專利名稱：使用節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息傳遞的無線收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及多級(jí)網(wǎng)絡(luò)，并尤其涉及智能收發(fā)器節(jié)點(diǎn)的一種無線網(wǎng)絡(luò)，這些節(jié)點(diǎn)使用局部處理和節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息傳遞以便從一個(gè)起點(diǎn)到一個(gè)終點(diǎn)移交信息。
現(xiàn)有技術(shù)描述在現(xiàn)有技術(shù)中諸如蜂窩電話系統(tǒng)之類的無線網(wǎng)絡(luò)是大家熟知的。這樣的網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜的并建立在顯然需要實(shí)時(shí)連接的基礎(chǔ)上的。諸如蜂窩電話這樣的消費(fèi)應(yīng)用已使人們認(rèn)識(shí)到，無線通信要求耐用牢靠的實(shí)時(shí)連接。就設(shè)備和播送時(shí)間而言，實(shí)時(shí)連接是非常昂貴的。圍繞著實(shí)時(shí)通信已經(jīng)設(shè)計(jì)了許多種無線數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，因?yàn)樗呀?jīng)是通用的，但是使用這種技術(shù)，更多潛在的應(yīng)用系統(tǒng)不能達(dá)到合理的費(fèi)用。
對(duì)于許多應(yīng)用系統(tǒng)來說，對(duì)實(shí)時(shí)連接的要求是一種人為的約束，并且已經(jīng)限制了設(shè)備之間的短距離信息傳遞的發(fā)展。需要一種廉價(jià)，靈活，可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)概念，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)要求在網(wǎng)絡(luò)操作之前建立昂貴的固定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。例如，蜂窩電話要求每個(gè)用戶電話只與蜂窩基站通信。盡管在區(qū)域中也許有成千上萬的實(shí)際的電話，但它們不能夠彼此直接通信。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種低成本、多節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)移交信息；一種節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)移交信息并提供隱式和/或顯式的移交確認(rèn)；一種靈活、可適用的多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可應(yīng)用于多種環(huán)境和多種用途；一種具有固定節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(被稱為“寵物(MinionTM)”設(shè)備)的多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，通過固定節(jié)點(diǎn)可以確定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置；一種多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許節(jié)點(diǎn)經(jīng)選定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)與一個(gè)廣域網(wǎng)或一個(gè)全球定位系統(tǒng)通信；一種在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上操作多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)；以及一種多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)與多個(gè)“網(wǎng)關(guān)”對(duì)接，例如廣域網(wǎng)(WAN)，連接到其他的通信網(wǎng)絡(luò)，無論其有線或無線，比如電話或CATV或無線電，或是衛(wèi)星或陸地。
附加的目的包括提供一種系統(tǒng)和方法使用一個(gè)微控制器和固件來編碼曼徹斯特?cái)?shù)據(jù)；利用周期性地更新在一個(gè)表格驅(qū)動(dòng)曼徹斯特編碼算法中的輸入項(xiàng)來補(bǔ)償處理器時(shí)鐘，并利用一種基于逐個(gè)信息而計(jì)算的表格更新來補(bǔ)償發(fā)送器和接收器之間處理器時(shí)鐘速度的差別；利用曼徹斯特編碼數(shù)據(jù)信息中的邊緣檢測(cè)來無線地使時(shí)鐘同步；減少無線業(yè)務(wù)，這通過以下方式來實(shí)現(xiàn)隨網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的負(fù)載增加而隨機(jī)地增加個(gè)別信息傳輸之間的延遲，自動(dòng)將傳輸?shù)妮敵龉β式档偷揭粋€(gè)剛好足夠確保接收器高可靠性接收的電平，通過窺探網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)信息而得到的路由信息來去除無關(guān)的業(yè)務(wù)、以便減少數(shù)量或路由表更新信息，實(shí)現(xiàn)一種限制信息所要在網(wǎng)絡(luò)上——該網(wǎng)絡(luò)由信息始發(fā)器所指定——轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)量的方法，和/或?qū)崿F(xiàn)一種使得信息超時(shí)——如果它未在始發(fā)器所設(shè)定的時(shí)間被發(fā)送的話——的靈活方法；在低費(fèi)用智能數(shù)據(jù)無線電中共享網(wǎng)絡(luò)資源，其中該資源可以包括時(shí)間同步，虛擬地理位置業(yè)務(wù)，傳感器或激勵(lì)器接口，共享的存儲(chǔ)器和廣域網(wǎng)絡(luò)接入；和使用無線數(shù)據(jù)信息來修改和更新智能無線數(shù)據(jù)無線電中的固件。
在一種形式中，本發(fā)明是一個(gè)操作在一個(gè)基準(zhǔn)頻率上的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少三個(gè)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)把從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收的一個(gè)信息移交到后面的節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)收發(fā)器，在基準(zhǔn)頻率上從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收信息并在基準(zhǔn)頻率上把接收的信息發(fā)送到一個(gè)后面的節(jié)點(diǎn)，和一個(gè)控制該收發(fā)器操作的控制器，以便接收由另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息和把接收的信息發(fā)送到一個(gè)后面的節(jié)點(diǎn)。
在另一種形式中，本發(fā)明是在一個(gè)基準(zhǔn)頻率上操作的系統(tǒng)，包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)收發(fā)器和一個(gè)用于控制收發(fā)器操作的相應(yīng)的控制器。每個(gè)控制器操作它的相應(yīng)的收發(fā)器作為一個(gè)或多個(gè)下列類型的節(jié)點(diǎn)。一個(gè)始發(fā)類型的節(jié)點(diǎn)以這樣一種模式提供信息其中收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上將一個(gè)信息發(fā)送到系統(tǒng)的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。一個(gè)中間類型的節(jié)點(diǎn)以這樣一種模式移交信息其中收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上接收由另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息并在基準(zhǔn)頻率上把接收的信息發(fā)送到不是接收信息節(jié)點(diǎn)的一個(gè)后面的節(jié)點(diǎn)。一個(gè)目的地類型的節(jié)點(diǎn)以這樣一種模式接收信息其中收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上接收由另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。
在另一種形式中，本發(fā)明是具有一種協(xié)議的信息，該協(xié)議允許利用節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的信息傳遞，通過一個(gè)收發(fā)器節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)連續(xù)地傳輸該信息。包括數(shù)據(jù)的一個(gè)信息從第一始發(fā)節(jié)點(diǎn)經(jīng)一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)被發(fā)送到由第一節(jié)點(diǎn)指定作為信息目的地的一個(gè)最后節(jié)點(diǎn)。該信息包括相應(yīng)于該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位；根據(jù)信息起點(diǎn)識(shí)別的一節(jié)點(diǎn)的起始位；識(shí)別信息被指定到達(dá)的最后節(jié)點(diǎn)的目的地位；識(shí)別發(fā)送信息的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的發(fā)送位；和識(shí)別要被用來接收當(dāng)前所發(fā)送信息的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收位。
此外，在另一個(gè)形式中，本發(fā)明是在一個(gè)基準(zhǔn)頻率上操作的系統(tǒng)，包括一個(gè)始發(fā)節(jié)點(diǎn)，多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)和一個(gè)目的地節(jié)點(diǎn)。始發(fā)節(jié)點(diǎn)提供數(shù)據(jù)到中間節(jié)點(diǎn)。始發(fā)節(jié)點(diǎn)包括第一收發(fā)器——該第一收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送一個(gè)包括該數(shù)據(jù)的信息并在基準(zhǔn)頻率上接收一個(gè)隱式和/或顯式的、該信息已經(jīng)被其中一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收的確認(rèn)，以及控制該第一收發(fā)器操作、以發(fā)送信息到中間節(jié)點(diǎn)并接收該信息已經(jīng)被其中一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收的隱式和/或顯式的確認(rèn)的第一控制器。每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)把信息從系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)移交到系統(tǒng)的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)包括第二收發(fā)器，接收在基準(zhǔn)頻率上由一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息并在基準(zhǔn)頻率上把信息已經(jīng)被該中間節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)發(fā)送到一個(gè)節(jié)點(diǎn)。第二收發(fā)器也在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送所接收的信息并在基準(zhǔn)頻率上接收該信息已經(jīng)被另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的隱式和/或顯式的確認(rèn)。第二控制器控制第二收發(fā)器的操作，以便接收由一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息和發(fā)送該信息已經(jīng)被該中間節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)，并在此后發(fā)送所接收的信息和接收信息已經(jīng)被另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)。一個(gè)目的地節(jié)點(diǎn)從其中一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收信息。該目的地節(jié)點(diǎn)包括第三收發(fā)器，在基準(zhǔn)頻率上接收由一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息和在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送該信息已經(jīng)被目的地節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)到一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)；以及一個(gè)控制第三收發(fā)器操作的第三控制器，以便接收由一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息和發(fā)送該信息已經(jīng)被目的地節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)。


