ES3030704T3 - Determining a suitability of network nodes for rf-based presence and/or location detection - Google Patents

Determining a suitability of network nodes for rf-based presence and/or location detection

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ES3030704T3
ES3030704T3 ES19755921T ES19755921T ES3030704T3 ES 3030704 T3 ES3030704 T3 ES 3030704T3 ES 19755921 T ES19755921 T ES 19755921T ES 19755921 T ES19755921 T ES 19755921T ES 3030704 T3 ES3030704 T3 ES 3030704T3
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Hugo Krajnc
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Abstract

Un sistema (1) para seleccionar uno o más dispositivos en una red inalámbrica para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación comprende al menos un procesador (5) configurado para determinar la idoneidad de cada uno de una pluralidad de dispositivos (11-15) para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación, seleccionar un subconjunto de dispositivos de la pluralidad de dispositivos basándose en la idoneidad determinada para cada uno de la pluralidad de dispositivos e instruir a al menos uno del subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Determinación de una idoneidad de nodos de red para detección de presencia y/o ubicación basada en RF
Campo de la invención
La invención se relaciona con un sistema, un método y un programa de ordenador para la detección y/o localización de presencia basada en RF.
En particular, la invención se relaciona con un sistema para seleccionar uno o más dispositivos en una red inalámbrica para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación, un método de selección de uno o más dispositivos en una red inalámbrica para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación y un producto de programa de ordenador que permite a un sistema de ordenador realizar tal método.
Antecedentes de la invención
La detección de presencia basada en RF es una tecnología prometedora que puede reemplazar o mejorar la detección de presencia basada en PIR. La localización basada en RF permite ubicar dispositivos en interiores. La detección de presencia basada en RF se divulga en el documento US 2017/0359804 A1, por ejemplo.
El documento US 2017/0359804 A1 divulga un primer dispositivo de red inalámbrica que comunica tráfico de red inalámbrica en un primer subconjunto de canales de comunicación inalámbrica en una red inalámbrica. El primer dispositivo de red inalámbrica recibe señales de detección de movimiento transmitidas a través de un espacio por un segundo dispositivo de red inalámbrica. Las señales de detección de movimiento se reciben en un segundo subconjunto de canales de comunicación inalámbrica. Las señales de detección de movimiento se procesan para detectar el movimiento de un objeto en el espacio.
Típicamente, todos los dispositivos capaces de realizar detección y/o localización de presencia basada en RF se configurarían para ayudar a realizar esta detección y/o localización de presencia basada en RF en el sistema del documento U<s>2017/0359804 A1. Sin embargo, realizar esta tarea reduce la capacidad de un dispositivo para comunicar el tráfico de red inalámbrica y configurar todos los dispositivos capaces para realizar detección y/o localización de presencia basada en RF podría no ser el uso óptimo de los recursos en ciertas aplicaciones.
El documento US20100178929A1 divulga un sistema y método en un sistema de comunicación inalámbrica que tiene varias estaciones base y un MSC con un sistema de geolocalización de superposición de red.
El documento US20170132909A1 divulga un sistema que se proporciona para rearmar el sistema de seguridad. Se puede recibir la entrada que invoca credenciales restringidas. El sistema de seguridad de un entorno puede cambiarse de un primer modo a un segundo modo con base en las credenciales restringidas. Puede determinarse que las credenciales restringidas usadas para cambiar el sistema de seguridad al segundo modo están próximas a expiración con base en una condición de expiración de las credenciales restringidas. Se puede enviar una notificación a una persona asociada con las credenciales restringidas incluyendo un recordatorio para usar las credenciales restringidas para cambiar el sistema de seguridad al primer modo antes de que expiren las credenciales restringidas.
Resumen de la invención
La invención está definida por las reivindicaciones anexas.
Un primer objeto de la invención es proporcionar un sistema, que sea capaz de configurar una red inalámbrica para realizar detección y/o localización de presencia basada en RF mientras deja recursos suficientes, por ejemplo ancho de banda, para la comunicación de red.
Un segundo objeto de la invención es proporcionar un método, que sea capaz de configurar una red inalámbrica para realizar detección y/o localización de presencia basada en RF mientras deja recursos suficientes, por ejemplo ancho de banda, para la comunicación de red.
En un primer aspecto, el sistema para seleccionar uno o más dispositivos en una red inalámbrica para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación comprende al menos un procesador configurado para determinar una idoneidad de cada uno de una pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación, seleccionar un subconjunto de dispositivos de dicha pluralidad de dispositivos con base en dicha idoneidad determinada para cada uno de dicha pluralidad de dispositivos, e instruir a al menos uno de dicho subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación. Este sistema también se denomina como "controlador" u "orquestador".
Los inventores han reconocido que en ciertas situaciones no todos los dispositivos de una red inalámbrica deben transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación, pero que es beneficioso seleccionar un subconjunto de dispositivos con base en su idoneidad para esta función en estas situaciones. Al no seleccionar dispositivos que no son adecuados o que son menos adecuados, estos dispositivos tienen más tiempo para la comunicación de red y de este modo no se desperdician recursos para la comunicación de red. La detección de presencia basada en RF también se denomina como percepción basada en RF y localización basada en RF (detección de ubicación) también se conoce como rastreo de activos basado en RF. De este modo, se prefieren los dispositivos más adecuados sobre los dispositivos menos adecuados o no adecuados.
Dicha pluralidad de dispositivos comprende al menos un dispositivo de luz. Los dispositivos de luz están cada vez más equipados con transceptores inalámbricos para permitir una funcionalidad inteligente y a menudo están ubicados en cantidades y en ubicaciones bien adecuadas para aplicaciones de detección de presencia y/o ubicación basadas en RF. La detección de presencia se puede usar para realizar conteo de personas o rastreo de personas, por ejemplo. Si se detecta que está presente un usuario, se puede determinar una postura o un movimiento de su cuerpo. El término detección de presencia basada en RF cubre cualquier aplicación de percepción basada en RF. La detección de ubicación se puede usar para realizar la detección de gestos, por<ejemplo. El término detección de ubicación basada en RF cubre cualquier aplicación de rastreo basada en>R<f>. La red puede ser una red de malla o una red en estrella, por ejemplo. Por ejemplo, en una configuración en estrella, una puerta de acceso puede conectarse con un único salto a todas las luces en el recinto. En este caso, se pueden seleccionar una o más de las luces para percepción basada en RF.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar al menos parte de dicha idoneidad de un dispositivo de dicha pluralidad de dispositivos evaluando el uso esperado y/o pasado de una función de iluminación y/o función de red de dicho dispositivo y/o cualquier otro uso esperado y/o pasado de dicho dispositivo. Por ejemplo, una luz que esté siempre encendida puede ser preferible a una luz cuyo estado de encendido/apagado cambia a menudo. El uso esperado de una función de iluminación puede derivarse de un plano de suelo o de otros dispositivos en situaciones similares (por ejemplo de dispositivos en un suelo del mismo edificio en el cual ya se ha instalado iluminación inalámbrica).
Al evaluar el uso de una función de red, también se puede evaluar cómo se realiza este uso. Por ejemplo, un nodo que se usa mucho para enrutar mensajes entre otros dos nodos y tiene éxito 100% de las veces en retransmitir el mensaje no funciona igual como un nodo que hace el mismo enrutamiento, pero tiene éxito solo 70%. Esto último podría ser una indicación de algún factor externo que afecta la operación del nodo (independientemente del nivel de uso). El rendimiento de una función de red tal como enrutar mensajes y ser un nodo proxy para generación de flujo posiblemente también podría dar como resultado un impacto visible (aunque no necesariamente en el dispositivo en sí, sino más bien en los nodos que son atendidos por él) y este uso del dispositivo también puede evaluarse.
Dicho al menos un dispositivo puede usar un primer protocolo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia y un segundo protocolo para recibir mensajes de red. Por ejemplo, se pueden recibir mensajes de red usando el protocolo Zigbee o el protocolo Thread y se puede realizar detección de presencia y/o ubicación basada en RF usando señales Bluetooth. Alternativamente, dicho al menos un dispositivo puede usar el mismo protocolo, por ejemplo Zigbee, para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia y recibir mensajes de red.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar al menos parte de dicha idoneidad de un dispositivo de dicha pluralidad de dispositivos al evaluar al menos una de: capacidades de hardware y software de dicho dispositivo, características de RF de dicho dispositivo, orientación de montaje de dicho dispositivo, interferencia inalámbrica cerca de dicho dispositivo y si dicho dispositivo es operado por un conmutador de pared operado por batería, un conmutador de pared heredado, un sensor de ocupación, un sensor de movimiento, un sensor de vacancia, un controlador de persianas, un haz de sensores y/o un conmutador inalámbrico alimentado por red eléctrica. Dichas características de RF pueden comprender patrones de radiación, direccionalidad de la antena, potencia de transmisión y/o sensibilidad de recepción, por ejemplo. Dicho haz de sensores puede comprender un sensor de CO2, un sensor de humedad, un micrófono (para análisis de sonido), un sensor de componentes orgánicos volátiles y/o un sensor de temperatura, por ejemplo. También se pueden usar sensores que usan tecnologías de sensores de Banda Ultra Ancha (UWB) y LiFi.
Una luz controlada por un conmutador de pared heredado puede considerarse menos adecuada, debido a que el conmutador de luz corta la potencia a la luz, haciéndola de esa manera incapaz de realizar percepción basada en RF. Si una luz está controlada por un sensor de ocupación, puede considerarse menos adecuada para la percepción basada en RF, ya que la latencia para responder a un cambio de ocupación podría empeorar. Si una luz está equipada con un haz de sensores pero la salida de haz de sensores no se usa para el propósito de ajustes en tiempo real de la salida de luz de otros dispositivos de iluminación (por ejemplo ciertas luces inalámbricas mapean la temperatura y humedad a través del recinto sin ningún control de iluminación dinámico por ejemplo un accesorio de iluminación de emergencia) y/o no se usa para el ajuste en tiempo real de este dispositivo de iluminación que aloja el haz de sensores, la latencia típicamente no será crítica.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para seleccionar dicho subconjunto de dispositivos como parte de la puesta en marcha de dicha pluralidad de dispositivos y/o después de la puesta en marcha de dicha pluralidad de dispositivos. Dicho subconjunto de dispositivos puede seleccionarse después del uso de dicha pluralidad de dispositivos o después de recibir información de un espacio de edificio similar en otro lugar (por ejemplo de otro suelo u otro edificio). En el proceso de puesta en marcha, algunos dispositivos pueden estar marcados como más o menos adecuados para la función de envío que otros. Una idoneidad de un dispositivo se puede determinar, por ejemplo, con base en cuán crítico es el dispositivo para enrutar mensajes. Esto último es una indicación de cuántos recursos/ancho de banda adicionales le quedarían al dispositivo para percepción adicional basada en RF. Una idoneidad de un dispositivo se puede determinar alternativa o adicionalmente, por ejemplo, con base en cuánto tráfico de no enrutamiento o de no retransmisión un dispositivo necesita enviar (sensor) o recibir (accionador, por ejemplo luz), ya que el requisito de latencia asociado puede influir en la decisión sobre la idoneidad.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar dicha idoneidad de cada uno de dicha pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de radiofrecuencia determinando una idoneidad de una pluralidad de grupos de dicha pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de radiofrecuencia. Cada grupo comprende al menos dos de dicha pluralidad de dispositivos y normalmente comprenderá un primer dispositivo para transmitir la señal de RF y uno o más segundos dispositivos para recibir la señal de RF. Puede ser ventajoso seleccionar como primer dispositivo un dispositivo que pueda ser escuchado por tantos otros dispositivos en las cercanías como sea posible. Si este dispositivo puede ser escuchado por una pluralidad de otros dispositivos, este dispositivo puede incluirse como primer dispositivo en una pluralidad de grupos sobre otro dispositivo que es escuchado por menos nodos. De esa manera, muchos dispositivos pueden determinar la RSSI con base en la misma señal única enviada por el primer dispositivo. Por ejemplo, en un entorno de oficina comercial, los mensajes de una luz cercana a una puerta de cortafuegos normalmente abierta que interconecta dos subespacios de oficina pueden ser escuchados por muchas más luces en ambos subespacios que por otra luz en las cercanías del cortafuegos pero más lejos. Puede ser ventajoso seleccionar como segundo dispositivo un dispositivo que pueda escuchar tantos otros dispositivos en las cercanías como sea posible. Los grupos pueden ser parejas, por ejemplo.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar si dos grupos de dicha pluralidad de dispositivos tienen un dispositivo en común y apuntan a un área de percepción igual o adyacente y determinar que uno de dichos dos grupos no es adecuado en dependencia de dicha determinación. Esto puede ser beneficioso si el dispositivo en común es el segundo dispositivo, es decir el dispositivo que recibe la señal de RF, en al menos uno de los dos grupos, o si el dispositivo en común es el primer dispositivo, es decir el dispositivo que transmite la señal de RF, en ambos grupos y no es posible transmitir una única señal de RF a ambos dispositivos receptores. Si los dos grupos tienen el mismo dispositivo transmisor en común y los dispositivos receptores son capaces de recibir y procesar la misma señal de RF de este dispositivo transmisor, entonces esto puede tener ventajas cuando se trata del uso eficiente del espectro inalámbrico. Los grupos pueden ser parejas, por ejemplo.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar si una calidad de comunicación entre un par de dicha pluralidad de dispositivos está por debajo de un cierto umbral y determinar que dicho par no es adecuado en dependencia de dicha determinación.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar, en un momento posterior, una idoneidad adicional de cada uno de dicha pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de radiofrecuencia, seleccionar un subconjunto adicional de dispositivos de dicha pluralidad de dispositivos con base en dicha idoneidad adicional determinada para cada uno de dicha pluralidad de dispositivos, e instruir al menos a uno de dicho subconjunto adicional de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación. Al determinar la idoneidad repetidamente, se pueden tener en cuenta los cambios en los dispositivos o en el entorno. Por ejemplo, un mueble de oficina puede desplazarse, empeorando el rendimiento de detección del par de luces de detección original, un dispositivo se puede desenergizar regularmente o un dispositivo puede sufrir interferencia de un punto de acceso WiFi cercano durante el horario de oficina (lo cual probablemente no se detectará en el momento de la instalación en un edificio dado que en ese momento el WiFi podría no estar instalado todavía y definitivamente no es muy usado por los empleados).
La idoneidad adicional de un dispositivo puede depender de su rol actual en la red. Por ejemplo, si un dispositivo tiene uno o más hijos de dispositivo final Zigbee (ZED), si un dispositivo está enrutando en nombre de otros nodos o si un dispositivo está haciendo proxy para un Dispositivo de Potencia Verde (GPD) Zigbee (especialmente si solo hay unos pocos proxies seleccionados), entonces es beneficioso no conmutar este dispositivo de un rol de enrutamiento Zigbee a un rol de dispositivo final Zigbee. Si una luminaria comprende múltiples dispositivos Zigbee, entonces uno de estos dispositivos puede tener un rol como dispositivo final Zigbee y el otro puede tener un rol como enrutador Zigbee. El primer dispositivo podría entonces seleccionarse para transmitir, recibir y/o procesar la señal de radiofrecuencia.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar al menos parte de dicha idoneidad de un dispositivo de dicha pluralidad de dispositivos con base en datos históricos relacionados con dicho dispositivo y/o evaluando la ubicación espacial y/o condición ambiental de dicho dispositivo. Como ejemplo de esto último, si la percepción basada en RF se realiza mediante la iluminación de jardín, una luminaria al sol podría tener una sensibilidad diferente a la de una luminaria en la sombra, por ejemplo debido a la expansión de sustratos que llevan a variaciones en la longitud de una antena de pista y al desplazamiento térmico de los valores de componentes como los circuitos y cristales de coincidencia de RF, que llevan a una frecuencia portadora desviada con respecto a la frecuencia central de la banda seleccionada, por ejemplo. Dicha condición ambiental puede ser una condición meteorológica, por ejemplo.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar una potencia de transmisión y/o direccionalidad para una señal de radiofrecuencia que va a ser transmitida por dicho dispositivo con base en la ubicación espacial de dicho dispositivo.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar dicha idoneidad de cada uno de dicha pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de percepción de radiofrecuencia para un cierto tipo de detección.
Dicho al menos un procesador puede estar configurado para determinar al menos parte de dicha idoneidad de un dispositivo de dicha pluralidad de dispositivos con base en una cantidad de tiempo disponible para dicho dispositivo para transmitir o recibir dicha señal de radiofrecuencia.
En un segundo aspecto, el método de selección de uno o más dispositivos en una red inalámbrica para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación comprende determinar una idoneidad de cada uno de una pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación, seleccionar un subconjunto de dispositivos de dicha pluralidad de dispositivos con base en dicha idoneidad determinada para cada uno de dicha pluralidad de dispositivos, e instruir a al menos uno de dicho subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación. Dicho método puede realizarse mediante un software que se ejecuta en un dispositivo programable. Este software puede proporcionarse como un producto de programa de ordenador.
Además, se proporciona un programa de ordenador para llevar a cabo los métodos descritos en este documento, así como un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena el programa de ordenador. Un programa de ordenador puede, por ejemplo, ser descargado por o cargado en un dispositivo existente o almacenarse durante la fabricación de estos sistemas.
Un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio almacena al menos una porción de código de software, estando la porción de código de software, cuando es ejecutada o procesada por un ordenador, configurada para realizar operaciones ejecutables que comprenden: determinar una idoneidad de cada uno de una pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación, seleccionar un subconjunto de dispositivos de dicha pluralidad de dispositivos con base en dicha idoneidad determinada para cada uno de dicha pluralidad de dispositivos, e instruir a al menos uno de dicho subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación.
Como se apreciará por un experto en la técnica, los aspectos de la presente invención pueden incorporarse como un dispositivo, un método o un producto de programa de ordenador. Por consiguiente, los aspectos de la presente invención pueden adoptar la forma de una realización completamente de hardware, una realización completamente de software (incluyendo firmware, software residente, microcódigo, etc.) o una realización que combina aspectos de software y hardware que en general pueden denominarse en este documento como un "circuito", "módulo" o "sistema". Las funciones descritas en esta divulgación pueden implementarse como un algoritmo ejecutado por un procesador/microprocesador de un ordenador. Además, los aspectos de la presente invención pueden tomar la forma de un producto de programa de ordenador incorporado en uno o más medios legibles por ordenador que tienen un código de programa legible por ordenador incorporado, por ejemplo, almacenado, en el mismo.
Se puede utilizar cualquier combinación de uno o más medios legibles por ordenador. El medio legible por ordenador puede ser un medio de señal legible por ordenador o un medio de almacenamiento legible por ordenador. Un medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser, por ejemplo, pero no se limita a, un sistema, aparato o dispositivo electrónico, magnético, óptico, electromagnético, infrarrojo o semiconductor, o cualquier combinación adecuada de los anteriores. Ejemplos más específicos de un medio de almacenamiento legible por ordenador pueden incluir, pero no están limitados a, los siguientes: una conexión eléctrica que tiene uno o más cables, un disquete de ordenador portátil, un disco duro, una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable borrable (EPROM o memoria Flash), una fibra óptica, una memoria de solo lectura en disco compacto (CD-ROM) portátil, un dispositivo de almacenamiento óptico, un dispositivo de almacenamiento magnético o cualquier combinación adecuada de los anteriores. En el contexto de la presente invención, un medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser cualquier medio tangible que pueda contener o almacenar un programa para uso por o en conexión con un sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones.
Un medio de señal legible por ordenador puede incluir una señal de datos propagada con un código de programa legible por ordenador incorporado en la misma, por ejemplo, en banda base o como parte de una onda portadora. Dicha señal propagada puede adoptar cualquiera de una variedad de formas, incluyendo, pero no se limita a, electromagnética, óptica o cualquier combinación adecuada de las mismas. Un medio de señal legible por ordenador puede ser cualquier medio legible por ordenador que no sea un medio de almacenamiento legible por ordenador y que pueda comunicar, propagar o transportar un programa para uso por o en conexión con un sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones.
El código de programa incorporado a un medio legible por ordenador puede transmitirse usando cualquier medio apropiado, incluyendo pero no se limita a inalámbricos, cableados, de fibra óptica, cable, RF, etc., o cualquier combinación adecuada de los anteriores. El código de programa de ordenador para llevar a cabo operaciones para aspectos de la presente invención puede escribirse en cualquier combinación de uno o más lenguajes de programación, incluyendo un lenguaje de programación orientado a objetos tal como Java(TM), Smalltalk, C++ o similares, lenguajes de programación procedimentales convencionales, tal como el lenguaje de programación "C" o lenguajes de programación similares, y lenguajes de programación funcional tales como Scala, Haskell o similares. El código de programa puede ejecutarse completamente en el ordenador del usuario, parcialmente en el ordenador del usuario, como un paquete de software independiente, parcialmente en el ordenador del usuario y parcialmente en un ordenador remoto, o completamente en el ordenador o servidor remoto. En el último escenario, el ordenador remoto puede estar conectado al ordenador del usuario a través de cualquier tipo de red, incluyendo una red de área local (LAN) o una red de área amplia (WAN), o la conexión puede hacerse a un ordenador externo (por ejemplo, a través del Internet usando un Proveedor de Servicios de Internet).
A continuación se describen aspectos de la presente invención con referencia a ilustraciones de diagramas de flujo y/o diagramas de bloques de métodos, aparatos (sistemas) y productos de programas de ordenador de acuerdo con realizaciones de la presente invención. Se entenderá que cada bloque de las ilustraciones de diagrama de flujo y/o diagramas de bloques, y las combinaciones de bloques en las ilustraciones de diagrama de flujo y/o diagramas de bloques, pueden implementarse mediante instrucciones de programa de ordenador. Estas instrucciones de programa de ordenador pueden proporcionarse a un procesador, en particular un microprocesador o una unidad central de procesamiento (CPU), de un ordenador de propósito general, ordenador de propósito especial u otro aparato de procesamiento de datos programable para producir una máquina, de tal manera que las instrucciones, que se ejecutan a través del procesador del ordenador, otro aparato de procesamiento de datos programable u otros dispositivos creen medios para implementar las funciones/actos especificados en el bloque o bloques de diagrama de flujo y/o diagrama de bloques.
Estas instrucciones de programa de ordenadortambién pueden almacenarse en un medio legible por ordenador que puede dirigir a un ordenador, otro aparato de procesamiento de datos programable u otros dispositivos para que funcionen de una manera particular, de tal manera que las instrucciones almacenadas en el medio legible por ordenador produzcan un artículo de fabricación que incluya instrucciones que implementen la función/acto especificado en el bloque o bloques de diagrama de flujo y/o diagrama de bloques.
Las instrucciones de programa de ordenador también pueden cargarse en un ordenador, otro aparato de procesamiento de datos programable u otros dispositivos para hacer que se realice una serie de etapas operativas en el ordenador, otro aparato programable u otros dispositivos para producir un proceso implementado por ordenador de tal manera que las instrucciones que se ejecutan en el ordenador u otro aparato programable proporcionen procesos para implementar las funciones/actos especificados en el bloque o bloques de diagrama de flujo y/o diagrama de bloques.
El diagrama de flujo y diagramas de bloques en las figuras ilustran la arquitectura, funcionalidad y operación de posibles implementaciones de dispositivos, métodos y productos de programas de ordenador de acuerdo con diversas realizaciones de la presente invención. En este sentido, cada bloque en el diagrama de flujo o diagramas de bloques puede representar un módulo, segmento o porción de código, que comprende una o más instrucciones ejecutables para implementar las funciones lógicas especificadas. También debe anotarse que, en algunas implementaciones alternativas, las funciones anotadas en los bloques pueden producirse fuera del orden anotado en las figuras. Por ejemplo, dos bloques mostrados en sucesión pueden, de hecho, ejecutarse sustancialmente de manera concurrente, o a veces los bloques pueden ejecutarse en el orden inverso, dependiendo de la funcionalidad involucrada. También se notará que cada bloque de los diagramas de bloques y/o ilustraciones de diagramas de flujo, y combinaciones de bloques en los diagramas de bloques y/o ilustraciones de diagramas de flujo, pueden implementarse mediante sistemas basados en hardware de propósito especial que realizan las funciones o actos especificados, o combinaciones de hardware de propósito especial e instrucciones de ordenador.
Breve descripción de los dibujos
Estos y otros aspectos de la invención son evidentes a partir de y se elucidarán mejor, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos, en los cuales:
La figura 1 es un diagrama de bloques de una realización de los sistemas de la invención y de una realización del dispositivo electrónico de la invención;
La figura 2 es un diagrama de flujo de una primera realización del primer método de la invención;
La figura 3 es un diagrama de flujo de una primera realización del segundo método de la invención; La figura 4 e diagrama de flujo de segundas realizaciones del primer y segundo métodos;
La figura 5 e diagrama de flujo de una primera realización del tercer método de la invención;
La figura 6 es un diagrama de flujo de una tercera realización del primer método;
La figura 7 representa un ejemplo de un sistema de iluminación instalado en tres recintos adyacentes;
La figura 8 es un diagrama de flujo de una tercera realización del segundo método;
La figura 9 es un diagrama de flujo de una segunda realización del tercer método;
La figura 10 representa un ejemplo de una red de luz que comprende diez luminarias;
Las figuras 11-13 representan ejemplos de asignación dinámica de nodos de red a grupos de funciones;
La figura 14 muestra un ejemplo de una asignación variable en tiempo de un nodo a grupos de funciones; y La figura 15 es un diagrama de bloques de un sistema de procesamiento de datos de ejemplo para realizar el método de la invención.
