CN108336829B - 一种对基站进行供电方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对基站进行供电的方法及设备，以解决现有技术中采用电池供电的方式对beacon基站进行供电时，如果没有及时更换没电的电池，导致beacon基站无法正常工作的问题。该方法包括：移动终端接收基站发送的广播信号后，将所述移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量；所述移动终端将所述目标能量通过无线传输方式发送给供电装置，所述供电装置用于利用所述目标能量为所述基站供电。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种对基站进行供电方法及设备。
背景技术
目前，越来越多的信标(beacon)基站设置在大型的、人口密集的公共场所，例如医院、住宅和机场等，为用户提供导航和信息推广服务。beacon基站基于蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy，BLE)技术向用户设备广播服务信息，具有硬件成本低，功耗低，工作时间长，易于部署等优点。随着beacon技术的推广和使用，beacon基站的使用量越来越大，这几年一直呈指数性增长。
beacon基站的供电方式一般为电池供电，电池的寿命一般在1到24个月的范围之内，在100ms的广告频率下，一颗纽扣电池可以为beacon基站持续供电1到3个月。因此，如果采用电池供电的方式对beacon基站进行供电，那么平均每几个月就需要更换电池。如果没有及时更换电池，将会导致beacon基站无法正常工作。并且，beacon基站的日常维护需要投入较高的人力成本，以监测beacon基站的电池电量，并及时更换电池。更换电池也会造成beacon基站的损耗，缩短beacon基站的使用寿命，并产生大量的废旧电池，对环境造成危害。
发明内容
本发明实施例提供一种对基站进行供电的方法和设备，以解决现有技术中采用电池供电的方式对beacon基站进行供电时，如果没有及时更换没电的电池，导致beacon基站无法正常工作的问题。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种对基站进行供电的方法，该方法包括：
移动终端接收基站发送的广播信号后，将所述移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量；
所述移动终端将所述目标能量通过无线传输方式发送给供电装置，所述供电装置用于利用所述目标能量为所述基站供电。
可选地，所述移动终端接收基站发送的广播信号后，所述方法还包括：
所述移动终端根据接收到的广播信号确定所述广播信号的到达角AOA和/或发射角AOD；
所述移动终端将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述基站，由所述基站将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述供电装置，以使所述供电装置根据所述指示消息所指示的AOA和/或AOD，调整接收所述目标能量的方向。
可选地，所述无线传输方式包括：感应耦合式、电磁波、磁耦合谐振式或电场耦合式。
可选地，所述基站为信标beacon基站。
第二方面，本发明实施例提供了一种对基站进行供电的方法，该方法包括：
供电装置接收至少一个移动终端通过无线传输方式发送的目标能量，其中，所述目标能量由所述移动终端将所述移动终端的电能进行转换后得到；
所述供电装置将所述目标能量转换为能够为基站供电的电能，利用转换后的电能为所述基站供电。
可选地，供电装置接收移动终端通过无线传输方式发送的目标能量之前，所述方法还包括：
所述供电装置接收所述基站发送的到达角AOA和发射角AOD的指示信息，其中，所述AOA和/或所述AOD由所述移动终端根据所述基站发送的广播信号确定；
所述供电装置根据所述指示信息所指示的AOA和/或所述AOD，调整接收所述目标能量的方向。
第三方面，本发明实施例提供了一种移动终端，该移动终端包括：
信号处理装置，用于接收基站发送的广播信号；
能量转换装置，用于在所述信号处理装置接收基站发送的广播信号后，将所述移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量；
能量发射装置，用于将所述目标能量通过无线传输方式发送给供电装置，所述供电装置用于利用所述目标能量为所述基站供电。
可选地，所述信号处理装置还用于：
根据接收到的广播信号确定所述广播信号的到达角AOA和/或发射角AOD；将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述基站，由所述基站将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述供电装置，以使所述供电装置根据所述指示消息所指示的AOA和/或AOD，调整接收所述目标能量的方向。
可选地，所述无线传输方式包括：感应耦合式、电磁波、磁耦合谐振式或电场耦合式。
可选地，所述基站为信标beacon基站。
第四方面，本发明实施例提供了一种供电装置，该供电装置包括：
能量接收装置，用于接收至少一个移动终端通过无线传输方式发送的目标能量，其中，所述目标能量由所述移动终端将所述移动终端的电能进行转换后得到；
能量供应装置，用于将所述目标能量转换为能够为基站供电的电能，利用转换后的电能为所述基站供电。
