通信设备、无线电开关和通信方法
【专利摘要】本发明涉及无线电开关的通信设备（100）。其具有控制装置（222）、存储器装置（224）、处理装置（226）和发送装置（228），控制装置用于提供用于准备发送过程的准备信号和用于启动发送过程的传输信号，存储器装置用于针对传输协议相应存储结构信息和参数，处理装置用于响应于准备信号而提供待发送的数据，从存储器装置（224）读取其中一个结构信息和其中一个参数，并且基于待发送的数据和结构信息创建发送包，并且所述处理装置用于响应于传输信号而发出发送包和参数，该发送装置用于无线发送具有由参数定义的发送特性的、代表发送包的发送信号（220）。本发明还涉及无线电开关、通信方法和具有程序代码的计算机程序产品。
【专利说明】通信设备、无线电开关和通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通信设备、无线电开关和通信方法。
【背景技术】
[0002]利用无线电开关可以检测数据并可以通过无线电连接发送数据。为了发送数据使用预定的传输协议。
[0003]DE10125058A1说明了一种可供热的发送器，其具有包括设在下游的变压器和逻辑组件以及数据传输单元的热转换元件。
【发明内容】
[0004]本发明创造一种根据独立权利要求的通信设备、无线电开关和通信方法。由从属权利要求和以下说明得到有利的设计方案。
[0005]存在有大量传输协议，利用这些传输协议例如可以在两个通信设备之间传输数据。通信设备(其在使用大量可用传输协议情况下可以接收数据并且附加或者替选地传输数据)例如关于可以使用通信设备的使用领域具有大的灵活度。如果通信设备为此还具有匹配于大量可用传输协议的或者可适应于大量可用传输协议的发送装置以及替选或者附加地具有匹配于大量可用传输协议的或者可适应于大量可用传输协议的接收装置，那么所述通信设备可以以相对较低费用的部件来实现。按照有利方式，有代表性的协议数据，例如大量可用传输协议的结构信息和参数可以存储在通信设备中。有代表性的协议数据可以在配置为发送器的通信设备中使用，以使待发送数据匹配于所选传输协议的传输格式并且通信设备的发送装置适用于所选传输协议。相应地，有代表性的协议数据可以在配置为接收器的通信设备中使用，以便与传输所接收数据而使用的传输协议的认知无关地解码所接收的数据。
[0006]按照有利方式，通信设备可以用作收发器。通信设备可以具有用于无线数据传输的无线电接口。通信设备可以如此实施，即，通信设备关于其无线电协议具有可自由配置的电路。在此，通信设备的能耗可以保持的较低。为了最小化能耗可以使用ASIC，其然而并不在明确的无线电协议，例如Zigbee上研发，由此ASIC关于可使用的无线电协议具有灵活度。
[0007]根据通信设备的一个实施方式可以同时接收多个不同无线电协议，要不然就会导致加倍增加通信设备的收发器部件，并且因而与专门化的唯一无线电协议的通信设备相比不会加倍增加费用。因为基于通信设备的不同市场情况，许多使用者可以创造其自己的标准，所以这是有利的。如果在市场上出现了用途多样化的新部件，例如自给自足的微开关和其接收器单元，则它们可以被设计成兼容大量无线电协议，以便占有良好的市场机会。
[0008]以这种方式可以实现具有ASIC关于能耗的优点的通用接收器。基础是，通用接收器的整个流程控制通过可参数化的状态机运行。这持久降低能耗并且仍保持协议的灵活性。[0009]无线电开关的通信设备具有如下特征:
[0010]控制装置，其用于提供准备发送过程的准备信号和启动发送过程的传输信号；
[0011]存储器装置，其用于针对第一传输协议和针对至少一个另外的传输协议而相应存储结构信息和参数；
[0012]处理装置，其用于响应于准备信号而提供待发送的数据，从存储器装置中读取配属于待发送数据的传输协议的其中一个结构信息和其中一个参数，基于配属的传输协议的待发送数据和结构信息创建发送包，该处理装置还用于响应于传输信号而发出发送包和配属的传输协议的参数；和
[0013]发送装置，其用于无线发送具有由配属的传输协议的参数定义的发送特性的、代表发送包的发送信号。
