KR101444453B1 - 무선 서비스들에 대한 지연-제약된 엔드-투-엔드 에너지 최적화를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 서비스들에 대한 지연-제약된 엔드-투-엔드 에너지 최적화를 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101444453B1
KR101444453B1 KR1020127020759A KR20127020759A KR101444453B1 KR 101444453 B1 KR101444453 B1 KR 101444453B1 KR 1020127020759 A KR1020127020759 A KR 1020127020759A KR 20127020759 A KR20127020759 A KR 20127020759A KR 101444453 B1 KR101444453 B1 KR 101444453B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
mobile device
sleep
energy
energy consumption
Prior art date
Application number
KR1020127020759A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120113776A (ko
Inventor
딜립 크리스나스와미
호앙 브이. 응우옌
Original Assignee
퀄컴 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 퀄컴 인코포레이티드 filed Critical 퀄컴 인코포레이티드
Publication of KR20120113776A publication Critical patent/KR20120113776A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101444453B1 publication Critical patent/KR101444453B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0251—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of local events, e.g. events related to user activity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

장치는, 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하고; 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 센서 상의 에너지 소비를 결정하고; 모바일 디바이스 및 센서의 에너지 레벨들을 결정하며; 그리고, 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하도록 구성되는 프로세싱 시스템을 포함한다. 또한, 방법이 기재된다.

Description

무선 서비스들에 대한 지연-제약된 엔드-투-엔드 에너지 최적화를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DELAY-CONSTRAINED END-TO-END ENERGY OPTIMIZATION FOR WIRELESS SERVICES}
다음의 설명은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것으로, 더 상세하게는, 무선 서비스들에 대한 지연-제약된 엔드-투-엔드 에너지 최적화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
3G 데이터 서비스와 같은 데이터 서비스들은 셀 전화기들 및 랩탑들 상에서 성공적이었다. 많은 사용자들은 단지 셀 전화기들 및 랩탑들보다 더 많은 디바이스들을 갖는다. 그러나, 이들 디바이스들은 잘-접속되지 않는다. 이에 대한 원인들은 다음을 포함한다.
－ 이들 개인용 디바이스들의 제한된 무선 접속; 및
－ 개인용 디바이스들의 네트워크를 통한 가능한 서비스들의 부족.
3G 네트워크들을 통해 이용가능한 무선 광역 네트워크(WWAN)를 이용하여, 이들 개인용 디바이스들은 개인용 프라이빗(private) 네트워크(PPN)를 이용하여 WAN에 접속될 수 있다. PPN은 원격 모니터링과 같은 많은 유비쿼터스(ubiquitous) 애플리케이션들을 잠재적으로 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 부모들은, 그들의 아이들이 WWAN-인에이블 센서들을 착용하면, 셀 전화기들을 사용하여 그들의 아이들의 건강 상태를 결정할 수 있다. 자동차들 및 홈들이 WWAN-인에이블 알람 센서들을 탑재하면, 미인증된 침입들과 같은 이벤트들에 기초하여 홈 및 자동차 소유자들은 통지받을 수 있다. 이들 예들은, PPNS를 통해 구현될 수도 있는 많은 가능한 애플리케이션들 중 단지 몇몇일 뿐이다. 그러나, 유용할 시스템에 대해 충족될 필요성이 있는 타이밍 및 에너지 제약들이 존재한다.
따라서, 상술된 결점들 중 하나 또는 그 초과의 결점을 해결하는 것이 바람직할 것이다.
다음은 하나 또는 그 초과의 양상들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 그러한 양상들의 간략화된 요약을 제공한다. 이러한 요약은 모든 고려되는 양상들의 포괄적인 개관이 아니며, 모든 양상들의 키 또는 중요 엘리먼트들을 식별하거나 임의의 또는 모든 양상들의 범위를 서술하도록 의도되지 않는다. 그의 유일한 목적은 아래에 제공되는 더 상세한 설명에 대한 서론으로서 간략화된 형태로 하나 또는 그 초과의 양상들의 몇몇 개념들을 제공하는 것이다.
다양한 양상들에 따르면, 본 발명은 무선 통신들을 제공하는 시스템들 및/또는 방법들에 관한 것이며, 여기서, 모바일 디바이스 및 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 장치는, 복수의 명령들을 저장하도록 구성된 메모리; 및 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하고, 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 센서 상의 에너지 소비를 결정하고, 모바일 디바이스 및 센서의 에너지 레벨들을 결정하며, 그리고 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하기 위해 복수의 명령들을 실행하도록 구성된 프로세싱 시스템을 포함한다.
또 다른 양상에서, 모바일 디바이스 및 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 장치가 제공되며, 그 장치는, 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 수단; 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 센서 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 수단; 모바일 디바이스 및 센서의 에너지 레벨들을 결정하기 위한 수단; 및 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하기 위한 수단을 포함한다.
또 다른 양상에서, 모바일 디바이스 및 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 방법이 제공되며, 그 방법은, 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하는 단계; 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 센서 상의 에너지 소비를 결정하는 단계; 모바일 디바이스 및 센서의 에너지 레벨들을 결정하는 단계; 및 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하는 단계를 포함한다.
또 다른 양상에서, 머신-판독가능 매체를 포함하는, 모바일 디바이스 및 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 컴퓨터-프로그램 물건이 제공되며, 그 머신-판독가능 매체는, 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하고; 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 센서 상의 에너지 소비를 결정하고; 모바일 디바이스 및 센서의 에너지 레벨들을 결정하며; 그리고 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하도록 실행가능한 명령들이 인코딩된다.
또 다른 양상에서, 모바일 디바이스 및 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 장치는, 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하고; 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 센서 상의 에너지 소비를 결정하고; 모바일 디바이스 및 센서의 에너지 레벨들을 결정하며; 그리고 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하도록 구성된 프로세싱 시스템을 포함한다.
상기 및 관련 목적들의 달성을 위해, 하나 또는 그 초과의 양상들은 아래에 완전히 설명되고 특히 청구항들에서 지적된 특성들을 포함한다. 다음의 설명 및 첨부된 도면들은 하나 또는 그 초과의 양상들 중 특정한 예시적인 양상들을 상세히 기재한다. 그러나, 이들 양상들은, 다양한 양상들의 원리들이 이용될 수도 있는 다양한 방식들 중 몇몇만을 나타내며, 설명된 양상들은 그러한 모든 양상들 및 그들의 등가물들을 포함하도록 의도된다.
도 1은 본 발명의 일 양상에 따라 구성된 시간 지연 제약을 도시한 타이밍도이다.
도 2는 본 발명의 일 양상에 따라 구성된 원격 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 양상에 따라 구성된 홈 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 양상에 따라 구성된 네트워크 아키텍처를 도시한 네트워크 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 양상에 따라 구성된 에너지 최적화 방식을 도시한 흐름도이다.
