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电子货架标签(ESL)的高效重新连接

申请号 CN202180017890.5 申请日 2021-01-21 公开(公告)号 CN115191129B 公开(公告)日 2024-08-23
申请人 高通股份有限公司; 发明人 P·D·希斯科克; R·海登; T·阿兰; N·格劳贝;
摘要 根据各个方面和技术,实现用于第一通信设备确定与主机通信设备失去联系的其他通信设备的近似数目的方法和系统。这包括使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口,以及确定共用的未来时间窗口内的传送时间。这还包括接收在预定义的通信信道上在共用的未来时间窗口期间所捕获的样本,以及分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数。
权利要求

1.一种用于第一通信设备确定与主机通信设备已失去联系的其他通信设备的近似数目的方法,包括:使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口;

确定所述共用的未来时间窗口内的传送时间;

在预定义的通信信道上在所述共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本;以及分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数。

2.如权利要求1所述的方法,其中所述传送时间是均匀分布的以容适在所述共用的未来时间窗口内。

3.如权利要求1所述的方法,其中所述传送时间被选择以使得对于多个未连接通信设备,功率轮廓描述预定义的形状。

4.如权利要求3所述的方法,其中所述多个未连接通信设备表示大量未连接通信设备。

5.如权利要求1所述的方法,其中分析所接收的样本排除当通信设备正进行传送的时间段。

6.如权利要求1所述的方法,其中分析所接收的样本包括确定收到信号强度指示(RSSI)。

7.一种用于第一通信设备确定与主机无线电设备已失去联系的其他通信设备的近似数目的装置,包括:处理器,用于使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口;

发射机和接收机,用于确定所述共用的未来时间窗口内的传送时间;

处理器存储器,用于在预定义的通信信道上在所述共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本;以及分析器,用于分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数。

8.如权利要求7所述的装置,其中所述传送时间是均匀分布的以容适在所述共用的未来时间窗口内。

9.如权利要求8所述的装置,其中所述传送时间被选择以使得对于数个未连接通信设备,功率轮廓描述预定义的形状。

10.如权利要求7所述的装置,其中数个未连接通信设备表示大量未连接无线电设备。

11.如权利要求7所述的装置,其中分析所接收的样本排除当通信设备正进行传送的时间段。

12.如权利要求7所述的装置,其中分析所接收的样本包括确定收到信号强度指示(RSSI)。

13.一种通信设备,包括:

用于使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口的装置;

用于确定所述共用的未来时间窗口内的传送时间的装置;

用于在预定义的通信信道上在所述共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本的装置;以及用于分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数的装置。

14.一种具有记录于其上的计算机可执行指令的计算机可读存储介质,所述计算机可执行指令被配置成使得通信设备具有用于以下操作的一个或多个处理器:使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口;

确定所述共用的未来时间窗口内的传送时间;

在预定义的通信信道上在所述共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本;以及分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数。

