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使用多个无线联网协议的家庭网络的制作方法

2022-12-31 16:53:45 来源:中国专利 TAG:
使用多个无线联网协议的家庭网络
1.本技术要求2020年3月26日提交的第16/831,476号美国申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
2.本公开涉及网络,特别是在例如家庭监测系统、舒适系统和安全性系统中使用的网络。


背景技术:

3.家庭网络可以使用无线网络协议来连接家庭中的设备。例如,中枢(hub)设备可以使用ieee 802.15.4将家庭中的一百多个传感器设备连接到中枢设备。中枢设备然后可以收集由家庭中的传感器设备收集的传感器数据。例如,中枢设备可以从布置在房屋内的多个温度传感器收集温度读数,并且将温度读数输出到恒温器,该恒温器使用该温度读数来控制hvac系统。在另一实例中,中枢设备可以收集门/窗传感器读数,并且将门/窗传感器读数输出到家庭安全性传感器。


技术实现要素:

4.一般来说,本公开涉及用于使用多个无线协议来无线地连接设备的系统、设备和技术。例如,家庭网络的传感器设备可以使用具有相对低带宽能力的第一无线协议(例如,ieee 802.15.4)连接到中枢设备,以将传感器设备的电池状态输出到中枢设备。在该示例中,传感器设备可以使用具有相对高带宽能力的第二无线协议(例如,bluetooth(蓝牙))连接到中枢设备,以将传感器设备生成的视频数据输出到中枢设备。以这种方式,家庭网络的传感器设备可以基于要传输到传感器设备和从传感器设备传输的数据来动态地选择无线协议。
5.在一些示例中,本公开描述了一种被配置成向中枢设备登记(enroll)的传感器设备集合中的传感器设备。所述传感器设备包括处理电路,处理电路被配置成:使用针对第一无线协议配置的第一无线连接以第一带宽将第一带宽数据输出到中枢设备;响应于确定所述传感器设备具有要以第二带宽输出到中枢设备的第二带宽数据,使用针对第一无线协议配置的第一无线连接将第二无线连接请求输出到中枢设备;响应于中枢设备响应于第二无线连接请求而输出用于建立与所述传感器设备的第二无线连接的信息,建立第二无线连接,第二无线连接是针对不同于第一无线协议的第二无线协议来配置的;以及使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据输出到中枢设备,第二带宽大于第一带宽。
6.在一些示例中,本公开描述了一种方法,所述方法包括:由传感器设备的处理电路使用针对第一无线协议配置的第一无线连接以第一带宽将第一带宽数据输出到中枢设备;响应于确定所述传感器设备具有要以第二带宽输出到中枢设备的第二带宽数据,由处理电路使用针对第一无线协议配置的第一无线连接将第二无线连接请求输出到中枢设备;响应于中枢设备响应于第二无线连接请求而输出用于建立与所述传感器设备的第二无线连接
的信息,由处理器建立第二无线连接,第二无线连接是针对不同于第一无线协议的第二无线协议来配置的;以及由处理电路使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据输出到中枢设备,第二带宽大于第一带宽。
7.如在一些示例中描述的一种系统包括:中枢设备;向中枢设备登记的多个传感器设备,其中所述多个传感器设备中的传感器设备包括第一处理电路,第一处理电路被配置成:使用第一无线协议以第一带宽将第一带宽数据输出到中枢设备;以及响应于确定所述传感器设备具有要以第二带宽输出到中枢设备的第二带宽数据,使用第一无线协议将第二无线连接请求输出到中枢设备;其中中枢设备包括第二处理电路,第二处理电路被配置成响应于第二无线连接请求而输出用于建立与所述传感器设备的第二无线连接的信息;并且其中第一处理电路进一步被配置成:响应于中枢设备输出用于建立第二无线连接的信息,使用不同于第一无线协议的用于建立第二无线连接的第二无线协议来建立第二无线连接;以及使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据输出到中枢设备,第二带宽大于第一带宽。
8.本公开的一个或多个示例的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征、目的和优点将从本描述、附图和权利要求中变得明显。
9.图1a是图示了根据本公开的一些示例的传感器设备建立第一无线连接并交换第一带宽数据的概念图。
10.图1b是图示了根据本公开的一些示例的图1a的传感器设备交换第二无线连接请求的概念图。
11.图1c是图示了根据本公开的一些示例的图1a的传感器设备建立第二无线连接并交换第二带宽数据的概念图。
12.图1d是图示了根据本公开的一些示例的图1a的传感器设备终止第二无线连接的概念图。
13.图2是图示了根据本公开的一些示例的家庭网络的示例的概念框图。
14.图3是根据本公开的一些示例的中枢设备和传感器设备的概念框图。
15.图4是根据本公开的一些示例的中枢设备和朋友节点(friend node)的概念框图。
16.图5是根据本公开的一些示例的中枢设备和朋友节点的第一用例的概念框图。
17.图6是根据本公开的一些示例的中枢设备和朋友节点的第二用例的概念框图。
18.图7是根据本公开的一些示例的中枢设备和朋友节点的第三用例的概念框图。
19.图8是根据本公开的一些示例的中枢设备和朋友节点的第四用例的概念框图。
20.图9是图示了根据本公开的一些示例的用于使用多个无线协议来无线地连接设备的示例技术的流程图。
具体实施方式
21.现代住宅建筑物或其他建筑物可以包括中央“中枢”设备,该设备被配置成管理建筑物内的一个或多个系统,诸如监测系统、舒适系统或其他安全性系统。中枢设备可以与遍及建筑物放置的多个其他设备进行无线通信。例如,中央中枢设备可以从任何数量的不同传感器设备无线地接收传感器数据,所述传感器设备诸如运动传感器、空气质量和/或温度传感器、红外传感器、门和/或窗接触传感器和/或其他传感器设备。此外,中枢设备可以向
一个或多个可控传感器设备无线地传输命令或指令。例如,中枢设备可以指令恒温器调节建筑物内的温度,或者在另一示例中,可以命令挡板(damper)打开或关闭通风口(air vent)。
22.在用于管理建筑物内的一个或多个系统的一些应用中,bluetooth无线电通信技术可能相比于其他无线电连接技术(诸如例如ieee 802.15.4无线电通信技术)具有优势。例如,与ieee 802.15.4无线电通信技术相比,bluetooth无线电通信技术可以支持高数据速率和吞吐量。例如,bluetooth可以具有大于500千比特每秒(kbps)(例如,1mbps)的基本带宽,而ieee 802.15.4可以具有小于500kbps(例如,250kbps)的基本带宽。从距离的角度来看,bluetooth无线电技术和ieee 802.15.4无线电通信技术可能具有几乎相等的链路预算。如本文中所使用,链路预算可以指代通信信号在通过介质(例如,自由空间、墙壁、信号噪声等)传输时所经历的功率增益和损耗。在一些示例中,bluetooth可以具有大于1秒(例如,3秒)的加入时间(例如,等待时间),而ieee 802.15.4可以具有小于1秒(例如,30毫秒(ms))的加入时间。如本文中所使用,bluetooth可以指代当前和未来版本的bluetooth。bluetooth的示例包括传统bluetooth(例如,版本1.0、1.0b、1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0、4.1、4.2、5、5.1等)、bluetooth低能耗(例如,版本4.0、4.1、4.2、5、5.1等)和其他类型的bluetooth。由此,本文中的“bluetooth”的所有实例应被解释为包括传统bluetooth和/或bluetooth低能耗。bluetooth可以在2.402至2.480ghz、2.400至2.4835ghz(包括2mhz宽的保护频带和3.5mhz宽的保护频带)之间的频率处或在其他频率范围内工作。在一些示例中,bluetooth信道的每个频率信道可以具有与相邻信道的中心频率相差小于1mhz的中心频率。在一些示例中,无线信道(例如,ieee 802.15.4信道)的每个频率信道可以具有与相邻信道的中心频率相差大于1mhz(例如,2mhz、5mhz等)的中心频率。
23.如本文中所使用,bluetooth可以指代使用频率跳跃(诸如例如频率跳跃扩频(frequency-hopping spread spectrum))以避免来自其他无线电通信的干扰的通信。例如,使用bluetooth le信道的设备可以操作bluetooth le信道,该bluetooth le信道当使用通告信道(advertising channel)时在3个频率信道之间跳跃,并且当在没有通告信道的情况下操作时在37个频率信道之间跳跃。相比之下,ieee 802.15.4可以取而代之使用直接序列扩频技术。例如,设备可以使用ieee 802.15.4通过将无线信道的信号信令数据与伪随机码混合来建立无线信道,该伪随机码然后由接收机从外部设备提取。直接序列扩频可以通过跨宽频带来扩展所传输的信号从而帮助增强信噪比。在一些示例中,使用ieee 802.15.4建立无线信道的设备可以被配置成针对清晰频谱(clear spectrum)进行扫描。
24.智能家庭设备可以部署许多不同的无线协议来解决对于智能家庭的需要。存在基于标准的协议(wi-fi

