CN114747150B - 能够执行中继器或延长器功能的漫游设备 - Google Patents

Abstract

一种漫游装备，包括：·包括客户端模块(14)和中继器模块(15)或延长器模块的通信装置(10)，该通信装置可配置在第一模式和第二模式中，在第一模式中，客户端模块被激活并且中继器模块或延长器模块被停用，使得漫游装备被布置成执行客户端功能，并且在第二模式中，客户端模块被激活并且中继器模块或延长器模块也被激活，使得漫游装备被布置为执行客户端功能和中继器功能或延长器功能两者；·配置装置(16，43，44)，其被布置成在漫游装备未接收外部供电时将通信装置配置在第一模式中，并且在漫游装备经由供电基座接收外部供电时将通信装置配置在第二模式中。

Description

能够执行中继器或延长器功能的漫游设备

描述

本发明涉及适合用于被装载在供电基座上的漫游装备的领域。

发明背景

在大多数家庭、办公室和公共空间(商店、车站、机场等)，如今可能经由无线接入点(例如Wi-Fi接入点)将装备连接到互联网中。

连接的质量取决于一定数量的参数，并且尤其是装备与无线接入点之间的距离、墙壁的厚度、来自其他电子装备的干扰等。

为了改善连接，使用中继器(repeater)或实际上使用延长器(extender)。

使用此类附加装备可能会使安装变得复杂并且成本高昂，尤其是当无线接入点需要具有广泛的覆盖区域时。

发明目的

本发明的目的是以廉价的方式改进无线接入点的连接和覆盖区域的范围。

发明内容

为了实现该目的，提供了一种漫游装备，其被布置成在装载或未装载在供电基座上时操作，并且包括：

·电池，用于在漫游装备未经由供电基座接收外部供电时为其供电；

·包括客户端模块和中继器模块或延长器模块的通信装置，该通信装置可配置在第一模式和第二模式中，在第一模式中客户端模块被激活并且中继器模块或延长器模块被停用，使得漫游装备被布置成执行无线接入点的客户端功能，在第二模式中，客户端模块被激活并且中继器模块或延长器模块也被激活，使得漫游装备被布置成执行客户端功能和中继器功能或延长器功能两者；

·配置装置，其被布置成在漫游装备未接收外部供电时将通信装置配置在第一模式中，并且在漫游装备经由供电基座接收外部供电时将通信装置配置在第二模式中。

作为客户端功能的补充，本发明的漫游装备因此能执行中继器功能或延长器功能，从而使得可能改进无线接入点与另外两个客户端装备的连接，并且由此扩展无线接入点的覆盖区域。这种连接改进是在没有使用专用于改进连接的额外装备的情况下实现的，并且因此成本较低。

还应该观察到，中继器模块和延长器模块可能潜在地是软件模块，因此它们可以在不需要对现有漫游装备的设计进行任何重大硬件修改的情况下实现。因此，实现这些功能的成本是有限的。

由于中继器功能和延长器功能消耗相对较大的电能，漫游装备被布置成仅当其装载在供电基座上时才执行这些功能之一。因此，漫游装备的电池寿命不会因执行中继器功能或延长器功能而降级。

还提供了如上所述的漫游装备，其中通信装置包括作为Wi-Fi中继器模块的中继器模块。

还提供了如上所述的漫游装备，其中通信装置包括作为Wi-Fi延长器模块的延长器模块，漫游装备还包括以太网接口，漫游装备被布置成经由以太网接口连接到无线接入点。

还提供了如上所述的漫游装备，其中通信装置包括收发器模块，该收发器模块具有第一通信信道和第二通信信道，第一通信信道包括第一功率的第一放大器，第二通信信道包括大于第一功率的第二功率的第二放大器，当通信装置被配置在第二模式中时，第一通信信道被停用，当通信装置被配置在第一模式中时，第二通信信道被停用。

还提供了如上所述的漫游装备，其中通信装置包括收发器模块、连接到收发器模块的至少一个第一输出端的至少一个第一天线、以及至少一个第二天线，配置装置包括连接在收发器模块的第二输出端和第二天线之间的第一开关，当通信装置被配置在第一模式中时，第一开关断开并且第二天线从收发器模块的第二输出端断开连接，当通信装置被配置在第二模式中时，第一开关闭合并且第二天线连接到收发器模块的第二输出端。

还提供了如上所述的漫游装备，其中通信装置包括收发器模块和连接到收发器模块的至少一个第一天线，配置装置包括连接在收发器模块的第三输出端和漫游装备的输出端之间的第二开关，当通信装置被配置在第一模式中时，第二开关断开并且收发器模块的第三输出端与漫游装备的输出端断开连接，当通信装置被配置在第二模式中时，第二开关闭合并且收发器模块的第三输出端经由漫游装备的输出端连接到装载在供电基座上的至少一个第三天线。

