CN109327878B - 便携式设备在便携式设备向其登记的多个接入点设备之间漫游的系统和方法 - Google Patents

便携式设备在便携式设备向其登记的多个接入点设备之间漫游的系统和方法 Download PDF

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Abstract

提供了便携式设备在该便携式设备向其登记的多个接入点设备之间进行漫游的系统和方法。一些方法可以包括：便携式设备保存所述多个接入点设备中的每一个的相应的网络参数，便携式设备遍历所述多个接入点设备在其中操作的多个信道，便携式设备在所述多个信道中的相应一个中操作以接收来自所述多个接入点设备中的相应一个的数据分组，便携式设备将该数据分组中接收到的网络标识符与如已保存的所述多个接入点设备中的每一个的相应网络参数进行比较，以及响应于匹配，便携式设备向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输命令信号。

Description

便携式设备在便携式设备向其登记的多个接入点设备之间漫 游的系统和方法
技术领域
本发明涉及便携式设备。更特别地，本发明涉及便携式设备在所述便携式设备向其登记的多个接入点设备之间进行漫游的系统和方法。
背景技术
已知的是，接入点设备可以是基于IEEE 802.15.4的低功率无线个域网（WPAN）的协调器、中心以及发起器。然而，由于无线协议的限制以及接入点设备中的有限内存，连接至单个接入点设备的无线传感器设备的数目是有限的。例如，一些已知的接入点设备可以连接至64个传感器设备节点或128个传感器设备节点。在已知的RF6 WPAN中，一个接入点设备可以支持128个传感器设备节点。
当已知的商用无线系统需要且支持成百上千的传感器设备时，需要多个接入点设备来连接传感器设备，并且这多个接入点设备还必须以对应的有线或无线方式连接至控制面板设备。例如，如图1中可见，接入点设备AP1-AP8可以经由有线或无线数据总线110连接至控制面板设备100，并且接入点设备AP1-AP8中的每一个可以协调用于连接至相应的多个传感器设备的相应的WPAN。在已知的RF6 WPAN中，控制面板设备可以通过连接8个接入点设备来支持1024个传感器设备节点。然而，这样的配置呈现出关于接入点设备从便携式设备接收信号的问题。
在使用IEEE 802.15.4协议进行操作的已知系统和方法中，诸如RF6钥匙扣（keyfob）之类的便携式设备可以向接入点设备中的一个进行登记。例如，便携式设备可以在非易失性存储器中保存接入点设备中的该便携式设备向其登记了的那个接入点设备的网络参数，并且所述网络参数可以包括特定信道标识符、诸如PANID之类的网络标识符、以及加密密钥。当用户向便携式设备的用户接口设备提供用户输入（诸如按下便携式设备上的按钮）时，便携式设备可以在所述特定信道中操作，接收来自接入点设备中的该便携式设备向其登记了的那个接入点设备的信标信号中的网络标识符，使用加密密钥来解密所述信标信号的有效载荷，并且作为对其的响应，向接入点设备中的那个接入点设备传输命令信号，接入点设备中的那个接入点设备可以向控制面板设备传输对应的命令信号。
然而，在已知的系统和方法中，便携式设备仅可以向接入点设备中的一个进行登记而不可以在接入点设备之间进行漫游。例如，每个接入点设备在多个信道中的相应的一个信道中操作，并且已知便携式设备可以遍历所述多个信道并且在所述多个信道中的每一个上停留一段时间（诸如500毫秒）以找到信道中的所述多个接入点设备中的该便携式设备向其登记了的那个接入点设备在其上操作的相应的一个信道，使得便携式设备可以接收到来自接入点设备中的该便携式设备向其登记了的那个接入点设备的信标信号。然而，在此类已知系统和方法中，便携式设备可能等候较长时间才能接收到信标信号。此外，接入点设备中的那个接入点设备可以取决于用户何时向便携式设备提供用户输入来发起便携式设备遍历所述多个信道以接收信标信号而具有较迟的响应。这导致了较差的用户体验。
鉴于上述内容，存在针对改进的系统和方法的持续不断的需要。
发明内容
在所公开的一个实施例中，提供了一种用于便携式设备的方法，包括：所述便携式设备在所述便携式设备的存储器设备中保存多个接入点设备中的每一个的相应网络参数；所述便携式设备遍历所述多个接入点设备在其中操作的多个信道；所述便携式设备在所述多个信道中的相应一个信道中操作，以接收来自所述多个接入点设备中的相应一个接入点设备的数据分组，所述分组包括IEEE 802.15.4帧格式的相同结构，其被修改为在所述IEEE802.15.4帧格式的MAC有效载荷中包括扩展的长前导码长度；所述便携式设备将在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的每一个的相应网络参数进行比较；以及响应于在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的相应一个的相应网络参数之间的匹配，所述便携式设备向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输命令信号。
