CN109983422B - 用于管理电器的电力消耗的系统 - Google Patents

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Abstract

一些电器，通常由市电电源供电，还包括能接替市电电源的电池的应急电源。应急电源使用的电池一般由熔断器保护。这些电器易于消耗比应急电源的电池供应的能量更大的能量。当市电电源出现停电时，为了不损坏保护所述电池的熔断器，则优选限制电器消耗的电流。然而，该熔断器是具有几百毫秒反应时间的硬件模块。因此，如果不希望损坏熔断器，则必须在比熔断器的反应时间少的时间内减少电器的电流消耗。本发明涉及在市电电源停电的情况下用于立即减少电器的电力消耗系统和方法。

Description

用于管理电器的电力消耗的系统
技术领域
本发明涉及一种用于管理电器的电力消耗的系统，该电器包括由熔断器保护的电池，该电器能通过市电电源或电池供电，来自电池的电源旨在在市电电源停电的情况下接替市电电源。本发明还涉及用于管理所述电器实施的所述电器的电力消耗的方法。
背景技术
诸如因特网网关的一些电器包括应急电池，即使市电电源停电，应急电池也使得这些电器能够继续发挥功能。
应急电池具有用于保护电器的内部保护件。除其他保护件之外，这些保护件由熔断器实施。当设计电器时，确定这些熔断器的尺寸是敏感点。这是因为应急电池认为是电流源。这种电流源可较高或被限制。高电流源涉及有关电器中的机械设计制约条件。因而，对于包括高能源的电器，可能有必要提供防火壳体，并且因而在机械壁减少(或甚至清除)通风开口。其结果是防止自然对流，并且要求增加强制通风系统，这对于诸如网关的一些电器来说，通常认为是不可接受的。可包括功率受限能源的电器可实施通风孔。使用具有低电流限制的熔断器可认为电池是功率受限电流源，并且因而缓解机械设计约束条件。
这些机械设计约束条件意指，在通常操作中，即，当一些电器由市电供电时，这些电器易于消耗比应急电池能供应的能量更大的能量。当市电电源切断(当变到应急电池)时，则优选限制电器消耗的电流，以便不出现不可逆转地损坏熔断器，从而保护应急电池。然而，熔断器是具有几百毫秒反应时间的硬件模块。因此，如果不希望损坏熔断器，则有必要在比熔断器的反应时间少的时间内减少电器的电流消耗。然而，对于电流消耗的这种减少期望对电器的用户是透明的。换言之，用户必须能够使用通常由电器提供的大部分功能或所有功能。然而，电器的性能减少是可接受的。
在使得电器将其电力消耗与供电条件适配的方法的领域存在重要的现有技术。然而，这些方法使用软件部分，这就意味着这些方法不能在比熔断器的反应时间少的时间内对供电条件或任意情况即刻进行反应。
当涉及电池电源变化的电器是诸如网关的通信电器时，电器性能的减少不只会影响电器。这是因为与该电器连接的远程设备也可被该电器的性能的减少影响。
期望克服这些现有技术的缺陷。特别期望提出用于立即减少电器的电力消耗的系统和方法，该电器包括应急电池，以保存保护这些电池的熔断器。另外，电力消耗的减少必须优选对用户透明，或至少对电器提供的功能的影响受限制。另外，由于市电电源停电可为无限期的，还优选提供市电电源切断后用于节省应急电池包括的能量的方法。
还期望提出简单以低成本实施的系统和方法。
发明内容
根据本发明的第一方面，本发明涉及用于管理电器的电力消耗的系统，该电器包括电池，电池由安全熔断器保护，安全熔断器能够在预定周期耐抗至电器的最大电源电流，电器能够通过市电电源或电池供电，电池的电源旨在在市电电源停电的情况下接替市电电源，该系统包括用于检测市电电源停电的装置和用于降低电器的电力消耗的装置。用于检测市电电源停电的装置和用于降低电器的电力消耗的装置能够独立于机器指令的任意解读进行使用，并且能够在比预定时间少的时间内反应，用于降低电器的电力消耗的装置使得能够获得电器的电力消耗的预定减少，从而确保电器消耗的电流比安全熔断器可耐抗的最大电源电流更小。
因而，该系统使得在市电电源停电的情况下能不损坏安全熔断器。
根据一个实施方式，用于检测市电电源停电的装置包括用于将代表电器的电源电压的电压与预定参考电压进行比较的装置，当预定参考电压比代表电器的电源电压的电压高时，检测到市电电源停电。
根据一个实施方式，用于降低电器的电力消耗的装置由用于检测市电电源停电的装置控制，并且当检测到市电电源停电时，打开电器中包括的至少一个预定硬件模块的供电电路。
根据一个实施方式，仅当电器的、与这个硬件模块关联的称为锁的模块处于激活模式时，电器的硬件模块的供电电路能够通过用于降低电力消耗的装置打开，以及当锁处于去活模式时，电器的硬件模块的供电电路不能被打开，每个锁均通过电器的处理器使用机器指令设置为激活模式或去活模式。
根据一个实施方式，在打开每个预定硬件模块的电源电路而使得能够获得电器的电力消耗的预定减少之后，处理器能够通过激活与每个其他硬件模块关联的锁来导致打开电器的其他硬件模块的电源电路。
根据本发明的第二方面，本发明涉及用于管理电器的电力消耗的方法，电器包括电池，电池由安全熔断器保护，安全熔断器能够在预定周期耐抗至电器的最大电源电流，电器能够通过市电电源或电池供电，电池的电源旨在在市电电源停电的情况下接替市电电源。该方法包括在比预定周期少的时间内独立于机器指令的任意解读进行实施的以下步骤：检测市电电源停电；以及切断电器的至少一个硬件模块的电源，以获得电器的电力消耗的预定减少，从而确保电器消耗的电源电流比安全熔断器可耐抗的最大电源电流更低。