Los elementos correspondientes en los dibujos se denotan mediante el mismo número de referencia.
Descripción detallada de las realizaciones
La figura 1 muestra realizaciones de los sistemas y del dispositivo electrónico de la invención. En la realización de la figura 1, el puente 1 combina la funcionalidad del sistema para controlar el enrutamiento de mensajes dentro de una red inalámbrica de la invención y el sistema para seleccionar uno o más dispositivos en una red inalámbrica para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación de la invención. En una realización alternativa, el puente 1 solo implementa una de estas dos funcionalidades. En una realización diferente, los sistemas se implementan en diferentes tipos de dispositivos.
Cada sistema puede comprender uno o múltiples dispositivos.
En la realización de la figura 1, se muestran dos dispositivos electrónicos de la invención: dispositivos de iluminación 11 y 12. En la figura 1 se muestran otros tres dispositivos de iluminación: dispositivos de iluminación 13, 14 y 15. El dispositivo de iluminación 11 es una luminaria Hue go, el dispositivo de iluminación 12 comprende tiras LED, el dispositivo de iluminación 13 es una lámpara de techo, el dispositivo de iluminación 14 es una lámpara de pie en suelo y el dispositivo de iluminación 15 es una lámpara de mesa. En la realización de la figura 1, los dispositivos de iluminación 13-15 no están configurados para realizar percepción basada en RF o rastreo de activos en una primera parte de un período y obtener mensajes de red en una segunda parte de este período, a diferencia de los dispositivos de iluminación 11 y 12. En una realización alternativa, los dispositivos de iluminación 13-15, similar a los dispositivos de iluminación 11 y 12, también están configurados para realizar percepción basada en RF o rastreo de activos en una primera parte de un período y obtener mensajes de red en una segunda parte de este período. El puente 1 y los dispositivos de iluminación 11-15 forman una red de malla inalámbrica y también se denominan como nodos.
El puente 1 comprende un procesador 5, un transceptor 3 y una memoria 7. El procesador 5 está configurado para determinar un primer subconjunto de los dispositivos de iluminación 11-15. El primer subconjunto comprende uno o más dispositivos a los que se les asigna una función de detección de presencia y/o ubicación basada en radiofrecuencia. El procesador 5 está configurado además para determinar una pluralidad de rutas desde un nodo de origen a un nodo de destino. Al menos una de la pluralidad de rutas comprende uno o más nodos intermedios. El procesador 5 está configurado además para seleccionar una de la pluralidad de rutas con base en cuántos de los nodos intermedios de cada una de la pluralidad de rutas son parte del primer subconjunto de la pluralidad de nodos y usar el transceptor 3 para transmitir uno o más mensajes para hacer que la red de malla inalámbrica realice el enrutamiento de mensajes de acuerdo con la ruta seleccionada.
En algunos estándares inalámbricos, por ejemplo Zigbee, pueden estar disponibles y/o activos diversos mecanismos de enrutamiento. Algunos de estos están determinados por el dispositivo de envío (enrutamiento de origen: el remitente instruye la trayectoria que va a ser usada para el mensaje), algunos de estos se determinan de una manera distribuida (enrutamiento AODV) donde los nodos en la red Zigbee construyen tablas de enrutamiento basadas en mensajes enviados y recibidos. En el primer caso, el procesador 5 puede instruir (por ejemplo a través de mensajes Específicos de Fabricante) a un dispositivo de envío para que use una ruta específica. En el último caso, el procesador 5 podría influir en el enrutamiento por ejemplo enviando mensajes Específicos de Fabricante para instruir a los diversos nodos Zigbee para que influyan en este proceso distribuido de tal forma que se cumplan (o fomenten) las rutas preferidas como se describe en el párrafo previo y/o se eviten (o desalienten) las rutas no deseadas, por ejemplo ajustando deliberadamente el coste de enrutamiento. Otro mecanismo podría ser donde el rol (NCN/BRM) de nodos, y posiblemente el rol de dispositivos vecinos, se usa para influir en la decisión de enrutamiento que toman los nodos (y/o en los costes de enrutamiento que anuncian los nodos), y de este modo también influir en la decisión de enrutamiento de los dispositivos vecinos.
El procesador 5 está configurado además para determinar una idoneidad de cada uno de los dispositivos de iluminación 11-15 para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación, seleccionar un subconjunto de dispositivos de la pluralidad de dispositivos con base en la idoneidad determinada para cada uno de la pluralidad de dispositivos e instruir al menos a uno del subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación. La carga útil del mensaje inalámbrico transmitido, a partir del cual las luces receptoras pueden determinar la RSSI utilizada en la percepción basada en RF, puede incluir el reporte de los datos de RSSI de otros mensajes que el dispositivo transmisor por sí mismo ha recibido anteriormente de otros dispositivos en la red. Por tanto, los mensajes de percepción basada en RF pueden no tener simplemente cargas útiles ficticias sino cargas útiles con un significado.
Los dispositivos de iluminación 11 y 12 comprenden un procesador 25, un transceptor 23, una memoria 27 y una fuente de luz 29. El procesador 25 está configurado para usar un primer protocolo para transmitir y/o recibir una señal de radiofrecuencia durante una primera parte de cada uno de una pluralidad de períodos. La señal de radiofrecuencia se usa para detección de presencia y/o ubicación. El procesador 25 está configurado además para obtener mensajes de red transmitidos de manera inalámbrica usando un segundo protocolo durante una segunda parte de cada uno de la pluralidad de períodos. La segunda parte no se superpone con la primera parte. Una duración de la primera parte varía entre al menos dos de la pluralidad de períodos y/o una duración de la segunda parte varía entre al menos dos de la pluralidad de períodos.
La detección de presencia basada en RF también se denomina como percepción basada en RF. La percepción basada en RF se puede usar si es necesario detectar un objetivo que no porta un transmisor o receptor dedicado y que no transmite ni recibe ninguna señal. La localización basada en RF (o detección de ubicación) también se denomina como rastreo de activos basado en RF (el activo puede ser un objeto, animal o persona, por ejemplo). El rastreo de activos basado en RF se puede usar si es necesario detectar y/o localizar un objetivo/activo que porte o incorpore un transmisor o receptor dedicado. El activo que se rastrea puede recibir o transmitir balizas de BLE, por ejemplo. La percepción basada en RF ofrece la posibilidad de detectar movimiento o presencia analizando la variación dinámica de los datos de diagnóstico y los parámetros de comunicación de un sistema de comunicación inalámbrica, tal como por ejemplo la intensidad de señal recibida u otros cambios de datos de diagnóstico de red (por ejemplo número de reintentos hasta que se suministra con éxito un mensaje) en los enlaces inalámbricos entre diferentes nodos de una red.
En la realización del puente 1 mostrada en la figura 1, el puente 1 comprende un procesador 5. En una realización alternativa, el puente 1 comprende múltiples procesadores. El procesador 5 del puente 1 puede ser un procesador de propósito general, por ejemplo basado en ARM, o un procesador de aplicación específica. El procesador 5 del puente 1 puede ejecutar un sistema operativo basado en Unix, por ejemplo. La memoria 7 puede comprender una o más unidades de memoria. La memoria 7 puede comprender uno o más discos duros y/o memoria de estado sólido, por ejemplo. La memoria 7 se puede usar para almacenar una tabla de luces conectadas, por ejemplo.
El transceptor 3 puede usar una o más tecnologías de comunicación para comunicarse con los dispositivos de luz, por ejemplo Zigbee, Thread y/o Bluetooth, y/o una o más tecnologías de comunicación cableadas o inalámbricas para comunicarse con un punto de acceso a LAN/Internet inalámbrico (no se muestra), por ejemplo Ethernet o Wi-Fi. En una realización alternativa, se usan múltiples transceptores en lugar de un único transceptor. En la realización mostrada en la figura 1, un receptor y un transmisor se han combinado en un transceptor 3. En una realización alternativa, se usan uno o más componentes receptores separados y uno o más componentes transmisores separados. El puente 1 puede comprender otros componentes típicos de un dispositivo de red tal como un conector de potencia. La invención puede implementarse usando un programa de ordenador que se ejecuta en uno o más procesadores.
Algunas de las funciones realizadas por el puente 1 en la realización de la figura 1 son realizadas por un servidor de Internet en una realización alternativa. Esto es especialmente beneficioso para algoritmos de detección de presencia basados en RF más sofisticados o de conteo de personas basado en RF. Para los casos de uso de clase de seguridad, típicamente es aceptable una latencia más larga (por ejemplo 10 segundos), mientras que para los casos de uso de clase de iluminación (por ejemplo encender las luces) es deseable una latencia de 0.5 segundos o menos, lo que hace que un viaje de ida y vuelta a un servidor de Internet sea potencialmente problemático.
En la realización de los dispositivos de iluminación 11 y 12 mostrados en la figura 1, los dispositivos de iluminación 11 y 12 comprenden un procesador 25. En una realización alternativa, los dispositivos de iluminación 11 y 12 comprenden múltiples procesadores. El procesador 25 de los dispositivos de iluminación 11 y 12 puede ser un procesador de propósito general o un procesador de aplicación específica. La fuente de luz 29 puede comprender uno o más diodos LED, por ejemplo. La memoria 27 puede comprender una o más unidades de memoria. La memoria 27 puede comprender una memoria de estado sólido, por ejemplo.
En la realización mostrada en la figura 1, un receptor y un transmisor se han combinado en un transceptor 23. En una realización alternativa, se usan uno o más componentes receptores separados y uno o más componentes transmisores separados. En una realización alternativa, se usan múltiples transceptores en lugar de un único transceptor. El transceptor 23 puede usar una o más tecnologías de comunicación inalámbrica para comunicarse con el puente 1, por ejemplo Zigbee, Thread y/o Bluetooth. Los dispositivos de iluminación 11 y 12 pueden comprender otros componentes típicos de un dispositivo de iluminación tal como un conector de potencia. En la realización de la figura 1, los dos dispositivos electrónicos de la invención son dispositivos de iluminación. En una realización alternativa, los dispositivos electrónicos de la invención son otros tipos de dispositivos, por ejemplo dispositivos de no iluminación que están relacionados con el sistema de iluminación (tales como sensores y conmutadores inalámbricos que podrían usarse para la detección de presencia/ubicación), u otros dispositivos de no iluminación.
En la figura 2 se muestra una primera realización del método de selección de uno o más dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia. Una etapa 101 comprende determinar una idoneidad de cada uno de una pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación. Una etapa 103 comprende seleccionar un subconjunto de dispositivos de la pluralidad de dispositivos con base en la idoneidad determinada para cada uno de la pluralidad de dispositivos. Una etapa 105 comprende instruir a al menos uno del subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación. La etapa 105 puede comprender además instruir a al menos uno del subconjunto de dispositivos para que transmita mensajes de red, por ejemplo mensajes de un sistema de control de iluminación (por ejemplo reporte de consumo de potencia).
En la figura 3 se muestra una primera realización del método de control de enrutamiento de mensajes dentro de una red inalámbrica (por ejemplo malla). Una etapa 111 comprende determinar un primer subconjunto de la pluralidad de nodos. El primer subconjunto comprende uno o más dispositivos a los que se les asigna una función de detección de presencia y/o ubicación basada en radiofrecuencia. Una etapa 113 comprende determinar una pluralidad de rutas desde un nodo de origen a un nodo de destino. Al menos una de la pluralidad de rutas comprende uno o más nodos intermedios. Una etapa 115 comprende seleccionar una de la pluralidad de rutas con base en cuántos de los nodos intermedios de cada una de la pluralidad de rutas son parte del primer subconjunto de la pluralidad de nodos. Una etapa 117 comprende transmitir uno o más mensajes para hacer que la red de malla inalámbrica realice el enrutamiento de mensajes de acuerdo con la ruta seleccionada. Estas etapas se pueden realizar de la manera descrita previamente en relación con el puente 1 de la figura 1.
En la figura 4 se muestran segundas realizaciones del método de selección de uno o más dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia y el método de control de enrutamiento de mensajes. En esta segunda realización se combinan los métodos de las figuras 2 y 3. Después de la etapa 101, se realiza una etapa 121 que comprende tanto la etapa 103 de la figura 2 como la etapa 111 de la figura 3. La etapa 111 puede ser la misma etapa que la etapa 103 o la etapa 111 puede comprender seleccionar un subconjunto aún más estrecho de dispositivos del subconjunto determinado en la etapa 103, por ejemplo. Después de la etapa 121, se realizan las etapas 113 y 115, como se muestra en la figura 3.
Después de la etapa 115, se realiza una etapa 123, que comprende tanto la etapa 105 de la figura 2 como la etapa 117 de la figura 3. La etapa 105 puede ser la misma que la etapa 117, es decir el uno o más mensajes instruyen al menos uno del subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación. De este modo, se puede transmitir a un único dispositivo un único mensaje tanto que instruye a un dispositivo a realizar (o no realizar) percepción basada en RF o rastreo de activos y que comprende instrucciones de enrutamiento. Alternativamente, la etapa 117 puede comprender transmitir diferentes mensajes, por ejemplo para cambiar el protocolo de enrutamiento de uno o más nodos de red. A continuación, después de un cierto tiempo o evento, se puede realizar de nuevo la etapa 101 o etapa 121, por ejemplo. Como primer ejemplo, las etapas 101,121,113,115 y 117 pueden realizarse primero durante la puesta en marcha y más adelante de nuevo después de la puesta en marcha y después del uso. Como segundo ejemplo, las etapas 101,121,113,115 y 117 pueden realizarse primero durante la puesta en marcha y las etapas 121,113,115 y 123 pueden realizarse más adelante de nuevo después de la puesta en marcha y después del uso.
En la figura 5 se muestra una primera realización del método de obtención de mensajes de red de la invención. Una etapa 141 comprende usar un primer protocolo para transmitir y/o recibir una señal de radiofrecuencia durante una primera parte de cada uno de una pluralidad de períodos. La señal de radiofrecuencia se usa para detección de presencia y/o ubicación. Una etapa 143 comprende obtener mensajes de red transmitidos de manera inalámbrica usando un segundo protocolo durante una segunda parte de cada uno de la pluralidad de períodos. La segunda parte no se superpone con la primera parte. Una duración de la primera parte varía entre al menos dos de la pluralidad de períodos y/o una duración de la segunda parte varía entre al menos dos de la pluralidad de períodos.
Este método puede realizarse mediante los dispositivos de iluminación 11 y 12 de la figura 1, por ejemplo. El sistema de la invención, por ejemplo el puente 1 de la figura 1, puede instruir a un nodo de red para que realice el método de la invención y posiblemente cómo realizar el método de la invención. Esta instrucción puede transmitirse como parte de la etapa 123 de la figura 4, por ejemplo. En una realización alternativa del sistema de la invención, ninguno de los nodos de red realiza el método de la figura 5.
En la figura 6 se muestra una tercera realización del método de selección de uno o más dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia. Esta tercera realización se usa en una aplicación de percepción basada en RF (detección de presencia). En la realización de la figura 6, se pueden evaluar uno o más de los siguientes criterios para determinar la idoneidad de cada dispositivo individual en la etapa 101 durante la puesta en marcha:
Criterios relacionados con capacidad de hardware
La participación en la percepción basada en RF típicamente requiere que el transmisor envíe mensajes inalámbricos extra y que el receptor realice análisis y almacenamiento de RSSI (Indicación de Intensidad de Señal Recibida). Esto requiere recursos de procesamiento y memoria adicionales y por lo tanto es beneficioso evaluar los recursos de procesamiento y memoria disponibles.
Por ejemplo, la primera generación de bombillas Philips Hue usa un microcontrolador menos potente que la generación más nueva de bombillas Philips Hue. Este último tiene más recursos de memoria y procesamiento para ser capaz de ejecutar algoritmos para percepción basada en RF y almacenar más firmas (estas firmas permiten clasificar los cambios en RSSI, por ejemplo para determinar la presencia de un humano) o ejecutar varios algoritmos de detección en paralelo (por ejemplo un primer algoritmo es una detección de ocupación de grado de iluminación con baja latencia, mientras que un segundo algoritmo es un algoritmo de grado de seguridad con alta confianza, que alerta al propietario de vivienda de que alguien está presente en la vivienda mientras el propietario está lejos). Dos bombillas de tono idéntico ubicadas en la misma área pueden todavía tener un uso operativo diferente. Por ejemplo, una primera lámpara solo tiene una escena almacenada en ella y por lo tanto más memoria libre en comparación con una segunda lámpara con 30 escenas almacenadas en ella. El número de escenas en una lámpara no es un parámetro estático y típicamente cambia durante la vida de la lámpara dado que el usuario/sistema pueden cambiarlo. La cantidad de memoria disponible puede cambiar con las actualizaciones de software de la lámpara.
Criterios sobre tipos de luminarias que tienen características de RF adecuadas, por ejemplo producen una conformación de haz inalámbrico adecuada para la percepción de RF
Diferentes conformaciones de luminarias y diseños de RF llevan a diferentes características de RF, por ejemplo conformaciones de haz inalámbrico. Por ejemplo, una luminaria de techo con una superficie de vidrio tiene una conformación de haz inalámbrico diferente a la de una lámpara de mesa con cono de metal. La misma lámpara inalámbrica colocada dentro de una primera luminaria de sobremesa con un protector de conformación de cono de metal dará como resultado un patrón de haz inalámbrico más estrecho en comparación con una segunda lámpara de mesa con un contorno de luminaria idéntico, pero un protector textil de tela. Por lo tanto es beneficioso clasificar las luminarias con respecto a sus características de RF, por ejemplo características de percepción basada en RF. Esto se puede hacer con identificaciones de modelos de luminarias (por ejemplo "luminaria Philips Hue Beyond White") o al cargar por un usuario una foto de la luminaria en la cual está colocada una lámpara. Las características de percepción de la luminaria se pueden determinar analizando la conformación y los materiales o buscándolos en una base de datos. Dado que la misma luminaria se puede montar en diferentes entornos y el rendimiento de RF puede depender de diferencias en el entorno, por ejemplo la distancia a un suelo de hormigón sobre la luminaria y la presencia de tuberías de metal sobre el techo de oficina, es beneficioso medir también el rendimiento de RF real después de la puesta en marcha.
Criterios relacionados con interferencia y capacidad de alcance.
La evaluación de criterios relacionados con interferencia y capacidad de alcance hace posible evitar dispositivos de iluminación que probablemente sufran o que se haya determinado (por ejemplo con base en datos históricos) que sufren interferencia inalámbrica causada por dispositivos de no iluminación que afectan la capacidad del dispositivo de iluminación para realizar percepción basada en RF. Por ejemplo, un dispositivo de iluminación que esté ubicado cerca de otros dispositivos con un transmisor de RF (por ejemplo un televisor o punto de acceso WiFi) o que emitan radiación de RF podría sufrir perturbaciones. Por ejemplo, los microondas y herramientas de potencia emiten radiación de RF como subproducto espurio. La ubicación de los dispositivos de entretenimiento tales como televisores con respecto a las luces Philips Hue se puede determinar con base en el mapeo proporcionado por el usuario al configurar la característica de entretenimiento Philips Hue, con base en imágenes capturadas por una cámara, con base en los nombres de las luces (por ejemplo "luz de TV"), con base en un Modelo de Información de Construcción (BIM) o con base en un modelo 3D de un recinto, por ejemplo.
Preferiblemente, las luces que están demasiado cerca una de otra, por ejemplo dos luces en el mismo espacio compacto, no se incluyen en el mismo grupo (de dispositivo transmisor y uno o más dispositivos receptores). Por ejemplo, si se pueden instalar cinco focos en una luminaria, es beneficioso no emparejar dos de ellos, ya que es muy poco probable que cualquier humano genere una señal de detección entre ellos.
La capacidad de alcance se refiere al estado de enlace entre dos dispositivos que a veces pueden comunicarse directamente y a veces no - por ejemplo debido a que una puerta metálica entre ellos está cerrada o abierta. Tales enlaces no son preferidos para la percepción basada en RF a menos que la percepción basada en RF se use para monitorizar si la puerta cortafuegos automática está cerrada o abierta (lo cual tiene valor para prevenir la propagación de un incendio).
Criterios relacionados con patrones de uso de usuario final
• La evaluación de criterios relacionados con patrones de uso de usuario final hace posible no seleccionar un dispositivo de iluminación que a menudo está en transición entre encendido y apagado (por ejemplo una luz de armario controlada por sensor) frente a dispositivos de iluminación que están encendidos la mayor parte del día. La latencia introducida por la percepción basada en RF es mucho más notoria para los humanos cuando las luces hacen transición de apagadas a encendidas (por ejemplo el usuario podría haber caminado demasiado lejos en un recinto y colisionado con muebles en la oscuridad) que de encendidas a apagadas.
• La evaluación de criterios relacionados con patrones de uso de usuario final hace posible no seleccionar aquellos dispositivos de iluminación que una usuario usa más para escenas de luz dinámicas (especialmente aquellas escenas que requieren baja latencia).
• La evaluación de criterios relacionados con patrones de uso de usuario final hace posible seleccionar un dispositivo de iluminación que esté encendido más a menudo que apagado. Como la percepción de RF introduciría algunos retrasos debido al procesamiento, un activador externo destinado a encender la luz podría tener un retraso notorio si la luz estaba previamente apagada en comparación con si ya está encendida.
Criterios sobre tasa de datos de repuesto disponible localmente en una cierta subparte local de la red o cierto dispositivo
• Si hay altura libre insuficiente (es decir la tasa de datos de repuesto es baja) en la red para enviar las señales de r F adicionales entre un controlador y una lámpara emparejada, que se requieren para obtener un buen rendimiento de percepción basada en RF, este controlador no es muy adecuado para la percepción basada en RF. Por ejemplo, la radio Zigbee del controlador tiene que manejar mucho tráfico mientras está hablando (es decir que transmite y/o recibe tráfico no relacionado con percepción de RF) con todas las luces. La transmisión de tráfico no relacionado con percepción de RF puede comprender transmitir comandos de control de luz o el retorno de datos de sensores de gran ancho de banda desde las luces, por ejemplo un sensor PointGrab que transmite métricas ricas y altamente precisas a la puerta de acceso sobre el número de ocupantes en un recinto y un contexto adicional tal como las tareas laborales realizadas en el recinto. La transmisión y/o recepción de tráfico no relacionado con percepción de RF puede además comprender sondeo, reporte, recopilación de datos de sensores y/o envío de datos entre diferentes secciones de red, por ejemplo. La función de agregador del controlador puede llevar a que tenga menos recursos Tx/Rx disponibles, mientras que otros nodos Zigbee en la misma red (e incluso en proximidad de ella) no tendrían estos problemas. Por tanto, para redes más grandes, la radio Zigbee del controlador puede ya estar en capacidad máxima y el controlador puede no ser un buen candidato para formar un par de percepción de RF con una luz inalámbrica, en particular no para transmitir señales de RF para percepción basada en RF; ocasionalmente, compartir datos de RSSI agregados puede aún ser posible en algunas circunstancias. Sin embargo, el controlador puede ser un buen candidato para servir como la parte de escucha de los pares de percepción de RF, es decir para registrar la RSSI de los mensajes que recibe de cada una de las luces. Cada una de las luces puede registrar la RSSI de todos los mensajes enviados por el controlador independientemente de si el mensaje está dirigido a esta luz específica. Sin embargo, no es deseable cargar la radio del controlador a la capacidad máxima ya que de otro modo se introduce una latencia de control de iluminación no deseada en el sistema (otros pares de luces se pueden llenar a la capacidad inalámbrica máxima ya que no son críticos en latencia desde la perspectiva de aplicación).
• Preferiblemente se debe evitar la selección de aquellas lámparas que cumplen un rol crítico en la trayectoria de comunicación de red entre dos subáreas de un edificio o suelo de edificio o hacia el controlador (por ejemplo una luz en la escalera es un enrutador crítico para que el sistema se comunique con la sala audiovisual arriba).
• Mientras una primera lámpara transmite, una segunda y tercera lámpara pueden registrar la RSSI. Si la segunda o tercera lámpara reportan la RSSI compartiéndola con el coordinador del grupo de percepción basada en RF puede depender de las decisiones tomadas durante la puesta en marcha del grupo de percepción basada en RF. No solo es importante la altura libre de la primera lámpara. La segunda lámpara puede estar a una cierta distancia de la primera lámpara y puede tener una altura libre diferente al de la primera lámpara. Cuando la segunda lámpara reporta su RSSI, su altura libre también es importante. Por tanto, puede ser ventajoso asignar la lámpara con la mayor altura libre como el dispositivo transmisor de la señal de RF para la percepción basada en RF, mientras que los otros dispositivos con menor ancho de banda escuchan predominantemente los mensajes y solo ocasionalmente reportan datos de RSSI agregados. Si las señales de RF usadas para la percepción basada en RF tienen una duración corta, entonces el dispositivo transmisor no necesita ser el dispositivo con la mayor altura libre. En este caso, puede ser ventajoso asignar la lámpara con la mayor altura libre como dispositivo receptor de la señal de r F para la percepción basada en RF, ya que en este caso, la probabilidad es más alta de que los dispositivos receptores no estén transmitiendo o recibiendo otras señales mientras el dispositivo transmisor está transmitiendo la señal de RF para la percepción basada en RF.
• Si en una aplicación de oficina comercial se usan varias puertas de acceso habilitadas para WiFi por suelo y cada una de ellas está retornando los datos de un subconjunto de las luces Zigbee a la nube y grandes cantidades de datos de percepción basada en RF se retornan a la nube, por ejemplo para aprendizaje automático y análisis avanzados (por ejemplo conteo de personas), entonces las luces conectadas a una puerta de acceso con la mayor capacidad disponible para el retorno a la nube son las más adecuadas.
