[发明专利]自供电SON设备网络

说明书

技术领域

本发明涉及信号传输系统，更具体地，涉及具有用于中继信号的自供电(self-powered)设备的网络。

背景技术

自组织网络是使能在网络中的点之间单跳或多跳地传输信号的无线信号传输网络。术语“微尘(mote)”表示能够在自组织网络中无线地接收和传输信号的继电器。微尘和类似的设备能够可通信地链接至传感器和其他类型的信号产生和接收部件。这些自组织网络使能灵活地传输信号，并且可以用在处理设施以及其他设备设置(plantsetting)中，以在期望的位置之间中继数据。可以利用一个或更多个传感器来采集该数据，并经由网络传输至一个或更多个数据采集和/或数据处理位置。

通过减少建立信号传输网络所需要的布线量，微尘或类似设备的网络在信号传输网络的安装方面提供了很多优点。在减少时间和技术密集型(time-and skill-intensive)安装任务方面，成本节约是显著的。通过消除对跨越通信布线来传递信号的需要，网络设备的无线中继能力在这样位置是尤其有利的：在该位置处对进行有线通信线路连接的接入是受限的。然而，为这种网络设备提供电源可能仍然是困难的。在很难硬布线(hard wiring)的位置，网络设备通常不能以传统方式连接至输电网(electrical grid)。即使可以进行传统的输电网连接，然而进行这种连接所需要的布线是劳动密集型的并且可能是不期望地昂贵的。此外，以电池、燃料等形式的板上能量存储器(on-board energystorage)仅提供有限的能量供应，并且电池的替换以及能量源的补给等是不方便的。此外，无线自组织网络的操作依赖于为网络设备提供足够的电力。

本发明提供了一种具有自组织网络设备的自供电设备网络，所述自组织网络设备能够从临近能量源获得能量以提供电力。

发明内容

一种根据本发明的网络，包括：多个无线互连的自组织网络(SON)设备，用于在自组织网络中中继信号；以及现场设备，用于产生输出信号。传感器用于将输出信号传输至至少一个SON设备，SON设备不产生信号而仅对外部产生的信号进行中继。至少一个SON设备通过从临近能源获得能量而自供电。

附图说明

图1A是根据本发明的无线通信网络的示意图。

图1B是无线通信网络的备选实施例的示意图。

图2是自供电的自组织网络设备和能量源的框图。

具体实施方式

本发明提供了由一个或更多个自组织网络设备(下文中称作“SON设备”)构成的无线自组织网络，所述自组织网络设备通过从临近能量源获得能量而自供电。如这里所使用的术语“自组织网络”是指能够在与自组织网络可通信地连接的两个外部节点之间进行无源信号中继的通信信号中继系统。自组织网络可以是网状、星形、簇状或其他类型的拓扑。“SON”设备是在网络内无源地中继信号的设备，因为这里使用该术语，所以可区别于产生信号(例如，传感器)和采集信号(例如，数据采集和数据处理设备)的现场设备。根据本发明，通过使用可用能量源来产生电能以为这些SON设备供电，简化了无线自组织网络的安装。例如，这种自组织网络有利于在处理和制造设施中使用。通过从具体设施内每个SON设备的安装位置获得可用能量，可以为形成自组织网络的SON设备供电，从而不需要通过布线或通过替换电池等为这些位置供电。采用本发明的潜在成本节约是很大的。

图1A和1B示出了无线通信网络的两个实施例，示出了备选配置。对于这种通信网络的可能备选配置的数目是无限的，图1A和1B所示的那些通信网络仅仅是作为示例来提供的。图1A所示的无线通信网络包括多个现场设备100A-100C(总体地，现场设备100)、多个SON设备102A-102D(总体地，SON设备102)、以及采集节点/控制器104。可以将现场设备100A-100C、SON设备102A-102D以及采集节点/控制器104各看作是网络的“节点”。虚线示出了节点之间可能的无线信号传输路径。