СПОСОБ И СИСТЕМА ПРИВЯЗАННЫХ МАРШРУТИЗАТОРОВ
METHOD AND SYSTEM OF TETHERED ROUTERS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка притязает на приоритет временной патентной заявки США №62/160,612, поданной 13 мая 2015 года, и патентной заявки США №14/953,349, поданной 29 ноября 2015 года, полное содержание которых включено в настоящую заявку по ссылке.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Раскрытые здесь способ и устройство относятся к области коммуникаций, в частности, но не исключительно, к беспроводной связи, и к области электрической сети и, в частности, но не исключительно, к электропередающим и электрораспределительным сетям.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Использование нерегулируемого радиочастотного спектра весьма распространено и широко известна необходимость иметь непрерывное покрытие беспроводных локальных сетей (таких как Wi-Fi) в городских зонах, а также вдоль дорог и автомагистралей. Аналогичным образом, есть растущая необходимость в непрерывной дистанционной регистрации в городских условиях, а также и вдоль дорог и автомагистралей. В обоих случаях требуется подключение к энергетической инфраструктуре и инфраструктуре транспортной сети связи, что может быть не сразу доступно при необходимости. Таким образом, весьма предпочтительно иметь беспроводные сетевые решения и решения дистанционной регистрации, которые лишены вышеуказанных ограничений.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному варианту предложен способ и/или устройство, включающее в себя модуль подачи питания, выполненный с возможностью извлечения электрической энергии из магнитного поля, окружающего электрический кабель, приемопередатчик, выполненный с возможностью сообщения в транспортной сети связи (backhaul), по меньшей мере одно из приемопередатчика для беспроводной локальной сети и блока дистанционной регистрации, а также модуль управления, соединенный с возможностью сообщения с по меньшей мере одним из приемопередатчика и блока дистанционной регистрации, причем устройство установлено вокруг одиночного электрического кабеля по меньшей мере одного из электропередающей сети и электрораспределительной сети, при этом устройство выполнено с возможностью получения энергии от одиночного электрического кабеля.
Согласно другому варианту предложен способ и/или устройство, в котором транспортная сеть связи представляет собой по меньшей мере одно из беспроводной ячеистой сети, сотовой коммуникационной сети и сети ЛВС (PLC).
Согласно еще одному варианту предложен способ и/или устройство, в котором по меньшей мере одно из приемопередатчика, выполненного с возможностью сообщения в транспортной сети связи, и приемопередатчика для беспроводной локальной сети выполнено с возможностью сообщения с другим устройством согласно варианту осуществления изобретения.
Согласно еще одному варианту предложен способ и/или устройство, в котором приемопередатчик, выполненный с возможностью сообщения в транспортной сети связи, соединен с возможностью сообщения с приемопередатчиком для беспроводной локальной сети, обеспечивая тем самым коммуникационному устройству и/или коммуникационному терминалу и/или узлу возможность сообщения через указанную беспроводную локальную сеть и указанную транспортную сеть связи с другим коммуникационным устройством и/или коммуникационным терминалом и/или узлом.
При этом согласно другому варианту предложен способ и/или устройство, в котором блок дистанционной регистрации включает в себя по меньшей мере одно из: камера, микрофон, датчик газа и/или загрязнения, датчик света и датчик температуры.
При этом согласно другому варианту предложен способ и/или устройство, в котором блок дистанционной регистрации сконфигурирован для обеспечения измерения дистанционной регистрации, причем по меньшей мере одно из приемопередатчика, выполненного с возможностью сообщения в транспортной сети связи, и приемопередатчика для беспроводной локальной сети выполнено с возможностью сообщения измерения дистанционной регистрации.
При этом согласно другому варианту предложен способ и/или устройство, в котором блок дистанционной регистрации сконфигурирован для обеспечения измерения дистанционной регистрации, причем по меньшей мере одно из приемопередатчика, выполненного с возможностью сообщения в транспортной сети связи, и приемопередатчика для беспроводной локальной сети выполнено с возможностью сообщения измерения дистанционной регистрации в другое устройство согласно варианту осуществления изобретения.