说明书全文

电子货架标签(ESL)的高效重新连接

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本专利申请要求于2020年3月3日提交的题为“Electronic Shelf Label (ESL)Efficient Reconnect(电子货架标签(ESL)的高效重新连接)”的美国临时申请No. 62/984,419以及于2020年12月3日提交的题为“ELECTRONIC SHELF LABEL (ESL) EFFICIENTRECONNECT(电子货架标签(ESL)的高效重新连接)”的美国非临时申请No. 17/110,565的权益,这两件申请都已被转让给本申请受让人并由此通过援引整体明确纳入于此。
[0003] 公开领域
[0004] 本文中所描述的各个方面和实施例一般涉及用于通信网络上的通信设备以及当这些通信设备丢失或受损时重建连接的通信系统、操作和恢复机制。还涉及电子标签、射频标识(RFID)、电子货架标签(ESL),并且尤其涉及能够在断电或通信网络丢失之际在网络上实现接入点(AP)和ESL之间的重新连接的方法。
[0005] 背景
[0006] 无线通信系统被广泛用于实现和提供数据通信以及支持各种应用和类型的通信内容,诸如语音、视频、数据等。这些无线通信系统还可被用于为企业实现基于ESL的系统。ESL被用于显示产品信息(例如价格)、以及用于经由通信网络(诸如无线通信网络)来提供用于更新ESL的有效方式的手段。
[0007] ESL系统通常使用低功率处理器和CPU来降低整体功耗。同样,由于ESL通常由电池供电,因此较低功耗和最大化电池寿命是非常重要的设计考虑。ESL还使用各种用户接口和显示单元来向终端用户传达相关信息。
[0008] 在一个场景中,一个或多个接入点(AP)可以连接到数十万个表示商店、仓库或企业的完整库存的ESL。管理实体(ME)被用于控制AP并且使得它们能够连接至ESL并且维护与ESL的通信。在操作期间,有时候ESL可能暂时地或在更加延长的时间段里丢失连通性。促成重新连接过程并且减少或消除任何不想要的后果或系统性能降级将是技术优势。
[0009] 概述
[0010] 以下信息给出了与本文所公开的一个或多个方面、技术优势和/或实施例相关的简化概述。如此,以下概述既不应被视为与所有构想的方面和/或实施例相关的详尽纵览,以下概述也不应旨在标识与所有构想的方面和/或实施例相关的关键性或决定性要素或描绘与任何特定方面和/或实施例相关联的范围。相应地,以下概述的唯一目的是在以下给出的详细描述之前以简化形式呈现与关于本文所公开的机制的一个或多个方面和/或实施例相关的某些概念。
[0011] 根据各个方面和技术优势,一种用于未连接通信设备确定与主机通信设备失去联系的其他未连接通信设备的近似数目的方法。这包括使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口,以及确定共用的未来时间窗口内的传送时间。它还涉及在预定义的通信信道上在共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本,以及分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数。
[0012] 根据各个方面和技术优势,一种用于未连接通信设备的装置被用于确定与主机通信设备失去联系的其他未连接通信设备的近似数目。这包括用于使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口的处理器、以及用于确定共用的未来时间窗口内的传送时间的发射机和接收机。还包括用于在预定义的通信信道上在共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本的处理器存储器、以及用于分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数的分析器。
[0013] 根据其他各个方面和技术优势,一种用于使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口的通信装置。这包括用于确定在该共用的未来时间窗口内的传送时间的装置、以及用于在预定义的通信信道上在该共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本的装置。还包括用于分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数的装置。
[0014] 根据其他各个方面和技术优势,一种通信设备包括:用于使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口的装置;用于确定共用的未来时间窗口内的传送时间的装置;用于在预定义的通信信道上在共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本的装置;以及用于分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数的装置。
