專利名稱：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件調(diào)整傳輸范圍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能物件網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
智能物件技術(shù)可以包括例如射頻識別(RFID)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、 傳感器微片(mote)、和/或傳感器網(wǎng)絡(luò)，并且可以用于例如為業(yè)務(wù)軟件應(yīng) 用提供對真實世界數(shù)據(jù)的快速訪問。例如，可以使用智能物件技術(shù)來支持對RFID標簽的檢測、讀或?qū)?，以及支持與無線智能物件網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系 統(tǒng)的通信和對無線智能物件網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)的控制。在很多實例中，智 能物件可以包括下面這樣的設(shè)備所述設(shè)備具有本地處理能力、存儲器和 /或通信能力，并且能夠提供關(guān)于設(shè)備及其屬性的數(shù)據(jù)，或者提供關(guān)于智 能物件設(shè)備的當前狀態(tài)或環(huán)境的信息。因此， 一些這樣的設(shè)備可以用于執(zhí) 行后端或底層(underlying)業(yè)務(wù)應(yīng)用的服務(wù)組件，并且，更具體來說， 一些這樣的設(shè)備可以通過形成自組織(ad-hoc)網(wǎng)絡(luò)來以協(xié)作的方式執(zhí)行 后端或底層業(yè)務(wù)應(yīng)用的服務(wù)組件，用以收集、處理或發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。智能物件設(shè)備的例子包括RFID標簽，RFID標簽可以是無源的或有 源的，并且它可以被附加到真實世界對象，且用來提供與所述對象相關(guān)的 產(chǎn)品或處理信息。智能物件設(shè)備的其他例子包括收發(fā)器，例如各種傳感器， 諸如環(huán)境傳感器(例如溫度、濕度或振動傳感器)，如剛剛提到的，所述傳 感器可能能夠進行通信，以形成一個或多個傳感器網(wǎng)絡(luò)。這些以及其他類 型的智能物件設(shè)備還可以包括嵌入式系統(tǒng)， 一般來說嵌入式系統(tǒng)可以指其 中包括有專用處理器和/或程序的任何系統(tǒng)，并且/或者其中所述系統(tǒng)封裝 在正被控制的設(shè)備中。通過自動實時的對象跟蹤，智能物件技術(shù)可以為業(yè)務(wù)提供準確及時的 與業(yè)務(wù)運作有關(guān)的數(shù)據(jù)，并且還可有助于業(yè)務(wù)運作的合理化和自動化。因 此，可以實現(xiàn)成本降低和附加商業(yè)利益(例如，增加資產(chǎn)可見性、提高響 應(yīng)性以及擴展業(yè)務(wù)機會)?？梢詫⑿畔闹悄芪锛W(wǎng)絡(luò)中的起始智能物件發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的另一 個目的智能物件和/或發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的目的基站。取決于從起始物件到目 的物件的傳輸路徑，信息從起始物件到目的物件的傳輸可能需要不同數(shù)量 的能量。發(fā)明內(nèi)容在第一個總體方面，存在一種方法，用于在多跳傳輸路由和單跳傳輸路由之 間進行選擇，以用于將數(shù)據(jù)從智能物件網(wǎng)絡(luò)中的智能物件傳輸?shù)角谡?。所述方法包括在智能物件處接收來自該智能物件附近的鄰近智能物件的信號；基于接?信號中的信息測量該智能物件周圍的鄰近智能物件的密度；以及^lt化在鄰近智 能物件和所述智能物件之間傳輸?shù)男盘柕哪芰繐p耗，以作為鄰近智能物件和該智 能物件之間距離的函數(shù)。所述^lt化基于接收信號中的信息。基于測量的密度和 對能量損耗的#1"匕，選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從該智 能物件傳輸?shù)角谡?。實現(xiàn)方式可以包括下述特征中的一個或多個。例如，測量所述密度可以包括 在所述智能物件處接收關(guān)于鄰近智能物件的定位的信息。#1史化能量損耗可以包 括在所述智能物件處接收關(guān)于鄰近智能物件的定位的信息；在該智能物件處接 收來自每個鄰近智能物件的具有校準的傳輸功率的信號；測量每個接收信號的功 率；和#^個信號的校準的傳輸功率與測量的接收功率進行比較，以確定在每個 鄰近智能物件和所述智能物件之間傳輸期間的能量成本的量。參數(shù)化能量損^ii 包括確定參數(shù)"，以使得在所述智能物件處接收的信號的功率4與從鄰 近智能物件發(fā)送時信號的功率PfraM以及智能物件和鄰近智能物件之間的 距離r通過關(guān)系Pw x尸自,相聯(lián)系。所述方法還可以包括存儲預(yù)定參數(shù)，該預(yù)定參數(shù)描繪了對于智能物件 網(wǎng)絡(luò)模型，在與單跳傳輸和與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近似等 價；以及基于測量的密度、能量損耗的參數(shù)化和所述預(yù)定參數(shù)，選擇多跳 傳輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從所述智能物件傳輸?shù)交尽Ｋ龇椒ㄟ€可以包括存儲預(yù)定參數(shù)，該預(yù)定參數(shù)描繪了對于多個智能 物件網(wǎng)絡(luò)模型，在與單跳傳輸和多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近似等價；和識別描繪對于所述多個智能物件網(wǎng)絡(luò)模型之一，在與單跳傳輸和與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近似等價的預(yù)定參數(shù)。然后，基于測量 的密度、能量損耗的參數(shù)化和識別的預(yù)定參數(shù)，選擇多跳傳輸路由或單跳 傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從智能物件傳輸?shù)交尽４送?，可以調(diào)整將數(shù)據(jù)從所述智能物件傳輸?shù)交舅褂玫膫鬏斝盘?能量，其中，調(diào)整所述傳輸信號能量以減少在將數(shù)據(jù)從該智能物件傳輸?shù)?基站期間消耗的能量的量。并且，可以確定在所述智能物件和鄰近智能物件之間傳輸l比特數(shù)據(jù)所需的能量的量；并且可以確定在智能物件處接收來自鄰近智能物件的1比 特數(shù)據(jù)所需的能量的量。然后，基于測量的密度、能量損耗的參數(shù)化、傳 輸l比特數(shù)據(jù)所需的能量的量和接收l比特數(shù)據(jù)所需的能量的量，選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路由,以用于將數(shù)據(jù)^v所述智能物件傳輸?shù)交?。可以調(diào)整智能物件和鄰近智能物件的傳輸信號功率，以確保智能物件 網(wǎng)絡(luò)中的每一個智能物件都連接到基站?？