圖1是示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)寵物網(wǎng)TM網(wǎng)絡(luò)的通信路徑。
圖2是示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)寵物網(wǎng)TM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流程。
圖3是如本發(fā)明所述的一個(gè)地理寵物TM設(shè)備的方框圖。
圖4是如本發(fā)明所述的一個(gè)網(wǎng)關(guān)寵物TM設(shè)備的方框圖。
圖5是如本發(fā)明所述的一個(gè)μ寵物TM設(shè)備的方框圖(也稱為“微寵物TM設(shè)備”并且可以發(fā)音成“mu-寵物TM設(shè)備”)。
圖6A是寵物TM設(shè)備的一個(gè)采樣網(wǎng)絡(luò)(例如一個(gè)寵物網(wǎng)TM網(wǎng)絡(luò))。
圖6B是如本發(fā)明所述的寵物網(wǎng)TM網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)示意圖，該網(wǎng)絡(luò)配置成一個(gè)虛擬的地理位置系統(tǒng)。
圖6C是寵物TM設(shè)備的一個(gè)簡化的采樣網(wǎng)絡(luò)(例如一個(gè)寵物網(wǎng)TM網(wǎng)絡(luò))。
圖7是各種電源選擇、通信接口以及實(shí)際應(yīng)用的具體接口的一個(gè)方框圖，包括各種網(wǎng)關(guān)，它們與如本發(fā)明所述的μ寵物TM設(shè)備有關(guān)。
圖8是寵物TM設(shè)備的一個(gè)示意圖，示例了對(duì)微控制器的輸入/輸出和對(duì)收發(fā)器的輸入/輸出。
圖9是一個(gè)方框圖，示例了本發(fā)明的操作。
圖9A-9D是微控制器操作的流程圖。
圖9E是如本發(fā)明所述的四個(gè)數(shù)據(jù)波形的一個(gè)定時(shí)圖。
圖10A和10B是如本發(fā)明所述的一個(gè)車輛行駛車道確定系統(tǒng)的俯瞰區(qū)域圖。
圖11A和11B是如本發(fā)明所述的一個(gè)車輛行駛車道確定系統(tǒng)的寵物TM設(shè)備的俯瞰區(qū)域圖。
圖12是如本發(fā)明所述的一個(gè)停車庫系統(tǒng)的示意圖。
圖13是如本發(fā)明所述的一個(gè)收費(fèi)公路系統(tǒng)的示意圖。
圖14是如本發(fā)明所述的一個(gè)伙伴系統(tǒng)的示意圖。
圖15是一個(gè)寵物TM設(shè)備和在印刷電路板上的印刷天線的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖。
圖16是在一個(gè)印刷電路板上帶有一個(gè)外部天線連接的一個(gè)寵物TM設(shè)備優(yōu)選實(shí)施例的透視圖。
圖17是取走部分部件的透視圖，示例了一個(gè)路邊俯瞰寵物TM設(shè)備或一個(gè)地理寵物TM設(shè)備，該設(shè)備固定到一個(gè)像路標(biāo)這樣的立柱上。
圖18是包括寵物網(wǎng)TM中心業(yè)務(wù)的本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)的方框圖，包括系統(tǒng)運(yùn)行歷史和當(dāng)前數(shù)據(jù)庫，與每個(gè)可用的網(wǎng)關(guān)通信的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和與各種用戶應(yīng)用程序通信的應(yīng)用服務(wù)器。用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器防火墻保護(hù)與寵物網(wǎng)TM和應(yīng)用程序用戶連接的因特網(wǎng)。
附錄提供了本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的寵物TM固件操作綜述。
詳述優(yōu)選實(shí)施例圖1和2中所示的寵物網(wǎng)TM網(wǎng)絡(luò)100是一個(gè)無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，特征在于可以短距離的設(shè)備到設(shè)備信息傳遞。(寵物TM，寵物網(wǎng)TM，μ寵物TM，mu寵物TM，微寵物TM，網(wǎng)關(guān)寵物TM，地理寵物TM和帽子(cap)TM是受讓人的商標(biāo)。此后所使用的寵物設(shè)備意味著寵物TM，寵物網(wǎng)TM，μ寵物TM，mu寵物TM，微寵物TM，網(wǎng)關(guān)寵物TM，和/或地理寵物TM，除非特別指定。出于方便，后面將不使用商標(biāo)指定名稱“TM”。)信息通過多個(gè)設(shè)備到設(shè)備的‘轉(zhuǎn)發(fā)’(hops)被自動(dòng)地路由以提供可靠的區(qū)域覆蓋，冗余，噪音抗擾性和動(dòng)態(tài)路由以及重配置。這些設(shè)備到設(shè)備信息沒有一種時(shí)間限制的要求，比如出現(xiàn)在一個(gè)實(shí)時(shí)話音連接中的，諸如一個(gè)蜂窩電話網(wǎng)。
通過寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)100使用的設(shè)備通常稱為寵物設(shè)備并實(shí)際上是特別廉價(jià)的雙向數(shù)據(jù)無線電設(shè)備，比如下面將描述的一個(gè)收發(fā)器。特別的是，寵物設(shè)備可以是一個(gè)μ寵物(微寵物)設(shè)備110，一個(gè)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備120或一個(gè)地理寵物設(shè)備130，每個(gè)都是受讓人的一個(gè)商標(biāo)并將在下面描述。這些寵物設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵特征是它們可以彼此交換短數(shù)據(jù)信息，如圖1中箭頭所示。每個(gè)寵物設(shè)備成為一個(gè)整體的一部分并可以分擔(dān)整個(gè)一個(gè)區(qū)域傳送信息的負(fù)擔(dān)。任何寵物在范圍內(nèi)可以與任意其它的寵物設(shè)備直接通信。這便于信息移交和確認(rèn)，如下所述。
討論示例雞尾酒會(huì)示例通過在雞尾酒會(huì)上的論述可以以一種方式說明如本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)100。各人形成小組并在其中交談。這些組不是靜態(tài)的。時(shí)時(shí)有新的成員加入或者老的成員退出而加入另一個(gè)小組。某些人只是收聽而不說任何重要的事情。小組的成員意識(shí)到其他的成員并可以從任一個(gè)附近的成員那里請(qǐng)求信息。偶爾一個(gè)人(杰克)會(huì)決定他需要尋找另一個(gè)人(簡)。如果他四周環(huán)顧并發(fā)現(xiàn)他們是在相同的組中，這沒有問題。否則，他可能要詢問附近的人“你剛才看見簡了嗎？”，他可能收到各種回答。多數(shù)人會(huì)不答理他，因?yàn)樗麄儧]有聽見或者他們沒有相關(guān)信息。某一個(gè)人可能說“我一小時(shí)前看見簡。”另一個(gè)可能說“幾分鐘前簡經(jīng)過飲料盆附近。”這給了杰克提示他需要通過人群。他可能需要再次詢問，但他最終將找到簡。
如果在小組上有一個(gè)呼叫簡的電話，會(huì)出現(xiàn)類似情形。一個(gè)通信員接起這個(gè)電話，然后詢問附近的人們來找簡。最終這一信息將被轉(zhuǎn)達(dá)而簡將能夠接到該電話。有時(shí)這一搜索過程花費(fèi)時(shí)間過長，呼叫方會(huì)掛斷。這不成為問題，因?yàn)楹喿罱K將得到該信息并能夠回這個(gè)電話。如果簡已經(jīng)離開該小組，很可能這個(gè)幫忙的通信員能夠這點(diǎn)并將這個(gè)附加的信息傳達(dá)給呼叫者。
與小組的這種松散結(jié)構(gòu)性質(zhì)相符，沒有中心管理機(jī)構(gòu)，沒有廣播宣布或全球傳呼系統(tǒng)。每個(gè)人自由地移動(dòng)，獨(dú)立地到達(dá)和離開，當(dāng)他們覺得合適時(shí)相互交談。如下面所指出的，寵物設(shè)備以一種類似的方式運(yùn)行。
調(diào)解會(huì)議示例更具體地說，如本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)100以一種與受控的調(diào)解會(huì)議的環(huán)境相反的方式通信。這里有一種嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)環(huán)境，其中在某一時(shí)間上只有一個(gè)人說話。只有一個(gè)擴(kuò)音系統(tǒng)并且它由一個(gè)會(huì)議主席控制。該會(huì)議主席作出一系列一般通知，確立在這個(gè)會(huì)議中允許的話題。假設(shè)這種一般信息是所有參加者都需要的。整個(gè)提問和回答過程中參加者提出要得到許可的請(qǐng)求。他們會(huì)提出一個(gè)問題，為了方便其他參加者，這可能需要會(huì)議主席進(jìn)行重復(fù)。會(huì)議主席將回答該問題或征求參加者的響應(yīng)。每個(gè)響應(yīng)都以相同方式進(jìn)行處理參加者請(qǐng)求準(zhǔn)許發(fā)言，會(huì)議主席準(zhǔn)許他，參加者作出一個(gè)陳述，會(huì)議主席重復(fù)該陳述，等等。在參加者之間沒有直接的討論。與此相反，下面詳述的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成與這樣的一種嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)不同。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的操作與小組的線路相同。每個(gè)個(gè)體只與最接近的他們的鄰近者通信，包括那些移動(dòng)進(jìn)來的。在一個(gè)短時(shí)間周期中可以交換大量的信息，因?yàn)樾〗M都是平行操作。巡回的通信員可以把重要的數(shù)據(jù)從一組傳到另一組同時(shí)很少抑制重要項(xiàng)目。諸如電話之類的共享資源被有效的使用并是廉價(jià)的。在組的個(gè)體當(dāng)中具有高水平的合作，或者在節(jié)點(diǎn)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的情況下。在此，一個(gè)節(jié)點(diǎn)涉及一個(gè)寵物設(shè)備，反之亦然，因?yàn)橐粋€(gè)寵物設(shè)備可以是一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的無線應(yīng)用系統(tǒng)，比如蜂窩電話，傳呼機(jī)和無線局域網(wǎng)，更類似于調(diào)解會(huì)議?？偸蔷哂幸粋€(gè)相當(dāng)于會(huì)議主席的控制實(shí)體，比如一個(gè)衛(wèi)星或基站。要求所有參加者只與會(huì)議主席通信和使用由該會(huì)議主席分配的資源。由可以被所有參加者接收到的一個(gè)廣播部分最終結(jié)束全部的信息。這種方式特別緩慢和無效率。實(shí)質(zhì)上在參加者之間沒有接觸-只與會(huì)議主席進(jìn)行每個(gè)合作和通信。
多市場(chǎng)/眾多應(yīng)用已經(jīng)識(shí)別了大量的市場(chǎng)區(qū)，特別值得注意的是利用監(jiān)視和控制，智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)，移動(dòng)金融管理，建筑自動(dòng)化和控制，工廠自動(dòng)化和控制，家庭自動(dòng)化和控制，安全和訪問控制，和財(cái)產(chǎn)管理。此外，除上述項(xiàng)目外，還有大量的軍事和其他的政府應(yīng)用系統(tǒng)。下面作為示例將描述其中的一些，但不限制。
系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)許多寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的可能的應(yīng)用和實(shí)施被注視，在此僅公開其中的一些。例如，寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以被用于一個(gè)地理位置網(wǎng)絡(luò)，如下所述。在此環(huán)境中，通過在此領(lǐng)域中使用小百分率的寵物設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)，它們作為地理寵物設(shè)備130，如圖3的方框圖中所示。這些地理寵物設(shè)備130與全球定位系統(tǒng)(GPS)對(duì)接，全球定位系統(tǒng)已經(jīng)被放置當(dāng)作用于定位其他寵物設(shè)備的固定點(diǎn)。
最好是，所有的寵物設(shè)備以這樣一種形式共享一種共同的結(jié)構(gòu)，即一個(gè)帶有天線的無線收發(fā)器，微處理器用于控制收發(fā)器，與微處理器有關(guān)的存儲(chǔ)器和一個(gè)電源。收發(fā)器在相同頻率上發(fā)送和接收，這可以減少硬件需求和允許在用于發(fā)送和接收的天線上使用一個(gè)單一個(gè)濾波器。這還避免了調(diào)諧或頻率選擇所需的裝備。
如圖3所示，一個(gè)地理寵物設(shè)備130包括一個(gè)配置成與一個(gè)GPS接收機(jī)300對(duì)接的μ寵物設(shè)備110。GPS接收機(jī)300可以直接的或通過一個(gè)選擇的GPS增大接收機(jī)310被接觸到一個(gè)GPS，GPS可以提供GPS接收機(jī)300的二或三維的位置指示。在幾個(gè)地理寵物設(shè)備130之間，通過定位另一個(gè)μ寵物設(shè)備110，可以確定該μ寵物設(shè)備110近似的位置。下面結(jié)合圖7描述地球設(shè)備130的電源選項(xiàng)和功率控制。
可替換的，寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以使用與圖1和2所示的虛擬圖有關(guān)的固定的，物理的位置。例如，寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的點(diǎn)應(yīng)該被連接到一個(gè)廣域網(wǎng)以便可以最小化信息的行進(jìn)次數(shù)和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。這可以通過在此領(lǐng)域中使用小百分率的寵物設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)，它們作為網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備120，如圖4的方框圖中所示。這些網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備120當(dāng)成集中器以便信息可以被約束到全國性寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的中央管理部件和從其發(fā)出。一個(gè)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備的實(shí)際的廣域連接可以由一個(gè)陸地廣域無線數(shù)據(jù)網(wǎng)提供，比如Bell South Wireless Data Mobitex網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)使用CDPD的基于蜂窩的網(wǎng)絡(luò)，或者一個(gè)基于衛(wèi)星的數(shù)據(jù)網(wǎng)，比如Orbcom。
如圖4所示，一個(gè)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備120包括配置成與一個(gè)廣域網(wǎng)(WAN)接口400對(duì)接的一個(gè)μ寵物設(shè)備110。WAN接口400可以被直接連接或與其它站點(diǎn)無線通信，這些站點(diǎn)提供數(shù)據(jù)到μ寵物設(shè)備或從μ寵物設(shè)備接收數(shù)據(jù)。下面相對(duì)于圖7描述網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備120的電源選項(xiàng)和功率控制。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的動(dòng)態(tài)配置和自動(dòng)路由方面使得信息通過更有效的方式從它們的始發(fā)地被路由到它們最終目的地。由于許多寵物設(shè)備將被建立在固定的位置以提供增加的覆蓋，地理位置業(yè)務(wù)，和具體的應(yīng)用功能，它能夠經(jīng)有線的和無線的局域網(wǎng)，以及其他的現(xiàn)存的數(shù)據(jù)網(wǎng)提供網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)。所有寵物設(shè)備使用相同的通信協(xié)議，數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)速率以便減少軟件和硬件要求以及簡化網(wǎng)絡(luò)本身內(nèi)部的維護(hù)。
提供網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)到各個(gè)寵物設(shè)備意味著所有寵物設(shè)備有效的成為因特網(wǎng)的一部分，如圖2所示。在世界中的任何因特網(wǎng)工作站上可以始發(fā)狀態(tài)詢問和數(shù)據(jù)信息并可以直接到任何寵物設(shè)備。中央寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和各個(gè)寵物設(shè)備的專用特征提供任意所需的安全等級(jí)。安全特征典型的包括牢靠的公共密鑰加密以便為特殊數(shù)據(jù)提供端到端的保護(hù)，同時(shí)總是允許整體參加者共享寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)方面。
寵物設(shè)備之間的虛擬地理位置機(jī)構(gòu)和例行的通信也允許分布精確的時(shí)間和數(shù)據(jù)信息。寵物設(shè)備自動(dòng)地使其內(nèi)部時(shí)鐘同步到一毫秒之內(nèi)。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)可以被用于協(xié)同整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的事件。例行發(fā)送的提供本地時(shí)間轉(zhuǎn)換信息的數(shù)據(jù)消息允許專用設(shè)備保持時(shí)區(qū)的跟蹤，白晝時(shí)間改變，和閏秒。寵物設(shè)備可以把這種重要的增殖特性提高給許多消費(fèi)者產(chǎn)品。
如圖5所示，一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)寵物設(shè)備包括一個(gè)無線收發(fā)器500，一個(gè)控制器510和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器520，包含在大約一個(gè)郵票大小的一個(gè)雙面電路板上。可取的是，微處理器是可編程的任意的微處理器或控制器以便滿足寵物設(shè)備的功能需要。例如，一個(gè)微控制器是由Microchip Technologies制造的型號(hào)16F876。該控制器的一些優(yōu)點(diǎn)包括一個(gè)內(nèi)裝的允許電源管理的模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換器，一個(gè)用于控制信號(hào)的足夠數(shù)量的輸入端，一個(gè)內(nèi)置的時(shí)鐘產(chǎn)生器以便只需要一個(gè)簡單的晶體加到控制器上，一個(gè)相當(dāng)?shù)偷牟僮麟妷?，比?.6伏，以便對(duì)電池供電和可編程的存儲(chǔ)器來說是可接受的。特別是，可編程的存儲(chǔ)器最好是在空中現(xiàn)場(chǎng)可編程的芯片內(nèi)閃存，以便可以通過寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的改變控制器的操作軟件。在此情況下，通過寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以重新編程寵物設(shè)備而不需要物理上的連接或處理被再編成的特殊的寵物設(shè)備。
收發(fā)器500優(yōu)選地包括一個(gè)放大器順序混合(ASH)的收發(fā)器，比如在美國專利No.5,787,117中所公開的，在此結(jié)合參考它的全部公開內(nèi)容。盡管無線收發(fā)器工作在未許可的ISM頻段(例如，目前的902-928MHZ，由美國的FCC和由特別在北和南美的一些其他國家的相應(yīng)管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn))具有少于1毫瓦的一個(gè)有效的輸出功率。但其他實(shí)施例使用其他的參考頻率和功率輸出電平也是可以考慮的。第二頻率選擇應(yīng)該覆蓋大多數(shù)的歐洲市場(chǎng)。所有寵物設(shè)備在一個(gè)單一頻率上發(fā)送和接收以便在接收和發(fā)送信息中和在接收和發(fā)送該信息已經(jīng)被移交到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息中利用更多的收發(fā)器部件。這樣可以在擴(kuò)頻或頻率捷變方式中去除附加的費(fèi)用和復(fù)雜的固件。接收器是一種穩(wěn)定的，廉價(jià)的直接轉(zhuǎn)換的設(shè)施。寵物設(shè)備不具有頻率合成器，本地振蕩器，IF濾波器，IF放大器，或天線雙工器。
隱式和顯式的確認(rèn)通過一個(gè)隱式的確認(rèn)或一個(gè)顯式的確認(rèn)，可以確認(rèn)信息的接收。當(dāng)一個(gè)始發(fā)寵物設(shè)備經(jīng)一個(gè)中間寵物設(shè)備把一個(gè)信息發(fā)送到一個(gè)目標(biāo)寵物設(shè)備時(shí)出現(xiàn)隱式的確認(rèn)，并且當(dāng)由中間寵物設(shè)備發(fā)送它時(shí)始發(fā)寵物設(shè)備接收信息的一個(gè)拷貝。例如，假設(shè)寵物設(shè)備A和B彼此通信，寵物設(shè)備B和C彼此通信和寵物設(shè)備B和D彼此通信。假設(shè)寵物設(shè)備A發(fā)送一個(gè)信息到寵物設(shè)備B傳遞到寵物設(shè)備F，如圖6C所示。寵物設(shè)備A發(fā)送該信息到接收它的寵物設(shè)備B。寵物設(shè)備B確定寵物設(shè)備D接著應(yīng)該得到信息并把信息發(fā)送到寵物設(shè)備D。由于寵物設(shè)備A和B處于通信中，當(dāng)寵物設(shè)備B發(fā)送到寵物設(shè)備D時(shí)，寵物設(shè)備A也接收到該傳輸并知道它是寵物設(shè)備A先前發(fā)送到寵物設(shè)備B的相同的信息。這是寵物設(shè)備B接收到信息的一種隱式的確認(rèn)，因?yàn)閷櫸镌O(shè)備B不能把信息移交到寵物設(shè)備D，除非它從在第一地方的寵物設(shè)備A接收到該信息。
顯式的確認(rèn)以下述方式出現(xiàn)。每個(gè)寵物設(shè)備被編程以便在一個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)(例如一秒)監(jiān)聽一個(gè)發(fā)送信息的一個(gè)顯式的確認(rèn)，在它發(fā)送該信息之后。如果在窗口內(nèi)始發(fā)寵物設(shè)備沒有從中間寵物設(shè)備接收到一個(gè)顯式的確認(rèn)，始發(fā)寵物設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)該信息到中間寵物設(shè)備。如果中間寵物設(shè)備在一秒的時(shí)間接收到該信息，則它發(fā)送一個(gè)它接收到該信息的顯式的確認(rèn)。換句話說，每個(gè)寵物設(shè)備被編程以便發(fā)送一個(gè)顯式的確認(rèn)，當(dāng)它確定發(fā)送該信息的另一個(gè)寵物設(shè)備還不知道信息已經(jīng)被接收到的時(shí)候。例如，假設(shè)寵物設(shè)備A和B彼此通信，寵物設(shè)備B和C彼此通信和寵物設(shè)備B和D彼此通信。假設(shè)寵物設(shè)備A發(fā)送一個(gè)信息到寵物設(shè)備B以便傳遞到寵物設(shè)備F。寵物設(shè)備A發(fā)送該信息到接收它的寵物設(shè)備B。寵物設(shè)備B確定寵物設(shè)備D應(yīng)該是下一個(gè)得到信息并把信息發(fā)送到寵物設(shè)備D。由于寵物設(shè)備A和B處于通信中，當(dāng)寵物設(shè)備B發(fā)送到寵物設(shè)備D時(shí)，寵物設(shè)備A也應(yīng)該接收到該傳輸并知道它是寵物設(shè)備A先前發(fā)送到寵物設(shè)備B相同的信息。然而，如果這種情況沒有發(fā)生，寵物設(shè)備A將轉(zhuǎn)發(fā)該信息到寵物設(shè)備B。根據(jù)從寵物設(shè)備A通過寵物設(shè)備B接收的相同信息，寵物設(shè)備B將發(fā)送一個(gè)特殊的確認(rèn)信息到寵物設(shè)備A，表明它已經(jīng)接收到先前由寵物設(shè)備A發(fā)送到寵物設(shè)備B的信息。這種特殊的確認(rèn)信息是寵物設(shè)備B接收到信息的一種顯式的確認(rèn)。
所有信息傳輸和顯式的確認(rèn)在相同的基準(zhǔn)頻率上被發(fā)送?？蛇x的，每個(gè)寵物設(shè)備保留一個(gè)聯(lián)系概率表以便它可以或多或少地知道能與它通信的寵物設(shè)備。
調(diào)制方法調(diào)制優(yōu)選地是連續(xù)波(CW)，也稱為‘開-關(guān)鍵控’，并且位編碼使用一種自同步曼徹斯特碼。這可以最小化用于發(fā)送的所需功率，因?yàn)檎麄€(gè)信息傳輸過程中發(fā)送器正好占用一半的時(shí)間，并在所有其他時(shí)間完全關(guān)閉。曼徹斯特編碼要求接收器能夠精確地檢測(cè)信號(hào)邊緣開-關(guān)或關(guān)-開過渡。這些邊緣必須出現(xiàn)在確定的定時(shí)窗口內(nèi)以便是有效的。這為增加的噪音抗擾性排斥寄生過渡提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。位編碼的自同步特性意味著不需要長周期的時(shí)鐘穩(wěn)定性，比如開始/停止位或零-位-插入可以在異步和同步方式中被發(fā)現(xiàn)。
由于使用的曼徹斯特編碼的調(diào)制被平衡，信號(hào)騎在背景噪聲電平的頂端并很容易被檢測(cè)到。提供一個(gè)簡單的自動(dòng)增益控制濾去背景噪聲和在一個(gè)寬動(dòng)態(tài)范圍上檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的調(diào)制方式和編碼格式是顯而易見的。
通過一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘530微控制器510保持時(shí)間，通過一個(gè)時(shí)間的廣播信號(hào)它被周期地調(diào)整以便與處于網(wǎng)絡(luò)的其它時(shí)間時(shí)鐘同步。微控制器510把被發(fā)送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器520中并把它的操作軟件存儲(chǔ)在一個(gè)閃爍程序存儲(chǔ)器540中?？蛇x的，可以提供用于增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器520容量的擴(kuò)展存儲(chǔ)器550。下面對(duì)于圖7將描述μ寵物設(shè)備110的電源選項(xiàng)和功率控制。
網(wǎng)絡(luò)定時(shí)和控制經(jīng)一個(gè)A/D變換器560和一個(gè)外圍接口570微控制器510控制收發(fā)器500。該接口可以是任意的通信接口，比如一個(gè)GPS接收機(jī)，GPS差分增益，廣域無線網(wǎng)絡(luò)，局域無線網(wǎng)絡(luò)，蜂窩調(diào)制解調(diào)器，陸線調(diào)制解調(diào)器，衛(wèi)星數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器，個(gè)人計(jì)算機(jī)接口，PDA接口，或者任何其它的硬件或軟件系統(tǒng)接口。圖8顯示了寵物設(shè)備的一個(gè)示意圖，圖9A-9E示例了如本發(fā)明所述操作的流程圖。
圖8是一個(gè)μ寵物設(shè)備的示意圖，示例了在微控制器510和ASH收發(fā)器500之間的輸入和輸出。
整體操作圖9是如本發(fā)明所述的寵物設(shè)備的一個(gè)方框圖。在圖9A中進(jìn)一步示例了由微控制器執(zhí)行的定時(shí)和功率管理。同樣，圖9B示例了信息接收，圖9C示例了信息處理，圖9D示例了信息發(fā)送和圖9E示例了把信息加到發(fā)送隊(duì)列中，每個(gè)都是由微控制執(zhí)行的。
圖9A示例了一個(gè)寵物設(shè)備的微控制器的整個(gè)操作。在步驟902寵物設(shè)備的微控制器從一個(gè)功率節(jié)省睡眠方式到一個(gè)醒來方式被周期性的激勵(lì)以便監(jiān)聽一個(gè)信息。如果在步驟904接收到一個(gè)信息，微控制器在步驟906處理，如下面將詳述的圖9C所示。如果在步驟904沒有接收信息，微控制器前進(jìn)到步驟908以確定是否一個(gè)信息需要被發(fā)送。如果一個(gè)信息需要被發(fā)送，微控制器在步驟910發(fā)送該信息(圖9D)。否則，微控制器前進(jìn)到步驟912檢查用于可能已經(jīng)出現(xiàn)一些事件的在它系統(tǒng)中的定時(shí)器，自從最后的睡眠方式和醒來周期。如果事件已經(jīng)出現(xiàn)，微控制器前進(jìn)到步驟914以便增加信息到發(fā)送記號(hào)。否則，微控制器前進(jìn)到步驟916檢查功率定時(shí)器。如果定時(shí)器沒有超時(shí)，微控制器重新循環(huán)到步驟902監(jiān)聽一個(gè)信息。如果在步驟916定時(shí)器已經(jīng)超時(shí)，微控制器前進(jìn)到步驟918執(zhí)行功率節(jié)省睡眠方式，直到下一個(gè)醒來呼叫。
圖9B的微控制器的實(shí)現(xiàn)流程圖采用了一種修改的曼徹斯特碼接收方式。通常，曼徹斯特碼占用每個(gè)數(shù)據(jù)位并把它分成兩個(gè)信令或傳輸位。例如，一個(gè)“01”(一跟隨零)對(duì)應(yīng)于一個(gè)“0”和一個(gè)“10”(零跟隨一)對(duì)應(yīng)于一個(gè)1。在此方式中，發(fā)送位的數(shù)是50％個(gè)一和50％個(gè)零以便具有一個(gè)50％的工作循環(huán)結(jié)果。如下所述，這允許接收器更容易地鑒別信息的噪聲。此外，它意味著不需要對(duì)于數(shù)據(jù)的模式靈敏度。
特別的是，如本發(fā)明所述的經(jīng)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的傳輸在最低電平上被完成，使用一種修改的曼徹斯特編碼和數(shù)據(jù)恢復(fù)方法。為了在單一頻率環(huán)境中最可靠的傳送數(shù)據(jù)，需要確保在一個(gè)信息的每個(gè)位中具有恒定數(shù)量的能量-不管是否該位是一個(gè)一或零。這種修改的方法確保沒有數(shù)據(jù)相關(guān)的條件，在該條件中一個(gè)信息更容易受到噪聲而不是其他因素的影響而被破壞。此外，這確保了有關(guān)位錯(cuò)誤率的要求(在一種建議的距離測(cè)量方法的中心上)不會(huì)受到相關(guān)數(shù)據(jù)的影響。
而且，曼徹斯特編碼是自同步的。具有用于每個(gè)數(shù)據(jù)位的一個(gè)信號(hào)變換以便包括收發(fā)器的發(fā)送器和接收器不必具有同步時(shí)鐘，從而時(shí)鐘漂移不是問題。因此，不需要使用諸如晶振之類的一個(gè)精確的振蕩器，而其他不太精確的，便宜的振蕩器，比如一個(gè)RC振蕩器可以被使用。這種自同步特征保證了每位至少一次狀態(tài)過渡(開-到-關(guān)或關(guān)-到-開)。特別的是，自同步除去了在發(fā)送收發(fā)器和接收收發(fā)器之間所需的時(shí)鐘同步。在系統(tǒng)時(shí)鐘中允許較大的變化用于數(shù)據(jù)流的產(chǎn)生和采樣，這意味著低費(fèi)用的寵物設(shè)備是可能的，即使為了時(shí)基產(chǎn)生，包括了那些不具有晶體的振蕩器。此外，寵物設(shè)備始終可以在大范圍的溫度和供電電壓上工作。這些因素傳統(tǒng)的妨礙了不具有穩(wěn)定振蕩器的系統(tǒng)的工作。
簡要地說，曼徹斯特碼用一對(duì)發(fā)送的電平代替了每個(gè)數(shù)據(jù)位一個(gè)零數(shù)據(jù)位由一對(duì)零-一代替，和一個(gè)一數(shù)據(jù)位由一對(duì)一-零代替。通過這種技術(shù)精確的結(jié)果是，在傳輸媒介中的最小脈沖寬度是用于一個(gè)實(shí)際數(shù)據(jù)位的位時(shí)間的一半。對(duì)于這種調(diào)制方式，這易于導(dǎo)致脈沖失真，當(dāng)數(shù)據(jù)速率達(dá)到信道的最大帶寬時(shí)。
傳統(tǒng)的解調(diào)器試圖簡單來自接收機(jī)的電平并基于電平對(duì)來恢復(fù)數(shù)據(jù)。一個(gè)技術(shù)例子是，試圖與一個(gè)數(shù)據(jù)位間隔同步并確定將出現(xiàn)在位間隔中心的過渡的方向升高為零，下降為一。在現(xiàn)存的脈沖寬度失真，噪聲級(jí)，或相移中這種方式不工作，它們引起上升和下降沿是相對(duì)彼此被置換的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過下降沿鑒別來檢測(cè)曼徹斯特碼。通常，通過測(cè)量信號(hào)電平來確定曼徹斯特碼以確定零電平和一電平。然而，本發(fā)明注重的是不需要確定電平。例如，通過觀察接收器的特性和特別的跟蹤位的邊緣，信息可以被解碼。特別的是，為了解碼曼徹斯特碼，能夠測(cè)量下降沿之間的間隔以確定它是什麼碼。取決于在下降沿半位間隔之間的周期是否為兩個(gè)半位，三個(gè)半位，或四個(gè)半位，該周期確定是否數(shù)據(jù)引起一個(gè)零，一個(gè)一或由一個(gè)一跟隨一個(gè)零。這種方法比測(cè)量位電平的方法提供了更多的容差并允許接收器保持同步。
本發(fā)明的編碼技術(shù)僅僅依靠接收信號(hào)的下降沿之間的時(shí)間間隔。脈沖失真，相移和噪聲級(jí)不會(huì)嚴(yán)重的影響該系統(tǒng)的性能。此外，優(yōu)選ASH接收器的特點(diǎn)是這樣的，即接收信號(hào)脈沖的上升沿趨于經(jīng)受比下降沿更有效地抖動(dòng)，特別是具有最小的接收信號(hào)強(qiáng)度。因此，下降沿檢測(cè)意味著較少的抖動(dòng)。
訓(xùn)練模式必須比引起下降沿的正常脈沖要長，分別是5個(gè)半位周期。這樣被檢測(cè)和引起接收器固件復(fù)位到它的初始狀態(tài)。這些訓(xùn)練位的目的是為了接收器達(dá)到在信息中將被遇到的信號(hào)電平的要求。第一訓(xùn)練位通常不被檢測(cè)。本發(fā)明的系統(tǒng)發(fā)送三個(gè)訓(xùn)練位以便接收收發(fā)器在第三個(gè)的末端上處于合適的條件。特別的是，接收器必須能夠可靠的檢測(cè)圖9E的定時(shí)圖中標(biāo)注的“臨界邊緣”的下降過渡。這標(biāo)志著數(shù)據(jù)流的開始。由于這里我們必須具有一個(gè)下降沿，在數(shù)據(jù)流中的第一位必須是一個(gè)零。發(fā)送器人為的插入這個(gè)零。跟著的實(shí)際數(shù)據(jù)信息可以用一個(gè)零或一開始。這樣，跟隨臨界邊緣的間隔可以是兩個(gè)或三個(gè)半位時(shí)間。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接收器使用該間隔把數(shù)據(jù)流建立在接收器緩沖器中。標(biāo)準(zhǔn)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息是256位長度。初步的錯(cuò)誤檢測(cè)出現(xiàn)在接收信息固件本身中，由于位間隔必須允許這些數(shù)據(jù)模式的校正檢測(cè)，和位數(shù)必須確切地符合信息標(biāo)準(zhǔn)。
一個(gè)優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式使用了用于每個(gè)下降沿被觸發(fā)的中斷驅(qū)動(dòng)固件。這意味著每數(shù)據(jù)位至多具有一個(gè)中斷。
接收信息操作圖9B示例了圖9A步驟902的接收信息流程圖。為接收一個(gè)信息，在步驟920，微控制器初始的等待由收發(fā)器接收的信號(hào)的下降沿。如果下降沿之間的周期大于5個(gè)半位間隔，如在步驟922所確定的，微控制器在步驟924退出接收模式，假設(shè)該周期意味著沒有信息被發(fā)送。否則，微處理器前進(jìn)到步驟926。如果邊緣之間的周期等于5個(gè)半位間隔，這意味著信號(hào)是一個(gè)訓(xùn)練位且微控制器返回到步驟920。
否則，微控制器前進(jìn)到步驟928以確定下降沿之間的周期是否等于兩個(gè)半位間隔。如果是，這表明它相應(yīng)于一個(gè)零數(shù)據(jù)位和由步驟930把一個(gè)“0”輸入到緩沖器。接著微控制器前進(jìn)到步驟932等待來自接收信號(hào)的下一個(gè)下降沿。如果下降沿之間的周期不等于二，微控制器前進(jìn)到步驟934以確定是否該周期等于三個(gè)半位間隔。如果是，這表明兩個(gè)數(shù)據(jù)位，由一跟隨一個(gè)零，在此情況下，微控制器在步驟936把一個(gè)“0”輸入緩沖器，跟著在步驟938把一個(gè)“1”輸入。此后，微控制器前進(jìn)到步驟940以等待來自接收信號(hào)的下一個(gè)下降沿。如果下降沿之間的周期不等于三個(gè)半位間隔，如步驟934所確定的，微控制器在步驟942退出，基于沒有接收到信息。
在步驟940，微控制器再次等待來自接收信號(hào)的下一個(gè)下降沿。如果下降沿之間的周期等于兩個(gè)半位間隔，如步驟944所確定的，微控制器在步驟946輸入一個(gè)“1”在緩沖器中并返回到步驟940等待下一個(gè)下降沿。如果該周期不等于兩個(gè)半位間隔，微控制器前進(jìn)到步驟948以確定是否該周期等于四個(gè)半位間隔。如果是，在步驟950一個(gè)零被存入緩沖器中，接著在步驟952一個(gè)一被存入緩沖器中。否則，微控制器前進(jìn)到步驟954以確定是否該周期等于三。如果是，一個(gè)零在步驟956被存入緩沖器中。否則，微控制器在步驟958退出程序。
通常，在一個(gè)零位之后步驟932等待信號(hào)的下降沿以便它是在步驟930和956的下一步驟。另一方面，在一個(gè)一位之后步驟940等待下降沿以便它是在步驟938，946和952之后的下一個(gè)步驟。
信息處理操作圖9C示例了圖9A的步驟906所示的處理一個(gè)信息的處理過程。特別的是，微控制器在步驟960從發(fā)送隊(duì)列檢索被處理的信息，在步驟962插入作為發(fā)送器的標(biāo)識(shí)，在步驟964記錄發(fā)送時(shí)間和偏移，并前進(jìn)到步驟966以確定是否該信息包含一個(gè)時(shí)間字段。如果有，微控制器前進(jìn)到步驟968在該字段中插入當(dāng)前時(shí)間。否則，微控制器前進(jìn)到步驟970以計(jì)算用于錯(cuò)誤檢測(cè)的CRC(即循環(huán)冗余檢驗(yàn))。它前進(jìn)到步驟974發(fā)送由一個(gè)編碼的零跟隨的訓(xùn)練位，由在步驟978被發(fā)送的數(shù)據(jù)位跟隨著的編碼的零在步驟976被發(fā)送。此后，微控制器在步驟980退出處理信息模式。
發(fā)送信息操作圖9D示例了圖9A的步驟910所示的微控制器的發(fā)送信息方式。在圖9D中，微控制器在步驟901記錄信息接收的時(shí)間。下一步，它前進(jìn)到步驟903驗(yàn)證信息是正確的，通過檢驗(yàn)CRC。如果它是不正確的，微控制器在步驟905退出。如果信息是正確的，微控制器前進(jìn)到步驟907以確定是否信息包含一個(gè)時(shí)間字段。如果有，微控制器前進(jìn)到步驟909以確定是否信息的準(zhǔn)確度好于微控制器的內(nèi)部準(zhǔn)確度。如果是，在步驟911微控制器設(shè)置它的內(nèi)部時(shí)鐘到接收的時(shí)間。否則，微控制器前進(jìn)到步驟913把信息首部內(nèi)的所有寵物設(shè)備的標(biāo)識(shí)號(hào)加到已知的IDs的列表中。在步驟915，微控制器確定是否信息的接收ID匹配它自己的標(biāo)識(shí)。如果不匹配，它在步驟917退出。如果匹配，在步驟919它考慮是否該信息是一個(gè)復(fù)制。如果是，在步驟921微控制器指示收發(fā)器發(fā)送一個(gè)顯式的確認(rèn)，通過標(biāo)記該確認(rèn)記號(hào)并接著在步驟923退出。如果它不是一個(gè)復(fù)制的信息，微控制器在步驟921把信息加到最近接收的信息的列表中并在步驟923查看信息的目的地標(biāo)識(shí)。如果目標(biāo)ID匹配微控制器的ID，微控制器執(zhí)行步驟925以便按照它的類型代碼處理該信息并接著在步驟927退出。否則，在步驟929微控制器確定是否信息的目的地是在已知的IDs的圖表中。如果不是，在步驟931該信息被做記號(hào)回到發(fā)送方并且微控制器在步驟933退出。如果目標(biāo)ID在圖表中，在步驟935微控制器確定是否信息的轉(zhuǎn)發(fā)限制和超時(shí)已經(jīng)被超過。如果是，在步驟937作記號(hào)一個(gè)顯式的確認(rèn)并且在步驟939微控制器退出。否則，在步驟941微控制器作記號(hào)用于傳輸?shù)男畔⒌较乱粋€(gè)接收方并在步驟943退出。
盡管在圖9B中未示出，但在每個(gè)位進(jìn)入緩沖器之后可以包括一個(gè)計(jì)數(shù)器以確保不超過等于一個(gè)信息被存儲(chǔ)在緩沖器中的256位?？商鎿Q的，每次一個(gè)位被存入緩沖器時(shí)，微控制器可以檢查在該點(diǎn)上的溢出。換句話說，步驟904可以包括確定用于特殊信息的位數(shù)的正確性的功能。此外，步驟904執(zhí)行一種CRC(循環(huán)冗余檢驗(yàn))計(jì)算以便對(duì)信息的精確性確保具有較高的概率。
協(xié)議由寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)處理的信息可以被認(rèn)為是32字節(jié)長度和以9600波特率發(fā)送的，盡管其他的數(shù)據(jù)速率也是可行的。在整個(gè)制造過程中分配每個(gè)寵物設(shè)備具有唯一的32位序列號(hào)。這就給出了超過四萬億個(gè)號(hào)碼，盡管在此環(huán)境下一個(gè)發(fā)布的號(hào)碼再使用不象它在一些其他地方的一樣大。每個(gè)信息將包含這些序列號(hào)的四種空間(1)信息始發(fā)者，(2)信息最終目的地，(3)設(shè)備實(shí)際發(fā)送的該轉(zhuǎn)發(fā)和(4)用于該轉(zhuǎn)發(fā)的預(yù)定的接收器。信息還包含一組標(biāo)準(zhǔn)字段，用于信息類型代碼，設(shè)備狀態(tài)位，信息優(yōu)先級(jí)和處理位。有效負(fù)荷區(qū)將包含應(yīng)用具體數(shù)據(jù)，比如地理位置信息，時(shí)間/日期，等等，如由信息類型代碼所確定的。除此之外，協(xié)議規(guī)定一種循環(huán)冗余檢驗(yàn)(例如，CRC-16)，用于整個(gè)傳輸過程遇到的錯(cuò)誤檢測(cè)。信息長度和數(shù)據(jù)速率相結(jié)合以便每秒給出一個(gè)最大量的接近20個(gè)信息到和來自一個(gè)單一個(gè)節(jié)點(diǎn)。圍繞著一個(gè)信息每過幾秒鐘，網(wǎng)絡(luò)的正常操作將趨于保持實(shí)際的平均的速率下降。實(shí)際的無線調(diào)制方式容易地提供具有自同步數(shù)據(jù)位的檢測(cè)平衡調(diào)制。這允許在微控制器時(shí)鐘性能中對(duì)溫度具有更大的可變性，并且省去了一個(gè)所需的晶體振蕩器。
基本的協(xié)議是完全無連接的并且每個(gè)信息被看成一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)報(bào)文。內(nèi)置保護(hù)機(jī)構(gòu)以確保堅(jiān)固性，但不保證任何獨(dú)立信息的傳送。在分布的網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以開始詢問并且要求被懷疑錯(cuò)過的信息的重新發(fā)送。
某一確定應(yīng)用系統(tǒng)的目的是，檢測(cè)缺項(xiàng)和產(chǎn)生一個(gè)異常報(bào)告或告警。許多有用的信息可以從附近節(jié)點(diǎn)的信息路由表的詢問中得到，從而建立一個(gè)寵物的最后已知的位置。
傳輸方法寵物設(shè)備收發(fā)器是半雙工設(shè)備，意味著它們不能同時(shí)發(fā)送和接收。有幾種方法被用于避免沖突(兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送和用于接收方的信息通信錯(cuò)誤)。第一，不是所有的沖突會(huì)導(dǎo)致信息出錯(cuò)。如果接收器不同時(shí)在兩個(gè)發(fā)送器的范圍內(nèi)，信息不會(huì)出錯(cuò)。第二，通信的電平可以被保持較低和可以使用間隔隨機(jī)性技術(shù)以減少同時(shí)發(fā)送的可能性。第三，當(dāng)其被發(fā)往下一轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)所有信息被隱式地確認(rèn)，并且當(dāng)在其最終目的地接收到它們時(shí)被隱式的確認(rèn)。自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)和省去復(fù)制信息是該協(xié)議的特點(diǎn)。
任選協(xié)議特性和擴(kuò)充由于寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的基本操作提供了設(shè)備之間的精確的時(shí)間同步，它能夠?qū)崿F(xiàn)附加的特性，能夠有效的節(jié)省針對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)所需的功率。在具有動(dòng)態(tài)調(diào)整窗口的TDMA方式中操作的電池供電設(shè)備可以具有特別低的平均電流消耗。這些寵物設(shè)備不會(huì)直接地參與網(wǎng)絡(luò)中正常的信息路由，但可以經(jīng)附近的其它的寵物設(shè)備來發(fā)送和接收它們自己的專用數(shù)據(jù)，那些附近的其它的寵物設(shè)備不具有這種特殊的功率約束。
確定的應(yīng)用要求能夠傳送比包含在一個(gè)單一信息包中還要多的大量的數(shù)據(jù)。這些應(yīng)用會(huì)使用一組擴(kuò)充功能到基本的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中。寵物設(shè)備將成對(duì)的用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)突發(fā)數(shù)據(jù)的通信。每個(gè)寵物設(shè)備中的存儲(chǔ)器的一部分被留出來作為一個(gè)緩沖器。一旦這些緩沖器被初始化，網(wǎng)絡(luò)的例行操作將引起一個(gè)緩沖器中的數(shù)據(jù)被復(fù)制在其他寵物設(shè)備的緩沖器中。這種傳送的機(jī)制被稱為半-流，因?yàn)閿?shù)據(jù)高速率的以分組的形式被發(fā)送而沒有明確的確認(rèn)每個(gè)數(shù)據(jù)包。任何遺漏的數(shù)據(jù)包被再次發(fā)送；被正確接收的數(shù)據(jù)包不再發(fā)送，即使以錯(cuò)誤的順序接收它們。通過每個(gè)寵物設(shè)備中可用存儲(chǔ)器的容量控制管理這些擴(kuò)展的數(shù)據(jù)信息的最大長度。每個(gè)寵物設(shè)備可以具有多個(gè)緩沖器并同時(shí)用于發(fā)送或接收多個(gè)信息。每個(gè)信息可以具有一個(gè)明顯的主功能和其他的隱式功能(例如，一個(gè)信息的內(nèi)容和一個(gè)信息已經(jīng)被發(fā)送的事實(shí)是可以從一個(gè)單一信息導(dǎo)出的兩個(gè)有用的信息段)。
一旦一個(gè)信息緩沖器被完全的接收和確認(rèn)，寵物設(shè)備將檢驗(yàn)該信息和在它的內(nèi)容上起作用。如果該信息已經(jīng)到達(dá)它的最終目的地，可以具有任意的專用動(dòng)作的需要。如果該信息已經(jīng)到達(dá)一個(gè)中間寵物設(shè)備，該信息使用相同的突發(fā)協(xié)議被發(fā)往下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)前進(jìn)。轉(zhuǎn)發(fā)-到-轉(zhuǎn)發(fā)的路由與基本的寵物設(shè)備的操作相同。注意的是，從一個(gè)寵物設(shè)備到下一個(gè)，突發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)議把一個(gè)整體的信息完整無缺的送到轉(zhuǎn)發(fā)。信息不會(huì)被分開或者跟著多于一個(gè)的路程到達(dá)目的地。這允許突發(fā)數(shù)據(jù)被發(fā)送成一串點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息而不需要每個(gè)數(shù)據(jù)包中整個(gè)路由信息的額外開銷。信息始發(fā)地，最終目的地和其他的首部數(shù)據(jù)是全部信息的一部分，而不是各個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)包。因此，突發(fā)數(shù)據(jù)比正常的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)每字節(jié)具有較低的額外開銷。突發(fā)數(shù)據(jù)試圖在合理堅(jiān)固的，穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)段上被發(fā)送。
協(xié)議擴(kuò)充包括在一個(gè)單一信息中從多個(gè)始發(fā)地明顯認(rèn)出標(biāo)準(zhǔn)信息的能力。接收方的標(biāo)識(shí)是隱式的，因?yàn)榻邮辗綄呙杷鼈兊淖罱l(fā)送信息的列表(見下文)以便查看它們是否已經(jīng)發(fā)送了帶有特殊的用于該標(biāo)準(zhǔn)信息的始發(fā)地/序列號(hào)對(duì)的一個(gè)信息。例如，多個(gè)信息能確認(rèn)可以包括下列字段類型代碼表明這是一個(gè)多信息確認(rèn)；寵物設(shè)備的序列號(hào)發(fā)送該信息；和始發(fā)地的標(biāo)識(shí)和序列號(hào)，唯一的識(shí)別進(jìn)行確認(rèn)的每個(gè)信息。
數(shù)據(jù)傳輸通過收發(fā)器以一種發(fā)送方式開和關(guān)的鍵控方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，在接收器上使數(shù)據(jù)容易的隔離背景噪聲和在FM傳輸方式上50％的減少功率需求。如上所述，使用一種修改的曼徹斯特碼編碼所有的數(shù)據(jù)包以便提供一種DC平衡的數(shù)據(jù)流(在發(fā)送器上50％的工作周期)。
使用具有唯一寬度的平衡的脈沖訓(xùn)練序列開始傳輸，表明該脈沖是訓(xùn)練脈沖而不是數(shù)據(jù)或一些其它的信息。通過帶有一個(gè)零值的一個(gè)有效數(shù)據(jù)位來作信號(hào)表示訓(xùn)練序列的結(jié)束。在訓(xùn)練序列結(jié)束之后信息數(shù)據(jù)立即跟隨。平衡的編碼確保每個(gè)數(shù)據(jù)將具有相等的載波關(guān)閉和載波打開操作的周期。由一個(gè)關(guān)-開(或零-一)過渡表示一個(gè)零數(shù)據(jù)位和由一個(gè)開-關(guān)(或一-零)過渡表示一個(gè)一數(shù)據(jù)位。
平衡的編碼能夠精確地分離和檢測(cè)收發(fā)器的數(shù)據(jù)位和接收器中的背景噪聲。此外，平衡的編碼使每個(gè)位自同步以便不需要用于數(shù)據(jù)傳送和接收的一個(gè)精確的時(shí)間基準(zhǔn)和同步。可取的是，微控制器只需要能夠區(qū)分由收發(fā)器接收的三種不同的脈沖寬度1/2(半位)，1(兩個(gè)半位)和 (三個(gè)半位)倍的數(shù)據(jù)位速率。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，解碼取決于測(cè)量FR載波信號(hào)的下降沿之間的間隔。最好是過電平檢測(cè)，因?yàn)槭瞻l(fā)器可以運(yùn)行在一個(gè)較低的抽樣率上。
寵物設(shè)備最好包括一個(gè)混合收發(fā)器，它包括一個(gè)ASH接收器，如上所述。在微控制器中用硬件實(shí)現(xiàn)下降沿檢測(cè)和定時(shí)并勝過前沿檢測(cè)，因?yàn)樵贏SH接收器中的前沿傳送受到有效的時(shí)間抖動(dòng)。后沿趨于具有較少的抖動(dòng)。
盡管可以使用任意的錯(cuò)誤檢測(cè)和校正的標(biāo)準(zhǔn)，但最好每個(gè)數(shù)據(jù)信息包括用于錯(cuò)誤檢測(cè)的一個(gè)CRC-16。糾錯(cuò)位可以被包括在信息中以校正傳輸錯(cuò)誤。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，期望收發(fā)器的輸出功率小于一(1)毫瓦，盡管可以實(shí)現(xiàn)其它的最小值。對(duì)于1mW，有效的傳輸范圍大約為100米。基于特殊的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，必須選擇和調(diào)整與范圍相關(guān)的功率輸出和兩個(gè)參數(shù)。對(duì)于在100m上的1mW，防止相鄰寵物設(shè)備之間的多余干擾，特別是當(dāng)寵物設(shè)備處于地理密集的地方。微控制器可以控制實(shí)際的功率輸出步驟以減少干擾，即使在很密集的區(qū)域。
信息沖突的避免由于在某種程度上每個(gè)寵物設(shè)備是一個(gè)獨(dú)立的發(fā)送器，可能發(fā)生兩個(gè)寵物設(shè)備同時(shí)發(fā)送而引起的信息沖突。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道許多防止和最小化這種沖突的方法。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的協(xié)議增加了來自一個(gè)特殊寵物設(shè)備的傳輸之間的間隔，如果寵物設(shè)備確定出現(xiàn)了高密度的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。例如，在開始傳輸一個(gè)信息開始的訓(xùn)練位之前，以接收方式的收發(fā)器會(huì)被用于監(jiān)聽平衡的數(shù)據(jù)過渡，它將表示另一個(gè)信息在附近被發(fā)送。如果檢測(cè)到該平衡數(shù)據(jù)過渡，在試圖再次傳送之前，通過一個(gè)隨機(jī)選擇的時(shí)間量延遲一個(gè)信息的傳輸。例如，這種類型的延遲的傳輸間隔被稱為一種修改的ALOHA過程，與Ethernet和Mobitex使用的協(xié)議類似。進(jìn)行延遲信息有助于防止兩個(gè)信息的沖突，這種沖突可以引起兩個(gè)信息的通信錯(cuò)誤或訛誤。這種方法的一個(gè)結(jié)果是，本質(zhì)上增加了在一個(gè)擁擠地區(qū)中從任意特殊的寵物設(shè)備上傳送信息之間的間隔。這種增加的間隔的好處是，它限制了在一個(gè)特殊區(qū)域中由所有寵物設(shè)備輻射的全部RF信號(hào)強(qiáng)度，從而減少了可能的沖突。此外，這減少了在擁擠區(qū)域中各個(gè)寵物設(shè)備的功率消耗并且保持近似常量的成功信息傳輸?shù)母怕省?br> 連接性和共享資源通過已知技術(shù)中的外部通信接口可以提供在局部寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上所關(guān)心的連接性。例如，具有外部雙向通信能力的mμ寵物設(shè)備可以被用成網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備。在一個(gè)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之間這樣的外部通信允許信息到達(dá)中央數(shù)據(jù)庫，以便經(jīng)過與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫對(duì)接的因特網(wǎng)或其它網(wǎng)絡(luò)可以得到對(duì)用戶或顧客有用的信息。
此外，位于彼此接近的寵物設(shè)備可以經(jīng)過它們的無線寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接共享連接到它們接近的寵物設(shè)備的資源。例如，沒有一個(gè)全球定位系統(tǒng)接收機(jī)的寵物設(shè)備可以獲悉它們近似的位置，通過與具有一個(gè)GPS接收機(jī)的一個(gè)附近的寵物設(shè)備進(jìn)行通信，如上所述，在虛擬地理位置上的區(qū)域中。此外，沒有因特網(wǎng)連接性的寵物設(shè)備可以經(jīng)過與因特網(wǎng)連接的一個(gè)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備聯(lián)系因特網(wǎng)。
定時(shí)所有的寵物設(shè)備保持與等同的世界時(shí)間(UTC)同步的內(nèi)部時(shí)鐘，經(jīng)過一個(gè)地理寵物設(shè)備和全球定位系統(tǒng)(GPS)。精確的時(shí)間被保持到近似1毫秒以便允許協(xié)議數(shù)據(jù)的一致發(fā)送和接收。連接到GPS的地理寵物設(shè)備被編程頻繁的廣播高精度的時(shí)間消息以便重新同步網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它的寵物設(shè)備。除此之外，當(dāng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行同步時(shí)，如果一個(gè)寵物設(shè)備失去了功率或者失去了與寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系，可以被編程知道它的時(shí)鐘精度可能被降低和順從具有更精確時(shí)鐘的其他寵物設(shè)備。此外，還考慮到基于它們的地理上的位置，寵物設(shè)備可以保持本地時(shí)區(qū)公差。在內(nèi)部，寵物設(shè)備保持GPS時(shí)間，它是一種單調(diào)增加的秒計(jì)數(shù)。在一種所需要的基礎(chǔ)上處理到UTC的轉(zhuǎn)換。
此外，所關(guān)注的是，為了實(shí)現(xiàn)在時(shí)間信息中的改變，寵物設(shè)備保持一個(gè)信息出現(xiàn)時(shí)間的校正和一種大小校正。例如，在GPS衛(wèi)星全年廣播的規(guī)定的時(shí)間上可以插入或刪除閏秒。在這個(gè)時(shí)間上整個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)規(guī)定插入或刪除一秒。除此之外，由夏令時(shí)引起的本地時(shí)間改變會(huì)被提前規(guī)定并且在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)廣播。
每個(gè)寵物設(shè)備被分配一個(gè)唯一的序號(hào)，它在整個(gè)制造過程中被建立，用于識(shí)別特殊的寵物設(shè)備以至于每個(gè)寵物設(shè)備是唯一的。這允許寵物設(shè)備彼此區(qū)分它們自己和一個(gè)寵物設(shè)備區(qū)分另一個(gè)。在一個(gè)連續(xù)的基礎(chǔ)上寵物設(shè)備可以被編程從附近所有其他寵物設(shè)備上接收信息?！霸诟浇币馕吨秶鷥?nèi)的寵物設(shè)備或者在一個(gè)特殊時(shí)間上的范圍內(nèi)的寵物設(shè)備。可替換的，它還注重寵物設(shè)備收發(fā)器可以被有選擇地在短時(shí)間周期上被激活和打開以及在其它周期上被關(guān)閉以便節(jié)省功率。它進(jìn)一步考慮到的是，如果一個(gè)寵物設(shè)備僅在整個(gè)確定間隔過程中接收，可以從寵物設(shè)備唯一的序號(hào)得出整個(gè)它進(jìn)行接收過程的間隔以便可以確定其它的寵物設(shè)備，當(dāng)發(fā)送到一個(gè)正常關(guān)閉的特殊寵物設(shè)備的時(shí)候。整個(gè)適當(dāng)?shù)拈g隔過程中，直接到不連續(xù)接收的一個(gè)寵物設(shè)備的信息會(huì)被發(fā)送，如通過序號(hào)所定義的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道其他的寵物設(shè)備的保存功率和允許間歇操作的方式。
信息首部和標(biāo)志每個(gè)在寵物設(shè)備之間發(fā)送的信息將包含一個(gè)標(biāo)題區(qū)和一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)。標(biāo)題區(qū)將包含下列的位字段a.產(chǎn)生信息的寵物設(shè)備(始發(fā)者)的序號(hào)；b.發(fā)送信息(發(fā)送器)的寵物設(shè)備的序號(hào)；
c.預(yù)定接收該信息(接收方)的寵物設(shè)備的序號(hào)；d.預(yù)定作為該信息最終目的地(目的地)的寵物設(shè)備的序號(hào)；e.朝著它的最終目的地該信息已經(jīng)取得的(到此為止)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)；f.允許該信息取得的最大的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)；g.由該信息的始發(fā)器生成的該信息順序號(hào)；h.一個(gè)超時(shí)表示，在這個(gè)時(shí)間上該信息將到期終止，如果它還沒有到達(dá)它的最終目的地；i.控制該信息的配置的一組標(biāo)志并表明發(fā)送器或始發(fā)器的狀態(tài)；j.控制數(shù)據(jù)部分的解釋的一個(gè)類型代碼。
類型代碼包括下列，但不局限于此位置，時(shí)間，歷史，請(qǐng)求/響應(yīng)，命令，專用數(shù)據(jù)，速度，前綴，初始化流，天氣和固件。所關(guān)注的是，寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息中的數(shù)據(jù)區(qū)可以被加密或發(fā)送成明語二進(jìn)制文本。可取的是，如果加密，加密的數(shù)據(jù)可以使用一個(gè)公共密鑰加密系統(tǒng)，只允許在信息最終目的地上的寵物設(shè)備來解密數(shù)據(jù)。通過接收信息的任何寵物設(shè)備可以可以檢驗(yàn)明語文本數(shù)據(jù)。可以以一種專用方式編碼一些明語文本數(shù)據(jù)，只能由具有適合該應(yīng)用的其他寵物設(shè)備可進(jìn)行訪問。這種數(shù)據(jù)的意義對(duì)所有寵物設(shè)備來說不是公共可用的。
包括首標(biāo)和數(shù)據(jù)區(qū)的信息從一個(gè)寵物設(shè)備到另一個(gè)朝著它們的預(yù)期的目標(biāo)前進(jìn)。在此方式中，每個(gè)寵物設(shè)備的范圍被擴(kuò)展到局部寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的范圍并充分地超出任何單一收發(fā)器的范圍。此外，通過一個(gè)移動(dòng)寵物設(shè)備可以收集信息，該移動(dòng)寵物設(shè)備相當(dāng)于一個(gè)通信員，在后續(xù)的時(shí)間上把信息傳遞到遙遠(yuǎn)的不能直接到達(dá)的寵物設(shè)備。
如上所述，當(dāng)下述情況時(shí)發(fā)生信息接收的隱式的確認(rèn)由寵物設(shè)備A始發(fā)的一個(gè)信息被發(fā)送到具有一個(gè)最終目的地的寵物設(shè)備C的寵物設(shè)備B。當(dāng)寵物設(shè)備B把信息發(fā)送到寵物設(shè)備C時(shí)，寵物設(shè)備A也能聽到該傳輸并接著確定寵物設(shè)備B正確地接收了它。在一些情況下，不出現(xiàn)隱式的確認(rèn)。在一個(gè)合適的延遲之后，沒有被明顯地確認(rèn)的信息再次被發(fā)送?；诮邮障嗤畔⒌亩喾N例子，通過發(fā)送帶有一個(gè)空白接收方的信息，接收方會(huì)產(chǎn)生一個(gè)顯式的明確的確認(rèn)。這只是作為一個(gè)確認(rèn)信息，不會(huì)有一個(gè)接收方試圖傳送該信息和不會(huì)浪費(fèi)功率和帶寬。
信息標(biāo)志可以包括具有下列意義的指示器。這些標(biāo)志可以不明顯地存在于首標(biāo)和信息的其他部分。它們實(shí)際上可以由其它字段中的值的組合來表示。通過下列的允許寵物設(shè)備操作的特征和應(yīng)用的描述來表示信息的存在a.傳送所有的信息/只傳送最近的信息。允許信息合并，當(dāng)來自相同始發(fā)者的多個(gè)信息到達(dá)相同的通信員或網(wǎng)關(guān)時(shí)，在早期的信息可以被傳遞之前。在一個(gè)路徑出錯(cuò)的事件中還允許消除老的信息。
b.優(yōu)先級(jí)。在整個(gè)把信息向最終目標(biāo)傳送所作出的第一和后續(xù)的嘗試的過程中，控制間隔。
c.專用路徑/任意報(bào)信者。信息通常跟隨一個(gè)單一的路徑，但有時(shí)這是合適的，允許單一的傳輸尋址區(qū)域中所有的報(bào)信者。每個(gè)報(bào)信者接收信息然后試圖把不具有明顯確認(rèn)的信息傳遞到發(fā)送者。作為一個(gè)例子，一種使用這種標(biāo)志機(jī)理的信息用于車輛行駛時(shí)間研究。
d.廣闊區(qū)域的通告。信息用于區(qū)域中所有寵物設(shè)備的利益。由轉(zhuǎn)發(fā)界限字段中的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)定義該區(qū)域。沒有確認(rèn)被作出并且最終目的地是空白設(shè)備。
e.我能擔(dān)當(dāng)一個(gè)通信員。設(shè)置標(biāo)志以表明發(fā)送寵物設(shè)備把信息傳送到其它的寵物設(shè)備的能力。在寵物設(shè)備中具有功率或存儲(chǔ)器限制通常是清楚的。
f.我已經(jīng)得到該信息。使用明顯地確認(rèn)接收一個(gè)信息。這個(gè)標(biāo)志的實(shí)際表示是預(yù)定接收被設(shè)置到空白設(shè)備的信息。
g.我不再具有一個(gè)到最終目標(biāo)的路徑。用于返回一個(gè)信息到發(fā)送者以表明在路由表中的一個(gè)改變。
h.電池低。發(fā)送寵物設(shè)備具有一個(gè)低的電池。利用一個(gè)直接專用接收機(jī)，用于允許定位設(shè)備，該設(shè)備需要改變的電池。低的電池或功率電平信號(hào)也可以經(jīng)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)本身被發(fā)送以產(chǎn)生異常報(bào)告，表明需要新電池。沒有電池功率的單元不能產(chǎn)生這種信號(hào)。
i.我是一個(gè)高功率單元。在我能作出的傳輸數(shù)量上我沒有約束等等，無限制的功率提供。我能擔(dān)當(dāng)一個(gè)優(yōu)選的通信員。用于幫助建立路由表。標(biāo)志可以自動(dòng)地改變狀態(tài)。例如，一個(gè)太陽能寵物設(shè)備可以僅在白天聲明高功率狀態(tài)。在夜晚和陰天它可以聲明不處于高功率。
j.我處于功率節(jié)省方式。處于功率節(jié)省方式的寵物設(shè)備在不頻繁的間隔上只監(jiān)聽信息。由寵物的序號(hào)部分地確定整個(gè)接收器處于能夠的窗口。這允許把信息直接朝著功率節(jié)省單元發(fā)送的寵物設(shè)備知道何時(shí)可以發(fā)送?？梢詫?shí)現(xiàn)多級(jí)功率節(jié)省以便允許較低的平均功率消耗。通過寵物設(shè)備本身可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整功率節(jié)省方式。
k.信標(biāo)傳輸。這表示由不能接收的一個(gè)寵物設(shè)備作出的一個(gè)盲目的傳輸。這可以為了一個(gè)低費(fèi)用的應(yīng)用而故意地實(shí)現(xiàn)。這是不能接收的一個(gè)孤立的寵物設(shè)備的必然結(jié)果，因?yàn)樵谠搮^(qū)域中沒有其它的寵物設(shè)備發(fā)送。信標(biāo)傳輸非常稀少，并且?guī)椭龑?dǎo)孤立的寵物設(shè)備，當(dāng)它們變成一個(gè)組的成員時(shí)。
l.你必須擔(dān)當(dāng)一個(gè)通信員。用于強(qiáng)迫一個(gè)寵物設(shè)備接受一個(gè)信息，即使它沒有到最終目標(biāo)的當(dāng)前路徑和可以正常地拒絕該信息。
m.從‘新的到達(dá)’的請(qǐng)求應(yīng)答。這是一個(gè)用于任意寵物設(shè)備的請(qǐng)求，這些寵物設(shè)備不必與傳輸寵物設(shè)備直接通信以便調(diào)度和發(fā)送一個(gè)相應(yīng)信息。這允許更新路由表，并提供區(qū)域中新寵物設(shè)備的統(tǒng)計(jì)調(diào)查。
n.再次進(jìn)行移交相應(yīng)。通常用于來自‘新的到達(dá)’的確認(rèn)響應(yīng)和允許被確定的重復(fù)輪詢以便識(shí)別所有新的寵物設(shè)備。
o.從‘老的定時(shí)器’的請(qǐng)求應(yīng)答。這是用于所有寵物設(shè)備的一個(gè)請(qǐng)求，這些寵物設(shè)備已經(jīng)直接與發(fā)送寵物設(shè)備進(jìn)行通信以調(diào)度和發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信息。這維護(hù)了路由表和允許及時(shí)地檢測(cè)移出該區(qū)域的寵物設(shè)備。
p.來自每個(gè)人的請(qǐng)求應(yīng)答。這是用于所有寵物設(shè)備的一個(gè)請(qǐng)求，以調(diào)度和發(fā)送一個(gè)信息到發(fā)送寵物設(shè)備。這維護(hù)了在一個(gè)稀疏人口環(huán)境中的路由表。
q.發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度。寵物設(shè)備可以配備有逐步調(diào)整實(shí)際發(fā)送功率的能力。該標(biāo)志表示用于這種特殊傳輸?shù)墓β孰娖健?br> r.接收信號(hào)強(qiáng)度。該標(biāo)志用于表示從預(yù)定接收該信息的最近接收的信息的信號(hào)強(qiáng)度。這提供了反饋信息以允許每個(gè)寵物設(shè)備調(diào)整功率電平到所需的電平，以便用與相鄰寵物設(shè)備最小的干擾完成無差錯(cuò)傳輸。
s.我是一個(gè)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備。該標(biāo)志表示寵物設(shè)備能夠把信息直接傳送到一個(gè)特殊的集中式數(shù)據(jù)庫和因特網(wǎng)上。
t.我是一個(gè)停泊的寵物設(shè)備。該標(biāo)志表示由該寵物設(shè)備發(fā)送的位置信息通常是可靠的，而不基于GPS。此外，該寵物設(shè)備不移動(dòng)，長期連續(xù)地與該寵物設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系的話，暗示著在你這方盡量少移動(dòng)。使用停泊的寵物設(shè)備作為基準(zhǔn)的長期計(jì)算將是高質(zhì)量的。
u.我是一個(gè)便攜寵物設(shè)備。該標(biāo)志表示寵物設(shè)備通常是固定的和可以參與位置計(jì)算，但它可以移動(dòng)并沒有‘安裝位置’。
v.我是一個(gè)動(dòng)態(tài)的寵物設(shè)備。安裝到汽車上或由人攜帶的寵物設(shè)備。以高速頻繁的移動(dòng)。一個(gè)通信員的候選，但不用位置計(jì)算。
w.通過中央郵箱發(fā)送該信息。該標(biāo)志超過目的地字段以便致使信息經(jīng)最近的網(wǎng)關(guān)被路由到集中的數(shù)據(jù)庫。然后中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)出信息到最近聲明能夠與實(shí)際目的地寵物設(shè)備進(jìn)行通信的網(wǎng)關(guān)。允許在寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的完全地理區(qū)域上進(jìn)行寵物-到-寵物設(shè)備的通信。也允許集中的存儲(chǔ)信息用于后續(xù)的傳遞，如果寵物設(shè)備暫時(shí)在覆蓋區(qū)之外或電源關(guān)閉。
信息的數(shù)據(jù)部分具有一個(gè)意味著“位置”的類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含下列位字段質(zhì)量-估計(jì)位置值的精確性；緯度；經(jīng)度；高度-上述的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考基準(zhǔn)點(diǎn)，比如從GPS讀取儀表得到的WGS84；和時(shí)間-得到位置的秒的時(shí)間。
帶有一個(gè)意味著“位置”的類型代碼的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息被用于對(duì)所有寵物設(shè)備提供虛擬的地理位置業(yè)務(wù)。每個(gè)寵物設(shè)備周期的發(fā)送一個(gè)信息聲明當(dāng)前它自己位置的最佳估算。配備了GPS接收機(jī)的寵物設(shè)備會(huì)提供高精確度的位置信息，GPS接收機(jī)通常從GPS星座接收良好的質(zhì)量數(shù)據(jù)。永久的安裝在穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中的固定寵物設(shè)備能夠提供高精確度的位置信息而不用GPS裝備的費(fèi)用，并且處于位置中的GPS不工作(例如，地下)。寵物設(shè)備可以在它們估算的位置中得到增加的精確性，通過從多個(gè)高精度源接收“位置”信息。計(jì)算一種改進(jìn)的定位的可能的方法包括1.使用一種簡單的平均接收的位置值。基于來自每個(gè)位置報(bào)告的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)，使用一個(gè)加權(quán)的平均。
2.基于來自每個(gè)其他寵物設(shè)備的信號(hào)強(qiáng)度，使用一個(gè)估計(jì)的距離。
3.基于對(duì)寵物設(shè)備任何可得到的信息，使用一個(gè)統(tǒng)計(jì)的方法。
帶有意味著“時(shí)間”的一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分應(yīng)該包含下列的位字段質(zhì)量-估計(jì)位置值的精確性；時(shí)間-具有精確度為1毫秒的時(shí)間；區(qū)域-基于位置的當(dāng)前時(shí)區(qū)公差；改變出現(xiàn)時(shí)間-改變UTC或區(qū)域上的時(shí)間公差；和新值-用于新時(shí)區(qū)公差和改變到UTC的值。
帶有意味著”時(shí)間”的一個(gè)類型代碼的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息用于執(zhí)行整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的寵物設(shè)備時(shí)鐘的同步。
帶有意味著“歷史”的一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含多個(gè)質(zhì)量/時(shí)間/緯度/經(jīng)度位置歷史記錄的拷貝。這用于以一種緊密的信息格式傳送用于始發(fā)寵物設(shè)備的一個(gè)行進(jìn)歷史。
帶有意味著“速度”一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含質(zhì)量/時(shí)間/速度/方向歷史記錄的多個(gè)拷貝。這用于以一種壓縮的信息格式傳送用于始發(fā)寵物設(shè)備的一個(gè)速度歷史。
帶有意味著“專用數(shù)據(jù)”一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含由附著于最終目的地寵物設(shè)備翻譯的數(shù)據(jù)值。該數(shù)據(jù)通常被加密。中間寵物設(shè)備不能以任何方式翻譯或修改。在與專用目標(biāo)相關(guān)的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，它可以被收集和存儲(chǔ)用于以后的重現(xiàn)。
帶有意味著“命令”一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含由寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制中心始發(fā)的信息，引起確定的操作以便由寵物設(shè)備執(zhí)行并把結(jié)果發(fā)回到控制中心。這可以用于設(shè)置整個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的操作方式或數(shù)據(jù)。
帶有意味著“請(qǐng)求/應(yīng)答”一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含一個(gè)壓縮的公式表示，用于計(jì)算確定的結(jié)果，基于在寵物設(shè)備本身內(nèi)執(zhí)行的由專用操作維護(hù)的存儲(chǔ)器位置和計(jì)數(shù)器的值。這些專用數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果被執(zhí)行和被格式化到寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)局部共享的信息中。以一種緊密形式的最終結(jié)果可以經(jīng)網(wǎng)關(guān)被發(fā)送到中央服務(wù)器和因特網(wǎng)?？梢员痪植繄?zhí)行的計(jì)算的例子包括總計(jì)數(shù)，每個(gè)時(shí)間間隔計(jì)數(shù)，平均，總和，差，比率，最大，最小，等等。在這些公式計(jì)算上的數(shù)據(jù)可以包括來自任何發(fā)送或接收信息的數(shù)據(jù)字段，數(shù)據(jù)字段包含在內(nèi)部路由表中，并且數(shù)據(jù)字段包含在從附加的硬件設(shè)備接收的記錄中。這些計(jì)算的結(jié)果可以被用于進(jìn)一步的計(jì)算或者可以直接包含在被發(fā)送到其他寵物設(shè)備或一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫或因特網(wǎng)的一個(gè)專用數(shù)據(jù)信息中。
帶有意味著“前綴”一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含來自標(biāo)準(zhǔn)信息首標(biāo)和位置記錄的幾個(gè)字段的高位位。特別是，發(fā)送寵物設(shè)備的當(dāng)前緯度，經(jīng)度，時(shí)間和序號(hào)全部表示為長二進(jìn)制字段，它的前導(dǎo)位通常對(duì)一個(gè)區(qū)域中的所有寵物設(shè)備是公共的或是冗余的，其中它們提供不重要的附加信息。用每個(gè)信息發(fā)送它們是浪費(fèi)的，因此它們必須被移到不經(jīng)常發(fā)送的“前綴”信息中。
帶有意味著“初始化流”一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含初始直接從一個(gè)寵物設(shè)備到另一個(gè)的大塊數(shù)據(jù)的一個(gè)半流傳送所需的數(shù)據(jù)。該信息將包含表示被傳送的數(shù)據(jù)塊的全部大小的字段，在傳送將被異常終止之后，由接收方發(fā)送一個(gè)超時(shí)值和確認(rèn)之間的一個(gè)間隔。
天線和實(shí)際的實(shí)施例用于無線電的天線被內(nèi)置在外殼中并期望提供全方向的覆蓋。如圖15所示，天線A被印刷在一個(gè)雙面電路板B上并圍著電路板的周邊纏繞。這允許天線被印刷成印刷電路板布局的一部分。通常，天線起到作為一個(gè)單極的作用，具有可以嵌入到板B中的一個(gè)地平面，盡管也考慮到天線可以是一個(gè)偶極或j-極或者其它的天線設(shè)施。板的另一面具有安裝在其上的微控制器510，存儲(chǔ)器540和用于連接到供電電池的連接器(+和-)(顯示在剖視圖中)?？商鎿Q的，如圖16所示，它考慮到天線可以是以單根導(dǎo)線形式的一個(gè)鞭天線A’，從板B延伸并具有一個(gè)嵌入的地極GP。例如，安置在一個(gè)交通標(biāo)桿P上的一個(gè)寵物設(shè)備M可以在它的外殼H內(nèi)配備一個(gè)一英尺長四分之一波長的鞭線圈WC(參看圖17)或懸掛于外殼。外殼可以是用于密封一個(gè)電池的帶有端蓋一個(gè)PVC管，如圖17所示?？梢杂迷S多方式安裝寵物設(shè)備。一個(gè)優(yōu)選的方法是使用標(biāo)準(zhǔn)的裝配架SMB，用于在交通信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施上安裝攝像機(jī)，傳感器和其他的交通監(jiān)視設(shè)備?？商鎿Q的，PVC管可以用非晶硅SAS的一個(gè)外套覆蓋，起到部分太陽能電池的作用以充電電池。假如期望或要求方向性，可以使用帶有增益的定向天線，比如三元八木天線或具有反射器的一種天線。例如，在一個(gè)位置上，一個(gè)寵物設(shè)備需要知道路邊其他寵物設(shè)備的位置，將使用一個(gè)方向性天線。此外，在一個(gè)警車上的一個(gè)寵物設(shè)備可以具有一個(gè)方向性天線以便集中和詢問直接在它前面位于另一個(gè)車輛上的一個(gè)寵物設(shè)備。全方向天線實(shí)際上不會(huì)被實(shí)現(xiàn)，并且環(huán)境的限制是網(wǎng)絡(luò)操作的一個(gè)預(yù)期的部分。任何收發(fā)器的操作范圍不會(huì)是一個(gè)固定的距離，但應(yīng)該僅可能被看成是一種概率函數(shù)。這樣，在無線設(shè)備之間成功交換信息的可能性是它們空間位置的一個(gè)函數(shù)。以這種方式來看，所有發(fā)送源錯(cuò)誤可以被并入一個(gè)單一的函數(shù)。這與允許一個(gè)固定長度信息發(fā)生的位錯(cuò)誤率和確定成功接收的概率是類似的。不同于有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)具有空間分布的錯(cuò)誤率。
所說的是，當(dāng)從100-300英尺變化時(shí)，考慮一個(gè)寵物設(shè)備的有效范圍。覆蓋區(qū)域的附加控制能夠使用專用天線和組裝設(shè)計(jì)。任選的專用接口包括對(duì)車輛的接口，門鎖，實(shí)用表，器械，建筑控制，用戶顯示器和用戶鍵盤。專用接口也可以鏈接到外部傳感器，比如用于磁通的傳感器，用于溫度，氣象，加速度，海拔高度和壓力的傳感器。
對(duì)于多數(shù)寵物設(shè)備的天線期望提供全方向的覆蓋，以至于可以采用本領(lǐng)域公知的任何全方向的天線。
在一些應(yīng)用中，一個(gè)寵物設(shè)備需要一個(gè)方向天線提供方向性以便該寵物設(shè)備僅在一個(gè)特殊地區(qū)通信或者僅與某一個(gè)其它的寵物設(shè)備進(jìn)行通信。這可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的一個(gè)方向天線來實(shí)現(xiàn)或通過電子調(diào)諧上述的天線來實(shí)現(xiàn)，該天線具有限制的接收扇區(qū)，帶有其他空白無效的扇區(qū)。此外，通過把天線放置在一個(gè)屏蔽罩或反射器中也可以控制一個(gè)天線的方向性，比如采用結(jié)合拋物線反射器的天線，以至于只有面向拋物線反射器的其它天線可以與反射器中的天線通信。通常，為了避免太多寵物設(shè)備之間的過多的串話干擾，天線應(yīng)該具有大約100米的一個(gè)范圍。使用設(shè)計(jì)的天線以在一個(gè)特殊方向上提供增益，可以用于增加有效距離，在一個(gè)特殊方向上有效距離的增加大于10米。為了保持每個(gè)寵物設(shè)備最緊湊的尺寸，特別是μ寵物設(shè)備，并且因?yàn)棣虒櫸镌O(shè)備不需要要求較高的性能，天線最好建立和安裝在包含其他寵物設(shè)備部件的印刷電路板上。某些應(yīng)用可能需要一個(gè)外部天線。例如，當(dāng)需要把mμ寵物設(shè)備裝在一個(gè)屏蔽的外殼中以防止由其他附近的寵物設(shè)備引起的RF干擾時(shí)，可以使用一個(gè)外部天線。在此情況下，在寵物設(shè)備和外部天線之間可以使用一個(gè)合適的內(nèi)部連接電纜。
電源如圖7所示，通過下列的電源可以對(duì)完備的寵物設(shè)備供電1.一次電池。一些應(yīng)用適合于用戶可更換的電池。需要一些機(jī)構(gòu)表示需要替換電池。某些應(yīng)用允許可隨意使用的寵物設(shè)備，并且對(duì)于單元的壽命，從一個(gè)單一的電池可以獲得足夠的電池壽命。
2.可再充電電池。與另一個(gè)電源結(jié)合使用提供充電功能。主要應(yīng)用于電源是不可靠的或是間歇的。此外適用于有損電源的地方，必須檢測(cè)和報(bào)告。
3.太陽能。通常適用于充電一個(gè)可再次充電電池。也可以當(dāng)成一個(gè)輔助源延長一次電池的壽命。
4.超級(jí)電容器?？纱嬖俅纬潆婋姵亍２恍枰瘜W(xué)反應(yīng)，從而適合對(duì)電池來說過熱或冷的惡劣環(huán)境。
5.熱電的。在沒有其它可用電源的一個(gè)環(huán)境中，一個(gè)溫差可以提供足夠的功率操作一個(gè)寵物設(shè)備。
連接到另一設(shè)備的寵物設(shè)備可以從那個(gè)設(shè)備接收功率，例如，寵物設(shè)備可以從下列項(xiàng)目接收外部電源1.家用電流。可以使用一個(gè)墻式變壓器或直接連接使用。
2.連接到一個(gè)車輛電子系統(tǒng)。這可以包括間歇源，比如用于剎車燈的配線。例如，在尾部，這可能是僅僅可用的電源。此外，可以使用再次充電電池并從一個(gè)間歇源充電。
3.電話線。提供了鈴音檢測(cè)或呼叫方-ID業(yè)務(wù)的一個(gè)寵物設(shè)備還可以從電話線接收全部的功率。
4.配備到個(gè)人計(jì)算機(jī)上的寵物設(shè)備可以通信和由接口供電例如，串口，并口，鍵盤或通用串行總線。
半-流寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議擴(kuò)充包括能夠以多信息的形式把一個(gè)突發(fā)數(shù)據(jù)直接從一個(gè)寵物設(shè)備發(fā)送到另一個(gè)。相對(duì)于經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)信息發(fā)送的數(shù)據(jù)這種半流數(shù)據(jù)具有緊密的首標(biāo)和減少的額外開銷。提供的正常寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的信息格式化和傳送方法包括傳輸訓(xùn)練位，信息編碼，附加的CRC-16和糾錯(cuò)位。半流數(shù)據(jù)信息與標(biāo)準(zhǔn)信息是相同的長度并能使用相同的緩沖器和錯(cuò)誤檢測(cè)以及校正算法進(jìn)行接收。從多個(gè)寵物設(shè)備可以同時(shí)接收數(shù)據(jù)流。參與半流數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)寵物設(shè)備的能力取決于可用存儲(chǔ)器的容量和寵物設(shè)備的功率狀況。半流數(shù)據(jù)傳送假設(shè)一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的通信環(huán)境；它們不會(huì)被啟動(dòng)，直到已經(jīng)建立了信息接收的高概率。
半流數(shù)據(jù)信息包含下列字段1.一個(gè)信息類型代碼，表明這是半流數(shù)據(jù)信息。
2.發(fā)送該信息的寵物設(shè)備的序號(hào)。
3.預(yù)定接收該信息的寵物設(shè)備的序號(hào)。
4.與數(shù)據(jù)傳送的條件有關(guān)的標(biāo)志。
5.在傳送內(nèi)數(shù)據(jù)塊的數(shù)。
6.數(shù)據(jù)本身。
通過一種多塊傳送請(qǐng)求的特殊形式確認(rèn)半流數(shù)據(jù)信息。包含沒有被接收的數(shù)據(jù)塊數(shù)的一個(gè)信息被返回到發(fā)送方。發(fā)送方利用這種提示重新發(fā)送或繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。沒有顯式的確認(rèn)用于被成功接收的數(shù)據(jù)塊。傳送請(qǐng)求信息具有下列字段1.表示這是一個(gè)多塊傳送請(qǐng)求的類型代碼。
2.發(fā)送該請(qǐng)求的寵物設(shè)備的序號(hào)。
3.預(yù)定接收該請(qǐng)求的寵物設(shè)備的序號(hào)。
4.請(qǐng)求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊數(shù)的一個(gè)列表。
經(jīng)半流數(shù)據(jù)傳送的實(shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)可以任意的大，主要是受限于用于進(jìn)行緩沖的可用存儲(chǔ)器。實(shí)際數(shù)據(jù)將包含首標(biāo)信息，包括全部數(shù)據(jù)傳送的大小，如果數(shù)據(jù)是被向前傳送的則包括最終接收方，錯(cuò)誤檢測(cè)信息和用于處理數(shù)據(jù)的指令，比如傳送優(yōu)先權(quán)等等。處理在“初始化流”信息中被發(fā)送的數(shù)據(jù)外，該控制信息被用于開始半流數(shù)據(jù)傳送。
中央服務(wù)圖18是包括寵物網(wǎng)中央服務(wù)的一個(gè)系統(tǒng)的方框圖，包括系統(tǒng)歷史和當(dāng)前數(shù)據(jù)庫，與每個(gè)可用網(wǎng)關(guān)通信的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和與各種用戶應(yīng)用程序通信的應(yīng)用服務(wù)器。使用web服務(wù)器防火墻保護(hù)與寵物網(wǎng)和應(yīng)用用戶連接的因特網(wǎng)。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力的示例天氣業(yè)務(wù)帶有意味著“天氣”的一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含有關(guān)始發(fā)寵物設(shè)備操作環(huán)境的數(shù)據(jù)字段。通過測(cè)量太陽能源的性能，固定的太陽能供電的寵物設(shè)備提供一個(gè)機(jī)會(huì)來記錄云量和有關(guān)的日照。車輛安裝的太陽能寵物設(shè)備提供了機(jī)會(huì)確定外界與車庫的間隔。溫度傳感器允許記錄用于氣象的有用的操作環(huán)境信息以及寵物設(shè)備產(chǎn)品本身的改進(jìn)。其他的傳感器可以安裝到寵物設(shè)備上以便提供附加的信息領(lǐng)域，包括氣壓，有關(guān)濕度或露點(diǎn)，降雨量，風(fēng)速和方向。寵物設(shè)備可以被安裝到這樣的地方作為公路“英里標(biāo)志器”，在或附近的橋上和立交橋面上以便向駕駛者，警察和緊急車輛和交通管理者提供有用的數(shù)據(jù)。
帶有意味著“固件”的一個(gè)類型代碼的一個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信息的數(shù)據(jù)部分將包含存儲(chǔ)器地址和指令代碼，用于更新包含在最終目的地寵物設(shè)備內(nèi)的的固件。通常，多“固件”信息是需要的，以便發(fā)送所需的數(shù)據(jù)量來執(zhí)行寵物設(shè)備功能性的升級(jí)。各種信息不需要以一種特殊的規(guī)則被接收在整個(gè)更新的信息中每次編碼它們自己的地方。在整套的“固件”信息上執(zhí)行包括CRC-16的有效性檢驗(yàn)，在新的指令碼被允許在寵物設(shè)備內(nèi)執(zhí)行之前。寵物設(shè)備控制程序的字段更新允許低費(fèi)用，靈活地發(fā)展成寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的新應(yīng)用。多個(gè)寵物設(shè)備可以同時(shí)作為更新的目標(biāo)。通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的信息數(shù)將自動(dòng)地被最小化，通過選擇用于同時(shí)進(jìn)行更新的寵物設(shè)備的組。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作固件的每個(gè)版本將具有一個(gè)相關(guān)的版本號(hào)。固件的更新可以被發(fā)送成遞增的改變，這允許傳輸少量的從一個(gè)版本到下一個(gè)版本的代碼，并是保持常量的不大的主體。這些‘插入碼’將具體用于從一個(gè)版本到下一個(gè)的改變-不包含正確原始版本的寵物設(shè)備將自動(dòng)地忽略任何修補(bǔ)的不預(yù)定用于它們版本的代碼。
由一個(gè)寵物設(shè)備發(fā)送的每個(gè)信息具有一個(gè)始發(fā)寵物設(shè)備ID和一個(gè)最終目標(biāo)ID，它們將在處理過程中導(dǎo)致通過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)。通常ID是一個(gè)寵物設(shè)備的序號(hào)。一些ID是特殊的意義。當(dāng)成一個(gè)目標(biāo)信息的空白寵物設(shè)備(ID零)被廣播并實(shí)際上預(yù)定用于區(qū)域中所有的接收者。專用寵物設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)到一個(gè)最終目標(biāo)ID，它表示相應(yīng)于該應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)把信息路由到一個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，它把信息傳送到正確的服務(wù)器。
每個(gè)寵物設(shè)備維護(hù)包含下列字段的一個(gè)信息路由表1.目標(biāo)寵物設(shè)備ID。一個(gè)信息需要到達(dá)的寵物設(shè)備的ID。
2.中間寵物設(shè)備ID。用于發(fā)送信息到目標(biāo)的寵物設(shè)備的ID。
3.轉(zhuǎn)發(fā)。經(jīng)中間寵物設(shè)備把一個(gè)信息發(fā)送到目標(biāo)寵物設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)。
4.到期。表項(xiàng)目上的時(shí)間不再是有效的。
5.中間寵物設(shè)備屬性。有關(guān)寵物設(shè)備的信息，比如它的功率節(jié)省方式，信號(hào)強(qiáng)度和發(fā)送到它的所需的發(fā)送功率電平。
通過探聽所有接收的信息來維護(hù)路由表，不只是探聽那些針對(duì)一個(gè)特殊接收者的信息。這樣，所有的信息通信幫助保持所有寵物設(shè)備中正確的路由表，而不用產(chǎn)生附加單獨(dú)的通信傳動(dòng)來用于路由表更新。
每個(gè)寵物設(shè)備維護(hù)包含所有最新接收信息的一個(gè)表。每個(gè)收的信息與列表項(xiàng)比較。復(fù)制的信息可以引起一個(gè)調(diào)度傳輸?shù)娘@式的確認(rèn)。信息標(biāo)志可以引起改變預(yù)定信息的列表，傳送這個(gè)信息，或合并來自一個(gè)單一始發(fā)者或者直接朝著一個(gè)單一目的地的信息。由可用的存儲(chǔ)器可微控制器的速度約束每個(gè)表中的輸入項(xiàng)的數(shù)量。當(dāng)新信息被接收時(shí)最早的輸入項(xiàng)將丟失。
每個(gè)寵物設(shè)備維護(hù)包含所有最新發(fā)送信息的一個(gè)表。一個(gè)標(biāo)志將表明是否已經(jīng)接收到一個(gè)確認(rèn)。沒有確認(rèn)的信息可以被調(diào)度重新發(fā)送。
每個(gè)寵物設(shè)備維護(hù)包含所有被預(yù)定發(fā)送的信息的一個(gè)表。
可以被接收或生成的信息不能被立即傳送。該寵物設(shè)備可以作為一個(gè)通信員和不具有一個(gè)到達(dá)目的地的當(dāng)前路徑。下一個(gè)中間寵物設(shè)備可以處于功率節(jié)省方式和不具有一個(gè)可用窗口。在局部區(qū)域具有太多的通信業(yè)務(wù)從而傳輸將被延遲。寵物設(shè)備總是可以確定被發(fā)送的下一個(gè)信息，并確定何時(shí)將試圖傳輸。
間接的保護(hù)系統(tǒng)討論下述的一種正常操作情況，比如可以遇到支持用于移動(dòng)裝備金融市場(chǎng)的合格的間接保護(hù)系統(tǒng)，也用于上述的地理位置示例。所有的操作參數(shù)被動(dòng)態(tài)地調(diào)整，比如傳輸之間的間隔，每個(gè)設(shè)備的功率消耗，設(shè)備的數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的水平，以便滿足應(yīng)用和環(huán)境。下面給出的是提供作為有代表性的可能實(shí)現(xiàn)的數(shù)量。
考慮圖6A中的抽樣位置。局部網(wǎng)絡(luò)由18個(gè)寵物設(shè)備組成，每個(gè)至少能夠一個(gè)接一個(gè)的通信，如所示的連接線。
這些線路不預(yù)定表示相鄰的節(jié)點(diǎn)，并且在一些情況下，可以在不尋常的長距離上建立連接。這代表了有利的幾何學(xué)的概率和可能遇到的低無線背景噪聲。相反，一些實(shí)質(zhì)上靠近的寵物設(shè)備不能建立直接的連接，因?yàn)椴焕沫h(huán)境條件，比如所示的象征性的磚墻。
再有，網(wǎng)絡(luò)沒有位置或可用連接路徑的現(xiàn)見之明。由寵物設(shè)備本身和操作協(xié)議發(fā)送的信息允許動(dòng)態(tài)地導(dǎo)出這些信息。
圖中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表具有一個(gè)短距離無線收發(fā)器，一個(gè)微控制器和少量存儲(chǔ)器的一個(gè)寵物設(shè)備。標(biāo)記的節(jié)點(diǎn)具有附加的硬件，它們引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的增加的功能性。即使最少能力的寵物設(shè)備也能夠利用附近多能力設(shè)備的特性。
標(biāo)記的節(jié)點(diǎn)‘A’，‘B’，和‘C’代表地理寵物設(shè)備并作為虛擬地理位置系統(tǒng)的停泊點(diǎn)，如圖6B所示。每個(gè)配備有一個(gè)GPS接收機(jī)，或者已經(jīng)建立在固定點(diǎn)上的等價(jià)物來擔(dān)當(dāng)一個(gè)靜態(tài)信標(biāo)。標(biāo)記的節(jié)點(diǎn)‘D’和‘E’是網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備。它們使用例如Mobitex的無線設(shè)備提供到廣域網(wǎng)的連接。網(wǎng)關(guān)允許到寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫設(shè)施的直接連接。
在一個(gè)周期性的基礎(chǔ)上，每個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備將發(fā)出一個(gè)識(shí)別它自己的廣播信息并表明它能夠發(fā)送和接收信息到中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。這出現(xiàn)在每小時(shí)幾次的一種隨機(jī)的基礎(chǔ)上。接收信息的每個(gè)寵物設(shè)備記住網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備數(shù)并把它添加到候選列表中以處理用于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的預(yù)定的業(yè)務(wù)。在一個(gè)間隔之后，信息被發(fā)送和在具有一個(gè)遞增計(jì)數(shù)器的第二轉(zhuǎn)發(fā)上。該信息現(xiàn)在意味著“我是一個(gè)寵物設(shè)備，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)離開一個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，并且我能處理你的信息?！痹撔畔⒌慕邮辗阶⒁獾剿l(fā)送一個(gè)說“我離開了兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)...”已經(jīng)聽到有關(guān)這個(gè)網(wǎng)關(guān)的節(jié)點(diǎn)將把較少的轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)數(shù)存入它們的表中并忽略后續(xù)的信息，因?yàn)樗鼈冎宦暶髁吮纫呀?jīng)知道的有關(guān)節(jié)點(diǎn)較長的的路徑。一個(gè)信息參數(shù)控制所允許轉(zhuǎn)發(fā)的最大數(shù)以便可以控制來自遠(yuǎn)處源點(diǎn)的猛增的信息。
在此方式中，每個(gè)寵物設(shè)備必須建立所有附近網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備的一個(gè)列表。還應(yīng)該知道所需的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)和作為中間設(shè)備的寵物設(shè)備的身份。這樣，通過查看具有最少轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)數(shù)的網(wǎng)關(guān)的身份，實(shí)現(xiàn)把一個(gè)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并發(fā)出信息到合適的中間媒介。
一旦一個(gè)寵物設(shè)備已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有效方法聯(lián)系一個(gè)網(wǎng)關(guān)，它會(huì)合理地實(shí)施。在隨機(jī)的間隔上(每天幾次)，每個(gè)寵物設(shè)備將發(fā)送一個(gè)信息到它‘最近的’網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備。該信息基本上恰好是一個(gè)狀態(tài)報(bào)告并用網(wǎng)關(guān)中的其他設(shè)備被緩沖。在一些間隔之后，和取決于網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)上期望的通信水平，這些狀態(tài)信息經(jīng)廣域網(wǎng)會(huì)被傳送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。這些狀態(tài)信息的目的是兩個(gè)折疊(1)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器從每個(gè)寵物設(shè)備得到一個(gè)‘心跳’并知道如何尋址用于任何特殊寵物設(shè)備的預(yù)定通信的網(wǎng)關(guān)，和(2)涉及處理狀態(tài)信息的中間轉(zhuǎn)發(fā)的每個(gè)寵物設(shè)備已經(jīng)看到路由信息以允許被傳遞的一個(gè)‘應(yīng)答’。
