CN114521339A - 基于节点位置的无线参数调整 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于包括节点（12，14，16）中的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数来调整一个或多个节点（12，14，16）的一个或多个无线参数。节点（12，14，16）在无线连接系统（100）中无线连接，并且被配置用于发射射频（RF）信号（18）、接收RF信号（18）、或者两者。调整一个或多个无线参数，使得节点（12，14，16）中的一个或多个节点的无线性能针对无线连接系统（100）的应用而被优化。可以调整发射功率，使得检测到未被节点（12，14，16）中的一个或多个节点覆盖的体积（212，222）中的事件的概率降低，从而允许降低来自未覆盖的体积（212，222）的误报。

Description

基于节点位置的无线参数调整

技术领域

本发明涉及一种无线参数调整设备、一种无线连接系统、一种用于调整无线连接系统的一个或多个节点的一个或多个无线参数的方法、以及一种用于调整无线连接系统的一个或多个节点的一个或多个无线参数的计算机程序产品。

背景技术

无线连接系统尤其在家庭自动化中使用。无线连接系统的节点可以无线连接到远程控制设备（诸如智能手机）或无线连接到路由器或网关，使得用户可以远程控制无线连接系统。无线连接系统的节点可以例如用于执行基于射频（RF）的感测或资产跟踪。

US 2012/0146788 A1示出了用于感兴趣区域内的无设备运动检测和存在检测的系统和方法。被配置为布置在感兴趣区域周围的多个节点形成无线网络。多个节点将无线信号作为无线电波发射，并接收所发射的无线信号。测量多个节点之间发射的无线信号的接收信号强度（RSS），并报告一个值。计算设备接收所测量的RSS的报告值，并随时间跟踪报告值。计算设备使用总干扰计算来处理报告值，以检测感兴趣区域内的运动和存在。

US 2019/166562公开了一种用于动态控制无线发射器的发射功率的方法，例如基于一组传感器中的每一个处的功率水平的变化和干扰水平的变化。无线发射器的发射功率的变化可以基于所需的变化来动态实现。

无线连接系统的无线性能影响用户是否可以可靠地控制无线连接系统，以及是否可以可靠地执行基于RF的感测（诸如运动检测和存在检测）。

发明内容

可以认为本发明的目的是提供一种无线参数调整设备、一种无线连接系统、一种方法、一种计算机程序产品、和一种计算机可读介质，它们允许提供改善的无线发射性能、改善的无线接收性能、或两者。

在本发明的第一方面中，提出了一种用于包括无线连接节点的无线连接系统的无线参数调整设备。无线连接节点被配置用于发射RF信号、接收RF信号、或两者。无线参数调整设备被配置用于基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数来调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得节点的一个或多个节点的无线性能针对无线连接系统的应用而被优化。

由于无线参数调整设备被配置用于基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数来调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，因此无线参数调整设备可以影响无线连接系统的无线性能。调整节点的一个或多个节点的无线参数可以允许跨不同相对位置处的节点的对称或至少同质的无线性能。此外，对于其中可能需要或期望对称无线性能的应用，可以优化每个节点的无线性能。无线性能可以包括无线发射性能和无线接收性能。在与办公室中的无线连接系统相比的场合，对于住宅无线连接系统而言无线性能尤其可以被改善，用于无线连接系统的节点的材料、相对位置和设计通常有大的多样性。调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数还可以允许维持健康的网状路由网络，并优化基于RF的感测和资产跟踪的检测和可靠性。

相对位置描述了相应节点相对于其环境布置在哪里。相对位置包括关于节点的环境的信息。环境可以包括一个或多个其他节点或者影响RF信号的一个或多个对象，诸如墙壁、窗户、天花板、金属梁、电器、家具、或影响由节点发射和接收的RF信号的其他对象。相对位置可以包括该节点相对于一个或多个其他节点或者影响RF信号的一个或多个对象的定位。节点的一个或多个节点的相对位置例如可以是具有墙壁、地板和天花板的房间中的节点的定位。相对位置可以包括相应节点在墙壁、天花板、地板、桌子、或任何其他位置的布置。例如，当节点是灯具时，灯具可以被布置在不同的位置处，使得灯具可以是壁挂式灯具、吸顶式灯具、吊灯、桌面灯具、侧式灯具、围绕体积动态移动并因此动态改变其相对位置的便携式灯具，等等。节点相对于一个或多个其他节点的相对位置可以例如基于节点的分组或群集（例如枝形吊灯内的灯具的分组）来确定。

无线连接系统的应用可以包括基于RF的感测、资产跟踪、节点之间的无线通信、或其他应用。

一个或多个无线参数可以包括以下各项中的一个或多个：发射（Tx）功率、用于生成RF信号的天线数目、用于生成RF信号的天线类型、一个或多个频道、带宽、接收（Rx）灵敏度。

无线调整设备可以例如被配置用于基于相应节点的相对位置来调整一个或多个节点的Tx功率。例如，与吸顶式节点的Tx功率相比，该设备可以降低壁挂式节点的Tx功率，因为壁挂式节点具有更大的横向影响，并且吸顶式节点将它下面的对象视为相对较小的目标。这允许改善无线连接系统的基于RF的感测性能。

