CN104871480A - 用于获得数据的方法、装置和计算机程序 - Google Patents

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CN104871480A CN201280077721.1A CN201280077721A CN104871480A CN 104871480 A CN104871480 A CN 104871480A CN 201280077721 A CN201280077721 A CN 201280077721A CN 104871480 A CN104871480 A CN 104871480A
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Abstract

一种系统包括：至少一个传感器和至少一个控制装置，其中；传感器包括：至少一个处理器；和包含计算机程序代码的至少一个存储器；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器，使得装置至少执行：使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基；以及其中所述控制装置包括：至少一个处理器；和包含计算机程序代码的至少一个存储器；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得装置至少执行：接收来自至少一个传感器的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。

Description

用于获得数据的方法、装置和计算机程序
技术领域
本公开的实施例涉及用于获得数据的方法、装置和计算机程序。特别地，它们涉及用于获得系统中的数据的方法、装置和计算机程序，在该系统中多个传感器可以位于与控制装置远程的地方。
背景技术
包括位于与处理装置远程的地方的传感器的系统是已知的。此类系统可以包括多个传感器。传感器可以能够获得大量的信息。对于能够以高效的方式收集来自传感器的信息以及将它提供给处理装置是有用的。
发明内容
根据本公开的各种但是未必是所有实施例，可以提供一种方法，所述方法包括：接收来自至少一个传感器的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
在一些实施例中，所述方法还可以包括：如果所接收的数据信号的质量在第二阈值内，则提供反馈信号以控制所述传感器的采样密度。
在一些实施例中，所确定的所接收的数据信号的质量可以是在稀疏基中的所接收的数据信号的稀疏度(sparsity)。
在一些实施例中，所述第一阈值提供所接收的数据信号在所述稀疏基中不稀疏的指示。
在一些实施例中，所述第二阈值可以提供所接收的数据信号的稀疏度已经增加的指示。
在一些实施例中，所述第二阈值可以提供所接收的数据信号的稀疏度已经减少的指示。
在一些实施例中，所接收的数据信号可以包括压缩数据信号。压缩采样可以用于获得所述压缩数据信号。所述方法还可以包括重建所述压缩数据信号。
在一些实施例中，可以通过在最高可以使用的密度来采样数据信号以获得高密度数据信号，来获得所接收的数据信号。所述高密度数据信号可以用于确定所述稀疏基。
在一些实施例中，所述方法可以包括：接收来自多个传感器的多个数据信号，以及确定针对多个所接收的数据信号中的每个所接收的数据信号的质量。
根据本公开的各种但是未必是所有实施例，提供了一种装置，所述装置包括：至少一个处理器；和包含计算机程序代码的至少一个存储器；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得所述装置至少执行：接收来自至少一个传感器的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
在一些实施例中，可以提供一种装置，所述装置包括用于执行前面段落中任何段落的方法的构件。
根据本公开的各种但是未必是所有实施例，可以提供计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序指令，当由至少一个处理器执行所述计算机程序指令时，所述计算机程序指令使得能够：接收来自至少一个传感器的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
在一些实施例中，可以提供一种包括计算机程序指令的计算机程序，所述计算机程序指令用于使得计算机执行前面段落中任何段落的方法。
在一些实施例中，可以提供具体化以上描述的计算机程序的物理实体。
在一些实施例中，可以提供用于承载以上描述的计算机程序的电磁载体信号。
根据本公开的各种但是未必是所有实施例，可以提供了一种方法，所述方法包括：使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基。
