CN117616827A - 配置射频感测节点 - Google Patents

Abstract

一种配置包括第一和第二节点的基于射频的感测系统的方法；其中第一和第二节点根据无线通信协议在活动模式中和睡眠模式中是可操作的；其中第一节点包括被布置为发射射频信标信号进行存在和/或位置检测的发射机，并且第二节点包括被布置为接收所发射的射频信标信号的接收机；其中该方法包括：在预定时间实例，将第一和第二节点的操作模式从睡眠模式切换到活动模式；在第一和/或第二节点处接收指示第一和第二节点的唤醒持续时间的无线通信信号；其中无线通信信号是根据无线通信协议实现的；在接收无线通信信号时，激活第一节点发射机，以在唤醒持续时间期间发射射频信标信号；在接收无线通信信号时，激活第二节点接收机，以在唤醒持续时间期间接收所发射的射频信标信号；处理接收到的射频信标信号以进行存在和/或位置检测；在唤醒持续时间期满时，将第一和第二节点的操作模式切换到睡眠模式。

Description

配置射频感测节点

技术领域

本发明涉及一种配置基于射频的感测系统的方法。本发明还涉及一种用于配置基于射频的感测系统的控制器、系统和计算机程序产品。

背景技术

基于射频的感测是一种感测机制，其涉及被布置用于发射和/或接收射频信号的无线收发机(或发射机/接收机)。这些射频信号可以是信标信号。这些射频信号也可以用于网络通信。这些射频信号在穿过感测体积时受到感测体积内人的移动的影响，例如经由射频信号的反射、吸收等等。基于射频的感测使用射频信号的这种偏差来推断人的存在。基于射频的感测的其他应用可以涉及位置检测、跌倒检测、手势检测等，这些也是基于射频信号在感测体积中如何受到影响。

对于活动的基于射频的感测，射频信号可以包括经由信标设备和用于接收射频信标的监听设备主动发射射频信标信号。然后，接收到的信号可以被处理用于存在检测和/或基于射频的感测的其他应用。

US2020/374970 A1公开了用于空闲模式的用户装备协调集的技术和装置。在诸方面中，基站形成包括在空闲模式中操作的多个用户装备的空闲模式用户设备协调集。空闲模式用户装备协调集使用联合发射和接收来与基站通信。基站向空闲模式用户装备协调集中的单个用户装备或多个用户装备传送控制平面信息。

发明内容

发明人已经认识到，对于基于射频的感测，射频信标信号的发射-接收是整个射频系统的大功耗的主要贡献者之一。基于不同的基于射频的感测应用，信标设备频繁地使用射频发射机，并且感测设备的接收机需要(几乎)连续监听。因此，基于射频的感测应用可能导致设备超出预算(例如，可以有可能违反法规)。

因此，本发明的一个目的是优化或最小化基于射频的感测设备的功耗，并且因而优化或最小化基于射频的感测系统的总功耗。

根据第一方面，该目的通过一种配置基于射频的感测系统的方法来实现，该基于射频的感测系统包括第一和第二节点；其中第一和第二节点可根据无线通信协议在活动模式下和睡眠模式下操作；其中第一节点包括被布置为发射用于存在和/或位置检测的射频信标信号的发射机，并且第二节点包括被布置为接收所发射的射频信标信号的接收机；其中所述感测基于所接收的射频信标信号如何受到环境中对象的影响，其中所述方法包括：在预定时间实例，将第一和(/或)第二节点的操作模式从睡眠模式切换到活动模式；在第一和(/或)第二节点接收无线通信信号，其中所述无线通信信号是根据无线通信协议实现的；在接收到无线通信信号时，激活第一节点发射机，以发射射频信标信号；在接收到无线通信信号时，激活第二节点接收机，以接收所发射的射频信标信号；处理接收到的射频信标信号以进行存在和/或位置检测；在唤醒持续时间期满时，将第一和第二节点的操作模式切换到睡眠模式。

用于配置基于射频的感测系统的方法可以包括第一节点和第二节点。第一和/或第二节点可以是单个节点或节点集。基于射频的感测系统可以包括两个、三个、或任何数量为n的节点，其中n>1。基于射频的感测系统的配置可能涉及设置或调节基于射频的感测系统的参数，其影响基于射频的感测系统的性能。

