CN103843413B - 无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

网络（2）具有无线接入点（6，8），各个无线接入点被配置成利用第一无线协议与已经通过关联数据交换与该接入点相关联的通信装置进行双向通信。各个接入点（6，8）还被配置成利用第一无线协议以第一数据速率来接收多播无线消息，并且向网络转发该多播消息。无线发射器（10）被配置为利用不同于第一无线协议的第二无线协议以第二数据速率来发送数据。无线通信单元（12）利用第一无线协议以第一数据速率发射多播无线消息。无线通信单元（12）还利用第二无线协议以第二数据速率从无线发射器（10）接收数据并对该数据进行解码。

Description

无线通信系统
技术领域
本发明涉及一种在无线单元与一个或多个静态网络接入点之间进行无线通信的设备和方法。在一些实施方式中，无线单元可以是环境传感器或定位传感器。
背景技术
在很多环境下都希望从无线单元向固定网络无线地发送信息而不需要有线连接。例如，无线单元可以是定位系统的一部分，其中对于无线单元来说能够移动是重要的，例如，当由人携带或附接在人身上，或者由可移动的设备的元件承载或附接在该元件上时。可选地，无线单元可以是相对静态的，但是位于不希望或不可能安装有线连接的位置，例如建筑中的温度传感器。
诸如建筑的很多环境已经包含了具有无线接入点的网络；通常基于一个或更多个电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准(通常被称为“WiFi”)。但是，将无线单元与这样的接入点相关联对于无线单元来说可能是缓慢的且耗电量大，尤其是当采用复杂的认证协议时。保持关联会出现对无线单元格外的电能要求，其中该无线单元典型地由相对小的电池供电。
WO2006/120675描述了一种以与IEEE 802.11兼容的广播或多播格式向无线局域网(WLAN)发射存在信号的资产发射器，但是其不需要将该发射器与接入点相关联。但是，如果希望向资产发射器发送命令，以便控制存在信号和其他参数的发射，那么资产发射器必须包括WLAN接收器，这会导致资产发射器上大量的能量消耗。在US2005/0156711中描述了缓解该问题的尝试，在该专利中，在资产发射器的各个发射之后通过在接收窗口期间仅对资产标识上的接收器供电来接收命令。但是，由于甚至在没有要接收的命令时也必须对接收器供电，因此这仍然会导致不必要的高能耗。此外，该专利仅允许在有限的时间窗口期间向资产标签发送命令，这样不可能及时地发出控制命令。该专利也不可行或不可能利用标准的无线网络基础架构部件来实现这样的专有系统。
发明内容
本发明的目的是克服这些缺点。
因此，一个方面，本发明提供了一种通信系统，该通信系统包括：
网络，其包括多个第一接入点，各个接入点都被配置成利用第一无线协议与已经通过关联数据交换与该接入点相关联的通信设备进行双向通信，其中，各个接入点都进一步被配置成利用所述第一无线协议、以第一数据速率从没有与该接入点相关联的无线通信单元接收多播无线消息，并且将所述多播消息转发至所述网络；以及
无线发射器，其被配置为利用不同于所述第一无线协议的第二无线协议、以第二数据速率来发送数据；以及
无线通信单元，其包括被配置为利用所述第一无线协议、以所述第一数据速率来发射多播无线消息的无线发射装置，并且还包括被配置为利用所述第二无线协议、以所述第二数据速率从所述无线发射器接收数据并对数据进行解码的无线接收装置。
本发明延伸至包括无线发射装置的无线通信单元，该无线发射装置被配置为利用第一无线协议以第一数据速率来发射多播无线消息，并且该无线通信单元还包括无线接收装置，该无线接收装置被配置为利用不同于第一无线协议的第二无线协议以第二数据速率从无线发射器接收并解码数据。
因此，无线单元能够利用一个无线协议接收数据而利用另一个无线协议进行发射。第二协议和第二数据速率优选地是这样的，由它们发送的数据能够以比对于利用第一协议以相等强度的信号所发送的数据的情况更低的能量消耗被接收并被解码。例如，第二数据速率可低于第一数据速率。这样，数据就能够根据需要被发送到无线单元(无需束缚于从无线单元发射的定时)，同时相比于利用第一协议接收数据的情况，对无线单元提出了更低的能量要求。