、zigbee

、thread

、zwave

、bluetooth、dect

等)和专有的特定于制造商的协议。这一系列协议的问题在于:每一个协议都是针对特定应用而调整的。例如,wi-fi

可能特别适用于不需要长电池寿命的高带宽数据应用。zigbee

可能特别适用于低带宽数据应用,以最大化电池寿命。此外,并非所有无线协议都是全局兼容的。例如,对于不同的操作区域,zwave

可能具有不同的硬件设计。
25.由此,一些智能家庭系统可能包括不互操作(interoperate)的不同网络的集合。例如,智能家庭系统的wi-fi

网络可能无法与智能家庭系统的bluetooth网络或智能家庭系统的zwave

网络一起操作。在该示例中,bluetooth网络可能无法与zwave

网络一起操
作。
26.根据本公开的技术,传感器设备可以被配置有无线协议架构,该架构是全局兼容的,提供了长的电池寿命,并且具有将在智能家庭生态系统内无缝地工作的高带宽数据能力。本文中描述的技术可以帮助允许智能家庭系统动态地使用多个无线网络协议来提高智能家庭系统的性能。例如,本文中描述的技术可以准许传感器设备和/或中枢设备解决具有单个网络架构的智能家庭系统的所有需要,从而简化安装,而不是依赖于一系列通信技术和建立智能家庭系统的人来仔细地选择兼容的设备。本文中描述的技术可以帮助提供一种已连接家庭的解决方案,其中所有的系统组件进行互操作,而不需要安装者考虑正在使用的协议的类型。
27.例如,智能家庭系统可以包括中枢设备、朋友节点和一个或多个传感器设备。智能家庭系统的每个组件可以被配置成根据适合于该组件提供的服务的类型的无线协议来操作。具有多个服务的组件可以支持多个无线协议。例如,智能家庭系统可以被配置成支持用于连接到云服务(例如,互联网)的wi-fi

、bluetooth和ieee 802.15.4。在该示例中,智能家庭系统可以将bluetooth用于高带宽服务(例如,音频/视频和电话连接),将ieee 802.15.4用于低带宽服务(例如,遥测数据)。使用wi-fi

、bluetooth和ieee 802.15.4的组合可以帮助“填补”仅使用单个无线协议技术的“空白”。
28.智能家庭网络中的传感器设备可以包括简单的遥测设备以及更复杂的传感器设备(例如,视频记录传感器)。遥测传感器(在本文中可以被称为一种类型的传感器设备)可以被配置成使用ieee 802.15.4协议。处理音频和视频的更复杂的传感器设备可以被配置成使用两个协议。这种复杂的传感器设备可以被配置成使用ieee 802.15.4来提供传感器遥测数据(例如,状态、电池寿命、配置数据等)以及使用bluetooth协议来提供高带宽数据(例如,电话连接、音频、图像传输、文件传输等)。
29.根据本公开的技术,在一些示例中,智能家庭网络可以使用朋友节点,该朋友节点可以被配置成使用多个协议进行通信。例如,朋友节点可以被配置成使用wi-fi

、bluetooth和ieee 802.15.4进行通信。朋友节点可以被配置成:1)提供功能(例如,恒温器、键盘、警报器(siren)、烟雾和/或co检测器);2)充当用于中枢设备的范围外的传感器设备的中继器;3)当智能家庭网络中没有中枢设备时充当中枢设备;以及4)通过在该节点处将传感器业务转换成互联网协议(ip)业务并且将数据流移动到云逻辑来有效地充当范围扩展器。在一些示例中,朋友节点可以有权访问主电源(例如,直接访问和/或经由功率窃取技术间接地访问)和/或可以被配置有电池备份(battery backup)。
30.中枢设备可以被配置成以多个协议进行通信。例如,中枢设备可以配置成使用wi-fi

、bluetooth和ieee 802.15.4进行通信。中枢设备可以被配置成将来自(一个或多个)朋友节点和(一个或多个)传感器设备的数据链接到云服务(例如,互联网)。
31.根据本公开的技术,智能家庭网络可以使用无线电共存(co-existence)管理器(例如,中枢设备),该无线电共存管理器被配置成相对于精确时间(例如,任何信道正在被使用时的时间)和/或以什么精确频率正在被该信道(例如,bluetooth信道)使用来分隔射频(rf)介质的使用。通过该管理器进行的仔细设计和考虑,三个网络(例如,bluetooth网络、ieee 802.15.4网络和wi-fi

网络)对观察者来说可以以无缝的方式操作。
32.本文中描述的技术的组合可以得到鲁棒的网络拓扑,该网络拓扑可以克服区域监
管差异,并且因此在单个框架内递送整体家庭性能。
33.图1a是图示了根据本公开的一些示例的传感器设备14建立第一无线连接16并交换第一带宽数据的概念图。虽然系统10仅图示了中枢设备12和传感器设备14,但是系统10可以包括附加设备(例如,彼此无线通信的设备)。系统10可以安装在建筑物和周围房屋(在本公开中统称为“房屋”)内。
34.中枢设备12可以包括被配置成操作建筑物内的一个或多个系统(诸如舒适、安全和/或安全性系统)的计算设备。例如,如下面进一步描述的,中枢设备12可以包括处理电路,该处理电路被配置成接收诸如从一个或多个设备和/或从用户输入接收的数据,并且处理该数据以便使建筑物内的一个或多个系统自动化。例如,作为非限制性示例,中枢设备12可以使系统自动化、控制系统、或以其他方式管理系统,包括加热和冷却、通风、照明、或对个体房间或其他区域的授权访问。例如,中枢设备12可以包括德克萨斯州奥斯汀市的resideo technologies, inc.
®
的“生命和财产安全性中枢
®
(life and property safety hub
®
)”。中枢设备12可以包括至电网的有线连接,但是在一些示例中可以包括内部电源,诸如电池、超级电容器或另一个内部电源。
35.传感器设备14可以被配置成向中枢设备12登记。例如,传感器设备14可以被配置成与中枢设备12交换传感器数据和/或由中枢设备12控制。传感器设备14可以被配置成收集或生成传感器数据,并且将传感器数据传输到中枢设备12以进行处理。在一些示例中,传感器设备14可以包括可控设备。可控设备可以被配置成当可控设备从中枢设备12接收到执行指定功能的指令(例如,命令或其他编程)时执行该功能。不同类型的传感器设备14的示例被包括在下面的图2的描述中。传感器设备14可以包括至电网的有线连接,或者包括内部电源,诸如电池、超级电容器或另一个内部电源。
36.处理电路15可以被配置成使用针对第一无线协议配置的第一无线连接在传感器设备14和中枢设备12之间建立第一无线连接16。第一无线协议可以包括例如但不限于无线连接协议(例如,低功率无线连接协议)。
37.低功率连接协议的示例可以包括但不限于ieee 802.15.4、使用900mhz频带的低功率协议或另一种低功率连接协议。如本文中所使用,ieee 802.15.4可以包括符合ieee 802.15.4的任何标准或规范(诸如例如zigbee

、isa100.11a

、wirelesshart

、miwi

、6lowpan

、thread

、snap

)以及符合ieee 802.15.4的其他标准或规范。也就是说,例如,ieee 802.15.4在本文中应被解释为包括仅依赖于ieee 802.15.4标准的实现方式以及根据具有附加规范(诸如例如zigbee

