选择电子设备的功耗模式的制作方法

背景技术：

电子设备能够连接到无线网络以执行数据通信。一些电子设备可以使用电池供电。如果电子设备以高功耗水平运行，则电子设备的电池可能很快耗尽。

附图说明

参考以下附图，对本公开的一些实现方式进行描述。

图1是根据一些实现方式的示例布置的框图，该示例布置包括无线网络、服务器系统和电子设备。

图2是根据一些示例的电子设备102的框图。

图3是示出了电子设备的示例打开-关闭模式的时序图。

图4是示出了包括向省电模式(psm)的转变的电子设备的操作的时序图。

图5a是示出了包括规则不连续接收(drx)模式的电子设备的操作的时序图。

图5b是示出了包括扩展不连续接收(edrx)模式的电子设备的操作的时序图。

图6a和图6b是根据一些实现方式的过程的流程图。

在所有附图中，相同的附图标记表示相似但不一定相同的元件。附图不一定按比例绘制，并且一些部分的尺寸可能被放大以更清楚地图示所示出的示例。而且，附图提供了与描述一致的示例和/或实现方式。然而，描述不限于附图中所提供的示例和/或实现方式。

具体实施方式

在本公开中，除非上下文另外明确指出，否则术语“一”、“一个”或“该”的使用也旨在包括复数形式。此外，当在本公开中使用时，术语“包括”、“包含”、“含有”、“有”、“拥有”或“具有”指定存在所述元件，但是不排除存在或添加其他元件。

不同类型的电子设备可以通过无线网络进行通信。一些电子设备称为物联网(lot)设备，诸如传感器设备、相机、恒温器设备、车辆部件等。更一般地，lot设备是一种电子设备，该电子设备不是针对诸如计算机的一般计算任务而设计。相反，lot设备具有指定的功能(或一组功能)，并且lot设备能够通过无线网络传输和/或接收数据。

尽管在一些示例中参考了lot设备，但是应当指出，在其他示例中，根据本公开的一些实现方式的技术或机制可适用于其他类型的电子设备，这些电子设备包括笔记本计算机、台式计算机、平板计算机、智能电话、可穿戴设备(例如，智能手表、智能眼镜、头戴式设备等)、游戏设备、家用电器等等。

无线网络可以包括蜂窝网络。在一些示例中，蜂窝网络可以根据由第三代合作伙伴计划(3gpp)建立的长期演进(lte)标准进行操作。

3gpp还已经为诸如lot设备的低功率设备提供了被称为低功率广域(lpwa)技术的低功率蜂窝技术。机器长期演进(lte-m)标准提供了这种技术的示例，该lte-m标准允许通过lot设备来蜂窝连接到蜂窝网络。lte-m也称为emtc。ltecat-m1和cat-m2是lte-m示例设备类别。不同类型的低功率蜂窝技术被称为lte窄带(nb)-lot。cat-nb1和cat-nb2是nb-lot示例设备类别。

另一不同类型的低功率蜂窝技术是扩展覆盖全球移动系统(gsm)-lot(ec-gsm-lot)技术。

通常，lot设备使用更少的带宽和更低的功率，并且消耗更低的系统资源，并且在一些情况下可以接受更高的传输时延和接收时延。附加地，与其他电子设备相比，lot设备的服务质量(qos)要求可能更低。

诸如lot设备的电子设备可以具有不同类型的操作模式。“操作模式”可以是指电子设备的上下文、环境或条件。操作模式的示例是电子设备的用例。例如，不同的操作模式可以与电子设备的不同运动条件相对应。第一操作模式与静止的电子设备相对应，而第二操作模式与运动的电子设备相对应。而且，电子设备的不同速度可以与不同的操作模式(例如，高速操作模式、低速操作模式等)相对应。作为另一示例，操作模式可以基于车辆(例如，汽车、卡车、船只、航空器、航天器等)或货物运输单元(例如，集装箱、拖车、平台等)的门或其他障碍物是否被打开或关闭。另外，不同的操作模式可以与诸如空中运输、海上运输、铁路运输、公路运输等不同的运输模式相对应。

作为另一示例，操作模式可以与其中电子设备正在空中(ota)更新的操作模式相对应。作为又一示例，另一操作模式可以是指紧急操作模式，其中存在紧急条件(例如，车辆已经发生碰撞，车辆的安全气囊已经展开，车辆已经翻倒等)。

在其他示例中，电子设备可以具有其他操作模式。

在不同的操作模式中，电子设备可以受益于使用不同的参数值，诸如控制功耗模式的功耗参数、与电子设备的网络操作相关联的网络参数、和/或其他参数。功耗参数或功耗参数集合可以控制电子设备的功耗模式。下文对各种示例功耗模式进行进一步讨论。

网络参数可以控制电子设备如何建立网络连接或利用无线网络对数据进行通信。其他类型的参数可以控制电子设备的其他特性。

根据本公开的一些实现方式，电子设备可以基于电子设备的操作模式以及基于(如通过服务器系统从多个简档中选择的)所选择的简档的使用来选择该电子设备的功耗模式。另外，电子设备可以基于电子设备的操作模式以及基于选择的简档来选择其他参数的设置。

图1是示例布置的框图，该示例布置包括电子设备102，该电子设备102无线连接到无线网络104。在一些示例中，无线网络104可以是根据lpwa技术操作的蜂窝网络。在其他示例中，无线网络104可以根据不同的无线技术进行操作，这些不同的无线技术包括lte技术、wi-fi技术、第五代(5g)无线技术等。

无线网络104包括接入节点106。接入节点106允许电子设备102与无线网络104建立连接，以使电子设备102可以与另一端点设备(诸如服务器系统108或不同端点设备)进行通信。在蜂窝网络中，接入节点106可以包括诸如用于根据lte、lte-m或ltenb-lot(作为示例)操作的蜂窝网络的演进型nodeb(enodeb)之类的基站或用于其他类型的蜂窝网络的另一类型的基站、wi-fi网络中的接入点(ap)等。

服务器系统108可以使用一台计算机或多台计算机(其可以被实现为网络服务器、云系统等)来实现。服务器系统108包括简档选择引擎110，该简档选择引擎110能够从简档存储库114中存储的多个简档112中选择简档，以供给定电子设备102使用。