附图说明
图1是本领域中已知的系统的框图；
图2是根据所公开的实施例的向连接至控制面板设备的多个接入点设备登记的便携式设备的框图；
图3是本领域中已知的IEEE 802.15.4帧格式的框图；
图4是根据所公开的实施例的具有IEEE 802.15.4帧格式以及扩展的长前导码的数据分组的框图；
图5是根据所公开的实施例的时间控制（timing）的图示，其描绘了便携式设备扫描多个信道并固定在所述多个信道中的一个上以接收数据分组的扩展的长前导码；以及
图6是根据所公开的实施例的时间控制的图示，其描绘了便携式设备扫描多个信道并固定在所述多个信道中的一个上以接收数据分组的扩展的长前导码。
具体实施方式
虽然本发明容许以许多不同形式的实施例，但是在附图中示出并将在本文中详细描述其特定实施例，要理解的是，本公开应被视为对本发明的原理的例证。不意图将本发明限于所例示的特定实施例。
本文中公开的实施例可以包括诸如RF6钥匙扣之类的便携式设备在该便携式设备向其登记了的多个接入点设备之间进行漫游的系统和方法。例如，便携式设备可以在该便携式设备的非易失性存储器中的列表中保存连接至单个控制面板设备并且该便携式设备向其登记了的多个接入点设备中的每一个的相应的网络参数，并且可以使用所述多个接入点设备中的每一个的相应的网络参数来在所述多个接入点设备之间进行漫游。
在一些实施例中，为了向所述多个接入点设备中的每一个进行登记，用户可以将便携式设备带到所述多个接入点设备中的相应一个的预定距离内，并向便携式设备的用户接口设备提供用户输入，诸如在便携式设备上按下按钮组合，并且响应于此而使得便携式设备进入登记模式。一旦处于登记模式中，便携式设备就可以接收所述多个接入点设备中的相应一个的相应的网络参数并将其保存在便携式设备的存储器设备中。
例如，图2是根据所公开的实施例的向连接至控制面板设备220的多个接入点设备210登记的便携式设备200的框图。如图2中可见，便携式设备200可以包括所述多个接入点设备210中的每一个的相应网络参数的列表。
所述多个接入点设备中的每一个可以在多个信道中的相应一个信道中操作，并且在一些实施例中，本文中公开的系统和方法可以包括所述多个接入点设备中的每一个周期性地广播具有相应的扩展的长前导码的相应数据分组。例如，在一些实施例中，从所述多个接入点设备中的每一个广播的所述相应数据分组可以使用RF6协议和IEEE 802.15.4帧格式。如图3中可见，在已知的系统和方法中，IEEE 802.15.4帧格式的前导码的长度被固定为4个八位元组。然而，如图4中可见，本文中公开的系统和方法可以生成具有已知的IEEE802.15.4帧格式的相同结构并且具有在该帧格式的MAC有效载荷中的扩展的长前导码长度的数据分组。
当用户向便携式设备的用户接口设备提供用户输入（诸如按下便携式设备上的按钮）时，便携式设备可以退出睡眠模式，激活便携式设备的无线电接收器，并且如图5和图6中可见，通过遍历该便携式设备向其登记了的所述多个接入点设备在其中操作的所述多个信道来搜索在该便携式设备的范围内的所述多个接入点设备。例如，当遍历所述多个信道时，便携式设备可以周期性地（例如，每40µs）测量在所述多个信道中的相应一个信道中接收到的能量水平并将接收到的能量水平与预定能量阈值水平进行比较。如果接收到的能量水平低于预定能量阈值水平，那么便携式设备可以切换至所述多个信道中的下一个信道。
然而，如图5和图6中可见，当接收到的能量水平高于预定能量阈值水平时，便携式设备可以依然在所述多个信道中的所述相应一个信道中操作。亦即，在一些实施例中，当检测到的数据分组的前导码符号的信号质量高于预定能量阈值水平时，便携式设备将不会从在所述多个信道中的所述相应一个信道中操作切换出去，从而允许便携式设备在所述多个信道中的所述相应一个信道中接收所述数据分组。在这些情形下，便携式设备可以依然在所述多个信道中的所述相应一个信道中进行操作以接收整个数据分组。
在接收到所述数据分组之后，便携式设备可以将所述数据分组中的接收到的网络标识符（诸如PANID）与来自所述多个接入点设备中的每一个的相应网络参数的列表中的多个已保存的网络标识符进行比较。在一些实施例中，当在所述数据分组中接收到的网络标识符未能匹配所述多个已保存网络标识符中的任何网络标识符时，便携式设备可以重新开始遍历所述多个信道。然而，当在所述数据分组中接收到的网络标识符匹配所述多个已保存网络标识符中的一个时，便携式设备可以捕获所述多个接入点设备中的与所述多个已保存网络标识符中的那个网络标识符相对应的相应的一个接入点设备，并且可以使用接收到的网络标识符和所述多个已保存网络标识符中的那个网络标识符来在相应的时隙中向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输命令信号。如技术人员将理解的那样，所述多个接入点设备中的所述相应的一个接入点设备然后可以向控制面板设备传输对应的命令信号。