第二协议可以针对低能量(例如，基于电池)通信而被优化，而第一协议可能已经被设计为高数据速率和/或相对长的范围，因此无需这样的考虑。申请人已经认识到在存在利用第一协议(例如，IEEE802.11无线网络)的接入点基础架构的情况下，可能期望利用该接入点基础架构从无线单元接收通信，同时尽力最小化无线单元的能量消耗。
第一无线协议优选地符合IEEE802.11标准中的一个或者与IEEE802.11标准中的一个兼容。但是，也可以使用其他协议，例如全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、或国际移动通信-2000(IMT-2000)标准中的一个。通过关联数据交换与接入点相关联的典型通信装置可以是笔记本电脑或移动电话。
接入点优选地通过诸如以太网的有线网络与另一个接入点连接。
多播消息(可以是广播消息)优选地如在WO2006/120675中描述，其全部内容在此通过结合引入，并且如在Aeroscout Ltd(注册商标)出售的标签中使用。
第二无线协议可符合至少在一个IEEE802.15.4标准中定义的物理层(PHY)，或者与在一个IEEE802.15.4标准中定义的物理层(PHY)兼容。第二协议可选地也与其中定义的媒体接入层(MAC)兼容。也可以实现更高级别的层，例如在ZigBee(注册商标)中限定的一个或更多个层，但这不是最重要的。本领域技术人员将会理解第二无线协议反而可实现其他标准协议的一些层或全部层，例如ONE-NET、DASH7、Z-Wave(注册商标)等。可选地，第一无线协议的一些级别或全部级别可以是专属的。
第二数据速率优选地不到第一数据速率的一半，并且可小于第一数据速率的十分之一。在一些具体实施方式中，第一数据速率至少是1Mbps并且第二数据速率最多是250kbps。第二协议支持的最大数据速率可小于第一协议支持的最小数据速率，并且可小于第一协议支持的数据速率的一半或十分之一。
由于无线接收器的复杂性，以比多播传输速率更低的数据速率速率接收数据是有优势的，并且其能量消耗典型地与所需的通信带宽直接成比例，并且更低的第二数据速率意味着无线单元能够更简单并具有更低的整体能量消耗。申请人已经认识到通常不会对第一接入点应用相同的考虑，因为这些通常具有永久的电源连接并且能够承受更高的生产成本。此外，到无线单元的相对慢的数据传输提供了更高的信噪比，因此提供了更长的传输范围，其他的都相同；这在使单个无线发射器或小数量的安装的发射器覆盖诸如整个医院的建筑或建筑群的大区域时是有优势的。
当与相关联的通信设备进行通信时，被配置为利用第二协议发送的无线发送器的有效发射范围可大于接入点的发射范围；例如，可以大于清晰的可视距离的两倍或十倍。这典型地是当采用简单的星状网络拓补以在第二协议下进行通信时的情况。
通常，当现有技术采用在ISM(工业的、科学的和医疗的)频带中运行的诸如IEEE802.15.4或专属协议时，有效发送能量相对低，并且大大低于在典型的IEEE802.11传输中使用的有效发送能量。但是，在本发明的一些具体实施方式中，优选地以使得通信范围等于或大于在来自接入点的发射中使用的通信范围的能量级别来发射第二协议数据。这使得能够利用第二数据协议对来自无线发射器的数据进行宽覆盖，并且具有低基础设施密度。这也能够降低第二协议上的全部带宽。
第二协议无线发射器优选地与具有接入点的一般有线网络连接，例如以太网网络。第二协议无线发射器可以被安装在与接入点中的一个相同的单元中，或者可以与任意一个接入点物理上分离。
该系统可包括多个被配置为利用第二无线协议以第二数据率发送数据的多个无线发射器。对于利用第二协议进行通信的装置，这些发射器可形成第二接入点的网络。这些第二接入点的每一个也可包括利用第二协议进行双向通信的无线接收器，并且可与有线网络连接。
无线通信单元可被配置作为在被配置为利用第二无线协议发送和/或接收数据的节点的树状网络拓补或网状网络拓补内的节点。第二接入点的网络和/或这样的无线通信单元可被配置为树状网络或网状网络。这能够使得无线通信单元以比无线通信单元不得不直接与第二协议无线发射器进行通信的情况(例如星状网络拓扑)更低的功率发射设置进行发射。
诸如无线传感器单元的其他装置也可以是无线网络中利用第二协议的节点。在网络中诸如无线通信单元的无线节点可被配置为利用第二无线协议等从传感器节点向另一无线节点转发消息，直到到达与有线网络连接的接入点为止。这样的设计能够减小提供对给定区域(例如医院建筑)的覆盖所需的有线接入点的数量。