• Se pueden asignar diferentes tasas de percepción a subáreas de un espacio (por ejemplo una tasa alta para aquellas áreas que requieren un comportamiento de encendido automático de luz mientras que otras áreas en el espacio con la luz que ya está encendida tienen tasas de mensajes más bajas). Típicamente, en los algoritmos de percepción basada en RF, cada uno de una pluralidad de dispositivos transmisores transmite una señal de RF una vez por bucle. Sin embargo, es posible aumentar la tasa de percepción en áreas específicas permitiendo que un dispositivo transmisor transmita una señal de RF múltiples veces por bucle. Por ejemplo, en una situación normal, cada bucle de percepción recibiría mensajes de los nodos 1,2,3,4,5. La tasa de percepción se puede aumentar en ciertas subáreas cambiando el bucle de percepción a 1,2,2,2,3,4,5,5,5, donde los nodos 2 y 5 serían extra rápidos, por ejemplo ya que están más cerca de la entrada. Preferiblemente se debe tener en cuenta estas diferentes tasas de percepción al determinar el ancho de banda disponible en una red y sobre esta base evaluar la idoneidad de un dispositivo.
Criterios espaciales
Las lámparas Philips Hue normalmente se agrupan por recinto. Por lo tanto se conoce, suponiendo que el usuario usó algunos criterios lógicos para agrupar, en qué recinto está cada lámpara. Sin embargo, el sistema Hue no conoce la disposición completa del edificio (por ejemplo vivienda) ni el suelo de edificio. A diferencia de otras tecnologías de percepción, la percepción basada en Rf también puede considerar el uso de lámparas cerca (en lugar de dentro) del área objetivo de percepción de ocupación (por ejemplo dentro de un recinto adyacente) y aún puede realizar con éxito un mapeo de ocupación del primer recinto. En un sistema Philips Hue, un recinto típico comprende, desde una perspectiva de percepción basada en RF, muchos tipos diferentes de luminarias debido por ejemplo a la colocación de luminaria, altura, tipo de luminaria etc. A menudo, dos dormitorios adyacentes tienen presentes tipos de luminarias similares (por ejemplo una luz de techo, una luz de mesa y tiras a altura de suelo).
Para el rendimiento mejorado, la determinación de la idoneidad de un dispositivo para la percepción basada en RF tiene en cuenta dónde se posicionan las luces dentro de cada recinto y a qué altitud relativa. Por ejemplo, en un primer suelo de tres dormitorios de una residencia, como se representa en la figura 7, dos luminarias de techo 51 y 52 pueden asignarse para realizar percepción basada en Rf para el recinto 41 (recinto A), mientras que para el recinto 42 (recinto B) adyacente al recinto 41 (recinto A), las dos lámparas de mesa 54 y 55 están asignadas para la percepción basada en RF, y para el recinto 43 (recinto C) las tiras LED 57 debajo de un sofá/televisor. Debido a las diferencias en la colocación y el tipo de las luminarias, las firmas registradas basadas en RF difieren significativamente, de tal manera que si las transmisiones entre las dos luminarias de techo 51 y 52 en el recinto 41 (recinto A) hacen que el sistema vea una señal de RSSI alta en el Recinto 41 (recinto A), las transmisiones entre las dos luminarias de techo 51 y 52 en el recinto 41 (recinto A) también pueden hacer que el sistema vea una RSSI atenuada --pero aún alta-- en el recinto 42 (recinto B).
Normalmente, esto habría activado un falso positivo en el recinto 42 (recinto B), pero como el recinto 42 (recinto B) no usa intencionalmente el techo para la percepción basada en RF, sino que aprovecha las lámparas de mesa 54 y 55, que tienen una conformación general diferente de la luminaria y una atenuación diferente, es más fácil identificar y descartar los falsos positivos. Puede ser ventajoso, dependiendo de cómo se implemente la percepción basada en RF, no seleccionar para la percepción basada en R<f>una luz de techo y de mesa que estén dentro del área objetivo de detección de ocupación, sino más bien seleccionar una lámpara de mesa en el área objetivo (no se muestra) combinada con otra lámpara de mesa ubicada en el recinto adyacente, por ejemplo la lámpara de mesa 54 o 55, ya que las luces a la misma altitud darán como resultado la resolución de percepción basada en RF óptima, debido a que una luz de mesa está rodeada principalmente por aire mientras que una luz de techo mira hacia un lado hacia una superficie potencialmente reflectante de RF formada por el techo de hormigón con su hierro. En algunas situaciones, las luces de techo pueden estar menos obstruidas por otros objetos tales como muebles de oficina y por tanto constituyen la mejor ubicación para realizar la percepción basada en RF. Si se usa tecnología de radio de ondas milimétricas (Frecuencia Extremadamente Alta), entonces es importante que haya una trayectoria de línea de visión entre las lámparas, debido a que esta tecnología de radio es muy direccional.
Además, se prefieren los dispositivos alejados de las tuberías de drenaje (masa de agua del agua de descarga del inodoro puede provocar falsos activadores), árboles que se balancean con hojas mojadas y caminos peatonales en las viviendas que llevan directamente a la calle.
Puede ser beneficioso evitar luminarias que den falsos activadores debido a que hay personas caminando en el pasillo fuera del recinto. Si no es posible o no es deseable, se puede usar un activador de tal luminaria como una primera etapa en un proceso de detección de ocupación de dos etapas (por ejemplo el primer activador es generado por una luminaria cercana al pasillo y este primer activador reduce el umbral de detección de una luminaria que se ubica más adentro del recinto pero aún cerca de la primera luminaria; este proceso de dos etapas permite detectar a las personas que ingresan bien al recinto). Además, se pueden asignar diferentes pesos a tal luminaria de tal manera que solo un movimiento mayor al necesario dentro del recinto pueda activar una detección en el exterior.
Idoneidad de dispositivos para realizar el conteo de personas (frente a simplemente detección de recinto que está ocupado/desocupado)
El conteo de personas no siempre es sobre un conteo preciso, sino a veces simplemente sobre distinguir entre dos o más niveles de ocupación en un recinto. Por ejemplo, conocer si un recinto está moderadamente ocupado o muy ocupado hará posible aumentar de manera proactiva (en lugar de reactivamente) el flujo de aire de la Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC). Por tanto, con la percepción basada en RF, es posible obtener un poco más de información de contexto sobre un espacio que antes. Para el conteo de personas, los requisitos en la percepción basada en RF son más altos que para la mera detección de si el recinto está ocupado/desocupado.
Idoneidad de luces para determinar la ubicación espacial de biomasa a lo largo del tiempo (por ejemplo para rastrear personas o carretilla elevadora con accionador en un almacén; gran cuadrado con una rejilla de luminarias de sitio y área)
Como las señales de comunicación inalámbrica son absorbidas en gran medida por el agua, la percepción basada en RF es un detector de la presencia de biomasa (es decir un cuerpo con mucha agua). Por tanto, por ejemplo en un sitio de fabricación, la percepción basada en RF realizada por una rejilla de techo regular de luminarias equipadas con WiFi puede rastrear a los empleados. Además, las superficies metálicas grandes tales como carretillas elevadoras reflejarán las señales inalámbricas y por tanto el cambio causado por la presencia de una carretilla elevadora entre dos luminarias se puede detectar y vincular positivamente con una carretilla elevadora (en lugar de con un cuerpo humano).
Criterios con respecto a la orientación de montaje
La evaluación de criterios con respecto a la orientación de montaje hace posible seleccionar dispositivos con una orientación de montaje que dé como resultado características de RF adecuadas, por ejemplo conformaciones de haz de RF, con respecto a un área objetivo. Algunas luces, tales como luminarias puntuales, tienen direcciones ajustables. Usualmente, la dirección de la luminaria se establece una vez por el usuario durante la instalación del accesorio y luego nunca se ajusta. Por ejemplo, un foco en forma de metal se puede girar hacia arriba, hacia abajo o hacia la izquierda o hacia la derecha. Dependiendo de la orientación del punto, la direccionalidad de la transmisión de RF y su propagación en el espacio desde el interior del cono de metal diferirán en gran medida.
Si el haz inalámbrico está orientado al área objetivo, por ejemplo usando una radio de ondas milimétricas (EHF) o una radio WiFi con antenas direccionales (múltiples), y otras características de RF también son adecuadas, la lámpara de tono en la luminaria puede ser adecuada para la percepción basada en RF, mientras que si el haz está apuntando al techo la misma lámpara puede no ser adecuada (incluso si otras características de RF son adecuadas). Las luminarias móviles pueden ofrecer al usuario diferentes orientaciones de la luminaria (por ejemplo una luminaria en forma de cubo para iluminación decorativa), lo cual da como resultado diferentes características de RF, por ejemplo haces de RF, dependiendo de dónde está ubica la radio en ese momento. Estas orientaciones se pueden detectar fácilmente internamente por ejemplo con sensores integrados como giroscopios o externamente por ejemplo mediante el uso de cámaras.
Diversos criterios especialmente relevantes para las luminarias
• Colocación de accionador. No se prefiere ningún accionador inalámbrico que esté colocado dentro/alrededor/rodeado de metal debido a su impacto en el rendimiento de RF. Por ejemplo, preferiblemente se evitan los accionadores inalámbricos cerca de cosas metálicas importantes tales como ductos de HVAC o cerca de cableado metálico o cerca de elementos estructurales tales como columnas y marcos de acero. Un accionador en un dispositivo de iluminación es un circuito que transforma principalmente la red eléctrica de entrada o el bus de suministro de voltaje de DC (por ejemplo 48 V o DC de alto voltaje de energía solar) en un voltaje controlado para hacer que las fuentes de luz, por ejemplo los LED, brillen. Un accionador inalámbrico también tiene una radio, de tal manera que la luminaria resultante puede comunicarse de manera inalámbrica. Los accionadores no necesitan estar cerca de las fuentes de luz. Por ejemplo, las fuentes de luz pueden estar colgadas del techo, mientras que el accionador que alimenta las fuentes de luz está detrás del techo. Esto puede llevar a un rendimiento de RF diferente al esperado.
• El tipo del alojamiento de la luminaria. Se prefiere un alojamiento de luminaria de plástico a un alojamiento de luminaria de metal perforado y se prefiere un alojamiento de luminaria de metal perforado a un alojamiento de luminaria de metal continuo. Aunque a veces el metal puede ayudar a conformar las señales de RF, normalmente, cuanto más cerca esté el accionador del aire libre, mejor. El metal es (para propósitos de RF) casi lo opuesto al aire libre.
• La dirección y tamaño de las aberturas en la luminaria. Para la percepción basada en RF basada en WiFi, se asigna preferiblemente una frecuencia WiFi más alta (5 GHz) a aquellas luminarias con aberturas más pequeñas en el metal.
• La dirección en la cual está mirando la radio/luminaria. Las luminarias de oficina suspendidas a menudo están ubicadas justo encima del escritorio de trabajo a la altura de los ojos y a menudo tienen dos fuentes de luz independientes para iluminación ascendente hacia el techo e iluminación descendente hacia el área de tareas del escritorio. Estas dos fuentes de luz pueden ser controladas por dos accionadores LED independientes ambos equipados con una radio inalámbrica. Se prefiere el accionador LED inalámbrico con radio orientada hacia arriba sobre el uno con un accionador LED orientado hacia abajo, por ejemplo, ya que está más alejado de los muebles de oficina que incluyen muchas vigas de metal y superficies metálicas que llevan a reflejos de las señales inalámbricas. Además, la posición de objetos tales como sillas puede afectar la absorción de la señal inalámbrica e introducir cambios en la señal de línea base. El accionador LED inalámbrico en la superficie superior de la luminaria mira hacia arriba hacia una columna de aire y por tanto la señal inalámbrica se propaga de una manera bien predecible y reproducible.
En la realización de la figura 6, la idoneidad de un dispositivo también se determina determinando una idoneidad por grupo de dispositivos. Esto se realiza en subetapas 161-164 de la etapa 101. Cada grupo comprende al menos dos dispositivos, típicamente un dispositivo transmisor y uno o más, por ejemplo dos a cuatro, dispositivos receptores. La etapa 161 comprende seleccionar una pluralidad de grupos de dispositivos. Todos los dispositivos que fueron seleccionados después de evaluar los criterios mencionados anteriormente pueden potencialmente incluirse en un grupo. Pueden agruparse todos los dispositivos seleccionados dentro de una cierta distancia entre sí. Varios dispositivos pueden colaborar entre sí. Estos dispositivos luego registran la RSSI de las señales de RF transmitidas por algunos o todos los otros dispositivos en el mismo grupo. En este caso, se evalúa la RSSI de los dispositivos en el grupo con el fin de decidir si un espacio está ocupado o no. De este modo, un grupo comprende 2+ dispositivos donde se podrían usar algunas o todas las conexiones 1:1 ('pares') entre esos dispositivos.
Se pueden seleccionar más dispositivos de los que se requieren inmediatamente. Estos dispositivos de repuesto pueden seleccionarse en/para una o más áreas de detección donde es probable que los nodos se desenergice, tal como un área de luces de mesa con conmutador de encendido/apagado. Por ejemplo, se pueden emplear seis dispositivos para cooperar en la percepción basada en RF en lugar de cuatro dispositivos. Aunque esto da como resultado una mayor carga de red y una mayor carga uC, esto garantizará que el área de detección aún funcione cuando uno o dos dispositivos, por ejemplo luces, se desenergicen (no se conoce de antemano qué dispositivo se desenergizará en el próximo evento).
La etapa 162 comprende determinar si hay dos grupos de la pluralidad de grupos que tienen un dispositivo en común y apuntan a un área de percepción igual o adyacente. En otras palabras, la etapa 162 comprende determinar/seleccionar dispositivos mutuamente excluyentes, por ejemplo luminarias, grupos. Si esta determinación es positiva, se determina que uno de los dos grupos no es adecuado. Una desventaja de la percepción basada en RF es que una persona está en el recinto A cerca de la pared del recinto B provoca una perturbación inalámbrica también en el recinto B. Por tanto, en la percepción basada en RF de la técnica anterior la confianza para asignar al usuario al correcto de los dos recintos se afecta.
Al realizar una percepción basada en RF para toda la vivienda o (parte de) un edificio (=no solo un área de detección de objetivo único, sino múltiples áreas de detección de objetivo), es beneficioso asignar la función de percepción basada en RF de una forma de tal manera que los dos grupos de luces usados para la percepción basada en RF en recintos adyacentes sean grupos mutuamente excluyentes (es decir una luz solo puede ser parte de uno de los dos grupos de percepción basada en RF adyacentes). La selección de grupos de luminarias mutuamente excluyentes garantiza que las señales de percepción basada en RF de los dos grupos de luces diferentes se vean lo más diferentes posible. Esto reduce la probabilidad de que una detección pobre en el recinto A sea "robada" por el recinto B y por tanto reduce la ambigüedad y falsos positivos de detección de ocupación.
El mismo principio se puede usar cuando los grupos comprenden más de dos luces, por ejemplo una luz transmisora y múltiples luces receptoras. La misma luz no debería ser el controlador que realiza todo el procesamiento algorítmico de percepción basada en RF para múltiples grupos con el fin de compartir mejor la carga. Sin embargo, un nodo no controlador, que (a) registra la RSSI de los mensajes que escucha y (b) reporta la RSSI, puede participar simultáneamente en dos grupos diferentes. En este caso, no solo reporta la RSSI de las señales de R<f>recibidas por el primer grupo de luces sino también la RSSI del segundo grupo de luces.
La etapa 163 comprende determinar si una calidad de comunicación entre un par de la pluralidad de dispositivos está por debajo de un cierto umbral. Si esta determinación es positiva, se determina que este par no es adecuado. La calidad de comunicación típicamente depende de si hay obstáculos que bloqueen la trayectoria de percepción basada en RF. Los métodos de percepción basada en RF no requieren necesariamente una línea de visión directa entre los dispositivos. Sin embargo, las señales inalámbricas no pueden ver a través de ciertos obstáculos. Por ejemplo, si el usuario final redispone un mueble metálico grande (por ejemplo estantería), la trayectoria de percepción de RF entre los dispositivos puede comprometerse.
La calidad de comunicación puede considerarse que está por debajo del cierto umbral cuando un cambio en la trayectoria de señal estática ha dado como resultado una trayectoria de detección interrumpida entre el par de dispositivos, por ejemplo lámparas 1 y lámpara 2. Para detectar una trayectoria de percepción basada en RF interrumpida, el sistema puede comparar una firma de RF actual de un recinto con una firma de RF de ese recinto en algún momento tarde en la noche (por ejemplo 2 a. m.) cuando es muy probable que no haya contribución de personas presentes en el área de detección o cuando se conoce que todos los ocupantes están fuera de la vivienda.
La calidad de comunicación puede estar por debajo de cierto umbral incluso cuando normalmente los dispositivos son capaces de comunicación entre sí. Si la señal es débil, una potencial obstrucción temporal tal como se proporciona por un cuerpo humano en el camino significaría entonces que la trayectoria efectivamente se interrumpe temporalmente. Por lo tanto es beneficioso medir/estimar la calidad de comunicación mientras se tiene en cuenta el peor escenario, que también incluiría la obstrucción proporcionada por un cuerpo humano. En la etapa 164, se determina que los dispositivos de los grupos restantes (es decir adecuados) son adecuados. La etapa 162 se puede realizar durante la puesta en marcha y después de la puesta en marcha y la etapa 163 se puede realizar después de la puesta en marcha, por ejemplo.
Después de que se hayan realizado las etapas 101, 103 y 105 durante la puesta en marcha, puede comenzar la operación normal del sistema, es decir la detección de presencia y/o ubicación basada en RF puede realizarse en la etapa 166 por el al menos un dispositivo instruido en la etapa 105. En la etapa 167, se verifica si ha transcurrido un cierto tiempo y/o se ha cumplido otro criterio y por lo tanto es necesario reevaluar la idoneidad de los dispositivos (es decir después de la puesta en marcha). Si no, entonces la detección de presencia y/o ubicación basada en RF puede continuar en la etapa 166. Si es así, entonces se puede realizar de nuevo la etapa 101.
Por ejemplo, en la etapa 167 se puede verificar si el clima ha cambiado (significativamente). Por ejemplo, si se aplica percepción basada en RF en la iluminación de jardín exterior (por ejemplo para conteo de personas) y el sistema conoce que está nevando ahora, lo cual puede influir en la transmisión de señales inalámbricas, puede ser beneficioso seleccionar luces diferentes para la percepción basada en RF. Cuando el buen tiempo, se puede usar la luz alimentada por red eléctrica montada en la pared de la vivienda a 5 metros lejos de la puerta de jardín para hacer percepción basada en RF. Durante las nevadas, la luz de jardín operada por batería que está ubicada justo al lado de la puerta de jardín se puede usar para hacer percepción basada en RF. Similar, se conoce que la niebla o lluvia atenúan las señales inalámbricas.
La idoneidad de los dispositivos también puede reevaluarse cuando se conmuta el modo de percepción basada en RF, por ejemplo entre conteo de personas, localización de personas, detección de entrada de personas en un recinto vacío y seguridad. Por ejemplo, el conteo de personas no es una característica crítica en tiempo. Normalmente es perfectamente aceptable dedicar por ejemplo 10-30 segundos a concluir que hay tres personas en un recinto. Con base en ciertos criterios de selección, se podría concluir en un primer momento que las luminarias 1,2,3,4 son las mejores para el control de iluminación ya que son las que proporcionan una detección inmediata cuando las personas entran en el recinto. Sin embargo, el sistema se puede configurar en capas, de tal manera que el objetivo de la aplicación sea primero determinar si hay alguien en el recinto (para encender las luces) y solo después contar cuántas personas hay.
Como tal, la forma más fácil es tener el sistema funcionando constantemente en modo de percepción de movimiento ya que eso lleva a la latencia más baja. Una vez que hay certeza de que hay al menos una persona en el recinto, el sistema puede conmutar automáticamente al modo de conteo de personas, ya que éste proporciona la información más rica. Sin embargo, quizás las luces 1,2,3,4 no sean las ideales para el conteo de personas ya que por ejemplo no están en el centro del recinto sino cerca de la entrada. El sistema puede entonces seleccionar las luminarias por ejemplo 3,4,5,6,7 para la percepción basada en RF, ya que son las que están optimizadas para el conteo de personas. Lo mismo se aplica a la conmutación entre el modo de control de iluminación (por ejemplo durante el día) y el modo de seguridad (por la noche o durante los fines de semana y días festivos).
En la segunda iteración de la etapa 101 (que se realiza después de la puesta en marcha), se determina una idoneidad adicional de cada uno de la pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar la señal de radiofrecuencia. En la segunda iteración de la etapa 103, se selecciona un subconjunto adicional de dispositivos de la pluralidad de dispositivos con base en la idoneidad adicional determinada para cada uno de la pluralidad de dispositivos. En la segunda iteración de la etapa 105, se instruye a al menos uno del subconjunto adicional de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación.
En la realización de la figura 6, se pueden evaluar uno o más de los siguientes criterios para determinar la idoneidad de cada dispositivo individual en la etapa 101 después de la puesta en marcha:
Historial en capacidad de alcance de red
La evaluación del historial en capacidad de alcance de red hace posible evitar asignar a las lámparas con un historial malo en capacidad de alcance de red la tarea de realizar percepción basada en RF.
• Un usuario puede ser más propenso a apagar una cierta lámpara con el conmutador de pared heredado es decir desenergizar la lámpara inalámbrica y por lo tanto hacerla incapaz de realizar la percepción basada en RF. Es mejor no usar esta lámpara para percepción basada en RF.
• Ciertas lámparas ocasionalmente tienen pobre capacidad de alcance debido a interferencia inalámbrica (por ejemplo cuando se usa la misma banda de 2.4 GHz por un sistema de generación de flujo de audio en el apartamento del vecino).
Si en una red de malla solo se puede llegar a la sala audiovisual mediante la malla a través de las lámparas 1 y 2 ubicadas en el área de cocina y la lámpara 1 tiene una mala capacidad de alcance histórica, por ejemplo debido a que el usuario usa a menudo el conmutador de pared heredado, es mejor no seleccionar la lámpara 2 como nodo de percepción basada en RF para evitar problemas de trayectoria crítica para que los comandos de control de iluminación centrales lleguen a la sala audiovisual a menos que la lámpara 2 sea una luz crítica para la percepción basada en RF. Por ejemplo, si no hay otros candidatos y los mensajes a la sala audiovisual no están llenando completamente la red, todavía puede ser bueno seleccionar la lámpara 2 como nodo de percepción basada en RF. En este caso, aunque la lámpara 2 es adecuada como dispositivo de percepción basada en RF, se puede asignar a la tarea de percepción basada en RF menos de su tiempo que a otros dispositivos. La lámpara 2 de este modo puede considerarse adecuada, pero menos adecuada que otros dispositivos, y el grado de percepción basada en RF realizado por un dispositivo puede depender de su grado de idoneidad. El tiempo que la lámpara 2 dedica a la percepción basada en RF puede depender de si se usa para la generación de flujo de comandos de luz para acompañar contenido de audio y/o vídeo.
Controlado por un sensor de movimiento, conmutador operado por batería o conmutador Zigbee alimentado por red eléctrica
Al evaluar si un dispositivo está controlado por un sensor de movimiento, conmutador operado por batería o conmutador inalámbrico alimentado por red eléctrica (por ejemplo Zigbee) hace posible favorecer las luces como nodos de percepción basada en RF que están controlados ya sea por un sensor de movimiento, conmutador operado por batería o conmutador Zigbee alimentado por red eléctrica. Es menos probable que estas luces sean apagadas por un usuario que aquellas luces que usan un conmutador de pared heredado, que interrumpe la potencia a la lámpara inalámbrica.
Criterios relacionados con interferencia inalámbrica en tiempo real
La evaluación de criterios relacionados con interferencia inalámbrica en tiempo real hace posible evitar lámparas que actualmente sufren interferencia inalámbrica causada por dispositivos de no iluminación y otros sistemas de iluminación (y por tanto afectarían la capacidad de una lámpara para realizar percepción basada en RF), mientras que en la misma ubicación pero en un momento posterior la evaluación de este criterio podría dar como resultado que se consideren candidatas válidas para realizar percepción basada en RF.
• Una lámpara, que se ubica cerca de otros dispositivos electrónicos de consumo equipados con radio (por ejemplo un televisor o punto de acceso WiFi), sufrirá perturbaciones tan pronto como se encienda el dispositivo electrónico de consumo o comience la generación de flujo de vídeo a través de WiFi. Sin embargo, cuando el televisor está apagado, las lámparas cercanas al televisor no sufrirán interferencias y por tanto las lámparas son buenas candidatas para realizar la percepción basada en RF. La ubicación de los dispositivos de entretenimiento tales como televisores con respecto a las luces Philips Hue se puede determinar con base en el mapeo proporcionado por el usuario al configurar la característica de Entretenimiento Philips Hue. El estado del televisor en tiempo real (encendido frente a apagado) se puede recuperar por el sistema Philips Hue a través de una API del televisor o una API de un sistema de automatización de vivienda (por ejemplo Apple Homekit/Apple TV o Google Home), por ejemplo.