[0014]通信设备可以用于自给自足运行的设备，例如自给自足的无线电开关。通信设备例如可以用于家庭自动化或者工业自动化领域。根据该实施方式，通信设备被实施为可以无线发送数据的发送设备。控制装置可以用于在通信设备之内控制流程，尤其是与发送过程有关的流程。控制装置可以被实施为状态机。存储器装置可以被实施为非易失性电子存储器。在存储器装置中可以保存关于不同传输协议的协议数据。存储在存储器装置中的协议数据可以匹配于对于通信设备相应的使用领域典型的传输协议。因而这些存储器装置可以具有与用于不同的使用领域中的通信设备不同的协议数据。处理装置可以被实施为逻辑装置。处理装置例如可以被实施为微控制器。处理装置可以与存储器装置联接，以便可以从存储器装置读取协议数据。配属的传输协议的结构信息例如可以包括关于数据传输所用的协议框架(所谓的Frame)的数据、用于编码的数据或者用于引导程序或数据保护的数据或信息。协议框架可以包括关于一列数据位的信息，根据它们在列中的位置给这些数据位配属确定的功能。同步功能例如可以配属给列中的第一组数据位，引导程序功能可以配属给第二组数据位，识别功能可以配属给第三组数据位，待传输或已传输的用户数据可以配属给第四组数据位，校验功能可以配属给第五组数据位。传输协议的结构信息例如可以定义各个组的大小。此外，传输协议的结构信息例如可以定义一组或多组数据位的代表相应传输协议的位序列。配属的传输协议的参数例如可以涉及发送频率或者发送功率，利用该发送频率或者发送功率，发送装置发送出发送信号。发送装置可以具有发送部件，它们可在使用参数情况下适应不同的传输协议。因而发送部件的数量可以与可用传输协议的数量无关。因而针对多个不同传输协议，代替多个平行发送路径可以设置有仅一个可调节的发送路径。发送装置可以是通信设备的无线电接口。
[0015]处理装置可以用于将在通过配属于待发送数据的传输协议的结构信息所确定的位置处的待发送数据添加到发送包的协议框架中，以创建发送包。以这种方式，要利用不同传输协议发送的数据可以根据相应传输协议由处理装置在通过发送装置发送之前以不同方式扩展。
[0016]处理装置可以用于基于被准备信号所包括的信息或者基于配属于待发送数据的信息选择配属于待发送数据的传输协议。以这种方式可以选择出相应适当的传输协议。选择传输协议之后可以从存储器装置读取配属的传输协议的协议数据。例如，处理装置可以用于接收控制装置的不同准备信号，其中，给各个准备信号配属一个传输协议。处理装置也可以用于实施生成待发送数据的不同功能，其中，给各个功能配属一个传输协议。此外，处理装置还可以用于与待发送数据的接收器有关地选择传输协议。以这种方式可以选择不同传输协议，以便发送不同数据类型。
[0017]处理装置可以用于响应于准备信号而将通过用于传感器的接口所接收的测量数据作为待发送数据提供。处理装置在此可以用于针对通过接口所接收的数据选择预定的传输协议。附加或者替选的是，处理装置还可以用于响应于准备信号而加密未加密数据并且将其作为待发送数据提供。因而通信设备不仅用于传感器系统，也用于与安全有关的系统。
[0018]根据一个实施方式，控制装置可以被实施为状态机，即所谓的State Machine，并且处理装置被实施为微控制器。在此可以参考已知的架构。借助状态机可以保证通信设备之内的非常快速的流程控制。
[0019]无线电开关的另一通信设备具有如下特征:
[0020]存储器装置，用于针对第一传输协议和至少一个另外的传输协议相应存储结构信息；
[0021]处理装置，用于处理数据；
[0022]接收装置，用于接收无线传输的接收信号并且将其作为输入信号提供；和
[0023]解码装置，用于从存储器装置读取第一传输协议和至少一个另外的传输协议的结构信息，在使用结构信息情况下解码输入信号，以便确定包含在输入信号中的输入数据，并将输入数据提供给处理装置。
[0024]另一通信设备可以相应地用于前述通信设备。根据该实施方式，通信设备被实施为可以无线接收数据的接收设备。在此可以针对多个不同传输协议，代替多个平行的接收路径而设置有仅一个接收路径。通信设备可以具有控制装置，所述控制装置可以用于在通信设备之内控制流程，尤其是与接收过程有关的流程。控制装置可以被实施为状态机。存储器装置可以被实施为非易失性电子存储器。在存储器装置中可以保存关于不同传输协议的协议数据。存储在存储器装置中的协议数据可以匹配于对于通信设备相应使用领域典型的传输协议。因而这些存储器装置可以具有与用于不同的使用领域中的通信设备不同的协议数据。解码装置可以与存储器装置联接，以便能够从存储器装置读取协议数据。配属的传输协议的结构信息可以包括适合于解码输入信号的信息或者数据。解码装置可以被实施为相关装置。解码装置可以用于将输入信号与存储在存储器装置中的结构信息相互关联，以便确定输入数据。处理装置可以被实施为逻辑装置。处理装置例如可以实施为微控制器。处理装置可以用于处理或者转发输入数据。
[0025]无线电开关的另一通信设备包括如下特征:
[0026]控制装置，其用于提供准备发送过程的准备信号和启动发送过程的传输信号；
[0027]存储器装置，其用于针对第一传输协议和至少一个另外的传输协议相应存储结构信息和参数；
[0028]处理装置，其用于响应于准备信号提供待发送的数据，从存储器装置读取配属于待发送数据的传输协议的其中一个结构信息和其中一个参数，并且基于配属的传输协议的待发送数据和结构信息创建发送包，并且该处理装置用于响应于传输信号发出发送包和配属的传输协议的参数；
