管理便携式设备的功耗的制作方法
各种示例实施例总体上涉及便携式通信设备，并且更具体地涉及管理便携式通信设备的功耗。
背景技术：
以下对背景技术的描述可以包括见解、发现、理解或公开、或关联、以及本发明之前相关领域未知但由本发明提供的公开。下文可以具体指出本发明的一些这样的贡献，而根据其上下文，本发明的其他这样的贡献将是很清楚的。
通常向诸如物联网(iot)设备或智能电话等通信设备的用户承诺一定的预期操作寿命。但是，实际操作寿命可能短于承诺的预期操作寿命。例如，设备可能被定位成使得蜂窝网络的信号强度较弱并且因此该设备最终可能消耗比预期更多的功率。类似地，该设备在收听全球定位系统(gps)卫星或wifi接入点时可能会遇到问题。另一示例包括，该设备的电池可能正在老化并且因此无法保持与新电池一样多的电量。
技术实现要素：
以下提供本发明的简化概述以便提供对本发明的某些方面的基本理解。该概述不是本发明的详尽概述。其并非旨在标识本发明的关键/重要元素，也不旨在界定本发明的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本发明的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
本发明的各个方面包括如独立权利要求中定义的方法、装置和计算机程序。在从属权利要求中公开了本发明的其他实施例。
附图说明
在下文中，将参考附图描述一些示例实施例，在附图中
图1和2示出了可以应用实施例的通信系统的示例；
图3至8示出了根据实施例的过程的示例；以及
图9示出了根据实施例的示例性装置。
具体实施方式
以下实施例是示例性的。尽管说明书可以在若干位置引用“一(an)个”、“一个(one)”或“一些(some)”实施例，但是这并不一定意味着每个这样的引用都是指相同的(多个)实施例，或者该特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合以提供其他实施例。
在下文中，将使用基于高级长期演进(高级lte、lte-a)或新无线电(nr、5g)的无线电接入架构作为可以应用实施例的接入架构的示例来描述不同的示例性实施例，而没有将实施例限制为这种架构。通过适当地调节参数和过程，实施例还可以应用于具有合适的模块的其他种类的通信网络。适用于系统的其他选项的一些示例是通用移动电信系统(umts)无线电接入网(utran或e-utran)、长期演进(lte，与e-utra相同)、无线局域网(wlan或wifi)、全球微波接入互操作性(wimax)、
图1描绘了简化的系统架构的示例，其仅示出了一些元件和功能实体，它们都是逻辑单元，其实现可以与所示出的有所不同。图1所示的连接是逻辑连接；实际的物理连接可以有所不同。该系统还可以包括除了图1所示的功能和结构以外的其他功能和结构。
然而，实施例不限于作为示例给出的系统，而是本领域技术人员可以将该解决方案应用于被提供有必要性质的其他通信系统。
图1的示例示出了示例性无线电接入网络的一部分。
图1示出了被配置为处于小区中的一个或多个通信信道上的无线连接中的用户设备100和102，其中接入节点(诸如(e/g)nodeb)104提供该小区。从用户设备到(e/g)nodeb的物理链路称为上行链路或反向链路，而从(e/g)nodeb到用户设备的物理链路称为下行链路或前向链路。应当理解，(e/g)nodeb或其功能可以通过使用适合于这种用法的任何节点、主机、服务器或接入点等实体来实现。
