JP2018137706A - 通信システム及びモノのインターネット（ＩｏＴ）システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力消耗を減少できる通信システムとモノのインターネットとを提供する。
【解決手段】モノのインターネットは無線モジュールと、汎用入出力装置と、を含む。無線モジュールはアクセスポイントに接続するように配置される。汎用入出力装置は汎用入出力ピンを介して無線モジュールに複数のウェイクアップ信号を提供する。任意の２つのウェイクアップ信号の間の所定の時間周期はアクセスポイントからの２つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。無線モジュールはタイマーと、電源管理ユニットと、を含み、タイマーがウェイクアップ信号を受信した後に、電源管理ユニットは電源を供給して無線モジュールをスリープモードから通常モードに切り替える。
【選択図】図８

Description

本発明は、通信システムに関し、特に、電力消耗を減少できる通信システム及びモノのインターネットに関する。

無線ネットワークは広範に配置されて、例えば、映像、音声、放送及びメッセージなどの各種の通信サービスを提供する。これらの無線ネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共用することにより複数のユーザーの通信をサポートできる。これらのネットワークは、例えば、無線ＬＡＮ（WLAN）と、無線ＭＡＮ（WMAN）と、無線WＡＮ（WWAN）と、無線PＡＮ（WPAN）と、を含む。

無線ネットワークは、任意の数のアクセスポイント（AP）と、任意の数のプラットフォーム（Station）と、を含む。アクセスポイントは、プラットフォームと通信するコーディネータとなることができる。プラットフォームはプラットフォームのデータ要件に基いて能動的にアクセスポイントと通信を行うことができ、アイドル状態とするか、又は任意の所定時刻においてオフにできる。

多くの従来の携帯式プラットフォーム、例えば、無線携帯式装置は電池により電力が供給されるため、省エネは主な問題となる。そのため、本分野では、無線ネットワークにおけるプラットフォームの電力消耗を減少する技術が必要である。

本発明の複数の例示的な実施例は、電力消耗を減少できる通信システムと、モノのインターネットと、を提供する。

本発明の例示的な実施例によれば、通信システムを提供し、それはアクセスポイントを含む無線ネットワークシステムに適用する。該通信システムは、接続モジュールと、中央処理装置と、電源管理ユニットと、タイマーと、を含む。接続モジュールは、通信システムに接続機能を提供し、且つ通信システムがスリープモードであるときオフになる。中央処理装置は、通信システムを制御し、且つ通信システムがスリープモードであるときオフになる。電源管理ユニットは、中央処理装置と、接続モジュールと、に電源を供給することに用いられ、且つ通信システムがスリープモードであるときオフになる。タイマーは、所定の時間周期に基いて周期的に電源管理ユニットをオンにし、且つ所定の時間周期はアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。ここで、電源管理ユニットが接続モジュールと、中央処理装置と、に電源を供給した場合、通信システムは通常モードで作動し、且つ電源管理ユニットが接続モジュールと、中央処理装置と、への電源の供給を停止した場合、通信システムはスリープモードになる。

本発明の他の例示的な実施例によれば、モノのインターネットを提供し、それはアクセスポイントを含む無線ネットワークシステムに適用する。前記モノのインターネットは、無線モジュールと、汎用入出力装置と、を含む。無線モジュールは、アクセスポイントを接続する。汎用入出力装置は、汎用入出力ピンを介して前記無線モジュールに複数のウェイクアップ信号を提供し、且つここで、任意の2つのウェイクアップ信号の間の所定の時間周期は、アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。ここで、前記無線モジュールは、タイマーと、電源管理ユニットと、を含み、電源管理ユニットはタイマーがウェイクアップ信号を受信した後に、電源を供給して無線モジュールをスリープモードから通常モードに切り替える。

本発明の上記及びその他の特徴は、図面を参考にして複数の実施例を詳細に説明することでより明らかにする。
図1は、本発明に基づくアクセスポイント及び複数のプラットフォームを有する無線ネットワークシステムを示す。 図2は、本発明の好ましい実施例に基づくプラットフォームのブロック図を示す。 図3は、本発明の第1実施例に基づいて、無線ネットワークにおいて、プラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートである。 図4は、本発明のプラットフォームに供給される各種の電力を示す。 図5は、従来の技術的手段と本発明のスリープ／ウェイクアップモードの比較を示す。 図6は、本発明の第2実施例に基づいて、無線ネットワークにおいて、プラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートである。 図7は、本発明の第3実施例に基づいて、無線ネットワークにおいて、プラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートである。 図8は、本発明の例示的な実施例に基づく通信システムの模式ブロック図である。 図9は、本発明の他の例示的な実施例に基づく通信システムの模式ブロック図である。 図10は、本発明の例示的な実施例に基づくモノのインターネットの模式ブロック図である。

本明細書で説明する電力節約技術は、例えば、無線ＬＡＮ（WLAN）と、無線ＭＡＮ（WMAN）と、無線WＡＮ（WWAN）と、無線PＡＮ（WPAN）と、などの各種の無線ネットワークに用いることができる。WLANは、IEEE 802.11により定義した如何なる無線技術も実現できる。WWANは、セルラネットワークであってもよく、例えば、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access；CDMA）ネットワーク、時分割多元接続（Time Division Multiple Access；TDMA）ネットワーク、周波数分割多元接続（Frequency Division Multiple Access；FDMA）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（OFDMA）ネットワーク、シングルキャリア・周波数分割多元接続（SC-FDMA）ネットワークなどである。無線MANは、IEEE 802.16により定義されるような如何なる無線技術も実現でき、例えば、通常にWiMAX又はIEEE 802.20と呼ばれる802.16eである。無線PANは、ブルートゥース（登録商標）のような無線技術を実現できる。明らかにするために、以下ではIEEE 802.11無線LANを対象としてこれらの技術を説明する。