[0029]发送装置，其用于无线发送具有由配属的传输协议的参数定义的发送特性的、代表发送包的发送信号；[0030]接收装置，其用于接收无线传输的接收信号并且将其作为输入信号提供；和
[0031]解码装置，其用于从存储器装置读取第一传输协议和至少一个另外的传输协议的结构信息，在使用结构信息情况下解码输入信号，以便确定包含在输入信号中的输入数据，并将输入数据提供给处理装置。
[0032]所述另一通信设备可以相应地用于前述通信设备。根据该实施方式，通信设备被实施为适合于发送和接收无线传输的数据的通信设备。
[0033]一般而言，处理装置可以用于将通过编程接口所接收的更新数据保存在存储器装置中。处理装置例如可以用于响应于编程信号通过编程接口读入新传输协议的结构信息和参数并将其存储在存储器装置中。以这种方式，通信设备可以匹配于一个或多个新传输协议。
[0034]通信设备可以具有激活装置，激活装置可以用于响应于激活信号而使得通信设备的装置相应从节能状态置于运行状态。激活信号可以是无线或有线传输至通信设备的激活信号。在节能状态或睡眠模式下可以关闭装置或者仅具有最小功能性。在节能状态下，这些装置不需要能量或者比在运行状态下需要的能量更少。在运行状态下，这些装置可以提供其完整功能性。如果这些装置处于运行状态下，那么一旦不再需要这些装置的功能性时，激活装置可以将这些装置置于节能状态。在通信设备用作发送器情况下，激活装置例如可以用于将控制装置、存储器装置、处理装置和发送装置从节能状态置于运行状态，或者相反。在通信设备用作接收器情况下，激活装置例如可以用于将存储器装置、处理装置、接收装置和解码装置从节能状态置于运行状态。在通信设备用作发送器和接收器情况下，激活装置例如可以用于将控制装置、存储器装置、处理装置、发送装置、接收装置和解码装置从节能状态置于运行状态，或者相反。通过激活装置可以明显降低通信设备的总能耗。
[0035]无线电开关的特征在于，无线电开关具有根据前述实施方式之一所述的通信设备，通信设备可以用于无线接收控制信号并且用于控制无线电开关的功能性。通信设备可以用于无线传输无线电开关的开关信号。利用通信设备可以检测无线电开关的操作并且将该操作作为开关信号发送。为此，通信设备可以集成到无线电开关的壳体中。为了操作无线电开关而作用于无线电开关的操作器上的机械能的至少一部分可以由无线电开关的发生器转化为电能。电能可以用于运行通信设备。以这种方式，无线电开关和通信设备可以自给自足地运行。
[0036]一种通信方法包括如下步骤:
[0037]提供用于准备发送过程的准备信号；
[0038]提供待发送的数据，从大量传输协议中选择配属于待发送数据的传输协议，从存储器装置读取配属于待发送数据的传输协议的结构信息和参数，基于待发送数据和结构信息并响应于准备信号而创建发送包；
[0039]提供用于启动发送过程的传输信号；
[0040]响应于传输信号发出发送包和参数；和
[0041]无线发送具有由参数定义的发送特性的、代表发送包的发送信号。
[0042]所述方法可以有利地结合用于发送数据设置的通信设备而使用。
[0043]通信的另一方法包括如下步骤:
[0044]接收无线传输的接收信号，将接收信号作为输入信号提供；[0045]从存储器装置读取第一传输协议和至少一个另外的传输协议的结构信息；
[0046]在使用结构信息情况下解码输入信号，以便确定包含在输入信号中的输入数据；和
[0047]提供输入数据。
[0048]所述方法可以有利地结合用于接收数据设置的通信设备而使用。
[0049]通信设备可以是一种用电仪器，其处理传感器信号并且与此有关地发出控制信号。所述设备可以具有一个或多个适当的接口，所述接口可以按照硬件和/或软件方式构造。在按照硬件方式构造情况下，这些接口例如可以是实现设备功能的集成电路的部分。这些接口也可以是自身的、集成的电路或者至少局部由离散的结构元件组成。在按照软件方式构造情况下，这些接口可以是软件模块，它们例如存在于微控制器上，在其他软件模块附近。
[0050]优点还在于具有程序代码的计算机程序产品，当在计算机或者设备上实施程序时，所述计算机程序产品可以存储在可机读的载体，例如半导体存储器上并且用于根据前述实施方式执行一个或多个方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]结合附图进一步示例性地阐述本发明。其中:
[0052]图1是通信系统的示意图；
[0053]图2是通信设备的示意图；
[0054]图3是另一通信设备的示意图；
[0055]图4是通信设备的框图；
[0056]图5是传输协议的结构信息；
[0057]图6是通信方法的流程图；
[0058]图7是通/[目方法的流程图。
【具体实施方式】