通信系统通常包括一个以上的(e/g)nodeb，在这种情况下，(e/g)nodeb也可以被配置为通过为此目的而设计的有线或无线链路彼此通信。这些链路可以用于信令目的。(e/g)nodeb是被配置为控制其耦合到的通信系统的无线电资源的计算设备。nodeb也可以被称为基站、接入点或包括能够在无线环境中操作的中继站的任何其他类型的接口设备。(e/g)nodeb包括或耦合到收发器。从(e/g)nodeb的收发器，向天线单元提供连接，该连接建立到用户设备的双向无线电链路。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)nodeb进一步连接到核心网络110(cn或下一代核心ngc)。取决于系统，cn侧上的对方可以是服务网关(s-gw，路由和转发用户数据分组)、分组数据网络网关(p-gw)，用于提供用户设备(ue)到外部分组数据网络、或移动管理实体(mme)、用户平面功能(upf)等的连接。
用户设备(userdevice)(也称为ue、用户装备(userequipment)、用户终端、终端设备等)示出了空中接口上的资源被分配和指配给其的一种类型的设备，并且因此本文中描述的用户设备的任何特征可以利用诸如中继节点等对应装置来实现。这种中继节点的一个示例是朝向基站的层3中继(自回程中继)。
用户设备通常是指便携式计算设备，该便携式计算设备包括带有或不带有订户标识模块(sim)的无线移动通信设备，包括但不限于以下类型的设备：移动站(移动电话)、智能电话、个人数字助理(pda)、手机、使用无线调制解调器的设备(警报或测量设备等)、膝上型计算机和/或触摸屏计算机、平板电脑、游戏机、笔记本和多媒体设备。应当理解，用户设备也可以是几乎排他的仅上行链路设备，其示例是将图像或视频剪辑加载到网络的照相机或摄像机。用户设备也可以是具有在物联网(iot)网络中进行操作的能力的设备，在该场景中，对象被提供有通过网络传输数据的能力，而无需人与人或人与计算机交互。用户设备也可以利用云。在一些应用中，用户设备可以包括带有无线电部件(诸如手表、耳机或眼镜)的小型便携式设备，并且计算是在云中进行的。用户设备(或在一些实施例中，层3中继节点)被配置为执行用户设备功能中的一项或多项。用户设备也可以被称为订户单元、移动站、远程终端、接入终端、用户终端或用户装备(ue)，仅提及若干个名称或设备。
本文中描述的各种技术也可以应用于网络物理系统(cps)(协作控制物理实体的计算元件的系统)。cps可以使能实现和利用嵌入不同位置处的物理对象中的大量互连ict(信息和通信技术)设备(传感器、致动器、处理器微控制器等)。所讨论的物理系统在其中具有固有移动性的移动网络物理系统是网络物理系统的子类别。移动物理系统的示例包括由人类或动物运输的移动机器人和电子设备。
另外，尽管将装置描绘为单个实体，但是可以实现不同的单元、处理器和/或存储器单元(图1中未全部示出)。
5g使能使用多输入多输出(mimo)天线，比lte(所谓的小小区概念)多得多的基站或节点，包括与小基站协作并且根据服务需求、用例和/或可用频谱采用各种无线电技术的宏站点。5g移动通信支持各种用例和相关应用，包括视频流、增强现实、不同的数据共享方式以及各种形式的机器类型应用，诸如(大规模)机器类型通信(mmtc)，包括车辆安全、不同传感器和实时控制。5g有望具有多个无线接口，即低于6ghz、cmwave和mmwave，并且与诸如lte等现有的传统无线电接入技术可集成。与lte的集成可以至少在早期阶段被实现为系统，在该系统中，由lte提供宏覆盖并且5g无线电接口接入通过聚合到lte而来自小小区。换言之，计划5g同时支持rat间可操作性(诸如lte-5g)和ri间可操作性(无线电接口间可操作性，诸如低于6ghz——cmwave、低于6ghz-cmwave-mmwave)。被认为在5g网络中使用的概念之一是网络切片，其中可以在同一基础设施中创建多个独立且专用的虚拟子网(网络实例)以运行对延迟、可靠性、吞吐量和移动性具有不同要求的服务。