В еще одном варианте предложен способ и/или устройство, дополнительно включающее в себя движущий модуль для маневрирования устройством вдоль электрического кабеля.
При этом согласно другому варианту предложен способ и/или устройство, в котором модуль управления выполнен с возможностью использования движущего модуля для перемещения предлагаемого устройства так, чтобы улучшить по меньшей мере одно из параметра сообщения и параметра дистанционной регистрации.
Далее, согласно другому варианту предложен способ и/или устройство, в котором параметр сообщения связан с по меньшей мере одним из: беспроводная ячеистая сеть и беспроводная локальная сеть.
Согласно еще одному варианту предложен способ и/или устройство, в котором параметр сообщения связан с по меньшей мере одним из: ширина полосы, латентность, дрожание и отношение "сигнал-шум" (ОСШ).
Согласно другому варианту предложен способ и/или устройство, в котором параметр дистанционной регистрации связан с по меньшей мере одним из: близость к цели и зона обзора.
Если не указано иначе, все используемые здесь технические и научные термины имеют то же значение, что обычно подразумевается специалистом в соответствующей области техники. Материалы, способы и примеры приведены лишь в качестве иллюстрации и не являются ограничительными. За исключением ситуации когда это необходимо или присуще самим процессам, не предусмотрен и не подразумевается конкретный порядок следования этапов или ступеней в описанных здесь способах и процессах, включая фигуры чертежей. Во многих случаях порядок технологических этапов может варьироваться без изменения назначения способов или эффекта, достигаемого способами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Различные варианты осуществления изобретения описаны здесь лишь в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи. Что касается ссылок на подобности чертежей, следует подчеркнуть, что конкретные детали приведены лишь для примера и пояснения изобретения, так чтобы сделать наиболее удобным и понятным описание сущности и ключевых аспектов изобретения. Таким образом, данное описание не направлено на более подробное раскрытие деталей изобретения, чем это необходимо для понимания сущности изобретения. Описание, рассматриваемое совместно с чертежами, дает специалисту в данной области техники ясное представление о том как различные формы и конструкции могут быть реализованы на практике.
На чертежах:
фиг. 1 является упрощенным изображением беспроводного устройства, которое установлено на электрическом кабеле;
фиг. 2 является упрощенным изображением группы беспроводных устройств 10, установленных на электрораспределительной сети.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления изобретения относятся к способу и системе, содержащим беспроводное устройство, легко устанавливаемое на электрическом кабеле. Принципы и функционирование устройства и способа для обеспечения эффективного покрытия беспроводной связи и/или дистанционной регистрации согласно некоторым вариантам станут более понятны, если обратится к прилагаемым чертежам и описанию.
Перед подробным описанием следует отметить, что применение любого из вариантов осуществления изобретения не ограничено деталями его конструкции и расположением компонентов, которые приведены в описании или на чертежах. Другие варианты могут быть реализованы или осуществлены различными путями. Также следует понимать, что использованные здесь конкретные фразы и термины не должны рассматриваться как ограничительные.
В данном документе элемент чертежа, не указанный при описании чертежа и имеющий цифровое обозначение, приведенное на предыдущем чертеже, имеет то же использование и значение, как и на предыдущих чертежах. Аналогичным образом, элемент, идентифицированный в тексте цифровым обозначением, которое отсутствует на чертеже, описанном в данном тексте, имеет то же использование и значение, как и на предыдущих чертежах, где оно присутствует.
В настоящем документе чертежи не обязательно выполнены в масштабе. На различных фигурах могут использоваться различные масштабы, причем различные масштабы могут использоваться даже на одном чертеже, например, различные масштабы для различных видов или различные масштабы для двух соседних объектов.
Варианты осуществления изобретения направлены на создание беспроводного устройства, которое легко устанавливается на электрическом кабеле с любым номинальным напряжением. Беспроводное устройство обеспечивает беспроводную транспортную сеть связи и может предоставлять локальные услуги, такие как локальные беспроводные сети и/или дистанционную регистрацию.