[0059]在本发明优选实施例的如下说明中，在不同附图中示出的并且作用类似的元件使用相同或类似的附图标记，其中，取消对这些元件的重复说明。
[0060]图1示出根据本发明一个实施例的通信系统的示意图。通信系统具有通信设备100和示例性地具有第一传输设备102和第二传输设备104。通信设备100用于在使用第一传输协议情况下与第一传输设备102无线通信。例如通信设备100用于在使用第一传输协议情况下通过发送接口向第一传输设备102发送第一发送信号，并且在使用第一传输协议情况下通过接收接口接收由第一传输设备102传送的第一接收信号。此外该通信设备100还用于在使用第二传输协议情况下与第二传输设备104无线通信。例如通信设备100用于在使用第二传输协议情况下通过发送接口向第二传输设备104发送第二发送信号，并且在使用第二传输协议情况下通过接收接口接收由第二传输设备104传送的第二接收信号。
[0061]通信系统还可以具有其他未示出的传输设备，它们可以在使用第一、第二或一个或多个其他传输协议情况下与通信设备100通信。不同于图1所示视图，一个或多个传输设备102、104也可以仅被实施为接收器或仅被实施为发送器。[0062]根据一个实施例，通信设备100与开关110联接。由通信设备100和开关110组成的设施可以用作无线电开关。通信设备100可以布置在开关110的壳体中。开关具有可机械操作的操作器112，该操作器例如是按键或拨动键。在操作操作器112时将操作信号传送至通信设备100的输入接口。通信设备100用于响应于操作信号在使用第一传输协议情况下例如生成第一发送信号并且将其发送至第一传输设备102。以这种方式可以将关于操作开关110[11]的信息传送至第一传输设备102。施加到操作器112上的操作力可以借助发生器用于生成通信设备100所需的电能。
[0063]根据一个实施例，通信设备100与传感器114联接。传感器114适用于检测物理量或电量。该传感器例如可以是温度传感器、压力传感器或电压传感器。传感器114用于将传感器信号传送至通信设备100的输入接口，该传感器信号例如代表传感器114所检测的测量变量的值。通信设备100用于例如响应于第二传输设备104的第二接收信号，例如基于传感器信号在使用第二传输协议情况下生成第二发送信号，并且将其发送至第二传输设备104。以这种方式可以将关于由传感器114所检测的测量值的信息传送到第二传输设备 104。
[0064]图2示出根据本发明一个实施例的通信设备100的示意图。通信设备100被实施为发送设备并且用于通过无线电接口无线发送出发送信号220。通信设备100例如可以与图1所示通信系统结合使用。通信设备100具有控制装置222、存储器装置224、处理装置226和发送装置228。
[0065]存储器装置224用于针对多个传输协议相应地存储结构信息和参数。存储器装置224例如用于针对第一传输协议存储第一结构信息和第一参数并且针对第二传输协议存储第二结构信息和第二参数。
[0066]控制装置222用于将准备发送过程的准备信号提供给处理装置226。控制装置222例如可以用于响应于通信设备100的开始运行或者响应于由通信设备100的装置生成的或由通信设备100接收的触发器信号而发出准备信号。
[0067]处理装置226用于响应于准备信号而提供待发送的数据。这些数据可以是存储在处理装置226中的数据或者是被处理装置226通过接口读入的数据。此外处理装置226还用于选择出配属于这些数据的传输协议。传输协议的选择例如可以根据评估准备信号、评估准备信号的接收时间点或者评估这些数据来进行。处理装置226用于从存储器装置224中读取配属于所选传输协议的结构信息和参数并且在使用从存储器装置224中所读取的结构信息情况下将待发送的数据添加到对应于所选传输协议的发送包中。
[0068]控制装置222用于将传输信号提供给处理装置226。控制装置222例如可以用于在准备信号之后的预定时间内或者响应于处理装置226的信号而提供传输信号。控制装置222和处理装置226可以被实现为独立的集成电路或者被实现为一个集成电路。
[0069]处理装置226用于接收传输信号并且响应于传输信号地将发送包和所选传输协议的从存储器装置224中所读取的参数发出至发送装置228。
[0070]发送装置228用于接收参数和发送包。发送装置228用于在使用参数情况下适应处理装置226关于待发送的数据选择的传输协议的发送特性。参数例如可以定义发送频率并且附加或替选地定义发送功率，其配属于所选的传输协议。发送装置228用于基于发送包和发送特性(发送装置228已经适应该发送特性)地生成并且无线发送出发送信号220。[0071]如果在其他待传输的数据情况下通过处理装置226选择另一传输协议，则发送装置228用于根据配属于另一传输协议的参数而适应配属于该另一传输协议的另一发送特性。因而发送装置228的不同发送特性可以通过由处理装置226提供给发送装置228的不同参数来调节。为了以通过不同传输协议定义的不同发送特性来发送出发送信号，发送装置228可以使用一个和同一发送部件或者发送输出级[12]，例如唯一的天线。
