BR112019009493A2 - sistema para gerenciar o consumo elétrico em um aparelho - Google Patents

Abstract

alguns aparelhos, normalmente alimentados por uma rede elétrica, também compreendem uma alimentação de emergência por baterias capazes de substituir a alimentação fornecida pela rede elétrica. as baterias usadas pela alimentação de emergência são geralmente protegidas por um fusível. esses aparelhos podem consumir energia maior do que a que poderia ser fornecida pelas baterias de alimentação de emergência. quando há uma interrupção na alimentação elétrica, então é preferível limitar a corrente consumida pelo aparelho para não danificar o fusível que protege as ditas baterias. no entanto, os fusíveis são módulos de hardware com um tempo de reação de algumas centenas de milissegundos. se não for desejado danificar o fusível, é essencial reduzir o consumo de corrente do aparelho em um tempo inferior ao tempo de reação do fusível. a invenção refere-se a um sistema e método para reduzir instantaneamente o consumo elétrico de um eletrodoméstico no caso de uma interrupção da alimentação pela rede elétrica.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “SISTEMA PARA GERENCIAR O CONSUMO ELÉTRICO EM UM APARELHO”.

[001] A invenção se refere a um sistema para gerenciar o consumo elétrico em um aparelho que compreende uma bateria protegida por um fusível, o aparelho podendo ser alimentado eletricamente por uma alimentação de rede elétrica ou pela bateria, a alimentação pela bateria está destinada a tomar o comando da alimentação da rede elétrica, em caso de interrupção da alimentação pela rede elétrica. A invenção também se refere a um método para gerenciar o consumo elétrico do dito aparelho implementado pelo dito aparelho.

[002] Alguns aparelhos, como os gateways de internet, compreendem baterias de emergência que permitem que elas continuem funcionando apesar de uma interrupção no fornecimento de energia.

[003] As baterias de emergência possuem proteções internas para proteger os aparelhos. Essas proteções são implementadas entre outras coisas por fusíveis. O dimensionamento desses fusíveis é um ponto sensível ao projetar aparelhos. Isso ocorre porque as baterias de emergência são consideradas uma fonte de corrente. Esta fonte de corrente pode ser alta ou limitada. Uma fonte de alta corrente envolve restrições de projeto mecânico nos aparelhos em questão. Assim, para um aparelho que compreende uma fonte de alta energia, pode ser necessário proporcionar um invólucro de proteção contra incêndios e assim reduzir (ou mesmo eliminar) as aberturas de ventilação nas paredes mecânicas. A conseqüência disso é impedir a convecção natural e requer a adição de um sistema de ventilação forçada, que geralmente é considerado inaceitável para alguns aparelhos, como gateways. Um aparelho que pode incluir uma fonte de energia de potência limitada pode implementar orifícios de ventilação. A utilização de um fusível com um limite de corrente baixo permite considerar as baterias como

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2/32 sendo uma fonte de corrente de energia limitada e, assim, aliviar as restrições de projeto mecânico.

[004] Estas restrições de projeto mecânico significam que, em funcionamento normal, isto é, quando são alimentados pela rede, alguns aparelhos são suscetíveis de consumir uma energia maior da que poderia ser alimentada pelas baterias de emergência. Quando a alimentação elétrica da rede é cortada (quando se muda para baterias de emergência), é preferível então limitar a corrente consumida pelo aparelho para não danificar irreversivelmente o fusível que protege as baterias de emergência. No entanto, os fusíveis são módulos de hardware com um tempo de reação de algumas centenas de milissegundos. Se não for desejado danificar um fusível, é essencial reduzir o consumo de corrente do aparelho em um tempo inferior ao tempo de reação do fusível. No entanto, é desejável que esta redução no consumo atual seja transparente para um usuário do dispositivo. Em outras palavras, o usuário deve ser capaz de usar a maioria ou mesmo todas as funcionalidades oferecidas normalmente pelo aparelho. Uma redução no desempenho do aparelho é, no entanto, aceitável.

[005] Existe uma técnica anterior significativa no campo dos métodos que permite a um aparelho adaptar o seu consumo de corrente às condições de alimentação de energia elétrica. No entanto, esses métodos usam uma parte de software, o que significa que esses métodos não são capazes de reagir instantaneamente a uma mudança nas condições de suprimento elétrico ou, em qualquer caso, em um tempo menor que o tempo de reação de um fusível.

[006] Quando um dispositivo envolvido em uma mudança para uma alimentação por bateria é um dispositivo de comunicação, como um gateway, a redução no desempenho do aparelho não afeta apenas o aparelho. Isso ocorre porque o equipamento remoto com o qual o aparelho está conectado também pode ser afetado pela redução no

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3/32 desempenho do referido aparelho.

[007] É desejável superar estas desvantagens da técnica anterior. É particularmente desejável propor um sistema e um método para reduzir instantaneamente o consumo elétrico em um aparelho que compreende baterias de emergência, de modo a preservar o fusível que protege estas baterias. Além disso, a redução no consumo elétrico deve, de preferência, ser transparente para um usuário, ou pelo menos ter um impacto limitado sobre as funcionalidades oferecidas pelo aparelho. Além disso, uma vez que a interrupção da alimentação de rede pode ser de duração indefinida, é preferível também fornecer uma solução para economizar a energia contida nas baterias de emergência após a alimentação da rede ser cortada.

[008] Também é desejável propor um sistema e um método que sejam simples de implementar a baixo custo.

[009] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, a presente invenção refere-se a um sistema para gerenciar o consumo elétrico em um aparelho que compreende uma bateria protegida por um fusível de emergência capaz de suportar uma corrente de alimentação máxima para o aparelho durante um período predefinido, sendo o aparelho capaz de ser alimentado eletricamente por uma alimentação de rede elétrica ou pela bateria, a alimentação pela bateria é destinada a substituir a alimentação pela rede em caso de interrupção da alimentação pela rede elétrica, o sistema compreendendo meios para detectar uma interrupção na alimentação pela rede e meios para reduzir o consumo elétrico do aparelho. Os meios para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica e os meios para reduzir o consumo elétrico do aparelho podem ser usados independentemente de qualquer interpretação das instruções da máquina e para reagir em um tempo menor que o tempo predefinido, os meios para reduzir o consumo elétrico do aparelho, permitindo obter uma redução predefiPetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 17/57

4/32 nida do consumo elétrico do aparelho, assegurando que o aparelho consome uma corrente de alimentação inferior à corrente máxima de alimentação que o fusível de segurança pode suportar.

[010] Assim, o sistema permite não danificar o fusível de segurança em caso de interrupção da alimentação pela rede.

[011] De acordo com uma concretização, os meios para detectar uma interrupção na alimentação pela rede compreendem meios para comparar a tensão representando uma tensão de alimentação do aparelho com uma tensão de referência predefinida, sendo detectada uma interrupção na alimentação pela rede quando a tensão de referência predefinida é superior à tensão que representa a tensão de alimentação do aparelho.

[012] De acordo com uma concretização, os meios para reduzir o consumo elétrico do aparelho são controlados pelos meios para detectar uma interrupção na alimentação pela rede e abrir um circuito de alimentação elétrica de pelo menos um módulo de hardware predefinido incluído no aparelho quando uma interrupção da alimentação pela rede é detectada.

[013] De acordo com uma concretização, o circuito de alimentação elétrica de um módulo de hardware do aparelho pode ser operado pelos meios para reduzir o consumo elétrico somente quando um módulo do aparelho, referido como um bloqueio, associado a este módulo de hardware está em um modo ativado e não pode ser aberto quando o referido bloqueio está em um modo desativado, cada bloqueio sendo configurado no modo ativado ou desativado por um processador do aparelho usando instruções da máquina.

[014] De acordo com uma concretização, após a abertura do circuito de alimentação de cada módulo de hardware predefinido, tornando possível obter a redução predefinida do consumo elétrico do aparelho, o processador pode originar a abertura do circuito de alimentação

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5/32 de outros módulos de hardware do aparelho, ativando um bloqueio associado com cada um dos outros módulos de hardware.