[0015] 根据其他各个方面和技术优势,一种具有记录于其上的计算机可执行指令的计算机可读存储介质,该计算机可执行指令被配置成使得通信设备具有执行以下功能的一个或多个处理器。使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口。确定共用的未来时间窗口内的传送时间。在共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本。在预定义的通信信道上在共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本。并且分析所接收的样本以估计其他通信设备的总数。
[0016] 根据其他各个方面和技术优势,一种电子货架标签(ESL)方法包括在电源单元处供电。在控制单元处监视和控制ESL系统的多个系统和子系统。在存储器单元处存储处理所需的数据。在通信单元处传送和接收数据。支持用于ESL系统的通信网络并且在显示单元处显示信息。在检测单元处检测一个或多个ESL的状态,并且控制单元使用所检测的状态来调整ESL的操作。基于附图和详细描述,与本文中所公开的各方面和各实施例相关联的其他目标和技术优点对于本领域技术人员而言也将是明显的。
[0017] 附图简述
[0018] 对本文描述的各方面和实施例及其许多伴随优点的更完整领会将因其在参考结合附图考虑的以下详细描述时变得更好理解而易于获得,附图仅出于解说目的被给出而不构成任何限定,并且其中:
[0019] 图1解说了ESL通信网络。
[0020] 图2解说了用于确定与主机通信设备失去联系的未连接通信设备的近似数目的示例性方法。
[0021] 图3解说了示例性ESL装置。
[0022] 图4解说了包括网络中断分组的示例性网络中断检测器。
[0023] 图5解说了两个示例性网络中断检测器。
[0024] 图6解说了网络中断检测器的时序图。
[0025] 图7解说了两个示例性网络中断检测器,一个检测到网络中断而另一个未检测到中断。
[0026] 图8解说了对网络中断检测器的示例性辅助控制。
[0027] 详细描述
[0028] 在以下描述和相关附图中公开了各个方面和实施例以示出与各示例性方面和实施例相关的具体示例。替换方面和实施例在相关领域的技术人员阅读本公开之后对其将是显而易见的,且它们也可被构造并实践,而不脱离本公开的范围或精神。附加地,众所周知的元素将不被详细描述或可被省去以免模糊本文所公开的各方面和实施例的相关细节。
[0029] 措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。同样,术语“实施例”并不要求所有实施例都包括所讨论的特征、优点、或操作模式。
[0030] 本文中所使用的术语仅描述了特定实施例并且不应当被解读成限定本文中所公开的任何实施例。如本文中所使用的,单数形式的“一”、“某”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。本领域技术人员将进一步理解,如在本文中所使用的术语“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素、和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。
[0031] 此外,各个方面和/或实施例可以将由例如计算设备的元件执行的动作序列的方式来描述。本领域技术人员将认识到,本文中所描述的各种动作能由专用电路(例如,专用集成电路(ASIC))、由正被一个或多个处理器执行的程序指令、或由这两者的组合来执行。附加地,本文中所描述的这些动作序列可被认为是完全实施在任何形式的非瞬态计算机可读介质内,该非瞬态计算机可读介质上存储有一经执行就将使相关联的处理器执行本文中所描述的功能性的相应计算机指令集。由此,本文中所描述的各个方面可以用数种不同形式来实施,所有这些形式都已被构想成落在所要求保护的主题内容的范围内。另外,对于本文中描述的每个方面,任何此类方面的对应形式可在本文中被描述为例如“被配置成执行所描述的动作的逻辑”和/或被配置成执行所描述的动作的其他结构组件。
[0032] 无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容,诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如,时间、频率和功率)来支持与多个用户通信的多址系统。无线网络(例如WLAN,诸如Wi-Fi(即,电气电子工程师协会(IEEE)802.11)网络)可以包括可与一个或多个站(STA)或移动设备通信的AP。AP可耦合到网络(诸如因特网),并且可使得移动设备能够经由该网络通信(或与耦合到该接入点的其他设备通信)。无线设备可与网络设备双向地通信。例如,在WLAN中,STA可经由DL和UL与相关联的AP通信。DL(或前向链路)可以是指从AP到站的通信链路,而UL(或反向链路)可以是指从站到AP的通信链路。
[0033] 图1解说了无线网络100配置中的ESL系统的一种可能实现。ESL 120的一个示例性编群被耦合到AP 110。AP帮助管理并且控制整个ESL系统和所有的经互连设备。
[0034] 一个或多个网络接入点可被配置成经由基于有线的回程连接或无线回程连接130来与一个或多个网络实体进行通信。在一些方面,网络接口可被实现为被配置成支持基于有线的信号通信或无线信号通信的收发机。例如,该通信可涉及发送和接收:消息、参数、和/或其他类型的信息内容或数据。
[0035] 在一些方面,收发机电路系统包括至少一个发射机和至少一个接收机。这可以包括在一个单片或集成设备上包含发射机和相关联的发射机电路系统以及接收机和相关联的接收机电路系统两者的集成设备。对于多个发射机和接收机配置,它们也可以是分开且相异的设备或混合的设备组合。