• Adicionalmente, interferencia puede originarse a partir de otro sistema de iluminación. Por ejemplo, una lámpara ubicada en proximidad de la sala de estar de los vecinos puede sufrir interferencia inalámbrica de la red de iluminación de malla de los vecinos que puede por ejemplo estar operando en el mismo canal Zigbee, o períodos ocasionales de generación de flujo de vídeo a través de WiFi a su televisor tal como se usa por ejemplo por ChromeCast.
Criterios relacionados con patrones de uso de usuario final
• La evaluación de criterios relacionados con patrones de uso de usuario final hace posible no seleccionar la lámpara que se conoce por el sistema que a menudo hace transición entre encendido y apagado (por ejemplo una luz de vestidor equipada con sensor que requiere el encendido instantáneo de la luz) frente a una luz en la escalera que está encendida la mayor parte del día (o incluso una luz de emergencia que siempre está encendida). La latencia introducida por la percepción de RF es mucho más notoria para los humanos cuando las luces hacen transición de apagadas a encendidas (por ejemplo el usuario podría entonces caminar demasiado lejos en un recinto y colisionar con los muebles en la oscuridad).
• La evaluación de criterios relacionados con patrones de uso de usuario final hace posible no seleccionar aquellas lámparas para percepción basada en RF que un usuario usa más para iluminar escenas dinámicas (especialmente aquellas lámparas que participan en escenas que requieren baja latencia).
Criterios sobre tasa de datos actual libremente disponible dentro de la red inalámbrica global
En una red Zigbee grande que comprende cientos de luces, el tráfico causado por los dispositivos enrutadores Zigbee que envían su estado de enlace cada 15 segundos puede consumir ya 15% del presupuesto total de tiempo de emisión de Zigbee. Típicamente, esto lleva inmediatamente a una escasez de ancho de banda en redes a gran escala cada vez que el sistema tiene que realizar una nueva tarea temporal además de las tareas básicas normales de sistema (por ejemplo actualización de firmware de OTAU, ejecución de una escena de iluminación blanca dinámica ajustable, percepción basada en RF de alta resolución, generación de flujo de entretenimiento). Por tanto, en una red a gran escala, se pueden seleccionar menos dispositivos para toles de percepción basada en RF y los requisitos de idoneidad se aplican preferiblemente más estrictos y con base en información precisa. Para redes más pequeñas (por ejemplo una red que comprende 30 luces inalámbricas), está disponible más altura libre de tiempo de emisión para las luces que realizan tareas adicionales tales como percepción basada en RF.
Tiempo de emisión libre actualmente disponible dentro de la red Zigbee
Qué grupo de lámparas es la opción óptima para la percepción basada en RF normalmente depende del tiempo de emisión libre actualmente disponible dentro de la red Zigbee. La participación en la percepción basada en RF típicamente requiere que el transmisor envíe mensajes inalámbricos extra u otras señales y que el receptor determine la RSSI y otros parámetros de diagnóstico de red y luego realice análisis y almacenamiento de RSSI (Indicación de Intensidad de Señal Recibida). Por ejemplo, un enlace entre las lámparas A y B puede dar mejores resultados de detección de ocupación solo en las tasas de datos más altas (por ejemplo se está ejecutando el modo de entretenimiento Philips Hue). Si solo está disponible un ancho de banda bajo entre las lámparas (por ejemplo debido al espectro saturado), un enlace entre las lámparas B y C puede ser más adecuado para realizar la percepción de ocupación.
Típicamente, se evalúan los enlaces entre un único dispositivo transmisor y múltiples dispositivos receptores para la percepción basada en RF. Típicamente, un grupo de percepción basada en RF comprende tres a cinco lámparas que envían mensajes y que determinan la RSSI de los mensajes recibidos de las otras lámparas. Se puede asignar una de las lámparas para que realice el procesamiento de los algoritmos de detección de ocupación, mientras que las otras lámparas solo envían mensajes y reportan las RSSI a la lámpara que realiza el algoritmo de procesamiento de detección de presencia.
Tiempo de emisión libre previsto dentro de la red Zigbee
Al pronosticar el tiempo de emisión libre dentro de la red Zigbee (con base en el contexto), es posible ajustar de manera proactiva la selección de lámparas para realizar la percepción basada en RF. A menudo, un sistema de iluminación conoce de antemano que habrá una carga de red adicional debido a situaciones tales como (1) una programación específica (por ejemplo escena dinámica programada a las 8 p. m.) (2) parámetros detectados que se conocen a partir del historial que subsecuentemente causarán una carga pico (por ejemplo una persona que ingresa a la sala audiovisual a las 08:30 probablemente significa que él verá televisión con iluminación envolvente dinámica Ambilight), (3) un ciclo de actualización de software de programación (OTAU). En estos casos, es beneficioso ajustar de manera proactiva la selección de lámparas que realizan la percepción basada en RF en consecuencia.
Por ejemplo, el sistema de iluminación predice que pronto se activará la escena de iluminación de entretenimiento en la sala audiovisual. El sistema conoce que la luz de la escalera se convertirá en un enrutador Zigbee crítico para que el controlador/puente se comunique con la iluminación de entretenimiento en la sala audiovisual arriba. El sistema por tanto no selecciona esta lámpara como nodo de percepción basada en RF o no selecciona esta lámpara para transmitir señales de RF adicionales específicas para la percepción basada en RF y/o para realizar el procesamiento específico para la percepción basada en RF.
Preferiblemente también se debe evitar la selección de aquellas lámparas que cumplen un rol crítico en la trayectoria de comunicación de red entre dos subáreas de un edificio o suelo de edificio o hacia el controlador (por ejemplo una luz en la escalera es un enrutador crítico para que el sistema se comunique con la sala audiovisual arriba). En circunstancias especiales, la luz en la escalera puede ya haber determinado un patrón de comunicación a partir de sus mensajes relacionados con controles de iluminación que es frecuente y está bien distribuido en el tiempo, lo que hace que esta lámpara sea adecuada para la percepción basada en RF sin la necesidad de agregar mensajes o señales extra específicos de percepción basada en RF.
Posibilidad de modificar parámetros o retrasar acciones
Se prefieren los dispositivos cuyos parámetros o acciones se pueden modificar/retrasar, debido a que esto puede garantizar que haya una percepción basada en RF casi perfecta. Por ejemplo, al realizar un OTAU del firmware de una luz, el sistema de iluminación preferiblemente es capaz de adaptar la velocidad de OTAU de tal manera que deje suficiente ancho de banda para ejecutar el modo de percepción basada en RF requerido actualmente para cada una de las áreas objetivo de detección de ocupación. Alternativamente, se puede modificar la temporización de reporte de parámetros no críticos de latencia tales como consumo de energía y temperatura para maximizar el rendimiento de percepción basada en RF.
Cantidad de potencia de procesamiento libre actualmente disponible
La evaluación de los recursos de procesamiento actualmente disponibles de los dispositivos hace posible seleccionar lámparas que tengan suficiente cantidad de potencia de procesamiento libre actualmente disponible para garantizar un procesamiento rápido de los datos de percepción basada en RF y los algoritmos de detección; varios algoritmos de detección pueden ejecutarse en paralelo, por ejemplo un algoritmo de detección de clase de iluminación con baja latencia y un algoritmo de clase de seguridad para detectar intrusos en una vivienda vacía con una fiabilidad de detección muy alta pero una latencia más alta.
Por ejemplo, si el tiempo de procesamiento de las señales de percepción basada en RF excede 0.2 segundos, la latencia de los controles de iluminación puede ser inaceptable para el usuario final (especialmente en los casos en que las luces han estado apagadas y necesitan activarse con base en la percepción de ocupación). Dos bombillas de tono idéntico ubicadas en la misma área pueden todavía tener un uso operativo diferente. por ejemplo, una primera lámpara solo tiene una escena almacenada en ella y por lo tanto tiene más memoria libre en comparación con una segunda lámpara con 30 escenas almacenadas. El número de escenas en una lámpara no es un parámetro estático y puede cambiar durante la vida útil del sistema. También, la potencia de procesamiento libre disponible variará de lámpara a lámpara, por ejemplo una lámpara que ejecuta un efecto de luz complejo con un sensor de microondas incorporado tendrá menos recursos de CPU libres que una lámpara estática.
En un sistema Philips Hue, algunas bombillas actúan como nodo progenitor Zigbee para los nodos finales Zigbee. Ser un nodo progenitor consume recursos adicionales (por ejemplo procesamiento, almacenamiento de datos, contacto de radio regular con nodo final) en comparación con las bombillas de no progenitor. Los nodos finales Zigbee típicos son dispositivos operados por batería tales como conmutadores de pared y sensores o luces operados por batería. Los nodos finales Zigbee eligen dinámicamente a su progenitor con base en el mejor enlace inalámbrico. Por tanto, el dispositivo progenitor del nodo final Zigbee puede cambiar varias veces a lo largo de su vida útil. Por tanto, asignar un dispositivo progenitor Zigbee y un dispositivo final Zigbee a un único grupo de percepción basada en RF puede no ser ventajoso. Además, la percepción basada en RF típicamente requiere señales y/o procesamiento de RF adicionales y por tanto acortará la vida útil de la batería de un dispositivo final Zigbee.
Si se usa la percepción basada en RF para múltiples aplicaciones, por ejemplo seguridad y control de luz, típicamente es necesario realizar múltiples algoritmos. Aunque sería ideal si un dispositivo pudiera procesar ambos algoritmos, un dispositivo también puede considerarse adecuado si es capaz de realizar uno de los múltiples algoritmos. De esta forma, la responsabilidad se puede dividir de tal manera que no se ignoren todos los dispositivos que serían adecuados en vista de otros criterios, pero los criterios de potencia de procesamiento disponibles se dividen entre múltiples nodos en lugar de un enfoque de todo o nada. Esto se puede usar cuando los algoritmos están "apilados", por ejemplo determinar rápidamente que hay movimiento es el algoritmo A, pero mirar más profundamente y concluir que hay presencia con un grado de confianza mucho mayor a expensas de una mayor latencia es el algoritmo B. Una aplicación podría querer obtener ambos resultados, pero debido a este apilamiento podría llegar a una situación donde un nodo sea adecuado para ejecutar A o B, pero no ambos.
Estado de encendido/apagado de las luces
Al evaluar el estado de encendido/apagado de las luces, es posible optimizar la potencia en espera del sistema de iluminación durante la percepción basada en RF. Típicamente, un dispositivo necesita un poco más de potencia durante la transmisión que en la recepción (que es el estado inactivo de un dispositivo de lámpara de enrutador, independiente de si la luz está encendida o apagada). Por tanto, transmitir tráfico inalámbrico pesado para percepción basada en RF mientras la luz está "apagada" podría aumentar la potencia consumida (que podría considerarse "potencia en espera" debido a que la luz está apagada). Para cumplir con potenciales regulaciones futuras de espera más estrictas, puede ser ventajoso seleccionar predominantemente luces que realicen la percepción basada en RF que estén actualmente encendidas, es decir que emitan luz (si es posible).
Estabilidad térmica actual
Al evaluar la estabilidad térmica actual de las lámparas, es posible seleccionar lámparas que actualmente sean térmicamente estables para realizar la percepción basada en RF. La temperatura de una lámpara puede derivar cuando el estado operativo cambia entre luces encendidas/luces apagadas. Esto da como resultado una deriva de temperatura de la electrónica de radio, lo cual a su vez da como resultado una deriva de las características de transceptor inalámbrico (por ejemplo sensibilidad de receptor). La selección de lámparas térmicamente "estables" por tanto dará como resultado menores compensaciones entre radios que utilizar una luz que acaba de hacer transición entre luces apagadas y luces encendidas. En el caso de lámparas que son térmicamente más inestables, estas derivas/compensaciones podrían engañar al sistema para que crea que las características dinámicas del entorno han cambiado, lo que potencialmente lo llevaría a concluir que ha habido movimiento (siendo esto un falso positivo).
Exposición a luz diurna
Durante el día, ciertas luces nunca se encenderán ya que hay suficiente luz natural disponible en su área específica. Estas luces son excelentes candidatas para la percepción basada en RF, ya que no se espera que se enciendan por el usuario y por tanto -a pesar de que las lámparas están apagadas- no requieren baja latencia a los comandos de controles de iluminación. Si estas lámparas se encienden, la cantidad de luz diurna ya presente ayudaría a enmascarar el efecto de potenciales problemas de latencia cuando se compara con otro recinto previamente oscuro que hace transición a encendido. Por lo tanto es beneficioso seleccionar lámparas con una alta exposición a la luz diurna. Sin embargo, aunque algunas luces pueden ser excelentes nodos de percepción basada en RF durante el día, pueden ser una pobre opción durante la noche (por ejemplo se requiere un control de baja latencia para este espacio). Las luces que están siempre encendidas (por ejemplo usadas en pasillos sin ventanas o en áreas de un edificio donde siempre hay alguien durante el horario de oficina) también son buenas candidatas. Generalmente, las luces que no conmutan de APAGADO a ENCENDIDO con frecuencia son buenas candidatas si la latencia es una preocupación.
Actividad de transmisión de comandos de iluminación
Al evaluar la actividad de transmisión de comandos de iluminación, es posible asignar lámparas que actualmente son menos activas en el envío de comandos de controles de iluminación para que sean más activas en el cuidado de la escucha- y procesamiento- y el almacenamiento asociados con la percepción basada en RF. Las lámparas altamente interactivas por ejemplo luces en un grupo de entretenimiento (activo), no deben asignarse para realizar tareas básicas de percepción basada en RF que se pueden asignar a otra parte en el sistema. Por ejemplo, las luces en el grupo de entretenimiento (que generan luz para acompañar el contenido de audio y/o vídeo) crean (o reciben) mucho tráfico, lo cual es bueno para la percepción de R<f>, pero deberían centrarse principalmente en proporcionar una experiencia de iluminación perfecta al usuario. Una opción es asignar una luz que sea parte de un grupo de entretenimiento para realizar percepción basada en RF, pero dejar que el almacenamiento de datos y procesamiento de análisis de datos intensivos de CPU se realicen por una luz que no sea parte del grupo de entretenimiento. Por ejemplo, el dispositivo que transmite los comandos de luz de entretenimiento puede ser el dispositivo transmisor en múltiples grupos de percepción basada en RF. Los otros dispositivos en estos grupos pueden ser luces dentro o fuera del grupo de entretenimiento, por ejemplo.
Criterios sobre tasa de datos de red de repuesto actualmente disponible
Al evaluar la tasa de datos de red de repuesto actualmente disponible, es posible seleccionar dispositivos con una tasa de datos de red de repuesto actualmente disponible suficiente. Por ejemplo, una radio Zigbee dentro de un controlador/puente puede estar realizando actualmente una actualización de firmware de OTAU de la lámpara en la cocina. Combinado con el tráfico de control de iluminación normal con las otras luces en la vivienda, la radio en el controlador/puente actualmente maneja mucho tráfico inalámbrico. Por tanto, la radio Zigbee que reside dentro del controlador/puente puede ya estar a capacidad máxima y puede no ser una buena candidata ahora mismo para formar un grupo de percepción de RF con la luz inalámbrica en la sala de estar (hasta que haya finalizado la actualización de firmware de la luz de cocina). Una opción es asignar el controlador/puente para que siga participando en la percepción basada en RF, pero permitir que el almacenamiento de datos y procesamiento de análisis de datos intensivos de CPU se realicen por una luz que no es parte de la actualización de OTAU y por tanto tiene suficiente potencia informática y memoria libres.
Características de RF, por ejemplo conformaciones de haz, con respecto al área objetivo de detección de ocupación.
Al evaluar las características de RF, por ejemplo conformaciones de haz, con respecto al área objetivo de detección de ocupación, es posible seleccionar luminarias cuya posición física actual dé como resultado características de RF adecuadas, por ejemplo conformaciones de haz, con respecto al área objetivo de detección de ocupación. Por ejemplo, una luminaria en forma de cubo operada por batería (similar a una Hue Go) puede tener seis caras diferentes y el usuario puede ser capaz de seleccionar la orientación del cubo. Si la cara que contiene el chip de radio, por ejemplo el chip de radio WiFi o chip de radio de mm-wave de 60 GHz, está en ese momento orientada hacia el área de detección de objetivo, hace que la luminaria de cubo sea bien adecuada para la percepción basada en RF. Si la radio está mirando hacia el suelo, la luminaria no es bien adecuada para realizar percepción basada en RF.
La idoneidad de una luminaria posicionada en una cierta orientación también puede depender de otros materiales en su entorno. Por ejemplo, si está sobre una mesa de metal, estando el cubo orientado hacia abajo producirá pobres resultados para la percepción basada en RF, mientras que si la mesa está hecha de madera fina, la percepción basada en RF aún se puede realizar satisfactoriamente. Si se incorpora un chip de radio a una bombilla y esta bombilla se coloca en una luminaria de metal, esto también puede dar como resultado un rendimiento de RF dirigido, incluso si el rendimiento de RF del propio chip de radio, por ejemplo un chip de radio Zigbee, es uniforme.
En estas últimas páginas, se ha descrito un primer conjunto de criterios para uso durante la puesta en marcha y se ha descrito un segundo conjunto de criterios para uso después de la puesta en marcha. Algunos criterios están presentes en ambos conjuntos. Aunque algunos otros criterios solo están presentes en uno de los conjuntos, pueden ser utilizables tanto durante la puesta en marcha como después de la puesta en marcha.
Los criterios que se han descrito en relación con la percepción basada en RF (detección de movimiento o detección de presencia real o percepción de grano fino capaz de detectar posturas corporales o gestos) también pueden ser utilizables para el rastreo de activos basado en RF (localización).
Aunque los criterios de selección anteriores se usan para evitar que ciertas lámparas realicen percepción basada en RF en la realización de la figura 6, también es posible regular la percepción basada en RF a propósito<para mitigar el impacto negativo de sistema de la percepción basada en>R<f descrita anteriormente. En el caso>extremo, la percepción basada en RF se puede regular hasta el punto de que solo se usen los mensajes no relacionados con percepción enviados dentro de la red Zigbee.
En la figura 8 se muestra una tercera realización del método de control de enrutamiento de mensajes dentro de una red inalámbrica, por ejemplo de malla. Como se describe en relación con la figura 3, el objetivo de este método es determinar qué nodos se instruyen para realizar el enrutamiento de red, es decir reenviar los mensajes que reciben. Estas instrucciones dan como resultado que se ajuste el enrutamiento de red y que se deje libre el espectro inalámbrico localmente para la ejecución de percepción basada en RF y/o rastreo de activos y se han descrito con más detalle en relación con el puente 1 de la figura 1.
Como se describió previamente, la etapa 111 comprende determinar un primer subconjunto de la pluralidad de nodos y este primer subconjunto comprenderá uno o más dispositivos a los que se les asigna una función de detección de presencia y/o ubicación basada en radiofrecuencia. Este primer subconjunto se puede seleccionar de manera manual o automática.
El primer subconjunto se puede seleccionar de todos los nodos o de los nodos que se determinen que son adecuados para la detección y/o localización de presencia basada en RF como se describe en relación con las figuras 2 y 4, por ejemplo. Si el uno o más nodos del primer subconjunto necesitan realizar localización basada en RF (rastreo de activos basado en RF), entonces seleccionar un nodo puede ser suficiente. Si el uno o más nodos del primer subconjunto necesitan realizar una detección de presencia basada en RF (percepción basada en RF), que es más difícil de realizar que el rastreo de activos basado en RF y en el cual los objetos, personas o animales que van a ser detectados no portan transmisores y/o receptores de RF, entonces típicamente se requiere al menos un grupo de al menos dos nodos y estos nodos se seleccionan típicamente con base en una o más áreas de percepción objetivo.
A continuación, se selecciona un segundo subconjunto de la pluralidad de nodos con base en las ubicaciones del uno o más nodos del primer subconjunto en la etapa 172. Mientras que el uno o más nodos del primer subconjunto transmitirán y/o recibirán una o más señales de radiofrecuencia para la función de detección de presencia y/o ubicación basada en radiofrecuencia, el uno o más nodos del segundo subconjunto no lo harán. En cambio, el uno o más nodos del segundo subconjunto intentarán limitar la interferencia causada a la detección de presencia y/o ubicación basada en RF al no retransmitir algunos mensajes de red o cualquier mensaje de red, por ejemplo comandos de control de iluminación, destinados a otros nodos (en esta realización,<las señales de>R<f de percepción y/o rastreo de activos se transmiten en banda). El uno o más nodos del>segundo subconjunto podrían recibir las señales de RF para la detección de presencia y/o ubicación basada en RF, pero no necesitan y/o no necesitan registrar su RSSI. Un nodo del segundo subconjunto puede incluirse en el segundo subconjunto en lugar del primero subconjunto debido a que no está en una ubicación adecuada o no agrega información adicional más allá de lo que ya es posible con los otros nodos. A continuación, la etapa 173 comprende crear un tercer subconjunto de nodos que consiste en los nodos restantes de la pluralidad de nodos (es decir no seleccionados como parte del primer subconjunto o del segundo subconjunto). A diferencia del uno o más nodos del segundo subconjunto, el uno o más nodos del tercer subconjunto retransmiten todos los mensajes de red destinados para otros nodos, es decir realizan la función de enrutamiento normal.
Como se describió previamente en relación con la figura 3, la etapa 113 comprende determinar una pluralidad de rutas desde un nodo de origen a un nodo de destino. La etapa 115 de la figura 3 comprende una subetapa 175. La etapa 175 comprende seleccionar una de la pluralidad de rutas con base en cuántos de los nodos intermedios de cada una de la pluralidad de rutas son parte del primer subconjunto o del segundo subconjunto de la pluralidad de nodos. La etapa 117 comprende transmitir uno o más mensajes para hacer que la red inalámbrica (por ejemplo malla) realice el enrutamiento de mensajes de acuerdo con la ruta seleccionada. Esto se ha descrito con más detalle en relación con el puente 1 de la figura 1.
En la etapa 117, estos uno o más mensajes normalmente se transmiten usando un protocolo diferente (por ejemplo Zigbee) que el protocolo (por ejemplo Bluetooth) usado para realizar la detección y/o localización de presencia basada en RF. En la realización de la figura 8, se instruye al uno o más nodos del primer subconjunto y al uno o más nodos del segundo subconjunto a no realizar enrutamiento de mensajes (por ejemplo para comandos de control de iluminación o mensajes de "mantenimiento" de red regulares) o a limitar el enrutamiento de mensajes que realizan. Además, se instruye al uno o más nodos del primer subconjunto para que realicen detección de presencia y/o ubicación basada en RF. Se instruye a los nodos del segundo subconjunto para que interfieran lo menos posible con los nodos del primer subconjunto. Se instruye a los nodos del tercer subconjunto a realizar el enrutamiento de red, es decir reenviar los mensajes que reciben que están previstos para otros nodos.
Estas instrucciones dan como resultado que se ajuste el enrutamiento de red y se deje libre el espectro inalámbrico localmente para la ejecución de percepción basada en RF y/o rastreo de activos. Se puede instruir al uno o más nodos del primer subconjunto y al uno o más nodos del segundo subconjunto para que actúen como nodos enrutadores (por ejemplo Zigbee) con funcionalidad reducida (también denominados como modo 2 más adelante en esta descripción), lo cual significa que los nodos escuchan en la red de malla Zigbee los mensajes dirigidos directamente a ellos, pero los nodos no reenvían mensajes de otros nodos Zigbee.
Alternativamente, se puede instruir al uno o más nodos del primer subconjunto y al uno o más nodos del segundo subconjunto para que actúen como nodos finales (por ejemplo Zigbee) (también denominados como modo 3 más adelante en esta descripción), que no participan en absoluto en la red de malla sino que solo verifican cada cierto período (por ejemplo 0.5 segundos o más) los mensajes destinados para este nodo recibidos y almacenados temporalmente por sus nodos progenitores. Alternativamente, se puede instruir al uno o más nodos del primer subconjunto para que actúen como nodos enrutadores con funcionalidad reducida, mientras que se instruye al uno o más nodos del segundo subconjunto para que actúen como nodos finales, o al contrario, por ejemplo. Los nodos del tercer subconjunto actúan como nodos de malla completamente desarrollados (por ejemplo Zigbee) (también denominados como modo 1 más adelante en esta descripción), proporcionando de esa manera la red troncal de una red robusta a nivel de edificio, por ejemplo, de malla.
En la realización de la figura 8 o en una realización alternativa, el uno o más nodos del primer subconjunto que necesitan transmitir una señal de RF para percepción basada en RF pueden instruirse para transmitir la señal de RF durante un cierto período sin interrupción, por ejemplo transmitir la señal de RF a toda ráfaga sin preocuparse por ser alcanzables por otros nodos, y los nodos del primer subconjunto que necesitan recibir la señal de RF para percepción basada en RF pueden instruirse para recibir la señal de RF durante este cierto período sin interrupción. Esto se denomina como modo de percepción de "alta resolución espacial". Si estos nodos del primer subconjunto son dispositivos de iluminación, entonces se puede seleccionar este modo para un cierto período o se puede seleccionar el cierto período en sí en dependencia de una expectativa de que se espera que los dispositivos de luz permanezcan sin cambios en el estado de salida de luz durante este cierto período.
Después de que se hayan realizado las etapas 111, 172, 173, 113, 115 y 117 durante la puesta en marcha, puede iniciar la operación normal del sistema, es decir la detección de presencia y/o ubicación basada en RF y/o el enrutamiento de red pueden realizarse en la etapa 176 mediante los dispositivos instruidos en la etapa 117. En la etapa 177, se verifica si ha transcurrido un cierto tiempo y/o se ha cumplido otro criterio y es necesario reseleccionar el primer y segundo subconjuntos. Si no, la detección de presencia y/o ubicación basada en RF puede continuar en la etapa 176. Si es así, entonces se puede realizar de nuevo la etapa 111 y se realiza una nueva selección de uno o más nodos del primer subconjunto y uno o más nodos del segundo subconjunto.
