根據(jù)電池使用模式的數(shù)據(jù)發(fā)送方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的實施方式的終端裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送方法可以包括以下步驟：通過積累關(guān)于用戶的電池消耗模式的信息來識別針對電池消耗的隨時間的概率密度函數(shù)；識別關(guān)于下一充電時間(T)的信息；使用所述概率密度函數(shù)和所述下一充電時間(T)來識別電池耗盡概率；以及如果電池耗盡概率小于預(yù)定閾值，則發(fā)送數(shù)據(jù)。
【專利說明】
根據(jù)電池使用模式的數(shù)據(jù)發(fā)送方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于移動終端的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，且更具體地，設(shè)及一種用于根據(jù)電池 使用模式的數(shù)據(jù)發(fā)送的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著諸如智能電話的移動終端的供應(yīng)，移動終端的能量消耗和低電池用 量成為重要問題。據(jù)此，已研究出分析和利用用戶的終端能量使用模式的方法，諸如根據(jù)延 遲容忍度(delay-tolerance)適應(yīng)性地發(fā)送數(shù)據(jù)或者根據(jù)功耗調(diào)度任務(wù)。例如，通過分析用 戶的智能電話的能量使用模式，預(yù)計未來的能量剩余，且因此，當(dāng)存在多余能量時，發(fā)送更 多延遲容忍的數(shù)據(jù)或有效地調(diào)度任務(wù)。否則，數(shù)據(jù)發(fā)送或?qū)θ蝿?wù)的調(diào)度會盡可能多地被推 遲。
[0003] 作為對W前運種算法的發(fā)展進行調(diào)研的研究之一，存在對用戶的智能電話能量使 用模式的研究[D.Ferreira,A.K.Dey and V.Kostakos, "Understanding Human- Smartphone Concerns: A Study of Battery Life/'Pervasive 2011,LNCS 6696,pp.19- 33,2011]。在該研究中，將開發(fā)的應(yīng)用安裝在4000個或更多個安卓智能電話上，并且測量智 能電話的能量剩余。
[0004] 此外，在另一研究[E . 01 iver ,and S .Keshav , "An Empirical Approach to Smartphone Energy Level PredictionACM UbiComp'11,Setember 17-21,2011, Beijing,化ina]中，在針對20100個智能電話用戶測量能量使用模式之后，提出了簡單的算 法W通過對用戶進行分類來預(yù)計未來的電池剩余。通過研究提出的該算法使用W下方法： 使用平均電池放電率和用戶的充電時間來預(yù)計未來的電池剩余。作為模擬的結(jié)果，該算法 示出約72%的精確度。雖然存在對用戶的智能電話能量使用模式進行分析的研究，但是尚 沒有針對通過使用運些研究擇機發(fā)送延遲容忍的數(shù)據(jù)的研究或發(fā)明。
[0005] 此外，在諸如蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無線LAN(Wi-Fi)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存的環(huán)境中，存在W下研 究:該研究提出用于通過綜合考慮終端的功耗和在終端執(zhí)行延遲容忍的數(shù)據(jù)的上行鏈路或 下行鏈路發(fā)送時的延遲時間來確定哪種網(wǎng)絡(luò)被選擇的算法[M. Ra，J. Peak，A. Sharma， R.Govindan,Μ.Krieger, and M. Neely ,"Energy-delay tradeoffs in smartphone applicationsin Proc .of MobiSys, SF,化1 ifornia,USA, Jun. 2010,卵.255-270]。研究 示出在消耗相同電量的情況下，通過無線LAN的數(shù)據(jù)發(fā)送量比通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)發(fā)送量 高3倍至4倍。此外，在該算法中，已正面反映出無線LAN可W是僅間歇可用的（例如，在遇到 Wi-Fi接入點的情況下)運一事實。
[0006] 據(jù)此，由于在數(shù)據(jù)延遲時間過分延長的情況下不能使用無線LAN,因此盡管消耗大 量能量，但也通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)。否則，在存在多余的數(shù)據(jù)延遲時間的情況下，保留 數(shù)據(jù)發(fā)送直到接入節(jié)能無線LAN可用為止。
