[发明专利]使用低功率警报传感器的聚集框架

说明书

一种聚集框架系统和方法，该聚集框架系统和方法自动配置、聚集、解除聚集、管理和优化经合并系统的各组件，即设备、模块和传感器。该系统和方法的各实施例包括低功率警报传感器、数据管理器模块和解释器模块。低功率警报传感器是持续打开并持续监视其环境的传感器。低功率警报传感器充当看门狗，并在环境中有变化或事件发生时触发其他传感器以将其从功率节省中唤醒。数据聚集器模块管理该系统内的传感器集合，并聚集从这些传感器获得的传感器数据。解释器模块随后将传感器收集到的物理数据转换成逻辑信息。数据聚集器模块和解释器模块一起呈现受其控制的传感器的能力的统一逻辑视图。

背景

人们普遍使用连接到互连网的各种设备，诸如计算机、传感器、电话和致动器。一些估计预计增加超过500亿这样的因特网连接的设备在2020年前被部署。这些设备开始遍及家庭、工作场所、车辆和公共空间。它们看着人们、听人们说话并感觉人们。此外，它们推断上下文和动作、预测并仲裁人们及其世界之间的交互，并且在一些情况下允许人们成为更高效的人类。

这些设备及其相关联的技术中的许多是彼此独立地开发的，并使用了专用的技术。每一设备都是在没有想到该设备可能变成更大的协作系统的一部分的情况下被构建的。这些设备大部分都不按允许它们将其能力与其他设备的能力组合的方式彼此通信。此外，这些设备可能难以部署和配置。这意味着通常每天都使用的多个设备中的许多设备都无法彼此通信和交互。这些设备中的许多设备使用哑感测和致动系统的独立点解决方案，这些解决方案中的每一个都专用于进行非常小的隔离任务集合。高度期望这些设备能容易地进行协作且同时是持久并功率高效的。

概述

提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

聚集框架系统和方法的各实施例自动配置、聚集、解除聚集、管理和优化经合并系统的各组件，即设备、模块和传感器。该系统和方法的各实施例使用选择性致动来在传感器和设备进入该系统和从该系统退出时标识这些传感器和设备。基于当前为该系统的部分的那些传感器的能力来调整该系统的集体资源。该系统和方法的各实施例可关闭不被需要或不在使用的传感器、设备和模块以便节省功率。

聚集框架系统和方法的各实施例管理一组传感器。这些传感器通常覆盖限定的局部区域。该系统和方法的各实施例可由一个或多个低功率警报传感器和远程系统来触发进行动作。传感器可借助特定传感器特性(诸如，功能、校准数据和功率消耗)将它们自身标识给数据聚集器模块。

聚集框架系统和方法的各实施例包括若干组件。具体地，为低功率警报传感器、数据聚集器模块、解释器模块和桥接器。解释器模块随后将传感器收集到的物理数据转换成逻辑信息。数据聚集器模块和解释器模块一起通过桥接器将受其控制的传感器的能力的统一逻辑视图呈现给远程系统。这些元件通过通信信道(诸如，局域网或公共因特网)连接到聚集框架系统。它们一起用于将哑传感器变换成智能系统、室或空间。桥接器与远程系统或“云”进行通信。聚集框架系统和方法的实施例可与低功率开放源硬件单板计算机(诸如，BeagleBoard)一样简单或者与PC或服务器一样复杂。

多个传感器处在宽部署中。在智能环境空间或智能设备中，已经存在用作执行诸如感测光、声音、压力、振动、空间取向等功能的专用部分的许多传感器。然而，按有意义的方式来安装和配置传感器可能是昂贵的。假设该问题可随着传感器成本的降低而得到解决，则这意味着将使用不断增加数目的传感器。更多的传感器导致更多的数据以及如何管理这些传感器以及它们生成的数据的数据的挑战。该挑战因以下事实变得更加困难：传感器一般不协作地工作、需要针对其功能而预先编程以及在何时节省功率方面不是特别智能。