如这里所使用的，“引擎”可以是指硬件处理电路，诸如以下各项的任一项或某个组合：微处理器、多核微处理器的核、微控制器、可编程集成电路设备、可编程门阵列、或任何其他硬件处理电路。可替代地，“引擎”可以是指硬件处理电路和在硬件处理电路上可执行的机器可读指令的组合。

“简档”可以是指任何的信息集合，该信息集合可以用来控制电子设备102的状态。例如，简档可以包括参数集合以及控制电子设备的状态的任何其他信息。在一些示例中，简档可以被称为“操作模式简档”。在其他示例中，简档可以被称为“功耗模式简档”。

简档存储库114可以使用一个存储设备或若干个存储设备来实现，该存储设备可以是服务器系统108的一部分，或可以在服务器系统108外部但是能够由服务器系统108访问。

简档选择引擎110可以例如从电子设备102(或多个电子设备102)接收无线设备信息116。基于电子设备信息116(例如，网络或网络节点信息、追踪区域信息、信号测量信息、指示对某些功耗模式的支持的信息等中的一项或多项)，简档选择引擎116能够确定电子设备102的操作模式，并且可以从简档112中选择简档以供电子设备102使用。简档选择引擎110可以将选择的简档(118)的指示发送到电子设备102。

如图1所示，电子设备102包括存储装置120，该存储装置120存储先前通过服务器系统108已传输到电子设备102的多个简档122。可替代地或组合地，电子设备102的存储装置120中的简档122中的部分或全部简档可以预先配置、预先加载或提供，而无需从服务器系统108传输它们。电子设备102的存储装置120中的简档122可以包括服务器系统108的简档存储库114中的简档112中的全部简档或其子集。

基于从简档选择引擎110接收的选择的简档(118)的指示，电子设备102中的操作控制引擎124从多个可能的功耗模式中选择功耗模式以用于电子设备102。操作控制引擎124还可以基于来自简档选择引擎110的选择的简档来选择其他设置(诸如与不同网络参数相对应的设置)，以供电子设备102使用。

可替代地，简档选择引擎110可以在简档112中选择多个简档，以供电子设备102使用。简档选择引擎110可以向电子设备102发送多个选择的简档(118)的指示。然后，依据服务器系统108所传达的其他信息和/或基于电子设备102处可用的其他信息(诸如位置信息、网络参数、传感器信息、环境条件和/或被配置用于多个简档中的每个简档的优先级)，电子设备102可以在多个简档内的给定时刻选择要使用的简档。

图2是示例电子设备102的框图。电子设备102包括处理器202，该处理器202可以包括以下各项中的任一项或某个组合：微处理器、多核微处理器的核、微控制器、可编程集成电路设备、可编程门阵列、或任何其他类型的硬件处理电路。

电子设备102还包括通信收发器204(也称为“调制解调器”)，该通信收发器204允许电子设备102通过诸如图1的无线网络104的无线网络进行通信。收发器204包括天线206，天线206用于传输并接收无线信号。

处理器202和收发器204通过各种电路彼此耦合，这些电路包括通信线路，以允许处理器202向收发器204和/或三态缓冲器210和212发出控制信号208。控制信号208的示例包括用于控制是否在收发器204处打开或关闭供电的功率控制信号、用于重置收发器204的重置信号、用于将收发器204从睡眠状态唤醒到操作状态的唤醒信号等。

提供三态缓冲器210和212以隔离处理器202的域与收发器204的域之间的接口信号。三态缓冲器210和212的存在允许处理器202和收发器204彼此独立操作。例如，处理器202可以处于一种功率模式，而收发器204可以处于不同的功率模式。三态缓冲器210和212的存在防止电流在处理器202和收发器204处于不同功率模式的同时从一个域流到另一域，以减少电子设备102中的电流使用量。

在一些示例中，三态缓冲器包括通用异步接收器-传输器(uart)三态缓冲器210和通用串行总线(usb)三态缓冲器212。uart支持处理器202与收发器204之间的异步串行通信。usb是在处理器202与收发器204之间提供不同接口的协议。尽管示出了特定示例协议(uart和usb)，但是应当指出，在其他示例中，可以在处理器202与收发器204之间提供其他类型的接口。

电子设备102还包括各种传感器214。作为示例，传感器214可以包括以下各项中的任一项或某个组合：用于检测电子设备102的位置的位置传感器(诸如全球导航卫星系统或基于gnss的传感器或其他类型的位置传感器)、门传感器(诸如用于检测门或其他障碍物是否打开或关闭的加速度计和/或陀螺仪)、货物负载传感器(诸如用于检测车辆运输单元或货物运输单元中的货物装载量的飞行时间传感器或tof传感器)、环境传感器(例如，温度传感器、压力传感器、湿度传感器等)等。传感器214的输出可以由处理器202接收。

电子设备102的存储装置120耦合到处理器202。存储装置120存储简档122以及操作控制指令216，这些操作控制指令216是机器可读指令，该机器可读指令在处理器202上可执行以执行图1的操作控制引擎124的任务。

不同的功耗模式

以下描述了电子设备102可以使用的可能的不同消耗模式的示例。不同的简档(诸如图1中的简档112和122)可以涉及电子设备的相应的不同操作模式。在一些示例中，简档可以与一种操作模式相关，或可以与多种操作模式相关。作为另一示例，一个操作模式可以采用多个不同的简档。

简档可以指定不同的功耗模式。简档可以指定一个功耗模式，或可替代地，简档可以指定多种不同的功耗模式。可替代地，同一功耗模式可以通过多个不同的简档指定。

下面描述几种不同的示例功耗模式：打开-关闭模式、省电模式(psm)、扩展不连续接收(edrx)模式、以及psm和edrx组合模式。尽管讨论了特定功耗模式，但是应当指出，在本公开的其他实现方式中，可以采用附加功耗模式或备选功耗模式。

不同的功耗模式可以提供不同的益处和缺点。因此，依据电子设备的操作模式，就功耗降低、性能增强等而言，一个功耗模式可能比另一个功耗模式更有益。

通常，在低功率模式下，打开-关闭模式对处理器202和收发器204进行关闭供电，并且设备从网络注销，psm模式使得能够对收发器204部件中的所有或大多数收发器204部件进行关闭供电，但是维持在网络上注册的电子设备102，并且edrx模式使得收发器204从非活动状态开始的每个指定时间段被激活，以从无线网络104接收信息。