在一些实施例中，所述方法还可以包括：响应于第二反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的所述采样基的采样密度。
在一些实施例中，可以从远程装置来接收反馈信号。
在一些实施例中，所述方法还可以包括：将所述压缩数据信号传送给远程装置。
在一些实施例中，可以响应于所述压缩数据信号的传输来接收反馈信号。
在一些实施例中，可以独立于所述压缩数据信号的传输来接收反馈信号。
根据本公开的各种但是未必是所有实施例，提供了一种装置，所述装置包括：至少一个处理器；和包含计算机程序代码的至少一个存储器；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得所述装置至少执行：使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基。
在一些实施例中，可以提供一种装置，所述装置包括用于执行上述方法的构件。
根据本公开的各种但是未必是所有实施例，可以提供计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序指令，当由至少一个处理器执行所述计算机程序指令时，所述计算机程序指令使得能够：使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基。
在一些实施例中，可以提供一种包括计算机程序指令的计算机程序，所述计算机程序指令用于使得计算机执行上述方法。
在一些实施例中，可以提供具体化以上描述的计算机程序的物理实体。
在一些实施例中，可以提供承载以上描述的计算机程序的电磁载体信号。
根据本公开的各种但是未必是所有实施例，可以提供一种系统，所述系统包括：至少一个传感器和至少一个控制装置，其中传感器包括：至少一个处理器和包含计算机程序代码的至少一个存储器；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器，使得装置至少执行：使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基；以及其中所述控制装置包括：至少一个处理器；和包含计算机程序代码的至少一个存储器；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得所述装置至少执行：接收来自至少一个传感器的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
在一些实施例中，所述系统可以包括多个传感器。
在一些实施例中，传感器可以被配置为经由无线通信链路与所述控制装置通信。
在一些实施例中，所述系统可以包括如上所述的至少一个传感器装置和如上所述的至少一个控制装置。
所述装置可以用于获得和/或分析数据。
附图说明
出于更好地理解用于理解详细描述的各种实施例，现在通过示例仅参照附图，在附图中：
图1说明了系统；
图2说明了传感器；
图3说明了装置；
图4说明了装置；
图5说明了装置；
图6说明了方法；以及
图7说明了采样过程的实施例。
具体实施方式
附图说明了系统10。系统10包括至少一个传感器11和至少一个装置13/15。
装置13/15可以包括至少一个处理器55；和包含计算机程序代码61的至少一个存储器57；至少一个存储器57和计算机程序代码61被配置为使用至少一个处理器55，使得装置13/15至少执行：接收来自至少一个传感器11的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器11的采样基。
传感器11可以包括至少一个处理器31；和包含计算机程序代码37的至少一个存储器33；至少一个存储器33和计算机程序代码37被配置为使用至少一个处理器31使得传感器11至少执行：使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基。
图1说明了系统。图1的示例系统包括多个传感器11、移动装置13和远程装置15。
在图1的示例系统10中，已经说明了三个传感器11。将了解的是，在其它示例中，可以提供任何数量的传感器11。此外，在图10的示例系统中，已经说明了仅一个移动装置13和仅一个远程装置15。将了解的是，在其它示例中，可以有超过一个移动装置13和超过一个远程装置15。在一些实施例中，装置13/15可以是不只一个系统10的一部分。
传感器11可以被配置为感测参数以及获得指示所感测的参数的传感器数据信号。在一些实施例中，在系统10内的每个传感器11可以被配置为感测不同的参数。在其他实施例中，传感器11中的两个或更多传感器11可以被配置为感测相同的参数，但是可以位于不同的位置中，以便可以进行不同的测量。