[0072]发送装置228例如可以具有载频发生器，其可以根据参数生成不同的载频。因而载频发生器可以被使用，用于针对不同传输协议而生成不同的载频。发送装置228例如可以具有调制器，其可以根据参数生成发送信号220的不同调制。因而调制器可以被使用，用于针对不同传输协议而生成不同调制。发送装置228例如可以具有高频放大器，其根据参数可以将发送功率不同的发送信号220发出至通信设备的天线。因而高频放大器可以被使用，用于针对不同传输协议生成不同发送功率。
[0073]根据一个实施例，通信设备100具有激活装置230。激活装置230用于接收激活信号，并且将装置222、224、226、228中的一些或所有响应于激活信号地分别从节能状态置于运行状态。控制装置222例如可以用于响应于切换至运行状态而将准备信号发送至处理装置 228。
[0074]图3示出根据本发明另一实施例的通信设备100的示意图。通信设备100被实施为接收设备并且用于通过无线电接口无线接收接收信号320。通信设备100例如可以与图1所示通信系统结合使用。通信设备100具有接收装置322、解码装置324、存储器装置224和处理装置226。
[0075]存储器装置224用于针对多个传输协议分别存储一个结构信息。存储器装置224例如用于针对第一传输协议存储第一结构信息，针对第二传输协议存储第二结构信息。
[0076]接收装置322用于接收无线传输的接收信号320并将其作为输入信号提供给解码装置324。在此，接收信号320例如可以利用第一传输协议传输。接收装置322用于接收例如利用第二或其它传输协议传输的其它接收信号320。为了接收接收信号(其以通过不同传输协议定义的不同发送特性发送)，接收装置322可以使用一个和同一接收部件，例如唯一的天线。因而接收装置322可以被实施为宽频协调的接收器。
[0077]解码装置324用于使用来自存储器装置224的、存储在存储器装置224中的结构信息，以便解码接收装置322接收的输入信号，以便确定通过接收信号320传送至通信设备100的输入数据。解码装置324用于将输入数据发出至处理装置326以便进一步处理或者转发。
[0078]根据一个实施例，通信设备100具有激活装置230。激活装置230用于接收激活信号，并且将装置222、224、226、228响应于激活信号地分别从节能状态置于运行状态。
[0079]图4示出根据本发明一个实施例的通信设备100的框图。通信设备100具有无线电ASIC400。在无线电ASIC400之内布置有状态机(所谓的State Machine)形式的控制装置222、EEPROM形式的存储器装置224、微控制器单元MCU形式的处理装置226、传送器Tx形式的发送装置228、唤醒接收器(所谓的Wakeup Receiver)形式的激活装置230、接收器形式的接收装置322和相关器形式的解码装置324，它们可以是前面已经说明了的装置。此夕卜，在无线电ASIC400之内实现有PLL431、整流器433、DC/DC转换器435和SPI接口 437。
[0080]此外通信设备100还具有交流电发生器(AC) 441，附加或者替选地具有直流电发生器(DC) 443。发生器411、433可以是适用于自给自足供电的发生器。
[0081]交流电发生器441用于将交流电提供至整流器433。直流电发生器443和整流器433用于直流电提供至直流转换器435。直流转换器435用于给无线电ASIC400供给运行电压。附加或者替选的是，无线电ASIC400具有用于供给电压Vcc的接口，通过该接口可以给无线电ASIC400附加或者替选地供给运行电压。
[0082]控制装置222通过信号线路与处理装置226和发送装置228相连。控制装置222用于通过信号线路将信号发送至处理装置226，并且接收来自处理装置226的信号，以及将信号发出至发送装置228。状态机形式的控制装置222能够实现在ASIC400内部的非常快速的流程控制。
[0083]发送装置228用于例如以频带868...870MHz和902...928MHz通过通信设备100的天线发送出发送信号220。发送装置228用于执行频移键控FSK。
[0084]存储器装置224例如可以包括多个1024输入位(32bit ID)。在存储器装置224中可以分别针对不同传输协议存储关于协议框架的信息、关于用户数据位置的信息和关于展宽[13] (Spreizung)和频率的信息。