Puede ser necesario reseleccionar el primer y segundo subconjuntos cuando cambia el área de percepción objetivo usada para la percepción basada en RF (detección de presencia). La etapa 177 puede comprender detectar si la actividad de usuario ha cambiado o se espera que cambie y por lo tanto es necesario detectar la presencia en un área de percepción objetivo diferente. Por ejemplo, el enrutamiento en la red puede ajustarse dinámicamente cuando una persona objetivo se mueve desde una primera área en la vivienda a una segunda área. La persona de este modo lleva consigo un "halo" de percepción basada en RF de alta intensidad a la nueva área. En otras palabras, el sistema (por ejemplo iluminación) ajusta el enrutamiento para dejar libre el espectro inalámbrico para la percepción basada en RF para la segunda área, mientras que "libera" espectro adicional para los controles de iluminación en la primera área. Adicionalmente, como las señales inalámbricas pueden propagarse entre la primera y segunda área, este enfoque asegura que la primera y segunda área no interfieran innecesariamente entre sí.
Ahora se proporcionan dos ejemplos de rutas que se determinan entre los dispositivos de la figura 1 para ayudar a explicar el método de la figura 8. Como primer ejemplo, la lámpara de mesa 15 y la lámpara de pie en suelo 14 en la sala de estar 32 están realizando un escaneo de percepción basada en RF de alta resolución para contar el número de ocupantes con propósitos de conocimiento de contexto. Al mismo tiempo, las tiras LED 12 se usan en la sala audiovisual 33 para realizar un efecto de entretenimiento dinámico que requiere un tráfico considerable (por ejemplo Zigbee) entre el puente 1 (ubicado en el área de entrada 34) y la sala audiovisual 33. La distancia entre el puente Hue 1 en el área de entrada 34 y la sala audiovisual 33 es de tal manera que la comunicación (por ejemplo Zigbee) requiere al menos un salto de red entre las dos salas.
Al ajustar el enrutamiento en la red de tal manera que la lámpara de mesa 15 y la lámpara de pie en suelo 14 no participen en el reenvío de los mensajes de entretenimiento desde el puente 1 a las tiras LED 12, la lámpara de mesa 15 y la lámpara de pie en suelo 14 son capaces de concentrar sus recursos de procesamiento y/o transmisiones de mensajes y/o escucha de comandos inalámbricos (dispositivos Zigbee típicamente no pueden hablar y escuchar al mismo tiempo) en realizar la percepción basada en RF de alta resolución. La lámpara de mesa 15 y la lámpara de pie en suelo 14 pueden convertirse en un nodo final Zigbee o en un nodo enrutador Zigbee con funcionalidad reducida, por ejemplo. También es posible que solo el nodo asignado para escuchar predominantemente con propósitos de percepción basada en RF esté asignado para convertirse en un nodo final Zigbee y que este nodo solo reporte las estadísticas de RSSI cuando es contactado por el dispositivo progenitor Zigbee.
Por otra parte, la lámpara de techo 13 en el dormitorio infantil 35 sube de nivel y proporciona el enrutamiento para el tráfico de entretenimiento hacia la sala audiovisual 33. Además, incluso la luminaria Hue go operada por batería 11, normalmente que actúa como dispositivo final (por ejemplo Zigbee), se puede utilizar como nodo de enrutamiento (a pesar del consumo de energía aumentado) con el fin de mantener el tráfico alejado de la sala de estar 32 en la cual se realiza el escaneo de percepción basada en RF de alta resolución. Hay dos rutas lógicas entre el puente 1 y las tiras LED 12: a través de la luminaria Hue go 11 y la lámpara de techo 13 o a través de la lámpara de pie en suelo 14. Dado que la lámpara de pie en suelo 14 está involucrada en el escaneo de percepción basada en RF de alta resolución, se selecciona la ruta a través de la luminaria Hue go 11 y la lámpara de techo 13, aunque un algoritmo de enrutamiento típico podría seleccionar la ruta a través de la lámpara de pie en suelo 14 dado que esto involucra menos saltos.
Como segundo ejemplo, la lámpara de mesa 15 y las tiras LED 12 están realizando un escaneo de percepción basada en RF de alta resolución en la sala audiovisual 33 y se necesita determinar una ruta de red desde el puente 1 a las tiras LED 12. Hay nueve rutas entre el puente 1 y tiras LED 12: 1-14-12, 1-14-13-12, 1-14-15 12, 1-11-13-12, 1-11-13-14-12, 1-11-13-14-15-12, 1-11-14-12, 1-11-14-13-12 y 1-11-14-15-12. Al dispositivo de iluminación 15 se le ha asignado la función de percepción basada en RF y por lo tanto está incluido en el primer subconjunto de nodos. Con el fin de evitar interferencia en el escaneo de percepción basada en RF de alta resolución, la lámpara de pie en suelo 14 preferiblemente no debe realizar enrutamiento de mensajes de red y por lo tanto se incluye en el segundo subconjunto de nodos. Dado que la lámpara de mesa 15 se ha incluido en el primer subconjunto y la lámpara de pie en suelo 14 se ha incluido en el segundo subconjunto, se selecciona la ruta a través de la luminaria Hue go 11 y la lámpara de techo 13 (1-11-13-12).
En los ejemplos anteriores, la determinación del primer subconjunto solo tiene en cuenta si a los nodos se les asigna o no una función de percepción basada en RF. Al tener en cuenta además la resolución del escaneo de percepción basada en RF (por ejemplo detección de movimiento mayor frente a detección de movimiento menor frente a detección de presencia real frente a conteo de personas), como se requiere actualmente, al determinar el primer subconjunto, las rutas seleccionadas se pueden adaptar aún mejor a los requisitos actuales. Se requerirá una percepción basada en RF de gran ancho de banda para la detección de movimiento menor de tal manera que el algoritmo de percepción pueda determinar con confianza si la variación de los parámetros de comunicación inalámbrica con respecto a un umbral/línea base previo se debe al ruido de canal inalámbrico o se debe a una persona que escribe en un ordenador portátil mientras que casi no se mueve de otro modo.
La percepción basada en RF de grano fino no solo puede detectar la presencia, sino también distinguir entre el número de personas presentes (o la cantidad relativa de personas - una, varias, muchas). Para una percepción basada en RF de grano fino, hay una compensación entre la cantidad de mensajes enviados por segundo y la latencia para determinar con confianza si el espacio está ocupado o cuántas personas hay allí. Por lo tanto es beneficioso ajustar la cantidad de mensajes con base en la combinación de la latencia requerida para la toma de decisiones y el nivel de confianza requerido (por ejemplo para la detección de clase de seguridad de un intruso, incluyendo alertar al propietario de la vivienda, el nivel de confianza necesita ser mucho más alto que para encender la luz; en este último caso, tener un falso positivo se puede corregir fácilmente apagando la luz de nuevo sin causar daño).
La detección de presencia real es una versión de grano aún más fino de la percepción de movimiento básica basada en RF, donde se aumenta la resolución de tal manera que incluso las personas sentadas en una silla o estiradas en el sofá pueden ser recogidas analizando la variación de los parámetros de comunicación en comparación con la situación de recinto vacío conocida previamente. Por tanto, cuanto mayor sea la resolución de percepción requerida, mayor será la tasa de datos de la comunicación relacionada con percepción basada en RF entre las luces y mayor será la tensión en la red que rodea el área de detección de ocupación objetivo.
La percepción basada en RF también se puede usar para conteo de personas. Ser capaz de distinguir entre 10 personas en un área se requerirá una percepción basada en RF de mayor resolución que para contar un máximo de 3 personas por área. Se podría optimizar un modo de "conteo de muchos ocupantes" para distinguir entre 10-20-30 personas mientras que en un "modo normal", la percepción basada en RF podría distinguir con gran precisión entre 1-2-3 personas en el recinto.
El escaneo de percepción de "alta resolución espacial" mencionado previamente se puede usar para determinar con gran confianza si una persona está en el recinto A o B. El modo de percepción de "alta resolución espacial" también se puede usar para rastrear trayectorias de personas. Durante la realización de un escaneo de percepción de RF de alta resolución espacial o de muchos ocupantes, el grupo de luces puede ingresar a un "modo de impulso de percepción" especial en el cual 100% de su ancho de banda se dedica a la adquisición de datos de percepción basada en RF. Esto puede involucrar que las luces no sean alcanzables temporalmente por las otras luces en la red Zigbee, o con una latencia más larga. El enriam iento de red se puede ajustar temporalmente para facilitar este escaneo de percepción de "alta resolución espacial" o cualquier otro escaneo de alta resolución por ejemplo para conteo de personas.
Preferiblemente, el modo de impulso de percepción, como se describe en el párrafo previo, se realiza mediante luces que están encendidas y/o en modo estable. El modo estable significa que se espera que las luces permanezcan en un estado de salida de luz sin cambios durante el futuro predecible. Por ejemplo, una luz está en modo estable cuando un sensor operado por batería ha detectado recientemente movimiento, lo cual significa que la luz permanecerá encendida al menos otros cinco minutos (independientemente de si se detecta movimiento en ese período) y una duración de 4 minutos del modo de impulso sería aceptable desde una perspectiva de controles de iluminación.
Si las luces están actualmente apagadas (por ejemplo en una vivienda desocupada), las luces pueden encenderse por razones de seguridad por la duración del modo de percepción de alta resolución, por ejemplo en el área de entrada de la vivienda. En una oficina, la percepción basada en RF se puede usar para una seguridad suave durante la noche donde una vez cada 15 minutos se escanea la oficina para anomalías. El sistema puede pensar erróneamente que la oficina está vacía y comenzar un escaneo de alta resolución para posibles intrusos; sin embargo, en realidad un empleado ha estado tomando una siesta en la oficina durante la noche. Cuando el empleado se levanta, el sistema de iluminación debe responder a los conmutadores de pared dentro de 0.5 segundos o alternativamente las luces tienen que estar encendidas (quizás en un nivel de atenuación bajo para garantizar la seguridad) mientras se realiza el escaneo de percepción de alta resolución que impacta la latencia.
Opcionalmente, el sistema aprovecha otras modalidades de percepción dentro del sistema de automatización de vivienda (por ejemplo cerradura electrónica, sensores PIR, Apple TV) para decidir si y cómo (por ejemplo con qué retraso) el halo de percepción basada en RF (también denominado como área de percepción objetivo) sigue a un usuario, que está haciendo transición desde un área de la vivienda a otra. Por ejemplo, dado el contexto de que una persona que mira televisión está pausando Netflix y se considera probable que vaya al baño, el halo basado en RF permanece dentro del recinto de televisión y no sigue al usuario. Sin embargo, si la persona va a la cocina y abre el refrigerador durante más de 30 segundos para preparar un refrigerio, el halo de percepción basada en RF lo seguirá hasta la cocina. En este caso, se puede realizar de nuevo la asignación de la función de percepción basada en RF a los dispositivos y se pueden determinar de nuevo las rutas de red. El propio refrigerador podría ser capaz de detectar que el refrigerador ha estado abierto durante más de 30 segundos, por ejemplo. Alternativamente, se puede usar otro tipo de percepción de presencia para detectar que la persona o una persona en general está en la cocina durante un tiempo prolongado, lo cual puede provocar que el halo de percepción basada en RF se mueva a la cocina.
La percepción basada en RF no solo se puede usar para detectar personas, sino también para detectar objetos. Por ejemplo, la percepción basada en RF se puede usar para detectar la apertura de refrigeradores y puertas. Esta información de contexto puede ser útil para el cuidado de personas mayores, por ejemplo. Esto ayuda a la recopilación de puntos de datos clave que pueden usarse para detectar cambios en patrones que podrían indicar condiciones de salud emergentes.
En una red basada en malla (por ejemplo iluminación) de Bluetooth de Baja Energía (BLE), puede ser posible realizar percepción basada en RF basada en interacciones entre (1) un dispositivo electrónico equipado con BLE que normalmente no es parte de la red de iluminación y (2) una luz de BLE (o una luz Zigbee/BLE combinada).
En una red basada en malla Zigbee (por ejemplo iluminación), la interacción de percepción basada en RF entre una luz Zigbee/BLE combinada y un dispositivo electrónico de BLE se puede realizar mediante comunicación fuera de banda (BLE en lugar de Zigbee). En este caso, el espectro (canal) Zigbee usado para el control de iluminación no se afecta por el escaneo de percepción basada en RF, ya que las transmisiones de espectro ensanchado de salto de frecuencia de BLE no interfieren con las transmisiones de espectro ensanchado de secuencia directa de Zigbee, aunque haya alguna superposición entre el espectro Zigbee y el espectro BLE. Sin embargo, aunque el tráfico de red (Zigbee) no interfiere con el escaneo de percepción basada en RF (BLE), los nodos que realizan el escaneo de percepción basada en RF necesitan tiempo para realizar el escaneo de percepción basada en RF (BLE) y pueden no estar disponibles para recibir mensajes de red (Zigbee) durante este tiempo si los nodos presentan una única radio que realiza uso compartido de tiempo entre la red BLE y Zigbee.
La interferencia inalámbrica causada por dispositivos de no iluminación (por ejemplo televisores) afecta la capacidad de una lámpara para realizar percepción basada en RF. Para todavía realizar una detección de presencia fiable en una primera área ruidosa de la vivienda, la tasa de datos de la percepción basada en RF normalmente debe aumentarse en comparación con una segunda área más tranquila de la vivienda con poca interferencia inalámbrica. Las lámparas en la primera área objetivo de detección de ocupación asignarían por lo tanto más de su tiempo de emisión a la percepción basada en RF y tendrían entonces menos tiempo o ningún tiempo (o recursos tales como CPU y memoria) para realizar el enriam iento de red. Por consiguiente, el enriam iento de red se debe ajustar preferiblemente para permitir que las luces en la otra parte del edificio aumenten y contribuyan más al toldo de red de malla de iluminación, es decir ayudar a garantizar que haya una columna red troncal de malla adecuada para cobertura en todas partes.
En la figura 9 se muestra una segunda realización del método de obtención de mensajes de red de la invención. En esta realización, un dispositivo electrónico usa una primera porción de tiempo para la percepción basada en RF y una segunda porción de tiempo para transmitir y recibir mensajes de red, por ejemplo comandos de iluminación. El dispositivo electrónico opera en uno de los tres modos siguientes:
Modo 1) enrutador Zigbee normal (modo de malla normal), detección de presencia y/o ubicación basada en RF: no;
Modo 2) enrutador Zigbee con funcionalidad reducida, detección de presencia y/o ubicación basada en RF: sí;
Modo 3) dispositivo final ZigBee, detección de presencia y/o ubicación basada en RF: sí.
En una realización alternativa, solo se puede usar un subconjunto de estos modos, por ejemplo los modos 1+2 0 modo 1+3, y/o se puede usar un modo adicional. Un ejemplo de tal modo adicional es un modo en el cual el dispositivo electrónico actúa como un enrutador Zigbee normal (modo de malla normal) y también realiza detección de presencia y/o ubicación basada en RF. Cuando se usa Bluetooth, por ejemplo BLE para la detección de presencia y/o ubicación basada en RF, esto da como resultado una pérdida de eficiencia, debido a que el dispositivo electrónico no recibirá mensajes Zigbee mientras realiza la detección de presencia y/o ubicación basada en RF.
Como primera etapa, se realiza una etapa 180. La etapa 180 comprende determinar si el dispositivo electrónico que realiza el método está configurado en modo 1, 2 o 3. En la realización de la figura 9, el puente 1 de la figura 1 instruye al dispositivo electrónico qué modo debe usar. En una realización alternativa, el dispositivo electrónico decide por sí mismo qué modo usar, por ejemplo automáticamente o usando algún algoritmo de decisión que involucra a sus vecinos o con base en un ajuste de configuración almacenado en su memoria. Si el dispositivo electrónico está configurado en modo 2 o 3, se realiza la etapa 181. Si el dispositivo electrónico está configurado en modo 1, se realiza la etapa 185.
La etapa 181 comprende seleccionar el primer conjunto de canales de frecuencia. El primer conjunto de canales de frecuencia puede comprender un único canal, por ejemplo en el caso de espectro ensanchado de secuencia directa, o una pluralidad de canales, por ejemplo en el caso de salto de frecuencia. En la realización de la figura 9, el primer protocolo, por ejemplo Bluetooth, se usa para transmitir y/o recibir la señal de radiofrecuencia en este primer conjunto de canales de frecuencia en la etapa 141 durante una primera parte de cada uno de una pluralidad de períodos. La etapa 183 comprende determinar si el dispositivo electrónico que realiza el método está configurado en modo 2 o 3. La etapa 143 de la figura 5 comprende dos subetapas: las etapas 185 y 187. Si el dispositivo electrónico está configurado en modo 2, se realiza la etapa 185. Si el dispositivo electrónico está configurado en modo 3, se realiza la etapa 187.
La etapa 185 comprende recibir los mensajes de red, por ejemplo mensajes de control de iluminación, de manera inalámbrica usando el segundo protocolo, por ejemplo Zigbee, en el segundo conjunto de canales de frecuencia. Esto sucede durante la segunda parte de cada uno de la pluralidad de períodos. El segundo conjunto de canales de frecuencia puede comprender un único canal, por ejemplo en el caso de espectro ensanchado de secuencia directa, o una pluralidad de canales, por ejemplo en el caso de salto de frecuencia. Si el dispositivo electrónico está configurado en modo 1, el dispositivo electrónico es capaz de transmitir y recibir mensajes de red (por ejemplo mensajes de control de iluminación) todo el tiempo, ya que no necesita transmitir ni recibir una señal de RF para la detección de presencia y/o ubicación basada en RF.
En este caso, la primera parte durante la cual se transmite y/o recibe la señal de RF, por ejemplo señal Bluetooth, para la detección de presencia y ubicación basada en RF tiene una duración de cero segundos mientras el dispositivo electrónico permanece configurado en modo 1 lo cual significa que no se realiza ninguna detección de presencia o localización basada en RF por este dispositivo. La duración de la primera parte aumenta y la duración de la segunda parte disminuye cuando el dispositivo electrónico conmuta del modo 1 al modo 2 o 3. En una realización alternativa (no se muestra en la figura 9), el dispositivo electrónico transmite y/o recibe una señal de RF, por ejemplo señal Bluetooth, para la detección de presencia y ubicación basada en RF mientras está en modo 1 (es decir modo de malla normal (Zigbee); en el cual también reenvía los mensajes recibidos), pero solo por intervalos de tiempo cortos.
En la realización de la figura 9, la etapa 187, que se realiza si el dispositivo electrónico está configurado en modo 3, comprende obtener los mensajes de red transmitidos de manera inalámbrica usando el segundo protocolo desde otro dispositivo que recibió los mensajes de red en su nombre: el nodo progenitor del dispositivo electrónico. Los mensajes de red obtenidos desde el nodo progenitor del dispositivo electrónico siempre están previstos para el propio dispositivo electrónico. La etapa 195 se realiza después de la etapa 187.
Después de la etapa 185, se verifica en la etapa 189 si el mensaje recibido en la etapa 185 está destinado al propio dispositivo electrónico o a otro nodo. Si el mensaje está destinado al propio dispositivo electrónico, se realiza la etapa 195. Si el mensaje está destinado a otro nodo, se realiza la etapa 191. La etapa 191 comprende verificar si el dispositivo electrónico está configurado en modo 1 o modo 2. En el modo 1, el mensaje recibido se reenvía en la etapa 193. En el modo 2, el mensaje recibido no se reenvía y a continuación se realiza la etapa 181. En una realización alternativa, un mensaje recibido destinado a otro nodo se reenvía de manera selectiva, es decir a veces, pero no siempre se reenvía, en lugar de no reenviarse nunca.
La etapa 195 comprende determinar si el mensaje obtenido en la etapa 185 o 187 es un mensaje de configuración de modo. Si es así, el dispositivo electrónico se configura en el modo en la etapa 197 como se instruye en este mensaje de configuración de modo. Si no, el mensaje obtenido se procesa normalmente en la etapa 198 y se realiza la etapa 181 después de la etapa 198. Después de la etapa 197, se verifica en la etapa 199 si el nuevo modo es el modo 1. Si es así, se realiza a continuación la etapa 185, omitiendo de esa manera las etapas 181, 141 y 183. Si no, se realiza a continuación la etapa 181.
En la siguiente iteración de la etapa 181, opcionalmente, se puede seleccionar un conjunto diferente de canales de frecuencia, por ejemplo un tercer conjunto de canales de frecuencia, que en la iteración previa de la etapa 181. Si es así, entonces se usa el primer protocolo para transmitir y/o recibir la señal de r F en este conjunto diferente, por ejemplo tercero, de canales de frecuencia en la siguiente iteración de la etapa 141. Si la señal de RF se usa para percepción basada en RF, entonces esta señal de RF es preferiblemente única dentro de una cierta área espacial. Preferiblemente, la banda (por ejemplo Zigbee) dedicada a la percepción basada en RF es localmente única y difiere para cada grupo de dispositivos, por ejemplo lámparas, que realizan percepción basada en RF dentro de una vivienda o suelo de edificio. Por tanto, cada grupo de dispositivos de percepción basada en RF, por ejemplo lámparas, puede transmitir una tormenta de mensajes (por ejemplo Zigbee) sin tener que tener en cuenta la red de control, por ejemplo de iluminación, o las necesidades de otros grupos de dispositivos, por ejemplo lámparas, que realizan percepción basada en RF. Esto produce un rendimiento de percepción óptimo.
Se puede usar un transmisor y/o receptor de RF con más de una función, por ejemplo un transceptor de radio dual, en el cual una función, por ejemplo una función de radio BLE, se usa para realizar la etapa 141 y otra función, por ejemplo una función de radio Zigbee, se usa para realizar la etapa 143. Alternativamente, se pueden usar múltiples transmisores y/o receptores para realizar las etapas 141 y 143, respectivamente.
Como ejemplo, el método de la figura 9 se puede usar para realizar percepción basada en RF en un sistema de iluminación de una vivienda. En este ejemplo, se usa un canal Zigbee dedicado para la percepción basada en RF y se usa un canal Zigbee diferente para el control de iluminación (mensajes de red). Las luces actualmente asignadas a la tarea de percepción basada en RF operan la mayor parte del tiempo a ráfaga completa en el modo de percepción basada en RF Zigbee utilizando un canal inalámbrico dedicado, único de manera local (es decir sin interferencia con la red de iluminación Zigbee a nivel de vivienda). Durante una pequeña porción del tiempo, las luces con percepción basada en RF participan en la red de iluminación Zigbee.
Dentro de la red de iluminación, en general, tal luz con percepción basada en RF puede actuar como un dispositivo final Zigbee adormilado (que opera en modo 3) o enrutadores Zigbee con funcionalidad reducida (que operan en modo 2). Si una luz actúa como un dispositivo final Zigbee, solo ocasionalmente (por ejemplo cada 0.5 segundos o más) recupera de su nodo progenitor los mensajes de control de iluminación recibidos en su nombre desde la red Zigbee a nivel de vivienda. La luz puede transformarse de ser un nodo de malla normal (que opera en modo 1) a un nodo final (que opera en modo 3) al ingresar a un escaneo de percepción basada en RF y en consecuencia la luz determina un nodo progenitor Zigbee.
Alternativamente, la luz puede transformarse de ser un nodo de malla normal (que opera en modo 1) a un enrutador Zigbee con funcionalidad reducida (que opera en modo 2) tras ingresar a un escaneo de percepción basada en RF. La luz es entonces alcanzable de manera regular pero no de manera constante en la red Zigbee para recibir mensajes de la malla. Sin embargo, la luz no está contribuyendo a enrutar mensajes de otras luces en la red de malla. Las luces que operaban en modo 1 proporcionaban la red troncal de una red de malla robusta a nivel de vivienda. En una realización alternativa, la luz puede ser capaz de volverse oficialmente (temporalmente) inalcanzable en la red Zigbee cuando se realiza el escaneo de percepción basada en RF y la luz solo reporta de vuelta a la red de malla sin verificar regularmente un buzón en el dispositivo progenitor.
En el ejemplo anterior, se usa un canal Zigbee para realizar percepción basada en RF. También es posible realizar interacciones de percepción basada en RF con base en interacciones fuera de banda entre (1) un dispositivo electrónico de consumo equipado con BLE (Bluetooth de Baja Energía) y (2) una luz de radio dual que opera predominantemente en modo de BLE, en donde la luz se interconecta con el dispositivo electrónico de consumo a través de BLE y de esta manera forma un par de percepción de RF basada en BLE.
Es ventajoso involucrar al menos un dispositivo electrónico de consumo en la percepción basada en RF. La mayoría de los nodos de iluminación están montados en techo. Sin embargo, la percepción basada en RF entre dos luces de techo limita la calidad de detección de objetos cercanos al suelo (por ejemplo niños pequeños); los dispositivos de consumo (por ejemplo televisor, asistentes de voz) están ubicados a menor altura que los dispositivos de iluminación. Por tanto, es ventajoso incluir dispositivos electrónicos de consumo (por ejemplo televisor) como uno de los sensores basados en RF, ya que la biomasa del humano, que va a ser detectada mediante la percepción basada en RF, está entonces en medio de la luz de techo y el dispositivo de consumo. Como alternativa a un dispositivo electrónico de consumo, se puede involucrar un dispositivo de iluminación que no esté montado en techo.
