifi通信协议可以包括ieee 802.11族中的协议,诸如ieee 802.11ax和ieee 802.11ay通信技术参数中包括的频率可以例如包括ghz范围内的值,诸如2.4 ghz频带、5 ghz频带和60 ghz频带。
14.通信技术参数中包括的流数可以例如包括一个或多个流,诸如2、3或4个流。最大流数可以例如取决于多输入多输出信道的数量。
15.通信技术参数中包括的调制可以例如包括正交频分复用(ofdm)、直接序列扩频(dsss)、跳频扩频(fhss)、通断键控(ook)、二进制相移键控(bpsk)、正交相移键控(qpsk)、正交幅度调制(qam)或任何其他调制。
16.通信技术参数的值也可以包括在标准中并从标准中选择,诸如ieee发布的通信协议标准,诸如ieee 802.15.4、ieee 802.11ax、ieee 802.11ay或任何其他通信协议。
17.通信技术选择设备可以被配置为:为基于rf的感测系统的一个节点、一组节点或所有节点选择通信技术。为基于rf的感测系统的所有节点选择通信技术可以对应于:为基于rf的感测系统选择通信技术。
18.可以使用一种或多种通信技术在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测。一种或多种通信技术可以在一个或多个节点中的每一个节点处可用。例如,一个或多个节点可以使用一种通信技术来执行基于rf的感测,而一个或多个节点可以使用另一通信技术来执行基于rf的感测。替代地,例如,基于rf的感测系统的所有节点可以使用相同的通信技术来执行基于rf的感测。替代地,节点之一也可以使用两种或更多种不同的通信技术来执行基于rf的感测。节点不需要使用两种不同的通信技术来执行基于rf的感测,但是节点可以使用两种不同的通信技术来执行基于rf的感测。通信技术选择设备允许为节点选择一种或多种通信技术,以便优化基于rf的感测性能。
19.基于rf的感测系统还可以包括:被配置为使用第一通信技术来执行基于rf的感测的一个或多个第一节点,和被配置为使用第二通信技术来执行基于rf的感测的一个或多个第二节点,并且通信技术选择设备可以被配置为:通过基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数来选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术,以选择第一节点或第二节点来执行基于rf的感测。第一节点和第二节点可以被布置和配置为覆盖相同的特定空间区域、重叠的空间区域或不同的空间区域,以在该空间区域中执行基于rf的感测。在这种情况下,通信技术选择设备可以允许选择节点以使用相应的最优通信技术来执行基于rf的感测。
20.通信技术选择设备可以致使节点中的一个或多个节点使用所选择的通信技术来执行基于rf的感测。通信技术选择设备可以例如传送用于控制节点中的一个或多个节点的控制信号,使得节点中的一个或多个节点使用所选择的通信技术来执行基于rf的感测。
21.通信技术选择设备可以被配置为:为节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术,以便优化基于rf的感测系统的性能。
22.基于rf的感测可以例如是无源rf感测。
23.两种或更多种通信技术可以包括一种或多种窄带通信技术和一种或多种宽带通信技术。对于窄带通信技术,信号的带宽不会明显超过信道的相干带宽。对于宽带通信技术,信号明显超过信道的相干带宽。窄带通信技术可以例如包括通信协议,诸如zigbee、蓝
牙、thread或其他窄带通信协议。宽带通信技术可以例如包括宽带通信协议,诸如ieee 802.11宽带协议中的一种或多种,包括处于2.4 ghz频带的wifi、处于5 ghz频带的wifi或处于60 ghz频带的wifi、超宽带(uwb)或任何其他宽带通信协议。将窄带通信技术用于基于rf的感测可以减少能耗。将宽带通信技术用于基于rf的感测可以允许在基于rf的感测系统中包括更多节点来执行基于rf的感测。
24.通信技术选择设备可以被配置为在窄带通信技术和宽带通信技术之间进行选择,以执行基于rf的感测。这可以允许相应节点和基于rf的感测系统的优化性能,以执行基于rf的感测。
25.通信技术选择设备可以被配置为:基于参数来选择宽带通信技术之一,该参数包括关于一个或多个节点是否被配置为使用接收信号强度指示(rssi)或信道状态信息(csi)来执行基于rf的感测的信息。rssi是对所接收的rf信号中存在的功率的度量。csi描述了rf信号如何从一个节点传播到一个对象,和在该对象处反射后如何从该对象传播到另一节点,并且包括散射、衰弱和功率随距离衰减的组合效应。csi可以提供关于信号吸收、反射、延迟(delay)、多径和rf信号传播的其他性质的更丰富的信息。这允许基于节点的能力来选择宽带通信技术,并且可以允许优化节点和基于rf的感测系统的性能。使用csi的基于rf的感测可以比使用rssi的基于rf的感测具有更佳的性能,因为使用csi的基于rf的感测可以比使用rssi的基于rf的感测的噪声更小。
26.通信技术选择设备可以被配置为:基于参数来控制节点,该参数包括关于一个或多个节点是被配置为使用rssi还是csi来执行基于rf的感测的信息。例如,如果节点没有被配置为使用csi来执行基于rf的感测,则通信技术选择设备可以被配置为致使节点仅充当发射器节点而不充当接收器节点。发射器节点是仅传送rf信号以执行基于rf的感测的节点。附加地或替代地,如果另一节点被配置为使用csi来执行基于rf的感测,则通信技术选择设备可以被配置为致使该另一节点充当接收器节点。接收器节点是仅接收rf信号以执行基于rf的感测的节点。这可以允许根据应用需求和数据、节点或两者的本地的可用性来最佳地利用rssi与csi。
27.通信技术选择设备可以被配置为:基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,在具有csi的通信技术和具有rssi的通信技术之间为节点中的一个或多个节点切换通信技术,以在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测。这可以允许优化节点以及基于rf的感测系统的能耗。
28.与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数可以包括以下各项中的一个或多个:感测应用参数、感测质量参数、系统资源参数、环境参数。与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数可以例如包括(或者是)两种或更多种不同的通信技术的当前可用带宽。与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数还可以例如包括(或者是)两种或更多种通信技术中的一种或多种通信技术的当前可用带宽。
29.感测应用参数可以包括以下各项中的一个或多个:存在检测、运动检测、可移动对象计数、呼吸率测量、心率测量、形状检测、姿态检测。感测应用参数还可以包括人员计数、简单运动检测、精细运动检测、呼吸检测、跌倒检测或任何其他感测应用参数或其组合。感测应用参数与需要感测的内容相关,并且可以例如描述对用于检测(诸如老年人的手的颤