该系统优选地包括诸如服务器的处理装置，其被配置为接收并处理经转发的多播消息，并对从无线发射器发送数据进行控制。
利用第二协议发送的数据可采用任何形式，但在一组实施方式中，其包括控制信息，并且无线通信单元被配置为响应于接收到所述控制消息而执行某个功能。
控制消息并不限于任何特定类型的指令。可以发送各种不同类型的控制消息。控制消息可寻址到一个或更多个特定无线发送器单元，或者可在范围内向全部发射器广播。控制消息的一个示例是使无线单元改变发送多播消息的速率或者延缓发射的指令。当确定无线单元处于特定区域中时可发送这样的指令，例如在包括对无线干扰敏感的设备的医院的区域中。
利用第二协议向无线单元发送的数据可包括部分的或完整的指令集或者对无线单元内部处理单元的固件更新。虽然这样的指令集通常需要相对大量的数据的传送并因此耗费相对多的时间在第二数据协议上发送，但是这样的更新通常不是经常的因此不会导致大量的能量消耗。
无线单元中的无线接收装置优选地包括无线接收器。接收器可仅每隔一段时间加电以节省能量。因此，第二协议数据可在一个时间段上被重复地发送，以确保它们的发送与无线单元的加电周期一致，或者可被重复直到无线单元发送了确认，例如，包含在利用第一协议在多播无线消息中或者包含在利用第二协议的确认消息中。
更一般地，无线通信单元可被配置为具有睡眠模式和清醒模式，从而在睡眠模式下，其处理器中和/或无线接收器和/或无线发射器中的至少某个电路是非激活的，以减小单元的能量消耗。无线单元可被配置为在利用第二无线协议接收到唤醒信号时从睡眠模式切换到清醒模式。可选地或附加地，无线单元可被配置为在接收到磁信号、光信号或超声波信号，或利用不同于第一和第二无线协议的第三协议接收到无线信号时，从睡眠模式切换到清醒模式。这样的唤醒机制能够在检测唤醒信号的同时消耗非常少的能量。利用唤醒信号导致在保持无线通信单元的低潜伏响应的同时能够节能。
接入点通常是静止的，如优选地是被配置为利用第二协议发送数据的无线发射器(或多个无线发射器)。各个接入点优选地从有线连接(例如，供电电缆)接收电力。无线通信单元支持无线通信。无线通信单元也可具有例如与电源的有线连接。但是，无线通信单元优选地不包括对于通信或电源的有线连接。无线通信单元可从环境能量中充电，例如阳光或振动，或者可包括电池。
无线单元一般是静止的，例如固定到诸如建筑物墙壁的不可移动的物体上，或者无线单元一般是移动的，例如被配置为通过被可移动对象(例如人)佩戴或附接到可移动对象而被承载，或由设备的便携元件承载。
该系统可包括多个这样的无线单元。多播无线消息优选地包括将发射该消息的无线单元与其他无线单元区分开的标识信息。
在一组实施方式中，无线单元包括环境传感器或者与环境传感器有线通信或无线通信，并且被配置为包括将从传感器得到的信息包括在多播消息中。传感器可感应温度、压力、流体流动、湿度、光、噪声或任何其他可测量的量。该单元可包括测量不同变量的多个这样的传感器，或者与测量不同变量的多个这样的传感器通信。
在另一组实施方式中，无线单元以多播信息来发送与单元的相对位置或绝对位置有关的信息，或者从中能够推导出位置的信息。可从被配置为发送控制消息的无线发射器接收到的信号推导出这样的信息，该信号例如是一个或更多个信号的长度、其接收时间以及发射器的ID。
在一些实施方式中，无线单元包括超声波接收器，并且可被配置为对由位于区域中的超声波发射器发射的超声波信号做出响应。在EP2151696中描述了在无线位置系统中使用的具有超声波接收器和无线发射器的无线标签。但是，EP2151696中的设置受限于没有用于方便地并节能地接收诸如控制命令的数据的无线标签。
无线单元可被配置为利用一个或更多个无线和/或超声波信号来确定或发送与其位置有关的信息。无线单元可发送或接收同时发射的无线信号和超声波信号，并且无线单元或服务器可利用两个信号到达时间的差来确定与无线单元有关的位置信息。
无线单元可包括时钟。于是控制消息可包括时钟同步信息，使得无线单元上的时钟能够与网络上可用的时间信息同步。
优选地，该系统包括对与无线单元同步的时间信息具有访问权限的超声波发射器。例如，超声波发射器可在网络上。然后可发射包含与其发射时间相关的编码信息的超声波信息号。如果无线单元被配置为接收超声波信号，那么能够确定信号到达无线单元的精确时间，并且能够在多播无线发射中发射与发射时间和到达时间(例如经计算的飞行时间)相关的信息。接收到多播发射的接入点能够向位于网络上的处理器转发该信息，该处理器能够利用该信息来确定与无线单元有关的位置信息。如果该系统在无线单元的范围内包括多个这样的超声波发射器，则可以使用三边测量算法来确定该单元的精确位置估算。
