СИСТЕМА И СПОСОБ АНАЛИЗА РАДИОЧАСТОТНОГО СПЕКТРА ТОЧКИ ДОСТУПА И УСТРОЙСТВА БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ

1. Способ измерения и анализа радиочастотной (РЧ) помехи, которая имеет место вблизи и внутри ячеистой сети беспроводного полевого устройства, при этом способ включает этапы, на которых:
координируют распределения РЧ канала и координируют и синхронизируют время измерения; причем администратор сети координирует распределения РЧ канала и координирует и синхронизирует время измерения по ячеистой сети беспроводного полевого устройства;
измеряют полученную РЧ мощность через распределенный РЧ канал посредством по меньшей мере одного из нескольких беспроводных устройств, содержащих ячеистую сеть беспроводного полевого устройства;
сохраняют измерение полученной РЧ мощности, измеренной через распределенный РЧ канал, и соответствующее время измерения по меньшей мере одним из нескольких беспроводных устройств, если измерение РЧ мощности через распределенный РЧ канал осуществляли не во время приема сигнала, что приводит к передаче по меньше мере одним из нескольких беспроводных устройств одного из сигнала подтверждения и сигнала неподтверждения;
определяют по меньшей мере одним из нескольких беспроводных устройств значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения, из сохраненных измерений РЧ мощности и сохраненного соответственного времени измерения;
удаляют измерения полученной РЧ мощности и соответствующего времени измерения по меньшей мере одним из нескольких беспроводных устройств после определения значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения, из сохраненных измерений полученной РЧ мощности и сохраненного соответствующего времени измерения;
отправляют по меньшей мере одним из нескольких беспроводных устройств значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения, на централизованный программный модуль (CSWM);
получают по меньшей мере одно из нескольких беспроводных устройств сигнал, подтверждающий успешную отправку значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения; и
удаляют значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения, по меньшей мере одним из нескольких беспроводных устройств при получении сигнала, подтверждающего успешную отправку значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает запуск каждого из CSWM и администратора сети по меньшей мере на одном из шлюза и хост-компьютера.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отправка значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения, в CSWM включает передачу отчета по ячеистой сети беспроводного полевого устройства в шахматном порядке.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отправку значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения, в CSWM осуществляют со скоростью, настраиваемой администратором сети.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соответствующее время измерения находится в пределах части временного интервала, если планируют соединение через распределенный РЧ канал, и по меньшей мере одно из нескольких беспроводных устройств не осуществляет передачу сигнала подтверждения или сигнала неподтверждения в пределах этого временного интервала.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соответствующее время измерения находится в пределах временного интервала, если соединение через распределенный РЧ канал в ячеистой сети беспроводного полевого устройства не запланировано.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соответствующее время измерения находится в пределах части временного интервала, если соединение с любым из РЧ каналов в ячеистой сети беспроводного полевого устройства не запланировано в пределах части временного интервала.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сигнал, подтверждающий успешную отправку значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения, исходит по меньшей мере от одного из соседнего узла и CSWM.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает отображение на многоточечной градиентной карте значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности распределенного РЧ канала.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает отображение на локальном пульте управления по меньшей мере одного из следующего:
измерений полученной РЧ мощности, измеренной через распределенный РЧ канал, и соответствующего времени измерения; и
значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы, на которых:
в CSWM контролируют отправленные значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения через распределенный РЧ канал;
обнаруживают РЧ помеху, если по меньшей мере одно из контролируемых значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности, превышает предопределенное значение; и
генерируют предупреждение, отправляемое с CSWM, оповещающего о РЧ помехе по меньше мере одно из системного оператора и программного приложения управления или контроля, запущенного на хост-компьютере.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы, на которых:
в CSWM анализируют отправленные значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения через распределенный РЧ канал, на наличие обнаруженной РЧ помехи;
