CN1459176A - 用于电力线网络的广播系统 - Google Patents

Abstract

一个通信系统包括一个信标网络和一个为该网络提供后端通路的电力线承载装置。该承载装置运载去往和来自该信标的控制和/或数据信号。也公开了一种通信方法。

Description

用于电力线网络的广播系统

本发明涉及到一种通信系统和一种通信方法。特别地，它涉及到一种包含信标网络的系统和一种将信标组网的方法。

近年来在全球都可以见到移动电话网注册用户的大幅增长，并且通过技术上的进步和功能上的增加，蜂窝电话已经成为个人的、可信赖的设备。其结果之一就是移动信息社会的发展，同时个人化和本地化的服务也变得日渐重要。这种“能知道环境的(CA)”移动电话可以在购物中心之类的地方与小功率短距的基站配合使用来提供位置特有的信息。这种信息可能包括当地地图、附近商店和餐馆的信息等等。可以将用户的CA终端装备为：根据预先存储的用户偏好设置来过滤接收到的信息，而仅仅当收到了有特定兴趣的数据条目时才提请用户注意。

在一个CA终端的范例中，惠普公司已经在网站<http：//www.cooltown.hp.com/papers/webpres/WebPresence.htm>处张贴了关于其“Cooltown”工程的一份出版物。万维网技术、无线网络和便携客户设备的融合为计算机/通信系统提供了设计的良机。在Cooltown工程中，可以创建知道位置的系统，它们利用URL来寻址，利用物理URL来经信标进行递送，且感测URL来用于发现，并使用本地化万维网服务器来用于目录指南。该系统能够全方位地支持游动的用户。在这一基础设施上，可以支撑互联网的连通性来支持通信服务。网的存在使得万维网和用户所处在的物质世界之间架起了一座桥梁，提供了一种不需要中央控制点而支持游动用户的模型。

Cooltown博物馆和书店向来访者提供一种万维网增强的经历。当来访者在博物馆中周游时，他们的便携数字助理(PDA)能够从无线“信标”接收到万维网的URL。这些信标是小型的位于绘画或者雕像附近的红外收发信机；而该URL链接到关于该展品信息的万维网。来访者可以借助于PDA的网络浏览器，阅读或者聆听有关该作者或该作品以及关于该博物馆中相关的艺术作品。这些URL也可以被当作书签存储下来以便进一步的学习，或者它们可以被用来从该博物馆的在线商店中选择该艺术品的复制品。

关于音频数据的传送，在日常使用中有许多单向语音服务的范例：除了广播电视和广播电台服务之外，还有诸如语音时钟和预先录制的天气预报之类的拨号信息服务，以及诸多博物馆和艺术画廊所使用的解说演示系统以及公共地址系统。它们各自都具有不同的特征，但是基本上都是单向非交互的服务。

通过让便携终端加入到微微网中，并请求一条可以用来传送所需音频流的点到点链接，就能够采用象蓝牙标准一样的通信协议以常规的方式提供对这些基于音频的服务的接入。然而，正如将要看到的那样，对于终端和基站或信标二者而言，广播机制有诸多的优越性。首先，通过不要求便携设备发射信号(加入到微微网中去)，能够节省便携设备的电池能量。其次，广播信标能够同时延伸到多个便携设备，对于拥挤的环境而言，这一点是尤为重要的。出于对用户安全的考虑，由于不需要发送信号，因此不需要该便携设备暴露其身份。最后，与在若干个点对点链接上对广播数据进行有选择的路由相比较而言，在单个广播信道中实现对广播数据的路由更为容易。

当作为网络的一部分而安装信标时，把用于信标的广播数据传送给该信标所使用的方法是需要考虑的。众所周知的是，数据可以保存在信标本地，但是那么一来，对信标进行更新的唯一方法是手动，这样做效率较差。可以为该信标提供一条专线连接作为把数据传到信标的通道，但是这样会有问题，即：很多情形下提供这样的连接是较昂贵的和/或难以实现的。也有可能通过无线连接把数据发送给信标，但是这也具有许多问题，包括费用、广播带宽缺乏、干扰、而且在一些情形下不能无线地达到信标。

