CN105594189B - 分布式远程感测系统组件接口 - Google Patents

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Abstract

分布式远程感测系统包括至少一个网关、至少一个感测设备以及通信接口，该通信接口通过共享频率机制在每一个感测设备与至少一个网关中的一个之间以及通过不同的频率机制在每一个感测设备与至少一个网关中的另一个之间提供射频通信。

Description

分布式远程感测系统组件接口
相关申请的交叉引用
本申请是2013年5月17日提交的美国临时专利申请号61/824,609的非临时申请并且要求其优先权，该美国临时专利申请的公开内容以其整体通过引用并入本文中。
背景技术
1. 技术领域
示例性实施例大体涉及分布式远程感测系统，并且更具体地涉及具有用于感测预定的物理特性的远程传感器的分布式远程感测系统。
2. 相关发展的简要描述
停车监控/检测系统传统地用于提升收益。这样的设备包括定时器和要求硬币的绕线机构。更最近地，已经发展了电子仪表，其包括具有LCD时间指示器的电子定时器。
随着电子停车监控设备的推进，已经尝试使停车监控器在相关联的停车空间中与车辆交通交互。获得关于停车空间处的车辆交通的信息的一种方式是将停车监控器耦合到车辆感测设备。车辆感测设备可以检测车辆何时进入停车空间以及车辆何时离开。还已经尝试集中车辆停车空间监控，其中由车辆感测设备收集的数据最终被传递到集中监控位置以用于分析并且应用于用户账户。
一般地，必须为车辆感测设备以及车辆感测设备与集中监控位置之间的通信器件供电。可能禁止向每一个车辆感测设备和每一个通信器件提供硬接线电力。因此，车辆感测设备和通信器件可能具有有限电力供应。停车监控系统组件还经受故障和/或断电。
将有利的是具有分布式远程感测系统，其通过系统中的一个或多个冗余度（redundancy）改进可靠性以及改进系统组件的电力管理。
附图说明
在结合附图考虑的以下描述中解释所公开的实施例的前述方面和其它特征，其中：
图1是依照所公开的实施例的方面的车辆停车仪表系统的部分的示意性图示；
图2是依照所公开的实施例的方面的图1的车辆停车仪表系统的部分的示意性图示；
图3是依照所公开的实施例的方面的图1的车辆停车仪表系统的部分的示意性图示；
图4是依照所公开的实施例的方面的图1的车辆停车仪表系统的部分的示意性图示；
图5是依照所公开的实施例的方面的流程图；
图6是依照所公开的实施例的方面的流程图；以及
图7是依照所公开的实施例的方面的流程图。
具体实施方式
图1是依照所公开的实施例的方面的分布式远程感测系统的部分的示意性图示。分布式远程感测系统可以包括远程传感器以用于感测诸如车辆检测、交通模式、车辆导航、车辆位置或者任何适当的预定特性之类的特性。尽管将参照各图描述所公开的实施例的方面，但是应当理解到，所公开的实施例的方面可以以许多形式体现。此外，可以使用任何适当的大小、形状或类型的元件或材料。
在一方面中，分布式远程感测系统可以是具有集中控制器的车辆停车仪表/检测系统100，该集中控制器可以提供至少监控和/或开账单服务以用于使用一个或多个车辆停车空间。在一方面中，车辆停车仪表系统100可以包括中央控制器101、一个或多个网关110A-110C、一个或多个感测设备分组120-122以及一个或多个外围设备130-132，其可以包括用于显示涉及一个或多个停车空间的任何适当信息的任何适当显示器。在其它方面中，车辆停车仪表系统可以包括任何适当数目和类型的组件以促进与车辆停车仪表系统100相关联的车辆停车空间的监控。中央控制器101可以是能够使用任何适当的无线或有线通信接口链路与一个或多个网关110A-110C（以及与一个或多个网关通信的感测设备）和一个或多个外围设备130-132通信的任何适当的控制器，所述通信接口链路从感测设备延伸到中央控制器并且从中央控制器延伸到外围设备（要指出的是，接口可以包括单个通信协议或者不同通信协议的组合）。在一方面中，至少中央控制器101与网关110A-110C（以及感测设备）和/或外围设备130-132中的一个或多个之间的通信可以通过蜂窝通信链路141、卫星通信链路142、公共切换电话网络145、互联网/万维网143、以太网144、局域网或者其它适当的无线或有线协议或连接。在一方面中，来自感测设备分组120-122中的感测设备的通信可以基本上实时地提供给中央控制器101和/或外围设备130-132。
中央控制器101可以包括一个或多个处理器、存储器和任何其它适当的硬件/软件，其配置成针对所监控的每一个停车空间追踪和报告停车空间的用户、停车空间分配/分派、到达时间、离开时间、交易率、用户账户货币余额、开账单交易、停车违例、停车空间可用性、或者涉及由车辆停车仪表系统100所监控的每一个停车空间的使用和开账单的任何其它适当的信息。中央控制器101可以配置有一个或多个用户接口以允许用户访问和操作中央控制器101。在一方面中，中央控制器101可以是具有监控器、键盘和/或其它适当的用户接口的任何适当的计算设备。在其它方面中，一个或多个外围设备130-132可以提供用户接口以用于通过任何适当的长程或短程无线通信链路和/或通过有线连接访问和操作中央控制器101。中央控制器101可以配置成从感测设备接收任何适当的数据。从感测设备发送的数据可以包括或以其它方式体现例如涉及所监控的停车空间、车辆检测和/或感测设备的健康和安宁（welfare）/维护状态的任何适当数据。在一方面中，中央控制器101可以配置成对来自感测设备的数据执行任何适当的处理，而在其它方面中，来自感测设备的数据可以配置用于例如在不通过中央控制器101进行处理的情况下显示在一个或多个外围设备上。