)的ieee 802.15.4标准构建的实现方式。在一些示例中,第一无线连接16可以遵守另一种连接协议,诸如例如ieee 802.11,通常被称为wi-fi


38.尽管图1a将中枢设备12示出为经由第一无线连接16直接连接到传感器设备14,但是在一些示例中,系统10可以包括一个或多个朋友节点,每个朋友节点被配置成充当中介或“中继器”设备。例如,第一无线连接16可以表示使用在网状网络、星形网络、或用于在传感器设备14和中枢设备12之间创建通信链路的另一个网络中配置的一个或多个朋友节点建立的无线连接。
39.处理电路15可以被配置成使用针对第一无线协议配置的第一无线连接16以第一带宽将第一带宽数据17输出到中枢设备12。第一无线协议可以包括ieee 802.15.4无线协
议。在一些示例中,第一带宽数据17可以表示遥测数据。例如,传感器设备14可以周期性地输出包括传感器设备14的遥测数据的第一带宽数据。第一带宽数据的示例可以包括例如但不限于传感器设备14的状态数据、传感器设备14的电池寿命数据、传感器设备14的配置数据或其他第一带宽数据。第一带宽数据17可以包括使用相对低的带宽来进行传输的数据。例如,第一带宽数据17可以包括携带可能不需要高带宽来进行传输的相对少量数据的小数据分组,并且这种数据在本文中可以被称为第一带宽数据。
40.图1b是图示了根据本公开的一些示例的图1a的传感器设备14交换第二无线连接请求19的概念图。在图1b的示例中,处理电路15可以确定传感器设备14具有要输出到中枢设备12的第二带宽数据。例如,处理电路15可以被配置成生成传感器数据,诸如例如音频内容、视频内容、或音频内容和视频内容的组合。在该示例中,响应于确定传感器数据包括音频内容、视频内容、或音频内容和视频内容的组合,处理电路15可以确定传感器设备14具有要输出到中枢设备12的第二带宽数据。第二带宽数据19可以包括使用相对高的带宽来进行传输的数据。例如,第二带宽数据17可以包括携带可能使用高带宽来进行传输的相对大的数据分组的大数据分组,并且这种数据在本文中可以被称为第二带宽数据。例如,第二带宽数据19可以依赖比第一带宽数据19更高的带宽来进行传输。在一些情况下,第二带宽数据19可以包括比第一带宽数据19更大的数据量以用于在一时间段期间传输。
41.响应于确定传感器设备14具有要输出到中枢设备12的第二带宽数据,处理电路15被配置成使用第一无线连接16将第二无线连接请求19输出到中枢设备12。如先前所指出,第一无线连接16可以针对第一无线协议(例如,ieee 802.15.4)来配置。
42.尽管图1a和1b将第一带宽数据17和第二无线连接请求19示出为分离的,但是在一些示例中,第一带宽数据17可以包括第二无线连接请求19。例如,第一带宽数据17可以包括传感器设备14的遥测数据以及第二无线连接请求19。在这种情况下,处理电路15可以输出用信号通知传感器设备14的遥测数据以及第二无线连接请求19两者的网络分组的传输,而不依赖于第二无线连接请求19的单独传输。
43.图1c是图示了根据本公开的一些示例的图1a的传感器设备14建立第二无线连接18并交换第二带宽数据21的概念图。中枢设备12可以被配置成响应于第二无线连接请求19而输出用于建立与该传感器设备的第二无线连接18的信息。例如,中枢设备12可以被配置成响应于第二无线连接请求19而通告用于与传感器设备14配对的信息。例如,中枢设备12可以被配置成输出用于建立第二无线连接18的信息,以包括用于建立第二无线连接18的一个或多个网络参数。
44.响应于中枢设备12输出用于建立第二无线连接18的信息,处理电路15可以被配置成建立第二无线连接18。在一些示例中,第二无线连接18是针对不同于第一无线协议的第二无线协议来配置的。例如,第一无线连接16可以是针对ieee 802.15.4来配置的。在一些示例中,第二无线连接18可以针对bluetooth无线协议来配置。
45.处理电路15可以被配置成使用第二无线连接18以第二带宽将第二带宽数据21输出到中枢设备12。在一些示例中,处理电路15可以以第一带宽输出第一带宽数据17。在该示例中,处理电路15可以以大于第一带宽的第二带宽输出第二带宽数据21。第二带宽数据21可以包括视频内容、音频内容和/或其他数据。
46.第二无线连接18可以被配置成支持比第一无线连接16更高的带宽。例如,第一无
线连接16可以针对第一无线协议(例如,ieee 802.15.4)来配置,第一无线协议指定了第一无线协议带宽限制。处理电路15可以以小于或等于第一无线协议带宽限制的第一带宽来输出第一带宽数据17。在该示例中,第二无线连接18可以针对第二无线协议(例如,bluetooth)来配置,第二无线协议指定了大于第一无线协议带宽的第二无线协议带宽限制。处理电路15可以以小于或等于第二无线协议带宽限制的第二带宽来输出第二带宽数据21。以这种方式,第二无线连接18可以被配置成支持比第一无线连接16更高的数据速率。
47.例如,处理电路15可以以小于500kbit/s、小于250kbit/s、小于100kbit/s等的第一带宽来输出第一带宽数据17。在该示例中,处理电路15可以以大于250kbit/s、大于1mbps、大于2mbps、大于3mbps、大于5mbps、大于10mbps、大于25mbps等的第二带宽来输出第二带宽数据21。例如,处理电路15可以以小于250kbit/s的第一带宽来输出第一带宽数据17,并且可以以大于250kbit/s的第二带宽来输出第二带宽数据21。
48.图1d是图示了根据本公开的一些示例的图1a的传感器设备14终止第二无线连接18的概念图。在图1d的示例中,处理电路15可以被配置成在输出第二带宽数据21之后终止第二无线连接18。在一些示例中,处理电路15可以被配置成在传感器设备14建立第二无线连接18之后的预定时间段终止第二无线连接18。中枢设备12可以被配置成在传感器设备14建立第二无线连接18之后的预定时间段终止第二无线连接18。
49.终止第二无线连接18可以允许处理电路15建立至其他传感器设备的连接。例如,对于bluetooth,可能存在相对少量的由该技术提供的无线连接(例如,一次少于12个bluetooth连接),并且ieee 802.15.4可能没有该限制。由此,为了做出具有128个传感器设备——它们全部使用bluetooth连接和ieee 802.15.4连接——的系统,ieee 802.15.4连接可以持续地连接。然而,在该示例中,该系统可能无法使用bluetooth连接来连接所有传感器设备。由此,该系统可能仅在通信时使用bluetooth连接,并且然后断开bluetooth连接来释放bluetooth连接,以供网络中的其他传感器设备使用。在该示例中,第一无线连接是ieee 802.15.4连接,并且第二无线连接是bluetooth连接,然而,在其他示例中,可以使用其他通信协议。
50.图2是图示了根据本公开的一些示例的联网系统20的概念框图,该联网系统20可以是图1的联网系统10的一个示例。系统20包括中枢设备12、恒温器24a、恒温器24b(统称为恒温器24)、室内运动传感器26a、室外运动传感器26b(统称为运动传感器26)、门/窗接触传感器28、通风口挡板36a、36b、36c(统称为通风口挡板36)、智能门铃37、室外空气传感器38、室外红外传感器40a、室内红外传感器40b(统称为红外传感器40)、路由器33和移动设备32。虽然中枢设备12被示出为有区别的组件,但是中枢设备12可以被集成到恒温器24、运动传感器26、门/窗接触传感器28、通风口挡板36、智能门铃37、室外空气传感器38和红外传感器40中的一个或多个中。
51.系统20是本公开的技术的非限制性示例。其他示例系统可以包括更多、更少或不同的组件和/或设备。虽然图2图示了移动电话,但是在一些示例中,移动设备32可以包括平板计算机、膝上型或个人计算机、智能手表、启用无线网络的密钥卡(key fob)、电子阅读器或另一个移动设备。移动设备32和/或路由器33可以连接到广域网,诸如例如互联网34。互联网34可以表示经由任何合适的接口至互联网的连接,该接口诸如例如数字订户线(dsl)、拨号接入、线缆互联网接入、光纤接入、无线宽带接入、混合接入网络、或其他接口。无线宽
带接入的示例包括例如卫星接入、wimax

