CN106165528A - 移动互联设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种互联设备，其包括：广域网接口(10)，所述广域网接口布置用于建立与蜂窝网络类型的多个广域网的基站的连接；局域网接口(20)，所述局域网接口布置用于允许本地设备和广域网接口之间通信。本发明适用于任何可连接设备的通用连接。

Description

移动互联设备

技术领域和背景技术

本发明涉及自主的外部移动互联设备，该设备用于连接至诸如PC、触控式平板计算机、智能手机、电话、显示屏、视频投影仪等终端的移动通信网络(广域网)。

移动互联设备是已知的，例如3G加密保护器，它们使用户能够将例如PC或者平板计算机这样的终端连接至用于移动互联网接入的蜂窝网络。这样的设备仅允许连接单个终端。此外，这样的设备允许连接至单个蜂窝网络，因此显然不能够用于在未由所述网络覆盖的区域中建立连接；这对于用户而言是不利的，尤其对于覆盖范围通常限于非常弱的单个网络的农村地区中的用户而言是不利的。

此外，这样的设备在它们所连接到的广域网上具有非常低的数据速率，即仅限于在设备附近本地有效的速率，由此仅提供非常不令人满意的服务。

另外，这些设备不能用于简单连接不具有内部无线发送/接收装置的显示终端。

发明内容

本发明提供一种新的互联设备，其能够克服现有互联设备的缺点中的全部或部分。

更具体地，本发明涉及一种互联设备，其包括：

-广域网接口，其布置用于建立与蜂窝网络类型的多个广域网中的基站的连接；

-局域网端口，其布置用于本地设备和广域网接口之间通信。

利用布置用于建立到多个广域网中的基站的连接的广域网接口，根据本发明的设备能够具有最大的覆盖范围，由此能够提供在地理上尽可能广阔的服务。

局域网优选是无线网络、例如Wi-Fi类型的无线网络。

优选地，局域网接口布置用于在多个本地设备之间共享从广域网接口接收的信号。因此，能够将多个本地设备，例如PC、平板计算机、电话等同时连接到广域网。

在根据本发明的互联设备中，广域网接口可以包括：

-宽频接收器，其布置用于持续接收来自与传输频率为500到3000MHZ的多个广域网相关联的多个基站的多个通信信号，和

-选择装置，其布置用于从所接收的多个信号中选择具有更大功率的信号并发送所选择的信号。

宽频接收器使得根据本发明的设备能够接收来自所有广域网的所有信号。然后，选择装置选择提供最大功率的信号的网络、更确切地说选择所述网络的基站。这确保了当地理区域由至少一个广域网覆盖时，根据本发明的设备可以在给定时刻和给定地理位置尽可能好地进行接收。

优选地，选择装置还布置用于从所接收的多个信号中持续选择新的具有更大功率的信号。换言之，选择装置一旦发现比在发送过程中的信号具有更大功率的信号就改变基站。因此，选择装置选择并持续发送具有最大功率的信号以确保为用户提供最佳服务。

更优选地，广域网接口还包括布置用于使从宽频接收器接收的多个信号放大并将多个放大的信号发送至选择装置的放大器。因此，选择装置可以容易地选择具有更大功率的信号，包括当接收器上接收的所有信号具有相对低的功率时也是如此。此外，所选择的放大信号具有对于通过局域网接口或通过音频/视频接口接收所述信号的本地设备而言的更好的质量(即更高的速率、不间断的速率等)。由此，能够以相同的服务品质将相同的信息同时发送到多个本地设备。因此，试验显示，在电视类型的显示终端和在智能手机的显示终端上以非常好的图片和声音质量同时显示同一视频数据流是可行的。此外，由于信号的质量更好，所以局域网接口的范围更大。试验显示，可以例如通过智能手机在打印机上进行打印，其中智能手机和打印机距互联单元都超过400米并且通过局域网接口一起通信。

根据一个变型，放大器还布置用于当所接收的信号的至少一个具有大于最大值的功率时，使从宽频接收器接收的多个信号衰减并且将多个衰减的信号发送至选择装置。换言之，当宽频接收器接收到功率大于最大值的至少一个信号时，例如当根据本发明的互联设备非常接近广域网中的基站时，放大器还可以作为衰减器工作。因此，在最近处的广域网不受在局域网接口处重新发送衰减信号的干扰。