第一节点可以被布置用于发射射频信标信号以进行存在和/或位置检测。第二节点可以被布置用于接收所发射的射频信标信号。在一个示例中，当节点的数量为三时，一个节点可以被布置用于发射射频信标信号，并且另外两个节点可以被布置用于接收所发射的射频信标信号。也可以设想任何其他数量的节点和发射机/接收机的可能组合，这例如可以基于基于射频的感测应用、节点的空间位置等。

第一和第二节点可以包括分别被布置用于发射和接收射频信标信号的(无线电)发射机和(无线电)接收机。第一节点和/或第二节点可以包括用于处理接收到的射频信标信号以进行存在和/或位置检测的处理器。第一和/或第二节点可以包括能量存储元件(诸如电池)，以给第一和/或第二节点的操作供电。附加地和/或替代地，第一和/或第二节点可以经由市电电源供电。信标信号可以包括节点标识符。信标信号可以包括其他网络通信相关信息。

接收的射频信标信号可以被处理用于存在和/或位置检测。基于射频的感测系统可以被布置用于存在和/或位置检测。这些射频信标信号在穿过感测体积时，受到感测体积内对象移动的影响，例如，经由射频信号的反射、吸收等。基于射频的感测使用射频信号的这种偏差来推断人的存在。基于射频的感测的其他应用可以涉及位置检测、跌倒检测、手势检测等，这些应用也基于射频信号在感测体积中如何受到影响。该感测可以基于射频信标信号如何受到环境中的对象的影响。该对象可以包括诸如人、动物等的活体对象，或者诸如大气条件、金属体等的非活体对象。存在感测可以包括生命体征检测、手势检测等。附加地和/或替代地，不排除基于射频的感测系统的其他已知或未来应用(例如，呼吸检测、活动检测、生命体征检测、手势检测等)。该处理可以由第二节点执行。该处理可以由基于射频的感测系统中的任何节点来执行。该处理可以在基于射频的感测系统外部(诸如在云中、在服务器中、等等)执行。

第一和第二节点可以根据无线通信协议在活动模式中和睡眠模式中可操作。在活动模式中，第一和第二节点可以被布置为分别发射和接收射频信标信号。在睡眠模式中，第一和第二节点可以不分别发射和接收射频信标。在一个示例中，节点可以包括功能单元，并且在睡眠模式中，功能单元正在操作，而无线电装置(发射机/接收机)不活动。在一个示例中，处理器在睡眠模式中处于活动状态，并且处理可以由睡眠模式中的(第二)节点来执行。

该方法可以包括在预定时间实例将第一和第二节点的操作模式从睡眠模式切换到活动模式。操作模式表征了节点的操作。操作模式可以包括电源管理模式。该时间实例可以根据无线通信协议，诸如Wifi。该时间实例可以是周期性的或随机的。对于第一和第二节点，预定时间实例可以相同或不同。

该方法还可以包括在第一和/或第二节点处接收无线通信信号；其中无线通信信号是根据无线通信协议实现的。预定时间实例可以基于无线通信信号，例如，无线通信信号可以指示用于第一和/或第二节点唤醒的下一个预定时间实例。节点可以在接收无线通信信号之前唤醒。在一个示例中，无线通信信号包括接收下一个无线通信信号的时间。第一和/或第二节点可以从接入点(AP)接收无线通信信号。无线通信信号可以例如作为广播消息包含在来自AP的信标信号中。无线接入点是一种联网硬件设备，其允许其他无线设备(诸如Wi-Fi设备)连接到有线网络。无线通信信号可以直接从AP接收，例如经由来自AP的单跳通信或者经由多跳通信，该多跳通信经由多个节点。在诸如Wi-Fi网络的无线网络中，接入点可以被布置用于控制第一和/或第二节点的睡眠和活动模式。接入点可以发射无线通信信号，该无线通信信号可以包括第一和/或第二节点唤醒的下一时间实例。唤醒时间实例可以有利地同步诸如第一和第二节点的网络节点的唤醒时间实例。睡眠时间可以根据无线通信协议固定或者由接入点确定。用于切换的预定时间实例也可以由接入点或者根据无线通信协议来确定。