打开-关闭模式

打开-关闭模式是处理器202和收发器204两者均打开或两者均关闭的模式。例如，在一经功率被施加到处理器202和收发器204之后的电子设备102的启动过程期间，处理器202和收发器204均被接通。此外，在与无线网络104建立数据连接期间，处理器202和收发器204均被接通。附加地，当在电子设备102与无线网络104之间执行数据通信时，处理器202和收发器204均被接通。

图3示出了分别描述处理器功率状态和收发器功率状态的示例时序图302和304。处于高功率状态的曲线302或304指示处理器202或收发器204处于打开状态，而处于低功率状态的曲线302或304指示处理器202或收发器204处于关闭状态。

在打开-关闭模式下，处理器202和收发器204均在整个启动内、在整个数据连接内或在电源状态为打开的时间段期间耗费功率。在收发器204打开的时间期间，处理器202不能在打开-关闭模式下进入睡眠状态(或其他较低功率模式)。

当数据不必传达时，可以关断收发器204(并且，因此对应地关断处理器202)。关断收发器204(其涉及收发器204的完全断电过程)可以导致网络分离过程，其中收发器204终止与无线网络104的网络连接。结果，无线网络104(更具体地，无线网络104中的接入节点106)可以指示电子设备102已经与无线网络104分离。

如果在关断之后再次接通(即，打开)收发器204，则收发器204的启动时间可能相对较长(例如，数秒钟)。附加地，当收发器204从关闭状态接通时，可以执行网络附连过程以建立与无线网络104的连接，这可能花费的时间相对较长。

在某些条件下(诸如数据通信的预期持续时间、以及数据通信是仅包括移动始发(mo)呼叫还是包括移动始发呼叫和移动终止(mt)呼叫两者)，打开-关闭模式可能不太理想。如果期望mo呼叫并且预期持续时间较长，则打开-关闭模式可以提供良好性能。然而，如果期望mo呼叫但持续时间不长，则psm模式可能更优选。作为另一示例，如果期望mt呼叫，则可以考虑edrx模式。

对于其中电子设备104用于在数据通信的各个阶段之间具有较长的非活动时段的服务的示例，则打开-关闭模式可以减少电子设备102的总体功耗，所以它可能是有益的，前提是由于启动阶段和网络建立阶段而导致的总体延迟对于所考虑的服务仍然可以接受。

psm模式

psm模式允许电子设备102确定电子设备102激活以传输和接收数据的频率和时长。在psm模式下，收发器202可以保持关闭状态，而电子设备102仍在无线网络104中注册(附连)。结果，当从低功率模式转变到高功率模式并且重新连接到无线网络104时，电子设备102不必重新附连或重新建立分组数据网络(pdn)连接。

图4示出了示例时序图，该时序图图示了收发器204随时间的流逝的功耗。电子设备102响应于各种事件而执行追踪区域更新(tau)402，这些事件诸如在被称为如在3gpp技术规范(ts)24.301中指定的t3412(ta更新计时器)的特定计时器到期时，电子设备102移动到未被包括在电子设备102被注册的追踪区域列表中的新追踪区域(ta)等等。在tau期间，收发器204的功耗相对较高。

在完成tau402之后，收发器204进入空闲状态404，在该空闲状态404下，收发器204在规则不连续接收(drx)模式下操作。在规则drx模式(其与下文所进一步讨论的edrx模式不同)下，收发器204能够在周期性的基础上接通或关断其无线电接收器。drx周期包括接收器打开时间段和接收器关闭时间段。当接收器关闭时，收发器204的接收器无法监测寻呼信道，并且无法从无线网络104接收传入信令。否则，如果收发器204的接收器处于打开状态，则接收器能够接收传入信号。

收发器204处于drx模式时的时间长度可以由特定计时器(诸如如3gppts24.008中指定的t3324计时器)控制。在drx模式时段之后，收发器204进入睡眠状态(被称为psm状态406)，其中收发器204处于低功率状态，同时保持在无线网络104上注册。

收发器204在t3412计时器到期时执行另一tau408。在tau408之后，收发器204进入空闲状态410，在该空闲状态410下，收发器204处于规则drx模式，然后进入psm状态412等等。当数据可用于传输时(414)，收发器204转变到较高功率状态以传输数据(416)。数据传输之后，收发器204进入空闲状态418，然后进入psm状态420。可用数据的传输也可以与诸如tau402或tau408的tau进行组合。

在psm状态(406、412或418)下，无法从无线网络104到达电子设备102(例如，对于无线网络104请求或发起连接的移动终止连接)。然而，电子设备102可以触发唤醒和数据连接，诸如响应于t3412计时器的到期，以执行tau，或者诸如响应于检测到要传输的数据的可用性、等等。

依据操作模式或选择的简档，诸如通过服务器系统108或不同的服务器能够对t3412计时器长度进行配置。例如，如果电子设备102在短时间段内静止(诸如当电子设备102所附连的车辆运输单元或货物运输单元正在装载货物时)，则增加t3412计时器的长度(长达指定最大时间长度)可能是有利的。设备可以请求t3412的特定值。

此外，控制drx模式的时间长度的t3324计时器能够由服务器系统108或其他服务器编程。例如，t3324计时器所指定的时间间隔是电子设备102从连接模式过渡到空闲模式之后收听寻呼信道的时间。因此，对于一些操作模式(例如，装载和卸载货物)，调整该参数可能是有益的。设备可以请求t3324的特定值。

服务器系统108(或另一服务器)可以向电子设备202通知支持psm模式的地理区域和plmn以及不支持psm模式的地理区域和plmn。

edrx模式

与drx模式类似，edrx模式具有drx周期。然而，edrx模式的drx周期的非活动部分的时间长度可以比drx模式的drx周期的非活动部分的时间长度更长。

图5a和图5b图示了drx模式与edrx模式之间的差异。在图5a中，在活动时段504和506之间提供空闲时段502，其中在这些活动时段中，收发器204打开并且执行诸如tau、数据传输等之类的操作。在空闲时段502中，收发器204处于规则drx模式，该规则drx模式具有drx周期，该drx周期包括当收发器204的接收器打开并且能够监测寻呼信道并接收传入信令时的活动部分508、以及当收发器204的接收器关闭并且不能接收到传入信号时的非活动部分510。