抖的)精细运动的感测应用的要求。
30.感测质量参数可以包括以下各项中的一个或多个:感测速度、感测精度、可靠性、时延、空间分辨率。感测质量参数还可以包括检测速度、检测精度、感测质量或任何其他感测质量参数或其组合。
31.系统资源参数可以包括以下各项中的一个或多个:节点中的一个或多个节点的数量、基于rf的感测系统中的节点的数量、节点中的一个或多个节点的布置、基于rf的感测系统中的节点的布置、一种或多种网络拓扑(诸如星形拓扑)、能耗、电池寿命、可用带宽、所需带宽、连通性、节点中的一个或多个节点处的通信技术的可用性,节点中的一个或多个节点处的csi的可用性、节点中的一个或多个节点处的rssi的可用性、可用的处理能力、对诸如身体的对象的预期rf信号暴露。系统资源参数还可以包括节点资源参数、系统性能、节点性能、网络性能、网关范围、网格划分、节点中的一个或多个节点的网络拓扑、基于rf的感测系统的节点的一种或多种网络拓扑、节点中的一个或多个节点的能耗、基于rf的感测系统的能耗、一个或多个节点的电池寿命、基于rf的感测系统的节点的电池寿命,节点中的一个或多个节点的可用带宽、基于rf的感测系统的可用带宽、节点中的一个或多个节点的所需带宽、基于rf的感测系统的所需带宽、节点中的一个或多个节点的连通性、基于rf的感测系统的节点的连通性、节点中的一个或多个节点的可用处理能力、基于rf的感测系统的可用处理能力、或任何其他系统资源参数或其组合。系统资源参数与基于rf的感测系统能力相关,并且可以例如用于确定基于rf的感测是否通过切换一个或多个节点的通信技术而被优化,因为使用当前的通信技术无法维持感测流量。系统资源参数还可以用于确定是否期望低能耗,例如在节点的电池寿命低的情况下。
32.环境参数可以包括以下各项中的一个或多个:两种或更多种不同的通信技术的当前可用带宽、两种或更多种通信技术中的一种或多种通信技术的当前可用带宽、一天中的时间、预期活动、个性化的可接受的无线暴露、对象的大小、对象的运动速度、干扰信号的可能性、对象的数量、感测空间区域中存在的干扰对象(例如椅子)。预期活动可以允许有效地选择在当前环境中最有益的感测应用。例如,当一个人在睡觉时,使用wifi通信技术的呼吸测量可以是有益的,而当一个人四处移动时,呼吸测量可能是不可能的,并且使用zigbee通信技术的运动检测可以是有益的。个性化的可接受的rf信号暴露对应于用户愿意接受的rf信号暴露,并且可以取决于相应通信技术的rf信号的能量。对象(例如儿童、成人、诸如猫或狗的宠物)的大小可能影响哪种通信技术允许有效地执行基于rf的感测。例如,在要检测的对象是像猫这样的小宠物的情况下,使用wifi通信技术可能比zigbee通信技术更有利于执行基于rf的感测。干扰信号的可能性可以取决于周围存在的其他信号源,例如来自厨房中的微波炉的无线噪声或无线视频流。干扰对象可以影响(诸如改变或部分吸收)rf信号并以这种方式损害基于rf的感测。环境参数还可以包括一个或多个触发事件或任何其他附加的环境数据。触发事件可以包括检测到对象的运动或存在。
33.基于(包括感测应用参数、感测质量参数、系统资源参数和/或环境参数的)一个或多个参数来选择用于执行基于rf的感测的通信技术,允许优化基于rf的感测的性能。例如,可以使用可用系统资源和应用需求之间的折衷来确定节点中的一个或多个节点应该使用哪种通信技术。
34.如果期望低能耗(例如,如果电池寿命低或者如果能量昂贵),则通信技术选择设
备可以例如为节点中的一个或多个节点选择具有低能耗的通信技术(例如zigbee或蓝牙低能量(ble)通信技术),以执行基于rf的感测。
35.通信技术选择设备可以例如选择较低能量的通信技术(诸如处于5 ghz频带的wifi)以执行基于rf的感测,并且选择较高能量的通信技术(诸如处于60 ghz频带的wifi)以在其间的短时段内执行用于其他应用的基于rf的感测,以便减少对(诸如人体或宠物身体的)对象的rf信号暴露。
36.如果在基于rf的感测系统中存在大量节点,并且由于大量的基于rf的感测流量而不能使用窄带通信技术来维持基于rf的感测,则通信技术选择设备可以例如为所有节点选择宽带通信技术(诸如处于60 ghz频带的wifi)。
37.在大量节点被配置为使用窄带通信技术以进行基于rf的感测并且没有可用的宽带通信技术的情况下,通信技术选择设备还可以例如选择窄带通信技术以进行较精细的局部区域的基于rf的感测,并且选择宽带通信技术以进行较粗糙的较大区域的基于rf的感测。例如,使用较粗糙的较大区域的基于rf的感测的节点可以使用处于60 ghz频带的wifi。这可以允许使用处于60 ghz频带的wifi的节点检测更细微的运动(诸如呼吸、颤抖和人跌倒),尽管不能够定位相应的事件以及使用窄带通信技术(例如zigbee通信技术)的更密集的节点网络。这可以允许将使用zigbee的节点用于确定相应事件发生的区域,而使用处于60 ghz频带的wifi的节点可以用于对相应事件的性质进行分类。
38.通信技术选择设备可以被配置为:基于参数的组合,为节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术,使得当参数之一的影响超过之前曾经具有最高影响的另一参数的影响时,改变通信技术。
39.通信技术选择设备可以被配置为:基于节点中的(将为其选择通信技术的)一个或多个节点的参数的两个或更多个参数来确定性能度量。附加地,通信技术选择设备可以被配置为根据该性能度量来选择通信技术。由于考虑两个或更多个参数来选择通信技术,所以可以进一步提高基于rf的感测的性能。例如,只有当实现一定的感测质量时,特定的感测应用才会产生良好的结果。例如,这可以在该性能度量中考虑。此外,可以附加地或替代地考虑可用的系统资源和感测应用的环境。
40.通信技术选择设备可以被配置为:为基于rf的感测系统的一个节点、一组节点或所有节点确定性能度量。
41.与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数可以包括与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个监控参数。这允许在选择通信技术时考虑参数的最新值,诸如当前电池寿命、当前感测流量、两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术的当前可用带宽、两种或更多种不同的通信技术的当前可用带宽、或任何其他监控参数。
42.节点可以被配置为使用通信技术来与其他节点、通信技术选择设备或两者进行通信。节点还可以被配置为使用另一通信技术来与其他节点、通信技术选择设备或两者进行通信。节点可以被配置为将基于rf的感测值传送到通信技术选择设备、其他节点或两者。基于rf的感测值可以是监控参数的值。这允许节点和通信技术选择设备在彼此之间传送数据和控制信号。
43.通信技术选择设备可以包括监控单元,该监控单元被配置为监控与基于rf的感测