[0007] 雖然運樣的研究提出了只要數(shù)據(jù)發(fā)送的延遲是容忍的就通過考慮節(jié)能來選擇用 于發(fā)送數(shù)據(jù)的最佳網(wǎng)絡(luò)的算法，但是該研究沒有考慮終端的當(dāng)前電池剩余。即，為了高效地 使用終端的能量，應(yīng)將能量剩余與數(shù)據(jù)的延遲容忍度一起考慮。即，在能量短缺的情況下， 即使終端遇到節(jié)能無線LAN,也應(yīng)能夠使數(shù)據(jù)發(fā)送停止。
[000引然而，包括W上研究的研究和發(fā)明仍沒有考慮電池剩余。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問題
[0010] 在本發(fā)明的一方面，提供了一種用于數(shù)據(jù)發(fā)送的方法。根據(jù)該方法，只要延遲被允 許，就可W通過節(jié)能網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，根據(jù)該方法，通過估計下一充電時間的能量剩 余來確定該能量是否充足，并且僅在存在多余能量的情況下，可W發(fā)送數(shù)據(jù)。
[00川技術(shù)方案
[0012] 本發(fā)明的一方面提供了一種通過預(yù)計用戶的未來電池剩余的對延遲容忍數(shù)據(jù)的 擇機發(fā)送方法。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于由終端發(fā)送數(shù)據(jù)的方法可W包括:通過積累與用戶 的電池消耗模式有關(guān)的信息來推導(dǎo)出針對電池剩余的根據(jù)時間的概率密度函數(shù);獲得關(guān)于 下一充電時間T的信息；使用所述概率密度函數(shù)和所述下一充電時間T來計算電池耗盡概 率;W及當(dāng)所述電池耗盡概率小于預(yù)定闊值時，發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0014] 有益效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，可W防止用戶經(jīng)歷由于終端的電池耗盡而導(dǎo)致的情況。
【附圖說明】
[0016] 圖1示出了在30分鐘期間針對電池消耗能量的概率密度函數(shù)。
[0017] 圖2示出了在4個小時期間針對電池消耗能量的概率密度函數(shù)。
[0018] 圖3示出了在8個小時期間針對電池消耗能量的概率密度函數(shù)。
[0019] 圖4是例示電池的能量消耗曲線的示圖。
[0020] 圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明的一個方面的終端的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的流程圖。
[0021] 圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明的另一方面的終端的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的控制流程圖。
[0022] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的終端的控制框圖。
[0023] 圖8是例示基于根據(jù)本發(fā)明的一個方面的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的電池完全耗盡的概率的 示圖。
[0024] 圖9是例示當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的一個方面的數(shù)據(jù)發(fā)送方法時的成功數(shù)據(jù)發(fā)送的概 率的示圖。
【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明可W按照各種形式來修改，并且將在附圖中描述和示出其特定實施方式。 然而，運些實施方式不旨在限制本發(fā)明。在下面的描述中使用的術(shù)語僅被用于描述特定實 施方式，而不旨在限制本發(fā)明。單數(shù)的表述也包括復(fù)數(shù)的表述，除非其被清楚地讀出為不 同。諸如"包括"和"具有"的術(shù)語旨在表示存在W下描述中使用的特征、數(shù)量、步驟、操作、元 件、組件或它們的組合，并且因此應(yīng)理解的是，不排除一個或更多個不同的特征、數(shù)量、步 驟、操作、元件、組件或它們的組合的存在或附加的可能性。
[0026] 另一方面，本發(fā)明中描述的附圖中的元件被獨立繪出W出于便于解釋不同的區(qū)別 性功能的目的，而并不意味著所述元件由獨立硬件或獨立軟件來實施。例如，可W將所述元 件中的兩個或更多個元件進行組合W形成單個元件，或者可W將單個元件劃分為多個元 件。在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的情況下，元件被組合和/或劃分的實施方式也屬于本發(fā)明的范 圍。
[0027] 在下文中，將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施方式。附圖中相同的元 件將由相同的附圖標記來引用并且將不進行重復(fù)描述。