移动装置13可以是手持型装置，诸如移动蜂窝电话和平板计算机或任何其他合适类型的装置。
在图1的示例系统10中，传感器11位于远离于移动装置13的地方。移动装置13和传感器11可以形成本地通信网络。系统10可以包括：在移动装置13和传感器11之间的多个通信链路17。通信链路17可以包括可以使得能够在移动装置13和传感器11之间交换数据的任何手段。通信链路17可以使得能够将由传感器11获得数据从传感器11传送给移动装置13。通信链路17可以使得能够从移动装置13将控制信号提供给传感器11。
通信链路17可以包括无线通信链路。无线通信链路17可以包括例如：蓝牙连接、蓝牙低能量、Wi-Fi、红外线、近场通信或任何其他合适类型的通信链路。
将了解的是，在一些实施例中，传感器11中的一个或多个传感器11可以是移动装置13的一部分，或可以物理上耦合到移动装置13。例如，传感器11中的一个传感器可以包括相机模块，相机模块可以是诸如蜂窝电话的移动装置13的一部分。在此类实施例中，在传感器11和移动装置13之间的通信链路17可以包括物理或有线连接。
移动装置13可以被配置为获得来自传感器11的数据信号，以及将该数据信号中继给远程装置15。移动装置13还可以被配置为获得来自远程装置15的控制或反馈信号以及将这个信号提供给传感器11。
远程装置15可以包括，作为示例，服务器。远程装置15可以位于远离于传感器11和/或移动装置13的地方。
远程装置15可以被配置为经由通信链路19与移动装置13通信。通信链路19可以包括可以使得能够在移动装置13和远程装置15之间交换数据的任何手段。通信链路19可以包括：例如，互联网连接或蜂窝通信网络或任何其他合适的通信链路。
在一些实施例中，系统10可以包括：在传感器11中的一个或多个传感器与远程装置15之间的通信链路20。这可以使得能够在传感器11和远程装置15之间直接交换数据。
图1的示例系统10可以用于使得能够由传感器11获得大量信息以及将该大量信息提供给移动装置13和/或远程装置15。由传感器11获得的信息可以用于任何合适的目的。例如，响应于由传感器11所获得的信息的分析，可以修改由装置13/15提供的输出。在此类实施例中，由传感器11获得的信息可以用于确定移动装置13的用户的上下文。由移动装置13提供的输出于是可以被配置为对应于所确定的上下文。例如，在显示器上显示的信息可以包括文本或图像，诸如被认为与所确定的上下文有关的广告。
可以通过在由传感器11传送所感测的数据信号之前将它压缩，来改进系统10的效率。这可以减少传送数据信号所需的功率和带宽。可以使用任何合适的系统(诸如压缩采样)来压缩所感测的数据信号。
压缩采样是一种方法，在该方法中，以大大减少的速率，对所感测的数据信号进行采样以及同时进行压缩。压缩采样可以使得传感器11能够高效地捕获在稀疏信号中的信息。可以由装置13/15使用数值优化以重建完整长度的信号。
稀疏信号是一种信号，其中数据信号的少许系数捕获大多数信息。数据信号的小系数可以被丢弃而不丢失大量信息。
为了使用压缩采样，有必要找到基，在该基中，数据信号可以被认为是稀疏的，以及接着找到对应的不相干基，在该不相干基中，可以进行采样。
图2说明了传感器11。图2的示例传感器11可以在诸如图1的示例系统10的系统10中使用。示例传感器11包括：感测部21、至少一个传送器和/或接收器23和控制器25。
感测部21可以包括任何构件，该任何构件可以被配置为感测参数和提供指示所感测的参数的传感器数据信号。所使用的感测部可以取决于将被感测的参数。不同的传感器11可以用于感测不同的参数，以及因此不同的传感器11可以具有不同类型的感测部。
由感测部21获得的传感器数据信号可以被表示为N维向量x＝[x1,X2...XN]。N的值可以取决于诸如正在被感测的参数的因素。
感测部21可以包括：例如，图像传感器(诸如相机)，微机电系统(MEMS)，诸如加速计、磁力计、陀螺仪、气压计，或任何其他合适的构件。在一些实施例中，感测部21可以包括：温度计、生物传感器、化学传感器、辐射传感器、心率计、光传感器或麦克风。
由感测部21所感测的参数可以包括环境参数，该环境参数可以与传感器11被放置的地方中的环境有关。例如，环境参数可以包括：参数，诸如温度、光、湿度、生物或化学分子或任何其他合适的参数。在一些实施例中，由感测部21所感测的参数可以包括：与人的生理特征有关的参数。此类参数可以包括：人的皮肤的导电性、人的皮肤的温度、人的皮肤的湿度或任何其他属性，诸如皮肤或汗水的pH。
将了解的是，单个传感器11可以包括超过一个不同的感测部21，以及因此单个传感器11可以同时感测多个不同参数。