该方法还可以包括在接收到无线通信信号时激活第一节点发射机，以例如在唤醒持续时间期间发射射频信标信号，并且在接收到无线通信信号时激活第二节点接收机，以例如在唤醒持续时间期间接收所发射的射频信标信号。当在第一和/或第二节点处接收到无线通信信号时，第一和第二节点的发射机和接收机被分别激活，用于射频信标的发射和接收。发射机/接收机的激活可以包括射频信标信号的发射/接收的开始。对于本领域技术人员来说显然的是，射频信标信号的发射较早发生，并且然后发生所发射的射频信号的接收。

该方法还可以包括处理接收到的射频信标信号以进行存在和/或位置检测。因为该方法还可以包括在唤醒持续时间期满时将第一和第二节点的操作模式切换到睡眠模式，所以发射机/接收机的功耗被最小化。射频信标的发射频率可以有利地由唤醒时间实例来确定。此外，无线通信信号可以用于同步第一和第二节点的信标机制(发射/接收)。唤醒持续时间可以基于信标节点的数量、内部定时器的精度等。唤醒持续时间可以基于无线通信信号确定。

在一个实施例中，无线通信协议可以是IEEE 802.11协议，并且无线通信信号可以包括递送流量指示消息(DTIM)信号。在一个实施例中，接入点(AP)可以被布置用于在睡眠模式期间缓存第一和/或第二节点的网络通信消息；并且其中无线通信信号可以指示缓存的通信消息的长度。

IEEE 802.11是IEEE 802局域网(LAN)技术标准集的一部分，并且规定了用于实现无线局域网(WLAN)计算机通信的介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)协议集。IEEE 802.11标准定义了省电模式，该省电模式允许无线设备降低其功耗、关闭其无线电装置、并在正确的时间唤醒以检索其流量。在活动模式下，无线电装置被持续供电并且能够接收和发射，并且在睡眠模式下，无线电装置不能够接收和发射，并且消耗低功率。

在睡眠模式期间，接入点(AP)缓存用于第一和第二节点的网络通信消息或任何流量。AP使用递送流量指示消息(DTIM)信号来通知节点关于用于第一和/或第二节点的缓存消息。DTIM信号还可以定义第一和/或第二节点的唤醒的下一个预定时间实例。DTIM信号可以指示唤醒持续时间。唤醒持续时间可以指示缓存的通信消息的长度。使得节点保持唤醒以从AP接收消息。因此，射频信标的发射频率可以有利地由DTIM信号中提供的唤醒持续时间来确定。此外，DTIM可以用于同步第一和第二节点的信标机制(发射/接收)。

在一个实施例中，第一和第二节点可以进一步被布置用于发射和/或接收用于网络通信的射频信号。

在该示例中，节点被有利地布置成也参与网络通信。例如，节点可以是网状网络的一部分。在网状网络中，多个节点通常不直接与诸如AP的中央控制器通信，而是经由所谓的多跳通信。在多跳通信中，数据分组经由一个或多个中间节点从发送方节点发射到目的地节点。节点充当路由器，以将数据分组从相邻节点发射到距离太远而无法以单跳到达的节点，从而导致可以跨越更大距离的网络。附加地和/或替代地，节点可以在起始网络中连接。在星形网络中，中央控制器(诸如AP)具有到网络中的每一个节点的直接无线通信路径。在一个示例中，可以处理网络通信消息以进行存在和/或位置检测。

在一个实施例中，用于在接收无线通信信号之后(并且在唤醒持续时间期间)发射射频信标信号的发射时间实例可以基于节点标识符和/或发射射频信标信号所需的时间。

在基于射频的感测系统包括多个信标设备的情况下，发射信标的时刻可以由它们的唯一标识符和发射信标消息所需要的时间来确定，使得不是所有的信标节点同时发射，从而防止冲突。例如，如果消息花费64us，并且存在3个信标设备，则设备0将在唤醒时间的第一个64us时隙期间发射、设备1将在第二个64us时隙发射、等等。在一个示例中，第一和/或第二节点可以在唤醒周期期间协商要唤醒的持续时间，或者信标消息的类型、节点id(顺序)、附加的(在DTIM之间)的中间间隔。

在一个实施例中，该方法可以还包括处理接收到的无线通信信号以进行存在和/或位置检测。

在这个示例中，因为DTIM信号也是射频信号，所以它也可以被有利地处理用于存在和/或位置检测。这将增加基于射频的感测系统的覆盖范围和分辨率。在一个示例中，例如对于安全类应用，当唤醒的感测节点在接收DTIM信号时，可以被配置为计算(比如，AP和感测节点之间的)运动，并由此导出在例如家庭的环境中是否存在运动。