根据一个实施方式，电器包括多个无线通信模块，每个通信模块均管理至少一个无线通信连接，每个无线连接均与设备的至少一个远程项目关联，该方法包括：检查电器的市电电源是否重新建立；当市电电源没有重新建立时：获得代表可被切断的第一无线通信模块的信息，以及向与由第一无线通信模块管理的无线连接关联的设备的每个远程项目发送包括代表无线连接的信息的消息；切断至第一无线通信模块的电源；以及定期检查市电电源是否重新建立。
根据一个实施方式，所述消息还包括列表，该列表向与由第一无线通信模块管理的无线连接关联的设备的每个远程项目指示将要向其迁移的至少一个无线连接。
根据一个实施方式，将要向其迁移的无线连接是现有无线连接，现有无线连接通过第二无线通信模块或在市电电源的停电的检测之后由第二无线通信模块生成的临时无线连接管理。
根据一个实施方式，方法还包括：保存与由第一无线通信模块管理的无线连接关联的设备的每个远程项目的标识符；以及如果其尝试迁移至由第二无线通信模块管理的无线连接，则使用保存的标识符来使得第二无线通信模块优先考虑标识符涉及的设备的每个远程项目。
根据一个实施方式，当市电电源重新建立时，该方法还包括：当检测到市电电源的停电时，允许切断电器的硬件模块的再供电；以及向第一无线通信模块的市电电源的停电涉及的设备的每个远程项目发送消息，消息指示由第一无线通信模块管理的每个无线连接均已再激活。
根据一个实施方式，每个消息均根据单播通信模式或根据多播通信模式或根据广播通信模式，发送到第一无线通信模块的切断涉及的设备的每个远程项目。
根据一个实施方式，当检测到市电电源停电时，使用广播通信模式，以及当检测到市电电源的重新建立时，使用单播通信模式或多播通信模式。
根据本发明的第三方面，本发明涉及电器，该电器包括根据第一方面的系统和用于实施根据第二方面的方法的装置。
根据本发明的第四方面，本发明涉及电脑程序，该电脑程序包括指令，当程序由电器的处理器执行时，指令用于通过电器用于通过电器实施根据第二方面的方法的步骤。
根据本发明的第五方面，存储电脑程序，电脑程序包括指令，当程序由电器的处理器执行时，指令用于通过电器实施根据第二方面的方法的步骤。
附图说明
本发明的上述特征以及其他特征通过阅读示例实施方式的下述说明会变得更加清晰，该说明与附图关联给出，在附图中：
-图1示意性地示出了实施本发明的电器；
-图2示意性地示出了系统的硬件配置的示例，其中电力消耗通过根据本发明的用于管理电力消耗的系统进行管理；
-图3示意性地示出了通信模块的细节，其中电力消耗通过根据本发明的用于管理电力消耗的系统进行管理；
-图4示意性地示出了根据本发明的用于管理电力消耗的系统的第一示例；
-图5示意性地示出了根据本发明的用于管理电力消耗的系统的第二示例；
-图6示意性地示出了根据本发明的用于管理电力消耗的方法的第一示例；
-图7A、图7B和图7C示意性地示出了用于检测适合本发明的市电电源停电的模块111的三个示例；以及
-图8示意性地示出了根据本发明的用于管理电力消耗的方法的第二示例。
具体实施方式
在下文中，在因特网网关背景下来说明本发明。然而，本发明也能在其他背景下实施，在包括能接替市电电源的电池的任意电器中实施，无论该电器是否通信。另外，本发明的部分涉及Wi-Fi模块的激活/去活以及与由这些Wi-Fi模块管理的Wi-Fi连接相关联的远程设备的管理。本发明也可适用于除Wi-Fi模块之外通信模块，例如，Bluetooth模块或ZigBee模块。
图1示意性地示出了实施本发明的电器1。
在图1的示例中，电器1是网关。网关1包括关于图2和图3详细讨论的、管理网关1的所有功能的核心系统10、市电电源模块13、电池电源模块14和过渡模块12，其中，当市电电源切断时，该过渡模块12提供从市电电源到电池电源的变化，以及当市电电源被再激活时，该过渡模块12提供从电池电源到市电电源的变化。网关1还包括下文参照图4和图5详细讨论的电力消耗管理系统11。
在图1中，设备2A、2B和2C的远程项目与网关1连接，例如，通过Wi-Fi连接3A、3B和3C。
应当指出的是，在图1中(以及在下文说明的图4和图5中)，实线代表数据通信线，而虚线代表电源线。
图2示意性地示出了核心系统10的硬件配置的示例，根据本发明的电力消耗管理系统11管理核心系统10的电力消耗。
根据在图2示出的硬件配置的示例，则核心系统10包括通过通信总线100连接的：处理器或CPU(中央处理单元)101；随机存取存储器(RAM)102；只读存储器(ROM)103；诸如硬盘的存储单元或诸如SD(安全数字)读卡机的存储介质读取器104；通信接口105，使得电器10t能够与其他电器或设备通信。参见图3来详细描述通信模块105。核心系统10还包括USB(通用串行总线)模块106和诸如液晶显示器的显示模块107，USB(通用串行总线)模块106能读取例如USB密钥。
处理器101能执行从ROM 103、外部存储器(未示出)、存储介质(诸如SD卡)或通信网络装载到RAM 102的指令。当电器10通电时，处理器101能从RAM 102读取指令，并且执行指令。这些指令形成电脑程序，使得通过处理器101来实施下面参见图6至图8描述的方法的步骤。