传感器11可以被配置为向控制器25提供传感器数据信号。控制器25可以包括：可以用于控制传感器11的任何构件。传感器25可以是可编程的。控制器可以被配置为由从系统10中的另一个装置13/15接收的信号来控制。控制器25可以包括任何构件，该任何构件可以被配置为压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号。控制器25可以被配置为将压缩数据信号提供给传送器/接收器23以使得能够将该压缩数据信号传送给装置13/15。
控制器25可以被配置为对从感测部21获得的感测的数据向量x执行采样过程。可以通过将所感测的数据向量x与矩阵A相乘来获得采样数据y＝[y1,y2,….yM]，其中A是采样矩阵，使得y＝A.x。感测矩阵可以是自由可编程的。如以下描述的，可以由装置13/15来提供控制和/或反馈信号以对感测矩阵进行编程。这可以使得能够适应采样以改进系统的性能。
在一些实施例中，可以通过在数字形式中明确地将感测数据向量x与的采样矩阵相乘来执行采样。在其他实施例中，这可以通过使用具有随后的模拟数字转换的模拟放大和积分来实现。
可以使用启用硬件功能的指令来实现控制器25，例如通过使用在一个或多个通用处理器或专用处理器31中的可执行计算机程序指令37。可执行计算机程序指令37可以被存储在计算机可读存储介质(例如存储器等)上以由此类处理器31来执行。
控制器25还可以被配置为：使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基，以及响应于第二反馈信号，改变用于获得该压缩数据信号的采样基的采样密度。可以从系统10内的另一个装置13/15来接收反馈信号。另一个装置13/15可以远离于传感器11。
至少一个处理器31可以被配置为从至少一个存储器33进行读取和对至少一个存储器33进行写入。至少一个处理器31还可以包括：输出接口，经由该输出接口，由至少一个处理器31来输出数据和/或命令，以及输入接口，经由该输入接口，向至少一个处理器31来输入数据和/或命令。
存储器33可以被配置为存储包括计算机程序指令(计算机程序代码)37的计算机程序35，当被载入到至少一个处理器31中时，该计算机程序指令(计算机程序代码)37控制传感器11的操作。计算机程序35的计算机程序指令37可以提供逻辑和例程，该逻辑和例程使得传感器11能够执行以下参照图6描述的方法的有关框。至少一个处理器31通过读取存储器33能够加载和执行计算机程序35。
因此，传感器11包括：至少一个处理器31；和包含计算机程序代码37的至少一个存储器33；至少一个存储器33和计算机程序代码37被配置为使用至少一个处理器31使得传感器11至少执行：使用采样基来压缩传感数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基。
传送器/接收器23可以包括任何构件，该任何构件使得传感器数据信号和/或压缩数据信号能够从传感器11被传送给装置13/15。传送器/接收器23还可以包括任何构件，该任何构件使得能够由传感器25从装置13/15来接收控制和/或反馈信号。可以将控制和/或反馈信号提供给控制器25以使得能够压缩由装置13/15控制的传感器数据信号。
将了解的是，传感器11可以包括：在图2中没有说明的另外的特征。例如，传感器11可以包括电源，诸如电池。在其他实施例中，传感器11可以是反射式的或无源的，因此可以在没有本地电源的情况下进行操作。
此外，在一些实施例中，传感器11可以被配置为由用户穿戴。在此类实施例中，传感器11可以包括用于使得传感器11能够被附着到用户的构件。例如，传感器11可以包括：带条，该带条使得传感器能够被附着到用户身体的一部分，诸如他们的手腕或头部。
在其他实施例中，传感器11可以被配置为连接到另一个装置，诸如汽车或体育器材的物品。在此类实施例中，传感器11可以包括用于将传感器11连接到另一个装置的构件。在一些实施例中，传感器11可以被配置为被安装在壁上或诸如桌子的家具物品上。
图3说明了根据本公开的另一个实施例的装置41。在图3中说明的装置41可以是芯片或芯片组。装置41包括：如以上关于图2描述的至少一个处理器31和至少一个存储器33。装置41可以被配置为被布置在传感器11内。
图4说明了可以是系统10的一部分的装置13/15。装置13/15可以被配置为分析由一个或多个传感器11提供的数据信号，以及提供反馈信号以控制传感器11。装置13/15可以被配置为从压缩数据信号来重建传感器数据信号。装置13/15可以是远程装置15。在一些实施例中，该装置可以是移动装置13。
装置13/15包括至少一个传送器和/或接收器51和控制器53。将了解的是，在图4中说明了针对以下描述的仅必要的特征。装置13/15可以包括另外的特征，诸如用户接口或任何其他合适的特征。
装置13/15可以包括任何构件，该任何构件使得能够由装置13/15来接收传感器数据信号和/或压缩数据信号。在一些实施例中，可以从传感器11直接接收数据信号。在其他实施例中，可以由中间器将数据信号中继给装置13/15。例如，其中装置13/15是远程装置15，可以由移动装置13将数据信号中继给该装置。