[0085]处理装置226可以被实施为8位微控制器，其具有16k只读存储器、10位A/D转换器、61/0端口和数字总线接口，例如SPI接口(Serial Peripheral Interface)。处理装置226通过电线与PLL431和存储器装置224相连。
[0086]SPI接口 437被实施为无线电ASIC400的外部接口并且用于接收数据和例如将数据传输至处理装置226的数字总线接口。
[0087]接收装置322用于接收无线发送至通信设备100的接收信号。为此，接收装置322同发送装置228和激活装置230 —样与通信设备100的天线联接。接收装置322用于执行频移键控FSK。接收装置322通过线路与解码装置324相连并且用于将数字输入信号发出至解码装置324。解码装置324用于通过数字输入信号的相关性生成有效信号。为此，解码装置324可以参考关于输入信号的使用的展宽的信息、输入信号中的用户数据的存储在存储器装置中的位置和关于输入信号的已知数据集。
[0088]激活装置230通过线路与解码装置324相连。
[0089]根据一个替选实施例,一些或者所有集成在无线电ASIC400中的部件或者功能通过独立的构件或者电路实现。
[0090]例如，一些部件可以利用集成电路实现。这样可以将芯片形式的集成变压器用作变压器435，该变压器435除了整流器之外也具有将可变输入电压与固定定义的输出电平适配的设施。
[0091]DC/DC转换器435同样可以实现为集成电路。
[0092]微运算单元(CPU)可以以最不同的尺寸和效率用作微控制器226。
[0093]收发器模块可以以最不同的变型用作收发器228、322。
[0094]无线电ASIC400适用于以非常少的能量灵活发送在软件中定义的无线电协议。
[0095]无线电接收器可以用作唤醒接收器230，该无线电接收器可以将其功能性的最大部分置于非常省电的睡眠模式，与此同时，无线电接收器的RF前端进一步激活并等待定义的口令，以便将无线电ASICS400的无线电接收器和其他部件从睡眠模式置于激活状态。在激活状态下(不同于睡眠模式)可以运行信号处理过程和通信过程。[0096]以下以通用接收器的一个实施例说明图4中所示的通信设备100。通用接收器关于能耗具有ASIC的优点。因此，整个流程控制通过可参数化的状态机运行。这持久降低能耗并且保持通用接收器协议的灵活性。即使当下面从无线电ASIC400出发时，借助无线电ASIC400所述的电路也可以利用独立的电路或者结构元件来实现。
[0097]无线电ASIC400的电路通过无线电ASIC400的电源输入端处的其中一个发生器441、443或者通过无线电ASIC400的可以直接连接在供给电压Vcc上的第二接口得到电能。在第一种情况下(使用具有交变电压信号的能量发生器441)，整流器433设置为用于准备电压，DC/DC变换器435设置为用于调节限定的电平。替选的是，发生器443可以与整流器433后的DC输出电流结合，以便最小化损耗。所提供的电能供应给无线电ASIC400的电路的所有部分区域。
[0098]无线电ASIC400的电路的核心是状态机222，通过该状态机222所有流程在电路内可控地运行。具体而言，状态机222在发送过程中负责生成无线电协议，并且在接收模式下负责消息解密。为了状态机222的参数化设置有可编程的EEPR0M224。在其中不包含影响状态机222运行的数据，而是包含与协议结构有关的信息。EEPR0M224如此配置，即，可以同时保存关于多个协议的信息。
[0099]协议、应用区段(在该应用区段中无线电ASIC被使用)根据所有已知实施方案地以统一的结构为基础，以下借助图5说明该统一的结构。为此得到关于数据传输率、发送协议的准确频率、同步、引导程序、发送功率以及CRC的其他数据。此外，可自由添加到的数据的位置保存在EEPR0M224中。这些位置在正常情况下是无线电ASIC400电路的身份(ID)以及信息数据，该身份(ID)相应根据特定制造商分配。
[0100]这些信息数据由非常小的微控制器226提供。其通过状态机222触发，从而在微控制器226中实施的程序在调用后提供用于协议的数据。在此，例如是生成测量数据或者实现加密。微控制器226的另一任务是EEPR0M224的编程。编程同样应当通过微控制器226进行。针对微控制器226的功能设置多个外围端口。这些端口是测量电压的A/D转换器、数字I/O端口以及有线通信的SPI接口，该通信例如用在EOL上或者为了将电路用作接收器而用于更大的电路组中[14]。如果已经完成协议，则该协议通过状态机222控制，连同关于频率和功率的参数转发至传送器228 (Tx)，该传送器借助参数调节并发送信息。