[0028] 諸如智能電話的終端的用戶可W執(zhí)行數(shù)據(jù)的上行鏈路或下行鏈路發(fā)送。此時，每 個數(shù)據(jù)具有要被發(fā)送的最后期限(Tdeadline)。用戶期望在用戶擁有的終端的能量不被耗盡的 范圍內(nèi)盡可能多地發(fā)送延遲容忍數(shù)據(jù)。
[0029] 本發(fā)明的一方面提供通過預(yù)計用戶的未來電池剩余擇機發(fā)送延遲容忍數(shù)據(jù)的方 法。另外，在本發(fā)明的一方面，主要目的是通過防止終端被耗盡而不給用戶帶來不便。并且 本發(fā)明的目的在于在不耗盡終端的能量的情況下盡可能多地發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0030] 在下文中，將通過使用用戶的電池使用模式和下一充電時間T來詳細地描述用于 獲得直到下一充電時間為止的能量剩余的概率的方法W及用于使用該方法確定數(shù)據(jù)發(fā)送 的方法。
[0031] 此外，在本發(fā)明中，假設(shè)通過迭代學(xué)習(xí)可W 了解到用戶的電池消耗的模式，并且通 過用戶輸入可W 了解到下一充電時間。為了預(yù)計在用戶輸入之后直到下一充電時間T為止 的能量耗盡的概率，如W上所假設(shè)，可W通過學(xué)習(xí)來計算出在特定時間期間用戶的電池消 耗的模式。
[0032] 圖1至圖3是例示根據(jù)電池消耗能量的概率密度函數(shù)的示圖。
[0033] 圖1示出了在30分鐘期間針對電池消耗s(t)的概率密度函數(shù)，并且圖2示出了在4 個小時期間針對電池消耗s(t)的概率密度函數(shù)。并且圖3示出了在8個小時期間針對電池消 耗s(t)的概率密度函數(shù)。圖1至圖3示出了基于由使用特定終端（由Ξ星電子有限公司制造 的Galaxy Note 2)達二十天或更長時間的用戶使用的電池消耗的直接測量結(jié)果所獲得的 概率密度函數(shù)。
[0034] 圖1至圖3中的實線示出了在特定時間期間呈概率密度函數(shù)的形狀的電池消耗S (t)。通過運些，可W 了解用戶的電池消耗模式。另外，圖1至圖3中的虛線示出了具有與實線 相同的平均值和方差的高斯分布。
[0035] 當(dāng)電池消耗是圖1中所示的30分鐘時，實線和虛線兩條曲線顯示出相對大的差異。 然而，在對連續(xù)電池消耗s(t)之間不存在相關(guān)性的假設(shè)下，通過圖2和圖3識別到在4個小時 和8個小時期間針對電池消耗的概率密度函數(shù)變得與具有相同平均值和方差的高斯分布非 常相似。因此，在本發(fā)明中，在對終端的電池消耗的分布遵循高斯分布的假設(shè)下，可W預(yù)計 電池耗盡的概率。
[0036] 在由E (t)表示時間t處的電池剩余并且由Et表示當(dāng)在單個時隙上通過蜂窩網(wǎng)絡(luò) (例如，3G移動通信網(wǎng)絡(luò))或無線LAN(Wi-Fi)發(fā)送數(shù)據(jù)時消耗的能量的情況下，當(dāng)嘗試數(shù)據(jù) 發(fā)送時，直到下一充電時間T為止終端的電池耗盡概率Pr可W對應(yīng)于在下一充電時間T處的 電池剩余小于在發(fā)送數(shù)據(jù)時消耗的能量Et的概率(Pr(E(T)<Et))。
[0037] 在該情況下，在限定Et時使用的時隙的長度是可W根據(jù)可變的情況配置的值。
[0038] 在E(T)遵循針對
為相同的平均值和方差的高斯分布的情況下，可W 計算出電池耗盡概率Pr化(T) <Et)。
[0039] 在下一電池充電時間為T并且直到T為止的電池消耗(即，能量釋放量)由
表 示的情況下，在T處預(yù)計的電池的剩余能量E (T)可W由式1表示。
[0040] 規(guī)]
[0041]
[0042] 圖4是例示電池的能量消耗曲線的示圖，即，例示能量釋放量和根據(jù)該能量釋放量 的電池的剩余能量的曲線圖。
[0043] 當(dāng)從用戶輸入關(guān)于用于下一次對電池充電的充電時間T的信息時，可W通過學(xué)習(xí) 圖4中所示的電池消耗曲線來了解關(guān)于在t至T期間的能量釋放量的信息
f且由此， 可W計算出電池在T處的剩余能量。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，是否從終端發(fā)送數(shù)據(jù)可W僅在電池耗盡概率PHE(TKEt) 小于預(yù)定闊值ε時被執(zhí)行。即，根據(jù)本發(fā)明的算法，僅當(dāng)直到下一充電時間為止的電池耗盡 概率小于闊值ε時，可W確定電池中存在多余的剩余能量。
[0045] 闊值ε是由用戶配置的可配置值或在制造終端時的可配置值，并且可W被設(shè)置為 很低的值，W免終端的電池被盡可能多地放電。在根據(jù)本發(fā)明的算法中的闊值ε是指允許消 耗比預(yù)算更多的能量直到下一次充電為止(或直到根據(jù)能量使用計劃的下一預(yù)定時間為 止)的情況的概率。
[0046] 因此，當(dāng)闊值ε很大時，代替通過主動地消耗能量來傳遞能量，終端的電池可能被 耗盡或消耗比預(yù)定的能量更多的能量的情況可能會增加。此外，當(dāng)闊值ε很小時，代替通過 相對被動地消耗能量來傳遞能量，終端的電池可能被耗盡或消耗比預(yù)定的能量更多的能量 的情況可能會減少。