参见图6至图8说明的方法的步骤能以软件形式通过可编程机器的一组指令执行而实施，可编程机器例如为DSP(数字信号处理器)或微控制器，或以硬件的形式，通过机器或专用组件来实施，机器或专用组件例如为FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
图3示意性地示出了通信模块105的细节，通信模块105的电力消耗由根据本发明的电力消耗管理系统11来管理。
通信模块105包括通过通信总线100连接的：实施IEEE标准802.11b、g或n的第一Wi-Fi模块1050；实施IEEE标准802.11a、n或ac的第二Wi-Fi模块1051；以及与Wi-Fi模块1051相同的第三Wi-Fi模块1052。设备2A、设备2B和设备2C的远程项目通过Wi-Fi连接3A、3B和3C连接至网关1，其中Wi-Fi连接3A、3B和3C分别由Wi-Fi模块1050、1051和1052进行管理。每个Wi-Fi模块均能管理通常称为BSS(基本服务集)的至少一个Wi-Fi连接。管理为与BBS连接的设备的远程项目称为与该BSS关联。然后，设备的远程项目借助于与其关联的BSS访问由网关提供的服务。在参见图1说明的示例中，在市电电源的情况下，设备2A的远程项目与由Wi-Fi模块1050管理的BSS3A(即，与Wi-Fi连接3A)关联。设备2B的远程项目与由Wi-Fi模块1051管理的BSS3B(即，与Wi-Fi连接3B)关联。设备2C的远程项目与由Wi-Fi模块1052管理的BSS3C(即，与Wi-Fi连接3C)关联。
通信模块105还包括：用于IP(网际协议)兼容网络上的声音通信的模块1053，通常称为VoIP(声音IP)；以太模块1054；SFP(小型化可插拔式)模块1055和xDSL(ADSL、SDSL等)(非对称/对称数字用户线)模块1056。
在市电电源出现停电而使用网关的示例中，认为必须保存声音IP功能，以使得用户即使在市电电源停电的情况下也能联系帮助。为了保证这种功能，核心系统10的一些硬件模块是必不可少的，即，没有这些硬件模块不能提供声音IP功能。其他硬件模块，诸如Wi-Fi模块，可进行降级，但是必须保持功能性。
参见图2和图3说明的核心系统10的硬件模块可被分为三类：
·提供关键功能的硬件模块，这些硬件模块在下文中共同称为术语关键模块，即，提供网关1的基本功能或对声音IP功能是必不可少的。这些硬件模块是通信总线100、处理器101、随机存取存储器RAM 102、只读存储器ROM 103、存储单元104、VoIP模块1053、SFP模块1055和xDSL模块1056；
·提供非必要功能的硬件模块，这些硬件模块在下文中共同称为术语光学模块，即用户在市电电源停电期间没有也可以的那些硬件模块。这些硬件模块是USB模块106、显示模块107和以太模块1054；
·提供次要功能的硬件模块，以下称为次要模块，即必须保留但可进行降级的功能。这些次要模块Wi-Fi模块1050、1051和1052。
电力消耗管理系统11的一个目标是在光学模块和次要模块上进行，以便当存在市电电源停电时减少网关的电力消耗。
图4示意性地示出了根据本发明的电力消耗管理系统11的第一示例。
在图4的示例中，电力消耗管理系统11放置在使用背景下。因此，在图4中具有市电电源模块13、电池电源模块14、过渡模块12和仅示出Wi-Fi模块1050的核心系统10的简化版本。电池电源模块14包括至少一个电池。电池电源模块14的每个电池均由熔断器保护，以下熔断器称为安全熔断器，能在预定周期T耐抗网关1的最大电源电流。Wi-Fi模块1050以详细形式示出，包括处理模块10501、天线10504和天线10505，另外，分别与天线10504关联的功率放大器10502、与天线10505关联的功率放大器10503。已知的是功率放大器消耗电能。因此，如果这种类型的硬件模块被切断，能获得消耗的显著减少。
电力消耗管理系统11包括用于检测市电电源停电的模块111和用于减少电力消耗的模块112。用于检测市电电源停电的模块111和用于减少电力消耗的模块112完全为硬件模块。因此，模块111和模块112独立于机器指令的任何解读而发挥功能(即，这些不是软件模块，并且不接收软件指令)，并且能在比预定周期T短的时间内反应。
用于检测市电电源停电的模块111监测网关1的输入电压。当用于网关1的市电电源出现停电时，这个输入电压下降。然后，能检测到这种下降。用于检测市电电源停电的模块111能以各种方式实施。
图7A、图7B和图7C示意性地示出了适用于本发明的用于检测市电电源停电适的模块111的三个示例。
在图7A中，用于检测市电电源停电的模块111由连接为简单比较器的运算放大器71来实施。输入电压V+与输入电压V-进行比较。电压V+代表将要监测的网关1的输入电压。电压V-代表电压基准。电压基准经由电压调节器获得，其输出电压(即，参考电压)总是相同的，无论网关由市电电源模块13供电还是由电池电源模块14供电。运算放大器71的输出(即，输出电压)Vs取决于V+与V-之间的减法的标志。
在图7B中，用于检测市电电源停电的模块111由电压监测器72来实施。电压监测器72包括输出RESET，当监测到的电压Vin下降到电压监测器72中预定的参考电压以下时，输出RESET设置为0。