[0101]具有接收器(Rx) 322的接收路径包含宽频协调的接收器，其将整个无线电频段(例如868MHz，2MHz带宽)通过混频级变换至基带。在那里通过A/D转换器将基带转移至数字波段。
[0102]已接收的信号输送给相关器324，其可以借助来自EEPR0M224的协议结构识别协议并且提取有效信息。通过状态机222，存在于有效信息之后，将数据包提供给微控制器226用于进一步处理以及与外围装置通信。
[0103]除了标准接收器(Rx)322之外，针对接收模式还集成有唤醒接收器230，该唤醒接收器230的任务是降低无线电ASIC400的电路的整体损耗。唤醒接收器230允许切断无线电ASIC400的电路的所有部件、状态机222，直至唤醒接收器230接收预定的唤醒代码。唤醒接收器230可以特别节能的工艺制造。正确接收唤醒代码之后，唤醒接收器230唤醒控制其他通信进程的状态机222。
[0104]图5示出根据本发明一个实施例的传输协议的结构信息500。示出的是无线电协议的常见形式。结构信息500例如可以存储在前述存储器装置中并且用于生成所述发送信号和解码所接收的接收信号。结构信息500定义具有多组位的协议框架，它们按顺序从左至右是同步位Sync501、引导程序位502、识别位ID503、用户数据位Data504和校验位CRC505。
[0105]图6示出根据本发明一个实施例的通信方法的流程图。本方法例如可以由借助图4所述通信设备的装置实施。在步骤661中提供有准备信号，用于准备发送过程。在步骤663中，响应于准备信号提供有待发送的数据，从大量传输协议中选出配属于待发送的数据的传输协议，从存储器装置中读取出配属于待发送的数据的传输协议的结构信息和至少一个参数。此外，在步骤661中，基于待发送的数据和结构信息生成发送包。在步骤665中，提供有启动发送过程的传输信号。在步骤667中，响应于传输信号发出发送包和至少一个参数。在步骤669中，发送具有由至少一个参数定义的发送特性的、代表发送包的发送信号。
[0106]图7示出根据本发明一个实施例的通信方法的流程图。本方法例如可以由借助图4所述通信设备的装置实施。在步骤771中接收无线传输的接收信号并且作为数字输入信号提供。在步骤773中，从存储器装置读取至少两个传输协议的结构信息。在步骤775中，在使用所读取的结构信息情况下解码输入信号。以这种方式确定包含在输入信号中的输入数据。在步骤777中提供所确定的输入数据。
[0107]所述的和附图中所示的实施例仅示例性地选择。不同实施例可以完整或者关于单独的特征地彼此组合。一个实施例也可以通过另一实施例的特征来补充。此外，根据本发明的方法步骤可以重复实施以及以不同于所述顺序的另一顺序实施。
[0108]附图标记
[0109]100通信设备
[0110]102第一传输设备
[0111]104第二传输设备
[0112]110 开关
[0113]112操作器
[0114]114传感器
[0115]220发送信号
[0116]222控制装置
[0117]224存储器装置
[0118]226处理装置
[0119]228发送装置
[0120]320发送信号
[0121]322接收装置
[0122]324解码装置
[0123]400 无线电 ASIC
[0124]431 PLL
[0125]433整流器
[0126]435转换器
[0127]437 SPI 接口[0128]441发生器
[0129]443发生器
[0130]500结构信息
[0131]501同步位
[0132]502引导程序位
[0133]503识别位
[0134]504用户数据位
[0135]505校验位 CRC
[0136]661准备步骤
[0137]663准备步骤
[0138]665准备步骤
[0139]667发出步骤
[0140]669发送步骤
[0141]771接收步骤
[0142]773读取步骤
`[0143]775解码步骤
[0144]777提供步骤
【权利要求】
1.一种无线电开关的通信设备(100)，所述通信设备具有如下特征: 控制装置(222)，其用于提供准备发送过程的准备信号和启动发送过程的传输信号；存储器装置(224)，其用于针对第一传输协议和至少一个另外的传输协议相应存储结构信息(500)和参数； 处理装置(226 )，其用于响应于所述准备信号而提供待发送的数据，从所述存储器装置(224)中读取配属于待发送数据的传输协议的其中一个结构信息(500)和其中一个参数，基于所述配属的传输协议的待发送数据和所述结构信息(500)创建发送包，所述处理装置还用于响应于所述传输信号而发出发送包和所述配属的传输协议的参数；和 发送装置(228)，其用于无线发送具有由所述配属的传输协议的参数定义的发送特性的、代表所述发送包的发送信号(220 )。