在广域网接口中，宽频接收器优选布置用于：

-在可移动存储器、例如SIM卡中读取与广域网的订购相对应的连接数据，

-将所读取的连接数据发送至在给定时刻和给定位置可接入的所有基站以建立与所述基站的连接，和

-从接收器所连接到的基站中的每一个接收信号。

订购单个广域网就足以使宽频接收器能够接收从移动网络中的所有基站、包括属于其他操作者的其他广域网的基站发送的所有数据信号。此外，还可以接收来自同一网络中的多个基站的信号。以500到3000MHz进行接收还使得能够接收来自任意类型的蜂窝网络、例如GSM、3G、3G+和4G等的信号。

根据本发明的设备还可以包括缓冲存储器，其用于存储从广域网接口接收的信号并将所述信号发送至局域网接口。因此，数据暂时由广域网接口存储下来，并且取决于所连接的本地设备而逐步地发送到局域网接口。所接收的信号可以以第一速率存储并且以不同于第一速率的第二速率发送。这允许根据本地设备的需求更好地管理发送到局域网的信号。

缓冲存储器优选布置用于存储所接收的信号并且将以预定时间时移的信号发送至局域网接口。这使得互联设备能够通过局域网接口持续地、包括在通过广域网接口使得数据接收可能中断期间、例如在基站自动切换期间将数据提供到本地设备。

根据本发明的设备还可以包括音频/视频接口，所述接口包括：

-视频输出端子，其用于允许通过视频格式的有线连接实现本地设备、例如终端等的连接，和

-音频/视频解码器，其布置用于将从广域网接口接收的信号转换为视频格式的信号并将转换后的信号发送到视频输出端子上。

因此，根据本发明的设备设有简单地有线连接至广域网的显示终端，例如屏幕、视频投影仪。当然，可在视频输出端子上接入的信号的视频格式适合于可能会连接的显示终端。例如，会选择HDMI、HDTV等格式用于屏幕、视频投影仪和电视等的连接。

优选地，音频/视频解码器还布置用于当所接收的信号的全部或部分为音频信号时，将所接收的信号的音频部分转换为音频格式的信号并将转换后的信号发送到音频/视频设备中的射频发射器。因此，能够通过射频连接扬声器，以播放从广域网接收的音频信号。

根据本发明的设备可以进一步包括控制装置，所述控制装置布置用于：

-通过指令发送装置接收用户指令，和

-根据所接收的用户指令控制广域网接口、局域网接口，和如果适用的话缓冲存储器和/或音频/视频接口。

因此，控制装置根据其所接收的用户指令控制根据本发明的互联设备的所有组件的操作。

根据一个实施例，控制装置包括：

-指令存储器，其用于存储控制接口和/或存储器的一系列指令以及与用户指令相对应的一系列控制指令，

-微处理器，其用于根据所接收的用户指令执行一系列控制指令。

指令发送装置包括，例如：

-例如通过蓝牙连接与控制装置连接的键盘和/或鼠标，和/或

-通过音频/视频接口连接至控制装置的触摸屏，和/或

-通过局域网接口连接至控制装置的个人计算机、触控式平板计算机、智能手机、电话等，和/或

-车载计算机，其例如通过车载计算机与根据本发明的互联设备的音频/视频接口之间的有线连接而连接到互联设备的控制装置。

更广泛地讲，指令发送装置可以是通过蓝牙连接、通过局域网接口或通过音频/视频接口连接至控制装置并布置用于生成至少一个控制指令的任何可连接的对象。

互联设备由于其具有普遍性而特别有用。它的确是设计用于如下设备的快速连接：

-通过Wi-Fi连接而快速连接任意类型的通信设备：电话、智能手机、平板计算机等，

-通过蓝牙连接而快速连接任意类型的控制配件：键盘、鼠标等，

-通过视频格式的连接而快速连接用于播放多媒体信息的任意类型的配件：显示终端、电视等；通过无线电连接而快速连接声音播放扬声器等；以及快速连接纸质打印机等。

根据本发明的互联设备使得能够为各种连接设备实现如下可能：

-与蜂窝广域网的数据交换；即电话、智能手机、平板计算机、PC等可以经由蜂窝网络实现互联网的接入；

-电话、智能手机等经由蜂窝网络可以与第三方实现电话通信；

-经由互联设备互相连接的两个设备之间可以实现数据或指令的交换，例如：连接到互连设备的显示终端上的图像显示，或连接至互联设备的扬声器上的音频广播，来自存储在连接到互连设备的控制装置的存储器中的数据、存储在连接到互连设备的电话、智能手机、PC等的存储器中的数据、以及也是连接到互联设备的外部存储装置(例如网络附加存储器(NAS))中的数据，