在一个实施例中，该处理可以基于：射频信标信号和/或无线通信信号的接收信号强度；和/或信道状态信息(CSI)。

在一个示例中，该处理与信标信号的内容无关，但与例如接收信号的信号强度有关。用于执行基于射频的感测的度量之一是射频信标信号和/或DTIM信号的接收信号强度。代表接收信号强度指示符的RSSI是第一和/或第二节点从接入点或路由器或者从其他节点接收的功率水平的估计度量。距离越远，信号变得越弱，并且无线数据速率变得越慢，导致整体数据吞吐量较低。RSSI相比于基线的变化可以用于存在和/或位置检测或者基于射频的感测的其他应用。

附加地和/或替代地，信道状态信息(CSI)——其指通信链路的已知信道属性——描述了信号如何从发射机传播到接收机，并表示例如散射、衰落、和功率随距离衰减的组合效应。这种信息也可以用于基于射频的感测。

在一个实施例中，该方法还可以包括在接收无线通信信号之后(以及在唤醒持续时间期间)基于以下中的一个或多个来调整射频信号的发射速率：基于射频的感测系统的预期感测应用、经由第二模态的存在检测、网络中移动设备的存在。

对于大多数基于射频的感测应用，当需要快速响应/检测或高精度时，那么需要以高速率发送射频信标信号。这导致这些设备的功率使用是高的，因为为了发射信标，在信标设备处无线电的利用率是高的。类似地，感测设备需要使无线电打开来接收这些消息，并且能够从这些消息中提取信号强度和/或提取CSI(信道状态信息)。此外，需要对这些CSI数据进行的处理导致高的CPU利用率。而对于许多基于射频的检测应用(诸如家庭自动化和安全)，多数情况下不需要如此高的精度。例如，对于家庭自动化，在人走进房间和被基于射频的感测系统检测到之间的延时需要尽可能低。只有在这个时刻附近需要高信标速率，在检测之前和之后，可以降低信标速率。在该实施例中，射频信号的发射速率被有利地调整，以进一步优化或最小化功耗。

例如，例如在唤醒时间期间，射频(信标)信号的发射速率可以基于预期的感测应用来调整。诸如对于存在检测，发射的速率可能没有相比于呼吸检测所需的速率高。附加地和/或替代地，如果用户可能进入诸如房间的环境，则可以调整(例如，增加)信标速率。在这种情况下，诸如PIR、热电堆的其他存在或运动传感器可以用于环境中用户的存在，并且信标速率可以基于经由第二感测模态对存在的检测来调整。此外，信标速率可以基于诸如平板电脑、膝上型电脑、移动电话等移动设备的存在来调整。这种检测可以例如经由通过监控网络中某些移动设备相关的流量来执行。

附加地和/或替代地，信标的速率可以基于例如较低速率的CSI来调整。例如，非常稳定的CSI可能意味着附近没有人，而轻微的干扰可能是感测节点(暂时)从信标设备请求更高信标频率的原因。此外，可以在信标设备本身上使用不太精确的(例如，基于RSSI的)基于射频的感测算法。当它检测到轻微的干扰时，它可以(暂时)增加信标频率。甚至此外，例如当相邻房间中的移动设备已经打开时，可以调整信标速率，例如通过在Wi-Fi网络上拾取特定的广播消息，和/或使用学习方法：仅当学习系统已经检测到来自其他房间/分区的运动时，转向更高的信标速率。

在一个实施例中，该方法还可以包括基于用于存在和/或位置检测的无线通信信号的处理来调整射频信标信号的发射速率。

信标速率可以通过使用来自接入点的DTIM消息来检测家中是否有人(或运动)来调整，并且然后暂时增加信标速率。在DTIM消息期间没有测量到干扰的情况下，信标速率可以降低到0。这不允许附加的消息或资源例如在粗略的水平上确定用户存在。

在一个实施例中，第一和/或第二节点可以是照明设备。第一和/或第二节点可以是照明系统的一部分，并且第一和/或第二节点可以是照明设备。第一和/或第二节点可以是智能插头、传感器、或具有无线电发射机/接收机的一些其他设备。