一个或多个节点参数可以包括以下各项中的一个或多个：节点的一个或多个节点的取向、节点的一个或多个节点的天线设计、由节点的一个或多个节点生成的RF信号的方向性、由节点的一个或多个节点生成的RF信号的极化、节点的一个或多个节点的多输入多输出（MIMO）特性、节点的一个或多个节点的一种或多种材料、节点的一个或多个节点与节点的一个或多个其他节点的连接性、检测到未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中的事件的概率、由节点的一个或多个节点检测到的事件的置信度水平、节点的一个或多个节点的背景参数、不同相对位置处的节点数量、当前Tx功率、当前Rx灵敏度、一个或多个频道、带宽。

代替参数的当前值，节点参数还可以包括相应节点参数的趋势，诸如某个时间段内的模式。这允许避免过于频繁地调整无线参数，因为节点参数的改变可以被考虑较长时间，并且无线参数的调整可以不太频繁地执行。

节点的一个或多个节点的取向可以包括节点的一个或多个节点相对于具体体积、一个或多个其他节点、一个或多个对象、或其组合的取向。取决于节点设计，由节点的一个或多个节点生成的RF信号的方向性可以是相应节点的固有方向性。例如，如果节点是灯具，则灯泡设计可以影响由灯具生成的RF信号的方向性。节点的材料可以通过干扰某些方向上的RF信号来附加地或替代地影响方向性。节点的材料可以例如包括节点的外壳的一种或多种材料。节点的一个或多个节点到一个或多个其他节点的连接性可以包括节点之间的数据传输速率，诸如在节点之间实时无线通信所需的数据传输速率。例如，如果节点之间的数据传输速率低于实时通信所需的数据传输速率，则可以调整无线参数以便提高数据传输速率。节点的一个或多个节点到一个或多个其他节点的连接性还可以例如包括发射数据的重试次数，例如，如果发射数据需要更高的重试次数，则节点可以具有更差的连接性。

无线参数调整设备可以被配置用于基于节点的一个或多个节点到一个或多个其他节点的连接性来降低节点的一个或多个节点的Tx功率。这可以通过避免Tx功率降低得太多来减少可能的连接性问题。无线参数调整设备可以被配置用于基于节点的一个或多个节点到一个或多个其他节点的连接性，将节点的一个或多个节点的Tx功率仅降低到阈值Tx功率。可以选择阈值Tx功率，使得Tx功率的整体比例尽可能高，而不显著降低节点的一个或多个节点的连接性。

无线参数调整设备可以被配置用于基于无线连接系统中不同相对位置处的节点数量或者无线连接系统中一组节点的不同相对位置处的节点数量来调整节点的一个或多个节点的Tx功率。无线连接系统中的一组节点可以例如包括布置在房间中、地板上、房子中等的一组节点或所有节点。例如，一组节点可以包括吸顶式节点和四个桌面节点。如果吸顶式节点被布置在房间的中央，并且四个桌面节点分布在房间中，则吸顶式节点的Tx功率的整体相对增加高于有三个吸顶式节点的情况。这允许确保遍及该体积基于RF的感测空间无线性能可以尽可能保持同质。例如，这允许遍及整个房间以相等的置信度水平检测到人，而不是由于吸顶式节点的成比例地较低的相对的无线发射性能而在中心具有盲点。

无线参数调整设备可以被配置用于基于由节点的一个或多个节点检测到的事件（例如，诸如存在检测的感测事件）的置信度水平来调整Tx功率。事件的置信度水平可以从节点的一个或多个节点提供给无线参数调整设备。替代地或附加地，无线参数调整设备可以被配置用于确定由节点的一个或多个节点检测到的事件的置信度水平。例如，对于低置信度水平，可以降低布置在与一个或多个房间相邻的房间的墙壁处的节点的Tx功率，而对于高置信度，可以不调整Tx功率。这可以允许避免在与要正确检测事件的房间相邻的房间中检测到误报事件。无线参数调整设备可以包括用于验证置信度水平的源，或者连接到用于验证置信度水平的源。用于验证置信度水平（例如，高低置信度或低置信度）的源可以例如是基础真值（ground truth）机制（诸如覆盖相同体积的另一种感测模态），或者它可以基于手动用户输入。

无线参数调整设备可以被配置用于基于背景参数来调整一个或多个节点的一个或多个无线参数。背景参数可以包括当前可用带宽、一天中的时间、天气状况、温度、或其他背景数据。这允许通过考虑背景并相应地调整无线参数来改善无线性能，例如，因为温度可以影响节点的无线性能。

无线参数调整设备可以被配置用于调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得节点的一个或多个节点要覆盖的体积之外的RF信号的信号参数具有低于阈值的值。RF信号的信号参数例如可以是信号强度。无线参数调整设备还可以被配置用于调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得节点的一个或多个节点要覆盖的体积之外的RF信号的信号参数具有低于相应信号参数的相应阈值的值。信号参数还可以包括信噪比（SNR）、载波频率带宽、载波频率偏移、或任何其他信号参数。这允许降低RF信号从其预期的体积中泄漏的风险。这可以提高数据安全性，因为数据嗅探的风险降低了。附加地，可以减少覆盖相邻体积的节点的RF信号的干扰。此外，在节点用于事件检测的情况下，这可以减少检测到来自相邻体积的误报事件。阈值信号强度可以预确定。例如，可以选择阈值信号强度，使得要覆盖的体积之外的RSS指示（RSSI）的值为噪声的量级，使得无法从未被覆盖的相邻体积获得信息。

