CN102696177A - 用于针对无线服务的延迟受限的端对端能量优化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种包含处理系统的装置，所述处理系统被配置为确定在移动设备的睡眠模式和活动模式期间在移动设备上的能量消耗；确定在传感器的睡眠模式和活动模式期间在传感器上的能量消耗；确定移动设备和传感器的能量水平；以及根据传感器的睡眠持续时间来设置移动设备的睡眠持续时间同时满足针对与传感器有关的服务的端到端延迟限制。还公开了一种方法。

Description

用于针对无线服务的延迟受限的端对端能量优化的方法和装置

技术领域

概括地说，下面的描述涉及通信系统，具体地说，涉及用于针对无线服务的延迟受限的端对端能量优化的方法和装置。

背景技术

诸如3G数据服务之类的数据服务已经在蜂窝电话和膝上型电脑上获得成功。很多用户不仅具有蜂窝电话和膝上型电脑还具有更多的个人设备。然而，这些设备未被紧密地连接。其原因包括：

-这些个人设备的有限的无线连接性；以及

-在个人设备的网络上缺少可能的服务。

随着无线广域网（WWAN）可以在3G网络上使用，可以使用个人专用网（PPN）将这些个人设备连接到WAN。PPN潜在地使诸如远程监控之类的很多普遍存在的应用能够实现。例如，如果孩子佩戴启用WWAN的传感器，那么他们的父母可以通过使用蜂窝电话来确定孩子的健康状况。如果在车和家中装备有启用WWAN的警报传感器，那么可以根据诸如未授权侵入之类的事件来通知户主和车主。这些示例仅仅是可以通过PPNS执行的众多可能应用中的几个应用。然而，存在需要得到满足以使系统有用的定时限制和能量限制。

因此，将期望解决上述缺点中的一个或多个缺点。

发明内容

下面给出一个或多个方面的简化概括，以便提供对这些方面的基本理解。该概括部分不是对所有预期方面的全面概述，其既不是要确定所有方面的关键或重要组成元素也不是描绘任意方面或所有方面的范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一个或多个方面的一些概念，以此作为后面的更详细的说明的前奏。

根据各个方面，本发明涉及提供无线通信的系统和/或方法，其中，用于操作移动设备和该移动设备的本地无线近邻内的传感器的装置包括：存储器，该存储器被配置为存储多个指令；以及处理系统，该处理系统被配置为执行所述多个指令以确定在移动设备的睡眠模式和活动模式期间在移动设备上的能量消耗；确定在传感器的睡眠模式和活动模式期间在传感器上的能量消耗；确定移动设备和传感器的能量水平；以及根据传感器的睡眠持续时间来设置移动设备的睡眠持续时间，同时满足针对与传感器有关的服务的端对端延迟限制。

在另一方面，提供了一种用于操作移动设备和该移动设备的本地无线近邻内的传感器的装置，该装置包括：用于确定在移动设备的睡眠模式和活动模式期间在移动设备上的能量消耗的模块；用于确定在传感器的睡眠模式和活动模式期间在传感器上的能量消耗的模块；用于确定移动设备和传感器的能量水平的模块；以及用于根据传感器的睡眠持续时间来设置移动设备的睡眠持续时间，同时满足针对与传感器有关的服务的端对端延迟限制的模块。

在又一方面，提供了一种用于操作移动设备和该移动设备的本地无线近邻内的传感器的方法，该方法包括：确定在移动设备的睡眠模式和活动模式期间在移动设备上的能量消耗；确定在传感器的睡眠模式和活动模式期间在传感器上的能量消耗；确定移动设备和传感器的能量水平；以及根据传感器的睡眠持续时间来设置移动设备的睡眠持续时间，同时满足针对与传感器有关的服务的端对端延迟限制。

在又一方面，提供了一种用于操作移动设备和该移动设备的本地无线近邻内的传感器的计算机程序产品，该计算机程序产品包括：用指令编码的机器可读介质，可以执行这些指令以确定在移动设备的睡眠模式和活动模式期间在移动设备上的能量消耗；确定在传感器的睡眠模式和活动模式期间在传感器上的能量消耗；确定移动设备和传感器的能量水平；以及根据传感器的睡眠持续时间来设置移动设备的睡眠持续时间，同时满足针对与传感器有关的服务的端对端延迟限制。