создают РЧ спектральную сигнатуру в CSWM для РЧ помехи на основании проанализированных значений;
сравнивают РЧ спектральную сигнатуру РЧ помехи с несколькими РЧ спектральными сигнатурами в CSWM, где каждая из нескольких РЧ спектральных сигнатур идентифицирует известный источник РЧ помехи;
идентифицируют источник РЧ помехи на основании сравненных РЧ спектральных сигнатур.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы, на которых:
в CSWM анализируют отправленные значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения через распределенный РЧ канал, на наличие обнаруженной РЧ помехи;
определяют временную структуру для РЧ помехи на основании проанализированных значений в CSWM;
сравнивают временную структуру для РЧ помехи с несколькими РЧ временными структурами в CSWM, при этом каждая из нескольких РЧ временных структур идентифицирует известный источник РЧ помехи;
идентифицируют источник РЧ помехи на основании сравненных РЧ временных структур.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, включает вычисление статистических значений по меньшей мере одним из нескольких беспроводных устройств сохраненных измерений полученной РЧ мощности и сохраненного соответствующего времени измерения, при этом вычисление статистических значений включает вычисление по меньшей мере одного из максимального значения, минимального значения, среднего значения, погрешности и значения расхождения сохраненных измерений полученной РЧ мощности.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы, на которых:
в CSWM сравнивают вычисленные статистические значения и соответствующее время измерения для распределенного РЧ канала, с применением по меньшей мере двух беспроводных устройств, при этом местоположения по меньшей мере двух из нескольких беспроводных устройств являются известными для CSWM;
определяют два возможных местоположения источника РЧ помехи в распределенном РЧ канале в CSWM на основании сравненных вычисленных статистических значений и времени, и на основании известных местоположений по меньшей мере двух беспроводных устройств;
сравнивают характеристики не РЧ помехи двух возможных местоположений источника РЧ помехи в распределенном РЧ канале в CSWM для определения местоположения источника РЧ помехи; и
отправляют информацию о местоположении источника РЧ помехи по меньшей мере одному из системного оператора и программного приложения управления или контроля, запущенных на хост-компьютере.
16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы, на которых:
в CSWM сравнивают вычисленные статистические значения и соответствующее время измерения для распределенного РЧ канала, применяя по меньшей мере три беспроводных устройства, при этом местоположение по меньшей мере трех из нескольких беспроводных устройств является известным для CSWM;
определяют местоположение источника РЧ помехи на распределенном РЧ канале в CSWM на основании сравненных вычисленных статистических значений и времени и на основании известных местоположений по меньшей мере трех из нескольких беспроводных устройств; и
отправляют информацию о местоположении источника РЧ помехи по меньшей мере одному из системного оператора и программного приложения управления или контроля, запущенных на хост-компьютере.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что местоположения по меньшей мере трех из нескольких беспроводных устройства являются фиксированными местоположениями.
18. Система измерения и анализа радиочастотной (РЧ) помехи, которая имеет место вблизи и внутри ячеистой сети беспроводного полевого устройства, при этом система содержит:
централизованный программный модуль (CSWM) для сбора и анализа значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерений полученной РЧ мощности;
несколько беспроводных устройств, при этом каждое беспроводное устройство измеряет полученную РЧ мощность и соответствующее время измерения через распределенный РЧ канал; сохраняет измерение полученной РЧ мощности, если измерение было осуществлено не во время приема сигнала, приводящего к передаче беспроводным устройством одного из сигнала подтверждения или сигнала неподтверждения; применяет сохраненное измерение РЧ мощности и соответственное время измерения для определения значений, представляющих собой измерения РЧ мощности, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения, для распределенного РЧ канала; при этом сохраненное полученное измерение РЧ мощности и соответствующее время измерения сохранены в беспроводном устройстве до тех пор, пока значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения для распределенного РЧ канала, не будут определены; при этом значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения, сохранены в беспроводном устройстве до тех пор, пока не будет получен сигнал от беспроводного устройства, подтверждающий успешную отправку значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения; и
администратора сети для координирования соединений между несколькими беспроводными устройствами, который координирует распределения РЧ каналов и координирует и синхронизирует соответствующее время измерения внутри ячеистой сети беспроводного полевого устройства.