梢园凑兆疃搪窂讲檎宜惴▉磉x 擇沿網(wǎng)絡(luò)中不同智能物件的、智能物件和基站之間的多跳路徑。在另一個總體方面，存在一種智能物件網(wǎng)絡(luò)中的智能物件，所述網(wǎng)絡(luò)包括 勤占。所述智能物件可以包括天線和監(jiān)控服務(wù)，所述天線用于接收來自位于 該智能物件附近的所述網(wǎng)絡(luò)的鄰近智能物件的信號。所述監(jiān)控服務(wù)可適用 于基于接收信號中的信息，測量所述智能物件周圍的鄰近智能物件的密 度；參數(shù)化在鄰近智能物件和該智能物件之間傳輸?shù)男盘柕哪芰繐p耗，以 作為鄰近智能物件和該智能物件之間距離的函數(shù)，其中所述參數(shù)化基于接 收信號中的信息；以及基于測量的密度和能量損耗的參數(shù)化，選擇多跳傳 輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從智能物件傳輸?shù)交尽崿F(xiàn)方式可以包括下列特征中的一個或多個。例如，所述4妄收信號可以包 括關(guān)于鄰近智能物件的定位的信息，并且其中，測量所述智能物件周圍的 鄰近智能物件的密度至少部分地基于關(guān)于鄰近智能物件的定位的信息。從鄰近智能物件接收的信號可以包括關(guān)于鄰近智能物件的定位的信 息和具有校準的傳輸功率的信號。所述監(jiān)控服務(wù)還可以測量從每個鄰近智
能物件接收的信號的功率，并且可以將所述校準的傳輸功率與測量的接收 功率進行比較，以確定在每個鄰近智能物件和所述智能物件之間傳輸期間的能量成本的量。參數(shù)化能量損耗還可以包括確定參數(shù)a，以使得在智 能物件處接收的信號的功率7^與從鄰近智能物件發(fā)送時信號的功率《_以及所述智能物件和鄰近智能物件之間的距離r通過關(guān)系4《尸(_/,相聯(lián)系。所述智能物件還可以包括適用于存儲預(yù)定參數(shù)的存儲器，該預(yù)定參數(shù) 描繪了對于智能物件網(wǎng)絡(luò)的模型，在與單跳傳輸和與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能 量成本之間的近似等價；并且，所述監(jiān)控服務(wù)還可適用于基于測量的密度、 能量損耗的參數(shù)化和該預(yù)定參數(shù)來選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路由，以 用于將數(shù)據(jù)從智能物件傳輸?shù)交?。所述智能物件還可以包括適用于存儲預(yù)定參數(shù)的存儲器，該預(yù)定參數(shù) 描繪了對于多個智能物件網(wǎng)絡(luò)模型，在與單跳傳輸和與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的 能量成本之間的近似等價。并且所述監(jiān)控服務(wù)還適用于識別描繪對于所 述多個智能物件網(wǎng)絡(luò)模型之一，在與單跳傳輸和與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量 成本之間的近似等價的預(yù)定參數(shù)；和基于測量的密度、能量損耗的參數(shù)化 和識別的預(yù)定參數(shù)，選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從 智能物件傳輸?shù)交?。所述監(jiān)控服務(wù)還可適用于調(diào)整經(jīng)由中間節(jié)點將數(shù)據(jù)從所述智能物件 傳輸?shù)交舅褂玫膫鬏斝盘柲芰?，其中調(diào)整該傳輸信號能量以減少在將 數(shù)據(jù)從所述智能物件傳輸?shù)交酒陂g消耗的能量的量。所述智能物件可以 是RFID設(shè)備。所述監(jiān)控設(shè)備還可適用于調(diào)整所述智能物件的傳輸信號功 率，以確保網(wǎng)絡(luò)中的智能物件連接到基站?？梢园凑兆疃搪窂讲檎宜惴▉?選擇沿網(wǎng)絡(luò)中不同智能物件的、在所述智能物件和基站之間的多跳路徑。在附圖中和下面的描述中闡述了一個或多個實現(xiàn)方式的細節(jié)。通過說 明書、附圖和權(quán)利要求書，其它特征將變得明顯。


圖1是智能物件網(wǎng)絡(luò)的方框圖。
圖2是智能物件網(wǎng)絡(luò)的方框圖。圖3是作為節(jié)點密度和鄰域度的函數(shù)的節(jié)點網(wǎng)絡(luò)連接的示例曲線圖。 圖4是示出作為節(jié)點密度和鄰域度的函數(shù)的單跳和多跳傳輸?shù)哪芰砍杀镜拿娴氖纠€圖。圖5是處理流程圖，該處理用于為智能物件和基站之間的通信在多跳和單跳傳輸路由中進行選擇。
具體實施方式
圖1是智能物件的網(wǎng)絡(luò)100的方框圖。在圖1的示例中，智能物件網(wǎng) 絡(luò)100可以包括各種智能物件或智能設(shè)備102、 104、 106、 108、 110和112。 在這個情境中，應(yīng)當理解，術(shù)語"智能物件"、"智能設(shè)備"、"智能物件設(shè)語"智能物件"或"智能設(shè)備"可以指代如在此提到的具有本地處理、存 儲和通信能力的設(shè)備，或者可以指代這樣的設(shè)備和所述設(shè)備被附于其上的 對象的組合(例如，裝有待售商品的貨盤)。作為智能物件網(wǎng)絡(luò)ioo的一部分，這樣的設(shè)備和/或設(shè)備/對象組合在 某些情境中也可以稱為"節(jié)點"或"網(wǎng)絡(luò)節(jié)點"。在本說明書中，為了簡 潔和一致而使用術(shù)語"設(shè)備"來指代所描述的智能物件網(wǎng)絡(luò)ioo中具有所 描述特征的設(shè)備。然而，應(yīng)當理解，在此描述的涉及調(diào)整從智能物件發(fā)送 的信號的傳輸范圍、涉及在單跳和多跳通信間進行選擇、以及涉及減少在 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間通信期間消耗的能量數(shù)量的概念可以涉及幾乎任何這樣的設(shè) 置。所述概念和技術(shù)例如在類似于在此描述的這些情境的情境中可能特別 有用，在所述情境中，網(wǎng)絡(luò)可以包括無線網(wǎng)絡(luò)，在所述無線網(wǎng)絡(luò)中，就可 用能量、存儲器、計算能力以及帶寬而言，節(jié)點是受約束的。因此，設(shè)備102-112和智能物件網(wǎng)絡(luò)102和104 (和其它智能物件網(wǎng) 絡(luò))中潛在的其它設(shè)備可以及時和準確的方式向 一個或多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)、應(yīng)用或過程提供真實世界數(shù)據(jù)。例如，如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)100可以 包括基站130內(nèi)的一個或多個應(yīng)用132，或者與基站130內(nèi)的一個或多個 應(yīng)用132通信。因此，設(shè)備102-112可以與基站交換數(shù)據(jù)，以使得應(yīng)用132 可以使用所述數(shù)據(jù)來執(zhí)行處理。 