在一个实施例中，第一和第二节点可以在唤醒时间段期间切换到活动模式，以与例如接入点(AP)进行通信，并且在其间可以传送例如针对(感测)环境内的节点的信标消息。在高级实施例中，在时间之间，节点不仅可以在它所在的通信信号中以及在环境中的其他节点所在的地方发射射频信标信号，而且该节点可以在其他通信信道(例如，Wifi信道)上发射射频信标信号。在其他通信信道上的射频信标信号发射可以指向其他节点和/或指向其他接入点。它在多个AP可用的多AP环境中可能是有用的。这也是为了完成在不同感测区域的节点没有耦合到同一个AP的情况下，可以在多个感测区域中接收信号。而且还使节点成为多个感测区域或不同应用的一部分，例如房间中的运动感测，以及多个房间/区域之上的并行安全感测或整个楼层之上的运动感测。

根据第二方面，该目的通过一种用于配置基于射频的感测系统的控制器来实现，该基于射频的感测系统包括第一和第二节点；其中第一和第二节点根据无线通信协议在活动模式中和睡眠模式中是可操作的；其中第一节点包括被布置为发射用于存在和/或位置检测的射频信标信号的发射机，并且第二节点包括被布置为接收所发射的射频信标信号的接收机；其中控制设备包括被布置用于执行第一方面的方法的步骤的处理器。

根据第三方面，该目的通过一种用于配置基于射频的感测系统的系统来实现，该基于射频的感测系统包括：根据第二方面的控制器；以及第一和第二节点，其根据无线通信协议在活动模式中和睡眠模式中可操作，并且还被布置用于发射射频信标信号，并且第二节点被布置用于接收所发射的射频信标信号用于存在和/或位置检测。

根据第四方面，该目的通过一种包括指令的计算机程序产品来实现，当该程序由计算机执行时，该指令使得计算机执行第一方面的方法的步骤。

应当理解，该控制器、该计算机程序产品和该系统可以具有与上述方法相似和/或相同的实施例和优点。

附图说明

参考所附附图，通过以下对系统、装置和方法的实施例的说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解所公开的系统、装置和方法的上述以及附加目的、特征和优点，在附图中：

图1示意性和示例性地示出了用于配置基于射频的感测系统的系统的实施例；

图2示意性和示例性地示出了用于配置基于射频的感测系统的控制器的实施例；以及

图3示意性和示例性地示出了说明用于配置基于射频的感测系统的方法的实施例的流程图。

所有的图都是示意性的、不一定是按比例的，并且通常仅示出了为了阐明本发明所必需的部分，其中其他部分可以被省略或者仅仅被建议。

具体实施方式

图1示意性和示例性地示出了系统100的实施例，系统100具有(多个)照明设备110a-d作为用于照亮环境101的第一和/或第二节点。第一和/或第二节点可以是非照明设备110a-d，诸如传感器、致动器、智能插头、信标设备等。环境101可以是室内或室外环境，诸如办公室、工厂、住宅、杂货店或医院、运动场、仓库等。环境101定义了基于射频的感测的感测体积。换句话说，被示例性示出为照明设备110a-d的第一和第二节点被布置用于在环境101中执行基于射频的感测。系统100还可以包括接入点(AP)130。

系统100示例性地包括四个照明设备110a-d。照明设备110a-d可以被包括在照明系统中。照明系统可以是连接的照明系统，例如Philips Hue，其中照明设备110a-d可以连接到外部网络，例如互联网。照明设备110a-d是被布置成发射适于照亮环境101的光的设备或结构，其提供或基本上有助于在足以用于该目的的尺度上进行照明。照明设备110a-d包括至少一个光源或灯(未示出)，诸如基于LED的灯、气体放电灯或白炽灯等，(可选地)具有相关联的支架、外壳或其他这种壳体。照明设备110a-d中的每一个可以采取各种形式中的任何一种，所述各种形式例如：安装在天花板上的照明设备、壁挂式照明设备、洗墙灯、或独立式照明设备(并且照明设备不需要一定都是相同类型的)。在该示例性图中，照明设备110a-c安装在天花板上，并且照明设备110d是独立式照明设备。系统100可以包含任何数量/类型的照明设备110a-d。