2.根据权利要求1所述的通信设备(100)，其特征在于，所述处理装置(226)用于将在通过配属于待发送数据的传输协议的所述结构信息(500)所确定的位置(504)处的待发送数据添加到所述发送包的协议框架中，以创建所述发送包。
3.根据前述权利要求之一所述的通信设备(100)，其特征在于，所述处理装置(226)用于基于被所述准备信号包括的信息或者基于配属于待发送数据的信息选择配属于所述待发送数据的传输协议。
4.根据前述权利要求之一所述的通信设备(100)，其特征在于，所述处理装置(226)用于响应于所述准备信号将通过用于传感器(114)的接口所接收的测量数据作为所述待发送数据提供，或者响应于所述准备信号加密未加密的数据并且作为待发送数据提供。
5.根据前述权利要求之一所述的通信设备(100)，其特征在于，所述控制装置(222)被实施为状态机，所述处理装置(226)被实施为微控制器。
6.一种无线电开关的通信设备(100)，所述通信设备具有如下特征: 存储器装置(224)，其用于针对第一传输协议和至少一个另外的传输协议相应存储结构信息(500)； 处理装置(226)，其用于处理数据；接收装置(322)，其用于接收无线传输的接收信号(320)并且作为输入信号提供；和解码装置(324)，其用于从所述存储器装置(224)读取所述第一传输协议和所述至少一个另外的传输协议的所述结构信息(500)，在使用所述结构信息(500)的情况下解码所述输入信号，以便确定包含在所述输入信号中的输入数据，并且提供给所述处理装置(226)。
7.一种无线电开关的通信设备(100)，所述通信设备具有如下特征: 控制装置(222)，其用于提供准备发送过程的准备信号和启动发送过程的传输信号；存储器装置(224)，其用于针对第一传输协议和至少一个另外的传输协议相应存储结构信息(500)和参数； 处理装置(226)，其用于响应于所述准备信号提供待发送的数据，从所述存储器装置(224)读取配属于待发送数据的传输协议的其中一个结构信息(500)和其中一个参数，基于所述配属的传输协议的待发送数据和所述结构信息(500)创建发送包，所述处理装置还用于响应于所述传输信号发出发送包和所述配属的传输协议的参数； 发送装置(228)，其用于无线发送具有由所述配属的传输协议的参数定义的发送特性的、代表所述发送包的发送信号(220)； 接收装置(322)，其用于接收无线传输的接收信号(320)并且作为输入信号提供；和解码装置(324)，其用于从所述存储器装置(224)读取第一传输协议和所述至少一个另外的传输协议的所述结构信息(500)，在使用所述结构信息(500)的情况下解码所述输入信号，以便确定包含在所述输入信号中的输入数据，并提供给所述处理装置(226 )。
8.根据前述权利要求之一所述的通信设备(100)，其特征在于，所述处理装置(226)用于将通过编程接口(437)所接收的更新数据保存在所述存储器装置(224)中。
9.根据前述权利要求之一所述的通信设备(100)，其特征在于，所述通信设备(100)具有激活装置(230)，所述激活装置用于响应于激活信号使得所述通信设备(100)的装置相应从节能状态置于运行状态。
10.一种无线电开关，其特征在于，所述无线电开关具有根据前述权利要求之一所述的通信设备(100)。
11.一种通信方法，所述方法包括如下步骤: 提供(661)准备发送过程的准备信号； 提供(663)待发送的数据，从多个传输协议中选择配属于待发送数据的传输协议，从存储器装置(224)读取配属于待发送数据的传输协议的结构信息(500)和参数，基于待发送数据和结构信息(500)并响应于所述准备信号创建发送包； 提供(665)启动发送过程的传输信号； 响应于所述传输信号发出(667)所述发送包和所述参数；和 无线发送(669)具有由所述参数定义的发送特性的、代表所述发送包的发送信号(220)。
12.一种通信方法，所述方法包括如下步骤: 接收(771)无线传输的接收信号(320)，将所述接收信号(320)作为输入信号提供；从存储器装置(224)读取(773)第一传输协议和至少一个另外的传输协议的结构信息(500)； 在使用所述结构信息(500)的情况下解码(775)所述输入信号，以便确定包含在所述输入信号中的输入数据；和提供(777)所述输入数据。
13.一种具有程序代码的计算机程序产品，当在设备上实施所述程序产品时，所述程序代码执行根据权利要求11或12所述的方法。
【文档编号】H04L29/06GK103841098SQ201310597793
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】亚历山大·格拉夫, 汉斯-于尔根·汉夫特, 托马斯·伯特黑 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司