RF信号的信号参数可以例如由节点的一个或多个节点所覆盖的体积之外的无线连接系统的节点来确定。

无线参数调整设备可以被配置用于调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得降低了在未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中检测到事件的概率。这些节点可以例如被配置用于执行基于RF的感测，例如检测到事件，诸如检测到人的存在。这些节点可以布置在体积周围，用于在该体积中执行基于RF的感测，并且由此覆盖该体积。基于射频的感测不应覆盖相邻体积。然而，节点有可能检测到误报事件，即未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中的事件。调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得检测到未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中的事件的概率降低，这允许减少在与节点覆盖的体积相邻的体积（例如房间）中检测到的误报事件的数目。例如，无线参数调整设备可以被配置用于调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得由节点的一个或多个节点发射的RF信号的相对Tx功率基于到由节点的一个或多个节点覆盖的体积的中心的距离而降低。在这种情况下，相应节点到由节点的一个或多个节点覆盖的体积的中心的距离以及相应节点相对于其环境的相对位置两者对于调整由相应节点发射的RF信号的Tx功率都是决定性的。如果节点被布置成使得被覆盖的体积对应于一个房间的体积，则其他房间的相邻体积不应被覆盖。如果由远离中心并靠近相邻房间的节点生成的RF信号的Tx功率是高的，则该节点检测到相邻房间中的误报事件的概率较高。基于到由节点的一个或多个节点覆盖的体积的中心的距离来降低节点的Tx功率可以允许减少检测到的误报事件的数目。

无线参数调整设备可以被配置用于确定节点的一个或多个节点的相对位置。由于无线参数调整设备可以被配置用于确定节点的一个或多个节点的相对位置，因此当调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数时，无线参数调整设备可以考虑节点的一个或多个节点的相对位置。可以手动或自动确定节点的相对位置。节点的相对位置可以例如由用户手动插入，例如经由用户接口（诸如具有触摸屏或显示器和键盘的用户输入设备）。相对位置也可以自动确定，例如基于跟踪节点的定位和环境，例如经由相机和图像分析单元，或者以技术人员已知的任何其他方式。替代地或附加地，相对位置可以是为节点上的每个节点存储的节点参数，例如，在节点的生产、节点的布置、或两者期间。替代地或附加地，节点可以被配置用于确定它们的相对位置。例如，节点可以包括用于确定到另一个节点的距离的麦克风。例如，以电视形式的节点可以将当前音量设置无线发射到具有麦克风的另一个节点，并且麦克风可以确定接收到的音量。音量设置和接收到的音量的差异可以用于确定节点和电视机之间的距离。节点可以被配置为向无线参数调整设备提供它们的相对位置。

无线参数调整设备可以被配置用于基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数，确定在未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中检测到事件的概率。无线参数调整设备可以例如被配置用于基于在未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中检测到事件的概率来调整Tx功率。这可以允许避免在与其中要正确检测事件的房间相邻的房间中检测误报事件。

无线参数调整设备可以被配置用于如果检测到触发事件，则调整一个或多个节点的一个或多个无线参数。触发事件可以被提供给无线参数调整设备。触发事件可以例如包括用户手动触发一个或多个无线参数的调整，或者节点被替换、移除、故障、激活或去激活。这允许保持无线参数是最新的。

在本发明的另外的方面中，提出了一种无线连接系统。无线连接系统包括两个或更多个节点、以及根据权利要求1的无线参数调整设备或无线参数调整设备的任何实施例。两个或更多个节点被配置用于发射RF信号、接收RF信号、或两者。无线连接系统可以允许改善的无线发射性能、改善的无线接收性能、或者两者。

在无线连接系统的一个实施例中，每个节点可以被配置为最初以最大Tx功率发射RF信号。无线参数调整设备可以被配置成基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数来降低节点的一个或多个节点的Tx功率。

无线连接系统可以进一步包括相机和图像分析单元。相机可以被配置用于对节点的布置、节点、或两者进行成像。图像分析单元可以被配置用于确定以下各项中的一个或多个：节点的一个或多个节点的相对位置、节点的一个或多个节点的材料、节点的一个或多个节点的取向、不同相对位置处的节点数量。这可以允许自动确定节点的一个或多个节点的相对位置、材料和/或取向，和/或在不同相对位置处的节点数量。

无线连接系统被配置用于执行基于RF的感测、资产跟踪或两者。基于RF的感测可以例如包括诸如接近检测、运动检测、存在检测、对象计数、或其他基于RF的感测的应用。

在本发明的另外的方面中，提出了一种用于调整无线连接系统的一个或多个节点的一个或多个无线参数的方法。这些节点被配置用于发射RF信号、接收RF信号、或两者。该方法包括以下步骤：

-基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数，调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得节点的一个或多个节点的无线性能针对无线连接系统的应用而被优化。

该方法允许调整可用的无线参数，以便补偿节点的不同无线性能，减轻不同节点性能之间的差异，并增强无线连接系统的整体无线性能。例如，可以为覆盖一个体积的每个节点优化RF信号的Tx功率，以便提高无线连接系统的整体无线性能。