在一些實現(xiàn)方式中，應(yīng)用132可以包括例如庫存管理系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管 理系統(tǒng)、零售商店管理系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)、監(jiān) 視和控制空間中的環(huán)境條件的系統(tǒng)、以及可以用于針對真實世界對象執(zhí)行 處理的任何其它系統(tǒng)，其中這樣的真實世界對象可以包括例如待售產(chǎn)品、貨盤或其它裝運單元、病人(patient)或制造材料/設(shè)備。因此，處理可以被 用于例如確定庫存量、設(shè)置定價等級、評估市場策略、評估制造或生產(chǎn)技 術(shù)、減少偷盜、監(jiān)視和控制環(huán)境條件、或維護安全，所述處理包括該處理 在真實世界對象的本地層面(local level)部署和執(zhí)行的那些部分。在圖1中，設(shè)備112被圖示為包括中央處理單元(CPU) 120以及存 儲器122。因此，設(shè)備112應(yīng)當被理解為具有各種等級的計算能力，包括 例如處理或發(fā)送感測到的數(shù)據(jù)(在設(shè)備110包括傳感器或者與傳感器相關(guān) 聯(lián)的情況下)。此外，設(shè)備112可以包括天線，用于向其他設(shè)備102-110 和基站130發(fā)送數(shù)據(jù)，和/或從其他設(shè)備102-110和基站130接收數(shù)據(jù)。設(shè) 備112可以包括功率計128,用于測量接收信號或發(fā)送信號的功率。所述 設(shè)備還可以包括定位服務(wù)(location service )135和監(jiān)控服務(wù)138。盡管為了清楚和簡明起見在圖1中未特別示出，但是應(yīng)當理解所有設(shè) 備102-112也可以包括相同的、附加的或替代的計算和通信能力，包括例 如形成或參與如圖所示的智能物件網(wǎng)絡(luò)100的通信能力，智能物件網(wǎng)絡(luò)100 可以包括例如無線網(wǎng)絡(luò)和/或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)。就是說，應(yīng)當理解設(shè)備102-112可 以包括為了簡明起見在圖1中未特別示出的其它標準要素和特征，諸如例 如(例如，無線電)收發(fā)器和本地電源或電池。因此，智能物件網(wǎng)絡(luò)100可以-波用來收集、處理、過濾、合計或發(fā)送 對于相關(guān)的業(yè)務(wù)處理可能有用的數(shù)據(jù)，或者更具體來說，可能被用來執(zhí)行 所述業(yè)務(wù)處理(例如，業(yè)務(wù)邏輯)最適合于(或最受益于)本地執(zhí)行的部 分。具體來說，在圖l的示例中，被部署在智能物件網(wǎng)絡(luò)100上的業(yè)務(wù)處 理/業(yè)務(wù)邏輯的部分可以包括部署在設(shè)備112上的服務(wù)124。例如，服務(wù)124可以表示使能(enabling)服務(wù)，所述使能服務(wù)例如 使能兩個或更多個設(shè)備102-112之間的協(xié)作；或者服務(wù)124可以表示管理 服務(wù)，所述管理服務(wù)例如管理設(shè)備112的功耗；或者可以表示實際的業(yè)務(wù) 服務(wù)，所述實際的業(yè)務(wù)服務(wù)例如執(zhí)行特定于業(yè)務(wù)的邏輯(諸如確定本地環(huán) 境參數(shù)，例如溫度，以及確定本地環(huán)境參數(shù)是否超過定義的值，以及確定 是否應(yīng)當響應(yīng)于本地環(huán)境參數(shù)超過定義的值而采取任何動作)。一般來說，應(yīng)當理解，服務(wù)124和這里討論的其他服務(wù)一般指軟件組件，所述軟件組件支持定義的功能，可以提供定義的接口，通過該接口可 以調(diào)用服務(wù)，并且所述軟件組件可以彼此結(jié)合以獲得/提供附加的或更復(fù) 雜的功能。例如，監(jiān)控服務(wù)124可以表示監(jiān)控服務(wù)127，其例如使能設(shè)備112與 鄰近設(shè)備102-110以及130之間通信，從而所述服務(wù)能夠監(jiān)控設(shè)備112所 在的環(huán)境。例如，監(jiān)控服務(wù)138可用于查詢鄰近設(shè)備102-110和130以發(fā) 送關(guān)于它們的位置的信息和/或發(fā)送具有校準的信號功率的信號。監(jiān)控服 務(wù)138還可用于對來自另一個智能物件的查詢作出響應(yīng)，發(fā)送關(guān)于其位置 的信息和/或發(fā)送具有校準的信號功率的信號。當從鄰近設(shè)備接收到關(guān)于 鄰近設(shè)備位置的信息時，監(jiān)控服務(wù)138可以使用所述信息來計算其鄰域中 的設(shè)備密度和/或選4奪數(shù)據(jù)從設(shè)備112到另 一個設(shè)備102-110或到基站130 的傳輸路徑。接收到的校準信號的信號功率可在設(shè)備112處由功率計128 測量，并可與從另 一個設(shè)備102 - 110或130發(fā)送信號所使用的校準的信 號功率進行比較，以確定在校準信號的傳輸期間能量損耗的量。這樣的信 息可被服務(wù)利用以確定其本地傳輸環(huán)境。定位服務(wù)134可包括定位(positioning )引擎136,所述定位引擎136 接收從其他設(shè)備102-110或基站130發(fā)送的并由天線126獲得的信號，并 且處理所述信號，以將接收到的信號轉(zhuǎn)換為其他設(shè)備或基站的坐標。定位 引擎136能夠用于室內(nèi)和室外跟蹤兩者。此外，定位服務(wù)的定位引擎可生 成定位信號，該定位信號被發(fā)送到其他設(shè)備102-110或基站130以傳送設(shè) 備112的位置。例如，在本系統(tǒng)中可使用多種定位引擎136以用于室內(nèi)跟蹤。它們可 包括這樣的系統(tǒng)，其中，天線1264吏用無線協(xié)議，例如正EE802.11b、藍 牙或Zigbee來接收或發(fā)送用于定位跟蹤的無線電信號。處理這些信號的 引擎136使用的定位技術(shù)可以包括基于信號強度或無線電信號的時間信 息的技術(shù)。而且，上面提到的無線電信號可在被跟蹤設(shè)備之間進行交換，
或在被跟蹤設(shè)備與所謂的信標(beacon)之間進行交換，其中，所述信標 是指預(yù)安裝的射頻收發(fā)器。在另一個實施例中，定位引擎136可使用運動 感測與紅外線或其他通信技術(shù)的組合來識別被跟蹤資源的坐標。對于室外 跟蹤來說，天線126可接收全球定位系統(tǒng)(GPS)信號，而引擎136可處 理這些信號以確定技術(shù)的位置。而且，上面提到的定位技術(shù)的混合可用于 例如改進準確度。定位引擎136能夠整合來自室外和室內(nèi)定位引擎的信息 以確定被跟蹤資源的坐標。因此，定位引擎136從其他智能物件102-110和基站130接收定位信 號，解釋所述定位信號，并且將它們變換成定位坐標。圖2是智能物件的網(wǎng)絡(luò)200的方框圖。網(wǎng)絡(luò)200可以包括一個或多個 基站202，以及基站周圍在基站的半徑L范圍內(nèi)的許多智能設(shè)備204。盡 管為方便起見將智能物件204示為分布在基站周圍的二維區(qū)域中，但是智 能物件204也可以分布在三維區(qū)域中。智能物件網(wǎng)絡(luò)200可被部署為例如 用于監(jiān)控物理條件或環(huán)境，或用于監(jiān)控業(yè)務(wù)處理，為此，可在設(shè)備204之 間以及在設(shè)備和基站202之間交換消息。