Método para controlar transmisiones de un dispositivo (1) sin batería que funciona en una red inalámbrica,

comprendiendo el método las siguientes etapas:

- transmitir el dispositivo (1) sin batería una trama de control que incluye elementos para controlar elfuncionamiento de un dispositivo (2a) controlado,

caracterizado por:

- detectar el dispositivo sin batería si se ha producido o no un cambio en un fenómeno físico inducido por elfuncionamiento del dispositivo (2a) controlado,

- determinar el dispositivo sin batería, basándose en la etapa de detección, el éxito o fallo de la transmisiónde trama de control dependiendo de si se ha producido o no el cambio respectivamente,

- en caso de que la transmisión de trama de control haya fallado, retransmitir el dispositivo sin batería latrama de control, mediante lo cual el dispositivo sin batería está configurado para llevar a cabo un númeropredeterminado de retransmisiones planeadas de la trama de control,

- en caso de que la transmisión de trama de control haya tenido éxito, omitir el dispositivo sin batería lasretransmisiones de la trama de control.

Método para controlar transmisiones a partir de un dispositivo de recursos restringidos, y dispositivo sin batería.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para controlar las transmisiones desde un dispositivo sin batería.

Esta invención es, por ejemplo, relevante para su uso en redes inalámbricas en las que dispositivos sin batería controlan lámparas u otros dispositivos cuyo funcionamiento tiene un resultado detectable, por ejemplo detectable físicamente.

Antecedentes de la invención

El control inalámbrico se ha vuelto recientemente una tendencia omnipresente en el campo de la comunicación, especialmente para construir sistemas de gestión. Las tecnologías inalámbricas presentan ventajas principales en cuanto a libertad de situación, portabilidad, y reducción de costes de instalación, puesto que no existe la necesidad de tender cables ni taladrar. Por tanto, tales tecnologías son particularmente atractivas para interconectar sistemas de detección, automatización, control o monitorización usando dispositivos de sensor tales como conmutadores de luz, atenuadores de luz, controladores remotos inalámbricos, detectores de movimiento o luz, que tienen que instalarse lejos entre sí y de los dispositivos que controlan, por ejemplo luces.

Uno de los inconvenientes que aparecen en redes similares se refiere a la alimentación del dispositivo. De hecho, puesto que los dispositivos no están cableados, no pueden recibir la potencia necesaria para realizar todas las operaciones requeridas en la red desde la red principal o por medio de la conexión con el controlador. Por tanto, se ha concebido equipar tales dispositivos con baterías incorporadas. Sin embargo, puesto que los dispositivos están bastantes limitados en tamaño, las baterías pueden no ser de un tamaño grande, lo que da como resultado o bien una vida útil del dispositivo reducida, o bien una sustitución de la batería muy compleja. Además, las baterías usadas dan como resultado residuos tóxicos.

Se ha sugerido remediar este problema equipando los dispositivos de sensor con fuentes de energía autosostenidas que acumulan energía de su entorno. Aún así la cantidad de energía que puede alcanzarse mediante los acumuladores de energía disponibles es muy limitada, lo que significa que las características y funciones de los dispositivos sin batería están muy restringidas. Puesto que esperar un mensaje de acuse de recibo después de una transmisión requiere mucha energía, especialmente en el caso en el que no se recibe acuse de recibo y por tanto se requiere la retransmisión del mensaje original, los métodos de comunicación existentes para dispositivos sin batería de acumulación de energía no implementan ningún proceso de acuse de recibo, sino que directamente realizan varias retransmisiones del mensaje para garantizar la fiabilidad de la comunicación. Esta solución es efectiva porque permite generalmente una recepción correcta. Sin embargo, la solución también tiene varios inconvenientes. En primer lugar, en una implementación de este tipo en la que no se espera ningún mensaje de acuse de recibo, un dispositivo sin batería nunca escucha eventos que se producen en la red a la que pertenece. Por consiguiente, en el caso de cambios de configuración, por ejemplo relativos al canal de comunicación, identificador de red o asignación de dirección, el dispositivo sin batería no puede recibir ninguna información, y por tanto no puede adaptar sus parámetros de transmisión a la nueva configuración, haciendo que las demás transmisiones no tengan éxito. Especialmente la incapacidad para adaptarse a cambios de canal es crítica, puesto que o bien obligará al dispositivo asignado a recibir la comunicación desde el dispositivo sin batería para funcionar en múltiples canales, algo que es técnicamente muy desafiante debido a los requisitos en tiempo real de varias aplicaciones de control, o bien obligará al usuario a volver a poner en marcha el dispositivo sin batería, algo que es una labor intensa y por tanto no aceptable desde el punto de vista del usuario. En segundo lugar, el número de retransmisiones es fijo, y no varía aunque una de las primeras transmisiones tenga éxito. Por consiguiente, tales implementaciones implican desperdiciar energía para transmisiones inútiles; esta energía podría usarse con más determinación.