还提供了如上所述的漫游装备，其中配置装置被布置成仅在客户端模块正接收信号的阶段期间或在客户端模块不活动的阶段期间使通信装置从第一模式切换到第二模式。

还提供了一种如上所述的漫游装备，该漫游装备是智能扬声器。

还提供了一种如上所述配置漫游装备的方法，该方法包括以下步骤：

·检测漫游装备是否正经由供电基座接收外部供电；

·如果漫游装备未接收外部供电，则将通信装置配置在第一模式中；

·如果漫游装备正接收外部供电，则将通信装置配置在第二模式中。

还提供了一种包括指令的计算机程序，该指令使如上所述的漫游装备执行上述配置方法的各步骤。

还提供了一种计算机可读存储介质，其存储上述计算机程序。

本发明可以鉴于以下对于本发明的特定非限定性实施例的描述而被更好地理解。

附图的简要说明

参考附图，在附图中：

[图1]图1示出了本发明第一实施例中的Wi-Fi接入点和智能扬声器，智能扬声器的通信装置被配置在第一模式中；

[图2]图2示出了Wi-Fi接入点、装载在供电基座上的智能扬声器、和一件客户端装备，智能扬声器的通信装置被配置在第二模式中；

[图3]图3是示出通信装置的示图；

[图4]图4示出了通信装置的第一通信信道和第二通信信道；

[图5]图5示出了具有两个第一天线和一个第二天线的智能扬声器；

[图6]图6示出了装载在供电基座上的图5的智能扬声器，该供电基座具有第三天线；

[图7]图7示出了本发明第二实施例中的Wi-Fi接入点和智能扬声器，智能扬声器的通信装置被配置在第一模式中；

[图8]图8示出了Wi-Fi接入点、装载在供电基座上的智能扬声器、和一件客户端装备，智能扬声器的通信装置被配置在第二模式中。

本发明的详细描述

参考图1到2，本示例中的本发明的漫游装备是本发明的第一实施例中的智能扬声器。

无论是否装载在供电基座2上，智能扬声器1都能工作。

当智能扬声器1未装载在供电基座2上时，如图1中所示，智能扬声器1执行客户端功能(当然，作为音频扬声器的主要功能的补充)，并且可以经由Wi-Fi连接连接到Wi-Fi接入点3。

当智能扬声器1装载在供电基座2上时，如图2中所示，智能扬声器1不仅执行其客户端功能，还执行Wi-Fi中继器功能。因此，另一件客户端装备4可以经由智能扬声器1连接到Wi-Fi接入点3。供电基座2通常连接至干线(mains)5。

在此示例中，术语“中继器功能”被用于涵盖包括接收Wi-Fi信号、放大并可能处理Wi-Fi信号以及在不修改其内容的情况下重新广播该信号的功能。

智能扬声器1首先包括包含电池和外部供电接口的供电装置。供电装置生成向智能扬声器1的组件供电的通用供电电压Vcc。

当智能扬声器未装载在供电基座2上时，或者当智能扬声器1装载在供电基座2上但基座未连接到干线5时，智能扬声器纯由电池供电。

当智能扬声器1装载在供电基座2上且基座连接到干线5时，智能扬声器1的供电装置的外部供电接口经由供电基座2接收外部供电(来自干线5)。然后，智能扬声器1全部或至少部分地由外部供电来供电。

在该示例中，供电基座2包括形成主天线的第一绕组。

智能扬声器1的外部供电接口具有形成辅天线的第二绕组。

当智能扬声器1装载在供电基座2上且基座连接到干线5时，供电基座2经由主天线生成磁场。然后，在智能扬声器1的辅天线中的感应电压下生成感应电流。感应电流和感应电压形成上述外部供电。

智能扬声器1还具有通信装置和配置装置。

配置装置被布置成在智能扬声器1未接收外部供电时将通信装置配置在第一模式中，以及在智能扬声器1正经由供电基座2接收外部供电时将通信装置配置在第二模式中。

参考图3，通信装置10从上游到下游包括通信单元11、收发器模块12和一组天线13。

通信单元11包括客户端模块14和中继器模块15。中继器模块15实现802.11s标准。

客户端模块14和中继器模块15是软件模块。

配置装置首先包括处理器组件16，其适于执行程序的指令，以便执行如下所述的配置方法的各步骤。作为示例，处理器组件16是微控制器、处理器、或事实上是可编程逻辑电路(诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))。