相关的一个或多个参数。监控单元可以包括一个或多个传感器,或者监控单元可以连接到一个或多个传感器。传感器可以例如包括用于基于rf的感测的rf传感器。监控单元可以被配置为接收一个或多个节点的基于rf的感测值作为一个监控参数的值。监控单元还可以包括用于确定当前时间作为一个监控参数的时钟,或者用于生成环境数据作为监控参数的任何其他模块。环境数据可以例如包括触发事件,诸如检测到存在或检测到运动。
44.通信技术选择设备可以包括控制单元。控制单元可以被配置为:基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,为节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术。
45.通信技术选择设备可以被配置为:当使用第一通信技术在基于rf的感测期间检测到触发事件时,为节点中的一个或多个节点选择第二通信技术,以执行基于rf的感测。通信技术选择设备可以例如被配置为:当使用窄带通信技术在基于rf的感测期间检测到触发事件时,为节点中的一个或多个节点选择宽带通信技术,以执行基于rf的感测。触发事件可以例如是检测到对象(诸如人)的存在或运动。使用宽带通信技术的基于rf的感测可以例如用于确定检测到的人的呼吸率或心率。这允许使用具有低能耗的通信技术来检测人,并在必要时切换到另一通信技术,以执行关于检测到的人的相应感测应用。
46.通信技术选择设备可以被配置为:基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,选择节点中的一个或多个节点来执行基于rf的感测。这可以允许减少基于rf的感测的能耗,因为在感测应用仅需要节点子集的情况下,可以选择节点子集来执行基于rf的感测。
47.通信技术选择设备可以被配置为选择一个或多个节点,将由通信技术选择设备基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数为节点中的该一个或多个节点选择通信技术。这可以允许基于rf的感测系统的优化性能,因为节点子集可以使用不同的通信技术来执行基于rf的感测,例如,如果由于不能在本地维持基于rf的感测流量而必须将节点子集切换到宽带通信技术,则其他节点可以使用具有较低能耗的窄带通信技术,所述其他节点可以使用窄带通信技术来维持基于rf的感测流量。
48.在本发明的另外的方面中,提出了一种基于rf的感测系统,用于使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。基于rf的感测系统包括一个或多个节点和根据权利要求1的通信技术选择设备或通信技术选择设备的任何实施例。每个节点被配置为使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。一个或多个节点具有两种或更多种不同的可用通信技术中的一种或多种通信技术,用于使用它们以便执行基于rf的感测。如果基于rf的感测系统仅包括一个节点,则该节点具有两种或更多种不同的可用通信技术,并且可以选择通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。基于rf的感测系统允许为其节点中的每一个选择通信技术,以便优化基于rf的感测的性能。
49.基于rf的感测系统可以是连接的系统,诸如连接的照明(cl)系统。在诸如cl系统的连接的系统中执行基于rf的感测允许增加价值,因为现有的节点和它们的无线通信基础设施可以用于执行基于rf的感测。
50.两种或更多种不同的通信技术可以在一个或多个节点中的一个或多个节点中可用。在节点之一中具有两种或更多种不同的可用通信技术可以允许该节点:执行网关的功
能、选择通信技术以便优化该节点的性能以执行基于rf的感测、或者两者。具有两种或更多种不同的可用通信技术的节点可以例如是网关或接入点。该节点可以被配置为使用该两种或更多种不同的通信技术来执行基于rf的感测。替代地或附加地,如果在第一节点处只有第一通信技术可用,并且在第二节点处只有第二通信技术可用,则第一节点可以被配置为使用第一通信技术来执行基于rf的感测,并且第二节点可以被配置为使用第二通信技术来执行基于rf的感测。替代地或附加地,节点中的两个或更多个节点可以具有两种或更多种不同的可用通信技术,并且可以被配置为使用该两种或更多种不同的通信技术。一个或多个节点可以被配置为使用该两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。如果两种或更多种不同的通信技术在相应的一个或多个节点处可用,则可以将该一个或多个节点配置为使用这些技术。
51.基于rf的感测系统还可以包括两个或更多个通信技术选择设备。
52.一个或多个节点可以被配置为使用一种或多种通信技术在彼此之间进行通信。
53.通信技术选择设备可以被包括在一个或多个节点之一中。通信技术选择设备也可以被包括在节点中的两个或更多个节点中,诸如被包括在基于rf的感测系统的每个节点中。这允许使用(包括在相应节点中的)通信技术选择设备为节点在本地选择通信技术。如果只有节点子集包括通信技术选择设备,则这可以允许为(与节点中的包括通信技术选择设备的相应一个节点相关联的)节点子组在本地选择通信技术。
54.两个或更多个节点可以被配置为使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来彼此无线通信。节点也可以使用另一通信技术。例如,节点可以使用一种通信技术来执行基于rf的感测,而使用另一通信技术来彼此无线通信。
55.节点中的一个或多个节点可以被配置为使用第一通信技术来执行基于rf的感测,并且节点中的一个或多个其他节点可以被配置为使用第二通信技术来执行基于rf的感测。在通过从节点之一传送rf信号并在另一节点中接收和分析受干扰和/或反射的rf信号来执行基于rf的感测的情况下,节点中的两个或更多个节点可以被配置为使用第一通信技术来执行基于rf的感测,并且节点中的两个或更多个其他节点可以被配置为使用第二通信技术来执行基于rf的感测。第一通信技术和第二通信技术是不同的通信技术。在一个实施例中,第一通信技术是宽带通信技术,并且第二通信技术是窄带通信技术。
56.在本发明的另外的方面中,提出了一种选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术的方法。基于rf的感测系统包括一个或多个节点,并且被配置为使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。该方法包括以下步骤:-基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,为节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术。
57.这种方法允许提高基于rf的感测的性能。
58.该方法可以包括以下步骤:-基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,选择将为其选择通信技术的节点中的一个或多个节点。
59.附加地或替代地,该方法可以包括以下步骤:-基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的参数中的两个或更多个参
数,为(将为其选择通信技术的)节点中的一个或多个节点确定性能度量。