根据上文，便携式设备可以在数据分组的相应的扩展的长前导码正从所述多个接入点设备中的所述相应的一个进行传输的时间段期间定位在所述便携式设备的范围内的所述多个接入点设备中的所述相应一个的WPAN，从而提供良好的用户体验。在一些实施例中，该时间段可以是约250毫秒。
应理解的是，本文中公开的便携式设备、所述多个接入点设备以及控制面板设备中的每一个都可以包括相应的收发器设备、相应的用户接口设备和相应的存储器设备，其每一个都可以与相应的控制电路、相应的可编程处理器以及相应的可执行控制软件进行通信，如本领域技术人员将会理解的那样。相应的可执行控制软件中的每一个可以存储在相应的暂时性或非暂时性计算机可读介质上，包括但不限于，本地计算机存储器、RAM、光学存储介质、磁性存储介质、闪速存储器等。在一些实施例中，相应的控制电路、相应的可编程处理器以及相应的可执行控制软件中的某些或全部可以执行和控制本文中公开的方法中的至少一些。
以下实施例涉及另外的实施例。
在第一方面中，第一实施例涉及一种方法，包括：便携式设备在所述便携式设备的存储器设备中保存多个接入点设备中的每一个的相应网络参数；所述便携式设备遍历所述多个接入点设备在其中操作的多个信道；所述便携式设备在所述多个信道中的相应一个信道中操作，以接收来自所述多个接入点设备中的相应一个接入点设备的数据分组；所述便携式设备将在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的每一个的相应网络参数进行比较；以及响应于在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的相应一个的相应网络参数之间的匹配，所述便携式设备向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输命令信号。
第二实施例涉及第一实施例所述的方法，其中，所述数据分组包括扩展的长前导码。
第三实施例涉及第二实施例所述的方法，其中，所述数据分组包括IEEE 802.15.4帧格式，并且在所述数据分组的MAC有效载荷中包括所述扩展的长前导码。
第四实施例涉及第一实施例所述的方法，还包括：所述便携式设备接收用户输入以退出睡眠模式，激活所述便携式设备的无线电接收器，以及遍历所述多个接入点设备在其中操作的所述多个信道。
第五实施例涉及第一实施例所述的方法，还包括：所述便携式设备周期性地测量在所述多个信道中的相应一个信道中接收到的能量水平；所述便携式设备将所接收到的能量水平与预定能量阈值水平进行比较；以及当所接收到的能量水平低于所述预定能量阈值水平时，所述便携式设备切换至所述多个信道中的下一个信道。
第六实施例涉及第一实施例所述的方法，还包括：所述便携式设备周期性地测量在所述多个信道中的相应一个信道中接收到的能量水平；所述便携式设备将所接收到的能量水平与预定能量阈值水平进行比较；以及当所接收到的能量水平高于所述预定能量阈值水平时，所述便携式设备继续在所述多个信道中的所述相应一个信道中操作，以接收来自所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备的数据分组。
第七实施例涉及第六实施例所述的方法，还包括：所述便携式设备继续在所述多个信道中的所述相应一个信道中操作，直到从所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备接收到所述数据分组的全部。
第八实施例涉及第一实施例所述的方法，还包括：响应于所述数据分组中接收到的网络标识符未能匹配所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的任何接入点设备的相应网络参数，所述便携式设备重新开始遍历所述多个接入点设备在其中操作的所述多个信道。
第九实施例涉及第一实施例所述的方法，还包括：所述便携式设备使用在所述数据分组中接收到的网络标识符和所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的所述相应一个的相应网络参数来向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输所述命令信号。