[015] De acordo com um segundo aspecto da invenção, a invenção se refere a um método para gerenciar o consumo elétrico em um aparelho que compreende uma bateria protegida por um fusível de segurança capaz de suportar uma corrente de alimentação máxima do aparelho durante um período predefinido, sendo o aparelho capaz de ser alimentado eletricamente pela bateria, a alimentação pela bateria é destinada a substituir a alimentação a partir da rede elétrica em caso de uma interrupção da alimentação pela rede elétrica. O método compreende as seguintes etapas implementadas independentemente de qualquer interpretação de instruções de máquina em um tempo menor que o período predefinido: Detecção uma interrupção na alimentação pela rede elétrica; e corte da alimentação elétrica de pelo menos um módulo de hardware do aparelho de modo a obter uma redução predefinida no consumo elétrico do aparelho garantindo que o aparelho consuma uma corrente de alimentação inferior à corrente máxima de alimentação que o fusível de segurança pode suportar.

[016] De acordo com uma concretização, o aparelho compreende uma pluralidade de módulos de comunicação sem fio, cada um gerenciando pelo menos uma conexão de comunicação sem fio, sendo cada conexão sem fio associada a pelo menos um item remoto do equipamento, o método compreende: verificar se a alimentação pela rede elétrica do aparelho é restabelecida; quando a rede de alimentação não é restabelecida: obtenção de informações representando um primeiro módulo de comunicação sem fio que pode ser cortado e transmissão para cada item remoto do equipamento associado a uma conexão sem fio gerenciada pelo primeiro módulo de comunicação sem fio, uma mensagem compreendendo informação que representa a referida conexão sem fios; corte da alimentação elétrica do primeiro móPetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 19/57

6/32 dulo de comunicação sem fio; e verificar regularmente se a rede de alimentação foi restabelecida.

[017] De acordo com uma concretização, a referida mensagem compreende ainda uma lista indicando, para cada item remoto do equipamento associado a uma conexão sem fio gerenciada pelo primeiro módulo de comunicação sem fio, pelo menos uma conexão sem fio para a qual migrar.

[018] De acordo com uma concretização, a conexão sem fio para a qual migrar é uma conexão sem fio existente gerenciada por um segundo módulo de comunicação sem fio ou uma conexão sem fio temporária criada por um segundo módulo de comunicação sem fio após a detecção da interrupção na alimentação pela rede elétrica.

[019] De acordo com uma concretização, o método compreende ainda: Salvar um identificador de cada item remoto do equipamento associado a uma conexão sem fio gerenciada pelo primeiro módulo de comunicação sem fio; e usar os identificadores salvos para permitir que um segundo módulo de comunicação sem fio trate como prioridade cada item remoto do equipamento ao qual os referidos identificadores se referem se eles tentarem migrar para uma conexão sem fio gerenciada pelo dito segundo módulo de comunicação sem fio.

[020] De acordo com uma concretização, quando a alimentação pela rede elétrica é restabelecida, o método compreende ainda: Permitir que a realimentação elétrica de cada módulo de hardware do aparelho seja desligada quando a interrupção na alimentação pela rede elétrica for detectada; e transmitir uma mensagem para cada item remoto do equipamento envolvido na interrupção da alimentação pela rede elétrica do primeiro módulo de comunicação sem fio, indicando que cada conexão sem fio gerenciada pelo primeiro módulo de comunicação sem fio foi reativada.

[021] De acordo com uma concretização, cada mensagem é

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7/32 transmitida para cada item remoto do equipamento envolvido no corte do primeiro módulo de comunicação sem fio de acordo com um modo de comunicação unicast (ponto a ponto) ou de acordo com um modo de comunicação multicast (difusão limitada) ou de acordo com um modo de comunicação de difusão ampla (transmissão simultânea para diversas estações).

[022] De acordo com uma concretização, o modo de comunicação de difusão ampla é utilizado quando uma interrupção na alimentação principal é detectada, e o modo de comunicação unicast ou o modo de comunicação multicast é usado quando um restabelecimento da alimentação pela rede elétrica é detectado.

[023] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, a invenção se refere a um aparelho que compreende um sistema de acordo com o primeiro aspecto e meios para implementar o método de acordo com o segundo aspecto.

[024] De acordo com um quarto aspecto da invenção, a invenção se refere a um programa de computador que compreende instruções para a implementação, por um aparelho, das etapas do método de acordo com o segundo aspecto, quando o referido programa é executado por um processador do referido aparelho.

[025] De acordo com um quinto aspecto da invenção, a invenção se refere a meios de armazenamento que guardam um programa de computador que compreende instruções para a implementação, por um aparelho, das etapas do método de acordo com o segundo aspecto, quando o referido programa é executado por um processador do referido aparelho.

[026] As características da invenção acima mencionadas, bem como outras, emergirão mais claramente a partir de uma leitura da descrição a seguir de uma concretização exemplificativa, sendo a referida descrição dada em relação aos desenhos anexos, entre os quais:

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8/32 [027] - Figura 1 ilustra esquematicamente um aparelho que implementa a invenção;

[028] - Figura 2 ilustra esquematicamente um exemplo de arquitetura de hardware de um sistema em que o consumo elétrico é gerenciado por um sistema para gerir o consumo elétrico de acordo com a invenção;

[029] - Figura 3 ilustra esquematicamente um detalhe de um módulo de comunicação em que o consumo elétrico é gerenciado por um sistema para gerir o consumo elétrico de acordo com a invenção;

[030] - Figura 4 ilustra esquematicamente um primeiro exemplo de um sistema para gerenciar o consumo elétrico de acordo com a invenção;

[031] - Figura 5 ilustra esquematicamente um segundo exemplo de um sistema para gerenciar o consumo elétrico de acordo com a invenção;

[032] - Figura 6 ilustra esquematicamente um primeiro exemplo de um método para gerenciar o consumo elétrico de acordo com a invenção;

[033] - Figuras 7A, 7B e 7C ilustram esquematicamente três exemplos de módulos para detectar uma interrupção na rede de alimentação 111 adequada para a invenção; e [034] - Figura 8 ilustra esquematicamente um segundo exemplo de um método para gerenciar o consumo elétrico de acordo com a invenção.

[035] A invenção é descrita a seguir em um contexto de gateway de internet. A invenção pode, no entanto, ser implementada em outro contexto, em qualquer aparelho que compreenda uma bateria capaz de substituir uma rede de alimentação, estando o aparelho comunicando ou não. Além disso, parte da invenção se refere a ativações / desativações de um módulo Wi-Fi e gestão de equipamento remoto

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9/32 associado a ligações Wi-Fi gerenciadas por estes módulos Wi-Fi. A invenção também pode ser adequada para módulos de comunicação diferentes de módulos Wi-Fi, tais como, por exemplo, módulos Bluetooth ou ZigBee.

[036] A Figura 1 ilustra esquematicamente um aparelho 1 que implementa a invenção.

[037] No exemplo da Figura 1, o aparelho 1 é um gateway. O gateway 1 compreende um sistema central 10 que detalhamos em relação às Figuras 2 e 3 gerenciando todas as funcionalidades do gateway 1, um módulo de alimentação de rede elétrica 13, um módulo de fornecimento de bateria 14 e um módulo de transição 12 proporcionando mudança da alimentação da rede para a alimentação pela bateria quando a alimentação da rede elétrica é cortada e uma mudança da alimentação pela bateria para a alimentação pela rede elétrica quando a alimentação da rede é reativada. O gateway 1 também compreende um sistema de gerenciamento de consumo elétrico 11 que detalhamos a seguir em relação às Figuras 4 e 5.

[038] Na Figura 1, os itens remotos do equipamento 2A, 2B e 2C são conectados ao gateway 1, por exemplo, por conexões Wi-Fi 3A, 3B e 3C.

[039] Será notado que, na Figura 1 (e nas Figuras 4 e 5 que descrevemos a seguir), linhas sólidas representam linhas de comunicação de dados, enquanto linhas de ponto e traço representam linhas de alimentação elétrica.

[040] A Figura 2 ilustra esquematicamente um exemplo de arquitetura de hardware do sistema central 10, cujo consumo elétrico é gerenciado por um sistema de gestão de consumo elétrico 11 de acordo com a invenção.