-等等其他可能。

根据本发明的互联设备还因其能够接收来自电话网络、包括处于网络覆盖最不确定的区域中的信号，所以是特别有用的。

根据本发明的互联设备还因其能够保持连接并且随时间流逝在局域网中、包括例如当互联设备四处移动时、当其用于开动中的车辆时提供稳定的信号，所以是特别有用的。

根据本发明的互联设备还可以允许简单地连接到车辆通信系统的、用于管理工业设施的操作的系统的、以及用于管理建筑供暖设施的系统等的广域网，以远程控制所述系统的操作。

根据本发明的互连设备还可以允许快速连接到布置用于生成至少一个警报指令的可连接设备的互联设备的控制装置，例如：

-手表，其布置用于当所述手表的佩戴者的生理参数(例如脉搏)超出预期值的范围时生成警报信号；

-下落检测单元，其布置用于当检测到所述检测单元的佩戴者发生下落时生成警报信号；

-用于控制家用电器的装置，其布置用于当所述电器的参数(例如，冷藏室的内部温度)高于最大允许值时生成警报指令；

-车载计算机，其布置用于当检测到车辆中发生震动或严重故障时生成警报信号。

在最后的这些实施例中，在根据本发明的设备中，控制装置在指令存储器中存储一系列适当的指令，以便当控制装置接收到警报信号时，所述控制装置将警报信号发送至用于发送到远程设备，例如监控站、第三方智能电话、第三方消息服务器等的广域网接口或者局域网接口。

附图说明

根据本发明的互联设备的示例性实施例的以下说明，会更好地理解本发明并且本发明的其他特征和优势将显现。这些示例为非限制性示例。结合附图阅读说明书，其中图1是互联设备的功能图。

具体实施方式

如前所述，本发明涉及一种互联设备，其包括：

-广域网接口10，其布置用于建立与蜂窝网络类型的多个广域网中的基站的连接；

-局域网接口20，其布置用于本地设备与广域网接口之间通信。

在所展示的示例中，广域网是蜂窝网络、是也允许接入移动互联网的移动电话网络。局域网本质上是Wi-Fi网络，多个本地设备：电话、智能手机、打印机等可以以已知的方式连接其上。局域网接口20布置用于在所有本地设备之间共享从广域网接口接收的信号。接口20还布置用于使得本地设备能够在它们之间交换数据和/或指令或者与可接入广域网中的远程设备交换数据和/或指令。

广域网接口10包括宽频接收器11，其布置用于持续接收来自与多个广域网相关联的多个基站的多个通信信号；所述接收器11接收具有发送频率为500到3000MHz的所有信号。

接口10中设有用于放置SIM数据卡类型的存储卡的区域，所述存储卡存储与广域网的订购相对应的连接数据。宽频接收器布置用于：

-读取存储卡中的连接数据；

-将所读取的连接数据发送至可在给定时刻和给定位置接入的所有基站，以建立到所述基站的连接；

-从接收器所连接的基站的每个接收信号。

接口10还包括选择装置12，所述选择装置布置用于从所接收的多个信号中选择具有更大功率的信号并发送所选择的信号。选择装置12还布置用于从所接收的多个信号中持续选择新的具有更大功率的信号并发送所选择的信号。

广域网接口10还包括放大器13，其布置用于使从宽频接收器11接收的多个信号放大并将多个放大的信号发送至选择装置。放大器是可逆的，即其还布置用于当所接收的信号的至少一个具有大于最大值的功率时，使从宽频接收器接收的多个信号衰减并将多个衰减的信号发送至选择装置。这是为了避免干扰最近处的广域网。

宽频接收器接收来自在其所处的位置可接入的所有移动数据网络的信号。然后，选择装置选择在给定时刻和给定位置可用的最佳网络。选择装置持续地监控接受自宽频接收器的信号，并且一旦在另一个网络上检测到具有更大功率的信号就改变网络。位于宽频接收器11和选择装置12之间的放大器使所有有助于选择装置的活动的信号放大，尤其当所有接收的信号都非常弱时。此外，利用放大的信号，确保了就互联设备而言的本地设备接收尽可能好的信号。

