CN102265534B - 组合身体耦合通信和射频通信 - Google Patents
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Abstract
总之,本发明涉及甚至在困难的射频条件下也能够确保可靠通信的设备、方法、系统和计算机程序。万一数据不能通过射频通信成功传送,那么可以通过身体耦合通信经由人体或动物体将数据传送至另一设备。该另一设备可以用作中继器并将数据转发至预期的目标。因此,甚至在由于身体遮蔽或其他效应导致的困难的射频条件下,也可以将数据成功传送至预期目标。
Description
技术领域
本发明总的涉及用于通过组合身体耦合通信和射频通信来提供可靠的在体(on-body)和离体(off-body)无线连接(connectivity)的设备、系统、方法和计算机程序。
背景技术
身体耦合通信(BCC)允许在位于或紧密靠近人体或动物体的设备之间进行信息交换。BCC信号通过身体而不是通过空气(air)来传送(convey)。身体(以及身体周围几厘米的空间)用作通信信道,从而允许基于触摸的交互和数据交换。1995年9月ThomasGuthrie Zimmerman的“Personal Area Networks(PAN):Near-Field IntraBody Communication”,MASTER OF SCIENCE IN MEDIA ARTS AND SCIENCES at the Massachusetts Institute ofTechnology中给出了基本的底层通信原理的详细描述。在该论文中,当描述身体耦合或基于身体的通信时使用了术语“近场体内通信”。
基于BCC信号的通信被限制在靠近身体的区域。这与射频(RF)通信相反,在射频通信中覆盖了大得多的区域。因此,当使用BCC信号时,仅可能在位于同一身体上、连接到同一身体或靠近同一身体放置的设备之间通信。
另一方面,使用高频的RF通信技术(比如例如在2.4GHz工业、科技和医疗(ISM)频带中操作的低功率短距离RF技术,例如IEEE802.15.4(“ZigBee”)技术)很适合于在视线条件下的离体通信。然而,它们不是很适合于在人体附近操作。它们遭受导致不可靠通信的高的身体遮蔽(shadowing)或衰减。这频繁地发生在两个身体传感器想要彼此对话或者人体或动物体阻挡了在体传感器和离体设备之间的直接视线的场景中。例如,用户胸部上的节点无法与用户背部上的另一节点通信。由于RF系统使用拥挤的免费频带,因此它们遭受干扰。这又降低了通信的可靠性。此外,RF系统表现出很高的功率损耗,从而导致系统寿命短以及昂贵且棘手的电池管理。
提供可靠的无线连接有利于保健应用和依赖于联网的在体传感器和/或激励器以及离体设备的其他应用。这样的应用的一个实例是借助于体域网(BAN)的老人房间内的自动跌倒检测(AFD)。每个老人戴着传感器如加速度计以检测此人是否跌倒。在那种情况下,经由基于例如WiFi或Zigbee技术的无线基础设施发送警告。在某些场景中,例如,如果老人跌倒在一个或多个传感器上,则传感器的至少一部分无法再与无线基础设施通信。因此,可能阻止发送任何警告。
图18至21图示了AFD应用中RF通信的身体遮蔽。图18图示了RF通信的正常情况。背部节点和前面节点BN,FN(如附接到老人背部和前面的传感器)可以与离体目标d(如安装到例如房间天花板的设备的形式的接入点(AP))通信。图19图示了RF通信的前面的情况。仅前面节点FN能够与目标d通信。图20图示了RF通信的背部情况。仅背部节点BN可以与目标d通信。图21图示了RF通信的跌倒情况。仅背部节点BN能够与目标d通信。
另一实例是医院里通过使用体戴式医疗传感器(如心电图(ECG)、脉搏血氧仪(SpO2)和血压传感器)进行的患者监测。这些传感器可以无线地将它们的测量结果经由短距离无线电设备传送至附近的患者监测器(在患者正躺在他的床上的情况下)[“离体通信”]或者传送至体戴式集线器(hub)[“在体通信”],其再将数据经由基于无线局域网(WLAN)技术的基础设施转发至中央护士站(在患者在医院中漫步的情况下)。针对医院里的患者监测需要医疗级无线连接。
图22和23图示了医院里患者监测的实例。图22图示了床边患者监测的实例。在这种情况下,第一和第二传感器1,2可以直接与床边监测器3通信,床边监测器经由网络5连接到患者信息中心4。没有使用集线器0。图23显示了患者一边行走一边被监测的实例。在这种情况下,第一和第二传感器1,2可以与集线器0通信,集线器0又与AP7(如安装到例如房间天花板并经由网络5连接到患者信息中心4的离体设备)通信。
到离体设备的无线链路质量根据用于传送传感器测量结果的患者身体上的短距离无线电设备(radio)的位置而变化。此外,RF条件由于患者的移动而动态变化。
图24和25图示了动态变化的无线链路质量。图24图示了第二传感器2具有更好的无线链路质量的场景。传感器2具有比传感器1好的到床边监测器3的无线链路质量,即传感器2的链路质量指示(LQI)高于传感器1的LQI。即,在图24的场景中,应用了LQI(1→3)<LQI(2→3)。图25图示了第一传感器1具有更好的无线链路质量的场景。RF条件被倒转,即传感器1具有比传感器2好的到床边监测器3的无线链路质量(更高的LQI)。即,在图25的场景中,应用了LQI(1→3)>LQI(2→3)。
另一方面,基于例如电容耦合或骨传导的BCC技术很适合于在体通信,但是不能提供对离体设备的连接。
因此,无论是RF还是BCC都不能单独满足诸如医院里的患者监测之类的保健应用和诸如AFD之类的其他应用所需要的体戴式传感器的连接性要求。IEEE802.15.6BAN工作组也已经认识到该事实,该工作组的目标是分别针对在体、离体和体内通信指定三种不同的无线技术。
发明内容
本发明的目的是缓解上述问题中的至少一些问题。
该目的可以通过根据本发明各实施例的设备、系统、方法来实现。
因此,在本发明的第一方面中提出了一种设备。该设备可以包括:身体耦合通信单元,其配置成经由人体或动物体执行身体耦合通信;射频通信单元,其配置成执行射频通信;以及处理单元,其配置成决定是应该通过身体耦合通信单元或射频通信单元将数据传送至目标,还是应该通过身体耦合通信单元将数据传送至中间设备,该中间设备配置成试图通过射频通信将数据传送至目标。在设备不能通过其射频通信单元传送数据或者中间设备提供更好的射频链路质量的情况下,该设备可以通过其身体耦合通信单元将数据转发至中间设备。然后,中间设备可以通过其射频通信单元传送数据。按此方式,即使由于例如身体遮蔽或衰减导致网络的某些设备不能执行成功的射频通信,也可以实现与离体目标的可靠通信。所述设备能够提供到体戴式传感器和用于在体通信和离体通信这两者的其他单元的医疗级无线连接。它解决了低功率RF通信的身体衰减问题。