図1は、本発明の例示的な実施例に基づく無線ネットワークシステムを示す。無線ネットワークシステム10は、アクセスポイント200と、5つのプラットフォーム100と、を含む。通常、無線ネットワークシステム10は、任意の数のアクセスポイントと、プラットフォームと、を含む。プラットフォーム100は、無線チャネルを介して相互に通信するか又はアクセスポイント200と通信できる。この例示的な実施例において、プラットフォーム100は、携帯電話、手持ち装置、スマートフォン、携帯情報端末（PDA）、ラップトップコンピュータなどであってもよい。アクセスポイント200は、無線チャネルにより配信サービス（distribution services）をアクセスポイント200と関連するプラットフォーム100に提供する。プラットフォーム100は、リンク送信された比較的上層のデータフローの１つ又は複数のフローを介してアクセスポイント200と通信できる。このフローは伝送層において、伝送制御プロトコル（TCP）と、ユーザー・データグラム・プロトコル（UDP）又は他の複数のプロトコルと、を使用できる。

無線ネットワークシステム10は、省エネのメカニズムを有することができ、例えば、IEEE 802.11標準において規定された無線ＬＡＮの省エネのメカニズムである。プラットフォーム100は節電モードで作動でき且つアクセスポイント200から周期的に放送されるビーコンフレーム（Beacon frame）をモニタリングする。ビーコンフレームがプラットフォーム100に、そのデータパケットがアクセスポイント200に一時記憶（又はキャッシュ）されていることを通知した場合、このプラットフォーム100は、トリガーフレーム（trigger frame）をアクセスポイント200に送信して、一時記憶されたデータパケットを要求する。

図2は、本発明に基づく好ましい実施例のプラットフォームのブロック図である。プラットフォーム100は、汎用入出力（GPIO）装置115と、タイマー101と、接続モジュール140と、中央処理装置（CPU）110と、中央処理装置110に用いるランダムアクセスメモリ（RAM）112と、周辺装置114と、電池130と、保持メモリ116と、を含む。接続モジュール140は、オンのときに、例えば、WiFi、ブルートゥース、Zigbee、ZWAVEなどの特定の無線技術の標準により他のプラットフォームに接続する。接続モジュール140は、変調器／復調器102と、無線周波（RF）受発信器104と、アナログ−デジタル変換器／デジタル−アナログ変換器（ADC／DAC）106と、メディアアクセス（MAC）制御装置108と、を含む。周辺装置114は、ユニバーサル・シリアル・バス（USB）装置と、ディスプレーと、キーボード又はホーンと、であってもよいが、本発明はこれに限定されない。

電源の効率を高めるため、プラットフォーム100に伝送しようとするデータがないか又はプラットフォーム100から伝送しようとするデータがない期間中に、プラットフォーム100は、ほぼすべての素子をオフにし且つスリープモードに切り替わる。この例示的な実施例において、プラットフォーム100がスリープモードで作動するとき、汎用入出力装置115と、タイマー101又は保持メモリ116と、のうちの少なくとも一つは、オン状態を維持する。スリープモードにおいて、2回のウェイクアップの間の持続時間は即ちスリープ周期である。この実施例において、汎用入出力装置115はオン状態を維持する。他の実施例において、スリープ周期の期間中に選択的にタイマー101と、保持メモリ116と、をオンにする。

図2及び図3に示すように、図3は本発明の第1実施例の無線ネットワークにおいて、プラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートであり、該方法は、
ウェイクアップ信号を受信したとき、接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにするステップ300と、
接続状態及び／又は認証状態の下で、接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、を作動させるステップ302と、
アクセスポイント200からプラットフォーム100に伝送されるデータがあるか否かを検出するステップ304と、
プラットフォーム100がすべての必要とされるデータを伝送及び受信するまで、データと、ビーコンフレームと、を受信するステップ306と、
プラットフォームに伝送しようとするデータがないか又はプラットフォームがすべての必要とされるデータを伝送及び受信した後の条件の下で、スリープモードを実行し、且つ接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにするステップ308と、を含む。

ステップ300において、汎用入出力装置115は、外部イベントに対応してウェイクアップ信号を生成する。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、に電力を供給してオンにする。このとき、中央処理装置110はコールドスタートを実行して、接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、周辺装置114と、を初期化する。