该方法可以作为算法或作为算法的一部分来执行。该算法可以例如在通用计算机的处理器、片上系统（SoC）或专用集成电路（ASIC）上执行。

该方法可以包括以下步骤：

-确定包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数。

确定节点的一个或多个节点的相对位置可以手动或自动执行。可以确定的其他节点参数可以包括以下各项中的一个或多个：节点的一个或多个节点的取向、节点的一个或多个节点的天线设计、由节点的一个或多个节点生成的RF信号的方向性、由节点的一个或多个节点生成的RF信号的极化、节点的一个或多个节点的MIMO特性、节点的一个或多个节点的一种或多种材料、节点的一个或多个节点与一个或多个其他节点的连接性、检测到未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中的事件的概率、由节点的一个或多个节点检测到的事件的置信度水平、节点的一个或多个节点的背景参数、不同相对位置处的节点数量、当前Tx功率、当前Rx灵敏度、一个或多个频道、以及带宽。

在本发明的另外的方面中，提出了一种用于调整无线连接系统的一个或多个节点的一个或多个无线参数的计算机程序产品。这些节点被配置用于发射RF信号、接收RF信号、或两者。该计算机程序产品包括程序代码装置，当该计算机程序产品在处理器上运行时，该程序代码装置用于使处理器实行如权利要求10中定义的方法或该方法的任何实施例。

在另外的方面中，提出了一种存储有权利要求11的计算机程序产品的计算机可读介质。替代地或附加地，计算机可读介质可以使根据计算机程序产品的任何实施例的计算机程序产品被存储。

应当理解，权利要求1的无线参数调整设备、权利要求7的无线连接系统、权利要求10的方法、权利要求11的计算机程序产品、和权利要求12的计算机可读介质具有类似和/或完全相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所定义的。

应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应独立权利要求的任何组合。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将是清楚的并得到阐述。

附图说明

在下列附图中：

图1A示意性和示例性地示出了无线连接系统的实施例，该无线连接系统具有包括在无线连接系统的节点中的无线参数调整设备，该无线连接系统布置在具有几个房间并且第一房间中有人的建筑物中；

图1B示出了图1A的无线连接系统，其中该人在第二房间中；

图2示意性和示例性地示出了图1A和图1B的无线连接系统的无线参数调整设备的实施例的细节；

图3示出了用于调整无线连接系统的一个或多个节点的一个或多个无线参数的方法的实施例。

具体实施方式

图1A和图1B示意性和示例性地示出了以具有无线参数调整设备10的连接的照明（CL）系统100形式的无线连接系统的实施例。

CL系统100包括以Hue桥接器12形式的三个无线连接节点，以及用于发射和接收RF信号18的两个壁挂式灯具14和16。在其他实施例中，无线连接系统还可以包括更多节点。在该实施例中，无线参数调整设备10被包括在Hue桥接器12中，并且附加地执行Hue桥接器12的功能。在其他实施例中，无线参数调整设备也可以是独立的设备，或者它可以被嵌入并分布在不同的节点之中。在这个实施例中，Hue桥接器12连接到服务器40。服务器40允许CL系统100与互联网连接。在其他实施例中，Hue桥接器12也可以以任何其他方式连接到互联网。

Hue桥接器12以及灯具14和16布置在第一房间200中，并且覆盖由房间200的墙壁、地板和天花板所限制的相应体积202。第一房间200与走廊210和第二房间220相邻，该走廊210和第二房间220定义了相应的相邻体积212和222。房间200和220经由墙壁230彼此分开，并经由门240连接到走廊210。在其他实施例中，无线连接系统的另外的节点可以布置在其他房间中，诸如走廊和地板中。在这种情况下，无线连接系统的节点子集（即每个房间中的节点）优选地形成用于覆盖相应体积的节点组。

在该实施例中，CL系统100用于基于RF的感测，特别是用于存在检测。因此，RF信号18在灯具14和16与Hue桥接器12之间发射。分析由人20引起的RF信号18的干扰，以便检测第一房间200中人20的存在。在其他实施例中，存在检测可以由覆盖其他体积的节点组来执行，使得可以取决于哪个组的一个或多个节点检测到存在来确定其中检测到人的那一个体积。

在其他实施例中，无线连接系统还可以被配置用于使用布置在无线连接系统中的节点的RF信号来执行资产跟踪或任何其他应用。无线连接系统还可以被配置用于执行基于RF的感测和资产跟踪。

在该实施例中，节点中的每一个（即灯具14和16）以及Hue桥接器12最初以最大Tx功率发射RF信号。在其他实施例中，节点可以用预定值的Tx功率来发射，该预定值的Tx功率对于节点中的每一个可以是不同的。

无线连接系统附加地包括相机50和图像分析单元60。在该实施例中，相机50包括在图像分析单元60中。相机50和图像分析单元60是可选的。相机50对灯具14和16以及Hue桥接器12的布置进行成像，以便生成灯具14和16以及Hue桥接器12、以及它们相对于其环境的布置的图像。图像被提供给图像分析单元60，该图像分析单元60确定节点参数，该节点参数包括灯具14和16以及Hue桥接器12的相对位置，以及它们的材料、取向、和不同相对位置处的节点数量。图像分析单元60可以向无线参数调整设备10提供节点参数。在该实施例中，图像分析单元60包括无线收发器，用于将节点参数无线发射到无线参数调整设备10（未示出）。在其他实施例中，图像分析单元也可以被包括在无线参数调整设备中，并且无线调整设备可以被配置用于确定节点的相对位置。在另外其他实施例中，包括节点的相对位置的节点参数和其他节点参数可以由用户手动插入，例如，经由诸如触摸显示器（未示出）的用户接口。

