通信网关以及包括所述通信网关的通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信网关以及包括所述通信网关的通信系统。
【背景技术】
[0002]当前，为了能效的目的，家里都装有像，例如，湿度、光强、温度、电流、功率或能量传感器那样的许多传感器。被组织成网状网络的这些传感器的大多数在无线通信网络将数据发送给中央处理单元。该无线通信网络依赖于，例如，Zigbee或Zigbee绿色电源型的协议。在传感器的网络中，人机界面使得可以与传感器交互，以便配置它们或读取它们的数据。这种人机界面使用适用于通信协议的通信网关，该通信协议采用，例如，Zigbee或Zigbee绿色电源协议。为了按照各种协议来通信，同一人机界面则需要包含几种单独通信网关。但是，这种类型的人机界面不是很常见。例如，可在市场上购买到的移动电话不支持Zigbee或Zigbee绿色电源型的通信协议。另一种可能性在于提供单独的人机界面来支持各种类型的协议。后一种解决方案是非常不切实际的或很不划算的。更进一步，为了进行操作，每个人机界面都需要电源。
[0003]本发明的目的是提供使用户可以容易地与像，例如，传感器那样的外部设备交互，而无需布置专用于控制这种设备的人机界面和不必使用电源的通信网关。
【发明内容】
[0004]这个目的是通过包含如下的通信网关达到的:在第一通信网络上与移动终端通信的第一通信接口 ；以及在第二通信网络上与至少一个外部设备通信的第二无线通信接口，该通信网关包含:
[0005]-安排成恢复该移动终端供应的电能的电能恢复部件；
[0006]-通过恢复的电能供电的非易失性存储器；以及与该非易失性存储器连接和安排成在第一通信网络上与该移动终端和在第二通信网络上与该外部设备交换数据的微控制器。
[0007]按照一种特征，该第一通信接口包含装有天线和按照近场通信技术操作或RFID型的RF标签。按照本发明，该通信网关包含，例如，设计成接纳所述移动终端的支承件，所述支承件包含所述天线。
[0008]按照本发明的另一种特征，该非易失性存储器，例如，包括在该RF标签中。
[0009]按照另一种特征，该通信网关包含该RF标签、该微控制器和该第二通信接口之间的供电链路。
[0010]按照本发明，该通信网关包含管理该电能恢复部件恢复的电能的部件，所述管理电能的部件被安排成对该微控制器和该第二通信接口供电。
[0011]按照第一变通实施例，该电能恢复部件包含与该管理电能的部件连接的光伏模块和储存电能的部件。
[0012]按照第二变通实施例，该电能恢复部件包含安排成通过磁耦合对该通信网关供电的天线。
[0013]有利的是，该第二通信接口包含按照Zigbee或Zigbee绿色电源型的协议操作的电子电路和与所述电子电路连接的天线。
[0014]本发明还涉及包含如下的通信系统:
[0015]-包含在第一通信网络上通信的通信接口和供应电能的供电接口的移动终端；
[0016]-包含在第二通信网络上通信的无线通信接口的至少一个外部设备；
[0017]-包含在第一通信网络上与该移动终端通信的第一通信接口和在第二通信网络上与该外部设备通信的第二无线通信接口的通信网关。
[0018]该通信网关包含:
[0019]-恢复该移动终端的供电接口供应的电能的部件；
[0020]-通过恢复的电能供电的非易失性存储器；以及与该非易失性存储器连接和安排成在第一通信网络上与该移动终端和在第二通信网络上与该外部设备交换数据的微控制器。
[0021]按照一种特征，该移动终端包含以近场模式或以RFID模式操作的阅读器/编码器。
[0022]按照另一种特征，该非易失性存储器存储该通信网关的唯一标识符，以及该移动终端将专用于外部设备的控制、读取和/或监视的软件应用与存储在该通信网关的该非易失性存储器中的唯一标识符相联系。
[0023]按照另一种特征，该移动终端包含使得可以控制、读取和/或监视该外部设备的人机界面。