在又一方面，提供了一种用于操作移动设备和该移动设备的本地无线近邻内的传感器的装置，该装置包括：处理系统，该处理系统被配置为确定在移动设备的睡眠模式和活动模式期间在移动设备上的能量消耗；确定在传感器的睡眠模式和活动模式期间在传感器上的能量消耗；确定移动设备和传感器的能量水平；以及根据传感器的睡眠持续时间来设置移动设备的睡眠持续时间，同时满足针对与传感器有关的服务的端对端延迟限制。

为了实现前述目的和有关目的，一个或多个方面包括在下文中充分描述并在权利要求中特别指出的特征。下面的描述和附图详细地阐述了一个或多个方面的某些示例性方面。然而，这些方面只表示可使用各个方面的原理的各种方法中的一些，且所述的方面旨在包括所有这些方面及其等价物。

附图说明

图1是示出了根据本发明的一个方面配置的时间延迟限制的时序图；

图2是示出了根据本发明的一个方面配置的远程监控系统的示意图；

图3是示出了根据本发明的一个方面配置的家用监控系统的示意图；

图4是示出了根据本发明的一个方面配置的网络结构的网络示意图；

图5是示出了根据本发明的一个方面配置的能量优化方案的流程图；

图6是根据本发明的一个方面配置的、可在图4的无线网络中使用的无线通信装置的框图；以及

图7是示出了根据本发明的一个方面配置的无线装置的功能性的框图。

具体实施方式

参照附图在下文中对新颖的系统、装置和方法的各个方面进行更全面的描述。然而，教导公开内容可以以很多不同的形式体现，并且不应该被解释为限制于本申请中给出的任何特定结构或功能。更确切地说，提供这些方面以使本申请全面和完整，并且将向本领域相关技术人员充分传达本申请的范围。根据本文的教导，本领域相关技术人员应该意识到，本申请的范围旨在覆盖本文所公开的新颖的系统、装置和方法的任意方面，无论所述任意方面是独立于本发明的任意其它方面执行的还是与本发明的任意其它方面相结合执行的。例如，可以使用本文阐述的任意数量的方面来实现装置或者实施方法。此外，本发明的范围旨在覆盖这样的装置和方法，即，所述装置和方法是使用除了本文阐述的本发明的各个方面之外还有其它结构、功能性或者结构和功能性来实施的，或者使用不同于本文阐述的本发明的各个方面的其它结构、功能性或结构和功能性来实施的。应该理解的是，可以通过权利要求的一个或多个要素来体现本文公开的任意方面。

在下面的详细描述中，将参照支持诸如码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）之类的任何适当的无线技术或任何其它适当的无线技术或者适当的无线技术的任意组合的无线通信系统来描述本申请的各个方面。CDMA系统可以实现IS-2000、IS-95、IS-856、宽带-CDMA（WCDMA）或者一些其它适当的空中接口标准。TDMA系统可以实现全球移动通信系统（GSM）或一些其它适当的空中接口标准。本领域相关技术人员将容易地意识到，本申请的各个方面不受限于任意特定的无线技术和/或空中接口标准。

本文所公开的是网络结构和软件结构以及使得启用WWAN的PPNS网络能够实现的基础设施。还公开了系统结构的几个替换物。在本申请的一个方面实现了分布式的/共用的无线服务结构，其中不同的无线节点能够通过公共服务器来发布服务和定制无线服务。具有WWAN连接性的定制第一无线节点可以向公共服务器提交对信息的轮询请求，所述信息可以由具有WWAN连接性的、提供服务的第二无线节点传送。可能存在与无线服务相关联的延迟限制，从而在由延迟指定的时间限制内传送信息。提供服务的第二无线节点可能不得不消耗更多的能量来在较短的延迟内提供服务。例如，第二无线节点可能不得不通过短程无线链路来与第三无线节点（例如，无线传感器节点）交流，并且由于较短的延迟限制，因此第二无线节点可能不得不要在一段较短的持续时间内睡眠，这将增加能量损耗。所公开的方法使得在这种无线服务延迟限制的情况下在这种分布式系统中的端对端的能量使用最小化。