[041] De acordo com o exemplo da arquitetura de hardware representada na Figura 2, o sistema central 10 compreende então, ligaPetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 23/57

10/32 do por um barramento de comunicação 100: Um processador ou CPU (unidade central de processamento) 101; uma memória de acesso aleatório (RAM) 102; uma memória somente leitura (ROM) 103; uma unidade de armazenamento, tal como um disco rígido ou um leitor de meio de armazenamento, tal como um leitor de cartões SD (seguro digital) 104; uma interface de comunicação 105 que permite ao aparelho 10 se comunicar com outros aparelhos ou dispositivos. Detalhamos o módulo de comunicação 105 em relação à Figura 3. O sistema principal 10 compreende ainda um módulo USB (barramento serial universal) 106 capaz de ler, por exemplo, uma chave USB, e um módulo de exibição 107 tal como uma tela de cristal líquido.

[042] O processador 101 é capaz de executar instruções carregadas na RAM 102 a partir da ROM 103, a partir de uma memória externa (não mostrada), a partir de um meio de armazenamento (tal como um cartão SD), ou a partir de uma rede de comunicação. Quando o aparelho 10 é ligado, o processador 101 é capaz de ler as instruções a partir da RAM 102 e executá-las. Estas instruções formam um programa de computador, originando a implementação pelo processador 101 de etapas dos métodos descritos abaixo em relação às Figuras 6 e 8.

[043] As etapas dos métodos descritos em relação às Figuras 6 e 8 podem ser implementadas em forma de software pela execução de um conjunto de instruções por uma máquina programável, por exemplo, um DSP (Processador de Sinal Digital) ou um microcontrolador, ou ser implementado em hardware por uma máquina ou um componente dedicado, por exemplo, um FPGA (Arranjo de Portas Programáveis em Campo) ou um ASIC (Circuito Integrado Específico da Aplicação).

[044] Figura 3 ilustra esquematicamente um detalhe do módulo de comunicação 105 o consumo elétrico do qual é gerido por um sistema de gerenciamento de consumo elétrico 11 de acordo com a invenção.

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11/32 [045] O módulo de comunicação 105 compreende, ligado pelo barramento de comunicação 100, um primeiro módulo Wi-Fi 1050 que implementa os padrões IEEE 802.11 b, g ou n, um segundo módulo WiFi 1051 implementando o padrão IEEE 802.11a, n ou ac e um terceiro módulo Wi-Fi 1052 idêntico ao módulo Wi-Fi 1051. Os itens remotos dos equipamentos 2A, 2B e 2C são conectados ao gateway 1 por conexões Wi-Fi 3A, 3B e 3C gerenciadas respectivamente pelos módulos Wi-Fi 1050, 1051 e 1052. Cada módulo Wi-Fi é capaz de gerenciar pelo menos uma conexão Wi-Fi comumente referida como BSS (Conjunto de Serviços Básicos). Um item remoto do equipamento que consegue se conectar a um BSS é considerado associado a este BSS. O item remoto do equipamento tem então acesso aos serviços oferecidos pelo gateway por meio do BSS ao qual está associado. No exemplo descrito em relação à Figura 1, no caso de alimentação de rede, o item remoto do equipamento 2A está associado ao BSS 3A (ou seja, com a conexão Wi-Fi 3A) gerenciada pelo módulo Wi-Fi 1050. O item remoto do equipamento 2B está associado ao BSS 3B (isto é, com a conexão Wi-Fi 3B) gerenciada pelo módulo Wi-Fi 1051. O item remoto do equipamento 2C é associado ao BSS 3C (ou seja, com a conexão Wi-Fi 3C) gerenciada pelo módulo Wi-Fi 1052.

[046] O mulo de comunicação 105 também compreende um módulo 1053 para comunicação de voz em uma rede compatível IP (protocolo de internet), vulgarmente designado por VoIP (Voz sobre IP), um módulo Ethernet 1054, um módulo SFP (fator de forma pequeno passível de encaixar) 1055 e um módulo xDSL (ADSL, SDSL, etc.) (linha de assinante digital assimétrica / simétrica) 1056.

[047] Em um exemplo de uso do gateway quando há uma interrupção na rede elétrica, considera-se que a funcionalidade Voz sobre

IP deve ser preservada para permitir que um usuário entre em contato com a assistência, mesmo no caso de uma interrupção na rede elétriPetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 25/57

12/32 ca. Para garantir essa funcionalidade, alguns módulos de hardware do sistema central 10 são essenciais, ou seja, a funcionalidade de Voz sobre IP não pode ser fornecida sem esses módulos de hardware. Outros módulos de hardware, como os módulos Wi-Fi, podem ser degradados, mas devem permanecer funcionais.

[048] Os módulos de hardware do sistema central 10 descritos em relação às Figuras 2 e 3 podem ser classificados em três categorias:

[049] · os módulos de hardware que fornecem funções críticas, agrupados em conjunto doravante sob o termo módulos críticos, isto é, o fornecimento de funções básicas do gateway 1 ou essenciais para garantir a funcionalidade de Voz sobre IP. Estes são o barramento de comunicação 100, o processador 101, a memória de acesso aleatório RAM 102, a memória de leitura única ROM 103, a unidade de armazenamento 104, o módulo VoIP 1053, o módulo SFP 1055 e o módulo xDSL 1056;

[050] · os módulos de hardware que fornecem funções não necessárias, agrupados em conjunto doravante sob o termo módulos opcionais, isto é, aqueles que um usuário pode prescindir durante uma interrupção na alimentação pela rede elétrica. Estes são o módulo USB 106, o módulo de exibição 107 e o módulo Ethernet 1054;

[051] · os módulos de hardware que fornecem funções secundárias, doravante referidos como módulos secundários, isto é, funções que devem ser preservadas, mas que podem ser degradadas. Estes são os módulos Wi-Fi 1050, 1051 e 1052.

[052] Um dos objetivos do sistema de gerenciamento de consumo elétrico 11 é atuar nos módulos opcionais e nos módulos secundários, a fim de reduzir o consumo elétrico do gateway quando houver uma interrupção na alimentação da rede elétrica.

[053] A Figura 4 ilustra esquematicamente um primeiro exemplo

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13/32 de um sistema para gerenciar o consumo elétrico 11 de acordo com a invenção.

[054] No exemplo da Figura 4, o sistema de gerenciamento de consumo elétrico 11 é colocado em um contexto de uso. Portanto, na Figura 4 está o módulo de alimentação de rede 13, o módulo de alimentação por bateria 14, o módulo de transição 12 e uma versão simplificada do sistema central 10 no qual apenas o módulo Wi-Fi 1050 é mostrado. O módulo de alimentação por bateria 14 compreende pelo menos uma bateria. Cada bateria do módulo de alimentação por bateria 14 é protegida por um fusível, referido a seguir como fusível de segurança, capaz de suportar uma corrente máxima de alimentação do gateway 1 por um período pré-definido T. O módulo Wi-Fi 1050 é mostrado de forma detalhada, compreendendo um módulo de processamento 10501, uma antena 10504 e uma antena de 10505, associado respectivamente, com a antena 10504, um amplificador de potência 10502 e, com a antena 10505, um amplificador de potência 10503. Sabe-se que um amplificador de potência consome energia elétrica. Uma redução significativa no consumo seria, portanto, obtida se esse tipo de módulo de hardware fosse cortado.

[055] O sistema de gestão de consumo elétrico 11 compreende um módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede e um módulo 112 para reduzir o consumo elétrico. O módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica e o módulo 112 para reduzir o consumo elétrico são completamente módulos de hardware. Os módulos 111 e 112, portanto, funcionam independentemente de qualquer interpretação das instruções de máquina (isto é, não são módulos de software e não recebem instruções de software), e são capazes de reagir em um tempo menor que o período pré-definido T. O módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica monitora uma tensão de entrada do gatePetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 27/57

14/32 way 1. Quando ocorre uma interrupção na alimentação do gateway 1 pela rede elétrica, esta tensão de entrada cai. Essa queda então pode ser detectada. O módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica pode ser implementado de várias formas.

[056] As Figuras 7A, 7B e 7C ilustram esquematicamente três exemplos de módulos 111 para detectar uma interrupção na rede de alimentação adequada para a invenção.

