专利名称：移动网络设备电池保存系统和方法
技术领域：
本发明一般地涉及移动无线设备，尤其涉及用于延长有网络能力的移动设备内的 电池寿命的系统和方法。本文使用的术语“网络”指代那些被设计用以使用无线局域网的 IEEE系列标准中的任一标准的网络，其中所述无线局域网的IEEE系列标准将802. 3 (有线 以太网)标准扩展至无线域。使用无线移动设备作为经由因特网和本地内联网进行通信的工具正变得无处不 在。这类设备越来越流行部分是因为只要存在可以进行连接的无线接入点，就能够随时随 地使用这些设备。即使没有被用户明确的或有目的的“使用”，连接至无线网络的移动设备 仍会周期性地与它的本地接入点通信。这种通信要求周期性的发送高功率无线电信号，而 这又会导致移动设备电池的显著能量流失。这一后台活动缩短了电池的寿命。鉴于以上所述，需要提供一种或多种解决电池电量流失现象的有效系统和方法， 同时不会显著影响用户使用移动设备的体验。
发明内容
根据本发明，通过选择性地终止设备与网络的通信链接(“关联”)并在需要时 重新建立所述链接来延长有网络能力的无线移动设备的电池寿命。在一个实施例中，在其 间没有用户动作导致需要或使用网络通信链接的特定间隔之后终止设备的通信链接。能 够引起网络接入的示例性应用包括但不限于诸如Internet Explorer、Safari、Firefox 和Netscape的因特网浏览应用；诸如苹果公司的iChat、AOL InstantMessenger, Yahoo Messenger或者任何类似ICQ的程序的消息收发应用；诸如Microsoft Outlook、苹果公司 的Mail的通信应用或者其他邮件或消息收发程序的通信应用；诸如苹果公司的Dashboard 或使用GUI小部件为用户提供联网来源信息的其他应用的虚拟信息监视器程序；诸如由 Norton或McAfee提供的防病毒软件；间谍软件检测软件或要求来自在线资源的定义的其 他系统健康软件。(通常不会引起网络接入的示例性应用包括但不限于的地址簿或联系人 应用、计算器应用、非网络音频回放应用、绘图应用、照片应用、字处理/文本编辑应用、以 及非网络日历应用。)上述特定间隔可以是预设的固定间隔、用户指定的间隔、基于设备的 网络(或应用)使用模式的间隔、或者这些途径的组合。在另一个实施例中，可以通过在后台进程利用设备已建立的通信链接期间临时暂 停用于计数特定间隔的计时器来扩展该特定间隔。在此方法中，后台进程对设备的通信链 接的使用可以对于用以选择性地终止所述设备的通信链接的机制透明。
图IA和IB以流程图的形式示出了根据本发明一个实施例的操作方法。图2A、2B和2C以流程图的形式示出了根据本发明另一个实施例的操作方法。图3以框图的形式示出了根据本发明一个实施例的移动无线设备。
具体实施例方式如下描述用以使得本领域技术人员能够实现并使用所声明的本发明，并且所述描 述是在下面讨论的具体示例的上下文中提供的，这些例子的变体对于本领域技术人员是显 而易见的。因此，所附权利要求并不旨在被公开的实施例限制，而是应该依照与本文公开的 原则和特征相一致的最广范围解释。在开发包括无线网络能力的示例性移动电话的过程中，在各种环境下进行了各种 操作性测试。在至少一个此类测试中，发现在第一电话的电池寿命远长于基本类似的环境 下(即，在设备实际上继续接入无线网络接入点的环境下)基本类似的电话的电池寿命。电池寿命差异的原因以及由此的移动设备对用户的可用性差异的原因不是显而 易见的。在大量的附加测试和进一步评估之后，确定呈现出缩短电池寿命的电话相比于呈 现出更长电池寿命的电话更为频繁地维持与其本地接入点的关联并且维持的时间也更久。 附加分析揭示了维持设备与本地接入点的连接(即，“关联”)需要大量电力，这是因为这种 关联要求设备在用户没有明确使用网络通信时周期性地发射高功率的无线电信号(例如， 发射“信标”或“我还在这”信号)。进一步发现相比于维持网络关联，建立网络关联所需的 电力较小。按照这些操作性特性，根据本发明的一种或多种系统和方法在没有用户指示即将 表示网络使用的动作的特定时间段之后有网络能力的移动设备与其无线接入点断开关联。 与所述设备本地接入点的关联在需要网络通信时自动重新建立。虽然本发明的许多实施例 依赖用户动作发信号通知即将使用网络，但是一些实施例可以解释来自系统内其他软件的 那些信号并且所述指示可以被解释为发信号通知不一定是迫近的网络使用。参见图1，例示了根据本发明一个实施例的操作方法100。