[0047] 用戶可W根據(jù)他/她的數(shù)據(jù)發(fā)送傾向或特點來改變或設(shè)置闊值ε。通常，闊值ε可W 被設(shè)置為很小的值。
[004引此外，闊值ε可W被表述為根據(jù)用戶的延遲容忍業(yè)務(wù)的平均到達率λ或當(dāng)前能量Ε (t)的函數(shù)f。函數(shù)f是輸出根據(jù)延遲容忍業(yè)務(wù)的平均到達率λ而降低的函數(shù)，可W是輸出根 據(jù)當(dāng)前能量E(t)而增加的函數(shù)。例如，函數(shù)f可W是f = kexp(-aA)，f = clog(-化(t))等。在 該情況下，a、e、k或c是常數(shù)。
[0049] 此外，根據(jù)本發(fā)明，即使確定電池中存在多余能量，在多次保留直到數(shù)據(jù)的發(fā)送最 后期限Tdeadline為止的情況下，也能實現(xiàn)通過節(jié)能無線LAN(Wi-Fi網(wǎng)絡(luò))來發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0050] 用于確定在當(dāng)前時間t處的數(shù)據(jù)發(fā)送的緊迫性的變量Ts可W由下面的式2表示。 [0化1][式 2]
[0052 ] Ts = Tdeadline-D ( t ) /rcellular
[0化3] 在式2中，D(t)表示在時間t處要發(fā)送的數(shù)據(jù)的剩余量，并且rcelluar表示通過蜂窩 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的平均發(fā)送速度。在式2中，Ts是在僅通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下開始數(shù)據(jù) 發(fā)送的時間。即，為了成功地發(fā)送數(shù)據(jù)，最晚應(yīng)在Ts處開始數(shù)據(jù)發(fā)送。
[0054] rcelluar可W被設(shè)置為數(shù)據(jù)通過在終端當(dāng)前可接入的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的消耗最大能量的 網(wǎng)絡(luò)的平均發(fā)送速度，而不是通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的平均發(fā)送速度。
[0055] 例如，在終端被連接到宏基站和小小區(qū)基站的情況下，數(shù)據(jù)通過宏基站的平均發(fā) 送速度可W被設(shè)置為reelluar。
[0056] 另外，在終端可用于接入多個網(wǎng)絡(luò)的情況下，可W將rwlluar的概念擴展到針對數(shù) 據(jù)將使用最大能量來發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送速度。
[0057] 考慮最后期限的數(shù)據(jù)發(fā)送算法可W由式3來設(shè)置。
[0化引[式3]
[0化9]
[0060] 根據(jù)式3,在直到下一充電時間T為止的電池耗盡概率小于闊值ε的情況(a)下，終 端在當(dāng)前時間t小于Ts的情況下僅當(dāng)通過無線LAN發(fā)送數(shù)據(jù)可用時使用無線LAN來發(fā)送數(shù) 據(jù)。并且終端在當(dāng)前時間t等于或大于Ts的情況下使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0061] 此外，在直到下一充電時間T為止的電池耗盡概率大于闊值ε的情況(b)下，終端不 發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0062] 目P，當(dāng)存在多余能量時，即，僅當(dāng)電池耗盡概率很小時，終端發(fā)送數(shù)據(jù)。并且在直到 最后期限為止存在多余時間（t<Ts)的情況下，終端僅在接入無線LAN可用時發(fā)送數(shù)據(jù)。否 貝1J，在直到最后期限為止不存在多余時間（t含Ts)的情況下，終端通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù) 據(jù)。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，當(dāng)當(dāng)前時間是t時，Pr化(Τ)<Ε〇<ε可W由使用E(T) 在Pr化(Τ)<Ε〇<ε中遵循高斯分布的事實的式4來表示。并且當(dāng)在式4中應(yīng)用作為緊界的切 爾諾夫界(chernoff bound)時，可W由式5來表示電池耗盡概率。
[0064] 試4]
[00 化]
[0066]試5]
[0067]
[006引在式4中，μ是指
的均值，并且02表示
）的方差。Μ和02是表示用戶終端的 電池耗盡模式的值，并且可W通過如參照圖1至圖4所描述的預(yù)定學(xué)習(xí)來獲得。
[0069] 在所提出的算法中，Pr(E(T)<Et)與闊值ε的比較可W由作為Pr巧(TKEt)的緊界的 式5的右側(cè)的計算值