第一和第二节点110a-d根据无线通信协议可以在活动模式中和睡眠模式中可操作。无线通信协议可以是IEEE 802.11协议。IEEE 802.11标准允许无线设备降低其功耗，关闭其无线电装置，并在正确的时间唤醒以检索其流量。主要的功率节省机制基于睡眠模式，在该睡眠模式中，发射机/接收机的无线电装置不能够发射或接收。第一和/或第二节点可以处于两种电源管理模式之一：活动模式：第一和第二节点110a-d一直处于唤醒，AP 130立即向第一和/或第二节点110a-d发射帧；睡眠模式：第一和/或第二节点110a-d大部分时间处于非感测/接收状态，但是也可以被唤醒以不时地发射和接收。在这种模式下，AP 130缓存去往第一和/或第二节点110a-d的合格帧。

当节点意图进入睡眠模式时，它通过发送启用了电源管理标志的消息来通知AP130。从这一刻起，AP缓存该节点的所有消息。为了通知启用了电源管理标志的节点AP已经为它们缓存了消息，802.11信标消息的DTIM消息部分以规则的间隔(例如，以信标间隔的倍数，通常为102.4ms)发送。当DTIM指示多播消息正在等待时，然后节点需要保持唤醒，直到接收到这些消息，因为AP 130将在DTIM信标之后立即发送该消息。当DTIM消息指示节点的单播消息正在等待时，然后该节点需要通过发送禁用了电源管理标志的消息来通知AP它将保持唤醒以接收这些消息。AP 130将立即发送缓存的消息。在已经接收到最后的消息之后，节点可以再次通知AP 130电源管理被启用，并且返回到无线电睡眠模式。

通信协议可以是新的Wifi 6标准，其支持称为TWT(目标唤醒时间)的模式，其中第一和第二节点可以与AP 130协商要被唤醒的间隔。在该模式中，信标将使用信标频率值来与AP 130协商间隔时序。对于基于射频的感测，其中较低的感测粒度是足够的，诸如家庭安全类型的应用，将不需要单独的信标设备。在这种情况下，AP的DTIM信标可以用作射频信标信号。因为感测设备已经唤醒以接收DTIM信标，所以它可以从这些DTIM信标消息中提取CSI信息，并确定是否检测到运动。

图2示意性和示例性地示出了用于配置基于射频的感测系统的控制器210的实施例。控制器210可以包括输入单元214和输出单元215。输入单元214和输出单元215可以被包括在收发机(未示出)中，该收发机被布置用于例如向和从第一和/或第二节点110a-d接收(输入单元214)和发射(输出单元215)通信信号。通信信号可以包括控制第一和/或第二节点110a-d的控制指令，例如激活它们的控制指令。输入单元214可以被布置用于从AP 130接收通信信号。输出单元215可以被布置用于向AP 130发射通信信号。控制器210还可以包括存储器212，该存储器212可以被布置用于存储第一和/或第二节点110a-d的通信ID。存储器212还可以被布置用于存储AP地址。控制器210可以包括处理器213，处理器213可以被布置用于：在预定时间实例将第一和第二节点的操作模式从睡眠模式切换到活动模式；在第一和/或第二节点接收无线通信信号；其中无线通信信号是根据无线通信协议实现的；在接收到无线通信信号时，激活第一节点发射机，以发射射频信标信号；在接收到无线通信信号时，激活第二节点接收机，以接收所发射的射频信标信号；处理接收到的射频信标信号以进行存在和/或位置检测；在唤醒持续时间期满时，将第一和第二节点的操作模式切换到睡眠模式。

控制器210可以在与第一和/或第二节点110a-d/AP 130分离的单元中实现，该单元诸如是墙板、台式计算机终端、或者甚至是便携式终端(诸如膝上型电脑、平板电脑或智能电话)。替代地，控制器210可以被合并到与AP 130相同的单元中和/或与第一或第二节点110a-d之一相同的单元中。此外，控制器210可以在环境101中或远离环境(例如，在服务器上)实现；并且控制器210可以在单个单元中实现，或者以分布在多个独立单元中的分布式功能的形式(例如，包括在一个或多个地理位点的多个服务器单元的分布式服务器，或者分布在第一和/或第二节点110a-d之间或分布在第一和第二节点110a-d和AP 130之间的分布式控制功能)实现。此外，控制器210可以以存储在存储器(其包括一个或多个存储器设备)上并被布置成在处理器(其包括一个或多个处理单元)上执行的软件的形式来实现，或者控制器210可以以专用硬件电路、或者诸如PGA或FPGA的可配置或可重配置电路、或者这些的任何组合的形式来实现。