如图IA所示，在设备 上电(框105)之后，该设备确定其无线网络能力是否被激活(框110)。示例性的无线网 络包括但不限于那些由IEEE802. 11系列标准定义的网络。如果设备的无线网络能力没有 被激活(框110的“否”分支)，则停止根据本发明的进一步处理(框115)。如果设备的无 线网络能力被激活(框110的“是”分支)，则进行进一步的检查以确定是否有至少一个无 线网络可用(框120)。如果没有无线网络可用(框120的“否”分支)，则停止进一步处理 (框115)。如果有至少一个无线网络可用(框120的“是”分支)，则设备与该网络关联(框 125)。“关联”在本文中指代建立与网络的通信链接本领域普通技术人员将会认识到根据框 120的“可用”网络可以要求访问密码或密钥。没有这类密钥，则访问被拒绝，并且在此情况 下，根据操作100的处理将会停止(框115)。在根据框125的网络关联之后，当用户导航至、选择或激活非网络应用(框130) 时，起动断开关联计时器(disassociation timer)(框135)。“非网络应用”在本文中指 代不需要访问网络便能正常工作的任何应用。在另一个实施例中，除了在根据框130激活 非网络应用时启动断开关联计时器之外(或作为其代替)，还可以在最后一个活动的网络 应用被去激活时激活该计时器。总的说来，这些方法和提供相同功能的其他方法可以被称 为“应用事件”，因为它们依赖于在具有网络能力的移动设备上执行的应用的激活或去激活 (或由其触发)。示例性的非网络应用包括但不限于的地址簿或联系人应用、计算器应用、 非网络音频回放应用、绘图应用、照片应用、字处理/文本编辑应用、以及非网络日历应用。 一旦根据框135确定起动该断开关联计时器，则操作方法100等待(框140)。只要断开关
5联计时器没有到期(fire)或者用户没有选择或激活网络应用(框145的“否”分支)，则操 作100进行等待(框140)。如果断开关联计时器到期或是用户选择/激活网络应用(框 145的“是”分支)，则进行进一步的检查以确定这些动作是否已发生(框150)。如果断开 关联计时器到期(框150的“是”分支)，则操作100在图IB的框155处继续。如果用户选 择/激活网络应用(框150的“否”分支)，则操作100在图IB的框160处继续。参见图1B，当根据框150的“是”分支断开关联计时器到期时，设备与网络断开关 联(框155)并且等待(框165)直到用户导航至、选择或激活网络应用(框170)。本文使 用的“断开关联”指代终止与网络的通信链接。一旦根据框170指示网络使用，则设备与网 络重新关联(框175)并且等待(框180)直到用户再次选择/激活非网络应用，其后操作 100在框130处继续。如果替代地，根据框150的“否”分支，用户导航至、选择或激活网络 应用，则设备解除(disarm)断开关联计时器(框160)并且等待(框180)直到用户再次选 择/激活非网络应用，其后操作100在框130处继续。参见图2，例示了根据本发明另一实施例的操作方法200。在此实施例中，无线移 动设备包括作为其正常操作的一部分需要接入网络的应用。这类应用的一个示例是已被设 置为每15、30或60分钟(或任何特定间隔)自动询问邮件的邮件应用。如图2A中所示， 操作方法200直至框135与操作方法100相同(参见上文讨论)。在此类实施例中，必须 进行额外的检查以计及需要后台接入网络的应用(其后称为“后台”进程)。在根据框135 激活计时器之后，操作方法200等待(框205)直到用户导航至、选择或激活网络应用(框 210的“是”分支)，断开关联计时器到期(框215的“是”分支)，或者后台进程需要网络接 入(框220的“是”分支)。如图所示，如果用户导航至、选择或激活网络应用，则方法200 在图IB的框160处继续；如果断开关联计时器到期，则方法200在图2B的框225处继续； 并且如果后台进程需要网络接入，则方法200在图2C的框230处继续。参见图2B，当根据框215的“是”分支断开关联计时器到期时，操作200在框225 处继续，如图所示，其与图IB的框160-180中指定的行为基本类似。此外，如果在框165的 “等待”周期内，后台进程激活并需要网络接入(框235)，则设备与网络关联(框240)，后台 进程执行它需要的任意网络操作(框245)并在其后设备与网络断开关联(框160)。