本发明的目的之一就是提供改善了的通信系统和方法。

根据本发明的第一个方面，提供有一个通信系统，其中包含一个信标的网络和一种电力线承载装置，后者为该信标网络提供后端的通路，该承载装置是用于运载控制和/或数据信号的。

根据本发明的另一个方面，提供了一种通信方法，其中包含将多个信标组网，并以电力线承载装置的形式来为所述信标提供后端的通路，而且在所述的电力线承载装置上运载控制和/或数据信号。

由于本发明的这些方面，有可能提供一种通信的系统和方法，通过采用电力线载波作为后端的通路，它可以促进与网络中信标之间的通信。

更为有利的就是，提供一种中央服务器来与网络中的信标进行通信。控制和/或数据信号是由电力线承载装置来运载的，而这种通信可以是双向的，使信号也能够从信标传送回来。可以为每个信标置备一个用于保存可由中央服务器更新的数据的高速缓冲存储器。也可以安排该服务器来对任一信标进行重新配置。

对于信标的后端通道，采用了对110或240V供电干线进行调制的‘电力线承载’(PLC)方案来运载控制和/或数据信号。根据所采用的方案及其对噪声的不敏感性和有效的数据速率、以及与外界干扰之间的隔离度等等的不同，能够通过PLC.X-10(作为一个特定的示例，给出120b/s)来支持信标所需的一些或者全部后端网络数据和控制功能，由此在一个场所提供了一种廉价的方式来快速建立多达256个简单的独立运行的RF信标单元，背负在主电缆设施之上以支持一种风格的应用设计(其中信标不必通过后向信道快速将所找到的手机的ID传递给中央服务器，即：短距RF通信基本上是从信标到手机单向的情况—这也可选地利用了RF无连接广播)。

现在将参考附图，仅仅以范例的方式来描述本发明的实施方案，其中：

附图1是一种通信系统示意性的描绘；

附图2是附图1中的通信系统的信标的示意性的描绘；

附图3是安装了附图1中的通信系统的场所的一种程式化的透视图；而

附图4是在其中安装了通信系统的另一个场所的一种程式化的透视图。

在附图1中，通信系统10包含一个信标的网络12以及一组电力线承载装置14。承载装置14为信标的网络12提供后端的通路。承载装置14使得与信标之间能够通过为运载控制和/数据信号目的而进行了调制的主力电源进行远程通信。承载装置14是一种将信号传至和取自个别信标16的双路信道。控制信号通常可以是诸如打开或者关闭信标、调节广播间隔、响应于一种外界事件或按照计划而切换到另一组数据等等。数据信号可以是实际的信息或者由各个信标广播的信号。

承载装置14也向各个信标16提供后者工作所必需的电力。在这一范例中，这些信标是短距的符合蓝牙标准的RF信标，它们在一个能够知道环境(CA)的网络中进行本地广播。其他的信标广播系统也可能是包含Zigbee和802.11b以及还有基于IR的系统的。这些信标在大至100m的范围内进行广播，通常具有1m，10m或者100m的范围。CA网络被配置用于和网络内存在的移动电话、PDA和类似的设备通信。举例来说，一个CA网络的信标可以被置于商店前并播放关于最新上架产品或者特别促销的详情。路过商店前而其移动通信设备又具有CA功能的购物者会接收到这些广播，他们能够利用从CA网络接收到的信息。

举例来说，这样的移动通信设备可以是位于汽车站22的用户20所拥有的移动电话18(图3所示)。用户20处于蓝牙信标26的覆盖范围24之内，该信标是一个广播汽车时刻表信息的仅有广播功能的信标。电力线承载装置14为这一信标26提供后端的通路，可以被用来向信标26发送新的数据。举例来说，如果由于公路交通系统中的延误造成了时刻表的变动，那么可以通过承载装置14将这一变动告知信标26。如果要将整个新的时刻表上载到信标26，那么理想情况下应该在信标26不进行广播的时间间隔内进行，即夜晚进行。作为对外部事件的响应，可以利用承载装置在不同的数据组之间切换，而各数据组被预先缓存在信标中。