当智能扬声器1未接收外部供电时，处理器组件16激活客户端模块14，但停用中继器模块15。当智能扬声器1经由供电基座2接收外部供电时，处理器组件16激活客户端模块14和中继器模块15两者。因此，客户端模块14被持续激活。它的传输和接收任务都没有中断。中继器模块15的激活激活了中继器模块15和另一件客户端装备4之间的数据网关。

因此，当通信装置10被配置在第一模式中时，客户端模块14被激活而中继器模块15被停用，并且当通信装置10被配置在第二模式中时，客户端模块14和中继器模块15两者都被激活。

收发器模块12连接到通信单元11的客户端模块14和中继器模块15的输出端。

收发器模块12是包括电子组件的硬件模块。

在该示例中，收发器模块12包括第一发射信道17a、第二发射信道17b、第三发射信道17c和第四发射信道17d。图4中仅示出了第一发射信道17a。

第一发射信道17a具有第一供电组件20、第二供电组件21、非门22、第一通信信道23、第二通信信道24、第一开关25和第二开关26。第一开关25和第二开关26是双掷开关。

第一供电组件20生成3.3伏(V)的第一直流(DC)供电电压，并且其自身由总供电电压Vcc供电。第二供电组件21生成5V的第二DC供电电压，并且其自身由总供电电压Vcc供电。

第一通信信道23包括由第一供电电压供电的第一功率放大器28。第一放大器28产生第一功率。第二通信信道24包括由第二供电电压供电的第二功率放大器29。第二放大器29产生大于第一功率(最大100毫瓦(mW))的第二功率(最大1瓦(W))。第一放大器28是“低功率”放大器，而第二放大器29是“高功率”放大器。

第一开关25呈现连接到通信单元11的输出端的输入端30、连接到第一放大器28的输入端32的第一输出端31以及连接到第二放大器29的输入端34的第二输出端33。第二开关26呈现连接到第一放大器28的输出端36的第一输入端35、连接到第二放大器29的输出端38的第二输入端37，以及连接到第一发射信道17a的第一输出端40a的输出端39。

当处理器组件16将通信装置10配置在第一模式中时，其产生处于高状态的控制信号Sc。处于高状态的控制信号Sc控制第一开关25，使得通信单元11的输出端连接到第一开关25的第一输出端31，并且因此连接到第一放大器28的输入端32。处于高状态的控制信号Sc激活生成第一供电电压的第一供电组件20，以便对第一放大器28供电并激活它。处于低状态的信号在来自非门22的输出端处产生，并停用第二供电组件21以及由此停用第二放大器29(并且从而停用第二通信信道24)。处于高状态的控制信号Sc以这样的方式控制第二开关26，使得第二开关26的第一输入端35以及因此第一放大器28的输出端36连接到第二开关26的输出端39，并且从而连接到第一发射信道17a的第一输出端40a。第一输出端40a也是收发器模块12的第一输出端。

因此，经由第一通信信道23广播由通信单元11产生的发射(TX)Wi-Fi信号。

相反，当处理器组件16将通信装置10配置在第二模式中时，其产生处于低状态的控制信号Sc。处于低状态的控制信号Sc控制第一开关25，使得通信单元11的输出端连接到第一开关25的第二输出端33，并且从而连接到第二放大器29的输入端34。处于低状态的控制信号Sc停用第一供电组件20，并且从而停用第一放大器28(并且从而停用第一通信信道23)。处于高状态的信号在来自非门22的输出端处产生，并激活第二供电组件21以及由此激活第二放大器29。处于低状态的控制信号Sc以这样的方式控制第二开关26，使得第二开关26的第二输入端37以及因此第二放大器29的输出端38连接到第二开关26的输出端39，并且从而连接到第一发射信道17a的第一输出端40a。

因此，经由第二通信信道24广播由通信单元11产生的TX Wi-Fi信号。

第二发射信道17b类似于第一发射信道17a，并且具有第一输出端40b(其也是收发器模块12的第一输出端)。

第三发射信道17c仅具有第二通信信道，并且包括第二输出端40c(其也是收发器模块12的第二输出端)。

第四发射信道17d仅具有第二通信信道，并且包括第三输出端40d(其也是收发器模块12的第三输出端)。

参考图5和图6，天线组13包括至少一个第一天线(具体地说是两个第一天线41a和41b)以及至少一个第二天线(具体地说是一个第二天线42)。

除了处理器组件16之外，配置装置还包括第一开关43和第二开关44。

第一开关43连接在收发器模块12的第三发射信道17c的第二输出端40c和第二天线42之间。

第二开关44连接在第四发射信道17d的第三输出端40d和智能扬声器1的输出端47之间。

第一天线41a和第一天线41b分别永久性地连接到收发器模块12的第一发射信道17a的第一输出端40a和第二发射信道17b的第一输出端40b，同时第二天线42经由第一开关43连接到第三发射信道17c的第二输出端40c。