[0036] 在图1中,所示的耦合(例如,在ESL 120和AP 110之间)是无线且双向的,然而可以使用其他耦合方法,诸如硬连线(或一起工作的两种耦合方法或机制的混合组合),而不会背离本文中所公开的设备、方法、精神和范围。管理实体(ME)140提供控制和处理,以及用于支持和实现该ESL系统的其他功能性。它也可以实现该通信网络内的监督或主控角色。
[0037] 以下讨论了ESL系统的一些示例性实现。ESL可被用于跟踪和标识数千、数万或数十万个待售产品。具有产品库存通常是业务需求或设计目标,其价格必须被频繁地、准确地并且在最少业务中断下被更新。电子显示模块可以通过使用无线(或硬连线或其组合)通信而从中央控制或管理系统来进行更新。硬连线系统在由以下各项导致的布局限制方面具有明显的问题:由于被连接的大量个体ESL造成的复杂电缆、以及涵盖给定网络中所使用的所有ESL的广泛分布的物理占用空间或拓扑。
[0038] 无线ESL系统对于每个ESL使用个体电源(例如电池)。对于每个ESL,具有长历时的电源寿命(即,保障电池在更换之前的长操作寿命)也是有利的。这些电池中的一些电池可能持续七(7)年或更长时间。这些电池中的一些涉及为石英表供电一年或更长时间的电池。本领域技术人员还将领会,除了电池电源之外,可以使用其他电源,诸如硬连线电源、能量收集和磁耦合(作为一些示例)。
[0039] 此外,无线系统需要能够在具有大量的个体接收机-发射机单元的环境中提供可靠的通信信道,并且以最小的发射功率电平进行操作以便延长电池寿命。
[0040] 在操作期间,有时候ESL可能暂时地或在更加延长的时间段里丢失连通性。网络中断、断电、设备故障和障碍(物理和非物理两者)可导致这些丢失、以及其他事件或情况。一个期望的技术优势或设计目标是当该连通性丢失或以某种方式受到阻碍时促成ESL的重新连接。支持重新连接所涉及的一些ESL设计元素或考虑如下。
[0041] 选择合适的电池就是其中之一。评估和选择电池寿命,以使得它不是ESL设计中的限制因素。例如,约五(5)年或更长的电池寿命提供了一些优势。ESL通常包含显示器(例如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)等)。
[0042] 在一个代表性示例中,具有小于两(2)秒的等待时间的显示器是有优势的。这趋于提高处理效率、减少系统停机时间、降低功耗、提高操作可靠性并且实现其他期望的设计目标和目的。
[0043] ESL可能会被意外地移动(例如,人或一件设备影响ESL)或被故意地移动(例如员工移动存货),并且它们必须能够快速地重新连接到不同的AP。与ESL的无线连接可能被顾客、手推车/购物车或正堆放货架的员工暂时阻挡。在此情形中,ESL可能丢失连接,并且必须得出是要重新连接到同一AP还是尝试转移到不同的AP,并且需要以最小的功耗、网络中断和等待时间来完成所有这些操作。
[0044] 尝试与ESL在丢失先前连接之前所连接到的同一AP重新建立连接具有计算和性能优势。
[0045] 在一种实现中,一种用于未连接通信设备(例如无线电设备)的方法被用于确定与主机通信设备失去联系的其他未连接通信设备的近似数目。
[0046] 应注意,ESL和接入点保持同步,而无需建立周期性连接。相反,接入点可以广播并且ESL可以监听(在该广播发生的时间点,基于先前交换的同步/调度的知识)。在AP和ESL之间的关系开始时,已发生融入过程。这是经由连接来实现的,然后在信息已被交换时关闭该连接。
[0047] 出于本公开的目的,经连接信息设备的一个示例是可以彼此交换信息的设备。该信息交换本质上可以是定向的或双向的。例如,这可以指给定两个设备(例如设备A和设备B)的情况,设备B能够从设备A接收信息,并且反之,设备A也能够从设备B接收信息。当设备B不再能够与设备A通信时,发生这两个设备的未连接(即未被连接的状态)。术语连通性是指在至少两个实体之间交换信息的情况。未连接是该两个设备无法彼此通信。
[0048] 在许多不同情况中,设备彼此通信(并且因此被认为是连接的)。主机设备在向经由通信网络来连接的其他个体设备发出信标信号。只要该信标在设备处被接收,则存在连接。这可以仅是单向通信,但这是支持操作所需的最小连接。本公开不旨在将连接仅限于双向通信。它可以是单向的、双向的、以及其任何组合。
[0049] 各种通信设备可以接收用于与AP建立链路的信息。通信设备可以链接或关联到AP。例如,通信设备可以向AP发送关联请求。在一个示例中,该关联请求通常可被称为接入请求。该AP也可以用关联响应进行响应。一般而言,关联响应可被称为接入响应。在给定的网络内,可能存在大量的关联请求。例如,在大量通信设备进入AP的范围内的情况下,该AP可能在相对短的时间量中接收到数百个关联请求。在一些情况中,交叠的关联消息可能发生冲突,最终增加链路建立时间和等待时间,并且降低整体网络性能。
[0050] 在一些实现中,通信设备可被配置成延迟关联请求的传输,从而降低冲突率。例如,可以确定传输时隙并且选择所标识时隙内的退避量。通过标识传送经延迟的关联请求的时隙,这些请求可以散布在多个时隙上。在通信设备的数目大于可用时隙的数目的情况下,控制指派给相同时隙的每个设备何时进行传送可以提高效率。
[0051] AP可以在接入响应窗口期间调度对接入响应(例如,探测响应和/或关联响应)的传输。例如,该AP可被配置成在指定的发射窗口期间传送接入响应消息。该接入响应窗口可以是动态的(例如,基于待决响应的数目)。在一些实现中,AP还可被配置成在传送接入响应消息之前请求无竞争时段(例如,清除发送)。相应地,可以减少或实际上消除信号冲突。
