CN109313836B - 操作无线通信网络中的运动检测信道 - Google Patents

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Abstract

在一般方面，在无线通信网络中操作运动检测信道。在一些方面，第一无线网络装置在无线通信网络中的无线通信信道的第一子集上通信无线网络业务。所述第一无线网络装置接收由第二无线网络装置发送通过空间的运动检测信号。所述运动检测信号是在无线通信信道的第二子集上接收到的。对所述运动检测信号进行处理以检测所述空间中的物体的运动。

Description

操作无线通信网络中的运动检测信道
优先权要求
本申请要求2016年6月8日提交的标题为“Operating a Motion DetectionChannel in a Wireless Communication Network(操作无线通信网络中的运动检测信道)”的美国申请15/176,489的优先权，其通过引用而并入于此。
背景技术
以下说明涉及操作无线通信网络中的运动检测信道。
运动检测系统已被用于检测例如房间或室外区域中的物体的移动。在一些示例性运动检测系统中，使用红外或光学传感器来检测传感器的视野中的物体的移动。运动检测系统已被用于安全系统、自动化控制系统以及其它类型的系统中。
附图说明
图1A是示出示例性无线网络系统的图。
图1B是示出示例性调制解调器的图。
图2是示出示例性运动信道分组的图。
图3A和3B是示出在无线网络装置之前通信的示例性信号的图。
图4是示出包括示例性无线网络装置的环境的图。
图5是示出包括多个无线网络装置的示例性空间的图。
图6是示出示例性系统架构的框图。
图7是示出用于操作无线通信网络的示例性处理的流程图。
具体实施方式
在所描述的一些方面，无线通信网络包括运动检测信道。例如，运动检测信道可被嵌入无线通信网络中以与其它无线通信网络操作一起进行运动检测操作。在一些实现中，运动检测信道可以与用于执行无线信令协议的其它无线通信信道并行地操作。在一些实现中，无线网络装置中的芯片组使用运动检测信道来检测空间中的运动，并且相同的芯片组使用另一无线通信信道来与例如其它无线装置通信无线网络业务。
在一些实现中，使用运动检测信道来发送用于确定运动的运动检测信号。该运动检测信号可以以类似于雷达信号的方式使用。例如，在运动检测信道上可以存在(例如，从第一无线网络装置发送的)发送信号，并且在运动检测信道上可以存在(例如，在第二无线网络装置处接收到的)反射信号。在一些情况下，反射信号可以包含基于与目标环境(例如，发送信号所接入的空间)中的物体的交互的运动信息(速度、位置等)。例如可以分析反射信号以检测这些物体的运动。
在一些实现中，运动检测信道可被包括在无线通信标准中。例如，无线通信网络可以根据无线通信标准来定义一组无线通信信道，并且可以分配这些无线通信信道中的一个或多个以供运动检测用。作为示例，宽带码分多址(WCDMA)标准、长期演进(LTE)标准、IEEE开发的802.11标准家族中的一个或多个标准、
Figure BDA0001897081870000021
标准、ZigBee标准、或者其它无线通信标准下的一个或多个运动标准无线通信信道可被分配为运动检测信道以供运动检测用。在一些无线通信标准中，无线通信信道被赋予名称(例如，“信道1”、“信道2”等)或其它类型的标识符。无线通信信道可以以频率(例如，其中各无线通信信道占用频率范围内的给定带宽)、以码(例如，其中各无线通信信道具有信道码)、或者以其它方式进行定义。
在一些示例性实现中，在运动检测信道上重复发送运动检测信号以探测空间中的运动。运动检测信号可以包括例如被生成用于运动检测的参考信号(例如，伪随机码或其它参考)、信标信号(例如，蓝牙信标、Wi-Fi信标、其它无线信标信号)或根据无线通信标准被生成用于其它目的的其它标准信号、或其它类型的重复信号。在一些示例中，运动检测信号在与移动物体进行交互之前或之后传播通过物体(例如，壁)，这可以使得能够在移动物体与发送或接收硬件之间没有光学视线的情况下检测到该物体的移动。运动检测器系统可被用于诸如安全系统等的较大系统中，这些较大系统可以包括用于监视诸如房间、建筑物、室外区域等的空间内的移动的控制中心。
图1A是示出示例性无线网络系统100的各方面的图。示例性无线网络系统100包括三个无线网络装置101A、101B、101C。示例性无线网络系统100可以包括附加的无线网络装置和其它组件(例如，一个或多个无线网络服务器、无线网络路由器、无线网络交换机、线缆或其它通信链路等)。
示例性无线网络系统100可以例如根据无线通信标准或其它类型的无线通信协议，作为无线通信网络进行操作。例如，无线网络系统100可被配置为作为无线局域网(WLAN)、蜂窝网络、个人局域网(PAN)、城域网(MAN)、或其它类型的无线通信网络进行操作。蜂窝网络的示例包括根据如下标准进行配置的网络：诸如全球移动系统(GSM)和GSM演进的增强数据率(EDGE)或EGPRS等的2G标准；诸如码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)和时分同步码分多址(TD-SCDMA)等的3G标准；诸如长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)等的4G标准；等等。WLAN的示例包括被配置为根据IEEE所开发的802.11标准家族中的一个或多个标准进行操作的网络(例如，Wi-Fi网络)等。PAN的示例包括根据短距离通信标准(例如，
Figure BDA0001897081870000031
近场通信(NFC)、ZigBee等)以及毫米波通信等进行操作的网络。
在图1A所示的示例中，无线网络装置101A、101B、101C中的各无线网络装置包括各自的处理器、电源、存储器和调制解调器。无线网络装置101A、101B、101C可以包括附加或不同的组件，并且它们可被配置为如图1A所示或者以其它方式进行操作。在一些实现中，所有无线网络装置101A、101B、101C是相同类型的装置。在一些实现中，无线网络装置101A、101B、101C中的一个或多个无线网络装置与其它无线网络装置不同。