装置13/15还可以包括任何构件，该任何构件使得能够从装置13/15将控制和/或反馈信号传送给传感器11。可以从装置13/15将控制和/或反馈信号直接提供给传感器11。在其他实施例中，可以经由中间器将控制和/或反馈信号中继给传感器11。例如，其中装置13/15是远程装置15，可以由移动装置13将控制或反馈信号中继给传感器11。
控制器53可以包括任何构件，该任何构件可以用于处理所接收的数据信号。控制器53可以包括用于解压缩压缩数据信号以获得原始传感器数据信号的构件。控制器53还可以包括用于确定数据信号的质量以及基于所确定的质量提供反馈信号给传感器11的构件。
控制器53提供用于控制装置13/15的构件。可以使用启用硬件功能的指令来实现控制器53，例如，通过使用在一个或多个通用或专用处理器55中可执行的计算机程序指令61(计算机程序指令61可以被存储在计算机可读存储介质(例如，存储器等)上以由此类处理器55执行)。
控制器53还可以被配置为接收来自至少一个传感器11的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
至少一个处理器55可以被配置为从至少一个存储器57进行读取和对至少一个存储器57进行写入。至少一个处理器55还可以包括：输出接口，经由该输出接口，由至少一个处理器55来输出数据和/或命令，以及输入接口，经由该输入接口，向至少一个处理器55来输入数据和/或命令。
存储器57可以被配置为存储包含计算机程序指令(计算机程序代码)61的计算机程序59，当被载入到至少一个处理器55中时，该计算机程序指令(计算机程序代码)61控制传感器装置13/15的操作。计算机程序35的计算机程序指令61可以提供逻辑和例程，该逻辑和例程使得装置13/15能够执行以下参照图6描述的方法。至少一个处理器55通过读取存储器57能够加载和执行计算机程序59。
因此，装置13/15包括：至少一个处理器55；和包含计算机程序代码61的至少一个存储器57；至少一个存储器57和计算机程序代码61被配置为使用至少一个处理器55使得装置13/15至少执行：接收来自至少一个传感器11的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
图5说明了根据本公开的另一个实施例的装置71。在图5中说明的装置71可以是芯片或芯片组。装置71包括：以上关于图4描述的至少一个处理器55和至少一个存储器57。装置71可以被配置为被布置在装置13/15内。
图6说明了方法。该方法包括：可以由传感器11执行的框，以及可以由装置13/15执行的框。传感器11和装置13/15可以是如以上关于图2至图5描述的，以及可以被布置在如以上关于图1描述的系统10中。
在一些实施例中，执行图6的方法的框的装置13/15可以是远程装置15。在此类实施例中，远程装置15可以经由直接通信链路或经由移动装置13与传感器11通信。在其他实施例中，执行图6的方法的框的装置13/15可以是移动装置13。在此类实施例中，移动装置13可以经由直接通信链路与传感器11通信。在此类实施例中，移动装置13可以被配置为与远程装置15通信以使得能够存储或更新将被接收的数据或任何其他合适的功能。
在图6的示例方法中，可以由传感器11执行框101、103、115和117。可以由装置13/15执行框105、107、109、111、113、119、121、123和125。
在框101处，确定由传感器11获得的传感器数据信号的属性。在一些实施例中，可以通过控制传感器11以使用最高可以使用的采样密度来采样传感器数据信号，来确定传感器数据信号的属性。通过使用最高可以使用的采样密度所获得的高密度数据信号可以具有大的带宽，以及可以在一个或多个帧上延伸。
在框103处，由传感器11将高密度数据信号传送给装置13/15。如上所述，在一些实施例中，可以将数据信号直接发送给装置13/15。在其他实施例中，可以经由诸如移动装置13的中间器将数据信号发送给装置13/15。
在框105处，装置13/15确定稀疏基B。可以使用从传感器11获得的信息来确定稀疏基B。可以使用高密度数据信号来确定稀疏基B。
在一些实施例中，可以推测或估计稀疏基B。在此类实施例中，可以省略框101和103，以及可以根据最佳推测来选择稀疏基B。
在数据信号是时间序列信号的实施例中，所使用的稀疏基B可以是傅里叶基。在数据信号包括图像数据的实施例中，典型的稀疏基B可以是小波基。在一些实施例中，可以使用诸如特征学习算法的算法来确定稀疏基B。
一旦已经确定了稀疏基B，则在框107处，确定采样基A。采样基A可以与在框105处确定的稀疏基B不相干。例如，如果所选择的稀疏基B是傅里叶基，则对应的采样基A可以是狄拉克德尔塔(delta)基。作为另一个实施例，如果所选择的稀疏基B是小波基，则对应的采样基A可以是noiselet基。在其他实施例中，随机噪声可以用作不相干的采样基A。