在图7C中，用于检测市电电源停电的模块111由联接至逻辑门74的电压分压器电桥来实施。电压分压器电桥由电阻器75和电阻器76(例如，分别是75kΩ和27kΩ)形成。当输入电压Vin来自电压分压器电桥并代表将要监测的电压下降到预定参考电压以下时，逻辑门74的输出Vout改变状态。
电力消耗的减少通过切断至网关1中包括的某些硬件模块的电源来获得。电能减少模块112提供这些电源断电。电能减少模块112可例如由PMOS功率晶体管来实施
被用于检测市电电源停电的模块111的输出控制的。用于检测市电电源停电的模块111的输出因此控制PMOS功率晶体管另外，在市电电源停电情况下，导致打开每个将要切断的硬件模块的供电电路。
在图4的示例中，当市电电源停电被模块111检测到，这种监测导致对来自模块112的对功率放大器10502的电源停电。功率放大器10502的供电电路随后被模块112打开。由于随后Wi-Fi模块1050的功能被降级，这种模块的仅一个天线具有供电的功率放大器。随后其他天线不需功率放大器发挥功能，其使接收器的性能降级。
在一个实施方式中，每个包括于Wi-Fi模块1050、1051和1052的功率放大器包括用于激活或去活该功率放大器的激活/去活输入。在这个实施方式中，用于检测市电电源停电的模块111的输出经由其激活/去活输入直接去活功率放大器10502。每个激活/去活输入因此构成用于减少网关1的电力消耗的装置。
Wi-Fi模块1050形成部分次要模块，其功能被降级。从全球观点考虑，当电源停电被模块111检测到，模块112切断对所有光学模块的电源并且降级这些次要模块的功能以保证网关消耗比安全熔断器可耐抗的最大电源电流更低的电源电流。在参见图4说明的实施方式中，预定次要模块，其功能被降级。另外，还预定这些模块发挥功能进行降级的方式。例如，当次要模块是Wi-Fi模块1050、1051和1052时，降级包括为每个Wi-Fi模块供给仅一个功率放大器。以这种方式，每个Wi-Fi模块均可有效地仅使用一个天线。
图5示意性地示出了根据本发明的电力消耗管理系统11的第二示例。
图5与图4区别在于这次仅显示Wi-Fi模块1050的核心系统10的简化版本示出了处理器101和通信总线100。
另外，用于检测市电电源停电的模块111包括模块500，模块500称为锁。锁500使得可对网关1的硬件模块能或不能进行电源的停电。因而，如果模块111检测到市电电源停电，则只要对应于这个硬件模块的锁500表明这种电源停电被实现，模块112实际上切断对网关1的硬件模块的电源。因此，只要与这种硬件模块关联的锁500处于激活模式，网关1的硬件模块的电源电路就能由模块112打开，以及当该锁500处于去活模式，网关1的硬件模块的电源电路不能被打开。
当用于检测市电电源停电的模块111为在图7B中示出的电压监测器72时，锁500是电压监测器72的逻辑输入MR。当激活时，这种逻辑输入使得当监测的电压Vin下降到预定参考电压以下时，输出RESET能够变为0，并且当这种逻辑输入被去活时，防止被监测的电压Vin下降到预定参考电压以下时，输出RESET变为0。
当用于检测市电电源停电的模块111是图7C中显示的联接至逻辑门的电压分压器电桥时，锁500是逻辑门74的逻辑输入SW。当被激活时，这种逻辑输入SW使得当输入电压Vin变为预定参考电压以下时，逻辑门74的输出Vout能够变化状态。当逻辑输入SW去活，这防止当输入电压Vin变为预定参考电压以下时，逻辑门74的输出Vout改变状态。
在一个实施方式中，锁500是独立于模块111的逻辑模块(基于例如，逻辑和/或门)。当锁500被去活，其防止模块111通过模块112导致断电。当锁500被激活，其使得模块111能够通模块112导致断电。
在一个实施方式中，锁500通过通信总线100连接至处理器101。在这个实施方式中，处理器101确定锁是否必须处于激活模式或去活模式，并且哪个使用机器指令设置锁500。在从市电电源变为电池电源的时间之外，锁500由处理器101设置。换言之，从市电电源到电池电源的变化之前或之后，锁500由处理器101设置，但是在任何情况下都不会在这种变化期间发生。
在一个实施方式中，电力消耗管理系统11包括用于为会遭受电源停电的网关1的每个硬件设备检测市电电源停电的至少一个模块111、用于减少电力消耗的模块112和锁500。当用于检测市电电源停电的模块111包括锁500时，电力消耗管理系统11包括用于为会遭受电源停电的网关1的每个硬件模块检测市电电源停电的模块111。在这个实施方式中，每个锁500均由处理器101设置为处于激活模式或去活模式。这种实施方式使得处理器101能细微地控制网关1的哪个硬件模块必须遭受电源停电。光学模块的锁被系统地激活，以使得在市电电源停电的情况下，相关的硬件模块被系统地去活。次要模块的锁可根据预定标准被适应性地激活或去活。
在一个实施方式中，次要模块的锁的配置使得可获得网关1的电力消耗的预定减少，其中该配置在以下称为预定配置，次要模块在以下称为次要锁。电力消耗的预定减少使得可区别网关1不消耗比安全熔断器可耐抗的最大电源电流更高的电源电流。当网关1由市电电源模块13供电时，处理器101将第二锁放置在预定配置，并且激活光学模块的锁。因而，当市电电源停电时，网关1的电力消耗与安全熔断器兼容。因此，可表明，锁的激活是软件，因其由处理器101实施，以及触发电源停电单独是硬件，因其仅取决于每个锁500的用于检测市电电源停电的每个模块111、市电电源停电时刻固定的每个锁500的配置以及每个电能减少模块112的配置。