示例性无线网络装置101A包括处理器102A、电源103A、调制解调器104A和存储器105A。在一些实现中，处理器102A、电源103A、调制解调器104A和存储器105A一起容纳在共同的壳体或其它组装件中。在一些实现中，组件中的一个或多个可被单独地容纳在例如单独的壳体或其它组装件中。
示例性调制解调器104A可以通信(接收、发送或两者兼有)无线信号。例如，调制解调器104A可被配置为通信根据无线通信标准进行格式化的射频信号。调制解调器104A可被实现为图1B所示的示例性无线网络调制解调器104，或者调制解调器104A可以以其它方式(例如，利用其它类型的组件或子系统)实现。
在所示的示例中，调制解调器104A可以在多个无线通信信道上进行通信。例如，无线通信信道可以由无线通信标准或其它无线通信协议来定义。在示例性无线网络系统100中使用无线通信信道来在无线装置之间传送数据。如图1A所示，无线网络系统100支持N+1个不同无线通信信道上的通信，其中这N+1个不同无线通信信道包括用于在无线装置之间传送无线业务(例如，数据分组)的N个不同网络业务信道108、以及用于在无线装置之间传送运动检测信号的一个运动检测信道110。在一些情况下，无线网络系统或个体无线网络装置可以支持其它类型的无线通信信道、或相同类型的附加无线通信信道(例如，多个运动检测信道)。在一些情况下，可以组合两个或更多个相邻无线通信信道以形成一个运动检测信道，这可以增加运动检测信道的频率带宽。
在一些实现中，无线通信信道(包括网络业务信道108和运动检测信道110)是频道。例如，无线通信信道各自可以占用或以其它方式对应于无线频谱的授权或未授权频带内的不同频率带宽。频道可以包括重叠带宽或非重叠带宽。在一些Wi-Fi标准中，各频道对应于不同的中心频率并且具有频率带宽。在示例中，中心频率相隔5MHz(例如，2.412GHz、2.417GHz、2.422GHz等)，并且各信道具有20MHz的带宽。无线网络装置101A的调制解调器104A可被配置为在例如具有其它频率间隔或频率带宽的其它类型的频道上通信。
在一些实现中，无线通信信道(包括网络业务信道108和运动检测信道110)是编码信道。例如，无线通信信道各自可以对应于不同的扩展码，并在无线频谱的授权或未授权频带中的共同频率范围内操作。在一些情况下，扩展码用于例如在相应的各编码信道上产生扩频传输，以避免相同频率范围内的编码信道之间的干扰。在一些类型的码分多址(CDMA)标准中，各编码信道对应于与数据信号进行组合以产生信道编码信号的不同信道码。在示例中，各信道码是伪随机二进制码。在一些情况下，多个(例如，一些或所有)编码信道共享相同的频率带宽。无线网络装置101A的调制解调器104A可被配置为在其它类型的编码信道上进行通信。
在一些实现中，无线通信信道(包括网络业务信道108和运动检测信道110)包括频道和编码信道。例如，一些或所有网络业务信道108可以是频道，并且运动检测信道110可以是编码信道。作为另一示例，一些或所有网络业务信道108可以是编码信道，并且运动检测信道110可以是频道。
在一些实现中，示例性调制解调器104A包括无线电子系统和基带子系统。在一些情况下，基带子系统和无线电子系统可以在共同的芯片或芯片组上实现，或者它们可以在卡或其它类型的组装装置中实现。基带子系统可以例如通过引线、引脚、电线或其它类型的连接件而连接至无线电子系统。
在一些情况下，调制解调器104A中的无线电子系统可以包括射频电路以及一个或多个天线。射频电路可以例如包括用于对模拟信号进行滤波、放大或以其它方式进行调节的电路、用于将基带信号上变频为RF信号的电路、用于将RF信号下变频为基带信号的电路等。这样的电路可以例如包括滤波器、放大器、混合器、本地振荡器等。无线电子系统可被配置为在无线通信信道上通信射频无线信号。作为示例，无线电子系统可以包括图1B所示的无线电芯片112和RF前端113。无线电子系统可以包括附加或不同的组件。在一些实现中，无线电子系统可以是或包括来自传统调制解调器(例如，来自Wi-Fi调制解调器、微微基站调制解调器等)的无线电电子器件(例如，RF前端、无线电芯片或类似组件)。
在一些情况下，调制解调器104A中的基带子系统可以例如包括被配置为处理数字基带数据的数字电子器件。作为示例，基带子系统可以包括图1B所示的基带芯片111。基带子系统可以包括附加或不同的组件。在一些情况下，基带子系统可以包括数字信号处理器(DSP)装置或其它类型的处理器装置。在一些情况下，基带系统包括数字处理逻辑，以操作无线电子系统、通过无线电子系统来通信无线网络业务、基于通过无线电子系统接收到的运动检测信号来检测运动、或者进行其它类型的处理。例如，基带子系统可以包括一个或多个芯片、芯片组、或其它类型的装置，其中这些装置被配置为对信号进行编码并将编码信号传送至无线电子系统以供发送、或者(例如，通过根据无线通信标准对信号进行解码、通过根据运动检测处理来处理信号、或以其它方式)识别和分析编码在来自无线电子系统的信号中的数据。
在一些情况下，示例性调制解调器104A中的无线电子系统从基带子系统接收基带信号，将基带信号上变频为射频信号，并且无线地(例如，通过天线)发送射频信号。在一些情况下，示例性调制解调器104A中的无线电子系统无线地(例如，通过天线)接收射频信号，将射频信号下变频为基带信号，并将基带信号发送至基带子系统。在无线电子系统和基带子系统之间交换的信号可以是数字信号或模拟信号。在一些示例中，基带子系统包括转换电路(例如，数模转换器、模数转换器)，并与无线电子系统交换模拟信号。在一些示例中，无线电子系统包括转换电路(例如，数模转换器、模数转换器)，并与基带子系统交换数字信号。
在一些情况下，示例性调制解调器104A的基带子系统可以在一个或多个网络业务信道108上经由无线电子系统在无线通信网络中通信无线网络业务(例如，数据分组)。调制解调器104A的基带子系统还可以在运动检测信道110上经由无线电子系统来发送或接收(或两者兼有)运动检测信号(例如，运动检测分组)。在一些情况下，基带子系统例如生成运动检测信号以供发送，以探测运动所用的空间。在一些情况下，基带子系统例如处理所接收到的运动检测信号，以检测空间中的物体的运动。