参见图2C，当根据框220的“是”分支，后台进程需要接入网络同时断开关联计时 器是活动的(即，起动但未到期)时，设备暂停断开关联计时器(框230)，后台进程执行它 需要的任意网络操作(框250)，并且设备恢复断开关联计时器(框255)，其后操作200在 图2A的框205继续。参见图3，适于根据本发明操作的设备300包括射频(RF)发射和接收电路305、天 线310 (对设备300的用户可见或不可见)、用户显示部件315、处理器320、存储器325以及 断开关联计时器330。处理器320可以是单计算机处理器、专用处理器(例如，数字信号处 理器)、由通信链接耦合的多个处理器、或者嵌入诸如集成电路的硬件设备的客户定制状态 机，所述集成电路包括但不限于专用集成电路、或者现场可编程门阵列。存储器325可以包 括非易失性存储器(用于保存用户偏好信息以及设备操作程序，这些程序包括但不限于用 于具体化根据本发明的功率管理操作的程序模块)、以及易失性存储器(用于保存运行时 数据，包括但不限于显示信息)。也就是说，根据图1和图2的动作可以通过处理器320执 行被组织成一个或多个被存储或保存在存储器325中的程序模块的指令来实现。断开关联计时器330可以是与处理器320和存储器325分离的硬件计时器、集成在处理器320的硬 件计时器、或者软件计时器(即，关联于或集成入处理器320或存储器325的存储)。在上述实施例中，已经参考固定时间间隔讨论了断开关联计时器330而没有提及 任何特定间隔。将会认识到，对特定间隔的选择将依赖于环境和移动无线设备的使用目的。 例如，旨在短期使用而长期不使用的设备可以使用相当短的断开关联计时器间隔(例如， 5-10分钟)。相反地，设计用于大量使用且每次使用间隔相对较短的设备可以利用更长的 断开关联计时器间隔(例如，30-45分钟)。在一个实施例中，选定的断开关联间隔可以是用户可选择的。例如，虽然可以将 初始断开关联间隔设置为默认，但是用户能够通过用户偏好应用指定不同的间隔(例如， “短”、“长”、“10分钟”、“30分钟”、“1小时”等)。在另一个实施例中，可以基于实际的网络 使用动态设置断开关联间隔。在一些此类实施例中，可以追踪实际网络使用，由此选择或算 出针对该设备经历的确切使用模式优化电池使用的间隔。在另一些此类实施例中，可以追 踪有网络能力的应用的使用，从而选择代表激活或使用这些应用之间时间的合适断开关联 间隔。在又一些实施例中，可以选择这些方法的组合。对于无线移动设备与网络的重新关联，则可以按多种方式实现。在一种方法中，当 在设备上执行的应用实际上需要网络接入时，该设备可以与网络重新关联。在另一种方法 中，当“有可能”需要网络接入时，该设备可以与网络重新关联。后一种方法的一个例子是 只要用户选择或激活一个有网络能力的应用(例如，邮件应用)或者进入一种会启动有网 络能力的应用的状态(例如，“起始屏幕”或“主页”)就重新关联。前一种方法倾向于通过 限制用于与网络关联的时间和功率来最小化网络操作消耗的电量。当然，这种方法的缺点 在于用户选择实际需要网络接入的操作时会减慢对用户的响应，因为用户在他们的要求可 以被处理或发布到网络之前必须等待网络关联的发生。后一种方法倾向于消耗更多的电 力，因为在没有真正使用网络时仍会搜索或保持网络获取或关联，当然，这种方法的优点在 于改善用户响应。对于图2的实施例，无线移动设备可以具有需要周期性网络接入的多个后台应用 或进程。在此类设备中，每个后台进程都可以在其进入网络时临时挂起断开关联计时器 (参见图2B的框235-245)。作为替换，可以将所有的后台进程同步至一共同间隔，使得设备 不会随意轮转至(cycle)(即，关联并在随后断开关联的简称)网络。在另一个实施例中， 可以监视网络关联模式并且如果后台进程比指定量更为频繁的轮转至网络，则设备可以保 持与网络的关联，直到后台进程中发生操作变化(即，一个或多个后台进程被终止或者针 对指定时间段)。在又一个实施例中，如果多于阈值的后台进程是活动的，则设备可以保持 与网络的关联直到后台进程中发生操作变化。材料、部件、电路元件的各种变化以及例示的操作方法细节的各种方法是可能的， 而不背离所附权利要求的范围。例如，可以改变图2和图3中示出的确切检查过程而不背 离所附权利要求的范围。
权利要求
一种在有网络能力的移动设备中保存电池电力的方法，包括建立与可用网络的通信关联；响应于特定应用事件启动计时器；如果在所述计时器期满之前有网络能力的应用在所述移动设备上被激活，则去激活所述计时器；以及如果所述计时器在有网络能力的应用在所述移动设备上被激活之前期满，则终止与所述可用网络的所述通信关联。