図3〜図5に示すように、図4は、本発明のプラットフォームに供給された各種の電力を表示し、図5は、従来技術と本発明の間のスリープ／ウェイクアップモードの比較を示す。図5に示すように、アクセスポイント200は、ビーコンを介してトラフィック表示マップ（Traffic Indication Map；TIM）を伝送し，且つすべて配信トラフィック表示メッセージ（DTIM）の周期に対して、ビーコン内でタイプが 「DTIM」の「TIM」を伝送する。ビーコン内のTIMはプラットフォーム100に、将来のビーコンの間隔においてプラットフォーム100へ伝送待ちのユニキャストトラフィック（unicast traffic）があるか否かを指示する。DTIMは、将来のビーコンの間隔において放送及びマルチキャストトラフィック（multicast traffic）のビットパターンを伝送するか否かを指示する。DTIMは、アクセスポイント200が選択した間隔で送信する。通常、DTIMの間隔はビーコンの間隔の数倍であり、且つ基本サービスセット（Basic Service Set；BSS）は固定されているものであり、該基本サービスセットはアクセスポイント200と関連するプラットフォームのネットワークである。

接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、が接続状態又は認証状態（即ち、プラットフォーム100が再びアクセスポイント200に接続するか又はプラットフォーム100が再びアクセスポイント200を認証する）のとき、アクセスポイント200に一時記憶された放送フレーム又はマルチキャストフレームはDTIMと共にプラットフォーム100に伝送される。次に、プラットフォーム100は、DTIMと共に伝送されるデータ（即ち、一時保存された放送又はマルチキャストフレーム）があるか否かを検出する。認証状態は、プラットフォーム100がログイン又はパスワードを入力するような認証処理を経た後に、アクセスポイント200に接続されたことを示す。

ステップ306において、データ（即ち、一時記憶されたフレーム）がDTIMと共にアクセスポイント200から送信される状況の下で、プラットフォーム100は、データ及びビーコンフレームを受信する。ステップ308において、アクセスポイント200からDTIMと共に送信されてくるデータがない場合、アクセスポイント200に一時記憶されたデータがないことを示す。プラットフォーム100は、スリープモードを実行することで、接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにする。

図5に示すように、TIM又はDTIMを受信する前に、従来のプラットフォームはオンにされ且つ電池から素子に電力を供給して、アクセスポイントに一時記憶されたフレームを受信する準備をする。それに対して、本発明の提供するウェイクアップ信号は、汎用入出力装置115が外部イベントに対応して送信される。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は、接続モジュール140と、タイマー101と、中央処理装置110と、周辺装置114と、に電力を供給してオンにする。汎用入出力装置115が外部イベントに対応してウェイクアップ信号を送信する間隔はDTIM間隔の数倍であるため、本発明のプラットフォーム100内の素子のスリープ周期は、従来DTIM間隔より長い。そのため、本発明のプラットフォームは、さらに多くの電力を節約することができ、それによって電池の寿命を更に長くする。

図2及び図6に示すように、図6は本発明の第2実施例に基づく無線ネットワークにおいてプラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートである。該方法は、
ウェイクアップ信号を受信したとき、接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにするステップ600と、
接続状態及び／又は認証状態の下で、接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、を作動させるステップ602と、
アクセスポイント200からプラットフォーム100に伝送されるデータがあるか否かを検出するステップ604と、
ビーコンフレーム内のデータを受信するステップ606と、
プラットフォームに伝送しようとするデータがないか又はプラットフォームがすべての必要とされるデータを伝送及び受信した後の条件の下で、スリープモードを実行し、且つ接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにするステップ608と、を含む。

ステップ600において、汎用入出力装置115は外部イベントに対応してウェイクアップ信号を生成するか、又はタイマー101により周期的にウェイクアップ信号を形成する。ウェイクアップ信号は、タイマー101が所定の時間周期（例えば、5秒）に達したときに生成される。タイマー101からの周期的なウェイクアップ信号の間隔はDTIM間隔の数倍である。例えば、タイマー101からの周期的なウェイクアップ信号の間隔（5秒）は、DTIM間隔（500ミリ秒）の10倍である。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は電力を供給して、接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにする。このとき、中央処理装置110は、コールドスタートを実行して接続モジュール140と、保持メモリ116と、周辺装置114と、を初期化する。第1実施例と異なり、第2実施例のタイマー101は、スリープモードの期間中にオン状態を維持し、且つウェイクアップ信号を周期的に生成する。

接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、が接続状態又は認証状態（即ち、プラットフォーム100がアクセスポイント200に再び接続されるか又はプラットフォーム100がアクセスポイント200を再び認証する）にあるとき、アクセスポイント200に一時記憶された放送フレーム又はマルチキャストフレームは、DTIMと共にプラットフォーム100に伝送される。次に、プラットフォーム100は、DTIMと共に伝送してきたデータ（即ち、一時記憶された放送又はマルチキャストフレーム）があるか否かを検出する。認証状態は、プラットフォーム100がログイン又はパスワードの入力を認証した後に、アクセスポイント200に接続されたことを示す。

ステップ606において、データ（即ち、一時記憶されたフレーム）がDTIMと共にアクセスポイント200から送信される状況において、プラットフォーム100はビーコンフレームと、データと、を受信する。ステップ608において、アクセスポイント200からDTIMと共に送信してくるデータがない場合、アクセスポイント200に一時記憶されたデータがないことを示す。プラットフォーム100は、スリープモードを実行して、接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにする。