Al realizar una percepción basada en RF con un dispositivo electrónico de consumo, no es necesariamente requerido que la luz y el dispositivo CE formen una red. Por ejemplo, las luces pueden analizar (usando un enfoque de búsqueda) la RSSI de la publicidad de BLE enviada por cada dispositivo CE. La luz también puede activar el dispositivo de BLE para que envíe mensajes a propósito. Por ejemplo, la luz envía a través de una solicitud de unión de BLE que al final no es aceptada por la luz, pero sin embargo activa una respuesta que puede usarse para percepción, ya que contiene RSSI incorporada en la misma.
Aunque las luces que realizan un escaneo de percepción basada en RF de baja resolución en un área de la vivienda pueden hacer esto en la banda de control de iluminación Zigbee estándar usada por el sistema de iluminación, las luces que realizan un escaneo de alta resolución pueden utilizar otra banda inalámbrica dedicada. Preferiblemente, la elección de canal de frecuencia para cada una de las luces también tiene en cuenta la resolución de percepción basada en RF requerida actualmente para cada una de las áreas objetivo de detección de ocupación, en particular si se requiere detección de movimiento mayor frente a detección de movimiento menor frente a detección de presencia real frente a conteo de personas frente a detección de postura corporal frente a detección de gestos.
Se requerirá percepción basada en RF de alto ancho de banda para la detección de movimiento menor o conteo de personas o para el modo de percepción de "alta resolución espacial", que se usa para determinar con gran confianza si una persona está en el recinto A o B. Por tanto, cuanto mayor sea la resolución de percepción requerida, mayor será la tasa de datos de la comunicación relacionada con percepción basada en RF entre las luces. Además, distribuir los mensajes de percepción basada en RF a lo largo del tiempo (es decir distribuirlos equitativamente en el eje de tiempo) dará como resultado una mejor detección de ocupación ya que no hay períodos ciegos prolongados. Aunque la percepción regular basada en RF puede ser 3 mensajes por segundo por dispositivo, los escaneos de alta resolución pueden emplear 10 mensajes por segundo o incluso 100 mensajes por segundo.
La interferencia inalámbrica causada por dispositivos de no iluminación (por ejemplo televisor) afecta la capacidad de una lámpara para realizar percepción basada en RF. Para todavía ser capaz de realizar una detección de presencia fiable en una área ruidosa de la vivienda, normalmente, será necesario aumentar ya sea la tasa de datos de la percepción basada en RF en comparación con una segunda área más tranquila de la vivienda o se necesita cambiar el canal inalámbrico para la percepción basada en RF.
Como las diferentes áreas de la vivienda sufren diferentes fuentes de interferencia inalámbrica, es ventajoso seleccionar un canal inalámbrico dedicado relativamente "silencioso" para la percepción basada en RF para cada una de las áreas. El canal inalámbrico fuera de banda elegido para un área específica podría cambiar con el tiempo. Por ejemplo, para cada sesión de percepción basada en RF, el canal puede determinarse de nuevo. Esto puede incluso hacerse durante una sesión de percepción. El canal fuera de banda se puede cambiar si los resultados de percepción obtenidos no son tan precisos como se esperaba. Sin embargo, elegir un nuevo canal puede llevar a alguna latencia dado ya que es necesario determinar la línea base para el nuevo canal.
Incluso puede ser que el sistema pruebe deliberadamente múltiples canales fuera de banda para un área (incluyendo la evaluación de la calidad de percepción lograda) antes de decidirse por uno. Por ejemplo, la prueba puede abarcar analizar el número de falsos positivos o falsos negativos de la percepción basada en RF para cada uno de los canales. De manera opcional, un único escaneo de percepción basada en RF fuera de banda puede utilizar canales inalámbricos claramente diferentes (por ejemplo banda de frecuencia más baja de 802.15.4 frente a banda de frecuencia más alta de 802.15.4) con el fin de aumentar la precisión de la detección de ocupación fusionando los subescaneos. En el caso de las luces WiFi, se pueden emplear diferentes direccionalidades de las transmisiones inalámbricas utilizando las múltiples antenas direccionales disponibles en una radio WiFi moderna.
En el caso de una luz cuya posición física se puede modificar fácilmente (por ejemplo Philips Hue Go), la selección del canal fuera de banda puede basarse en una combinación de (1) la precisión de las sesiones de percepción basada en RF inmediatamente previas (2) sensores integrados en la luz que dan una cierta confianza sobre si la luz se ha movido o girado recientemente o no.
Adicionalmente, dos diferentes pares de luces de percepción basada en RF pueden optar por utilizar el mismo canal fuera de banda. Por ejemplo, las luces pueden concluir que dadas (1) las características físicas de las luminarias involucradas (altura de colocación de luminaria, material de la luminaria) (2) los parámetros de las luminarias involucradas, que se pueden modificar e influir en la percepción basada en RF (por ejemplo potencia de transmisión de radio; tapa abierta o cerrada de una luminaria, estabilidad térmica), las respectivas firmas de movimiento generadas por los dos pares de luces serán suficientemente diferentes, de tal manera que a pesar de la interferencia entre los dos grupos de percepción basada en RF, aún se pueden realizar detecciones de ocupación fiables. Esto podría ser relevante para áreas donde hay pocos canales fuera de banda adecuados disponibles (por ejemplo edificio de apartamentos en la ciudad de Nueva York con muchas de las bandas de 2.4 GHz saturadas).
Aunque la descripción de las últimas páginas describe una aplicación de percepción basada en RF (detección de presencia), algunos de los principios descritos también pueden ser aplicables a una aplicación de rastreo de activos basada en RF (detección de ubicación). En las siguientes páginas, se describe una tercera realización del método de obtención de mensajes de red en una aplicación de rastreo de activos basada en RF. Sin embargo, algunos de los principios descritos también pueden ser aplicables a una aplicación de percepción basada en RF.
Además, en algunas realizaciones, el mismo sistema de iluminación puede realizar tanto percepción de movimiento/presencia basada en RF (para objetos sin balizas) como rastreo de activos de los de activos equipados con BLE. En algunas realizaciones, el mismo objeto tal como un carro de paro de hospital o un empleado con una insignia equipada con baliza de BLE, es detectado tanto por el sistema de percepción basada en RF como por el sistema de rastreo de activos de BLE y ambas de las modalidades de percepción pueden fusionarse mediante el sistema de iluminación con el fin de mejorar la precisión de ubicación y el tiempo de respuesta a los movimientos del carro de paro. Las transmisiones de balizas descritas en este sistema también pueden incluir otros datos de percepción tales como temperatura de activo, orientación del activo (estableciendo un indicador si el contenedor médico alguna vez se volcó), estado de batería de una nevera portátil médica.
En esta tercera realización, diez luminarias 201-210, etiquetadas L1-L10 y mostradas en la figura 10, se agrupan en diferentes grupos de luminarias que operan en diferentes modos. La composición de los grupos cambia con el tiempo y como resultado, la cantidad de rastreo de activos basado en RF y la cantidad de reenvío de mensajes realizado por una luminaria también cambia con el tiempo. Se han colocado balizas de Bluetooth de baja energía (BLE), por ejemplo baliza 219, en activos, por ejemplo objetos, animales y/o personas, con el fin de permitir determinar sus ubicaciones.
El controlador, por ejemplo el puente 1 de la figura 1, asigna un primer grupo G1 que consiste en las luminarias 201-205 (L1-L5) en modo receptor de baliza (BRM). Los nodos receptores de balizas recolectan las balizas de BLE y determinan la RSSI de las señales recibidas de las etiquetas BLE montadas en los activos. Al mismo tiempo, estos nodos escuchan de manera intermitente la red Zigbee (por ejemplo los nodos en modo BRM pueden escuchar 99% en BLE y 1% escuchar y transmitir en Zigbee) para comandos relacionados con iluminación y para intercambiar datos de controles de iluminación y datos relacionados con rastreo de activos con el controlador. La distribución temporal entre los modos de BLE y Zigbee y la frecuencia a la cual estos dispositivos verifican su nodo progenitor podrían ser fijas o podrían configurarse de manera variable mediante un dispositivo controlador, o incluso podrían cambiar de manera dinámica con base en las señales de baliza recibidas (por ejemplo si un dispositivo G1 detecta un activo 'nuevo' podría reportar a su progenitor (o al controlador a través de su progenitor) de inmediato, mientras que las mediciones relacionadas con activos que están estacionarios en el área o son dispositivos menos críticos para ser rastreados se envían en mensajes agregados en algún intervalo). Las luminarias restantes 206-210 (L6-L10) (grupo G2) están configuradas como enrutadores Zigbee normales (Modo de Toldo de Red, NCM) que tienen su funcionalidad de BLE (recepción) desactivada o la funcionalidad de BLE activa solo durante un porcentaje de tiempo muy corto.
Si los dispositivos de BRM se configuran como enrutadores Zigbee normales mientras que algunos de ellos, por ejemplo L1, no escuchan en la red Zigbee algo/mayor parte del tiempo (dado que están configurados para escuchar balizas de BLE), esto puede crear problemas de rendimiento en la red Zigbee dado que los dispositivos 'normales', por ejemplo L7, que intentan enviar un mensaje a L1 típicamente encontrarán que el suministro de mensaje falla dado que L1 (algo/mayor parte del tiempo) no escucha Zigbee. Los mecanismos básicos en Zigbee no están preparados para dispositivos que no están disponibles algo/mayor parte del tiempo.
Por tanto, todas las luminarias dentro de G1 pueden configurarse por ejemplo para actuar como dispositivos finales Zigbee (o enrutadores con funcionalidad reducida) y por tanto no participar (totalmente) en la red de malla Zigbee. Cada una de las luminarias en G1 elegirá uno de los dispositivos enrutadores Zigbee (por ejemplo L6) como progenitor, y ese progenitor se usa para la comunicación Zigbee con el dispositivo L1 (llamado hijo).
Cuando el dispositivo L7 desea enviar un mensaje a tal dispositivo hijo, L7 enviará el mensaje al dispositivo progenitor L6. El dispositivo progenitor almacenará ese mensaje en nombre del hijo, por ejemplo L1. El hijo L1 típicamente verificará regularmente ('sondeará') con su progenitor L6 para cualquier mensaje pendiente y luego los recuperará y procesará. Un hijo L1 que desea enviar un mensaje a cualquiera de los dispositivos en la red Zigbee enviará el mensaje a su progenitor L6, y el progenitor se encargará de la retransmisión adicional del mensaje a través de la malla Zigbee hasta su nodo de destino.
Como los nodos en G1 solo necesitan períodos de tiempo limitados para comunicarse en Zigbee con su progenitor, pueden escuchar mensajes BLE la mayor parte del tiempo. Este enfoque maximiza la capacidad de los dispositivos G1 para realizar un rastreo de activos de alta calidad de las balizas de BLE. Esto también evita las peculiaridades de difusión grupal/radiodifusión Zigbee mencionadas anteriormente (ya que la comunicación Zigbee entre los nodos G2 funcionará normalmente como en Zigbee, y la comunicación G1-G2 es una comunicación hijo-progenitor normal Zigbee).
Los dispositivos G1 recolectan datos de rastreo de activos y los envían (posiblemente después de filtrado y agregación) a otros dispositivos a través de su progenitor. Los datos de rastreo de activos podrían terminar en uno o más de los dispositivos G2, o en un dispositivo conectado a través de uno o más de los dispositivos G2. Todos los dispositivos funcionan también como la red de iluminación: pueden controlarse desde una inteligencia central o distribuida. Se puede alcanzar directamente los dispositivos G2 dado que son dispositivos enrutadores Zigbee. Se puede alcanzar los dispositivos G1 a través de su progenitor (que es un dispositivo G2). La misma red Zigbee de iluminación también se puede usar para recolectar datos de conmutadores/sensores de dispositivos G1/G2 u otros dispositivos Zigbee.
Los intervalos de tiempo para la comunicación de hijo-progenitor Zigbee pueden ser elegidos de manera inteligente por el hijo si el dispositivo ha aprendido cuándo típicamente entran las balizas de BLE y por tanto evita esos intervalos de tiempo para su comunicación Zigbee.
Cuando algunos dispositivos en la red Zigbee envían comandos para controlar la iluminación, estos serán recibidos inmediatamente por los dispositivos enrutadores, por ejemplo L2. Estos lo almacenarán para los dispositivos secundarios, por ejemplo L1, y solo cuando un dispositivo hijo, por ejemplo L1, sondea a su progenitor, se enterará del mensaje pendiente y podrá adaptar su nivel de luz. Esto significa que cuando por ejemplo el intervalo de sondeo se establece en 1 segundo, la luz L1 tendrá una respuesta retrasada de entre 0 y 1 segundo en comparación con la luz L6. En ciertas situaciones, el retraso de 1 segundo es aceptable, por ejemplo, si las luces están encendidas y el usuario presiona el conmutador de pared para atenuar o apagar las luces o si otra fuente de iluminación de fondo ya está encendida en el recinto o si la luz se enciende automáticamente con base en sensores de movimiento/programaciones de tiempo del sistema sin que el usuario final presione un botón de conmutador de pared y espere una respuesta instantánea. En este caso, las luminarias en el grupo G2 reaccionan inmediatamente al comando de atenuación (y por tanto proporcionan una retroalimentación visual al usuario de que está siendo procesada la presión del botón de conmutador de pared).
Las luminarias en el grupo G1 tienen una respuesta retrasada. El retraso entre G2 y G1 se puede mitigar empleando transiciones atenuadas para todas las luces (por ejemplo tiempo de atenuación de 3 segundos hasta apagado). G1 incluso puede configurarse para "alcanzar" a<g>2 una vez que G1 finalmente haya recibido el comando de atenuación. El retraso entre G2 y G1 se puede mitigar además al permitir que uno o más de los dispositivos enrutadores, por ejemplo L6, envíen un mensaje de BLE una vez que tiene un mensaje (crítico en tiempo) para uno o más de sus dispositivos hijo, para hacerles conocer que necesitan sondear a su progenitor. También podría incluir el cuerpo relevante del mensaje crítico en tiempo en el mensaje de BLE. Esto retiraría la latencia de otro modo asociada con el comportamiento de Dispositivo Final para los dispositivos de iluminación.
El retraso entre G2 y G1 se puede mitigar además empleando el siguiente mecanismo para permitir la comunicación según sea necesario para el control de iluminación, recolección de datos de dispositivos de luz y sensores, y recolección de los datos de baliza de BLE. Cuando las luces están apagadas, la tasa de sondeo aumenta, por lo que la latencia de encendido percibida se reduce. Cuando las luces están encendidas, la tasa de sondeo se reduce, ya que la latencia de apagado (percibida) es de preocupación menor, dado que las luces típicamente se apagan algún tiempo después de que la última persona haya abandonado el área (sensor de movimiento) o cuando una persona controla el conmutador de luz central en el perímetro del área mientras sale.
Los datos de baliza de BLE se pueden enviar desde L1 a L6 directamente cuando se recibe una baliza, se agrupa un número de balizas o los datos de baliza se procesan aún más (por ejemplo promediando un número de valores de RSSI de una baliza particular en valores agregados). Hay una compensación entre la latencia de rastreo de activos frente al tiempo de transmisión Zigbee para la recuperación de datos de baliza del hijo a su progenitor (y por tanto el tiempo disponible para la escucha de balizas de BLE).
Preferiblemente, la composición de grupos G1 y G2 varía con el tiempo. Esto se puede lograr girando la función BRM o NCM para todos los dispositivos en los grupos G1 y G2. Un intercambio directo de función BRM o NCM para todos los dispositivos en los grupos G1 y G2 podría dejar la red Zigbee en un estado menos que óptimo por un tiempo y también llevar la recepción de baliza de BLE a un estado inicial sin conocimiento de qué dispositivos están presentes (y su intensidad de señal). Por lo tanto, un cambio más gradual puede ser beneficioso, por ejemplo primero aumentar el número de nodos de NCM, primero disminuir el número de nodos de NCM o mantener constante el número de nodos de BRM.
En la figura 11 se muestran varias opciones para un cambio más gradual. Las luminarias L1-L10 están representadas por las columnas 201-210, respectivamente. Como una primera opción, en los períodos de tiempo 211-213, primero se aumenta el número de nodos de NCM. En el período 211, cada grupo de BRM/NCM contiene 5 nodos de red. L1-L5 son nodos de BRM y L6-10 son nodos de NCM. En el período 212, un nodo (L5) se conmuta desde BRM a NCM. Después de algún tiempo, en el período 213, otro nodo (L10) se conmuta desde NCM a BRM para devolver la relación a la relación original.
Como una segunda opción, en los períodos de tiempo 214-216, primero se reduce el número de nodos de NCM. En el período 214, cada grupo de BRM/NCM contiene 5 nodos de red. En el período 215, un nodo (L10) se conmuta desde NCM a BRM. Después de algún tiempo, en el período 216, otro nodo (L5) se conmuta desde BRM a NCM para devolver la relación a la relación original.
Como una tercera opción, en los períodos de tiempo 217-218, se realiza un intercambio directo. En el período 217, cada grupo de BRM/NCM contiene 5 nodos de red. En el período 218, un nodo (L5) se conmuta desde BRM a NCM y (aproximadamente) al mismo tiempo, otro nodo (L10) se conmuta desde NCM a BRM para mantener la relación original. Se pueden usar otras opciones alternativas.
La aplicación repetida de las etapas mostradas en la figura 11 se puede usar para lograr un intercambio de los roles de los dispositivos en los grupos G1 y G2, véase figura 12. En el ejemplo de la figura 12, las etapas 211 213 de la primera opción ("primero aumentar el número de nodos de NCM") se repiten varias veces. En el período 234, otro nodo (L4) se conmuta desde NCM a BRM. Después de algún tiempo, en el período 235, otro nodo (L9) se conmuta desde BRM a NCM para devolver la relación a la relación original. En el período 236, otro nodo (L3) se conmuta desde NCM a<b>R<m>. Después de algún tiempo, en el período 237, otro nodo (L8) se conmuta desde BRM a NCM para devolver la relación a la relación original.
En el período 238, otro nodo (L2) se conmuta desde NCM a BRM. Después de algún tiempo, en el período 239, otro nodo (L7) se conmuta desde BRM a NCM para devolver la relación a la relación original. En el período 240, otro nodo (L1) se conmuta desde NCM a BRM. Después de algún tiempo, en el período 241, otro nodo (L6) se conmuta desde BRM a NCM para devolver la relación a la relación original.
La secuencia de etapas que van desde 211 a 241 en la figura 12 ha intercambiado los roles de todos los nodos involucrados. El propósito de tal intercambio es ser capaz de monitorizar con mayor precisión los activos cercanos a L1-L5 en algún momento, y también ser capaz de monitorizar con precisión los activos cercanos a L6-L10 en algún otro momento. Por tanto, es posible el rastreo preciso de activos en todas las ubicaciones. Si no fuera aplicado un mecanismo de rotación, solo sería posible una monitorización precisa cerca de algunos de los nodos pero no cerca de los otros, lo que llevaría a una cobertura desigual del área global.
También se podrían usar métodos de cambio similares para cambiar dinámicamente a una relación diferente de nodos G1/G2 dentro del sistema (por ejemplo para mejorar el rendimiento de rastreo si un nuevo activo ha ingresado a un espacio), véase la figura 13. En el período 261, cada grupo de BRM/NCM contiene 5 nodos de red. En el período 262, algunos nodos (L1 y L5) se conmutan desde BRM a NCM, aumentando de esa manera el número de nodos de NCM. En el período 263, cada grupo de BRM/NCM contiene 5 nodos de red. En el período 264, algunos nodos (L7 y L10) se conmutan desde NCM a BRM, aumentando de esa manera el número de nodos de BRM.
Un cambio del enrutador R al dispositivo final ED (o viceversa) no es sencillo para un dispositivo Zigbee, dado que la especificación (aparte de una mención de que un dispositivo podría retroceder de ED a R o viceversa en el momento de unión si su progenitor no tiene espacio para ello, lo cual no es aplicable aquí) y las implementaciones típicas no están preparadas para esto. Por ejemplo, si un dispositivo conocido por otros dispositivos como un ED conmutara silenciosamente de roles y enviara un mensaje de Solicitud de Ruta, esto probablemente confundiría a otros dispositivos (debido a que no esperan una Solicitud de Ruta de un ED). Esta sección describirá cómo se puede realizar tal cambio dentro de un sistema Zigbee sin efectos secundarios no deseados.
Para ambas direcciones de cambios de rol (ED=>R y R=>ED), el dispositivo enviará un mensaje de Abandono (por lo que otros dispositivos en su vecindario directo conozcan que ya no está en la red; esto hará que se 'olviden' del dispositivo y su rol, es decir borrará toda la información persistente y transitoria almacenada sobre este dispositivo). Esto proporciona una forma compatible con estándares de habilitar el cambio, sin requerir ningún cambio adicional en los otros dispositivos en la red. El dispositivo en sí recordará el canal Zigbee y otras características de red relevantes tales como PAN, EPID, clave de red, id de actualización de red, dirección corta, dirección de Centro de Confianza y clave de enlace de Centro de Confianza (si se usa), etc. Así, después de cambiar de rol, puede ser parte de la red de nuevo e iniciar a funcionar en su nuevo rol. Se reunirá a la red usando los parámetros de red y credenciales almacenados.
Si se usa un modo de seguridad centralizado (es decir Centro de Confianza), el dispositivo necesita anunciarse por sí mismo (en su nuevo rol) con el Centro de Confianza. Dado que el mensaje de Abandono enviado antes (o el mensaje de Actualización de dispositivo generado como resultado por el progenitor) puede estar llegando al TC, se debe evitar que el TC retire toda la información sobre los roles de conmutación de dispositivo. Dado que el orquestador responsable de la conmutación de rol, por ejemplo el controlador 1 de la figura 1, puede ser el propio Centro de Confianza, podría recordar qué dispositivos fueron nominados para el cambio de rol, y tras recibir el Dispositivo de Abandono/Actualización con estado 0x02=dispositivo abandonado de los dispositivos nominados, el Centro de Confianza podría adaptar alguna información sobre este dispositivo (por ejemplo, el tipo de dispositivo), en lugar de retirar completamente la entrada.
ED=>R: Después de cambiar de rol, un ED que ahora funciona como R iniciará a enviar periódicamente mensajes de Estado de Enlace (normalmente estos se envían a intervalos de 15 segundos) para mantener su conectividad en la malla; preferiblemente uno de tal mensaje se envía directamente después de reunir la red, para que otros dispositivos R en el vecindario puedan tomar nota de los nuevos dispositivos. Otros de tales dispositivos R que notan que el dispositivo recientemente agregado tiene una lista vacía de vecinos en el mensaje de Estado de Enlace podrían responder antes (que el intervalo normal de 15 s) con su propio mensaje de Estado de Enlace para que el nuevo dispositivo conozca qué otros enrutadores están alrededor para configurar sus tablas de vecinos - y de este modo prepararse para comunicarse a través de la malla.
Una forma alternativa de crear rápidamente las tablas de enrutamiento para el dispositivo que cambió de rol podría ser prepoblar estas tablas al conmutar a R, por ejemplo:
- iniciar con las tablas de la última vez que fue un R (podrían estar desactualizadas, algunos dispositivos podrían ya no ser un R);
- iniciar con una tabla de vecinos inicial sugerida por el orquestador (que conoce quién es un R en este momento); el orquestador o dispositivo podrían conocer los costes de enlace (históricos o recientes) para cada conexión;
- como una primera aproximación, el nodo de ED que conmuta a R puede reutilizar alguna información del momento en que era el ED, por ejemplo podría mantener su enrutador progenitor en su NT - que ya le dará conexión con la malla - y extender el NT a medida que continúa en el rol de R.
En ambos casos, la actualización de las entradas (tanto la lista de vecinos como el coste de enlace relacionado) con base en los mensajes recibidos se podría hacer de una forma diferente que normalmente (por ejemplo se pueden usar pesos diferentes para promediar los valores a lo largo del tiempo, se pueden usar mensajes adicionales - no solo los mensajes de estado de enlace - para agregar nodos vecinos, se puede aumentar la frecuencia de envío de mensajes), ya que los dispositivos prepoblados y los costes de enlace podrían estar desactualizados y por tanto ser menos 'confiables' que los datos en vivo.
La ventaja de estos métodos (sobre el normal de 'iniciar desde cero') sería enviar menos mensajes entre los dispositivos para poblar las tablas de vecinos. Otro enfoque podría ser que un ED, durante su operación como ED, escuche el tráfico Zigbee (modo promiscuo) y de este modo aprenda qué dispositivos están en el vecindario, incluyendo la intensidad de señal e información de direccionamiento, y de este modo (después de cambiar su rol a R) use esta información para iniciar su función como R.
R=>ED: Antes de cambiar el rol de R a ED, se podría verificar si el R está realizando cualquier función que podría afectarse por la conmutación, por ejemplo si es un progenitor de otro ZED, si está enrutando en nombre de otros dispositivos, es decir si tiene cualquier entrada de tabla de enrutamiento (que no sea una ruta de muchos a uno al concentrador/Centro de Confianza/orquestador) y/o si está reenviando comunicación en nombre de Dispositivos de Potencia Verde como un proxy. Si ese es el caso, se podrían tomar las acciones para minimizar el impacto de la conmutación. Por ejemplo, justo antes de conmutar (o enviar el mensaje de salida), el R podría enviar un mensaje de estado de red con la falla de ruta de estado, de tal manera que se pueda descubrir una nueva ruta; si todavía está alrededor cuando se inicia el descubrimiento de ruta relacionada, el enrutador podría abstenerse de reenviar los mensajes de registro de ruta.