当必须使用到达时间差(TDOA)时，知道超声波信号的飞行时间比仅知道到达时间的情况允许更有效的位置估算。通过提供节能时钟同步机制，本发明不需要安装EP2151696中教导的电力低频激励器就能够进行这些有优势的飞行时间计算。
仅需要相对偶尔地执行时钟同步，例如每分钟一次、或每小时一次，从而在无线单元上得到非常适度的能量消耗。
虽然将利用第一协议的多播消息设想为从无线单元发送信息到网络的主要机制，但是，无线单元也可包括被配置为利用第二无线协议发送消息的无线发射器。这样的发射可以是以第二数据速率或不同的速率来进行的。无线单元例如可被配置为利用第二协议来发射对利用第二协议(例如握手)所接收的数据的确认，和/或用于时间同步。优选地，连接到被配置为发送控制消息的无线发射器连接的天线还被用来利用第二无线协议从无线单元接收消息。
第一和第二无线协议可在相同的无线频谱或重叠的无线频谱中运行，例如，在2.4GHz。但是，这不是主要的，并且在一些实施方式中第二协议可利用亚GHz频率范围。无线单元可利用相同的天线、采用第一无线协议来发射多播消息并且采用第二协议来接收数据。对于两个协议可使用相同的功率放大器。这样的重复使用能够减小无线单元的大小和成本。
附图说明
现在将结合附图，仅作为示例地描述本发明的某些优选具体实施方式。其中：
图1是实施本发明的系统的示意图；
图2是根据本发明的无线通信单元的示意图；
图3是示出用于在实施本发明的装置之间进行数据通信的各种可能的路径的图；
图4是实施本发明的安装的系统的示意性平面布置图。
具体实施方式
图1示出将服务器4连接到第一无线接入点6和第二无线接入点8的以太网网络2。这些接入点6、8支持一个或更多个IEEE 801.11标准，例如802.11b、802.11g和802.11n。它们还被配置为接收802.11多播消息并向网络2转发这些消息。网络2还包括支持基于IEEE802.15.4PHY和MAC层的传输的无线发射器10。无线发射器10能够以相对高的功率发射这些消息。
第一无线单元12和第二无线单元14位于网络2附近。图1中的所有部件可位于单个建筑中或者建筑群中，例如医院场所。当然，网络拓补可比这个更复杂，并可包括更多个接入点、无线发射器和无线单元；例如，接入点和无线单元的一部分或全部可以是一个或更多个网状无线网络或树状无线网络。
第一无线单元12位于第一接入点的范围内，而第二无线单元14位于第一接入点6和第二接入点8二者的范围内。
图2示出了无线单元12的一些部件。芯片发生器16向诸如来自Texas Instruments(注册商标)的CC2520的ZigBee(注册商标)片上系统(SoC)18提供“0”和“1”序列。此外，芯片发生器16和ZigBee(注册商标)SoC 18都与诸如来自Maxim Integrated Products(注册商标)的Max2721的I/Q调制器20相连接。开关22选择性地将ZigBee(注册商标)SoC 18的输入端或者I/Q调制器20的输出端与功率放大器24(例如来自Texas Instruments(注册商标))的CC2591)相连接。功率放大器24与天线26相连接。
无线单元12可以包括一个或更多个环境传感器(未示出)或者超声波换能器(未示出)。
图3示出了802.11接入点6、802.15.4收发器10和超声波基本单元28，它们都连接至以太网网络2。如以下例示的方案，无线单元12能够与这些部件中的每一个进行通信。
第一方案是利用802.15.4RF网络的混合位置确定机制。超声波基本单元28利用超声波通信30发送区域标识符。无线单元12接收超声波信号并且利用802.15.4RF网络32传送包括区域标识符和无线单元标识符的响应。该响应消息被802.15.4收发器10路由34至有线网络2。服务器(未示出)利用该响应来确定无线单元2位于什么区域中。
第二方案是利用802.11RF网络的混合位置确定机制。超声波基本单元28利用超声波通信30发送区域标识符。无线单元12接收该超声波信号并且在802.11RF网络36上广播包含区域标识符和网络单元标识符的响应。该响应消息被802.11接入点接收并被路由38至有线网络2。服务器(未示出)利用该响应来确定无线单元2位于什么区域中。