図5に示すように、TIM又はDTIMを受信する前に、従来のプラットフォームにおいては、作動されると電池から素子に電力を供給してアクセスポイントから一時記憶されたフレームを受信するための準備をする。それに対して、本発明の提供するウェイクアップ信号は、汎用入出力装置115が外部イベントに対応して送信するか、又はタイマー101がウェイクアップ信号を周期的に生成する。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は電力を供給して接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにする。汎用入出力装置115が外部イベントに対応してウェイクアップ信号を送信する間隔又はタイマー101がウェイクアップ信号を周期的に生成する間隔はDTIM間隔の数倍であるため、本発明の実施例の開示したプラットフォーム100内の素子のスリープ周期は、従来のDTIMの間隔より長い。そのため、本発明の実施例の開示したプラットフォームを使用することで、更に多くの電力を節約でき、それによって電池の寿命を延長する。

図7に示すように、図7は本発明の第3実施例の無線ネットワークにおいてプラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートである。該方法は、
ウェイクアップ信号を受信したとき、接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにするステップ700と、
接続状態及び／又は認証状態の下で、接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、を作動させるステップ702と、
アクセスポイント200からプラットフォーム100に伝送されるデータがあるか否かを検出するステップ704と、
ビーコンフレーム内のデータを受信するステップ706と、
プラットフォームに伝送しようとするデータがないか又はプラットフォームがすべての必要とされるデータを伝送及び受信した後の状態の下で、スリープモードを実行し、且つ接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにするステップ708と、を含む。

ステップ700において、汎用入出力装置115は外部イベントに対応してウェイクアップ信号を生成するか、又はタイマー101によりウェイクアップ信号を周期的に生成する。ウェイクアップ信号は、タイマー101が所定の時間周期（例えば、5秒）に達したときに生成される。タイマー101からの周期的なウェイクアップ信号の間隔はDTIM間隔の数倍である。例えば、タイマー101からの周期的なウェイクアップ信号の間隔（5秒）は、DTIM間隔（500ミリ秒）の10倍である。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、に電力を供給する。このとき、中央処理装置110はコールドスタートを実行して、接続モジュール140と、周辺装置114と、を初期化する。他の状況の下で、中央処理装置110はホットスタートを実行することで、保持メモリ116から中央処理装置110と、周辺装置114との関連状態、及び接続モジュール140の最後のスリープモードの前の作動における認証状態などの関連メッセージを読み取る。この方法により、プラットフォーム100は保持メモリ116から関連メッセージを復元することで、最後の一回のスリープの前と同様の互いの関連及び認証状態に迅速に復元して、アクセスポイント200又は他のプラットフォームで実行する新たな関連過程と、新たな認証過程と、を実行しない。第1実施例と異なり、スリープモードの期間中に、第3実施例のタイマー101はウェイクアップ信号を周期的に生成でき、保持メモリ116は、中央処理装置110と、周辺装置114と、の関連状態及び接続モジュール140の最後のスリープの前に発生した前の作動における認証状態などの関連するメッセージを記憶する。

接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、が接続状態又は認証状態（即ち、プラットフォーム100が再びアクセスポイント200に接続するか又はプラットフォーム100がアクセスポイント200を再び認証する）にあるとき、アクセスポイント200に一時記憶された放送フレーム又はマルチキャストフレームは、プラットフォーム100へDTIM1と共に伝送される。次に、プラットフォーム100は、DTIMと共に伝送されてきたデータ（即ち、一時記憶された放送又はマルチキャストフレーム）があるか否かを検出する。認証状態は、プラットフォーム100がログイン又はパスワードを入力して認証処理を経た後に、アクセスポイント200に接続されたことを示す。

ステップ706において、データ（即ち、一時記憶されたフレーム）がDTIMと共にアクセスポイント200から送信される状況の下で、プラットフォーム100はビーコンフレームと共にデータを受信する。ステップ708において、DTIMと共にアクセスポイント200から伝送してくるデータがない場合、アクセスポイント200に一時記憶されたデータがないことを示す。プラットフォーム100はスリープモードを実行して接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにする。

図5に示すように、TIM又はDTIMを受信する前に、従来のプラットフォームは作動し、且つ電池から素子に電力を供給してアクセスポイント内の一時記憶されたフレームを受信する準備をする。それに対して、本発明の提供するウェイクアップ信号は、汎用入出力装置115が外部イベントに対応して送信するか、又はタイマー101がウェイクアップ信号を周期的に生成する。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、に電力を供給してオンにする。外部イベントに対応して汎用入出力装置115から送信されるウェイクアップ信号の間隔又はタイマーが周期的に生成するウェイクアップ信号の間隔は、DTIM間隔の数倍であるため、本発明のプラットフォーム100内の素子のスリープ周期は従来のDTIM間隔より長い。そのため、本発明のプラットフォームは更に多くの電力を節約することができ、それによって電池の寿命を更に長くする。

ここで説明する無線ネットワークにおいてプラットフォームの電力を節約する方法は、各種の手段により実施できる。例えば、これらの技術はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアの又はそれらの組み合わせによって実行できる。ハードウェアによる実行に対して、プラットフォームにおいて技術を実行する処理ユニットは、１つの又は複数の特定用途向け集積回路（ASIC）と、デジタル信号プロセッサ（DSP）と、デジタル信号処理装置（DSPD）と、プログラマブルロジックデバイス（PLD）と、フィールドプログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）と、プロセッサと、コントローラと、マイクロコントローラと、マイクロプロセッサと、電子機器と、本文の前記機能を実行するために設計された他の電子ユニット又は組み合わせと、で作動する。アクセスポイントにおいて技術を実行する処理ユニットは、１つの又は複数の特定用途向け集積回路と、デジタル信号プロセッサと、プロセッサと、で実行される。