在第二方面中，第十实施例涉及一种便携式设备，包括：收发器设备；存储器设备；可编程处理器；以及存储在非暂时性计算机可读介质上的控制软件，其中，所述存储器设备保存多个接入点设备中的每一个的相应网络参数，其中，所述收发器设备遍历所述多个接入点设备在其中操作的多个信道，其中，所述收发器在多个信道中的相应一个信道中操作，以接收来自多个接入点设备中的相应一个的数据分组，其中，所述可编程处理器和所述控制软件将在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的每一个的所述相应网络参数进行比较，并且其中，响应于在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的相应一个的相应网络参数之间的匹配，所述收发器设备向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输命令信号。
第十一实施例涉及第十实施例所述的便携式设备，其中，所述数据分组包括扩展的长前导码。
第十二实施例涉及第十一实施例所述的便携式设备，其中，所述数据分组包括IEEE 802.15.4帧格式，并且在所述数据分组的MAC有效载荷中包括所述扩展的长前导码。
第十三实施例涉及第十实施例所述的便携式设备，还包括：用户接口设备，其中，响应于所述用户接口设备接收到用户输入，所述收发器设备退出睡眠模式并且开始遍历所述多个接入点设备在其中操作的所述多个信道。
第十四实施例涉及第十实施例所述的便携式设备，其中，所述可编程处理器和所述控制软件周期性地测量在所述多个信道中的相应一个信道中接收到的能量水平，将所接收到的能量水平与预定能量阈值水平进行比较，并且当所接收到的能量水平低于所述预定能量阈值水平时指示所述收发器设备切换至所述多个信道中的下一个信道。
第十五实施例涉及第十实施例所述的便携式设备，其中，所述可编程处理器和所述控制软件周期性地测量在所述多个信道中的相应一个信道中接收到的能量水平，将所接收到的能量水平与预定能量阈值水平进行比较，并且当所接收到的能量水平高于所述预定能量阈值水平时指示所述收发器设备继续在所述多个信道中的所述相应一个信道中操作，以接收来自所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备的数据分组。
第十六实施例涉及第十五实施例所述的便携式设备，其中，所述收发器设备继续在所述多个信道中的所述相应一个信道中操作，直到从所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备接收到所述数据分组的全部。
第十七实施例涉及第十实施例所述的便携式设备，其中，响应于所述数据分组中接收到的网络标识符未能匹配所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的任何接入点设备的相应网络参数，所述可编程处理器和所述控制软件指示所述收发器设备重新开始遍历所述多个接入点设备在其中操作的所述多个信道。
第十八实施例涉及第十实施例所述的便携式设备，其中，所述收发器设备使用在所述数据分组中接收到的网络标识符和所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的所述相应一个的相应网络参数来向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输所述命令信号。
在第三方面中，第十九实施例涉及一种方法，包括：便携式设备在所述便携式设备的存储器设备中保存多个接入点设备中的每一个的相应网络参数；所述多个接入点设备中的每一个周期性地广播相应的数据分组；便携式设备遍历所述多个接入点设备在其中操作的多个信道；所述便携式设备在所述多个信道中的相应一个信道中操作，以接收来自所述多个接入点设备中的相应一个的所述相应的数据分组；所述便携式设备将所述相应数据分组中接收到的网络标识符与所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的每一个的相应网络参数进行比较；响应于在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的相应一个的相应网络参数之间的匹配，所述便携式设备向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输命令信号；以及响应于接收到所述命令信号，所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备将所述命令信号转发给控制面板设备。
第二十实施例涉及第十九实施例所述的方法，其中，所述相应数据分组包括IEEE802.15.4帧格式，并且在所述相应数据分组的MAC有效载荷中包括扩展的长前导码。
虽然在上文中详细描述了几个实施例，但是其它修改是可能的。例如，上文中描述的逻辑流不要求所描述的特定顺序或有序顺序来实现期望的结果。可以提供其它步骤，可以从所描述的流程中删去步骤，并且其它组件可以被添加到所描述的系统或从其中移除。其它实施例可以在本发明的范围内。
根据前述将观察到，可以实现众多变化和修改而不脱离本发明的精神和范围。应理解的是，不意图或不应推断出相对于本文中描述的特定系统或方法的限制。当然，意图为涵盖如落在本发明的精神和范围内的所有此类修改。