第三方案是利用802.15.4RF网络的RF位置确定机制。无线单元12在802.15.4RF网络32上发射消息。该消息被802.15.4收发器10路由至有线基础架构2。服务器(未示出)利用与该消息相关的信息(例如定时信息)来确定无线单元2的位置。
第四方案是利用802.11RF网络的RF位置确定机制。无线单元12在802.11RF网络36上广播消息。该消息被802.11接入点6接收，并且接入点6将该信息路由至有线基础架构2。服务器(未示出)利用与该消息相关的信息(例如定时信息)来确定无线单元2的位置。
对超声波基本单位28的无线配置和控制能够在802.15.4RF网络40上进行。
类似地，对无线单元的无线配置和控制也能够利用802.15.4RF网络32进行。
图4示出了医院病房的平面布置图。两个802.11接入点6、8被安装在沿着走廊的墙壁的两个点上。它们连接至有线以太网网络2。802.15.4收发器10也被安装在方便的位置，例如房间中，并且也连接至以太网网络2。其覆盖范围通常会比802.11接入点6、8的覆盖范围延伸地更远，因此，对于整个病房或医院边缘，仅有必要存在一个802.15.2收发器10。
在不同的房间安装两个超声波基本单元28、29。实践中，可以在不同的房间存在更多基本单元和/或在相同房间存在多个基本单元。超声波基本单元28、29虽然可以连接至以太网网络2，但是在本示例中它们并不这样。超声波基本单元28、29周期性地发送区域ID信息，该区域ID信息可以是对于基本单元而言唯一的数字。其覆盖范围可以是全部房间或区域，或者仅是房间或区域的一部分。
将三个无线单元12a、12b和12c附接到不同的物品(例如患者、医生或便携式设备)上。
如以上描述的，当无线单元12a、12b和12c位于超声波基板单元28、29的覆盖范围时，它们可从超声波基本单元接收超声波信号，并且可通过802.11广播和/或802.15.4通信来中继与该信号相关的信息。
这样，就能够实现用于追踪的系统，该系统能够采用现有的802.11基础架构6、8、2从无线单元12a、12b和12c接收信息，也可以采用802.15.4收发器10向无线单元12a、12b和12c传送诸如控制命令的消息。

Claims (39)

1.一种通信系统，该通信系统包括：
网络，其包括多个第一接入点，各个第一接入点都被配置成利用第一无线协议与已经通过关联数据交换与该第一接入点相关联的通信设备进行双向通信，其中，各个第一接入点都进一步被配置成利用所述第一无线协议、以第一数据速率从没有与该第一接入点相关联的无线通信单元接收多播无线消息，并且将所述多播消息转发至所述网络；以及
第一无线发射器，其被配置为利用不同于所述第一无线协议的第二无线协议、以第二数据速率来发送时钟同步信息；以及
无线通信单元，其包括：(i)时钟；(ii)另一无线发射器，其被配置为利用所述第一无线协议、以所述第一数据速率来发射多播无线消息；以及(iii)无线接收器，其被配置为利用所述第二无线协议、以所述第二数据速率从所述第一无线发射器接收所述时钟同步信息并对所接收的时钟同步信息进行解码，其中，所述无线通信单元被配置为利用所接收的时钟同步信息来同步所述时钟，
其中，由所述第二无线协议和所述第二数据速率发送的数据以比对于利用所述第一无线协议和所述第一数据速率以相等强度的信号所发送的数据的情况更低的能量消耗被接收并被解码。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第二数据速率小于所述第一数据速率。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述第二数据速率小于所述第一数据速率的一半。
4.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述第一无线协议符合IEEE802.11标准中的一个，或者与之兼容。
5.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述多个第一接入点通过有线网络彼此连接。
6.根据权利要求5所述的通信系统，其中，所述第一无线发射器连接至所述有线网络。
7.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述第二无线协议符合在IEEE802.15.4标准中的一个中定义的物理层，或者与之兼容。