ファームウェア及び／又はソフトウェアによる実行に対して、本明細書に説明する機能を実行するモジュール（例えば、フロー、機能など）により省エネ技術を実現できる。ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは図2における中央処理装置110のランダムアクセスメモリ112に記憶することができ、且つプロセッサ（例えば、中央処理装置110）により実行する。ランダムアクセスメモリは、プロセッサ内部又はプロセッサ外部で実行できる。

図8に示すように、それは本発明の実施例に基づく例示的な実施例の通信システムの模式ブロック図を示し、図面に示すとおりである。通信システム800はアクセスポイント（AP）を含む無線ネットワークシステムに利用することができ、通信システム800は、中央処理装置（CPU）810と、スタティックランダムアクセスメモリ（SRAM）820と、接続モジュール830と、タイマー840と、電源管理ユニット850と、を含む。この例示的な実施例において、中央処理装置810は通信システム800を制御する。スタティックランダムアクセスメモリ820は中央処理装置810に用いるデータを一時記憶する。接続モジュール830は通信システム800に接続機能を提供する。電源管理ユニット850は中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給する。理解すべきことは、通信システム800がスリープモード又は通常モードで作動できるということである。通信システム800がスリープモードの下で作動する際の電力消耗は、通常モードの下で作動する際の電力消耗より少ない。その他に、通信システム800がスリープモードの下で作動するとき、中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、電源管理ユニット850と、はオフになる。

タイマー840は所定の時間周期に基いて、周期的に電源管理ユニット850をオンにし、且つこの所定の時間周期はアクセスポイント（未図示）からの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。即ち、タイマー840は電源管理ユニット850を周期的にオンにして、電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給できるようにする。電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給した場合、通信システム800は通常モードで作動でき、且つ電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給しない場合、通信システム800はスリープモードで作動できる。例示的な実施例において、所定の時間周期がアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔の5倍より長いが、本発明はこれに限定されない。他の例示的な実施例において、所定の時間周期はアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔の10倍より長くすることができる。この実施例において、通信システム800はスリープモードで作動するとき、タイマー840はオン状態を維持できるが、本発明はそれに限定されない。

この例示的な実施例において、タイマー840は外部ウェイクアップ信号を受信することに用いる第１汎用入出力ピン840_1を備える。第１汎用入出力ピン840_1を介して外部ウェイクアップ信号を受信したとき、タイマー840は電源管理ユニット850をオンにすることができる。その後、電源管理ユニット850は接続モジュール830と、中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、に電源を供給して、通信システム800をスリープモードから通常モードに切り替える。

例示的な実施例において、通信システム800がスリープモードであるとき、タイマー840はオフになる。第１汎用入出力ピン840_1を介して外部ウェイクアップ信号を受信したとき、タイマー840は該外部ウェイクアップ信号に対応してオンになる。その後、タイマー840は電源管理ユニット850をオンにして、電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給するようにする。

該例示的な実施例において、タイマー840は第１汎用入出力ピン840_1を介して汎用入出力装置910に接続できる。汎用入出力装置910は外部イベントを検出することに用いることができ、それにより前記外部ウェイクアップ信号を生成し、且つ該外部ウェイクアップ信号をタイマー840に伝送する。例えば、汎用入出力装置910は、第１汎用入出力ピン840_1をハイに引き上げる（pull high）ことができ、それによりタイマー840をオンにする。具体的な実施例において、汎用入出力装置910はタッチパネルであってもよい。ユーザーがタッチパネルをタッチしたとき、汎用入出力装置910は前記外部ウェイクアップ信号を生成できる。

この例示的な実施例において、タイマー840は電源管理ユニット850に接続される第2汎用入出力ピン840_2を備える。そのため、タイマー840は、第2汎用入出力ピン840_2を介して周期的に電源管理ユニット850に内部ウェイクアップ信号を送信することができる。例えば、タイマー840は電源管理ユニット850に接続された第2汎用入出力ピン840_2をハイに引き上げることができ、それにより電源管理ユニット850をオンにする。

この例示的な実施例において、接続モジュール830は、変調器／復調器832と、無線周波(RF)受発信器834と、アナログ−デジタル変換器／デジタル−アナログ変換器836と、メディアアクセス制御装置838と、を含むことができる。その他に、接続モジュール830は接続状態と、認証状態と、を有する。接続状態の下で作動するとき、接続モジュール830は、アクセスポイントとの接続フローを実行でき、且つ認証状態の下で作動するとき、接続モジュール830は、アクセスポイントとの認証フローを実行できる。接続フロー及び／又は認証フローを実行した後に、中央処理装置810は接続モジュール830がアクセスポイントから受信した接続メッセージ／又は認証メッセージをスタティックランダムアクセスメモリ820に記憶できる。この実施例において、スタティックランダムアクセスメモリ820は、揮発性メモリであるため、通信システム800がスリープモード（即ち、スタティックランダムアクセスメモリ820がオフである）にある場合、スタティックランダムアクセスメモリ820に記憶された接続メッセージ及び／又は認証メッセージも次第に失われる。そのため、電源管理ユニット850が中央処理装置810に電源を供給して、通信システム800をスリープモードから通常モードに切り替える場合、中央処理装置810はコールドスタートフローを実行し且つ接続モジュール830を初期化できる。