图6示意性地示出了根据本发明的电力消耗管理方法的第一示例。
在步骤61，等待检测市电电源停电的、用于检测市电电源停电的每个模块111均检测市电电源停电。
在步骤62，在市电电源停电的检测之后，用于检测市电电源停电的每个模块111均立即导致对每个光学模块的电源切断和次要模块中的至少一些的功能的降级。
当电力消耗管理系统11不包括参见图4描述的锁时，由用于检测市电电源停电的模块111的输出控制的每个电力消耗减少模块112均导致打开将要被切断的网关1的硬件模块的供电电路。
当电力消耗管理系统11包括被处理器101激活或未激活的至少一个锁500时，如参见图5所描述，仅与激活锁500关联的网关1的硬件模块被切断。这涉及与至少一个激活次要锁关联的次要模块和光学模块。
只要市电电源未重新建立，网关1就保持为被电池供电的操作模式，该模式称为备份模式。
只要市电电源重新建立，在步骤63期间，其由用于检测市电电源停电的模块111检测到。
在步骤64，在市电电源的重新建立的检测之后，步骤62期间用于检测市电电源停电的每个模块111均立即导致每个硬件模块切断再激活。因而，步骤62期间打开的所有供电电路被关闭。
预定配置使得可确保当存在市电电源停电时，安全熔断器不被损坏。预定配置能被视为应急配置，能保存网关1。但是，虽然当存在市电电源停电时保存安全熔断器是必须的，但是当其通过电池供电时，为了增加网关1的自给，减少网关1的电力消耗是有利的。
直到那时，在预定配置中，由网关的关键模块或次要模块提供的功能被保存。为了使能量保存的研究更进一步，能完全切断一些次要模块，以及具体地，切断一些Wi-Fi模块。然而，切断Wi-Fi模块可导致连接至由Wi-Fi模块管理的BSS的远程设备的扰动。为了防止或至少限制这种类型的扰动，期望：
·向与BSS关联的远程设备警告这种BSS的任意切断；
·向与意在被切断的BSS关联的远程设备建议转换到由另一Wi-Fi模块传递的另一BSS，这种BSS能在其他频道或其他段。
优选地，为了保证所有远程设备均可支持在建议BSS上的通信，两个Wi-Fi模块(意在被切断的Wi-Fi模块和远程设备会转换的Wi-Fi模块)在相同的ISM段(例如，2.4 GHz或5GHz)上发挥作用。如果不是这种情况，则优选切断在高ISM段(例如，5 GHz)操作的Wi-Fi模块，因其通常消耗更多。然而，如果当变为电池时没有设备与Wi-Fi模块关联，则优先切断该Wi-Fi模块，无论该Wi-Fi模块在哪个段上发挥功能。
图8示意性地示出了根据本发明的电力消耗管理方法的第二示例。
参见图6说明的方法仅用于防止损坏安全熔断器。参见图8说明的方法可实现这种相同目标。也可首先减少备份模式的网关1的电能消耗，并且其次限制与将要被去活的BSS关联的远程设备的每个项目遭受的扰动。
还应注意的是，鉴于参见图6说明的方法纯粹是硬件并且不涉及软件步骤，而参见图8说明的方法包括硬件步骤和软件步骤。具体地，硬件步骤能在市电电源被切断的情况下立即变为备份模式，而不损坏安全熔断器。
在参见图8说明的方法中，步骤81和步骤82与已说明的步骤61和步骤62完全相同。
在步骤82之后的步骤83期间，处理器101等待预定期间的延时。
在这种延时结束时，在步骤84期间，处理器101检查市电电源是否被重新建立。为此，处理器101检查用于检测市电电源停电的模块111的输出值。
在步骤84期间，处理器101确定市电电源未重新建立，处理器101转到步骤85。
在步骤85期间，处理器101获得代表能被切断的Wi-Fi模块(和这些Wi-Fi模块管理的BSS)的信息，并且将包括代表与相关BSS的信息的消息发送至与这些BSS关联的远程设备。例如，代表能被切断的Wi-Fi模块的信息表明Wi-Fi模块1052可被去活。处理器101向远程设备2C发送表明BSS3C会被停止的信息。步骤85在下文进行详细说明。
在步骤86中，处理器导致切断每个能被切断的Wi-Fi模块的电源。为此，处理器激活与能够切断相关的Wi-Fi模块的电源的电能减少模块112关联的每个锁。在图1的示例中，Wi-Fi模块1052的每个功率放大器的电源均被切断。然后，认为Wi-Fi模块1052被切断，因为没有功率放大，其通信能管理非常有限。
在实施步骤86后，处理器101实施与步骤84相似的步骤87。在步骤87期间，处理器101定期检查市电电源是否重新建立。当处理器确认市电电源已重新建立时，处理器转到以下解释的步骤88。
在步骤84期间，当处理器101确认市电电源已重新建立时，处理器101实施步骤88。
在步骤88期间，如在步骤64期间，用于检测市电电源停电的每个模块111均立即导致在步骤82期间被切断的每个硬件模块再激活。因而，在步骤82期间打开的所有供电电路均被关闭。在步骤88期间，在步骤82期间或在步骤86期间去活的Wi-Fi模块(和这些Wi-Fi模块管理的BSS)被再激活。在图1的示例中，被去活的Wi-Fi模块1052在步骤88期间被再激活。
在步骤89期间，如以下详细说明的，处理器101导致向BSS被去活的设备的每个远程项目发送表明其再激活的消息。在图1的示例中，处理器101导致向远程设备2C发送表明BSS3C被再激活的消息。