Далее рассматривается фиг. 1, которая является упрощенной иллюстрацией беспроводного устройства 10, установленного на электрическом кабеле 11, согласно варианту осуществления изобретения.
Как показано на фиг. 1, беспроводное устройство 10 может включать в себя короб или корпус 12, через который проходит электрический кабель 11. Короб 12 может быть построен из двух составных частей, которые могут быть открыты и затем закрыты вокруг кабеля 11. В качестве альтернативы, короб 12 может быть построен из одиночного блока, прикрепляемого к кабелю 11 или подвешиваемого под кабелем 11, не окружая его.
Электрический кабель 11 может быть частью электропередающей сети или электрораспределительной сети, например, обслуживаемой энергоустановкой для подачи электричества населению, промышленным предприятиям и т.п. Таким образом, беспроводное устройство 10 может быть установлен на кабеле 11 под напряжением, то есть, когда кабель 11 полностью запитан и/или несет электрическое напряжение и/или электрический ток.
Как показано на фиг. 1, беспроводное устройство 10 может включать в себя магнитный сердечник 13, вокруг которого обернут по меньшей мере один виток для образования обмотки 14. Магнитный сердечник 13 может быть установлен вокруг электрического кабеля 11. Магнитный сердечник 13 может быть построен из двух частей, по одной на каждую из двух частей короба 12, так что две части магнитного сердечника 13 закрыты вокруг электрического кабеля 11 когда короб 12 закрыт вокруг электрического кабеля. На фиг. 1 показано беспроводное устройство 10 в открытом состоянии, с удаленной одной частью короба 12, но с магнитным сердечником 13 закрытым вокруг электрического кабеля.
В качестве альтернативы и/или дополнительно и/или опционно магнитный сердечник 13 может проходить снаружи короба 12, прикрепляемого и/или устанавливаемого вокруг электрического кабеля 11 снаружи.
В общем случае магнитный сердечник 13 способен извлекать магнитное поле из электрического тока, протекающего в электрическом кабеле 11. В общем случае обмотка 14 извлекает электрический ток из магнитного потока в магнитном сердечнике 13. Обмотка 14 может быть электрически соединена с модулем 15 подачи питания, который, как показано на фиг. 1, в общем случае подает электрическое напряжение в другие модули беспроводного устройства 10.
Предусмотрено, что беспроводное устройство 10 может извлекать электрическую энергию из одиночного электрического кабеля 11 и, в частности, из электромагнитного поля, созданного электрическим током, перетекающим внутри одиночного электрического кабеля 11. Таким образом, беспроводное устройство 10 подсоединено к данному одиночному электрическому кабелю, несущему только одну электрическую фазу, и не подсоединено ни к нейтральной линии, ни к земле.
Как показано на фиг. 1, беспроводное устройство 10 может также включать в себя модуль 16 управления, коммуникационный модуль 17 транспортной сети связи (backhaul), опциональный локальный коммуникационный модуль 18, опциональный модуль 19 дистанционной регистрации и опциональный модуль 20 управления движением.
Модули 16 управления могут включать в себя процессорный блок, по меньшей мере один блок памяти (например, память с произвольной выборкой (RAM), энергонезависимую память, например, флэш-память, и другую подобную память), по меньшей мере один блок хранения данных (например, включающий в себя накопитель на жестком диске и/или сменный накопитель или другой подобный накопитель), которые могут быть использованы для хранения и/или выполнения компьютерной программы и связанных данных и сообщения с другими внешними устройствами.
Коммуникационный модуль 17 транспортной сети связи и локальный коммуникационный модуль 18 могут быть соединены, каждый и/или оба, с по меньшей мере одной антенной 21. Модуль 19 дистанционной регистрации может быть соединен с возможностью управления с различными датчиками, например, датчиком температуры, датчиком газа и/или загрязнения, датчиком света и другим подобным датчиком (не показаны), по меньшей мере одной камерой 22, по меньшей мере одним микрофоном 23 или другим подобным устройством.