網(wǎng)絡(luò)200的拓樸可以布局為簡單 的星形，其中每個設(shè)備204經(jīng)由直接鏈路(即，使用單跳傳輸)與基站 202通信，或布局為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中至少一些設(shè)備204經(jīng)由到其他設(shè)備的 中間鏈路(即，使用多跳傳輸)與基站202通信。因而，在星形拓樸中， 每個設(shè)備必須能夠發(fā)送具有足夠的功率信號，以便被基站202接收，而在 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，基站202不需要在每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點204的通信距離之內(nèi)。因此， 在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點204可使用一個或多個鄰近節(jié)點作為中繼來到達 作為數(shù)據(jù)信宿的中心基站202。在基站202處接收的數(shù)據(jù)可以被解釋，并且進而在基站中被完全處 理。因此，參與的每個傳感器節(jié)點204必須維持到基站的持續(xù)鏈路。在無 線網(wǎng)絡(luò)200中，節(jié)點204可能部署在遠程位置，那里只能使用電池功率來 給設(shè)備供電，從而能量是稀有資源。為了節(jié)約該稀有資源，與基站通信期 間消耗的能量應(yīng)該最小化。取決于網(wǎng)絡(luò)200中的環(huán)境條件，單跳或多跳傳輸對于在智能物件204 與基站202間的通信期間節(jié)約能量可能是有利的。因而，智能物件204可
以對影響單跳傳輸和多跳傳輸期間的能量消耗的環(huán)境條件進行采樣，并且 分析所述條件以確定單跳傳輸有利還是多跳傳輸有利。如同這里更詳細地 解釋的那樣，能夠?qū)κ褂脝翁鴤鬏斶€是多跳傳輸?shù)臎Q定產(chǎn)生影響的環(huán)境條件可以包括智能物件204的密度、智能物件204能與其進行通信的鄰近智能物件的數(shù)量、以及當信號從智能物件204傳輸?shù)洁徑闹悄芪锛驈闹悄芪锛鬏數(shù)交?02時信號功率的衰減。網(wǎng)絡(luò)200的節(jié)點204可以分布(例如，隨才幾分布)在基站202的附近。假設(shè)集中在基站202周圍的N個節(jié)點的二維分布，在半徑L之內(nèi)節(jié)點的 密度是/7 = 4。在三維分布中，節(jié)點的密度將是"^。如果網(wǎng)絡(luò)200 中存在多個基站，則N個節(jié)點的密度可以通過特定區(qū)域中的節(jié)點數(shù)量& 比基站數(shù)量A^來表示，即/^i。對于每個與基站通信的網(wǎng)絡(luò)200的智能物件204來說，從智能物件發(fā) 送的信號的能量必須或者足夠使每個智能物件204與基站連接，或者足夠 使每個智能物件204能夠經(jīng)由中間智能物件的網(wǎng)絡(luò)連接到基站202。發(fā)送 信號的能量可用鄰域度(neighborhood degree )參數(shù)、-來表示，其定義了特定智能物件的傳輸信號能量足夠與之通信的鄰近智能物件的數(shù)量。鄰域 度參數(shù)^與用于從智能物件發(fā)送數(shù)據(jù)的傳輸能量相關(guān)，因為要達到較高的、p節(jié)點的傳輸信號能量必須較高。從智能物件204發(fā)送的信號不需要在所有方向上以相等的強度均勻 地傳播。而是當信號在不同方向上傳播時，傳輸信號的能量可以作為距離 的函數(shù)衰減不同的量。因此，如圖2所示，智能物件204a的傳輸范圍206 由虛線表示，并且智能物件204a可能能夠與智能物件204b通信，但是不 能與另 一個智能物件204c通信，即使智能物件204c比智能物件204b更 靠近智能物件204a。因而，對于具有傳輸范圍206的智能物件204a來說， A一值應(yīng)當為3，因為智能物件204a能夠向其傳輸范圍206內(nèi)的三個其他智能物件發(fā)送信號。通過增加傳輸信號能量，可以增大傳輸范圍和、-。為了確保每個智能物件204都連接到基站202，可以對不同的參數(shù)A一 和/ = 1的組合4企查網(wǎng)絡(luò)的連通性?？梢杂肗個頂點和邊E構(gòu)成無向圖G=(V,E),其中頂點(vertex)表示網(wǎng)絡(luò)中智能物件204的位置，而邊E 表示智能物件之間的連接或智能物件與基站202之間的連接。對于G，可 以定義可到達性矩陣R，其中如果存在從節(jié)點i到節(jié)點j的通路，則R[i, j]=l。將基站202定義為節(jié)點1,則連通性A(G)可通過下述公式來確定，<formula>formula see original document page 17</formula>其中；i(G)有效地測量能夠至少經(jīng)由通過若干中間智能物件204的多跳路 徑與基站通信的智能物件的比例。A(G)的值取決于傳感器密度和鄰域度， 這可通過執(zhí)行仿真進行理解，在該仿真中，基站202的固定半徑內(nèi)的智能 物件的數(shù)量N在IO和IOO之間變化，而、-在2和16之間變化。通過對每個(N, A:一 )組合在100個不同的位置隨機分布傳感器，并假定傳輸 信號從每個智能物件各向同性地(isotropically)傳播，則能夠為每個(N, ^ )組合確定A(G)的平均值。這些仿真的結(jié)果在圖3中標出，其中作為^和/VA,的函數(shù)標在縱坐標軸上，其中/V化與/^》等效，因為在仿真中僅使用了一個基站。如圖3中所見，連通性僅僅寬松地取決于智 能物件的密度，但是強烈地取決于智能物件204能與之通信的鄰居的數(shù)目 、A,并且只有、,5，網(wǎng)絡(luò)中的所有智能物件204才都能連接到基站200。因而，對于這些條件，為了網(wǎng)絡(luò)200的所有智能物件204都能經(jīng)由多跳傳 輸連接到基站202， 、#通常應(yīng)該大于5。接下來，可估計從智能物件204向基站202傳輸數(shù)據(jù)的能量成本。為 了對從智能物件204向基站傳輸數(shù)據(jù)的能量成本進行建模，要考慮與傳輸
路徑中所有步驟相關(guān)聯(lián)的傳輸成本。因而，在傳輸數(shù)據(jù)期間能量消耗的一 個示例模型中，可假設(shè)三個能量消耗源。首先，需要固定的每比特能量￡,,，
其通常對應(yīng)于在智能物件204中對數(shù)據(jù)進行協(xié)議處理所需要的能量。例 如，在一種實現(xiàn)方式中，^可以等于50 nJ/bit。第二，在距離r上傳輸l 比特數(shù)據(jù)需要能量&J 其中c是以單位表示的常數(shù)，其單位使
得&,(r,")具有pj/bit的單位，并且a是描述數(shù)據(jù)信號通過介質(zhì)時的衰減這 一特征的參數(shù)。參數(shù)a可被稱為路徑損耗參數(shù)。對于良好的傳輸環(huán)境，a
是低的(例如，接近2)，而在苛刻的環(huán)境中a是高的(例如，大于3)。 第三，用于接收1比特數(shù)據(jù)的能量成本&,它與&相似，是每比特數(shù)據(jù) 的固定的量。例如，在一種實現(xiàn)方式中，￡ 可以等于50nJ/bit。也可以使 用包括取決于傳輸路徑長度的項的其他能量消耗模型來對數(shù)據(jù)傳輸期間 的能量消耗建模。
在單跳傳輸?shù)那闆r中，只有在智能物件處消耗的能量和在智能物件與