[057] Na Figura 7A, o módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica é implementado por um amplificador operacional 71 ligado como um simples comparador. Uma tensão de entrada V + é comparada com uma tensão de entrada V-. A tensão V + representa a tensão de entrada do gateway 1 a ser monitorado. A tensão V- representa uma referência de tensão. A referência de tensão é obtida através de um regulador de tensão, uma tensão de saída (isto é, a tensão de referência) a qual é sempre a mesma, quer o gateway seja alimentado pelo módulo de alimentação de rede 13 ou pelo módulo de alimentação por bateria 14. Uma saída (isto é, uma tensão de saída) Vs do amplificador operacional 71 depende de um sinal de uma subtração entre V + e V-.

[058] Na Figura 7B, o módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação principal é implementado por um monitor de tensão 72. O monitor de tensão 72 compreende um RESET de saída que é ajustado para zero quando uma tensão monitorada Vin cai abaixo de uma tensão de referência predefinida no monitor de tensão 72.

[059] Na Figura 7C, o módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica é implementado pela ponte divisora de tensão acoplada a uma porta lógica 74. A ponte divisora de tensão é formada por uma resistência 75 e uma resistência 76 (por exemplo, respectivamente de 75 kQ e 27 kQ). Uma saída da porta lógica 74 muda de estado quando uma tensão de entrada Vin proveniente da ponte

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15/32 divisora de tensão e representando a tensão a ser monitorada passa abaixo de uma tensão de referência predefinida.

[060] A redução no consumo elétrico é obtida cortando a alimentação elétrica para certos módulos de hardware incluídos no gateway

1. O módulo de redução de consumo elétrico 112 fornece essas interrupções na alimentação elétrica. O módulo de redução de consumo elétrico 112 pode, por exemplo, ser implementado por um transistor de potência PMOS controlado pela saída do módulo 111 para detectar uma interrupção da alimentação pela rede elétrica. A saída do módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica controla, portanto, o transistor de potência PMOS e, no caso de uma interrupção na alimentação pela rede, provoca a abertura de um circuito de alimentação elétrica de cada módulo de hardware a ser cortado.

[061] No exemplo da Figura 4, quando uma interrupção na alimentação principal é detectada pelo módulo 111, esta detecção provoca uma interrupção na alimentação elétrica do amplificador de potência 10502 pelo módulo 112. O circuito de alimentação elétrica do amplificador de potência 10502 é então aberto pelo módulo 112. Assim, o funcionamento do módulo Wi-Fi 1050 é degradado, uma vez que apenas uma antena deste módulo tem um amplificador de potência alimentada. As outras antenas funcionam então sem um amplificador de potência, o que degrada os desempenhos do receptor.

[062] Em uma concretização, cada amplificador de potência incluído nos módulos Wi-Fi 1050, 1051 e 1052 compreende uma entrada de ativação / desativação para ativar ou desativar o referido amplificador de potência. Nesta concretização, a saída do módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede desativa diretamente o amplificador de potência 10502 através da sua entrada de ativação / desativação. Cada entrada de ativação / desativação, portanto, constitui um meio para reduzir o consumo elétrico do gateway 1.

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16/32 [063] O módulo Wi-Fi 1050 faz parte dos módulos secundários cujo funcionamento pode ser degradado. De um ponto de vista global, quando uma interrupção na alimentação elétrica é detectada pelo módulo 111,o módulo 112 corta a alimentação elétrica para todos os módulos opcionais e degrada o funcionamento de alguns módulos secundários de modo a assegurar que o gateway consuma uma corrente de alimentação inferior à corrente máxima de alimentação que o fusível de segurança pode suportar. Na concretização descrita em relação à Figura 4, os módulos secundários cuja função é degradada são predefinidos. Além disso, a forma em que o funcionamento destes módulos é degradado também é predefinida. Por exemplo, quando os módulos secundários são os módulos Wi-Fi 1050, 1051 e 1052, a degradação consiste em fornecer apenas um amplificador de potência para cada módulo Wi-Fi. Desta forma, cada módulo Wi-Fi pode efetivamente usar apenas uma antena.

[064] A Figura 5 ilustra esquematicamente um segundo exemplo de um sistema para gerenciar o consumo elétrico 11 de acordo com a invenção.

[065] A Figura 5 difere da Figura 4 em que a versão simplificada do sistema central 10, na qual apenas o módulo Wi-Fi 1050 é mostrado, representa desta vez o processador 101 e o barramento de comunicação 100.

[066] Além disso, o módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede compreende um módulo 500, referido como um bloqueio. O bloqueio 500 permite habilitar ou não uma interrupção na alimentação elétrica para um módulo de hardware do gateway 1. Assim, se for detectada uma interrupção na alimentação pela rede elétrica pelo módulo 111, a alimentação elétrica para um módulo de hardware do gateway 1 é realmente cortada pelo módulo 112 apenas se o bloqueio 500 correspondente a este módulo de hardware indicar

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17/32 que esta interrupção na alimentação elétrica está ativada. O circuito de alimentação elétrica de um módulo de hardware do gateway 1 pode, portanto, ser aberto pelo módulo 112 somente se o bloqueio 500 associado a este módulo de hardware estiver em um modo ativado e não puder ser aberto quando o dito bloqueio 500 estiver em um modo desativado. Quando o módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede é o monitor de tensão 72 representado na Figura 7B, o bloqueio 500 é uma entrada lógica MR do monitor de tensão 72. Esta entrada lógica, quando ativada, permite que o RESET da saída vá para zero quando a tensão monitorada Vin cai abaixo de uma tensão de referência predefinida e, quando é desativado, evita que o RESET de saída atinja zero quando a tensão monitorada Vin cai abaixo da tensão de referência predefinida.

[067] Quando o módulo para detectar uma interrupção na alimentação pela rede 111 é a ponte divisora de tensão acoplada à porta lógica mostrada na Figura 7C, o bloqueio 500 é uma entrada lógica SW da porta lógica 74. Quando esta entrada lógica SW está ativada, permite que a saída Vout da porta lógica 74 mude de estado quando a tensão de entrada Vin desce abaixo da tensão de referência predefinida. Quando a entrada lógica SW é desativada, isto evita que a saída da porta lógica 74 mude de estado quando a tensão de entrada desce abaixo da tensão de referência predefinida.

[068] Em uma concretização, o bloqueio 500 é um módulo lógico (baseado, por exemplo, em portas lógicas AND / OR), independente do módulo 111. Quando o bloqueio 500 é desativado, evita que o módulo 111 cause um corte de energia pelo módulo 112. Quando o bloqueio 500 é ativado, ele permite que o módulo 111 ocasione um corte de energia pelo módulo 112.

[069] Em uma modalidade, o bloqueio 500 é conectado ao processador 101 por meio do barramento de comunicação 100. Nesta

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18/32 concretização, é o processador 101 que determina se o bloqueio deve estar em um modo ativado ou em um modo desativado e que configura o bloqueio 500 utilizando instruções de máquina. O bloqueio 500 é configurado pelo processador 101 fora de um tempo de mudança de uma alimentação pela rede elétrica para uma alimentação pela bateria. Por outras palavras, o bloqueio 500 pode ser configurado pelo processador 101 antes ou depois de uma mudança de uma alimentação pela rede elétrica para uma alimentação pela bateria, mas em nenhuma circunstância durante esta mudança.

[070] Em uma concretização, o sistema de gerenciamento de consumo elétrico 11 compreende pelo menos um módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica e, para cada dispositivo de hardware do gateway 1 que pode estar sujeito a uma interrupção na alimentação elétrica, um módulo 112 para reduzir o consumo elétrico e um bloqueio 500. Quando o bloqueio 500 é incluído no módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede, o sistema de gerenciamento de consumo elétrico 11 compreende um módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede para cada módulo de hardware do gateway 1 que pode estar sujeito a uma interrupção da alimentação elétrica. Nesta concretização, cada bloqueio 500 é configurado no modo ativado ou desativado pelo processador 101. Esta concretização permite ao processador 101 controlar finamente qual módulo de hardware do gateway 1 deve estar sujeito a uma interrupção na alimentação elétrica. Os bloqueios dos módulos opcionais são sistematicamente ativados para que os módulos de hardware em questão sejam sistematicamente desativados no caso de uma interrupção na alimentação pela rede elétrica. Os bloqueios dos módulos secundários podem ser ativados ou desativados de forma adaptativa de acordo com critérios predefinidos.