在一方面中，一个或多个外围设备130-132可以包括例如实施单元，其可以是供停车/法律实施人员使用的手持式单元。实施单元可以配置成将停车违规和/或停车票的发行报告给中央控制器101，使得电子购票和数据捕获集成到分布式远程感测系统中。例如，使用外围设备130-132的法律实施官员可以在被告知违规之后到达停车空间并且对停车空间做出视觉检查以核实存在违反法律的车辆。违规可以被录入到外围设备130-132中并且可选地违规车辆的图片可以利用外围设备取得或者以其它方式加载到外围设备中。可以以任何适当的方式生成传票，诸如从外围设备130-132打印并且以任何适当的方式添附到车辆。实施单元还可以将例如停车实施人员所采取的任何其它动作和/或任何其它适当的信息报告给中央控制器101。因此，录入到外围设备中的违规数据被自动地捕获并且基本上实时地存储在诸如中央控制器101的存储器之类的存储器中。如可以实现的，将违规信息存储在分布式远程感测系统内使系统停止提醒实施官员到达该空间，直到另一违规阈值满足或新车辆在空间中停车。在另一方面中，感测设备还可以用于非停车空间中，诸如防火栓、防护道、人行道、十字路口等前方。分布式远程感测系统可以配置成每当车辆停在那些非停车空间之一中时，在任何适当的预定时间段之后创建违规，使得通过例如外围设备130-132向实施官员发送提醒。如可以实现的，分布式远程感测系统可以并入任何其它适当传感器，诸如摄像机和红外传感器，其可以与传感器分组120-122的感测设备结合地使用。来自摄像机和/或红外传感器的信息可以与由传感器分组120-122的感测设备所提供的违规数据结合地使用以追踪违规和违规的历史。违规历史可以从例如外围设备130-132打印以用于判决目的，包括进入/离开停车空间的车辆的停车传感器时间戳。
一个或多个外围设备130-132还可以包括例如乘车者单元，其可以是供访问由车辆停车仪表系统100监控的停车空间的乘车者使用的手持式单元。在一方面中，乘车者单元可以是专用车辆停车系统手持式单元，而在其它方面中，乘车者单元可以诸如通过能够在无线电话、GPS单元或其它计算设备上运行的应用程序集成到用户的无线电话、车辆GPS单元或者其它用户计算设备中。在又其它方面中，乘车者单元可以以任何适当的方式实现以用于允许乘车者例如检查账户余额，将资金添加到用户的账户，执行开账单/违规支付交易，寻找可用停车空间或者（多个）任何其它适当的动作，诸如针对预定的时间和日期预订一个或多个停车空间。乘车者单元可以为乘车者提供寻找信息的方式（例如基于由感测设备所提供的数据），其包括遍及分布式远程感测系统的部署区域的停车（以及到其的路由）的可用性的基本上实时视图。乘车者单元可以配置成允许用户选择位置并且使用例如编码的颜色或其它适当的指示符来查看停车空间在区域中有多满。还可以提供对每一个停车空间中的停车的定价。由乘车者单元提供的寻找信息的方式也可以允许用户保持追踪他们停车的地点。在一方面中，乘车者单元可以包括全球定位系统或其它映射数据或者与其相结合地使用，以向用户提供涉及停车空间的交通信息，使得用户可以选择例如未拥堵有车辆的停车场出口或街道，从而离开由分布式远程感测系统所监控的停车空间。
如上文指出的，中央控制器101可以以任何适当的方式连接到一个或多个网关110A-110C（以及感测设备）。在一方面中，一个或多个通信器（communicator）140可以用作网关110A-110C与中央控制器101之间的通信链路。一个或多个通信器140可以包括例如蜂窝通信网络中的一个或多个小区塔/提供器（provider）。在其它方面中，一个或多个通信器140可以包括例如卫星通信网络中的一个或多个卫星、公共切换电话网络、互联网/万维网接入点或者任何其它适当的通信接入点，诸如在以上描述的有线和/或无线通信协议中使用的那些。在又其它方面中，一个或多个通信器140可以是蜂窝和卫星通信或者任何其它适当的有线或无线通信链路的组合。
同样参照图2，每一个网关110A-110C可以包括具有任何适当的形状和大小的任何适当外壳299。在一方面中，外壳不受天气影响并且可以抗UV（紫外）线。外壳299可以由任何适当的材料构成，使得在一方面中，允许射频穿过外壳。每一个网关110A-110C（一般地称为网关110）可以例如在相应外壳内包括处理器模块200（其可以包括任何适当的存储器和适当的编程，并且可以配置用于执行如本文中描述的网关的功能）、GPS模块201、时钟模块204、充电控制器205、电力供应模块202和任何适当数目的通信模块203,208。
GPS模块201可以可操作地连接到处理器模块200并且包括用于与一个或多个GPS卫星通信的任何适当的天线209。GPS模块201可以配置成向处理器模块提供任何适当的数据，包括但不限于位置/定位数据、日期数据和时间数据。时钟模块204可以可操作地连接到处理器模块200并且为处理器模块200提供时间数据，其可以周期性地（或者在（多个）任何适当时间）由处理器模块200使用从GPS模块201获得的日期和/或时间数据来更新。
充电控制器205可以可操作地连接到处理器模块200。一个或多个太阳能面板207可以设置在外壳299上、远离它定位或者以其它方式连接到它。在一方面中，一个或多个太阳能面板207可以是可移动的并且以任何适当的方式配置成追踪一个或多个可用光源（诸如例如最佳光源），以优化一个或多个电力存储单元206的再充电循环。此处，一个或多个太阳能面板可以包括任何适当的电机和光传感器以用于实现一个或多个太阳能面板的光追踪移动。如可以实现的，电机和光源可以针对用于实现光追踪移动的任何必要的计算和控制而连接到处理器模块200。在其它方面中，太阳能面板207可以包括处理器以用于执行必要计算来实现光追踪移动。太阳能面板207可以可操作地连接到充电控制器205以用于为一个或多个可再充电电力存储单元206充电。在一方面中，网关110可以配置成在照明条件期间（例如在白天期间）基本上根据由一个或多个太阳能面板207所提供的电力来操作，并且在未照明或低光条件期间（例如在夜晚、黄昏、黎明等时）基本上根据由一个或多个可再充电电力存储单元206所提供的电力来操作。在其它方面中，网关110可以配置成根据由一个或多个太阳能面板207和一个或多个电力存储单元206的组合输出所提供的电力来操作。在又其它方面中，网关可以诸如从公用源利用硬线来供电，并且包括适当的电子器件以用于将公用电力转换成可由网关使用的电力。