、蜂窝(例如1x、2g、3g

、4g

、5g

等)或其他无线宽带接入。
52.中央中枢设备12可以与恒温器24、运动传感器26、门/窗接触传感器28、通风口挡板36、智能门铃37、室外空气传感器38和红外传感器40进行无线数据通信。例如,恒温器24、运动传感器26、门/窗接触传感器28、通风口挡板36、智能门铃37、室外空气传感器38和红外传感器40可以根据连接协议使用一个或多个无线信道直接连接到中枢设备12,所述连接协议诸如但不限于例如ieee 802.15.4、bluetooth或另一种连接协议。
53.恒温器24、运动传感器26、门/窗接触传感器28、通风口挡板36、智能门铃37、室外空气传感器38和红外传感器40中的每一个可以包括传感器设备(例如,被配置成收集和/或生成传感器数据的设备)、可控设备、或其两者,如本文中所描述。例如,恒温器24可以包括具有传感器(诸如被配置成测量空气温度的温度计)的舒适设备。在一些示例中,通风口挡板36可以包括位于通风口或通风管道(air duct)内的设备,该设备被配置成响应于接收到来自中枢设备12的指令而打开或关闭通风口的活动护窗(shutter)。
54.尽管在图2的示例中未示出,但是中央中枢设备12可以与恒温器24、运动传感器26、门/窗接触传感器28、通风口挡板36、智能门铃37、室外空气传感器38和红外传感器40中的一个或多个进行间接无线数据通信(例如,经由朋友节点的通信)。例如,室外空气传感器38可以根据连接协议使用无线信道将恒温器间接连接到中枢设备12,所述连接协议诸如但不限于例如ieee 802.15.4、bluetooth或另一种连接协议。例如,室外空气传感器38可以经由恒温器24a连接到中枢设备12,室外红外传感器40a可以经由室外运动传感器26b连接到中枢设备12,等等。
55.恒温器24可以被配置成将温度(例如,传感器数据)直接无线地传输到中枢设备12。此外,恒温器24可以包括可控设备,因为它们可以响应于从中枢设备12接收到指令而激活或停用加热、冷却或通风系统。例如,恒温器24a可以收集温度数据并且将该数据传输到中枢设备12。响应于接收到该温度数据,中枢设备12可以基于该温度数据来确定相应的房间太热或太冷,并且向恒温器24a传输命令以在适当时激活加热或冷却系统。在该示例中,每个恒温器24可以包括单个有区别的单元内的传感器设备和可控设备两者。
56.室内和室外运动传感器26可以包括安全性设备,该安全性设备被配置成基于检测信号来检测附近移动对象的存在,所述信号诸如是电磁信号、声信号、磁信号、振动或其他信号。检测到的信号可能是或者可能不是相同设备传输的信号的反射。响应于检测到相应的信号,运动传感器26可以生成指示对象存在的传感器数据,并且将传感器数据无线地传输到中枢设备12。中枢设备12可以被配置成响应于接收到传感器数据而执行动作,诸如输出警报(诸如,去往移动设备32的通知),或通过输出用于相应运动传感器26的命令以输出听觉或视觉警报。在该示例中,每个运动传感器26可以包括单个单元内的传感器设备和可控设备两者。
57.门和/或窗接触传感器28可以包括安全性设备,该安全性设备被配置成检测其上安装有门和/或窗接触传感器28的门或窗的打开。例如,接触传感器28可以包括安装在门或窗上的第一组件、以及安装在相应门或窗的框架上的第二组件。当第一组件朝向、经过或远离第二组件移动时,接触传感器28可以被配置成生成指示门或窗的运动的传感器数据,并且将该传感器数据无线地传输到中枢设备12。响应于接收到该传感器数据,中枢设备可以
被配置成执行动作,诸如输出警报(诸如,去往移动设备32的通知),或通过输出用于相应接触传感器28的命令以输出听觉或视觉警报。在该示例中,接触传感器28可以包括单个单元内的传感器设备和可控设备两者。
58.通风口挡板36可以被配置成调节管道内的空气流。例如,恒温器24可以生成控制信号以关闭通风口挡板36a(例如,当房间未被占用时)。在该示例中,响应于控制信号,通风口挡板36可以关闭,以防止空气从通风口挡板36a流动。在一些示例中,通风口挡板36可以发送指示相应通风口挡板的状态(例如,打开或关闭)的传感器数据。例如,通风口挡板36可以向恒温器24输出通风口挡板36处于打开状态的指示。
59.智能门铃37可以被配置成向中枢设备12提供通知。例如,智能门铃37可以被配置成当智能门铃37的按钮(例如,门铃)被激活时提供通知(例如,消息)。在一些示例中,智能门铃37可以包括运动传感器电路,该运动传感器电路被配置成响应于在智能门铃37附近检测到的运动而生成通知。在一些示例中,智能门铃37可以被配置成响应于在智能门铃37附近检测到的运动而生成视频内容。在一些示例中,智能门铃37可以被配置成响应于在智能门铃37附近检测到的运动而生成音频内容。例如,响应于在智能门铃37附近检测到的运动,智能门铃37可以使用相机来生成视频内容和/或使用麦克风来生成音频内容。在这种情况下,智能门铃37可以将视频内容和音频内容输出到中枢设备12,中枢设备12可以将视频内容和/或音频内容转发给移动设备32。
60.室外空气传感器38可以被配置成生成指示例如周围空气的温度、湿度和/或质量(例如,一氧化碳、颗粒物质或其他危害)的传感器数据。在一些示例中,室外空气传感器38可以将传感器数据无线地传输到中枢设备12。例如,室外空气传感器38可以经由中枢设备12周期性地向恒温器24输出当前或平均温度。
61.室外无源红外传感器40可以包括安全性设备,该安全性设备被配置成基于检测由附近对象(诸如人)发射的红外波长电磁波来检测该附近对象的存在。响应于检测到红外波,无源红外传感器40可以生成指示对象存在的传感器数据,并且将该传感器数据无线地传输到中枢设备12。中枢设备12可以被配置成响应于接收到该传感器数据而执行动作,诸如输出警报(诸如,去往移动设备32的通知),或通过输出用于相应无源红外传感器40的命令以输出听觉或视觉警报。
62.根据本公开的技术,中枢设备12以及恒温器24、运动传感器26、门/窗接触传感器28、通风口挡板36、智能门铃37、室外空气传感器38和红外传感器40中的一个或多个(包括每一个)可以被配置成使用针对第一无线协议的第一无线连接和针对第二无线协议的第二无线连接来操作。虽然本文中描述的各种示例使用ieee 802.15.4作为第一无线协议的示例,并且使用bluetooth作为第二无线协议的示例,但是在一些示例中,可以使用其他协议。智能门铃37仅出于示例目的被用作示例传感器设备。
63.中枢设备12和智能门铃37可以建立针对ieee 802.15.4配置的第一无线连接。在该示例中,智能门铃37可以将第一带宽数据(例如,智能门铃37的电池水平)输出到中枢设备12。响应于确定智能门铃37具有要以第二带宽输出到中枢设备12的第二带宽数据,智能门铃37可以使用针对ieee 802.15.4配置的第一无线连接将第二无线连接请求输出到中枢设备12。在该示例中,响应于中枢设备12响应于第二无线连接请求而输出用于建立与智能门铃37的第二无线连接的信息,智能门铃37可以建立针对bluetooth配置的第二无线连接,
并且使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据(例如,视频数据)输出到中枢设备12。
64.如下面进一步讨论的,恒温器24、运动传感器26、门/窗接触传感器28、通风口挡板36、智能门铃37、室外空气传感器38和红外传感器40的任何组合可以被配置为“朋友节点”。朋友节点可以被配置成使用第一无线连接和/或第二无线连接充当中介或“中继器”设备。在一些示例中,朋友节点可以充当用于第一带宽数据和第二带宽两者的中继器设备。例如,恒温器24 a可以从室外红外传感器40 a接收第一带宽数据和第二带宽数据,并且将从室外红外传感器40a接收到的第一带宽数据和第二带宽数据输出到中枢设备12。
65.在一些示例中,不同的朋友节点可以充当用于第一带宽数据和第二带宽的中继器设备。例如,恒温器24a可以从室外红外传感器40a接收第一带宽数据,并且将从室外红外传感器40a接收到的第一带宽数据输出到中枢设备12。在该示例中,室外运动传感器26b可以从室外红外传感器40a接收第二带宽数据,并且将从室外红外传感器40a接收到的第二带宽数据输出到中枢设备12。
66.图3是根据本公开的一些示例的中枢设备12和传感器设备14的概念框图。系统30可以是任何先前的系统10、20或另一系统的示例。系统30包括中枢设备12和传感器设备14。
67.中枢设备12至少包括用户接口(ui)320、存储器322、处理电路(pc)313、通信电路326(“comm. circuitry”)和电源328。ui 320被配置成从用户接收数据输入,或者向用户输出数据。例如,ui 320可以包括显示屏,诸如触摸屏、键盘、按钮、麦克风、扬声器、相机或任何其他用户输入/输出设备。ui 320的其他示例也是可能的。例如,在初始设置过程期间,中枢设备12可以“扫描”本地邻近性,以便标识一个或多个其他设备(例如,具有可识别的无线通信能力的设备),并且然后输出所发现的设备的列表以用于在显示屏上显示,以供用户选择。经由ui 320,用户还可以指定一个或多个参数,以便控制或以其他方式管理建筑物和周围房屋内的舒适和/或安全性系统。例如,经由ui 320,用户可以指定一个或多个空气温度设置或安全性设置,诸如访问码和/或被授权用户。
68.中枢设备12包括被配置成存储数据以及指令的存储器322,这些指令当由处理电路313执行时使得中枢设备12实行根据本公开的一个或多个技术。通信电路326可以包括被配置成根据一个或多个无线通信协议无线地传输和接收数据的组件,诸如天线。例如,通信电路326可以被配置成在适当的情况下根据ieee 802.15.4协议和/或bluetooth协议中的任一个或两个根据相应数据通信协议的一个或多个约束(例如,通信范围、能量要求等)传输和/或接收数据。
69.由于中枢设备12执行的能量密集型操作,电源328可以包括至电网的有线连接。然而,在一些示例中,电源328可以附加地或替代地包括内部电源,诸如电池或超级电容器。在图3的示例中,中枢设备12省略了传感器,然而,在一些示例中,中枢设备12可以进一步包括一个或多个传感器。此外,中枢设备12可以被配置为朋友节点。
70.传感器设备14可以被配置成与中枢设备12无线通信。传感器设备14可以包括并入的传感器330、ui 332、存储器334、处理电路(pc)315、通信电路340和电源342。在一些示例中,作为非限制性示例,传感器设备14可以包括并入的传感器设备,诸如运动传感器;无源红外(pir)传感器;空气温度和/或湿度传感器;空气质量(例如一氧化碳或颗粒物质)传感器;或者门或窗接触传感器,作为非限制性示例。处理电路313可以包括无线协议选择模块339,无线协议选择模块339可以被配置成选择用于建立无线连接的第一无线协议或第二无
线协议。在一些示例中,无线协议选择模块339可以被配置成在用于建立无线连接的三个或更多个无线协议之间进行选择。