在图5b中，在空闲时间段502中，收发器204处于edrx模式，该edrx模式包括其中收发器204的接收器处于打开状态并且能够接收传入信号的活动部分512、以及其中收发器204的接收器关闭并且不能接收传入信号的非活动部分514。如图5b所示，edrx模式的drx周期的非活动部分514比图5a所示的规则drx模式的drx周期的非活动部分510长得多。

edrx模式和psm模式之间的区别在于，在edrx模式下，电子设备102能够被无线网络104访问(在edrx模式的drx周期的活动部分期间)，例如，以建立mt连接并且进一步接收mt数据。与在规则drx模式下操作时相比较，在edrx模式下，电子设备102具有被延迟的可达性。

当收发器204处于edrx模式时，处理器202可以保持关闭。edrx模式可以用于期望mt通信的电子设备102的操作模式。服务器系统108(或另一服务器)可以向电子设备202通知支持edrx模式的地理区域和plmn以及不支持edrx模式的地理区域和plmn。

psm模式消耗的能量可能少于打开-关闭模式和edrx模式所消耗的能量。

组合模式

依据电子设备102的操作模式，电子设备102请求启用多个功耗模式的组合(诸如edrx模式和psm模式的组合)也可能是有益的。edrx和psm的组合模式允许电子设备102选择性地进入edrx模式和psm模式。例如，可以修改图4，使得在每个空闲状态期间，电子设备102进入edrx模式而非规则drx模式。

服务器系统108或另一服务器可以指示组合的edrx模式和psm模式是否可用。

尽管参考了作为edrx和psm组合模式的组合模式，但是应当指出，在其他示例中，可以使用组合其他功耗模式的其他组合模式。

设备处的基于优先级或其他条件的简档选择

在一些示例中，电子设备102可以被预先配置或提供有与偏好或优先级相关联的多个简档，并且电子设备102可以依据偏好或优先级、依据本地网络能力或其他条件来选择要使用的简档及对应功耗模式，这些条件可以在电子设备102处本地确定，而无需与服务器进行进一步交互。

作为示例，服务器系统108可以使用多个允许的简档对电子设备102进行预先配置，该多个简档指示例如以下各项中的一项或多项：打开-关闭模式、psm模式、edrx模式、edrx和psm组合模式、或这些模式的子集或超集。服务器系统108可以将偏好或优先级与允许的功耗模式中的每个功耗模式相关联。在更具体的示例中，电子设备102可以配置有指示与最高优先级相关联的edrx模式的简档、指示与次高优先级相关联的psm模式的简档、指示与最低优先级相关联的打开-关闭模式的简档。在其他示例中，电子设备102可以配置有不同的简档和不同的关联优先级。

以下提供了一些具体示例。

电子设备102可以配置有以下三个支持的简档和功耗模式以及相关联的优先级的列表：

·简档1(edrx)：优先级p1(最高)；

·简档2(psm)：优先级p2(中)；

·简档2(打开-关闭)：优先级p3(最低)。

附加地，电子设备102可以配置有一个或多个计时器，诸如t-edrx、t3324、t3412、或t-on/off计时器，或配置有与所考虑的操作模式有关的其他参数。计时器t-edrx指定edrx模式的drx周期时段(如图5b所示)，结合psm模式操作(如图4所示)对t3324和t3412计时器进行描述，并且t-on/off计时器指定打开-关闭模式的周期时段(如图2所示)。这些参数可以被包括在对应简档中。

在上述示例中，当电子设备102从psm模式或从打开-关闭模式的关闭状态唤醒时，电子设备102基于无线网络104所广播的系统信息(例如，系统信息块或sib)来检查无线网络104的当前区域(例如，当前小区)中是否支持与更高配置的优先级相关联的edrx模式。如果无线网络104的当前区域支持edrx模式，则电子设备102可以基于服务器系统108所配置的值来根据适用的3gpp过程(例如，如3gppts23.401和ts24.301中指定的tau)向无线网络104发信号通知电子设备的优选edrx参数(例如，寻呼时间窗口长度、edrx周期长度等)。然后，电子设备102可以转变到edrx模式。

在小区(重新)选择(其中电子设备102选择或重新选择新小区)时，电子设备102可以确定新小区中支持的功耗模式，并且类似地，电子设备102根据所支持的特征以及所配置的优先化和参数的列表来动作。

电子设备102可以通过无线网络104所提供的直接信息(例如，edrx参数)、通过学习过程(例如，基于电子设备102过去在使用简档并且选择对应功耗模式时的成功或失败，诸如请求psm模式或edrx模式的成功/失败尝试)和/或在服务器系统108的帮助下来确定允许的简档，从而确定功耗模式。

响应于确定无线网络104支持给定功耗模式，电子设备102可以通过无线网络104获得给定功耗模式的一个或多个参数值的集合(在这些参数未被包括在相关联的简档中并且对于电子设备104而言尚不知道的情况下，诸如用于psm模式和edrx模式的计时器值)。

在其他示例中，如上文所讨论的具有优先化的这种简档和相关联的功耗模式选择可以通过可替代地或组合地实现的若干个选项或特征来增强，例如(但不限于)：

·附加地或可替代地，简档和要使用的相关联的功耗模式可以依据操作参数或操作条件来进行选择，例如，无线电条件或链路预算、无线网络104所指派的计时器值或周期值、电子设备102的位置、电子设备102的速度、无线网络104的移动网络运营商(mno)、电子设备102的电池的当前电池条件、电子设备102所执行的数据操作类型(例如，周期性状态更新、ota更新等)等等。

·可以依据操作参数或操作条件以加权方式应用优先级，例如，某个指定算法可能会依据电子设备102的估计电池寿命或依据一个或多个操作参数或操作条件来修改与给定简档和相关联的功耗模式相关的优先级值。

·可能允许使用组合功耗模式。

在其他示例中，给定功耗模式可以与多个操作参数值的集合(例如，用于计时器的多个值)相关联，并且电子设备102可以依据偏好或优先级、依据本地网络能力或可以在电子设备102处本地确定的其他条件来选择操作模式和要使用的特定操作参数值的集合。在其他示例中，给定功耗模式和相关联的操作参数值的集合可以被配置、存储或标识作为特定功耗模式简档。不同的简档可以是指同一功耗模式和不同的相关联的操作参数值集合。