根据本发明的设备还包括用于暂时存储来自广域网的数据的缓冲存储器30。所述存储器布置用于以第一速率存储接受接口自广域网的信号并以第二速率将所述信号发送至局域网。缓冲存储器布置用于以大约为15到60秒的预定延时将所接收的信号发送至时移的局域网。由此，当广域网接口因为检测到具有更大功率的信号而改变基站时，该局域网接口在没有信号中断的情况下继续接收来自缓冲存储器的数据。因此，信号的任何改变对于连接到音频/视频接口(参见下文)或连接到局域网接口的本地设备而言是完全不可见的。

根据本发明的互联设备还包括音频/视频接口40，其包括：

-视频输出端子41，其用于允许通过视频格式的有线连接实现本地设备、例如显示终端的连接，

-音频/视频解码器43，其用于将从广域网接口接收的信号转换为视频格式的信号并将转换后的信号发送到视频输出端子上。

在所展示的示例中，音频/视频解码器还布置用于当所接收的信号的全部或者部分为音频信号时，将所接收的信号的音频部分转换为音频格式的信号并将转换后的信号发送到音频/视频接口中的射频发射器45。

在所展示的示例中，显示终端是电视42；可以设想其他类型的显示终端：计算机屏幕、视频投影仪等。

互联设备还包括控制装置50，其布置用于：

-通过指令发送装置接收用户指令，和

-根据所接收的用户指令控制广域网接口10、局域网接口20、缓冲存储器30和音频/视频接口40。

控制装置50包括：

-指令存储器51，其用于存储控制接口10、20、40和存储器30的一系列指令以及与用户指令相对应的一系列控制指令；

-微处理器52，其用于根据所接收的用户指令执行一系列控制指令。

在所展示的示例中的指令发送装置包括通过蓝牙连接与控制装置连接的键盘61和鼠标62。更广泛地，通过局域网接口20、音频/视频接口40或蓝牙连接与控制装置连接的所有连接到互联设备的终端(显示终端42、移动电话、计算机63、智能手机64等)可以将指令发送至控制装置。

根据互联设备的应用，指令发送装置可以包括：

-通过音频/视频接口连接至控制装置的触摸屏；

-通过局域网接口连接至控制装置的个人计算机、触控式平板计算机、智能手机、电话等；

-车载计算机，其例如通过车载计算机与根据本发明的互联设备的音频/视频接口之间的有线连接而连接到互联设备的控制装置。

根据本发明的设备优选配备有用于为该设备所具有的所有装置供电的蓄电池。因此，该设备是完全自主型的设备，它不需要连接至配电网络并且因此可以在移动时使用。

在图1中，粗线箭头描绘出广域网接口和多个本地设备之间的下行数据的路径。细线箭头描绘出根据本发明的设备的多个组件以及控制装置和连接到所述设备的本地设备之间的指令的发送。

已经生产出一种互联设备的样机，其全部处于尺寸为智能电话大小并且重量为大约120到200克的单元中。因此其可以放在外套口袋或钱包中而易于携带，或者插入车辆的储物箱中。

所生产的设备的样机已在最偏远的地理区域测试成功，即在不能够用智能手机或者电话在移动电话网络中打电话的区域里测试成功。此外，在具有良好的3G信号的地方所进行的试验表明：在最佳条件下，同一智能电话通过连接根据本发明的互联设备所接收的信号比通过直接连接用户所订购的经营者的网络所接收的信号多出十倍以上。此外还在运行的火车和汽车中进行了试验，并使得能够没有信号干扰地、并且具有使得能够在非常好的条件下观看视频流的流体速率和恒定速率地在智能电话上获得具有非常良好品质的数据速率。

根据本发明的设备可以用于建筑(私人住宅、公司等)中以创建局域网并将建筑中或周围所有可连接的设备(多媒体装备、供暖和/或空气调节系统、百叶窗、家用电器等)连接至局域网，以及将设备连接在一起和将设备连接至互联网。

