[发明专利]切换协议无线连接的系统和方法

说明书

本发明涉及切换协议无线连接的系统和方法。提供了系统和方法，其可以被实施为在系统无线活动期间选择性地启用相对较高的数据吞吐量和更高功率的WiFi双向无线协议能力，并且在没有这种系统无线活动期间选择性地禁用WiFi双向无线协议并启用相对较低的数据吞吐量和更低功率的无线协议能力。可以实施所述系统和方法，以在无线设备活动时间期间以及在不存在无线设备活动和/或无线设备不活动且不传输的时间期间启用无线设备的双向无线通信和/或外部激活。

技术领域

所公开的系统和方法涉及无线通信，并且更具体地涉及用于无线通信的无线连接协议。

背景技术

已经采用了能够进行相对高的吞吐量WiFi(IEEE 802.11x)无线协议通信的微控制器设备来实现用于物联网(IoT)应用的电池供电设备上的无线通信。在典型的IoT生态系统中，很少有这样的电池供电设备上的WiFi通信的需求。在许多情况下，电池供电设备上的WiFi通信的需求与秒级的响应时间相关联，即，在设备上按压按钮，或在设备上激活传感器，并且在几秒钟的时间内，需要发生事情，例如，要对音乐进行流式传输，要记录/发送视频，或要发生其它类型的数据传送。因此，很少需要WiFi操作，然后仅在短时间内需要WiFi操作。

WiFi是一种要求电池供电的WiFi设备以与无线WiFi接入点(AP)保持积极关联以实现双向WiFi通信的无线协议。因此，电池供电的WiFi设备在电池供电设备正在使用时保持活动的WiFi连接，并且在设备不使用的其它时间与AP分离(dissociate)以降低功耗。为了降低功耗，停止设备和无线接入点(AP)之间的无线关联，并且在设备上关闭所有与无线通信相关的硬件。因此，与AP分离是应用层采取的动作以停止使用WiFi并关闭无线电。在常规WiFi操作电池供电设备中采用这种方法减少电力的缺点包括由于在发送数据之前需要电池供电设备与AP重新关联而引起的较长的响应时间。对于其中希望或需要更快的响应时间的特定的设备操作而言，这可能是一个问题。

与AP临时分离的其它缺点包括限制从电池供电设备进行单向访问。这意味着电池供电的WiFi设备可以请求与AP的无线连接，然后将信息发送到WiFi网络。然而，在与电池供电设备不关联的情况下，由于此时设备中的所有WiFi无线通信硬件都是关闭的，所以无法从与AP侧的相反的方向建立与所述设备的无线连接。这种单向访问特性限制了许多IoT应用的能力。例如，在电池供电的IoT设备处发生的事件(如由监控摄像头检测到的运动)能够触发与AP的无线重新连接，使得可以通过网络从设备发送视频信息。但是由于AP侧无法在其WiFi通信硬件关闭时请求与所述设备的连接，所以用户不能从AP侧触发摄像头的按需使用。

WiFi无线通信协议包括利用传送业务识别(delivery traffic identification，DTIM)和业务识别映射(TIM)的基于信标的低功率模式选项。这种WiFi低功率模式允许设备硬件通过仅仅主要在覆盖广播和多播消息的DTIM处以预定的信标时间来监测无线通信介质来保持与AP连接。这样允许所述设备具有保持关联的信息，并且还向AP发送和接收数据。信标间隔数百毫秒(在最低的常用占空比的情况下为300ms)。然而，这样导致比具有秒级的响应时间的应用所要求的活动水平至少高一个数量级的活动水平。因此，使用用于监控摄像头、门铃摄像头或其它类似的电池供电设备的WiFi无线协议导致有限的单向访问(在与AP无关联时)或相对大的功耗和电池耗尽。

发明内容