图2示意性和示例性地示出了无线参数调整设备10的实施例的细节。无线参数调整设备10用于基于灯具14和16以及Hue桥接器12的相对位置来调整它们的Tx功率，使得将由灯具14和16以及Hue桥接器12所覆盖的体积202之外的RF信号18的信号强度低于阈值信号强度。相对位置描述了相应节点相对于其环境布置在哪里。选择阈值信号强度以便避免RF信号泄漏到将未被节点覆盖的体积212和222。RF信号18的信号强度随着到其相应源（即，灯具14或16、或者Hue桥接器12）的距离而降低，并且通过在诸如墙壁230的对象处的吸收、衍射和反射而进一步降低（参见图1A和图1B）。

在其他实施例中，无线参数调整设备还可以用于基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数来调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，以便针对CL系统的具体应用来优化一个或多个节点的无线性能。其他无线参数可以例如包括用于生成RF信号的天线数目、用于生成RF信号的天线类型、一个或多个频道、带宽、和Rx灵敏度。节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数的调整可以在附加要求下执行，即，使得要被节点的一个或多个节点覆盖的体积之外的RF信号的信号参数具有低于阈值的值。信号参数例如可以是或包括信号强度、SNR、载波频率偏移、载波频率带宽、或任何其他信号参数。

无线参数调整设备10包括控制单元22和收发器单元24。收发器单元24是可选的。在其他实施例中，无线参数调整设备10可以使用包括无线参数调整设备的节点的收发器单元。

控制单元22包括处理器26和以存储器28形式的计算机可读介质。

收发器单元24包括以WiFi收发器30形式的收发器。WiFi收发器30可以以不同的频率操作。在该实施例中，WiFi收发器30可以在2.4 GHz频带、5 GHz频带和60 GHz频带中操作。因此，WiFi收发器30具有用于相应WiFi频带的天线32、34和36。WiFi收发器还可以包括天线阵列，该天线阵列包括用于每个频带的多个天线。收发器单元24向灯具14和16发射RF信号18，并从灯具14和16接收RF信号18，以便与灯具14和16无线通信。

在其他实施例中，收发器单元还可以包括两个或更多个收发器，例如窄带收发器和宽带收发器。附加地或替代地，收发器单元可以包括使用ZigBee、thread、蓝牙低能量（BLE）、或其他通信协议的一个或多个收发器。

在下文中，更详细地公开了无线参数调整设备10如何基于灯具14和16以及Hue桥接器12的相对位置来调整Tx功率。

存储器28存储用于调整CL系统的一个或多个节点的一个或多个无线参数的计算机程序产品。该计算机程序产品包括程序代码装置，该程序代码装置用于当该计算机程序产品在处理器26上运行时使处理器26实行用于调整CL系统的一个或多个节点的一个或多个无线参数的方法，例如如图3中所呈现的方法。存储器28还包括用于操作CL系统100的计算机程序产品，其包括控制CL系统的灯具14和16以便提供照明，以及控制CL系统100的节点以执行基于RF的感测和资产跟踪。

此外，存储器28存储节点的相对位置。在其他实施例中，存储器28还可以存储附加的节点参数，包括以下各项中的一个或多个：节点的取向、节点的天线设计、由节点生成的RF信号的方向性、由节点生成的RF信号的极化、节点的MIMO特性、节点的材料、节点与其他节点的连接性、检测到未被节点覆盖的体积中的事件的概率、由节点检测到的事件的置信度水平、节点的背景参数、不同相对位置处的节点数量、当前Tx功率、一个或多个频道、带宽、和Rx灵敏度。

在该实施例中，处理器26从存储器28接收灯具14和16以及Hue桥接器12的相对位置。处理器26然后基于灯具14和16以及Hue桥接器12的相对位置来调整它们的Tx功率。为了避免RF信号18泄漏到未被灯具14和16以及Hue桥接器12覆盖的体积212和222，灯具14和16以及Hue桥接器12的Tx功率被降低。特别地，因为该实施例中的灯具14和16以及Hue桥接器12以最大Tx功率发射RF信号18，所以对于每个节点，Tx功率被单独降低，使得将被灯具14和16以及Hue桥接器12覆盖的体积202之外的RF信号18的信号强度低于阈值信号强度。这也允许降低在不应该被灯具14和16以及Hue桥接器12覆盖的相邻体积212和222中以存在检测的形式检测到事件的概率。

图1B示出了人20存在于第二房间220中的情形。在灯具14和16的RF信号18的信号强度将在相邻体积222中为高的情况下，很可能错误地检测到房间200中（即在将被灯具14和16以及Hue桥接器12覆盖的体积202中）以人20的存在的形式的事件通过降低Tx功率，体积202之外的RF信号18的信号强度也被降低，使得减轻了检测误报事件的风险。