60.基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,为节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术的步骤可以包括根据性能度量来选择通信技术。
61.该方法还可以包括以下步骤:-监控与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数。
62.该方法可以包括以下步骤:-基于与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,选择节点中的一个或多个节点以执行基于rf的感测。
63.在本发明的另外的方面中,提出了一种计算机程序产品,用于选择在具有一个或多个节点的基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术。基于rf的感测系统例如也可以包括两个或更多个节点。基于rf的感测系统被配置为使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。该计算机程序产品包括程序代码装置,当该计算机程序产品在处理器上运行时,该程序代码装置用于使处理器执行如权利要求12中定义的方法或该方法的任何实施例。
64.在另外的方面中,提出了一种已经存储了权利要求14的计算机程序产品的计算机可读介质。替代地或附加地,该计算机可读介质可以具有根据存储计算机程序产品的任何实施例的计算机程序产品。
65.应当理解,权利要求1的通信技术选择设备、权利要求8的基于rf的感测系统、权利要求12的方法、权利要求14的计算机程序产品和权利要求15的计算机可读介质具有类似和/或完全相同的优选实施例,特别是如从属权利要求中定义的优选实施例。
66.应当理解,本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应独立权利要求的任何组合。
67.参考下文描述的实施例,本发明的这些和其他方面将显而易见并得到阐述。
附图说明
68.在以下附图中:图1示意性和示例性地示出了用于基于rf的感测系统的通信技术选择设备的实施例;图2示意性和示例性地示出了基于rf的感测系统的第一实施例,其中通信技术选择设备被包括在基于rf的感测系统的节点中;图3示意性和示例性地示出了基于rf的感测系统的第二实施例,其中通信技术选择设备被包括在基于rf的感测系统的节点中;图4示出了用于选择通信技术的方法的实施例,该通信技术用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测。
具体实施方式
69.图1示意性和示例性地示出了通信技术选择设备10的第一实施例。通信技术选择设备10可以用于选择用于在(具有一个或多个节点的)基于rf的感测系统中——诸如在连
接的照明(cl)系统中,例如图2中的cl系统100或图3中的cl系统100'——执行基于rf的感测的通信技术。在通过从一个节点传送rf信号并在另一节点处接收和分析受干扰和/或反射的rf信号来执行基于rf的感测的情况下,基于rf的感测系统也可以具有两个或更多个节点。cl系统可以使用两种或更多种不同的通信技术(例如zigbee通信技术和wifi通信技术)中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。在cl系统中,节点可以是例如照明器、开关或传感器。这允许使用cl系统的无线基础设施来执行基于rf的感测,从而增加cl系统的功能。基于rf的感测可以例如用于运动检测、存在检测、人员计数、呼吸率测量、心率测量、形状检测、姿态检测,或者用于执行其他感测应用。
70.通信技术选择设备10包括控制单元12、收发器单元14和监控单元16。收发器单元14和监控单元16是可选的。通信技术选择设备10可以被包括在(包括收发器单元的)节点中,使得通信技术选择设备可以使用该节点的收发器单元。该节点还可以包括监控单元(例如rf传感器),使得通信技术选择设备可以使用该节点的监控单元。
71.控制单元12包括处理器18和存储器20形式的计算机可读介质。
72.收发器单元14包括zigbee收发器22形式的窄带收发器和wifi收发器24形式的宽带收发器。在该实施例中,zigbee收发器22使用特定的zigbee通信技术。zigbee通信技术可以例如使用如由ieee 802.15.4通信协议和/或zigbee标准定义的替代方案之一的通信技术参数的值。wifi收发器24使用wifi通信技术。在该实施例中,wifi收发器24可以以不同的频率和不同的wifi通信协议来操作。在该实施例中,wifi收发器24使用三种不同的wifi通信技术,即在2.4 ghz频带和5 ghz频带中操作的ieee 802.11ax通信协议,和在60 ghz频带中操作的ieee 802.11ay通信协议。wifi通信技术的通信技术参数的另外的值分别根据ieee 802.11ax通信协议和ieee 802.11ay通信协议来选择。未示出被包括作为收发器单元14一部分的天线。
73.收发器单元14向节点传送rf信号,并从cl系统的节点接收rf信号,以在节点之间进行无线通信并执行基于rf的感测。从一个节点传送到另一节点的rf信号受到节点之间特定空间区域内的对象的干扰。可以在控制单元12中分析被特定空间区域中的对象干扰的rf信号。rf信号可以使用zigbee通信技术或wifi通信技术之一。在其他实施例中,收发器单元的收发器可以用于通过将rf信号传送到特定空间区域中和通过由同一节点接收和分析来自特定空间区域的反射的rf信号来执行基于rf的感测。rf信号也可以由一个节点传送到特定空间区域中,并且受干扰和/或反射的rf信号可以由另一节点接收和分析。
74.在其他实施例中,可以提供具有一种或多种其他窄带通信技术(诸如使用窄带通信协议作为thread或ble的通信技术,或者其他窄带通信技术)的窄带收发器,并且可以提供具有一种或多种其他宽带通信技术的宽带收发器。在其他实施例中,rf信号可以使用相应的通信技术来进行无线通信和基于rf的感测。
75.在下文中,解释了通信技术选择设备10的功能,其基于(与cl系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数,为cl系统的节点中的一个或多个节点选择用于在cl系统中执行基于rf的感测的通信技术。在该实施例中,通信技术选择设备10为两个或更多个节点选择用于在cl系统中执行基于rf的感测的通信技术。
76.控制单元12的存储器20存储用于选择通信技术的计算机程序产品,该通信技术用于在具有一个或多个节点的cl系统中使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种
通信技术来执行基于rf的感测。该计算机程序产品包括程序代码装置,该程序代码装置用于当该计算机程序产品在处理器18上运行时,使处理器18执行用于选择(用于执行基于rf的感测的)通信技术的方法,例如图4中呈现的方法。存储器20还包括用于操作cl系统(即用于控制cl系统的照明器以便提供照明以及用于执行基于rf的感测)的计算机程序产品。