在步骤85和步骤89期间，为了向设备的这种一个或多个远程项目警告所述Wi-Fi模块的激活/去活，在网关与设备的至少一个远程项目之间实施消息通信，该至少一个远程项目涉及Wi-Fi模块的激活/去活。
这些消息通信能够以单播模式或甚至多播模式或广播模式来实施。
单播方式(或各个多播方式)的一个优势是：能独立处理设备的每个远程项目(或分别处理设备的一组远程项目)，不是设备的所有远程项目均具有相同容量，因此不支持相同消息。单播方式(或各个多播方式)的一个缺点是：为了应对设备(或设备的远程项目的每个组各自)的每个远程项目，其导致大量消息交互，这些(或设备的远程项目的组的各个远程项目)也能对根据发送的消息做出回应，从而增加传送。
广播方式的一个优势是能将要发送的消息的数量最小化。缺陷是这种发送的消息必须被相关设备的每个远程项目所理解。
在一个实施方式中，单播方式使用BSS发送消息(BSS发送管理)，以下称为BTM消息，通过IEEE修正案802.11v引入。支持BTM消息的Wi-Fi模块知道设备的远程项目是否也通过设备的远程项目与所述Wi-Fi模块管理的BSS之间的每个关联请求期间获得的信息来管理这种类型的消息。这是因为“BSS过渡区”随后放置于包含于关联请求的信息的“扩大容量”项目的1处。
支持BTM消息的Wi-Fi模块能够以IEEE修正案802.11v中限定的单播模式BTM请求帧，向设备的每个远程项目发送其希望通知BSS的去活。通过使用BTM请求消息，可通过在所述消息的“请求模式”区定位信息位“包括了BSS中止”，通知BSS即将发生去活的设备的远程项目。
在图1的示例中，Wi-Fi模块1052管理BSS3C。当市电电源停电时，Wi-Fi模块1052以单播模式向设备2C的远程项目发送BTM请求帧，其中“请求模式”区的“包括了BSS中止”信息位定位在“1”处。这种帧向设备2C通知BSS3C将要被去活。
在BTM请求帧中，支持BTM消息的Wi-Fi模块还可指示至少一个将向其迁移的BSS的列表。这种列表可例如为预定列表或由处理器101提供的列表。这种列表包括用于建议以关联的优先向其迁移的每个BSS的标识符BSSID(BSS标识符)。在图1的示例中，Wi-Fi模块1052以单播模式向设备2C的远程项目发送包括具有最大优先的BSS3A的BSSID的BSS列表。所述列表例如由处理器101供应到Wi-Fi模块1052。然后，设备2C的远程项目可尝试连接至BSS3A。
在步骤89期间，Wi-Fi模块1050以单播模式向设备2C发送消息，从而通知其BSS3C重新建立。会认为的是，例如，本文Wi-Fi模块1050已经由处理器101通知Wi-Fi模块1052的再激活。Wi-Fi模块1050为此使用包括BSS3C的BSSID的BTM请求帧。然而，在该步骤中，“请求模式”的“包括了BSS中止”信息位没有定位在“1”处。
在一个实施方式中，在切断Wi-Fi模块之前，网关1生成负责在去活时接收与BSS关联的设备的远程项目的临时BSS。当这种临时BSS生成时，网关1(即，处理器101)通知其Wi-Fi模块之一必须生成临时BSS，并且向该Wi-Fi模块和为将要迁移到临时BSS的设备的每个远程项目发送标识符，使得所述Wi-Fi模块能够鉴别设备的每个远程项目，其中，该标识符称为迁移设备标识符。每个迁移设备标识符均可例如为相关远程设备的MAC(多址接入协议)地址。网关1选择的Wi-Fi模块可有利地设置临时BSS，以使得其关联的信标不广播其关联的网络名称(服务集标识符(SSID))，并且具有开放获取政策，以便将交互限制于仅对关联过程(无认证)。然而，这种临时BSS仅响应于请求(如IEEE802.11协议限定的调查请求、关联请求等的消息)，该请求来自设备的远程项目，该远程项目通过Wi-Fi模块识别，该Wi-Fi模块由网关1通过迁移设备标识符来选择。这种识别方法使得不用必须将设备的远程项目设置为使得其了解这种新的临时BSS。另外，不广播SSID使得设备的远程项目能够不向所述远程设备的用户呈现作为检索结果生成的临时BSS的标识符，其中，该远程项目当前检索将要连接的和不连接的实施本发明的网关(例如，邻居的设备)。在这个实施方式中，意图去活的Wi-Fi模块在其BTM请求帧，发送网关1选择的Wi-Fi模块管理的临时BSS的标识符。
在图1的示例中，管理临时BSS的网关选择的Wi-Fi模块是Wi-Fi模块1050。在步骤85期间，网关1通知Wi-Fi模块1050其必须生成临时BSS，并且将其供应到设备2C的远程项目的标识符。Wi-Fi模块1052向设备2C的远程项目发送包括临时BS的标识符的BTM请求帧。
在这种实施方式中，在步骤89期间，例如由处理器101通知Wi-Fi模块1052的再激活的Wi-Fi模块1050向设备2C的远程项目发送BTM请求帧，以通知其临时BSS即将发生的去活，并且邀请其迁移到其原始BSS(即，BSS3C)或诸如BSS3A的其他BSS。然后，临时BSS由网关1(即，处理器101)去活。
在这种实施方式中，被BSS的停止影响的远程设备不支持BTM消息。在这种情况下，在市电电源切断的情况下，分解消息被发送到涉及被去活时的Wi-Fi模块的设备的远程项目。然后，没有进一步调查请求或关联请求随后通过意图失活的Wi-Fi模块来管理。在这个实施方式中，可使得网关1能够保存与意图去活的Wi-Fi模块管理的BSS管理关联的设备的每个远程项目的标识符。如果这些保存的标识符尝试迁移到网关1的所述活化Wi-Fi模块管理的BSS，则这些保存的标识符能被网关1使用，以使得网关1的活化Wi-Fi模块能够优先回答从对应于这些标识符的设备的远程项目发出的信息/关联请求。