示例性处理器102A可以例如执行指令，以基于数据输入来生成输出数据。指令可以包括存储器中所存储的程序、代码、脚本或其它类型的数据。另外或可选地，指令可被编码为预编程或可重新编程的逻辑电路、逻辑门或其它类型的硬件或固件组件。处理器102A可以是或包括通用微处理器、专用协处理器或其它类型的数据处理设备。在一些情况下，处理器102A执行无线网络装置101A的高水平操作。例如，处理器102A可被配置为执行或解释存储器105A中所存储的软件、脚本、程序、功能、可执行程序或其它模块。在一些实现中，处理器102A可被包括在调制解调器104A中。
示例性存储器105A可以包括计算机可读介质，例如易失性存储器装置、非易失性存储器装置或这两者。存储器105A可以包括一个或多个只读存储器装置、随机存取存储器装置、缓冲存储器装置、或这些和其它类型的存储器装置的组合。在一些情况下，存储器的一个或多个组件可以与无线网络装置101A的另一组件集成或以其它方式相关联。
示例性电源103A向无线网络装置101A的其它组件提供电力。例如，处理器102A、存储器105A和调制解调器104A可以基于由电源103A通过电压总线或其它连接提供的电力来进行操作。在一些实现中，电源103A包括电池或电池系统，例如可再充电电池。在一些实现中，电源103A包括适配器(例如，AC适配器)，其中该适配器接收(来自外部源的)外部功率信号并将该外部功率信号转换为被调节用于无线网络装置101A的组件的内部功率信号。电源103A可以包括其它组件或者以其它方式进行操作。
无线网络装置101B包括处理器102B、电源103B、调制解调器104B和存储器105B；并且无线网络装置101C包括处理器102C、电源103C、调制解调器104C和存储器105C。无线网络装置101B、101C的组件可被实现为上述的无线网络装置101A的组件、或者以其它方式实现。
在图1A所示的示例中，无线网络装置101A、101B、101C使用无线通信信道(包括网络业务信道108和运动检测信道110)来通信无线信号。在所示的示例中，无线网络装置101A发送无线信号，并且无线网络装置101B、101C接收由无线网络装置101A发送的无线信号。无线网络装置101A可以向其它装置(例如，用户设备、客户端装置、服务器等)发送无线信号，同样无线网络装置101B、101C可以从其它装置接收无线信号。
在一些情况下，无线网络装置101A使用网络业务信道108中的一个或多个来通信(发送或接收)无线网络业务。例如，无线网络装置101A可以使用网络业务信道108中的一个或多个来在服务器系统和客户端系统之间通信无线数据分组。作为另一示例，无线网络装置101A可以使用网络业务信道108中的一个或多个来在对等或网状网络拓扑中的节点之间通信无线数据分组。作为另一示例，无线网络装置101A可以使用网络业务信道108中的一个或多个来广播信标信号、功率信号、或其它类型的无线网络业务。在一些情况下，从无线网络装置101A例如向客户端装置或无线通信网络中的其它节点发送无线信号。在一些情况下，在无线网络装置101A处例如从客户端装置或无线通信网络中的其它节点接收无线信号。
在一些情况下，无线网络装置101A使用运动检测信道110来通信运动检测信号。例如，无线网络装置101A可以使用运动检测信道110来通信根据图2所示的示例性运动信道分组202进行格式化的运动检测信号、或其它类型的运动检测信号。在一些情况下，在运动检测信道110上通信的运动检测信号包括被生成用于运动检测的参考信号(例如，伪随机码或其它类型的参考信号)。在一些情况下，运动检测信道110上所通信的运动检测信号包括例如根据无线通信标准定期重复的无线网络信号(例如，信标信号、状况信号)。可以在预定时间、以定期或随机的间隔或者以其它时间步长在运动检测信道110上发送运动检测信号。在一些情况下，无线信号每秒、每分钟、每小时等地进行多次发送。
在一些情况下，通过目标环境从无线网络装置101A通信运动检测信号。目标环境可以包括例如空气、固体材料、液体、或者无线电磁信号可以传播的其它介质。目标环境可以包括发送无线电磁信号所用的多个路径，并且发送信号可以被目标环境中的表面反射或散射。作为发送信号入射在阻抗不连续处的结果，可能发生反射或散射，其中阻抗不连续可能出现在不同材料之间的边界处，诸如空气和壁之间的边界、空气和人之间的边界、或其它边界等。在一些情况下，在发送信号变得入射在第一材料(例如，空气)和第二材料(例如，壁)之间的边界上的情况下，该发送信号的一部分可以在空气和壁之间的边界处被反射或散射。另外，发送信号的其它部分可以继续传播通过壁，其可能以另一方式被折射或影响。此外，传播通过壁的该其它部分可以入射在另一边界上，并且另一部分可以在该边界处被反射或散射，而另一部分可以继续传播通过该边界。
在一些情况下，来自无线网络装置101A的运动检测信号遍历通过空间的一个或多个路径，并且在无线网络装置101B、101C其中之一或这两者处形成接收信号。由于信号的路径长度、反射率或散射、或者其它因素，沿信号路径的交互可能导致相对于发送信号的衰减和相移。因此，无线网络装置101B、101C处的接收信号可以具有不同的分量，其中这些不同的分量相对于发送信号而言具有不同的衰减和相移。当反射、散射路径中的信号或以其它方式与该信号进行交互的物体移动时，无线网络装置101B、101C处的接收信号的分量可以变化。例如，路径长度可以变化，从而导致较小或较大的相移、或者导致较多或较少的信号衰减。因此，在一些情况下，可以在接收信号中检测到由物体的移动所引起的变化。
在操作的一些方面中，各无线网络装置101A、101B、101C的调制解调器104A、104B、104C在网络业务信道108中的一个或多个上在无线通信网络中通信无线网络业务。在一些情况下，调制解调器104A在运动检测信道110上发送运动检测信号，并且调制解调器104B、104C在运动检测信道110上接收运动检测信号。然后，调制解调器104B、104C可以处理运动检测信号以检测运动检测信号所接入的空间中的物体的运动。例如，运动检测信号可以各自包括控制数据和运动探测结果，并且调制解调器104B、104C可以各自比较来自相应的运动检测信号中的运动探测结果以检测空间中的运动。在一些情况下，运动探测结果随时间的变化指示空间中的运动，并且可以响应于检测到这样的变化而生成运动的指示。运动检测信号所接入的空间可以是室内或室外空间，其可以包括例如完全或部分封闭的一个或多个区域、没有封闭的开放区域等。