基站之間的距離r上傳輸數(shù)據(jù)所需的能量對數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰砍杀咀龀鲐?br> 獻。因而，使用單跳傳輸將數(shù)據(jù)從智能物件204傳輸?shù)交?02所需要的 山匕喜_&
五一 (2) 要注意的是，單跳傳輸期間需要的能量不包括與基站接收數(shù)據(jù)所需要的能 量相對應(yīng)的項。這是因為基站被假設(shè)為具有無窮大的能量(可能因為基站 由線3各電源(line power)來供電，而不是由電池電源供電)，從而在基站 處消耗的能量不是稀缺資源。
在多跳傳輸?shù)那闆r中，在起始智能物件204和基站202之間的傳輸路 徑中每個中間智能物件處發(fā)送和接收數(shù)據(jù)所需要的固定量的能量、以及沿 著起始智能物件和基站之間的傳輸路徑傳輸數(shù)據(jù)的能量成本，對數(shù)據(jù)傳輸 的總能量成本做出貢獻。因而，在一個模型中，使用多跳傳輸將數(shù)據(jù)從智
能物件204傳輸?shù)交?02所需要的能量是
<formula>formula see original document page 19</formula>( 3 )
其中n是沿著傳輸路徑的跳數(shù)，^是第i跳的距離，以及《,是表示沿第i 跳傳輸期間的能量損耗的參數(shù)。如果使用傳輸數(shù)據(jù)所需能量的不同模型， 則方程式(3)將包括其它相應(yīng)的項。
方程式(2 )和(3 )可用于比較使用單跳傳輸和多跳傳輸將數(shù)據(jù)從智 能物件204傳送到基站的能量成本。在網(wǎng)絡(luò)仿真中，可以選擇圍繞基站的 區(qū)域的半徑L,并且多個智能物件可隨機分布在基站周圍。智能物件的數(shù) 量可通過參數(shù)/V/^來參數(shù)化，并且可以根據(jù)最短路徑查找算法(例如， Bellmann-Ford算法或Dijkstra算法)來選擇從起始智能物件到基站的路 徑。
以發(fā)明者荷蘭計算機科學(xué)家Edsger Dijkstra的名字命名的Dijkstra算
法是解決具有非負數(shù)邊權(quán)重的有向圖的單源最短路徑問題的算法。例如，
如果圖的頂點表示智能物件204并且圖的邊權(quán)重表示由直線連接的智能
物件對之間的距離，則Dijkstra算法能用于查找任何兩個智能物件之間或
智能物件和基站之間的最短路徑。在這種情況中，計算的最短路徑是以最
小總距離連接智能物件和基站的路徑。
在另 一個示例中，如果不同智能物件之間路徑的路徑損耗參數(shù)",發(fā)生
變化，則Dijkstra算法能用于查找這樣的路徑，該路徑最小化與智能物件 之間傳輸數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的能量￡_ =^>^&, ,》。在這種情形下，圖的
,=1
頂點可以表示智能物件，而邊權(quán)重可以表示在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間進行傳輸所需 要的傳輸能量^,(r,，a,),并且Dijkstra算法能用于計算節(jié)點和基站之間的
最低能量路徑。
一旦定義了從不同智能物件到基站的路徑，那么從智能物件204向基 站傳輸數(shù)據(jù)的能量成本就可以通過對沿著從智能物件到基站的路徑所發(fā) 生的所有能量消耗(即，&,和￡ )求和來確定。用于從遠離基站的
節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)的能量成本要高于用于從接近基站的節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)的能量 成本。然而，為了方便，可以對與來自每個節(jié)點的每個數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)聯(lián)的 能量成本進行平均，以確定對于特定節(jié)點密度和鄰域度參數(shù)*一來說使用 單跳傳輸和多跳傳輸?shù)钠骄芰砍杀尽ａ槍μ囟ǖ膮?shù)集(a/a.、， 、a,
L和a )可以執(zhí)行多次仿真(例如，100次)，其中智能物件放置在基站半 徑L內(nèi)隨機選擇的位置，并且可以在仿真數(shù)量上對針對這個參數(shù)集所獲得 的單跳傳輸和多跳傳輸?shù)哪芰繐p耗值進行平均。
在一個示例中，使用1^=15米和"=4的這種仿真的結(jié)果在圖4中示出。 從圖4可明顯看出，單跳傳輸?shù)拿總€傳輸事件的能量成本不取決于智能物 件密度p,/a,或鄰域度、。多跳傳輸?shù)拿總€傳輸事件的能量成本要比高
節(jié)點密度和低鄰域度的單跳傳輸?shù)哪芰砍杀镜?。因而，對于高路徑損耗參 數(shù)(例如，《=4)的情況，進行多個短路徑傳輸?shù)哪芰抗?jié)省能夠補償與在 每個節(jié)點處發(fā)送和接收數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的額外的固定能量成本。對于小領(lǐng)域度 數(shù)(例如，、Z5)來說，因為不得不執(zhí)行許多短跳，從而多個接收成本
超出了使用較短跳的節(jié)省，因此在總的成本上有輕微的增長。
圖4中顯示的結(jié)果指示，使鄰域度參數(shù)&一變化的智能物件傳輸功率
的變化能夠顯著地影響網(wǎng)絡(luò)200中智能物件的傳輸范圍，并且能夠影響將 數(shù)據(jù)從智能物件204傳輸?shù)交?02的能量成本。此外，可以選擇智能物 件的傳輸功率，從而參數(shù)^和/va,定義圖4中的點，以使多跳傳輸?shù)?成本比單跳傳輸?shù)某杀镜?。單跳傳輸有?即，當A一和p,/z^的值使多 跳面在單跳面之上時)和多跳有利(即，當、6和^//^的值使多跳面在 單跳面之下時)之間的邊界由圖4中多跳面和單跳面的交集(intersection) 來定義。兩個面相交處的線可以由和a / a,之間的線性關(guān)系來近似， 即，<formula>formula see original document page 20</formula> (4)
其中p和q是從定義兩個面的交集的線確定的常數(shù)。還可使用多項式擬合。 因而，當、6〈p.^/z^+q時，優(yōu)選多跳傳輸，但是當、pp.A/p^+q時， 則優(yōu)選單跳傳輸。
也可以生成使用不同參數(shù)值(例如，L和")的許多其他示例仿真， 所述其它示例仿真也可以得到與圖4所示的對單跳傳輸?shù)哪芰砍杀九c多 跳傳輸?shù)某杀具M行比較的圖類似的圖。從不同的仿真中，可獲得與上述相 應(yīng)于多跳平面和單跳平面之間交集的線的公式(4)類似的公式，以及對于 不同仿真的參數(shù)(p,q)。因而對于^的M個不同值，可獲得M個參數(shù) (p,(a),q,(a))的集合。這些參數(shù)集可存儲在智能物件112的存儲器122中， 并與對智能物件周圍的本地智能物件密度的測量一起，由智能物件使用來 確定傳輸功率(以及、J的最優(yōu)值，從而在將數(shù)據(jù)從智能物件傳輸?shù)交?站中消耗相對少的能量。
當智能物件收集足夠用來確定路徑損耗參數(shù)"、對應(yīng)于路徑損耗參數(shù) 的參數(shù)集(p,—),q,如》、和鄰近物件的密度p的信息時，對傳輸功率最優(yōu) 值的確定可在運行期間或網(wǎng)絡(luò)配置之后進行。利用關(guān)于p,(a)， q,如)和p的 信息，可以確定使得從智能物件到基站的傳輸期間消耗的能量最小化的^值。
