CN107079400B - 经处理器验证的唤醒系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种系统，所述系统包括用于从无线通信装置接收唤醒信号的收发器。处理器可操作地连接到所述收发器并连接到存储器。所述存储器包括记录在其上的指令，所述指令在由所述处理器读取时，致使所述处理器在验证所述唤醒信号时，从睡眠模式转变为活动模式并使所述收发器通电。

Description

经处理器验证的唤醒系统和方法
相关申请
本申请要求2014年9月15日提交的美国临时专利申请号 62/050,487的权益，该申请的内容全部以引用的方式并入本文。
发明背景
1.技术领域
本发明大体上涉及无线网络，并且具体来说，涉及对无线网络的电源管理。
2.相关技术描述
无线网络可用于向间歇地激活的装置传输信号。例如，无线信号可用于锁定或解锁通向房屋或是酒店房间的门。最常见地，锁定装置内的电路在睡眠模式下，直到其被唤醒信号触发。在未使用期间节省装置内的电力传统上受到将装置的系统设为低功率睡眠模式的能力限制。传统上，存在用于管理装置的功率消耗的系统，这使其可用于接收外部请求。例如，装置的接收器可按调度表通电并检查信号。这种调度方法允许接收器大多数的时间关机，并且节省电池电力。关于这种方法，存在至少两个限制。首先，接收器仍然按特定间隔来通电，这就可能需要使用临界电池电量。其次，一些无线网络需要用于该网络的获取时间来同步和验证安全协议等等。这可能是耗时过程，并相关地，也是耗功率的过程。
此类常规的方法和系统通常被认为对它们预期目的来说是令人满意的。然而，在本领域中仍然需要对无线网络的改进电源管理。本公开提供了此需要的解决方案。
发明概要
本文公开一种系统，所述系统包括用于从无线通信装置接收唤醒信号的收发器。处理器可操作地连接到所述收发器并连接到存储器。所述存储器包括记录在其上的指令，所述指令在由所述处理器读取时，致使所述处理器在验证所述唤醒信号时，从睡眠模式转变为活动模式并使所述收发器通电。
所述处理器可以分析所述唤醒信号的脉冲以确定所述唤醒信号是否有效，使得如果所述唤醒信号有效，那么可以完全激活所述处理器。如果所述唤醒信号无效，那么所述处理器可以返回睡眠模式。
所述收发器可以从RF源(诸如智能电话)接收RF唤醒信号。所述系统还可包括RF检测器，所述RF检测器用于将所述RF唤醒信号转换为DC脉冲以便用所述处理器来评估。
一种用于将系统从睡眠模式转变为活动模式的方法包括在收发器处从无线通信装置接收唤醒信号。所述唤醒信号通过处理器验证。在验证唤醒信号时，将所述处理器从睡眠模式唤醒。
一种用于提供被锁定的装置的访问权的系统包括锁定机构，所述锁定机构被配置成选择性地在锁定状态与解锁状态之间切换。无线接口可操作地连接到所述锁定机构以控制在所述锁定状态与所述解锁状态之间的改变。所述无线接口被配置成在收发器处从无线通信装置接收唤醒信号，以及通过处理器验证所述唤醒信号。在验证时，所述处理器激活所述锁定机构。
通过以下结合附图对优选实施方案的详细描述，本公开的系统和方法的这些及其它特征将对本领域的技术人员变得更加显而易见。
附图简述
为使本公开所属领域的技术人员将容易地理解如何在不进行过多实验的情况下制造和使用本公开的装置和方法，下文将参考某些附图来详细描述本公开的优选实施方案，其中：
图1是根据本公开构造的用于验证唤醒信号的系统的示例性实施方案的示意图，其示出了收发器和处理器；
图2是示出使用图1的系统验证唤醒信号的方法的示例性实施方案的流程图；
图3是图1的处理器的示例性RF无源唤醒电路的示意图；以及
图4是与锁定机构的示例性实施方案一起使用的图1的系统的示意图。
详细描述
现将参考附图，其中类似参考数字标识本公开的类似结构特征或方面。出于解释和说明的目的，但非限制，图1中示出了根据本公开的用于验证唤醒信号的系统的示例性实施方案的局部图，并且其大体以参考符号100标记。图2-4中提供了根据本公开的系统和方法的其它实施方案或其方面，如将描述。
图1示出根据本公开的用于验证唤醒信号的系统100。如将更详细地描述，系统100在不使用期间实现低睡眠电流以由此防止系统内的不必要的功率消耗。系统100包括用于从无线通信装置106接收唤醒信号104的天线102。系统100利用自动传输，其在装置106发起与系统100的联系时从无线通信装置106发射。无线通信装置106可以是智能电话或传输RF信号的任何其它类型蓝牙无线装置。为了减少不必要的功率消耗，由天线102接收的RF信号通过未通电的低损耗定向耦合器112被动地由未通电且高效率的RF检测器114接收。 RF检测器114接收RF唤醒信号，并且将RF唤醒信号转换为DC脉冲，其由连接到RF检测器的处理器108接收。为进一步节省电力，处理器108处于深度睡眠，直到接收到了DC脉冲。当处理器108接收DC脉冲时，该处理器从可操作地连接到处理器的存储器110中的特定位置进行读取。存储器包含使得处理器108能够在通过所有验证步骤时从深度睡眠模式转换为活动模式的另外指令和唤醒验证标准。更具体地，处理器108评估唤醒信号104，并且如果信号有效，那么处理器108保持唤醒。一旦处理器完全地被有效唤醒信号唤醒，处理器就使系统100的其余部件112、114、116通电。可操作地连接到定向耦合器112的BTLE收发器116建立与装置106的链接。通过定向耦合器112和天线102，BTLE收发器116向无线通信装置106传达唤醒信号104已经验证的情况，并且提示该装置的用户输入访问代码，例如，以锁定/解锁门。