在框109处，确定所接收的高密度信号的质量。信号的质量可以是在稀疏基B中的信号的稀疏度。
如果数据信号被确定为不是稀疏的，则可以不需要使用不同的稀疏基B和对应的采样基A。如果信号的稀疏度在第一阈值内，则数据信号被确定为不是稀疏的。如果信号的稀疏度在第一阈值内，则方法返回到框105以及确定不同的稀疏基B。
可以重复框105至109，直到确定数据信号在稀疏基B中是稀疏的。可以重复框105至109，直到在框109处确定的信号的质量不再在第一阈值内。
在框111，将反馈信号发送给传感器11。反馈信号可以包括指示采样基A的信息。反馈信号可以使得装置13/15能够控制由传感器使用的采样基A。
在一些实施例中，采样基可以含有比对于重建所感测的数据信号而言必不可少的更多的基向量以允许在采样密度中的调节。
在框113，装置13/15可以使用反馈信号来编程传感器11以使用在框107处确定的采样基A来压缩传感器数据信号。可以依照所确定的信号稀疏度关于进行多少采样来编程传感器11。
可以由M＝μ*S*logN给出适当数量的样本，其中μ是在稀疏基B和采样基A之间的相关度，S是在数据信号中的稀疏元素的数量，以及N是传感器数据信号的帧的长度。
一旦已经对传感器11进行编程，则在框115处，传感器11使用采样基A来获得压缩数据信号y。
在一些实施例中，传感器11可以通过数字化传感器数据信号x以及将所数字化的传感器数据信号存储在缓冲器中，来获得压缩数据信号y。一旦缓冲器满了，或已经获得了期望的帧长度，则将传感器数据信号与采样基A的M向量相乘以获得压缩数据信号y。
在一些实施例中，其中采样基A是随机时间基，则可以通过在如由装置13/15提供的反馈信号所规定的M个随机时间来激活模式/数字转换器来获得压缩数据信号y。
在其他实施例中，其他算法可以用于获得压缩数据信号，例如，如果采样基是随机噪声，则随机乘法预积分(RMPI)可以用于采样。
在框117处，从传感器11将压缩数据信号y传送给装置13/15。因为数据信号y已经被压缩，因此这可以减少将由传感器11获得的信息传送给装置13/15所需的功率和带宽。然而，如果已经高效地使用了压缩采样，则在压缩中将会丢失非常少的信息。
在框119处，由装置13/15接收压缩数据信号。压缩数据信号y可以被存储在装置13/15的存储器57中以用于随后重建。
在框121处，从压缩数据信号y来获得传感器数据信号x。可以使用用于解压缩该压缩数据信号y以获得传感器数据信号x的任何合适的方法。
例如，假定满足以下条件，可以通过在约束A.B.z＝y下最小化z的L1范数(norm)来恢复原始信号。
1)采样基和稀疏基是不相干的。也就是说，ak.bj＜N-1/2，其中ak和bj是矩阵A和B的行。
2)样本的数量具有4k级(order)，其中k是在z中的非零(或大大地远离零)元素的数量
在框123处，确定所重建的信号的质量。可以通过测量所重建的信号的稀疏度来确定所重建的信号的质量。所重建的信号的稀疏度可以被定义为大于某一值的uk＝abs(zk)/max(k,abs(zk))的元素的数量，其中z是在稀疏基中的所重建的信号。该值可以取决于正在被获得的数据。该值可以远小于1。
在框125处，将所重建的信号的质量与先前已经获得或重建的信号的质量进行比较。
如果在信号质量中没有大的变化，则采样基保持不变。
如果在信号质量中有大的变化，则可以改变所使用的样本的数量。可以由在信号质量(诸如信号的稀疏度)中的变化，其落入某一阈值内，来指示大的变化。
如果在信号的稀疏度中变化是降低，则装置13/15可以确定的是，可以减少在采样基A中的样本M的数量。该方法可以返回到框113以使得能够减少采样密度，以及可以将反馈信号发送给传感器11以控制由传感器11使用的采样密度。
如果在信号的稀疏度中变化是增加，则装置13/15可以确定的是，所使用的样本的数量可能不足以捕获在所感测的数据信号x中获得的所有信息化。装置13/15可以确定的是，应当增加在采样基A中的样本的数量。该方法可以返回到框113以使得能够增加采样密度，以及可以将反馈信号发送给传感器11以控制由传感器11使用的采样密度。
在一些实施例中，该方法可以在随机时间返回到框101，以便确保始终使用稀疏基。如果确定信号不再是稀疏的，则该方法可以返回到框101。例如，如果在框125处，确定在信号的质量中已经有非常大的变化，则该方法可以返回到框101以使得能够确定新的采样基A。
在图6中说明的框可以表示在方法中的步骤或在计算机程序35、59中的代码段。针对框的特定顺序的说明不是必须意味的是，针对框存在所要求的或优选的顺序，以及可以改变框的布置。此外，也有可能的是，省略一些框。
图7说明了采样过程的示例，该采样过程可以用于从感测数据信号来获得压缩数据信号。原始数据向量与多个采样向量相乘。在这个示例中，N个采样向量用于获得样本1…N。