與闊值ε的比較來代替。
[0070] 此外，式5的右側(cè)的值
可W通過終端的當(dāng)前電池能量E(t)、要被用于發(fā) 送的能量Et和所了解的用戶的電池耗盡模式μ和來精確地獲得。因此，根據(jù)式3的所提出的 算法可W由下面的式6來描述。
[0071] 試6]
[0072]
[0073] 另外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例，當(dāng)存在Ν個網(wǎng)絡(luò)時，在運些網(wǎng)絡(luò)從在發(fā)送相同比特 的數(shù)據(jù)時具有最少能量的網(wǎng)絡(luò)起按照升序由肥Τ1、肥Τ2.....肥ΤΝ表示的情況下，可W建立 在式4和式5中使用的多個Ts值，而不是單個值。
[0074] 在該情況下，選擇與多個最后期限值Tdeadline對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)也是可用的。例如，可W建 立多個 Ts 值，諸如 Ts (肥 Τη) = Tdeadline-D (t)/r_WTn、Ts (肥 Τη-1 ) = Tdeadline-D (t)/r_(肥 Τη- 1)，運可W由式7來概括。
[0075] [式 7]
[0076]
[0077] 圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明的一方面的終端的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的流程圖。
[0078] 用于預(yù)計電池耗盡概率的方法可W由預(yù)定應(yīng)用（即，終端中包括的應(yīng)用程序)完成 或執(zhí)行，或者可W通過可W與該終端連接的服務(wù)器或其它終端中的應(yīng)用來執(zhí)行。當(dāng)由連接 到該終端的其它電子裝置來預(yù)計電池耗盡概率時，概率信息可W通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò) 被遞送到該終端。
[0079] 首先，終端可W通過積累關(guān)于用戶的常規(guī)電池使用模式的信息來推導(dǎo)(deduct)針 對電池消耗的根據(jù)時間的概率密度函數(shù)(步驟S510)。
[0080] 如此，當(dāng)推導(dǎo)出針對電池消耗的概率密度函數(shù)時，終端可W獲得關(guān)于下一充電時 間T的信息(步驟S520)
[0081] 可W通過由用戶經(jīng)由終端的用戶接口輸入下一次對電池進行充電的預(yù)計時間來 建立下一充電時間T，并且終端可W計算出所輸入的值，W作為下一充電時間T。
[0082] 另外，根據(jù)另一示例，終端可W根據(jù)統(tǒng)計了解用戶的電池充電時間的分布Y。在該 情況下，終端可W使用充電時間的最低值或平均值T，或者可W獲得針對目標闊值ε'滿足關(guān) 系Ρ(Υ〉χ)<1-ε '的最小時間巧并且將該值用作Τ。
[0083] 然后，終端可W使用針對電池消耗的概率密度函數(shù)和下一充電時間Τ來計算電池 耗盡概率(步驟S530)。
[0084] 在計算出電池耗盡概率之后，終端可W根據(jù)電池耗盡概率小于預(yù)定闊值ε的事實 來確定是否發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟S540)。
[0085] 作為確定的結(jié)果，當(dāng)電池耗盡概率小于預(yù)定闊值ε時，終端可W通過考慮表示數(shù)據(jù) 發(fā)送的緊迫性的數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限來選擇用于數(shù)據(jù)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)(步驟S550)。
[0086] 當(dāng)當(dāng)前時間小于數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限時，終端可W僅在通過無線LAN發(fā)送數(shù)據(jù)可用 時使用無線LAN來發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟S560)。
[0087] 另一方面，當(dāng)當(dāng)前時間等于或大于數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限時，終端可W在通過無線LAN 發(fā)送數(shù)據(jù)可用時使用無線LAN來發(fā)送數(shù)據(jù)。否則，終端可W使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟 S570)。
[008引此外，當(dāng)電池耗盡概率等于或大于預(yù)定闊值ε時，終端可W不發(fā)送數(shù)據(jù)（步驟 S580)。