도 6은 도 4의 무선 네트워크에서 사용될 수도 있는 본 발명의 일 양상에 따라 구성되는 바와 같은 무선 통신 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 양상에 따라 구성된 무선 장치의 기능을 도시한 블록도이다.
신규한 시스템들, 장치 및 방법들의 다양한 양상들이 첨부한 도면들을 참조하여 더 완전하게 후술된다. 그러나, 본 발명의 교시들은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있으며, 본 발명 전반에 걸쳐 제공되는 임의의 특정한 구조 또는 기능으로 제한되는 것으로 해석되지는 않아야 한다. 오히려, 이들 양상들은, 본 발명이 완전하고 완벽할 것이고 본 발명의 범위를 당업자들에게 완전하게 전달하도록 제공된다. 여기에서의 교시들에 기초하여, 당업자는, 본 발명의 임의의 다른 양상과 독립적으로 구현되거나 다른 양상과 결합되는지 간에, 본 발명의 범위가 여기에 기재된 신규한 시스템들, 장치 및 방법들의 임의의 양상을 커버링하도록 의도된다는 것을 인식해야 한다. 예를 들어, 여기에 기재된 임의의 수의 양상들을 사용하여 장치가 구현될 수도 있거나 방법이 실시될 수도 있다. 부가적으로, 본 발명의 범위는, 여기에 기재된 본 발명의 다양한 양상들에 부가하여 또는 그 이외의 다른 구조, 기능, 또는 구조 및 기능을 사용하여 실시되는 그러한 장치 또는 방법을 커버링하도록 의도된다. 여기에 기재된 임의의 양상이 청구항의 하나 또는 그 초과의 엘리먼트들에 의해 구현될 수도 있음을 이해해야 한다.
후속하는 상세한 설명에서, 본 발명의 다양한 양상들은, 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 또는 임의의 다른 적절한 무선 기술, 또는 적절한 무선 기술들의 임의의 결합과 같은 임의의 적절한 무선 기술을 지원하는 무선 통신 시스템을 참조하여 설명될 것이다. CDMA 시스템은 IS-2000, IS-95, IS-856, 광대역-CDMA(WCDMA), 또는 몇몇 다른 적절한 에어 인터페이스 표준을 구현할 수도 있다. TDMA 시스템은 모바일 통신들을 위한 글로벌 시스템(GSM) 또는 몇몇 다른 적절한 에어 인터페이스 표준을 구현할 수도 있다. 당업자들이 용이하게 인식할 바와 같이, 본 발명의 다양한 양상들은 임의의 특정한 무선 기술 및/또는 에어 인터페이스 표준으로 제한되지 않는다.
WWAN-인에이블 PPNS 네트워크를 인에이블시키는 하부 인프라구조 및 네트워크 및 소프트웨어 아키텍처들이 여기에 기재된다. 또한, 시스템 아키텍처의 수 개의 대안들이 개시된다. 분산된/공유된 무선 서비스 아키텍처는 본 발명의 일 양상에서 구현되며, 상이한 무선 노드들은 서비스들을 발행하고 공통 서버를 통해 무선 서비스들에 가입할 능력을 갖는다. WWAN 접속을 갖는 제 1 무선 노드를 가입시키는 것은, 서비스를 제공하는 WWAN 접속을 갖는 제 2 무선 노드에 의해 전달될 수 있는 정보에 대한 폴링 요청을 공통 서버에 제출할 수 있다. 무선 서비스와 연관된 지연 제약이 존재할 수 있으므로, 정보는 지연에 의해 특정된 시간 제약 내에서 전달된다. 서비스를 제공하는 제 2 무선 노드는 더 짧은 지연 동안 서비스를 제공하기 위해 더 많은 에너지를 소비해야 할 수도 있다. 예를 들어, 제 2 무선 노드는 단거리 무선 링크를 통해 (무선 센서 노드와 같은) 제 3 무선 노드에 토킹(talk)해야 할 수도 있으며, 더 짧은 지연 제약에 대해, 제 2 무선 노드는 더 짧은 지속기간 동안 슬립해야 할 수도 있고, 이는 에너지 비용들을 증가시킬 것이다. 기재된 접근법은, 그러한 무선 서비스 지연 제약 하에서 그러한 분산된 시스템에서의 엔드-투-엔드 에너지 이용을 최소화시킨다.
일반적으로, 슬립 및 기상 사이클들에 대한 에너지 비용들은 엔드-투-엔드 시스템 아키텍처에서의 무선 노드들 각각에 관해 계산된다. 지연의 관점들에서 총 시간 제약이 주어지면, 슬립 사이클의 지속기간은 무선 플랫폼들 각각에 관해 변경되므로, 서비스를 전달하는 것에 관련된 모든 무선 플랫폼들에 걸친 전체 시스템 에너지가 최적화된다. 예를 들어, (문제 설명에서의 제 2 무선 노드와 같은) 무선 노드들 중 하나가 이용가능한 시간 지연 제약의 상당한 부분 동안 슬립하면, 그것은 무선 센서 노드와의 정보 교환에 대해 훨씬 더 적은 시간을 유지할 수도 있다. 이것은, 제 3 무선 센서 노드가 제 2 무선 노드에 토킹하기 위해 더 빈번하게 기상할 필요가 있으며, 이는 더 많은 에너지를 소비한다는 것을 의미한다. 동시에, 제 2 무선 노드가 더 길게 슬립하면, 그의 배터리는 서비스를 제공하기 위해 더 길게 지속될 것이다. 슬립 지속기간들의 상이한 값들이 무선 노드들에 대해 고려되며, 엔드-투-엔드 시스템 에너지를 최소화시키는 최적의 값들이 결정되므로, 슬립 시간들, 기상 시간들, 프로세싱 시간들, 및 네트워크 통신 시간들을 통합하여 전체 지연이 서비스에 대한 엔드-투-엔드 시간 지연 제약 내에 있게 한다. 이것은 서비스로 하여금, 서비스를 제공하는 것에 관련된 무선 플랫폼들 상에서 에너지를 최소화시키면서 바람직한 지연 제약 내에서 전달되게 한다. 예를 들어, (8초와 같은) 용인가능한 지연이 주어지면, 제 2 무선 노드 상에서 서비스를 제공하기 위한 플랫폼 에너지 소비는 (대기 시간의 0.8%와 같이) 최소이다는 것이 확인된다. 그러나, 용인가능한 지연을 감소시키는 것은, 프로세싱을 위한 대기 시간을 상당히 소비할 수 있으므로, 최적의 수용가능한 슬립 시간은 무시가능한 양의 시스템 에너지를 소비하면서 무선 서비스를 제공하도록 결정될 수 있다.
대부분의 플랫폼 에너지 최적화는 플랫폼 상에서 로컬적으로 수행된다. 이러한 접근법은, 무선 네트워크를 통해 하나 또는 그 초과의 서비스들을 제공하는 것과 연관된 엔드-투-엔드 지연 제약들을 처리하는 분산된 에너지 최적화 방식을 고려한다. 접근법은, 서비스들을 제공하는 것에 관련된 무선 디바이스들과 연관되는 소비된 에너지들을 최소화시키기를 시도한다.
