通信網(wǎng)關(guān)以及包括所述通信網(wǎng)關(guān)的通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信網(wǎng)關(guān)以及包括所述通信網(wǎng)關(guān)的通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，為了能效的目的，家里都裝有像，例如，濕度、光強(qiáng)、溫度、電流、功率或能量傳感器那樣的許多傳感器。被組織成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的這些傳感器的大多數(shù)在無線通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理單元。該無線通信網(wǎng)絡(luò)依賴于，例如，Zigbee或Zigbee綠色電源型的協(xié)議。在傳感器的網(wǎng)絡(luò)中，人機(jī)界面使得可以與傳感器交互，以便配置它們或讀取它們的數(shù)據(jù)。這種人機(jī)界面使用適用于通信協(xié)議的通信網(wǎng)關(guān)，該通信協(xié)議采用，例如，Zigbee或Zigbee綠色電源協(xié)議。為了按照各種協(xié)議來通信，同一人機(jī)界面則需要包含幾種單獨(dú)通信網(wǎng)關(guān)。但是，這種類型的人機(jī)界面不是很常見。例如，可在市場(chǎng)上購買到的移動(dòng)電話不支持Zigbee或Zigbee綠色電源型的通信協(xié)議。另一種可能性在于提供單獨(dú)的人機(jī)界面來支持各種類型的協(xié)議。后一種解決方案是非常不切實(shí)際的或很不劃算的。更進(jìn)一步，為了進(jìn)行操作，每個(gè)人機(jī)界面都需要電源。
[0003]本發(fā)明的目的是提供使用戶可以容易地與像，例如，傳感器那樣的外部設(shè)備交互，而無需布置專用于控制這種設(shè)備的人機(jī)界面和不必使用電源的通信網(wǎng)關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]這個(gè)目的是通過包含如下的通信網(wǎng)關(guān)達(dá)到的:在第一通信網(wǎng)絡(luò)上與移動(dòng)終端通信的第一通信接口 ；以及在第二通信網(wǎng)絡(luò)上與至少一個(gè)外部設(shè)備通信的第二無線通信接口，該通信網(wǎng)關(guān)包含:
[0005]-安排成恢復(fù)該移動(dòng)終端供應(yīng)的電能的電能恢復(fù)部件；
[0006]-通過恢復(fù)的電能供電的非易失性存儲(chǔ)器；以及與該非易失性存儲(chǔ)器連接和安排成在第一通信網(wǎng)絡(luò)上與該移動(dòng)終端和在第二通信網(wǎng)絡(luò)上與該外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的微控制器。
[0007]按照一種特征，該第一通信接口包含裝有天線和按照近場(chǎng)通信技術(shù)操作或RFID型的RF標(biāo)簽。按照本發(fā)明，該通信網(wǎng)關(guān)包含，例如，設(shè)計(jì)成接納所述移動(dòng)終端的支承件，所述支承件包含所述天線。
[0008]按照本發(fā)明的另一種特征，該非易失性存儲(chǔ)器，例如，包括在該RF標(biāo)簽中。
[0009]按照另一種特征，該通信網(wǎng)關(guān)包含該RF標(biāo)簽、該微控制器和該第二通信接口之間的供電鏈路。
[0010]按照本發(fā)明，該通信網(wǎng)關(guān)包含管理該電能恢復(fù)部件恢復(fù)的電能的部件，所述管理電能的部件被安排成對(duì)該微控制器和該第二通信接口供電。
[0011]按照第一變通實(shí)施例，該電能恢復(fù)部件包含與該管理電能的部件連接的光伏模塊和儲(chǔ)存電能的部件。
[0012]按照第二變通實(shí)施例，該電能恢復(fù)部件包含安排成通過磁耦合對(duì)該通信網(wǎng)關(guān)供電的天線。
[0013]有利的是，該第二通信接口包含按照Zigbee或Zigbee綠色電源型的協(xié)議操作的電子電路和與所述電子電路連接的天線。
[0014]本發(fā)明還涉及包含如下的通信系統(tǒng):