电力供应202可以可操作地连接到处理器单元200和一个或多个电力存储单元206以提供和管理来自一个或多个电力存储单元206和/或太阳能面板207的电力以用于网关110的操作。在一方面中，电力供应模块202可以向处理器模块200提供一个或多个电力存储单元206的电荷状态。处理器模块200可以配置成例如在电荷状态达到预定阈值时或者在任何其它适当的时间实现充电控制器205的操作，使得电力从一个或多个太阳能面板207传送到一个或多个电力存储单元206以用于为一个或多个电力存储单元206充电。电力供应模块202还可以提供预测性维护，其监控例如一个或多个电力存储单元206的充电循环。处理器模块200可以配置成使用来自例如电力供应模块202的数据（诸如一个或多个太阳能面板207的电压/电流曲线和/或一个或多个电力存储单元206的充电循环）确定或以其它方式预测一个或多个电力存储单元206的寿命。处理器模块200可以使消息（包括一个或多个电力存储单元206的状态/寿命）从网关110发送到中央控制器101以用于传送到车辆停车仪表系统100的任何适当的操作者/维护人员。
在一方面中，网关110可以包括两个通信模块203,208。一个通信模块203可以是“本地的”通信模块，其配置用于例如通过诸如蜂窝、卫星或其它长程或短程通信协议之类的任何适当的无线协议来与相应的感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C通信。另一个通信模块208可以是“远隔的”通信模块，其配置用于例如使用例如天线211与一个或多个通信器140通信，如将在下文更详细描述的。在其它方面中，单个通信器可以用于与感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C和一个或多个通信器140二者通信。
在一方面中，任何适当的天线210可以连接到通信模块203以用于允许与感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C的任何适当的射频通信。天线210可以设置在外壳299内、安装到外壳299或者远离它定位。在一方面中，天线210可以是定向天线，其可旋转/可转动以指向感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C的方向来向感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C传送信息或者从其接收信息。定向天线可以通过将天线定向在感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C处而改进由网关110所接收的增益。在一方面中，天线210可以安装在可旋转底座上并且包括用于旋转天线的任何适当驱动电机。处理器模块200可以包括存储器，其配置成存储天线210的定向取向以用于使每一个感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C与网关通信。用于每一个感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C的该定向取向可以使用视线对准来建立，而在其它方面中，定向取向可以基本上自动地建立和/或使用感测设备通信的信号强度来细调。例如，处理器单元200可以使用天线210监控来自感测设备的消息的信号强度并且调节天线210的定向取向使得获得最大或最佳的可能信号强度并且将用于相应感测设备的定向取向存储在存储器中。对天线210的定向取向的调节可以在必要的情况下由网关110做出。在一方面中，在安装新的或附加的感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C之后，网关110可以配置成通过使天线210扫过网关的操作区域来自动地检测新的或附加的感测设备，并且记录天线210的定向取向以用于基于从新的或附加的感测设备所传送的消息的信号强度来与该新的或附加的感测设备通信。在其它方面中，天线210可以是全向天线。
参照图3，感测设备的分组120,121,122中的每一个感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C可以基本上类似于感测设备400。在一方面中，感测设备400可以包括任何适当的外壳401。外壳401可以具有任何适当的形状并且由任何适当的材料构成，使得在一方面中，感测设备可以放置或以其它方式至少部分地嵌入在停车空间的地面/道路内（例如基本上在停车空间的驾驶表面下方或基本上与其齐平或基本上在其下方）。在另一方面中，外壳401可以配置用于在任何适当的位置处放置在地面上方以用于在相应停车空间中感测车辆。外壳401可以配置成容纳感测设备400的组件，诸如处理器402、存储器403（其适当地连同处理器402一起配置以实现如本文描述的感测设备的操作方面）、传感器系统时钟406、传感器电力系统、传感器通信系统和任何适当的车辆检测传感器。在一方面中，传感器电力系统可以包括连接到处理器402的电力供应和管理单元404。任何适当的（多个）电力存储单元405可以连接到电力供应和管理单元404以用于向感测设备400的组件供应电力。电力供应和管理单元404可以配置成诸如在处理器402的控制之下以任何适当的方式调控和分布来自电力存储单元405的电力。传感器通信系统可以包括连接到处理器402和相关联的天线408的通信模块407（其可以是任何适当的射频通信模块）。天线408可以是任何适当的天线，诸如在一方面中是全向天线并且在另一方面中是定向天线。在天线408是定向天线的情况下，可以提供适当的电机或其它固态或机械驱动单元以用于使天线转动或以其它方式旋转，使得所接收或发送的通信的信号强度以基本上与上文关于网关110（图2）所描述的类似方式最大化。车辆检测传感器可以是任何适当的车辆检测传感器，包括但不限于（多个）雷达传感器409和（多个）磁力计414。磁力计414和雷达传感器409可以以任何适当的方式连接到处理器402并且配置成单独地、彼此结合地（例如一起操作）或根据任何预定的操作序列感测车辆（例如分离地操作——处理器可以使用雷达传感器409或磁力计来感测车辆）。例如，雷达传感器409可以用于核实磁力计414的感测活动或者反之亦然。如可以实现的，可以提供任何适当的辅助电路以允许一个或多个车辆传感器409,414与处理器402的通信。例如，数字到模拟转换器412和/或增益控制和信号补偿模块411可以被提供用于从处理器402向雷达传感器409的通信，而信号调整模块410和模拟到数字转换器413可以被提供用于从雷达传感器409向处理器402的通信。