71.ui 330被配置成从用户接收数据输入或向用户输出数据。例如,ui 330可以包括显示屏,诸如触摸屏、键盘、按钮、麦克风、扬声器、相机或任何其他用户输入/输出设备。ui 330的其他示例也是可能的。例如,在初始设置过程期间,传感器设备14可以“扫描”本地邻近度,以便标识一个或多个中枢设备和/或其他设备(例如,具有可识别的无线通信能力的设备),并且然后输出所发现的设备的列表以用于在显示屏上显示,以供用户选择。经由ui 330,用户还可以指定一个或多个参数,以便控制或以其他方式管理建筑物和周围房屋内的舒适和/或安全性系统。例如,经由ui 330,用户可以指定一个或多个空气温度设置(例如,用于恒温器)或安全性设置,诸如访问码和/或被授权用户。传感器设备14包括被配置成存储数据以及指令的存储器334,这些指令当由处理电路315执行时使得传感器设备14实行根据本公开的一个或多个技术。
72.根据本公开的技术,中枢设备12和传感器设备14可以被配置成使用针对第一无线协议的第一无线连接和针对第二无线协议的第二无线连接来操作。虽然本文中描述的各种示例使用ieee 802.15.4作为第一无线协议的示例,并且使用bluetooth作为第二无线协议的示例,但是在一些示例中,可以使用其他协议。
73.尽管图3将中枢设备12示出为直接连接到传感器设备14,但是在一些示例中,系统30可以包括一个或多个朋友节点,每个朋友节点被配置成充当中介或“中继器”设备。例如,传感器设备14可以表示图2的室外红外传感器40a。在该示例中,传感器设备14可以通过向图2的恒温器24a输出第一带宽数据和第二带宽数据来将第一带宽数据和/或第二带宽数据输出到中枢设备12。在该示例中,图2的恒温器24a可以从室外红外传感器40a接收第一带宽数据和/或第二带宽数据,并且将从传感器设备14接收到的第一带宽数据和/或第二带宽数据输出到中枢设备12。
74.中枢设备12和传感器设备14可以建立针对ieee 802.15.4配置的第一无线连接。在该示例中,传感器设备14可以将第一带宽数据(例如,状态数据)输出到中枢设备12。无线协议选择模块339可以被配置成确定传感器设备14是否具有要输出到中枢设备12的第二带宽数据。例如,无线协议选择模块339可以被配置成响应于确定传感器330生成了包括音频内容、视频内容、或音频内容和视频内容的组合的传感器数据,来确定传感器设备14具有要输出到中枢设备12的第二带宽数据。
75.响应于确定传感器设备14具有要输出到中枢设备12的第二带宽数据,处理电路315可以使用针对ieee 802.15.4配置的第一无线连接将第二无线连接请求输出到中枢设备12。在该示例中,响应于中枢设备12响应于第二无线连接请求而输出用于建立与传感器设备14的第二无线连接的信息,处理电路315可以建立针对bluetooth配置的第二无线连接。
76.处理电路315和中枢设备12可以交换bluetooth信道的网络参数。例如,处理电路315可以从中枢设备12接收第二无线连接的一个或多个网络参数。在该示例中,处理电路315可以被配置成使用该一个或多个网络参数来建立第二无线连接。
77.例如,处理电路315可以确定(例如,从中枢设备12接收、或为了输出到中枢设备12而生成)以下各项中的一个或多个:(1)主机设备22的媒体访问控制(mac)地址和恒温器24a
的mac地址;(2)用于该传输开始的实时时间点(或从802.15.4开始命令的偏移(offset));(3)起始频率的指示;(4)跳跃集合(hop set)的指示;(5)连接间隔;或者(6)连接等待时间。
78.例如,处理电路315和中枢设备12可以经由无线信道来交换设备12的mac地址和传感器设备14的mac地址。在该示例中,通信电路326和通信电路340可以被配置成在中枢设备12的mac地址和传感器设备14的mac地址之间建立bluetooth信道。
79.在一些示例中,处理电路315和中枢设备12可以经由无线信道来交换用于建立bluetooth信道的特定时间的指示。在该示例中,通信电路326和通信电路340可以被配置成在该特定时间处在中枢设备12和传感器设备14之间建立bluetooth信道。
80.例如,处理电路315和中枢设备12可以经由无线信道来交换用于建立bluetooth信道的起始频率的指示。在该示例中,通信电路326和通信电路340可以被配置成以起始频率在中枢设备12和传感器设备14之间建立bluetooth信道。例如,中枢设备12和传感器设备14之间的bluetooth le信道可以包括由2mhz分隔的37个1mhz宽的信道。在该示例中,起始频率可以是特定1mhz宽的信道(例如,信道0、1
……
37)的指示,并且通信电路326和通信电路340可以被配置成在该特定1mhz宽的信道处在中枢设备12和传感器设备14之间建立bluetooth信道。
81.处理电路315和中枢设备12可以经由无线信道来交换bluetooth信道的跳跃集合的指示,该跳跃集合指示频率序列。在该示例中,通信电路326和通信电路340可以被配置成在中枢设备12和传感器设备14之间建立bluetooth信道,以便以该频率序列进行操作。例如,中枢设备12和传感器设备14之间的bluetooth le信道可以包括由2mhz分隔的37个1mhz宽的信道。在该示例中,该频率序列可以是在1mhz宽的信道(例如,信道0、1
……
37)之间进行切换的次序的指示,并且通信电路326和通信电路340可以被配置成在中枢设备12和传感器设备14之间建立bluetooth信道,该bluetooth信道根据在1mhz宽的信道之间进行切换的次序来选择1mhz宽的信道。
82.在一些示例中,处理电路315和中枢设备12可以经由无线信道来交换bluetooth信道的连接间隔的指示。在该示例中,通信电路326和通信电路340可以被配置成在中枢设备12和传感器设备14之间建立bluetooth信道,以便以该连接间隔进行操作。例如,不是在任何时间处在中枢设备12和传感器设备14之间的bluetooth信道上交换数据,而是中枢设备12和传感器设备14之间的bluetooth信道可以被配置成以该连接间隔来发起中枢设备12和传感器设备14之间的bluetooth信道上的数据传输。
83.处理电路315和中枢设备12可以经由无线信道来交换bluetooth信道的连接等待时间的指示。在该示例中,通信电路326和通信电路340可以被配置成在中枢设备12和传感器设备14之间建立bluetooth信道,以便以该连接等待时间进行操作。例如,不是在任何时间处或以某连接间隔在中枢设备12和传感器设备14之间的bluetooth信道上交换数据,而是中枢设备12和传感器设备14之间的bluetooth信道可以被配置成以传感器设备14或中枢设备12的等待时间间隔来发起中枢设备12和传感器设备14之间的bluetooth信道上的数据传输。该等待时间间隔可以被选择以减少传感器设备14和/或中枢设备12的无线电装置监听数据的时间(进一步远离连接间隔),与省略等待时间间隔或使用零等待时间间隔的系统相比,这可以减少传感器设备14和/或中枢设备12的功率消耗。
84.处理电路315和中枢设备12可以经由无线信道来交换传感器设备14处的多个天线
的天线信息的指示。在该示例中,通信电路326和通信电路340可以被配置成基于天线信息从多个天线中选择特定天线,并且使用该特定天线在中枢设备12和传感器设备14之间建立bluetooth信道。
85.一旦第二带宽连接被建立,处理电路315就可以使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据(例如,视频数据)输出到中枢设备12。同样,第二无线连接可以被配置成支持比第一无线连接更高的带宽。例如,第一无线连接可以针对ieee 802.15.4来配置,该ieee 802.15.4可以指定第一无线协议带宽限制(例如,小于250kbit/s)。在该示例中,第二无线连接18可以针对bluetooth来配置,该bluetooth指定了大于第一无线协议带宽的第二无线协议带宽限制(例如,大于250kbit/s)。在一些示例中,处理电路315可以被配置成在输出第二带宽数据21之后终止第二无线连接。例如,处理电路315可以被配置成在传感器设备14建立第二无线连接之后的预定时间段终止第二无线连接。在一些示例中,中枢设备12可以被配置成在传感器设备14建立第二无线连接之后的预定时间段终止第二无线连接。
86.图4是根据本公开的一些示例的中枢设备412和朋友节点406的概念框图。系统420包括中枢设备412、低功率节点402a-402c(统称为“低功率节点402”)、高速节点432a-432b(统称为“高速节点432”)、组合的低功率和高速节点404a-404c(统称为“组合节点404”)、朋友节点406、路由器433和移动网络接口408。在一些示例中,中枢设备412可以包括电池备份系统。虽然中枢设备412被示出为有区别的组件,但是中枢设备412可以被集成到一个或多个传感器设备中。如所示出,高速节点432可以包括移动设备(例如,智能电话)。系统420是本公开的技术的非限制性示例。其他示例系统可以包括更多、更少或不同的组件和/或设备。虽然以下内容讨论了针对ieee 802.15.4配置的低功率无线连接和针对bluetooth配置的高速连接,但在其他示例中可以使用其他无线协议。
87.高速节点432可以被配置成以比低功率节点402所传输的数据的带宽更大的带宽来传输数据。例如,低功率节点402可以被配置用于小于250kbit/s的无线连接带宽。在一些示例中,高速节点432可以被配置用于大于250kbit/s的速度(例如,1mbit/s)。
88.中枢设备412和/或朋友节点406可以被配置成建立第一数量的并发(concurrent)第一无线连接。例如,中枢设备412和/或朋友节点406可以被配置成建立针对支持多达128个设备的无线协议(例如,ieee 802.15.4)配置的无线连接。在图4的示例中,组合节点404可以表示建立“m”个并发第一无线连接的“m”个设备。例如,组合节点404可以表示建立“m”个并发ieee 802.15.4无线连接的“m”个设备。在该示例中,低功率节点402a、402b可以表示与“m”个并发第一无线连接并发地建立“x”个第一无线连接的“x”个设备。低功率节点402c可以表示多达“n-x-m”个设备,这些设备与“m”个和“x”个并发第一无线连接并发地建立“n-x-m”个第一无线连接。在一些示例中,“n”是128。
89.中枢设备412和/或朋友节点406可以被配置成建立第二数量的并发第二无线连接。在一些示例中,第一并发带宽连接(例如,ieee 802.15.4连接)的第一数量大于并发第二无线连接(例如,bluetooth连接)的第二数量。例如,中枢设备412和/或朋友节点406可以被配置成并发地建立多达7个第二无线连接、并发地建立多达4个第二无线连接、并发地建立多达3个第二无线连接等。
90.移动设备432和/或路由器433可以连接到广域网(wan),诸如例如互联网。路由器433可以表示至wan(例如,互联网)的wan接口。例如,路由器433可以以大于11mkbit/s的带
宽与朋友节点406和/或中枢设备412交换数据。wan接口可以包括例如但不限于数字订户线(dsl)、拨号接入、线缆互联网接入、光纤接入、无线宽带接入、混合接入网络或其他接口。在一些示例中,wan接口可以包括wi-fi