부가적으로, 높은 데이터 레이트 서비스들은 무선 송신들 및 로컬 프로세싱을 위해 더 높은 양의 에너지를 소비할 수 있다. 그러한 제약들은, 고려될 무선 디바이스 상의 무선 서비스에 대한 슬립 시간들을 결정하기 위한 최적의 솔루션에 영향을 줄 에너지 비용들을 증가시킬 것이다. 기재된 접근법은, 플랫폼 상에서 중요한 서비스를 생생하게 계속 유지하는데 필요한 에너지 소비의 양을 결정하는데 도움을 준다. 예를 들어, 무선 건강 센서 모니터링 서비스와 같은 중요한 서비스를 제공하기 위해, 이것은 중요한 서비스에 유리하게 중요치 않은 서비스들을 셧다운(shut down)하는데 사용될 수 있다. 부가적으로, 기재된 접근법은, 무선 서비스의 이용가능성을 연장하기 위해 에너지 소비를 감소시키면서 무선 서비스를 제공하는 것과 연관된 지연을 연장하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 무선 서비스들의 제공은, 모바일 디바이스 상에서 적절하게 백-오프(back-off)될 수 있으며, 더 중요한 서비스들이 생생하게 계속 유지되면서 덜 중요한 서비스들이 점차 셧 오프된다.
도 1을 참조하면, 타이밍 제약 결정은 타임라인(100)을 참조하여 설명될 것이며, 여기서, N개의 노드들을 갖는 분산된 무선 시스템은 분산된 무선 시스템으로부터 수집되고 특정된 지연 제약 DK 내에서 전달되는 정보를 갖는 하나 또는 그 초과의 서비스들 SL을 전달해야 한다. N개의 노드들의 각각은 슬립 기간 Ti를 갖는 슬립 스케줄을 가질 수도 있으며, 여기서, 이러한 경우 노드들(1 내지 3)을 포함하는 각각의 노드 i는 지속기간 TOn,i 동안 기상한다. N개의 노드들은 노드들의 각각에 대한 최적의 슬립 스케줄을 결정하기 위해 협력할 필요가 있으므로, 모든 서비스들은 만족스럽게 전달되게 된다. 서비스들 중 하나가 서비스에 대한 멀티-홉 기상 통신 시퀀스에서 K개의 노드들을 사용하는 일반성의 손실이 없다고 가정한다.
노드에 대한 슬립 기간이 Ti이고 온 시간이 TOn,i이면, 기상할 평균 시간 Tw,i는 다음에 의해 주어진다.
Figure 112012063139212-pct00001
목적은 다음에 의해 주어지는 평균 분산된 무선 시스템 전력을 최소화시키는 것이고,
Figure 112012063139212-pct00002
이는 다음과 같은 평균 지연 제약에 영향을 받거나,
Figure 112012063139212-pct00003
아래의 제약에 동등하게 영향을 받으며,
Figure 112012063139212-pct00004
여기서, δ는 서비스 SL에 대한 정보를 프로세싱하는데 필요한 시간이다.
본 발명의 일 양상에서, 각각의 노드 N의 가중치를 결정하는데 사용되는
Figure 112012067137618-pct00005
i는 재충전가능성의 빈도; 현재의 에너지 레벨; 에너지 저장의 최대 용량; 및 미리 결정된 우선순위 레벨 중 적어도 하나에 기초한다. 상세하게,
Figure 112012067137618-pct00006
i는 전술된 파라미터들 중 임의의 하나에 기초할 수도 있는 노드 i에 대한 가중치이다. 가중치는 전술된 파라미터들의 함수일 수도 있다. 예를 들어, 에너지 레벨 파라미터는 모바일 디바이스 또는 센서의 현재 에너지 레벨의 S자형(sigmoid) 함수에 기초할 수도 있다.
예를 들어, 모바일이 400mAh 충전의 현재 에너지 레벨 W1을 갖고 센서가 50mAh의 현재 에너지 레벨 W2만을 가지면, 센서에 대한 모바일 디바이스의 에너지의 상대적인 가중치 W2:W1은 1:8이다. 또 다른 예에서, 모바일 디바이스가 센서보다 4배 더 빈번한 충전 스케줄을 가지면, 상대적인 가중치는 1:4이다. 추가적으로, 상대적인 가중치는 다수의 파라미터들의 결합일 수도 있다. 이전의 예로 계속하면, 상대적인 가중치는 현재의 에너지 레벨 및 충전 스케줄 양자에 기초할 수도 있다. 따라서, 모바일 디바이스 및 센서에 대한 결합된 파라미터들의 상대적인 가중치는 1:32이다.
대안적으로, 최악의 경우 지연 제약에 관한 보증이 소망되면, 분산된 시스템 전력은 다음과 같은 지연 제약에 관해 최적화된다.
Figure 112012063139212-pct00007
L개의 서비스들이 전달될 필요가 있을 경우, 분산된 시스템 전력은 모든 서비스들에 대한 지연 제약들이 충족되도록 최적화될 필요가 있다.
단일 노드 시스템 에너지에 대한 영향을 설명하기 위해, 슬립 전류가 2mA이고 서비스를 프로세싱하기 위한 프로세싱 전류가 약 82mA이도록 배터리 전력공급된 무선 디바이스를 고려한다. 온 시간은 약 2ms라고 가정한다. 그 후, (상태 천이들에 대한 스위칭 에너지 비용을 포함하지는 않는) 서비스에 대한 Ti의 슬립 기간 동안의 평균 전류는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112012063139212-pct00008
대기 시간에서의 감소는 프랙션(fraction)에 의해 다음과 같이 주어진다.
Figure 112012063139212-pct00009
따라서, Ti＝1000ms일 경우, 대기 시간은 7.4%의 프랙션만큼 감소하고, Ti＝8000ms일 경우, 대기 시간은 0.9%의 프랙션만큼 감소한다.
주어진 노드가 더 길게 슬립하도록 선택하면, 그 노드에 대한 대기 시간에서의 상당한 절감들이 존재함은 명백하다. 분산된 시스템에서, 모든 노드들은 더 긴 대기 시간을 갖도록 경쟁할 것이며, 그들이 전체 시스템에서 전체 에너지 소비를 최적화하도록 협력할 필요가 있다.