再次参照图1和图4，在操作中，可以存在各自具有一个或多个网关110A-110C、310A-C、300D-310F的网关300-302的分组，其中每一个网关通过例如一个或多个通信器140与中央控制器101通信，通信器140在该方面中是蜂窝提供器140A、140B、140C。使用网关分组300和相关联的感测设备分组120-122作为示例，可以提供若干等级的冗余度以用于车辆停车仪表系统100内的通信。如将在下文更详细解释的，可以存在关于感测设备分组120-122内的感测设备与网关110A-110C之间的通信的一个等级的冗余度。可以存在网关110A-110C与通信器140A-140C之间的通信之间的另一等级的冗余度。还可以存在关于从其中感测设备消息存储在网关110A-110C内的感测设备的通信的某一等级的冗余度，当一个或多个网关和通信器140A-140C不可用时。
如上文指出的，每一个网关110A-110C可以与其自身的感测设备分组120,121,122配对。感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C可以是任何适当的感测设备，诸如在2013年5月17日提交的具有美国临时专利申请号61/824,512和61/824,630的美国临时专利申请（现在是分别具有代理人案号1195P014931-US(PAR)和1195P014933-US(PAR)并且在2014年5月19日提交的美国非临时专利申请）中描述的那些，其公开内容以其整体通过引用并入本文中。在一方面中，感测设备可以检测相关联的停车空间内的车辆的到达和离开。例如，如上文指出的，一个或多个感测设备可以位于由车辆停车仪表系统100监控的每一个停车空间中（例如，诸如嵌入在道路表面上或以其它方式）。网关分组300中的每一个网关110A-110C可以提供用于与感测设备分组120-122通信的冗余度。在一方面中，网关可以布置或以其它方式定位成遍及车辆停车仪表系统100的部署区域，使得每一个感测设备能够与至少两个网关通信。作为示例，网关110A可以作为主要网关与感测设备分组120（例如其限定针对网关110A的主要感测设备分组）内的感测设备120A-120C配对，并且作为次要网关与感测设备分组121,122（例如其限定针对网关110A的次要感测设备分组）内的感测设备配对。网关110B可以作为主要网关与感测设备分组121（例如其限定针对网关110B的主要感测设备分组）内的感测设备121A-121C配对，并且作为次要网关与感测设备分组120,122（例如其限定针对网关110B的次要感测设备分组）内的感测设备配对。网关110C可以作为主要网关与感测设备分组122（例如其限定针对网关110C的主要感测设备分组）内的感测设备122A-122C配对，并且作为次要网关与感测设备分组120,121（例如其限定针对网关110C的次要感测设备分组）内的感测设备配对。
要指出的是，主要网关是被给定在与相应的主要感测设备分组通信时的优先级的网关。次要网关配置成在用于那些次要感测设备分组的主要网关不可用时与其次要感测设备分组通信。换言之，网关分组300中的每一个网关110A-110C为每一个主要感测设备分组中的每一个感测设备提供冗余网关（例如如果网关分组300中的一个网关110A-110C不可用，则该网关分组内的其它网关110A-110C配置成允许与关联于不可用网关的感测设备进行通信）。例如，如果网关110A不可用，则网关110B或网关110C中的任一个允许与感测设备分组120的感测设备通信。分组内的每一个网关110A-110C可以关于冗余通信彼此区分优先次序。用于利用次要网关与感测设备分组120-122内的感测设备的通信的优先次序（例如哪个次要网关被选择用于通信并且以什么序列）可以基于次要网关与针对不可用网关的主要感测设备分组的接近度（例如使得感测设备在与次要网关通信时使用最少量的电力）或者基于任何其它适当的准则。在一方面中，网关110A-110C配置成倾听来自感测设备（例如主要感测设备、次要感测设备或这二者）的消息并且在从感测设备接收到消息时，由网关确认该消息使得存在发送回到感测设备的由网关接收到该消息的指示。如果感测设备未接收到确认消息，则感测设备继续根据网关优先次序与每一个次要网关通信，直到操作网关确认感测设备消息。
在一方面中，网关110A-110C可能能够彼此通信并且向彼此提供关于网关的操作状态的健康和安宁消息。如果一个网关从另一网关接收到其不可用于与其主要感测设备分组的通信的消息，则接收该消息的网关可以倾听来自针对不可用网关的主要感测设备分组的消息。健康和安宁消息也可以发送到中央控制器200以用于系统管理和监控，其中系统中的任何不可用性可以由维护人员解决。
如上文指出的并且仍然参照图4，每一个网关还可以配置成通过一个或多个通信器140A-140C与中央控制器101（图1）通信，所述通信器140A-140C在该方面中可以是蜂窝提供器。如本文使用的蜂窝提供器可以是指蜂窝网络接入点和/或蜂窝载体。在其它方面中，可以使用如上文提及的任何适当的通信协议，其中每一种形式的通信具有可用于网关分组300-302的一个或多个接入点。在又其它方面中，每一个网关可以通过不同通信协议连接到一个或多个通信器140A-140C。例如，分组300中的网关可以通过蜂窝连接而连接到通信器140A，通过公共切换电话网络而连接到通信器140B，以及通过诸如万维网之类的网络连接而连接到通信器140C。每一个网关分组300-302可以与通信器140A-140C中的预定的（例如主要的）一个相关联或者以其它方式配对。例如，通信器140A-140C与每一个网关分组300-301之间的配对可以基于例如每一个网关分组与蜂窝提供器之间的接近度（例如因此可以将最少量的电力用于通信）或者任何其它适当的准则。如可以实现的，一个通信器140A-140C可以充当用于多于一个网关分组的主要蜂窝提供器。