lte网络中的当前架构完全分布在无线电中并且完全集中在核心网络中。5g中的低延迟应用和服务需要使内容接近无线电，从而导致本地突围和多路访问边缘计算(mec)。5g使得分析和知识生成可以在数据源处进行。这种方法需要利用可能无法连续地连接到网络的资源，诸如膝上型计算机、智能电话、平板电脑和传感器。mec为应用和服务托管提供分布式计算环境。它还具有在蜂窝订户附近存储和处理内容以加快响应时间的能力。边缘计算涵盖了广泛的技术，诸如无线传感器网络、移动数据采集、移动签名分析、协作式分布式对等自组织网络和处理(也可分类为本地云/雾计算和栅格/网格计算)、露计算、移动边缘计算、微云、分布式数据存储和获取、自主自我修复网络、远程云服务、增强和虚拟现实、数据高速缓存、物联网(大规模连接和/或延迟关键)、关键通信(自动驾驶汽车、交通安全、实时分析、时间关键控制、医疗保健应用)。
通信系统还能够与诸如公共交换电话网或因特网112等其他网络通信，或者利用由它们提供的服务。通信网络也可以能够支持云服务的使用，例如，核心网络操作的至少一部分可以作为云服务来执行(这在图1中由“云”114描绘)。通信系统还可以包括为不同运营商的网络提供用于例如在频谱共享中进行协作的设施的中央控制实体等。
可以通过利用网络功能虚拟化(nvf)和软件定义网络(sdn)将边缘云引入无线电接入网(ran)。使用边缘云可以表示将至少部分在可操作地耦合到包括无线电部分的远程无线电头端或基站的服务器、主机或节点中执行接入节点操作。节点操作也可以分布在多个服务器、节点或主机之间。cloudran架构的应用使得ran实时功能能够在ran侧(在分布式单元du104中)执行并且非实时功能能够以集中式方式(在集中式单元cu108中)执行。
还应当理解，核心网络操作与基站操作之间的劳动分配可以不同于lte的劳动分配，或者甚至不存在。可能会使用的一些其他技术进步是大数据和全ip，这可能会改变网络的构建和管理方式。5g(或新无线电nr)网络被设计为支持多个层次结构，其中mec服务器可以放置在核心与基站或节点b(gnb)之间。应当理解，mec也可以应用于4g网络。
5g还可以利用卫星通信来增强或补充5g服务的覆盖范围，例如通过提供回程。可能的用例是为机器对机器(m2m)或物联网(iot)设备或为车上乘客提供服务连续性，或者确保针对关键通信以及未来的铁路/海事/航空通信的服务可用性。卫星通信可以利用对地静止地球轨道(geo)卫星系统，也可以利用低地球轨道(leo)卫星系统、特别是巨型星座(其中部署了数百个(纳米)卫星的系统)。巨型星座中的每个卫星106可以覆盖创建地面小区的几个启用卫星的网络实体。地面小区可以通过地面中继节点104或位于地面或卫星106中的gnb来创建。
所描绘的系统仅可以是无线电接入系统的一部分的示例，并且在实践中，该系统可以包括多个(e/g)nodeb，用户设备可以具有对多个无线电小区的接入，并且该系统还可以包括其他装置，诸如物理层中继节点或其他网络元件等。至少一个(e/g)nodeb可以是家庭(e/g)nodeb。另外，在无线电通信系统的地理区域中，可以提供多个不同种类的无线电小区以及多个无线电小区。无线电小区可以是宏小区(或伞形小区)，它们是直径通常长达数十公里的大型小区、或者是诸如微、毫微微或微微小区等较小小区。图1的(e/g)nodeb可以提供任何种类的这些小区。蜂窝无线电系统可以被实现为包括若干种小区的多层网络。通常，在多层网络中，一个接入节点提供一个或多个小区，并且因此需要多个(e/g)nodeb来提供这种网络结构。
为了满足改进通信系统的部署和性能的需要，已经引入了“即插即用”(e/g)nodeb的概念。通常，除了家庭(e/g)nodeb(h(e/g)nodeb)以外，能够使用“即插即用”(e/g)nodeb的网络还包括家庭节点b网关或hnb-gw(图1中未示出)。通常安装在运营商网络内的hnb网关(hnb-gw)可以将业务从大量hnb聚合回核心网络。