도 2는 본 발명의 일 양상에 따라 구성된 원격 모니터링 시스템(200)을 도시한다. 복수의 보디(body) 센서들(214)은 사용자 A(212)에 부착된다. 사용자 A(212)의 셀 전화기(216)는, 3G 네트워크(230)를 통해 서버(252)에 접속하기 위해 복수의 보디 센서들(214)의 모든 센서들에 대한 게이트웨이로서 작동한다. 서버(252)는, 3G 네트워크(230)를 통해 서버(252)에 접속하기 위해 PDA(244)를 사용하는 사용자 B(242)에 관련 정보를 전달한다. 의사인 사용자 C(272)는 인터넷 네트워크(260)를 통해 사용자 A(212)와 같은 환자를 모니터링하기 위해 랩탑(274)을 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 홈 모니터링 시스템(300)이 도 3에 도시되어 있다. 기구에 각각 부착된 복수의 홈 센서들(314)은 홈 네트워크(310)의 WWAN-인에이블 게이트웨이(316)에 정보를 리포팅하며, 여기서, 정보는 프로세싱되고 서버(352)에 전송된다. 본 발명의 일 양상에서, 복수의 홈 센서들(312)의 각각의 홈 센서는 WWAN-인에이블되며, 따라서, WWAN-인에이블 게이트웨이(316) 대신에 또는 WWAN-인에이블 게이트웨이(316)를 통과하는 것에 부가하여 서버에 직접 정보를 또한 전송할 수 있다. 도 2에 설명된 이전의 시나리오와 유사하게, 서버(352)는 사용자 B(342) 및 사용자 C(372)와 같이 이러한 정보에 관심이 있는 사용자들에게 관련 정보를 송신할 수 있다. 본 발명의 일 양상에서, 기기들을 모니터링할 능력에 부가하여, 사용자들은 기기들을 또한 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자들은 기기들의 에너지 사용도를 모니터링하고 제어할 수 있다. 일단 사용자들이 각각의 디바이스의 현재의 에너지 소비를 통지받으면, 그들은, 기기들의 동작을 스케줄링하기 위해 디바이스들을 즉시 턴 온/오프하거나 WWAN-인에이블 게이트웨이(316)에서 계획을 실행할지를 결정할 수 있다.
상기 시나리오들에서, 먼저, 이들 서비스들을 사용하는 사용자들이 데이터 사용도 계획을 그들의 기존의 셀 전화기 또는 모바일 디바이스와 공유할 수도 있음을 유의해야 한다. 즉, 이들 액세서리들 또는 WWAN-인에이블 디바이스들은 사용자의 기존의 데이터 계획을 사용하여 이용가능하다. 둘째로, 시나리오들에서 언급된 모든 사용자들은, 가족과 같은 단일의 신뢰된 엔티티 내에 있거나 특정한 PPNS에 참가하도록 사용자들에 의해 인가된 엔티티들 내에 있는 것이 바람직하다.
실제로, 푸쉬-타입 및 풀-타입 통신 모델들이 본 발명의 다양한 양상들에서 사용된다. 푸쉬-타입 통신 모델은, 하나 또는 그 초과의 센서들로부터의 관심있는 이벤트들이 적시적인 방식으로 전달될 필요가 있는 경우 필요하다. 본 발명의 일 양상에서, 관심있는 이벤트들이 사용자들에 의해 정의될 수 있다. 정의는 SQL 또는 XML과 같은 임의의 표현적 쿼리(query) 언어를 사용하여 생성될 수 있다. 따라서, "관심있는" 이벤트들의 관념은 이벤트들의 콘텐츠에 기초할 수 있다. 다수의 사용자들이 하나 또는 그 초과의 센서들로부터 도래하는 이벤트들에 관심이 있을 수도 있는 경우, 푸쉬-타입 통신 모델은 일-대-다 또는 다-대-다 모델 중 어느 하나에 기초할 수 있다. 예를 들어, 홈 침입 경보는 홈 소유자 및 경찰 양자에 전달될 수도 있다.
하나 또는 그 초과의 관심있는 이벤트들에 기초하여 통지받은 이후 사용자가 특정한 디바이스 또는 디바이스들의 세트를 쿼리하기를 원할 경우, 풀-타입 통신 모델이 유용하다. 본 발명의 일 양상에서, 쿼리는 폴링(polling) 쿼리 또는 어그리게이션(aggregation) 쿼리일 수 있다. 예를 들어, 사용자의 홈에 침입이 존재할 수도 있다고 사용자가 통지받은 이후, 사용자는 게이트에 대한 센서들, 또는 사용자가 방범 카메라들을 가지면 수 개의 카메라들에 직접 쿼리하기를 원할 수도 있다. 또 다른 예에서, 사용자는 사용자의 거주지의 모든 기기들에 의해 측정된 바와 같은 전력 소비를 결정하기를 원할 수도 있다. 전자의 예는 단일 센서로의 쿼리이지만, 후자의 예는 디바이스들의 세트를 어드레싱하는 어그리게이션 쿼리이다.
본 발명의 일 양상에서, 사용자들에 의해 사용되는 센서들, 게이트웨이 또는 쿼리 클라이언트들 중 임의의 것(집합적으로, "클라이언트 디바이스들" 로서 지칭됨)은 모바일일 수도 있다. 따라서, 모바일러티 지원에 대한 큰 요구가 존재할 수도 있다. 모바일일 경우, 클라이언트 디바이스들은 커버리지의 영역 내에 있지 않은 클라이언트 디바이스들로 인해 통신할 수 없게 될 수도 있다. 따라서, 클라이언트 디바이스들은 동기식 및 지속적인 통신을 유지할 수 없을 수도 있으며, 따라서, 서버들은 비동기식 통신들의 지원을 제공하고 클라이언트 메시지들의 지속성을 제공할 수 있어야 한다. 클라이언트 디바이스들이 하나의 액세스 포인트에서 접속해제할 수도 있고 또 다른 액세스 포인트에 접속할 수도 있기 때문에, 핸드오프가 또 다른 요건이다.
클라이언트 디바이스들이 배터리 상에서 구동하기 때문에, 에너지 효율성이 중요한 이슈이다. 에너지 소비에 대한 2개의 중요한 요건들이 존재한다. 제 1 요건은 클라이언트 디바이스들의 총 전력 소비를 최소화시키는 것이다. 다른 요건은 요구된 듀티 기간 동안 임의의 서비스들의 유지가능성을 보장하는 것이다.