当智能扬声器1装载在供电基座2上时，智能扬声器1的输出端47连接到供电基座2的输入端，该输入端本身连接到至少一个第三天线，具体地说是装载在供电基座2上的一个第三天线49。

处理器组件16以这样的方式控制第一开关43和第二开关44，使得当通信装置10被配置在第一模式中时，第一开关43和第二开关44两者都断开。因此，第二天线42和第三天线49未连接到收发器模块12。第三发射信道17c和第四发射信道17d的功率放大器的供电被切断。

相反，当通信装置10被配置在第二模式中时，第一开关43和第二开关44两者都闭合。收发器模块12的第二输出端40c连接到第二天线42，并且收发器模块12的第三输出端40d连接到第三天线49。

因此，当智能扬声器1仅由电池供电时，仅使用两个第一天线41a和41b。这两个第一天线41a和41b用于独自为Wi-Fi客户端功能提供足够的带宽。这有助于降低智能扬声器的耗电。智能扬声器1没有执行中继器功能。

相反，当智能扬声器1经由供电基座2被供电时，第一天线41a和41b两者与第二天线42和第三天线49一起使用。这有助于使系统性能最大化，这随后能够执行中继器功能。具体而言，中继器功能需要较高的数据速率，并且因此需要更多数量的天线。应观察到，第三天线49(可以有多个天线)以这样的方式放置在供电基座2上，以便提高由该组天线生成的辐射的分集性。

应当观察到，配置装置的处理器组件16仅在客户端模块14正接收Wi-Fi信号的阶段期间，或在客户端模块14不活动的阶段期间，使通信装置10从第一模式切换到第二模式。这有助于避免丢失任何数据包。

参照图7和8，描述了本发明的第二实施例中的智能扬声器50。

当智能扬声器50未装载在供电基座51上时，如图7中所示，智能扬声器50执行客户端功能，并且它可以经由Wi-Fi连接来连接到Wi-Fi接入点52。

当智能扬声器50装载在供电基座51上时，如图8中所示，智能扬声器50不仅执行其客户端功能，还执行Wi-Fi延长器功能。因此，另一件客户端装备53可以经由智能扬声器50连接到Wi-Fi接入点52。供电基座51通常连接至干线54。

在该示例中，术语“延长器功能”指定一种功能，其包括使用第一协议(可任选有线协议)接收第一信号、放大和可任选地处理第一信号以便获得针对无线网络的第二协议中的第二信号，以及广播第二信号。

在本示例中，第一信号是以太网信号，而第二信号是Wi-Fi信号。

智能扬声器50与智能扬声器1的区别首先在于，智能扬声器50的通信单元具有延长器模块，而不是中继器模块。延长器模块是软件模块。

智能扬声器50与智能扬声器1的另一不同之处在于，它具有有线网络接口，特别是以太网接口55。智能扬声器50经由其以太网接口55并且经由供电基座51连接到Wi-Fi接入点52，供电基座51进而经由以太网电缆56连接到Wi-Fi接入点52。

在该示例中，智能扬声器50也没有辅天线，并且供电基座51也没有用于递送外部供电的主天线。

供电基座51包括第一连接器。智能扬声器50包括与第一连接器互补的第二连接器。

智能扬声器50的外部供电接口连接至第二连接器的两个供电引脚，并且以太网接口连接至第二连接器的六个信号引脚。

与智能扬声器1一样，Wi-Fi接入点52和智能扬声器50之间的供电的外部供应和信号交换都不是使用“无线”手段进行，而是经由第一连接器和第二连接器(以及用于信号的以太网电缆56)进行。

自然地，本发明不限于所描述的实施例，而是涵盖了落入由权利要求书限定的本发明范围内的任何变型。

首先，应该观察到，在客户端模式和中继器或延长器模式中，不一定要使用不同功率的放大器。当智能扬声器装载在供电基座上时，单个功率放大器的供电电压是5V，当智能扬声器由电池供电时，单个功率放大器的供电电压是3.3V。该解决方案更简单且更便宜。

然而，为了在智能扬声器由电池供电时获得最大的能效，优选使用专用于每种模式的功率放大器。具体来说，对于给定的输出功率，低功率放大器比高功率放大器更高效。

上述供电基座和智能扬声器之间的电气接口是非限制性示例。在第一实施例中，并且作为示例，外部供电可以经由供电基座的第一连接器和智能扬声器的第二连接器递送。在第二实施例中，并且作为示例，信号可以通过经由第一连接器和第二连接器的两个供电引脚递送的电力线载波来交换。那么将不需要六个信号引脚，从而大大简化了第一和第二连接器。