Claims (8)

1.一种用于便携式设备的方法，包括：
所述便携式设备在所述便携式设备的存储器设备中保存多个接入点设备中的每一个的相应网络参数；
所述便携式设备遍历所述多个接入点设备在其中操作的多个信道；
所述便携式设备在所述多个信道中的相应一个信道中操作，以接收来自所述多个接入点设备中的相应一个接入点设备的数据分组，所述分组包括IEEE 802.15.4帧格式的相同结构，其被修改为在所述IEEE 802.15.4帧格式的MAC有效载荷中包括扩展的前导码长度；
所述便携式设备将在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的每一个的相应网络参数进行比较；以及
响应于在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的相应一个的相应网络参数之间的匹配，所述便携式设备向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输命令信号。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述便携式设备接收用户输入以退出睡眠模式，激活所述便携式设备的无线电接收器，以及遍历所述多个接入点设备在其中操作的所述多个信道。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
所述便携式设备周期性地测量在所述多个信道中的相应一个信道中接收到的能量水平；
所述便携式设备将所接收到的能量水平与预定能量阈值水平进行比较；以及
当所接收到的能量水平低于所述预定能量阈值水平时，所述便携式设备切换至所述多个信道中的下一个信道。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
所述便携式设备周期性地测量在所述多个信道中的相应一个信道中接收到的能量水平；
所述便携式设备将所接收到的能量水平与预定能量阈值水平进行比较；以及
当所接收到的能量水平高于所述预定能量阈值水平时，所述便携式设备继续在所述多个信道中的所述相应一个信道中操作，以接收来自所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备的数据分组。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：所述便携式设备继续在所述多个信道中的所述相应一个信道中操作，直到从所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备接收到所述数据分组的全部。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所述数据分组中接收到的网络标识符未能匹配所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的任何接入点设备的相应网络参数，所述便携式设备重新开始遍历所述多个接入点设备在其中操作的所述多个信道。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述便携式设备使用在所述数据分组中接收到的网络标识符和所述便携式设备的所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的所述相应一个的相应网络参数来向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输所述命令信号。
8.一种便携式设备，包括：
收发器设备；
存储器设备；
可编程处理器；以及
存储在非暂时性计算机可读介质上的控制软件，
其中，所述存储器设备保存多个接入点设备中的每一个的相应网络参数，
其中，所述收发器设备遍历所述多个接入点设备在其中操作的多个信道，
其中，所述收发器在多个信道中的相应一个信道中操作，以接收来自多个接入点设备中的相应一个的数据分组，
其中，所述分组包括IEEE 802.15.4帧格式的相同结构，其被修改为在所述IEEE802.15.4帧格式的MAC有效载荷中包括扩展的前导码长度，
其中，所述可编程处理器和所述控制软件将在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的每一个的所述相应网络参数进行比较，并且
其中，响应于在所述数据分组中接收到的网络标识符与所述存储器设备中的所述多个接入点设备中的相应一个的相应网络参数之间的匹配，所述收发器设备向所述多个接入点设备中的所述相应一个接入点设备传输命令信号。
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