본 발명의 일 양상에 따라 구성된 네트워크 아키텍처(400)가 도 4에 도시된다. 네트워크 아키텍처(400)는 평평한 및 계층적 네트워크 아키텍처들의 결합이다. 평평한 네트워크 아키텍처에서, 각각의 클라이언트 디바이스는 인터넷에 직접 접속하기 위한 WWAN 인터페이스를 갖지만, 계층적 아키텍처에서, 각각의 클라이언트 디바이스는 인터넷으로의 백홀로서 작동하는 WWAN-인에이블 게이트웨이에 도달하기 위한 멀티-홉 방식으로 통신한다. 도면에서, 평평한 네트워크 아키텍처는, WWAN(430)에 직접 접속되는 복수의 클라이언트 디바이스들(442)에 의해 구현되며, WWAN(430)은 그 자체가 PPNS 서버(402)와 통신하기 위해 인터넷과 같은 네트워크(420)에 접속된다. 대안적으로, 클라이언트 디바이스들은 계층적 네트워크 아키텍처를 구현하도록 WWAN-인에이블 게이트웨이를 통해 WWAN에 접속될 수도 있다. 도면을 참조하면, 복수의 클라이언트 디바이스들(482)은 WWAN 게이트웨이(470)를 통해 WWAN(450)에 접속된다. PPNS 서버(402)에 의해 제공되는 개인용 프라이빗 네트워크 서비스들은 인터넷 네트워크(420) 또는 3G 네트워크 WWAN(450)으로부터 액세스가능하다. 평평한 아키텍처는, 각각의 클라이언트 디바이스가 네트워크(420)에 직접 인터페이싱할 수 있을 때 더 큰 모바일러티 및 유연성을 제공한다. 그러나, 각각의 클라이언트 디바이스는 그 후에 더 많은 하드웨어를 요구해야 하며, 이는, 이들 비-WWAN-인에이블 클라이언트 디바이스들을 지원하기 위해 게이트웨이 디바이스 대 매-클라이언트 디바이스 기반으로 하드웨어에 대한 비용을 증가시킨다. 클라이언트 디바이스들이 그들 자신의 에너지 지출을 관리해야 하더라도, 평평한 네트워크 아키텍처는 더 큰 강인성 뿐만 아니라 관리가능성을 제공할 것이다.
도 5는 본 발명의 일 양상에 따라 모바일 디바이스 및 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 에너지 최적화 방식의 기능을 도시한 흐름도(500)이다. 방식은, 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 단계(502)를 포함한다. 예를 들어, 모바일 디바이스의 에너지 지출은 슬립 및 기상 기간들의 양 및 각각에 대한 관련 에너지 지출들에 기초하여 결정될 수도 있다. 방식은 또한, 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 센서 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 단계(504)를 포함한다. 예를 들어, 센서의 에너지 지출은 슬립 및 기상 기간들의 양, 및 각각에 대한 관련 에너지 지출들에 기초하여 결정될 수도 있다. 추가적으로, 방식은 모바일 디바이스 및 센서의 에너지 레벨들을 결정하기 위한 단계(506)를 포함한다. 일 예에서, 모바일 디바이스 및 센서의 각각에 대한 현재의 배터리 레벨들이 측정되고 리포팅될 수도 있다. 그 후, 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족하면서, 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하기 위한 단계(508)가 제공된다. 각각의 슬립 지속기간들은 상기 수식을 사용하여 결정될 수도 있다. 여기에 추가적으로 설명되는 바와 같이, 모바일 디바이스 및 센서는 에너지 최적화 유닛에 의해 제어될 수도 있다.
도 6은 도 4의 무선 네트워크(400)와 같은 무선 네트워크를 통해 수신된 메시지들을 수신하고 프로세싱하는 것을 용이하게 하는 무선 통신 장치(600)의 도면이다. 무선 통신 장치(600)는 셀 전화기(216)와 같은 무선 통신 디바이스를 구현하는데 사용될 수도 있다. 또한, 무선 통신 장치(600)는, 센서 엘리먼트(652)가 사용될 경우, 보디 센서들(214) 또는 홈 센서들(314)과 같은 센서를 구현하는데 사용될 수도 있다. 무선 통신 장치(600)는, 예를 들어, 수신 안테나(미도시)로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호에 관해 통상적인 동작들을 수행(예를 들어, 필터링, 증폭, 하향변환 등)하며, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득하는 수신기(602)를 포함한다. 그 후, 수신기(602)는, 수신된 심볼들을 복조하고 데이터 프로세싱을 위해 그들을 프로세서(606)에 제공할 수 있는 복조기(604)에 샘플들을 전달한다. 프로세서(606)는, 수신기(602)에 의해 수신된 정보를 분석하는 것 및/또는 송신기(682)에 의한 송신을 위해 정보를 생성하는 것에 전용되는 프로세서, 무선 통신 장치(600)의 하나 또는 그 초과의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서, 및/또는 수신기(602)에 의해 수신된 정보를 분석하고 송신기(682)에 의한 송신을 위해 정보를 생성하며, 무선 통신 장치(600)의 하나 또는 그 초과의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서일 수 있다.
무선 통신 장치(600)는, 무선 통신 장치(600)가 본 발명의 일 양상에 따라 지연-제약된 엔드-투-엔드 에너지 최적화 방식을 동작하게 하는 프로세서(606)에 커플링된 에너지 최적화 유닛(612)을 더 포함할 수 있다. 무선 통신 장치(600)는, 또한 각각, 신호들을 변조하고 예를 들어, 또 다른 무선 통신 디바이스(센서, 액세스 단말들, 액세스 포인트들 등)에 신호들을 송신하는 변조기(680) 및 송신기(682)를 더 포함한다. 이것은, 정보를 통신하는데 이용되는 별개의 양방향 무선 네트워크의 일부로서 동작할 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 센서 엘리먼트(652)는, 보디 센서로서 사용되면 보디에, 또는 홈 센서로서 사용되면 환경 변수에 관련된 신호들을 감지하는데 사용될 수도 있다. 또한, 센서 엘리먼트(652)는, 예를 들어, 센서가 사용자 인터페이스에 관련된 사용자에 의한 이동을 감지하는데 사용될 수도 있는 모션 센서이면, 사용자 인터페이스를 구현하는데 사용될 수도 있다. 프로세서(606)와는 별개인 것으로서 도시되지만, 에너지 최적화 유닛(612), 복조기(604), 및/또는 변조기(680)가 프로세서(606) 또는 다수의 프로세서들(미도시)의 일부일 수 있음을 인식할 것이다.
무선 통신 장치(600)는, 프로세서(606)에 동작적으로 커플링되며, 송신될 데이터, 수신된 데이터, 이용가능한 채널들에 관련된 정보, 분석된 신호 및/또는 간섭 강도와 연관된 데이터, 할당된 채널, 전력, 레이트 등에 관련된 정보, 및 채널을 추정하고 채널을 통해 통신하기 위한 임의의 다른 적절한 정보를 저장할 수 있는 메모리(608)를 부가적으로 포함할 수 있다. 메모리(608)는, 채널을 추정 및/또는 이용할 뿐만 아니라 다수의 섹터들에 관해 동작하는 것과 연관된 프로토콜들 및/또는 알고리즘들(예를 들어, 성능 기반, 용량 기반 등)을 부가적으로 저장할 수 있다.