在本发明的第二方面中,处理单元可以配置成决定应该通过身体耦合通信单元将数据传送至哪个中间设备。因此,可以选择适于通过射频通信来传送数据的中间设备。第二方面可以与第一方面组合。
在本发明的第三方面中,所述设备可以包括确定单元,其配置成确定数据是否已经成功地传送至目标,其中如果确定单元做出的确定是否定的,则处理单元可以配置成决定应通过身体耦合通信单元将数据传送至哪个中间设备。因此,万一通过射频通信单元的数据传送失败,那么可以选择适合于通过射频通信传送数据的中间设备。第三方面可以与前述任一方面组合。
在本发明的第四方面中,所述设备可以包括存储单元,其配置成存储包括所述设备的身体耦合通信网络中其他设备的第一列表。由于可用的设备可以从第一列表中搜集,可以很快地找到替换设备。第四方面可以与前述任一方面组合。
在基于第四方面的本发明的第五方面,处理单元可以配置成如果目标在第一列表中出现,则决定通过身体耦合通信单元将数据传送至目标。因此,基于第一列表的内容,可以容易地决定使用身体耦合通信单元将数据传送至目标。
在基于第四方面的本发明的第六方面,处理单元可以配置成如果第一列表中未出现目标,则决定首先试图通过射频通信单元将数据传送至目标。由于所述设备首先试图通过其自己的射频通信单元传送数据,在具备良好的射频条件如视线条件的情况下,在向离体目标传送数据包时有很少的延迟。因此,时延(latency)很低。而且,如果该设备在移动,则它首先试图经由射频通信然后试图找到替换设备的事实能够快速地对新的射频邻居做出反应,即非常动态地做出反应。第六方面可以与第五方面组合。
在本发明的第七方面,身体耦合通信单元可以配置成向中间设备传送数据源地址、目标地址以及设备的地址列表,包括已经没能通过它们各自的射频通信单元成功传送数据的设备的地址。所传送的信息使得中间设备能够知道哪些设备成功传送数据尚未失败。因此,万一中间设备也没能成功传送数据,那么它可以将数据转发至这些设备中的一个设备。第七方面可以与前述任一方面组合。
在基于第四方面的本发明的第八方面,处理单元可以配置成从第一列表随机地选择中间设备,不包括数据源和已经没能通过它们各自的射频通信单元来成功传送数据的设备。由于可用设备可以从第一列表中搜集,因此可以很快地找到替换设备。第八方面可以与第五或第六方面组合。
在基于本发明第三方面的第九方面,身体耦合通信单元可以配置成从另一设备接收数据源地址、目标地址以及已经无法通过它们各自的射频通信单元来成功传送数据的设备的地址列表,并且处理单元可以配置成:如果确定单元做出的确定是肯定的,则决定通过身体耦合通信单元向数据源传送所述数据已经成功传送的指示;如果确定单元做出的确定是否定的并且除此设备、数据源和设备地址包含在设备地址列表中的设备之外没有其他设备,则决定通过身体耦合通信单元向数据源传送所述数据未被成功传送的指示;以及如果确定单元做出的确定是否定的并且中间设备的地址既不与数据源的地址相同,也未包含在设备地址列表中,则决定通过身体耦合通信单元向中间设备传送数据源地址、目标地址以及设备地址列表,该列表通过已经没能通过它们各自的射频通信单元成功传送数据的设备的地址进行补充。这允许将有关试图通过替换设备传送数据的结果通知数据源。而且,可以将有关数据源和已经没能成功传送数据的设备的信息通知中间设备,使得它能够将有关通信结果的信息通知数据源或将该数据转发至另一中间设备。
在本发明的第十方面中,身体耦合通信单元可以配置成从另一设备接收数据是否已经被成功传送的指示。这允许提供关于通信结果的反馈。第十方面可以与前述任一方面组合。
在基于第四方面的本发明的第十一方面,存储单元可以配置成针对未出现在第一列表中的每个可能的目标,存储第一列表中出现的相应最成功的设备以及该最成功设备的成功射频通信数量。存储最成功设备和成功射频通信数量允许了解到哪一个是针对特定目标的最佳中继器。第十一方面可以与第五、第六和第八方面中的任一方面组合。
在基于第十一方面的本发明的第十二方面中,处理单元可以配置成决定将数据传送至存储在存储单元中的针对目标最成功的设备。这允许有目标转发数据。
在基于第十一方面的本发明的第十三方面,所述设备可以包括:确定单元,其配置成确定与目标的成功射频通信是否已经通过射频通信单元执行;以及修改单元,其配置成修改存储单元的内容,其中身体耦合通信单元可以配置成接收与目标的成功射频通信已经通过中间设备的射频通信单元执行的指示,并且其中修改单元可以配置成:如果确定单元做出的确定是肯定的并且不存在针对该目标的最成功设备,则在存储单元中存储作为针对该目标的最成功设备的所述设备以及数量1;如果确定单元做出的确定是肯定的并且该设备已经存储为针对该目标的最成功设备,则在存储单元中增加该设备和目标的数量;如果身体耦合通信单元接收到指示且不存在针对目标的最成功设备,则在存储单元中存储作为针对该目标的最成功设备的所述中间设备以及数量1;以及如果身体耦合通信单元接收到指示并且中间设备已经存储为针对该目标的最成功设备,则在存储单元中增加中间设备和目标的数量。这允许保持存储单元的内容是最新的,使得可以从存储单元中搜集到最有希望成功的设备。第十三方面可以与第十二方面组合。
在基于第十一方面的本发明的第十四方面中,所述设备可以包括比较单元,其配置成比较阈值和与目标及相应设备关联的相应数量,其中处理单元可以配置成:如果与目标和最成功设备关联的数量大于阈值,则决定通过身体耦合通信单元将数据传送至最成功设备;以及其中处理单元可以配置成:如果所述数量中的任何一个都不大于阈值,则决定试图通过射频通信单元传送数据。按此方式,如果某其他设备已经证明适合特定次数地用于该特定目标,则预期由于特定目标的数据总是可以被转发至该其他设备。否则,可以随机选择替换设备。第十四方面可以与第十二或第十三方面组合。
在本发明的第十五方面中,所述设备可以包括确定单元,其配置成确定数据是否已经通过中间设备成功传送至目标,其中处理单元可以配置成:如果确定单元做出的确定是否定的,则决定应通过身体耦合通信单元将数据传送至另外的哪个中间设备。因此,如果由中间设备进行的数据传送已经失败,那么可以选择适合通过射频通信传送数据的另一中间设备。第十五方面可以与前述任一方面组合。
在基于第四方面的本发明的第十六方面中,存储单元可以配置成存储指示针对每个可能目标哪个设备提供最佳的射频链路质量的第二列表。第二列表允许容易地选择针对特定目标提供最佳射频链路质量(即最适合与该目标进行射频通信)的设备。第十六方面可以与第五、第六、第八、第十一、第十二、第十三以及第十四方面中的任一方面组合。
在基于第十六方面的本发明的第十七方面中,处理单元可以配置成基于第二列表确定是所述设备还是来自第一列表的另一设备提供针对该目标的最佳射频链路质量,其中处理单元可以配置成:如果处理单元确定所述设备提供针对目标的最佳射频链路质量,则决定通过射频通信单元传送数据;以及其中处理单元可以配置成:如果处理单元确定中间设备提供针对目标的最佳射频链路质量,则决定通过身体耦合通信单元将数据传送至该中间设备。按此方式,数据可以通过针对特定目标提供最佳射频链路质量(即最适合于与该目标进行射频通信)的设备来传送。
