多用途壁式插座的制作方法
【专利说明】多用途壁式插座
[0001]关于联邦资助研究的声明
[0002]无
[0003]相关申请的交叉引用
[0004]本申请要求2013年4月30日提交的临时专利申请61817599的优先权。
技术领域
[0005]本发明涉及用于提供电力和因特网连接的壁式插座装置。
【背景技术】
[0006]现有的壁式插座通常是经由电力插孔向电子装置提供电力的装置。在美国，标准的壁式插座通常经由具有可选的接地元件的两脚插孔来提供电力。随着诸如智能电话、平板计算机和媒体播放器等的现代装置的激增，由于经常经由至通用串行总线(USB)端口的连接来对这些装置进行充电，因此标准的壁式插座已失去了一些功用。
[0007]通用串行总线(USB)是九十年代早期研发的支持即插即用和热插拔的传输标准。USB使得能够与其它总线相比实现更高的传输速度，并且使得能够在无需执行复杂应用程序的情况下拔下装置。由于这些原因，USB标准已成为数据供给和装置之间的电力连接所用的普及的连接模态。诸如打印机、硬盘驱动器、鼠标和键盘等的大部分计算机外围设备和智能装置使用USB连接器来与计算机相连接。USB为包括供电接口、通信接口、视频输出装置、音频输入装置和数据存储装置等的各种外围设备提供统一连接器。由于依赖于USB连接来提供电力的装置的激增，因此计算机所配备的有限的USB端口经常不足以提供足够的连接以满足用户的需求。
[0008]因特网就绪装置的激增和普遍存在引起了各种无线数据传输模态。WiFi是使得电子装置能够使用例如2.4GHz UHF和5GHz SHF无线电波来无线地交换数据或连接至因特网的技术。“WiFi”是通常被定义为基于IEEE 802.11标准的任何无线局域网(“WLAN”)产品的商标名。由于大部分WLAN基于这些标准，因此术语WiFi通常用作WLAN的同义词。其它无线数据传输模态依赖于诸如lg、2g、3g、4g、5g(统称为“nG”)、LTE和WiMax等的蜂窝网络来向无线装置提供因特网连接。
[0009]除无线数据传输外，有线数据传输在提供至装置的因特网连接方面也扮演重要角色。以太网(Ethernet)是局域网(“LAN”)所用的计算机联网技术族。经由以太网进行通信的系统将数据流分割成被称为“帧”的较短片段。各帧包含源地址和目的地地址以及使得所传输的数据维持其完整性的错误校验数据。
[0010]由于许多现代电子装置需要电力和因特网连接这两者以正常运行，因此在现有技术中需要将提供电力和至因特网的连接的全纳式装置。
【发明内容】
[0011]为了解决在现有技术中未满足的需求，这里公开的本发明是一种多用途壁式插座，用于安装在墙壁的预定位置。所述多用途壁式插座包括:壳体，其被配置为保持所述多用途壁式插座的各种组件，并且被配置成安装在墙壁的预定位置，所述壳体还包括前侧、后侧和包围侧壁，其中所述壳体的前侧还包括至少一个有线连接端口所用的至少一个开口，所述至少一个有线连接端口可以单独地或组合地是至少一个电气插孔、至少一个USB端口和至少一个以太网插口 ；电气连接，用于使所述多用途壁式插座连接至电力源；多功能印刷电路板(PCB)，其能够操作地连接至所述电气连接；至少一个电气插孔，其能够操作地连接至所述电气连接；至少一个USB端口，其能够操作地连接至所述多功能PCB ；以及至少一个以太网端口，其能够操作地连接至所述多功能PCB。