Para dirigirse a sus hijos de ZED, el dispositivo de conmutación podría enviar un mensaje de Solicitud de Abandono (con Reincorporación=VERDADERO), forzando de este modo al hijo de ZED a buscar un nuevo progenitor; cuando todavía está alrededor en el momento en que ZED comienza con el descubrimiento de progenitor, el R de conmutación podría abstenerse de responder a las solicitudes de reincorporación de NWK.
Alternativamente, el orquestador, por ejemplo el controlador 1 de la figura 1, podría encargarse de esos aspectos de conmutación, antes o después de la conmutación real, por ejemplo creando una entrada de Tabla Proxy para el GPD en otro nodo, enviando el mensaje de estado de red (falla de ruta) en sí o enviando un mensaje Mgmt_Leave_Request con Reincorporación=VERDADERO al ZED que es un hijo del R que está a punto de conmutar.
Después de cambiar de rol, un R que ahora funciona como ED necesitará encontrar un dispositivo progenitor. Normalmente, este proceso involucra que el ED envía un mensaje de Baliza de MAC (o mensaje de reincorporación a NWK), seguido de respuestas de todos los R que lo han recibido (en el caso de la Baliza, incluso R en otra red Zigbee) y selecciona un progenitor potencial de los dispositivos R que responden. Esto no es muy eficiente (en tiempo y carga de red), por lo que además de las mejoras más obvias, como restringir la búsqueda de red al PANID y al canal operativo de la red en la que el ED solía trabajar como un R, se pueden usar varias mejoras adicionales, por ejemplo:
- el dispositivo podría recordar los mejores vecinos (por ejemplo de menor coste de enlace) (dispositivos R) de su período previo como R, y enviar una Solicitud de Reincorporación a NWK (segura) a ese R;
- progenitor sugerido preconfigurado desde el dispositivo orquestador, por ejemplo el controlador 1 de la figura 1, que le indica al dispositivo que cambie su rol de R a ED; esto también podría enviarse como un mensaje de radiodifusión a toda la red. El envío de tal mensaje haría obsoleto el envío del mensaje de abandono y la búsqueda de progenitor. Además, recibir tal mensaje dedicado podría permitir que los dispositivos receptores mantengan la información que no cambia acerca del nodo de conmutación, por ejemplo la información de enlace, y solo eliminen la información que cambia (por ejemplo las entradas NT y las entradas de tabla de enrutamiento). Este mensaje también podría retirar la necesidad de por ejemplo mensajes dedicados a instigar la reparación de ruta;
- en aún otra implementación, en lugar de enviar el mensaje de Abandono y luego seleccionar el progenitor, el nodo que está a punto de conmutar de R a ED podría enviar un nuevo mensaje, que contiene tanto la información sobre la conmutación de rol como la dirección del nuevo progenitor seleccionado (por ejemplo el vecino R con el mejor coste de enlace). El envío de tal mensaje retiraría la necesidad de envío del mensaje de Abandono y la búsqueda de progenitor. Además, recibir tal mensaje dedicado podría permitir que los dispositivos receptores mantengan la información que no cambia acerca del nodo de conmutación, por ejemplo la información de enlace, y solo eliminen la información que cambia (por ejemplo las entradas NT y las entradas de tabla de enrutamiento). Este mensaje también podría retirar la necesidad de por ejemplo mensajes dedicados a instigar la reparación de ruta.
Por defecto, un dispositivo que abandona la red olvidaría (eliminaría) la información de control que había usado previamente, tales como enlaces, membresía de grupo, etc. Obviamente, el control de luz necesitaría continuar después de la operación de cambio de rol, por lo que se debería evitar tal pérdida de información. Como primera etapa, los dispositivos pueden recordar esta información y reutilizarla después de cambiar de rol. Algunos ejemplos ("conmutador" también puede leerse como "sensor"):
- una lámpara que se controla desde un conmutador, y el conmutador envía un mensaje de Abandono: normalmente el conmutador olvidaría qué lámparas estaba controlando. En una implementación preferida, el conmutador recordaría la lista de las lámparas que estaba controlando, que podría ser una lista de direcciones de unidifusión o de difusión grupal;
- una lámpara que se controla desde un conmutador en unidifusión, y la lámpara envía un mensaje de Abandono: el conmutador retirará la lámpara de su tabla de enlace (debido al mensaje de Abandono), por lo que la lámpara (u otro dispositivo, tal como el orquestador, por ejemplo el controlador 1 de la figura 1) necesita debe restablecer el enlace;
- una lámpara que se controla desde un conmutador en difusión grupal, y la lámpara envía un mensaje de Abandono: el conmutador no retirará la lámpara de su tabla de enlace (debido a que es un grupo al que se envía), por lo que la lámpara necesitaría recordar sus membresías de grupos y las configuraciones asociadas.
Varios de los mecanismos anteriores (que nombran funciones de comando particulares) suponen el uso del estándar Zigbee actual. Obviamente, se podrían definir extensiones para los mecanismos y mensajes Zigbee (por ejemplo un mensaje de "Estoy conmutando de rol") e implementar estas en los dispositivos para lograr un cambio más fluido (potencialmente con menos mensajes o convergencia más rápida).
Para una rejilla densa de luminarias con una pequeña porción de las luminarias que actúan como receptor de baliza, la funcionalidad de receptor de baliza de RSSI se puede girar deliberadamente desde una primera luz a una segunda luz que no esté adyacente a la primera luz sino más alejada. Esto garantiza una trilateración adecuada del activo usando los datos de RSSI agregados obtenidos en el período de tiempo antes y después de la rotación.
El momento cuando se invierten los roles entre G1 y G2 se puede seleccionar con base en la menor interrupción posible esperada para la aplicación global y la experiencia de usuario final (por ejemplo cuando las luces en una cierta área están actualmente encendidas, es aceptable introducir alguna latencia de iluminación debido a la ejecución de la inversión de roles, o respetar, si algunas luminarias en el sistema están realizando un escaneo de percepción basada en RF de alta resolución, el escaneo de percepción basada en RF de alta resolución y por tanto esperar hasta que finalice).
Uno o más nodos centrales recolectan los datos de RSSI de los diversos nodos. Dado que los datos de RSSI de los activos se recolectan solo a tiempo parcial en cada nodo, el sistema de rastreo de activos necesita gestionar las muestras de datos de RSSI faltantes y el hecho de que se hayan muestreado hace algún tiempo, y también puede explotar los datos combinados de múltiples nodos de red que reciben balizas - incluso aunque estos múltiples nodos de red no reciban y procesen (activamente) las balizas al mismo tiempo.
Esto puede proporcionar ventajosamente una trilateración mejorada de los activos y/o su rastreo. El procesamiento puede tener en cuenta que los activos pueden estar en movimiento, por lo que los datos 'en vivo' pueden considerarse más fiables que los datos 'pasados' (que pueden haber resultado de los activos que están en una posición diferente). También puede tener en cuenta datos adicionales sobre el movimiento de activos. Ejemplo: si también hay un sensor de movimiento en el recinto (percepción basada en PIR o RF) y no se detecta movimiento, es probable que los activos tampoco se moverán (típicamente son movidos por los humanos que son detectados por el sensor de movimiento cuando se mueven). Por otro lado, si se detecta movimiento en una parte del área los activos en esa área podrían moverse dentro del área, o dentro o fuera del área. En este caso, una vez que la percepción basada en RF ha detectado movimiento, el sistema conjunto de percepción basada en RF y rastreo de activos puede cambiar su enfoque desde una percepción predominantemente de movimiento a un rastreo predominantemente de activos. Esto es aconsejable debido a que cuanto más escuche la luz a través de BLE a las etiquetas de activos, menos tiempo puede dedicar a realizar la percepción basada en RF con la radio Zigbee.
Variante 1: Búsqueda dirigida de activos
Preferiblemente, el controlador, por ejemplo el puente 1 de la figura 1, asigna de manera dinámica y adaptativa (1) la relación de luminarias que están actuando como nodos de rastreo y nodos de no rastreo, (2) las ubicaciones respectivas y (3) el ciclo de trabajo para BLE frente a Zigbee (y opcionalmente la estrategia de reporte para activos 'nuevos' o de 'alto valor' frente a otros activos), teniendo en cuenta:
• el contexto del sistema de controles de iluminación (por ejemplo cuántos comandos de iluminación se esperan en este período y cuáles son los requisitos de latencia de iluminación)
• el contexto del sistema de recolección de datos (por ejemplo puede haber períodos cuando un dispositivo central recolecta datos de muchos dispositivos)
• el contexto del sistema de rastreo de activos, por ejemplo:
◦ Si un nuevo activo comienza a ingresar al recinto, se puede aumentar temporalmente el número de luminarias de receptores de balizas con el fin de obtener rápidamente una solución de ubicación precisa.
◦ Si está siendo rastreada una persona en movimiento, se aumenta la intensidad de recepción de baliza de la función de rastreo de activos en el sistema conjunto.
◦ Trayectorias de movimiento esperadas de los activos basadas en datos históricos.
Cuando hay indicios de que los activos se están moviendo o podrían moverse, el sistema puede optimizar dinámicamente la distribución de las funciones de BRM/NCM para asegurarse de que los nodos de BRM estén activos cerca de los activos potencialmente en movimiento, para mejorar la precisión y/o velocidad de trilateración.
Como primer ejemplo, si se detecta movimiento en una parte de un espacio (especialmente cerca de una puerta), los activos pueden entrar o abandonar el espacio allí, por lo que se desea un rendimiento de rastreo de activos mejorado en esta parte del espacio. Esto podría lograrse asignando nodos de BRM adicionales (ajustando la relación de BRM/NCM durante algún período) o un "desplazamiento" de los nodos de BRM al área (mientras se mantiene la relación de BRM/NCM más o menos constante).
Como segundo ejemplo, si se detecta un cierto activo de alto valor, se activan temporalmente más nodos de BRM en esa área para obtener una solución más rápida y/o más precisa. Como tercer ejemplo, la asignación puede basarse en datos históricos de activos específicos o un tipo de activos (carritos de limpieza típicamente están en otras posiciones a las de los carros de paro emergencia y pueden moverse típicamente a una velocidad y patrón diferentes).
Variante 2: Modo de transición entre NCM y BRM
Para garantizar la estabilidad de red Zigbee en cualquier momento dado, se debe evitar el intercambio duro de la funcionalidad de enrutador/dispositivo final Zigbee entre los modos. Por tanto, esta variante propone un mecanismo donde las luces migran gradualmente entre el Modo Receptor de Baliza y el Modo de Toldo de Red a través de un modo adicional, modo de transición (TM). Los dispositivos en modo de transición TM están en el proceso de migrar entre la funcionalidad Zigbee Primaria (NCM) y el modo de rastreo de activos de BLE primario (BRM), mientras se tienen en cuenta las necesidades del toldo de red (cobertura de red). Los dispositivos en modo TM pueden por ejemplo actuar como un Enrutador Zigbee o enrutador Zigbee con funcionalidad reducida para mantener el toldo de red funcional mientras siguen actuando como receptores de balizas (por ejemplo 50% receptor de balizas y 50% nodo de enrutamiento Zigbee).
Por tanto en esta variante, los dispositivos tienen tres modos posibles, por ejemplo:
• Enrutadores Zigbee 100% del tiempo (NCM)
• Receptores de BLE 99% del tiempo y Dispositivo Final Zigbee 1% del tiempo (BRM)
• 50% enrutadores Zigbee y 50% receptores BLE a tiempo parcial (TM)
Para los dispositivos "TM", puede ser ventajoso:
◦ no enrutar el tráfico a través de tales nodos dado que los otros dispositivos enrutadores solo pueden comunicarse con ellos parte del tiempo. Un mecanismo es configurar el campo de Coste de Enlace, en los mensajes de Estado de Enlace y/o al reenviar Solicitudes de Ruta, a un valor alto (es decir coste alto) para desalentar a los otros nodos de enrutar tráfico a través del nodo TM. Otra es retrasar el reenvío de Solicitud de Ruta o no reenviarla en absoluto, lo cual evita que se construyan rutas a través del nodo TM.
◦ dejar que no sea el progenitor de un dispositivo final Zigbee, ya que el progenitor (el dispositivo de TM) puede no estar disponible en Zigbee cuando el dispositivo final quiere comunicarse.
Variante 3: Nodos de BRM reciben mensajes, pero no retransmiten mensajes
Como alternativa a definir los nodos de BRM como Dispositivos Finales Zigbee, se pueden poner en marcha los dispositivos de BRM para que no retransmitan mensajes recibidos de otros nodos. Estos nodos de BRM pueden por tanto actuar en la red Zigbee como enrutador sin funcionalidad de enrutamiento, es decir los nodos de BRM actúan como un dispositivo de enrutamiento Zigbee solo para su propio tráfico pero no enrutan mensajes que se originan a partir de otros dispositivos (es decir el dispositivo de BRM no responde a los mensajes de descubrimiento de ruta de otros nodos). Este enfoque puede ser ventajoso sobre hacer que nodos de BRM sean dispositivo final Zigbee, que no reciben radiodifusión directamente y por tanto requieren el almacenamiento en búfer de mensajes por los nodos progenitores. Los nodos enrutadores sin funcionalidad de enrutamiento no requerirán almacenamiento en búfer. Se debe anotar que como los dispositivos finales Zigbee requieren sondear la regularidad de mensajes de sus progenitores, esto genera tráfico de red adicional y latencia en el envío de mensajes a tales dispositivos. La "no retransmisión" podría ser selectiva, por ejemplo retransmitiendo mensajes de control de iluminación más importantes (tal como "encendido") y no retransmitiendo mensajes menos importantes.
Variante 4: Grupo adicional de luminarias recibe mensajes, pero no retransmite mensajes
Además de un grupo de nodos que están configurados como enrutadores Zigbee normales (NCM) y un grupo de nodos que están configurados como dispositivos finales Zigbee (BRM), puede haber un grupo adicional de nodos que estén configurados como enrutador Zigbee sin funcionalidad de enrutamiento. Los nodos en las cercanías de los nodos de BRM pueden colocarse en este grupo con el fin de evitar interferencia con los nodos de BRM, como se explica en relación con la figura 8 (donde este grupo fue denominado como "segundo subconjunto").
El modo de operación de un nodo se cambia preferiblemente mientras el nodo está en uso, como se describe en relación con la segunda realización del método (véase figura 9) y la tercera realización del método. En la fila 201 de la figura 14 se muestra un ejemplo del cambio de modos de operación de luminaria L1. En este ejemplo, la luminaria L1 actúa como enrutador Zigbee con funcionalidad reducida (enrutamiento) (modo de operación 2 de la figura 9) en los períodos 281 y 282, como dispositivo final Zigbee (modo de operación 3 de la figura 9) en los períodos 283 y 284 y como enrutador Zigbee normal (modo de operación 1 de la figura 9) en el período 285.
En las partes 291 de los períodos, la luminaria L1 realiza un rastreo de activos basado en RF (o percepción basada en RF en una realización alternativa). En las partes 292-294, la luminaria L1 obtiene mensajes de red. En las partes 292 y 294, la luminaria L1 recibe mensajes de red de los nodos de enrutador Zigbee normales. En la parte 293, la luminaria L1 obtiene mensajes de red de su nodo progenitor. En la parte 294, la luminaria L1 reenvía además mensajes de red que recibió y que estaban previstos para otros nodos. La luminaria L1 también puede transmitir sus propios mensajes de red a otros dispositivos Zigbee (es decir mensajes de red no recibidos de otros dispositivos Zigbee) en las partes 292-294.
Variante 5: Control de iluminación de radio dual/rastreo de activos para una red de malla Thread
En esta variante, se usa el protocolo Thread para los mensajes de control de iluminación en lugar del protocolo Zigbee. El estándar Thread permite un máximo de 32 enrutadores por red, siendo el resto de los dispositivos nodos no enrutadores (dispositivo final). Thread describe un protocolo de selección de nodo enrutador basado en criterios por ejemplo el número total de enrutadores en la red, número de vecinos, calidad de enlace con los vecinos y tablas de enrutadores de los enrutadores vecinos. Si en Thread, uno de los dispositivos finales pierde su conexión con su nodo enrutador, entonces el dispositivo final en sí mismo comienza a buscar otro enrutador. El estándar Thread también describe el mecanismo por el que los dispositivos finales hacen transición para convertirse en nodos enrutadores y viceversa por ejemplo si un dispositivo final considera que es más adecuado para convertirse en un enrutador, solicita convertirse en un enrutador. Si un nodo enrutador Thread deja de actuar como nodo enrutador (cambia al rol de dispositivo final), informa a sus respectivos dispositivos hijo que tienen que conmutar a un nodo enrutador alternativo como progenitor.
El estándar de red Thread tiene alguna funcionalidad relevante en el contexto de esta invención, en comparación con los ejemplos basados en Zigbee descritos anteriormente. En Thread, hay 2 tipos de dispositivos y 6 roles de dispositivos; el tipo de dispositivo es fijo, mientras que el rol de los dispositivos puede cambiar con el tiempo. Los 2 tipos de dispositivos son los siguientes: (a) dispositivo Thread completo (que puede tener uno de estos roles: Líder, Enrutador, REED, FED) y (b) dispositivo Thread mínimo (que puede tener los roles MED y SED).
Los 6 roles que puede tener un dispositivo son los siguientes (los primeros tres de estos son Enrutadores (R), los últimos tres son Dispositivos Finales (ED)):
• Líder (enrutador electo, contabilidad, lista de enrutadores)
• Enrutador
• REED (Dispositivo Final Elegible para Enrutador: podría ser un enrutador pero está inactivo actualmente, es decir que funciona como ED; REED = FED ejecuta un algoritmo para verificar si necesita convertirse en enrutador)
• FED (Dispositivo Final Completo; FED = MED tiene un progenitor, se vincula a múltiples dispositivos para recibir multidifusión)
• MED (Dispositivo Final Mínimo: tiene un progenitor, su radio está siempre encendida, su progenitor espera que el MED esté despierto, los mensajes se envían a través del progenitor y el MED no tiene mecanismos para responder si el mensaje de progenitor no llega con éxito)
◦ El dispositivo MED descrito en el estándar Thread actual por tanto no es adecuado para servir directamente como una luminaria de radio dual (Thread+BLE), ya que un MED necesita escuchar mensajes Thread constantemente y no tiene tiempo para escuchar mensajes de BLE.
• SED (Dispositivo Final Adormilado: como MED, pero adormilado en lo que respecta a Thread)
◦ Este SED es el único que puede dormir (en lo que respecta a Thread), aunque en la presente invención, el dispositivo puede usar el tiempo que no está escuchando en Thread para escuchar otro canal (BLE); otros siempre están escuchando como dispositivo Thread.
Así, para las luminarias de radio dual, los dispositivos de BRM usarían el rol de SED y los dispositivos de NCM usarían uno de los roles de "enrutador" (líder, enrutador, REED). En la especificación de Thread se permite cambiar roles, por lo que cambiar de SED a uno de los otros modos (enrutador) y viceversa no debería ser un problema como en Zigbee (véase la descripción anterior de Zigbee y las medidas para solucionar los problemas).
Un aspecto a tener en cuenta es el balanceo automático del número de nodos de un cierto tipo en una red Thread:
- Para redes grandes, Thread asigna por defecto aproximadamente 23 dispositivos como R, el resto como ED.
- En Thread, si hay más de aproximadamente 23 enrutadores en un sistema, R se ofrece como voluntario para convertirse en ED.
- Si hay menos de aproximadamente 23 enrutadores en un sistema, ED solicita convertirse en R.
Esto es una asignación automática basada en la interacción local entre los dispositivos, usando un algoritmo distribuido. Tal asignación automática no dará como resultado lo que es deseable para una red combinada de iluminación+rastreo de activos, dado que en la asignación automática del Thread, todos los enrutadores Thread a veces pueden terminar en el lado izquierdo del recinto y todos los ED en el lado derecho y esto dificulta la trilateración para el rastreo de activos. Adicionalmente, no hay activadores en Thread para cambiar dinámicamente el rol sobre las ubicaciones (lo cual es necesario para mejorar las trilateraciones).
Como se describió anteriormente, es aconsejable orquestar la asignación de enrutadores para obtener una distribución adecuada de dispositivos para la aplicación de rastreo de activos. Para evitar la asignación automática de enrutadores Thread, el estándar Thread ya permite que un punto central pueda indicarle a un dispositivo (a través de un canal fuera de banda) que cambie de rol; el dispositivo luego informa a sus vecinos sobre su rol cambiado. Por tanto, el protocolo Thread ya proporciona buenos ganchos y mensajes estándar para esto, mientras que Zigbee carece de esos mensajes, como se explicó anteriormente.
La siguiente secuencia describe cómo implementar el cambio de roles entre NCM y BRM en un sistema Thread, usando los roles de Enrutadores Thread (R) para NCM y Dispositivos Finales Adormilados (SED) para BRM:
BRM=>NCM (SED=>R): Un SED primero se uniría como un ED normal, luego se actualizaría a un enrutador, luego degradaría otros a ED a SED (NCM=>BRM). Para cambios autónomos, la especificación Thread tiene retrasos (0-120 s) para la estabilización; esto podría ser demasiado largo para la aplicación. Si tal cambio fuera hecho de una forma orquestada, esto podría realizarse dentro de segundos. Se debe anotar que los mensajes de cambio pueden llevar a picos en el tráfico de red; por tanto, Thread aplica un mecanismo de tiempo de goteo que aumenta gradualmente cuando las cosas son estables. Es preferible aplicar una orquestación central de los cambios de roles, que permita a nivel de red cambios de roles graduales para evitar picos de tráfico de mensajes de cambio.
En una red Thread dispersa con un número limitado de nodos (por ejemplo en aplicaciones residenciales), todos los dispositivos Thread se convierten en enrutadores después de unos minutos. Preferiblemente, incluso en tal red Thread dispersa, algunos dispositivos se configuran deliberadamente como dispositivos finales adormilados SED de tal manera que tengan tiempo suficiente para escuchar las señales de balizas de BLE transmitidas por las etiquetas de activos. Esto puede requerir la modificación del apilamiento Thread en estos dispositivos si el apilamiento Thread cumple con el estándar Thread actual.
Variante 6: Redes más dispersas por ejemplo red Philips Hue
Las redes usadas en una aplicación de iluminación profesional tal como una oficina u hospital típicamente tienen muchos nodos, por lo que probablemente se puede lograr la división de los nodos en grupos con diferente funcionalidad sin afectar efectivamente el rendimiento y la 'salud' de la red Zigbee.
En una red dispersa, tal como una aplicación de iluminación de vivienda, puede ser más desafiante aplicar estos mecanismos, ya que los roles se necesitan asignar y cambiar con cuidado para garantizar que tanto la red Zigbee se mantenga completamente funcional así como la funcionalidad de Recepción de Balizas (rastreo de activos) se mantenga funcional con un rendimiento de rastreo aceptable. Por otra parte, en tal entorno doméstico, el intercambio repetido del intercambio de modo entre G1 y G2 podría aumentar la precisión de ubicación, mientras que garantiza un rendimiento suficiente de red Zigbee.
Dado que una red doméstica típica tiene menos nodos que una red de aplicación de iluminación profesional típica, se espera que la carga de red Zigbee sea menor, y también que el número de activos etiquetados sea menor. Por lo tanto, se podrían usar unos pocos dispositivos del número total de dispositivos para BRM mientras se mantiene una malla Zigbee de trabajo con la mayoría de los nodos configurados como NCM. La rotación de roles permitirá obtener una cobertura más precisa de la ubicación de activo.
Además, en las redes domésticas algunas luces pueden estar desenergizadas temporalmente por un conmutador de pared de voltaje de red eléctrica y por tanto temporalmente no pueden contribuir al sistema de rastreo de activos. Por tanto, tras desenergizar una luz, el sistema reconfigura la distribución de nodos entre G1 y G2 hasta que la luz se enciende de nuevo.
Si no hay suficientes nodos disponibles para realizar tanto el rastreo de activos como la percepción basada en RF en una cierta área de la vivienda, el sistema desactiva una de las dos funcionalidades dependiendo del contexto. Por ejemplo, si el propietario de vivienda está fuera de la vivienda, se realiza una percepción de movimiento/ocupación basada en RF para monitorizar la vivienda para posibles intrusos. Si el propietario está en la vivienda, el sistema puede desactivar el control automático de iluminación con percepción basada en RF (y el usuario tiene que usar el conmutador de pared operado por batería en su lugar), mientras que el sistema aún rastrea la ubicación de un dispositivo de consumo equipado con BLE a través de la vivienda.
Variante 7: Radio combinada WiFi+BLE
Probablemente, en el futuro, las luces se controlarán con una red de control de iluminación WiFi, por ejemplo usando el estándar 802.11 s. Los chips WiFi ahora comúnmente ya presentan una radio BLE. Por tanto, esto permitirá radios combinadas BLE+WiFi de tiempo compartido en las luces, en donde la radio BLE se usa para recibir balizas y el WiFi proporciona el toldo en red.
El estándar WiFi 802.11 s distingue entre nodos enrutadores y dispositivos finales. En una solución WiFi, las luminarias pueden actuar como AP de Malla (interconectarse con el teléfono inteligente del usuario a través de WiFi en una red independiente sin puerta de acceso) o nodo de Malla (sin AP en la luminaria; el teléfono inteligente se comunica con la puerta de acceso central).
En una realización, algunas de las luces WiFi actúan de manera semiconcurrente como receptores de balizas. En esta realización, las luces WiFi se asignan ya sea para actuar como nodo AP de Malla WiFi o como Nodo de Malla WiFi o como nodo Receptor de Malla WiFi AP+baliza o como nodo de Malla WiFi+nodo receptor de Baliza.