[0052] 图2解说了本文中所公开的一个示例性方法的顶层流程图。时间戳被用于确定未来时间窗口(202)。时间戳是对何时已发生特定事件的指示。例如,该时间戳可以是序列或字符或经编码信息。时间窗口是时间区间。示例性时间窗口的一些相关特征是停止、开始和历时。使用未来时间窗口来确定传送时间(204)。
[0053] 在所选信道上在未来时间窗口期间接收数据样本(206)。附加地,该方法支持传送分组和从该网络中存在的其他无线电或通信设备接收样本(208)。分析所接收的样本以估计该网络中其他通信设备的总数(210)。
[0054] 存在许多可能导致未连接的不同的情况或事件。存在主机设备正与多个个体通信设备进行通信的网络。在该通信时段期间,该主机设备能够定期向每个个体通信设备发送时间戳。
[0055] 指令可能在时间上延迟。该时间延迟可以是提供足够的时间以在事件(例如断电操作)之前完成与任务相关联的所有未完成操作的预定延迟。该时间延迟可以通过在程序中在该任务的最后一条指令和等待指令之间插入一条或多条网络中断分组(NOP)指令来实现。每条NOP指令导致处理器在一个指令循环的历时内不执行任何操作。这有效地将对该指令的执行延迟了一个指令循环。在一个示例中,一个指令循环可以等于一个时钟循环。也可以实现其他时钟循环方案。可以选择NOP数目以实现所期望的时间延迟。例如,可以通过在该任务的最后一条指令和该指令之间插入十个NOP 操作来实现十个指令循环的时间延迟。
[0056] 在图3中解说了实现本文中所公开的功能性的示例性ESL装置或系统304。电源单元306被示为连接到控制单元308。由电源单元306所提供的一些功能性是发电、在期望的操作参数内的功率调整、功率调节和功率滤波等。控制单元308监视和控制ESL系统的多个系统和子系统。存储器单元310存储用于处理和支持实现所需的所有计算和功能操作所需的数据。通信单元312支持传送和接收数据两者。图3中所解说的双向箭头示出了系统304中所示的各种单元之间的示例性连接。还示出了显示单元314以提供终端用户或系统期望看到、监视或利用的任何信息或数据的接口,以及检测单元316,其检测该系统利用的某些状况、操作或事件。本领域的技术人员将领会,也可以使用以上图3的装置或系统的其他示例性实现而不会脱离本公开的精神或范围。
[0057] 图4解说了示例性网络中断检测器。该网络中断检测器可以检测各种事件。这些事件包括停电或完全或部分的网络中断。各种输入和输出被输入和输出该网络中断检测器401。在该网络中断检测器中包括网络中断检测器状态操作402、接收WAP状态操作404和传送CAP状态操作406。还示出了融入状态408、以及经同步状态410。
[0058] 图4示出了单个传送(TX)网络中断分组(NOP)、以及接收(RX)多个NOP。该网络中断检测器计数丢失ESL的数目。如果存在少数丢失的ESL,则在TX控制接入阶段(CAP)状态中发生减少的休眠。每当AP想要发送数据(例如帧)或接收数据(例如帧)时,它可以发起CAP。如果许多通信设备或站点尝试同时进行通信,则将发生许多冲突。这可降低可用的带宽并且可能导致拥塞崩溃网络事件。
[0059] 与网络中断检测器相关联的一些好处是监视和计数其他失步的ESL设备。如果该计数示出存在许多失步的ESL设备,则这指示可能已发生网络中断。这使得一些ESL休眠更久,并且可阻止许多设备同时或接近同时进行传送,从而减少冲突。相反,如果该计数示出存在少数失步的ESL设备,则CAP传送快速重新同步。在一个示例中,当TX CAP休眠时段被减少到四(4)秒时,网络性能显著提高。
[0060] 在一个场景中,一群联网设备属于一通信网络。该群联网设备包括一个或多个联网设备,加上至少一个控制设备,该控制设备被配置成选择性地授权新设备加入该通信网络。该过程称为融入(图4,408)。
[0061] 在网络内,至少一个通信设备可被实现为控制或管理类型的设备。该网络支持通过具有相关联的接口类型(例如,WiFi、蓝牙、红外(IR)、LTE直连、WiFi直连等)的网络接口的通信。
[0062] 在另一场景中,与该至少一个控制或管理设备分离的一个或多个联网设备在第一设备正被融入该网络的情形中可被认为是可任选的。单个控制设备可以执行融入规程,尽管本领域技术人员将理解在其他示例性实现中可以使用多于一个控制设备。例如,操作者可以在不同的时间使用手持设备、膝上型计算机或平板计算机将新设备融入该通信网络,以使得可以使用不同的控制设备将设备融入同一通信网络。该通信网络也可以是安全的本地通信网络。
[0063] 在一个示例中,主机已能够向正与该主机通信的所有设备发送时间戳。在某个时间点,该通信已丢失。诸如断电、网络中断、物理障碍或设备损坏或故障之类的事情都可能导致此类未连接。但是,可能不知晓该未连接的具体原因。
[0064] 在一个设备正经历与主机设备失去通信之际,该设备想要找出有多少其他设备发现它们自己处于与该设备相同的情况或困境中。作为个体设备,该设备在随机窗口中的某个时间发出传输,以帮助确定相邻设备是否正经历与该个体设备类似的情况或困境。
[0065] 该网络中的状态已发生改变,其中先前彼此通信的设备不再进行通信。这包括使用最后已知的全局时间戳来确定共用的未来时间窗口。全局时间由该AP发送到每个ESL。全局时间在网络中用于帮助建立时间同步并且作为参考。附加地,在该共用的未来时间窗口内确定在预定义的通信信道上在该共用的未来时间窗口期间捕获所接收的样本的传送时间。分析所接收的样本以估计在该通信网络上的其他通信设备的总数。