여기에 설명된 데이터 저장부(예를 들어, 메모리(608))가 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리 중 어느 하나일 수 있거나 휘발성 및 비휘발성 메모리 양자를 포함할 수 있음을 인식할 것이다. 제한이 아닌 예로서, 비휘발성 메모리는 판독 전용 메모리(ROM), 프로그래밍가능 ROM(PROM), 전기적으로 프로그래밍가능 ROM(EPROM), 전기적으로 소거가능한 PROM(EEPROM), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는, 외부 캐시 메모리로서 작동하는 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예로서, RAM은, 동기식 RAM(SRAM), 동적 RAM(DRAM), 동기식 DRAM(SDRAM), 더블 데이터 레이트 SDRAM(DDR SDRAM), 향상된 SDRAM(ESDRAM), 싱크링크 DRAM(SLDRAM), 및 다이렉트 램버스 RAM(DRRAM)과 같은 많은 형태들로 이용가능하다. 본 발명의 장치 및 방법들의 메모리(608)는 이들 및 임의의 다른 적절한 타입들의 메모리를 포함하도록 (이에 제한되지는 않는다) 의도된다.
도 7을 참조하면, 몇몇 경우들에서, 설명된 양상들은, 모바일 디바이스 및 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 시스템(730)을 포함한다. 예를 들어, 시스템(730)은 무선 통신 장치 내에 적어도 부분적으로 상주할 수 있다. 시스템(730)이 프로세서, 소프트웨어, 또는 이들의 결합(예를 들어, 펌웨어)에 의해 구현되는 기능들을 표현하는 기능 블록들일 수 있는 기능 블록들을 포함하는 것으로 표현됨을 인식할 것이다.
시스템(730)은 함께 작동할 수 있는 수단의 논리 그룹(732)을 포함한다. 예를 들어, 논리 그룹(732)은, 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 수단(블록(734))을 포함할 수 있다. 또한, 논리 그룹(732)은 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 센서 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 수단(블록(736))을 포함할 수 있다. 추가적으로, 논리 그룹(732)은 모바일 디바이스 및 센서의 에너지 레벨들을 결정하기 위한 수단(블록(738))을 포함할 수 있다. 부가적으로, 논리 그룹(792)은, 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하기 위한 수단(블록(740))을 포함할 수 있다.
부가적으로, 시스템(730)은 수단(734, 736, 738 및 740)과 연관된 기능들을 실행하기 위한 명령들을 보유하는 메모리(742)를 포함할 수 있다. 메모리(742) 외부에 있는 것으로 도시되지만, 수단(734, 736, 738 및 740) 중 하나 또는 그 초과의 수단이 메모리(742) 내에 존재할 수 있음을 이해할 것이다.
당업자들은, 여기에 기재된 양상들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들, 및 알고리즘 단계들 중 임의의 것이 전자 하드웨어(예를 들어, 소스 코딩 또는 몇몇 다른 기술을 사용하여 설계될 수도 있는 디지털 구현, 아날로그 구현, 또는 이 둘의 결합), (편의를 위해, "소프트웨어" 또는 "소프트웨어 모듈" 로서 여기에서 지칭될 수도 있는) 명령들을 포함하는 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드, 또는 이 둘의 결합들로서 구현될 수도 있음을 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능의 관점들에서 일반적으로 상술되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 구현될지 소프트웨어로서 구현될지는 전체 시스템에 부과된 특정한 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다. 당업자들은 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수도 있지만, 그러한 구현 결정들이 본 발명의 범위를 벗어나게 하는 것으로서 해석되지는 않아야 한다.
이전의 설명은 임의의 당업자가 본 발명의 완전한 범위를 완전히 이해할 수 있도록 제공된다. 여기에 기재된 다양한 구성들에 대한 변경들은 당업자들에게는 용이하게 명백할 것이다. 따라서, 청구항들은 여기에 설명된 본 발명의 다양한 양상들로 제한되도록 의도되지 않고, 단지 청구항들의 언어에 일치하는 최대 범위를 허여하려는 것이며, 여기서, 단수로의 엘리먼트에 대한 참조는 특별히 그렇게 나타내지 않으면 "하나 및 하나만" 을 의미하는 것이 아니라 오히려 "하나 또는 그 초과" 를 의미하도록 의도된다. 달리 특별히 나타내지 않으면, "몇몇" 이라는 용어는 하나 또는 그 초과를 지칭한다. 당업자들에게 알려졌거나 추후에 알려지게 될 본 발명 전반에 걸쳐 설명된 다양한 양상들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물들은 참조로서 여기에 명백히 포함되고, 청구항들에 의해 포함되도록 의도된다. 또한, 여기에 개시된 어떤 것도, 그러한 개시물이 청구항들에서 명시적으로 인용되는지에 관계없이, 공용으로 전용되도록 의도되지 않는다. 어떤 청구항 엘리먼트도, 그 엘리먼트가 "하기 위한 수단" 이라는 어구를 사용하여 명시적으로 인용되지 않거나 또는 방법 청구항의 경우에서는 그 엘리먼트가 "하는 단계" 라는 어구를 사용하여 인용되지 않으면, 35 U.S.C.§112 단락 6의 규정들 하에서 해석되지 않을 것이다.

Claims (34)

  1. 모바일 디바이스 및 상기 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키는 방법으로서,
    상기 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하는 단계;
    상기 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 센서 상의 에너지 소비를 결정하는 단계;
    상기 모바일 디바이스 및 상기 센서의 에너지 레벨들을 결정하는 단계; 및
    상기 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 상기 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 상기 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 및 상기 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 결정하기 위해 파라미터를 사용하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 파라미터는, 재충전가능성의 빈도; 에너지 저장의 최대 용량; 현재의 에너지 레벨; 및 미리 결정된 우선순위 레벨 중 적어도 하나에 기초하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 파라미터는, 재충전가능성의 빈도; 에너지 저장의 최대 용량; 현재의 에너지 레벨; 및 미리 결정된 우선순위 레벨 중 적어도 하나의 함수에 기초하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 함수는 가중치 함수인, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 에너지 소비 결정은, 상기 센서와 연관된 태스크들에 대해 소비되는 에너지를 결정하는 것을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 에너지 소비 결정은 상기 센서와 연관된 태스크들 이외의 태스크들에 대한 에너지 소비를 결정하는 것을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 및 상기 모바일 디바이스의 활성 지속기간들을 셋팅하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 로컬 무선 근접도는 피어-투-피어 근접도 방식을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 사이의 스위칭 에너지 비용과 상기 센서의 슬립 및 활성 모드들 사이의 스위칭 에너지 비용을 결정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 제 2 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 제 2 센서 상의 에너지 소비를 결정하는 단계;
    상기 제 2 센서의 에너지 레벨을 결정하는 단계; 및
    상기 센서 및 상기 제 2 센서에 관련된 서비스들에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 상기 모바일 디바이스, 상기 센서 및 상기 제 2 센서의 슬립 지속기간을 셋팅하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키는 방법.