通常，可以针对端对端系统结构中的无线节点中的每一个无线节点计算在睡眠周期和唤醒周期内的能量损耗。考虑到在延迟方面的总时间限制，无线平台中的每一个无线平台的睡眠周期的持续时间是变化的，以使在传送服务时涉及的所有无线平台上的总系统能量最优化。例如，如果无线节点中的一个无线节点（例如，问题描述中的第二无线节点）在大部分可用延迟限制内睡眠，那么这可能给与无线传感器节点的信息交换留出很少的时间。这意味着，第三无线传感器节点需要更频繁地醒来以与第二无线节点交流，这将消耗更多的能量。同时，如果第二节点在较长的时间内睡眠，那么其电池将维持较长的时间来提供服务。针对无线节点考虑睡眠持续时间的不同值，并且确定了使端对端系统能量最优化的最佳值，以使得包含睡眠时间、醒来时间、处理时间和网络通信时间，整个延迟在针对服务的端对端时间延迟限制内。这使得在期望的延迟限制内传送服务，同时使得在提供服务时涉及的无线平台上的能量最小化。例如，已经表明，考虑到容许延迟（例如，8秒），平台能量消耗是最小的（例如，待机时间的0.8%）以便在第二无线节点上提供服务。然而，减小容许延迟会显著地消耗用于处理的待机时间，从而能够确定最佳容许睡眠时间以提供无线服务并且同时消耗非常少量的系统能量。

在平台上本地地执行最佳的平台能量优化。该方法考虑了分布式能量优化方案，所述方案处理与通过无线网络提供一个或多个服务相关联的端对端延迟限制。该方法试图使得与在提供服务时涉及的无线设备相关联的消耗能量最小化。

此外，针对无线传输和本地处理，高数据速率服务可以消耗非常大量的能量。这些限制将增加能量损耗，这将影响用于确定所考虑的无线设备上的无线服务的睡眠时间的最佳解决方案。所公开的方法有助于确定用于维持存在于平台上的关键服务所需的能量消耗量。例如，用于提供诸如无线健康传感器监控服务之类的关键服务。这可以用于关闭非关键服务以有利于关键服务。此外，所公开的方法可以用于延长与提供无线服务并且同时减少能量消耗相关联的延迟，以延长无线服务的可用性。因此，可以在移动设备上适度地退避无线服务的供应，并且较关键的服务保持运行而较不关键的服务逐渐关闭。

参照图1，将参照时间轴100来描述时序限制确定，其中，具有N个节点的分布式无线系统必须传送一个或多个服务S_L，所述服务具有从分布式无线系统处收集的且在指定的延迟限制D_k内传送的信息。N个节点中的每一个节点可以具有睡眠周期为T_i的睡眠时间表，其中，每个节点i（在该情况下包括节点1至3）在持续时间T_On，i内醒来。N个节点需要协作以便为这些节点中的每一个节点确定最佳睡眠时间表，从而令人满意地传送所有服务。假设在不丧失一般性的情况下，服务中的一个服务在针对该服务的多跳唤醒（wakeup）通信序列中使用K个节点。

如果节点的睡眠周期是T_i而接通时间是T_Oni，那么平均的唤醒时间T_W，i由下式给出：

$\frac{(T_i-T_{\mathrm{On},i})}{2}.$

目的是使平均的分布式无线系统功率最小化，所述平均的分布式无线系统功率通过下式给出：

$\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\mathrm{\α}}_i}{T_i}(E_i^{\mathrm{SwOn}}+E_i^{\mathrm{SwOff}}+T_{\mathrm{On},i}*E_i^{\mathrm{On}}+(T_i-T_{\mathrm{On},i})*E_i^{\mathrm{Off}}),$

在平均延迟限制条件下：

$\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{t}_{w,i}<D_k-\mathrm{\&delta;},$

或者，等效地在以下限制条件下：

$\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}\frac{(T_i-T_{\mathrm{On},i})}{2}<D_k-\mathrm{\&delta;};$