Extensión 1: Tener en cuenta los requisitos de latencia de iluminación actuales
◦ Cuando las luces están apagadas durante un momento del día cuando se requiere iluminación eléctrica o en un espacio sin luz diurna, típicamente no hay personas presentes, por lo que los activos no pueden moverse en ese espacio/recinto. Por tanto es posible aumentar el número de nodos de NCM dentro de este espacio y/o aumentar la tasa de sondeo de los nodos de BRM a sus progenitores - ambos con el objetivo de una reacción rápida cuando es necesario encender las luces. Adicionalmente, el toldo de red del sistema global se fortalece al tener ahora más modos de NCM desde el subespacio no ocupado.
◦ Se debe anotar que el hecho de que dentro de cada espacio haya una mezcla de nodos de NCM (que reaccionarán directamente) y nodos de BRM (que reaccionarán con alguna latencia debido al sondeo requerido del progenitor) tendrá un efecto limitado en la latencia percibida por el usuario final, ya que muchas de las luces (los nodos de NCM) se encenderán inmediatamente, lo cual oculta visualmente el hecho de que algunos nodos (los nodos de BRM) podrían ser más lentos en responder. Emplear un tiempo de transición (para todos los nodos pero especialmente para los nodos de NCM) también ayuda a ocultar este hecho. Opcionalmente, puede ser posible acortar de manera inteligente el tiempo de transición de atenuación de los nodos de BRM de una forma de tal manera que el punto final del proceso de desvanecimiento de luz de los nodos de BRM coincida con el punto final de los dispositivos de NCM, a pesar de comenzar con un retraso.
◦ Cuando las luces están encendidas, típicamente hay personas presentes en el espacio, por lo que los activos pueden moverse. Por tanto, es beneficioso aumentar el número de nodos de BRM para ser capaz de rastrear con precisión los activos siempre que la luz esté encendida en este espacio. La latencia para el control de luz es de preocupación menor cuando la luz está encendida - típicamente las luces necesitan apagarse algún tiempo después de que la última persona haya abandonado el recinto, por lo que cualquier impacto en latencia del comando de apagado en algunos nodos probablemente pase desapercibido.
Extensión 2: Momento inteligente de sondeo
Un Dispositivo Final Zigbee de vez en cuando necesita comunicarse con su progenitor (pero rara vez) por lo que pierde un breve período de balizas de BLE. Dado que las balizas de BLE se envían en un patrón regular, puede sondear de manera ventajosa a su progenitor Zigbee en un momento cuando no se esperan balizas de BLE de activos conocidos en su área.
La figura 15 muestra un diagrama de bloques que ilustra un sistema de procesamiento de datos de ejemplo que puede realizar el método como se describe con referencia a las figuras 2-6 y 8-9.
Como se muestra en la figura 15, el sistema de procesamiento de datos 300 puede incluir al menos un procesador 302 acoplado a elementos de memoria 304 a través de un bus de sistema 306. Como tal, el sistema de procesamiento de datos puede almacenar código de programa dentro de los elementos de memoria 304. Además, el procesador 302 puede ejecutar el código de programa al que se accede desde los elementos de memoria 304 a través de un bus de sistema 306. En un aspecto, el sistema de procesamiento de datos puede implementarse como un ordenador que sea adecuado para almacenar y/o ejecutar código de programa. Debe apreciarse, sin embargo, que el sistema de procesamiento de datos 300 puede implementarse en la forma de cualquier sistema que incluya un procesador y una memoria que pueda realizar las funciones descritas dentro de esta especificación.
Los elementos de memoria 304 pueden incluir uno o más dispositivos de memoria física tales como, por ejemplo, la memoria local 308 y uno o más dispositivos de almacenamiento en volumen 310. La memoria local puede referirse a la memoria de acceso aleatorio u otros dispositivos de memoria no persistente generalmente usados durante la ejecución real del código de programa. Un dispositivo de almacenamiento en volumen puede implementarse como un disco duro u otro dispositivo de almacenamiento de datos persistentes. El sistema de procesamiento 300 también puede incluir una o más memorias caché (no se muestran) que proporcionan almacenamiento temporal de al menos algún código de programa con el fin de reducir la cantidad de veces que se debe recuperar el código de programa del dispositivo de almacenamiento en volumen 310 durante la ejecución. El sistema de procesamiento 300 también puede ser capaz de usar elementos de memoria de otro sistema de procesamiento, por ejemplo si el sistema de procesamiento 300 es parte de una plataforma de computación en la nube.
Los dispositivos de entrada/salida (E/S) representados como un dispositivo de entrada 312 y un dispositivo de salida 314 pueden acoplarse opcionalmente al sistema de procesamiento de datos. Ejemplos de dispositivos de entrada pueden incluir, pero no se limitan a, un teclado, un dispositivo señalador tal como un ratón, un micrófono (por ejemplo para reconocimiento de voz y/o conversación) o similares. Ejemplos de dispositivos de salida pueden incluir, pero no se limitan a, un monitor o una pantalla, altavoces o similares. Los dispositivos de entrada y/o salida pueden estar acoplados al sistema de procesamiento de datos ya sea directamente o a través de controladores de E/S intervinientes.
En una realización, los dispositivos de entrada y salida pueden implementarse como un dispositivo de entrada/salida combinado (se ilustra en la figura 15 con una línea discontinua que rodea el dispositivo de entrada 312 y el dispositivo de salida 314). Un ejemplo de tal dispositivo combinado es una pantalla sensible al tacto, también denominada a veces como una "pantalla de monitor táctil" o simplemente "monitor táctil". En tal realización, la entrada al dispositivo puede proporcionarse mediante un movimiento de un objeto físico, tal como por ejemplo un lápiz óptico o un dedo de un usuario, sobre o cerca de la pantalla de monitor táctil.
Un adaptador de red 316 también puede estar acoplado al sistema de procesamiento de datos para permitir que se acople a otros sistemas, sistemas de ordenador, dispositivos de red remotos y/o dispositivos de almacenamiento remotos a través de redes privadas o públicas intervinientes. El adaptador de red puede comprender un receptor de datos para recibir datos que se transmiten por dichos sistemas, dispositivos y/o redes al sistema de procesamiento de datos 300, y un transmisor de datos para transmitir datos desde el sistema de procesamiento de datos 300 a dichos sistemas, dispositivos y/o redes. Los módems, módems de cable y tarjetas Ethernet son ejemplos de diferentes tipos de adaptador de red que pueden usarse con el sistema de procesamiento de datos 300.
Como se representa en la figura 15, los elementos de memoria 304 pueden almacenar una aplicación 318. En diversas realizaciones, la aplicación 318 puede almacenarse en la memoria local 308, el uno o más dispositivos de almacenamiento en volumen 310, o separado de la memoria local y de los dispositivos de almacenamiento en volumen. Se debe apreciar que el sistema de procesamiento de datos 300 puede ejecutar además un sistema operativo (no se muestra en la figura 15) que puede facilitar la ejecución de la aplicación 318. La aplicación 318, que se implementada en la forma de código de programa ejecutable, puede ser ejecutada por el sistema de procesamiento de datos 300, por ejemplo, por el procesador 302. En respuesta a la ejecución de la aplicación, el sistema de procesamiento de datos 300 puede configurarse para realizar una o más operaciones o etapas de método descritas en este documento.
Diversas realizaciones de la invención pueden implementarse como un producto de programa para uso con un sistema de ordenador, donde los programas del producto de programa definen funciones de las realizaciones (incluyendo los métodos descritos en este documento). En una realización, los programas pueden estar contenidos en una variedad de medios de almacenamiento legibles por ordenador no transitorios, donde, como se usa en este documento, la expresión "medios de almacenamiento legibles por ordenador no transitorios" comprende todos los medios legibles por ordenador, con la única excepción que es una señal transitoria que se propaga. En otra realización, los programas pueden estar contenidos en una variedad de medios de almacenamiento legibles por ordenador transitorios. Los medios de almacenamiento legibles por ordenador ilustrativos incluyen, pero no se limitan a: (i) medios de almacenamiento no grabables (por ejemplo dispositivos de memoria de solo lectura dentro de un ordenador tales como discos de CD-ROM legibles por una unidad de CD-ROM, chips de ROM o cualquier tipo de memoria semiconductora no volátil de estado sólido) en los cuales se almacena información de manera permanente; y (ii) medios de almacenamiento grabables (por ejemplo memoria flash, discos flexibles dentro de una unidad de disquete o unidad de disco duro o cualquier tipo de memoria semiconductora de acceso aleatorio de estado sólido) en los cuales se almacena información alterable. El programa de ordenador puede ejecutarse en el procesador 302 descrito en este documento.
La terminología usada en este documento es con el propósito de describir realizaciones particulares solamente y no está prevista para ser limitante de la invención. Como se usan en este documento, las formas singulares "un", "uno, una" y "el, la" están previstas para incluir también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente otra cosa. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se usan en esta especificación, especifican la presencia de características, enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes establecidos, pero no excluyen la presencia o adición de una u otras más características, enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.
Las estructuras, materiales, actos o elementos de función más etapa correspondientes en las reivindicaciones a continuación están previstas para incluir cualquier estructura, material o acto para realizar la función en combinación con otros elementos reivindicados como se reivindica específicamente. La descripción de realizaciones de la presente invención se ha presentado con propósitos de ilustración, pero no está prevista para ser exhaustiva ni limitarse a las implementaciones en la forma divulgada. Muchas modificaciones y variaciones serán evidentes para aquellos de experiencia normal en la técnica sin apartarse del alcance de la presente invención, siempre que caigan dentro de los términos de las reivindicaciones anexas. Las realizaciones fueron seleccionadas y descritas con el fin de explicar mejor los principios y algunas aplicaciones prácticas de la presente invención, y para permitir que otros de experiencia normal en la técnica entiendan la presente invención para diversas realizaciones con diversas modificaciones que se adapten al uso particular contemplado.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (1) para seleccionar uno o más dispositivos en una red inalámbrica para:
transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación; y realizar comunicaciones de red;
en donde dicho sistema (1) comprende al menos un procesador (5) configurado para:
- determinar una idoneidad de cada uno de una pluralidad de dispositivos (11-15) para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación mientras se dejan recursos suficientes para la comunicación de red, en donde dicha pluralidad de dispositivos (11-15) comprende al menos un dispositivo de luz; y en donde la comunicación de red comprende transmitir mensajes de red de un sistema de control de iluminación;
- seleccionar un subconjunto de dispositivos de dicha pluralidad de dispositivos con base en dicha idoneidad determinada para cada uno de dicha pluralidad de dispositivos (11-15), e
- instruir a al menos un dispositivo de dicho subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar la señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación.
2. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para determinar al menos parte de dicha idoneidad de un dispositivo de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) evaluando el uso esperado y/o pasado de una función de iluminación y/o de red de dicho dispositivo y/o cualquier otro uso esperado y/o pasado de dicho dispositivo.
3. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un dispositivo usa un primer protocolo para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de radiofrecuencia y un segundo protocolo para transmitir y/o recibir mensajes de red.
4. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para determinar al menos parte de dicha idoneidad de un dispositivo de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) evaluando al menos una de: capacidades de hardware de dicho dispositivo, una o más características de RF de dicho dispositivo, orientación de montaje de dicho dispositivo, interferencia inalámbrica cerca de dicho dispositivo y si dicho dispositivo es operado por un conmutador de pared operado por batería o un conmutador de pared heredado, un sensor de ocupación, un sensor de movimiento, un haz de sensores, un controlador de persianas y/o un conmutador inalámbrico alimentado por red eléctrica.
5. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para seleccionar dicho subconjunto de dispositivos como parte de la puesta en marcha de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) y/o después de la puesta en marcha de dicha pluralidad de dispositivos (11 15).
6. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para determinar dicha idoneidad de cada uno de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de radiofrecuencia determinando una idoneidad de una pluralidad de grupos de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de radiofrecuencia, comprendiendo cada uno de dicha pluralidad de grupos al menos dos de dicha pluralidad de dispositivos (11-15).
7. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 6, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para determinar si dos de dicha pluralidad de grupos tienen un dispositivo en común y apuntan a un área de percepción igual o adyacente y determinar que uno de dichos dos grupos no es adecuado en dependencia de dicha determinación.
8. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para determinar si una calidad de comunicación entre un par de dicha pluralidad de dispositivos está por debajo de un cierto umbral y determinar que dicho par no es adecuado en dependencia de dicha determinación.
9. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para
- determinar, en un momento posterior, una idoneidad adicional de cada uno de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de radiofrecuencia,
- seleccionar un subconjunto adicional de dispositivos de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) con base en dicha idoneidad adicional determinada para cada uno de dicha pluralidad de dispositivos (11-15), e - instruir a al menos uno de dicho subconjunto adicional de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación.
10. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para determinar al menos parte de dicha idoneidad de un dispositivo de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) con base en datos históricos relacionados con dicho dispositivo y/o evaluando la ubicación espacial y/o condición ambiental de dicho dispositivo.
11. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 10, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para determinar una potencia de transmisión y/o direccionalidad para una señal de radiofrecuencia que va a ser transmitida por dicho dispositivo con base en la ubicación espacial de dicho dispositivo.
12. El sistema (1) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde dicho al menos un procesador (5) está configurado para determinar dicha idoneidad de cada uno de dicha pluralidad de dispositivos (11-15) para transmitir, recibir y/o procesar dicha señal de percepción de radiofrecuencia para un cierto tipo de detección.
13. Un método, llevado a cabo en un sistema (1) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de selección de uno o más dispositivos en una red inalámbrica para:
transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para detección de presencia y/o ubicación; y realizar comunicación de red;
en donde el método comprende:
- determinar (101), mediante al menos un procesador (5), una idoneidad de cada uno de una pluralidad de dispositivos para transmitir, recibir y/o procesar una señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación mientras se dejan recursos suficientes para la comunicación de red; en donde dicha pluralidad de dispositivos (11-15) comprende al menos un dispositivo de luz; y en donde la comunicación de red comprende transmitir mensajes de red de un sistema de control de iluminación;
- seleccionar (103), mediante al menos un procesador (5), un subconjunto de dispositivos de dicha pluralidad de dispositivos con base en dicha idoneidad determinada para cada uno de dicha pluralidad de dispositivos; e
- instruir (105), mediante al menos un procesador (5), a al menos un dispositivo de dicho subconjunto de dispositivos para que actúe como un dispositivo para transmitir, recibir y/o procesar la señal de radiofrecuencia para la detección de presencia y/o ubicación.
14. Un programa de ordenador o conjunto de programas de ordenador que comprende al menos una porción de código de software o un producto de programa de ordenador que almacena al menos una porción de código de software, estando la porción de código de software, cuando se ejecuta en un procesador, configurada para permitir que se realice el método de la reivindicación 13.
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Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11847519B2 (en) 2022-05-16 2023-12-19 Bluicity Inc. System and method for tracking tags over bluetooth low energy
US11592723B2 (en) 2009-12-22 2023-02-28 View, Inc. Automated commissioning of controllers in a window network
US12498609B2 (en) 2011-03-16 2025-12-16 View Operating Corporation Commissioning window networks
EP4089262A1 (en) 2016-03-09 2022-11-16 View, Inc. Method of commissioning electrochromic windows
JP6966216B2 (ja) * 2017-04-21 2021-11-10 株式会社日立製作所 在宅判定システム
WO2021089345A1 (en) * 2019-11-04 2021-05-14 Signify Holding B.V. Pair-assignment of rf-sensing nodes for a rf context-sensing arrangement
EP3836582B1 (en) * 2019-12-09 2024-01-31 Google LLC Relay device for voice commands to be processed by a voice assistant, voice assistant and wireless network
TW202206925A (zh) 2020-03-26 2022-02-16 美商視野公司 多用戶端網路中之存取及傳訊
US11322252B2 (en) * 2020-04-28 2022-05-03 Phoenix Children's Hospital, Inc. System and methods for asset tracking
JP7810659B2 (ja) * 2020-05-29 2026-02-03 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ 存在が検出されることに依存した制御コマンドの実行
US11496159B2 (en) * 2020-06-02 2022-11-08 Honeywell International Inc. Mesh-network multimode system with a software definable radio
CN115669012A (zh) 2020-06-02 2023-01-31 昕诺飞控股有限公司 混合无线网络中可靠且安全意识的通信
US12591055B2 (en) 2020-09-01 2026-03-31 Signify Holding B.V. Network controlling device for controlling a network performing radiofrequency sensing
WO2022053454A1 (en) 2020-09-14 2022-03-17 Signify Holding B.V. Single- and multi-channel radio frequency based sensing
WO2022058244A1 (en) 2020-09-17 2022-03-24 Signify Holding B.V. Allocating nodes in groups in rf system
EP4223018B1 (en) * 2020-09-29 2025-12-03 Signify Holding B.V. Mains powered device which rebroadcasts a beacon signal multiple times
EP4226174B1 (en) * 2020-10-07 2025-03-12 Signify Holding B.V. Radio frequency based sensing for dense node arrangements
US11949927B2 (en) * 2020-10-30 2024-04-02 Stryker Corporation Methods and systems for hybrid and concurrent video distribution for healthcare campuses
JP7378013B2 (ja) * 2020-10-30 2023-11-10 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ Ｒｆメッセージを見逃す原因の決定
US12380780B2 (en) 2020-11-05 2025-08-05 Signify Holding B.V. Switching between single- and multi-channel radio frequency based sensing
WO2022148690A1 (en) * 2021-01-07 2022-07-14 Signify Holding B.V. Orchestrated radio frequency based sensing in multiple sensing areas
WO2022148654A1 (en) 2021-01-07 2022-07-14 Signify Holding B.V. Rf-based sensing using rssi and csi
CN116868558A (zh) * 2021-01-14 2023-10-10 昕诺飞控股有限公司 优化基于射频的感测的检测性能
US20240069160A1 (en) * 2021-01-14 2024-02-29 Signify Holding B.V. Optimizing detection performance of radio frequency based sensing
EP4285615B1 (en) 2021-01-27 2024-11-20 Signify Holding B.V. Rf-based sensing with consistent latency
WO2022178333A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 Noodle Technology, Inc Compute device with antenna combination
WO2022184616A1 (en) 2021-03-03 2022-09-09 Signify Holding B.V. Assigning a sensing node to a group based on a current access point of said node
US11430274B1 (en) * 2021-03-17 2022-08-30 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Unlocking lock on device based on ultra-wideband location tracking
US11334138B1 (en) 2021-03-17 2022-05-17 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Unlocking and/or awakening device based on ultra-wideband location tracking
US12388836B2 (en) 2021-03-17 2025-08-12 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Ultra-wideband-based device use restrictions
US11705124B2 (en) 2021-03-18 2023-07-18 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Ultra-wideband location tracking to perform voice input operation
US11622355B2 (en) * 2021-03-29 2023-04-04 Cisco Technology, Inc. Wireless fidelity uplink non-orthogonal multiple access
US11276284B1 (en) 2021-04-13 2022-03-15 Honeywell International Inc. System and method for detecting events in a system
EP4341720B1 (en) 2021-05-21 2025-07-09 Signify Holding B.V. A control device for reconfiguring a radiofrequency-based sensing system and a method thereof
JP7709190B2 (ja) * 2021-06-21 2025-07-16 アイリスオーヤマ株式会社 管理システム、照明装置および無線タグ
WO2022269841A1 (ja) * 2021-06-23 2022-12-29 日本電信電話株式会社 制御装置、通信システム、制御方法、及びプログラム
WO2023028151A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 Ivani, LLC Systems and methods for distinguishing persons from other entities using network presence sensing
CN118369999A (zh) * 2021-08-30 2024-07-19 纳美人工智能私人有限公司 WiFi感测网状网络
EP4148450B1 (en) * 2021-09-08 2024-12-25 Nami Ai Pte Limited Onboarding a sensing system
WO2023057317A1 (en) 2021-10-04 2023-04-13 Signify Holding B.V. Monitoring expected electromagnetic interference
US12557198B2 (en) 2021-12-13 2026-02-17 Signify Holding B.V. Control device for controlling a radiofrequency-based sensing system and a method thereof
US11997581B2 (en) 2022-02-11 2024-05-28 Apple Inc. End device communication
FI20225198A1 (en) 2022-03-04 2023-09-05 Nokia Solutions & Networks Oy Resource allocation in combined communication and perception
WO2023209573A1 (en) * 2022-04-25 2023-11-02 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Configuring participation in a radio sensing operation
US20250347772A1 (en) 2022-05-19 2025-11-13 Signify Holding B.V. A controller for controlling a radio frequency, rf, based sensing system and a method thereof
CN119790671A (zh) * 2022-08-18 2025-04-08 昕诺飞控股有限公司 用于将分布式网络中的节点迁移到集中式网络的方法
WO2024080595A1 (ko) * 2022-10-12 2024-04-18 삼성전자주식회사 스레드 네트워크 내에서 외부 전자 장치와의 연결을 제어하기 위한 전자 장치 및 방법
US12439225B2 (en) 2022-11-03 2025-10-07 Chorusview, Inc. Coordination of beacon signal scanning in an object tracking system
CN116015811A (zh) * 2022-12-16 2023-04-25 中国电信股份有限公司 评估网络安全的方法、装置、存储介质以及电子设备
CN121079959A (zh) * 2023-03-16 2025-12-05 唯景操作公司 调试光可切换窗
US20240329227A1 (en) * 2023-04-03 2024-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Wi-fi based human presence and motion detection
US20240388500A1 (en) * 2023-05-17 2024-11-21 Apple Inc. Systems and methods for establishing a preferred network
CN121488169A (zh) * 2023-07-10 2026-02-06 联想（新加坡）私人有限公司 感测节点切换过程
CN117580167B (zh) * 2023-11-29 2024-05-07 宜所(广东)智能科技有限公司 一种基于风道全空气系统的无线频谱管理方法及系统
EP4583550A1 (en) * 2024-01-08 2025-07-09 Nami Ai Pte Ltd Wi-fi sensing module
WO2025252416A1 (en) * 2024-06-04 2025-12-11 Signify Holding B.V. Method and system for performing a radiofrequency-based sensing task
WO2026041490A1 (en) * 2024-08-19 2026-02-26 Signify Holding B.V. Radio frequency sensing system and method for performing a radio frequency sensing task
CN119182419B (zh) * 2024-11-25 2025-02-18 深圳友讯达科技股份有限公司 基于跳频通信的信道传输方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004036924A2 (en) * 2002-10-16 2004-04-29 Andrew Corporation Enhancing the accuracy of a location estimate
GB0320432D0 (en) 2003-08-30 2003-10-01 Koninkl Philips Electronics Nv Method for operating a wireless network
US7110756B2 (en) 2003-10-03 2006-09-19 Cognio, Inc. Automated real-time site survey in a shared frequency band environment
US7843834B2 (en) 2006-09-15 2010-11-30 Itron, Inc. Use of minimal propagation delay path to optimize a mesh network
US8718561B2 (en) 2007-11-20 2014-05-06 Aruba Networks, Inc. Method and apparatus for detecting and avoiding interference in a communications network
US8223069B2 (en) * 2008-09-05 2012-07-17 Lg Electronics Inc. Network assisted positioning
US9002522B2 (en) 2008-09-10 2015-04-07 Enlighted, Inc. Logical groupings of intelligent building fixtures
JP4340925B1 (ja) 2008-09-24 2009-10-07 株式会社共和電子製作所 ネットワーク蛍光灯型ｌｅｄ照明システムおよびそれに用いられる蛍光灯型ｌｅｄ照明体
CN102083236A (zh) * 2009-11-27 2011-06-01 中国科学院自动化研究所 一种基于通信网络的井下定位与安全监控系统
EP2534929B2 (en) * 2010-02-09 2022-02-16 Signify Holding B.V. Presence detection system and lighting system comprising such system
US8737244B2 (en) * 2010-11-29 2014-05-27 Rosemount Inc. Wireless sensor network access point and device RF spectrum analysis system and method
US9148935B2 (en) 2011-09-21 2015-09-29 Enlighted, Inc. Dual-technology occupancy detection
EP2891140B1 (en) 2012-08-28 2020-02-05 Signify Holding B.V. Presence detector and method of operating a presence detector
EP2976856B1 (en) 2013-03-26 2019-08-14 Sensity Systems Inc. Sensor nodes with multicast transmissions in lighting sensory network
EP4220599A1 (en) 2014-01-30 2023-08-02 Signify Holding B.V. Controlling a lighting system using a mobile terminal
US9565657B2 (en) * 2014-07-22 2017-02-07 Honeywell International Inc. IOT enabled wireless one-go/all-go platform sensor network solution for connected home security systems
CN106662633B (zh) * 2014-08-12 2020-05-01 飞利浦灯具控股公司 用于定位移动设备的方法和装置
EP3262339B1 (en) * 2015-02-24 2021-08-25 Signify Holding B.V. Time-multiplex transmission of localisation beacon signals and control-related signals
JP6518103B2 (ja) 2015-03-24 2019-05-22 学校法人 関西大学 情報収集装置、センサーノードおよびそれらを備えた情報収集システム
US9870698B2 (en) 2015-11-10 2018-01-16 Google Llc Security system re-arming
CN105657639B (zh) 2015-12-25 2019-06-28 泰凌微电子（上海）有限公司 双模设备及其实现同时通信的方法
US10129853B2 (en) 2016-06-08 2018-11-13 Cognitive Systems Corp. Operating a motion detection channel in a wireless communication network

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Publication number Publication date
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