仍然使用网关分组300作为示例，每一个网关110A-110C可能能够与至少两个蜂窝提供器通信以提供车辆停车仪表系统100中的另一等级的冗余度。作为示例，参照图4，如果感测设备分组300中的网关110A-110C与作为主要通信器的通信器140A配对并且与作为次要通信器的一个或多个通信器140B、140C配对（图5，框500），这可以以与上文关于感测设备的网关访问所描述的类似方式针对访问区分优先次序（例如基于接近度使得网关选择最近的可用蜂窝提供器，使得由网关将最低电力用于与蜂窝提供器的通信，通信协议的偏好——例如有线或无线等）。在一方面中，网关110A-110C可以配置成确定每一个通信器140A-140C与网关110A-110C的接近度并且与最近的可用通信器140A-140C通信以实现网关110A-110C的功耗效率。当与中央控制器101通信时，可以由网关110A-110C对通信器140A给出偏好。如果通信器140A不可用，则网关110A-110C可以切换通信以根据次要蜂窝提供器的任何适当的预定优先级与次要通信器140B、140C通信，直到找到可用提供器（图5，框510）（例如，网关可以寻找网关与通信器之间的最佳通信）。如可以实现的，网关可以配置成从通信器140A-140C接收确认消息，并且如果未接收到该确认消息，则网关110A-110C可以继续以与其它蜂窝提供器通信。
在另一方面中，网关110A-110C可以不切换通信器140A-140C，如果其主要通信器变得不可用的话，其中网关110A-110C配置成等待以再建立与其主要通信器140A-140C的通信（图5，框520）。在一方面中，网关110A-110C可以配置成在通信器140A-140C之间切换之前等待预定长度的时间。此处，可以存在关于从感测设备的通信的某一等级的冗余度，其中感测设备消息存储在网关110A-110C内，一个或多个通信器140A-140C不可用。在一方面中，使用网关110A作为示例，网关110A可以建立与通信器140A（其可以是针对网关110A的主要通信器）的通信。如果通信器140A变得不可用，则网关可以将来自一个或多个感测设备分组120-122（例如主要感测设备和/或次要感测设备）的消息存储在网关110A的存储器内（图5，框530）。网关可以监控主要通信器140A的可用性并且在网关110A再建立与主要通信器140A的通信时传送所存储的消息。由网关110A存储的每一个消息被给定指示何时由网关110A接收消息的时间戳，使得例如来自感测设备的到达、离开、违规和其它消息可以通过中央控制器101准确地追踪并且应用于用户账户。当再建立与通信器140A的通信时，网关110A传送具有时间戳的消息以允许中央控制器101监控对应停车空间的活动（图5，框540）。在一个或多个网关110A-110C不可用并且与通信器140A-140C的通信不能建立的情况下，感测设备将与主要和次要网关110A-110C通信，直到找到可用的网关（例如在本文中被称为存储转发网关）。在该情况下，仅存储转发网关将存储被盖时间戳的消息直到再建立与另一网关或至少一个通信器140A-140C的通信（图5，框550）。在一方面中，如果消息存储在次级网关中并且再建立与主要（或另一最优）网关的通信，则次要网关可以将消息（图5，框560）传递给主要网关以用于传送给中央控制器101。如果通信器在消息被传递给主要网关之后不可用，则主要网关可以存储消息直到与通信器再建立通信。在另一方面中，当与一个或多个通信器140A-140C再建立通信时，次要网关可以将消息传递给中央控制器。在又另一方面中，如果不存在可用的网关110A-110C，则感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C盖时间戳并存储消息，并且在一个或多个网关再建立与感测设备的通信时发送所存储的消息。
以类似于以上在网关110A-110C与通信器140A-140C之间所描述的方式，感测设备400（图3）以任何适当的方式与例如相应网关分组中或另一网关分组中的主要网关和至少一个次要网关配对（图6，框600）。例如，感测设备400可以配置成基于任何适当的准则（诸如例如感测设备与网关之间的通信信号强度和/或感测设备与网关之间的距离（例如基于由网关提供的GPS信息））自动地确定哪个网关将是主要网关。在其它方面中，主要网关可以以任何适当的方式手动地选择，诸如通过视线。感测设备400可以配置成在主要网关与一个或多个通信器之间的通信不可用时和/或在主要网关不可用时或者在与主要网关的通信拥挤时将通信从主要网关切换到次要网关（图6，框610）。例如，参照图4，传感器分组122中的感测设备122A-122C可以与作为主要网关的一个网关110A-110C配对，并且与作为次要网关的其它网关110A-110C和/或网关分组301,302的网关310A-310E配对。由感测设备400对次要网关的选择可以基于与以上关于网关选择次要通信器所描述的类似的任何适当的优先级或准则（例如感测设备可以寻找感测设备与网关之间的最佳通信）。在其它方面中，在不存在可用网关的情况下，感测设备400可以配置成盖时间戳并在存储器403中存储任何适当的停车数据（图6，框620），并且在网关110再建立通信时传送所存储的数据（图6，框630）。
在一方面中，每一个网关110A-110C以时分复用（TDD）方式使用伪随机信道序列通过任何适当的有线或无线通信接口（其例如可以基本上类似于以上在网关与通信器之间所描述的接口）与其相应的感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C通信。例如，感测设备400可以发起要求或以其它方式导致来自网关110（要么是主要网关要么是次要网关）的响应的消息（例如，其包括体现所监控的停车空间的状态和/或感测设备的健康和维护状态的数据），并且“休眠”或以其它方式从与网关110的有效接合移除自身，直到感测设备400确定是时候使其自身准备用于与网关110通信。在一方面中，网关110和感测设备400可以通过无线通信链路通信，其中消息和响应的传送可以通过多个可用传送频率中的任一个发送。当感测设备400与网关110一起活动时，跳频被使用到一定程度，以根据通信频率的序列进行信息的发送和对所传送的信息的接收。在跳频系统中，通信频率不保持恒定，而是随时间和/或与触发事件相结合地改变以便连续地改变传送信息的频率。