Предусмотрено, что беспроводное устройство 10 может использовать коммуникационный модуль 17 транспортной сети связи для сообщения в транспортной сети связи (backhaul), которая может представлять собой, например, беспроводную ячеистую сеть, сотовую коммуникационную сеть и/или сеть ВЧ-связи по ЛЭП (PLC). Транспортная сеть связи может обеспечивать возможность беспроводным устройствам 10 сообщаться друг с другом и/или удаленным сервером и/или удаленным сервером через промежуточный блок, такой как ретрансляционная станция или коммуникационный концентратор.
Предусмотрено, что камера может быть установлена на системе осей, обеспечивающей трехмерное вращение. В качестве альтернативы, если это необходимо, можно установить множество или систему неподвижных камер для покрытия широкой зоны обзора.
Модуль 20 управления движением может быть соединен с одним или несколькими исполнительными устройствами, такими как электродвигатель 24, который может быть соединен с по меньшей мере одним колесом 25. Колеса 25 могут быть установлены на кабеле 11, чтобы дать модулю 20 управления движением возможность перемещать беспроводное устройство 10 вдоль кабеля 11 посредством управления электродвигателем 24.
Предусмотрено, что движущая система снимающего устройства 10 (включая, без ограничения, модуль 20 управления движением, по меньшей мере один электродвигатель 24, по меньшей мере одно колесо 25 и т.д.) может быть выполнена для перемещения снимающего устройства 10 вдоль кабеля 11 и/или поворота снимающего устройства 10 вокруг кабеля 11.
Предусмотрено, что электродвигатель 24 является здесь любое средство, подходящее для маневрирования снимающим устройством 10 вдоль и/или вокруг кабеля 11, включая, без ограничения, двигатель переменного тока, двигатель постоянного тока, шаговый двигатель, пневматический насос и/или двигатель, гидравлический насос и/или двигатель или привод любого другого типа.
Далее рассматривается фиг. 2, на которой упрощенно проиллюстрирована группа беспроводных устройств 10, установленных на электрораспределительной сети 26, и блок 27 транспортной сети связи, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Как вариант, изображение с фиг. 2 можно рассматривать с учетом деталей предыдущих фигур. Разумеется, однако, что изображение с фиг. 2 можно рассматривать в контексте любой желательной среды. Кроме того, вышеприведенные определения равным образом применимы и ниже.
Предусмотрено, что электрораспределительная сеть с фиг. 2 может представлять любую часть электрической сети, в том числе высоковольтную передающую сеть.
Как показано на фиг. 2, каждое из беспроводных устройств 10 установлено на одиночном электрическом кабеле 11. Предусмотрено, что беспроводное устройство 10 может быть установлено на любом несущем фазу электрическом кабеле 11. Предусмотрено, что беспроводное устройство 10 может перемещаться вдоль электрического кабеля 11, в общем случае через управление его двигателем 24.
Как показано на фиг. 2, беспроводные устройства 10 сообщаются как ячеистая сеть, и по меньшей мере одно из беспроводных устройств 10 сообщается с транзитным блоком 27.
Беспроводные устройства 10 могут использовать любой тип технологии беспроводной связи для сообщения в ячеистой сети 28. Такой технологией беспроводной связи может быть Wi-Fi, Zigbee, WiMAX или другая подобная технология. Например, беспроводные устройства 10 могут использовать нерегулируемый спектр, такой как не подлежащий лицензированию спектр, или нерегулиремые полосы, или промышленную, научную и медицинскую (ISM) полосу и т.д. В качестве альтернативы или дополнительно, беспроводные устройства 10 могут сообщаться в ячеистой сети 28 по технологии ВЧ-связи по ЛЭП.