图2描绘了简化的通信系统架构200的另一示例，其仅示出了一些元件和功能实体，它们都是逻辑单元，其实现可能与所示出的有所不同。图2所示的连接是逻辑连接；实际的物理连接可以有所不同。具体地，图2示出了一种通信系统200，其中一个或多个便携式装置201(为简单起见而在图2中仅示出了一个)能够经由通信网络210连接到至少一个远程服务器220。除了图2所示的功能和结构，该系统还包括其他功能和结构。在一些实施例中，一个或多个便携式装置201可以与图1的用户设备100、102中的任一个相对应，和/或远程服务器220可以对应于图1的服务器112。
一个或多个便携式装置201可以包括可以连接到通信网络210并且因此能够从远程服务器220接收信息以及向远程服务器220传输信息的任何电池供电设备。一个或多个便携式装置201可以包括例如一个或多个物联网(iot)设备、一个或多个可穿戴设备(例如，智能手表或专用设备)、一个或多个移动电话(例如，智能电话)和/或一个或多个平板电脑。每个便携式装置201可以包括用于至少维持便携式装置201的配置信息的存储器和至少用于与用户通信的用户接口。此外，每个便携式装置201可以能够测量便携式装置201的电池202的当前水平并且基于其来估计功耗的当前水平。
为每个便携式装置201供电的电池202可以是使用任何现在或未来技术的任何可再充电的(次级)电池或不可再充电的(主)电池。例如，电池202可以是镍镉电池、镍锌电池、镍氢电池或锂离子电池。电池202的类型与本发明无关，并且因此这里不再详细描述。便携式装置可以包括如图2所示的电池202(内部电池)，或者便携式装置201可以经由便携式装置的接口(在图2中未示出)附接到电池202(外部电池)。在这两种情况的任一种下，电池202可以固定或可移除地附接到便携式装置201。在一些实施例中，便携式装置201可以由两个或更多个电池202供电。
在一些实施例中，每个便携式装置201可以包括或连接到一个或多个传感器203(或其他测量仪器)，该传感器203测量便携式装置的状态、便携式装置的环境和/或便携式装置的用户的生理状态。例如，一个或多个传感器203可以包括以下各项中的至少一项：基于gps的定位传感器(即，具有至少一个天线的gps接收器)、基于wifi的定位传感器(即，具有至少一个天线的wifi接收器)、或者基于蓝牙或蓝牙低功耗的定位传感器，以用于监测便携式装置201的位置。在某些实施例中，上述定位传感器中的任何一种(以及便携式装置201)可以专门被配置为测量便携式装置201在预定义地理围栏(即，围绕真实世界地理区域的预定义虚拟周界)内的位置。
此外，一个或多个传感器203可以包括取向或陀螺仪传感器或取向传感器，该传感器监测便携式装置201的取向或者陀螺仪/取向传感器附接到的身体的某个部位的取向，或者一个或多个传感器203可以包括加速度计，该加速度计监测便携式装置201的加速度或者加速度计附接到的身体的某个部位的加速度。此外，一个或多个传感器可以包括一个或多个生理传感器，诸如心率监测器或传感器(例如，光电容积描记图ppg传感器或心电图ekg传感器)、用于监测姿势的传感器(例如，附接到躯干的某个部位的陀螺仪/取向传感器)、脉冲传感器、或者用于监测氧饱和度的脉搏血氧饱和度传感器。一个或多个传感器203还可以包括一个或多个天线，一个或多个天线例如用于在由通信网络210用于无线通信的一个或多个射频下测量接收信号强度(例如，接收信号强度指示符rssi)。一个或多个传感器203可以包括集成到对应便携式装置201中的一个或多个传感器和/或可连接到对应便携式装置的一个或多个单独的传感器。
在一些实施例中，一些或所有便携式装置201可以是支持开放移动联盟(oma)轻量级机器对机器(lwm2m)协议的设备。omalwm2m协议是一种用于m2m或iot设备管理的应用层通信协议。具体地，omalwm2m协议使得能够在lwm2m服务器(在本实施例中为远程服务器220)与位于lwm2m设备(在本实施例中为便携式装置201)中的lwm2m客户端之间进行通信。上述协议可以例如在与远程服务器220通信时被采用，并且具体地，在配置和执行测量和/或次级信息到远程服务器220的周期性报告时被采用。