在一方面中，至少一个跳频序列在感测设备400与网关110之间共享和基本上同步。在跳频系统中，响应定时和协调并非不重要的考虑。对消息的响应可能不在任何具体时间在网关110处规划，而是响应规划可以在任何时间相对于跳频序列中的当前有效频率而完成。因而，感测设备400可能不能够预期在某一确定时间接收响应。如果感测设备400在跳频序列的每一个频率处倾听（多个）响应，则感测设备400将需要连续地尝试接收和处理信息。除其它之外，这样的连续监控要求大量处理资源并且牵涉到大量功耗。这在感测设备400是电池供电的情况下是尤其棘手的，因为可能不必要地浪费有价值的有限电力资源。
感测设备400和网关110共享跳频序列。例如，每一个感测设备400和网关110可以同步地通过跳频序列的每一个频率步进（step）以知晓哪个频率在给定时间对于通信是有效的。可以使用使这样共享的（多个）跳频序列同步的任何方式。在正常操作中，跳频序列的频率可以被视为在连续循环中重复利用。
在一个实施例中，消息要由感测设备400传送的有效频率由例如处理器402（图4）确定。例如，处理器402可以存储或以其它方式访问跳频序列，并且也可以存储用于发送消息的最后传送频率。通过知晓该序列和最后使用的传送频率，感测设备400可以容易地标识要在跳频序列中使用的下一传送频率。在各方面中，当前有效或者在某一未来时间有效的频率（例如在当前有效频率之后的频率）可以用于传送消息。在又其它方面中，可以使用确定传送消息所采用的频率的任何方式。
不仅跳频序列可以用于确定将在哪个频率处传送消息，而且在一方面中其可以用于监控传入消息。例如，感测设备400可以知晓要监控哪个频率，以及在什么时间和/或针对什么持续时间。处理器402可以用于确定跳频序列中的每一个频率何时变为监控来自例如网关110的传入信号（例如响应信号）所采用的有效频率。在一方面中，处理器402可以确定在其处传送消息的相同频率何时将再发生在跳频序列中。作为示例，处理器402可以至少基于跳频序列中的频率数目、频率次序（序列）和其中每一个频率有效的时隙持续时间来计算时间持续，直到用于传送消息的相同频率再次出现在序列中。在一方面中，处理器402可以使用时钟406来计数得出所计算的时间持续以知晓频率将何时再次在序列中变得有效。
在一方面中，微控制器402可以配置成在相关频率的发生之间的所计算的中间时间期间进入休眠模式。在一方面中，感测设备400在传送相应消息之后进入休眠模式。这可以紧接在消息传送之后发生，或者在诸如接收到消息确认之类的一些其它（多个）事件之后发生，或者在接收或发送消息之后的任何适当时间发生。休眠模式可以牵涉到减小和/或暂停一个或多个功能操作和/或设备组件以节省本地资源，诸如处理电力、电池电力等。例如，为了节省电力，在一方面中，感测设备400可以在发送消息并且从网关110接收到消息确认之后进入休眠模式。在另一方面中，诸如在网关不可用时，可能不立即提供在将消息传送给网关110之后在未接收到作为来自网关110的响应的来自网关的响应的情况下进入这样的休眠模式。
在一方面中，每一个网关110A-110C可以使用TDD连续地传送并且可能能够根据预定的信道/频率切换/跳跃机制（例如，如上文描述的信道跳跃）来改变通信信道/频率（要指出的是，术语信道和频率在本文中可互换地使用）。要指出的是，每一个网关可以具有与其它网关的信道/频率切换机制不同的相应信道/频率切换机制。网关110可以在通过任何适当的频带与感测设备400通信时在任何适当数目的频率之间跳跃。在一方面中，作为示例，网关110可以在902Mhz到928Mhz的频带之上的50个频率之间跳跃，而在其它方面中，频率数目可以多于或少于50并且频带可以高于或低于902Mhz到928Mhz。在一方面中，关于每一个信道改变，传出消息由网关110A-110C传送并且然后网关110A-110C倾听来自相应感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C的响应消息。因此，在任何给定时间，网关110A-110C通过共同通信信道与每一个相应的（例如主要和次要）感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C通信。在一方面中，信道速率改变可以例如大概为100mSec，并且来自网关110A-110C的传出消息可以使用信道通信窗口的大概40%，从而允许长感测设备响应时间。在其它方面中，信道速率改变可以是任何适当的时间间隔（例如大于或小于100mSec），并且传出消息可以使用信道通信窗口的任何适当百分比。每一个网关110A-110C的处理器模块200（图2）可以配置有任何适当数目的信道跳跃序列，诸如例如256个信道跳跃序列。每一个网关还可以被分配任何适当的地址标识符，诸如例如对于每一个网关110A-110C唯一的16位地址标识符。每一个网关110A-110C可以配置成在例如传出消息中广播其唯一地址标识符，使得感测设备可以倾听地址标识符并且确定它们可以与哪个网关110A-110C通信。一旦在网关110A-110C与相应的（多个）感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C之间建立通信，则由感测设备针对与网关的通信所需要的网关的预定参数（诸如例如地址标识符和信道跳跃序列）可以在任何适当的时间更新，诸如基于按需或者以任何适当的预定时间频率。