[0012]本公开的发明是被配置成安装至墙壁/安装在墙壁内的电气插座。该插座能够经由标准插头元件和USB连接这两者来提供电力。例如通过建立蜂窝网络连接(nG、LTE和WiMAX等，其中η = 1,2, 2.5，3，3.5，4，4.5，5等)或无线(WiFi)连接那样，本发明的电气插座还提供网络连接。一旦通过电气插座的发明建立了网络连接，本发明将用作网关或“热点”以使得具有因特网功能的装置或其它可联网装置(诸如电话等)能够连接至网络。可以经由有线连接或无线连接来建立本发明与具有因特网功能的装置或可联网装置之间的连接。一旦连接了具有因特网功能的装置或其它可联网装置，则可以使用这些装置来上网、进行V0IP呼叫以及能够通过因特网或网络连接进行的任何其它活动。
【附图说明】
[0013]图1示出例示多用途壁式插座的各种组件以及这些组件如何装配到一起的多用途壁式插座的例示实施例的分解图。
[0014]图2示出多用途壁式插座的各种组件的示意图示。
[0015]图3示出多用途壁式插座的工作实施例的功能示意图。
[0016]图4示出无线数据信号至安装有多用途壁式插座的建筑物的路径。
[0017]图5示出多用途壁式插座安装在建筑物墙壁的预定位置。
[0018]图6示出多用途壁式插座的实施例的正面部分的详细图、以及多用途壁式插座如何与无线数据网络进行通信。
[0019]图7示出多用途壁式插座向各种装置提供无线因特网连接。
[0020]图8示出使用中的多用途壁式插座向各种装置提供电力和连接。
[0021]图9示出使用中的多用途壁式插座向各种装置提供电力和连接。
[0022]图10示出提供有线因特网连接和V0IP连接的多用途壁式插座。
[0023]图11示出多用途壁式插座的中继器/桥接器功能。
[0024]图12示出多用途壁式插座的用以便于在建筑物内进行呼叫的能力。
[0025]图13示出具有USB端口和以太网插口并且提供无线数据连接的多用途壁式插座。
[0026]图14示出具有多个电气插孔并且提供无线数据连接的多用途壁式插座。
[0027]图15示出具有以太网插口和V0IP电话插口并且提供无线数据连接的多用途壁式插座。
[0028]图16示出具有多个USB端口并且提供无线数据连接的多用途壁式插座。
【具体实施方式】
[0029]该装置可以包括放置有各种其它组件的壳体。该壳体可被配置为适合装在壁式插座所用的标准缺口内并且适合装在标准电气插座所用的标准壁装板内。该装置还可以包括具有开口的面板，其中这些开口适合单独地或以各种组合的形式容纳诸如标准插头、USB插头、电话线插口 R11或以太网线RJ45等的各种有线连接。面板还可以包括用于使S頂卡可以与该装置接合的槽或开口。
[0030]该装置还包括用于建立各种形式的有线连接和无线连接的适应性。有线连接和无线连接可以向各种其它装置提供电力和/或网络连接。
[0031]经由与电网的标准连接(诸如通过硬接线至建筑物的电气回路)来向本发明的插座供给电力。硬接线电气连接可操作地连接至能够提供至外部装置的(例如110v和/或125v或者USB等的)电气连接的有线连接插头。例如5vdc、7vdc、9vdc那样，该装置内的适当转换器可以将从建筑物的电网所接收到的电力转换成能够通过USB连接进行输送的频率。在该装置中可能存在各种AC/DC转换器和/或模数转换器和/或接地端，以使电力输送选项最大化。
[0032]例如通过蜂窝连接或WiFi连接那样，可以无线地供给至插座的网络连接。一旦插座建立了网络连接，则该插座可以用作其它具有因特网功能的装置或受益于某种网络连接的装置所用的网关、集线器或“热点”。其它具有因特网功能的装置或可联网装置可以通过无线或有线连接经由插座连接至网络。例如，R11插口、RJ35插口或USB端口等。还可以例如通过广播WiFi信号并且从所连接的装置接收WiFi数据那样，来建立无线连接。可以通过诸如线缆、光纤或本领域技术人员已知的其它协议等的有线连接向插座供给网络连接。