在图1的示例中，Wi-Fi模块1052向设备2C的远程项目发送从BSS3C去关联的消息，并且保存设备2C的远程项目的标识符。在这种去关联后，当设备2C的远程项目尝试将其与BSS3A关联时，其由Wi-Fi模块1050优先处理。
当市电电源返回时，Wi-Fi模块1052(和BSS3C)再激活，然后设备的每个远程项目自由其与之关联。再激活Wi-Fi模块1052不再实施行为(即，这种情况下，步骤89不由处理器101实施)。
在一个实施方式中，使用以广播模式被发送的消息。已知道的是，与其关联的BBS被去活的设备的远程项目寻找其将关联的新的BSS(通过寻找信标被动地寻找或通过传送调查请求主动地寻找)。为了辅助设备的这种远程项目更快发现其能迁移至的BSS所在的频道，将要被去活的Wi-Fi模块可通过CSA(频道切换声明)的项目信息声明频道的变化，该信息能以专用的管理帧或与设备的所述远程项目与之关联的BSS关联的信标广播进行发送。在两种情况下，CSA信息均以广播模式进行广播。
CSA信息指示将向其迁移的BSS的频道在操作和频道的该变化何时应该发生。将设备的远程项目定位在其必须迁移的BSS正在操作的频道上可加速迁移。这是因为设备的远程项目在检索新的BSS期间很有可能以该频道开始，以便执行恢复连接性(信标的被动检索、调查请求等)必需的操作。在该实施方式中，网关还可保存与去活Wi-Fi模块(和去活BSS)关联的设备的远程项目的标识符。然后，管理BSS(如上所述的现有BSS或临时BSS)的Wi-Fi模块能使用这些标识符，以优先响应它们的信息/关联请求，其中设备的远程项目被邀请转移到该BSS。
在图1的示例中，Wi-Fi模块1052发送CSA信息，指示BSS3A正在操作的频道和频道的变化应该以信标和广播模式方式发生的时间。接收该信标的设备的远程项目3C将其自身放置在指示的频道上，并且执行寻找连接性必需的操作，以使其与BSS3A关联。
在另一实施方式中，将新的信息项目引入到信标中，以便向设备的远程项目通知BSS去活，并且邀请设备的这些远程项目迁移到由其BSSID识别的其他BSS(如上所述的现有BSS或临时BSS)。该信息项目包括例如诸如BSS的中止区的帧BTM请求的区、中止时间和IEEE修正案802.11v限定的专用BSS的列表。一旦信标被接收，与意图被激活的BSS关联的设备的每个远程项目就均与该BSS断开连接，并且尝试重新连接信息中指示的BSS。
在一个实施方式中，不引入信标的BTM请求帧中包括的信息，而是以广播模式发送之前描述为以单播模式发送的BTM请求帧。
在市电电源返回的情况下，当对应的Wi-Fi模块再次启动时，迁移的设备的远程项目能再次迁移到其原始BSS。使用临时BSS的一个优势是，可将被发送的消息的数量最小化，以便当市电电源切断时，将迁移到临时BSS的设备的所有远程项目迁移。根据实施方式，如果迁移的设备的所有项目均支持以本发明提出的广播模式发送的BTM请求帧的接收或与加入到如本发明提出的信标的BTM请求帧等同的信息的接收，则至原始BSS的迁移能以被控制的方式，通过以广播模式传送关联的帧(BTM请求帧或包含与BTM请求帧等同的信息元素的信标)进行。
如果迁移的设备的仅一些项目支持以单播模式发送的BTM请求帧，则至原始BSS的迁移能够通过以受控制的方式，以单播模式向设备的这些项目的每个传送关联的帧(BTM请求)进行。对于设备的剩余项目，BSS声明的常规末端通过在信标中指示所述临时BS的下一次中止进行使用。基于CSA的变量也反复实施。
在迁移到现有BSS的情况下，至原始BSS的迁移必须基于具体问题具体分析发生，以便不会使在切断市电电源之前与现有BS关联的设备的远程项目也迁移。然后，根据将要迁移的设备的容量，使用单播BTM请求或去关联方式。
应注意的是，直到现在，认为生成用于适应与意图去活的BSS关联的设备的远程项目的Wi-Fi模块生成不与去活BSS链接的新BSS。在一个实施方式中，可通过获取会话信息或甚至与和去活BSS相关的设备的远程项目关联的缓冲，生成与去活BSS相似或甚至相同的BSS。该实施方式具有防止损失当前Wi-Fi会话的优势。
在一个实施方式中，广播方式用于市电电源停电的每次检测，以便使通过网关1发送的数量最小化(由此增加网关1的自给)，同时，在检测到市电电源返回时，可优选单播方式(或各个多播方式)，以便例如首先迁移最佳响应于BTM消息的设备的远程项目。在完全迁移中出现新停电的情况下，设备的这些远程项目实际上通过其对BTM消息的支持能更容易地返回。

Claims (15)

1.一种用于管理电器的电力消耗的系统，所述电器包括电池，所述电池由安全熔断器保护，所述安全熔断器能够在预定周期耐抗至所述电器的最大电源电流，所述电器能够通过市电电源或所述电池供电，所述电池的电源旨在在所述市电电源停电的情况下接替所述市电电源，所述系统包括适于检测所述市电电源停电的电路和适于降低所述电器的所述电力消耗的电路，其中：