在一方面中，网关110A-110C可以配置用于适应性信道/频率跳跃，使得在例如针对特定信道的错误率超出预定的错误率阈值时改变和/或避免信道。作为示例，如果存在频率干扰或其它错误，则网关配置成选择要在跳跃序列中使用的新信道/频率。要指出的是，在一方面中，网关分组中的所有网关基本上同时地传送消息并且基本上同时地倾听来自感测设备的消息以例如减小自干扰的可能性。在其它方面中，分布式远程感测系统中的任何数目的网关可以基本上同时地传送并且基本上同时地倾听以例如减小自干扰的可能性。类似地，要指出的是，任何适当数目的感测设备400可以基本上同时地与网关通信。网关110A-110C可以在传出消息的每一个时隙中发送“下一跳跃索引”，使得当与感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C的跳跃索引相比较时，作为“跳跃至”的下一信道应当在网关跳跃序列索引和感测设备跳跃序列索引二者中匹配。在一方面中，对于网关110A-110C及其相应的感测设备120A-120C、121A-121C、122A-122C二者而言已知的若干备用信道可以是可用的。网关110A-110C可以配置成动态地引导感测设备以选择备用信道，如果该备用信道是针对特定信道跳跃序列的有效备用的话。
在一方面中，如上文指出的，感测设备400可以配置成休眠或以其它方式去激活一个或多个组件以例如节省电力。如可以实现的，当与伪随机信道序列通信时，感测设备400和网关110的频率必须匹配以用于在它们二者之间发生通信。在一方面中，感测设备400还在预定的时间段内休眠（图7，框700）并且当感测设备400唤起时，其必须与网关110的跳频同步。此处，感测设备400配置成以任何适当的方式（诸如通过使用例如传感器系统时钟406）追踪感测设备已经休眠的时间段（例如休眠时间）（图7，框710），并且配置成在唤起时向前看（look forward）基本上等于休眠时间的时间量例如以补偿休眠时间（图7，框720），使得感测设备400和网关110的频率基本上在唤起时立即同步以用于通信（例如感测设备在从休眠唤起时获得信道跳跃序列的有效频率），以使得可以由感测设备400提供实时数据（图7，框730）。在一方面中，为了促进频率同步，一个或多个网关110的频率跳跃机制可以存储在例如感测设备400的存储器403内。在一方面中，频率跳跃机制和/或传感器系统时钟可以更新，并且当在主要和/或次要网关和感测设备之间建立通信时在时钟406与网关的时钟204以任何适当的时间间隔同步的情况下。在一方面中，传感器系统时钟406可以在从网关的每一个传送时与网关时钟204同步（例如基本上每次网关向感测设备发送传送时，网关的当前时间被发送给感测设备）。
在一方面中，网关110与相应的感测设备400之间的接口可以虑及感测设备400的任何适当的预定特性的配置和/或更新中的远程改变。在一方面中，预定特性可以包括固件版本、用于通信接口的跳频序列、感测设备操作的天数、感测设备操作的小时数、雷达传感器强度、磁力计灵敏度和磁力计校准中的一个或多个。如可以实现的，每一个感测设备400的配置更新可以以任何适当的方式从例如中央控制器101（图1）实现，诸如自动地或者由中央控制器的用户发起。传感器400与网关110之间的通信接口还允许在网关与感测设备之间共享健康和安宁信号。在一方面中，感测设备400可以以任何适当的预定时间间隔将健康和安宁消息发送给相应的网关。例如，在一方面中，健康和安宁消息可以基本上每30分钟发送，而在其它方面中，健康和安宁消息可以以小于或大于30分钟的间隔发送。在又另一方面中，健康和安宁消息也可以包括由感测设备400监控的相应停车空间的占用状态。在感测设备处于高交通区域中并且相应停车空间内的大量占用转变使感测设备400保持免于休眠的情况下，感测设备400可以配置成关断自身（例如开始休眠）以节省电力。网关110还可以将健康和安宁消息发送给相应感测设备400，使得感测设备400可以切换到次要网关，如果主要网关不能够将消息从感测设备传送到中央控制器101（图1）的话。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，提供一种分布式远程感测系统。该分布式远程感测系统包括至少一个网关、至少一个感测设备以及通信接口，该通信接口通过共享频率机制在每一个感测设备与至少一个网关中的一个之间以及通过不同的频率机制在每一个感测设备与至少一个网关中的另一个之间提供射频通信。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，分布式远程感测系统包括停车监控系统。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，通信接口还提供至少一个网关与外围设备之间的通信。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，至少一个网关与外围设备之间的通信是通过中央控制器。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，外围设备是手持式设备并且中央控制器在外围设备的显示器上提供停车空间信息。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，分布式远程感测系统包括配置成处理来自至少一个感测设备的数据的控制器。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，至少一个感测设备配置成响应于与至少一个网关中的一个的通信的属性而将通信从至少一个网关中的一个切换到至少一个网关中的另一个。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，至少一个感测设备配置成发起从至少一个网关中的一个向至少一个网关中的另一个的通信的切换。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，至少一个网关中的另一个具有与至少一个感测设备共享的跳频机制。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，至少一个感测设备选择对应于从至少一个网关中的一个切换到至少一个网关中的另一个的时间的跳频机制的频率。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，提供一种分布式远程感测系统。该分布式远程感测系统包括至少一个网关、至少一个感测设备和通信接口，该通信接口通过共享频率机制在每一个感测设备与至少一个网关中的一个之间以及通过不同的频率机制在每一个感测设备与至少一个网关中的另一个之间提供射频通信，其中该通信接口被配置用于响应于至少一个感测设备与至少一个网关之间的通信的属性的适应性改变。