其中，δ是用于处理服务S_L的信息所需的时间。

在本申请的一方面，用于确定每个节点N的权重的α_i是基于可再充电的频率、电流能量水平、最大的能量存储容量和预定优先级中的至少一个。具体地，α_i是节点i的权重，α_i可以基于前述参数中的任意一个参数。权重可以是前述参数的函数。例如，能量水平参数可以基于移动设备或传感器的电流能量水平的S型（sigmoid）函数。

例如，如果移动设备具有电荷为400mAh的电流能量水平W1而传感器仅具有50mAh的电流能量水平，那么移动设备与传感器的相对能量权重W2:W1是1:8。在另一示例中，如果移动设备具有等于传感器的频度的四倍的充电时间表，那么相对权重是1:4。此外，相对权重可以是多个参数的组合。继续前面的示例，相对权重可以基于电流能量水平和充电时间表二者。因此，移动设备和传感器的组合参数的相对权重是1:32。

或者，如果期望保证最坏情况下的延迟限制，那么相对于该延迟限制使分布式系统功率最优化：

$\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}(T_i-T_{\mathrm{On},i})<D_k-\mathrm{\&delta;}.$

当需要传送L个服务时，需要使分布式系统功率最优化，从而满足针对所有服务的延迟限制。

为了解释对单个节点系统能量的影响，考虑电池供电的无线设备以使睡眠电流为2mA且处理电流约为82mA以处理服务。假设接通时间约为2ms。那么，服务在睡眠周期Ti ms内的平均电流（不包括用于状态转换的转换能量损耗）通过下式给出：

(l/T_i)*(2mA*(T_i-2)ms+82mA*2ms)=(2+160/T_i)mA。

待机时间的减少量通过分式给出：

$(1-\frac{2}{2+\frac{160}{T_i}})=\frac{\frac{160}{T_i}}{2+\frac{160}{T_i}}=\frac{160}{2T_i+160}.$

因此，当T_i=1000ms时，待机时间减少一小部分7.4%，而当Ti=8000ms时，待机时间减少一小部分0.9%。

明显的是，如果给定的节点选择在较长的时间内睡眠，那么该节点的待机时间大大节省。在分布式系统中，所有节点将竞争以具有更长的待机时间，并且这些节点进行合作以便使整个系统中的总能量消耗最优化是必要的。

图2示出了根据本申请的一个方面配置的远程监控系统200。多个躯体传感器（body sensor）214附加到用户A 212。用户A 212的蜂窝电话216用作多个躯体传感器214中的所有传感器的网关，以便通过3G网络230连接到服务器252。服务器252将相关信息传送给用户B 242，所述用户B 242使用PDA 244来通过3G网络230连接到服务器252。作为医生的用户C 272可以使用膝上型电脑274以通过因特网网络260来监控诸如用户A 212之类的患者。

在本申请的另一方面，图3示出了家用监控系统300。均附加到器具的多个家用传感器314将信息报告给家用网络310中的启用WWAN的网关316，其中，对该信息进行处理并将其发送到服务器352。在本申请的一方面，多个家用传感器312中的每一个家用传感器是启用WWAN的，因此也可将信息直接发送给服务器而不是通过启用WWAN的网关316，或者除了通过启用WWAN的网关316之外还可以将信息直接发送给服务器。与前面在图2中描述的情况相似，服务器352可以将相关信息发送给诸如用户B342和用户C 372之类的对该信息感兴趣的用户。在本申请的一方面，除了能够监控器具之外，用户还可以控制器具。例如，用户可以监控和控制器具的能量使用情况。一旦将每个设备的电流能量消耗告知用户，那么用户可以决定立即开启/关闭这些设备或者制定在启用WWAN的网关316处执行的计划以调度器具的操作。

应该注意的是，在上面的情况中，首先，使用这些服务的用户可以与他们的现有蜂窝电话或移动设备共享数据使用情况计划。换句话说，这些零件或启用WWAN的设备是可以通过使用用户的现有数据计划来部署的。其次，在这些情况中提到的所有用户优选地处于诸如家庭之类的单个可信的实体内或者由用户授权以加入特定的PPNS的那些实体内。