关于实现上述功能所涉及的各种通信，为了使控制器210能够例如发射和接收通信信号，这些可以通过任何合适的无线方式来实现，诸如本地(短程)RF网络，例如Wi-Fi、ZigBee或蓝牙网络；或者这些和/或其他方式的任何组合。

图3示意性和示例性地示出了说明用于配置基于射频的感测系统的方法300的实施例的流程图。第一和第二节点110a-d根据无线通信协议在活动模式中和睡眠模式中是可操作的。无线通信协议可以是IEEE 802.11协议。第一节点110a-d可以包括被布置用于发射射频信标信号的发射机(未示出)，并且第二节点110a-d包括被布置用于接收和/或处理所发射的射频信标信号以进行存在和/或位置检测的接收机(未示出)。

方法300可以包括在预定时间实例将第一和第二节点的操作模式从睡眠模式切换310到活动模式。在一个示例中，控制器210可以被布置用于例如基于下一个无线通信信号的到达时间来设置时间实例。在另一个示例中，时间实例是根据无线通信协议，例如，根据IEEE802.11协议。在另一个示例中，时间实例由AP 130确定。

方法300可以包括在第一和/或第二节点接收320无线通信信号；其中无线通信信号根据无线通信协议实现。在第一和第二节点110a-d唤醒之后，在第一和/或第二节点110a-d处接收无线通信信号。在一个示例中，无线通信信号是在IEEE 802.11协议中实现的DTIM信号。无线通信信号可以指示缓存消息的存在，并且优选地指示唤醒持续时间的长度。唤醒可以基于缓存消息的长度。预定时间实例可以基于无线通信信号，例如，这样的无线通信信号指示当下一个无线通信信号预期的时间，并且使得用于第一和第二设备的唤醒的下一个时间实例在接收无线通信信号之前。

方法300可以包括在接收到无线通信信号时激活330第一节点发射机，以在唤醒持续时间期间发射射频信标信号。在一个示例中，控制器210可以被布置成向第一节点110a-d发送激活信号。当在第一节点110a-d处接收到无线通信信号时，发射机被激活以发射射频信标信号进行存在和/或位置检测。发射可以限于唤醒持续时间的持续时间，即，发射机不被布置成在唤醒持续时间期满之后进行发射。发射机可以在接收无线通信信号之前被激活，例如当它唤醒时。

方法300可以包括在接收到无线通信信号时激活340第二节点接收机，以在唤醒持续时间期间接收发射的射频信标信号。在一个示例中，控制器210可以被布置成向第二节点110a-d发送激活信号。当在第二节点110a-d处接收到无线通信信号时，接收机(未示出)被激活以接收所发射的射频信标信号进行存在和/或位置检测。接收可以限于唤醒持续时间的持续时间，即，接收机没有被布置成在唤醒持续时间期满之后接收所发射的射频信标信号。在一个示例中，信标信号在相同的通信信道中发射。接收节点可以确定一行中的先前信标节点是否已经发射了信标信号，并且然后将开始发射他的信标信号。因为信标信号可以在相同的信道中发射，所以节点可以确定谁已经发射了(并且避免可能影响信号的其他干扰信号)。在一个示例中，在接收无线通信信号之前，例如当第一节点唤醒时，发射射频信标信号。这种发射的一个问题是，如果射频信标信号在接收无线通信信号之前被发射，则第二节点可能处于睡眠模式，因此，射频信号可以有利地在接收到无线通信信号时被发射以与第二节点同步。

方法300可以包括处理350接收的射频信标信号进行存在和/或位置检测。处理350可以由第二节点110a-d、第一节点110a-d、AP 130、控制器210、上述设备之外的任何外部设备中的一个或多个来执行。处理350可以基于射频信标信号和/或无线通信信号的接收信号强度、和/或信道状态信息(CSI)来确定存在和/或位置。该处理步骤可以在切换360步骤之后执行。

方法300可以包括在唤醒持续时间期满时将第一和第二节点的操作模式切换360到睡眠模式。

当计算机程序产品在计算设备的处理单元(诸如控制器210的处理器213)上运行时，方法300可以由计算机程序产品的计算机程序代码执行。

应当注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多替代实施例而不脱离所附权利要求的范围。

在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”及其变形的使用不排除权利要求中所陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件前面的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机或处理单元来实施。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干可以由同一个硬件项目来体现。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能被有利地使用。