77.此外,存储器20存储与cl系统中的基于rf的感测相关的参数。在该实施例中,这些参数包括:感测应用参数、感测质量参数、系统资源参数和环境参数。
78.感测应用参数包括存在检测、运动检测、可移动对象计数、呼吸率测量、心率测量、形状检测和姿态检测。在其他实施例中,感测应用参数还可以包括人员计数、简单运动检测、精细运动检测、呼吸检测、跌倒检测、心率检测或任何其他感测应用参数。
79.感测质量参数包括感测速度、感测精度、可靠性、时延和空间分辨率。在其他实施例中,感测质量参数还可以包括检测速度、检测精度、感测质量或任何其他感测质量参数。
80.系统资源参数包括节点中的一个或多个节点的数量、cl系统中的节点的数量、节点中的一个或多个节点的布置、cl系统中的节点的布置、一种或多种网络拓扑、能耗、电池寿命、可用带宽、所需带宽、连通性、节点中的一个或多个节点处的通信技术的可用性,节点中的一个或多个节点处的csi的可用性、节点中的一个或多个节点处的rssi的可用性、可用的处理能力、和对对象的预期rf信号暴露。系统资源参数还可以包括节点资源参数、系统性能、节点性能、网络性能、网关范围、网格划分、节点中的一个或多个节点的网络拓扑、基于rf的感测系统的节点的一种或多种网络拓扑、节点中的一个或多个节点的能耗、基于rf的感测系统的能耗、一个或多个节点的电池寿命、基于rf的感测系统的节点的电池寿命,节点中的一个或多个节点的可用带宽、基于rf的感测系统的可用带宽、节点中的一个或多个节点的所需带宽、基于rf的感测系统的所需带宽、节点中的一个或多个节点的连通性、基于rf的感测系统的节点的连通性或任何其他系统资源参数。
81.环境参数包括不同通信技术的当前可用带宽、不同通信技术的一种或多种通信技术的当前可用带宽、一天中的时间、预期活动、个性化的可接受的rf信号暴露、对象的大小、对象的运动速度、干扰信号的可能性、对象的数量、和感测空间区域中存在的干扰对象。在其他实施例中,环境参数还可以包括触发事件、当前日期、当前工作日或任何其他附加的环境数据。触发事件可以例如是检测到特定空间区域中的运动或存在。
82.在该实施例中,监控单元16包括时钟,该时钟周期性地向处理器18提供当前时间,该处理器18确定一天中的时间,例如夜晚或白天,该时间被存储为一天中的时间作为环境参数。处理器18也可以直接处理所确定的一天中的时间。在其他实施例中,一天中的时间可以包括一天中的其他时间,诸如工作时间、睡眠时间、睡醒时间等。
83.在其他实施例中,与cl系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数包括(与cl系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个其他监控参数。监控单元可以监控各个参数。替代地或附加地,监控参数也可以从节点或服务器提供给控制单元。
84.处理器18基于参数中的两个或更多个参数来确定性能度量。该实施例中的性能度量可以取决于感测应用、所需的感测质量、系统资源和执行基于rf的感测的环境,即,性能度量可以包括感测应用参数、感测质量参数、系统资源参数和环境参数。在该实施例中,性能度量基于cl系统的参数。特别地,在该实施例中,性能度量包括不同通信技术的当前可用带宽。在其他实施例中,性能度量还可以基于(将为其选择通信技术的节点中的一个或多个
节点的)参数中的两个或更多个参数(即,而不是基于整个cl系统的参数),这些参数还可以基于单独的节点或一组节点的参数。
85.处理器18首先基于所确定的性能度量来选择将执行基于rf的感测的节点。例如,节点可以具有不同的通信技术可用性,并且可以被布置在房间中的不同位置处。如果房间中的特定空间区域将被基于rf的感测覆盖,则只有可以使用特定通信技术的节点子集可以被选择以覆盖该特定空间区域。在其他实施例中,通信技术选择设备还可以基于(与cl系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数,选择节点中的一个或多个节点来执行基于rf的感测。选择将执行基于rf的感测的节点是可选的。如果没有选择用于执行基于rf的感测的节点,则房间中或cl系统的所有节点都可以执行基于rf的感测。例如,覆盖特定空间区域的所有节点都可以执行基于rf的感测。
86.处理器18然后基于性能度量来选择将为其选择通信技术的节点。在其他实施例中,通信技术选择设备选择节点中的一个或多个节点,将由通信技术选择设备基于(与cl系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数为节点中的该一个或多个节点选择通信技术。选择将为其选择通信技术的节点是可选的。如果没有选择将为其选择通信技术的节点,则可以为房间中或cl系统的所有节点或者覆盖特定空间区域的所有节点选择用于执行基于rf的感测的通信技术。
87.最后,处理器18根据性能度量为节点选择通信技术。在该实施例中,处理器18基于性能度量来选择窄带通信技术zigbee或wifi通信技术中的宽带通信技术,以便优化基于rf的感测的性能。在其他实施例中,例如图4中呈现的(用于为一个或多个节点选择用于执行基于rf的感测的通信技术的)方法可以被通信技术选择设备用于选择通信技术。
88.图2示意性和示例性地示出了cl系统100形式的基于rf的感测系统的第一实施例。cl系统100可以使用(基于rf的感测系统中的可用的)两种或更多种通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。
89.cl系统100包括图1中的通信技术选择设备10,和hue桥接器26以及照明器28和30形式的三个节点。
90.在其他实施例中,通信技术选择设备的任何其他实施例可以被包括在cl系统中。附加地或替代地,可以在基于rf的感测系统中提供不同数量和布置的节点以及不同类型的节点,例如开关、传感器或(被配置为使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测的)任何其他类型的节点。
91.cl系统100经由hue桥接器26连接到服务器200。在该实施例中,通信技术选择设备10被包括在hue桥接器26中。在其他实施例中,通信技术选择设备也可以被包括在任何其他种类的节点中,例如网关或接入点中,或者它可以无线连接到网关或接入点。通信技术选择设备10也可以是独立的设备。
92.hue桥接器26以及照明器28和30执行基于rf的感测,以便检测人员32形式的可移动对象的运动。在其他实施例中,通过执行基于rf的感测,基于rf的感测系统也可以用于任何其他感测应用。其他感测应用可以例如包括人员计数或呼吸测量。
93.在该实施例中,hue桥接器26以及照明器28和30使用处于60 ghz频带的wifi通信技术34(例如使用ieee 802.11ay通信协议)或zigbee通信技术36(例如使用ieee 802.15.4通信协议)来执行基于rf的感测。在其他实施例中,节点还可以使用两种或更多种不同的通
信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。