路由器、以太网或其他接口。
91.例如,低功率节点402、组合节点404、朋友节点406和/或中枢设备412中的一个或多个可以被配置成向路由器433的wan接口输出第一带宽数据。在该示例中,第一带宽数据可以包括要使用针对ieee 802.15.4配置的ieee 802.15.4连接输出到中枢设备412和/或朋友节点406的数据。在一些示例中,高速节点432、组合节点404、朋友节点406和/或中枢设备412中的一个或多个可以被配置成向路由器433的wan接口输出第二带宽数据。在该示例中,第二带宽数据可以包括要使用针对bluetooth协议配置的bluetooth连接输出到中枢设备412和/或朋友节点406的数据。在一些示例中,低功率节点402、高速节点432、组合节点404、朋友节点406和/或中枢设备412中的一个或多个可以被配置成向路由器433的wan接口输出第一带宽数据和第二带宽数据。
92.移动网络接口408可以表示无线宽带接入。无线宽带接入的示例包括例如卫星接入、wimax

、蜂窝(例如1x、2g、3g

、lte

、4g

、5g

等)或其他无线宽带接入。在一些示例中,移动网络接口408可以包括电池备份系统。
93.朋友节点406可以被配置成使用多个协议进行通信。例如,朋友节点406可以被配置成使用wi-fi

、bluetooth和ieee 802.15.4进行通信。朋友节点406可以被配置成提供功能(例如,恒温器、键盘、警报器、烟雾和/或一氧化碳(co)检测器)。在一些示例中,朋友节点406可以被配置成充当用于中枢设备412的范围外的传感器设备的中继器。
94.朋友节点406可以被配置成充当针对第一无线协议(例如,ieee 802.15.4)配置的无线通信的中继器。例如,组合节点404a可以被配置成以第一带宽将第一带宽数据输出到中枢设备412。在该示例中,组合节点404a可以以第一带宽将第一带宽数据输出到朋友节点406。朋友节点406可以被配置成使用第一无线协议以第一带宽将第一带宽数据输出到中枢设备412。
95.在一些示例中,朋友节点406可以被配置成充当针对第二无线协议(例如,bluetooth)配置的无线通信的中继器。例如,组合节点404a可以被配置成以第二带宽将第二带宽数据输出到中枢设备412。在该示例中,组合节点404a可以以第二带宽将第二带宽数据输出到朋友节点406。朋友节点406可以被配置成使用第二无线协议以第二带宽将第二带宽数据输出到中枢设备412。
96.朋友节点406可以被配置成当在智能家庭网络中没有中枢设备时充当中枢设备。在一些示例中,朋友节点406可以被配置成通过在该节点处将传感器业务转换成互联网协议(ip)业务并且将数据流移动到云逻辑来有效地充当范围扩展器。例如,朋友节点406可以将数据(例如,第一带宽数据、第二带宽数据等)输出到路由器433,以用于输出到云系统。在一些示例中,朋友节点406可以有权访问主电源(例如,直接访问和/或经由功率窃取技术间接地访问)和/或可以被配置有电池备份。
97.根据本公开的技术,中枢设备412可以被配置成将来自(一个或多个)传感器设备和/或(一个或多个)朋友节点的数据链接到移动网络接口408,以建立至云服务(例如,互联网)的连接。系统420可以通过提供其中最少设备连接到移动网络接口408的网络来降低云连接成本。例如,移动网络接口408可以被配置成使用例如4g