文中的一個(gè)‘應(yīng)答’狀態(tài)信息可以是從一個(gè)網(wǎng)關(guān)到另一個(gè)寵物設(shè)備的任何信息。記住這確實(shí)是一個(gè)無連接協(xié)議和所有的信息確實(shí)是數(shù)據(jù)報(bào)?？赡艿氖牵瑪?shù)據(jù)庫服務(wù)器在任何時(shí)間上始發(fā)一個(gè)針對(duì)一個(gè)特殊寵物設(shè)備的信息，而它成功傳遞的機(jī)會(huì)剛好是最大的，在一個(gè)狀態(tài)信息已經(jīng)被那個(gè)寵物設(shè)備發(fā)送之后。允許使用這種假設(shè)來保持每個(gè)寵物設(shè)備中很短的歷史表?；蛟S只需要少量的輸入項(xiàng)提供全部有效地傳遞，如果僅僅保持最近的信息。
在多轉(zhuǎn)發(fā)中進(jìn)行通信是相同的基本原理，并且在每個(gè)寵物設(shè)備中保留的記錄被擴(kuò)展到虛擬地理位置應(yīng)用中。
每個(gè)地理寵物設(shè)備節(jié)點(diǎn)(圖6A中的‘A’，‘B’和‘C’)周期地發(fā)送帶有它當(dāng)前GPS位置和時(shí)間的一個(gè)廣播信息。當(dāng)該信息從節(jié)點(diǎn)-到-節(jié)點(diǎn)被傳送時(shí)，由每個(gè)寵物設(shè)備記錄轉(zhuǎn)發(fā)的位置和數(shù)量。在已經(jīng)從幾個(gè)地理寵物設(shè)備收集了數(shù)據(jù)之后，每個(gè)寵物設(shè)備能夠計(jì)算一個(gè)加權(quán)的平均位置，基于從轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)數(shù)所暗示的每個(gè)已知位置中得到的相對(duì)距離。
這是一個(gè)例子，示例了在寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中使用短距離無線電設(shè)備的益處。短距離覆蓋意味著對(duì)于位置估算具有較好的分辨力。廣域網(wǎng)要求復(fù)雜的和昂貴的時(shí)間延遲或到達(dá)時(shí)間的測(cè)量裝備以便獲得類似的結(jié)果。這種裝備太龐大和昂貴，只能安裝在固定基站上。此外，如果目標(biāo)單元處于多個(gè)基站的覆蓋區(qū)中，才能使用到達(dá)數(shù)據(jù)的時(shí)間獲得位置信息。
移動(dòng)金融市場(chǎng)-虛擬地理位置的一個(gè)例子參考圖6A，寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)優(yōu)選應(yīng)用是，建立一個(gè)虛擬地理位置基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)用作合格的間接保護(hù)系統(tǒng)，比如受讓人的帽子(cap)系統(tǒng)。這正好是如何應(yīng)用地理位置的一個(gè)示例。幾個(gè)帽子應(yīng)用的一個(gè)擴(kuò)充的說明被包括在附加的可替換網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上的市場(chǎng)應(yīng)用部分中。帽子系統(tǒng)把異常情況和有關(guān)金融車輛的異常移動(dòng)模式的審計(jì)報(bào)告提供給移動(dòng)裝備金融公司，以及其它類型的非固定站，可移動(dòng)的或移動(dòng)裝備。
諸如可以由一個(gè)系統(tǒng)實(shí)際的最佳尋址一樣，許多應(yīng)用提供了位置和移動(dòng)方面的觀點(diǎn)而不用傳統(tǒng)的精確定位技術(shù)的費(fèi)用，比如GPS。
一個(gè)虛擬地理位置系統(tǒng)提供了2-維(或3-維)相對(duì)的位置信息，只不過相關(guān)的絕對(duì)緯度和經(jīng)度(或高度)不太精確。單獨(dú)的‘虛擬地址’充分地服務(wù)于一些應(yīng)用系統(tǒng)，同時(shí)還需要與實(shí)際物理位置緊密相關(guān)的其他的方面。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用已知的位置在網(wǎng)絡(luò)中停泊了少百分?jǐn)?shù)的點(diǎn)。這些定位點(diǎn)可以是帶有GPS接收機(jī)的寵物設(shè)備，它們報(bào)告精確的位置但它們隨時(shí)間移動(dòng)，或者它們可以是安裝在固定位置中的寵物設(shè)備，比如在燈桿上，十字路口或在高架結(jié)構(gòu)的不同級(jí)上。
附近設(shè)備只需要從這些固定點(diǎn)接收信息以便具有它們自己位置的一個(gè)近似的概念。對(duì)于從設(shè)備到設(shè)備的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)，可能位置的區(qū)域增加和位置精確性下降。設(shè)計(jì)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)地保持對(duì)有關(guān)‘轉(zhuǎn)發(fā)’計(jì)數(shù)的跟蹤。存在的多個(gè)定位點(diǎn)，和使用‘轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)數(shù)’來近似估計(jì)相對(duì)距離允許寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用盡可能少的硬件費(fèi)用近似地估計(jì)實(shí)際位置。使用短距離收發(fā)器實(shí)際上改進(jìn)了這種方法的分辨力，以及把用于每個(gè)設(shè)備的功率需求保持到最小。這不僅減少了費(fèi)用而且易于認(rèn)證和減少了有關(guān)的環(huán)境因素。
動(dòng)態(tài)交通監(jiān)視系統(tǒng)一個(gè)應(yīng)用是使用寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和服務(wù)為城市的，地區(qū)性的，國家的和聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)提供一種無線動(dòng)態(tài)交通監(jiān)視系統(tǒng)(DTMS)，如圖10A，10B，11A和11B所示。比如城市交通局之類的組織機(jī)構(gòu)，地區(qū)的和國家的公共交通機(jī)構(gòu)，像任何COG(政府的勸告)和任何DOT(運(yùn)輸局，比如US/DOT或TX/DOT)可以使用這種費(fèi)用的有效系統(tǒng)監(jiān)視交通移動(dòng)。動(dòng)態(tài)交通監(jiān)視系統(tǒng)“DTMS”可以在一個(gè)有限的基礎(chǔ)上被啟動(dòng)，并逐漸發(fā)展成把更多的固定的和移動(dòng)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備擴(kuò)散到系統(tǒng)中。整個(gè)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)起到一個(gè)集體的作用，甚至最低級(jí)的寵物設(shè)備也成為數(shù)據(jù)收集基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一部分。使用這種技術(shù)，不需要具有高費(fèi)用的路邊讀書裝置，也不需要建立硬布線的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)背景動(dòng)態(tài)交通監(jiān)視系統(tǒng)“DTMS”使城市能夠監(jiān)視阻塞，行駛時(shí)間，交通流量和沿著公路，高速公路以及小巷的交通流量模式的偏移。這種信息對(duì)于所有的政府交通控制機(jī)構(gòu)是重要的并代表著一個(gè)機(jī)會(huì)，更好的服務(wù)他們的社區(qū)。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)使用一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)控制程序控制寵物設(shè)備的操作。有三種分類的寵物設(shè)備與“DTMS”有關(guān)。第一，有網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備。這些是固定的或移動(dòng)的“DTMS”設(shè)備，提供一個(gè)無線接口到一個(gè)陸地或衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。從“DTMS”網(wǎng)絡(luò)收集數(shù)據(jù)并接著被放入一個(gè)本地“DTMS”數(shù)據(jù)庫。第二，有地理寵物設(shè)備。這些設(shè)備是固定或移動(dòng)的并在設(shè)備級(jí)上給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)虛擬的緯度和經(jīng)度地址。第三，有寵物設(shè)備。這些最小成本的數(shù)字RF無線設(shè)備是固定的或移動(dòng)的并從字段位置把狀態(tài)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)庫，使用寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)主干。通過建立固定的和移動(dòng)的網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)以及低成本的單個(gè)和多個(gè)無線寵物設(shè)備的一種合適的組合，生成了一種優(yōu)良的無線“DTMS”數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)。局部和遠(yuǎn)程上的交通流量數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以被收集和處理。通過無線鏈接把交通流量數(shù)據(jù)發(fā)送到一個(gè)數(shù)據(jù)庫并對(duì)來自一個(gè)安全因特網(wǎng)服務(wù)中心的城市工程師有用。
用于動(dòng)態(tài)交通監(jiān)視的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)無線數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)，特征在于雙向短距離設(shè)備-到-設(shè)備傳遞信息，可以使用固定的和移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行工作。因此，對(duì)于交通管理應(yīng)用它是理想的。通過多個(gè)設(shè)備-到-設(shè)備的‘轉(zhuǎn)發(fā)’自動(dòng)地路由信息以提供堅(jiān)固的區(qū)域覆蓋，冗余，和抗擾度。此外，寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是虛擬網(wǎng)絡(luò)，具有虛擬地址，動(dòng)態(tài)路由，和重配置。這是由寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)使用的上述廉價(jià)雙向數(shù)據(jù)無線設(shè)備(寵物設(shè)備)的一個(gè)例子。寵物設(shè)備的關(guān)鍵特性是能夠彼此共享短數(shù)據(jù)信息。每個(gè)寵物設(shè)備成為一個(gè)團(tuán)體的一部分并可以分享傳送信息的負(fù)擔(dān)，在整個(gè)區(qū)域中動(dòng)態(tài)地尋找一個(gè)網(wǎng)關(guān)到一個(gè)具體目的地?cái)?shù)據(jù)庫。
這種概念與所有傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)概念相反，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行之前需要建立昂貴的固定基站基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。例如，典型的蜂窩電話，要求每個(gè)用戶電話只能與蜂窩基站通信。即使在區(qū)域中有成千上萬的實(shí)際電話，它們也不能夠彼此直接通信。使用短距離的設(shè)備間傳遞信息則具有這種能力，比如這已經(jīng)被歷史忽視，由于這種理念，消費(fèi)者需要堅(jiān)固的，實(shí)時(shí)的連接。在現(xiàn)實(shí)情況中，這些連接可以是實(shí)時(shí)的，但不需要堅(jiān)固的。由于寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是針對(duì)設(shè)備-到-設(shè)備傳遞信息設(shè)計(jì)的一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)而不需要一個(gè)時(shí)限部件，它能夠杠桿平衡應(yīng)用系統(tǒng)中的這些能力，比如動(dòng)態(tài)交通管理系統(tǒng)(DTMS)。典型的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)周期的把數(shù)據(jù)發(fā)送回用于分析的中央數(shù)據(jù)庫，作出交通“行駛時(shí)間”實(shí)際情況的收集。
此外，可以識(shí)別異常情況和當(dāng)需要時(shí)在一個(gè)短期基礎(chǔ)上通告。例如，一個(gè)交通事故將在網(wǎng)絡(luò)上立即登記。使用這種早期的警告，可以很快地派遣緊急車輛，導(dǎo)致較快的清理現(xiàn)場(chǎng)和較快地返回到正常的交通模式。網(wǎng)絡(luò)的這種“異常處理”操作特性使用戶可以比立桿的基礎(chǔ)上更早地知道異常事件。沿著一個(gè)公路缺少移動(dòng)可能是例外。這樣，當(dāng)檢測(cè)到阻塞時(shí)，寵物設(shè)備將開始立即進(jìn)行報(bào)告并繼續(xù)報(bào)告該狀況，直到網(wǎng)絡(luò)返回到一種正常的操作狀態(tài)。
一旦初始的固定和移動(dòng)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備被建立，不局限于交通監(jiān)視的應(yīng)用系統(tǒng)可以被容易地增加。其他的政府的和商業(yè)的車輛，像公用載重汽車，運(yùn)輸車輛，學(xué)校公共汽車和垃圾車，可以添加重要的交通流量信息，同時(shí)只通過在車輛上安放一個(gè)低成本的寵物設(shè)備，可以提供附加的安全性，保安性和交通管理能力。更多的網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備然后可以被放置在鄰近的城市中，杠桿平衡已經(jīng)安裝的寵物設(shè)備，并且當(dāng)它靠近該城市時(shí)給出附加的有關(guān)交通的信息，還用很少的費(fèi)用給新城市提供服務(wù)。
DTMS提供虛擬地理位置在DTMS應(yīng)用中，在上述的移動(dòng)市場(chǎng)領(lǐng)域中，虛擬地理位置系統(tǒng)能夠提供2維的相對(duì)位置信息，只不過是不太精確的相關(guān)絕對(duì)緯度和經(jīng)度。單獨(dú)的‘虛擬地址’將足以服務(wù)于一些應(yīng)用系統(tǒng)，同時(shí)需要與實(shí)際物理位置緊密相關(guān)的其他方面。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)使用GPS定位系統(tǒng)或已知的定位系統(tǒng)，比如街道十字路口或一個(gè)建筑的地面，在網(wǎng)絡(luò)中停泊少量的固定點(diǎn)。
附近的寵物設(shè)備只需要從這些固定的或移動(dòng)點(diǎn)接收信息以便具有它們自己位置的一個(gè)近似的概念。對(duì)于從設(shè)備到設(shè)備的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)，可能位置的區(qū)域增加和位置精確性下降。然而，當(dāng)移動(dòng)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備接近寵物設(shè)備的一個(gè)區(qū)域或集中地時(shí)，可以有效的和改進(jìn)增加原始地理位置的精確度。設(shè)計(jì)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)地保持對(duì)有關(guān)‘轉(zhuǎn)發(fā)’計(jì)數(shù)的跟蹤。存在的多個(gè)定位點(diǎn)，和使用‘轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)數(shù)’來近似估計(jì)相對(duì)距離允許寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用盡可能少的硬件費(fèi)用近似地估計(jì)實(shí)際位置。使用短距離收發(fā)器實(shí)際上改進(jìn)了這種方法的分辨力，以及把用于每個(gè)設(shè)備的功率需求保持到最小。這不僅減少了費(fèi)用而且易于認(rèn)證和減少了相關(guān)的環(huán)境因素。
廣域?qū)櫸锞W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充正像一個(gè)地理位置網(wǎng)絡(luò)中的某些點(diǎn)一樣，需要被停泊到相關(guān)的虛擬物理位置，網(wǎng)絡(luò)中其它的點(diǎn)應(yīng)該被連接到一個(gè)廣域網(wǎng)絡(luò)以便最小化信息行駛時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)裝載。這通過增加網(wǎng)關(guān)收發(fā)器到區(qū)域中少量百分?jǐn)?shù)的“DTMS”寵物設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，比如BellSouth Mobitex數(shù)字無線網(wǎng)。這些網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備當(dāng)作集中器，用于把信息限制到或來自寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的中心管理部件。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的動(dòng)態(tài)配置和自動(dòng)路由方面使得通過最有效的方式把這些信息從始發(fā)地路由到最終目的地。
協(xié)議是完全無連接的并且每個(gè)信息被看成是一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)報(bào)。保護(hù)機(jī)構(gòu)被內(nèi)置以確保堅(jiān)固，但不需要任何獨(dú)立信息的傳送，也不被保證。在分布的網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以開始查詢并請(qǐng)求重新發(fā)送認(rèn)為是遺漏的信息。
某些智能應(yīng)用的目的是檢測(cè)缺項(xiàng)和不正常狀態(tài)和狀況，然后對(duì)用戶提供一個(gè)報(bào)告或告警。許多有用的信息可以從附近節(jié)點(diǎn)的路由表的詢問中得到以建立最后已知的位置。在此方式下網(wǎng)絡(luò)將開始立即報(bào)告，當(dāng)在一個(gè)給定的公路或高速路上缺少移動(dòng)機(jī)構(gòu)或移動(dòng)的速率有戲劇性的變化?？梢员O(jiān)視平均和預(yù)期的行駛時(shí)間并產(chǎn)生報(bào)告，當(dāng)通過“DTMS”沒有看到正常預(yù)期的參數(shù)時(shí)。“DTMS”與所有其它已知的交通監(jiān)視產(chǎn)品的區(qū)別在于，它會(huì)集中在故障點(diǎn)上并基于一種自動(dòng)的基礎(chǔ)只報(bào)告那里的情況。這就自動(dòng)地減少了所需的系統(tǒng)廣播的時(shí)間量，從而比其他的可能方式提供了更有效和少費(fèi)用的解決方式。通過改變參數(shù)或者在一個(gè)給定區(qū)域或地域內(nèi)進(jìn)行具體詢問可以實(shí)現(xiàn)特殊目的的監(jiān)視。而且，網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備可以報(bào)告它們邏輯范圍之外的它們的位置。這是在一個(gè)學(xué)校公共汽車上使用網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備的一個(gè)例子。當(dāng)公共汽車到和從學(xué)校行駛它的路程時(shí)，它將收集交通信息，并且隨后在該區(qū)域之外的旅程上它將作為一個(gè)跟蹤設(shè)備。即使該設(shè)備經(jīng)過了它的正?！氨镜貐^(qū)域”之外的一個(gè)寵物設(shè)備，它總是會(huì)從它可以遇到的任何寵物設(shè)備上詢問和接收數(shù)據(jù)。從而，學(xué)校行程的一個(gè)公共汽車到另一個(gè)區(qū)，可以跟蹤它的行程，以及起到它的本地區(qū)域之外的一個(gè)數(shù)據(jù)收集設(shè)備的作用。
實(shí)施例美國任一城市，考慮一種抽樣情形。局部種子網(wǎng)絡(luò)可以包括50個(gè)路邊網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備(沿高速路)，放在警車上的10個(gè)移動(dòng)網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備，和放在城市道路修理裝備上的20個(gè)附加的網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備，緊急車輛，和學(xué)校公共汽車。這些單元的每個(gè)能夠與其他寵物設(shè)備通信。然后放置300個(gè)具有選擇公司的的寵物設(shè)備，這些公司在城市限制內(nèi)具有工作站點(diǎn)?？梢越⒁粋€(gè)示例，公司A車輛中的150個(gè)寵物設(shè)備和公司B車輛中附加的150個(gè)寵物設(shè)備。以一種測(cè)試的方式進(jìn)行雇員選擇以便車輛可以以不同的方向和沿著不同的行駛路徑進(jìn)入和退出城市。當(dāng)車輛行駛在城市中道路上時(shí)，隨著車輛進(jìn)入城市和繼續(xù)前進(jìn)到它的最終目的地，它的位置和行駛時(shí)間將被登記和記錄。車輛替換的移入和出該城市，在不同的時(shí)間上，允許該城市記錄有價(jià)值的數(shù)據(jù)，關(guān)于正常的高速路交通模式，不正常的高速路交通模式，平均行駛時(shí)間，交通流量和交通阻塞。這些數(shù)據(jù)可以被諸公司共享并幫助雇員發(fā)現(xiàn)到和從工作的最有效的路程。通過增加更多的寵物設(shè)備和通過把網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備擴(kuò)展到相鄰城市中和沿著主要的公路，可以增強(qiáng)整個(gè)的收集處理過程。
總之，與傳統(tǒng)的只讀路邊的閱讀器的方法相反，可以使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。此外，所有網(wǎng)絡(luò)中的寵物設(shè)備起到收集有用數(shù)據(jù)的作用。在一個(gè)區(qū)域中的寵物設(shè)備越多，網(wǎng)絡(luò)的功能越好。寵物設(shè)備可以被安裝在車輛上經(jīng)過幾分鐘的短期測(cè)試并可以使電池-和/或太陽能-供電的。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)的和運(yùn)行在一種例外的基礎(chǔ)上，通過篩選不需要的數(shù)據(jù)以便處理數(shù)據(jù)和把數(shù)據(jù)給用戶。這是一種費(fèi)用合理的網(wǎng)絡(luò)，包括對(duì)于初始的費(fèi)用和正在進(jìn)行操作的費(fèi)用。
伙伴系統(tǒng)圖14示例了一個(gè)伙伴系統(tǒng)，如如本發(fā)明所述所提到的在停車應(yīng)用的部分中。在該系統(tǒng)中，成對(duì)的mμ寵物設(shè)備作為“伙伴”運(yùn)行，當(dāng)它們能夠彼此直接通信時(shí)。當(dāng)寵物設(shè)備被分開時(shí)，或在一個(gè)給定周期時(shí)間不能通信時(shí)，寵物設(shè)備經(jīng)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送異常信息或告警信息。如果特別的寵物設(shè)備保持固定，狀態(tài)信息可以被抑制，因?yàn)橥ㄟ^網(wǎng)絡(luò)內(nèi)經(jīng)過的其他的固定寵物設(shè)備可以檢測(cè)寵物設(shè)備的移動(dòng)?；锇橄到y(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用是一個(gè)孩子和父母，其中孩子和父母每個(gè)人具有一個(gè)寵物設(shè)備。如果孩子移動(dòng)到靠近父母的距離之外，父母的寵物設(shè)備可以告警該父母。孩子和父母的寵物設(shè)備經(jīng)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以提供一個(gè)告警到其他共同運(yùn)行的寵物設(shè)備，比如一個(gè)商場(chǎng)保安，如果該系統(tǒng)是位于一個(gè)商場(chǎng)或一個(gè)大型游樂場(chǎng)。在這個(gè)應(yīng)用中，孩子的寵物設(shè)備可以在手鐲中，手表或項(xiàng)鏈或者其它的形式，比如嵌入一個(gè)網(wǎng)球鞋中。
伙伴系統(tǒng)的另一個(gè)應(yīng)用是這樣一個(gè)系統(tǒng)，允許汽車擁有者監(jiān)視他們汽車的位置。每個(gè)汽車擁有者和他們的汽車具有可以彼此通信的一個(gè)寵物設(shè)備。當(dāng)汽車寵物設(shè)備和擁有者寵物設(shè)備彼此的距離超出范圍時(shí)，通過寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)寵物設(shè)備可以彼此通信。如果汽車開始移動(dòng)而汽車寵物設(shè)備沒有與擁有者寵物設(shè)備進(jìn)行通信，汽車寵物設(shè)備經(jīng)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)告警。該告警將提供給保護(hù)你的法律實(shí)施人員。此外，該系統(tǒng)允許知道被盜財(cái)產(chǎn)的位置，通過使用一個(gè)廣域網(wǎng)。例如，它可以作為當(dāng)前減少行竊和防止程序的一種電子增強(qiáng)設(shè)施，允許一個(gè)車輛擁有者附著一個(gè)膠粘物通知警察在某一確定小時(shí)中一個(gè)車輛不應(yīng)該在道路上。使用寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供這種能力的一個(gè)電子版本。這將提供一種比當(dāng)前可用的產(chǎn)品低費(fèi)用的電子防盜和減少行竊系統(tǒng)。它的構(gòu)成還能為管理該系統(tǒng)的本地警察局提供可能的收入量。
伙伴系統(tǒng)的其他可能的使用包括一個(gè)軟禁/拒捕系統(tǒng)，其中一個(gè)拘留犯必須被留在確定的寵物設(shè)備附近以防止告警信息或者，相反的，出現(xiàn)了異常地區(qū)就產(chǎn)生告警，當(dāng)一個(gè)專用寵物設(shè)備能夠與另一個(gè)寵物設(shè)備通信表明該專用寵物設(shè)備是非常近以致于遠(yuǎn)離其它的寵物設(shè)備。
其他的系統(tǒng)應(yīng)用如在此所述，本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)成一個(gè)設(shè)備和處理過程，用于自動(dòng)地收取收費(fèi)公路的費(fèi)用(虛擬收費(fèi)公路)或用于在游樂場(chǎng)中，日托中心和學(xué)校中定位小孩。后面概述許多應(yīng)用。
近似確定車輛行駛車道這部分描述如本發(fā)明所述的一個(gè)系統(tǒng)和方法，用于確定可能的一組由一個(gè)車輛通過的允許的路徑。特別的是，描述一個(gè)系統(tǒng)和方法，用于近似地估計(jì)確定車輛到一個(gè)固定位置的距離，以及描述了一個(gè)系統(tǒng)和方法，用于在時(shí)間上綜合一組這樣的測(cè)量，以便對(duì)于幾個(gè)允許路徑的其中之一得出一個(gè)唯一的解決方式，如圖10A，10B，11A和11B所示。應(yīng)用的系統(tǒng)和方法在距離上根據(jù)離固定位置300英尺的順序，在每個(gè)方向上可以解決五條或更多的車道，如圖所示，只需要低成本的裝備，并在大范圍的車輛速度上產(chǎn)生可重復(fù)的結(jié)果。
與傳統(tǒng)的獲得車道的方法相比，傳統(tǒng)的方法具體地包括嵌入在各個(gè)行駛車道中的環(huán)路檢測(cè)器，車道專用詢問器安裝在上述的道路上，或者使用了遠(yuǎn)程傳感技術(shù)，包括紅外線的或安裝的視頻攝像機(jī)以觀察道路。傳統(tǒng)的距離測(cè)量方法典型地依靠飛行時(shí)間或信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量。飛行時(shí)間系統(tǒng)包括雷達(dá)，激光雷達(dá)(光檢測(cè)和測(cè)距)和多數(shù)的基于發(fā)送機(jī)應(yīng)答器的系統(tǒng)，比如飛行器DME(距離測(cè)量裝備)。信號(hào)強(qiáng)度系統(tǒng)不能被廣泛的接受，由于難于獲得可重復(fù)的結(jié)果。信號(hào)強(qiáng)度系統(tǒng)具有吸引人的方面，能夠服務(wù)于一種潛在無限的移動(dòng)目標(biāo)數(shù)，因?yàn)闆]有使用發(fā)送機(jī)應(yīng)答器和目標(biāo)作為被動(dòng)接收機(jī)。
位錯(cuò)誤率考慮一本發(fā)明的系統(tǒng)和方法是基于這樣一個(gè)事實(shí)，即一個(gè)數(shù)字信號(hào)的位差錯(cuò)率與每位的能量成反比。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果一個(gè)系統(tǒng)以一種各向同性的環(huán)境從一個(gè)全方向天線發(fā)送一個(gè)位流，則每位能量隨著從發(fā)送器到接收器距離的平方減少。因此，位差錯(cuò)率會(huì)隨著距離的平方增加。本發(fā)明的系統(tǒng)使用固定數(shù)量的位和每位能量的一個(gè)常量來編碼一個(gè)信息，并提供一種差錯(cuò)檢測(cè)機(jī)制以確定何時(shí)接收的信息具有一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤。當(dāng)在一個(gè)飛機(jī)上射出時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)以發(fā)送器為中心的圓形地區(qū)，其中成功接收信息的概率是高的而圓形地區(qū)之外的概率是低的。
發(fā)送功率管理—在實(shí)現(xiàn)中，位數(shù)被設(shè)置在寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的每個(gè)信息256位，并且各個(gè)位被曼徹斯特編碼和以大約每秒9,600位的速率開-關(guān)鍵控載波，以便在整個(gè)一個(gè)信息上產(chǎn)生每位一個(gè)恒定的能量。發(fā)送器能夠逐步地改變實(shí)際的峰值發(fā)送功率。一般來說，相應(yīng)于有效的接收范圍，發(fā)送設(shè)備將以變化的功率電平發(fā)送一系列信息。在這些信息中的編碼將是相關(guān)于預(yù)期的最大接收范圍的一個(gè)值。
目標(biāo)車輛中的被動(dòng)接收器將記錄被接收的沒有差錯(cuò)的信息的子集，并使用估算的到發(fā)送器距離的最大范圍值。
這種技術(shù)完全消除了信號(hào)強(qiáng)度模擬測(cè)量的需求。位差錯(cuò)率已經(jīng)被轉(zhuǎn)變?yōu)楦鱾€(gè)數(shù)據(jù)信息的一種通過/失敗測(cè)試。
這允許一種可適應(yīng)的系統(tǒng)，其中可以適當(dāng)?shù)厥褂酶淖儼l(fā)送功率電平用于建立，并通過目標(biāo)車輛系統(tǒng)不用確認(rèn)任何特殊的位置。只有系統(tǒng)的模擬部分在固定發(fā)送器上包括逐步功率電平的產(chǎn)生。
假設(shè)如下情況配備了寵物的車輛使用全方向天線。
路標(biāo)寵物設(shè)備使用全方向天線。
至少3個(gè)路邊寵物設(shè)備彼此線性隔開以便它們的覆蓋不重疊。
車輛順序地前進(jìn)通過每個(gè)路邊寵物設(shè)備的覆蓋區(qū)。
路邊測(cè)量寵物設(shè)備位于中心并進(jìn)行發(fā)送信標(biāo)信息。
其他的路邊寵物設(shè)備作為相等的寵物設(shè)備在每個(gè)行駛方向上收集數(shù)據(jù)。
1毫瓦最大信號(hào)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于近似100米有效距離。
可以逐步調(diào)整來自路邊寵物設(shè)備的發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度。
從路邊測(cè)量寵物設(shè)備以一個(gè)100米半徑擴(kuò)展測(cè)量區(qū)域。
針對(duì)經(jīng)過測(cè)量區(qū)域的持續(xù)時(shí)間，車輛區(qū)域保留在相同的車道中。
車輛區(qū)域具有一個(gè)恒定的速度通過測(cè)量區(qū)。
實(shí)現(xiàn)方案——當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式包括發(fā)送信標(biāo)信息的一個(gè)路邊測(cè)量寵物設(shè)備。使用變化的輸出功率電平發(fā)送這些信息。在已經(jīng)給定的功率電平上的每個(gè)信息包含表示一個(gè)偏差常量的一個(gè)數(shù)據(jù)字段。每個(gè)通過的車輛寵物設(shè)備將成功地接收由路邊寵物設(shè)備發(fā)送的信息的一個(gè)子集。
由測(cè)量寵物設(shè)備發(fā)送的每個(gè)信息具有正常的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和格式，包括差錯(cuò)檢測(cè)位。當(dāng)一個(gè)接收器處于給定功率電平的發(fā)送范圍之外時(shí)，將不會(huì)正確地接收信息。只有無損的和完好的接收的信息可以被合格的用于接收器的進(jìn)一步考慮。正確接收的信息將引起一組軟件計(jì)數(shù)器的一個(gè)或多個(gè)值遞增。
在經(jīng)過路邊測(cè)量寵物設(shè)備的區(qū)域之后，車輛將來到歸類路邊寵物設(shè)備之一的區(qū)域。兩個(gè)歸類寵物設(shè)備用于允許在道路的兩個(gè)方向上收集來自正在行駛車輛的數(shù)據(jù)。歸類路邊寵物設(shè)備將詢問車輛寵物設(shè)備有關(guān)經(jīng)過路邊測(cè)量寵物設(shè)備的計(jì)數(shù)器的值。車輛寵物設(shè)備將發(fā)送包含計(jì)數(shù)器值的一個(gè)應(yīng)答信息到歸類路邊寵物設(shè)備。
“偏差平均”方法—正確地接收信息將引起接收器把偏差常量字段的值加到接收寵物設(shè)備內(nèi)的內(nèi)部維護(hù)的一個(gè)數(shù)據(jù)字段(“全部偏差”)中。第二全部字段(“全部信息”)將被遞增一，因此，進(jìn)行計(jì)數(shù)整個(gè)通過該區(qū)域過程中從路邊寵物設(shè)備成功接收信息的總數(shù)。
歸類路邊寵物設(shè)備將使用兩個(gè)值計(jì)算車輛通過路邊測(cè)量寵物設(shè)備區(qū)域的路徑的一個(gè)估算值。一種可能的方法是，通過整個(gè)行駛經(jīng)過的過程中的接收的“全部信息”除以“全部偏差”計(jì)數(shù)器來計(jì)算一個(gè)“平均偏差”。這產(chǎn)生一個(gè)值，該值獨(dú)立于通過測(cè)量區(qū)域車輛的速度。作為結(jié)果的平均只依賴于車輛路徑和由路邊測(cè)量寵物設(shè)備使用的發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度/偏差常量值。當(dāng)設(shè)備被安裝時(shí)，設(shè)置路邊測(cè)量寵物設(shè)備的操作參數(shù)。通過歸類路邊寵物設(shè)備計(jì)算“平均偏差”值的一個(gè)特殊范圍之間的關(guān)系，并且由一個(gè)車輛寵物設(shè)備使用的一個(gè)專用行駛車道也在安裝時(shí)被確定和存儲(chǔ)在歸類寵物設(shè)備中。因此，歸類寵物設(shè)備可以估算由通過測(cè)量區(qū)的一個(gè)車輛使用的行駛車道。除此之外，“全部信息”與經(jīng)過測(cè)量區(qū)車輛的平均速度成反比。選擇最佳偏差值和用于特殊裝置的功率設(shè)置的方法處于研究中。
“數(shù)據(jù)裝倉”方法—我們當(dāng)前優(yōu)選的方法包括使用許多車輛寵物設(shè)備中的計(jì)數(shù)器，它相應(yīng)于由路邊測(cè)量寵物設(shè)備使用的不同功率電平的數(shù)。由于每個(gè)數(shù)據(jù)具有相關(guān)于功率電平的一個(gè)值，計(jì)數(shù)在每個(gè)電平上接收的信息數(shù)則變成一種簡單的事情。
可以獲得與實(shí)際行駛車道良好的相關(guān)性，只通過查看使用計(jì)數(shù)的最小非零倉位與最大非零倉位的計(jì)數(shù)比率。通過三車道寬度或更少，如果從一個(gè)發(fā)送功率電平到下一個(gè)不同的來以半徑改變的話，這種工作更佳。在該例中，使用6個(gè)不同的功率電平結(jié)果是4倉位，它的數(shù)據(jù)不直接用于計(jì)算一個(gè)給定的路徑(但在時(shí)間前面這是不知道的)。
使用所有可用的計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)允許排除非法的或不正確的路徑，使用先前討論的方法不能檢測(cè)它們。特別的是，使用所有六個(gè)計(jì)數(shù)器的值和知道的測(cè)量寵物設(shè)備的傳輸模式允許一個(gè)最小平方解決最接近測(cè)量寵物設(shè)備的問題，并因此唯一的識(shí)別相應(yīng)于行駛車道的和弦。這種假設(shè)是可能的，即形式車道將是大約600英尺測(cè)量區(qū)的一個(gè)直段道路，特別是考慮到超出假設(shè)的話，車輛將使用接近常量的速度移動(dòng)通過區(qū)域。
下列的數(shù)據(jù)是給交通工程師的值并可以從該系統(tǒng)直接導(dǎo)出1.行駛方向，2.每單位時(shí)間車輛，3.行駛車道(針對(duì)收費(fèi)，熱門車道等等)4.行駛車道(用于車輛計(jì)數(shù))，5.平均速度，6.每個(gè)車道中的平均速度。
當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)方式使用的路邊寵物設(shè)備在6個(gè)不同功率電平上每秒10次發(fā)送信息。低功率傳輸比高功率出現(xiàn)得更頻繁，以便通過低功率的較小地區(qū)的一個(gè)車輛可以高概率的接收一個(gè)信息。選擇功率電平以便把最大范圍分成6個(gè)等同間距的半徑。最靠近測(cè)量寵物設(shè)備(最靠近測(cè)量區(qū)的一個(gè)直徑)的以60mph通過區(qū)域的車道中的車輛將一直接收到60個(gè)信息，如果所有的信息以滿功率被發(fā)送。少數(shù)成比例的信息將被接收，由于功率的歸約算法。
示例可能的最壞情況的操作，一個(gè)車輛以高速行駛通過該區(qū)域。較慢的速度將產(chǎn)生成比例的大量的信息。由每個(gè)經(jīng)過的車輛寵物設(shè)備接收的大量信息導(dǎo)致用于丟失信息的一種堅(jiān)固的容差。信息受到不規(guī)則的干擾或噪聲，結(jié)果是可能丟失。本方法容許針對(duì)各個(gè)信息的一種高損失率，并總是產(chǎn)生一種良好的接近期望的數(shù)據(jù)。該方法自動(dòng)地補(bǔ)償車輛通過區(qū)域的速度。
所建議方法的一個(gè)首要優(yōu)點(diǎn)是，獨(dú)立的車輛寵物設(shè)備不需要任何分析的能力或者測(cè)量面積或幾何結(jié)構(gòu)的先知性。車輛寵物設(shè)備只需要能夠把來自測(cè)量寵物設(shè)備的接收的一個(gè)信息的一個(gè)偏差常量加到一個(gè)全部信息中，該全部信息將被按要求發(fā)送到一個(gè)歸類寵物設(shè)備。偏差常量的值和輸出功率電平以及傳輸速率和模式被單獨(dú)地包含在路邊測(cè)量寵物設(shè)備內(nèi)，并在寵物設(shè)備被安裝的時(shí)候被選擇。在歸類寵物設(shè)備中將需要附加的計(jì)算能力，數(shù)據(jù)收集以及合并，和可能的網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)。在這些寵物設(shè)備上所需的計(jì)算只需要包括整數(shù)乘法和除法，和能夠把一個(gè)結(jié)果值與安裝參數(shù)相比較，以便在一種特殊安裝中建立專用車道數(shù)。
注意的是，在專用車道分辨完成之后，信息可以與其他專門應(yīng)用數(shù)據(jù)相結(jié)合，比如累積的車輛計(jì)數(shù)，收費(fèi)數(shù)據(jù)等等。利用寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的連接性，結(jié)果信息可以被傳送到一個(gè)中央收集中心，或者它可以被返回到車輛寵物設(shè)備以便存儲(chǔ)或顯示。一個(gè)簡單的例子將包括在每個(gè)不同車道中預(yù)期行駛時(shí)間的一種車內(nèi)顯示，通過位于每端的網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備，使用從道路一部分的一端到另一端中繼的數(shù)據(jù)，并接著傳送到車內(nèi)寵物設(shè)備上。
無線收發(fā)器操作參數(shù)—主要通過下列因素確定接收的信息的子集1)從路邊寵物設(shè)備到車輛寵物設(shè)備的距離，2)安裝的車輛寵物設(shè)備的靈敏度，3)車輛寵物設(shè)備接收模式的方向性，4)環(huán)境因素，包括障礙物和反射面。
從路邊寵物設(shè)備到車輛寵物設(shè)備的距離是數(shù)量，應(yīng)該是關(guān)于成功或失敗接收一個(gè)獨(dú)立信息的主要因素。這將允許系統(tǒng)得出由車輛跟隨的實(shí)際路徑，當(dāng)它通過路邊寵物設(shè)備的附近時(shí)。當(dāng)車輛經(jīng)過測(cè)量區(qū)時(shí)，安排系統(tǒng)接收具有不同發(fā)送功率電平的大量的信息。
各個(gè)車輛寵物設(shè)備的靈敏度將影響行駛通過測(cè)量區(qū)的路徑的估算結(jié)果。可以使用車輛中一種標(biāo)準(zhǔn)化的安裝使從一個(gè)車輛到另一個(gè)的靈敏度統(tǒng)一。這可能是不切實(shí)際的，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)各種車輛。一種較好的解決方式是，在車輛安裝中爭取天線模式統(tǒng)一化(使接收既接近全方向又靈活)和成對(duì)地安裝路邊測(cè)量寵物設(shè)備，如下所述。這種配對(duì)允許雙重解決行駛路徑方程，可用于消除可變的接收機(jī)靈敏度并導(dǎo)致一個(gè)單獨(dú)唯一的路徑解決。
如果車輛寵物設(shè)備接收器具有一個(gè)全方向靈敏度模式的話，將獲得最佳的結(jié)果。這要求注意替換用于車輛寵物設(shè)備的天線。
通過仔細(xì)選擇用于路邊寵物設(shè)備安裝的位置，可以最小化在系統(tǒng)性能上由環(huán)境因素帶來的影響。選擇直的，平坦的，無障礙的道路將獲得最好的結(jié)果。用于路邊寵物設(shè)備的快速，方便，靈活的安裝選項(xiàng)將簡化這種選擇。重新放置路邊寵物設(shè)備的簡單化將允許調(diào)整最佳的數(shù)據(jù)收集。
路邊測(cè)量寵物設(shè)備配對(duì)--上述的路邊寵物設(shè)備配對(duì)將提供所需的附加信息以解決在未知的情況下通過測(cè)量區(qū)的一個(gè)唯一的行駛路徑，而在車輛寵物設(shè)備中接收器靈敏度是恒定的。這種技術(shù)依照下列各項(xiàng)。安裝上述的一對(duì)路邊測(cè)量寵物設(shè)備，道路的兩邊一邊一個(gè)。如上所述，經(jīng)過的車輛寵物設(shè)備將收集信息并把從每個(gè)路邊寵物設(shè)備收集的信息合計(jì)成獨(dú)立的數(shù)據(jù)值。這些總計(jì)的每個(gè)被用于獨(dú)立的導(dǎo)出一個(gè)行駛車道估算，但由于(未知的)接收器的靈敏度這些結(jié)果是有偏差的。來自兩個(gè)路邊寵物設(shè)備的成對(duì)的結(jié)果，是根據(jù)相同的車輛通過區(qū)域的物理經(jīng)過得到的，可以被用于計(jì)算一種改進(jìn)的估算，消除了作為主要偏差源的接收器靈敏度的問題。
在該實(shí)現(xiàn)方式中，路邊寵物設(shè)備是時(shí)間同步的，以便以交替的間隔出現(xiàn)它們的數(shù)據(jù)信息傳輸。這種合作將防止從每個(gè)路邊同時(shí)發(fā)送信息-將混淆用于所有實(shí)際接收者的數(shù)據(jù)的一種情況。
自動(dòng)的停車收費(fèi)和管理系統(tǒng)平坦的營業(yè)用地和高架車庫—圖12是一個(gè)示意圖，示例了用于一個(gè)停車庫的如本發(fā)明所述的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，其中根據(jù)實(shí)際使用停車庫的一個(gè)特殊用戶自動(dòng)地收取停車費(fèi)用。此外，增強(qiáng)了經(jīng)營者的停車管理系統(tǒng)。在點(diǎn)1，顧客的車輛進(jìn)入停車庫，在車上具有一個(gè)寵物設(shè)備。在點(diǎn)2車輛寵物設(shè)備與網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備通信。實(shí)際上，車輛寵物設(shè)備發(fā)送一個(gè)信息給網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備，表明它的身份和它進(jìn)入停車庫的時(shí)間。在點(diǎn)3，車輛被停放和使用該車庫，并大約根據(jù)該時(shí)間收費(fèi)，在車輛操作者的每月停車費(fèi)用上記錄。在點(diǎn)4，車輛離開車庫，向網(wǎng)關(guān)設(shè)備提供一個(gè)最后信息，表明它的身份和時(shí)間。在該系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)設(shè)備被編程以確定第一信息的接收時(shí)間和最后信息的接收時(shí)間，以及借此表明車輛已經(jīng)使用停車庫時(shí)間量的總時(shí)間。在點(diǎn)6，經(jīng)過廣域網(wǎng)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備發(fā)送包括總時(shí)間和車輛ID的合成的交易信息。在點(diǎn)7，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫合并所有該車輛的交易信息并把信息發(fā)送到一個(gè)系統(tǒng)銀行。在點(diǎn)8，銀行作為一個(gè)請(qǐng)求把信息傳送到自動(dòng)清算車間。在點(diǎn)9，自動(dòng)清算車間從顧客的銀行和顧客的帳戶把資金傳送到系統(tǒng)帳戶。在點(diǎn)10，自動(dòng)清算車間把資金從系統(tǒng)帳戶傳送到車庫帳戶，從而針對(duì)顧客使用停車庫的時(shí)間支付給停車庫擁有者。該方法提供了許多選項(xiàng)，比如允許每月停車的顧客在一種每小時(shí)的基礎(chǔ)上把車輛停放在經(jīng)營者的其他營業(yè)用地中。如下文將要概述的，至少六種不同的停車類型能夠使用寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)。
使用PRM寵物自動(dòng)收取停車費(fèi)—凸起的公路標(biāo)記(PRMs，也稱為“Botts Dots)被粘貼在一個(gè)人行道表面并典型的用于車道標(biāo)記。由電源，微控制器，無線收發(fā)器和天線組成的一個(gè)寵物設(shè)備能被嵌入在固體的，非傳導(dǎo)材料的PRM中并擴(kuò)展寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信方面的能力，通過一個(gè)平坦停車營業(yè)用地或高價(jià)停車庫。
此外，連同寵物設(shè)備可以嵌入一個(gè)固態(tài)的磁通量傳感器。使用該磁通量傳感器檢測(cè)由附近存在的一個(gè)車輛的金屬所引起的周圍磁場(chǎng)的改變。預(yù)定的應(yīng)用系統(tǒng)將包括在靠近標(biāo)記的停車位的中心安裝PRM寵物設(shè)備。這樣，在一種每時(shí)間段的基礎(chǔ)上，寵物設(shè)備將提供車輛存在信息給網(wǎng)絡(luò)。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)允許少量的網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備把信息從大量的PRM寵物設(shè)備中繼到一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫或調(diào)度運(yùn)輸中心。
拖離地域—通過把PRM放在標(biāo)記成非停車區(qū)的位置，它們能檢測(cè)和報(bào)告那些可能違規(guī)的固定的車輛，作為異常報(bào)告。這些異常報(bào)告可以用于優(yōu)化那些強(qiáng)制行動(dòng)，比如檢票或拖車。指導(dǎo)強(qiáng)制機(jī)構(gòu)的一個(gè)調(diào)度中心指出可疑的違規(guī)的位置，代替了依靠昂貴的和無價(jià)值的巡邏。
保留的/合同停車—在一種合同停車的情形中，每個(gè)停車地點(diǎn)將具有一個(gè)被安裝的PRM寵物設(shè)備，并且每個(gè)批準(zhǔn)的車輛將被分配一個(gè)安裝在車輛中的寵物設(shè)備。車輛寵物設(shè)備和PRM寵物設(shè)備將表示為‘伙伴’，如在伙伴系統(tǒng)上的部分中所述的。如果在該地點(diǎn)檢測(cè)到一個(gè)車輛而相應(yīng)的車輛寵物設(shè)備不能被聯(lián)系上的話，則將產(chǎn)生一個(gè)異常信息。多個(gè)車輛寵物設(shè)備可以被分配到一個(gè)單一的停車地點(diǎn)以便容納在不同日子上駕駛不同汽車的用戶，或者不同的輪班工作的而共享相同的停車位的雇員。
寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)收集有關(guān)時(shí)間標(biāo)記的交易數(shù)據(jù)的能力允許按比例分配或基于時(shí)間的記帳。多個(gè)時(shí)間段作為一個(gè)池可以分配給特殊的公司雇員，并且這些雇員在一種第一次來第一次被服務(wù)的基礎(chǔ)上可以在任何他們被分配的地點(diǎn)中選擇停車。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將收集有關(guān)在任何給定時(shí)間上實(shí)際使用的地點(diǎn)數(shù)的信息和檢驗(yàn)使用那些地點(diǎn)的車輛的合法性。
停車計(jì)費(fèi)器—寵物設(shè)備可以配備停車計(jì)費(fèi)器以允許由配備寵物的車輛自動(dòng)地支付停車費(fèi)。這種情況也包括位于每個(gè)停車位的一個(gè)PRM寵物設(shè)備。當(dāng)一個(gè)車輛到達(dá)一個(gè)地點(diǎn)時(shí)它被相關(guān)的寵物設(shè)備檢測(cè)到，并且一個(gè)信息被發(fā)送到計(jì)費(fèi)器中的寵物設(shè)備。用戶可以支付傳統(tǒng)的硬幣，或者對(duì)于具有停車帳戶信息的一個(gè)寵物設(shè)備，計(jì)費(fèi)器可以詢問車輛。如果不作出支付，產(chǎn)生一個(gè)未批準(zhǔn)車輛的異常信息并且網(wǎng)絡(luò)發(fā)起強(qiáng)制行動(dòng)。如果使用硬幣作出了支付和當(dāng)車輛總是停放的時(shí)候計(jì)費(fèi)器滿期的話，產(chǎn)生一個(gè)異常信息。如果在計(jì)費(fèi)器滿期之前車輛離開，計(jì)費(fèi)器將立即復(fù)位以便下一個(gè)車輛需要支付全費(fèi)。如果通過使用車輛中一個(gè)寵物設(shè)備的一個(gè)自動(dòng)的帳戶支付費(fèi)用，基于在該地點(diǎn)中的實(shí)際時(shí)間可以精確地按比例分配收取費(fèi)用。
特殊事件停車—基于寵物的記號(hào)可以當(dāng)成預(yù)支付借方停車憑單，針對(duì)體育事件，博覽會(huì)，娛樂活動(dòng)停車等等。比較來說，幾百英尺的長通信距離可以允許快速訪問停車設(shè)施，通過并行處理一整組汽車的支付交易。在便民商店中可以購買到預(yù)付寵物設(shè)備或作為VIP包裝的促銷或使用季票。經(jīng)過一個(gè)因特網(wǎng)站點(diǎn)可以把信用卡或借方帳戶信息加到用戶的一個(gè)寵物設(shè)備中。
機(jī)場(chǎng)停車—機(jī)場(chǎng)停車產(chǎn)生許多特殊的停車管理需要。由各類車輛例行公事的進(jìn)入和離開該區(qū)域來提供服務(wù)，比如出租車，公交車和運(yùn)輸貨車。還有許多車輛只是來送走顧客和接顧客，并且這些車輛停下又行駛。一種自動(dòng)的停車管理系統(tǒng)，比如由寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)所提供的系統(tǒng)可以很大地增強(qiáng)交通流量，加上改進(jìn)停車費(fèi)收集管理。此外，該系統(tǒng)允許當(dāng)前沒有的一種保安和安全等級(jí)。后面描述其他的用于寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)場(chǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。
自動(dòng)費(fèi)用收集系統(tǒng)—圖13示例了如本發(fā)明所述的另一個(gè)優(yōu)選應(yīng)用系統(tǒng)，其中建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)用于向使用一個(gè)收費(fèi)公路的顧客收費(fèi)。每個(gè)顧客將具有連接到它的車輛的一個(gè)移動(dòng)寵物設(shè)備，車輛沿著公路行駛并通過一系列路邊寵物設(shè)備。在點(diǎn)1，路邊寵物設(shè)備發(fā)送位置和時(shí)間信息到移動(dòng)寵物設(shè)備。在點(diǎn)2，移動(dòng)寵物設(shè)備從第二路邊寵物設(shè)備接收信息并存儲(chǔ)該信息。在諸如點(diǎn)3的周期的點(diǎn)上，被定位的網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備接收移動(dòng)寵物設(shè)備中存儲(chǔ)的信息并把該信息發(fā)送到處理該信息一個(gè)廣域網(wǎng)以便向顧客收費(fèi)。特別的是，在點(diǎn)4，網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備把收集的結(jié)果發(fā)送到廣域網(wǎng)。圖13的系統(tǒng)不同于當(dāng)前使用的傳統(tǒng)方法，其中沿著一條收費(fèi)公路放置路邊讀出器以讀出安放在一個(gè)車輛上的標(biāo)記。在這些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，讀出器具有窄的讀出范圍和窄的讀出地區(qū)以及較高的錯(cuò)讀率。而且，車輛必須被強(qiáng)迫進(jìn)入各個(gè)窄車道，這樣就要求駕駛員考慮減速，以提高可靠性。作為對(duì)固定收費(fèi)的評(píng)估，這樣的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)具有很少的或不具有靈活性，因?yàn)橥ㄟ^讀出器使用了非按比例的收費(fèi)率。相反，圖13的系統(tǒng)可以按比例分配費(fèi)率，根據(jù)車輛的使用量，由移動(dòng)寵物設(shè)備分類?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的另一個(gè)缺點(diǎn)是所有的讀出器必須直接與一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫通信以致于系統(tǒng)的安裝特別昂貴和需要長期計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)。最后，系統(tǒng)是不靈活的，因?yàn)橐坏┧话惭b，改變結(jié)構(gòu)體系和位置是很昂貴的。相反，圖13的系統(tǒng)提供了靈活的安裝和低成本的變化。
由于寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的全方向特性和可變的范圍，它能夠確定在密集停車應(yīng)用中可能出現(xiàn)的不明確性?？紤]到這種情況，即兩個(gè)車輛同時(shí)停在相鄰的計(jì)費(fèi)器上。如果一個(gè)是有效的，配備了寵物設(shè)備而另一個(gè)不是，則將難于確定哪個(gè)是違規(guī)的車輛。占有時(shí)間段的數(shù)量和支付的數(shù)量將超出平衡，從將產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)制的異常行動(dòng)，這將需要一個(gè)人檢查情況以便識(shí)別違規(guī)者。這暗示著為了強(qiáng)制行動(dòng)的目的，安放了寵物設(shè)備的車輛應(yīng)該是可見的，或者它應(yīng)該以電子形式包含車輛身份信息，它可以針對(duì)強(qiáng)制的目的被詢問。強(qiáng)制人員可以使用一種手提設(shè)備來詢問區(qū)域中的寵物設(shè)備以確定沒有被適當(dāng)配備的車輛。
分布的“黑盒子”本應(yīng)用描述使用寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和專用寵物設(shè)備形成一個(gè)用于車輛的分布的黑盒子數(shù)據(jù)記錄器，包括軍事，鐵路，商用和私用飛機(jī)，商用和私用汽車和卡車等等，例如，用于分布收集和記錄車輛性能數(shù)據(jù)的一種設(shè)備。在該實(shí)現(xiàn)方式中，寵物設(shè)備將被安裝在車輛遍布的各種分布的位置上。網(wǎng)關(guān)黑盒子將被定位和圍繞著安全設(shè)施，例如，在鐵路交叉口和沿著高速路上。
每個(gè)寵物設(shè)備將包括到一個(gè)傳感器的接口，該傳感器與測(cè)量位于接近寵物設(shè)備本身的現(xiàn)象有關(guān)。通常，這些現(xiàn)象包括電勢(shì)，比如供電一個(gè)燈或激勵(lì)器的電流，并因此將能夠提供工作功率到寵物設(shè)備本身。一些例子可以包括一種非電的數(shù)量，比如一種軸位或液壓或者存在的有害氣體。在后者的情況中，對(duì)于向?qū)櫸镌O(shè)備供電，需要作出附加的規(guī)定。
寵物設(shè)備形成一種分布的數(shù)據(jù)記錄器將具有下列主要的優(yōu)點(diǎn)1.容易安裝。從一個(gè)車輛的所有部位到中央記錄器不需要布線規(guī)定。
2.低成本。各個(gè)寵物設(shè)備是廉價(jià)的和可以增加或遞增的替換。
3.輕重量，由于省去了無關(guān)的布線和集中的記錄器。
4.存在力強(qiáng)。寵物設(shè)備容忍振動(dòng)和分布的性質(zhì)意味著這種實(shí)現(xiàn)方式避免了在火災(zāi)中傳統(tǒng)黑盒子的一無所有方面的問題。位于周邊區(qū)域中的寵物設(shè)備可以躲開火災(zāi)或爆炸中的主要車輛。此外，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片可以包含可恢復(fù)的數(shù)據(jù)，即使隨著一起以外事故寵物設(shè)備本身呈現(xiàn)沒有功能。
5.寵物設(shè)備的無線傳輸能力能協(xié)助搜索者定位散開的碎片。
6.獨(dú)立傳感器/寵物設(shè)備可以用確定的操作限制被編程和可以啟動(dòng)一個(gè)報(bào)警傳輸，在正常車輛工作在一種超出容忍條件的事件中的過程中。
7.寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將允許記錄全部車輛的數(shù)據(jù)的時(shí)間同步。這可以做到而不需要傳統(tǒng)的對(duì)全部車輛進(jìn)行點(diǎn)-到-點(diǎn)的布線。
在一種軍事應(yīng)用中，分布的寵物設(shè)備將初始化和同步化，當(dāng)執(zhí)行任務(wù)的車輛被開始加電的時(shí)候，為了任務(wù)的持續(xù)時(shí)間，一個(gè)指令將被發(fā)送到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)以排除其他的傳輸，這就消除了干擾的可能性或者一個(gè)敵區(qū)中的不期望的輻射。在任務(wù)之后，帶有一個(gè)加密的鑒權(quán)序列的信息將使正常的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能夠重新工作并允許下載收集的數(shù)據(jù)用于任務(wù)匯報(bào)或性能分析。
其它的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例目前使用寵物設(shè)備的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方式是結(jié)合的單一頻率的ASH收發(fā)器。這種選擇的主要原因是下列各項(xiàng)1.盡可能低成本實(shí)現(xiàn)。
A.設(shè)計(jì)1.最小的滿足要求-沒有本地振蕩器2.沒有許可要求，由于1mW最大功率輸出和使用共享的頻段B.制造1.最低的部件數(shù)。
2.沒有調(diào)諧和校準(zhǔn)要求2.最低功率消耗。
A.允許功率源的寬范圍選擇。
B.允許緊湊的實(shí)現(xiàn)方式，如果需要的話。
3.足夠的性能用于期望的應(yīng)用系統(tǒng)。
4.最小尺寸。
使寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作的關(guān)鍵特性實(shí)際上是所有的發(fā)送和接收是在相同的頻率上。這意味著寵物設(shè)備不必尋找一個(gè)有效的頻率或跳頻圖。區(qū)域中所有的寵物設(shè)備自動(dòng)地探聽所有的信息業(yè)務(wù)并自動(dòng)地建立寵物設(shè)備IDs的一個(gè)表-它不需要在網(wǎng)絡(luò)上顯式的發(fā)送路由表。的發(fā)送功率和大約300英尺的范圍意味著該單一頻率能夠處理許多平行的，地理上不同的微網(wǎng)，通過具有重疊范圍的網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備或?qū)櫸镌O(shè)備內(nèi)部連接這些微網(wǎng)。
能夠擴(kuò)展寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)概念，包括使用其他收發(fā)器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式。特別是，使用高功率發(fā)送器的一種擴(kuò)頻實(shí)現(xiàn)方式，將可以獲得較大的范圍和較高的數(shù)據(jù)速率。在任何多頻率的實(shí)現(xiàn)方式中，應(yīng)用系統(tǒng)必須合理地調(diào)整合成收發(fā)器的增加的費(fèi)用以及需要電源。此外，在相同的時(shí)間上，可能需要規(guī)定在多個(gè)“虛擬信道”上的操作。這些信道可以使用不同的跳頻模式或碼分規(guī)劃來實(shí)現(xiàn)。為此，將提供一個(gè)單一類型的信道用于業(yè)務(wù)識(shí)別和進(jìn)行路由并使用其他信道用于數(shù)據(jù)信息的容量。同時(shí)使用這些信道將允許等效于傳統(tǒng)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的探聽特性，而且還增加了全部有效帶寬和數(shù)據(jù)速率，以便長距離或更多數(shù)據(jù)加強(qiáng)了應(yīng)用系統(tǒng)，比如因特網(wǎng)，實(shí)時(shí)語音或視頻。由于長距離通信在幾何上將覆蓋寵物設(shè)備增加的數(shù)量，擴(kuò)頻實(shí)現(xiàn)方式的所需帶寬也在幾何上增加。每個(gè)發(fā)送器中細(xì)致的功率調(diào)制是需要的以便保持這樣一種實(shí)際的實(shí)現(xiàn)方式。功率調(diào)制是單一頻率實(shí)現(xiàn)的一個(gè)特點(diǎn)，但在廣域?qū)崿F(xiàn)方式中使用連續(xù)功率的分支是更激烈的。
實(shí)現(xiàn)一種擴(kuò)頻方法的主要原因是1)允許高帶寬傳送到每個(gè)寵物設(shè)備，和2)能夠在一個(gè)較大的區(qū)域上作出接近實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳送。特別的是，任意兩個(gè)單一頻率的寵物設(shè)備能夠期望通信，但這需要大量的轉(zhuǎn)發(fā)和可以涉及網(wǎng)關(guān)。使用較高的發(fā)送功率，通過擴(kuò)頻或多頻率實(shí)現(xiàn)方式，每個(gè)寵物設(shè)備的擴(kuò)展范圍將允許在較大區(qū)域中直接通信。在由這些大覆蓋區(qū)產(chǎn)生的沖突和由多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)引起的延遲之間具有一種權(quán)衡?？梢灶A(yù)料到將存在的一種平衡，基于需要被支持的應(yīng)用的類型。
中間距離組織結(jié)構(gòu)例如，基于電話的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際有效的最大傳輸距離大約為6000英尺。這是單一頻率寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)期距離的20倍，并且將能夠要求大約3瓦的功率輸出電平用于數(shù)字話音?？梢灶A(yù)料使用這種技術(shù)可以完成短話音交換，即使包括少量的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的有效覆蓋將包圍許多平方公里和不需要固定的體系結(jié)構(gòu)，比如蜂窩電話塔。
此外，可以預(yù)料這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正確的組織結(jié)構(gòu)將包括具有不同服務(wù)半徑的寵物設(shè)備的一種層次。在一個(gè)局部通信網(wǎng)絡(luò)的寵物設(shè)備中將發(fā)生一種自動(dòng)的協(xié)商，對(duì)于較大的服務(wù)半徑，它將指定一個(gè)特殊的寵物設(shè)備作為網(wǎng)關(guān)。典型的，該寵物設(shè)備將與相同方式選擇的用于鄰近區(qū)域的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。這就建立了一個(gè)多層網(wǎng)關(guān)體系結(jié)構(gòu)，它動(dòng)態(tài)地被配置并可以擴(kuò)展到四個(gè)或五個(gè)等級(jí)，與使用一個(gè)平地的，單等級(jí)的基礎(chǔ)寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方式相反。這就產(chǎn)生了一個(gè)整體的無線網(wǎng)絡(luò)，在概念上它的組織更像是沿著傳統(tǒng)有線電話系統(tǒng)的線路，具有不同等級(jí)交換局的層次(也就是，本地的，地區(qū)的，國家的和國際的)。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵特性-多個(gè)同樣的節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)重配置，和動(dòng)態(tài)路由-在該方法中被保留和擴(kuò)展。
PALM連接的應(yīng)用系統(tǒng)熱-同步數(shù)據(jù)—寵物設(shè)備可以被安裝在Palm Pilots(導(dǎo)航器)中以便執(zhí)行當(dāng)前所做的與硬線，調(diào)制解調(diào)器或紅外線鏈路的數(shù)據(jù)傳送。
時(shí)鐘同步—建立了導(dǎo)航器的寵物設(shè)備將具有精確的時(shí)間和時(shí)區(qū)信息。
汽車/火車時(shí)刻表—建立了導(dǎo)航器的寵物設(shè)備將鏈接到當(dāng)前的建立了時(shí)刻表更新的寵物。
尋呼機(jī)和電子郵件—建立了導(dǎo)航器的寵物設(shè)備將可以訪問雙向?qū)ず魴C(jī)和電子郵件業(yè)務(wù)。
通用的控制面板替換—建立了導(dǎo)航器的寵物設(shè)備將替換各類設(shè)備上的用戶接口。
路由銷售額終端—建立了導(dǎo)航器的寵物設(shè)備可以用作路由銷售訂單輸入終端。無線鏈接將連接到一個(gè)在卡車上的一個(gè)便攜打印機(jī)和一個(gè)網(wǎng)關(guān)。
飯店訂單輸入—建立了導(dǎo)航器的寵物設(shè)備可以用于服務(wù)員與廚房的鏈接，票據(jù)打印機(jī)和信用核實(shí)終端。
時(shí)間獨(dú)立的語音應(yīng)用系統(tǒng)建立實(shí)時(shí)語音連接的主要缺點(diǎn)是，包括在連接中的節(jié)點(diǎn)需要保持接近靜態(tài)地用于連接的持續(xù)時(shí)間。如果呼叫較長的話就更成問題。如果連接可以被限于短消息的簡單交換，可能包括半雙工的限制，實(shí)際上這種方法將被增強(qiáng)。此外，可以成比例地減少峰值帶寬分配。
作一個(gè)簡單的例子，一個(gè)建立了語音信息傳遞系統(tǒng)的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)電話技術(shù)之間的區(qū)別就像星際旅行通信器和一個(gè)青少年的電話之間的區(qū)別一樣一目了然。
星際旅行情形允許從通信器到任何其他的通信器實(shí)際上瞬間的傳輸一個(gè)短信息，用名字，而不用任何的中央處理和轉(zhuǎn)換“Kirk到Spock”。跟著一個(gè)短口頭語回答“Spock在這里”。Kirk包括互換“一個(gè)到束”。這是完全的每次一個(gè)，帶有確定延遲的半雙工通信，通過通信的短，異步本性，它被完全遮蔽。特別是，該系統(tǒng)(假設(shè)語音開啟路由)不能有可能的知道信息期望的目的地，直到Kirk說單詞“Spock”。因此，系統(tǒng)必須已經(jīng)記錄了整個(gè)的始發(fā)信息，分析它，建立信息路由，啟動(dòng)Spock的通信器并接著重放“Kirk到Spock”信息。根據(jù)在電視上觀看通信的方式，這種延遲是不明顯的，但這些短傳輸?shù)挠行院蛯?shí)用性在電視系列片中被充分的示范。使用寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這種類型的語音通信將是切實(shí)可行的。
相反，當(dāng)前公眾期望的一個(gè)電話系統(tǒng)更接近符合年輕人的。連接能持續(xù)幾小時(shí)?？梢杂虚L周期的靜音或只有背景音的傳輸。整個(gè)對(duì)話過程中，將有頻繁的由其他方引起的中斷。期望來自其他方的一種側(cè)音和連續(xù)接收“舒適噪聲”。對(duì)于一種寵物建立的系統(tǒng)要以一種有效成本方式提供這種類型的服務(wù)將是困難的。
智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)區(qū)域交通動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制—寵物設(shè)備提供的數(shù)據(jù)被反饋到交通管理系統(tǒng)以動(dòng)態(tài)的控制交通信號(hào)。
個(gè)人的移動(dòng)性測(cè)量—由測(cè)量參與者攜帶的寵物設(shè)備可以參與收集用于聯(lián)運(yùn)方式旅行的精確的行程信息。
模式分析—寵物設(shè)備可以被安裝在車輛上以聚集歷史的行程模式數(shù)據(jù)。
擁擠監(jiān)視—寵物設(shè)備安裝在路邊車輛上或移動(dòng)網(wǎng)關(guān)以提前提供事件通知。
測(cè)量違規(guī)率—寵物設(shè)備可以被安裝在學(xué)校地區(qū)以提供違法數(shù)量的估算。類似的系統(tǒng)可以監(jiān)視速度區(qū)域和交通信號(hào)。
駕駛員信息—寵物設(shè)備可以被安裝在速度限制記號(hào)設(shè)備上，學(xué)校地區(qū)和工地以便向配備了寵物的駕駛員提供當(dāng)前限速信息。
市政運(yùn)輸公共汽車時(shí)刻表顯示—使用公共汽車上的網(wǎng)關(guān)，寵物設(shè)備可以被安裝在公共汽車站標(biāo)記設(shè)備上以提供下一輛公共汽車預(yù)期到達(dá)時(shí)間的更新的顯示。
信號(hào)器維護(hù)—通過從一個(gè)維護(hù)卡車或中心局的維護(hù)人員可以操作配備了寵物的交通信號(hào)器控制設(shè)備。這省去了控制和內(nèi)部所需的控制面板和用戶接口。
信號(hào)器運(yùn)行的狀態(tài)—寵物設(shè)備可以被安裝在交通信號(hào)設(shè)備上以監(jiān)視運(yùn)行的狀態(tài)和針對(duì)斷電，機(jī)械損壞，產(chǎn)生異常報(bào)告，燒壞的燈泡等產(chǎn)生異常報(bào)告。
運(yùn)費(fèi)，通行費(fèi)和關(guān)稅收取公共汽車，出租汽車，火車費(fèi)—寵物設(shè)備可以由旅客攜帶以提供自動(dòng)的費(fèi)用收取或信用卡記帳。
停車—寵物設(shè)備可以被安裝在停車計(jì)時(shí)器中或營業(yè)用地中。汽車駕駛?cè)丝梢员恢敢娇盏牡攸c(diǎn)。費(fèi)用可以被自動(dòng)地收取并可以按比例用于具體的時(shí)間。認(rèn)為強(qiáng)制可以立即通知違規(guī)者。
車輛登記，檢查和保險(xiǎn)—寵物設(shè)備可以被要求作為一個(gè)登記標(biāo)記。檢查和保險(xiǎn)更新將被自動(dòng)地發(fā)送到車輛。強(qiáng)制人員可以立即通知違規(guī)者。
收費(fèi)公路的收取—安裝在車輛上的寵物設(shè)備可以代替現(xiàn)存的收費(fèi)標(biāo)記。實(shí)際的收費(fèi)所可以省去許多收費(fèi)公路的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
洲際貿(mào)易中的關(guān)稅—寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)拖車上以提供自動(dòng)的關(guān)稅收取和集中的載貨單管理。
鐵路鐵路車輛的維護(hù)—寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)有軌車上以提供像里程表一樣的行駛的距離。結(jié)合維護(hù)記錄可以提供異常報(bào)告，表明需要預(yù)定的維護(hù)。
審查—安裝在有軌車上的寵物設(shè)備可以提供位置和存在的審查。
費(fèi)用收取--安裝在有軌車上的寵物設(shè)備可以參與審查和收取適當(dāng)?shù)耐ㄐ袡?quán)的費(fèi)用。
組成監(jiān)視—安裝在有軌車上的寵物設(shè)備可以幫助保證合適的組合部件。
平面交叉狀況—寵物設(shè)備可以被安裝在道路平面交叉上和機(jī)車中以提前提供給火車司機(jī)轉(zhuǎn)換或交叉狀況的通知信息。
卡車運(yùn)輸審查—寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)拖車上以提供貨場(chǎng)或拖車位置的一個(gè)審查。
位置歷史—寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)拖車上以提供一個(gè)移動(dòng)歷史。
狀態(tài)監(jiān)視—寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)拖車上以提供有關(guān)冷藏或輪胎氣壓的報(bào)警。
貨運(yùn)集裝箱審查—寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)貨運(yùn)集裝箱上以提供貨場(chǎng)或集裝箱船內(nèi)容的一個(gè)審查。
位置歷史--寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)貨運(yùn)集裝箱上以提供一個(gè)移動(dòng)審查。
機(jī)場(chǎng)地面管理監(jiān)視—寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)飛機(jī)和滑行道上以提供給控制器在身份，位置和飛機(jī)在地面上運(yùn)行的移動(dòng)的信息。
普通航空保險(xiǎn)—安裝在普通飛機(jī)上的寵物設(shè)備可以提供位置異常報(bào)告和防御行竊。
危險(xiǎn)材料審查—寵物設(shè)備可以被安裝在工業(yè)集裝箱上以簡化所需的記錄保管，在整個(gè)正常使用，存儲(chǔ)，運(yùn)輸，清潔和再裝滿的過程中。
緊急響應(yīng)—安裝在集裝箱上的寵物設(shè)備能夠使緊急響應(yīng)人員意識(shí)到倉庫的，卡車的或貨運(yùn)車中的材料。不尋常組合方式警告將是自動(dòng)的。
廢料處理—可以安裝寵物設(shè)備以監(jiān)視危險(xiǎn)廢箱子的處理。
危險(xiǎn)環(huán)境人員位置—工作在危險(xiǎn)環(huán)境中的所有人員需要以徽章或身份識(shí)別牌形式的寵物設(shè)備，比如化學(xué)工廠和精煉廠或航空母艦飛行甲板。人員的當(dāng)前位置將被保留以便在一個(gè)緊急事件中可以獲得精確數(shù)，比如火災(zāi)，爆炸，化學(xué)泄漏或其他需要散開的情況。
NAFTA-NASCO(北美超級(jí)高速公路組合)邊界暢通—寵物設(shè)備可以被安裝在各個(gè)拖車上以提供自動(dòng)的標(biāo)志，當(dāng)卡車接近檢查點(diǎn)時(shí)。檢查員可以立即獲得載貨單。到達(dá)可以被預(yù)料以便人員調(diào)度。
遵守監(jiān)視—安裝在各個(gè)拖車上的寵物設(shè)備將記錄行程歷史和預(yù)期的時(shí)間表。增加的硬件可以提供密封竄改情況的通知。
法律實(shí)施車輛無聲告警—寵物設(shè)備可以被成對(duì)安裝車輛和鑰匙鏈。沒有它的‘伙伴’寵物設(shè)備的車輛運(yùn)行將產(chǎn)生一種用于執(zhí)法的建立了寵物的無聲告警。
防御財(cái)產(chǎn)盜竊—安裝在車輛或其他個(gè)人財(cái)產(chǎn)上的寵物設(shè)備將提供違法的位置，如果需要收回的話。
遙控關(guān)閉—寵物設(shè)備可以被安裝在車輛中以提供一種遠(yuǎn)程控制的‘緊急開關(guān)’特性。能消除高速地追趕和出于安全原因提供車輛在整個(gè)路程交通站不能行駛。不能進(jìn)行信號(hào)可以來自一個(gè)直升飛機(jī)或警車。
增強(qiáng)的911位置服務(wù)—安裝在小區(qū)電話中的寵物設(shè)備將提供用于緊急應(yīng)答人員的實(shí)際的地理位置服務(wù)。組合將允許蜂窩服務(wù)運(yùn)營者符合立法的E-911要求而不用安裝他們擁有的附加的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
個(gè)人和公共安全通用應(yīng)急按鈕—由個(gè)人攜帶的寵物設(shè)備可以提供用于號(hào)召適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。
丟失孩子—在家里，日托所或商場(chǎng)中，由孩子穿戴的寵物設(shè)備將產(chǎn)生報(bào)警，如果該小孩移出一個(gè)適當(dāng)?shù)膮^(qū)域。在軟禁方面上有不同的形式。也適用于家中的早老性癡呆的病人。
娛樂場(chǎng)定位器—在娛樂場(chǎng)由孩子攜帶的寵物設(shè)備便于父母定位。
軟禁設(shè)備—像手鐲一樣穿戴的寵物設(shè)備可以提供報(bào)警，如果對(duì)象移進(jìn)或移出一個(gè)規(guī)定的區(qū)域。也適用于醫(yī)院和精神健康設(shè)施。
醫(yī)院主要設(shè)備審查—寵物設(shè)備可以被安裝在設(shè)備上，比如心臟監(jiān)視器，去顫器或者輪椅上。這將提供遠(yuǎn)程審查(能夠多個(gè)設(shè)施)和將能夠產(chǎn)生異常報(bào)告用于丟失或失去位置的設(shè)備。
裝備定位器服務(wù)—如上所述安裝的寵物設(shè)備可以被快速定位。者可以提供快速的緊急響應(yīng)以及減少用于運(yùn)送病人路程所需的時(shí)間等等。
病人登記和位置—附著到病人ID手鐲的寵物設(shè)備將便于病人的位置，身份和速度訪問在一個(gè)緊急事件中記錄的圖表。
缺陷援助出口位置器—寵物設(shè)備可以被安裝在公共建筑中的出口上，樓梯上，休息室等等。殘廢的或視力損傷的人們可以使用手提的或安裝了寵物設(shè)備的輪椅快速地定位這些位置，并警告沿途的障礙物或危險(xiǎn)物。在緊急疏散中，這些功能與允許緊急人員幫助殘疾人相反。
移動(dòng)金融管理平面布置計(jì)劃和管理—安裝在平面布置計(jì)劃車輛上的寵物設(shè)備提供擔(dān)保保護(hù)和銷售通知或異常狀態(tài)。
車輛拍賣停車場(chǎng)定位器—寵物設(shè)備可以被安裝在被拍賣的車輛上。實(shí)際地理位置服務(wù)將允許快速地定位具體車輛的位置。使用汽車經(jīng)銷商，查看價(jià)值，寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)提供新的汽車經(jīng)銷商和車輛拍賣行，在他們的操作中可以希望結(jié)合寵物設(shè)備。
帽子(cap)擔(dān)保保護(hù)消費(fèi)者貸款/租賃—安裝在車輛中的寵物設(shè)備基于請(qǐng)求提供帶有位置歷史的金融組織和基于不尋常的移動(dòng)模式提供異常報(bào)告。
商業(yè)裝備貸款/租賃—安裝在卡車或建筑設(shè)備上的寵物設(shè)備提供擔(dān)保保護(hù)和異常報(bào)告。
備選的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最低級(jí)的寵物設(shè)備將能夠參與在網(wǎng)絡(luò)中，路由業(yè)務(wù)，提供時(shí)間和位置服務(wù)并作為一種證明存在的標(biāo)記。許多應(yīng)用系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)這是所有業(yè)務(wù)實(shí)際需要的。然而，隨著顧客發(fā)現(xiàn)對(duì)于該技術(shù)的附加的潛在市場(chǎng)，總是請(qǐng)求增加的功能性。
寵物設(shè)備提供一種部件-等級(jí)能力，使用很少少的工程量可以把它集成在現(xiàn)存的設(shè)計(jì)中。這將把該技術(shù)在最短的時(shí)間內(nèi)提供到市場(chǎng)。
此外，我們想象把一組設(shè)計(jì)的OEM模塊直接并入顧客的應(yīng)用設(shè)備中，作為對(duì)紅外線遙控的接收器的一種替代和補(bǔ)充，這些模塊直接插入標(biāo)準(zhǔn)的汽車總線中，個(gè)人計(jì)算機(jī)的通用串行總線中，以及標(biāo)準(zhǔn)的模擬電話線。
通過替代或補(bǔ)充家用的紅外線接收器，針對(duì)新的和現(xiàn)存的生產(chǎn)線，廠商能夠提供與眾不同的新特點(diǎn)。從一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)，個(gè)人數(shù)字助手或從其他房間經(jīng)一個(gè)配備了寵物的遙控器控制應(yīng)用系統(tǒng)將是可能的，比如電視，立體聲系統(tǒng)，電纜和衛(wèi)星接收盒，恒溫器，和火警。對(duì)于這些應(yīng)用系統(tǒng)要求最小的設(shè)計(jì)改變。最終它將能夠省去昂貴的顯示設(shè)備和開關(guān)，形成到所有實(shí)際應(yīng)用的用戶接口。
對(duì)于汽車應(yīng)用系統(tǒng)，直接插入標(biāo)準(zhǔn)汽車總線的一個(gè)寵物設(shè)備將允許諸如無線診斷這樣的特點(diǎn)。寵物設(shè)備特別容易安裝的特點(diǎn)將不需要任何附加的設(shè)計(jì)工作。
許多應(yīng)用系統(tǒng)要求一個(gè)寵物設(shè)備可以被連接到一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)上。經(jīng)任何現(xiàn)有PC的串行或并行端口連接一個(gè)寵物設(shè)備是可能的。多數(shù)新型的計(jì)算機(jī)具有通用串行總線接口的一種實(shí)現(xiàn)方式。該接口是理想的接口，因?yàn)樗峁┳耘渲玫募床寮从眠B接方式。在總線上可以得到電源，并設(shè)計(jì)它支持多個(gè)設(shè)備而沒有沖突。
寵物設(shè)備將被設(shè)計(jì)直接用于連接到模擬電話線而不干擾電話的正常操作。這為寵物設(shè)備提供了一種方便的電源并為有智能價(jià)值的增加的業(yè)務(wù)提供機(jī)會(huì)，比如無線呼叫方ID，鈴音檢測(cè)，記錄電話的使用，呼叫中自動(dòng)靜音電視。寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)將幫助統(tǒng)一合并這個(gè)家庭或商業(yè)中的電話，計(jì)算機(jī)和應(yīng)用系統(tǒng)。
盡管這些專用寵物設(shè)備給每種應(yīng)用增加了新的特點(diǎn)并在單獨(dú)的基礎(chǔ)上是合理的成本，但真正的利益來自寵物設(shè)備本身的普通特性。每個(gè)寵物設(shè)備結(jié)合基本的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，唯一的身份，信息路由，時(shí)間同步，虛擬地理位置和網(wǎng)關(guān)訪問。這種與在區(qū)域中展開使用的大量的寵物設(shè)備相結(jié)合的組合的特性允許對(duì)遠(yuǎn)處的任何單一的應(yīng)用提供服務(wù)。
專用收發(fā)器基礎(chǔ)的mμ寵物設(shè)備可以當(dāng)作單獨(dú)的設(shè)備執(zhí)行規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)功能，或者它們可以被連接到或裝入內(nèi)部的裝備或設(shè)備。例如消費(fèi)者設(shè)備—家用，電視，電視遙控器，鐘表，微波爐，烤箱，電話，門鈴，保安系統(tǒng)，游泳池控制，游泳池安全告警，噴灌機(jī)控制，車庫大門開啟器，汽車，家庭娛樂設(shè)備，立體聲系統(tǒng)，CD播放機(jī)，袖珍傳呼機(jī)，蜂窩電話，個(gè)人數(shù)字助理，筆記本電腦，臺(tái)式計(jì)算機(jī)，鍵盤，監(jiān)視器，照相機(jī)，攝像機(jī)，磁帶錄音機(jī)。
建筑和工廠管理和控制—供熱，通風(fēng)裝置，空調(diào)和冰箱設(shè)備以及它們的控制，包括恒溫器，濕度傳感器，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，占有傳感器，退出簽名，門鎖，輕的固定設(shè)備和控制，緊急告警，發(fā)信號(hào)設(shè)備，保安設(shè)備。
廣域網(wǎng)絡(luò)連接—無線LAN，無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，比如Mobitex和Ardis，陸線電話，與因特網(wǎng)連接的計(jì)算機(jī)，雙向?qū)ず艟W(wǎng)絡(luò)，比如Pagemart，蜂窩電話，衛(wèi)星電話，衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)，比如Orbcom或者Teledesic。
全球定位系統(tǒng)—GPS接收機(jī)，GLONASS或其它系統(tǒng)能提供為之服務(wù)，包括用于微分增量配備的接收機(jī)或其他增強(qiáng)技術(shù)。
用戶接口--鍵盤，顯示器，可改變的信息簽名，指示器，可聽信號(hào)器，記錄的或合成的口頭播音，告警設(shè)備，振動(dòng)器，蜂鳴器等等，可以被提供。
傳感器—溫度，氣壓(天氣或高度)，磁通量(用于金屬檢測(cè)，以空間方位或羅盤改變)，加速計(jì)(用于移動(dòng)，空間方位改變)，運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)檢測(cè)器等等，可以被連接。
盡管這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用并不是批準(zhǔn)的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一部分，因?yàn)檫@些應(yīng)用是不允許的，但這些寵物設(shè)備可以用于把數(shù)據(jù)傳送到和來自許可的寵物設(shè)備。而且，任何寵物設(shè)備將來將具有選項(xiàng)加入許可的網(wǎng)絡(luò)，通過變成寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)其中之一的一部分。
附加的可替換的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用下列的應(yīng)用系統(tǒng)通常由市場(chǎng)的類型被編組。然而，應(yīng)該清楚的是，許多應(yīng)用可以被應(yīng)用于多個(gè)市場(chǎng)和/或可以被組合。
實(shí)用設(shè)備儀表讀數(shù)—可以以這種形式建立寵物設(shè)備，一個(gè)要素的調(diào)制解調(diào)器包括自各種先進(jìn)的儀表設(shè)計(jì)中以提供遠(yuǎn)程儀表讀數(shù)的能力。對(duì)于水和氣體儀表存在有同樣的機(jī)會(huì)。該系統(tǒng)還為電，氣和水提供遠(yuǎn)程儀表讀數(shù)的能力，以及無數(shù)的改進(jìn)型，生產(chǎn)和分布應(yīng)用，比如流水線。對(duì)于高密度的結(jié)構(gòu)配置具有特殊的應(yīng)用性，比如復(fù)雜的公寓住宅。此外，也可以經(jīng)網(wǎng)關(guān)提供讀數(shù)以減少或省去讀數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)工作。雙向控制可以允許實(shí)現(xiàn)預(yù)付的電子業(yè)務(wù)，各種收費(fèi)率計(jì)劃等等。
服務(wù)的質(zhì)量—安裝寵物設(shè)備可以與顧客的裝備相聯(lián)系或安裝在饋線上以監(jiān)視下跌，上漲，功率因數(shù)，和運(yùn)轉(zhuǎn)中斷。網(wǎng)關(guān)將直接提供一些應(yīng)用系統(tǒng)的反饋，同時(shí)其他方面只需要?dú)v史的簡況。
功率管理—功率管理，諸如無線卸載，功率連接和斷開以及其他的管理功能現(xiàn)在是可能的，通過使用智能的雙向?qū)櫸锞W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。
幾個(gè)其他的各式各樣的應(yīng)用系統(tǒng)汽車遠(yuǎn)程汽車診斷—寵物設(shè)備可以被安裝在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)上以允許各種隨車攜帶系統(tǒng)的無線診斷。
遙控開始—寵物設(shè)備可以被安裝在車輛中以允許開始遙控預(yù)熱或其他遠(yuǎn)程編程的動(dòng)作。
時(shí)鐘同步—寵物設(shè)備可以被安裝在汽車中以提供白晝時(shí)間的同步和校準(zhǔn)并控制到不同的時(shí)區(qū)。
智能無鍵輸入—配備了寵物的車輛將檢測(cè)他們汽車擁有者的接近和啟程。
普通商務(wù)主要設(shè)備審計(jì)—寵物設(shè)備可以被安裝在設(shè)備上，比如心臟監(jiān)視器，去纖顫器或輪椅上。這將提供遠(yuǎn)程審計(jì)(能夠多設(shè)施)和能夠?qū)Τ鲥e(cuò)或錯(cuò)誤定位的設(shè)備產(chǎn)生異常報(bào)告。
現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)車隊(duì)裝備清單—寵物設(shè)備可以被安裝在測(cè)試設(shè)備上，工具箱等等。駕駛者將收到通知，如果他離開一個(gè)地點(diǎn)而沒有重要的一種裝備。
設(shè)備合同狀況—寵物設(shè)備可以被安裝在包括有保修或維護(hù)合同的裝備上。援助服務(wù)人員在一個(gè)建筑物中定位該裝備，以及保證它的狀況。例如復(fù)印機(jī)業(yè)務(wù)。
建筑系統(tǒng)監(jiān)視和控制HVAC—寵物設(shè)備可以被安裝在無線測(cè)溫器和HVAV輸送管以及控制點(diǎn)中以提供靈活的，遠(yuǎn)程的管理操作控制和歷史的監(jiān)視。
照明—可以安裝寵物設(shè)備作為照明控制和占用檢測(cè)的一部分，以便在一個(gè)時(shí)間和要求基礎(chǔ)上控制照明。
保安—寵物設(shè)備可以當(dāng)成訪問確定區(qū)域的權(quán)限。占有一個(gè)區(qū)域而沒有一個(gè)適當(dāng)?shù)膶櫸镌O(shè)備將觸發(fā)一個(gè)保安響應(yīng)。
訪問控制—寵物設(shè)備可以被安裝在門鎖中以允許遠(yuǎn)程再編程成為發(fā)行的新的電子鑰匙。不需要有線的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，從而改造老的設(shè)施可以被簡化。此外，寵物設(shè)備鎖將報(bào)告使用狀況和低電池狀況。
酒店/汽車旅館管理門鎖—寵物設(shè)備可以被安裝在門鎖中以允許立即重新上鎖，當(dāng)客人登記或結(jié)帳時(shí)。
空調(diào)控制—寵物設(shè)備可以被安裝在空調(diào)控制器中以便不能夠加熱/冷卻非占有的房間。
煙霧/失火告警—每個(gè)房間中基于寵物的無線煙霧告警可便于整個(gè)建筑的快速響應(yīng)。
自動(dòng)售貨機(jī)器狀況—可以安裝寵物設(shè)備以提供清單和投幣箱狀況。多個(gè)機(jī)器將共享一個(gè)網(wǎng)關(guān)。
家庭控制照明—可以安裝寵物設(shè)備以提供自動(dòng)的照明時(shí)間表和遙控。在未使用的區(qū)域占有檢測(cè)器可以關(guān)閉電燈。
家用遙控—寵物設(shè)備可以被安裝在所有家用中以提供中央的控制面板，遠(yuǎn)程操作和進(jìn)度安排。候選的設(shè)備是TV，VCR，衛(wèi)星/電纜盒，冰箱，洗盤機(jī)，洗衣機(jī)/干洗機(jī)，電話/應(yīng)答機(jī)器/呼叫方ID。寵物設(shè)備的時(shí)鐘將針對(duì)白晝時(shí)間自動(dòng)的同步化和校準(zhǔn)并在移動(dòng)中改變時(shí)區(qū)。
保安—可以安裝寵物設(shè)備以提供無線失火和煙霧檢測(cè)器，可以啟動(dòng)整個(gè)房間或公寓建筑的一個(gè)告警。
車庫門—寵物設(shè)備可以被安裝在車輛和車庫中以提供自動(dòng)的門控制和防止不許可的訪問。
游泳池—可以安裝寵物設(shè)備以提供泳池特性的遠(yuǎn)程控制和進(jìn)度安排的操作。
草地噴灌器—可以安裝寵物設(shè)備以提供噴灌器設(shè)置的遠(yuǎn)程控制和編程。中心記錄或預(yù)報(bào)降雨，冰凍警報(bào)或飲水限制可以被自動(dòng)地提供。流量計(jì)量可以提供自動(dòng)的通知阻塞的或危險(xiǎn)的頭。
加熱/空調(diào)—可以安裝寵物設(shè)備以提供空調(diào)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和編程。使用便攜的寵物設(shè)備測(cè)溫計(jì)可以安排智能的舒適室溫范圍。
有線電視服務(wù)質(zhì)量--安裝寵物設(shè)備可以與顧客的裝備相聯(lián)系或安裝在饋線上以監(jiān)視下跌。當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)方式需要顧客在一個(gè)服務(wù)中斷的事件中通知電纜公司。
氣象局遠(yuǎn)程氣象站—寵物設(shè)備可以被安裝在廉價(jià)的遠(yuǎn)程氣象監(jiān)視設(shè)備中。它們可以被容易地放置并提供頻繁更新的記錄的條件，比如風(fēng)力，溫度，濕度，降雨，河水泛濫程度等等。
洞穴勘察通信測(cè)量—可以像面包渣的痕跡一樣留下寵物設(shè)備以便在一個(gè)測(cè)量小隊(duì)和地面上的一個(gè)記錄系統(tǒng)之間提供轉(zhuǎn)發(fā)-到-轉(zhuǎn)發(fā)的通信。
緊急響應(yīng)—面包渣的寵物設(shè)備將便于最短時(shí)間內(nèi)的營救響應(yīng)，發(fā)出請(qǐng)求和接收合適的工具或輔助設(shè)備。
路程環(huán)境監(jiān)視—可以安裝面包渣寵物設(shè)備作為長期測(cè)量計(jì)劃的一部分，并可以長周期地從地下的傳感器傳送數(shù)據(jù)而不用人進(jìn)行接觸。用于記錄空氣流量，水位，溫度，濕度，O2，CO2，碳?xì)浠衔锏鹊取?br> 附錄μ寵物固件操作的綜述本文描述了基本μ寵物核心功能的特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式。所列出的硬件對(duì)所有寵物設(shè)備來說是共同的并不覆蓋任何專用端口，接口或軟件。列出的軟件包括由用于外部硬件的專用驅(qū)動(dòng)器使用的標(biāo)準(zhǔn)的API調(diào)用。
1.μ寵物綜述2.基本無線電協(xié)議特性3.I/O端口使用4.內(nèi)部硬件操作方式和初始參數(shù)5.收發(fā)器硬件6.固件特性7.寵物網(wǎng)信息格式8.編程規(guī)范9.驅(qū)動(dòng)器APIμ寵物綜述μ寵物是一種低成本的，智能的雙向數(shù)據(jù)無線電設(shè)備。它參與并作為功能相同節(jié)點(diǎn)的一個(gè)自-組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)成員。每個(gè)μ寵物可以始發(fā)和接收數(shù)據(jù)信息，并可以擔(dān)當(dāng)一個(gè)中間媒介為其他的μ寵物傳送信息。
每個(gè)μ寵物可以有選擇的被連接到外部設(shè)備，比如傳感器，存儲(chǔ)器或廣域網(wǎng)絡(luò)連接。每個(gè)μ寵物使這些資源可用于其它鄰近的μ寵物。具有廣域連接的μ寵物被稱為網(wǎng)關(guān)寵物設(shè)備。
基本μ寵物使用一個(gè)微芯片PIC16LF876微控制器和專有的合成RF收發(fā)器。收發(fā)器運(yùn)行在未批準(zhǔn)的900MHZ ISM(工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)藥設(shè)備)頻段。
一個(gè)μ寵物的物理實(shí)現(xiàn)方式包括一個(gè)無線收發(fā)器，微控制器和存儲(chǔ)器，它們包含在大約郵票大小的一個(gè)雙面電路板上。
無線收發(fā)器工作在未批準(zhǔn)的900MHZ以上的ISM頻段。有效的輸出功率少于1毫瓦。所有的寵物在一個(gè)單一的頻率上發(fā)送和接收。這消除了增加的成本和擴(kuò)頻或頻率捷變方式中復(fù)雜的固性。接收器是穩(wěn)定的，廉價(jià)的直接變換實(shí)現(xiàn)方式。寵物不具有頻率合成器，本地振蕩器，IF濾波器，IF放大器，或天線雙工器。
調(diào)制方式是CW，也稱為‘開-關(guān)鍵控’，并且位編碼使用一種自同步曼徹斯特代碼。發(fā)送和需要最小的功率，因?yàn)檎麄€(gè)傳輸過程中發(fā)送器正好在一半時(shí)間上工作，而在其他時(shí)間是完全關(guān)閉的。曼徹斯特編碼要求接收器能夠精確地檢測(cè)信號(hào)邊緣開-關(guān)或關(guān)-開過渡轉(zhuǎn)換。這些邊緣必須出現(xiàn)在確定的定時(shí)窗口內(nèi)以便有效。這為增加噪聲抗擾性和排斥偽過渡轉(zhuǎn)換提供了機(jī)會(huì)。位編碼的自同步特性意味著不需要長期的時(shí)鐘穩(wěn)定性，開始/停止位或零位插入，比如在異步和同步方式中出現(xiàn)的。
由于使用了曼徹斯特編碼的調(diào)制數(shù)據(jù)被平衡，信號(hào)位于背景噪聲電平的頂端并很容易被檢測(cè)到。一個(gè)簡單的自動(dòng)增益控制提供了在一個(gè)很廣的動(dòng)態(tài)范圍上排斥背景噪聲和檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)。
μ寵物硬件將工作在-40℃至+85℃的溫度范圍上。
基本的無線協(xié)議特點(diǎn)由寵物網(wǎng)處理的信息可以被考慮作為32字節(jié)長度和以9600波特傳送。在制造過程中分配每個(gè)寵物具有唯一的32位序號(hào)。這就給出了超過四萬億個(gè)號(hào)碼，盡管在此環(huán)境下一個(gè)發(fā)布的號(hào)碼再使用不象它在一些其他地方的一樣大。每個(gè)信息將包含這些序列號(hào)的四種空間(1)信息始發(fā)者，(2)信息最終目的地，(3)設(shè)備實(shí)際發(fā)送的該轉(zhuǎn)發(fā)和(4)用于該轉(zhuǎn)發(fā)的預(yù)定的接收器。信息還包含一組標(biāo)準(zhǔn)字段，用于信息類型代碼，設(shè)備狀態(tài)位，信息優(yōu)先級(jí)和處理位。有效負(fù)荷區(qū)將包含應(yīng)用具體數(shù)據(jù)，比如地理位置信息，時(shí)間/日期，等等，如由信息類型代碼所確定的。除此之外，協(xié)議規(guī)定一種循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC-16)，用于整個(gè)傳輸過程遇到的錯(cuò)誤檢測(cè)。信息長度和數(shù)據(jù)速率相結(jié)合以便每秒給出一個(gè)最大量的接近20個(gè)信息到和來自一個(gè)單一個(gè)節(jié)點(diǎn)。圍繞著一個(gè)信息，每過幾秒鐘，網(wǎng)絡(luò)的正常操作將趨于保持實(shí)際的平均的速率下降。實(shí)際的無線調(diào)制方式容易地提供具有自同步數(shù)據(jù)位的檢測(cè)平衡調(diào)制。這允許在微控制器時(shí)鐘性能中對(duì)溫度具有更大的可變性，并且省去了一個(gè)所需的晶體振蕩器。
基本的協(xié)議是完全無連接的并且每個(gè)信息被看成一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)報(bào)文。內(nèi)置保護(hù)機(jī)構(gòu)以確保堅(jiān)固性，但不保證任何獨(dú)立信息的傳送。在分布的網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以開始詢問并且要求被懷疑錯(cuò)過的信息的重新發(fā)送。
某一確定應(yīng)用系統(tǒng)的目的是，檢測(cè)缺項(xiàng)和產(chǎn)生一個(gè)異常報(bào)告或告警。許多有用的信息可以從附近節(jié)點(diǎn)的信息路由表的詢問中得到，從而建立一個(gè)寵物的最后已知的位置。
寵物設(shè)備收發(fā)器是半雙工設(shè)備，意味著它們不能同時(shí)發(fā)送和接收。有幾種方法被用于避免沖突(兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送和用于接收方的信息通信錯(cuò)誤)。第一，不是所有的沖突會(huì)導(dǎo)致信息出錯(cuò)。如果接收器不同時(shí)在兩個(gè)發(fā)送器的范圍內(nèi)，信息不會(huì)出錯(cuò)。第二，通信的電平可以被保持較低和可以使用間隔隨機(jī)性技術(shù)以減少同時(shí)發(fā)送的可能性。第三，所有信息被隱式的確認(rèn)，當(dāng)它們朝著下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)前進(jìn)時(shí)，并且當(dāng)在它們的最終目的地接收時(shí)被隱式的確認(rèn)。自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)和省去復(fù)制信息是該協(xié)議的特點(diǎn)。
無線設(shè)備的天線被內(nèi)置在外殼中并意在提供全方向的覆蓋。決不會(huì)受到外殼和環(huán)境的限制使該網(wǎng)絡(luò)操作的一個(gè)預(yù)期的部分。任何收發(fā)器的工作范圍不會(huì)是一個(gè)固定的距離，但應(yīng)該僅可能被看成是一種概率函數(shù)。這樣，在無線設(shè)備之間成功交換信息的可能性是它們空間位置的一個(gè)函數(shù)。以這種方式來看，所有發(fā)送源錯(cuò)誤可以被并入一個(gè)單一的函數(shù)。這與允許一個(gè)固定長度信息發(fā)生的位錯(cuò)誤率和確定成功接收的概率是類似的。不同于有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)具有空間分布的錯(cuò)誤率。
所說的是，當(dāng)從100-300英尺變化時(shí)，考慮一個(gè)寵物設(shè)備的有效范圍。覆蓋區(qū)域的附加控制能夠使用專用天線和組裝設(shè)計(jì)。
I/O端口使用下表顯示了用于基本μ寵物的I/O引腳和預(yù)定用于‘不使用的’引腳，作為各種當(dāng)前板設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方式。