[071] Numa concretização, uma configuração, daqui em diante

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19/32 referida como a configuração predefinida, dos bloqueios dos módulos secundários, a seguir designados por bloqueios secundários, torna possível obter uma redução predefinida no consumo elétrico do gateway 1. A redução predefinida do consumo elétrico permite garantir que o gateway 1 não consuma uma corrente de alimentação maior que a corrente máxima de alimentação que o fusível de segurança pode suportar. Quando o gateway 1 é alimentado pelo módulo de alimentação pela rede elétrica 13, o processador 101 coloca os bloqueios secundários na configuração predefinida e ativa os bloqueios dos módulos opcionais. Assim, quando há uma interrupção na alimentação pela rede elétrica, o consumo elétrico do gateway 1 é compatível com o fusível de segurança. Pode, portanto, afirmar-se que a ativação dos bloqueios é software, uma vez que é implementado pelo processador 101 e o desencadeamento das interrupções da alimentação elétrica é apenas hardware, uma vez que depende apenas de cada módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica, de cada bloqueio 500, sendo fixada a configuração de cada bloqueio 500 no momento de uma interrupção na alimentação pela rede e de cada módulo de redução de consumo elétrico 112.

[072] A Figura 6 ilustra esquematicamente um primeiro exemplo de um método para gerenciar o consumo elétrico 11 de acordo com a invenção.

[073] Em uma etapa 61, cada módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica que estava aguardando a detecção de uma interrupção na rede elétrica detecta uma interrupção na alimentação pela rede elétrica.

[074] Em uma etapa 62, após a detecção de uma interrupção na alimentação pela rede elétrica, cada módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica instantaneamente provoca o corte da alimentação elétrica para cada módulo opcional e a dePetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 33/57

20/32 gradação do funcionamento de pelo menos alguns dos módulos secundários.

[075] Quando o sistema de gerenciamento de consumo elétrico 11 não compreende um bloqueio conforme descrito em relação à Figura 4, cada módulo de redução de consumo elétrico 112 controlado pela saída de um módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica provoca a abertura do circuito de alimentação elétrica de um módulo de hardware do gateway 1 que deve ser cortado.

[076] Quando o sistema de gerenciamento de consumo elétrico 11 compreende pelo menos um bloqueio 500 ativado ou não pelo processador 101, como descrito em relação à Figura 5, apenas os módulos de hardware do gateway 1 associados a um bloqueio ativado 500 são cortados. Isto se refere aos módulos secundários associados a pelo menos um bloqueio secundário ativado e aos módulos opcionais.

[077] O gateway 1 permanece em um modo de operação no qual é alimentado por bateria, chamado de modo de backup, desde que a alimentação pela rede elétrica não seja restabelecida.

[078] Assim que a alimentação pela rede elétrica é restabelecida, isto é detectado pelo módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica durante uma etapa 63.

[079] Em uma etapa 64, após a detecção de um restabelecimento da alimentação pela rede elétrica, cada módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica provoca instantaneamente a reativação de cada módulo de hardware cortado durante a etapa 62. Assim, todos os circuitos de alimentação elétrica abertos durante a etapa 62 estão fechados.

[080] A configuração predefinida permite garantir que o fusível de segurança não seja danificado quando houver uma interrupção na alimentação pela rede elétrica. A configuração predefinida pode ser vista

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21/32 como uma configuração de emergência, capaz de preservar o gateway

1. No entanto, embora a preservação do fusível de segurança seja essencial quando há uma interrupção na alimentação pela rede elétrica, ainda é vantajoso reduzir o consumo elétrico do gateway 1 para aumentar a auto-suficiência do gateway 1 quando ele é alimentado por baterias.

[081] Até lá, na configuração predefinida, todas as funcionalidades fornecidas pelos módulos críticos ou secundários do gateway são preservadas. Para ir mais longe na busca de economia de energia, é possível cortar completamente alguns módulos secundários e, em particular, alguns módulos Wi-Fi. No entanto, o corte de um módulo Wi-Fi pode causar distúrbios em equipamentos remotos conectados ao BSS gerenciado pelo módulo Wi-Fi. Para evitar este tipo de distúrbio ou, pelo menos, limitá-la, é desejável:

[082] · avisar o equipamento remoto associado a um BSS de qualquer corte deste BSS;

[083] · propor ao equipamento remoto associado com um BSS destinado a ser cortado para mudar para outro BSS fornecido por outro módulo Wi-Fi, este BSS pode estar em outro canal ou em outra banda.

[084] Preferencialmente, os dois módulos Wi-Fi (o módulo Wi-Fi destinado a ser cortado e o módulo Wi-Fi para o qual o equipamento remoto irá alternar) funcionam na mesma banda ISM (por exemplo, 2,4 GHz ou 5 GHz) para garantir que todo o equipamento remoto possa suportar uma comunicação sobre o BSS proposto. Se tal não for o caso, o módulo Wi-Fi operando em uma banda ISM elevada (por exemplo, 5 GHz) é aquele em que o corte é favorecido, uma vez que consome geralmente mais. No entanto, se nenhum equipamento estiver associado a um módulo Wi-Fi ao mudar para a bateria, esse módulo Wi-Fi é cortado como prioridade, independentemente da banda em

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22/32 que está funcionando.

[085] A Figura 8 ilustra esquematicamente um segundo exemplo de um método para gerenciar o consumo elétrico 11 de acordo com a invenção.

[086] O método descrito em relação à Figura 6 tem o único propósito de evitar danificar o fusível de segurança. O método descrito em relação à Figura 8 permite atingir este mesmo objetivo. Também possibilita, em primeiro lugar, reduzir o consumo de energia elétrica do gateway 1 no modo de back-up e, em segundo lugar, limitar as perturbações sofridas por cada item remoto do equipamento associado a um BSS a ser desativado.

[087] Também deve ser notado que, enquanto o método descrito em relação à Figura 6 é puramente hardware e não envolve nenhuma etapa de software, o método descrito em relação à Figura 8 compreende etapas de hardware e software. As etapas de hardware tornam possível, em particular, mudar instantaneamente para o modo de backup, no caso da fonte de alimentação ser cortada sem danificar o fusível de segurança.

[088] No método descrito em relação à Figura 8, as etapas 81 e 82 são rigorosamente idênticos às etapas 61 e 62 já explicados.

[089] Durante uma etapa 83 após a etapa 82, o processador 101 espera por um atraso de tempo de uma duração predefinida.

[090] No final deste intervalo de tempo, o processador 101 verifica, durante uma etapa 84, se a alimentação de rede foi restabelecida. Para tal, verifica o valor de saída do módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica.

[091] Quando, durante a etapa 84, o processador 101 determina que a alimentação pela rede elétrica não foi restabelecida, o processador 101 passa para uma etapa 85.

[092] Durante a etapa 85, o processador 101 obtém informação

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23/32 que representa os módulos Wi-Fi (e BSS's gerenciados por estes módulos Wi-Fi) capazes de ser cortados e transmite uma mensagem compreendendo informação que representa os BSS's afetados para o equipamento remoto associado a estes BSS's. Por exemplo, as informações que representam módulos Wi-Fi capazes de serem cortados indicam que o módulo Wi-Fi 1052 pode ser desativado. O processador 101 transmite à informação do equipamento remoto 2C, indicando que o BSS 3C será paralisado. A etapa 85 é detalhado a seguir.

[093] Em uma etapa 86, o processador provoca o corte da alimentação elétrica de cada módulo Wi-Fi que pode ser cortado. Para tal, ativa cada bloqueio associado a um módulo de redução de consumo elétrico 112 capaz de cortar a alimentação elétrica para os módulos Wi-Fi em questão. No exemplo da Figura 1, a alimentação elétrica para cada amplificador de potência do módulo Wi-Fi 1052 é cortada. Considera-se então que o módulo Wi-Fi 1052 é cortado, uma vez que, sem amplificação de potência, as suas capacidades de comunicação são muito limitadas.