94.zigbee通信技术36和处于60 ghz频带的wifi通信技术34在hue桥接器26以及照明器28和30中都是可用的。照明器28和30各自包括zigbee收发器22和wifi收发器24以及相应的天线(未示出)。
95.在该实施例中,通信技术选择设备10基于(与cl系统100的基于rf的感测相关的)参数来为hue桥接器26以及照明器28和30选择zigbee通信技术36,以执行基于rf的感测。因此,每个节点向两个其他节点传送rf信号,并接收和分析来自其他节点的受干扰的rf信号。wifi通信技术34用于在hue桥接器26以及照明器28和30之间进行无线通信。
96.在其他实施例中,服务器可以由遥控器(例如,智能手机)代替。遥控器可以使用无线通信来远程控制cl系统,例如选择感测应用、激活cl系统的照明器、控制cl系统的其他功能或其组合。在另外的实施例中,基于rf的感测系统可以包括服务器和遥控器。
97.图3示意性和示例性地示出了cl系统100'形式的基于rf的感测系统的第二实施例。cl系统100'类似于图2中的cl系统100。
98.cl系统100'包括图1中的通信技术选择设备10和hue桥接器26以及照明器28和30'形式的三个节点。与图2中的cl系统100相比,照明器30仅包括wifi收发器24,并且因此在照明器30'中仅wifi通信技术34可用。
99.在该实施例中,技术选择设备10为hue桥接器26和照明器28选择用于执行基于rf的感测的zigbee通信技术36,并且为hue桥接器26和照明器30'选择用于执行基于rf的感测的、处于60 ghz频带的wifi通信技术34。因此,在该实施例中,hue桥接器26使用两种通信技术进行基于rf的感测。照明器30'使用处于60 ghz频带的wifi通信技术34来执行基于rf的感测。在该实施例中,csi和rssi在hue桥接器26和照明器30'处都是可用的。由于csi允许提高性能,所以在该实施例中,wifi通信技术34使用csi。照明器28使用zigbee通信技术36来执行基于rf的感测。因此,照明器30'和hue桥接器26传送和接收由wifi通信技术34产生的rf信号,以执行基于rf的感测。附加地,照明器28和hue桥接器26传送和接收由zigbee通信技术36产生的rf信号,以执行基于rf的感测。在其他实施例中,节点还可以被配置为传送rf信号,并接收和分析来自同一或另一节点的受干扰和/或反射的rf信号。
100.在其他实施例中,节点可以被不同地布置,并且可以包括不同节点的混合,例如,具有可用的第一通信技术的第一节点、具有可用的第二通信技术的第二节点、和具有可用的两种通信技术的节点。第一通信技术可以例如是窄带通信技术,并且第二通信技术可以是宽带通信技术。在下文中,示例性地,窄带通信技术可以是与上述相同的zigbee通信技术。可以附加地或替代地使用任何其他窄带通信技术。在下文中,示例性地,宽带通信技术可以是处于2.4 ghz频带、5 ghz频带以及60 ghz频带的wifi通信技术。可以替代地或附加地使用任何其他宽带通信技术。
101.在基于rf的感测系统的以下若干实施例中,特别是cl系统在没有附图的情况下被呈现,其具有不同的混合节点布置并且执行不同的感测应用。由(用于相应实施例的感测应用的)通信技术选择设备为相应节点选择用于执行基于rf的感测的通信技术以获得最优性能。
102.通信技术的选择可以基于性能度量,该性能度量基于(基于rf的感测系统的)两个或更多个参数而被确定,或者基于将为其选择通信技术的一个或多个节点的一个或多个参
数(例如两个或更多个参数)而被确定。
103.在实施例中,cl系统被布置在办公室空间中。cl系统包括照明器,每个照明器都具有可用的zigbee通信技术和wifi通信技术。此外,cl系统包括用于录制视频的连接的摄像机和连接到服务器的hue桥接器。在正常操作模式下,zigbee通信技术用于基于rf的感测,因为它比wifi通信技术需要更低的功率并且消耗更少的能量。wifi通信技术可以例如用于将数据从连接的摄像机流式传输到hue桥接器。照明器尽可能使用zigbee通信技术,而仅在需要时为照明器子集和连接的摄像机激活wifi。
104.在另一实施例中,前述实施例的cl系统被布置在室外场景中。hue桥接器由室外照明控制(olc)——例如执行与hue桥接器类似功能的citytouch节点——代替。citytouch节点可以使用zigbee通信技术或wifi通信技术来执行基于rf的感测。cl系统可以使用zigbee通信技术来执行基于rf的感测,直到发生触发事件(诸如检测到人的存在)。当使用zigbee通信技术检测到人的存在时,cl系统可以切换到使用wifi通信技术的基于rf的感测,例如,用于确定检测到的人的呼吸率或心率。这允许以低能耗执行基于rf的感测和各种感测应用。
105.在另一实施例中,基于rf的感测系统包括大量节点。节点的数量如此之大,以至于zigbee通信技术不能维持由基于rf的感测产生的附加的感测流量,即,zigbee通信技术的当前可用带宽很低。在这种情况下,通信技术选择设备可以选择具有当前较大带宽的wifi通信技术,该wifi通信技术可以维持该附加的感测流量。可以为基于rf的感测系统的所有节点或节点子集选择通信技术。特别地,只有特定空间区域中的节点子集可能无法维持感测流量,例如,在照明器形式的节点的密度高的办公室空间中。在其他空间区域中,例如在走廊、咖啡角或其他地方,节点的密度可能较低,使得可以使用zigbee通信技术来维持感测流量。不能使用zigbee通信技术来维持感测流量的节点子集可以被切换到wifi通信技术,而其他节点可以使用zigbee来执行基于rf的感测。使用wifi通信技术来执行基于rf的感测可以例如使用诸如烟雾探测器、特别是电池供电的烟雾探测器的节点。
106.在另一实施例中,基于rf的感测系统具有可用的蜂窝通信技术和zigbee通信技术。例如,室外照明器形式的节点可以布置在建筑物的小型停车场。室外照明器可以例如包括蜂窝光控制器,诸如昕诺飞interact city。室外照明器通常使用蜂窝通信技术每天一次报告它们的状态并接收包括照明时间表的控制信号。在白天期间,基于rf的感测系统可以使用zigbee通信技术来执行基于rf的感测。在夜间期间,在当前可用带宽高时,可以使用蜂窝通信技术来执行基于rf的感测。基于rf的感测可以例如用于跌倒检测(诸如用于检测入侵者)。
107.在另一实施例中,节点子集具有可用的(具有csi的)wifi通信技术,而另一节点子集具有可用的(具有rssi的)wifi通信技术。与使用具有csi的wifi通信技术相比,使用具有rssi的wifi通信技术来执行基于rf的感测,wifi通信技术具有更差的性能。csi通常在窄带通信技术中不可用,并且可以提供关于信号吸收、反射、延迟、多径和其他信息的更丰富的信息。因此,csi或rssi在节点中是否可用对于选择优化(执行基于rf的感测的)性能的通信技术可能是决定性的。
108.在另一实施例中,其中在第一节点中,具有csi的wifi通信技术可以用于执行基于rf的感测,并且在第二节点中,具有csi的wifi通信不可用,而只有具有rssi的wifi通信技
术可用,第二节点优选地被用作发射器节点并且第一节点被用作接收器节点。这允许在这种情况下有利地使用csi,因为csi是接收器节点的性质。