  12. 모바일 디바이스 및 상기 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 장치로서,
    복수의 명령들을 저장하도록 구성된 메모리; 및
    상기 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하고;
    상기 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 센서 상의 에너지 소비를 결정하고;
    상기 모바일 디바이스 및 상기 센서의 에너지 레벨들을 결정하며; 그리고,
    상기 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 상기 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 상기 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하기 위해 상기 복수의 명령들을 실행하도록 구성되는 프로세싱 시스템을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은, 상기 센서 및 상기 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 결정하기 위해 파라미터를 사용하도록 추가로 구성되는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 파라미터는, 재충전가능성의 빈도; 에너지 저장의 최대 용량; 현재의 에너지 레벨; 및 미리 결정된 우선순위 레벨 중 적어도 하나에 기초하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 파라미터는, 재충전가능성의 빈도; 에너지 저장의 최대 용량; 현재의 에너지 레벨; 및 미리 결정된 우선순위 레벨 중 적어도 하나의 함수에 기초하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 함수는 가중치 함수인, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은, 상기 센서와 연관된 태스크들에 대해 소비되는 에너지를 결정하도록 추가로 구성되는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은, 상기 센서와 연관된 태스크들 이외의 태스크들에 대한 에너지 소비를 결정하도록 추가로 구성되는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은, 상기 센서 및 상기 모바일 디바이스의 활성 지속기간들을 셋팅하도록 추가로 구성되는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 로컬 무선 근접도는 피어-투-피어 근접도 방식을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은, 상기 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 사이의 스위칭 에너지 비용과 상기 센서의 슬립 및 활성 모드들 사이의 스위칭 에너지 비용을 결정하도록 추가로 구성되는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은,
    상기 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 제 2 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 제 2 센서 상의 에너지 소비를 결정하고;
    상기 제 2 센서의 에너지 레벨을 결정하며; 그리고,
    상기 센서 및 상기 제 2 센서에 관련된 서비스들에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 상기 모바일 디바이스, 상기 센서 및 상기 제 2 센서의 슬립 지속기간을 셋팅하도록 추가로 구성되는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  23. 모바일 디바이스 및 상기 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 장치로서,
    상기 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 수단;
    상기 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 센서 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 수단;
    상기 모바일 디바이스 및 상기 센서의 에너지 레벨들을 결정하기 위한 수단; 및
    상기 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 상기 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 상기 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하기 위한 수단을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 센서 및 상기 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 결정하기 위해 파라미터를 사용하기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 파라미터는, 재충전가능성의 빈도; 에너지 저장의 최대 용량; 현재의 에너지 레벨; 및 미리 결정된 우선순위 레벨 중 적어도 하나에 기초하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 파라미터는, 재충전가능성의 빈도; 에너지 저장의 최대 용량; 현재의 에너지 레벨; 및 미리 결정된 우선순위 레벨 중 적어도 하나의 함수에 기초하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 함수는 가중치 함수인, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 에너지 소비 결정은, 상기 센서와 연관된 태스크들에 대해 소비되는 에너지를 결정하기 위한 수단을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  29. 제 23 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 에너지 소비 결정은, 상기 센서와 연관된 태스크들 이외의 태스크들에 대한 에너지 소비를 결정하기 위한 수단을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  30. 제 23 항에 있어서,
    상기 센서 및 상기 모바일 디바이스의 활성 지속기간들을 셋팅하기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  31. 제 23 항에 있어서,
    상기 로컬 무선 근접도는 피어-투-피어 근접도 방식을 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  32. 제 23 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 사이의 스위칭 에너지 비용과 상기 센서의 슬립 및 활성 모드들 사이의 스위칭 에너지 비용을 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  33. 제 23 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 제 2 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 제 2 센서 상의 에너지 소비를 결정하기 위한 수단;
    상기 제 2 센서의 에너지 레벨을 결정하기 위한 수단; 및
    상기 센서 및 상기 제 2 센서에 관련된 서비스들에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 상기 모바일 디바이스, 상기 센서 및 상기 제 2 센서의 슬립 지속기간을 셋팅하기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 디바이스 및 센서를 동작시키기 위한 장치.
  34. 모바일 디바이스 및 상기 모바일 디바이스의 로컬 무선 근접도 내의 센서를 동작시키기 위한 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 모바일 디바이스의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 모바일 디바이스 상의 에너지 소비를 결정하고;
    상기 센서의 슬립 및 활성 모드들 동안 상기 센서 상의 에너지 소비를 결정하고;
    상기 모바일 디바이스 및 상기 센서의 에너지 레벨들을 결정하며; 그리고,
    상기 센서에 관련된 서비스에 대한 엔드-투-엔드 지연 제약을 충족시키면서 상기 센서의 슬립 지속기간에 기초하여 상기 모바일 디바이스의 슬립 지속기간들을 셋팅하도록 실행가능한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
KR1020127020759A 2010-01-07 2011-01-07 무선 서비스들에 대한 지연-제약된 엔드-투-엔드 에너지 최적화를 위한 방법 및 장치 KR101444453B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/683,522 US9220069B2 (en) 2010-01-07 2010-01-07 Method and apparatus for delay-constrained end-to-end energy optimization for wireless services
US12/683,522 2010-01-07
PCT/US2011/020555 WO2011085229A1 (en) 2010-01-07 2011-01-07 Method and apparatus for delay-constrained end-to-end energy optimization for wireless services

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120113776A KR20120113776A (ko) 2012-10-15
KR101444453B1 true KR101444453B1 (ko) 2014-09-26

Family

ID=43828071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127020759A KR101444453B1 (ko) 2010-01-07 2011-01-07 무선 서비스들에 대한 지연-제약된 엔드-투-엔드 에너지 최적화를 위한 방법 및 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9220069B2 (ko)
EP (1) EP2522078A1 (ko)
JP (2) JP5925697B2 (ko)
KR (1) KR101444453B1 (ko)
CN (1) CN102696177B (ko)
TW (1) TW201146048A (ko)
WO (1) WO2011085229A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017213304A1 (ko) * 2016-06-09 2017-12-14 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 선박 데이터 통합 시스템 및 이를 포함하는 선박

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2500283B (en) * 2012-03-12 2015-02-11 Broadcom Corp Method and apparatus for scaling an idle period
US9237524B2 (en) * 2012-08-09 2016-01-12 Computime, Ltd. Sleep mode operation for networked end devices
WO2014144419A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Master Lock Company Networked security system
JP6427336B2 (ja) * 2014-05-13 2018-11-21 日本無線株式会社 デジタル通信システム
US11762446B2 (en) * 2019-12-20 2023-09-19 The Provost, Fellows, Foundation Scholars and the other members of Board, of the College of the Holy and Undivided Trinity of Queen Elizabeth near Dublin Method and system for energy aware scheduling for sensors
CN114666880B (zh) * 2022-03-16 2024-04-26 中南大学 一种减少延迟敏感无线传感网络中端到端延迟的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070259673A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Inactivity monitoring for different traffic or service classifications