示例操作模式

以下是指电子设备102的各种示例性操作模式，这些示例性操作模式可以与提供给物流公司的服务有关，或可以与资产追踪(诸如追踪货物运输单元、车辆等)有关。尽管列出了各种示例操作模式，但是应当指出，在其他示例中，可以使用附加操作模式或备选操作模式。

示例1：具有较低频率更新的运动中的设备

在示例操作模式中，电子设备102在跨越长距离移动的道路上(诸如在公路或高速公路上)处于运动中，因此电子设备102可能只需偶尔向服务器提供更新，例如，提供该电子设备102的位置。在电子设备102附连到运载较低价值货物的车辆或货物运输单元的场景下，可以执行不频繁的服务器更新。在这种操作模式下，可能有意义的是在psm模式下使用电子设备102。

在psm模式下，电子设备102可以周期性地唤醒(诸如基于计时器的到期)，或可以被触发以唤醒，从而检查接收更新。控制psm模式的计时器可能会基于不同的操作模式而有所不同。

示例2：具有较高频率更新的运动中的设备

在另一示例操作模式中，电子设备102在跨越长距离移动的道路上处于运动中，并且附连到运载例如较高价值货物(例如，易腐物品、昂贵物品等)的车辆或货物运输单元。在这种操作模式下，电子设备102可能必须更频繁地提供位置报告更新，并且还可能需要接收移动终止连接。在该示例操作模式中，可以使用edrx模式来操作电子设备102。

这样，调度员或自动化实体可以几乎实时地看到电子设备102，并且可以远程(诸如从服务器)发起任何改变。在edrx模式下，电子设备102可以以相对较低的时延来接收更新。

示例3：静止设备/不运动

另一示例操作模式是当电子设备102静止不动或相对长时间段不运动时。例如，电子设备102可以附连到车辆或货物运输单元，该车辆或货物运输单元在周末停放在院子的仓库中，或者在不是处于活动使用中的情况下，停放了延长的时间段。在该示例操作模式中，电子设备102可以在打开-关闭模式下操作。

当电子设备102从打开-关闭模式的关闭状态中唤醒时，电子设备102必须与无线网络104建立新连接。然而，由于电子设备102的处理器202和收发器204两者均在关闭状态下关闭，从而降低了功耗。

示例4：改变温度/从服务器侧读取传感器数据

另一示例操作模式涉及其中电子设备102要被频繁地更新(例如，在半实时的基础上)的场景。例如，调度员或自动化实体可能希望频繁地更新电子设备102的至少一些传感器214(图2)的设置。作为另一示例，电子设备102所附连到的冷藏或加热的车辆或货物运输单元的货物可以被装载或卸载。在这种场景下，装载或卸载货物之后，可能期望改变冷藏或加热的车辆或货物运输单元中的设置(例如，以增加或减少环境设定点以控制环境条件，诸如冷藏的或加热的车辆或货物运输单元的温度、湿度等)。例如，飞行时间(tof)传感器可以用于检测货物装载或卸载。tof传感器包括信号发射器(例如，光发射器)，该信号发射器发射信号(例如，光)，该信号然后从车辆或货物运输单元内部的表面反射，其中该表面可以是货物(如果被装载)的表面或者是车辆或货物运输单元的墙壁(如果未装载货物)的表面。反射的信号由信号接收器(例如，光检测器)接收，该信号接收器然后可以确定信号的飞行时间以确定是否存在货物。

在执行电子设备102的频繁更新的这种示例性操作模式中，电子设备102可以使用edrx模式来操作。

可能涉及频繁更新(例如，移动终止的连接、或者调度员或自动实体进行的更新)以及因此可能会受益于使用edrx模式的其他应用可以包括以下各项中的任何一项或一些项：

·调度员或自动化实体频繁访问车辆或货物运输单元的相机。

·调度员或自动化实体频繁访问检测车辆或货物运输单元的门锁状态的传感器。

·调度员或自动化实体频繁对车辆或货物运输单元进行安全检查。

·调度员或自动化实体频繁打开或关闭车辆或货物运输单元的任何传感器。

示例5：在初始安装时的集线器与电子设备之间的配对模式

另一示例操作模式涉及其中在电子设备102(充当集线器)与电子设备外部的多个传感器之间执行配对的模式。集线器可以是指传感器外部的任何设备，该设备可以与多个传感器建立链路，以从传感器接收测量数据并且将测量数据传输到另一实体。

在一次初始安装过程期间，集线器可以使用短程无线链路(sub-ghz/蓝牙低功耗(ble)等)与多个传感器相关联并配对。对于该操作模式，集线器必须能够以低延迟从远程服务器(例如，服务器系统108或另一服务器)接收安全证书，以便在关联和配对过程期间节省传感器的电池寿命。在这种情况下，在edrx模式下操作集线器直到关联被完成(从远程服务器接收到相关信息)将获得更好的性能。在edrx模式下，集线器等待来自服务器的命令以开始扫描传感器。这可能是在调度员或自动化实体从服务器在集线器处提供了正确密钥、证书等之后。

在关联被完成之后，集线器可以转变到在psm模式下操作以进一步节省集线器(电子设备102)的电池寿命。

示例6：设备判定其处于待决停止时的状态

电子设备102可以具有各种不同的状态，诸如运动状态(当电子设备102移动时)、停止状态(当电子设备102静止时)等等。

电子设备102可以检测到它是待决停止，这意味着电子设备102已经处于运动中，但是传感器(例如，加速度计)在某个指定的时间间隔(例如，7分钟或其他时间间隔)内未检测到运动。待决停止时段的理念是要确保设备正确停止，并且避免过早进行高能耗的服务器更新。响应于加速度计指示在指定时间间隔内没有运动，电子设备102可以指示其是待决停止。在待决停止期间，该设备实际上没有处于运动中，并且将在该时间段期间收集大量不同的传感器事件。在待决停止时段结束(7分钟计时器已经过期)之后，设备将转变到假设没有运动的停止状态，并且将进行服务器更新。在待决停止时段期间，可能会发生不同的事件，例如，开门事件/关门事件、温度超出范围事件、负载检测、其他传感器事件等。