图1B是示出示例性无线网络调制解调器104的图。在一些示例中，无线网络调制解调器104可被实现为卡、芯片、芯片组或其它类型的装置。调制解调器一般可以包括无线电子系统和基带子系统、以及一个或多个无线通信标准或其它协议所用的软件或固件。在一些情况下，调制解调器包括硬件、软件或固件(或其组合)以支持多种无线通信标准(例如，3G和LTE)。
图1B所示的示例性无线网络调制解调器104可以作为图1A所示的相应无线网络装置101A、101B、101C中的示例性调制解调器104A、104B、104C进行操作。例如，无线网络调制解调器104可以在针对图1A所述的无线通信信道(例如，网络业务信道108和运动检测信道110)上进行通信，并且例如通过处理运动检测信号来检测物体的运动。在一些情况下，示例性无线网络调制解调器104可以以其它方式进行操作。
图1B所示的示例性无线网络调制解调器104包括基带芯片111、无线电芯片112和射频(RF)前端113。无线网络调制解调器104可以包括附加或不同的特征，并且组件可以如图所示或以其它方式布置。在一些实现中，基带芯片111包括组件，并且进行针对图1A所示的示例性调制解调器104A所述的基带子系统的操作。在一些实现中，基带芯片111可以处理来自无线电芯片112的同相信号和正交信号(I信号和Q信号)以从接收到的无线信号中提取数据。基带芯片111可以控制无线电芯片112或者进行其它操作。在一些情况下，基带芯片111可被实现为数字信号处理器(DSP)或其它类型的数据处理设备。
在一些实现中，无线电芯片112和RF前端113包括组件，并且进行针对图1A所示的示例性调制解调器104A所述的无线电子系统的操作。在一些实现中，无线电芯片112可以基于接收到的无线信号而产生例如数字或模拟格式的同相信号和正交信号(I信号和Q信号)。在一些实现中，RF前端113可以包括一个或多个天线、滤波器、RF开关、耦合器、RF增益芯片、或者用于调节射频信号以进行发送或处理的其它组件。
图2是示出示例性运动信道分组202的图。可以例如在无线网络系统中发送示例性运动信道分组202，以监视空间中的运动。在一些示例中，在无线通信网络中的运动检测信道上以运动检测信号的形式来发送运动信道分组202。例如，运动信道分组202可以包括二进制数据，该二进制数据被转换为模拟信号、上变频为射频、并且由天线无线地发送。
图2所示的示例性运动信道分组202包括控制数据204和运动探测结果206。运动信道分组202可以包括附加或不同的特征，并且可以以其它方式格式化。在所示的示例中，控制数据204可以包括如下的一类控制数据，该类控制数据将被包括在传统数据分组中。例如，控制数据204可以包括用于指示运动信道分组202中所包含的信息的类型的前导码、用于发送运动信道分组202的无线装置的标识符、用于发送运动信道分组202的无线装置的MAC地址、发送功率等。运动探测结果206是示例性运动信道分组202的有效载荷。在一些实现中，运动探测结果206可以是或包括例如伪随机码或其它类型的参考信号。在一些实现中，运动探测结果206可以例如是或包括由无线网络系统广播的信标信号。
在示例中，从图1A所示的无线网络装置101A无线地多次发送运动信道分组202，并且由另一无线网络装置101B无线地接收运动信道分组202的各次发送。在一些情况下，控制数据204例如随每次发送而变化，以指示发送时间或更新的参数。在来自无线网络装置101A的运动信道分组202的每次发送时，运动探测结果206可以保持不变。另一无线网络装置101B可以基于运动信道分组202的每次发送来处理接收信号，并且分析运动探测结果206的变化。例如，运动探测结果206的变化可以指示运动信道分组202的无线发送所接入的空间中的物体的移动。在一些情况下，另一无线网络装置101B(例如，基于发送序列)检测运动探测结果206随时间的变化，并生成运动数据。然后，例如可以处理运动数据，以产生对检测到的运动的响应。
图3A和3B是示出在无线网络装置304A、304B、304C之间通信的示例性运动检测信号的图。无线网络装置304A、304B、304C可以是例如图1A所示的无线网络装置101A、101B、101C或其它类型的无线网络装置。示例性无线网络装置304A、304B、304C在空间300中发送无线信号。示例性空间300可以在该空间的一个或多个边界处完全或部分地封闭或开放。空间300可以是或可以包括房间的内部、多个房间、建筑物、室内区域或室外区域等。在所示的示例中，第一壁302A、第二壁302B和第三壁302C使空间300至少部分地封闭。
在图3A和3B所示的示例中，第一无线网络装置304A能够操作以重复地(例如，定期地、间歇性地、以随机间隔等)发送运动检测信号。第二无线网络装置304B和第三无线网络装置304C能够操作以接收发送的运动检测信号。无线网络装置304B、304C各自具有调制解调器，其中该调制解调器被配置为例如基于接收到的运动检测信号随时间的比较来检测空间300中的物体的运动。
如图所示，物体处于图3A中的第一位置314A，并且物体已经移动到图3B中的第二位置314B。在图3A和3B中，空间300中的移动物体被表示为人类，但是移动物体也可以是其它类型的物体。例如，移动物体可以是动物、无机物体(例如，系统、装置、设备或组装件)、用于限定空间300的全部或部分边界的物体(例如，壁、门、窗等)、或其它类型的物体。
如图3A和3B所示，用虚线示出从第一无线网络装置304A发送的运动检测信号的多个示例性路径。沿着第一信号路径316，运动检测信号从第一无线网络装置304A发送并且被第一壁302A反射朝向第二无线网络装置304B。沿着第二信号路径318，运动检测信号从第一无线网络装置304A发送并且被第二壁302B和第一壁302A反射朝向第三无线网络装置304C。沿着第三信号路径320，运动检测信号从第一无线网络装置304A发送并且被第二壁302B反射朝向第三无线网络装置304C。沿着第四信号路径322，运动检测信号从第一无线网络装置304A发送并且被第三壁302C反射朝向第二无线网络装置304B。