在基于第四方面的本发明的第十八方面,身体耦合通信单元可以配置成向来自第一列表的其他设备传送至少一个与该设备和相应目标关联的射频链路质量指示。可以将有关当前设备针对特定目标的射频链路质量的信息通知给其他设备。按此方式,每个设备可以知道哪个设备目前是针对该特定目标的最适合的一个设备。第十八方面可以与第五、第六、第八、第十一、第十二、第十三、第十四、第十六和第十七方面中的任一方面组合。
在基于第十六方面的本发明的第十九方面中,处理单元可以配置成检查是否在第二列表中指示了哪个设备提供针对目标的最佳射频链路质量,其中处理单元可以配置成:如果处理单元的检查结果是否定的,则命令来自第一列表的每个设备报告其各自与目标关联的射频链路质量指示;以及其中身体耦合通信单元可以配置成:将来自处理单元的指令(instruction)分别传送至来自第一列表的设备。如果没有关于针对特定目标的最适合设备的信息可用,则该设备可以从其他设备请求当前的射频链路质量。按此方式,它可以主动获取新的信息。第十九方面可以与第十七方面组合。
在本发明的第二十方面中,身体耦合通信单元可以配置成接收报告与所述设备和相应目标关联的射频链路质量指示的指令,射频通信单元可以配置成向相应目标传送消息并且从相应目标接收对该消息的响应,处理单元可以配置成:如果射频链路质量指示超过特定阈值,则通过身体耦合通信单元报告从对所述消息的响应中得到的射频链路质量指示。所述设备可以根据要求执行对射频链路质量的新的确定。因此,它可以提供最新的射频链路质量指示。第二十方面可以与前述任一方面组合。
在基于第四方面的本发明的第二十一方面中,身体耦合通信单元可以配置成接收指示来自第一列表的另一设备的地址以及该另一设备是否为射频集线器设备的消息,其中处理单元可以配置成:如果身体耦合通信单元接收到所述消息,则利用该消息的内容和当前时间的时间戳来更新第一列表中针对该另一设备的条目(entry),并且从第一列表中移除时间戳旧于第一最大期满时间的条目。如果所有设备对于目标都在范围之外,则所述设备可以知道其他设备中的哪一个是将用于转发数据的集线器。万一设备的时间戳太旧则通过删除它可以防止关于设备的这样的信息和其他信息过期。第二十一方面可以与第五、第六、第八、第十一、第十二、第十三、第十四、第十六、第十七、第十八以及第十九方面中的任一方面组合。
在基于第十六方面的本发明的第二十二方面中,身体耦合通信单元可以配置成接收与来自第一列表的另一设备以及相应目标关联的射频链路质量指示,处理单元可以配置成:如果不存在针对相应目标的条目,则在针对相应目标的第二列表中存储身体耦合通信单元接收的射频链路质量指示、所述另一设备的地址以及当前时间的时间戳,用当前时间的时间戳更新第二列表中针对该相应目标的条目,并且如果身体耦合通信单元接收的射频链路质量指示大于针对该相应目标已经存储的射频链路质量指示,则用接收的射频链路质量指示和所述另一设备的地址来,并且从第二列表中移除时间戳旧于第二最大期满时间的条目。按此方式,可以确保设备具有关于对于特定目标最适合设备的最新信息。因此,针对目标的数据可以直接被转发至适当设备。第二十二方面可以与第十七或第十九方面组合。
在基于第四方面的本发明的第二十三方面中,处理单元可以配置成:如果预期目标对于来自第一列表的所有设备而言在范围之外,则审查第一列表以便检查身体耦合通信网络中是否存在射频集线器设备,其中处理单元可以配置成:如果处理单元的检查结果是肯定的,则决定通过身体耦合通信单元向射频集线器设备传送数据。如果该设备确定射频集线器设备是可得到的,则在到预期目标的距离太大的情况下,该设备可以将数据转发至射频集线器设备。因此,即使对于较大的距离,也可以确保与离体目标的可靠通信。第二十三方面可以与第五、第六、第八、第十一、第十二、第十三、第十四、第十六、第十七、第十八、第十九、第二十一以及第二十二方面中任一方面组合。
在本发明的第二十四方面,提出了一种系统。该系统可以包括根据前述任一方面的多个设备,以及配置成在目标对于所有所述多个设备而言在范围之外的情况下传递(relay)数据的射频集线器设备。如果设备不具备良好的射频条件,则它可以将数据转发至具有更好射频条件的另一设备或者转发至能够在较大距离上通信的射频集线器设备。因此,可以确保与离体目标的可靠通信。
在本发明的第二十五方面中,提出了一种方法。该方法可包括:决定应将数据通过设备的身体耦合通信单元还是射频通信单元传送至目标,并且决定是否应将数据通过身体耦合通信单元传送至中间设备,该中间设备配置成试图通过射频通信将数据传送至目标。如果数据不能被射频通信单元成功传送或者中间设备提供更好的射频链路质量,则可以将数据通过身体耦合通信单元转发至中间设备。然后中间设备可以通过射频通信传送该数据。按此方式,即使由于例如身体遮蔽或衰减导致网络的某些设备不能执行成功的射频通信,也可以允许与离体目标进行可靠的通信。可以实现与体戴式传感器以及用于在体通信和离体通信这二者的其他单元的医疗级无线连接。
在本发明的第二十六方面中,提出了一种计算机程序。该计算机程序可以包括程序代码装置,用于当该计算机程序在计算机上执行时,使计算机执行根据第二十五方面的方法的步骤。因此,可以实现与根据第二十五方面的方法相同的优点。
在从属权利要求中限定了另外的有利修改。
附图说明
根据下面参考附图描述的实施例,本发明的这些和其他方面将清楚明白,并通过所述实施例得以阐述,在附图中:
图1示出了说明根据第一实施例的设备的示例性布置的示意性框图;
图2示出了包括根据第一实施例的设备的基本系统;
图3图示了在根据第一实施例的设备之间发生在体通信的场景;
图4图示了根据第一实施例的设备直接与离体目标通信的场景;
图5图示了根据第一实施例的设备不能直接与离体目标通信的场景;
图6图示了根据第一实施例的设备经由另一设备与离体目标通信的场景;
图7图示了根据第一实施例的设备不能成功与离体目标通信的场景;
图8图示了根据第一实施例的设备试图将数据转发至离体目标、但是不能成功地与之通信的场景;
图9图示了根据第一实施例的设备将数据转发至离体目标的场景;
图10示出了说明根据第二实施例的设备的示例性布置的示意性框图;
图11示出了说明根据第二实施例的在体和离体通信的示例性过程的流程图;
图12图示了在根据第二实施例的设备之间发生在体通信的场景;
图13图示了根据第二实施例的设备经由另一设备与离体目标通信的场景;
图14图示了根据第二实施例的设备直接与离体目标通信的场景;
图15图示了根据第二实施例的设备经由集线器设备与离体目标通信的场景;
图16示出了说明根据第一和第二实施例的示例性方法的基本步骤的流程图;
图17示出了所述实施例的基于软件的实现实例;
图18图示了RF通信的正常情况;