可选地，所述能量接收装置还用于：
接收移动终端通过无线传输方式发送的目标能量之前，接收所述基站发送的到达角AOA和发射角AOD的指示信息，其中，所述AOA和/或所述AOD由所述移动终端根据所述基站发送的广播信号确定；根据所述指示信息所指示的AOA和/或所述AOD，调整接收所述目标能量的方向。
基于上述技术方案，本发明实施例中，移动终端接收基站发送的广播信号后，将该移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量，并通过无线传输方式发送给供电装置，该供电装置用于利用该目标能量为基站供电。由于处于基站覆盖区域内的移动终端能够利用该移动终端的电能为基站供电，不需要监测基站的电池的电量以及更换电池，避免了基站发生由于电池没电而无法工作的情况，提高了基站的可靠性，降低了基站的维护成本，也避免了更换电池对基站造成的损耗，延长了基站的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例对基站进行供电的系统结构示意图；
图2为本发明实施例第一种对基站进行供电的方法的流程示意图；
图3为本发明实施例第二种对基站进行供电的方法的流程示意图；
图4为本发明实施例移动终端的结构示意图；
图5为本发明实施例供电装置的结构示意图；
图6为本发明实施例对beacon基站进行供电的系统结构示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
本发明实施例中移动终端可以是能够接收基站发送的广播信号的任何可以移动的终端，如智能手环、手机、平板电脑等；基站可以是基于BLE技术的beacon基站。
如图1所示，本发明实施例对基站进行供电的系统包括：移动终端、供电装置和基站，其中，供电装置可以内置于基站中。
移动终端，用于接收基站发送的广播信号后，将移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量；将该目标能量通过无线传输方式发送给供电装置，该供电装置用于利用该目标能量为基站供电。
供电装置，用于接收至少一个移动终端通过无线传输方式发送的目标能量，其中，该目标能量由该移动终端将移动终端的电能进行转换后得到；将该目标能量转换为能够为基站供电的电能；利用转换后的电能为基站供电。
基站，用于利用供电装置提供的电能，向移动终端发送信号。
如图2所示，本发明实施例第一种对基站进行供电的方法包括以下步骤：
步骤201：移动终端接收基站发送的广播信号后，将所述移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量。
具体地，移动终端的电能包括但不限于移动终端的电池中存储的电能，以及能够为该移动终端供电的外部装置中的电能，例如能够为手机供电的手机保护壳中电池的电能。
可选地，基站根据移动终端接收到的广播信号的相对强弱指标(RelativeStrength Index，RSI)确定基站与移动终端之间的距离，从而确定移动终端是否处于基站的覆盖区域中。
可选地，移动终端处于基站的覆盖区域内时，能够接收到基站发送的广播信号，并根据接收到的广播信号确定该信号的到达角(Angle of Arrival，AOA)和/或发射角(Angleof Departure，AOD)；将该AOA和/或AOD的指示信息发送给基站，由基站将该AOA和/或AOD的指示信息发送给供电装置，以使供电装置根据该AOA和/或AOD的指示信息调整接收目标能量的方向，使得供电装置能够定向接收目标能量，将目标能量聚焦在一个焦点上，提高目标能量的接收量。
由于移动终端的电能不能直接用于无线传输，移动终端需要将移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量，例如移动终端将自身的电能转换为电磁波，或者，通过升压电路增大移动终端的电能的电压，使得移动终端的电能可以通过无线方式进行传输。需要说明的是，上述列举的将移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量的方式只是举例说明，任何能够将移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量的方式都适用本发明实施例。
步骤202：移动终端将目标能量通过无线传输方式发送给供电装置，该供电装置用于利用该目标能量为基站供电。
可选地，移动终端通过内置的能量发射装置将目标能量发送给供电装置，其中，该能量发射装置可以是移动终端自身的天线或者专用的发射装置，如电极、与移动终端自身的天线带宽(工作频率范围)不同的发射天线等。
可选地，移动终端通过以下无线传输方式将目标能量发送给供电装置：感应耦合式、电磁波、磁耦合谐振式或电场耦合式。其中，电场耦合式是通过配置在移动终端(送电侧)的电极与配置在供电装置(受电侧)的电极，利用电极间产生的感应电场实现电能的无线传输。
需要说明的是，上面几种无线传输方式只是举例说明，任何能够传输电能的无线传输方式都适用本发明实施例。
具体地，供电装置利用转换后的电能为基站的电池充电，使得电池为基站供电。
目前，基站在没有接收端(即基站的覆盖区域内没有移动终端)的情况下还是会继续发送广播信号，造成资源的浪费，为了解决这个问题，本发明实施例中供电装置可以根据接收到的目标能量的参数判断是否为基站供电，从而对基站进行控制。
由于供电装置接收到的目标能量的参数大小与传输距离有关，这里的参数包括但不限于电压、电流等。因此，供电装置可以根据收到的目标能量的参数大小确定基站的覆盖区域内是否有移动终端。