在其他实施例中，一些或所有便携式装置201可以是支持代替或补充omalwm2m协议的以下各项协议的设备：消息排队遥测传输(mqtt)、超文本传输协议(http)、约束应用协议(coap)、高级消息排队协议(amqp)、快速用户数据报协议互联网连接(quic)和/或可扩展消息和状态协议xmpp。消息排队遥测传输是一种应用层的基于发布订阅的消息传递协议，它在tcp/ip(传输控制协议/互联网协议)之上运行。超文本传输协议是一种用于分布式、协作和超媒体信息系统的应用层传输协议。mqtt、http、coap、amqp、quic和/或xmpp中的任何一个均可以用于执行与上一段和以下针对omalwm2m所述的类似的功能。
每个便携式装置201可以被配置为周期性地或半周期性地执行消耗或耗费电池202(或在可充电电池的情况下消耗或耗费电池202的当前电荷)的一个或多个不同动作。术语“半周期地”在此和下文中应当被理解为意味着几乎周期性地或以不规则的间隔重复出现，尽管可能对间隔的不规则性施加某些限制(例如，要以至少15分钟但不超过30分钟的间隔重复动作)。消耗电池202的一个或多个不同的周期性或半周期性动作可以包括例如使用一个或多个传感器203的一个或多个测量、测量或其他(次级)信息到远程服务器220的传输、来自远程服务器220的配置或其他信息的接收和处理、以及特定便携式装置201的应用特定的很多动作。不同类型的测量可以具有用于执行对应测量的不同周期或频率。此外，由所述测量提供的信息可以根据另一周期或频率被上载(传输)到远程服务器220。关于所述周期或频率的所述信息可以被维持在便携式装置201的存储器中。
在一个实施例中，一个或多个便携式装置201包括至少一个个人紧急响应系统(pers)设备。pers设备是专用设备，其可以被配置为使用一个或多个测量传感器203(例如，心率监测器、陀螺仪/取向传感器和/或加速度计)监测人的位置和生理状态(例如，心率、姿势和/或检测跌倒)。pers设备还可以周期性地将这些结果报告给远程服务器(例如，云服务器)，以便pers设备的用户的看护者和一个或多个自动化系统可以监测针对可能的问题的结果、跟踪用户的生活习惯、并且利用各种数据分析。在一些实施例中，pers设备可以具体地被配置为在预定义地理围栏内执行所述监测。pers设备还可以被配置为如果某些条件被满足(例如，如果地理围栏被突破或者在使用传感器对生理信号的测量指示紧急情况时)则自动地或者经由用户接口为用户提供紧急呼叫功能。pers设备可以是可穿戴设备，例如，戴在手腕上的设备。pers设备在正常条件下可以提供若干天(例如，一周)的操作时间。
在便携式装置201与远程服务器220之间提供通信的通信网络210可以包括一个或多个无线网络，其中无线网络可以基于任何移动系统(诸如gsm、gprs、lte、4g、5g等)和无线局域网(诸如wi-fi)。此外，通信网络210可以包括一个或多个固定网络或互联网。
在一些实施例中，通信网络210还可以在一个或多个便携式装置201与一个或多个次级网络设备之间提供通信。每个次级网络设备可以与至少一个对应便携式装置相关联。次级网络设备可以包括例如蜂窝电话、智能电话、智能手表和/或个人计算机。如果便携式装置是pers设备，则对应次级网络设备可以是由便携式装置的用户的看护者操作的设备。如果观察到pers设备的操作中的问题，则可以经由通信网络210通知看护者。