图19图示了RF通信的前面情况;
图20图示了RF通信的背部情况;
图21图示了RF通信的跌倒情况;
图22图示了床边患者监测的实例;
图23示出了患者一边散步一边被监测的实例;
图24图示了第二传感器具有更好的无线链路质量的场景;以及
图25图示了第一传感器具有更好的无线链路质量的场景。
具体实施方式
图1示出了说明根据第一实施例的设备100的示例性布置的示意性框图。设备100可以是某种类型的传感器平台或传感器设备,甚至不必有传感器与之附接。它可包括身体耦合通信(BCC)单元102、射频(RF)通信单元104、第一传感器单元106、第二传感器单元108、电源110、处理器或处理单元112、确定单元114、存储器或存储单元116、修改单元118、以及比较单元120。处理单元112、确定单元114、存储单元116、修改单元118以及比较单元120可以是微控制器122或其他部件的一部分。此外,微控制器122可以具有这些单元中的一个或多个的功能,从而它们可以不作为单独的部件存在。如果它具有该功能,则它可以处理应用以及通信协议栈。而且,这些单元中的两个或更多个可以集成在单个部件中而不是微控制器122中,即使这在图1中没有描绘出来。此外,可以有可替换数量的传感器单元。例如,可以完全没有传感器单元存在或者可以存在多于两个传感器。
诸如BCC收发器之类的BCC单元102可以经由人体或动物体执行身体耦合通信。诸如RF收发器之类的RF通信单元104可以例如符合IEEE802.15.4或者一些其他标准并与目标(如离体目标)进行射频通信。第一和第二传感器单元106、108可以分别在人体或动物体执行生理学测量或另一种测量。例如,心电图(ECG)、脉搏血氧测量(SpO2)、血压测量等是可能的。此外,可以使用加速度计作为传感器单元以便例如在自动跌倒检测(AFD)应用的情况下确定人跌倒。BCC单元102和/或RF通信单元104传送的数据可以包括由传感器单元106、108中的一个或多个提供的测量数据。电源110可以为整个设备100供电。
处理单元112可以决定数据应由BCC单元102或RF通信单元104传送至目标还是通过BCC单元102传送至中间设备,下面对其进行详细描述。中间设备可以例如是另一设备100,并可以试图通过RF通信将数据传送至目标。处理单元112还可以决定数据应由BCC单元102传送至哪个中间设备,即选择中间设备。可以根据下面将详细描述的确定单元114的确定来做出所述决定。而且,处理单元112可以做出其他决定以及具有如下所述的附加功能。
确定单元114可以确定数据是否已经成功地传送至目标。例如,它可以确定数据已经通过BCC单元102还是通过RF通信单元104成功传送。在确定单元114做出的确定是否定的情况下,处理单元112可以决定数据应通过BCC单元102传送至哪个中间设备。即在数据不能通过RF通信单元104成功传送的情况下,它可以选择另一设备,数据将通过BCC单元102传送至该设备。
存储单元116可以存储下面详细描述的各种信息。具体地,它可以存储包括设备100的BCC网络中设备的第一列表124。修改单元118可以修改存储单元116的内容,下面详细描述。比较单元120可以比较阈值和成功的RF通信的数量,下面详细描述。
图2示出了包括根据第一实施例的设备100的基本系统。在图2以及后面的图中,仅仅表示了每个设备100的各个BCC通信单元102和RF通信单元104。在所描述的实例中,系统是包括附接到人体的两个设备100的体域网(BAN)。通常,所述系统可以包括任何数量的设备100。如图2中所示,不同设备100的BCC单元102可以彼此通信。此外,倘若可获得足够的RF条件,则RF通信单元104中的每个可以与离体目标d通信,所述离体目标d例如是安装到例如房间天花板上的RF收发器。
下面,设备100可以被称为“节点”,数据起源的节点可被称为“源”、转发数据和用作中继器的节点(即中间设备100)可以被称为“中继器”,离体目标只可以被称为“目标”。身体上的所有节点可以包括BCC单元102和RF通信单元104这二者。
图3图示了在根据第一实施例的设备100之间发生在体通信的场景。设备100可以借助于它们各自的BCC单元102彼此通信。即,当身体上的设备100想要与身体上的另一设备100通信时,它可以使用它的BCC单元102。由于身体上的所有通信可以利用BCC处理,与使用RF技术的在体通信相比可以节省相当量的能量。
图4图示了根据第一实施例的设备100与离体目标d直接通信的场景。当身体上的源想要与身体外的目标d通信时,它可以首先试图利用其自身的RF通信单元104传送。如果第一列表124中不存在目标d(如RF收发器),则处理单元112可以做出首先试图通过RF通信单元104将数据发送至目标d的决定。在图4所示的实例中,因为源s具有到目标d的视线,即具备良好的RF条件,所以源s能够与目标d直接通信。
图5图示了根据第一实施例的设备100不能与离体目标d直接通信的场景。如图5所示的实例中,如果源s不具备到目标d的视线,则身体可吸收源s的RF通信单元104传送的全部RF信号(该效应被称为遮蔽),如图5所示。结果,源s和目标d之间不可能进行成功的RF通信。因此,确定单元114可以确定数据未被成功传送至目标d。即,确定单元114做出的确定可能是否定的。
图6图示了根据第一实施例的设备100经由另一设备100(即中间设备)与离体目标d通信的场景。当源s开始数据传送,它可以触发定时器。定时器可以例如在源s的确定单元114中实现。当定时器时间过去,而源s没有接收到从目标d返回的任何数据,则它可以认为通信失败。即,确定单元114可以确定数据未被成功传送。于是,源s可以应用如下方法:
(1)源s可以利用BCC将数据传送至身体上的另一节点。即,源s的BCC单元102可以将数据传送至中继器r的BCC单元102。选择中继器的过程在下面进行详细描述;
(2)中继器r可以通过使用其自身的RF通信单元104将接收的数据转发至目标d。
如果中继器r还是没能达到目标d,则它可以将数据转发至身体上的另一节点,该节点也可以试图达到目标d。可以重复该过程直到通信成功或者直到身体上所有的节点都失败。接下来详细描述源s如何搜索中继器。
BCC网络是单跳网络,使得身体上的所有节点可以到达身体上的所有其他节点。每个节点可以维护网络中存在的所有其他节点的列表。即,BCC网络中所有其他设备各自的第一列表124可以存储在每个设备100各自的存储单元116中。
当节点进入BCC网络时,它可以广播其地址,使得其他节点可以将它插入到它们各自的第一列表124中。当节点离开网络时,它也可以广播其地址,使得其他节点可以从它们各自的第一列表124中移除该节点。每个节点可以通过观察通信量或最终周期地广播其存在或向特定节点传送存在请求(即询问节点它是否还在起作用(alive))来保持其第一列表124是最新的。该维护可以专门利用BCC来完成。