计算机程序35/59可以经由任何合适的递送机制到达装置13/15。递送机制可以是例如非短暂性计算机可读存储介质、计算机程序产品、存储器设备、记录介质(诸如光盘只读存储器(CD-ROM)或数字多用途光盘(DVD))、制造品(其有形地具体化计算机程序35/59)或任何其他合适的机构。递送机制可以是被配置为可靠地传递计算机程序35/59的信号。传感器11或装置13/15可以传播或传送作为计算机数据信号的计算机程序35/59。
尽管存储器33/57被说明为单个组件，但是它们可以被实现为一个或多个分开的组件，一个或多个分开的组件中的一些或全部组件可以是集成的/可移动的，和/或可以提供持久/半持久/动态/缓存存储设备。
尽管处理器31/55被说明为单个组件，但是它们可以被实现为一个或多个分开的组件，一个或多个分开的组件中的一些或所有分开的组件可以是集成的/可移动的。
提及的‘计算机可读存储介质’，‘计算机程序产品’、‘有形地具体化计算机程序’等，或‘控制器’、‘计算机’、‘处理器’等应当被理解为不但包含具有不同架构的计算机，诸如单/多处理器架构或顺序(例如，冯诺依曼)/并行架构，而且包含专用电路，诸如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、信号处理设备和其它处理设备。提及的计算机程序、指令、代码等应当被理解为包含用于可编程处理器的软件或固件，诸如例如硬件设备的可编程内容，不管是用于处理器的指令，还是用于固定功能设备、门阵列或可编程逻辑设备等的配置设置。
如本申请中使用的，术语‘电路’指以下中的所有：
(a)仅硬件的电路实现方式(诸如仅模拟和/或数字电路中的实现方式)；
(b)针对电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如果适用)：(i)针对处理器(多个)的组合或(ii)针对处理器(多个)/软件(包含数字信号处理器(多个)，软件，和存储器(多个)，其一起工作以使得装置(诸如移动电话或服务器)执行各种功能)的部分；以及
(c)电路，诸如微处理器(多个)或微处理器(多个)的一部分，其需要软件或固件以用于操作，即使软件或固件不是物理呈现的。
‘电路’的这种定义应用于本申请中(包含在任何权利要求中)的这个术语的所有使用。作为又一个示例，如在本申请中使用的，术语‘电路’还将覆盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及其(或它们的)附带的软件和/或固件的实现方式。术语‘电路’还将覆盖(例如以及如果可以适用于特定要求保护的元素)用于移动电话的基带集成电路或专用集成电路或在服务器、蜂窝网络设备或其它网络设备中的类似的集成电路。
上述实施例提供的优点是，它们使得能够大大地减少从多个传感器11将由多个传感器11获得的信息传送给其它装置13/15所需要的功率和带宽。还可以大大地减少在传感器11处的处理功率和功率消耗。
使用由装置13/15的数据分析使得能够将反馈提供给多个传感器11，以便该传感器11能够被高效地编程。这还使得系统10能够适应于传感器11数据中的变化。
在本文档中使用词语‘包括’，其具有包含性而非排除性含义。即，针对包含Y的X的任何引用指示的是，X可以包括仅一个Y或可以包括不只一个Y。如果旨在使用具有排他性含义的‘包括’，则将通过提及“包括仅一个”或通过使用“由…组成”，在上下文中明确这个方面。
在这个详细描述中，可以参照各种实施例。与实施例有关的特征或功能的描述指示的是，那些特征或功能存在与该实施例中。在文本中的词语‘示例’或‘例如’或“可以”的使用指示的是(不管是否明确地陈述)，此类特征或功能存在于至少所描述的示例中(不管是否作为示例来进行描述)，以及它们可以但是不是必须存在于一些或所有其它示例中。因此，‘示例’、‘例如’或‘可以’指在示例种类中的特定实例。实例的属性可以是仅该实例的属性或种类的属性或种类的子种类的属性，该子种类包含一些而不是所有在该种类中的实例。
尽管在前述段落中参照各种实施例已经描述了本发明的实施方式，但是应当了解的是，能够在不背离如所要求保护的本发明的范围的情况下，对所给出的实施例进行修改。
在前述描述中描述的特征可以用于不同于明确描述的组合的组合中。
尽管已经参照某些特征描述了功能，但是那些功能可以由其它特征(不管是否描述)来执行。
尽管参照某些实现方式已经描述了特征，但是那些特征也可以存在于其它实现方式(不管是否描述)中。
尽管在上述说明书中努力着重于被认为具有特别重要的本发明的那些特征，但是应当理解的是，本申请要求关于以上参照附图和/或在附图中示出的任何可专利的特征或特征的组合的保护而不管是否已经特定地着重于它们。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