实际上，在本申请的各个方面中使用了推进式通信模型和牵引式通信模型。当需要以及时的方式来传送来自一个或多个传感器的感兴趣的事件时，需要推进式通信模型。在本申请的一个方面，感兴趣的事件可以由用户定义。可以使用诸如SQL或XML之类的任何表达查询语言来创建定义。因此，“感兴趣的”事件的概念可以是基于事件的内容的。因为多个用户可能对来自一个或多个传感器的事件感兴趣，因此推进式通信模型可以是基于一对多模型或多对多模型的。例如，可以将家庭入侵警告传送给户主和警察二者。

当在根据一个或多个感兴趣的事件通知用户之后用户希望查询指定的设备或一组设备时，牵引式通信模型是有用的。在本申请的一方面，查询可以是轮询查询或聚集查询。例如，当通知用户可能存在对他家的入侵之后，用户可能希望查询门的传感器，或者如果用户具有监控摄像机，那么直接查询几个摄像机。在另一示例中，用户可能希望确定由用户的住所中所有器具测量的功耗。前面的示例是对单个传感器的查询，而后面的示例是针对一组设备的聚集查询。

在本申请的一个方面，由用户使用的传感器、网关或查询客户端（统称为“客户端设备”）中的任意一个可以是移动的。因此，可能存在对移动性支持的强烈需求。当客户端设备是移动的时，客户端设备可能由于其不在覆盖区域中而变得不能通信。因此，客户端设备可能无法保持同步和持续通信，从而服务器必须能够提供支持异步通信并且提供客户端消息的持久性。因为客户端设备可以在一个接入点处断开并且连接到另一个接入点，因此切换是另一个需求。

因为客户端设备依靠电池运行，因此能量效率是关键的问题。存在针对能量消耗的两个重要要求。第一个是使客户端设备的总功耗最小化。另一个是保证任意服务在所需的工作周期内的持续性。

图4示出了根据本申请的一方面配置的网络结构400。网络结构400是平面网络结构和分层网络结构的结合。在平面网络结构中，每个客户端设备具有WWAN接口以便直接连接到因特网，而在分层结构中，每个客户端设备以多跳方式进行通信以便到达用作去往因特网的回程的启用WWAN的网关。在该图中，通过直接连接到WWAN 430的多个客户端设备442实现平面网络结构，所述WWAN 430本身被连接到诸如因特网之类的网络420，从而与PPNS服务器402进行通信。或者，可以通过启用WWAN的网关将客户端设备连接到WWAN以实现分层网络结构。参照该图，多个客户端设备482通过WWAN网关470连接到WWAN 450。由PPNS服务器402提供的个人专用网服务可以从因特网网络420或者3G网络WWAN 450接入。因为每个客户端设备可以直接连接到网络420，因此平面结构提供了更多的移动性和灵活性。然而，每个客户端设备必须另外要求更多的硬件以支持这些不启用WWAN的客户端设备，这增加了以每个客户端设备为基础的硬件相对于网关设备的成本。平面网络结构将提供更多的鲁棒性和可管理性，即使当客户端设备必须管理它们自己的能量支出时。

图5是示出了根据本申请的一方面用于操作移动设备和该移动设备的本地无线近邻内的传感器的能量优化方案的功能性的流程图500。该方案包括步骤502，用于确定在移动设备的睡眠模式和活动模式期间在移动设备上的能量消耗。例如，可以根据睡眠周期和唤醒周期的量来确定移动设备的能量支出，以及针对每个周期的相关联的能量支出。该方案还包括步骤504，用于确定在传感器的睡眠模式和活动模式期间在传感器上的能量消耗。例如，可以根据睡眠周期和唤醒周期的量来确定传感器的能量支出，以及针对每个周期的相关联的能量支出。此外，该方案包括步骤506，用于确定移动设备和传感器的能量水平。在一个示例中，可以测量和报告移动设备和传感器中每一个的当前电池水平。然后，步骤508用于根据传感器的睡眠持续时间来设置移动设备的睡眠持续时间同时满足针对与传感器有关的服务的端对端延迟限制。可以使用上述公式来确定相应的睡眠持续时间。可以通过能量优化单元来控制移动设备和传感器，如本文进一步描述的。