如果源s必须使用中继器r来达到身体外的目标d,那么它可以随机地从BCC网络中其他节点的其第一列表124(该列表可以被认为是相邻列表)中挑选一个节点。即,用作源s的设备100的处理单元112可以从第一列表124中随机选择中间设备100。接下来,源s可以将预期发往目标d的数据传送至所选择的中继器r,其中数据包可以包含:
●数据
●源s的地址
●目标d的地址
●已经获得数据包且没能进行成功的RF通信的中继器的地址列表
因此,当中继器r得到包要转发时,如果失败的中继器的列表是空的,那么中继器r是第一个从源s获得数据。如果中继器r失败,则它可以随机地在邻近列表中挑选一个节点,排除源s和所有已经失败的中继器。即,用作中继器r的设备100的处理单元112可以选择中间设备100(排除源s和已经没能通过它们各自的RF通信单元104传送数据的所有设备100)。于是,它可以将目前用作中继器的该设备100的地址添加到失败的中继器的列表中并将数据转发至随机挑选的新的中继器。图7-9图示了用于包括四个节点(即源s和三个中继器r1,r2,r3)的系统的该过程的实例。
图7图示了根据第一实施例的设备100不能与离体目标d成功通信的场景。用作源s的设备100想要发送数据包给目标d。源s不具备到目标d的视线。因此,源s不能与目标d进行成功RF通信,即RF通信失败。存储在源s的存储单元116中的BCC网络中所有其他设备的第一列表124是{r1,r2,r3}。从源s到目标d的数据包中的失败中继器的列表是{0},即是空的。
图8图示了根据第一实施例的设备100试图将数据转发至离体目标d但是不能与之成功通信的场景。用作源s的设备100可以借助于其处理单元112随机地挑选或选择中间设备100作为中继器r1。然后,它可以借助于其BCC单元102将数据包转发至中继器r1。接下来,中继器r1可以试图将数据通过其RF通信单元104传送。因为中继器r1也不具备到目标d的视线,所以它不能与目标d进行成功的RF通信。即,它没能利用RF到达目标d。存储在源s的存储单元116中的BCC网络中所有其他设备的第一列表124是{r1,r2,r3}。从源s到中继器r1的数据包中的失败中继器的列表是{0},即是空的。
图9图示了根据第一实施例的设备100将数据转发至离体目标d的场景。用作中继器r1的设备100可以借助于其处理单元112随机地选择另一个中间设备100作为中继器r2。然后,它可以借助于其BCC单元102将数据包转发至中继器r2。接下来,中继器r2可以试图通过其RF通信单元104传送数据。因为中继器r2具有到目标d的视线,所以它可以与目标d进行成功的RF通信,即利用RF成功到达目标d。存储在中继器r1的存储单元116中的BCC网络中的所有其他设备的第一列表124是{r2,r3,s}。从中继器r1到中继器r2的数据包中的失败中继器的列表是{r1},即包括先前失败的中继器r1。
在上述过程结束时,源s可以得到返回的反馈包。这可以发生在以下情况中:
(1)如果中继器是成功的,即其确定单元114做出的确定是肯定的,则它不继续将数据转发至其他中继器并且发送包至源s指示通信成功;
(2)如果中继器没能到达目标d,即其确定单元114做出的确定是否定的,并且其失败中继器的列表包含BCC网络中所有其他节点(当然排除它本身和源s),则所有节点失败。因此,它发送包至源s指示通信失败。因此,数据尚未被成功传送的指示可以传送至源s。
网络中所有节点可以“学习”哪个是连接特定目标的最佳中继器。每个节点可以维护可能的目标以及针对相应目标当前最佳的中继器的表。所述表可以例如存储在节点的存储单元116中或者该节点的另一存储单元中。当节点开始与特定目标通信并使用中继器以使之成功时,它可以从实际上已成功的节点那获得反馈。然后,它可以将这个成功的节点与该特定目标以及所述表中的计数器关联。如果针对目标的最佳中继器尚不存在,则允许到目标的成功通信的第一中继器可以与该目标关联,其中计数器等于1。每当该中继器允许到该目标的另一成功通信,计数器可以增加1。如果最佳中继器失败而另一中继器允许到目标的成功通信,则该新的中继器可以与目标关联,且计数器等于1。因此,对于每个可能的目标,可以存储相应的最成功节点及该最成功节点的成功射频通信的数量。
即,节点的确定单元114可以确定与目标的成功RF通信是否已经通过节点的RF通信单元104执行。节点的BCC单元102可以接收与目标的成功RF通信已经通过另一节点的RF通信单元104执行的指示。节点的修改单元118可以相应地修改该节点的存储单元116的内容。
可以决定阈值C,其中C可以等于或大于1。每当节点想要向身体外的另一节点(即目标d)传送包时,可以执行以下过程:
●如果与针对目标的最佳中继器关联的计数器小于C,那么该节点可以遵循先前描述的过程(即首先发送其自身,随后随机挑选中继器);
●如果与针对目标的最佳中继器关联的计数器大于C,那么该节点可以将包直接转发至该最佳中继器;
●如果最佳中继器失败,那么它可以遵循上述随机过程。
程序员可以选择C的值。小的C值对于以下固定的场景是好的:在该场景中节点所附接的身体不移动。在这种情况下,可以很快找到最佳中继器并且长时间保持有效。
另一方面,如果用户移动很多,那么最佳中继器变化快。因此,小的C值将导致频繁使用错误的最佳中继器。因此,在该情况下C值应该大。
在第一实施例中,身体上的所有节点可以组合BCC单元102和RF单元104。身体上的两个节点之间的所有通信可以利用BCC来进行。当节点想要与身体外的另一节点通信时,它可以首先使用其自身的RF单元104。如果通信失败,那么它可以经由BCC将数据发送到身体上的另一节点。该另一节点随后可以试图利用其自身的RF单元104转发数据。如果通信失败,则可以重复先前步骤直到通信成功或者身体上的所有节点都失败(例如没有节点具有视线)。发起通信的节点可以从成功将数据转发至身体外节点的节点获得反馈。一段时间之后,发起通信的节点可以了解到哪个是用于与身体外特定节点通信的最佳节点,随后可以直接将数据经由BCC发送到这个节点。
上述过程提供了以下优点:
●很低的时延:因为节点总是首先试图利用RF传送,所以它将包放在信道上具有很小的延迟。如果节点从未具备视线,则它学习哪个对于通信是理想的中继器并经由BCC直接传送至它;
●身体上的所有通信都利用BCC处理,这节省了大量能量;
●非常动态:如果用户在移动,那么节点首先经由RF发送然后试图找到中继器的事实允许对新的RF邻居快速反应。如果用户没移动,那么该系统学习最佳配置以采用;
●该过程不依赖于任何度量来找到对身体外节点的最佳中继器。因为度量(如测量的接收的功率)变化很大,所以该过程能够更可靠地了解网络状态。