[094] Após a implementação da etapa 86, o processador 101 implementa uma etapa 87 semelhante à etapa 84. Durante a etapa 87, o processador 101 verifica regularmente se a alimentação pela rede elétrica foi restabelecida. Quando o processador determina que a alimentação pela rede elétrica foi restabelecida, passa para uma etapa 88 que explicamos a seguir.

[095] Quando, durante a etapa 84, o processador 101 determina que a alimentação pela rede elétrica foi restabelecida, o processador 101 implementa a etapa 88.

[096] Durante o etapa 88, como durante a etapa 64, cada módulo 111 para detectar uma interrupção na alimentação de rede instantaneamente provoca a reativação de cada módulo de hardware interrompido durante a etapa 82. Assim todos os circuitos de alimentação elétriPetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 37/57

24/32 ca abertos durante a etapa 82 são fechados. Durante a etapa 88, os módulos Wi-Fi (e os BSS's gerenciados por estes módulos Wi-Fi) desativados durante a etapa 82 ou durante a etapa 86 são reativados. No exemplo da Figura 1, o módulo Wi-Fi 1052, que foi desativado, é reativado durante a etapa 88.

[097] Durante uma etapa 89, que detalhamos a seguir, o processador 101 origina uma transmissão de mensagem indicando a cada item remoto do equipamento que o BSS do qual foi desativado que este foi reativado. No exemplo da Figura 1, o processador 101 faz com que a transmissão de uma mensagem para o equipamento remoto 2C lhe indique que o BSS 3C está reativado.

[098] Durante as etapas 85 e 89, as comunicações de mensagem são implementadas entre o gateway e pelo menos um item remoto do equipamento ao qual a ativação / desativação de um módulo Wi-Fi se relaciona para avisar este item remoto ou itens de equipamento da ativação / desativação do referido módulo Wi-Fi.

[099] Essas comunicações de mensagens podem ser implementadas no modo unicast (ponto a ponto) ou mesmo no modo multicast (difusão limitada) ou no modo de transmissão simultânea ampla.

[0100] Uma vantagem da abordagem unicast (ou, respectivamente, da abordagem multicast) é que ela permite lidar com cada item remoto do equipamento (ou, respectivamente, um grupo de itens remotas do equipamento), nem todos os itens remotos do equipamento têm as mesmas capacidades e, portanto, não suportam as mesmas mensagens. Uma desvantagem da abordagem unicast (ou, respectivamente, da abordagem multicast) é que ela dá origem a uma troca de um grande número de mensagens para endereçar cada item remoto do equipamento (ou respectivamente cada grupo de itens remotos do equipamento), estes (ou respectivamente os itens remotos dos equipamentos dos grupos de equipamentos remotos) também podendo

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25/32 responder de acordo com as mensagens enviadas e aumentando assim o tráfego.

[0101] Uma vantagem da abordagem de difusão ampla é que é possível minimizar o número de mensagens a serem enviadas. Uma desvantagem é que esta mensagem enviada deve ser entendida por cada item remoto do equipamento em questão.

[0102] Em uma concretização, a abordagem unicast utiliza mensagens de transmissão BSS (gerenciamento de transmissão BSS), daqui em diante referidas como mensagens BTM, introduzidas pela emenda 802.11v do IEEE. Um módulo Wi-Fi suportando mensagens BTM sabe se um item remoto de equipamento também gerencia esse tipo de mensagem em virtude das informações obtidas durante cada solicitação de associação entre o item remoto do equipamento e um BSS gerenciado pelo dito módulo Wi-Fi. Isto porque um “BSS Campo de Transição” é, então, posicionado em 1 em um item das informações “Capacidades Estendidas” contidas no pedido de associação.

[0103] Um módulo Wi-Fi que suporta as mensagens BTM pode enviar em modo unicast os quadros de Solicitação BTM definidos na emenda 802.11 v do IEEE para cada item remoto de equipamento que deseja informar sobre a desativação de um BSS. Utilizando as mensagens de Solicitação BTM, é possível informar a um item remoto do equipamento da desativação iminente de um BSS ao posicionar um bit de informação “Término de BSS Incluído” em um campo “Modo de Solicitação” da referida mensagem.

[0104] No exemplo da Figura 1, o módulo Wi-Fi 1052 gerencia o BSS 3C. Quando há uma interrupção na alimentação pela rede elétrica, o módulo Wi-Fi 1052 transmite no modo unicast um quadro de solicitação BTM para o item remoto do equipamento 2C no qual o bit de informação “Término de BSS Incluído” do campo “Modo de Solicitação” é posicionado em 1. Este quadro informa ao equipamento 2C

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26/32 que o BSS 3C será desativado.

[0105] Um módulo Wi-Fi que suporta mensagens BTM também pode indicar, nos quadros de solicitação do BTM, uma lista que indica pelo menos um BSS para o qual migrar. Esta lista pode, por exemplo, ser uma lista predefinida ou uma lista fornecida pelo processador 101. Esta lista compreende um identificador BSSID (identificador BSS) para cada BSS para o qual é aconselhável migrar com uma prioridade associada. No exemplo da Figura 1, o módulo Wi-Fi 1052 transmite, no modo unicast para o item remoto do equipamento 2C, uma lista de BSS's compreendendo o BSSID do BSS 3A com prioridade máxima. A referida lista foi, por exemplo, fornecida ao módulo Wi-Fi 1052 pelo processador 101. O item remoto do equipamento 2C pode então tentar conectar-se ao BSS 3A.

[0106] Durante a etapa 89, o módulo Wi-Fi 1050 transmite uma mensagem no modo unicast para o equipamento 2C, informando-o de que o BSS 3C está restabelecido. Supõe-se, por exemplo, que aqui o módulo Wi-Fi 1050 foi informado pelo processador 101 da reativação do módulo Wi-Fi 1052. O módulo Wi-Fi 1050 usa para isso um quadro de Solicitação BTM que compreende o BSSID do BSS 3C. No entanto, nesta etapa, o bit de informação “Término de BSS Incluído” do campo “Modo de Solicitação” não está posicionado em “1”.

[0107] Em uma modalidade, antes de um módulo Wi-Fi ser cortado, o gateway 1 cria um BSS temporário responsável por receber os itens remotos de equipamento associado ao BSS a ponto de ser desativado. Quando este BSS temporário é criado, o gateway 1 (isto é, o processador 101) informa a um de seus módulos Wi-Fi que ele deve criar um BSS temporário e transmitir para esse módulo Wi-Fi e para cada item remoto do equipamento que deve migrar para o BSS temporário, um identificador, chamado de identificador de equipamento de migração, que permite que o módulo Wi-Fi identifique cada item remoPetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 40/57

27/32 to do equipamento. Cada identificador de equipamento de migração pode, por exemplo, ser um endereço MAC (controle de acesso ao meio) do equipamento remoto em questão. O módulo Wi-Fi escolhido pelo gateway 1 pode configurar com vantagem o BSS temporário para que sua baliza (beacon) associada não transmita seu nome de rede associada (Identificador do Conjunto de Serviços (SSID)) e tenha uma política de acesso aberto para limitar as trocas unicamente ao procedimento de associação (sem autenticação). No entanto, este BSS temporário responde apenas a solicitações (Solicitação de Pesquisa, Solicitação de Associação, etc., conforme definido nos protocolos IEEE 802.11) provenientes de itens remotos de equipamentos identificados pelo módulo Wi-Fi escolhido pelo gateway 1 por meio dos identificadores do equipamento de migração. Tal método de identificação torna possível não ter que configurar os itens remotos do equipamento para que eles tenham conhecimento deste novo BSS temporário. Além disso, não transmitir o SSID permite que itens remotos de equipamentos que estejam atualmente procurando por um BSS ao qual se conectar e não estejam conectados ao gateway que implementa a invenção (por exemplo, equipamento de um vizinho), não apresentar o identificador do BSS temporário criado como um resultado de pesquisa para os usuários do dito equipamento remoto. Nesta concretização, o módulo Wi-Fi destinado a ser desativado transmite, em seus quadros de Solicitação BTM, o identificador do BSS temporário gerenciado pelo módulo Wi-Fi escolhido pelo gateway 1.