在图3A中，沿着第五信号路径324A，运动检测信号从第一无线网络装置304A发送并且被第一位置314A处的物体反射朝向第三无线网络装置304C。在图3A和图3B之间，物体的表面从空间300中的第一位置314A移动到第二位置314B(例如，远离第一位置314A一定距离)。在图3B中，沿着第六信号路径324B，运动检测信号从第一无线网络装置304A发送并且被第二位置314B处的物体反射朝向第三无线网络装置304C。由于物体从第一位置314A移动至第二位置314B，因此图3B中所描绘的第六信号路径324B比图3A中所描绘的第五信号路径324A长。在一些示例中，由于空间中的物体的移动，因此可以添加、移除或以其它方式修改信号路径。
图3A和3B所示的示例性运动检测信号可以通过其各自的路径经历衰减、频移、相移或其它影响，并且可以具有在另一方向上例如传播通过壁302A、302B和302C的部分。在一些示例中，运动检测信号是射频(RF)信号；或者运动检测信号可以包括其它类型的信号。
在图3A和3B所示的示例中，第一无线网络装置304A重复发送运动检测信号。特别地，图3A示出在第一时间从第一无线网络装置304A发送的运动检测信号，并且图3B示出在稍后的第二时间从第一无线网络装置304A发送的相同信号。发送信号可以连续地、定期地、在随机的时刻或间歇的时刻等、或者通过它们的组合进行发送。发送信号可以在频率带宽中具有多个频率分量。发送信号可以以全向方式、以定向方式或以其它方式从第一无线网络装置304A发送。在所示的示例中，运动检测信号遍历空间300中的多个相应路径，并且沿各路径的信号可能由于路径损耗、散射或反射等而变得衰减，并且可能具有相移或频移。
如图3A和3B所示，来自各个路径316、318、320、322、324A和324B的信号在第三无线网络装置304C和第二无线网络装置304B处组合以形成接收信号。由于空间300中的多个路径对发送信号的影响，因此空间300可被表示为输入发送信号并且输出接收信号的传递函数(例如，滤波器)。当物体在空间300中移动时，对信号路径中的信号产生影响的衰减或相移可以改变，因此空间300的传递函数可以改变。在假设从第一无线网络装置304A发送相同的运动检测信号的情况下，如果空间300的传递函数改变，则该传递函数的输出(即接收信号)也将改变。接收信号的变化可用于检测物体的移动。
在数学上，可以根据式(1)来描述从第一无线网络装置304A发送的发送信号f(t)：
Figure BDA0001897081870000141
其中ωn表示发送信号的第n个频率分量的频率，cn表示第n个频率分量的复系数，以及t表示时间。在从第一无线网络装置304A发送了发送信号f(t)的情况下，可以根据式(2)来描述来自路径k的输出信号rk(t)：
Figure BDA0001897081870000142
其中αn,k表示针对沿路径k的第n个频率分量(例如，由于散射、反射和路径损耗引起)的衰减因子，以及φn,k表示针对沿路径k的第n个频率分量的信号相位。然后，无线网络装置处的接收信号R可被描述为来自到无线网络装置的所有路径的所有输出信号rk(t)的总和，即式(3)所示：
Figure BDA0001897081870000143
将式(2)代入式(3)得到下式(4)：
Figure BDA0001897081870000144
然后，可以分析无线网络装置处的接收信号R。可以例如使用快速傅立叶变换(FFT)或其它类型的算法来将无线网络装置处的接收信号R变换到频域。变换后的信号可以将接收信号R表示为一系列n个复值，其中(n个频率ωn处的)各频率分量对应一个复值。对于频率ωn处的频率分量，复数Yn可被表示为下式(5)：
Figure BDA0001897081870000151
针对给定频率分量ωn的复值Yn指示该频率分量ωn处的接收信号的相对幅度和相移。
在第一无线网络装置304A重复地(例如，至少两次地)发送了发送信号f(t)、并且相应的无线网络装置304B、304C接收并分析各接收信号R的情况下，各无线网络装置304B、304C可以确定何时发生针对给定频率分量ωn的复值Yn(例如，幅度或相位)的变化，该变化指示出空间300内的物体的移动。例如，针对给定频率分量ωn的复值Yn的变化可以超过预定义阈值以指示移动。在一些示例中，一个或多个复值Yn的小变化可能在统计上不显著，但是也可以指示出噪声或其它影响。
在一些示例中，发送信号和接收信号在RF频谱中，并且在基带带宽中分析信号。例如，发送信号可以包括已进行上变频以定义发送RF信号的基带信号，并且接收信号可以包括已被下变频为基带信号的接收RF信号。由于接收基带信号嵌入在接收RF信号中，因此在接收基带信号上可能发生空间中的移动(例如，传递函数的变化)的影响，并且基带信号可以是被处理(例如，使用傅立叶分析或其它类型的分析进行处理)以检测移动的信号。在其它示例中，处理后的信号可以是RF信号或其它信号。
图4是示出包括示例性无线网络装置404A、404B、404C的环境400的图。示例性无线网络装置404A、404B、404C可以根据示例性无线网络装置101A、101B、101C或以其它方式实现。在图4所示的示例中，无线网络装置404A、404B、404C是例如无线局域网(WLAN)、无线网状网(WMN)或其它类型的无线通信网络中的无线接入点(WAP)装置。例如，无线网络装置404A、404B、404C可以形成Wi-Fi路由器的网格的全部或部分。
因此，示例性无线网络装置404A、404B、404C被配置为在Wi-Fi网络中通信无线网络业务。例如，无线网络装置404A、404B、404C可以在一个或多个Wi-Fi信道上发送或接收(或两者兼有)无线网络业务。在一些情况下，无线网络装置404A、404B、404C提供针对环境400中的无线装置的无线网络接入。例如，智能手机、膝上型计算机、计算机装置、打印机、智能装置(例如，恒温器、灯具、门锁具等)或其它装置可以通过无线网络装置404A、404B、404C接入无线局域网(WLAN)或无线网状网(WMN)并在其中进行通信。
示例性无线网络装置404A、404B、404C还被配置为检测环境400的空间中的物体的运动。例如，无线网络装置404A、404B、404C可以在一个或多个Wi-Fi信道上发送或接收(或两者兼有)运动检测信号。运动检测信号可以包括重复的Wi-Fi信号(例如，Wi-Fi信标信号)、被生成用于运动检测的参考信号、或其它类型的信号。运动检测信号可被发送通过要进行运动监视的空间。在所示的示例中，空间包括由侧壁402A、402B限定的两个过道，并且移动物体是走过其中一个过道的人。例如，过道可以是办公楼或工业设施的通道、家中的过道或其它类型的过道。