[0066] 在未连接ESL尝试重新连接之前,该系统检查以查看是否存在网络中断或断电。然后,该系统尝试计数发现它们自己处于相同的操作困境的设备的数目。在中断(网络、电源等)之后,ESL在相对较短的时间段内以低功耗或低损耗来重新连接到AP是期望的技术优势。重新连接时间越快以及消耗或耗费的功率越低,则是越好的。
[0067] 分组嗅探在每个数据分组流经网络时对其进行查看。这是用户嗅探属于该网络其他用户的数据的技术。分组嗅探器可以出于各种原因(诸如管理工具、性能监视/改进工具)或出于恶意目的(取决于用户的意图)来操作。网络管理员使用它们来监视和验证网络流量。分组嗅探器基本上是用于读取通过该网络的分组的应用或程序。(从网络层检索分组并且解读数据。)分组嗅探器一般对网络管理非常有用。
[0068] 在一种场景中,ESL执行嗅探操作。然后它在该嗅探之后的阈值时间段内基于该嗅探来传送消息。在一个示例性被动同步场景中,ESL将每1到2秒苏醒一次,并且然后它们将尝试使它们的定时重新同步到它们正与之交互的AP。如果ESL未能看到该同步,则它将知晓可能存在(或即将发生)问题。然而,AP本身可能不一定知晓问题确实存在。
[0069] 在未连接ESL尝试重新连接之前,该系统检查以查看是否存在网络中断或断电。然后,该系统尝试计数发现它们自己处于相同的操作困境的设备的数目。在中断(网络、电源等)之后,ESL在相对较短的时间段内以低功耗或低损耗来重新连接到AP是期望的技术优势。重新连接时间越快以及消耗或耗费的功率越低,则越好。分组嗅探在每个数据分组流经网络时对其进行查看。这是用户嗅探属于该网络其他用户的数据的技术。分组嗅探器可以出于各种原因(诸如管理工具、性能监视/改进工具)或出于恶意目的(取决于用户的意图)来操作。网络管理员使用它们来监视和验证网络流量。分组嗅探器基本上是用于读取通过该网络的分组的应用或程序。(从网络层检索分组并且解读数据。)分组嗅探器是非常有用的网络管理。
[0070] 在未连接ESL尝试重新连接之前,该系统检查以查看是否存在网络中断或断电。然后,该系统尝试计数发现它们自己处于相同的操作困境的设备的数目。在中断(网络中断、电源中断等)之后,ESL在相对较短的时间段内以低功耗或低损耗来重新连接到AP是期望的技术优势。重新连接时间越快以及消耗或耗费的功率越低,则越好。
[0071] 分组嗅探在每个数据分组流经网络时对其进行查看。这是用户嗅探属于该网络其他用户的数据的技术。分组嗅探器可以出于各种原因(诸如管理工具、性能监视/改进工具)或出于恶意目的(取决于用户的意图)来操作。网络管理员使用它们来监视和验证网络流量。分组嗅探器基本上是用于读取通过该网络的分组的应用或程序。(从网络层检索分组并且解读数据。)分组嗅探器是非常有用的网络管理。
[0072] 在一个示例性主动同步场景中,ESL执行被动同步。如果成功,ESL将向AP传送回响应。这在时间段阈值上发生,诸如例如每隔几分钟。如果AP未能在时间段阈值内接收该同步,则该AP可怀疑存在问题,或者这可能是即将显现的问题的前兆。由于其网络位置以及与潜在问题的邻近度,该ESL将更快地知晓是否存在问题。因此,尝试在该ESL处而非在该AP处或某个其他网络位置处解决该问题是有意义的。
[0073] 本领域技术人员将领会,可以使用不同的阈值、时间段、响应时间、数据内容、信号信息、通信网络特性等而不背离本公开的范围。
[0074] 在一种场景中,客户临时走到ESL前,并且同步会丢失很短的时间段,像几秒钟。前面讨论了丢失主动或被动同步的一些原因。可能出于任何数目的原因而出现丢失主动或被动同步。例如,客户或工作人员将包装手推车放置在ESL附近,并且只要手推车阻挡或遮挡该ESL(例如1到10分钟),则可能丢失同步。
[0075] 在另一场景中,员工可能有意或无意地移动了ESL,并且其现在可能需要更改到不同的AP。将期望最小化相对快速地找到新AP的时间,诸如在几秒流逝时间内。
[0076] 附加地,该系统遭受广泛断电(或网络中断),并且所有ESL同时失去连接。在此情形中,期望最小化所有ESL重新连接的时间,诸如在例如三十(30)分钟内。在初始连接期间,ME为每个ESL决定要连接的最佳AP。该决定可以基于诸如现有信道状况、观察到的网络性能/状态和功率电平状态等因素。如果ESL被连接到性能不佳的AP,则该ESL可能遭受不利的电池寿命以及降级的性能。当ESL改变它所连接的AP时,这可能增加功耗,并且如果新AP的性能比它曾连接的AP更差,则电池寿命和网络性能也将降低,并且可能比之前更差。
[0077] 因此,如果ESL临时失去连接,一个重要的优先级是重新连接到相同的AP。如果该ESL无法连接到该AP,则ESL可能发现它自己处于以下场景之一。
[0078] 在一个示例性场景中,该ESL已被阻挡并且在10秒或更长的时间中无法连接到其最佳AP。在此情形中,由于物理障碍,被阻挡的ESL应该寻找替换的AP。
[0079] 在另一示例性场景中,该连接丢失可能偶尔发生并且仅影响相对少数的ESL。该ESL已被物理移动,因此它正寻找要连接的新AP。这不应该经常发生,并且应该仅影响少数ESL。
[0080] 在另一示例性场景中,单个AP完全停止工作。在此情形中,连接到此故障AP的所有ESL都必须寻找替换AP来连接。从统计上讲,该事件不应该很经常发生,但当它确实发生时,它影响许多ESL。这会导致所有的ESL同时或几乎同时尝试重新连接到另一AP。
[0081] 在另一示例性场景中,每个AP都遭受停电或断电,在此情形中,等待上电并且保留先前与其连接的现有AP是一个好办法。不幸的是,在该情况下,针对每个ESL的定时调度丢失。因此,尽管回到同一AP在理论上是好的,但该规程在实践中并未很好地起作用。即使少到只有十(10)秒的断电也将导致未连接。