Предусмотрено, что беспроводное устройство 10 соединено с одиночным несущим фазу электрическим кабелем 11 и не подсоединено к нейтральной линии или заземлению для замыкания электрического контура. Следует также отметить, что беспроводное устройство 10 соединено с несущим фазу электрическим кабелем 11 через магнитное поле, генерируемое кабелем 11, не через непосредственный электрический контакт (сухой контакт), что ускоряет и упрощает монтаж беспроводного устройства 10 и, кроме того, позволяет перемещать беспроводное устройство 10 вдоль кабеля 11 без отсоединения его от кабеля 11. Таким образом, кабель 11 непрерывно подает беспроводному устройству 10 электрическую энергию, в то время как беспроводное устройств 10 движется вдоль кабеля 11.
Блок 27 транспортной сети связи может быть подключен к протяженной сети 29, например, к проводной глобальной вычислительной сети (WAN), городской вычислительной сети (ГВС) или к беспроводной сети WAN (такой как, например, сотовая сеть) или беспроводной ГВС (такой как, например, WiMAX).
Предусмотрено, что беспроводное устройство 10, такое как беспроводное устройство 10, имеющее цифровое обозначение 30, может сообщаться с другим сетевым устройством, таким как удаленный сервер 31. Например, беспроводное устройство 30 может сообщаться с близким беспроводным устройством 10, используя ячеистую сеть 28 и, через любое количество таких беспроводных устройств 10, работающих в качестве ретрансляторов в ячеистой сети 28, с любым из множества блоков 27 транспортной сети связи. Таким образом, беспроводное устройство 30 может сообщаться, через блок 27 транспортной сети связи и через протяженную сеть 28, с удаленным сервером 31. Предусмотрено, что удаленный сервер 31 является неограничительным примером любого типа коммуникационного оборудования и/или терминала.
Предусмотрено, что беспроводные устройства 10 могут маневрировать самостоятельно, используя соответствующие самоходные средства (например, модуль 20 управления движением, электродвигатель 24, колеса 25 и т.д.) для изменения распределения беспроводных устройств 10 по электрораспределительной сети 26 и, таким образом, для оптимизации топологии ячеистой сети 28. Оптимизация ячеистой сети 28 может характеризоваться оптимизацией одного или более параметров сообщения, такого как ширины полосы, латентность, дрожание, отношение "сигнал-шум" (ОСШ), частота (полоса) повторного использования и т.п. Оптимизация ячеистой сети 28 может осуществляться в зависимости от изменяющихся запросов, поэтому беспроводные устройства 10 могут менять свои локации вдоль кабеля 11 непрерывно или периодически и/или в реальном времени.
Термины «коммуникационное оборудование» и «коммуникационный терминал» относятся к любому типу вычислительного блока, подсоединяемого к любому типу коммуникационной сети, в том числе к серверу, коммуникационному узлу, компьютеру, лэптопу, планшету, карманному персональному компьютеру (PDA), беспроводному телефону (такому как мобильный телефон, сотовый телефон, смартфон и т.п.), к переносному коммуникационному устройству, беспроводному устройству 10 и т.п.
Беспроводное устройство 10 может использовать свой локальный коммуникационный модуль 18 для обеспечения беспроводной локальной коммуникационной сети 32 (WLAN), обеспечения сетевого подключения для любого типа коммуникационного терминала, такого как терминала 33 или сообщения с ним.
Предусмотрено, что терминал 33 может представлять собой любой тип вычислительного устройства и/или вычислительного оборудования, включая, без ограничения, компьютер, лэптоп, планшет, карманный персональный компьютер (PDA), беспроводной телефон (такой как мобильный телефон, сотовый телефон, смартфон и т.п.), переносное коммуникационное устройство, беспроводное устройство 10 и т.п.
Предусмотрено, что терминал 33 может сообщаться, через по меньшей мере один или комбинацию из WLAN (WLAN) 32, беспроводные устройства 10, ячеистая сеть 28, блоки 27 транспортной сети связи, протяженная сеть 29 и сервер 31, с любым другим коммуникационным оборудованием и/или коммуникационным терминалом, в том числе с любыми другими беспроводными устройствами 10 и/или терминалом 33.