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，分布式远程感测系统包括停车监控系统。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，分布式远程感测系统包括配置成处理来自至少一个感测设备的数据的控制器。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，至少一个感测设备配置成响应于与至少一个网关中的一个的通信的属性而将通信从至少一个网关中的一个切换到至少一个网关中的另一个。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，至少一个感测设备配置成发起从至少一个网关中的一个向至少一个网关中的另一个的通信的切换。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，提供一种分布式远程感测系统。该分布式远程感测系统包括至少一个网关、至少一个感测设备和通信接口，该通信接口通过共享频率机制在每一个感测设备与至少一个网关中的一个之间以及通过不同的频率机制在每一个感测设备与至少一个网关中的另一个之间提供射频通信，其中该通信接口配置成允许通过该通信接口配置每一个感测设备的预定特性。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，分布式远程感测系统包括停车监控系统。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，分布式远程感测系统包括配置成处理来自至少一个感测设备的数据的控制器。
依照所公开的实施例的一个或多个方面，每一个感测设备的预定特性包括用于通信接口的跳频序列、固件版本、感测设备操作的天数、感测设备操作的小时数、雷达传感器强度、磁力计灵敏度和磁力计校准中的一个或多个。
应当理解到，前述描述仅仅是说明所公开的实施例的各方面。本领域技术人员可以设计出各种替换和修改而不脱离于所公开的实施例的各方面。因此，所公开的实施例的各方面意图涵盖落入随附权利要求的范围内的所有这样的替换、修改和变化。另外，在相互不同的从属或独立权利要求中阐述不同特征的仅有事实不指示不能有利地使用这些特征的组合，这样的组合仍然是在本发明的各方面的范围内。

Claims (19)

1.一种分布式远程感测系统，包括：
网关；
至少一个感测设备；以及
通信接口，其通过预定共享可变频率机制在每一个感测设备与网关中的一个之间以及通过不同的可变频率机制在每一个感测设备与网关中的另一个之间提供射频通信，其中通信接口还被配置为使得每一个感测设备预定与来自通信接口和至少一个感测设备的不同频率机制的每一个感测设备对应的预定共享可变频率机制配对。
2.权利要求1的分布式远程感测系统，其中分布式远程感测系统包括停车监控系统。
3.权利要求1的分布式远程感测系统，其中通信接口还提供网关与外围设备之间的通信。
4.权利要求3的分布式远程感测系统，其中网关与外围设备之间的通信是通过中央控制器。
5.权利要求3的分布式远程感测系统，其中外围设备是手持式设备并且中央控制器在外围设备的显示器上提供停车空间信息。
6.权利要求1的分布式远程感测系统，还包括配置成处理来自至少一个感测设备的数据的控制器。
7.权利要求1的分布式远程感测系统，其中至少一个感测设备配置成响应于与至少一个网关中的一个的通信的不可用而将通信从网关中的一个切换到网关中的另一个。
8.权利要求7的分布式远程感测系统，其中至少一个感测设备配置成发起从网关中的一个向网关中的另一个的通信的切换。
9.权利要求7的分布式远程感测系统，其中网关中的另一个具有与至少一个感测设备共享的跳频机制。
10.权利要求9的分布式远程感测系统，其中至少一个感测设备选择对应于从网关中的一个切换到网关中的另一个的时间的跳频机制的频率。
11.一种分布式远程感测系统，包括：
网关；
至少一个感测设备；以及
通信接口，其通过预定共享可变频率机制在每一个感测设备与网关中的一个之间以及通过不同的可变频率机制在每一个感测设备与网关中的另一个之间提供射频通信，其中所述通信接口被配置用于响应于至少一个感测设备与网关中的一个之间的通信的不可用的改变，其中通信接口还被配置为使得每一个感测设备预定与来自通信接口和至少一个感测设备的不同频率机制的每一个感测设备对应的预定共享可变频率机制配对。
12.权利要求11的分布式远程感测系统，其中分布式远程感测系统包括停车监控系统。
13.权利要求11的分布式远程感测系统，还包括配置成处理来自至少一个感测设备的数据的控制器。
14.权利要求11的分布式远程感测系统，其中至少一个感测设备配置成响应于与网关中的一个的通信的不可用而将通信从网关中的一个切换到网关中的另一个。
15.权利要求14的分布式远程感测系统，至少一个感测设备配置成发起从网关中的一个向网关中的另一个的通信的切换。
16.一种分布式远程感测系统，包括：
网关；
至少一个感测设备；以及
通信接口，其通过预定共享可变频率机制在每一个感测设备与网关中的一个之间以及通过不同的可变频率机制在每一个感测设备与网关中的另一个之间提供射频通信，其中所述通信接口配置成允许通过所述通信接口配置每一个感测设备的预定变量，其中通信接口还被配置为使得每一个感测设备预定与来自通信接口和至少一个感测设备的不同频率机制的每一个感测设备对应的预定共享可变频率机制配对。
17.权利要求16的分布式远程感测系统，其中分布式远程感测系统包括停车监控系统。
18.权利要求16的分布式远程感测系统，还包括配置成处理来自至少一个感测设备的数据的控制器。
19.权利要求16的分布式远程感测系统，其中每一个感测设备的预定变量包括用于通信接口的跳频序列、固件版本、感测设备操作的天数、感测设备操作的小时数、雷达传感器强度、磁力计灵敏度和磁力计校准中的一个或多个。
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