根据本发明的设备还可以由用户携带以用于使其所有的多媒体装备在任何时刻都拥有完美的互联网连接。所述设备还可以安装在车辆中。

附图标记

10、广域网接口

11、宽频接收器

12、信号选择装置

13、放大器

14、SIM数据

20、局域网接口(Wi-Fi)

30、缓冲存储器

40、音频/视频接口

41、视频输出端子，例如HDMI终端

42、显示终端，例如TV

43、音频/视频解码器

45、音频发射器，例如射频发射器

50、控制装置

51、指令存储器

52、微处理器

61、键盘

62、鼠标

63、手提计算机

64、电话、智能手机

Claims (15)

1.一种互联设备，其包括：

-广域网接口(10)，其布置用于建立与蜂窝网络类型的多个广域网中的基站的连接；

-局域网接口(20)，其布置用于本地设备和所述广域网接口之间通信。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述局域网接口布置用于在多个本地设备之间共享从所述广域网接口接收的信号。

3.如前述权利要求中任一项所述的互联设备，其中所述广域网接口包括：

-宽频接收器(11)，其布置用于持续接收来自与传输频率为500到3000MHz的多个广域网相关联的多个基站的多个通信信号，和

-选择装置(12)，其布置用于从所接收的多个信号中选择具有更大功率的信号并发送所选择的信号。

4.如权利要求3所述的互联设备，其中所述选择装置还布置用于从所接收的多个信号中持续选择新的具有更大功率的信号并发送所选择的信号。

5.如权利要求3或4中任一项所述的设备，其中所述广域网接口还包括放大器(13)，所述放大器布置用于使从所述宽频接收器接收的多个信号放大并将所述多个放大的信号发送至所述选择装置。

6.如权利要求5所述的设备，其中所述放大器还布置用于当所接收的信号的至少一个具有大于最大值的功率时，使从所述宽频接收器接收的多个信号衰减并且将所述多个衰减的信号发送至所述选择装置。

7.如权利要求3至6中任一项所述的设备，其中所述宽频接收器布置用于：

-在可移动存储器、例如SIM卡中读取与广域网的订购相对应的连接数据，

-将所读取的连接数据发送至在给定时刻和给定位置可接入的所有基站以建立与所述基站的连接，和

-从所述接收器所连接到的基站中的每一个接收信号。

8.如前述权利要求中任一项所述的设备，还包括缓冲存储器(30)，其用于存储从所述广域网接口接收的信号并将所述信号发送至所述局域网接口。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述缓冲存储器布置用于存储从所述广域网接口接收的信号并将以预定时间时移的信号发送至所述局域网接口。

10.如前述权利要求中任一项所述的设备，还包括音频/视频接口(40)，其包括：

-视频输出端子(41)，其用于允许通过视频格式的有线连接实现本地设备、例如终端的连接，

-音频/视频解码器(43)，其布置用于将从所述广域网接口接收的信号转换为视频格式的信号并将转换后的信号发送到所述视频输出端子上。

11.如权利要求10所述的设备，其中所述音频/视频解码器还布置用于，当所接收的信号的全部或部分为音频信号时，将所接收的信号的音频部分转换为音频格式的信号并将转换后的信号发送到所述音频/视频接口中的射频发射器(45)。

12.如前述权利要求中任一项所述的设备，其还包括控制装置(50)，所述控制装置布置用于：

-通过指令发送装置接收用户指令，和

-根据所接收的用户指令控制所述广域网接口、所述局域网接口、所述缓冲存储器和/或所述音频/视频接口。

13.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述控制装置包括：

-指令存储器(51)，其用于存储控制所述接口和/或所述存储器的一系列指令以及与用户指令相对应的一系列控制指令，

-微处理器(52)，其用于根据所接收的用户指令执行一系列控制指令。

14.如权利要求12或13中任一项所述的设备，其中，所述指令发送装置包括：

-例如通过蓝牙连接与所述控制装置连接的键盘(61)和/或鼠标(62)，和/或

-通过所述音频/视频接口连接至所述控制装置的触摸屏，和/或

-通过所述局域网接口连接至所述控制装置的个人计算机(63)、触控式平板计算机、智能手机(64)、电话等，

-车载计算机，其例如通过所述车载计算机与根据本发明的互联设备的所述音频/视频接口之间的有线连接而连接到所述互联设备的控制装置。

15.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述局域网是无线网络、例如Wi-Fi类型的无线网络。