、5g

等来建立至云服务(例
如,互联网)的连接。在该示例中,中枢设备412可以直接连接到移动网络接口408。例如,中枢设备412可以向移动网络接口408注册,以将中枢设备412的数据使用与用户账户相关联。在该示例中,中枢设备412可以被配置成提供来自传感器设备(例如,功率节点402、高速节点432和组合节点404)的数据(例如,第一带宽数据、第二带宽数据或其他数据),以最小化直接连接到移动网络接口408的设备的数量。传感器设备(例如,功率节点402、高速节点432和组合节点404)可以不直接连接到移动网络接口408。例如,功率节点402a可以不向移动网络接口408注册以将功率节点402a的数据使用与用户账户相关联,并且功率节点402a可以取而代之依赖于中枢设备412来提供至移动网络接口408的连接。以这种方式,用于将设备连接到移动网络接口408的成本可以被最小化,因为中枢设备412可以从系统420的其他设备转发数据,而不是将系统420的每个设备都直接连接到移动网络接口408。
98.图5是根据本公开的一些示例的中枢设备512和朋友节点506的第一用例的概念框图。系统520是本公开的技术的非限制性示例。其他示例系统可以包括更多、更少或不同的组件和/或设备。虽然以下内容讨论了针对ieee 802.15.4配置的低功率无线连接和针对bluetooth配置的高速连接,但在其他示例中可以使用其他无线协议。
99.系统520包括朋友节点506、中枢设备512、密钥卡502a、502b、烟雾检测器502c、502d、炉控制器502e、便携式舒适控制器502f(“pcc 502f”)、运动查看器504a、504b、移动设备532a、532b和路由器533。密钥卡502a、502b、烟雾检测器502c、502d、炉控制器502e、便携式舒适控制器502f可以表示图4的低功率节点402的示例。运动查看器504a、504b可以表示图4的组合节点404的示例。在图5的示例中,朋友节点506可以包括恒温器。运动查看器504可以被配置成使用ieee 802.15.4进行通信,以用于报警、调整和监督。在一些示例中,运动查看器504可以被配置成利用bluetooth进行通信以用于图像传输、视频传输等。
100.根据本公开的技术,中枢设备512、运动查看器504a、504b和朋友节点506可以被配置成使用针对第一无线协议(例如,ieee 802.15.4)的第一无线连接和针对第二无线协议(例如,bluetooth)的第二无线连接来操作。虽然本文中描述的各种示例使用ieee 802.15.4作为第一无线协议的示例,并且使用bluetooth作为第二无线协议的示例,但是在一些示例中,可以使用其他协议。运动查看器504a仅出于示例目的被用作示例传感器设备。
101.中枢设备512和运动查看器504a可以建立针对ieee 802.15.4配置的第一无线连接。在该示例中,运动查看器504a可以将第一带宽数据(例如,运动查看器504a的电池水平)输出到中枢设备512。响应于确定运动查看器504a具有要输出到中枢设备512的第二带宽数据,运动查看器504a可以使用针对ieee 802.15.4配置的第一无线连接将第二无线连接请求输出到中枢设备512。在该示例中,响应于中枢设备512响应于第二无线连接请求而输出用于建立与运动查看器504a的第二无线连接的信息,运动查看器504a可以建立针对bluetooth配置的第二无线连接,并且使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据(例如,视频数据)输出到中枢设备512。
102.图6是根据本公开的一些示例的中枢设备612和朋友节点606的第二用例的概念框图。其他示例系统可以包括更多、更少或不同的组件和/或设备。虽然以下内容讨论了针对ieee 802.15.4配置的低功率无线连接和针对bluetooth配置的高速连接,但在其他示例中可以使用其他无线协议。
103.系统620包括朋友节点606、中枢设备612、密钥卡602a、602b、烟雾检测器602c、
602d、炉控制器602e、便携式舒适控制器602f(“pcc 602f”)、运动查看器604a、604b、移动设备632a、632b和路由器633。密钥卡602a、602b、烟雾检测器602c、602d、炉控制器602e、便携式舒适控制器602f可以表示图4的低功率节点402的示例。运动查看器604a、604b可以表示图4的组合节点404的示例。在图6的示例中,朋友节点606可以包括键盘。例如,朋友节点606可以被配置成基于用户与键盘的一个或多个键的交互来生成用户输入。在该示例中,朋友节点606可以将用户输入输出到中枢设备612。
104.图7是根据本公开的一些示例的中枢设备和朋友节点的第三用例的概念框图。其他示例系统可以包括更多、更少或不同的组件和/或设备。虽然以下内容讨论了针对ieee 802.15.4配置的低功率无线连接和针对bluetooth配置的高速连接,但在其他示例中可以使用其他无线协议。
105.系统720包括朋友节点706、密钥卡702a、702b、烟雾检测器702c、702d、炉控制器702e、便携式舒适控制器702f(“pcc 702f”)、运动查看器704a、704b、移动设备732a、732b和路由器733。密钥卡702a、702b、烟雾检测器702c、702d、炉控制器702e、便携式舒适控制器702f可以表示图4的低功率节点402的示例。运动查看器704a、704b可以表示图4的组合节点404的示例。在图7的示例中,朋友节点706是恒温器。此外,朋友节点706可以表示系统720的中枢设备。
106.图8是根据本公开的一些示例的中枢设备812和朋友节点806的第四用例的概念框图。其他示例系统可以包括更多、更少或不同的组件和/或设备。虽然以下内容讨论了针对ieee 802.15.4配置的低功率无线连接和针对bluetooth配置的高速连接,但在其他示例中可以使用其他无线协议。
107.系统820包括朋友节点806、密钥卡802a、802b、烟雾检测器802c、802d、炉控制器802e、便携式舒适控制器802f(“pcc 802f”)、运动查看器804、智能锁805、移动设备832a、832b和路由器833。密钥卡802a、802b、烟雾检测器802c、802d、炉控制器802e、便携式舒适控制器802f可以表示图4的低功率节点402的示例。运动查看器804可以表示图4的组合节点404的示例。智能锁805可以表示图4的高速节点432的示例。在图8的示例中,朋友节点806是具有双向音频的烟雾检测器。此外,朋友节点806可以表示系统820的中枢设备。
108.图9是图示了根据本公开的一些示例的用于使用多个无线协议来无线地连接设备的示例技术的流程图。图1a-1d和图2-8的示例仅出于示例目的而被参考。
109.根据本公开的技术,处理电路15可以使用针对第一无线协议配置的第一无线连接16以第一带宽将第一带宽数据17输出到中枢设备12(902)。例如,处理电路15可以使用针对ieee 802.15.4配置的第一无线连接16以第一带宽将第一带宽数据17输出到中枢设备12。响应于确定传感器设备14具有要输出到中枢设备12的第二带宽数据,处理电路15可以使用针对第一无线协议配置的第一无线连接16将第二无线连接请求19输出到中枢设备12(904)。响应于中枢设备12响应于第二无线连接请求19而输出用于建立与传感器设备14的第二无线连接的信息,处理电路15可以建立针对不同于第一无线协议的第二无线协议配置的第二无线连接18(906)。例如,处理电路15可以建立针对bluetooth配置的第二无线连接18。
110.处理电路15可以使用第二无线连接18以第二带宽将第二带宽数据21输出到中枢设备12(908)。在一些示例中,第二带宽大于第一带宽。在一些示例中,处理电路15可以可选
地终止第二无线连接(910)。
111.以下经编号的示例展示了本公开的一个或多个方面。
112.示例1。一种被配置成向中枢设备登记的传感器设备集合中的传感器设备,所述传感器设备包括处理电路,处理电路被配置成:使用针对第一无线协议配置的第一无线连接以第一带宽将第一带宽数据输出到中枢设备;响应于确定所述传感器设备具有要以第二带宽输出到中枢设备的第二带宽数据,使用针对第一无线协议配置的第一无线连接将第二无线连接请求输出到中枢设备;响应于中枢设备响应于第二无线连接请求而输出用于建立与所述传感器设备的第二无线连接的信息,建立第二无线连接,第二无线连接是针对不同于第一无线协议的第二无线协议来配置的;以及使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据输出到中枢设备,第二带宽大于第一带宽。
113.示例2。示例1的传感器设备,其中处理电路被配置成在输出第二带宽数据之后终止第二无线连接。