[0082] 在另一示例性场景中,ME发生故障。尽管这是相对罕见的事件,但当它确实发生时,所有的ESL将同时或几乎同时尝试进行重新连接。在该情形中,从安全性的角度(POV)来看,尚不清楚AP将做什么。AP可能继续重复它们的同步信号,或者它们可能不得不完全停止。
[0083] 在许多这些情形中,寻找新的AP可能是最佳解决方案。然而,这意味着同时处理都尝试重新连接的大量ESL。这是有问题的,因为它们可能在尝试重新连接时彼此扰乱,从而阻止或阻碍重新连接。
[0084] 对于上电扰乱问题的一种可能的解决方案是让ESL休眠达随机时间段(至多达十(10)分钟)。这降低了在给定时间中尝试重新连接的ESL的密度,并且减少扰乱或拥塞问题。尽管一些扰乱是不可避免的,但有一些仿真表明,ESL确实在约三十(30)分钟内重新连接,这是可接受的时间量。不幸的是,当ESL被移动或阻挡超过十秒时,可能有至多达十(10)分钟的延迟。
[0085] 另一方面包括每个ESL检测到它已从其AP断开连接。例如,在十(10)秒内未检测到被动同步。该ESL传送要在第一或第二时间窗口内并且在近似的AP的最后已知帧定时内到达的信标信号。这是连接到同一AP的所有ESL都知晓的共用时间。该ESL在其不进行传送时在第一或第二时间窗口中捕获信号数据,并且确定第一收到信号强度指示(RSSI)信号电平。当存在多个ESL都同时进行连接时,一些ESL将在第一窗口中进行传送,而一些ESL将在第二窗口中进行传送。
[0086] 在另一示例性场景中,每个ESL将检测大致一半相邻ESL的累加RSSI。每个ESL在预期没有传输的第三时间窗口(其发生在第二时间窗口之后不久)中捕获第二RSSI电平。
[0087] 如果第一RSSI电平显著大于第二RSSI电平,则可能很多ESL已同时断开连接。这可指示本地AP已出现故障。所描述的解决方案可能无法区分由于具有本地障碍物(例如手推车或购物车)的少数本地ESL、以及停电/损坏的AP(其中许多设备是未连接的)造成的未连接。如果少数本地ESL认为已停电,则当本地障碍物已被移动时,他们可能变得在至多达10分钟内没有反应。如果这两种情形可被分开,则被遮挡的ESL标签可以更快地重新连接。这些进一步的方面提供对最近未连接设备的数目的指示,这可以允许更好地确定它们所处的情况。
[0088] 可以做两件事来解决这个问题。使得信号分组变短和/或使得接收窗口变宽。当传输数目较少时,这具有增加整个时间窗口中信号电平方差的趋势。创建将接收窗口上的平均RSSI电平与接收窗口上的信号电平的方差相结合的度量。
[0089] 在另一场景中,可以计算和利用度量值。例如,可以通过以下等式来定义一个度量:度量=方差/平均RSSI。
[0090] 该度量与正在时间窗口内进行传送的设备数目大致成反比。该度量被用于区分由于AP停电/故障而导致许多设备未连接的一种情况、以及由于本地障碍而导致少数设备未连接的另一情况。
[0091] 在替换的解决方案中,未连接ESL简要地嗅探它即将用于传送数据的信道。未连接ESL仅在信道畅通的情况下进行传送。为了使其很好地起作用,在嗅探操作和传送操作之间需要有很短的时间。该办法可以减少与正传送数据的许多ESL发生数据冲突的机会。
[0092] 图5解说了两种示例性网络中断检测器场景502和504。504中所示的场景包括示例性网络中断检测器状态506。502中所示的场景不包括网络中断检测器(NOD)状态506。
[0093] 在图5的502中所示的示例性网络中断检测器中,示出了四个示例性操作状态。它们是收到WAP状态512、传送CAP状态514、融入状态516和经同步状态518。在503中示出以秒标示的示例性定时环、以及与融入状态516相关联的十四(14)秒的示例时间段历时。图5的502中所示的网络中断检测器可能导致许多设备进行传送和彼此阻挡。
[0094] 在图5的504中所示的示例性网络中断检测器状态中,示出了五个示例性操作状态。它们是收到WAP状态520、传送CAP状态522、融入状态524、经同步状态526和NOD状态506。在505中示出以秒标示的示例性定时环、以及与融入状态524相关联的十四(17)秒的示例时间段历时。在图5的504中所示的网络中断检测器仅允许少数ESL在一时间进入该状态(510)。
[0095] 该网络中断检测器可以检测完全停电或断电、或部分网络中断。如果发生网络中断或故障,这可能导致许多设备同时或几乎同时进行传送,并且导致它们彼此阻挡或干扰数据传输(508)。
[0096] 包括NOD状态506的网络中断检测器504防止许多设备陷入传送CAP状态。网络中断检测器504仅允许少数ESL在该时间进入该状态。
[0097] 图6解说了从AP角度示出的并且按以下方式进行操作的网络中断检测器的时序图。AP(例如,AP-1, AP-2,… AP-N)向具有被供电和经连接AP的示例性网络上的所有AP发出全局1毫秒(1ms)帧时间戳。当ESL失去同步时(例如在网络中断期间),它们保留其最后已知时间戳Ft。
[0098] 每个ESL在窗口加宽的时段期间尝试重新连接。如果检测到故障,则调用网络中断检测器。每个ESL在其最后全局帧时间戳加上10毫秒(10ms)窗口的固定时段处苏醒。ESL记录在该窗口期间所检测的功率电平。
[0099] ESL确定对有多少其他ESL设备也有网络中断的测量。从概率的角度来看,数种断电(或其他操作状况或触发)可能仅偶然发生,并且因此还可以包括第二检测窗口以帮助补偿这些偶然状况。