当设备处于待决停止时，电子设备102可以确定在电子设备102等待服务器更新(与检测到电子设备102确实已经从运动状态转变为停止状态相关联)的同时，在edrx模式下操作电子设备102有意义还是psm模式下操作电子设备102有意义。这可以基于待决停止状态期间的传感器事件来确定，并且可以进行如此配置。例如，温度超出范围事件的处理方式可能与多个门事件的处理方式不同。温度超出范围事件可能要求单元接受mt呼叫，例如，以便调度员可以调整温度。因此，在这种情况下，设备可以使用例如drx或edrx模式，但是可以例如使用不期望使用mt呼叫的psm模式。该待决停止状态可以依据在该待决停止状态下发生了什么其他传感器事件而以不同方式对收发器204(图2)进行动态配置。

示例7：依据定位设备可以确定支持哪些特征，并且不允许配置不受支持的特征

另一示例操作模式是基于位置的操作模式，诸如基于(如从基于gnss的传感器或其他类型位置传感器确定的)电子设备102的位置(例如，被表达为纬度或经度或其他位置信息)。

电子设备102可以在无线网络与不同的mno相关联的众多地理位置之间移动。不同mno的无线网络可以支持不同的特征，诸如不同的功耗模式。一个mno可以支持功耗模式和/或其他特征的第一集合，而另一mno可以支持功耗模式和/或其他特征的不同的第二集合。

电子设备102向后报告所使用的功耗模式(例如，规则drx模式、edrx模式、psm模式、打开-关闭模式等)的使用以及所使用的对应无线技术(例如，catm1/m2、catnb1/nb2、ec-gsm-lot等)的支持能力。

可以通过服务器系统108存储设备报告的信息。然后，服务器系统108可以基于给定电子设备102的地理位置而仅启用某些支持的功耗模式和其他特征。例如，如果第一mno不支持nb-lot无线电接口，则当给定电子设备102驻留在第一mno的网络上时，服务器系统108可以禁用与nb-lot无线电接口有关的功能。可替代地，如果第二mno不支持edrx模式，则当给定电子设备102连接到第二mno的网络时，服务器系统108不启用用于给定电子设备102的edrx模式。

作为另一示例，给定电子设备102的收发器204的固件可以支持多个无线电接口，例如，nb-lot和lte-m两者。当给定电子设备102静止时(例如，由来自加速度计的测量数据确定)，如果已知给定电子设备102的当前位置中支持nb-lot，则给定电子设备102可以使用收发器204中的nb-lot固件启动。当给定电子设备102处于运动中时，如果已知给定电子设备102的当前位置中支持lte-m，则给定电子设备102可以将lte-m固件加载到收发器204中。

当给定电子设备102位于特定地理位置时，可以应用使用不同无线电接口的类似途径。例如，在给定电子设备102位于给定国家或地区的情况下，如果nb-lot网络或覆盖范围比给定国家或地区中的lte-m网络或覆盖范围更广泛，则给定电子设备102可以启动nb-lot固件。然而，在给定电子设备102位于另一国家或地区的情况下，如果lte-m网络或覆盖范围比另一国家或地区中的nb-lot网络或覆盖范围更广泛，则给定电子设备102启动lte-m固件。

示例8：跨边界的设备移动

另一示例操作模式涉及电子设备102跨越边界，诸如不同公共陆地移动网络(plmn)之间的边界。边界可以是不同国家、不同省、不同州、与不同mno相关联的不同地理区域等等之间的边界。

在一些情况下，电子设备102可能难以在边界处切换mno，这可能导致电子设备102超时并且缺少无线电覆盖的时段延长。在其他实例中，电子设备102长时间保持打开状态以扫描可用网络，最终可能达到最大超时时段并且关闭，而没有成功连接到网络。对于与这种情况相似的情况，可能有益的是，优化过边界处的交接。

电子设备102可以基于电子设备102的位置(诸如基于gnss信息)来确定何时正在接近过边界(可能涉及不同plmn或mno之间的交接)。基于确定正在接近过边界，电子设备102可以动态地被配置为以过边界模式操作以防止或减少前述问题。

改善过边界交接的一些技术包括：增加drx时段；从服务器获得新小区重新选择信息(要接入的被访问plmn、要使用的订户身份模块或sim简档、接入点名称或apn等)以协助交接。此外，扫描超时时段可以在处于边界时根据默认设置增加，以防止网络超时和设备超出覆盖范围。

示例9：ota更新

另一操作模式是ota更新操作模式。ota更新涉及空中(即，使用无线传输的信息)更新电子设备102的软件或固件。通常，仅当电子设备102处于良好的无线电覆盖范围(例如，高射频(rf)链路预算)、未漫游到被访问网络、或可以交接到无线局域网(wlan)或lte-laa(许可辅助访问)网络时，才应触发ota更新，以确保无线连接的最低成本(电池和价格)。ota更新可以使用更大的分组大小和更大的带宽。例如，这可以通过启用3gpp发行版14增强(例如，性能更高的调制解调器类别或能力)来实现。对于ota更新，作为示例，可能期望的是，不用psm模式或edrx模式，增加带宽，增加资源块(rb)的数目，仅在强接收信号强度指示符(rssi)条件下或在静止时触发更新。收发器204可以被配置为对ota操作模式进行优化，以使得收发器204在例如不运动和没有传感器事件时不干扰正常操作。

在一些实现方式中，如果这种技术可用，则还可以启用辅助接收天线路径和多输入多输出(mimo)通信，以获得更好的下行链路性能和数据速率。

示例10：处于低电荷状态的设备

另一示例操作模式是低电荷操作模式，其中电子设备102的电池具有低电荷。

电子设备102的收发器204可能消耗大部分电池功率。当电池电荷状态读数较低时，可以调整(例如，增加)与psm模式、edrx模式或打开-关闭模式(如上文所进一步讨论的)相关联的计时器，以便在睡眠状态下花费的时间更长。

如果电子设备的电池处于低电荷状态，则可能有益的是默认设置为psm模式以节省电力，直到可以更换电池为止。

在另一实现方式中，当温度低于安全电池和安全收发器/设备操作范围的阈值时，温度传感器可以告知服务器系统108。在这种场景中，当温度返回到安全操作范围时或处于服务器所指定的时间时，可以重新接通收发器204，其中服务器可能例如已经基于天气报告来确定预期温度上升到高于安全操作所需水平的时间。