如果供电装置收到的目标能量的参数值大于设定阈值，说明移动终端正在靠近基站或者距离基站比较近，此时如果基站的电池与基站之间的通路处于断开状态，则供电装置可以导通电池与基站之间的通路，使得电池可以为基站供电；如果供电装置未接收到目标能量或收到的目标能量的参数值不大于设定阈值，说明移动终端正在远离基站或者距离基站比较远，此时如果电池与基站之间的通路处于导通状态，则供电装置可以断开电池与基站之间的通路，使得电池停止为基站供电。
如果基站覆盖区域内没有移动终端或移动终端距离基站较远，则供电装置不会收到任何移动终端发送的目标电能或收到的目标能量的参数值很小，此时供电装置会断开电池与所述基站之间的通路，使得电池停止为基站供电，从而使得基站无法发送广播信号，解决了基站在没有接收端的情况下还继续发送广播信号的问题，实现了通过闭环的方式为基站供电，节约资源。
如图3所示，本发明实施例第二种对基站进行供电的方法包括以下步骤：
步骤301：供电装置接收至少一个移动终端通过无线传输方式发送的目标能量，其中，该目标能量由移动终端将该移动终端的电能进行转换后得到。
可选地，供电装置接收移动终端通过无线传输方式发送的目标能量之前，接收基站发送的到达角AOA和发射角AOD的指示信息，并根据该指示信息所指示的AOA和/或AOD调整接收目标能量的方向，其中，该AOA和/或该AOD由移动终端根据基站发送的广播信号确定。
具体地，供电装置根据接收到的AOA和/或AOD的指示信息调整该供电装置中接收天线或用于接收目标能量的电极装置的方向，实现目标能量的定向接收。
可选地，移动终端通过以下无线传输方式将目标能量发送给供电装置：感应耦合式、电磁波、磁耦合谐振式或电场耦合式。
步骤302：供电装置将目标能量转换为能够为基站供电的电能，利用转换后的电能为基站供电。
实施中，供电装置接收到移动终端发送的目标能量后，通过降压电路、整流电路和/或稳压电路，将目标能量转换为能够为基站供电的电能。
具体地，供电装置可以通过整流二极管实现对电磁感应方式传输过来的目标能量进行整流，并通过电容和电感进行滤波，转换为直流信号，然后通过晶体管转化较稳定的电压或电流输出，从而实现利用稳定的电压或电流输出给电池充电，使得电池为基站供电。
下面以移动终端为手机，基站为beacon基站为例，对本发明实施例中对基站进行供电的方法进行详细说明。
如图4所示，对beacon基站进行供电的系统包括：手机、供电装置和beacon基站。其中，供电装置可以内置于beacon基站中。
手机内置有能量发射装置，用于接收基站发送的广播信号后(即手机进入beacon基站的覆盖区域后)，将手机电池中的电能转换为能够无线传输的目标能量，并将该目标能量通过能量发射装置以无线传输方式发送给供电装置，由供电装置利用目标能量为beacon基站供电。手机还用于根据接收到的广播信号确定该广播信号的AOA和/或AOD，并将该AOA和/或AOD的指示信息发送给beacon基站，由beacon基站将该AOA或AOD的指示信息发送给供电装置的能量接收装置，以使能量接收装置根据该指示信息所指示的AOA或AOD调整能量接收装置的天线的方向，并将目标能量聚焦到一个焦点上，以提高目标能量的接收量。
供电装置包括能量接收装置、能量存储装置和能量控制装置。其中，能量接收装置用于接收手机发送的目标能量；能量存储装置用于将接收到的目标能量转换为适合自身存储的电能，并通过能量控制装置为beacon基站供电；能量控制装置用于根据能量接收装置接收到的目标能量的参数确定是否为beacon基站供电，其中，该参数包括但不限于电压、电流等。
具体地，如果能量接收装置接收到的目标能量的参数值大于设定阈值，说明移动终端正在靠近基站或者距离基站比较近，此时如果能量控制装置处于断开状态，则供电装置可以导通能量控制装置，使得能量存储装置可以为基站供电；如果供电装置未接收到目标能量或收到的目标能量的参数值不大于设定阈值，说明移动终端正在远离基站或者距离基站比较远，此时如果能量控制装置处于导通状态，则供电装置可以断开能量控制装置，使得能量存储装置停止为基站供电，使得当beacon基站未接收到手机发送的目标能量或手机远离beacon基站时，停止发送广播信号，实现了通过闭环系统为基站供电。
beacon基站，用于在供电装置为beacon基站供电时，向beacon基站覆盖区域内的移动终端(包括为beacon基站提供电能的手机)发送广播信号，以及将手机发送的AOA或AOD指示信息发送给供电装置的能量接收装置，由能量接收装置根据该指示信息所指示的AOA或AOD，调整能量接收装置的天线的方向，并将手机发送的目标能量聚焦到一个焦点上，以提高目标能量的接收量。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种移动终端，该移动终端的具体实施可参见第一种对基站进行供电的方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图5所示，该移动终端主要包括：
信号处理装置501，用于接收基站发送的广播信号；
能量转换装置502，用于在所述信号处理装置501接收基站发送的广播信号后，将所述移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量；
能量发射装置503，用于将所述目标能量通过无线传输方式发送给供电装置，所述供电装置用于利用所述目标能量为所述基站供电。
可选地，所述信号处理装置501还用于：