在附图2中更详细地显示了信标16。除处理器30和广播芯片32之外，信标16还置备有一个高速缓冲存储器28。可以由单一的构件来提供这些不同的功能对象。网络12中的其他信标也类似地置备了高速缓冲存储器，以促进对各个信标的更新。

除了向信标发送数据之外，电力线承载装置14也能够作为一种双路信道，从并非只有广播功能的信标传回数据。双路信标重复地发出一种能够被合适地使能的CA移动通信设备所接收的呼叫信号。当CA设备收到这种信号时，该设备就予以回应，而双路通信信道也就打开了。通常CA设备将一些种类的用户简档存储在其中，而这些简档可以被CA系统询问以便确定将哪些(如果有的话)通信信息发送给CA设备。

举例来说，在音乐店入口处的CA信标可以向进入其范围的CA移动电话询问，以便了解该用户是否在其用户简档中存有音乐方面的参数。如果有的话，举例来说，信标就将向CA移动设备发送当时该音乐店举办中的CD买二送一促销的详情，或者把电子购物卷发送给该设备。然而该信标也可以从用户简档中接收到更多的或者相关的细节，并将它们通过承载装置14(作为后向信道)传送给网络12中的其他信标。这些可能是用户喜爱的特定类型的音乐的细节，也可能涉及到用户对于譬如音乐录像的偏好。当用户随后进入到店内由一个相关联的CA信标覆盖的专门的音乐录像部分时，该用户将收到与他们的音乐录像爱好有关的信息。根据用户第一次进入商店时对这类通信的接受度，这种设备和网络之间的通信可以是自动的或者在双方确认后进行的。

在CA系统中承载装置的其他用途也是可能的，这包括从信标传送出相当简单的信息。举例来说，这可以是被发现的设备的身份，或者每个小时所发现的设备数。承载装置也可以用于接收关于使用信标广播的服务所得到的反馈，然后用于从预先缓存的选项中进行选择。举例来说，如果一个信标正在广播买二送一的促销信息，而另一个信标正播放在某些选定商品上的半价促销，那么可以通过监视这些促销品的认购情况，并在两个信标上广播更有人气的促销信息。承载装置也可以用于按要求将CA移动设备用户请求的信息上载到信标。

在网络内的信标本身可以是移动的；举例来说，移动的信标34位于汽车36上。此信标34的主要目的是与汽车36上的乘客通信，譬如提供关于前方行车路线上的商店和设施，并发送时刻表细节等。然而，当汽车36到达规定的车站(譬如车站22)时，移动信标34的范围将延伸至在车站22候车的用户，并与那些用户所持有的任何具有CA功能的设备进行通信。可以告知他们诸如汽车36的行车路线之类的事情。当处于通过电力线承载装置14连接的固定信标的范围内时，能够通过该承载装置14以及来自该固定信标的广播对移动信标34进行更新。

该系统包含用于通过电力线承载装置14来和网络12的信标进行通信的中央服务器38。远离信标的中央服务器38被配置成周期性地更新各个信标的高速缓冲存储器。如果合适的话，可以根据定期的规则来对信标进行更新。理想情形下，服务器被设置成在相关联的信标不进行广播的时间周期内对该高速缓冲存储器进行更新。

在信标可以按希望的方式和当希望根据环境的变化而进行更新时，也有可能操作一个动态系统。举例来说，如果网络12的信标覆盖一个大型的百货商店，那么服务器38就可以位于一个中央控制室，而其操作员可以通过适宜的用户接口，对各个信标进行更新。