示例参数

下文提供了可以针对每个操作模式或简档而调整或修改的可能参数的列表。例如，简档可以包括以下参数的任一个或某个组合。尽管下文列出了各种示例参数，但是应当指出，在其他示例中，可以使用其他参数或备选参数。

·功耗模式参数，用于指示使用以下各项中的任一项或多项：打开-关闭模式、psm模式、edrx模式、组合模式。

·网络技术参数，指示可适用于要使用的一种或多种网络技术(诸如lte-m：cat-m1/m2；nb-lot：cat-nb1/nb2；ec-gsm-lot：覆盖范围类别cc1至cc5)的设备类别或设备分类。在另一示例中，参数可以指示收发器可以支持lte-m与nb-lot之间的软件可重新配置性。网络技术参数可以被设置为服务器系统108能够基于操作模式而动态改变的值。例如，nb-lot更适合静态设备，而lte-m更适合动态设备。在其他示例中，网络技术参数可以指定其他无线电接入技术或操作频带。其他无线电接入技术包括例如gsm(gsmedge无线电接入网或geran)、通用移动电信系统(umts)(umts地面无线电接入网或utran)、lte(演进型utran或e-utran)等。

·t3412计时器(图4)，指定tau更新之间的持续时间。

·t3324计时器(图4)，指定电子设备102要处于drx模式时的持续时间。

·功率等级参数，用于指示电子设备102传输的输出功率。

·扩展覆盖范围/范围参数，控制与电子设备102所支持的最大耦合损耗(mcl)相对应的扩展覆盖范围操作，诸如以便设置lte-m通信的ce模式(ce模式a或ce模式b，尤其与传输重复次数有关)、设置ce水平(特别是控制物理随机接入信道或prach的重复次数)等等。

·控制资源块(rb)的数目的参数。

·控制操作带宽的参数。操作带宽是指信道带宽。lte发行版8支持多个信道带宽，诸如1.4mhz(兆赫兹)、3mhz、5mhz、10mhz、15mhz和20mhz。lte发行版10添加了载波聚合和分量载波，以将信道带宽增加到100mhz。ltecat-m1设备类别支持1.4mhz，并且ltenb-iot设备类别支持200khz(千赫兹)。1.4mhz信道带宽最多支持6个rb，并且200khz信道带宽则支持1个rb。作为示例，具有相关能力的电子设备102可以使用该参数来在1.4mhz信道带宽与200khz的信道带宽之间(或在6个rb与1个rb之间)切换。在其他示例中，一些设备类别可以支持多个操作带宽。依据来自服务器系统108所提供的简档的操作模式，对设备的操作带宽进行控制的参数可以被修改。

·参数，用于控制在电子设备102与无线网络104之间使用半双工通信或全双工通信。

·接收(rx)分集参数，用于控制rx分集。ltecat-m和nb-iot仅支持1个主天线。例如，在lte发行版8的情况下，支持多个天线，因此如果被支持用于吞吐量更高的应用(诸如ota更新)，则该参数可以启用分集rx天线。依据来自服务器系统108所提供的简档的操作模式，可以修改该参数。电子设备102的硬件可以支持多个天线。

·参数，控制用户平面/控制平面优化。为了优化少量数据的传输，控制和用户面演进分组系统(eps)优化可以被执行。这些可以基于操作模式和应用需求以及当前流量模型来实现。正确用户/平面选择可以减少信令，因此可以进一步优化功率。控制平面优化的示例包括使用控制平面程序在设备与移动性管理实体(mme)之间传送数据，其中通过启用mme与服务能力开放功能(scef)或分组网关之间的数据传送来提供与服务器的广域连接。用户平面优化的示例包括：通过使用挂起/恢复无线电资源控制(rrc)程序在空闲-活动转变时使电子设备与接入节点之间的无线电资源控制(rrc)信令最小。

·参数，指定针对电子设备102的处理器202与收发器204之间的接口使用uart对usb控制。

示例简档

以下是各种简档(例如，图1中的112和122)的示例，有时称为操作模式简档。不同的简档可以指定不同的参数值或不同的参数组合，以提高设备性能和节能效果。尽管列出了各种示例性简档，但是应当指出，在其他示例中，可以使用其他简档或备选简档。尽管下文所列出的简档与相应操作模式相对应，但是应当指出，在其他示例中，可以在多个操作模式下使用简档。

简档可以包括：

·静止-卸载的简档，用于电子设备102静止并且附连到卸载了货物(即，不包含货物)的车辆或货物运输单元的操作模式。

·静止-装载的简档，用于电子设备102静止并且附连到装载有货物的车辆或货物运输单元的操作模式。

·静止-门事件简档，用于电子设备102静止并且已经检测到门事件(例如，门打开或门关闭)的操作模式。

·运输简档，用于电子设备102处于运动中的操作模式。可以为该运输简档指定多个更新节奏(周期性)。

·门-打开/关闭简档，用于电子设备102已经检测到门打开事件或门关闭事件的操作模式。

·空中简档，用于电子设备102正在在飞机上被运输的操作模式。

·海洋简档，用于电子设备102正在在船只上被运输的操作模式。

·轨道简档，用于电子设备102正在在有轨车辆上被运输的操作模式。

·ota软件更新简档，用于电子设备102要接收ota软件更新的操作模式。

·紧急情况简档，用于电子设备102处于紧急场景下的操作模式。

示例流程

图6a是示出了电子设备102和服务器系统108的任务的消息流程图。注意，在不同的示例中，可以执行附加任务或备选任务。此外，任务的执行次序可以与图6a所示的次序不同，并且可以省略图6a所示的一些任务。

电子设备102从低功率状态(诸如psm模式或打开-关闭模式的关闭状态)唤醒(在602处)。

电子设备102使用诸如基于gnss的传感器之类的位置传感器来确定(在604处)该电子设备102的位置。

电子设备102收集(在606处)各种网络参数，诸如以下各项中的任一项或多项：plmn的信息，各种芯网络节点的信息(例如，服务网关(s-gw)以及lte芯网中的mme)，追踪区域的信息，rssi或其他阈值，与信号强度、质量或干扰有关的偏移或测量信息，对psm模式的支持，以及对edrx模式的支持。电子设备102可以从无线网络104所广播的系统信息或无线网络104的接入节点106所发送的其他消息中获取各种网络参数。