应观察到，当智能扬声器连接到干线时，无需激活额外的天线。

以上描述涉及包括中继器模块的第一实施例中的智能扬声器，以及包括延长器模块的第二实施例中的智能扬声器。当然，本发明的智能扬声器可以具有中继器模块和延长器模块两者，当将通信装置配置在第一模式中时，这两者都将被停用。

漫游装备不一定是智能扬声器，而是也可以是某种其他装备，例如智能手表、智能手机、平板、膝上型计算机等。

Claims (10)

1.一种漫游装备，其被布置成在装载或未装载在供电基座时操作，并且包括：

•电池，用于在所述漫游装备未经由所述供电基座接收外部供电时向其供电；

•包括客户端模块和中继器模块或延长器模块的通信装置，所述通信装置能配置在第一模式和第二模式中，在所述第一模式中，所述客户端模块被激活并且所述中继器模块或所述延长器模块被停用，使得所述漫游装备被布置成执行无线接入点的客户端功能，并且在所述第二模式中，所述客户端模块被激活并且所述中继器模块或所述延长器模块也被激活，使得所述漫游装备被布置成执行所述客户端功能和中继器功能或延长器功能两者；

•配置装置，其被布置成在所述漫游装备未接收所述外部供电时将所述通信装置配置在所述第一模式中，并且在所述漫游装备经由所述供电基座接收所述外部供电时将所述通信装置配置在所述第二模式中。

2.如权利要求1所述的漫游装备，其特征在于，所述通信装置包括作为Wi-Fi中继器模块的中继器模块。

3.如权利要求1所述的漫游装备，其特征在于，所述通信装置包括作为Wi-Fi延长器模块的延长器模块，所述漫游装备还包括以太网接口，所述漫游装备被布置成经由所述以太网接口连接到所述无线接入点。

4.如任一前述权利要求所述的漫游装备，其特征在于，所述通信装置包括收发器模块，所述收发器模块具有第一通信信道和第二通信信道，所述第一通信信道包括具有第一功率的第一放大器，所述第二通信信道包括具有大于所述第一功率的第二功率的第二放大器，当所述通信装置被配置在所述第二模式中时，所述第一通信信道被停用，当所述通信装置被配置在所述第一模式中时，所述第二通信信道被停用。

5.如权利要求1所述的漫游装备，其特征在于，所述通信装置包括收发器模块、连接到所述收发器模块的至少一个第一输出端的至少一个第一天线、以及至少一个第二天线，所述配置装置包括连接在所述收发器模块的第二输出端和所述第二天线之间的第一开关，当所述通信装置被配置在所述第一模式中时，所述第一开关断开，并且所述第二天线从所述收发器模块的所述第二输出端断开连接，当所述通信装置被配置在所述第二模式中时，所述第一开关闭合，并且所述第二天线连接到所述收发器模块的所述第二输出端。

6.如权利要求1所述的漫游装备，其特征在于，所述通信装置包括收发器模块和连接到所述收发器模块的至少一个第一天线，所述配置装置包括连接在所述收发器模块的第三输出端和所述漫游装备的输出端之间的第二开关，当所述通信装置被配置在所述第一模式中时，所述第二开关断开，并且所述收发器模块的所述第三输出端与所述漫游装备的输出端断开连接，当所述通信装置被配置在所述第二模式中时，所述第二开关闭合，并且所述收发器模块的所述第三输出端经由所述漫游装备的所述输出端连接到装载在所述供电基座上的至少一个第三天线。

7.如权利要求1所述的漫游装备，其特征在于，所述配置装置被布置成仅在所述客户端模块正接收信号的阶段期间或在所述客户端模块不活动的阶段期间使所述通信装置从所述第一模式切换到所述第二模式。

8.如权利要求1所述的漫游装备，其特征在于，所述漫游装备是智能扬声器。

9.一种配置如任一前述权利要求所述的漫游装备的方法，所述方法包括以下步骤：

•检测所述漫游装备是否正经由所述供电基座接收所述外部供电；

•如果所述漫游装备未接收所述外部供电，则将所述通信装置配置在所述第一模式中；

•如果所述漫游装备正接收所述外部供电，则将所述通信装置配置在所述第二模式中。

10.一种存储包括指令的计算机程序的计算机可读存储介质，所述指令用于使得如权利要求1到8中的任一项所述的漫游装备执行如权利要求9所述的配置方法的各步骤。