內(nèi)部硬件操作方式和初始參數(shù)微芯片PIC16F876具有下列的集成硬件設(shè)備。
1.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器和特殊的寄存器共享一個(gè)被分成四個(gè)頁面的512字節(jié)地址空間。在每個(gè)頁面中一些位置被復(fù)制。有全部368可用的存儲(chǔ)器字節(jié)用于編程用途。這些字節(jié)中的十六個(gè)被交叉復(fù)制在所有頁面上；我們保留這些用于中斷業(yè)務(wù)和相關(guān)語言的使用。
2.處理器時(shí)鐘振蕩器在4.0MHZ范圍用于RC或TX時(shí)鐘的選項(xiàng)。
RC選項(xiàng)提供一種低成本的實(shí)現(xiàn)，假設(shè)任意精確的定時(shí)要求符合實(shí)時(shí)時(shí)鐘。這允許處理器花費(fèi)多數(shù)時(shí)間處于睡眠方式而不用具有一個(gè)電源關(guān)閉的昂貴的振蕩器。
TX選項(xiàng)預(yù)定使用一個(gè)4.0MHZ晶體以便為普通的寵物操作提供一個(gè)1.0MHZ指令速率。
3.定時(shí)器1振蕩器使用一個(gè)32.768晶振以便為定時(shí)器1提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘基準(zhǔn)。
4.加電定時(shí)器加電定時(shí)器通常只能用在這樣的寵物設(shè)備上，即期望具有低功率操作需求，比如太陽能。在釋放處理器復(fù)位之前和在電源被提供之后，加電定時(shí)器提供固定的72毫秒延遲。
5.振蕩器啟動(dòng)定時(shí)器當(dāng)使用一個(gè)晶振時(shí)，振蕩器啟動(dòng)定時(shí)器提供固定的1024振蕩周期的延遲。如果從一個(gè)RC振蕩器提供處理器時(shí)鐘的話，則沒有延遲。根據(jù)加電調(diào)用啟動(dòng)延遲并當(dāng)從睡眠方式喚醒時(shí)，因?yàn)闀r(shí)鐘停在兩種情況下。
6.看門狗定時(shí)器通常不啟動(dòng)看門狗定時(shí)器。
當(dāng)WDT啟動(dòng)時(shí)，對(duì)于解釋在某些環(huán)境中特性改變的某些操作問題，目前正處分析的階段。這與ESD是有關(guān)的，但還需要進(jìn)一步的研究。
7.節(jié)電復(fù)位由于寵物是一種3.3伏(而不是5伏)設(shè)備，不使用節(jié)電復(fù)位。節(jié)電復(fù)位點(diǎn)是額定的4.0伏。
8.I/O端口A端口A0(輸出)提供功率到一個(gè)基準(zhǔn)電壓以測(cè)量電源電平。該基準(zhǔn)被放到端口A3。
端口A1和端口A2是不用和可用的用于專用用途。
端口A3(輸入)是來自一個(gè)1.2V齊納基準(zhǔn)。A/D變換器測(cè)量該值，當(dāng)通過設(shè)置端口A0使基準(zhǔn)啟動(dòng)。
端口A4是不用的和可用的。它可以被當(dāng)作施密特觸發(fā)器輸入到定時(shí)器0或作為集電極開路輸出。
端口A5(輸出)提供無線收發(fā)器Vcc。這允許完全斷電無線部分而不用為此目的使用一個(gè)分離的調(diào)整器。
9.I/O端口B
端口B0(施密特觸發(fā)器輸入)是外部中斷輸入，通常只用于GPS接收機(jī)的1脈沖每秒輸入。
端口B1和端口B2(輸出)是用于無線收發(fā)器的方式控制信號(hào)(控制0和控制1)。按下列使用