この例示的な実施例において、通信システム800は電源供給装置900に接続でき、電源供給装置900はタイマー840と、電源管理ユニット850と、に電気を供給することに用いられる。この実施例において、タイマー840と、電源管理ユニット850と、がオフにされていても、電源供給装置900はタイマー840と、電源管理ユニット850と、に継続的に電気を供給できる。他の例示的な実施例において、通信システム800は、電池（未図示）を更に含むことができ、電池はタイマー840と、電源管理ユニット850と、に電力を供給することに用いられる。この実施例において、タイマー840と、電源管理ユニット850と、がオフにされていても、電池はタイマー840と、電源管理ユニット850と、に継続的に電気を供給できる。

例示的な実施例において、通信システム800は保持メモリ860を更に含むことができ、図9に示すとおりである。保持メモリ860は非揮発性メモリで、接続モジュール830がアクセスポイントから受信した接続メッセージと、認証メッセージ及び／又は中央処理装置810が実行するプログラムコードと、を記憶することができる。この実施例において、通信システムがスリープモードであるとき、保持メモリ860はオン状態を維持する。即ち、電源供給装置900又は電池は、継続的にタイマー840と、電源管理ユニット850と、保持メモリ860と、に電気を供給できる。この実施例において、電源管理ユニット850が中央処理装置810に電源を供給した場合、中央処理装置810はホットスタートフローを実行でき、及び接続モジュール830を初期化する。即ち、接続フロー及び／又は認証フローを実行した後に、中央処理装置810は接続モジュール830が受信した接続メッセージ及び／又は認証メッセージを保持メモリ860に記憶し、即ち、通信システム800をスリープモードにしたとしても、接続メッセージ及び／又は認証メッセージが失われることはない。そのため、通信システム800がスリープモードから通常モードに切り替えるとき、アクセスポイントとの接続フロー及び認証フローを再び実行する必要がない。

この例示的な実施例において、通信システム800はアクセスポイントからの配信トラフィック表示メッセージを受信する際に共に伝送されてきたデータ（即ち、一時記憶された放送又はマルチキャストフレーム）があるか否かを検出する。所定のアイドル時間を過ぎてもアクセスポイントから伝送されてくるデータがない場合、電源管理ユニット850は、中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給することを停止でき、通信システム800はスリープモードで作動できる。この実施例において、タイマー840は電源管理ユニット850をオフにでき、それにより電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給することを停止させる。例示的な実施例において、タイマー840は、第2汎用入出力ピン840_2を介して内部のスリープ信号を電源管理ユニット850に送信でき、電源管理ユニット850は該内部のスリープ信号に対応してオフにされる。例えば、タイマー840は第2汎用入出力ピン840_2をローに引き下げることができ、それにより該スリープ信号を電源管理ユニット850に伝送する。他の例示的な実施例において、タイマー840は第１汎用入出力ピン840_1を介して外部のスリープ信号を受信し、次にタイマー840は電源管理ユニット850をオフにでき、それにより電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給することを停止させる。

図10に示すように、それは本発明の例示的な実施例のモノのインターネットの模式ブロック図を示す。図10に示すように、モノのインターネット（IoT）システム1000は、アクセスポイント（未図示）を備える無線ネットワークシステムを含み、モノのインターネット1000は、無線モジュール1100と、汎用入出力装置1200と、電源供給装置1300と、周辺装置1400と、を含む。この実施例において、無線モジュール1100は、図8〜図9における通信システム800に基いて実行され、無線モジュール1100はアクセスポイントに接続することに用いられる。汎用入出力装置1200は、汎用入出力ピン（例えば、タイマー1140の第１汎用入出力ピン1140_1）を介して無線モジュール1100に複数のウェイクアップ信号を提供する。周辺装置1400はユニバーサル・シリアル・バス（USB）を含むことができるが、本発明はこれに限定されない。

この例示的な実施例において、任意の2つのウェイクアップ信号の間の所定の時間周期は、アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。注目すべきことは、無線モジュール1100は、スリープモード又は通常モードで作動でき、且つスリープモードで作動する無線モジュール1100の電力消耗は、通常モードで作動する無線モジュール1100の電力消耗より少ない。その他に、無線モジュール1100は、タイマー1140と、電源管理ユニット1150と、を含み、電源管理ユニット1150はタイマー1140がウェイクアップ信号を受信した後に、電源を供給して無線モジュール1100をスリープモードから通常モードに切り替える。

この例示的な実施例において、無線モジュール1100は、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、接続モジュール1130と、を更に含む。無線モジュール1100がスリープモードの下で作動するとき、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、接続モジュール1130と、電源管理ユニット1150と、はオフになる。ウェイクアップ信号を受信した後に、タイマー1140は電源管理ユニット1150をオンにし、次に、電源管理ユニット1150は、接続モジュール1130と、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、に電源を供給することができ、それにより無線モジュール1100をスリープモードから通常モードに切り替える。

この例示的な実施例において、無線モジュール1100がスリープモードであるとき、タイマー1140はオフになる。ウェイクアップ信号を受信したとき、タイマー1140をオンにし且つタイマー1140は、次に、電源管理ユニット1150をオンにすることができ、それにより電源管理ユニット1150は、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、接続モジュール1130と、に電源を供給できるようにする。電源管理ユニット1150が中央処理装置1110に電源を供給した場合、中央処理装置1110はコールドスタートフローを実行でき且つ接続モジュール1130を初期化する。例えば、汎用入出力装置1200はタイマー1140の汎用入出力ピン1140_1をハイに引き上げて、それによりウェイクアップ信号をタイマー1140に送信する。