Además, por motivos de ahorro de energía, todas las retransmisiones se envían sin el mecanismo CSMA/CA de acceso de canal apropiado requerido para el funcionamiento correcto de la red, dando potencialmente como resultado por tanto colisiones de paquetes y por tanto una comunicación corrupta para otros dispositivos, sin batería, en la red proxy, o en otras redes vecinas que usan la misma banda de frecuencia.

Sumario de la invención

Es un objeto de la invención proponer un método para controlar transmisiones de tramas mediante un dispositivo sin batería, para adaptar las operaciones adicionales del dispositivo sin batería dependiendo del éxito o fallo de las comunicaciones anteriores.

Más precisamente, es un objeto de la invención proponer un método en el que un dispositivo sin batería recibe realimentación sobre sus transmisiones, a través de medios que difieren de la interfaz de comunicación.

Más precisamente, es un objeto de la invención proporcionar un método que permita a un dispositivo sin batería saltarse transmisiones adicionales cuando la comunicación ha tenido éxito, permitiendo por tanto ahorros de energía en el dispositivo sin batería, y una probabilidad de colisión reducida para los dispositivos vecinos.

Para este fin, la invención propone un método tal como se define en la reivindicación 1.

Como en las soluciones convencionales, en la presente invención un dispositivo sin batería está configurado inicialmente para realizar un cierto número de retransmisiones. Más específicamente, en una realización a modo de ejemplo, el método comprende la etapa inicial de determinar, por ejemplo por medio de la configuración, el número de retransmisiones y el intervalo de tiempo entre ellas. Sin embargo, al contrario de los métodos existentes, en la presente invención el dispositivo sin batería que ha enviado una trama de control tiene medios, que difieren de la interfaz de comunicación, para obtener una realimentación sobre el éxito o fallo en la comunicación, basándose en una detección de un fenómeno físico controlado por la trama transmitida. Por consiguiente, el dispositivo sin batería conoce el estado de la comunicación, y por tanto puede tomar una decisión sobre operaciones futuras, es decir o bien seguir retransmitiendo el mismo paquete o bien saltarse las retransmisiones.

Una característica de este tipo es de primordial importancia para un dispositivo sin batería, porque permite al dispositivo sin batería ahorrar energía eliminando retransmisiones inútiles. En una realización a modo de ejemplo de la invención, el método comprende la etapa de acumular el dispositivo sin batería una cantidad de energía para realizar el número predeterminado de retransmisiones. Por tanto, si las retransmisiones se saltan tras un éxito en la comunicación, la energía acumulada no está consumida por completo, y por tanto puede usarse para otras operaciones. Por consiguiente, en una realización específica, se almacena esta energía acumulada restante. En otra realización específica, se usa la energía acumulada restante para la comunicación bidireccional, es decir la recepción de mensajes de comunicación inalámbrica. En otra realización específica, los mensajes recibidos son mensajes de mantenimiento.

La presente invención se refiere también a un dispositivo sin batería tal como se define en la reivindicación 12.

En una realización, los medios para controlar la interfaz inalámbrica comprenden, por ejemplo, medios para conmutar la interfaz de un modo de envío a un modo de recepción, y/o medios para definir varias retransmisiones y un intervalo de tiempo entre retransmisiones.

Puede usarse un circuito de acumulación de energía para acumular energía ambiente, que provenga o bien de un fenómeno físico, como la iluminación, un fenómeno técnico, como la vibración de un motor, o bien la interacción de un usuario, como pulsar un botón.

Puede usarse un almacenamiento de energía para almacenar temporalmente la energía acumulada, y ponerla a disposición para la interfaz de comunicación o para otros componentes... [Seguir leyendo]

1. Método para controlar transmisiones de un dispositivo (1) sin batería que funciona en una red inalámbrica, comprendiendo el método las siguientes etapas:

- transmitir el dispositivo (1) sin batería una trama de control que incluye elementos para controlar el funcionamiento de un dispositivo (2a) controlado,

caracterizado por:

- detectar el dispositivo sin batería si se ha producido o no un cambio en un fenómeno físico inducido por el funcionamiento del dispositivo (2a) controlado,

- determinar el dispositivo sin batería, basándose en la etapa de detección, el éxito o fallo de la transmisión de trama de control dependiendo de si se ha producido o no el cambio respectivamente,

- en caso de que la transmisión de trama de control haya fallado, retransmitir el dispositivo sin batería la trama de control, mediante lo cual el dispositivo sin batería está configurado para llevar a cabo un número predeterminado de retransmisiones planeadas de la trama de control,

- en caso de que la transmisión de trama de control haya tenido éxito, omitir el dispositivo sin batería las retransmisiones de la trama de control.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende la etapa inicial de determinar el número de retransmisiones y el intervalo de tiempo entre ellas.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, que comprende la etapa para el dispositivo sin batería de acumular una cantidad de energía para realizar el número predeterminado de retransmisiones.

4. Método según la reivindicación 3 que comprende la etapa de, cuando se omiten las retransmisiones, almacenar la energía acumulada restante para su uso futuro.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el dispositivo controlado es un dispositivo que controla condiciones de luz, y en el que la etapa de detección se realiza mediante el dispositivo sin batería usando un dispositivo de detección comprendido en el grupo que comprende: una resistencia fotosensible, un fotodiodo, una célula solar, y un sensor de cambio de intensidad de luz autónomo.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el dispositivo controlado es una válvula, y en el que la etapa de detección se realiza mediante el dispositivo sin batería detectando el cambio en el flujo por medio del cambio en una tensión y/o corriente suministrada mediante una parte giratoria que se sitúa en el flujo.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la energía acumulada restante se usa por el dispositivo sin batería para recibir datos de configuración, que comprende la etapas de:

- en el caso de la etapa de detección que determina el éxito de transmisión, conmutar el dispositivo sin batería del modo de transmisión al modo de recepción,

- en el caso de una recepción con éxito de la trama de orden sin batería, conmutar el dispositivo (3) proxy del modo de recepción al modo de transmisión, y enviar datos de configuración en banda al dispositivo sin batería.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa para que el dispositivo sin batería use la energía acumulada restante para determinar un canal de transmisión para las transmisiones de tramas de control, y de almacenarla continuamente en una memoria.

9. Método según la reivindicación 8, que comprende las siguientes etapas para el dispositivo sin batería:

- almacenar en una memoria no volátil una indicación sobre el intento de transmisión sin éxito,

- después del número predeterminado de intentos de transmisión sin éxito consecutivos, almacenar en una memoria no volátil un indicador que informa sobre el posible cambio de canal de transmisión,

- enviar transmisiones posteriores en otro (s) canal (es) , y

- en caso de que cualquiera de las transmisiones posteriores tenga éxito, retirar el indicador y almacenar

continuamente el nuevo canal.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la realización de la etapa de detección puede habilitarse y deshabilitarse.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la red inalámbrica es una red ZigBee.

12. Dispositivo (1) sin batería usado para controlar dispositivos (2a, 2b, 2c) controlados en una red inalámbrica, comprendiendo el dispositivo sin batería:

- una interfaz (11) de comunicación inalámbrica adaptada para transmitir una trama de control que incluye elementos para controlar el funcionamiento de un dispositivo (2a) controlado,

caracterizado porque el dispositivo sin batería comprende:

- un sensor (10) adaptado para detectar si se ha producido o no un cambio en un fenómeno físico inducido por el funcionamiento del dispositivo (2a) controlado, y porque

- el dispositivo sin batería está adaptado para determinar, basándose en la detección mediante el sensor, el éxito o fallo de la transmisión de trama de control dependiendo de si se ha producido o no el cambio, respectivamente,

- el dispositivo sin batería está adaptado para retransmitir la trama de control en caso de que la transmisión de trama de control haya fallado, mediante lo cual el dispositivo sin batería está configurado para llevar a cabo un número predeterminado de retransmisiones planeadas de la trama de control, y

- el dispositivo sin batería está adaptado para omitir las retransmisiones de la trama de control en caso de que la transmisión de trama de control haya tenido éxito.

13. Dispositivo sin batería según la reivindicación 12, en el que se implementa la interfaz según el protocolo ZigBee sin batería.

14. Dispositivo sin batería según la reivindicación 12, en el que se implementa la interfaz según el protocolo ZigBee RF4CE.