[0024]按照另一种特征，该移动终端包含传感器或与几个传感器连接的协调单元。
[0025]按照另一种特征，该非易失性存储器被安排成在存储器中存储移动终端的唯一标识符以及将访问权与它相联系。
【附图说明】
[0026]其它特征和优点将在如下参考附图展示的详细描述中变得显而易见，在附图中:
[0027]-图1示出了包含移动终端、通信网关和传感器的网络的本发明的通信系统；
[0028]-图2A和2B分别用前视图和侧视图示出了放置了移动终端的本发明的通信网关的一个示范性实施例；
[0029]-图3A示意性地示出了按照第一实施例的本发明的系统的架构；
[0030]-图3B示意性地示出了按照第二实施例的本发明的系统的架构；以及
[0031]-图3C示意性地示出了按照第三实施例的本发明的系统的架构。
【具体实施方式】
[0032]本发明涉及应用于在移动终端2与一个或多个外部设备之间交换数据的通信网关1
[0033]外部设备3应理解为，例如，一个或多个协调设备或负责管理几个设备的一个协调单元的意思。如图1所示，外部设备3是，例如，连接在一起的传感器30的网络的协调单元。传感器30，例如，应用于记录有关湿度、光强、气体、温度、电流、功率或能量等的数据。
[0034]在该描述的如下部分中，将考虑与单个外部设备3的通信。通信网关I与每个外部设备之间的配对通过已知方法实现。
[0035]外部设备3包含使数据能够在下文表示成第二通信网络R2的通信网络上交换的无线通信接口。这种通信网络，例如，按照Zigbee或Zigbee绿色电源型的协议操作。
[0036]移动终端2是，例如，“智能电话”型的移动电话或平板电脑。它包含像，例如，触摸屏那样的人机界面20。它还包含使数据能够在下文表示成第一通信网络Rl的通信网络上交换的通信模块。除了它的通信模块之外，移动终端2还装有使得可以对存在于其范围之内的设备供电的电力供应模块。通信模块和电力供应模块，例如，一起安装在以近场(或NFC，近场通信的缩写)模式或以RFID (射频标识)模式操作的阅读器/编码器中。众所周知，阅读器/编码器21包含天线22，经由该天线22它生成使放置在其范围之内的RF标签通过磁耦合供电的磁场。
[0037]移动终端2也可以包含使其能够在像GSM、GPRS、WIFI或蓝牙网络等那样的无线网络上通信的另一个供电和通信模块210 (图3B)。这个模块210也包含天线220。
[0038]移动终端2优选地包含使数据可以与外部设备3交换的专用软件应用。这种软件应用然后被配置成与同通信网关I配对的外部设备3交互。例如，每当移动终端2检测到存在通信网关I并识别出通信网关I时就执行它。
[0039]要执行的软件应用的确定根据通信网关I的唯一标识符实现。在移动终端2中，通信网关I的唯一标识符与要执行的软件应用之间的联系可以以多种方式取得。例如，可能牵涉到用户通过移动终端2第一次检测通信网关I期间实现的设置。
[0040]为了控制，阅读和/或配置每个外部设备3，软件应用尤其依赖于移动终端的人机界面20。
[0041]优选的是，移动终端2还包含可以附加特定访问权的唯一标识符。这些访问权例如由通信网关I管理，如果移动终端的用户有权这样做，则通信网关I只能与外部设备3建立通信。具有管理员标识符的移动终端2可以，例如，应用于管理在通信网关I中的存储器中存储的访问权。
[0042]通信网关I是针对给定应用，例如，房间中的开关的控制、环境传感器的监视、HVAC通风系统的控制、电子装备室中的装备的监视和诊断、一个或多个断电器的状态的监视、电能或功率传感器的读取等设计的。
[0043]通信网关I包含经由天线12，在第一通信网络Rl上与移动终端2通信的第一通信接口 10、和能够经由天线17，在第二通信网络R2上与外部设备3通信的第二通信接口 11。通信网关I与外部设备3之间的通信可以在一个或多个路由器上实现。
[0044]通信网关I还可以包含像微控制器UC那样的处理部件。