例示的な実施例において、無線モジュール1100がスリープモードの下で作動するとき、タイマー1140はオン状態を維持する。タイマー1140は所定の時間周期に基いて電源管理ユニット1150を周期的にオンにすることができ、且つ前記所定の時間周期はアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。即ち、タイマー1140は、電源管理ユニット1150を周期的にオンにすることができ、それにより電源管理ユニット1150が中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、接続モジュール1130と、に電源を供給できるようにする。電源管理ユニット1150が接続モジュール1130と、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、に電源を供給した場合、無線モジュール1100は通常モードの下で作動でき、且つ電源管理ユニット1150が接続モジュール1130と、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、に電源を供給することを停止した場合、無線モジュール1100は、スリープモードの下で作動できる。例示的な実施例において、所定の時間周期はアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔の5倍より長いが、本発明はこれに限定されない。

この例示的な実施例において、接続モジュール1130は、変調器／復調器1132と、無線周波(RF)受発信器1134と、アナログ−デジタル変換器／デジタル−アナログ変換器1136と、メディアアクセス制御装置1138と、を含むことができる。その他に、接続モジュール1130は接続状態と、認証状態と、を有する。接続状態の下で作動するとき、接続モジュール1130はアクセスポイントとの接続フローを実行でき、且つ認証状態の下で作動するとき、接続モジュール1130は、アクセスポイントとの認証フローを実行できる。接続フロー及び／又は認証フローを実行した後に、中央処理装置1110は、接続モジュール1130が受信した接続メッセージ及び／又は認証メッセージをスタティックランダムアクセスメモリ1120に記憶できる。

例示的な実施例において、電源供給装置1300はタイマー1140と、電源管理ユニット1150と、に電力を供給する。この実施例において、タイマー1140と、電源管理ユニット1150と、がオフにされたとしても、電源供給装置1300はタイマー1140と、電源管理ユニット1150と、に継続的に電力を供給できる。他の例示的な実施例において、無線モジュール1100は電池（未図示）を更に含むことができ、電池はタイマー1140と、電源管理ユニット1150と、に電力を供給することに用いられる。この実施例において、タイマー1140と、電源管理ユニット1150と、がオフにされたとしても、電池はタイマー1140と、電源管理ユニット1150と、に継続的に電力を供給できる。

例示的な実施例において、無線モジュール1100は保持メモリ（未図示）を更に含むことができ、保持メモリは非揮発性メモリで、接続モジュール1130の認証メッセージ及び／又は中央処理装置1110が実行するプログラムコードを記憶する。この実施例において、保持メモリ1060は無線モジュール1100がスリープモードであるときオン状態を維持することができる。電源管理ユニット1150が中央処理装置1110に電源を供給した場合、中央処理装置1110はホットスタートフローを実行でき且つ接続モジュールを初期化する。即ち、接続フロー及び／又は認証フローを実行した後に、中央処理装置1110は接続モジュール1130から受信した接続メッセージ及び／又は認証メッセージを保持メモリ1060に記憶する。そのため、無線モジュール1100がスリープモードから通常モードに切り替えるとき、無線モジュール1100はアクセスポイントとの接続フロー及び認証フローを再び実行する必要がない。

これまで最も実用的で、かつ好ましい実施例を用いて本発明を説明したが、理解すべきことは、本発明は開示した実施例に限定されず、最も広い解釈を離脱しない範囲をカバーすることを意図する。

10 無線ネットワークシステム
100 プラットフォーム
101，840，1140 タイマー
102，832，1132 変調器／復調器
104，834，1134 無線周波(RF)受発信器
106，836，1136 アナログ−デジタル変換器／デジタル−アナログ変換器
108，838，1138 メディアアクセス制御装置
110，810，1110 中央処理装置
112 ランダムアクセスメモリ
114，1400 周辺装置
115，910，1200 汎用入出力装置
116，860 保持メモリ
130 電池
140，830，1130 接続モジュール
200 アクセスポイント
800 通信システム
820，1120 スタティックランダムアクセスメモリ
840_1，1140_1 第１汎用入出力ピン
840_2，1140_2 第2汎用入出力ピン
850，1150 電源管理ユニット
900，1300 電源供給装置
1000 モノのインターネット
1100 無線モジュール
300〜308，600〜608，700〜708 ステップ
TIM トラフィック表示マップ
DTIM 配信トラフィック表示メッセージ

Claims (20)