在其他实施例中，处理器26还可以被提供有来自存储器28的附加节点参数，并且基于相对位置和附加节点参数来调整一个或多个无线参数。

在其他实施例中，无线参数调整设备还可以被配置用于基于包括节点的相对位置的节点参数来确定在不被节点覆盖的体积中检测到事件（例如，检测到人的存在）的概率。

在该实施例中，每当检测到触发事件时，处理器26调整CL系统100中的节点的Tx功率。触发事件包括用户请求调整一个或多个无线参数、开启或关闭一个节点（即灯具14和16以及Hue桥接器12之一）、移除节点、或添加节点。

在下文中，描述了无线连接系统和无线参数调整设备的各种其他实施例。

在一个实施例中，无线连接系统用于执行基于RF的感测，以检测使用放置在起居室中的灯具的用户的存在。通过确定在灯具之间发射的消息中RSSI的动态变化来检测存在。无线连接系统确定每个有关灯具的相对位置。例如，这些可以是：壁挂式、吸顶式、吊灯、台灯、凹形灯、便携式、或其他位置。相对位置涉及灯具相对于其他节点和/或其他对象的布置在哪里。相对位置可以在生产设施中的灯具的后期配置期间被存储，或者它可以在使用期间由光控制系统——诸如Hue桥接器、网关、或远程控制单元（诸如智能电话）——获取。也有可能的是，用户例如使用智能电话app提供相对位置，其中他们指示相应灯具的相对位置。然后，无线参数调整设备可以确定需要如何调整每个灯具的Tx功率，以便优化无线连接系统的无线性能并且相应地调整Tx功率。例如，可以增加吸顶式灯的Tx功率，因为与例如可以具有更大横向影响的壁挂式灯或台灯相比，由于自上而下的视野，它们将人体整体视为更小的目标。这允许无线连接系统确保吸顶灯可以成比例地贡献与其他灯一样多的Tx功率，这意味着RF感测机制可以具有比以前整体更丰富的数据。

在另一个实施例中，所有灯具可以被配置成以它们的最大Tx功率发射，例如由地区法规定义或限制的硬件（HW）。在这种情况下，进一步增加任何灯具、尤其是吸顶式灯具的Tx功率是不可能的。当调整无线参数、特别是Tx功率时，可以考虑这个附加的节点参数。当一些灯具的Tx功率不可以增加时为了在所有灯具之间保持相同的Tx功率比，必须降低一些其他灯具（例如台灯）的Tx功率。这可以允许获得类似的整体基于RF的感测效果。

降低Tx功率可以产生连接性问题，使得一些灯具可能不再可以能够连接到Hue桥接器或网关，或者使得网状网络的健康降级。当调整无线参数时，无线参数调整设备可以附加地考虑这些节点参数。例如，可以提供Tx功率的上限或最大降低率，使得无线发射性能的整体比例保持接近于期望，但是对无线连接系统的节点的连接性具有最小的影响。

在另一个实施例中，无线参数调整设备基于节点（诸如不同相对位置处的灯具）的数量来调整无线参数。例如，在房间中有单个吸顶式灯具但是分布了四个台灯的情形下，吸顶式灯具的Tx功率的整体相对增加将被认为高于有三个吸顶式灯具的情况。这允许确保遍及被灯具覆盖的体积基于RF的感测空间无线性能尽可能同质。在实践中，这可以允许遍及整个房间以相等的置信度水平检测到人，而不是由于吸顶式灯具的成比例地较低的相对的无线发射性能而在中心具有盲点。

在另一个实施例中，无线连接系统被优化用于减少误报事件的检测。例如，当用户走进他的卧室时，不期望他的孩子的相邻房间中的灯具检测到存在并激活。无线连接系统可以基于灯具的相对位置来推断这些灯具中的一些比其他灯具更有可能检测到误报事件。例如，壁挂式灯具比吸顶式灯具更有可能检测到误报事件。这会导致：随着来自壁挂式灯具的RF信号泄漏高于吸顶式灯具的，RF信号在不被覆盖的相邻体积中具有比吸顶式灯具更高的信号强度，这是因为在大多数建筑物中，地板建造材料倾向于比墙壁吸收更多的RF信号。无线参数调整设备可以考虑该泄漏概率或在不被节点覆盖的体积中检测到事件的概率来调整无线参数。

附加地，壁挂式灯具的Tx功率可以实时地、并基于检测到的存在的置信度水平来调整。例如，如果灯具被布置在一个房间中的墙壁处并靠近相邻房间，并且在两个房间中以低置信度检测到存在，则可以降低布置在墙壁处的灯具的Tx功率，以确保不会由于RF信号泄漏到相邻房间而检测到存在。而如果以高置信度检测到存在，则不需要调整Tx。

在另一个实施例中，无线调整设备可以基于包括在相应节点中的不同材料来附加地调整无线参数。不同的材料可以影响灯具的无线性能。例如，GU10聚光灯的嵌入式灯具通常是金属的，从而有助于消散来自灯具的热量。照此，灯具将倾向于限定RF信号，从而导致定向的RF信号发射。在由玻璃制成的灯具中使用相同的聚光灯的情况下，RF信号发射更加同质。无线调整设备可以附加地考虑节点的固有方向性来调整无线参数，例如基于光源设计。例如，通过设计，聚光灯在RF信号发射中总是比A19灯泡更加定向。附加地，无线调整设备考虑到灯具的相对位置来调整无线参数，其包括灯具的定位及其环境（诸如其环境中的材料）。相对位置和材料可以由用户插入，或者可以例如使用无线连接系统的图像分析单元和相机来自动确定。用户可以例如通过从包括材料、型号和品牌等的选项列表中选择这些来输入相对位置和材料。图像分析单元可以通过分析从相机接收的图像来确定相对位置和材料。图像包括一个或多个灯具和/或房间。可以通过调整无线参数来补偿方向性，以便减少盲点。