图10示出了说明根据第二实施例的设备200的示例性布置的示意性框图。设备200可以是某种类型的传感器平台或传感器设备,即使没有传感器与之附接。它可以包括身体耦合通信(BCC)单元102、射频(RF)通信单元104、第一传感器单元106、第二传感器单元108、电源110、处理器或处理单元112、确定单元114、存储器或存储单元116、修改单元118、以及比较单元120。这些部件由与图1所示那些相同的附图标记来表示并且参考这些附图标记来描述。它们可以基本上具有与图1中所示设备100的部件相同或相似的功能。它们中的全部或部分可以集成到微控制器122中或关于第一实施例所描述的其他部件中。关于第一实施例所描述的其他修改也是适用的。
存储单元116可以存储各种信息,如包括设备200的BCC网络中设备的第一列表124。另外,它可以存储第二列表126,该第二列表126指示针对每个可能的目标,哪个设备提供最佳的射频链路质量。下面详细描述这些列表124,126。下面,第一列表124可以被称为“在体表”,第二列表126可以被称为“离体表”。
多个设备200可以构成BCC网络。这种网络还可以包括体戴式集线器设备,如RF集线器设备,其向体戴式设备提供到具有接入点的无线局域网(WLAN基础设施)的无线连接。集线器设备可以包括符合例如IEEE802.11的中等距离(midrange)RF收发器以及BCC收发器。
BCC网络中的每个设备200可以维护各自的第一列表124(见表1),其列出了当前附接于身体的所有设备及其设备类型(即传感器设备或集线器)。
在体设备的地址 | 集线器? | 最后接收的通告的时间戳 |
0 | 是 | 2008-05-13 08:25:10 |
1 | 否 | 2008-05-13 08:26:22 |
2 | 否 | 2008-05-13 08:23:30 |
表1:第一列表124的实例
为了保持第一列表124为最新的,每个体戴式设备200可以定期地(例如每分钟)经由BCC(即借助于其相应的BCC单元102)广播存在通告,该存在通告包括其地址以及它是否是集线器。通过其各自的BCC单元102接收这样的存在通告的所有设备200可以利用所接收的信息加上当前时间的时间戳来更新其各自的第一列表124。所有设备200可以定期地从第一列表124中移除具有过期条目(即时间戳旧于定义的第一最大期满时间(例如2分钟)的条目)的设备。即,设备200的处理单元112可以利用当前时间的时间戳以及来自另一设备200的消息(该消息指示该另一设备200的地址以及它是否为集线器)来更新第一列表124中另一设备200的条目。此外,处理单元112可以从第一列表124中移除时间戳旧于第一最大期满时间的条目。
BCC网络中的每个设备200可以维护各自的第二列表126(见表2),其为每个离体设备指示具有当前最佳短距离RF链路质量的在体设备。
离体设备的地址 | 具有最佳LQI的在体设备 | 最后接收的LQI报告的时间戳 |
3 | 2(LQI:90%) | 2008-05-13 08:25:13 |
4 | 1(LQI:80%) | 2008-05-13 08:26:24 |
5 | 2(LQI:95%) | 2008-05-13 08:23:32 |
表2第二列表126的实例
如果在第二列表126中没有在体设备(如设备200)所关注(想要向其发送消息)的离体设备的条目,那么在体设备可以对第一列表124遍历循环,并经由BCC(即借助于其BCC单元102)要求所有的在体设备报告它们对于那个离体设备的链路质量指示(LQI)。即,在体设备的处理单元112可以命令来自第一列表124的每个在体设备报告其各自与离体设备关联的RFLQI。此外,可以确定要求在体设备自身的LQI。
为了确定正讨论的离体设备的LQI,被要求的在体设备可以经由短距离RF(即借助于相应的RF通信单元104)向该离体设备发送ping消息。然后,可以经由BCC(即借助于相应的BCC单元102)报告相应得到的LQI。即,被要求的每个在体设备可以通过其各自的BCC单元102接收报告与其以及离体设备关联的RFLQI的指令。相应的RF通信单元104可以向离体设备传送消息并从离体设备接收对该消息的响应。相应处理单元112可以通过各自的BCC单元102报告从对该消息的响应中得到的RFLQI,这可以根据LQI的值来完成。即,仅在确定的LQI超过特定阈值(例如LQI>50%,其中100%的LQI意味着最佳可能的链路质量)时才可以报告该确定的LQI。
接收这样的LQI报告的所有设备可以利用接收的信息(即针对给定离体设备保持在体设备报告最大的LQI)加上当前时间的时间戳来更新它们各自的第二列表126。所有设备可以定期地从第二列表126中移除过期条目(即时间戳旧于定义的第二最大期满时间(例如2分钟)的条目)的离体设备,所述第二最大期满时间可以与第一最大期满时间相同或不同。即,设备200的BCC单元102可以接收与另一设备200和给定离体设备关联的RFLQI。如果在存储于在设备200的存储单元116中的第二列表126中不存在针对离体设备的条目,则该设备200的处理单元112可以在第二列表126中存储所接收的LQI、另一设备200的地址以及当前时间的时间戳。如果所接收的RFLQI大于针对该离体设备已经存储的RFLQI,则该设备200的处理单元112可以利用当前时间的时间戳、所接收的RFLQI和该另一设备200的地址来更新第二列表126中针对离体设备的条目。否则,它可以仅利用当前时间的时间戳来更新条目。此外,设备200的处理单元112可以从第二列表126移除时间戳旧于第二最大期满时间的条目。
图11示出了说明根据第二实施例的在体和离体通信的示例性过程的流程图。想要发送消息至通过其地址标识的另一设备的在体设备可以执行以下步骤:
(1)在步骤S1100中启动该过程之后,在步骤S1102中在体设备可以通过审查第一列表124来检查目标是否是在体设备。这可以例如通过处理单元112来完成,该处理单元112可以检查在存储于存储单元116中的第一列表124中是否存在针对目标的条目。如果该目标是在体设备,那么在步骤S1104中,消息可以经由BCC(即借助于BCC单元102)直接发送到目标(图12中图示)。
(2)否则,在步骤S1106中,在体设备可以审查第二列表126以确定该目标是否列在该离体表中。这可以例如通过处理单元112来完成,处理单元112可以检查在存储于存储单元116中的第二列表126中是否存在针对该目标的条目。如果存在针对该给定目标的条目,那么在步骤S1108中,在体设备可以经由BCC(即借助于其BCC单元102)向针对那个离体目标具有最佳报告的LQI的在体设备发送消息,并且一旦接收,中间在体设备可以经由短距离RF向目标转发消息(图13中图示)。如果在步骤S1110中确定已经成功传送,则可在步骤S1112中结束该过程。