参考图2，示出一种验证唤醒信号的方法200。在方框202处，无线通信装置(例如，无线通信装置106)传输RF唤醒信号。RF唤醒信号可以通过任何合适技术生成。例如，无线通信装置上存储的应用程序一旦激活，就可以致使无线通信装置传输RF信号。接着，在方框204处，在天线(例如，天线102)处接收唤醒信号。唤醒信号通过定向耦合器(例如，定向耦合器112)来引导到RF检测器(例如，RF 检测器114)。RF检测器将RF信号转换为DC脉冲，如方框206所示，使得信号作为DC脉冲而由处理器(例如，处理器108)读取。一旦处理器检测到了所接收的DC脉冲，处理器部分地从睡眠模式唤醒。在方框208处，处理器通过分析在脉冲之间的时间，验证DC脉冲。如果脉冲形状(例如，时序)正确，那么处理器退出睡眠模式并且保持唤醒，如方框210所示，然而，如果处理器确定脉冲形状并不正确，那么处理器就不退出睡眠模式，而是返回深度睡眠模式，如方框212 所示。在深度睡眠模式下，处理器可保持为完全地不活动，直到部分地由来自RF检测器的下一DC信号唤醒。
以此方式，处理器108按两步骤式方法来确定RF唤醒信号104是否有效。首先，定向耦合器和RF检测器使用对RF唤醒信号的无源模拟验证。在此时间期间，处理器轮询中断引脚，从而查找特定DC电压。如果模拟部分滤波器通过，那么DC电压上升到足以使处理器跳闸来从深度睡眠唤醒。处理器只需非常少的功率就可部分地从睡眠模式唤醒，并且在监视其中断端口时需要的功率甚至更少。其次，使用处理器中的数字处理来分析被动信号的DC脉冲以确定唤醒信号104是否有效。参考图3，示出用于系统100的电路300的示例性实施方案的示意图，其示出了BTLE收发器116、定向耦合器112和RF检测器114之间的详细连接。RF检测器可操作地连接到处理器108以向其发送DC脉冲。天线102可操作地连接到定向耦合器112以发送和接收信号。
系统100可操作地连接到锁定机构420，如图4所示。一旦处理器108已被唤醒信号104唤醒，如上所述，系统就会验证额外标准(如果需要)来将锁定机构420激活并使用无线装置例如为客人提供进入酒店房间的访问权。系统100在不使用期间维持低功率消耗以节省电力，使得锁定机构420可凭电池电力操作。锁定机构是门(例如，酒店房间的门或房屋的门等)上的锁420。锁420可在锁定状态与解锁状态之间切换以允许用户进入/离开。无线接口430可操作地连接到锁 420以控制在锁定状态与解锁状态之间的改变。无线接口430包括系统100。尝试将门锁定或解锁的用户将RF唤醒信号104从无线通信装置106传输。系统100的处理器108验证唤醒信号104。如果唤醒信号104有效，BTLE收发器116提示用户将访问代码426输入无线通信装置106中。访问代码426由系统100的天线102接收，并且通过定向耦合器112传递并由现在处于接收模式下的BTLE收发器116 接收。BTLE收发器解调访问码426，并且访问代码426被呈现给处理器108用于存储器110验证。使用存储器110的处理器108将这一代码与所存储的代码进行比较。如果访问代码426有效，即，如果发现在访问代码与所存储的代码之间匹配，那么处理器108继续通过电动机驱动器电路(未示出)来向锁定机构420发送锁定/解锁信号。
以此方式，一种无线通信装置可用于传输无线唤醒信号以锁定或解锁门。另外，由于处理器仅仅在验证唤醒信号时保持唤醒，因此无线接口中的功率消耗被最小化，由此延长锁定机构寿命。将会理解，本文所示锁定机构是示例性的，并且在不背离本公开的范围的情况下，可以使用任何其它合适数量和/或类型锁定机构。
如本领域的技术人员将了解，本发明的各个方面可实施为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可采取完全硬件实施方案、完全软件实施方案(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件方面和硬件方面的实施方案的形式，这些实施方案在本文中通常全部都可称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各个方面可采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品实施在一个或多个计算机可读介质中，所述计算机可读介质具有实施在其上的计算机可读程序代码。
可利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可为计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可为例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置，或者前述项的任何合适组合。该计算机可读存储介质的更具体的实例(非穷尽性列表)将会包括以下各项：具有一个或多个接线的电连接件、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置，磁性存储装置，或者前述项的任何合适组合。在本文献上下文中，计算机可读存储介质可为可包含或存储由指令执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序的任何有形介质。
计算机可读信号介质可以包括具有例如在基带中或作为载波的一部分实施在其中的计算机可读程序代码的经传播的数据信号。这种经传播的信号可采取各种形式中的任一种，包括但不限于电磁、光学或它们任何合适组合。计算机可读信号介质可为并非是计算机可读存储介质并可传达、传播或传输程序以由指令执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序的任何计算机可读介质。
计算机可读介质上实施的程序代码可使用任何合适介质来传输，所述合适介质包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等，或者前述项的任何合适组合。