在图4所示的示例中，无线网络装置404A、404B、404C各自与位置标识符相关联。位置标识符可以例如是描述性标签、GPS坐标或其它类型的位置标识符。例如，无线网络装置404A可以与“过道1”相关联，无线网络装置404B可以与“过道交叉位置”相关联，并且无线网络装置404C可以与“过道2”相关联。
如图4所示，人正在两个无线网络装置404A和404B之间(例如，在“过道1”中)行走，并且无线网络装置404A、404B中的任一个可以检测人的移动。在一些情况下，第三无线网络装置404C也检测人在“过道1”中的运动。在一些情况下，第三无线网络装置404C不检测“过道1”中的运动。例如，各无线网络装置可被配置为检测诸如特定范围内和特定方向上等的运动。
在操作的一些方面中，无线网络装置404A、404B、404C作为Wi-Fi网络中的无线接入点进行操作。在一些情况下，无线网络装置404A、404B、404C中的一个或多个可以检测环境400中的运动，并生成要在例如无线网络系统或其它系统中处理的运动数据。例如，用于检测运动的无线网络装置可以向服务器系统发送运动检测报告。运动检测报告可以例如指示所检测到的运动的时间和位置、或其它信息。在图4所示的示例中，无线网络装置404A可以发送用于指示在“过道1”中检测到运动的运动检测报告。响应于运动检测报告，服务器或其它类型的计算机系统可以启用编程响应。例如，服务器(或其它类型的计算装置)可以启用安全警告(例如，以警告安全人员)，启用检测到运动的位置中(例如，“过道1”或这两个过道中)的照明或HVAC，或者执行这些或其它类型的编程响应的组合。
图5是示出包括多个无线网络装置510的示例性空间500的图。图5所示的无线网络装置510可以根据图1A所示的示例性无线网络装置101A、101B、101C或以其它方式实现。图5中的示例性空间500至少部分地由四个壁502限定。在一些实现中，空间500可以是房间、多个房间、或建筑物等。如图5所示，各无线网络装置510具有空间位置(xi,yi,zi)，并且可以监视和分析在其相应的空间位置(xi,yi,zi)处接收到的信号。
另外，在一些示例性实现中，各无线网络装置510可以向(例如，如以下在图6中所讨论的)数据聚集系统发送信息(例如，接收信号的特征、检测到的运动的指示、检测到的运动的标识、检测到的运动的时间、或者无线网络装置的标识符或位置等)。例如，位置和时间信息可以包括无线网络装置的空间坐标(例如，(xi,yi,zi)或以其它坐标的形式)以及检测到运动的时间坐标(例如，当日时间)。图5示出空间500中的无线网络装置510的示例性空间坐标。
图6是示出示例性系统架构600的框图。示例性系统架构600包括图5所示的无线网络装置510，该无线网络装置510可以根据图1A所示的示例性无线网络装置101A、101B、101C或以其它方式实现。示例性系统架构600还包括网络620和主控制器630。系统架构600可以包括附加或不同的组件。在一些实现中，可以如图6所示或以其它方式来布置包括运动检测能力的无线网络系统。
在图6所示的示例中，各无线网络装置510存在于具有空间坐标(xi,yi,zi)的各物理位置处，其中i在1～n+1(n+1是无线网络装置510的数量)的范围内变化。在一些实现中，各无线网络装置510可以包括用于识别无线网络装置510的位置坐标的全球定位系统(GPS)或其它位置识别系统，或者可以以其它方式识别位置坐标。在一些实现中，各无线网络装置510具有唯一标识符，并且该标识符可以与位置标识符或位置坐标相关联。
示例性无线网络装置510可以从其它无线网络装置接收运动检测信号。在一些情况下，运动检测信号可以在运动检测信道上发送，而无线网络装置510中的一个或多个也在一个或多个网络业务信道上通信无线网络业务。无线网络装置510可以处理接收到的运动检测信号以例如通过分析接收到的运动检测信号的变化来检测物体的运动。接收信号的一些变化(例如，统计上显著的变化)可以指示空间中的移动。
在图6所示的示例中，通过数据聚集或中央控制系统(例如，主控制器630)来接收来自无线网络装置的数据(例如，运动指示、位置信息等)。在一些实现中，主控制器630通过例如经由网络620接收从无线网络装置发送的消息，来聚集来自无线网络装置的数据。网络620可以例如是IP网络、企业网络、虚拟专用网络、局域网或其它类型的网络。
在一些实现中，无线网络装置经由本地连接(例如，本地连接602或604)而连接至网络620。例如，无线网络装置可以通过有线连接614或无线连接612而连接至网络620。有线连接614可以例如包括以太网连接、xDSL(x-数字用户线路)连接、光连接或其它类型的有线连接。无线连接612可以例如包括Wi-Fi、蓝牙、近场通信(NFC)或其它类型的本地无线连接。在一些实现中，一些无线网络装置通过一个或多个广域连接606而连接至网络620。广域连接606可以例如包括虚拟专用网络或其它类型的连接。
主控制器630可以是包括一个或多个计算装置的计算系统。主控制器630或其组件中的任何组件可以位于数据处理中心、计算设施或其它位置处。在所示的示例中，主控制器630可以控制并监视无线网络装置510的操作。主控制器630的示例性功能可以包括：聚集来自一些或全部无线网络装置的信息，升级无线网络装置软件，监视无线网络装置的状态等。例如，主控制器630可以将软件更新发送至一些或全部无线网络装置。
在一些实现中，主控制器630接收从无线网络装置发送的、与移动检测相关的信息(例如，移动检测的指示、移动签名、所检测到的表示频率分量的幅度和相位的复值的变化、各无线网络装置的空间和时间坐标等)。主控制器630可以包括或连接至数据分析系统636，该数据分析系统636可以聚集(例如，组装、编译或以其它方式管理)来自多个无线网络装置的与移动检测相关的信息、并例如在检测到运动时生成事件报告。在一些情况下，使用来自多个无线网络装置的与运动检测相关的信息来判断是应当启用还是应当停用灯、HVAC、安全系统(例如，门锁)或其它系统。