(3)否则(也在在步骤S1110中确定尚未成功传送的情况下,即在传送失败的情况下),通过在步骤S1114中要求或请求所有(包括其本身)在体设备经由BCC(即借助于其BCC单元102)报告它们对于那个离体目标的LQI,在体设备可以更新其第二列表126。如果至少一个在体设备已经利用高于指定阈值(例如50%)的LQI进行了响应,那么在步骤S1116中该在体设备可以确定该目标列在离体表(即第二列表126)中。然后,在步骤S1118中,它可以经由BCC(即借助于其BCC单元102)向针对那个离体目标具有最佳报告的LQI的在体设备发送消息,并且一旦接收,该中间在体设备可以经由短距离RF向目标转发该消息。如果在步骤S1120中确定已经成功传送,那么可以在步骤S1112中结束该过程。
(4)否则,在步骤S1122中,在体设备通过审查第一列表124可以检查是否存在在体集线器设备。这可以例如通过处理单元112来完成,该处理单元112可以检查在存储于存储单元116中的第一列表124中是否存在针对集线器设备的条目。如果有集线器设备存在,那么在步骤S1124中,在体设备可以经由BCC(即借助于其BCC单元102)向该集线器设备发送消息,并且该集线器设备可以将所述消息经由中等距离RF转发至最近的接入点(AP)并经由骨干基础设施转发至目标(图15中图示)。随后,该过程在步骤S1112中结束。
这在图12至15中针对四个不同的场景得到了例证。在这些场景的每个场景中,可以出现以下部件。可以存在体戴式集线器设备0和第一及第二在体设备1,2,其分别对应于设备200并被患者佩戴。每个设备1,2可以包括BCC单元102(如BCC收发器)以及RF通信单元104(如符合IEEE802.15.4的短距离RF收发器)。床边监视器3可以经由网络5连接到患者信息中心4。集线器设备0可以用来与AP7(如安装到例如房间天花板并经由网络5连接到患者信息中心4的离体设备)通信。集线器设备0可以包括BCC单元102(如BCC收发器)以及RF通信单元204(如符合例如IEEE802.11的中等距离RF收发器)。即,它可以是RF集线器设备。
图12图示了在根据第二实施例的设备1,2之间发生在体通信的场景。第一在体设备1想要发送消息至第二在体设备2。因为两个设备都在身体上,所以设备1可以经由BCC(即借助于其BCC单元102)向设备2直接发送消息。对于图12的场景,可以应用以下条件:
图13图示了根据第二实施例的设备1经由中间设备2与离体目标3通信的场景。设备2当前具有到床边监测器3的最佳短距离RF链路质量。因此,可以从设备1经由BCC(即借助于其BCC单元102)向设备2发送消息,并且又从设备2经由短距离RF(即借助于其RF通信单元104)向床边监测器3发送消息。对于图13的场景,可以应用以下条件:
图14图示了根据第二实施例的设备1与离体目标3直接通信的场景。在图14的场景中,患者已经移动。结果,设备1此时具有到床边监测器3的最佳短距离RF链路质量。因此,设备1可以经由短距离RF(即借助于其RF通信单元104)向床边监测器3直接发送消息。对于图14的场景,可以应用以下条件:
图15图示了根据第二实施例的设备1经由集线器设备0与离体目标3通信的场景。图15图示了两个设备1,2的短距离RF通信单元在床边监测器3的范围之外的场景。在这个情形下,设备1可以经由BCC(即借助于其BCC单元102)向集线器设备0发送消息,集线器设备0又可以经由WLAN基础设施(即经由AP7和网络5)向床边监测器3发送消息。对于图15的场景,可以应用以下条件:
在第二实施例中,每个体戴式设备可以包括用于在体通信的BCC单元102和用于离体通信的符合例如IEEE802.15.4的短距离RF通信单元104。另外,每个设备可以维护第一列表124和第二列表126,即在体表和离体表。
短距离RF通信单元104可以用于:
●离体通信以及
●发现范围内所有离体设备以及各自对应的RF链路质量指示(LQI)
BCC单元102可以用于:
●在体通信以及
●发现所有在体设备
所有在体设备可以经由BCC交换有关其存在及其对于离体设备的RF链路质量指示的信息。它们可以维护存在的所有在体设备的在体表。此外,它们可以维护离体表,该表针对每个离体设备指示具有对该离体设备的最佳短距离RF链路质量的在体设备。当在体源设备想要发送包时,它可以通过分别审查其在体表和离体表来确定该目标是否为离体设备。如果目标是在体设备,那么源设备可以将包经由BCC直接发送至目标。否则,目标是离体设备。在这种情况下,源设备可以首先经由BCC发送包至对该目标具有最佳RF链路质量的在体设备。然后,该中间在体设备可以经由短距离RF向离体目标转发包。可选地,可以添加具有WLAN连接的体戴式集线器设备。这对于所有在体设备都在目标范围之外的情形可以是有用的。在这种情况下,源设备可以经由BCC向集线器设备发送包,该集线器设备可以经由WLAN基础设施向离体目标转发包。
图16示出了说明根据第一和第二实施例的示例性方法的基本步骤的流程图。在步骤S1602中,可以决定数据应由设备的身体耦合通信单元还是应由射频通信单元传送至目标。在步骤S1604中,可以决定是否应将数据通过身体耦合通信单元传送至中间设备,该中间设备配置为试图通过射频通信将数据传送至目标。
图17示出了实施例的基于软件的实现的实例。这里,设备1700可以包括处理单元(PU)1702,其可以在单个芯片或芯片模块上提供,并且其可以是具有控制单元的任何处理器或计算机设备,该控制单元基于存储在存储器(MEM)1704中的控制程序的软件程序执行控制。程序代码指令可以从MEM1704中获得并加载到PU1702的控制单元内,以便执行如结合图11和16所描述的处理步骤。处理步骤可以基于输入数据DI来执行并且可以产生输出数据DO。输入数据DI可以表示例如待传送的数据、关于针对特定目标的最适当设备的信息等;输出数据DO可以表示例如转发的数据、有关数据源和数据目标的信息、有关失败设备的信息等。
上述实施例可以用于多种应用。例如,它们可以用于自动跌倒检测(AFD)和医院、家庭以及老年人生活设施中的患者监测。通常,它们可以应用于任何类型的人类感测应用,如:
●家庭中的生命体征监测
●消费类电子产品(CE)应用(例如音乐流、视频流、互联网内容访问等)
●由IEEE802.15.6覆盖的所有应用
●个人保健、健康与健身应用
在上面的描述中,缩略语“BCC”用于表示身体耦合通信。然而,该缩略语的使用不以任何限制方式来解释,例如使得将使用特定标准。相反,可以意欲任何类型的身体耦合通信或其他基于身体的通信(例如基于骨传导的通信)。
总之,本发明涉及即使在困难的射频条件下也能够确保可靠通信的设备、方法、系统和计算机程序。万一数据不能通过射频通信成功传送,那么可以通过身体耦合通信经由人体或动物体将数据传送至另一设备。该另一设备可以用作中继器并将数据转发至预期的目标。因此,即使在由于身体遮蔽或其他效应导致的困难的射频条件下,也可以将数据成功地传送至预期目标。
尽管已经在附图和前述描述中详细图示和说明了本发明,然而这种图示和说明将被认为是说明性的或示例性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。