用于执行用于本发明的各个方面的操作的计算机程序代码可以一种或多种编程语言的任何组合编写，所述编程语言包括面向对象的编程语言(诸如Java、Smalltalk、C++等等)和常规过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似编程语言)。程序代码可完全地在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在用户的计算机上并部分地在远程计算机上执行或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一情况下，远程计算机可通过任何类型网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者可与外部计算机形成连接(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)。
以上参考根据本发明的实施方案的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或方框图的每个方框，以及流程图和/或方框图中的方框组合可由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器用来生产机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器来执行的指令创建用于实现流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/ 动作的装置。
这些计算机程序指令还可存储在计算机可读介质中，它们可引导计算机、其它可编程数据处理设备或其它设备以特定方式工作，使得计算机可读介质中存储的指令产生制品，包括用于实现流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的指令。
计算机程序指令还可加载到计算机、其它可编程数据处理设备或其它设备上以致使在计算机、其它可编程设备或其它设备上执行一系列的操作步骤来产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的过程。
本公开的方法和系统(如上所述并且在附图中示出)提供具有优越特性(包括在不使用期间最小化系统的功率消耗)的经处理器验证的系统和方法。虽然已经参考优选实施方案示出和描述了本公开的设备和方法，但是本领域的技术人员将容易地了解，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以对其做出改变和/或修改。

Claims (11)

1.一种用于从深度睡眠模式转变为活动模式的系统，包括：
天线，所述天线是被动的并且未通电的，其用于从无线通信装置接收唤醒信号并且将所述接收的唤醒信号转换成DC脉冲；以及
处理器，所述处理器可操作地连接到所述天线并连接到存储器，其中所述存储器包括记录在其上的指令，所述指令在由所述处理器执行时，致使所述处理器进行以下操作：
一旦在活动模式下，就使所述天线通电；
在深度睡眠模式时检测由所述DC脉冲引起的中断；
部分唤醒以分析所检测的DC脉冲来确定所述唤醒信号是否有效；
基于所述唤醒信号的验证，如果所述唤醒信号有效，则转变为活动模式以使所述系统的其余组件激活和通电；以及
所述其余组件中的收发器，在被激活和通电时配置成：
提示用户提供访问代码；以及
响应于所述提示接收访问代码；
其中所述处理器在执行所述指令时被进一步致使进行以下操作：
比较经由所述天线和所述收发器中的至少一个响应于所述提示而接收的所述访问代码与存储的值；以及
基于所述比较的结果，激活锁定机构以在锁定状态与解锁状态之间切换。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器分析所述唤醒信号的脉冲以确定所述唤醒信号是否有效。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器允许所述天线与所述无线通信装置之间的通信，所述无线通信装置是移动通信装置。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述天线从RF源接收RF唤醒信号。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述RF源是智能电话。
6.如权利要求4所述的系统，其进一步包括RF检测器，所述RF检测器用于将所述RF唤醒信号转换为所述DC脉冲以便用所述处理器来评估。
7.一种用于将系统从深度睡眠模式转变为活动模式的方法，所述方法包括：
在天线处从无线通信装置接收唤醒信号，所述天线是被动的并且未通电的；
将所述接收的唤醒信号转换成DC脉冲；
在深度睡眠模式时检测由所述DC脉冲引起的中断；
部分唤醒以分析所检测的DC脉冲来确定所述唤醒信号是否有效；
基于所述唤醒信号的验证，如果所述唤醒信号有效，则转变为活动模式以使所述系统的其余组件激活和通电；
如果所述唤醒信号无效，则返回所述深度睡眠模式；
在被激活和通电时，通过所述其余组件中的组件提示用户提供访问代码；
比较响应于所述提示而接收的所述访问代码与存储的值；
基于所述比较的结果，激活锁定机构以在锁定状态与解锁状态之间切换；以及
基于所述唤醒信号的所述验证，将处理器从深度睡眠模式中唤醒。
8.如权利要求7所述的方法，其中验证包括分析所述唤醒信号的脉冲以确定所述唤醒信号是否有效。
9.如权利要求7所述的方法，其中接收包括从RF源接收RF唤醒信号。
10.如权利要求9所述的方法，其中接收唤醒信号包括接收RF唤醒信号，以及将所述RF唤醒信号转换为所述DC脉冲以便用所述处理器来评估。
11.如权利要求7所述的方法，其进一步包括使所述天线通电而与所述无线通信装置通信，所述无线通信装置是移动通信装置。
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