远程服务器220可以被配置为监测一个或多个便携式装置201的操作，并且经由通信网络210与一个或多个便携式装置201通信。远程服务器220还可以被配置为通过经由通信网络210向它们传输配置信息来配置一个或多个便携式装置201。例如，远程服务器220可以能够以这种方式控制一个或多个便携式装置向远程服务器220上载信息(例如，测量信息)的间隔。远程服务器220可以是数据库服务器，并且还可以连接到一个或多个其他网络设备(图2中未示出)，诸如终端设备、服务器和/或数据库。数据库服务器在本文中是指数据存储(数据库)和数据管理系统的组合。数据存储可以是由任何合适的数据管理系统管理的任何种类的常规或未来的数据存储库，包括分布式和/或集中式数据存储、在云环境中的基于云的存储。数据存储的实现、数据的存储、检索和更新方式与本发明无关，并且因此这里不再详细描述。此外，应当理解，远程服务器220的位置与本发明无关。远程服务器220可以使用系统中的一个或多个其他网络设备来操作和维持。
图3示出了由便携式装置执行的示例性过程，该便携式装置经由通信网络连接到远程服务器(如关于图2讨论的)以用于管理便携式装置的操作以维持所承诺的操作寿命。图3的过程可以周期性地或半周期性地被重复。
参考图3，在框301中，便携式装置在存储器中维持配置信息。配置信息至少包括关于便携式装置的目标操作时间的信息和关于要由便携式装置执行的一个或多个周期性动作(例如，测量以及测量或次级信息到远程服务器的上载)的信息。目标操作时间可以具体地与为便携式装置供电的电池的当前电荷(可能是满电荷)相对应。配置信息可以已经例如经由通信网络从远程服务器被接收并且随后被存储到便携式装置的存储器，或者它可以例如在制造时已经被硬编码或另外被持久地存储到便携式装置的存储器中。便携式装置可以在接收到时将配置信息存储到存储器。
在框302中，便携式装置根据配置信息执行一个或多个周期性动作中的至少一项。一个或多个周期性动作可以包括如先前关于图2针对便携式装置描述的任何周期性或半周期性的电池消耗动作。
在框303中，便携式装置确定针对电池的当前电荷的估计剩余操作时间。该确定可以基于计时器(例如，每小时一次)或者基于由便携式装置执行的动作(例如，每次或每四次将数据上载到远程服务器)被触发。此外，该确定可以分两个部分来执行，使得首先，便携式装置测量由于一个或多个周期性动作而引起的功耗，并且然后基于其来估计剩余操作时间。该确定可以基于以下各项中的一项或多项：当前正常运行时间(对便携式装置已经工作和可用的时间的测量)、剩余电池电量、估计操作功耗和对数据传输事件成本的估计。
在框304中，便携式装置根据时间的流逝来减少目标操作时间。所述减少还可以在关于目标操作时间的信息已经被接收到之后连续地被执行。例如，可以建立从目标操作时间开始倒数的计时器。在框305中，便携式装置将估计剩余操作时间与目标操作时间(与被调节为考虑时间的流逝的初始目标操作时间相对应)进行比较。
响应于在框306中估计剩余操作时间短于目标操作时间，在框307中，便携式装置延长(或增加)一个或多个相应周期性动作的一个或多个周期以减少电池消耗。与一个或多个周期性动作有关的所有周期可以被增加，也可以仅增加其中一些，以便达到目标操作寿命(如果可能)。小于预期操作时间的原因可能是，例如，在便携式装置的当前位置中，网络覆盖较差，这导致与最佳或甚至通常场景中相比，将信息上载到远程服务器(在该示例中在框302中执行)会消耗更多功率。配置信息可以限定应当调整(tune)一个或多个周期以用于保存(retain)目标操作时间的方式(例如，应当如何相对于彼此延长与不同动作有关的周期)。如果在框306中估计剩余操作时间等于或长于当前目标操作时间，或者一旦在框307中已经延长了一个或多个周期，则该过程再次从框302开始重复。应注意，由于为便携式装置被配置为执行的不同动作分配了不同的周期，因此在框302中重复执行的动作可以不同。
在一些实施例中，可以延长一个或多个周期，以使得估计操作时间增加，但是仍然没有达到当前目标操作时间。例如，如果由于各种原因(例如，由于对动作中的至少某些动作的周期强加的某些硬性限制)而无法达到目标操作时间，则可能发生这种情况。