接收来自至少一个传感器的数据信号；
确定所接收的数据信号的质量；以及
如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果所接收的数据信号的质量在第二阈值内，则提供反馈信号以控制所述传感器的采样密度。
3.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所确定的所接收的数据信号的质量是在稀疏基中的所接收的数据信号的稀疏度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一阈值提供所接收的数据信号在所述稀疏基中不稀疏的指示。
5.根据权利要求3至4中的任何一项所述的方法，其中所述第二阈值提供所接收的数据信号的稀疏度已经增加的指示。
6.根据权利要求3至4中的任何一项所述的方法，其中所述第二阈值提供所接收的数据信号的稀疏度已经减少的指示。
7.一种装置，包括：
至少一个处理器；和
包含计算机程序代码的至少一个存储器；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得所述装置至少执行：
接收来自至少一个传感器的数据信号；
确定所接收的数据信号的质量；以及
如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
8.一种装置，所述装置包括用于执行权利要求1至6中的任何一项所述的方法的构件。
9.一种包括计算机程序指令的计算机程序，当由至少一个处理器执行所述计算机程序指令时，所述计算机程序指令使得能够：
接收来自至少一个传感器的数据信号；
确定所接收的数据信号的质量；以及
如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
10.一种包括程序指令的计算机程序，所述程序指令用于使得计算机执行权利要求1至6中的任何一项所述的方法。
11.一种方法，包括：
使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及
响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：响应于第二反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的所述采样基的采样密度。
13.根据权利要求11至12中的任何一项所述的方法，其中从远程装置来接收所述反馈信号。
14.根据权利要求11至13中的任何一项所述的方法，还包括：将所述压缩数据信号传送给远程装置。
15.根据权利要求11至14中的任何一项所述的方法，其中响应于所述压缩数据信号的传输来接收反馈信号。
16.根据权利要求11至15中的任何一项所述的方法，其中独立于所述压缩数据信号的传输来接收反馈信号。
17.一种装置，包括：
至少一个处理器；和
包含计算机程序代码的至少一个存储器；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得所述装置至少执行：
使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及
响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基。
18.一种装置，所述装置包括用于执行权利要求11至16中的任何一项所述的方法的构件。
19.一种包括计算机程序指令的计算机程序，当由至少一个处理器执行所述计算机程序指令时，所述计算机程序指令使得能够：
使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及
响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基。
20.一种系统，包括：
至少一个传感器和至少一个控制装置，其中；
传感器包括：至少一个处理器；和包含计算机程序代码的至少一个存储器；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器，使得装置至少执行：使用采样基来压缩传感器数据信号以获得压缩数据信号；以及响应于第一反馈信号，改变用于获得所述压缩数据信号的采样基；以及其中
所述控制装置包括：至少一个处理器；和包含计算机程序代码的至少一个存储器；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得装置至少执行：接收来自至少一个传感器的数据信号；确定所接收的数据信号的质量；以及如果所接收的数据信号的质量在第一阈值内，则提供反馈信号以控制传感器的采样基。
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