图6是无线通信装置600的示意图，该无线通信装置600促进接收和处理通过诸如图4的无线网络400之类的无线网络接收的消息。无线通信装置600可以用于实现诸如蜂窝电话216之类的无线通信设备。当使用传感器元件652时，无线通信装置600还可以用于实现诸如躯体传感器214或家用传感器314之类的传感器。无线通信装置600包括接收机602，该接收机602从例如接收天线（未示出）处接收信号、对所接收的信号实施典型的操作（例如，滤波、放大、下变频等），以及对调节后的信号进行数字化以便得到采样。然后，接收机602将采样传送到解调器604，该解调器604可以对所接收的符号进行解调并且将它们提供给处理器606以便进行数据处理。处理器606可以是专用于分析由接收机602接收的信息和/或产生供发射机682发射的信息的处理器，用于控制无线通信装置600的一个或多个部件的处理器，和/或用于分析由接收机602接收的信息、产生供发射机682发射的信息以及控制无线通信装置600的一个或多个部件这二者的处理器。

无线通信装置600还可以包括耦合到处理器606的能量优化单元612，所述处理器606允许无线通信装置600根据本申请的一个方面来操作延迟受限的端对端能量优化方案。无线通信装置600还包括调制器680和发射机682，它们分别调制信号和将信号发送到例如另一个无线通信设备（传感器、接入终端、接入点等）。这可以用作被用于传送信息的不同的双向无线网络的一部分。通过举例而非限制的方式，如果传感器元件652用作躯体传感器，那么传感器元件652可以用于感测与躯体有关的信号，或者如果传感器元件652用作家用传感器，那么传感器元件652可以用于感测环境变化。如果传感器元件652是例如可以用于感测与用户接口有关的用户的运动的运动传感器，那么传感器元件652还可用于实现用户接口。尽管能量优化单元612、解调器604和/或调制器680被描绘为与处理器606是分离的，但是应该意识到，它们可以是处理器606或多个处理器（未示出）的一部分。

无线通信装置600可以另外包括存储器608，该存储器608可以可操作地耦合到处理器606并且可以存储要发送的数据、已接收的数据、与可用信道有关的信息、与已分析的信号和/或干扰强度相关联的数据、与分配的信道有关的信息、功率、速率等，以及用于估计信道并且通过信道进行通信的任何其它适当的信息。存储器608可以另外存储与估计和/或使用信道（例如，基于性能的、基于容量的等）以及操作多个扇区相关联的协议和/或算法。

应该意识到，本文所述的数据存储器（例如，存储器608）可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器二者。通过举例而非限制性的方式，非易失性存储器可以包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦PROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可以包括用作外部缓存存储器的随机存取存储器（RAM）。通过举例而非限制性的方式，RAM有很多可用形式，例如，同步RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据速率SDRAM（DDR SDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、Synchlink DRAM（SLDRAM）和直接型Rambus RAM（DRRAM）。本发明的装置和方法的存储器608旨在包括而非受限于这些类型的存储器和任何其它适当类型的存储器。

参照图7，在一些情况下，所描述的方面包括用于操作移动设备和该移动设备的本地无线近邻内的传感器的系统730。例如，系统730可以至少部分地位于无线通信装置内。应该意识到，系统730表示为包括功能块，这些功能块可以是表示由处理器、软件或其组合（例如，固件）实现的功能的功能块。

系统730包括可以结合作用的模块的逻辑组732。例如，逻辑组732可以包括用于确定在移动设备的睡眠模式和活动模式期间在移动设备上的能量消耗的模块（方框734）。逻辑组732还可以包括用于确定在传感器的睡眠模式和活动模式期间在传感器上的能量消耗的模块（方框736）。此外，逻辑组732可以包括用于确定移动设备和传感器的能量水平的模块（方框738）。此外，逻辑组792可以包括用于根据传感器的睡眠持续时间来设置移动设备的睡眠持续时间同时满足针对与传感器有关的服务的端对端延迟限制的模块（方框740）。

此外，系统730可以包括存储器742，该存储器742保存用于执行与模块734、736、738和740相关联的功能的指令。虽然所示的模块734、736、738和740位于存储器742的外部，但是应该理解到，这些模块中的一个或多个可以存在于存储器742的内部。