尽管即使没有达到目标操作时间，在前段中描述的实施例也提供了对便携式装置的操作时间的改进，但是该装置的用户仍然可能会感到吃惊，并且因此因电池消耗快于预期而感到失望。在图3中，示出了解决上述问题的实施例。类似于图3，图4示出了由连接到远程服务器的便携式装置(如关于图2讨论的)执行的过程。框403至408和411对应于框301至307，并且因此为了简洁起见在此不再重复。
在图4中，在框401中，便携式装置接收配置信息。配置信息可以例如经由通信网络从远程服务器接收，也关于图3所述。响应于该接收，在框402中，便携式装置将配置信息存储到便携式装置的存储器。在框401中配置信息被接收到之前，在便携式装置的存储器中可以不维持配置信息。备选地，先前的配置信息(例如，初始被硬编码的配置信息)可以已经被维持在存储器中，在这种情况下，较旧的配置可以在框402中的存储中被全部或部分覆盖。
在图4中，假定被包括在框401中所接收的配置信息中的关于一个或多个周期性动作的信息包括关于一个或多个时间窗口的信息。每个时间窗口可以限定针对与由便携式装置执行的周期性动作之一有关的一个或多个周期中的周期的可接受范围(即，下限和上限)。例如，属于对位置的测量的第一周期性动作可以以5-10分钟的周期或时间间隔来执行，而属于向远程服务器报告测量位置的第二周期性动作可以以10-30分钟的周期或时间间隔来执行。由便携式装置执行的周期性动作的周期的任何改变(例如，增加)必须遵守配置信息中被限定的所述时间窗口。
参考图4，如果在框408中确定估计剩余操作时间短于当前目标操作时间，则在框409中，便携式装置估计通过在一个或多个时间窗口内延长一个或多个周期来减少电池消耗是否导致剩余操作时间至少等于(当前)目标操作时间。如果是这种情况，也就是说，可以达到当前目标操作时间，则便携式装置延长一个或多个周期，类似于图3的框307，尽管现在也考虑了一个或多个时间窗口。然而，如果不能达到当前目标操作时间，则在框410中，进行以下各项中的至少一项：经由便携式装置的用户接口向便携式装置的用户通知估计剩余操作时间、或者经由通信网络向远程服务器或与便携式装置相关联的次级网络设备通知估计剩余操作时间。例如，可以向便携式装置的用户和/或与便携式装置相关联的次级网络设备的用户(例如，针对不能完全看护自己的便携式装置的用户的看护者)通知由于蜂窝网络覆盖不良，设备的估计剩余操作时间例如为三天而不是四天。可以例如经由便携式装置的显示器和/或通过使用便携式装置的扬声器发出警报来通知便携式装置的用户。类似的手段也可以用于通知次级网络设备的用户。
根据示例性实施例，可以规定，如果便携式装置的用户被通知估计剩余操作时间，则便携式装置还可以经由用户接口向便携式装置的用户提供用于改进便携式装置的估计操作时间指令。例如，如果高电池消耗的原因是弱的(蜂窝)网络信号，则指令可以建议用户定位便携式装置以使得实现对网络信号的改进。一组或多组指令可以被维持在便携式装置的存储器中。可以基于由可穿戴设备进行的对接收信号强度的测量来选择针对当前场景的最合适的一组指令以提供给便携式装置的用户。
图5示出了根据实施例的由便携式装置执行的另一示例性过程。所示出的过程在很大程度上对应于图4所示的实施例，但是提供了关于如何确定估计剩余操作时间(例如，在图3的框303或图4的框405中进行的操作)的更详细的示例。具体地，框502、506至511对应于图4的框404、406至411，并且因此为简洁起见在此将不再重复。
最初，在框501中，便携式装置在便携式装置的存储器中维持配置信息(如关于先前实施例所描述的)以及关于多个典型功耗值的信息。每个典型功耗值可以对应于不同的操作时间。功耗值可以表示由便携式装置在一定时间段内消耗的(电池的)电荷，并且可以以安培小时(ah)或毫安小时(mah)为单位给出。备选地，功耗值可以表示由便携式装置在一定时间段内消耗的电能，并且可以例如以焦耳(j)或千瓦时(kwh)为单位给出。在一些备选实施例中，便携式装置可能已经部分或全部地从远程服务器接收到关于多个典型功耗值的所述信息。