為了執(zhí)行這些測量，特定的智能物件可以測量該特定智能物件的空間 定義的附近區(qū)域內(nèi)的鄰近智能物件的數(shù)量。為此，網(wǎng)絡(luò)200內(nèi)的每個智能 物件可以向其他智能物件廣播消息，其中所述消息包含關(guān)于進行廣播的智 能物件的位置的信息。所述消息可由特定的智能物件節(jié)點接收并存儲在存 儲器中。在網(wǎng)絡(luò)中所有智能物件都廣播了包含其位置的消息后，特定智能 物件可以確定在空間定義的附近區(qū)域內(nèi)有多少智能物件，然后計算本地智 能物件密度。
為了確定本地《值，特定智能物件可以接收來自鄰近智能物件的消 息，其中所述消息包含以已知的(即，校準的)能量從鄰近的智能物件發(fā) 送的信號。然后接收所述消息的特定智能物件可以例如使用智能物件設(shè)備 112中的功率計128測量接收信號的能量，以確定信號從發(fā)送智能物件傳 播到接收智能物件的過程中信號的衰減。通過測量在來自若干鄰近智能物 件(例如，位于距特定智能物件不同的距離處)的傳播期間信號能量的衰 減，可以獲得a的平均值，以參數(shù)化在鄰近智能物件和特定智能物件之間 傳輸?shù)男盘柕哪芰繐p耗，作為物件之間的距離的函數(shù)。
能量的損耗可使用除由(r,= CT"給出的功率規(guī)律關(guān)系之外的模型 來參數(shù)化。例如，能量損耗可根據(jù)對^,(r,fl》,c^)-a + ^ + cr2 +tfr3 的 多項式擬合來參數(shù)化，其中^,是從鄰近智能物件到特定智能物件的傳輸 期間的能量損耗，r是兩個物件之間的距離，而a,b,c，d,和e是用于將數(shù)據(jù) 擬合到四次方程式的參數(shù)。
一旦能量損耗被參數(shù)化并且智能物件密度被確定，就可以選擇特定智 能物件的傳輸功率，以使得將數(shù)據(jù)從該特定智能物件傳輸?shù)交酒陂g的能 量消耗可以被最小化。因而，基于測量的路徑損耗參數(shù)《和智能物件的密 度，智能物件能夠自動選擇適當?shù)膟fc一設(shè)定，來完成單跳或多跳傳輸，并 最小化傳輸期間的能量損耗。有效地，智能物件針對設(shè)備周圍的網(wǎng)絡(luò)條件 被適當?shù)嘏渲?，并且如果網(wǎng)絡(luò)條件改變，智能物件還能夠重新配置其通信 拓樸。
圖5是處理500的流程圖，處理500用于為智能物件和基站之間的通 信在多跳和單跳傳輸路由之間進行選擇。在處理500中，在智能物件處接 收來自該智能物件附近區(qū)域中的鄰近智能物件的信號(步驟502)。在智 能物件處接收的信號可以包括關(guān)于鄰近智能物件的定位的信息和/或具有 校準的傳輸功率的信號。在處理500中，基于接收到的信號中的信息測量 智能物件周圍的鄰近智能物件的密度(步驟504)。測量所述密度可以包 括在智能物件處接收關(guān)于鄰近智能物件的定位的信息。
可以接收具有校準的傳輸功率的信號(步驟505a)，并且可以測量接 收到的信號的功率(步驟505b)。然后比較校準的傳輸功率與測量的接收 功率，以確定在每一個鄰近智能物件和智能物件之間的傳輸期間的能量損 耗的量(步驟505c)。
在處理500中，在鄰近智能物件和智能物件之間傳輸?shù)男盘柕哪芰繐p 耗是鄰近智能物件和智能物件之間距離的函數(shù)，并且參數(shù)化基于接收信號 中的信息(步驟506)。在處理500中，基于測量的密度和能量損耗的參
數(shù)化，選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路由來用于將數(shù)據(jù)從智能物件傳輸?shù)交?步驟508)?？梢哉{(diào)整將數(shù)據(jù)從智能物件傳輸?shù)交舅褂玫膫鬏斝盘柲芰浚詼p少在將數(shù)據(jù)從智能物件傳輸?shù)交酒陂g消耗的能量的量(步驟510)。例如，用于從節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的傳輸功率可以低值開始，然 后增加，直到達到期望的;t^值。要理解的是，本發(fā)明可以硬件、軟件、固件、專用處理器或其組合的 各種形式來實現(xiàn)。在一種實現(xiàn)方式中，本發(fā)明可以以軟件實施，作為實實 在在地實施在程序存儲設(shè)備上的應(yīng)用程序。所述應(yīng)用程序可上載到包括任 何適當架構(gòu)的機器上并由該機器執(zhí)行。優(yōu)選地，在具有諸如一個或多個中 央處理單元(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)和輸入/輸出(I/O)接口 的硬件的計算機平臺上實現(xiàn)所述機器。所述計算機平臺還包括操作系統(tǒng)和 微指令代碼。這里描述的各種處理和功能可以是^f敖指令代碼的一部分，或 者是經(jīng)由操作系統(tǒng)執(zhí)行的應(yīng)用程序的一部分(或其組合)。此外，各種其 他外圍設(shè)備可連接到計算機平臺上，例如額外的信息存儲設(shè)備和打印設(shè) 備。要進一步理解的是，由于附圖中示出的某些組成系統(tǒng)元件和方法步驟 可以軟件實現(xiàn)，因此系統(tǒng)元件(或處理步驟)之間的真實連接可能取決于 本發(fā)明編程的方式而有所不同。已知這里提供的本發(fā)明的教導(dǎo)，相關(guān)領(lǐng)域 普通技術(shù)人員之一能夠想到本發(fā)明的這些和類似的實現(xiàn)方式或配置。
權(quán)利要求
1、 一種在多逸M專ll^各由和單i 兆傳lt路由之間i^f亍it擇的方法，以用于^l尋lt據(jù)從智能物件網(wǎng)絡(luò)中的智能物件(102, 104， 106， 108， 110, 112, 204 )傳輸 到勤占(130， 202)，所述方法包括在智能物件處(102， 104， 106, 108, 110, 112， 204)接收來自該智能物 件附近的鄰近智能物件(102, 104， 106， 108， 110， 112， 204)的信號;基于接收信號中的信息測量該智能物件(102, 104， 106, 108, 110， 112， 204)周圍的鄰近智能物件(102, 104， 106, 108, 110， 112 , 204)的密度；#|史化在鄰近智能物件(102， 104， 106， 108， 110， 112， 204)和所述智 能物件(102， 104, 106， 108， 110， 112, 204)之間傳輸?shù)男盘柕哪芰繐p耗, 以作為鄰近智能物件(102， 104, 106， 108， 110， 112, 204)和該智能物件(102, 104, 106, 108， 110, 112 , 204)之間距離的函數(shù)，其中所述^lt化基于接收信 號中的信息；和基于所測量的密度和對能量損耗的^lt化，選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路 由，以用于將數(shù)據(jù)從該智能物件(102， 104, 106， 108， 110， 112， 204)傳輸 到勤占(130， 202)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，測量所述密度包括在所述智能物件(102， 104， 106, 108， 110, 112, 204)處接收關(guān)于鄰近智能物件(102， 104， 106, 108， 110， 112， 204)的定位的信息。