电子设备102收集(在608处)传感器信息，该传感器包括图2的传感器214。例如，传感器信息可以包括与电子设备102的运动(或没有运动)、电子设备102周围的环境的温度或其他环境条件等有关的信息。

电子设备102还扫描(在610处)诸如ble链路、近场通信(nfc)链路等之类的短程无线链路。扫描短程无线链路允许电子设备102标识电子设备102应当与之相关联的紧密接近的任何设备(诸如传感器)。作为扫描短程无线链路的一部分，电子设备102可以获得电子设备102附近的任何设备的信息。

电子设备102还收集(在612处)电池信息，该电池信息包括电池的电平和电池的状态。

电子设备102向服务器系统108发送(在614处)相关信息(这可以包括上文所列出的收集到的信息的一部分或全部)。

服务器系统108使用从电子设备102接收的收集到的信息来确定(在616处)优化的参数，该优化的参数包括上述“示例参数”章节中列出的参数中的任何参数。

使用确定的优化参数，服务器系统108的简档选择引擎110可以基于从电子设备102接收的信息来生成或标识(在618处)为电子设备102确定的操作模式(或多个操作模式)的一个或多个简档。

服务器系统108可以选择(在620处)所生成或所标识的简档中的一个简档。简档的选择可以基于服务器系统108对哪个简档是最佳简档(考虑到如收集到的信息中反映的电子设备102的(多个)操作模式和其他条件)的确定。

服务器系统108向电子设备102发送(在622处)选择的简档的指示。选择的简档的指示可以包括表征该简档的参数实例的组合，诸如但不限于上文所描述的参数中的一个或多个参数。可替代地或组合地，一个或多个简档可能先前已经通过服务器系统108传输，并且由设备102存储，或可能已经在电子设备102中进行预先配置或提供。然后，指示可以是索引或对来自多个可能简档的选择的简档进行标识的其他值，该多个可能简档先前已经传输到、或预先配置或设置在电子设备102。

电子设备102的操作控制引擎124可以基于选择的简档来设置(在624处)其操作。例如，电子设备102可以基于选择的简档来选择其功耗模式，并且可以进一步设置以下操作特性中的一个或多个操作特性：调整诸如drx周期之类的网络设置以接收寻呼信道；调整tau计时；在使用lte-m技术、nb-lot技术和ec-gsm-lot技术之间进行改变；基于rssi或紧急简档来控制电子设备102的扩展覆盖操作；调整功率等级；确定何时接通处理器202或保持处理器202处于挂起状态；使用双rx链而非1个rx链进行ota更新等等。

图6b示出了另一示例实现方式，该示例实现方式涉及与图6a的过程类似的过程，但具有一些改变。图6b中的与图6a中的对应任务类似的任务共享相同的附图标记，因为服务器系统108可以选择(在640处)与一个或多个功耗模式和一个或多个操作参数值集合相对应的电子设备102的多个简档，并且可以确定与相关简档相关联的偏好或优先级。多个简档的选择可以基于服务器系统108对哪些简档是最佳简档(考虑到在电子设备102的变化条件下的(多个)操作模式)的确定。与选择的简档相关联的偏好或优先级的确定可能取决于(多个)可适用使用情况、无线技术和能力可用性或偏好、旨在降低功耗的策略等。

在如上文所描述的这种示例实现方式中，服务器系统108可以向电子设备102发送(在642处)一个或多个选择的简档的指示。然后，电子设备102的操作控制引擎124可以基于选自以下各项的一个或多个因子来选择(在644处)要在给定时刻使用的简档(选自所指示的一个或多个选择的简档，该一个或多个选择的文档由在642处所发送的指示所指示)：与所指示的一个或多个选择的简档相关联的偏好或优先级、可用的本地网络技术和设备能力、以及可以在电子设备102处确定的其他条件。电子设备102的操作控制引擎124可以基于选择的简档来设置(在646处)其操作。应当领会，电子设备102可以不需要执行步骤604至614中的一个或多个步骤。电子设备102可以例如依据本地网络能力或其他操作参数或条件而自主选择简档并且进入所指示的功耗模式中的一个或多个功耗模式，而无需其他服务器交互或指示。

在另一实现方式中，服务器系统108可以生成(在618处)、选择(在620处或640处)并且向电子设备102发送(在622处或642处)参数值的一个或多个集合，而无需该一个或多个集合被构成或标识为简档。应当领会，可适用于本申请中其他地方所描述的简档的操作将以类似方式应用于参数值集合。

系统架构

在上文所讨论的各种任务使用机器可读指令来实现的示例中，机器可读指令能够在处理器上执行以执行各种任务。能够在处理器上执行的机器可读指令可以是指能够在单个处理器上执行的指令或能够在多个处理器上执行的指令。

非暂态机器可读或计算机可读存储介质可以存储机器可读指令。该存储介质可以包括以下各项中的任一项或某个组合：半导体存储器设备，诸如动态随机存取存储器或静态随机存取存储器(dram或sram)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、可电擦除可编程只读存储器(eeprom)和闪存；磁盘，诸如固定盘、软盘和可移除磁盘；另一磁性介质，包括磁带；光学介质，诸如光盘(cd)或数字视频盘(dvd)；或其他类型的存储设备。注意，上文所讨论的指令可以提供在一个计算机可读存储介质或机器可读存储介质上，或可替代地，可以提供在分布在具有可能多个节点的大型系统中的多个计算机可读存储介质或机器可读存储介质上。这样的一个或多个计算机可读存储介质或机器可读存储介质被认为是物品(或制品)的一部分。物品或制品可以是指任何制造的单个部件或多个部件。一个或多个存储介质可以位于运行机器可读指令的机器中，或位于可以通过网络下载机器可读指令以供执行的远程站点(例如，云)处。

在前面的描述中，阐述了许多细节以提供对本文中所公开的主题的理解。然而，可以在没有这些细节中的一些细节的情况下实践实现方式。根据上文所讨论的细节，其他实现方式可以包括修改和变化。意图是所附权利要求覆盖这些修改和变化。