本发明的诸方面可以在计算机程序产品中实施，该计算机程序产品可以是存储在计算机可读存储设备上的、可以由计算机执行的计算机程序指令的集合。本发明的指令可以是任何可解释或可执行的代码机制，包括但不限于脚本、可解释程序、动态链接库(DLL)、或Java类。指令可以作为完整的可执行程序、部分可执行程序、作为现有程序的修改(例如更新)或作为现有程序的扩展(例如插件)来提供。此外，本发明的部分处理可以分布在多个计算机或处理器或甚至“云”之上。

适于存储计算机程序指令的存储介质包括所有形式的非易失性存储器，包括但不限于EPROM、EEPROM和闪存设备、诸如内部和外部硬盘驱动器的磁盘、可移动盘和CD-ROM盘。计算机程序产品可以分布在这样的存储介质上，或者可以通过HTTP、FTP、电子邮件或通过连接到网络(诸如互联网)的服务器来提供下载。

Claims (15)

1.一种配置包括第一节点和第二节点的基于射频的感测系统的方法；其中所述第一节点和所述第二节点可根据无线通信协议在活动模式下和睡眠模式下操作；

其中所述第一节点包括被布置为发射用于存在和/或位置检测的射频信标信号的发射机，并且所述第二节点包括被布置为接收所发射的射频信标信号的接收机；其中所述感测基于所接收的射频信标信号如何受到环境中对象的影响，

其中所述方法包括：

-在预定时间实例处，将所述第一节点和所述第二节点的操作模式从所述睡眠模式切换到所述活动模式；

-在所述第一节点和所述第二节点处接收无线通信信号；其中所述无线通信信号是根据所述无线通信协议实现的；

-在接收到所述无线通信信号时，激活所述第一节点发射机，以发射所述射频信标信号；

-在接收到所述无线通信信号时，激活所述第二节点接收机，以接收发射的射频信标信号；

-处理接收到的射频信标信号以进行所述对象的存在和/或位置检测；

-在唤醒持续时间期满时，将所述第一节点和所述第二节点的操作模式切换到睡眠模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述睡眠模式期间，所述第一节点和所述第二节点不分别发射和接收射频信标。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线通信信号是从接入点(AP)接收的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线通信协议是IEEE 802.11协议，并且所述无线通信信号包括DTIM(递送流量指示消息)信号。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述接入点(AP)被布置用于在所述睡眠模式期间缓存所述第一节点和/或所述第二节点的网络通信消息；并且其中所述无线通信信号指示缓存的通信消息的长度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一节点和所述第二节点还被布置成发射和/或接收用于网络通信的射频信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其中用于在接收到所述无线通信信号之后发射所述射频信标信号的发射时间实例基于节点标识符和/或发射所述射频信标信号所需的时间。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：

-处理接收到的无线通信信号以进行存在和/或位置检测。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理接收到的射频信标信号是基于射频信标信号和/或无线通信信号的接收信号强度；和/或信道状态信息(CSI)。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括在接收到所述无线通信信号之后，基于以下中的一项或多项来调整所述射频信标信号的发射速率：所述基于射频的感测系统的预期感测应用、经由第二感测模态的存在检测、网络中移动设备的存在。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括基于用于存在和/或位置检测的无线通信信号的处理对所述射频信标信号的发射速率进行调整。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一节点和/或所述第二节点是照明设备。

13.一种控制器，用于配置包括第一节点和第二节点的基于射频的感测系统；其中所述第一节点和所述第二节点可根据无线通信协议在活动模式下和睡眠模式下操作；

其中所述第一节点包括被布置为发射用于存在和/或位置检测的射频信标信号的发射机，并且所述第二节点包括被布置为接收所发射的射频信标信号的接收机；

其中所述控制设备包括处理器，所述处理器被布置用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤。

14.一种用于配置基于射频的感测系统的系统，包括：

-根据权利要求13所述的控制器；和

-第一节点和第二节点，其可根据无线通信协议在活动模式下和睡眠模式下操作，并且所述第一节点被布置用于发射射频信标信号，并且所述第二节点被布置用于接收所发射的射频信标信号以用于存在和/或位置检测。

15.一种包括指令的计算机程序产品，当该程序被根据权利要求13所述的控制器的处理器执行时，所述指令使得所述处理器执行根据权利要求1-12中任一项所述的方法的步骤。