實(shí)際的發(fā)送信號(hào)電平是‘關(guān)’或‘開’，但我們使用振幅移位鍵控法允許寵物改變發(fā)送的信號(hào)電平。在ASK方式中，通過電流進(jìn)入收發(fā)器的TX方式引腳控制輸出功率。我們使用電阻分壓器設(shè)置實(shí)際的調(diào)制電平，由寵物每次發(fā)送一個(gè)位。
端口B3對(duì)周邊設(shè)備是不用和可用的。
端口B4和端口B5(輸出)是無線發(fā)送機(jī)調(diào)制控制。這些被連接到一個(gè)電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)以允許發(fā)送功率電平的調(diào)制。
端口B6和端口B7被保留用于微芯片線路中的調(diào)試程序和線路中的串行編程。
10.I/O端口C端口C0和端口C1由32768Hz晶振使用用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能。
端口C2(輸入)被輸入到捕捉/比較/PWM模塊。它被連接到接收數(shù)據(jù)的無線收發(fā)器。
端口C3和端口C4(I/O)是I2C串行時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線，用于與板上的存儲(chǔ)器進(jìn)行通信。
端口C5和端口C7是UART發(fā)送和接收線路，用于與網(wǎng)關(guān)或其他周邊設(shè)備通信。
11.數(shù)據(jù)EEPROM處理器包含256字節(jié)非易失性EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。這用于存儲(chǔ)唯一的設(shè)備序號(hào)，以及編程版本信息。
12.閃存處理器包含分成四個(gè)頁面的程序存儲(chǔ)器的8192個(gè)字(每個(gè)14位)。該閃存包含寵物網(wǎng)操作系統(tǒng)和任何專用的驅(qū)動(dòng)程序。它是現(xiàn)場(chǎng)可編程的和從網(wǎng)絡(luò)可以接收更新的程序，并安裝在一個(gè)設(shè)備中不必用戶干預(yù)。
13.定時(shí)器0模塊定時(shí)器0是具有用于外部時(shí)鐘源的邊緣選擇的一個(gè)8位計(jì)數(shù)器。它具有8位可編程的預(yù)定標(biāo)器。定時(shí)器0不被使用。專用驅(qū)動(dòng)程序可以使用定時(shí)器0以便在T0CKI引腳上計(jì)數(shù)脈沖。
將來的處理器時(shí)鐘的定時(shí)校準(zhǔn)算法的實(shí)現(xiàn)方式可以結(jié)合一個(gè)外部時(shí)間基礎(chǔ)使用定時(shí)器0模塊。這將允許精確的測(cè)量處理器時(shí)鐘，使用附屬的GPS，遠(yuǎn)程地理寵物或者32KHz時(shí)鐘，同時(shí)能夠保持接收器和中斷。如果整個(gè)這類型操作過程中預(yù)定標(biāo)器可以被分配給定時(shí)器0的話，那將是最好的。應(yīng)注意進(jìn)行實(shí)踐，因?yàn)楫?dāng)前由用于診斷的看門狗定時(shí)器使用預(yù)定標(biāo)器。
14.定時(shí)器1模塊定時(shí)器1是具有它自己振蕩器的一個(gè)16位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器。
具有32,768Hz晶體振蕩器的定時(shí)器1用作實(shí)時(shí)時(shí)鐘。它以除1方式使用預(yù)定標(biāo)器并每秒一次產(chǎn)生一個(gè)中斷。中斷服務(wù)擔(dān)負(fù)著經(jīng)過秒數(shù)計(jì)數(shù)進(jìn)行更新一個(gè)軟件，這是可用于應(yīng)用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基礎(chǔ)。
網(wǎng)絡(luò)同步信息建立時(shí)鐘的實(shí)時(shí)值并調(diào)節(jié)定時(shí)器1寄存器的值以便維護(hù)整體的同步。當(dāng)信息傳播通過網(wǎng)絡(luò)時(shí)保持最高可能的分辨力，因?yàn)槎〞r(shí)器1以31微秒為計(jì)數(shù)單位。進(jìn)行每種努力以保證保持精度。
15.定時(shí)器2模塊定時(shí)器2是一個(gè)8位定時(shí)器，具有一個(gè)相關(guān)的8位周期寄存器和比較器。它計(jì)數(shù)指令周期。它能預(yù)定標(biāo)1，4或16并能通過1-16記入定標(biāo)。
使用定時(shí)器2測(cè)量從無線接收器接收的曼徹斯特?cái)?shù)據(jù)的下降沿之間的間隔，并為經(jīng)無線發(fā)送器發(fā)送曼徹斯特?cái)?shù)據(jù)提供所需的間隔定時(shí)。以1∶1方式使用預(yù)定標(biāo)器來進(jìn)行計(jì)數(shù)間隔和以1∶1方式使用記入定標(biāo)來產(chǎn)生終止接收一個(gè)錯(cuò)誤信息的中斷。
在接收方式中，在下降沿中斷在接收數(shù)據(jù)ISR中之后由軟件清零定時(shí)器。后面的中斷在清除計(jì)數(shù)器之前讀取當(dāng)前的定時(shí)器值。因而測(cè)量間隔被用于確定進(jìn)來的曼徹斯特?cái)?shù)據(jù)位的值。最長可能的有效數(shù)據(jù)被預(yù)加載進(jìn)入比較寄存器。如果該長間隔期滿，模塊產(chǎn)生復(fù)位接收方式的一個(gè)中斷，清除任何進(jìn)行中的接收信息。
在發(fā)送方式中，使用定時(shí)器測(cè)量經(jīng)無線發(fā)送器被發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)的上升和下降沿之間的間隔。運(yùn)行用于4.0MHZ處理器實(shí)現(xiàn)的快速實(shí)現(xiàn)方式不啟動(dòng)使用中斷。定時(shí)器模塊被編程以便在某個(gè)半-位-時(shí)間的間隔上產(chǎn)生中斷，但該中斷標(biāo)記被輪詢并且基于輸出位流產(chǎn)生過渡轉(zhuǎn)換。這產(chǎn)生了具有無中斷等待時(shí)間抖動(dòng)的精確的邊緣定時(shí)。數(shù)據(jù)速率足夠高，使用4.0MHZ時(shí)鐘不會(huì)剩下許多處理時(shí)間。可以預(yù)料對(duì)于20.0MHZ(5.0MHZ指令速率)的實(shí)現(xiàn)方式將使用一種全中斷驅(qū)動(dòng)變量。但這種有意義的發(fā)行是由其他可能的中斷產(chǎn)生的附加的等待時(shí)間，特別是實(shí)時(shí)時(shí)鐘的一-秒中斷和串行通信口的I/O中斷。
對(duì)于不使用一個(gè)穩(wěn)定的處理器時(shí)鐘振蕩器的寵物實(shí)現(xiàn)設(shè)備，我們周期的測(cè)量指令率到實(shí)時(shí)時(shí)鐘的聯(lián)系并因此調(diào)整我們的I/O的定時(shí)。這通過把更新的操作參數(shù)值放入曼徹斯特編碼器/解碼器的表格驅(qū)動(dòng)的設(shè)備中來進(jìn)行處理。由于處理器時(shí)鐘的主源與溫度和供電電壓有關(guān)并且這些將慢慢地變化數(shù)量，我們實(shí)現(xiàn)一種隨機(jī)的改變?cè)傩?zhǔn)的間隔的算法，基于預(yù)期寵物的操作環(huán)境?；谔幚硇畔⑵跐M的相同的算法再校準(zhǔn)周期之間的間隔使用一個(gè)控制參數(shù)。基于預(yù)期的環(huán)境和使用的一個(gè)隨機(jī)尾數(shù)值選擇一個(gè)指數(shù)(當(dāng)成比例因子)。當(dāng)指示的時(shí)間到達(dá)時(shí)，發(fā)生再校準(zhǔn)并選擇一個(gè)新的控制參數(shù)以便引起下一個(gè)再校準(zhǔn)。仔細(xì)進(jìn)行以確保新的時(shí)間是將來的實(shí)際時(shí)間，因?yàn)橐粋€(gè)純的隨機(jī)尾數(shù)具有匹配當(dāng)前時(shí)間的十六分之一的機(jī)會(huì)。
再校準(zhǔn)包括下列步驟順序a.停止接收，b.重新編程定時(shí)器2和它的預(yù)定標(biāo)器和比較器，c，等待一個(gè)一秒定時(shí)器的滴答聲，d，清零定時(shí)器2，e，計(jì)數(shù)定時(shí)器2溢出直到下一個(gè)定時(shí)器滴答，f，基于觀察的時(shí)鐘速度計(jì)算用于曼徹斯特參數(shù)的新值，
g，恢復(fù)定時(shí)器2和它的預(yù)定標(biāo)器和比較器，h，開始接收。
這將導(dǎo)致一個(gè)間隔升到2秒，整個(gè)發(fā)送和接收過程將被禁止。選擇一秒采樣間隔以獲得一個(gè)有代表性的測(cè)量并最小化處理器和實(shí)時(shí)振蕩器中抖動(dòng)的影響。
16.捕捉/比較/PWM模塊(CCP)微控制器具有兩個(gè)捕捉/比較/PWM模塊。不使用CCP2模塊，因?yàn)樗妮斎牍蚕砭哂?2KHz振蕩器的一個(gè)引腳。
CCP1用于檢測(cè)從無線接收器接收的串行數(shù)據(jù)的下降沿。下降沿產(chǎn)生一個(gè)中斷，通過使用定時(shí)器2的ISR定時(shí)該中斷。從定時(shí)器1捕獲的值不用于當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)中，因?yàn)槎〞r(shí)器1是自由運(yùn)行的實(shí)時(shí)時(shí)鐘(32,768Hz除8)。
在當(dāng)前的ISR中實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)間增量應(yīng)該是可能的，將使用更精確的邊緣鎖存的時(shí)間值，但定時(shí)器的源必須是處理器時(shí)鐘。這將意味著丟失32KHz實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
現(xiàn)在的工作方式是下降沿觸發(fā)一個(gè)中斷，ISR讀取和清除定時(shí)器2，估算用于曼徹斯特編碼器的間隔。如果定時(shí)器2達(dá)到周期寄存器(PR2)中的值，它引起用于重新開始信息接收的一個(gè)中斷。
在當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)方式中，使用所有啟動(dòng)的中斷源運(yùn)行接收器。這意味著在接收時(shí)間值中具有一個(gè)固有的抖動(dòng)，基于用于其它終端的任何組合的ISR服務(wù)。在實(shí)際中，錯(cuò)誤的主要源可能是實(shí)時(shí)時(shí)鐘的一秒中斷，它可以增加橫跨一個(gè)一秒邊界的一個(gè)進(jìn)來信息受到破壞的概率。最簡單的解決方式是在一個(gè)信息的序言被接收后禁止所有其他的中斷，并在信息完成之后或當(dāng)接收器檢測(cè)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)重新使它們能夠工作。這將把某個(gè)信息時(shí)間的一個(gè)最糟糕情況的等待時(shí)間加到相應(yīng)于已經(jīng)被強(qiáng)加了延遲的這些中斷上，由于快速發(fā)送方法在整個(gè)發(fā)送過程中不能完全的中斷。
17.主同步串行端口(MSSP)在I2C方式中使用同步串行端口對(duì)接選擇的板上的串行EEPROM存儲(chǔ)器。流行的板卡允許加到四個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備，盡管尋址方案支持八個(gè)。每個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備可以是具有32K字節(jié)容量的一個(gè)微芯片，給出一個(gè)最大的外部存儲(chǔ)器地址空間256K字節(jié)。
18.通用同步異步接收器發(fā)送器(USART)在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中使用USART，用于與一個(gè)主PC，MOBITEX調(diào)制解調(diào)器或GPS接收機(jī)通信。
19.模擬-到-數(shù)字變換器(A/D)A/D變換器用于測(cè)量主電源的電平，盡管對(duì)于專用的用途可以利用其他的信道。
20.中斷源微控制器實(shí)現(xiàn)13個(gè)在這里概括的離散的中斷源。