19. Система по п. 18, отличающаяся тем, что каждое беспроводное устройство сохраняет измерение полученной РЧ мощности, если измерение находится в определенном диапазоне измерений РЧ мощности.
20. Система по п. 18, отличающаяся тем, что каждое беспроводное устройство предоставляет значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения, и распределенный РЧ канал для CSWM посредством передачи отчета по ячеистой сети беспроводного полевого устройства в шахматном порядке, координируемом администратором сети.
21. Система по п. 18, отличающаяся тем, что каждое беспроводное устройство предоставляет значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения, и распределенный РЧ канал для CSWM со скоростью, настраиваемой администратором сети.
22. Система по п. 18, отличающаяся тем, что каждое беспроводное устройство сохраняет измерение полученной РЧ мощности, если измерение осуществлено во время части временного интервала, когда запланировано соединение через распределенный РЧ канал и беспроводное устройство не передает сигнал подтверждения или сигнал неподтверждения во время данного временного интервала.
23. Система по п. 18, отличающаяся тем, что каждое беспроводное устройство сохраняет измерение полученной РЧ мощности, если измерение осуществляется во время временного интервала, когда соединение через распределенный РЧ канал по ячеистой сети беспроводного полевого устройства не запланировано.
24. Система по п. 18, отличающаяся тем, что каждое беспроводное устройство сохраняет измерение полученной РЧ мощности, если измерение осуществлено во время части временного интервала, при этом для части временного интервала не запланировано соединение через любой РЧ канал по ячеистой сети беспроводного полевого устройства.
25. Система по п. 18, отличающаяся тем, что администратор сети координирует соответствующее время измерения по ячеистой сети беспроводного полевого устройства, так что соответствующее время измерения находится в пределах по меньшей мере одного из:
части первого временного интервала, если запланировано соединение через распределенный РЧ канал и во время первого временного интервала беспроводное устройство не передает сигнал подтверждения или сигнал неподтверждения;
второго временного интервала, если соединение через распределенный РЧ канал ячеистой сети беспроводного полевого устройства не запланировано; и
части третьего временного интервала, если для части третьего временного интервала не запланировано соединение через любой РЧ канал ячеистой сети беспроводного полевого устройства.
26. Система по п. 18, отличающаяся тем, что администратор сети координирует соответствующее время измерения по ячеистой сети беспроводного полевого устройства, так что соответствующее время измерения находится в пределах по меньшей мере одного из:
первой части первого временного интервала, если для первой части первого временного интервала не запланировано соединение через любой РЧ канал по ячеистой сети беспроводного полевого устройства;
второй части первого временного интервала, если запланировано соединение через распределенный РЧ канал и во время первого временного интервала беспроводное устройство не передает сигнал подтверждения или сигнал неподтверждения;
второго временного интервала, если соединение через распределенный РЧ канал по ячеистой сети беспроводного полевого устройства не запланировано.
27. Система по п. 18, отличающаяся тем, что сигнал, подтверждающий успешную отправку беспроводным устройством значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, и значений, представляющих собой соответствующее время измерения полученной РЧ мощности, исходит по меньшей мере от одного из соседних узлов и CSWM.
28. Система по п. 18, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно из нескольких беспроводных устройств дополнительно содержит локальный пульт управления, при этом локальный пульт управления способен отображать по меньшей мере одно из следующего:
измерения полученной РЧ мощности, измеренной через распределенный РЧ канал, и соответствующего времени измерения; и
значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал.
29. Система по п. 18 отличающаяся тем, что дополнительно содержит портативное беспроводное устройство, которое осуществляет измерение полученной РЧ мощности и соответствующего времени измерения через выбранный пользователем РЧ канал, если измерение РЧ мощности через выбранный РЧ канал не осуществлено во время приема сигнала, приводящего к передаче портативным беспроводным устройством одного из сигнала подтверждения и сигнала неподтверждения; при этом администратор сети координирует связь между несколькими беспроводными устройствами и портативным беспроводным устройством и координирует и синхронизирует соответствующее время измерения для портативного беспроводного устройства.