在一些情况下，可以在数据接口638上呈现事件报告，以向用户呈现相对于无线网络装置的各个位置的移动指示或来自无线网络装置的其它信息。例如，事件报告可以基于可有助于确定移动的源的时间和位置或者其它信息，来指示所检测到的移动。在一些实现中，数据分析系统636可以分析实时数据、历史数据或两者的组合，并且确定某一位置处何时发生移动。因此，主控制器630可以用作安全系统的控制中心，其中能够使人员警惕所检测到的移动并且响应于该警告而派遣安全员或警察。
图7是示出用于操作无线通信网络的示例性处理700的流程图。示例性处理700可以例如由包括无线网络装置的无线网络系统执行。例如，处理700中的操作可以由图1A所示的无线网络系统100或其它类型的系统执行。在一些情况下，可以在网络安装或配置处理中、在网络操作处理中或者在其它类型的处理中执行或利用示例性处理700中的一个或多个操作。
示例性处理700可以包括附加的或不同的操作，并且这些操作可以以所示的顺序或其它顺序执行。在一些情况下，图7所示的操作中的一个或多个被实现为包括多个操作以及用于其它类型的例程的子处理的处理。在一些情况下，操作可以组合、以其它顺序执行、并行执行、迭代或以其它方式重复或者以其它方式执行。
在702处，识别无线通信网络中的信道。信道可以例如是图1A所示的一类无线通信信道。在704处，指定用于运动感测的信道子集。信道子集可以是例如通过无线网络服务器中的设置、通过无线网络装置上的设置、或以其它方式指定的单个信道或多个信道。在一些情况下，在安装或配置无线网络系统时指定信道子集。在一些情况下，在无线网络系统的操作期间指定信道子集。
在706处，将指定的信道子集用于运动感测。例如，指定的信道子集可以用于检测如针对图3A、3B和4所示和所述的物体的运动，或者指定的信道子集可以用于以其它方式检测运动。在一些实现中，无线网络装置使用指定的信道子集以通过接收和处理射频信号来进行运动感测。例如，可以处理运动检测信号以检测室内或室外空间中的物体的运动。
在708处，处理运动数据。例如，运动数据可以由(在706处)进行运动感测的无线网络装置、或者由从无线网络装置接收运动数据的无线网络服务器处理。运动数据可以例如包括无线网络装置已检测到运动的指示。运动数据可以指示检测到运动的时间、检测到运动的装置的身份、检测到的运动的位置等。在一些情况下，运动数据例如被作为安全协议的一部分进行处理，以判断安全性是否已被破坏。在一些情况下，运动数据例如被作为电源管理协议的一部分进行处理，以判断是应当启用还是应当停用灯、HVAC、安全系统(例如，门锁)或其它系统。
在710处，其它信道(除了被指定用于运动感测的子集之外的信道)用于通信无线网络业务。例如，无线网络装置可以使用其它信道来与无线地接入无线通信网络的其它装置(例如，用户设备、客户端装置等)、与无线网络服务器等进行无线通信。在一些情况下，其它信道用于无线网络业务，而指定的信道子集用于运动感测。换句话说，运动感测操作可以与无线网络业务的通信并行地操作。在一些情况下，无线网络装置使用相同的芯片组，以例如通过在使用运动感测信道和网络业务信道之间交替来进行运动感测和无线网络业务的通信这两者。
在所描述的一些示例的一般方面，无线装置操作运动检测信道和其它无线通信信道。
在第一示例中，第一无线网络装置的调制解调器在无线通信网络中的无线通信信道的第一子集上通信无线网络业务。第一无线网络装置的调制解调器接收由第二无线网络装置发送通过空间的运动检测信号。在无线通信信道的第二子集上接收运动检测信号。对运动检测信号进行处理以检测空间中的物体的运动。
在一些情况下，第一示例的实现包括以下特征中的一个或多个。无线通信网络可以是无线局域网(WLAN)，并且第一无线网络装置可以是无线接入点(WAP)装置。无线通信网络可以是无线网状网(WMN)，并且第一无线网络装置可以是无线接入点(WAP)装置。
在一些情况下，第一示例的实现包括以下特征中的一个或多个。第二无线网络装置所发送的运动检测信号可以各自包括控制数据和运动探测结果。第一无线网络装置的调制解调器可以通过比较来自各运动检测信号的运动探测结果来检测空间中的物体的运动。可以响应于检测到运动而生成运动检测的指示。
在一些情况下，第一示例的实现包括以下特征中的一个或多个。可以并行地进行无线网络业务的通信和运动检测信号的接收。无线通信信道可以包括频道、编码信道、或这些和其它类型的信道的组合。
在第二示例中，无线网络调制解调器包括无线电子系统和基带子系统。无线电子系统被配置为在多个无线通信信道上通信无线信号。基带子系统连接至无线电子系统并且被配置为：在无线通信网络中通信无线网络业务，其中该无线网络业务是通过无线电子系统在无线通信信道的第一子集上通信的；接收由另一无线网络装置发送通过空间的运动检测信号，其中该运动检测信号是通过无线电子系统在无线通信信道的第二子集上接收到的；以及对运动检测信号进行处理以检测空间中的物体的运动。
在一些情况下，第二示例的实现包括以下特征中的一个或多个。无线电子系统可以包括射频(RF)前端和无线电芯片。基带子系统可以包括数字基带芯片。
在一些情况下，第二示例的实现包括以下特征中的一个或多个。另一无线网络装置所发送的运动检测信号可以各自包括控制数据和运动检测探测结果。基带子系统可被配置为基于所发送的各运动检测信号中的运动检测探测结果的比较来检测物体的运动。
在一些情况下，第二示例的实现包括以下特征中的一个或多个。基带子系统可被配置为响应于检测到运动而生成运动检测的指示。基带子系统可被配置为通过无线通信网络将运动检测的指示发送至另一装置。无线电子系统可被配置为并行地进行无线网络业务的通信和运动检测信号的接收。无线通信信道可以包括频道、编码信道、或这些和其它类型的信道的组合。
在第三示例中，系统包括第一无线网络装置和第二无线网络装置。第一无线网络装置包括第一调制解调器，所述第一调制解调器被配置为：在无线通信网络中的无线通信信道的第一子集上通信无线网络业务；以及在无线通信信道的第二子集上发送运动检测信号。第二无线网络装置包括第二调制解调器，所述第二调制解调器被配置为：在无线通信信道的第二子集上接收运动检测信号；以及对运动检测信号进行处理以检测运动检测信号所接入的空间中的物体的运动。