本领域相关技术人员将了解到，结合本文公开的各个方面描述的各种示例性的逻辑框、模块、处理器、单元、电路和算法步骤中的任意一个可以实现为电子硬件（例如，可以使用信源编码或一些其它技术来设计的数字实现、模拟实现，或者这二者的组合）、包含指令的各种形式的程序或设计代码（为了方便起见，在本文中可以称为“软件”或“软件模块”），或者这二者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经根据各种示例性的部件、方框、模块、电路和步骤的功能性在上文中对它们进行了概括描述。将该功能性实现为硬件还是软件取决于特定的应用以及施加于整个系统上的设计限制。技术人员可以针对每个特定应用以变化的方式实现所描述的功能性，但是这些实现决定不应该解释为使得与本发明的范围相偏离。

提供了前面的描述以使本领域中的任意相关技术人员能够充分理解本申请的全部范围。对本文公开的各种配置进行修改对于本领域相关技术人员将是显而易见的。因此，权利要求并不受限于本文描述的本申请的各个方面，而是符合与权利要求的语言表述一致的全部范围，其中，除非专门声明，否则对单数形式的元件的引用不应理解为是意味“一个和仅一个”，而是“一个或多个”。除非另外专门声明，否则术语“一些”是指一个或多个。贯穿本申请描述的多个方面的元件的所有结构和功能等价物以引用方式明确地并入本申请中且其旨在包含在权利要求中，这些结构和功能等价物对于本领域普通技术人员来说是公知的或将要是公知的。此外，本文中没有任何公开内容是想要奉献给公众的，不管这样的公开内容是否明确记载在权利要求书中。此外，不应依据35U.S.C§112第6段来解释任何权利要求的构成要素，除非该构成要素明确采用了“功能性模块”的措辞进行记载，或者在方法权利中，该构成要素是用“功能性步骤”的措辞来记载的。

Claims (34)

1.一种用于操作移动设备和所述移动设备的本地无线近邻内的传感器的方法，包括：

确定在所述移动设备的睡眠模式和活动模式期间在所述移动设备上的能量消耗；

确定在所述传感器的睡眠模式和活动模式期间在所述传感器上的能量消耗；

确定所述移动设备和所述传感器的能量水平；以及

根据所述传感器的睡眠持续时间来设置所述移动设备的睡眠持续时间，同时满足针对与所述传感器有关的服务的端到端延迟限制。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用参数来确定所述传感器的所述睡眠持续时间和所述移动设备的所述睡眠持续时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述参数基于下述各项中的至少一项：

可再充电的频率；

最大的能量存储容量；

电流能量水平；以及

预定优先级。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述参数是基于下述各项中的至少一项的函数：

可再充电的频率；

最大的能量存储容量；

电流能量水平；以及

预定优先级。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述函数是加权函数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动设备能量消耗的确定包括：

确定针对与所述传感器相关联的任务所消耗的能量。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动设备能量消耗的确定包括：

确定针对除了与所述传感器相关联的任务之外的任务的能量消耗。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

设置所述传感器和所述移动设备的活动持续时间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述本地无线近邻包括对等近邻方案。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定所述睡眠模式与所述活动模式之间的转换能量损耗。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定在所述移动设备的所述本地无线近邻内的第二传感器的睡眠模式和活动模式期间在所述第二传感器上的能量消耗；

确定所述第二传感器的能量水平；以及

设置所述移动设备、所述传感器和所述第二传感器的睡眠持续时间，同时满足针对与所述传感器和所述第二传感器有关的服务的端对端延迟限制。

12.一种用于操作移动设备和所述移动设备的本地无线近邻内的传感器的装置，包括：

存储器，其被配置为存储多个指令；以及

处理系统，其被配置为执行所述多个指令以便：

确定在所述移动设备的睡眠模式和活动模式期间在所述移动设备上的能量消耗；

确定在所述传感器的睡眠模式和活动模式期间在所述传感器上的能量消耗；

确定所述移动设备和所述传感器的能量水平；以及

根据所述传感器的睡眠持续时间来设置所述移动设备的睡眠持续时间，同时满足针对与所述传感器有关的服务的端对端延迟限制。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理系统还被配置为：