每個(gè)中斷具有它自己的標(biāo)志位和允許位。在任何實(shí)際的中斷將出現(xiàn)之前，所有的外圍中斷也需要全球的外圍設(shè)備能夠被設(shè)置?？梢砸砸环N輪詢方式使用中斷源，通過簡單的保證相應(yīng)的允許位保持清除。多數(shù)中斷要求標(biāo)志位在服務(wù)程序中被明確的清除，如表中所示。
21.電路中編程和調(diào)試程序?yàn)榱嗽试S應(yīng)用程序開發(fā)者使用為16F876設(shè)計(jì)的微芯片電路內(nèi)調(diào)試程序工具，我們預(yù)留位于0x01EB至0x01EF的5個(gè)存儲(chǔ)器，并且位置0x0070出現(xiàn)在所有四個(gè)存儲(chǔ)體中。此外，與RB6，RB7和RB3相關(guān)引腳和MCLR引腳能夠被連接到調(diào)試程序硬件而沒有干擾。當(dāng)調(diào)試程序被裝入PIC時(shí)，它占用8K閃爍地址空間的最高的0x0100字。
使用一個(gè)工作站發(fā)生一個(gè)μ寵物的初始的編程，運(yùn)行微芯片MPLab軟件，一個(gè)ICD模塊和接到處理器芯片的一個(gè)28-插腳線夾。通過ICD提供電源，不通過μ寵物。
收發(fā)器硬件利用共享的濾波器，混合收發(fā)器模塊使用SAW技術(shù)提供直接變換接收和發(fā)送功能。發(fā)送功率電平是進(jìn)入設(shè)備TX方式引腳電流的一個(gè)函數(shù)。μ寵物電路提供一個(gè)電阻分壓器以允許選擇發(fā)送功率電平。用于ISM頻段的合格規(guī)范要求輸出功率少于1毫瓦。
固件特性這部分簡要描述寵物操作系統(tǒng)核心的主要方面。這些特性存在于所有寵物設(shè)備中并提供基本級(jí)的網(wǎng)絡(luò)功能性，而且能夠增加專用支持。
1.信息傳輸通過調(diào)用具有信息類型代碼制造的信息開始信息傳輸。這生成了帶有一些填充的標(biāo)題字段的一個(gè)空白信息。然后根據(jù)應(yīng)用的需要填入目的地字段和有效負(fù)荷。還可以對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)和期滿字段作出改變。
在開始信息傳輸之前設(shè)置將被使用的發(fā)送功率電平。
一個(gè)調(diào)用到發(fā)送信息等待當(dāng)前接收操作以便完成，強(qiáng)行一個(gè)短隨機(jī)延遲來幫助防止信息沖突，計(jì)算和校正信息RC-16，接著作出一個(gè)調(diào)用到快速發(fā)送?？焖侔l(fā)送是一個(gè)強(qiáng)力的曼徹斯特編碼器，使用不允許中斷運(yùn)行以確保在發(fā)送的信息中高質(zhì)量的邊緣定時(shí)。邊緣抖動(dòng)將少于3個(gè)指令周期(通常3微秒)。
下列的發(fā)送，信息接收是自動(dòng)的被重新允許。
2.信息接收信息接收包括被接到來自無線收發(fā)器的接收數(shù)據(jù)線的一個(gè)中斷驅(qū)動(dòng)邊緣檢測(cè)器。該邊緣檢測(cè)器建立下降沿之間的間隔。這些間隔驅(qū)動(dòng)一個(gè)狀態(tài)機(jī)器轉(zhuǎn)換成放在接收緩沖器中的數(shù)據(jù)序列。當(dāng)已經(jīng)接收了一個(gè)完整的緩沖器而沒有顯眼的定時(shí)錯(cuò)誤時(shí)，為了正確，計(jì)算和檢查CRC-16。如果信息是正確的，設(shè)置一個(gè)標(biāo)志，表示一個(gè)有效的信息已經(jīng)到達(dá)并通過設(shè)置狀態(tài)機(jī)器到一個(gè)空閑狀態(tài)不允許其他的接收。
處理接收的信息作為主程序操作的一部分，也就是，不在中斷級(jí)上。根據(jù)完成的一個(gè)接收信號(hào)的處理，主程序?qū)⒃O(shè)置接收器狀態(tài)機(jī)器重新能夠接收。
一個(gè)接收信息的處理包括把它加到一個(gè)被傳送信息的列表中一發(fā)送信息隊(duì)列。這是通常的情況，即信息‘你們’字段是我們的ID而信息‘目的地’字段不是我們的。
3.信息確認(rèn)在這部分中當(dāng)我們談到信息和信息確認(rèn)時(shí)，我們討論從一個(gè)寵物到下一個(gè)的單一轉(zhuǎn)發(fā)以及出現(xiàn)的確認(rèn)。這不是一種末端-到-末端傳遞的確認(rèn)。
以兩者之一的方式確認(rèn)從‘F’到‘G’的信息隱式的或顯式的。當(dāng)產(chǎn)生一個(gè)確認(rèn)信息并特意從‘G’到‘F’被發(fā)送回的時(shí)候出現(xiàn)顯式的確認(rèn)。當(dāng)信息被傳送到它的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)并且先前的發(fā)送方能夠聽到被轉(zhuǎn)移的信息時(shí)出現(xiàn)隱式確認(rèn)‘F’推論‘G’成功地接收了信息，當(dāng)‘F’聽到‘G’發(fā)送該信息到‘H’的時(shí)候。
如果接收的信息是特意為我們發(fā)送的(我們的ID是‘目的地’)，我們產(chǎn)生一個(gè)顯式明確的確認(rèn)。順便地說，這覆蓋了我們是線路的末端的情況。
此外，一個(gè)顯式的確認(rèn)也被發(fā)送，如果一個(gè)寵物‘G’從‘F’已經(jīng)接收了一個(gè)信息，把它轉(zhuǎn)移到‘H’，接收令人滿意的確認(rèn)，和接著再次聽到‘F’發(fā)送相同的信息。‘相同的’意味著，在一個(gè)寵物上，一個(gè)匹配的‘源’和序號(hào)；它不需要一個(gè)寵物保留全部的信息，盡管這將可能是最普通的情況。帶有大量存儲(chǔ)器的寵物可以保留全部的信息和允許信息序列號(hào)已經(jīng)繞回的情況(來自相同的‘源’的256個(gè)信息)。全部的比較將防止意外的壓縮非復(fù)制的信息。
根據(jù)一個(gè)確認(rèn)信息的接收，寵物從等待發(fā)送信息的隊(duì)列中除去該信息。該信息的一部分(或全部)可以被保留在‘發(fā)送信息’的一個(gè)清單中(存儲(chǔ)器許可)以允許檢測(cè)復(fù)制的發(fā)送和它們的消除。
來自‘G’的一個(gè)顯式的確認(rèn)具有‘F’在‘你們’字段中。該轉(zhuǎn)發(fā)將被調(diào)整以防止在此情況中的以外的傳播，即‘F’已經(jīng)丟失了原始發(fā)送該新的記錄。
4.信息重新發(fā)送每個(gè)寵物保持被發(fā)送信息的一個(gè)隊(duì)列。這包括由該寵物自己始發(fā)的和用于轉(zhuǎn)移所接收的。寵物固件空閑處理將掃描該隊(duì)列，依次發(fā)送每個(gè)信息。通常，信息將保留在發(fā)送隊(duì)列中直到它們被確認(rèn)和直到它們期滿為止。
當(dāng)一個(gè)信息期滿，一個(gè)管理信息排隊(duì)，它被發(fā)送到該信息的發(fā)送方通知失去連接并更新中間路由表。
5.路由表和信息轉(zhuǎn)移考慮從‘F’到‘G’到‘H’的一個(gè)信息傳送，目的地為‘X’。
作為發(fā)送寵物‘G’準(zhǔn)備一個(gè)信息的處理過程的一部分，將查看路由表中的‘X’。如果發(fā)現(xiàn)‘X’，正確的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)‘H’被填入作為‘你’，轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)數(shù)被調(diào)整和信息被發(fā)送。
此外，還做出一個(gè)檢驗(yàn)以保證信息允許的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)，信息將允許經(jīng)過我們?cè)诒碇邪l(fā)現(xiàn)的入口的路由。
如果在表中沒有發(fā)現(xiàn)‘X’，該信息在發(fā)送隊(duì)列中被替換，通過一個(gè)指引在‘F’上的管理信息，表示‘我不再有一個(gè)路徑到達(dá)目的地’。注意，這消除了信息確認(rèn)的可能性，從而當(dāng)‘F’得到它進(jìn)行重新發(fā)送該信息時(shí)，他將有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)和使用一個(gè)替換的路程到達(dá)目的地。
這種情況可以出現(xiàn)，其中一個(gè)寵物‘F’接收一個(gè)管理信息(如上述的)，沒有可替換的路徑，并且有一個(gè)用于該目的地的未決的數(shù)據(jù)信息(等待確認(rèn))?！瓼’將用所有方法修改和發(fā)送管理信息到未決數(shù)據(jù)信息的‘發(fā)送方’。這通知了發(fā)送方和所有中間寵物已經(jīng)有一個(gè)路徑中斷?！瓼’然后丟棄(不可傳遞的)未決的數(shù)據(jù)信息。
發(fā)送方可以使用這個(gè)通知作為一個(gè)暗示，該信息已經(jīng)被撤銷，并因此重新發(fā)送最新的信息或執(zhí)行其他的任務(wù)需要確認(rèn)或重新建立鏈接。
路由表格式(字節(jié))