1. 通信システムであって、アクセスポイントを含む無線ネットワークシステムに適用し、該通信システムは、接続モジュールと、中央処理装置と、電源管理ユニットと、タイマーと、を含み、
   前記接続モジュールは、接続機能を該通信システムに提供し、且つ該通信システムがスリープモードであるときオフになり、
   前記中央処理装置は、該通信システムを制御し、且つ該通信システムが該スリープモードであるときオフになり、
   前記電源管理ユニットは、該中央処理装置と、該接続モジュールと、に電源を供給し、且つ該通信システムが該スリープモードであるときオフになり、
   前記タイマーは、所定の時間周期に基いて該電源管理ユニットを周期的にオンにし、且つ該所定の時間周期は該アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長く、
   ここで、該電源管理ユニットが該接続モジュールと、該中央処理装置と、に電源を供給した場合、該通信システムは通常モードの下で作動し、且つ該電源管理ユニットが該接続モジュールと、該中央処理装置と、に電源を供給することを停止した場合、該通信システムは該スリープモードになることを特徴とする通信システム。
2. 該タイマーは外部ウェイクアップ信号を受信することに用いられる第１汎用入出力ピンを備え、該第１汎用入出力ピンを介して該外部ウェイクアップ信号を受信したとき、該タイマーは該電源管理ユニットをオンにすることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
3. 該通信システムが該スリープモードであるとき、該タイマーはオフになり、且つ該第１汎用入出力ピンを介して該外部ウェイクアップ信号を受信したとき、該タイマーは該外部ウェイクアップ信号に応じてオンになることを特徴とする請求項2に記載の通信システム。
4. 該タイマーは該電源管理ユニットに接続される第2汎用入出力ピンを備え、該タイマーは該第2汎用入出力ピンを介して内部ウェイクアップ信号を該電源管理ユニットに周期的に伝送することで、該電源管理ユニットをオンにすることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
5. 該電源管理ユニットが該中央処理装置に電源を供給した場合、該中央処理装置はコールドスタートを実行し、及び該接続モジュールを初期化することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
6. 該所定の時間周期は該アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔の5倍より長いことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
7. 該通信システムは保持メモリを更に含み、該保持メモリは、該接続モジュールが該アクセスポイントから受信した接続メッセージと、認証メッセージ及び／又は該中央処理装置が実行するプログラムコードと、を記憶することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
8. 該通信システムが該スリープモードであるとき、該保持メモリはオンにされ、且つ該電源管理ユニットが該中央処理装置に電源を供給した場合、該中央処理装置はホットスタートフローを実行し、且つ該接続モジュールを初期化することを特徴とする請求項7に記載の通信システム。
9. 該接続モジュールは接続状態と、認証状態と、を有し、該接続モジュールは該接続状態の下で作動するとき接続フローを実行し、且つ該接続モジュールは該認証状態の下で作動するとき認証フローを実行することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
10. 該通信システムは電池を更に含み、該電池は該電源管理ユニットと、該タイマーと、に電力を供給することに用いられることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
11. 該通信システムは電源供給装置に接続され、該電源供給装置は該電源管理ユニットと、該タイマーと、に電力を供給することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
12. アクセスポイントを含む無線ネットワークシステムに適用するモノのインターネットであって、無線モジュールと、汎用入出力装置と、を含み、
    前記無線モジュールは、該アクセスポイントに接続しており、
    前記汎用入出力装置は、汎用入出力ピンを介して複数のウェイクアップ信号を該無線モジュールに提供しており、
    ここで、任意の2つの該ウェイクアップ信号の間の所定の時間周期は、該アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長く、
    ここで、該無線モジュールはタイマーと、電源管理ユニットと、を含み、該タイマーが該ウェイクアップ信号を受信したとき、該電源管理ユニットは電源を供給して該無線モジュールをスリープモードから通常モードに切り替えることを特徴とするモノのインターネット。
13. 該無線モジュールは接続モジュールと、中央処理装置と、を更に含み、且つ該無線モジュールが該スリープモードであるとき、該接続モジュールと、該中央処理装置と、該電源管理ユニットと、はオフになり、且つ該ウェイクアップ信号を受信した後に、該タイマーは該電源管理ユニットをオンにし、且つ該電源管理ユニットは該接続モジュールと、該中央処理装置と、に電源を供給することで、該無線モジュールを該スリープモードから該通常モードに切り替えることを特徴とする請求項12に記載のモノのインターネット。
14. 該無線モジュールが該スリープモードであるとき、該タイマーはオフになり、且つ該ウェイクアップ信号を受信した後に、該タイマーはオンになることを特徴とする請求項13に記載のモノのインターネット。
15. 該電源管理ユニットが該中央処理装置に電源を供給した場合、該中央処理装置はコールドスタートフローを実行し、及び該接続モジュールを初期化することを特徴とする請求項13に記載のモノのインターネット。
16. 該無線モジュールは保持メモリを更に含み、該保持メモリは該接続モジュールの許可情報及び／又は該中央処理装置が実行するプログラムコードを記憶することを特徴とする請求項13に記載のモノのインターネット。
17. 該無線モジュールが該スリープモードであるとき、該保持メモリはオンになり、且つ該電源管理ユニットは該中央処理装置に電源を供給するとき、該中央処理装置はホットスタートフローを実行し、且つ該接続モジュールを初期化することを特徴とする請求項16に記載のモノのインターネット。
18. 該接続モジュールは接続状態と、認証状態と、を有し、該接続モジュールは該接続状態の下で作動するとき接続フローを実行し、且つ該接続モジュールが該認証状態の下で作動するとき認証フローを実行することを特徴とする請求項13に記載のモノのインターネット。
19. 電源供給装置を更に含み、該電源供給装置は該電源管理ユニットと、該タイマーと、に電力を供給することを特徴とする請求項13に記載のモノのインターネット。
20. 該汎用入出力装置はタッチパネルを含み、且つ該タッチパネルはタッチされたとき、ウェイクアップ信号を生成することを特徴とする請求項12に記載のモノのインターネット。