[0015]-包含在第一通信網(wǎng)絡(luò)上通信的通信接口和供應(yīng)電能的供電接口的移動(dòng)終端；
[0016]-包含在第二通信網(wǎng)絡(luò)上通信的無線通信接口的至少一個(gè)外部設(shè)備；
[0017]-包含在第一通信網(wǎng)絡(luò)上與該移動(dòng)終端通信的第一通信接口和在第二通信網(wǎng)絡(luò)上與該外部設(shè)備通信的第二無線通信接口的通信網(wǎng)關(guān)。
[0018]該通信網(wǎng)關(guān)包含:
[0019]-恢復(fù)該移動(dòng)終端的供電接口供應(yīng)的電能的部件；
[0020]-通過恢復(fù)的電能供電的非易失性存儲(chǔ)器；以及與該非易失性存儲(chǔ)器連接和安排成在第一通信網(wǎng)絡(luò)上與該移動(dòng)終端和在第二通信網(wǎng)絡(luò)上與該外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的微控制器。
[0021]按照一種特征，該移動(dòng)終端包含以近場(chǎng)模式或以RFID模式操作的閱讀器/編碼器。
[0022]按照另一種特征，該非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)該通信網(wǎng)關(guān)的唯一標(biāo)識(shí)符，以及該移動(dòng)終端將專用于外部設(shè)備的控制、讀取和/或監(jiān)視的軟件應(yīng)用與存儲(chǔ)在該通信網(wǎng)關(guān)的該非易失性存儲(chǔ)器中的唯一標(biāo)識(shí)符相聯(lián)系。
[0023]按照另一種特征，該移動(dòng)終端包含使得可以控制、讀取和/或監(jiān)視該外部設(shè)備的人機(jī)界面。
[0024]按照另一種特征，該移動(dòng)終端包含傳感器或與幾個(gè)傳感器連接的協(xié)調(diào)單元。
[0025]按照另一種特征，該非易失性存儲(chǔ)器被安排成在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)移動(dòng)終端的唯一標(biāo)識(shí)符以及將訪問權(quán)與它相聯(lián)系。
【附圖說明】
[0026]其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在如下參考附圖展示的詳細(xì)描述中變得顯而易見，在附圖中:
[0027]-圖1示出了包含移動(dòng)終端、通信網(wǎng)關(guān)和傳感器的網(wǎng)絡(luò)的本發(fā)明的通信系統(tǒng)；
[0028]-圖2A和2B分別用前視圖和側(cè)視圖示出了放置了移動(dòng)終端的本發(fā)明的通信網(wǎng)關(guān)的一個(gè)示范性實(shí)施例；
[0029]-圖3A示意性地示出了按照第一實(shí)施例的本發(fā)明的系統(tǒng)的架構(gòu)；
[0030]-圖3B示意性地示出了按照第二實(shí)施例的本發(fā)明的系統(tǒng)的架構(gòu)；以及
[0031]-圖3C示意性地示出了按照第三實(shí)施例的本發(fā)明的系統(tǒng)的架構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明涉及應(yīng)用于在移動(dòng)終端2與一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)關(guān)1
[0033]外部設(shè)備3應(yīng)理解為，例如，一個(gè)或多個(gè)協(xié)調(diào)設(shè)備或負(fù)責(zé)管理幾個(gè)設(shè)備的一個(gè)協(xié)調(diào)單元的意思。如圖1所示，外部設(shè)備3是，例如，連接在一起的傳感器30的網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)單元。傳感器30，例如，應(yīng)用于記錄有關(guān)濕度、光強(qiáng)、氣體、溫度、電流、功率或能量等的數(shù)據(jù)。
[0034]在該描述的如下部分中，將考慮與單個(gè)外部設(shè)備3的通信。通信網(wǎng)關(guān)I與每個(gè)外部設(shè)備之間的配對(duì)通過已知方法實(shí)現(xiàn)。