114.示例3。示例1或2的传感器设备,其中处理电路、中枢设备、或处理电路和中枢设备的组合被配置成在所述传感器设备建立第二无线连接之后的预定时间段终止第二无线连接。
115.示例4。示例1-3中任一个的传感器设备,其中第一无线协议指定大于或等于第一带宽的第一无线协议带宽限制;其中第二无线协议指定大于或等于第二带宽的第二无线协议带宽限制;并且其中第二无线协议带宽限制大于第一无线协议带宽。
116.示例5。示例1-4中任一个的传感器设备,其中第二无线协议包括bluetooth无线协议。
117.示例6。示例1-5中任一个的传感器设备,其中用于建立第二无线连接的信息包括第二无线连接的一个或多个网络参数;并且其中为了建立第二无线连接,处理电路被配置成使用所述一个或多个网络参数来建立第二无线连接。
118.示例7。示例1-6中任一个的传感器设备,其中所述一个或多个网络参数包括以下各项中的一个或多个:所述传感器设备的媒体访问控制(mac)地址和中枢设备的mac地址;用于开始传输第二带宽数据的起始时间;第二无线连接的起始频率的指示;第二无线连接的频率跳跃集合的指示;或者第二无线连接的连接间隔。
119.示例8。示例1-7中任一个的传感器设备,其中第一无线协议包括ieee 802.15.4无线协议。
120.示例9。示例1-8中任一个的传感器设备,其中第一无线协议带宽限制小于250kbps,并且其中第二无线协议带宽限制大于250kbps。
121.示例10。示例1-9中任一个的传感器设备,其中第一无线协议被配置成建立至所述传感器设备集合的第一数量的并发第一无线连接;并且其中第二无线协议被配置成建立至所述传感器设备集合的第二数量的并发第二无线连接,第一并发带宽连接的第一数量大于并发第二无线连接的第二数量。
122.示例11。示例1-10中任一个的传感器设备,其中为了将第一带宽数据输出到中枢设备,处理电路被配置成将第一带宽数据输出到第一朋友节点,其中第一朋友节点被配置成使用第一无线协议将第一带宽数据输出到中枢设备;并且其中为了将高的第一带宽数据输出到中枢设备,处理电路被配置成将第二带宽数据输出到第二朋友节点,其中第二朋友
节点被配置成使用第二无线协议将第二带宽数据输出到中枢设备。
123.示例12。示例1-11中任一个的传感器设备,其中第一朋友节点包括所述传感器设备集合中的另一个传感器设备。
124.示例13。示例1-12中任一个的传感器设备,其中处理电路被配置成:生成传感器数据;以及响应于确定所述传感器数据包括音频内容、视频内容、或音频内容和视频内容的组合而确定所述传感器设备具有要输出到中枢设备的第二带宽数据,其中第二带宽数据包括所述传感器数据。
125.示例14。示例1-13中任一个的传感器设备,其中处理电路被配置成生成第一带宽数据以包括以下各项中的一个或多个:第二无线连接请求;所述传感器设备的状态数据;所述传感器设备的电池寿命数据;或者所述传感器设备的配置数据。
126.示例15。示例1-14中任一个的传感器设备,其中所述传感器设备被配置成使用中枢设备的广域网(wan)接口向wan输出第一带宽数据、第二带宽数据、或第一带宽数据和第二带宽数据的组合。
127.示例16。示例1-15中任一个的传感器设备,其中所述wan接口包括wi-fi路由器;或者其中所述wan接口包括以太网。
128.示例17。一种方法,包括:由传感器设备的处理电路使用针对第一无线协议配置的第一无线连接以第一带宽将第一带宽数据输出到中枢设备;响应于确定所述传感器设备具有要以第二带宽输出到中枢设备的第二带宽数据,由处理电路使用针对第一无线协议配置的第一无线连接将第二无线连接请求输出到中枢设备;响应于中枢设备响应于第二无线连接请求而输出用于建立与所述传感器设备的第二无线连接的信息,由处理器建立第二无线连接,第二无线连接是针对不同于第一无线协议的第二无线协议来配置的;以及由处理电路使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据输出到中枢设备,第二带宽大于第一带宽。
129.示例18。示例17的方法,包括由处理电路在输出第二带宽数据之后终止第二无线连接。
130.示例19。一种系统,包括:中枢设备;向中枢设备登记的多个传感器设备,其中所述多个传感器设备中的传感器设备包括第一处理电路,第一处理电路被配置成:使用第一无线协议以第一带宽将第一带宽数据输出到中枢设备;以及响应于确定所述传感器设备具有要以第二带宽输出到中枢设备的第二带宽数据,使用第一无线协议将第二无线连接请求输出到中枢设备;其中中枢设备包括第二处理电路,第二处理电路被配置成响应于第二无线连接请求而输出用于建立与所述传感器设备的第二无线连接的信息;并且其中第一处理电路进一步被配置成:响应于中枢设备输出用于建立第二无线连接的信息,使用不同于第一无线协议的用于建立第二无线连接的第二无线协议来建立第二无线连接;以及使用第二无线连接以第二带宽将第二带宽数据输出到中枢设备,第二带宽大于第一带宽。
131.示例20。示例19的系统,其中中枢设备直接连接到移动网络接口,所述移动网络接口被配置成建立至云服务的连接;并且其中中枢设备被配置成将来自所述传感器设备的数据提供给所述移动网络接口,以最小化所述多个传感器设备中的直接连接到所述移动网络接口的传感器设备的数量。
132.本公开可以使用包括指令的计算机可读存储介质来实现,所述指令使得处理器执
行本文中描述的任何功能和技术。计算机可读存储介质可以采取任何易失性、非易失性、磁性、光学或电气介质的示例形式,诸如ram、rom、nvram、eeprom或闪速存储器。计算机可读存储介质可以被称为非暂时性的。计算设备还可以包含更便携的可移除存储器类型,以实现容易的数据传输或离线数据分析。
133.本公开中描述的技术可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。例如,这些技术的各个方面可以在一个或多个处理器中实现,包括一个或多个微处理器、dsp、asic、fpga或任何其他等效的集成或分立逻辑电路、以及这些组件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可以指代前述逻辑电路中的任一个(单独地或与其他逻辑电路结合)或任何其他等效电路。
134.如本文中所使用,术语“电路”指代asic、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或成组的处理器)和存储器、组合逻辑电路、或提供所描述功能的其他合适的组件。术语“处理电路”指代跨一个或多个设备分布的一个或多个处理器。例如,“处理电路”可以包括设备上的单个处理器或多个处理器。“处理电路”还可以包括多个设备上的处理器,其中本文中描述的操作可以跨处理器和设备而分布。
135.这种硬件、软件、固件可以在同一设备内或在分离的设备内实现,以支持本公开中描述的各种操作和功能。例如,本文中描述的任何技术或过程可以在一个设备内执行,或者至少部分地分布在两个或更多个设备之间。此外,任何所描述的单元、模块或组件可以作为分立但可互操作的逻辑器件而一起实现或分离地实现。将不同特征描述为模块或单元旨在突出不同的功能方面,并且不一定意味着这种模块或单元必须由分离的硬件或软件组件来实现。而是,与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由分离的硬件或软件组件来执行,或者集成在公共或分离的硬件或软件组件中。
136.本公开中描述的技术也可以体现或编码在制品中,该制品包括用指令编码的非暂时性计算机可读存储介质。嵌入或编码在包括经编码的非暂时性计算机可读存储介质的制品中的指令可以使得一个或多个可编程处理器或其他处理器实现本文中描述的一个或多个技术,诸如当被包含或编码在非暂时性计算机可读存储介质中的指令由一个或多个处理器执行时。示例非暂时性计算机可读存储介质可以包括ram、rom、可编程rom(prom)、eprom、eeprom、闪速存储器、硬盘、紧凑盘rom(cd-rom)、软盘、盒式磁带、磁性介质、光学介质、或任何其他计算机可读存储设备或有形计算机可读介质。
137.在一些示例中,计算机可读存储介质包括非暂时性介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质没有被体现在载波或传播信号中。在某些示例中,非暂时性存储介质可以存储可随时间改变的数据(例如,存储在ram或高速缓存中)。本文中描述的设备和电路的元件可以用各种形式的软件来编程。例如,一个或多个处理器可以至少部分地实现为或包括一个或多个可执行应用、应用模块、库、类、方法、对象、例程、子例程、固件和/或嵌入式代码。
138.已经描述了本公开的各种示例。所描述的系统、操作或功能的任何组合是预期的。这些和其他示例在以下权利要求的范围内。
再多了解一些

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