分配到路由表中的存儲(chǔ)器的總數(shù)(入口數(shù))取決于寵物中可用的存儲(chǔ)器以及它期望的應(yīng)用。短路由表可以被分配在處理器RAM中，但長的路由表被存儲(chǔ)在處理器芯片或外部存儲(chǔ)器的非易失性EEPROM中。
當(dāng)發(fā)送經(jīng)過‘經(jīng)過ID’時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)數(shù)字段存儲(chǔ)到達(dá)‘目的地ID’所需的預(yù)期的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)。
LRU計(jì)數(shù)用于在概念上排序表中的入口以便由新的入口重寫最老的。
6.實(shí)時(shí)時(shí)鐘作為一個(gè)目標(biāo)，寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用1毫秒范圍的精確度保持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間。該時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)從根本上由GPS時(shí)間得到。我們實(shí)現(xiàn)一種GPS秒計(jì)數(shù)的單調(diào)增加并使時(shí)基與接到地理寵物的GPS接收機(jī)相一致，獲得大約幾微妙的精確度。
使用精確的邊緣定時(shí)廣播地理寵物同步信息，該邊緣定時(shí)相關(guān)于包含在信息中的時(shí)間基準(zhǔn)。這允許接收寵物調(diào)整它的定時(shí)器與其余的網(wǎng)絡(luò)同步。
核心時(shí)鐘功能保持與實(shí)時(shí)時(shí)鐘相關(guān)的一個(gè)品質(zhì)因數(shù)。這是潛在的一個(gè)容許值，用于確定放在時(shí)間值上的信任程度。根據(jù)加電，或在自治的運(yùn)行周期之后不用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，該品質(zhì)因數(shù)是較低的。接收良好衛(wèi)星數(shù)據(jù)的地理寵物將具有高的品質(zhì)因數(shù)。任何寵物從多個(gè)地理寵物接收同步信息，且信息之間具有緊密的相關(guān)性，將具有最高的品質(zhì)因數(shù)。
寵物設(shè)備使用它們內(nèi)部保持的品質(zhì)因數(shù)作為對(duì)網(wǎng)絡(luò)同步信息的一種明智的檢驗(yàn)。如果一個(gè)信息要求的品質(zhì)因數(shù)高于寵物本身，并且信息中的時(shí)間值是寵物容許的范圍內(nèi)，該寵物將復(fù)位它的時(shí)鐘到新的值并增加它的品質(zhì)因數(shù)。如果一個(gè)信息要求的品質(zhì)因數(shù)低于該寵物本身，則該信息被忽略。
如果一個(gè)信息要求的一個(gè)時(shí)間超出寵物內(nèi)部時(shí)鐘的范圍，該寵物將停止始發(fā)或傳送同步信息。當(dāng)時(shí)間經(jīng)過時(shí)，該寵物內(nèi)部品質(zhì)因數(shù)將下降。一旦從至少兩個(gè)源的同步信息顯示一種可接受的相關(guān)性，寵物將接受新的時(shí)間并恢復(fù)參與網(wǎng)絡(luò)中的同步處理過程。
7.中斷服務(wù)應(yīng)用程序應(yīng)該以狀態(tài)機(jī)的形式被構(gòu)造，運(yùn)行它們作為寵物網(wǎng)操作系統(tǒng)的共同程序。每種狀態(tài)將執(zhí)行一個(gè)具體的，意義明確的任務(wù)，并接著返回到操作系統(tǒng)。狀態(tài)的順序可以被控制，通過來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，通過的時(shí)間或來自專用傳感器的信息。
9.專用硬件驅(qū)動(dòng)程序提供具體硬件應(yīng)用編程接口(API)作為寵物固件代碼保護(hù)設(shè)計(jì)的一部分。通常，為一種特定應(yīng)用程序?qū)懘a的程序員不允許直接訪問硬件端口—他必須使用由AFX提供的API調(diào)用。
10.現(xiàn)場(chǎng)編程性寵物固件支持一種機(jī)制，允許數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在程序中或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的任何地方。在整個(gè)制造處理過程中這使用了裝入專用固件。此外，在實(shí)地中可以啟動(dòng)一種下載方式，允許一個(gè)獨(dú)立的寵物從另一個(gè)寵物接收升級(jí)的完全的固件。這通常提供一個(gè)網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)，因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)典型的具有更多的存儲(chǔ)器并可以為各種專用設(shè)備存儲(chǔ)完全更新的代碼。
寵物網(wǎng)信息格式寵物網(wǎng)信息包括32數(shù)據(jù)字節(jié)，跟隨一個(gè)2字節(jié)CRC-16錯(cuò)誤檢測(cè)。32字節(jié)信息被分成20字節(jié)標(biāo)題和12字節(jié)有效負(fù)載。首標(biāo)用于提供網(wǎng)絡(luò)路由和消息處理信息，同時(shí)有效負(fù)載包含任何專用數(shù)據(jù)字段。
寵物網(wǎng)信息格式