109.在另一实施例中,基于rf的感测系统包括具有可用的zigbee通信技术的节点和具有可用的宽带wifi通信技术的节点。通信技术选择设备可以选择(优化基于rf的感测系统的基于rf的感测的性能的)通信技术。在这种情况下,选择通信技术对应于选择用于执行基于rf的感测的节点,因为在每个相应的节点上只有一种类型的通信技术可用。
110.例如,如果(具有可用的zigbee通信技术的)节点的密度和当前可用带宽足以执行基于rf的感测,则其他节点不需要执行基于rf的感测。代替地,基于rf的感测仅由具有可用的zigbee通信技术的节点使用该技术来执行的。
111.例如,如果(具有可用的zigbee通信技术的)节点的密度或当前可用带宽不足以执行基于rf的感测,则其他节点需要使用wifi通信技术来执行基于rf的感测。如果节点具有可用的(具有rssi而不是csi的)wifi通信技术,那么所有节点都用于以足够的性能来执行基于rf的感测,即,使用两种通信技术。
112.例如,如果(具有可用的zigbee通信技术的)节点的密度或当前可用带宽或电池寿命不足以执行基于rf的感测,则其他节点需要使用wifi通信技术来执行基于rf的感测。如果节点具有可用的(具有csi的)wifi通信技术,那么由节点子集使用具有csi的wifi通信技术来执行基于rf的感测足以实现良好的性能的基于rf的感测。
113.节点的布置并且特别是它们的相应位置,对于选择节点和通信技术以执行基于rf的感测可能是重要的。这可能是rf信号在吸收、衰减和其他性质方面的空间效应的结果。在实施例中,在具有大量房间的建筑物中提供cl系统。在每个房间中,除了一个节点之外,照明器形式的所有节点都具有可用的zigbee通信技术,并且每个房间只有该一个节点附加地具有可用的wifi通信技术,用于与建筑物中的中央网关通信。在这种情形下,cl系统可以选择部署部分重叠的基于rf的感测空间区域,其中具有可用的zigbee通信技术的照明器使用zigbee技术来执行本地的基于rf的感测。具有可用的wifi通信技术的节点使用wifi通信技术对更大的空间区域执行基于rf的感测。因此,wifi通信技术被用于节点本身之间的较大区域、楼层级的粗糙检测。使用wifi通信技术来执行基于rf的感测的节点具有更大的带宽,并且能够检测更细微的运动(诸如呼吸、颤抖和人跌倒),尽管不能够定位相应的事件以及(使用zigbee通信技术来执行基于rf的检测的)更密集的照明器网络。因此,使用zigbee通信技术来执行基于rf的感测的照明器可以用于确定相应事件发生的房间,而使用wifi通信技术来执行基于rf的感测的节点可以用于对相应事件的性质进行分类。
114.使用zigbee通信技术的节点和使用wifi通信技术的节点在它们如何彼此通信和如何与服务器通信方面可以具有不同的网络拓扑。在基于rf的感测系统的一个节点子集使用zigbee通信技术而另一节点子集使用wifi通信技术的实施例中,当已知空间区域为空时,使用zigbee通信技术的节点可以动态地执行基于rf的感测。由于使用zigbee通信技术的节点的网格划分,可以更好地覆盖特定空间区域内的盲点。一旦使用zigbee通信技术的节点检测到存在或运动,具有可用的wifi通信技术的节点可以被选择用于在检测到该运动或存在的特定空间区域中执行基于rf的感测。具有可用的wifi通信技术的节点可以以星形拓扑连接到本地接入点(例如hue桥接器)。使用wifi通信技术来执行基于rf的感测允许呼吸测量和跌倒检测。在其他实施例中,这可以例如用于具有citytouch节点的停车场。
115.即使当由于节点数量有限而不能精确确定位置时,在有限数量的节点上使用wifi通信技术来执行基于rf的感测也可以例如用于粗糙感测(例如,以便检测入侵者)。
116.在另一实施例中,可以选择节点以使用zigbee通信技术来执行基于rf的感测,以确定触发事件(诸如基本运动检测)。当检测到触发事件时,可以关闭这些节点,或者这些节点可以退回到要求较低的操作模式,以释放网络带宽或减少能耗。同时,可以选择使用wifi通信技术来执行基于rf的感测的节点,以便执行需要更高带宽或与建筑物的服务器持续通信的感测应用。例如,当空间区域是办公室空间时(在该办公室空间中,当检测到存在时必须确保灯被快速打开,同时确保低能耗),zigbee通信技术可以用于基于rf的感测。一旦检测到存在,wifi通信技术就被用于执行基于rf的感测,以进行准确的人员计数、确定办公室占用者的呼吸率(其由于算法太繁杂(heavy)而无法在节点上运行,因此需要云连接)。cl系统可以被配置为:如果在预定时段(诸如10分钟)内没有检测到呼吸率或存在,则自动关闭灯。
117.在另一实施例中,基于rf的感测系统的一个或多个节点执行基于rf的感测。与基于rf的感测系统的hue桥接器具有最佳连通性的节点或具有阈值级别连通性的节点可以附加地具有比其他节点更复杂或更需要资源的角色。例如,可以选择这些节点来运行特定感测应用的特定算法。在这种情况下,例如,一个或多个节点可以运行检测算法,并将其处理的数据传送到hue桥接器。经处理的数据可以是检测的结果或预处理的数据,诸如经聚合的数据,这可以减少要传送到hue桥接器的数据量,以及要在hue桥接器上执行的处理量。替代地或附加地,可以选择具有可用的两种通信技术的节点,或者具有到网关或接入点的最短或最可靠路径的节点,以运行特定感测应用的特定算法。
118.对某些参数的限制可能导致系统选择在zigbee通信技术和wifi通信技术之间进行切换。
119.基于rf的感测系统也可以选择使用两种通信技术和(在特定空间区域中具有可用的这两种通信技术的)相应节点的组合,如果该基于rf的感测系统允许该特定空间区域中的较轻的网络负载的话。例如,在启用了hue娱乐特征的客厅中,(诸如具有可用的wifi通信技术的智能电视(tv)、游戏控制台、语音助手等的)节点可以优选地执行基于rf的感测,因为附近使用zigbee通信技术来执行基于rf的感测的节点可能无法维持附加的感测流量。然而,在更远的地方(诸如在餐厅中),使用zigbee通信技术来执行基于rf的感测的节点可以被用于执行基于rf的感测而没有很大的不便。
120.在另一实施例中,其中一个节点具有可用的两种通信技术,其中一种通信技术可以用于基于rf的感测,而另一种通信技术用于与其他节点和hue桥接器进行无线通信。可用系统资源和感测应用需求之间的平衡可以用作在确定使用wifi通信技术还是zigbee通信技术来执行基于rf的感测时的一个因素。
121.在一个实施例中,通信技术的选择取决于特定时刻所需的感测应用。与使用zigbee通信技术的基于rf的感测不同,当例如使用ieee 802.11ay通信协议的60 ghz频带时,使用wifi通信技术的基于rf的感测可以用于跌倒检测和呼吸检测,以及心率检测。在使用zigbee通信技术检测到夜间在房间中有人的触发事件时,可以选择wifi通信技术来执行基于rf的感测,以便监控睡眠期间的呼吸。
122.图4示出了用于选择通信技术的方法的实施例,该通信技术用于在包括一个或多