所述适于检测所述市电电源停电的电路和所述适于降低所述电器的所述电力消耗的所述电路能够独立于机器指令的任意解读进行使用，并且能够在比预定时间少的时间内反应，所述适于降低所述电器的所述电力消耗的电路允许获得所述电器的电力消耗的预定减少，从而确保所述电器消耗的电源电流比所述安全熔断器能够耐抗的所述最大电源电流更小。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述适于检测所述市电电源停电的电路包括用于将代表所述电器的电源电压的所述电压与预定参考电压进行比较的装置，当所述预定参考电压比所述代表所述电器的电源电压的电压高时，检测到所述市电电源停电。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述适于降低所述电器的所述电力消耗的电路由所述适于检测所述市电电源停电的所述电路控制，并且当检测到所述市电电源停电时，打开所述电器中包括的至少一个预定硬件模块的供电电路。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，仅当所述电器的、与这个硬件模块关联的称为锁的模块处于激活模式时，所述电器的硬件模块的所述供电电路能够通过所述适于降低所述电力消耗的电路打开，以及当所述锁处于去活模式时，所述电器的硬件模块的所述供电电路不能被打开，每个锁均通过所述电器的处理器使用机器指令设置为所述激活模式或所述去活模式。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，在打开每个预定硬件模块的所述电源电路而允许获得所述电器的电力消耗的所述预定减少之后，所述处理器能够导致打开所述电器的其他硬件模块的电源电路。
6.一种用于管理电器的电力消耗的方法，所述电器包括电池，所述电池由安全熔断器保护，所述安全熔断器能够在预定周期耐抗至所述电器的最大电源电流，所述电器能够通过市电电源或所述电池供电，所述电池的电源旨在在所述市电电源停电的情况下接替所述市电电源，其中，所述方法包括在比所述预定周期少的时间内独立于机器指令的任意解读进行实施的以下步骤：
检测市电电源停电；以及
切断所述电器的至少一个硬件模块的所述电源，以获得所述电器的电力消耗的预定减少，从而确保所述电器消耗的电源电流比所述安全熔断器能够耐抗的所述最大电源电流更低。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述电器包括多个无线通信模块，每个通信模块均管理至少一个无线通信连接，每个无线连接均与设备的至少一个远程项目关联，所述方法包括：
检查所述电器的所述市电电源是否重新建立；
当所述市电电源没有重新建立时：
获得代表能够被切断的第一无线通信模块的信息，以及向与由所述第一无线通信模块管理的无线连接关联的设备的每个远程项目发送包括代表所述无线连接的信息的消息；
切断至所述第一无线通信模块的所述电源；以及
定期检查所述市电电源是否重新建立。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述消息还包括列表，所述列表向与由所述第一无线通信模块管理的无线连接关联的设备的每个远程项目指示将要向其迁移的至少一个无线连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将要向其迁移的所述无线连接是现有无线连接，所述现有无线连接通过第二无线通信模块或在市电电源的所述停电的检测之后由第二无线通信模块生成的临时无线连接管理。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：保存与由所述第一无线通信模块管理的无线连接关联的设备的每个远程项目的标识符；以及如果其尝试迁移至由所述第二无线通信模块管理的无线连接，则使用所保存的标识符来使得第二无线通信模块优先考虑所述标识符涉及的设备的每个远程项目。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，当所述市电电源重新建立时，所述方法还包括：
当检测到所述市电电源的所述停电时，允许切断所述电器的每个硬件模块的再供电；以及
向所述第一无线通信模块的市电电源的所述停电涉及的设备的每个远程项目发送消息，所述消息指示由所述第一无线通信模块管理的每个无线连接均已再激活。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，每个消息均根据单播通信模式或根据多播通信模式或根据广播通信模式，发送至所述第一无线通信模块的所述切断涉及的设备的每个远程项目。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，当检测到市电电源停电时，使用所述广播通信模式，以及当检测到所述市电电源的重新建立时，使用所述单播通信模式或所述多播通信模式。
14.一种电器，包括根据权利要求1所述的系统和适于实施根据权利要求7所述的方法的电路。
15.一种非暂时性存储介质，存储程序代码指令，所述程序代码指令能够加载到可编程设备中，从而当所述程序代码指令由所述可编程设备运行时，使所述可编程设备实施根据权利要求7所述的方法。
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