根据接收到的广播信号确定所述广播信号的到达角AOA和/或发射角AOD；将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述基站，由所述基站将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述供电装置，以使所述供电装置根据所述指示消息所指示的AOA和/或AOD，调整接收所述目标能量的方向。
可选地，所述无线传输方式包括：感应耦合式、电磁波、磁耦合谐振式或电场耦合式。
可选地，所述基站为信标beacon基站。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种供电装置，该供电装置可以内置于基站中，该供电装置的具体实施可参见第二种对基站进行供电的方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图6所示，该供电装置主要包括：
能量接收装置601，用于接收至少一个移动终端通过无线传输方式发送的目标能量，其中，所述目标能量由所述移动终端将所述移动终端的电能进行转换后得到；
能量供应装置602，用于将所述目标能量转换为能够为基站供电的电能，利用转换后的电能为所述基站供电。
可选地，所述能量接收装置601还用于：
接收移动终端通过无线传输方式发送的目标能量之前，接收所述基站发送的到达角AOA和发射角AOD的指示信息，其中，所述AOA和/或所述AOD由所述移动终端根据所述基站发送的广播信号确定；根据所述指示信息所指示的AOA和/或AOD，调整接收所述目标能量的方向。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种对基站进行供电的方法，其特征在于，该方法包括：
移动终端接收基站发送的广播信号后，将所述移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量；
所述移动终端将所述目标能量通过无线传输方式发送给供电装置，所述供电装置用于利用所述目标能量为所述基站供电；
其中，所述移动终端接收基站发送的广播信号后，所述方法还包括：
所述移动终端根据接收到的广播信号确定所述广播信号的到达角AOA和/或发射角AOD；
所述移动终端将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述基站，由所述基站将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述供电装置，以使所述供电装置根据所述指示信息所指示的AOA和/或AOD，调整接收所述目标能量的方向。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线传输方式包括：感应耦合式、电磁波、磁耦合谐振式或电场耦合式。
3.如权利要求1-2任意一项所述的方法，其特征在于，所述基站为信标beacon基站。
4.一种对基站进行供电的方法，其特征在于，该方法包括：
供电装置接收至少一个移动终端通过无线传输方式发送的目标能量，其中，所述目标能量由所述移动终端将所述移动终端的电能进行转换后得到；
所述供电装置将所述目标能量转换为能够为基站供电的电能，利用转换后的电能为所述基站供电；
其中，供电装置接收移动终端通过无线传输方式发送的目标能量之前，所述方法还包括：
所述供电装置接收所述基站发送的到达角AOA和发射角AOD的指示信息，其中，所述AOA和/或所述AOD由所述移动终端根据所述基站发送的广播信号确定；
所述供电装置根据所述指示信息所指示的AOA和/或所述AOD，调整接收所述目标能量的方向。
5.一种移动终端，其特征在于，该移动终端包括：
信号处理装置，用于接收基站发送的广播信号；
能量转换装置，用于在所述信号处理装置接收基站发送的广播信号后，将所述移动终端的电能转换成能够无线传输的目标能量；
能量发射装置，用于将所述目标能量通过无线传输方式发送给供电装置，所述供电装置用于利用所述目标能量为所述基站供电；
其中，所述信号处理装置还用于：
根据接收到的广播信号确定所述广播信号的到达角AOA和/或发射角AOD；将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述基站，由所述基站将所述AOA和/或所述AOD的指示信息发送给所述供电装置，以使所述供电装置根据所述指示信息 所指示的AOA和/或AOD，调整接收所述目标能量的方向。
6.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述无线传输方式包括：感应耦合式、电磁波、磁耦合谐振式或电场耦合式。
7.如权利要求5-6任意一项所述的移动终端，其特征在于，所述基站为信标beacon基站。
8.一种供电装置，其特征在于，该供电装置包括：
能量接收装置，用于接收至少一个移动终端通过无线传输方式发送的目标能量，其中，所述目标能量由所述移动终端将所述移动终端的电能进行转换后得到；
能量供应装置，用于将所述目标能量转换为能够为基站供电的电能，利用转换后的电能为所述基站供电；
其中，所述能量接收装置还用于：
接收移动终端通过无线传输方式发送的目标能量之前，接收所述基站发送的到达角AOA和发射角AOD的指示信息，其中，所述AOA和/或所述AOD由所述移动终端根据所述基站发送的广播信号确定；根据所述指示信息所指示的AOA和/或AOD，调整接收所述目标能量的方向。
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