[0089] 此外，在存在例如終端可W接入的多個網(wǎng)絡(luò)(例如，Ξ個或更多個網(wǎng)絡(luò)）的情況下， 終端可W從具有最少能量的網(wǎng)絡(luò)起按照升序來設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限，并且可W通過與數(shù) 據(jù)發(fā)送最后期限對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0090] 圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明的另一方面的終端的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的控制流程圖。
[0091] 用戶可W具有針對終端的特定能量使用計劃。例如，如果在由用戶期望未來的時 間間隔m的終端中存在最小能量剩余，則用戶可W期望基于所述能量剩余來使用能量。即， 用戶可W具有通過將能量除W時間間隔而在每個間隔上確定的能量預(yù)算，并且可W想要使 用與能量預(yù)算一樣多的能量。
[0092] 為了有效地消耗在數(shù)據(jù)傳輸中將使用的電池能量，用戶可W設(shè)置m個未來的時間 間隔Τι*和在對應(yīng)時間間隔上應(yīng)剩余的電池的能量水平El*(步驟S610)。
[OOW] 用戶的能量使用計劃可W由m個時間間隔Τι、Τ2、···、?μ(0<Τι<Τ2<···<?μ)和終端的電 池的與該時間對應(yīng)的能量剩余El、Ε2、· · ·、Em化(0 )〉Ει〉Ε2> · · ·〉Em〉0 )來表示。
[0094]當(dāng)在當(dāng)前時間之后最接近的能量使用計劃被稱作1*時，可W表述1*。
[00M ]假設(shè)終端可W如圖5所示計算出電池耗盡概率。
[0096 ]為了在當(dāng)前時間t至?xí)r間Τι*期間保留能量超過E1*，終端確定在時間Τι*處剩余的能 量Ε(Τι*)小于用戶設(shè)置的能量水平El*加上發(fā)送能量Et的概率是否小于預(yù)定闊值ε (步驟 S620)〇
[0097] 作為確定的結(jié)果，當(dāng)在時間Τι*處剩余的能量E(Ti*)小于能量水平El*加上發(fā)送能量 Et的概率小于預(yù)定闊值ε時，終端可W通過考慮根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送的緊迫性的數(shù)據(jù)發(fā)送最后期 限來選擇用于數(shù)據(jù)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)(步驟S630)。
[0098] 當(dāng)當(dāng)前時間小于數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限時，終端可W僅在通過無線LAN發(fā)送數(shù)據(jù)可用 時使用無線LAN來發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟S640)。
[0099] 另一方面，當(dāng)當(dāng)前時間等于或大于數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限時，終端可W在通過無線LAN 發(fā)送數(shù)據(jù)可用時使用無線LAN來發(fā)送數(shù)據(jù)。否則，終端可W使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟 S650)。
[0100] 此外，當(dāng)能量E(Ti*)小于能量水平El*加上發(fā)送能量Et的概率大于或等于預(yù)定闊值ε 時，終端可W不發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟S660)。
[0101] 根據(jù)圖6,對于每個時間間隔，可W在概率上保證用戶的最接近未來的電池使用計 劃(時間、能量剩余）。
[0102] 圖6中的步驟S630至S650可W在數(shù)學(xué)上表示如下。
[0103] [式 8]
[0104]
[0105] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的一方面的終端的控制塊圖。
[0106] 如圖7所示，終端包括電池單元710、用戶接口 720、通信單元730W及被配置為對運 些進行控制的控制單元740。
[0107] 用戶可W通過用戶接口輸入關(guān)于下一充電時間T的信息，并且可W輸入關(guān)于m個未 來的時間間隔Τι*和在對應(yīng)時間間隔上應(yīng)剩余的電池的能量水平El*的信息。
[0108] 控制單元740可W積累關(guān)于用戶的電池消耗模式的信息并且可W推導(dǎo)出關(guān)于電池 消耗的概率密度函數(shù)。
[0109] 此外，控制單元740可W使用概率密度函數(shù)和通過用戶接口 720輸入的下一充電時 間T來計算出電池耗盡概率。當(dāng)電池耗盡概率小于預(yù)定闊值時，控制單元740可W通過通信 單元730發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0110] 關(guān)于下一充電時間T的信息可W根據(jù)任意條件來設(shè)置，而不由用戶輸入。
[0111] 概率密度函數(shù)可W遵循高斯分布曲線。