[0108] No exemplo da Figura 1, o módulo Wi-Fi escolhido pelo gateway gerenciando o BSS temporário é o módulo Wi-Fi 1050. Durante a etapa 85, o gateway 1 informa ao módulo Wi-Fi 1050 que ele terá que criar um BSS temporário e fornece a ele o identificador do item remoto do equipamento 2C. O módulo Wi-Fi 1052 transmite para o item remoto do equipamento 2C um quadro de Solicitação BTM que

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28/32 compreende o identificador do BSS temporário.

[0109] Nesta concretização, durante a etapa 89, o módulo Wi-Fi 1050, informado da reativação do módulo Wi-Fi 1052, por exemplo, pelo processador 101, transmite um quadro de Solicitação BTM ao item remoto do equipamento 2C, informando-o da iminente desativação do BSS temporário e convidando-o para migrar para o BSS original (ou seja, o BSS 3C) ou para outro BSS, tal como o BSS 3A. O BSS temporário é então desativado pelo gateway 1 (isto é, pelo processador 101).

[0110] Nesta concretização, o equipamento remoto afetado por uma parada de um BSS não suporta as mensagens BTM. Neste caso, na eventualidade de um corte na alimentação pela rede elétrica, uma mensagem de dissociação é enviada para o item remoto do equipamento relativo ao módulo Wi-Fi a ponto de ser desativado. Nenhuma outra solicitação de pesquisa ou solicitação de associação é gerenciada pelo módulo Wi-Fi destinado a ser desativado. Nesta concretização, é possível permitir que o gateway 1 salve os identificadores de cada item remoto do equipamento associado ao BSS gerenciado pelo módulo Wi-Fi destinado a ser desativado. Esses identificadores salvos podem ser usados pelo gateway 1 para permitir que um módulo Wi-Fi ativo do gateway 1 responda prioritariamente às solicitações de informações / associações que emanam dos itens remotos do equipamento correspondentes a esses identificadores, caso eles tentem migrar para um BSS gerenciado pelo dito módulo Wi-Fi ativo do gateway 1.

[0111] No exemplo da Figura 1, o módulo Wi-Fi 1052 transmite uma mensagem de dissociação do BSS 3C para o item remoto do equipamento 2C e salva o identificador do item remoto do equipamento 2C. A seguir desta dissociação, quando o item remoto do equipamento 2C tenta se associar ao BSS 3A, é tratado como uma prioridade pelo módulo Wi-Fi 1050.

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29/32 [0112] Quando do retorno da alimentação pela de rede elétrica, o módulo Wi-Fi 1052 (e o 3C BSS) são reativados, cada item remoto do equipamento, então está livre para se associar a partir disso. Nenhuma ação é implementada pelo módulo Wi-Fi reativado 1052 (isto é, neste caso a etapa 89 não é implementado pelo processador 101).

[0113] Em uma concretização, as mensagens transmitidas no modo de transmissão são utilizadas. Sabe-se que um item remoto do equipamento onde o BSS ao qual está associado está desativado procura um novo BSS com o qual se associar (seja passivamente buscando balizas (beacons) ou ativamente enviando uma solicitação de pesquisa. Para ajudar este item remoto de equipamento a encontrar o mais rapidamente um canal onde um BSS para o qual ele possa migrar está situado, é possível que um módulo Wi-Fi seja desativado para anunciar uma mudança no canal por meio de um item de informação CSA (anúncio de comutador de canal) que pode ser difundida em um quadro de gerenciamento dedicado ou em uma baliza (beacon) associada ao BSS com o qual o referido artigo remoto de equipamento está associado. Em ambos os casos, as informações do CSA são difundidas no modo de difusão ampla.

[0114] As informações do CSA indicam o canal no qual o BSS ao qual migrar está operando e quando essa alteração no canal deve ocorrer. O posicionamento de um item remoto do equipamento no canal no qual o BSS para o qual ele deve migrar está operando possibilita a aceleração da migração. Isso ocorre porque o item remoto do equipamento, durante sua busca por um novo BSS, tem uma grande chance de começar com este canal, a fim de realizar as operações necessárias para a recuperação da conectividade (busca passiva de balizas (beacons), Solicitações de Pesquisa, etc.). Nesta concretização, o gateway pode ainda salvar os identificadores dos itens remotos do equipamento associado com o módulo Wi-Fi desativado (e com o BSS

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30/32 desativado). O módulo Wi-Fi que gerencia o BSS (existente ou temporário, conforme descrito acima) para o qual os itens remotos do equipamento são convidados a migrar, pode usar esses identificadores para responder prioritariamente à solicitação de informações / associação.

[0115] No exemplo da Figura 1, o módulo Wi-Fi 1052 transmite informação CSA indicando o canal no qual o BSS 3A está operando e quando a mudança no canal deve ocorrer em uma baliza (beacon) e no modo de difusão ampla. O item remoto do equipamento 3C recebendo esta baliza (beacon) se posiciona no canal indicado e realiza as operações necessárias para procurar conectividade para se associar ao BSS 3A.

[0116] Em outra modalidade, um novo item de informação é introduzido em uma baliza (beacon) para informar itens remotos do equipamento da desativação de um BSS e para convidar esses itens remotos de equipamento para migrar para outro BSS (existente ou temporário como descrito acima) identificado por seu BSSID. Este item de informação inclui, por exemplo, campos do quadro da Solicitação BTM, como os campos de terminação do BSS, o tempo de término e uma lista de BSS's candidatos definidos na emenda 802.11 v do IEEE. Uma vez que o sinalizador tiver sido recebido, cada item remoto do equipamento associado com um BSS destinado a ser ativado se desconecta deste BSS e tenta se associar com o BSS indicado na informação.

[0117] Numa concretização, em vez de introduzir a informação contida nos quadros de Solicitação BTM em balizas (beacons), os quadros de Solicitação BTM previamente descritos como transmitidos no modo unicast são transmitidos no modo de difusão ampla.

[0118] No caso de retorno da alimentação pela rede elétrica, os itens remotos do equipamento que migraram uma vez podem migrar novamente para o BSS original quando o módulo Wi-Fi correspondenPetição 870190043810, de 09/05/2019, pág. 44/57

31/32 te for iniciado novamente. Uma vantagem de usar um BSS temporário é que é possível minimizar o número de mensagens a serem transmitidas para fazer a migração de todos os itens remotos de equipamentos que migraram para o BSS temporário quando a alimentação pela rede elétrica foi cortada. De acordo com a concretização, se todos os itens de equipamento que migraram suportam a recepção do quadro de Solicitação BTM enviada no modo de difusão ampla como proposto na presente invenção ou a recepção da informação equivalente ao quadro de Solicitação da BTM adicionado nas balizas (beacons) como proposto na presente invenção, então a migração para o BSS original pode ocorrer de maneira controlada pelo envio do quadro associado (um quadro de Solicitação BTM ou uma baliza (beacon) contendo o elemento de informação equivalente ao quadro de Solicitação BTM) no modo de difusão ampla.

[0119] Se apenas alguns itens do equipamento que migraram suportam o quadro de Solicitação BTM enviado no modo unicast, a migração para o BSS original poderá ocorrer de maneira controlada pelo envio do quadro associado (Solicitação BTM) no modo unicast a cada um desses itens de equipamentos. Para os restantes itens de equipamento, o fim convencional do anúncio de BSS é utilizado ao indicar na baliza (beacon) a próxima finalização do referido BSS temporário. A variante baseada no CSA também pode ser implementada reciprocamente.

[0120] No caso de migração para um BSS existente, a migração para o BSS original terá que ocorrer em uma base caso a caso para não fazer também a migração dos itens remotos dos equipamentos que, antes do corte da alimentação pela rede elétrica, foram associados com o BSS existente. As abordagens de Solicitação BTM unicast ou de dissociação são então usadas de acordo com as capacidades do equipamento para migrar.

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32/32 [0121] Deve ser observado que, até agora, consideramos que um módulo Wi-Fi que cria um BSS temporário para acomodar itens remotos de equipamentos associados a um BSS destinado a ser desativado cria um novo BSS sem um link com o BSS desativado. Em uma concretização, é possível recriar um BSS que é semelhante ou mesmo idêntico ao BSS desativado, tomando informações da sessão, ou mesmo buffers associados aos itens remotos do equipamento conectado ao BSS desativado. Esta concretização tem a vantagem de evitar a perda de uma sessão Wi-Fi vigente.