30. Система по п. 18, отличающаяся тем, что каждый из CSWM и администратора сети запущен по меньшей мере на одном из шлюза и хост-компьютера.
31. Система по п. 30, отличающаяся тем, что CSWM отправляет команду по меньшей мере одному из шлюза или хост-компьютера с отображением на многоточечной градиентной карте значений, представляющих собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал.
32. Система по п. 32, отличающаяся тем, что CSWM дополнительно:
контролирует значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал;
обнаруживает РЧ помеху, если по меньшей мере одно из контролируемых значений превышает предопределенное значение; и
генерирует предупреждение, оповещающее по меньшей мере одно из системного оператора и программного приложения управления или контроля, запущенное на хост-компьютере.
33. Система по п. 32, отличающаяся тем, что CSWM дополнительно:
анализирует значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности через распределенный РЧ канал, для обнаружения РЧ помехи;
создает РЧ спектральную сигнатуру для РЧ помехи на основании проанализированных значений;
сравнивает РЧ спектральную сигнатуру с несколькими из РЧ спектральных сигнатур, при этом каждая из нескольких РЧ спектральных сигнатур идентифицирует известный источник РЧ помехи; и
идентифицирует источник РЧ помехи на основании РЧ спектральных сигнатур.
34. Система по п. 32, отличающаяся тем, что CSWM дополнительно:
анализирует значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, и значения, представляющие собой соответствующее время измерения через распределенный РЧ канал, для обнаружения РЧ помехи;
определяет временную структуру для РЧ помехи на основании проанализированных значений;
сравнивает временную структуру РЧ помехи с несколькими РЧ временными структурами, при этом каждая из нескольких РЧ временных структур идентифицирует известный источник РЧ помехи; и
идентифицирует источник РЧ помехи на основании сравненных РЧ временных структур.
35. Система по п. 18, отличающаяся тем, что значения, представляющие собой измерения полученной РЧ мощности, определенные каждым беспроводным устройством, являются статистическими значениями для распределенного РЧ канала, где статистические значения включают по меньшей мере одно максимальное значение, минимальное значение, среднее значение, погрешность и значение расхождения.
36. Система по п. 35, отличающаяся тем, что CSWM:
сравнивает статистические значения и соответствующее время измерения для распределенного РЧ канала по меньшей мере от двух беспроводных устройств, при этом по меньшей мере два из множества беспроводных устройств находятся в местоположениях, известных для CSWM;
определяет два возможных местоположения источника РЧ помехи в распределенном РЧ канале посредством сравненных статистических значений и времени, и посредством известных местоположений по меньшей мере двух из нескольких беспроводных устройств;
сравнивает характеристики не-РЧ помехи двух возможных местоположений источника РЧ помехи через распределенный РЧ канал для определения местоположения источника РЧ помехи; и
отправляет информацию о местоположении источника РЧ помехи по меньшей мере одному из системного оператора и программного приложения управления или контроля, запущенных на хост-компьютере.
37. Система по п. 35, отличающаяся тем, что CSWM:
сравнивает статистические значения и соответствующее время измерения для распределенного РЧ канала по меньшей мере от трех беспроводных устройств, при этом по меньшей мере три из нескольких беспроводных устройств находятся в местоположениях, известных для CSWM;
определяет местоположение источника РЧ помехи в распределенном РЧ канале посредством сравненных статистических значений и времени и посредством известных местоположений по меньшей мере трех из нескольких беспроводных устройств; и
отправляет информацию о местоположении источника РЧ помехи по меньшей мере одному из системного оператора и программного приложения управления или контроля, запущенных на хост-компьютере.
38. Система по п. 37, отличающаяся тем, что местоположения по меньшей мере трех из нескольких беспроводных устройств, которые являются известными для CSWM, являются фиксированными местоположениями.