个节点的基于rf的感测系统(例如图2中的cl系统100或图3中的cl系统100')中使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。cl系统使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。在该实施例中,cl系统使用zigbee和三种不同的wifi通信技术,即在2.4 ghz频带和5 ghz频带中操作的ieee 802.11ax协议,和在60 ghz频带中操作的ieee 802.11ay协议。zigbee是窄带通信技术,而处于2.4 ghz频带、5 ghz频带和60 ghz频带的wifi通信技术是宽带通信技术。
123.在步骤300中,监控与cl系统中的基于rf的感测相关的参数,即不同通信技术的当前可用带宽。在其他实施例中,可以监控与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数,例如当前时间。步骤300是可选的。也可以连续执行对一个或多个参数的监控,并且监控参数的更新值可以用于步骤310至360中的任何一个。
124.在步骤310中,性能度量被计算为与cl系统中的基于rf的感测相关的监控参数和存储参数的加权平均值。对于分类参数,可以以某种方式分配值,使得可以为性能度量计算相应的加权平均值。这些参数是感测应用参数、感测质量参数、系统资源参数和环境参数。在其他实施例中,可以基于与cl系统中的基于rf的感测相关的两个或更多个参数来确定性能度量。步骤310是可选的。
125.在步骤320中,根据在步骤310中计算的性能度量,选择cl系统的一个或多个节点来执行基于rf的感测。在其他实施例中,可以基于(与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数来选择基于rf的感测系统的一个或多个节点。步骤320是可选的。
126.在步骤330中,针对在步骤320中选择的节点,性能度量被计算为(与在步骤320中选择的节点的基于rf的感测相关的)参数的加权平均值。步骤330是可选的。
127.在步骤340中,根据在步骤330中计算的性能度量,选择(将为其选择用于执行基于rf的感测的通信技术的)所选节点中的一个或多个节点,为这些节点选择用于执行基于rf的感测的通信技术。在其他实施例中,可以基于(与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数来选择(将为其选择该通信技术的)一个或多个节点。步骤340是可选的。
128.在步骤350中,针对在步骤340中选择的节点,性能度量被计算为(与在步骤340中选择的节点的基于rf的感测相关的)参数的加权平均值。步骤350是可选的。
129.在步骤360中,根据在步骤350中计算的性能度量,为在步骤340中选择的节点选择用于在cl系统中执行基于rf的感测的通信技术。在其他实施例中,可以基于(与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数,为一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术。
130.在该实施例中,通信技术是zigbee通信技术或wifi通信技术之一,例如在2.4 ghz频带或5 ghz频带中操作的ieee 802.11ax通信技术,或在60 ghz频带中操作的ieee 802.11ay通信技术。为节点选择通信技术,使得基于rf的感测的性能被优化。
131.在其他实施例中,其他通信技术可以用于选择,包括thread通信技术、ble通信技术、或其他窄带通信技术、其他宽带通信技术或其组合。
132.尽管在附图和前面的描述中已经详细说明和描述了本发明,但是这种说明和描述将被认为是说明性的或示例性的,而不是限制性的;本发明不限于所公开的实施例。例如,有可能在一个实施例中操作本发明,其中基于rf的感测系统是暖通空调(hvac)系统或任何
其他类型的连接的系统,特别是家庭自动化系统。在这种情况下,诸如触摸显示器的hvac房间控制器、诸如hvac无源红外(pir)传感器的hvac传感器、无线插座和hvac风门(damper)可以包括一种或多种通信技术,使得hvac系统可以使用两种或更多种不同的通信技术来执行基于rf的感测。
133.通过研究附图、公开内容和所附权利要求,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变型。
134.在权利要求中,词语“包括”(“comprising
”ꢀ

ꢀ“
including”)不排除其他元素或步骤,并且不定冠词“一”(“a
”ꢀ

ꢀ“
an”)不排除多个。
135.单个单元、处理器或设备可以实现权利要求中列举的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的纯粹事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。
136.由一个或若干单元或设备执行的以下操作可以由任何其他数量的单元或设备来执行:如基于(与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数,为节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术;基于(与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数,选择节点中的(将为其选择通信技术的)一个或多个节点;基于节点中的将为其选择通信技术的一个或多个节点的参数中的两个或更多个参数来确定性能度量;根据该性能度量来选择通信技术;监控与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的一个或多个参数;基于(与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数来选择节点中的一个或多个节点以执行基于rf的感测,等等。这些操作和/或方法可以被实现为计算机程序的程序代码装置和/或专用硬件。
137.计算机程序产品可以存储/分布在合适的介质上(诸如光存储介质或固态介质),该介质与其他硬件一起被供应或作为其他硬件的一部分而被供应,但是也可以以其他形式分布,诸如经由互联网、以太网或其他有线或无线电信系统。
138.权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
139.本发明涉及在具有一个或多个节点的基于rf的感测系统中选择通信技术。基于rf的感测系统被配置为使用两种或更多种不同的通信技术中的一种或多种通信技术来执行基于rf的感测。基于(与基于rf的感测系统中的基于rf的感测相关的)一个或多个参数,为节点中的一个或多个节点选择用于在基于rf的感测系统中执行基于rf的感测的通信技术。考虑到可用的系统资源,可以选择对于具有当前环境中的当前感测质量要求的当前感测应用最优的通信技术。通信技术可以是宽带通信技术和窄带通信技术。这些参数可以包括感测应用参数、感测质量参数、系统资源参数和环境参数。
再多了解一些

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