在另一个实施例中，节点包括多个天线，例如用于2.4 GHz频带中的WiFi和5 GHz频带中的WiFi，和/或节点可以使用频谱的不同部分（诸如不同的频道），并且无线调整设备可以调整这些无线参数，以便优化无线性能。例如，如果房间包含使用2.4 GHz频带中的WiFi的、包括金属材料的大量灯具，则无线调整设备可以通过从2.4 GHz频带改变到5 GHz频带来调整无线参数。这可以允许改善RF信号的穿透性，并且可以允许降低RF信号的方向性。

在另一个实施例中，每当触发事件发生时，无线调整装置重复调整无线参数。触发事件可以包括用户选择无线参数调整，灯具被激活、去激活、替换、移除、故障等等。例如，无线连接系统在起居室中执行基于RF的感测。在白天期间，无线连接系统基于存在而自动激活灯具，但在晚上，无线连接系统检测到入侵者并且激活闪光灯作为警告或威慑。替代地，无线参数的调整也可以静态地完成。在该实施例的一个用例中，用户可以经由起居室门旁边的墙壁开关来关闭天花板灯具。结果是，无线连接系统不太可靠，因为发射较少的RF信号来执行基于RF的感测。无线连接系统可以检测节点是否对基于RF的感测没有贡献，因为它例如被去激活。因此，无线连接系统例如测量可达性，检测错过的消息，或者在预定时段（诸如几分钟）内检测未确认（ACK）消息。如果检测到节点（在这种情况下是天花板灯具）对基于RF的感测没有贡献，则无线参数调整设备可以相应地（例如通过调整其他灯具的无线参数）调整其他灯具的无线参数，使得它们保持与之前相同或至少相似的无线性能。例如，如果当天花板灯具对基于RF的感测有贡献时其他灯具的Tx功率被降低，则其他灯具的Tx功率可以被恢复以增加无线连接系统的分辨率。

图3示出了用于调整无线连接系统（例如图1A和图1B中所呈现的CL系统100）的一个或多个节点的一个或多个无线参数的方法300的实施例。这些节点发射RF信号、接收RF信号、或两者。

在步骤310中，确定节点的相对位置。替代地，可以确定包括一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数。步骤310是可选的。

在步骤320中，基于包括节点的相对位置的节点参数，确定检测到不被节点覆盖的体积中存在人的概率。步骤320是可选的。

在步骤330中，基于节点的相对位置和它们检测到不被节点覆盖的体积中存在人的概率，降低节点的Tx功率，使得在将被节点覆盖的体积之外的RF信号的信号强度低于阈值信号强度。这降低了在不被节点覆盖的体积中检测到存在人的概率。替代地，可以基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数来调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得节点的一个或多个节点的无线性能针对无线连接系统的应用而被优化。例如，还可以调整无线参数，以优化无线连接系统中一组节点中的节点之间的无线通信。特别地，可以减少由一组节点覆盖的体积之外的RF信号泄漏，以便增加数据安全性并减少信号干扰。

在其他实施例中，可以在附加要求下执行节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数的调整，即，使得要被节点的一个或多个节点覆盖的体积之外的RF信号的信号参数具有低于阈值的值。信号参数例如可以是或包括信号强度、SNR、载波频率偏移、载波频率带宽、或任何其他信号参数。

虽然在附图和前面的描述中已经详细说明和描述了本发明，但是这种说明和描述应被认为是说明性的或示例性的，并且不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。例如，有可能在一个实施例中操作本发明，其中基于RF的感测系统是暖通空调（HVAC）系统或任何其他类型的家庭自动化系统。本发明也可以在任何其他无线连接系统——例如，包括安全相机、扬声器、语音助理、门锁、智能手机、平板电脑、或任何其他无线设备——中操作。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变型。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”（“a”或“an”）不排除多个。

单个单元、处理器或设备可以实现权利要求中列举的几个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的纯粹事实不指示这些措施的组合不可以被有利地使用。

可以由任何其他数目的单元或设备来执行由一个或几个单元或设备执行的如下操作：基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数来调整节点的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得节点的一个或多个节点的无线性能针对无线连接系统的应用而被优化；确定包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数；基于包括节点的相对位置等的一个或多个节点参数来确定在未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中检测到事件的概率。这些操作和/或方法可以实施为计算机程序的程序代码装置和/或实施为专用硬件。

计算机程序产品可以存储/分布在合适的介质上，诸如光学存储介质或固态介质，与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供；但是也可以以其他形式分布，诸如经由互联网、以太网或者其他有线或无线电信系统。

权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

本发明涉及基于包括节点的一个或多个节点的相对位置的一个或多个节点参数来调整一个或多个节点的一个或多个无线参数。这些节点在无线连接系统中被无线连接，并被配置用于发射RF信号、接收RF信号、或两者。调整一个或多个无线参数，使得节点的一个或多个节点的无线性能针对无线连接系统的应用而被优化。可以调整Tx功率，使得降低了在未被节点的一个或多个节点覆盖的体积中检测到事件的概率，从而允许降低来自相邻体积的误报。