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，^!t化能量損耗包括 在所述智能物件(102， 104， 106, 108， 110， 112， 204)處接收關(guān)于鄰近智能物件(102， 104， 106， 108, 110， 112, 204)的定位的信息;在該智能物件(102, 104, 106， 108, 110， 112, 204)處接收來自每個鄰 近智能物件(102， 104, 106， 108, 110， 112 , 204)的具有校準的傳輸功率的信號；和測量每個接收信號的功率；;)鋒個f言號的校準的傳輸功率與測量的接收功率進行比較，以確定在每個鄰 近智能物件(102, 104， 106, 108， 110， 112, 204)和所述智能物件(102， 104,106， 108, 110， 112 , 204)之間的傳輸期間的能量成本的量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，^!t化能量損庫級包括確定參數(shù)a， 以使得在所述智能物件(102， 104， 106, 108， 110, 112 , 204)處接收的信 號的功率i^與從鄰近智能物件(102， 104， 106， 108， 110, 112， 204)發(fā) 送時信號的功率C以及智能物件(102, 104, 106， 108， 110， 112, 204) 和鄰近智能物件(102， 104， 106， 108， 110， 112, 204)之間的距離r通過關(guān)系尸^《C/,相聯(lián)系。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括存儲預(yù)定參數(shù)，該預(yù)定參數(shù)描繪了對于智能物件網(wǎng)絡(luò)模型，在與單跳 傳輸和與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近似等價；以及基于所測量的密度、能量損耗的參數(shù)化和所述預(yù)定參數(shù)，選擇多跳傳 輸5^由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從所述智能物件(102, 104， 106, 108， 110, 112， 204)傳輸?shù)交?130, 202)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括存儲預(yù)定參數(shù)，該預(yù)定參數(shù)描繪了對于多個智能物件網(wǎng)絡(luò)模型，在與 單跳傳輸和多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近似等^介；和識別描繪對于所述多個智能物件網(wǎng)絡(luò)模型之一，在與單跳傳輸和與多 跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近似等價的預(yù)定參數(shù)；和基于所測量的密度、能量損耗的參數(shù)化和識別的預(yù)定參數(shù)，選擇多跳 傳輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從智能物件(102， 104， 106， 108， 110， 112, 204)傳輸?shù)交?130, 202)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包^i周整將數(shù)據(jù)從所述智能物件(102， 104, 106, 108， 110, 112 , 204)傳輸?shù)交?130, 202)所佳月的傳輸信號能量, 其中，調(diào)整所述傳輸信號能量以減少在將數(shù)據(jù)從該智能物件(102， 104, 106， 108， 110， 112, 204)傳輸?shù)交?130, 202)期間消耗的能量的量。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括確定在所述智能物件(102， 104， 106, 108， 110， 112 , 204)和鄰近智 能物件(102， 104, 106， 108, 110, 112, 204)之間傳輸l比特數(shù)據(jù)所需的 能量的量； 確定在智能物件(102, 104， 106, 108， 110， 112, 204)處接收來自鄰 近智能物件(102， 104， 106, 108， 110, 112 , 204)的l比特數(shù)據(jù)所需的能 量的量；基于所測量的密度、能量損耗的參數(shù)化、傳輸l比特數(shù)據(jù)所需的能量 的量和接收1比特數(shù)據(jù)所需的能量的量，選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路 由，以用于將數(shù)據(jù)從所述智能物件(102, 104， 106, 108， 110, 112, 204) 傳輸?shù)交?130， 202)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括調(diào)整智能物件(102， 104, 106， 108, 110， 112， 204)和鄰近智能物件(102， 104, 106， 108, 110, 112， 204)的 傳輸信號功率，以確保智能物件網(wǎng)絡(luò)中的每一個智能物件(102， 104, 106， 108, 110， 112， 204)都連接到基站(130, 202)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，按照最短路徑查找算法來選擇沿網(wǎng) 絡(luò)中不同智能物件(102, 104， 106， 108, 110， 112， 204)的、智能物件(102, 104, 106， 108， 110， 112， 204)和基站(130， 202)之間的多跳路徑。
11、 一種智能物件網(wǎng)絡(luò)中的智能物件(102， 104, 106， 108， 110, 112， 204)，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括勤占(130, 202),所述智能物件(102, 104, 106， 108, 110， 112， 204)包括天線(126),用于接收來自位于該智能物件(102, 104， 106, 108， 110， 112， 204)附近的所述網(wǎng)絡(luò)的鄰近智能物件(102, 104, 106, 108， 110， 112， 204)的^f言號；和監(jiān)控服務(wù)(138)，適用于基于接收信號中的信息，測量所述智能物件(102， 104， 106， 108,110， 112， 204)周圍的鄰近智能物件(102， 104， 106， 108, 110, 112，204)的密度；參數(shù)化在鄰近智能物件(102, 104， 106， 108, 110, 112 , 204)和 該智能物件(102， 104， 106, 108， 110, 112, 204)之間傳輸?shù)男盘柕?能量損耗，以作為鄰近智能物件(102, 104， 106, 108, 110， 112， 204) 和該智能物件(102， 104， 106, 108， 110, 112， 204)之間距離的函數(shù)， 其中所述參數(shù)化基于接收信號中的信息；和 基于測量的密度和能量損耗的參數(shù)化，選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從智能物件(102, 104， 106, 108, 110， 112， 204)傳輸?shù)交?130， 202)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll的智能物件(102， 104, 106， 108， 110， 112 , 204)， 其中，所述接收信號包括關(guān)于鄰近智能物件(102， 104， 106, 108, 110, 112， 204)的定位的信息，并且其中，測量所述智能物件(102, 104， 106, 108， 110， 112， 204)周圍的鄰近智能物件(102， 104, 106, 108， 110, 112， 204) 的密度至少部分地基于關(guān)于鄰近智能物件(102， 104, 106, 108， 110, 112, 204)的定位的信息。