在一些情况下，第三示例的实现包括以下特征中的一个或多个。无线通信网络可以是无线局域网(WLAN)，并且第一无线网络装置或第二无线网络装置(或这两者)可以是无线接入点(WAP)装置。无线通信网络可以是无线网状网(WMN)，并且第一无线网络装置或第二无线网络装置(或这两者)可以是无线接入点(WAP)装置。
在一些情况下，第三示例的实现包括以下特征中的一个或多个。第一调制解调器可以包括第一无线电子系统和第一基带子系统。第一基带子系统可被配置为：在无线通信信道的第一子集上经由第一无线电子系统通信无线网络业务；以及在无线通信信道的第二子集上经由第一无线电子系统发送运动检测信号。第二调制解调器可以包括：第二无线电子系统，其被配置为在无线通信信道的第二子集上接收运动检测信号；以及第二基带子系统，其被配置为对运动检测信号进行处理以检测物体的运动。
虽然本说明书包含很多细节，但这些细节不应被解释为对所要求保护的范围的限制，而应被解释为特定于特定示例的特征描述。还可以组合本说明书在单独实现的上下文中所描述的某些特征。相反，在单个实现的上下文中所描述的各种特征还可以在多个实施例中单独实现或者以任何合适的子组合实现。
已经描述了许多实施例。然而，应当理解，可以进行各种修改。因此，其它实施例在所附权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种无线网络方法，包括：
通过第一无线网络装置的调制解调器的操作，在无线通信网络中的无线通信信道的第一子集上通信无线网络业务；
通过所述第一无线网络装置的所述调制解调器的操作，接收由第二无线网络装置的调制解调器发送通过空间的运动检测信号，所述运动检测信号是在无线通信信道的第二子集上接收到的，所述第二无线网络装置所发送的运动检测信号各自包括控制数据和运动探测结果，各运动探测结果包括参考信号或信标信号；
并行地进行所述无线网络业务的通信和所述运动检测信号的接收；
对所述运动检测信号进行处理以检测所述空间中的物体的运动；以及
所述第一无线网络装置的所述调制解调器通过比较来自所述第二无线网络装置的调制解调器的各运动检测信号的运动探测结果来检测所述空间中的物体的运动。
2.根据权利要求1所述的无线网络方法，其中，所述无线通信网络包括无线局域网即WLAN，以及所述第一无线网络装置包括无线接入点装置即WAP装置。
3.根据权利要求1所述的无线网络方法，其中，所述无线通信网络包括无线网状网即WMN，以及所述第一无线网络装置包括无线接入点装置即WAP装置。
4.根据权利要求1所述的无线网络方法，还包括：响应于检测到运动而生成运动检测的指示。
5.根据权利要求1所述的无线网络方法，其中，所述无线通信信道包括频道。
6.根据权利要求1所述的无线网络方法，其中，所述无线通信信道包括编码信道。
7.根据权利要求1所述的无线网络方法，其中，所述第二无线网络装置是运动检测装置。
8.一种无线网络调制解调器，包括：
无线电子系统，其被配置为在多个无线通信信道上通信无线信号；以及
基带子系统，其连接至所述无线电子系统，并且被配置为：
在无线通信网络中通信无线网络业务，所述无线网络业务在无线通信信道的第一子集上经由所述无线电子系统而被通信至另一无线网络装置；
接收由所述另一无线网络装置的调制解调器发送通过空间的运动检测信号，所述运动检测信号是在无线通信信道的第二子集上经由所述无线电子系统接收到的，所述另一无线网络装置所发送的运动检测信号各自包括控制数据和运动检测探测结果，各运动检测探测结果包括参考信号或信标信号；
并行地进行所述无线网络业务的通信和所述运动检测信号的接收；
对所述运动检测信号进行处理以检测所述空间中的物体的运动；以及
所述无线网络调制解调器的基带子系统基于所述另一无线网络装置的调制解调器所发送来的各运动检测信号中的运动检测探测结果的比较来检测所述物体的运动。
9.根据权利要求8所述的无线网络调制解调器，其中，所述无线电子系统包括无线电芯片和射频前端即RF前端。
10.根据权利要求8所述的无线网络调制解调器，其中，所述基带子系统包括数字基带芯片。
11.根据权利要求8所述的无线网络调制解调器，其中，所述基带子系统被配置为响应于检测到运动而生成运动检测的指示。
12.根据权利要求11所述的无线网络调制解调器，其中，所述基带子系统被配置为经由所述无线通信网络将所述运动检测的指示发送至另一装置。
13.根据权利要求8所述的无线网络调制解调器，其中，所述无线通信信道包括频道。
14.根据权利要求8所述的无线网络调制解调器，其中，所述无线通信信道包括编码信道。
15.一种无线通信系统，包括：
第一无线网络装置，其包括第一调制解调器，所述第一调制解调器被配置为：
在无线通信信道的第一子集上在无线通信网络中通信无线网络业务；以及
在无线通信信道的第二子集上发送运动检测信号，所述运动检测信号各自包括控制数据和运动探测结果，各运动探测结果包括参考信号或信标信号；
并行地进行所述无线网络业务的通信和所述运动检测信号的发送；以及
第二无线网络装置，其包括第二调制解调器，所述第二调制解调器被配置为：
在无线通信信道的所述第二子集上接收所述运动检测信号；
对所述运动检测信号进行处理以检测所述运动检测信号所接入的空间中的物体的运动；以及
基于所发送的各运动检测信号中的运动检测探测结果的比较来检测所述物体的运动。
16.根据权利要求15所述的无线通信系统，其中，所述无线通信网络包括无线局域网即WLAN，以及所述第一无线网络装置包括无线接入点装置即WAP装置。
17.根据权利要求15所述的无线通信系统，其中，所述无线通信网络包括无线网状网即WMN，以及所述第一无线网络装置包括无线接入点装置即WAP装置。
18.根据权利要求15所述的无线通信系统，其中，所述第一调制解调器包括第一无线电子系统和第一基带子系统，所述第一基带子系统被配置为：
在无线通信信道的所述第一子集上经由所述第一无线电子系统通信所述无线网络业务；以及
在无线通信信道的所述第二子集上经由所述第一无线电子系统发送所述运动检测信号。
19.根据权利要求18所述的无线通信系统，其中，所述第二调制解调器包括：
第二无线电子系统，其被配置为在无线通信信道的所述第二子集上接收所述运动检测信号；以及
第二基带子系统，其被配置为对所述运动检测信号进行处理以检测所述物体的运动。
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