2.如权利要求1所述的方法，其中建立与可用网络的通信关联的动作包括建立与 Wi-Fi网络的通信关联。
3.如权利要求1所述的方法，其中响应于特定应用事件启动计时器的动作包括响应 于被设计为不需要网络访问就能操作的应用的激活来启动计时器。
4.如权利要求1所述的方法，其中响应于特定应用事件启动计时器的动作包括响应 于在所述移动设备上执行的最后一个网络应用的去激活来启动计时器。
5.如权利要求1所述的方法，其中启动计时器的动作包括启动计时器以在预定间隔 之后期满。
6.如权利要求1所述的方法，其中启动计时器的动作包括启动计时器以在用户可选 择的时间间隔之后期满。
7.如权利要求1所述的方法，其中启动计时器的动作包括启动计时器在一时间间隔 之后期满，其中该时间间隔依赖于所述移动设备上有网络能力的应用的使用。
8.一种具有无线网络能力的移动设备，包括适于将无线电信号从无线网络接入设备发送到所述移动设备并从所述移动设备接收 到无线网络接入设备的无线电信号的电路；可操作地耦合至所述射频电路的处理器；可操作地耦合至所述处理器的计时器；以及可操作地耦合至所述处理器的存储器，所述存储器用于保留可被所述处理器执行以使 得所述移动设备执行如权利要求1所述的方法的指令。
9.一种用于有无线网络能力的设备的电池保存方法，包括建立与可用网络的通信关联；响应于特定网络事件启动计时器；如果在所述计时器期满之前有网络能力的前台应用在所述移动设备上被激活，则去激 活所述计时器；暂停所述计时器以准许在所述移动设备上执行的后台应用使用已建立的通信关联，并 且基本上在随后立即恢复所述计时器；以及如果所述计时器在有网络能力的前台应用在所述移动设备上被激活之前期满，则终止 与所述可用网络的所述通信关联。
10.如权利要求9所述的方法，其中建立与可用网络的通信关联的动作包括建立与 Wi-Fi网络的通信关联。
11.如权利要求9所述的方法，其中响应于特定应用事件启动计时器的动作包括响应 于被设计为不需要网络访问就能操作的应用的激活来启动计时器。
12.如权利要求9所述的方法，其中响应于特定应用事件启动计时器的动作包括响应 于在所述移动设备上执行的最后一个网络应用的去激活来启动计时器。
13.如权利要求9所述的方法，其中启动计时器的动作包括启动计时器以在预定间隔 之后期满。
14.如权利要求9所述的方法，其中启动计时器的动作包括启动计时器在用户可选择 的时间间隔之后期满。
15.如权利要求9所述的方法，其中启动计时器的动作包括启动计时器在一时间间隔 之后期满，其中该时间间隔依赖于有网络能力的应用在所述移动设备上的使用。
16.如权利要求9所述的方法，其中去激活所述计时器的动作还包括如果在所述计时 器被激活的同时有超过预定数量的在所述移动设备上执行的后台应用使用已建立的通信 关联，则去激活所述计时器。
17.如权利要求9所述的方法，还包括在响应于在所述移动设备上执行的后台应用的终止动作之后建立与所述可用网络的 临时通信关联；准许所述后台应用使用临时通信关联；以及在所述后台应用完成对所述临时通信关联的使用之后基本上立即终止所述临时通信 关联，其中执行建立所述临时通信关联的动作而不重启所述计时器。
18.一种具有无线网络能力的移动设备，包括适于将无线电信号从所述移动设备发送到无线网络接入设备并接收从无线网络接入 设备到所述移动设备的无线电信号的电路；可操作地耦合至所述射频电路的处理器；可操作地耦合至所述处理器的计时器；以及可操作地耦合至所述处理器的存储器，用于保留可被所述处理器执行以使得所述移动 设备执行如权利要求8所述的方法的指令。
19.一种可由可编程控制设备读取的程序存储设备，包括在其上存储的用以使得所述 可编程控制设备执行如权利要求1所述方法的指令。
20.一种可由可编程控制设备读取的程序存储设备，包括在其上存储的用以使得所述 可编程控制设备执行如权利要求8所述方法的指令。
全文摘要
通过在指定时间段之后终止网络通信活动，延长在无线网络环境中操作的移动设备的电池寿命。在检测到指代数量的用户动作中的任一动作时就可恢复网络通信活动。
文档编号H04W52/02GK101911790SQ200880124498
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年1月11日
发明者C·多明盖兹, D·基恩, D·梅斯泽维斯基, E·多尔, E·阿尔博特, M·佩内, N·博格曼, R·耶佩兹, S·赫兹 申请人:苹果公司