使用参数来确定所述传感器的所述睡眠持续时间和所述移动设备的所述睡眠持续时间。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述参数是基于下述各项中的至少一项：

可再充电的频率；

最大的能量存储容量；

电流能量水平；以及

预定优先级。

15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述参数是基于下述各项中的至少一项的函数：

可再充电的频率；

最大的能量存储容量；

电流能量水平；以及

预定优先级。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述函数是加权函数。

17.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理系统还被配置为：

确定针对与所述传感器相关联的任务所消耗的能量。

18.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理系统还被配置为：

确定针对除了与所述传感器相关联的任务之外的任务的能量消耗。

19.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理系统还被配置为：

设置所述传感器和所述移动设备的活动持续时间。

20.根据权利要求12所述的装置，其中，所述本地无线近邻包括对等近邻方案。

21.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理系统还被配置为：

确定所述睡眠模式与所述活动模式之间的转换能量损耗。

22.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理系统还被配置为：

确定在所述移动设备的所述本地无线近邻内的第二传感器的睡眠模式和活动模式期间在所述第二传感器上的能量消耗；

确定所述第二传感器的能量水平；以及

设置所述移动设备、所述传感器和所述第二传感器的睡眠持续时间，同时满足针对与所述传感器和所述第二传感器有关的服务的端对端延迟限制。

23.一种用于操作移动设备和所述移动设备的本地无线近邻内的传感器的装置，包括：

用于确定在所述移动设备的睡眠模式和活动模式期间在所述移动设备上的能量消耗的模块；

用于确定在所述传感器的睡眠模式和活动模式期间在所述传感器上的能量消耗的模块；

用于确定所述移动设备和所述传感器的能量水平的模块；以及

用于根据所述传感器的睡眠持续时间来设置所述移动设备的睡眠持续时间同时满足针对与所述传感器有关的服务的端对端延迟限制的模块。

24.根据权利要求23所述的装置，还包括：

用于使用参数来确定所述传感器的所述睡眠持续时间和所述移动设备的所述睡眠持续时间的模块。

25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述参数是基于下述各项中的至少一项：

可再充电的频率；

最大的能量存储容量；

电流能量水平；以及

预定优先级。

26.根据权利要求24所述的装置，其中，所述参数是基于下述各项中的至少一项的函数：

可再充电的频率；

最大的能量存储容量；

电流能量水平；以及

预定优先级。

27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述函数是加权函数。

28.根据权利要求23所述的装置，其中，所述移动设备能量消耗的确定包括：

用于确定针对与所述传感器相关联的任务所消耗的能量的模块。

29.根据权利要求23所述的装置，其中，所述移动设备能量消耗的确定包括：

用于确定除了与所述传感器相关联的任务之外的任务的能量消耗的模块。

30.根据权利要求23所述的装置，还包括：

用于设置所述传感器和所述移动设备的活动持续时间的模块。

31.根据权利要求23所述的装置，其中，所述本地无线近邻包括对等近邻方案。

32.根据权利要求23所述的装置，还包括：

用于确定所述睡眠模式与所述活动模式之间的转换能量损耗的模块。

33.根据权利要求23所述的装置，还包括：

用于确定在所述移动设备的所述本地无线近邻内的第二传感器的睡眠模式和活动模式期间在所述第二传感器上的能量消耗的模块；

用于确定所述第二传感器的能量水平的模块；以及

用于设置所述移动设备、所述传感器和所述第二传感器的睡眠持续时间同时满足针对与所述传感器和所述第二传感器有关的服务的端对端延迟限制的模块。

34.一种用于操作移动设备和所述移动设备的本地无线近邻内的传感器的计算机程序产品，包括：

包含指令的机器可读介质，所述指令可执行用以：

确定在所述移动设备的睡眠模式和活动模式期间在所述移动设备上的能量消耗；

确定在所述传感器的睡眠模式和活动模式期间在所述传感器上的能量消耗；

确定所述移动设备和所述传感器的能量水平；以及

根据所述传感器的睡眠持续时间来设置所述移动设备的睡眠持续时间，同时满足针对与所述传感器有关的服务的端对端延迟限制。

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