Claims (12)

1.一种用于无线连接系统（100）的无线参数调整设备（10），所述无线连接系统（100）包括用于发射射频信号（18）、接收射频信号（18）、或两者的无线连接节点（12，14，16），

其中所述无线参数调整设备（10）被配置用于基于包括相对位置的一个或多个节点参数来调整所述节点（12，14，16）中的一个或多个节点的一个或多个无线参数，所述相对位置包括节点相对于所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点或者影响所述射频信号（18）的一个或多个对象的定位，使得所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的无线性能针对所述无线连接系统（100）的基于射频的感测和/或资产跟踪应用而被优化；以及

其中所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点被配置用于执行基于射频的感测和/或资产跟踪；并且其中无线参数调整设备（10）被配置用于调整所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得降低了在未被所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点覆盖的体积（212，222）中检测到事件的概率。

2.根据权利要求1所述的无线参数调整设备（10），其中所述一个或多个无线参数包括以下各项中的一个或多个：

-发射功率，

-用于生成射频信号的天线（32，34，36）的数目，

-用于生成射频信号的天线（32，34，36）的类型，

-一个或多个频道，

-带宽，

-接收灵敏度。

3.根据权利要求1所述的无线参数调整设备（10），其中所述一个或多个节点参数包括以下各项中的一个或多个：

-所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的取向，

-所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的天线设计，

-由所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点生成的射频信号（18）的方向性，

-由所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点生成的射频信号（18）的极化，

-所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的多输入多输出特性，

-所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的一种或多种材料，

-所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点到一个或多个其他节点（12，14，16）的连接性，

-检测到未被所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点覆盖的体积（212，222）中的事件的概率，

-由所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点检测到的事件的置信度水平，

-所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的背景参数，

-在不同相对位置处的节点（12，14，16）的数量，

-当前发射功率，

-一个或多个频道，

-带宽，

-当前接收灵敏度。

4.根据权利要求1所述的无线参数调整设备（10），被配置用于调整所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得要被所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点覆盖的体积（202）之外的所述射频信号（18）的信号参数具有低于阈值的值。

5.根据权利要求1所述的无线参数调整设备（10），被配置用于基于包括所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的相对位置的所述一个或多个节点参数，确定在未被所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点覆盖的体积（212，222）中检测到事件的概率。

6.根据权利要求1所述的无线参数调整设备（10），被配置用于如果检测到触发事件，则调整所述一个或多个节点（12，14，16）的一个或多个无线参数。

7.一种无线连接系统（100），包括

-两个或更多个节点（12，14，16），被配置用于发射射频信号（18）、接收射频信号（18）、或两者，以及

-根据权利要求1所述的无线参数调整设备（10）。

8.根据权利要求7所述的无线连接系统（100），其中所述节点（12，14，16）中的每一个被配置用于最初以最大发射功率发射射频信号（18），并且

其中所述无线参数调整设备（10）被配置用于基于包括相对位置的一个或多个节点参数来降低所述节点（12，14，16）中的一个或多个节点的发射功率，所述相对位置包括节点相对于所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点或者影响所述射频信号（18）的一个或多个对象的定位；

其中所述无线连接系统（100）被配置用于执行基于射频的感测、资产跟踪、或两者。

9.根据权利要求7所述的无线连接系统（100），还包括

-相机（50），用于对所述节点（12，14，16）的布置、所述节点（12，14，16）、或两者进行成像，以及

-图像分析单元（60），用于确定以下各项中的一个或多个：所述节点（12，14，16）中的一个或多个节点的相对位置、所述节点（12，14，16）中的一个或多个节点的材料、所述节点（12，14，16）中的一个或多个节点的取向、不同相对位置处的节点（12，14，16）的数量。

10.一种用于调整无线连接系统（100）的一个或多个节点（12，14，16）的一个或多个无线参数的方法，在所述无线连接系统（100）中所述节点（12，14，16）被配置用于发射射频信号（18）、接收射频信号（18）、或两者，并且

其中所述方法包括以下步骤：

-确定包括相对位置的一个或多个节点参数，所述相对位置包括节点相对于所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点或者影响所述射频信号（18）的一个或多个对象的定位，

-基于包括所述相对位置的一个或多个节点参数，调整所述节点（12，14，16）中的一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的无线性能针对所述无线连接系统（100）的基于射频的感测和/或资产跟踪应用而被优化；以及

其中所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点被配置用于执行基于射频的感测和/或资产跟踪；并且其中无线参数调整设备（10）被配置用于调整所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点的一个或多个无线参数，使得降低了在未被所述节点（12，14，16）中的所述一个或多个节点覆盖的体积（212，222）中检测到事件的概率。

11.一种用于调整无线连接系统（100）的一个或多个节点（12，14，16）的一个或多个无线参数的计算机程序产品，其中所述节点（12，14，16）被配置用于发射射频信号（18）、接收射频信号（18）、或两者，其中所述计算机程序产品包括程序代码装置，当所述计算机程序产品在处理器（26）上运行时，所述程序代码装置用于使所述处理器（26）实行如权利要求10所限定的方法。

12.一种计算机可读介质（28），存储有权利要求11所述的计算机程序产品。

Images