[0035]外部設(shè)備3包含使數(shù)據(jù)能夠在下文表示成第二通信網(wǎng)絡(luò)R2的通信網(wǎng)絡(luò)上交換的無線通信接口。這種通信網(wǎng)絡(luò)，例如，按照Zigbee或Zigbee綠色電源型的協(xié)議操作。
[0036]移動(dòng)終端2是，例如，“智能電話”型的移動(dòng)電話或平板電腦。它包含像，例如，觸摸屏那樣的人機(jī)界面20。它還包含使數(shù)據(jù)能夠在下文表示成第一通信網(wǎng)絡(luò)Rl的通信網(wǎng)絡(luò)上交換的通信模塊。除了它的通信模塊之外，移動(dòng)終端2還裝有使得可以對(duì)存在于其范圍之內(nèi)的設(shè)備供電的電力供應(yīng)模塊。通信模塊和電力供應(yīng)模塊，例如，一起安裝在以近場(chǎng)(或NFC，近場(chǎng)通信的縮寫)模式或以RFID (射頻標(biāo)識(shí))模式操作的閱讀器/編碼器中。眾所周知，閱讀器/編碼器21包含天線22，經(jīng)由該天線22它生成使放置在其范圍之內(nèi)的RF標(biāo)簽通過磁耦合供電的磁場(chǎng)。
[0037]移動(dòng)終端2也可以包含使其能夠在像GSM、GPRS、WIFI或藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)等那樣的無線網(wǎng)絡(luò)上通信的另一個(gè)供電和通信模塊210 (圖3B)。這個(gè)模塊210也包含天線220。
[0038]移動(dòng)終端2優(yōu)選地包含使數(shù)據(jù)可以與外部設(shè)備3交換的專用軟件應(yīng)用。這種軟件應(yīng)用然后被配置成與同通信網(wǎng)關(guān)I配對(duì)的外部設(shè)備3交互。例如，每當(dāng)移動(dòng)終端2檢測(cè)到存在通信網(wǎng)關(guān)I并識(shí)別出通信網(wǎng)關(guān)I時(shí)就執(zhí)行它。
[0039]要執(zhí)行的軟件應(yīng)用的確定根據(jù)通信網(wǎng)關(guān)I的唯一標(biāo)識(shí)符實(shí)現(xiàn)。在移動(dòng)終端2中，通信網(wǎng)關(guān)I的唯一標(biāo)識(shí)符與要執(zhí)行的軟件應(yīng)用之間的聯(lián)系可以以多種方式取得。例如，可能牽涉到用戶通過移動(dòng)終端2第一次檢測(cè)通信網(wǎng)關(guān)I期間實(shí)現(xiàn)的設(shè)置。
[0040]為了控制，閱讀和/或配置每個(gè)外部設(shè)備3，軟件應(yīng)用尤其依賴于移動(dòng)終端的人機(jī)界面20。
[0041]優(yōu)選的是，移動(dòng)終端2還包含可以附加特定訪問權(quán)的唯一標(biāo)識(shí)符。這些訪問權(quán)例如由通信網(wǎng)關(guān)I管理，如果移動(dòng)終端的用戶有權(quán)這樣做，則通信網(wǎng)關(guān)I只能與外部設(shè)備3建立通信。具有管理員標(biāo)識(shí)符的移動(dòng)終端2可以，例如，應(yīng)用于管理在通信網(wǎng)關(guān)I中的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的訪問權(quán)。
[0042]通信網(wǎng)關(guān)I是針對(duì)給定應(yīng)用，例如，房間中的開關(guān)的控制、環(huán)境傳感器的監(jiān)視、HVAC通風(fēng)系統(tǒng)的控制、電子裝備室中的裝備的監(jiān)視和診斷、一個(gè)或多個(gè)斷電器的狀態(tài)的監(jiān)視、電能或功率傳感器的讀取等設(shè)計(jì)的。
[0043]通信網(wǎng)關(guān)I包含經(jīng)由天線12，在第一通信網(wǎng)絡(luò)Rl上與移動(dòng)終端2通信的第一通信接口 10、和能夠經(jīng)由天線17，在第二通信網(wǎng)絡(luò)R2上與外部設(shè)備3通信的第二通信接口 11。通信網(wǎng)關(guān)I與外部設(shè)備3之間的通信可以在一個(gè)或多個(gè)路由器上實(shí)現(xiàn)。
[0044]通信網(wǎng)關(guān)I還可以包含像微控制器UC那樣的處理部件。