Предусмотрено, что беспроводные устройства 10 могут маневрировать самостоятельно, используя соответствующие самоходные средства, для изменения распределения беспроводных устройств 10 по электрораспределительной сети 26 в соответствии с требованиями терминалов 33 в пределах конкретной локальной области. Подобные изменяющиеся требования могут исходить от группы терминалов 33 в пределах конкретной локальной области или от их общих коммуникационных требований, например, к ширине полосы.
Оптимизация распределения или топологии WLAN (WLAN) 32 может характеризоваться оптимизацией одного параметра сообщения, таких как, ширина полосы, латентность, дрожание, отношение "сигнал-шум" (ОСШ), частота (полоса) повторного использования и т.п. Оптимизация топологии WLAN (WLAN) 32 может быть подчинена изменяющимся запросам, поэтому беспроводные устройства 10 могут менять свои соответствующие локации вдоль кабелей 11 непрерывно или пеериодически и/или в реальном времени.
Беспроводное устройство 10 может использовать свой модуль 19 дистанционной регистрации и связанные датчики (такие как датчик температуры, камера, микрофон, датчик газа и/или загрязнения, датчик света или другой подобный датчик) для обеспечения дистанционного сбора информации о своей среде.
Предусмотрено, что беспроводные устройства 10 могут самостоятельно маневрировать, используя соответствующие самоходные средства, для изменения распределения беспроводных устройств 10 по электрораспределительной сети 27 в соответствии с требованиями дистанционной регистрации в пределах конкретной локальной области. Подобные изменяющиеся требования могут быть обусловлены необходимостью фотографировать определенную местность под определенным углом или на определенном расстоянии или записывать определенные звуки. Оптимизация локации по меньшей мере одного беспроводного устройства 10 путем изменения его соответствующего местоположения вдоль кабелей 11 подчиняется изменяющимся требованиям дистанционной регистрации и поэтому выполняется непрерывно или периодически и/или в реальном времени.
Предусмотрено, что беспроводное устройство 10 может перемещаться вдоль кабеля 11 вручную (например, путем толкания или тяги вручную устройства 10) и/или используя его самоходные средства (например, электродвигатель 24). Предусмотрено, что решение по перемещению беспроводного устройства 10 вдоль кабеля 11 может быть принято блоком 16 управления беспроводного устройства 10 и/или процессором блока 27 транспортной системы связи и/или центральным сервером, например, удаленным сервером 31, и/или пользователем, например, оператором, управляющим распределением беспроводных устройств 10, и/или WLAN (WLAN) 32 и/или сервисом дистанционной регистрации любого типа.
Предусмотрено, что беспроводное устройство 10 может перемещаться вдоль кабеля 11 без прерывания или негативного воздействия на оказываемую ей услугу, такой как WLAN (WLAN) 32, и/или любой тип сервиса удаленной регистрации. Следует отметить, что будучи в движении беспроводное устройство 10 питается от электросети и, следовательно, оказывает непрерывные услуги, такие как беспроводную связь и дистанционную регистрацию. Следует отметить, что беспроводное устройство 10 предоставляет непрерывные услуги, такие как беспроводная связь и дистанционная регистрация, а также реконфигурация топологии ячеистой сети, не полагаясь на переносной источник энергии, такой как аккумулятор или переносной генератор.
Предусмотрено, что определенные признаки, которые для ясности описаны в контексте ряда вариантов осуществления, могут также быть представлены в комбинации в одном варианте осуществления. И наоборот, различные признаки, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, могут быть также представлены отдельно или в любой подходящей подкомбинации.
Выше представлено описание конкретных вариантов осуществления изобретения, однако для специалистов в данной области техники будут очевидны различные альтернативы, модификации и вариации описанных решений. Соответственно, все подобные альтернативы, модификации и вариации соответствуют сущности изобретения и входят в объем его правовой охраны, определенный прилагаемой формулой изобретения. Все упомянутые здесь публикации, патенты и патентные заявки полностью включены в данное описание по ссылке в той же степени, как если бы каждая отдельная публикация, патент или патентная заявка отдельно указывалась как включаемая в данное описание. При этом, цитирование или указание любой ссылки в настоящей заявке не должно пониматься как признание доступности ссылки в качестве источника уровня техники.