[0112] 控制單元740可W基于表示數(shù)據(jù)發(fā)送的緊迫性的數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限來確定發(fā)送數(shù) 據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。
[0113] 例如，當(dāng)當(dāng)前時間小于數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限時，控制單元740可W通過無線LAN來發(fā) 送數(shù)據(jù)。否則，當(dāng)當(dāng)前時間等于或大于數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限時，控制單元740可W通過無線LAN 或蜂窩網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0114] 在從用戶接收到關(guān)于m個未來的時間間隔Τι*和在對應(yīng)時間間隔上應(yīng)剩余的電池的 能量水平El*的信息的情況下，控制單元740可W將電池耗盡概率設(shè)置為在時間Τι*處剩余的 能量Ε(Τι*)小于由用戶設(shè)置的能量水平El*加上發(fā)送能量Et的概率。
[0115] 為了驗證根據(jù)本發(fā)明的一方面的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的性能，使用特定終端（由Ξ星電 子有限公司制造的第一終端Galaxy Note 2W及由kg電子制造的第二終端化timus lte2) 來執(zhí)行模擬。通過使用運兩個終端，實際已在20天內(nèi)測量終端的電池剩余，并且已使用所記 錄的關(guān)于電池剩余的信息測試了上述提出的算法。
[0116] 在所提出的數(shù)據(jù)發(fā)送方法中，闊值ε被設(shè)置為0.01和0.005。運意味著僅在電池耗 盡概率小于1%和0.5%時允許數(shù)據(jù)發(fā)送。與本發(fā)明中提出的數(shù)據(jù)發(fā)送方法相比的比較數(shù)據(jù) 發(fā)送方法是W下方法：雖然數(shù)據(jù)僅在接入無線LAN(Wi-Fi)可用時被發(fā)送，但是當(dāng)當(dāng)前時間 變得大于Ts時，通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)。由于比較數(shù)據(jù)發(fā)送方法對應(yīng)于在發(fā)送相同量的 數(shù)據(jù)時使用盡可能少的能量的方法，因此該方法可W被稱作能量最小方法。
[0117] 圖8是例示根據(jù)依照本發(fā)明的一方面的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的電池完全耗盡的概率的示 圖。
[0118] 如圖8所示，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明中提出的算法來發(fā)送數(shù)據(jù)時，在第一終端的情況下，電 池僅在26個案例當(dāng)中的一個案例下被耗盡，而在第二終端的情況下，電池在56個案例當(dāng)中 的最大4個案例下被耗盡。
[0119] 與此相比，當(dāng)使用能量最小方法時，在第一終端的情況下，對于26個案例當(dāng)中的2 個案例，電池被耗盡，而在第二終端的情況下，對于56個案例當(dāng)中的多達22個案例，電池被 耗盡。即，在使用能量最小方法來發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，電池被完全耗盡達使用根據(jù)本發(fā)明的 算法的情況的2倍至8倍。
[0120] 電池的完全耗盡意味著當(dāng)用戶使用終端時由于數(shù)據(jù)發(fā)送而導(dǎo)致不便的概率增加。
[0121] 圖9是例示根據(jù)本發(fā)明的一方面的當(dāng)使用數(shù)據(jù)發(fā)送方法時成功的數(shù)據(jù)發(fā)送的概率 的示圖。
[0122] 如圖9所示，當(dāng)在第一終端中發(fā)送數(shù)據(jù)時，在使用根據(jù)本發(fā)明的算法和能量最小方 法二者的情況下，數(shù)據(jù)發(fā)送被完成達相同的案例數(shù)。
[0123] 當(dāng)在第二終端中發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)發(fā)送在使用能量最小方法的情況下被完成達11 個案例，并且數(shù)據(jù)發(fā)送在使用根據(jù)本發(fā)明的算法的情況下被完成達7個和8個案例。完成數(shù) 據(jù)發(fā)送的概率顯示對于遵循現(xiàn)有能量最小方法的情況的概率高于對于遵循根據(jù)本發(fā)明的 算法的情況的概率。然而，如圖9所示，考慮到在使用能量最小方法時電池耗盡發(fā)生達22個 案例，所提出的算法更有效。