[0122] Em uma concretização, a abordagem de difusão é utilizada em cada detecção de uma interrupção na alimentação pela rede elétrica a fim de minimizar o número de transmissões de mensagens pelo gateway 1 (e, portanto, para aumentar a auto-suficiência do gateway 1), enquanto a abordagem unicast (ou, respectivamente, a abordagem multicast) pode ser favorecida na detecção de um retorno da alimentação pela rede elétrica, para, por exemplo, migrar primeiro os itens remotos do equipamento que melhor respondem às mensagens do BTM. No caso de uma nova interrupção que ocorra na migração completa, esses equipamentos remotos podem, de fato, ser repatriados mais facilmente através de seu suporte às mensagens do BTM.

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema (11) para gerenciar o consumo elétrico em um aparelho (1) que compreende uma bateria (14) protegida por um fusível de emergência capaz de suportar uma corrente de alimentação máxima para o aparelho (1) durante um período predefinido, sendo o aparelho capaz de ser alimentado eletricamente por uma rede de alimentação (13) ou pela bateria (14), a alimentação pela bateria é destinada a substituir a alimentação pela rede elétrica em caso de interrupção da alimentação pela rede elétrica, o sistema (11) compreendendo meios (111) para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica e meios (112) para reduzir o consumo elétrico do aparelho, caracterizado pelo fato que:

   os meios (111) para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica e os meios (112) para reduzir o consumo elétrico do aparelho podem ser usados independentemente de qualquer interpretação das instruções da máquina e para reagir em um tempo menor que o tempo predefinido, os meios (112) para reduzir o consumo elétrico do aparelho, permitindo obter uma redução predefinida do consumo elétrico do aparelho (1), assegurando que o aparelho (1) consuma uma corrente de alimentação inferior à corrente máxima de alimentação que o fusível de segurança pode suportar.
2. 2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os meios (111) para detectar uma interrupção na alimentação pela rede elétrica compreendem meios para comparar a tensão representando uma tensão de alimentação do aparelho com uma tensão de referência predefinida, sendo detectada uma interrupção na alimentação pela rede quando a tensão de referência predefinida é superior à tensão que representa a tensão de alimentação do aparelho.
3. 3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindica-

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   2/5 ção 2, caracterizado pelo fato que, os meios (112) para reduzir o consumo elétrico do aparelho são controlados pelos meios (111) para detectar uma interrupção na alimentação pela rede e abrir um circuito de alimentação elétrica de pelo menos um módulo de hardware predefinido incluído no aparelho (1) quando uma interrupção da alimentação pela rede é detectada.
4. 4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato que, o circuito de alimentação elétrica de um módulo de hardware do aparelho (1) pode ser operado pelos meios (112) para reduzir o consumo elétrico somente quando um módulo do aparelho (1), referido como um bloqueio (500), associado a este módulo de hardware está em um modo ativado e não pode ser aberto quando o referido bloqueio está em um modo desativado, cada bloqueio sendo configurado no modo ativado ou desativado por um processador (101) do aparelho (1) usando instruções da máquina.
5. 5. Sistema de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato que, a seguir à abertura do circuito de alimentação de cada módulo de hardware predefinido, que permite obter a redução predefinida do consumo elétrico do aparelho (1), o processador (101) pode provocar a abertura do circuito de alimentação de outros módulos de hardware (1052) do aparelho (1).
6. 6. Método para gerenciar o consumo elétrico em um aparelho (1) compreendendo uma bateria (14) protegida por um fusível de segurança capaz de suportar uma corrente de alimentação máxima do aparelho (1) durante um período predefinido, o aparelho (1) podendo ser alimentado eletricamente por uma rede elétrica ou pela bateria (14), a alimentação pela bateria (14) estando destinada a substituir a alimentação pela rede elétrica em caso de interrupção da alimentação pela rede elétrica, caracterizado pelo fato de que o método compreende as seguintes etapas implementadas independentemente de qual-

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   3/5 quer interpretação das instruções da máquina em um tempo menor do que o período predefinido:

   detecção (61) de uma interrupção na alimentação da rede; e corte (62) da alimentação elétrica de pelo menos um módulo de hardware do aparelho de modo a obter uma redução predefinida no consumo elétrico do aparelho (1) garantindo que o aparelho (1) consuma uma corrente de alimentação inferior à corrente máxima de alimentação que o fusível de segurança pode suportar.
7. 7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato que, o aparelho compreende uma pluralidade de módulos de comunicação sem fio (1050, 1051, 1052), cada um gerenciando pelo menos uma conexão de comunicação sem fio (3A, 3B, 3C), sendo cada conexão sem fio associada a pelo menos um item remoto do equipamento (2A, 2B, 2C), o método compreendendo:

   verificar se a alimentação pela rede elétrica do aparelho (1) é restabelecida;

   quando a rede de alimentação não é restabelecida:

   obter (85) informação que representa um primeiro módulo de comunicação sem fio (1052) que pode ser cortado e transmissão (85), a cada item remoto de equipamento associado com uma conexão sem fio gerenciada pelo primeiro módulo de comunicação sem fio, de uma mensagem compreendendo informação que representa a referida conexão sem fio;

   cortar (86) a alimentação elétrica do primeiro módulo de comunicação sem fio; e verificar regularmente se a fonte de alimentação foi restabelecida.
8. 8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a referida mensagem compreende ainda uma lista

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   4/5 indicando, para cada item remoto de equipamento associado a uma conexão sem fio gerenciada pelo primeiro módulo de comunicação sem fio, pelo menos uma conexão sem fio para a qual migrar.
9. 9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, a conexão sem fio para a qual migrar é uma conexão sem fio existente gerenciada por um segundo módulo de comunicação sem fio ou uma conexão sem fio temporária criada por um segundo módulo de comunicação sem fio após a detecção da interrupção na alimentação pela rede elétrica.
10. 10. Método de acordo com a concretização 8 caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda: Salvar um identificador de cada item remoto de equipamento associado a uma conexão sem fio gerenciada pelo primeiro módulo de comunicação sem fio; e usar os identificadores salvos para permitir que um segundo módulo de comunicação sem fio (1050) trate como prioridade cada item remoto do equipamento ao qual os referidos identificadores se referem se eles tentarem migrar para uma conexão sem fio gerenciada pelo dito segundo módulo de comunicação sem fio.
11. 11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato que, quando a alimentação pela rede elétrica é restabelecida, o método compreende ainda:

    permitir (88) o reabastecimento elétrico de cada módulo de hardware do aparelho (1) cortado quando a interrupção da alimentação pela rede elétrica é detectada; e transmitir (89) uma mensagem para cada item remoto do equipamento envolvido na interrupção da alimentação pela rede elétrica do primeiro módulo de comunicação sem fio, indicando que cada conexão sem fio gerenciada pelo primeiro módulo de comunicação sem fio foi reativada.
12. 12. Método de acordo com qualquer das reivindicações 7 a

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    11, caracterizado pelo fato que, cada mensagem é transmitida para cada item remoto do equipamento envolvido no corte do primeiro módulo de comunicação sem fio de acordo com um modo de comunicação unicast ou de acordo com um modo de comunicação multicast ou de acordo com um modo de comunicação de difusão ampla.
13. 13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato, o modo de comunicação de difusão ampla (broadcast) é utilizado quando uma interrupção na alimentação principal é detectada, e o modo de comunicação unicast ou o modo de comunicação multicast é usado quando um restabelecimento da alimentação pela rede elétrica é detectado.
14. 14. Aparelho (1) caracterizado pelo fato que compreende um sistema como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, e os meios para implementar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13.
15. 15. Programa de computador, caracterizado pelo fato que compreende instruções para a implementação, por um aparelho (1), das etapas do método como definido em qualquer das reivindicações 7 a 13, quando o referido programa é executado por um processador (101) do dito aparelho (1).
16. 16. Meios de armazenamento caracterizados pelo fato que eles armazenam um programa de computador que compreende instruções para a implementação, por um aparelho (1), das etapas do método como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13, quando o referido programa é executado por um processador (101) do dito aparelho (1).