8.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述第二无线协议所支持的最大数据速率小于所述第一无线协议所支持的最小数据速率。
9.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，当各个第一接入点与和该第一接入点相关联的通信设备进行通信时，所述第一无线发射器的有效发射范围大于所述多个第一接入点的有效发射范围。
10.根据权利要求1或2所述的通信系统，该通信系统包括多个无线发射器，所述多个无线发射器被配置为利用所述第二无线协议以所述第二数据速率来发送数据，并且被设置为针对利用所述第二无线协议进行通信的设备形成第二接入点的网络。
11.根据权利要求10所述的通信系统，其中，各个第二接入点还包括用于利用所述第二无线协议进行双向通信的无线接收器，并且其中，所述第二接入点的网络被配置为树状网络或网状网络。
12.根据权利要求1或2所述的通信系统，该通信系统包括服务器，所述服务器被配置为对由所述多个第一节点中的一个转发的多播消息进行接收和处理，并且对从所述无线发射器发送数据进行控制。
13.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述第一无线发射器被配置为利用所述第二无线协议以所述第二数据速率来发送控制消息，并且其中，所述无线通信单元被配置为接收所述控制消息并且响应于接收到所述控制消息而执行功能。
14.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述无线单元被配置为每隔一段时间就对所述无线接收器加电。
15.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述无线通信单元被配置为具有睡眠模式和清醒模式，其中，在所述睡眠模式下，所述单元的处理器中或所述单元的所述无线接收器中或所述单元的所述无线发射器中的至少某些电路是非激活的，以减小所述单元的能耗，并且所述无线通信单元还被配置为在利用所述第二无线协议接收到唤醒信号时从睡眠模式切换到清醒模式。
16.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述多个第一接入点中的各个第一接入点都从有线连接接收电力。
17.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述无线通信单元被配置为由可移动对象承载、佩戴，或者附接在可移动对象上。
18.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述无线通信单元包括环境传感器或者与环境传感器进行通信，并且被配置为以多播无线消息来发射从所述传感器得到的信息。
19.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述无线通信单元被配置为以多播无线消息来发射与所述单元的位置有关的信息或从中能够推导出所述单元的位置的信息。
20.根据权利要求19所述的通信系统，其中，所述信息是从所述第一无线发射器接收的信号推导出的。
21.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述无线单元包括超声波接收器，并且被配置为对位于一区域中的超声波发射器所发射的超声波信号做出响应。
22.根据权利要求1或2所述的通信系统，该通信系统包括超声波发射器，所述超声波发射器被配置为访问针对所述无线单元的时间同步信息，并且还被配置为发送超声波信号，该超声波信号包含与该超声波信号的发射时间有关的编码信息，其中，所述无线单元被配置为接收所述超声波信号，并且以多播无线发射来发射与所述超声波的发射时间和到达时间有关的信息。
23.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述无线通信单元包括功率放大器和天线，并且被配置为使用所述天线和所述功率放大器来利用所述第一无线协议发送多播消息并且利用所述第二无线协议接收数据。