中央服务器38也用于对网络12的信标进行重新配置。服务器38也能够重新配置整个信标网络。举例来说，重新配置可以改变一个或多个信标的RF模式、协议或简档。这样，操作员就可以重新配置一种信标的局域网。举例来说，象只进行广播的信标一样地操作的信标可以重新配置而成为双向的信标。

重新配置也包括打开和关闭信标、更改广播或者查询的频率/速率这样的操作。在蓝牙系统中，一些信标可以作为查询者或者交互者，这可以通过电力线承载装置而重新配置。承载装置也可以对在一天的不同时刻激活服务提供/提醒的不同子集进行配置。

附图4显示了家里安装的通信系统。诸如移动电话40、机顶盒42和音频系统44的各种设备都置备了信标，它们可以是符合蓝牙标准的集成电路。电力线承载装置以主电源的形式提供了信标网络的后端通路，而控制和/或数据信号可以由信标进行发送和接收。

除了家中之外，这样的通信系统也可以安装在办公室，或者，至少该系统的一部分可以安装到车辆中去。类电力系统承载装置可以在非主电压的电压上运行，所以车辆内部的功率电路可以用作承载装置。

Claims (24)

1.一种通信系统，它包含信标的网络和为该信标网络提供后端通路的电力线承载装置，该承载装置用于运载控制和/或数据信号。

2.根据权利要求1的系统，其中所述的信标中至少有一个是只能进行广播的信标。

3.根据权利要求1或2的系统，其中所述的信标中至少有一个是短距RF信标。

4.根据前述权利要求中任何一项的系统，其中所述的信标中至少有一个被设置成与移动通信设备进行通信。

5.根据前述权利要求中任何一项的系统，其中所述的信标中至少有一个信标是移动信标。

6.根据前述权利要求中任何一项的系统，其中所述的承载装置是一条双路信道。

7.根据前述权利要求中任何一项的系统，其中所述的信标中至少有一个包含高速缓冲存储器。

8.根据前述权利要求中任何一项的系统，进一步包含一种通过所述的承载装置与所述的信标进行通信的中央服务器。

9.根据附加于权利要求7的权利要求8的系统，其中所述的中央服务器被设置成周期地对所述的高速缓冲存储器进行更新。

10.根据权利要求9的系统，其中所述的服务器被设置成在相关联的信标不进行广播的时间间隔内才对所述高速缓冲存储器进行更新。

11.根据权利要求8到10中任何一项的系统，其中所述的服务器被设置成对所述网络的信标进行重新配置。

12.根据权利要求8到11中任何一项的系统，其中所述的服务器被设置成对所述网络进行重新配置。

13.一种通信方法，包含对多个信标进行组网，以电力线承载装置的形式来为所述的信标提供后端通路，并在所述的电力线承载装置上运载控制和/或数据信号。

14.根据权利要求13的方法，其中所述的信标中至少有一个是只能进行广播的信标。

15.根据权利要求13或14的方法，其中所述的信标中至少有一个是短距RF信标。

16.根据权利要求13，14或15的方法，其中所述的网络中的一个信标与一个移动通信设备进行通信。

17.根据前述权利要求13到16中任何一项的方法，其中所述的信标中至少有一个信标是移动信标。

18.根据前述权利要求13到17中任何一项的方法，其中所述的运载是双路的。

19.根据前述权利要求13到18中任何一项的方法，其中所述的信标中至少有一个包含高速缓冲存储器。

20.根据前述权利要求13的方法，进一步包含从中央服务器和所述的信标进行通信。

21.根据附加于权利要求19的权利要求20的方法，所述的通信是周期地进行的，且其目的是对所述的高速缓冲存储器进行更新。

22.根据权利要求21的方法，其中对所述的高速缓冲存储器的所述的更新是在该相关联的信标不广播的时间间隔中才进行的。

23.根据权利要求20到22中任何一项的方法，其中来自所述的中央服务器的通信要重新配置所述网络的一个信标。

24.根据权利要求20到23中任何一项的方法，其中来自所述的中央服务器的通信要重新配置所述网络。