[0100] 图7解说了从ESL角度来看的两种示例性网络中断检测器操作场景。第一场景是当检测到网络中断时(702)。第二场景是当未检测到网络中断时(704)。
[0101] 在第一场景中,当检测到网络中断时,ESL确定随机偏移,它将在该随机偏移处传送小的(例如40微秒(us))分组(例如NOP分组)。在该检测窗口期间,ESL记录功率电平轮廓,但它不尝试解码任何相关联的数据。专用接入地址被用于提高选择性并且避免其他蓝牙低功耗(BLE)话务。在所确定的随机偏移处,ESL传送其分组。
[0102] ESL在预期为空的参考窗口期间继续记录或存储数据。当与该参考窗口比较时,RSSI轮廓随后被用于计数发射机的数目。如果计数较高,则这可能暗示已检测到网络中断。较少数目个检测可能需要在一(1)帧后使用第二网络中断检测。
[0103] 图7的704中所解说的第二场景示出了当未检测到网络中断时。以在702的第一场景中所描述的类似方式,存在ESL确定随机偏移、ESL传送NOP、检测窗口(例如10ms)和参考窗口。此处的主要区别在于,与先前在第一场景中所讨论的许多ESL分组相比,发生更少的ESL分组。
[0104] 网络中断检测器还支持辅助控制。在图8中示出了一示例。调用NOD来确定该通信网络中包括多少ESL(802)。结合以上802的确定,它们也被计数并且在804中与阈值或计数参数进行比较。如果确定该计数大于阈值,则做出随机决策以决定是否可以进行传送(806)。如果答案是肯定的(即该计数大于阈值),则检测器移动至随机决定是否可以进行传送。项反,如果答案是否定的,则检测器移动至确定休眠时段(810)。在该确定之后,检测器随后移动至传送CAP状态(812)。
[0105] 在一个场景中,NOD返回对未连接设备的数目的测量。使用该测量,ESL可以自主确定进入哪个状态。ESL还可以确定多频繁地传送CAP或接收WAP。仿真确定可以安全传送和导航该网络的最大ESL数目(809)。
[0106] 本领域技术人员将领会,信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如,贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
[0107] 此外,本领域技术人员将领会,结合本文所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、块、模块、电路、以及步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性,但此类实现决策不应被解读为脱离本文中所描述的各个方面和实施例的范围。
[0108] 结合本文所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器等等)。
[0109] 结合本文所公开的各方面描述的方法、序列和/或算法可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM、闪存存储器、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域中所知的任何其他形式的非瞬态计算机可读介质中。示例性非瞬态计算机可读介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该非瞬态计算机可读介质读/写信息。在替换方案中,非瞬态计算机可读介质可以被整合到处理器。处理器和非瞬态计算机可读介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在物联网(IoT)设备中。在替换方案中,处理器和非瞬态计算机可读介质可以是用户终端中的分立组件。
[0110] 在一个或多个示例性方面,本文中所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现,则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在非瞬态计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质可包括存储介质和/或通信介质,其包括可促成计算机程序从一地向另一地转移的任何非瞬态介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。同样,任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来,则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。本文中可互换地使用的术语盘(disk)和碟(disc)包括CD、激光碟、光碟、DVD、软盘和蓝光碟,它们常常磁性地和/或用激光来光学地再现数据。以上的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
[0111] 尽管前面的公开示出了解说性方面和实施例,但是本领域技术人员将领会,在其中可作出各种变更和修改而不会脱离如所附权利要求定义的本公开的范围。此外,根据本文中所描述的各个解说性方面和实施例,本领域技术人员将领会,上述任何方法中的和/或所附任何方法权利要求中所叙述的功能、步骤、和/或动作不必按任何特定次序来执行。再进一步,就任何元素以单数形式在以上描述或在所附权利要求中叙述而言,本领域技术人员将领会,单数形式也构想了复数,除非显式地声明了限定于单数形式。