[0124] 如上所述，當(dāng)配置延遲容忍數(shù)據(jù)的發(fā)送調(diào)度時，本發(fā)明提出使用現(xiàn)有研究沒有考 慮的當(dāng)前終端的電池剩余和終端用戶的電池耗盡模式的方法。更具體地，通過在數(shù)學(xué)上計 算直到下一充電時間為止的電池完全耗盡的概率PHE(TKEo)，將數(shù)據(jù)發(fā)送控制為使得延 遲容忍數(shù)據(jù)僅在概率小于ε (作為用戶可W個人設(shè)置的值)時被發(fā)送，從而防止終端的用戶 經(jīng)歷由于電池耗盡而導(dǎo)致的不便。
[0125] 此外，即使電池的完全耗盡的概率小于指定值，只要到數(shù)據(jù)的發(fā)送最后期限前(t< Ts)存在多余能量，就可W通過節(jié)能無線LAN來發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0126] 因此，根據(jù)所提出的方法，在有效利用能量的同時，可W通過發(fā)送最后期限來發(fā)送 盡可能多的數(shù)據(jù)。參照圖8和圖9,將所提出的方法與在不考慮終端中的能量剩余的情況下 僅通過無線LAN發(fā)送盡可能多的數(shù)據(jù)的方法相比較，可W注意到在減小終端的電池耗盡的 概率的同時，可W發(fā)送相似的數(shù)據(jù)量(最小75%或更多）。
[0127] 在W上示例性實施方式中，雖然基于包括一系列步驟或框的流程圖描述了方法， 但是本發(fā)明不限于步驟的順序。一些步驟可W按照與W上其它步驟不同的順序產(chǎn)生或者與 W上其它步驟同時產(chǎn)生。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的是，流程圖中包括的步驟不是排 他性的，而是包括其它步驟，或者在不影響本發(fā)明的范圍的情況下，可W刪除流程圖中的一 個或更多個步驟。
【主權(quán)項】
1. 一種由終端發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該方法包括以下步驟： 通過積累與用戶的電池消耗模式有關(guān)的信息來推導(dǎo)出針對電池剩余的根據(jù)時間的概 率密度函數(shù)； 獲得關(guān)于下一充電時間T的信息； 使用所述概率密度函數(shù)和所述下一充電時間T來計算電池耗盡概率；以及 當(dāng)所述電池耗盡概率小于預(yù)定閾值時，發(fā)送數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其中，所述概率密度函數(shù)遵循高斯分布曲 線。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其中，發(fā)送所述數(shù)據(jù)的步驟還包括： 基于表示數(shù)據(jù)發(fā)送的緊迫性的數(shù)據(jù)發(fā)送最后期限來確定用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其中，當(dāng)當(dāng)前時間小于所述數(shù)據(jù)發(fā)送最后期 限時，通過無線LAN來發(fā)送所述數(shù)據(jù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其中，當(dāng)當(dāng)前時間等于或大于所述數(shù)據(jù)發(fā)送 最后期限時，通過無線LAN或蜂窩網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送所述數(shù)據(jù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該方法還包括以下步驟： 接收與m個未來的時間間隔Τι*和在對應(yīng)的時間間隔上應(yīng)剩余的所述電池的能量水平Ει* 有關(guān)的息。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其中，所述電池耗盡概率被設(shè)置為在時間1^ 處剩余的能量E(Ti*)比由所述用戶設(shè)置的所述能量水平加上發(fā)送能量E t更小的概率。 8 _ 一種終?而，該終?而包括： 電池單元； 通信單元；以及 控制單元，所述控制單元被配置為執(zhí)行以下處理： 通過積累與用戶的電池消耗模式有關(guān)的信息來推導(dǎo)出針對電池剩余的根據(jù)時間的概 率密度函數(shù)，并且獲得關(guān)于下一充電時間Τ的信息;使用所述概率密度函數(shù)和所述下一充電 時間Τ來計算電池耗盡概率;以及當(dāng)所述電池耗盡概率小于預(yù)定閾值時，發(fā)送數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的終端，該終端還包括用戶接口，所述用戶接口被配置為接收針 對所述下一充電時間Τ的用戶輸入。
【文檔編號】H04W52/02GK105874843SQ201580003772
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月5日
【發(fā)明人】李潤貞, 崔沃永, 鄭松, 郭定浩, 安俊基, 金炳勛
【申請人】Lg電子株式會社, 延世大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團