24.根据权利要求1或2所述的通信系统，该通信系统包括多个无线通信单元，所述多个无线通信单元中的每一个均包括各自的另一无线发射器，所述各自的另一无线发射器被配置为利用所述第一无线协议以所述第一数据速率来发射多播无线消息，所述多播无线消息包括将发射所述消息的无线通信单元与其他无线通信单元区分开的标识信息，并且所述多个无线通信单元中的每一个均还包括无线接收器，所述无线接收器被配置为利用所述第二无线协议以所述第二数据速率从所述第一无线发射器接收数据并对所接收的数据进行解码。
25.一种无线通信单元，该无线通信单元包括被配置为利用第一无线协议以第一数据速率来发射多播无线消息的无线发射器，并且还包括时钟和无线接收器，所述无线接收器被配置为利用不同于所述第一无线协议的第二无线协议以第二数据速率从第二无线发射器接收时钟同步信息并对所接收的时钟同步信息进行解码，所述无线通信单元被配置为利用所接收的时钟同步信息来同步所述时钟，
其中，由所述第二无线协议和所述第二数据速率发送的数据以比对于利用所述第一无线协议和所述第一数据速率以相等强度的信号所发送的数据的情况更低的能量消耗被接收并被解码。
26.根据权利要求25所述的无线通信单元，其中，所述第二数据速率小于所述第一数据速率。
27.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，其中，所述第二数据速率小于所述第一数据速率的一半。
28.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，其中，所述第一无线协议符合IEEE802.11标准中的一个，或者与之兼容。
29.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，其中，所述第二无线协议符合在IEEE802.15.4标准中的一个中定义的物理层，或者与之兼容。
30.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，其中，所述第二无线协议所支持的最大数据速率小于所述第一无线协议所支持的最小数据速率。
31.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，该无线通信单元被配置为从所述第二无线发射器接收控制消息并且响应于接收到所述控制消息而执行功能。
32.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，其中，所述无线通信单元被配置为每隔一段时间就对所述无线接收器加电。
33.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，该无线通信单元被配置为具有睡眠模式和清醒模式，其中，在所述睡眠模式下，所述单元的所述无线接收器中或所述无线发射器中或处理器中的至少某些电路是非激活的，以减小所述单元的能耗，并且该无线通信单元还被配置为在利用所述第二无线协议接收到唤醒信号时从睡眠模式切换到清醒模式。
34.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，该无线通信单元被配置为由可移动对象承载、佩戴，或者附接在可移动对象上。
35.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，该无线通信单元包括环境传感器或者与所述环境传感器进行通信，并且被配置为以多播无线消息来发射从所述传感器得到的信息。
36.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，该无线通信单元被配置为以多播无线消息来发射与所述单元的位置有关的信息或从中能够推导出所述单元的位置的信息。
37.根据权利要求36所述的无线通信单元，其中，所述信息是从接收自所述第二无线发射器的信号推导出的。
38.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，该无线通信单元包括超声波接收器，并且被配置为对位于区域中的超声波发射器所发射的超声波信号做出响应。
39.根据权利要求25或26所述的无线通信单元，该无线通信单元包括功率放大器和天线，并且被配置为使用所述天线和所述功率放大器来利用所述第一无线协议发射多播消息并且利用所述第二无线协议接收数据。
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