根据对附图、公开内容以及所附权利要求的研究,本领域普通技术人员在实践所要求保护的发明时能够理解和实现对所公开实施例的变形。
在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载特定措施这一事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。
能够控制处理器来执行所要求保护的特征的计算机程序可以存储/分布在适当介质(如与其他硬件一起提供或作为其他硬件一部分的固态介质或光学存储介质)上,但是也可以以其他形式(如经由因特网或其他有线或无线电信系统)分布。它可以结合新系统使用,但是也可以在更新或升级现有系统时应用,以便使它们能够执行所要求保护的特征。
用于计算机的计算机程序产品可以包括用于当该计算机程序产品在计算机上运行时执行例如处理步骤(如结合图11和16所描述的那些)的软件代码部分。计算机程序产品还可以包括计算机可读介质(如光学存储介质或固态介质),该介质上存储有软件代码部分。
权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制其范围。
Claims (12)
1.一种用于提供无线连接的设备,包括:
身体耦合通信单元(102),其配置成经由人体或动物体执行身体耦合通信;
射频通信单元(104),其配置成执行射频通信;
处理单元(112),其配置成决定数据应通过所述身体耦合通信单元或所述射频通信单元传送至目标,还是应通过所述身体耦合通信单元传送至中间设备,该中间设备配置成试图通过射频通信将所述数据传送至所述目标;
确定单元(114),其配置成确定所述数据是否已经成功地传送至所述目标,
其中所述处理单元被配置成:如果所述确定单元做出的确定是否定的,则决定应将所述数据通过所述身体耦合通信单元送往的中间设备。
2.根据权利要求1的设备,包括:
存储单元(116),其配置成存储包括所述设备的身体耦合通信网络中其他设备的第一列表(124)。
3.根据权利要求2的设备,
其中所述处理单元被配置成决定:
-如果所述目标出现在所述第一列表中,则通过所述身体耦合通信单元将所述数据传送至所述目标,或者
-如果所述目标未出现在所述第一列表中,则首先试图通过所述射频通信单元将所述数据传送至所述目标,或者
-从所述第一列表中随机地选择所述中间设备,排除所述数据的源以及已经没能通过它们各自的射频通信单元成功地传送所述数据的设备。
4.根据权利要求1的设备,
其中所述身体耦合通信单元被配置成向所述中间设备传送所述数据的源的地址、所述目标的地址以及设备的地址列表,该地址列表包括已经没能通过它们各自的射频通信单元来成功传送所述数据的所述设备的地址。
5.根据权利要求1的设备,
其中所述身体耦合通信单元被配置成从另一设备接收所述数据的源的地址、所述目标的地址以及已经没能通过它们各自的射频通信单元来成功传送所述数据的设备的地址列表,以及
其中所述处理单元被配置成决定:
如果所述确定单元做出的所述确定是肯定的,则通过所述身体耦合通信单元向所述数据的所述源传送所述数据已经成功传送的指示;
如果所述确定单元做出的所述确定是否定的并且除所述设备、所述数据的所述源、和地址包含在设备地址列表中的设备之外没有其他设备,则由所述身体耦合通信单元向所述数据的所述源传送所述数据未被成功传送的指示;以及
如果所述确定单元做出的所述确定是否定的并且所述中间设备的地址既不与所述数据的所述源的所述地址相同,也未包含在设备的地址的所述列表中,则通过所述身体耦合通信单元向所述中间设备传送所述数据的所述源的所述地址、所述目标的所述地址以及设备的地址的所述列表,该列表通过已经没能通过它们各自的射频通信单元成功传送所述数据的所述设备的地址进行补充。
6.根据权利要求1的设备,
其中所述身体耦合通信单元被配置成从另一设备接收所述数据是否已经被成功传送的指示。
7.根据权利要求2的设备,
其中所述存储单元被配置成针对未出现在所述第一列表中的每个可能的目标,存储在所述第一列表中出现的根据成功射频通信的数量确定的相应最成功的设备以及该最成功设备的成功射频通信的数量。
8.根据权利要求7的设备,
其中所述处理单元被配置成决定将所述数据传送至存储在所述存储单元中的针对所述目标是最成功的设备。
9.根据权利要求7的设备,包括:
确定单元(114),其配置成确定与所述目标的成功射频通信是否已经通过所述射频通信单元执行;以及
修改单元(118),其配置成修改所述存储单元的内容,
其中所述身体耦合通信单元被配置成接收与所述目标的成功射频通信已经通过所述中间设备的射频通信单元执行的指示,并且
其中所述修改单元被配置成:
如果所述确定单元做出的所述确定是肯定的并且不存在针对所述目标的最成功设备,则在所述存储单元中存储作为针对所述目标的最成功设备的设备以及数量1;
如果所述确定单元做出的所述确定是肯定的并且所述设备已经存储为针对该目标的最成功设备,则在所述存储单元中增加所述设备和所述目标的数量;
如果所述身体耦合通信单元接收到所述指示且不存在针对所述目标的最成功设备,则在所述存储单元中存储作为针对所述目标的最成功设备的所述中间设备以及数量1;以及
如果所述身体耦合通信单元接收到所述指示并且所述中间设备已经存储为针对所述目标的最成功设备,则在所述存储单元中增加所述中间设备和所述目标的数量。
10.根据权利要求9的设备,包括:
比较单元(120),其配置成比较阈值和与所述目标及相应设备关联的相应数量,
其中所述处理单元被配置成:如果与所述目标和所述最成功设备关联的数量大于所述阈值,则决定通过所述身体耦合通信单元将所述数据传送至最成功设备;以及
其中所述处理单元被配置成:如果所述数量中的任何一个都不大于所述阈值,则决定试图通过所述射频通信单元传送所述数据,
其中所述处理单元被配置成:如果所述处理单元确定所述中间设备提供针对所述目标的最佳射频链路质量,则决定通过所述身体耦合通信单元向所述中间设备传送所述数据。
11.一种用于提供无线连接的系统,包括:
多个根据前述权利要求中任一项的设备(1,2;100;200);以及
射频集线器设备(0),其配置成在目标对于所有多个所述设备而言在范围之外的情况下传递数据。
12.一种用于提供无线连接的方法,包括:
决定数据应通过设备的身体耦合通信单元还是应通过设备的射频通信单元传送至目标(S1602);
决定是否应将所述数据通过所述身体耦合通信单元传送至中间设备,该中间设备配置成试图通过射频通信将所述数据传送至所述目标(S1604);
确定所述数据是否已经成功地传送至所述目标;以及
如果所述数据未被成功地传送至所述目标,则决定应将所述数据通过所述身体耦合通信单元送往的中间设备。
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