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll的智能物件(102， 104, 106， 108， 110, 112， 204)， 其中，從鄰近智能物件(102， 104, 106， 108， 110， 112， 204)接收的信號 包括關(guān)于鄰近智能物件(102, 104, 106， 108, 110， 112， 204)的定位的信 息和具有校準的傳輸功率的信號，并且所述監(jiān)控服務(wù)(138)還適用于測量從每個鄰近智能物件(102, 104， 106， 108， 110， 112 , 204) 接收的信號的功率；和將所述校準的傳輸功率與測量的接收功率進行比較，以確定在每 個鄰近智能物件(102， 104， 106， 108， 110， 112， 204)和所述智能物 件(102, 104, 106， 108, 110， 112, 204)之間傳輸期間的能量成本的 量。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13的智能物件(102, 104， 106, 108， 110, 112， 204), 其中，參數(shù)化能量損耗還包括確定參數(shù)a，以使得在智能物件(102， 104, 106, 108， 110， 112, 204)處接收的信號的功率P^與從鄰近智能物件(102， 104, 106， 108, 110, 112, 204)發(fā)送時信號的功率P,^以及所述智能物件(102, 104， 106, 108， 110, 112， 204)和鄰近智能物件(102, 104, 106， 108, 110， 112, 204)之間的距離r通過關(guān)系4oc尸^/,相聯(lián)系。
15、 根據(jù)權(quán)利要求ll的智能物件(102， 104， 106， 108， 110, 112， 204)， 還包括適用于存儲預(yù)定參數(shù)的存儲器(122)，該預(yù)定參數(shù)描繪了對于智能物 件網(wǎng)絡(luò)的模型，在與單跳傳輸和與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近似等價；并且其中，所述監(jiān)控服務(wù)(138)還適用于基于所測量的密度、能量損耗的參數(shù)化和該預(yù)定參數(shù)來選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從智能物件(102， 104, 106， 108, 110， 112 , 204)傳輸?shù)交?130, 202)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求ll的智能物件(102, 104, 106， 108， 110， 112， 204)， 還包括適用于存儲預(yù)定參數(shù)的存儲器(122)，該預(yù)定參數(shù)描繪了對于多個智 能物件網(wǎng)絡(luò)模型，在與單跳傳輸和與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近 似等價；并且其中，所述監(jiān)控服務(wù)(138)還適用于識別描繪對于所述多個智能物件網(wǎng)絡(luò)模型之一 ，在與單跳傳輸和 與多跳傳輸相關(guān)聯(lián)的能量成本之間的近似等價的預(yù)定參數(shù)；和基于測量的密度、能量損耗的參數(shù)化和識別的預(yù)定參數(shù)，選擇多 跳傳輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從智能物件(102, 104, 106， 108， 110, 112， 204)傳輸?shù)交?130， 202)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求ll的智能物件(102, 104， 106， 108, 110, 112, 204)， 其中，所述監(jiān)控服務(wù)(138)還適用于調(diào)整經(jīng)由中間節(jié)點將數(shù)據(jù)從所述智 能物件(102, 104, 106， 108， 110， 112， 204)傳輸?shù)交?130， 202)所 使用的傳輸信號能量，其中，調(diào)整該傳輸信號能量以減少在將數(shù)據(jù)從所述 智能物件(102, 104， 106, 108， 110, 112, 204)傳輸?shù)交?130， 202) 期間消耗的能量的量。
18、 根據(jù)權(quán)利要求ll的智能物件(102, 104， 106, 108， 110, 112， 204), 其中，所述智能物件(102, 104， 106， 108, 110, 112, 204)是RFID設(shè)備。
19、 根據(jù)權(quán)利要求ll的智能物件(102， 104, 106, 108, 110， 112 , 204)， 其中，所述監(jiān)控設(shè)備(138)還適用于調(diào)整所述智能物件(102, 104, 106， 108, 110， 112， 204)的傳輸信號功率，以確保網(wǎng)絡(luò)中的智能物件(102， 104， 106, 108， 110, 112， 204)連接到基站(130, 202)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求ll的智能物件(102， 104， 106， 108， 110， 112 , 204), 其中，按照最短路徑查找算法來選擇沿網(wǎng)絡(luò)中不同智能物件(102, 104, ，106, 108, 110， 112， 204)的、在所述智能物件(102， 104, 106, 108， 110, 112， 204)和基站(130， 202)之間的多跳路徑。
全文摘要
存在一種在多跳傳輸路由和單跳傳輸路由之間進行選擇的方法，以用于將數(shù)據(jù)從智能物件網(wǎng)絡(luò)中的智能物件傳輸?shù)交?。所述方法包括在智能物件處接收來自該智能物件附近的鄰近智能物件的信號；基于接收信號中的信息測量該智能物件周圍的鄰近智能物件的密度；以及參數(shù)化在鄰近智能物件和所述智能物件之間傳輸?shù)男盘柕哪芰繐p耗，以作為鄰近智能物件和該智能物件之間距離的函數(shù)。所述參數(shù)化基于接收信號中的信息?；跍y量的密度和對能量損耗的參數(shù)化，選擇多跳傳輸路由或單跳傳輸路由，以用于將數(shù)據(jù)從該智能物件傳輸?shù)交尽?br> 文檔編號H04L12/56GK101146048SQ20071017011
公開日2008年3月19日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者喬恩·普倫尼格斯, 克勞斯·卡比茨施, 馬里奧·諾伊格鮑爾 申請人:Sap股份公司