[发明专利]无线网络中射频(RF)电能传输的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及电能传输，具体地讲，涉及一种经由射频(RF)辐射，到相同装置的电能和数据传输。

背景技术

随着移动电子装置的激增，许多无线装置必须由电池来供电。例如，在无线局域网(WLAN)或无线个域网(WPAN)网状网络中的装置是电池供电的。在这样的网络中，节点的数量可能是非常大的。用于支撑无线网状网络的技术挑战之一是维持在网络中的数百个或者甚至数千个节点的电池。目前的电池技术要求无线传感器节点的电池每几天更换或至多每几个月更换。这对于广泛采用无线网状网络是障碍。

发明内容

技术方案

本发明提供一种在包括多个无线站的无线网络中进行射频(RF)电能传输的方法和系统。

有益效果

在本发明中，控制信号表示使包括集成的无线电能和数据传输模块的装置(例如，无线站或节点)能够在电能接收模式和数据通信模式之间切换(即，电能模式切换)的控制信息。所述控制信号使网络中的接收装置能够确定何时(在电能接收模式和数据通信模式之间)切换模式以及切换到何种模式。这样允许接收装置得以避免在能量接收和数据通信之间的冲突，并从而避免丢失来自其他装置的数据消息。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的无线装置的功能框图，其中，所述无线装置使用射频(RF)辐射实现将电荷发送到该无线装置的电荷存储单元，并将信息传送到相同装置。

图2示出根据本发明实施例的星型拓扑无线网络。

图3示出根据本发明实施例的网状(对等)无线网络。

图4示出根据本发明实施例的用于接入无线通信介质的、用于使用RF辐射将电荷发送到无线装置的电荷存储单元并将信息传送到相同装置的超帧调度格式。

图5示出根据本发明实施例的用于接入共享的无线通信介质的、不使用保证时隙(GTS)的、用于数据和电能传输的超帧调度格式。

图6示出根据本发明实施例的用于接入无线通信介质的、使用一个或多个GTS的、用于数据和电能传输的超帧调度格式。

图7示出用于接入无线通信介质的请求发送(RTS)调度帧结构。

图8示出用于接入无线通信介质的允许发送(CTS)调度帧结构。

图9示出用于接入无线通信介质的、使用RTS/CTS帧和网络分配矢量(NAV)指示符的示例通信协议。

图10示出根据本发明实施例的用于网状网络中的电能接收的、使用RTS/CTS帧和NAV指示符的通信协议。

图11示出根据本发明实施例的用于网状网络中的电能接收的、使用RTS/CTS帧和NAV指示符的通信协议。

最佳方式

一实施例包括：产生用于使接收无线站在电能接收模式和数据接收模式之间切换的控制信号，该控制信号提供切换信息，其中，所述切换信息包括关于将要切换到多个模式中的哪个模式的信息以及关于切换的定时的信息；基于控制信号使无线站在电能接收模式和数据接收模式之间切换；其中，在数据接收模式中，接收无线站将来自发送无线站的RF传输作为数据通信来处理，在电能接收模式中，接收无线站将RF传输作为用于对所述接收无线站供电的能量辐射来处理。两种类型的控制信号可被用于电能模式切换。第一种类型产生于接收站的媒体访问控制(MAC)层并被发送该站的物理(PHY)层，以进行电能模式切换。第二种类型是请求发送/允许发送(RTS/CTS)，并且它在发送站和接收站之间交换。这种类型的信号也需要被发送到PHY层，以控制在数据接收模式和电能接收模式之间的切换。

参照以下描述、权利要求和附图，本发明的这些以及其他特征、方面和优点将变得易于理解。

具体实施方式

本发明提供一种用于使用射频(RF)辐射将电荷发送到装置的电荷存储单元，并将信息传送到相同装置的方法和系统。一实施例提供一种在RF无线网络中对RF电能传输的跨层控制的处理。所述控制处理允许无线通信和电能传输两者使用单个、普通的天线。本发明将控制信号提供给集成的无线电能和数据传输模块。该控制信号使所述集成的无线电能和数据传输模块能够工作在无线网络(诸如具有星型或网状(即，对等)拓扑的网络)中。