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI105252B (fi) * 1997-07-14 2000-06-30 Nokia Mobile Phones Ltd Menetelmä ajan varaamiseksi matkaviestimelle
KR100234132B1 (ko) 1997-07-26 1999-12-15 윤종용 이동통신단말기의 배터리 사용기간 연장방법
US6480476B1 (en) * 1998-10-15 2002-11-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Variable sleep mode for mobile stations in a mobile communications
US6973336B2 (en) * 2000-12-20 2005-12-06 Nokia Corp Method and apparatus for providing a notification of received message
US6671525B2 (en) * 2001-12-13 2003-12-30 Motorola, Inc. Beacon assisted hybrid asynchronous wireless communications protocol
US7233792B2 (en) * 2002-03-11 2007-06-19 Ting-Mao Chang Proximity triggered job scheduling system and method
JP2004024551A (ja) 2002-06-26 2004-01-29 Renesas Technology Corp センサシステム用半導体装置
JP3644503B2 (ja) 2002-10-01 2005-04-27 日本電気株式会社 無線端末およびそのエンド間遅延制御方法とプログラム
US7356561B2 (en) * 2003-05-01 2008-04-08 Lucent Technologies Inc. Adaptive sleeping and awakening protocol for an energy-efficient adhoc network
US7457973B2 (en) * 2003-06-20 2008-11-25 Texas Instruments Incorporated System and method for prioritizing data transmission and transmitting scheduled wake-up times to network stations based on downlink transmission duration
JP2005217548A (ja) 2004-01-27 2005-08-11 Nec Corp 無線通信方法、無線通信システム、及び無線端末
EP1672468B1 (en) 2004-12-15 2015-09-23 Microsoft Technology Licensing, LLC Power management for ultra wide band (uwb) devices
JP2006191455A (ja) 2005-01-07 2006-07-20 Nec Corp 無線移動通信方法、無線移動通信システム、基地局制御装置及び無線移動端末
US20060229520A1 (en) 2005-04-08 2006-10-12 Shunzo Yamashita Controller for sensor node, measurement method for biometric information and its software
JP2006312010A (ja) 2005-04-08 2006-11-16 Hitachi Ltd センサノードの制御装置、生体情報の測定方法及びプログラム
US7961627B2 (en) * 2005-06-24 2011-06-14 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for generating antenna selection signals in OFDM transceivers with fewer RF chains than antennas in MIMO wireless networks
JP4640812B2 (ja) * 2005-09-29 2011-03-02 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信装置及び無線通信方法
US7978666B2 (en) * 2005-10-31 2011-07-12 Robert Bosch Gmbh Node control in wireless sensor networks
JP2007174145A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Yaskawa Electric Corp ネットワークシステム
DE602006004005D1 (de) * 2006-04-25 2009-01-15 Dibcom Gerät und Verfahren zur Leistungsverwaltung
JP4814018B2 (ja) * 2006-08-29 2011-11-09 株式会社日立製作所 センサノード
US7983685B2 (en) * 2006-12-07 2011-07-19 Innovative Wireless Technologies, Inc. Method and apparatus for management of a global wireless sensor network
JP2008170169A (ja) 2007-01-09 2008-07-24 Nikon Corp 電子機器
US20080290822A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Greene Charles E Item and method for wirelessly powering the item
WO2009036786A1 (en) 2007-09-19 2009-03-26 Telecom Italia S.P.A. Method for transmitting information packets within an asynchronous wireless communication network and network node implementing it
US20090124233A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Morris Robert P Methods, Systems, And Computer Program Products For Controlling Data Transmission Based On Power Cost
US8072379B2 (en) * 2008-05-12 2011-12-06 Qualcomm Incorporated GPS power savings using low power sensors
JP5175398B2 (ja) * 2008-10-22 2013-04-03 テレコム・イタリア・エッセ・ピー・アー 非同期ワイヤレス通信ネットワークのルーティングノードの動作を設定するための方法、該方法を実装するネットワークノード及び通信ネットワーク
US8634879B2 (en) * 2008-10-29 2014-01-21 Qualcomm Incorporated Methods and systems to prolong mobile station operation during low battery power
US20100128645A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. System and method for adaptive power conservation based on traffic profiles

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070259673A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Inactivity monitoring for different traffic or service classifications

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R. Cohen, B. Kapchits, "An Optimal Wake-Up Scheduling Algorithm for Minimizing Energy Consumption While Limiting Maximum Delay in a Mesh Sensor Network", IEEE/ACM Transactions on Networking, 2009.04. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017213304A1 (ko) * 2016-06-09 2017-12-14 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 선박 데이터 통합 시스템 및 이를 포함하는 선박

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013516920A (ja) 2013-05-13
TW201146048A (en) 2011-12-16
JP2015053697A (ja) 2015-03-19
WO2011085229A1 (en) 2011-07-14
US9220069B2 (en) 2015-12-22
CN102696177B (zh) 2015-07-29
US20110164539A1 (en) 2011-07-07
JP5925697B2 (ja) 2016-05-25
KR20120113776A (ko) 2012-10-15
CN102696177A (zh) 2012-09-26
EP2522078A1 (en) 2012-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101444453B1 (ko) 무선 서비스들에 대한 지연-제약된 엔드-투-엔드 에너지 최적화를 위한 방법 및 장치
Hoang et al. Realisation of a cluster‐based protocol using fuzzy C‐means algorithm for wireless sensor networks
EP3162003B1 (en) Network node availability prediction based on past history data
US7356561B2 (en) Adaptive sleeping and awakening protocol for an energy-efficient adhoc network
Halgamuge et al. An estimation of sensor energy consumption
CN107949046B (zh) 无线传感器管理方法、装置及系统
US8583768B2 (en) Wireless sensor network and management method for the same
US10788879B2 (en) Method and system for for low power internetwork communication with machine devices
US9980219B2 (en) Power efficient PS-Poll
KR100592903B1 (ko) 수동 통신 기능 및 능동 통신 기능을 갖는 통신 장치 및그 동작 제어 방법
US7890301B2 (en) Method for cluster head selection in networks accessed by mobile devices
CN110089164A (zh) 改进的无线设备的节能模式
EP2456169B1 (en) Method and apparatus pertaining to energy efficient task execution offloading
Goel et al. Using buddies to live longer in a boring world [sensor network protocol]
Anastasi et al. Reliable and energy-efficient data collection in sparse sensor networks with mobile elements
Xu et al. Adaptive beaconing based MAC protocol for sensor based wearable system
CN105591684B (zh) 无线传感器网络中基于不等中继集合的数据传输调度方法
CN110475321A (zh) 无线局域网ap的节电最佳化方法及装置
WO2012031542A1 (zh) 一种无线传感网建立通信的方法、系统及装置
AU2019225452B2 (en) Power conserving local wireless network
Zatout et al. WSN-HM: Energy-efficient Wireless Sensor Network for home monitoring
Jain et al. Energy efficient strategies in Internet of Things: an overview
CN105930893A (zh) 基于震动的移动无线电子标签及其监查系统
Luan et al. Power Saving Scheme by Distinguishing Traffic Patterns for Event-Driven IoT Applications
El-Shaarawi et al. Intelligent Software Defined Energy Management System for IoT networks

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee