БАЗОВАЯ РАДИОСТАНЦИЯ И СИСТЕМА СВЯЗИ, СОДЕРЖАЩАЯ БАЗОВУЮ РАДИОСТАНЦИЮ Российский патент 2020 года по МПК H04W72/12 H04W88/10 

Группа изобретений касается базовой радиостанции. Кроме того, оно касается системы с такой базовой радиостанцией.

В известной системе связи имеются две точки радиодоступа (базовые радиостанции) для радиосвязи с двумя группами устройств (по одной на каждую точку). Для связи обе точки доступа используют диапазон частот 2,4 ГГц, поэтому во время связи между одной из точек и устройствами, предназначенными для связи с ней, могут возникнуть помехи, вызываемые другой точкой доступа и связью между ней и связанными с ней и устройствами.

Таким образом, известная система подвержена помехам. Кроме того, эта система требуется больших капиталовложений, так как для разных групп устройств радиосвязи требуются собственные точки доступа.

Техническая проблема изобретения состоит в создании системы, при использовании которой не возникают вышеназванные проблемы.

Это достигается тем, что базовая радиостанция состоит из первого радиомодуля для радиосвязи с первой группой устройств радиосвязи и, по меньшей мере, еще одного радиомодуля для радиосвязи с со второй группой устройств радиосвязи, причем оба модуля соединены между собой, первый радиомодуль благодаря этой связи может влиять на активность радиосвязи другого радиомодуля, а другой радиомодуль выполнен так, что на его активность радиосвязи можно влиять.

Задача также решается путем создания системы, состоящей из базовой радиостанции согласно изобретению и соединенного с базовой радиостанцией сервера для передачи или обработки данных, относящихся к связи с устройствами радиосвязи.

С одной стороны, преимущество изобретения заключается в том, что благодаря объединению или группировке радиомодулей в базовой радиостанции согласно изобретению требуется только одна группа электрических или электронных компонентов (электропитание, компьютерный модуль, электрические и механические соединения и т.д.). Напротив, из уровня техники известно, что для каждой базовой радиостанции требуется отдельная группа компонентов. То же в переносном смысле относится и к компонентам, необходимым для создания сети связи с сервером, например, кабелю LAN, роутеру, переключателям и т.д. Таким образом, можно создать значительно более дешевую инфраструктуру по сравнению с реализуемой сейчас.

Кроме того, благодаря имеющейся совместимости радиомодулей возникает и еще одно преимущество, состоящее в соединении модулей между собой и их возможности связываться и влиять на активность других модулей. Благодаря влиянию на активность другого модуля можно надежно предотвращать взаимные помехи во время радиосвязи.

Согласно общему аспекту изобретения каждый из радиомодулей может получать приоритет от другого модуля и, следовательно, работать в своей радиосети без помех. При этом выбор модулей осуществляется в случайном порядке: тот модуль, который начнет влиять на другой первым, получит приоритет до того момента, когда это состояние не перестанет требоваться. Согласно особому аспекту изобретения, который будет подробнее описан ниже, может оказаться предпочтительным, чтобы возможность влиять на другие модули была только у одного модуля, а возможность находиться под таким влиянием была бы только у второго модуля. Следовательно, приоритет перед другими модулями сможет получать только модуль, способный влиять на них. Это предпочтительно в том случае, если в общей сети, реализованной двумя модулями, радиосеть, реализованная предназначенным для влияния модулем, всегда должна иметь приоритет перед другой радиосетью. Такой приоритет одной радиосети перед другой может потребоваться в связи с видом и режимом эксплуатации или применения либо в связи с видом используемых радиомодулей и устройств радиосвязи.

В базовой радиостанции согласно изобретению могут быть интегрированы два, три, четыре или более радиомодулей. Для работы радиомодулей можно использовать как единый стандарт радиосвязи, так и разные стандарты или протоколы радиосвязи. Можно реализовать и проприетарные протоколы. Возможна и реализация смешанных систем со стандартными и проприетарными протоколами.

Для подготовки к передаче полезных данных устройства радиосвязи сначала регистрируются в соответствующем радиомодуле, а затем присваиваются ему. Таким образом, каждый радиомодуль вместе с присвоенным ему устройством радиосвязи может образовывать индивидуальную радиосеть. Радиосвязь индивидуальных радиомодулей может вестись, например, на свободно доступной частоте 2,4 ГГц или на другой свободно доступной радиочастоте.

Момент времени, в который начинается влияние, может выбираться свободно либо задаваться параметрами соответствующего используемого радиопротокола. Момент фактической реакции радиомодуля на воздействие, то есть возникновения соответствующей активности, может соответствовать этим принципам. Кроме того, длительность измененной активности (под воздействием) может выбираться свободно, задаваться влияющим радиомодулем или радиомодулем, находящимся под влиянием, либо зависеть от одного или нескольких параметров используемых радиопротоколов. Особенно предпочтительно, чтобы момент времени и длительность задавалась параметром радиопротокола, используемого во влияющем радиомодуле, так как при этом оптимально учитываются особые характеристики связи влияющего радиомодуля.

Другие, особенно предпочтительные исполнения и усовершенствования изобретения создаются на основании зависимых пунктов и следующего описания.

Согласно еще одному аспекту изобретения влияющий радиомодуль предназначен для генерирования и передачи сигнала управления активностью радиосвязи в подлежащий влиянию модуль, а подлежащий влиянию модуль предназначен для приема и анализа сигнала управления активностью радиосвязи с точки зрения содержащейся в сигнале информации, а также для изменения своей активности в соответствии с этой информацией. Соответствующий блок во влияющем радиомодуле для генерирования и передачи сигнала управления и блок в подлежащем влиянию радиомодуле для приема и обнаружения либо обработки полученного сигнала управления могут быть реализованы аппаратным и (или) программным обеспечением, например, процессором и памятью, а также другими аналоговыми или цифровыми компонентами, либо специальным встроенным модулем (ASIC, то есть ʺспециализированная интегральная микросхемаʺ), который используется в соответствующем радиомодуле для обработки сигналов и (или) данных. В дополнение к этим компонентам у соответствующего радиомодуля имеется интерфейс, необходимый для передачи сигнала управления, который может быть индивидуальным или компонентом микросхемы ASIC. Ниже приводится подробное описание специальных вариантов и возможностей использования сигнала управления активностью радиосвязи.

Соединение между радиомодулями может быть, например, емкостным, если связь по постоянному току нежелательна. В принципе, для связи может использоваться и радиосигнал. Однако особенно предпочтительной является связь между радиомодулями по электрическому проводу или системе проводов. Такое решение обеспечивает передачу сигналов между модулями практически без задержки и без воздействия помех от радиосигналов, например, от сигналов самих радиомодулей или других радиосистем. Кроме того, это позволяет надежно предотвращать дополнительное воздействие на радиосвязь между радиомодулями и соответствующими устройствами радиосвязи, которое могло бы быть вызвано передачи сигнала, управляющего активностью радиомодулей.

Один провод может быть предпочтительным, если в простейшем варианте реализации изобретения для воздействия на другой модуль используется только один сигнал с двумя пиковыми значениями в качестве информации. При этом одно пиковое значение (например,+2,5 В) может означать воздействующее состояние, а другое (например, GND или 0 В) - состояние без воздействия.

Однако один провод может быть предпочтительным и в том случае, если для передачи информации другому радиомодулю используется больше двух пиковых состояний или, например, используется последовательная связь между радиомодулями. Это предпочтительно, если требуются не только состояния с воздействием и без воздействия, но и передача других команд (управления), а также параметров и значений в качестве информации. Таким образом, такой кабель передачи данных можно использовать для передачи, например, управляющих команд (например, со значением ʺдругой радиомодуль х должен быть не активен 10 секундʺ) отдельным или нескольким радиомодулям либо для широкого вещания (трансляции) на все радиомодули (например, со значением ʺвсе остальные радиомодули сейчас не активныʺ). То же аналогичным образом относится к системе кабелей или шин между радиомодулями.

С точки зрения влияния одного радиомодуля на активность другого радиомодуля могут быть реализованы различные варианты, для которых следует обеспечить передачу соответствующей информации с сигналом управления активностью радиосвязи, причем могут использоваться и сочетания отдельных вариантов.

Например, модуль, находящийся под влиянием, может быть предназначен для прекращения активности радиосвязи (деактивации). Возврат в активное состояние может быть автоматическим. Однако возврат к обычной активности может зависеть и от другого воздействия или изменения воздействия.

Кроме того, находящийся под влиянием радиомодуль может прекращать свою активность на предварительно заданное время или в соответствии с промежутком времени, задаваемом влияющим радиомодулем. В последнем случае влияющий модуль должен быть предназначен для определения подходящего промежутка времени и передачи этой информации.

Кроме того, находящийся под влиянием радиомодуль может при воздействии автоматически переключать мощность передачи на предварительно введенное значение (уменьшать) или значение, заданное влияющим модулем. В последнем случае влияющий модуль должен быть предназначен для определения требуемой мощности передачи и передачи этой информации.

Кроме того, находящийся под влиянием радиомодуль может прекращать свою активность в соответствии с ранее определенной схемой или согласно схеме, задаваемой влияющим радиомодулем. В последнем случае влияющий модуль должен быть предназначен для определения нужного распределения каналов и передачи соответствующей схемы распределения каналов.

Особенно предпочтительно использовать изобретение в радиосети, в которой другой радиомодуль, на активность радиосвязи которого может оказываться влияние, предназначен для связи по стандарту WLAN с беспроводными устройствами радиосвязи или для связи с электронными ценниками в качестве устройств радиосвязи. Такие радиомодули приводят к возникновению трудно предсказуемой радиосвязи, которая может серьезно влиять на критические по времени активности модуля, предназначенного для воздействия. Помимо упомянутых типов можно использовать и другие типы устройств радиосвязи.

Эффект изобретения будет особенно предпочтительным, если предназначенный для влияния радиомодуль будет предназначен для связи с электронными ценниками в качестве устройства радиосвязи.

Для энергоснабжения вышеназванные электронные ценники могут снабжаться накопителем энергии, например, аккумулятором или солнечной панелью, соединенной с заряжаемым аккумулятором. В таких ценниках для отображения может использоваться, например, светодиодная технология, но предпочтительно технология электронных чернил (называемая также электронной бумагой).

Для обеспечения максимальной эффективности энергопотребления у ценников есть различные рабочие состояния. В активном состоянии ценник потребляет относительно много энергии. Активное состояние имеется, например, при передаче и приеме данных, обновлении дисплея, измерении напряжения аккумулятора и т.д. Напротив, в состоянии покоя энергопотребление относительно невелико. Предпочтительно, чтобы как можно больше электронных компонентов были отсоединены от электропитания, отключены или - по меньшей мере - работали с минимальным энергопотреблением. Активное состояние имеется преимущественно в пределах заданного для данной радиометки кванта времени для связи со станцией. В активном состоянии ценник готов к приему команд и данных от радиомодуля, а также к их обработке с помощью логического блока. Кроме того, в активном состоянии с помощью логического блока генерируются данные, отправляемые радиомодулю. Для обеспечения максимальной эффективности энергопотребления и максимального срока службы ценника он должен как можно дольше находиться в состоянии покоя и только при необходимости обмена данными с радиомодулем активироваться на как можно более короткое время.

Следовательно, в таких ценниках в случае связи с радиомодулем всегда возникает относительно высокое энергопотребление. В этой связи помехи связи, вызванные другим радиомодулем и неизбежно ведущие к нежелательной задержке связи соответствующего ценника с радиомодулем, крайне негативно сказываются на сроке службы электронного ценника. Данное изобретение впервые позволяет придавать приоритет радиомодулю, используемому для связи с электронными ценниками, и, следовательно, надежно предотвращать помехи радиосвязи с ценниками. Даже если оба радиомодуля (влияющий и находящийся под влиянием) представляют собой модули для связи с электронными ценниками, благодаря мерам согласно изобретению можно надежно предотвращать взаимные помехи радиосвязи. Для этого может использоваться постоянно заданная схема определения приоритетов между радиомодулями. Однако приоритет одного из модулей может определяться и динамически в зависимости от соответствующей ситуации или потребности в связи. В соответствии с этим вариантом изобретения радиомодуль, оказывающий воздействие первым, может иметь приоритет перед модулем, находящимся под воздействием, до тех пор, пока необходимость в приоритете не отпадет. Радиомодуль, ранее находившийся под влиянием, может самостоятельно получить приоритет перед модулем, который ранее оказывал влияние, и беспрепятственно вступать в радиосвязь. Таким образом, с точки зрения возможности получения приоритета оба радиомодуля равнозначны. Во всех случаях влияющий модуль может вступать в связь с высочайшей эффективностью, что имеет решающее значение для экономии энергии соответствующего электронного ценника.

Согласно предпочтительному аспекту изобретения во время связи с электронными ценниками используется технология связи в зависимости от квантов времени, при которой для связи в повторяющейся последовательности имеется некоторое количество квантов времени на цикл и каждый квант времени обозначается однозначным символом. В рамках этой технологии возможна адресация индивидуальных электронных ценников и (или) передача данных (команд или индикации), а также прием данных от ценников.

В рамках способа связи в соответствии с квантами времени, в течение n секунд, например, 15 с, используется m квантов времени, например 255. При этом n секунд образуют квантовый временной цикл. Таким образом, при таком методе в течение одного цикла для связи с ценниками имеется m квантов времени. Каждый ценник можно соотнести с одним из квантов времени, причем определенному кванту могут быть отнесены и несколько ценников. В системе, в которой, например, в течение цикла, составляющего 15 с, существуют 256 квантов времени по 58,6 мс каждый, можно без проблем индивидуально адресовать от 2 до 5 ценников за один квант времени и передавать им индивидуальные задания с помощью команды. Каждый ценник может подтверждать завершение (выполнение) команды с передачей определенных данных, которые должны предпочтительно передаваться в том кванте времени, в котором была получена команда. За пределами кванта времени, определенного для данного ценника, он в основном используется в состоянии покоя для экономии энергии. В состоянии покоя логический блок или блок временного управления выполняют только те действия, которые необходимы для тактирования с целью своевременной активации, чтобы ценник в следующий заданный для него квант времени был готов к приему синхронизирующего сигнала данных и (или) к связи с радиомодулем. Синхронный ценник работает в состоянии покоя как можно дольше.

В этой связи особенно предпочтительно, чтобы влияние всегда оказывалось на активность другого радиомодуля, если влияющий радиомодуль хочет или должен передать электронному ценнику синхронизирующий сигнал, содержащий символ кванта времени, данные адреса для адресации электронного ценника, данные для передачи команды электронному ценнику или полезные данные для обработки в электронном ценнике (например, для отображения цены продукта или другой информации, относящейся к продукции или цене). Кроме того, особенно предпочтительно, чтобы влияние всегда оказывалось на активность другого радиомодуля, если влияющий радиомодуль ожидает данные подтверждения от электронного ценника либо если влияющий радиомодуль ожидает данные ответа от электронного ценника.

Временной промежуток радиомодуля, находящегося под влиянием, может быть задан заранее или выбираться свободно (например, влияющим модулем). Для обеспечения эффективной и надежной реализации изобретения особенно предпочтительно, чтобы временной промежуток активности радиосвязи под воздействием ориентировался на сетку/схему времени или квантов времени, заданную технологией связи в зависимости от квантов времени. Конкретно это означает, что после воздействия со стороны радиомодуля модуль, находящийся под влиянием, должен изменить свою активность во время фактической связи влияющего модуля с соответствующим ценником. В частности временной промежуток измененной активности начинается с предварительного временного промежутка до промежутка времени связи, в течение которого ведется связь между влияющим модулем и соответствующим электронным ценником. Измененную активность можно завершить в тот момент времени, в который завершается временной промежуток связи. Однако длительность измененной активности может покрывать и несколько временных промежутков связи, в частности соседних. Измененная активность не обязательно должна ограничиваться одним квантом времени. Она может включать и соседние кванты времени, то есть длиться от первого кванта до второго или дальше.

В принципе влияющий радиомодуль может оказывать воздействие всегда именно в тот момент, когда ему требуется связь. Радиомодуль, находящийся под воздействием, должен соответствующим образом изменить свою активность. Однако особенно предпочтительно, чтобы предназначенный для воздействия радиомодуль был способен заранее распознавать требуемый момент воздействия. Благодаря этому воздействие можно всегда выполнять в нужный момент, предотвращая возникновение помех во время связи. Преимущество, в частности заключается в том, что модулю, находящемуся под влиянием, тоже требуется определенное время на реакцию, чтобы подстроиться под влияющий модуль.

Согласно еще одному, общему аспекту изобретения воздействие может выполняться и в соответствии с предварительно заданными правилами, так что можно исключить полную блокировку (при которой один из модулей вообще не адресуется).

Согласно еще одному аспекту предпочтительно, если момент времени воздействия определяется на основании ожидаемого момента времени связи между устройством радиосвязи и влияющим радиомодулем. Особенно предпочтительно, чтобы момент времени воздействия определялся с учетом скорости реакции влияющего, модуля. Таким образом, воздействие может оказываться в момент времени перед фактической активностью влияющего модуля.

Так как влияющему модулю известна его характеристика или временное управление на базе радиопротокола, предварительное определение можно относительно легко реализовать непосредственного во влияющем радиомодуле. В этом случае модуль не ждет момента времени связи, выполняя связь после этого, а предварительно проверяет, когда наступит следующий момент связи, и оказывает воздействие с соответствующим упреждением, чтобы воздействие точно вступило в силу в момент связи.

В связи с описанными аспектами изобретения согласно одному из вариантов исполнения в базовой станции можно интегрировать, например, только два радиомодуля для связи с ценниками. Предпочтительно, чтобы воздействие было таким, чтобы можно было обеспечить оптимальный с точки зрения энергопотребления ценников режим работы радиосетей ценников. С точки зрения аспектов экономии потребляемой ценниками энергии и эффективной связи в радиосети, в базовую станцию можно интегрировать, например, два радиомодуля для связи с ценниками и, например, два радиомодуля для радиосвязи WLAN. При такой конфигурации один из радиомодулей для связи с ценниками и один из радиомодулей WLAN могут использовать частоту 2,4 ГГц, а вторые модули - частоту 5 ГГц.

Описанная базовая радиостанция может обеспечить всю вычислительную мощность и интеллект, которые необходимы для функционирования соответствующего радиомодуля. Так как в базовую станцию интегрировано несколько радиомодулей, для этого используется аппаратное обеспечение с соответствующей вычислительной мощностью, мощная операционная система, а также соответствующее ПО для управления различными интегрированными в базовую станцию радиомодулями и обмена данными, например, с сервером, подключенным к кабельной сети. Таким образом, базовая станция согласно изобретению представляет собой комбинированную точку доступа для связи в различных радиосетях. Таким образом, эта комбинированная точка доступа обладает свойствами и функциями различных индивидуальных точек доступа, которые необходимы для связи с соответствующими (присвоенными ей) устройствами радиосвязи. Однако согласно другому варианту изобретения значительная доля вышеупомянутого интеллекта и вычислительной мощности может предоставляться и не самой базовой станцией, что будет описано позднее.

Согласно еще одному аспекту изобретения у базовой станции радиосвязи есть главный компьютер, который можно соединять с сервером по кабельной сети и который предназначен для обмена данными с сервером и радиомодулями, причем главный компьютер предназначен для обмена данными с сервером на основании сетевого протокола, в частности протокола TCP/IP, и с радиомодулями с помощью интерфейсного протокола, в частности последовательного, а также для главный необработанными данными между радиомодулями и сервером. Таким образом, с помощью достаточно мощного главного компьютера можно без проблем управлять несколькими радиомодулями, интегрированными в базовую радиостанцию. Предпочтительно, чтобы в каждом радиомодуле использовался соответствующий радиопротокол для реализации радиосвязи с соответствующим устройством радиосвязи.

Особенно предпочтительно, чтобы сервер был предназначен для предоставления виртуального объекта для базовой радиостанции, а базовая радиостанция - для туннелирования обмена необработанными данными между радиомодулями и виртуальным блоком базовой станции. Согласно этому особенно предпочтительному решению весь интеллект и функции, которые обычно придаются базовой радиостанции, например, с помощью операционной системы, в данном случае предоставляются мощным сервером. Базовая радиостанция согласно изобретению с интегрированными радиомодулями связывается с сервером с помощью главного компьютера по кабелю, например, в локальной сети (LAN), причем главному компьютеру требуется относительно небольшая вычислительная мощность. В базовой станции согласно изобретению с помощью главного компьютера в основном выполняется только преобразование полученных от сервера необработанных данных, например, при связи по TCP/IP, в связь с интерфейсом, доступным для радиомодулей. Это может быть параллельный или последовательный интерфейс ввода-вывода, особенно предпочтительно интерфейс, совместимый с „универсальным асинхронным приемопередатчиком" (UART). При этом, с одной стороны, существует то преимущество, что аппаратура базовой станции согласно изобретению относительно недорога, так как к функциональности и мощности главного компьютера не предъявляются высокие требования. С другой стороны, обеспечено оптимальное использование ресурсов сервера, которые и без этого достаточны. Таким образом, эта система оптимизирована с точки зрения распределения и использования ресурсов. Также предпочтительно, чтобы в системе можно было реализовать постоянный поток данных между сервером и базовой радиостанций согласно изобретению (ʺтраффик в сетиʺ) , что значительно повысит устойчивость сети. При этом неиспользуемые пакеты заполняются нулевыми данными и передаются. Система согласно изобретению ведет себя по отношению к внешней среде как обычная система, состоящая из обычного сервера и, по меньшей мере, двух или более отдельных обычных базовых радиостанций.

Во время измененной активности может случиться так, что связь между модулем под влиянием и присвоенным ему устройством радиосвязи будет прервана. Для предотвращения потери необработанных данных в соответствии с общим аспектом изобретения еще не переданные данные хранятся временно, а по завершению измененной радиосвязи продолжается связь с соответствующим устройством, причем сначала передаются временно хранившиеся данные, а новые необработанные данные также отправляются на временное хранение и передаются затем последовательно. Для временного хранения в зависимости от реализации может использоваться непосредственно соответствующий радиомодуль, главный компьютер базовой станции или сервер.

Изобретение поясняется чертежами. Далее изобретение подробнее описывается со ссылкой на прилагаемые чертежи на основании примеров исполнения, которыми, однако, изобретение не ограничивается. При этом на разных чертежах одинаковые компоненты имеют одинаковые обозначения. Схематически показано следующее:

фиг. 1 система согласно изобретению;

фиг. 2 первая диаграмма состояния;

фиг. 3 вторая диаграмма состояния;

фиг. 4 третья диаграмма состояния.

Описание примеров исполнения

На фиг. 1 показана установленная в супермаркете система 1 согласно изобретению, предназначенная для радиосвязи с разными устройствами связи. Система 1 с радиосетью позволяет осуществлять радиосвязь с рядом электронных ценников 2-10, а также с переносными электронными устройствами считывания штрих-кодов 11 (здесь показан только один), которые являются частью электронной системы учета и управления товарами в супермаркете.

Каждый ценник 2-10 имеет индикатор 100 и установлен на одной из полок 12-14 стеллажа 15 в соответствии с размещенными на полках товарами (не показаны) для отображения информации о цене и изделии. Кроме того, посетители супермаркета могут с помощью своих мобильных устройств (здесь также показано только одно), например, телефонов или планшетов, далее кратко называемых пользовательскими устройствами 16, пользоваться услугами онлайн благодаря гостевому доступу к радиосети супермаркета. Радиосеть обеспечивает связь с разными группами устройств радиосвязи 2-10, 11, 16 с разными протоколами и разными приоритетами.

Для реализации этой сети у системы 1 есть базовая радиостанция 17, далее кратко называемая станцией 17, и сервер 18, которые соединены между собой по локальной кабельной сети (LAN) 19. По сети LAN 19 сервер 18 связывается со станцией 17 с использованием протокола TCP/IP, причем в данных связи KD можно передавать необработанные данные RD для соответствующих устройств 2-10, 11 и 16.

У станции 17 есть главный компьютер 20, первый радиомодуль 21 для связи с устройствами считывания штрих-кодов 11 по стандарту WLAN, второй радиомодуль 22 для связи с ценниками ESL 2-10 с использованием проприетарного протокола, что будет подробнее описано позднее, и третий радиомодуль 23 для связи с мобильными пользовательскими устройствами 16 по стандарту WLAN. Второй радиомодуль 22 соединен управляющим кабелем 24 с первым и третьим радиомодулем 21, 23. Кабель управления 24 является компонентом связи второго радиомодуля 22 с двумя другими радиомодулями 21, 23 и состоит из двух частей только из-за выбранного размещения радиомодулей 21-23. Однако в соответствии с другим примером исполнения можно использовать и два отдельных кабеля управления. Кабель управления 24 предназначен для передачи сигнала управления активностью радиосвязи, далее кратко именуемого сигналом управления FS, от второго радиомодуля 22 двум другим радиомодулям 21, 23, с целью воздействия на активность двух других модулей 21, 23. В данном случае у сигнала управления FS первый пик (0 В или GND) показывает, что воздействие отсутствует, а второй пик (+2,5 В или HIGH) показывает, что воздействие имеется. В описанном здесь варианте при наступлении второго пика и в течение времени, когда пик сохраняется, активность обоих радиомодулей 21, 23 прекращается, то есть радиосигналы не передаются (отключение). Только при появлении первого пика два других радиомодулей переходят к нормальной активности, при которой они могут передавать радиосигналы. Здесь следует упомянуть, что между радиомодулями для осуществления воздействия уже может существовать последовательная или параллельная система или шина передачи данных.

Кроме того, у станции 17 есть антенна 25-27, которую можно использовать для связи с радиомодулями 21-23. У каждого из радиомодулей 21-23 имеются функциональные элементы (подробно не показанные), необходимые для физической радиосвязи, реализованные с помощью аппаратного и/или программного обеспечения, каждый модуль соединен с собственной антенной 25-27.

У каждого из радиомодулей 21-23 есть последовательный интерфейс 28-30 для кабельной связи с главным компьютером 20. Главный компьютер 20 предназначен, с одной стороны, для связи по последовательному протоколу с радиомодулями 21-23, с другой стороны, - для связи по протоколу TCP/IP с сервером 18, причем обмен необработанными данными между сервером 18 и соответствующим радиомодулем 21-23 туннелируется с одного протокола на другой. С этой целью у главного компьютера помимо других, подробно не описываемых функциональных элементов имеется юлок преобразования 31, реализованная с помощью ПО, установленного на аппаратуре главного компьютера.

Сервер 18 имеет блок для хранения данных 32, например, базу данных для хранения всей информации, касающейся системы учета и управления данными и/или связи с отдельными участниками радиосети. Во время работы сервер 18 реализует блок 33 для выполнения всех процессов и функций сервера. Кроме того, сервер 18 образует виртуальный блок 34 станции 17 для выполнения всех функций станции. При этом на сервере 18 с помощью его аппаратуры (процессора, памяти, интерфейсов и т.д.) обрабатывается соответствующее ПО (программа), с помощью которого выполняется соответствующая функция. С помощью виртуальной инстанции 34 достигается значительная экономия физических ресурсов обработки данных станции 17, а имеющаяся вычислительная мощность сервера 18 используется для обеспечения достаточного ʺинтеллектаʺ станции 17. Таким образом, можно использовать относительно дешевую аппаратуру станции 17.

В данном случае считается, что в супермаркете используется только одна станция 17, например, на первом этаже. Но если используется несколько станций 17, например, по одной на этаж, на сервере 18 помимо первого блока 34 можно легко формировать другие блоки 35, 36 (показанные блоками с прерывистыми рамками) и обрабатывать необработанные данные RD для станций 17 (не показаны), установленных на других этажах (например, на втором и третьем). Таким образом, систему 1 можно масштабировать в любых объемах путем размножения относительно недорогой станции 17. Кроме того, реализация системы 1 позволяет поддерживать обмен данными в сети LAN на постоянном уровне.

Для связи между ценниками 2-10 и радиомодулем 22, которому они присвоены (соединены), используется технология в зависимости от квантов времени, принцип и работа которой показаны на фиг. 2-4. На оси абсцисс вводится время t. На оси ординат вводятся состояния Z соответствующих описанных выше компонентов или сигналов системы 1. На диаграммах показаны изменения состояний по времени.

На всех фиг. 2-4 старшая последовательность состояний показывает состояния второго радиомодуля 22, обозначенные ST. Во время цикла квантов времени DC (например, 15 с) имеется N квантов времени Z1…ZN (например, 256) с одинаковой длительностью кванта DS (например, 58 мс). Во время цикла DC второй радиомодуль 22 переключается между состоянием передачи Т и состоянием покоя R. Состояние передачи Т всегда принимается в начале кванта времени Z1…ZN и поддерживается в течение времени синхронизирующего сигнала DSD (или длительности передачи DSD синхронизирующего сигнала SD) для передачи соответствующего символа кванта времени ZS1, ZS2, …ZSN вместе с синхронизирующим сигналом SD. В качестве соответствующего символа ZS1…ZSN используется текущий номер кванта времени Z1…ZN, соответствующий последовательности возникновения кванта времени Z1…ZN.

На фиг. 2 показано, что первое устройство ESL 2 находится в синхронном состоянии. В первый момент активации ТА1 оно выходит из состояния покоя S с крайне низким энергопотреблением и в течение относительно короткого времени упреждения DV до ожидаемого появления синхронизирующего сигнала SD переходит в активное состояние готовности к приему Е, принимает синхронизирующий сигнал SD в течение времени приема DE с первым символом кванта времени ZS1, путем сравнения младшего байта В0 своего аппаратного адреса с полученным символом ZS1 устанавливает, что отображается первый квант времени Z1, заданный для первого устройства ESL 2 (совпадение сравниваемых байтов: В0 аппаратного адреса и первого символа кванта времени ZS1), сохраняет используемые для управления активацией параметры для активации в следующем цикле для определения новой точки активации и в течение относительного короткого времени последействия DN возвращается в состояние покоя S, чтобы по истечении предусмотренного времени покоя DR активироваться в новый (второй) момент активации ТА2 с заданным временем упреждения VD до нового начала первого цикла Z1. То же относится ко второму устройству ESL 3 и всем остальным устройствам ESL 4-10, если они, как и первое устройство ESL 1 находится в синхронном состоянии. Все ценники 2-10 способны распознавать несинхронное состояние и синхронизироваться.

Последняя (нижняя) последовательность состояний, показанная на фиг. 2, отображает сигнал управления FS с первым пиком PI и вторым пиком Р2 попеременно. Когда второй радиомодуль 22 хочет отправить сигнал синхронизации данных SD, два других радиомодуля 21, 23 отключаются вторым пиком Р2 сигнала управления FS и не активны. Промежуток времени (промежуток отключения SSD), в течение которого осуществляется отключение, может быть ограничен временем возникновения синхронизирующего сигнала SD. Предпочтительно, чтобы промежуток времени отключения SSD обладал коротким временем упреждения (первый предохранительный промежуток S1), и также коротким промежутком последействия (второй предохранительный промежуток S2), равным нескольким миллисекундам, чтобы синхронизирующий сигнал DS возникал в пределах промежутка отключения SSD. Особенно предпочтительно, чтобы время наличия второго пика Р2 (время отключения) перекрывало (вместе с временем упреждения и последействия) длительность приема DE, чтобы в радиосреде не возникали помехи, способные ухудшить прием и, следовательно, проверку синхронности ценников 2-10. В последнем варианте будет достаточно, если промежуток отключения SSD будет совпадать с длительностью приема и, следовательно, будет таким же, так как в промежутке приема DE уже учтено время упреждения DV и время последействия DN в отношении ожидаемого возникновения синхронизирующего сигнала SD.

На фиг. 3 показана индивидуальная адресация устройств ESL 2-4, а также передача этим устройствам индивидуальных заданий ESL 2-4 с помощью простых команд с использованием квантов времени. Показан только первый квант времени Z1, который находится между двумя синхронизирующими сигналами SD. Радиомодуль 22 включает в синхронизирующий сигнал SD первого кванта времени Z1 данные адреса AD, данные команды CD и данные о времени подтверждения ZD. С помощью данных адреса AD (например, Hex В2:00:01) выполняется индивидуальная адресация первого ESL 2, с помощью данных адреса AD (например, Hex В2:00:02) - адресация второго ESL 3, а с помощью данных адреса AD (например, Hex В2:00:03) - адресация третьего ESL 4. С помощью данных команды CD первому устройству ESL 2 передается команда ʺPINGʺ, второму устройству ESL 3 - также команда ʺPINGʺ, а третьему устройству ESL 4 - команда ʺSWPAG2ʺ. Это простые команды, которые выполняются сразу после декодирования в соответствующем ESL 2-4, причем требуемым для этого временем можно пренебречь. С помощью двух команд ʺPINGʺ проверяется, ответит ли запрошенное устройство ESL 2, 3 с данными подтверждения ACD, то есть существует ли оно, реагирует ли и синхронизировано ли оно. С помощью команды ʺSWAPG2ʺ у третьего устройства ESL 4 активируется переключение с текущей (первой) страницы памяти на вторую страницу памяти, например, чтобы можно было изменить изображение, показываемое на экране. Кроме того, с синхронизирующим сигналом SD передается момент подтверждения для первого устройства ESL 2 путем указания промежутка времени покоя DR1, для второго ESL 3 путем указания второго промежутка времени покоя DR2 и для третьего ESL 4 путем указания третьего промежутка времени покоя DR3. Реперной точкой для трех промежутков времени покоя DR1 - DR3 всегда является конец времени приема DE. Вместо индивидуальных промежутков покоя DR1 - DR3 можно указывать и максимальные промежутки времени, которые соответствуют сумме соответствующего промежутка DR1 - DR3 и промежутка времени для отправки данных подтверждения ACD. Согласно фиг. 3 все три ESL 2-4 распознают, что они синхронизированы, так как первый символ Z1 показывает предназначенный для них квант времени (младший байт В0 аппаратного адреса у всех трех ESL 2-4 Hex 00). Проверка данных адреса AD показывает, что каждое устройство ESL 2-4 адресуется индивидуально (наличие трех оставшихся байтов В1 - В3 соответствующего аппаратного адреса в данных AD), команды, относящиеся к конкретным ESL 2-4, декодируются и выполняются непосредственно, индивидуальные данные подтверждения ACD по истечении индивидуальных промежутков времени покоя DR1…DR3 по окончании времени приема DE передаются на второй радиомодуль 22, который в течение времени приема SDE готов к приему данных подтверждения ACD. Простые команды и процессы передачи данных подтверждения ACD полностью обрабатываются в первой части 36 кванта времени Z1, благодаря чему вторая часть 37 может использоваться для других задач, например, выполнения сложных команд, что будет подробно описано впоследствии.

По аналогии с фиг. 2, последняя (нижняя) последовательность состояний, показанная на фиг. 3, отображает сигнал управления FS между первым пиком PI и вторым пиком Р2. Однако в данном случае длительность первого промежутка отключения SSD1 превышает длительность второго промежутка отключения SSD2, так как в области первого промежутка отключения SSD1 требуется более длительный этап связи без помех. Длительность второго промежутка отключения SSD2 соответствует длительности, показанной на фиг. 2, так как учитывать нужно только длительность приема DE.

На фиг. 4 показано выполнение сложной команды, при которой первое устройство ESL 2 в течение трех соседних квантов времени Z1 - Z3 получает от второго радиомодуля 22 общие данные (например, касающиеся всего изображения или одного уровня изображения), разделенные на три пакета DAT1-DAT3. Первое устройство ESL 2 с помощью синхронизирующего сигнала SD распознает синхронное состояние, а также то, что оно адресуется индивидуально (данные адреса Hex В2:00:01), оно получает и декодирует команду ʺDATA_INITʺ, которая означает получение трех пакетов данных DAT1 - DAT3 в течение указанных квантов времени Z1 - Z3, и в конце времени приема DE для первого ожидания DW1 переходит в состояние покоя S, причем первое ожидание DW1 заканчивается с окончанием первой половины кванта времени DS. В начале второй части 37 первого кванта времени Z1 второй радиомодуль 22 переходит в состояние передачи Т, а первое устройство ESL 2 - в активное состояние готовности к приему Е, так что оно может получать первый пакет данных DAT1 в течение времени передачи данных DT. После этого оно с помощью частичных данных подтверждения ACD1 в течение времени подтверждения DA - когда второй радиомодуль 22 также находится в состоянии приема Е - подтверждает успешный прием. Время подтверждения DA истекает до окончания первого кванта времени Z1. По истечении времени подтверждения DA первое устройство ESL 2 в течение второго значения времени DW2, которое длится до конца первой части 36 второго (следующего) кванта времени Z2, пребывает в состоянии покоя S. В начале второй части 37 второго кванта времени Z2 второй радиомодуль 22 переходит в состояние передачи Т, а первое устройство ESL 2 - в активное состояние готовности к приему Е, так что в течение времени передачи данных DT принимается второй пакет данных DAT2. То же относится к третьему кванту времени Z3, с окончанием которого завершается передача данных. Каждый успешно переданный пакет данных DAT1 - DAT3 подтверждается частью данных подтверждения ACD1 - ACD3.

По аналогии с фиг. 2, последняя (нижняя) последовательность состояний, показанная на фиг. 4, отображает сигнал управления FS между первым пиком PI и вторым пиком Р2. Однако в данном случае длительность первого промежутка отключения SSD1 меньше длительности второго промежутка отключения SSD2, который в данном случае возникает несколько раз подряд. Длительность первого промежутка отключения SSD1 соответствует длительности, показанной на фиг. 2 и обеспечивающей надлежащий прием синхронизирующего сигнала SD без помех. В течение второго промежутка отключения SSD2 обеспечивается бесперебойная радиосвязь для выполнения нескольких событий, возникающих друг за другом с минимальными промежутками.

В целом следует также заметить, что в отношении квантов времени, которым не присвоены электронные ценники, предпочтительно не выполнять отключение двух других радиомодулей 21, 23. Благодаря этому повышается эффективность связи всей радиосети.

Согласно другому варианту исполнения изобретения можно предусмотреть и предварительно заданную иерархию активности радиомодулей. При этом, например, первый модуль может иметь наивысший приоритет, второй модуль - более низкий, а третий модуль - самый низкий приоритет. В этом варианте второй модуль может влиять только на третий, а первый модуль - на оба других. Третий модуль не может влиять на активность других модулей.

В конце еще раз указываем на то, что подробно описанные выше чертежи представляют собой лишь пример исполнения, который специалист сможет модифицировать самыми разными способами, не выходя за рамки изобретения. Кроме того, следует обратить внимание на то, что если в ряде случаев используется единственное число, нельзя исключать наличия и нескольких соответствующих признаков или элементов.

Изобретение относится к базовой радиостанции и системе связи, содержащей базовую радиостанцию. Технический результат заключается в обеспечении оптимизации энергосбережения. Базовая радиостанция включает первый радиомодуль для радиосвязи с первыми соотнесенными с ним устройствами радиосвязи и второй радиомодуль для радиосвязи со вторыми соотнесенными с ним устройствами радиосвязи, при этом оба радиомодуля имеют связь между собой, причем второй радиомодуль посредством указанной связи влияет на активность радиосвязи первого радиомодуля, а первый радиомодуль испытывает влияние в зависимости от активности радиосвязи первого радиомодуля для оптимизации энергосбережения посредством поддержания синхронизации со вторыми устройствами радиосвязи. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Базовая радиостанция (17), включающая первый радиомодуль (21, 23) для радиосвязи с первыми соотнесенными с ним устройствами радиосвязи (11, 16) и второй радиомодуль (22) для радиосвязи со вторыми соотнесенными с ним устройствами радиосвязи (2-10), при этом оба радиомодуля (21, 22, 23) имеют связь (24) между собой, причем второй радиомодуль (22) посредством указанной связи (24) влияет на активность радиосвязи первого радиомодуля (21, 23), а первый радиомодуль (21, 23) испытывает влияние в зависимости от активности радиосвязи первого радиомодуля (21, 23) для оптимизации энергосбережения посредством поддержания синхронизации со вторыми устройствами радиосвязи (2-10).

2. Базовая радиостанция (17) по п. 1, в которой второй радиомодуль (22) предназначен для генерирования и передачи сигнала управления активностью радиосвязи (FS) первому радиомодулю (21, 23), а первый радиомодуль (21, 23) предназначен для приема и анализа сигнала управления активностью радиосвязи (FS) с учетом содержащейся в нем информации и для влияния на активность этого сигнала в соответствии с содержанием информации.

3. Базовая радиостанция (17) по п. 1, в которой связь (24) реализована посредством кабеля или системы кабелей между первым радиомодулем (21, 23) и вторым радиомодулем (22).

4. Базовая радиостанция (17) по п. 1, в которой первый радиомодуль (21, 23) испытывает влияние второго радиомодуля (22) таким образом, что:

- приостанавливает свою активность радиосвязи, и/или

- возобновляет свою активность радиосвязи, и/или

- приостанавливает свою активность радиосвязи в течение предварительно заданного промежутка времени либо в течение промежутка времени, определяемого вторым радиомодулем (22), и/или

- автоматически регулирует собственную мощность передачи в соответствии с предварительно заданным значением либо со значением, определяемым вторым радиомодулем (22), и/или

- принимает настройку радиоканалов согласно предварительно заданной схеме либо согласно схеме, определяемой вторым радиомодулем (22).

5. Базовая радиостанция (17) по п. 1, в которой первый радиомодуль (21, 23), активность радиосвязи которого поддается влиянию, предназначен для связи по стандарту WLAN с беспроводными устройствами радиосвязи (11, 16) или для связи с электронными ценниками как устройствами радиосвязи.

6. Базовая радиостанция (17) по п. 1, в которой второй радиомодуль (22), предназначенный для оказания влияния, выполнен с возможностью связи с электронными ценниками как вторыми устройствами радиосвязи (2-10).

7. Базовая радиостанция (17) по п. 6, характеризующаяся тем, что во время связи с электронными ценниками (2-10) используют технологию связи в зависимости от квантов времени, при которой для связи в повторяющейся последовательности имеется некоторое количество квантов времени (Z1 - ZN) на цикл и каждый квант времени (Z1 - ZN) обозначается однозначным символом (ZS1 - ZSN).

8. Базовая радиостанция (17) по п. 1, в которой второй радиомодуль (22), предназначенный для оказания влияния, выполнен с возможностью прогнозирования момента оказания влияния.

9. Базовая радиостанция (17) по п. 8, в которой момент оказания влияния определяют на основе ожидаемого времени, в которое осуществляется связь между устройством радиосвязи (2-10) и вторым радиомодулем (22), предназначенным для оказания влияния.

10. Базовая радиостанция (17) по п. 1, которая имеет главный компьютер (20) с возможностью сопряжения посредством компьютерной сети (19) с сервером (18) и предназначена для обмена данными между сервером (18) и первым радиомодулем (21, 23) и вторым радиомодулем (22), при этом главный компьютер (20) предназначен для передачи данных между сервером (18) и главным компьютером (20) на базе сетевого протокола, в частности TCP/IP, и между первым радиомодулем (21, 23) и вторым радиомодулем (22) и главным компьютером (20) на базе интерфейсного протокола, в частности последовательного, и для туннелирования передачи необработанных данных между первым радиомодулем (21, 23) и вторым радиомодулем (22) и сервером (18).

11. Система радиосвязи (1), включающая базовую радиостанцию (17) по любому из пп. 1-10 и сервер (18), сопряженный с базовой радиостанцией (17) для передачи или обработки данных, относящихся к связи с первым радиомодулем (21, 23) и вторым радиомодулем (22).

12. Система (1) по п. 11, в которой сервер (18) предназначен для создания виртуального экземпляра (34; 35, 36) базовой радиостанции, а базовая радиостанция (17) предназначена для туннелирования трафика необработанных данных (RD) между радиомодулями (21-23) и виртуальным экземпляром (34; 35, 36) базовой радиостанции.