首標(biāo)字節(jié)分配如下寵物網(wǎng)信息首標(biāo)

類型是一個(gè)8位值，用于識(shí)別由寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)本身所處理的不同信息格式。對(duì)于虛擬的地理位置，路由表更新，精確的時(shí)間同步，自通告廣播信息和專用數(shù)據(jù)使用特有的類型。確定這些類型的編碼。在開發(fā)中選擇的類型代碼定義在下表中。
當(dāng)前寵物網(wǎng)信息類型代碼

四個(gè)字段(你，我，源和目的地)是32位寵物ID字段。通常在整個(gè)制造過程中它們代表分配給每個(gè)寵物的唯一標(biāo)識(shí)。從4,294,836,225這個(gè)庫取出的確定的ID被預(yù)留用于確定的路由功能和識(shí)別專用‘?dāng)?shù)據(jù)庫’預(yù)留的寵物ID

‘你’是具體寵物預(yù)定接收這種特殊的傳輸。它也可以是0表示預(yù)定用于任意接收方的一個(gè)廣播信息。
‘我’是信息始發(fā)方的ID。在到達(dá)它的最終目的地之前，信息可以由多個(gè)中間者運(yùn)輸。
‘目的地’是信息的預(yù)期最終目的地的ID。
‘N’是由源寵物計(jì)數(shù)的信息的8位序號(hào)。它連續(xù)地從0到255給信息編號(hào)碼然后開始。
‘H’是8-位轉(zhuǎn)發(fā)-最大/轉(zhuǎn)發(fā)-到-去字段。
參與信息傳送的任何寵物執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)數(shù)算法。
基于預(yù)期的信息的路由，任何需要傳遞的始發(fā)信息的寵物建立一個(gè)有效的轉(zhuǎn)發(fā)-最大值。
轉(zhuǎn)發(fā)-最大/轉(zhuǎn)發(fā)-到

‘轉(zhuǎn)發(fā)—最大’字段是到達(dá)目標(biāo)之前允許信息作出的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)。它由源寵物設(shè)置并當(dāng)信息從一個(gè)中間寵物前進(jìn)到下一個(gè)時(shí)保持不改變。源寵物使用它的當(dāng)前路由表信息確定到達(dá)目的地寵物預(yù)期的路徑長度。
‘轉(zhuǎn)發(fā)—到’字段是用于該信息剩余的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)。在傳送信息之前，每個(gè)中間寵物減少‘轉(zhuǎn)發(fā)—到’字段。
為下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)選擇路由的機(jī)構(gòu)將確定是否預(yù)期到達(dá)目的地的路徑總是最短的，用剩余的轉(zhuǎn)發(fā)足夠到達(dá)。如果路徑太長，信息將被丟棄并產(chǎn)生一個(gè)新的管理信息和把它發(fā)送到源寵物。管理信息表明路由失敗和幫助建立用于未來信息的新路由。
在一個(gè)靜態(tài)環(huán)境中，所有寵物更新它們的路由表，基于包含在被接收的所有信息中的首標(biāo)信息。在信息上探聽，特別是那些不是指向探聽寵物的信息，這是寵物保持它們路由表更新所使用的主要方法。包含在消息首標(biāo)中的到四個(gè)寵物ID的每個(gè)的有關(guān)路徑的信息能被導(dǎo)出。轉(zhuǎn)發(fā)-到-去的值加一是一個(gè)探聽者預(yù)期能夠到達(dá)目的地寵物的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)-最大和轉(zhuǎn)發(fā)-到-去之間的差，加一，是一個(gè)探聽者預(yù)期能夠到達(dá)源寵物的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)?！摇瘜櫸锸堑竭_(dá)的一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)?！恪瘜櫸锸堑竭_(dá)的兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)。
‘X’是8位期滿字段。當(dāng)信息朝著它們的目的地傳播時(shí)，信息可以從一個(gè)寵物到另一個(gè)寵物移動(dòng)。由各種因素可以延遲這些獨(dú)立的轉(zhuǎn)發(fā)，比如網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，被破壞的通信鏈接和使用的‘通信員’，物理的移動(dòng)和建立新的動(dòng)態(tài)路程。每個(gè)信息的始發(fā)者知道一個(gè)特別有意義的一個(gè)信息的超時(shí)的周期。以一種信息的期滿時(shí)間的形式把這種信息存儲(chǔ)在消息的標(biāo)題中。
參與信息傳送的任何寵物實(shí)現(xiàn)信息期滿算法。
基于信息中數(shù)據(jù)的壽命，要求傳送的始發(fā)信息的任何寵物建立一個(gè)有效的期滿字段值。
期滿字段

當(dāng)由寵物保持的當(dāng)前時(shí)間匹配由期滿字段表示的值時(shí)發(fā)生一個(gè)信息的期滿。使用一種指數(shù)/尾數(shù)格式允許動(dòng)態(tài)的期滿范圍達(dá)到從幾秒至幾星期的范圍。

所有的寵物維護(hù)一個(gè)同步的32-位秒計(jì)數(shù)器用于網(wǎng)絡(luò)信息處理功能。這里描述的位字段是基于一個(gè)計(jì)數(shù)器，其中位0每秒增加。信息期滿算法假設(shè)所有參與的寵物之間時(shí)間同步。
以秒計(jì)時(shí)間—32-位值

使用用于信息的一個(gè)預(yù)期的壽命值源寵物開始進(jìn)行。選擇指數(shù)以便它是覆蓋預(yù)期壽命的最小的一個(gè)范圍。寵物接著計(jì)算用于信息的一個(gè)預(yù)期的超時(shí)時(shí)間，通過把預(yù)期的壽命加到當(dāng)前時(shí)間上。選擇的尾數(shù)是由指數(shù)選擇的超時(shí)時(shí)間內(nèi)的四位字段。使用這種技術(shù)，我們?cè)谥笖?shù)表示的范圍上獲得了大約+/-3％的超時(shí)分辨率。
可能的是，一個(gè)寵物已經(jīng)丟失了與網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步。對(duì)于確定的應(yīng)用系統(tǒng)，可能的是，該寵物使用超時(shí)算法的統(tǒng)計(jì)特性來獲得好處。特別的是，可以選擇一個(gè)平均的信息超時(shí)，通過簡單的設(shè)置指數(shù)值和留下尾數(shù)零。在所有的源寵物中這部需要一個(gè)時(shí)間值，但在整個(gè)由指數(shù)隱式的范圍中將導(dǎo)致信息隨機(jī)的超時(shí)。
能夠擔(dān)當(dāng)通信員的所有寵物必須實(shí)現(xiàn)期滿算法。它們期望與網(wǎng)絡(luò)時(shí)間保持一個(gè)時(shí)鐘同步。操作系統(tǒng)空閑處理周期的檢查存儲(chǔ)-和-傳送隊(duì)列中的每個(gè)信息。如果當(dāng)前時(shí)間中的位匹配信息的期滿字段中指定的位，該信息被丟棄。
專用寵物信息有效負(fù)載格式每種應(yīng)用可以具有針對(duì)這種具體應(yīng)用的有效負(fù)載格式。通常，網(wǎng)絡(luò)既不知道也不關(guān)心信息有效負(fù)載的內(nèi)容。特別是，信息有效負(fù)載可以用一種端-到-端加密算法被加密，使任何中間媒介或外界觀察者不能確定信息的內(nèi)容。一個(gè)寵物網(wǎng)信息的接收方可以使用類型，源和目的地字段中的信息唯一的識(shí)別信息格式，并接著可以解碼有效負(fù)載區(qū)域中各個(gè)位的含義。此外，源順序號(hào)碼(N)可以用于重新編裝來自多個(gè)寵物網(wǎng)信息的過長的數(shù)據(jù)塊。
大范圍的各種信息非常復(fù)雜以致于在此不能進(jìn)行詳述，但一般性的編碼特性可以用幾個(gè)例子進(jìn)行示范。
寵物網(wǎng)信息格式—農(nóng)民分支固定的信標(biāo)

這種信標(biāo)通告信息在一個(gè)固定的速率上被發(fā)送以便系統(tǒng)估算。一種典型的速率是一次一秒，但其他的速率可用于所覆蓋的不同的環(huán)境。傳輸使用協(xié)議延遲來防止正常的傳輸沖突。
出于當(dāng)前診斷的目的，‘你’，‘我’和‘源’字段是特殊寵物的ID。這防止了任何的信息路由并允許處理和執(zhí)行估算，通過使用針對(duì)該應(yīng)用的被明確編程的寵物。這消除了與其它同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行開發(fā)的應(yīng)用之間的可能的干擾。
有效負(fù)載‘S’是用于該特定應(yīng)用程序的一個(gè)信息子類型代碼。
有效負(fù)載‘qMsg時(shí)鐘’自從寵物被設(shè)置后的秒數(shù)。
有效負(fù)載‘Batt’是電源A/D變換器測(cè)量的結(jié)果。
有效負(fù)載‘R’是自從加電后復(fù)位的計(jì)數(shù)。這些能被引起，通過看門狗定時(shí)器。
有效負(fù)載‘L’是最后復(fù)位之前的診斷位置。
有效負(fù)載‘M’是最后復(fù)位之前i接收方式的值(信息接收方式值)。

該信息被周期地發(fā)送，起到自通告信息的作用以及把數(shù)據(jù)傳送到診斷網(wǎng)關(guān)的作用。
為了當(dāng)前診斷的目的，‘你’，‘源’和‘目的地’字段是空白的。這防止了任何的信息路由并允許處理和執(zhí)行估算，通過使用針對(duì)該應(yīng)用的被明確編程的寵物。這消除了與其它同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行開發(fā)的應(yīng)用之間的可能的干擾。
該信息的間隔是30秒，具有一個(gè)+/-7秒有意的隨機(jī)變化。
有效負(fù)載‘qMsg時(shí)鐘’自從寵物被設(shè)置后的秒數(shù)。
有效負(fù)載字段‘qMeter’是用于儀表讀數(shù)的粗的計(jì)數(shù)值。

該信息被發(fā)送作為一個(gè)詢問信息，從一個(gè)讀數(shù)設(shè)備到目標(biāo)ID給定的一個(gè)具體的寵物。
根據(jù)輪詢信息目標(biāo)寵物將發(fā)送一個(gè)輪詢應(yīng)答(下面)。
寵物網(wǎng)信息格式—μ數(shù)據(jù)網(wǎng)電子測(cè)量儀(輪詢命令)

該信息被發(fā)送作為一個(gè)命令信息，從一個(gè)讀數(shù)設(shè)備到目標(biāo)ID給定的一個(gè)具體的寵物。它用于命令斷開和再次接入寵物。
有效負(fù)載字段‘S’是所需狀態(tài)00為關(guān)閉，01為打開。
根據(jù)接收的輪詢命令信息，目標(biāo)寵物將發(fā)送一個(gè)應(yīng)答(這里沒有證明)。命令應(yīng)答包括當(dāng)前的開關(guān)狀態(tài)。
寵物網(wǎng)信息格式—μ數(shù)據(jù)網(wǎng)電子測(cè)量儀(輪詢響應(yīng))

該信息被發(fā)送響應(yīng)來自一個(gè)讀數(shù)設(shè)備的一個(gè)詢問信息。
使用詢問該單元的寵物的寵物ID填入‘你’和‘目的地’字段。這樣，應(yīng)答被直接發(fā)送回詢問寵物。
有效負(fù)載字段‘qMsg時(shí)鐘’自從寵物被設(shè)置后的秒數(shù)。
有效負(fù)載字段‘qMeter’是用于儀表讀數(shù)的粗的計(jì)數(shù)值。
有效負(fù)載字段‘S’是用于該特定應(yīng)用程序的一個(gè)信息子類型代碼。
編程規(guī)范以一種增強(qiáng)的，高級(jí)版本的微芯片匯編語言專門進(jìn)行μ寵物的編程。這種增強(qiáng)性提供了一種仔細(xì)控制的，結(jié)構(gòu)的環(huán)境用于開發(fā)一種其他難于控制語言中的一個(gè)大型項(xiàng)目。增強(qiáng)的匯編語言提供下列的高級(jí)特點(diǎn)1.轉(zhuǎn)向-少結(jié)構(gòu)的沒有標(biāo)記的代碼，使用IF THEN ELSE，CASE和REPEAT WHILE UNTIL循環(huán)。
2.指定的BIT，BYTE，WORD，和QUAD可用的尺寸。
3.限制的編譯時(shí)間表達(dá)式求值4.自動(dòng)優(yōu)化頁面和存儲(chǔ)體選擇用于調(diào)用以及存儲(chǔ)器基準(zhǔn)。
5.多個(gè)列表和程序顯示選項(xiàng)。
6.用于多個(gè)程序選項(xiàng)的條件匯編。
7.程序版本的歷史記錄改變。
8.為設(shè)備編程直接輸出.hex文件而不用鏈接。
9.程序和存儲(chǔ)器使用映象。
10.自動(dòng)保護(hù)讀-修改-寫指令中的端口的位。
11.指令使用統(tǒng)計(jì)。
12.靜態(tài)調(diào)用映射用于堆棧用法的驗(yàn)證。
軟件期望被實(shí)現(xiàn)成一種與操作系統(tǒng)合作的狀態(tài)機(jī)以允許處理與專用μ寵物的活動(dòng)并聯(lián)的寵物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。初始的例程設(shè)置應(yīng)用所要求的存儲(chǔ)器和硬件。
驅(qū)動(dòng)器API任何時(shí)問它被調(diào)用則寵物被復(fù)位。整個(gè)正常的寵物操作過程中重復(fù)的調(diào)用循環(huán)例程。期望應(yīng)用程序?qū)⒈粚?shí)現(xiàn)成一種狀態(tài)機(jī)，到循環(huán)的每個(gè)入口處理一個(gè)單一的狀態(tài)或過渡轉(zhuǎn)換。它不需要或允許用戶應(yīng)用程序長時(shí)間周期保留控制，因?yàn)槭褂谜{(diào)用到循環(huán)散布了網(wǎng)絡(luò)信息處理。由于中斷和有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的處理，不保證有關(guān)專用操作的定時(shí)。
使用AFX增強(qiáng)匯編語言寫入專用例程，并具有接近一個(gè)頁面的可用程序存儲(chǔ)器用于應(yīng)用代碼。通過調(diào)用AFX提供的功能，多數(shù)功能期望被實(shí)現(xiàn)。特別的是，必須進(jìn)行接入I/O端口，通過證實(shí)的接口以避免與寵物功能干擾。
對(duì)于功率缺乏的應(yīng)用系統(tǒng)，操作系統(tǒng)可以被配置以便在周期間隔上進(jìn)入睡眠方式并在一個(gè)定時(shí)器或外部中斷基礎(chǔ)上被喚醒。為了實(shí)現(xiàn)盡可能低的睡眠方式的功率消耗，專用周邊設(shè)備必須能夠關(guān)閉和重啟動(dòng)。如果由一個(gè)特殊的μ寵物使用睡眠方式，應(yīng)用系統(tǒng)必須提供兩個(gè)將被調(diào)用的附加的過程(小睡和醒來)，在操作系統(tǒng)調(diào)用睡眠方式之前和之后。
權(quán)利要求
1.在一個(gè)基準(zhǔn)頻率上操作的一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少為三個(gè)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)把從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收的一個(gè)信息移交到后續(xù)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)收發(fā)器，在基準(zhǔn)頻率上從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收一個(gè)信息并在基準(zhǔn)頻率上把接收到的該信息發(fā)送到一個(gè)后續(xù)的節(jié)點(diǎn)；和一個(gè)控制器，控制收發(fā)器的操作以便接收由另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息并把接收到的該信息發(fā)送到一個(gè)后續(xù)的節(jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中每個(gè)接收信息的收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送信息已經(jīng)被接收到的一個(gè)確認(rèn)并且其中發(fā)送信息的收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上接收該確認(rèn)。
3.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中該確認(rèn)是一種顯式的確認(rèn)，使得每個(gè)接收信息的收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送一個(gè)顯式的確認(rèn)信號(hào)到發(fā)送該信息的收發(fā)器。
4.如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中該接收信息的收發(fā)器在至少兩次接收信息之后發(fā)送顯式的確認(rèn)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中該確認(rèn)是一種顯式的確認(rèn)，使得每個(gè)接收信息的收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上把信息轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)收發(fā)器，由原始發(fā)送該信息的收發(fā)器接收該轉(zhuǎn)發(fā)的信息。
6.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)下列項(xiàng)目一個(gè)始發(fā)節(jié)點(diǎn)，用于始發(fā)信息，一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，用于從另一個(gè)接收信息的節(jié)點(diǎn)把該信息移交到不是那個(gè)接收信息的一個(gè)后續(xù)的節(jié)點(diǎn)，或者一個(gè)目的地節(jié)點(diǎn)，用于接收該信息。
7.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該信息包括相應(yīng)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位；識(shí)別信息始發(fā)的第一節(jié)點(diǎn)的始發(fā)位；識(shí)別信息被指定到達(dá)的最后節(jié)點(diǎn)的目的地位；識(shí)別發(fā)送信息的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的發(fā)送位；和識(shí)別預(yù)定用來接收當(dāng)前被發(fā)送信息的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收位。
8.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括與控制器對(duì)接的一個(gè)GPS接收機(jī)，以提供相應(yīng)于該GPS接收機(jī)全球位置的位置和/或時(shí)間信息。
9.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)與一個(gè)廣域網(wǎng)(WAN)結(jié)合使用并且其中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括連接到控制器的一個(gè)WAN接口，以便從該控制器到WAN提供信息以及從WAN到該控制器提供信息。
10.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中每個(gè)控制器包括一個(gè)存儲(chǔ)控制軟件的存儲(chǔ)器，用于對(duì)該控制器進(jìn)行控制，并且其中該控制軟件經(jīng)一個(gè)提供給收發(fā)器的信號(hào)而被修改。
11.一種操作在一個(gè)基準(zhǔn)頻率上的系統(tǒng)，包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)收發(fā)器和一個(gè)用于控制該收發(fā)器操作的相應(yīng)控制器，其中每個(gè)控制器將其相應(yīng)的收發(fā)器作為下列的一種或多種類型的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作一個(gè)始發(fā)類型的節(jié)點(diǎn)，用于提供一個(gè)信息，其中收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上對(duì)該系統(tǒng)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息；一個(gè)中間類型的節(jié)點(diǎn)，用于移交一個(gè)信息，其中收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上接收由另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息并在基準(zhǔn)頻率上把接收到的該信息發(fā)送到不是接收信息節(jié)點(diǎn)的一個(gè)后面的節(jié)點(diǎn)；一個(gè)目的地類型的節(jié)點(diǎn)，用于接收該信息，其中收發(fā)器在基準(zhǔn)頻率上接收由另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。
12.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中在始發(fā)類型的節(jié)點(diǎn)中，控制器控制收發(fā)器、在基準(zhǔn)頻率上接收信息已經(jīng)被另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)，其中在中間類型的節(jié)點(diǎn)中，控制器控制收發(fā)器、在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送信息已經(jīng)從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)，其中在中間類型的節(jié)點(diǎn)中，控制器控制收發(fā)器、在基準(zhǔn)頻率上接收信息已經(jīng)被另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)，其中在目的地類型的節(jié)點(diǎn)中，控制器控制收發(fā)器、在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送信息已經(jīng)從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)。
13.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)被連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其中由該節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)被一個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中，并且其中一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器許可一個(gè)或多個(gè)用戶系統(tǒng)訪問存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的信息。
14.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)特殊的節(jié)點(diǎn)被編程以期望在一個(gè)設(shè)置的時(shí)間周期內(nèi)來自另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)信息，并且如果期望的信息在該設(shè)置時(shí)間周期內(nèi)沒有接收到，則其中該特殊節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)異常信息。
15.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中有多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)被編程來存儲(chǔ)從其它節(jié)點(diǎn)接收的信息，使得多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)中有一個(gè)特定節(jié)點(diǎn)被關(guān)斷而且不能提供信息時(shí)，其它的節(jié)點(diǎn)可以提供從該被關(guān)斷特定節(jié)點(diǎn)最后接收到的信息。
16.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中該信息包括相應(yīng)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位，并且其中每個(gè)數(shù)據(jù)位的后沿提供了用于檢測(cè)數(shù)據(jù)位的一個(gè)基準(zhǔn)。
17.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中后沿提供一個(gè)基準(zhǔn)，用于發(fā)送和/或進(jìn)來或輸出信息的定時(shí)。
18.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中信息包括具有一種曼徹斯特編碼方案的各位，并且其中各后沿提供了具有子位時(shí)間分辨率的時(shí)間同步。
19.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄各后沿之間的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，其中各節(jié)點(diǎn)具有一個(gè)提供與時(shí)間基準(zhǔn)比較的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘，并且當(dāng)該比較的時(shí)鐘信號(hào)與時(shí)間基準(zhǔn)不相符時(shí)，其中各節(jié)點(diǎn)將該時(shí)鐘復(fù)位。
20.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)一個(gè)可聞通告，并且其中該節(jié)點(diǎn)響應(yīng)接收到的一個(gè)特殊的預(yù)定信息來啟動(dòng)該通告。
21.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中多包信息被傳送，每個(gè)信息包具有唯一的標(biāo)識(shí)，而且其中只有未接收的信息包被轉(zhuǎn)發(fā)。
22.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中當(dāng)其它的節(jié)點(diǎn)正在發(fā)送時(shí)，各節(jié)點(diǎn)在一個(gè)時(shí)間延遲之后發(fā)送信息。
23.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中每個(gè)收發(fā)器具有直到一毫瓦的可調(diào)整的功率輸出，借此減少相鄰收發(fā)器之間的干擾和因此增加該系統(tǒng)的有效帶寬。
24.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中每個(gè)始發(fā)節(jié)點(diǎn)始發(fā)有關(guān)一個(gè)特定應(yīng)用程序的信息并存儲(chǔ)和傳送有關(guān)該特定應(yīng)用程序和其它應(yīng)用程序的信息。
25.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)和傳送有關(guān)多種應(yīng)用程序的信息。
26.具有一種協(xié)議的一種信息，該協(xié)議允許使用節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的信息傳送，通過一個(gè)收發(fā)器節(jié)點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)連續(xù)地發(fā)送該信息，其中一個(gè)包括數(shù)據(jù)的信息從第一始發(fā)節(jié)點(diǎn)經(jīng)一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)被發(fā)送到由該第一節(jié)點(diǎn)指定作為信息目的地的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該信息包括數(shù)據(jù)位，相應(yīng)于該數(shù)據(jù)；始發(fā)位，識(shí)別該信息自其始發(fā)的第一節(jié)點(diǎn)；目的地位，識(shí)別該信息被指定到達(dá)的最后節(jié)點(diǎn)；發(fā)送位，識(shí)別發(fā)送該信息的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)；接收位，識(shí)別預(yù)定接收當(dāng)前被發(fā)送的信息的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
27.如權(quán)利要求26的信息，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)將該信息發(fā)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)確認(rèn)該信息的接收，并且該節(jié)點(diǎn)將信息轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)后續(xù)節(jié)點(diǎn)，直到信息到達(dá)其目的地。
28.如權(quán)利要求27的信息，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)下列項(xiàng)目一個(gè)始發(fā)節(jié)點(diǎn)，用于始發(fā)信息，一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，用于從另一個(gè)接收信息的節(jié)點(diǎn)把信息移交到不是那個(gè)接收信息的一個(gè)后續(xù)的節(jié)點(diǎn)，或者一個(gè)目的地節(jié)點(diǎn)，用于接收該信息。
29.在一個(gè)基準(zhǔn)頻率上操作的一種系統(tǒng)，包括一個(gè)始發(fā)節(jié)點(diǎn)，多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)和一個(gè)目的地節(jié)點(diǎn)，其中始發(fā)節(jié)點(diǎn)提供數(shù)據(jù)到中間節(jié)點(diǎn)，該始發(fā)節(jié)點(diǎn)包括第一收發(fā)器，在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送包括該數(shù)據(jù)的一個(gè)信息并在基準(zhǔn)頻率上接收該信息已被一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收到的隱式和/或顯式的確認(rèn)；第一控制器，控制第一收發(fā)器的操作以便將該信息發(fā)送到中間節(jié)點(diǎn)并接收信息已經(jīng)被某一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收到的隱式和/或顯式的確認(rèn)；其中每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)從系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)把信息移交到系統(tǒng)的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)包括第二收發(fā)器，接收在基準(zhǔn)頻率上由一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的該信息并在基準(zhǔn)頻率上把該信息已經(jīng)被該中間節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)發(fā)送到一個(gè)節(jié)點(diǎn)，第二收發(fā)器也在基準(zhǔn)頻率上發(fā)送接收的該信息并在基準(zhǔn)頻率上接收該信息已被另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的隱式和/或顯式的確認(rèn)；控制第二收發(fā)器操作的第二控制器，以便接收由一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的該信息和發(fā)送該信息已經(jīng)被該中間節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)，并于此后發(fā)送所接收的該信息和接收該信息已經(jīng)被另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)；一個(gè)目的地節(jié)點(diǎn)，從其中一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收信息，該目的地節(jié)點(diǎn)包括第三收發(fā)器，在基準(zhǔn)頻率上接收由一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息并在基準(zhǔn)頻率上將該信息已被目的地節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)發(fā)送到一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)；以及一個(gè)控制第三收發(fā)器操作的第三控制器，以便接收由一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)發(fā)送的該信息和發(fā)送該信息已經(jīng)被目的地節(jié)點(diǎn)接收到的一個(gè)隱式和/或顯式的確認(rèn)。
全文摘要
本發(fā)明是操作在一個(gè)基準(zhǔn)頻率上的一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少為三個(gè)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)把從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收的一個(gè)信息移交到后續(xù)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)收發(fā)器，在基準(zhǔn)頻率上從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收一個(gè)信息并在基準(zhǔn)頻率上把接收的信息發(fā)送到一個(gè)后續(xù)的節(jié)點(diǎn)，和一個(gè)控制器，控制收發(fā)器的操作以便接收由另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息和把接收到的信息發(fā)送到一個(gè)后續(xù)的節(jié)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1555637SQ00810752
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2000年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月28日
發(fā)明者B·K·麥克米倫, B K 麥克米倫 申請(qǐng)人:基礎(chǔ)能源公司