在框502中执行一个或多个周期性动作之后，通过由便携式装置执行以下操作来确定电池的当前电荷的估计剩余操作时间。首先，在框503中，便携式装置测量由于一个或多个周期性动作中的每个周期性动作而引起的各个功耗值(例如，以毫安小时为单位给出)。第二，在框504中，便携式装置将平均测量功耗值(即，各个功耗值的平均值)与存储器中维持的多个典型功耗值进行比较。第三，在框505中，便携式装置选择与多个典型功耗值中最接近平均测量功耗值的典型功耗值相对应的估计操作时间或选择与多个典型功耗值中大于平均测量功耗值的最小的典型功耗值相对应的估计操作时间。尽管第一备选可能高估了操作时间(如果估计操作时间接近目标操作时间，则这可能是一个问题)，但是平均而言它给出了更准确的估计。在这种情况下，假定在情况中没有影响功耗的变化，则在框508中看似可以达到目标操作时间，并且因此在框511中不执行一个或多个周期性动作的周期的延长，但是可能无法实际达到目标操作时间。如果存储器中被维持的典型功耗值的数目相对较小，则该问题将进一步恶化。第二备选方案可能不会平均而言给出准确的估计，但是可能只会低估(而不是高估)操作时间，就用户体验而言，这不会像高估那样有害。
在前述实施例中，周期性动作的一个或多个周期总是被延长，以便维持装置的电池的预期操作时间。但是，在某些情况下可能会发生以下情况：首先延长周期性动作的一个或多个周期以实现目标操作时间，并且然后例如由于蜂窝网络信号的突然的急剧的改进，剩余操作时间被估计为显著超过目标操作时间。虽然增加便携式装置的操作时间显然对用户有利，但是在某些情况下，甚至更有利的是，能够调节(多个)周期以使得由便携式装置执行的操作的先前周期性(例如，属于向远程服务器的报告的周期)被部分或全部恢复，同时仍然保持估计操作时间高于目标操作时间。图6中示出了用于实现上述功能的过程。在所示示例中，根据图3的实施例对上述功能进行了说明，框601至606和609对应于框301至307。但是，应当理解，上述功能可以以类似方式与任何其他实施例(例如，图4、图5和图6所示的实施例)组合。
参考图6，由便携式装置在框601至606中执行的动作可以如关于图3的框301至306所讨论的。但是，如果在框606中确定估计超过目标操作时间，则在框607中，还估计估计操作时间与目标操作时间之间的差值有多大。如果在框607中确定该差值超过第一阈值，则在框608中，便携式装置缩短周期性动作的一个或多个周期。可以执行缩短以使得目标操作时间被估计为不会由于功耗的改变而受到损害。例如，如果初始目标操作时间为一周，则第一阈值的值可以为一天或甚至更长，以使得目标操作时间的小幅超出不会触发周期性动作的任何周期的缩短。第一阈值可以被维持在便携式装置的存储器中。它可能已经作为配置信息的一部分从远程服务器被接收到。
在先前的实施例中，便携式装置估计达到目标操作时间本身的可能性。在一些备选实施例中，可以由远程服务器代替便携式装置来执行上述功能中的一个或多个。图7示出了说明这种远程服务器功能的示例性实施例。尽管所示的实施例示出了用于实现图3所示的功能的备选过程，但是应当理解，在任何其他先前的实施例中，远程服务器可以用于以类似的方式执行归因于便携式装置的过程中的一个或多个过程。
参考图7，在框701中，便携式装置最初在存储器中维持配置信息。如关于图2讨论的，所述配置可能已经在便携式装置的制造期间被硬编码到存储器。在框702中，便携式装置根据配置信息执行一个或多个周期性动作中的至少一个(类似于例如图3的框302)。此后，在框703中，便携式装置测量由于至少一个周期性动作中的每个周期性动作而引起的功耗以及电池的当前电荷，并且引起在消息704中向远程服务器发送至少关于所述测量的信息。响应于接收到所述信息，在框705中，远程服务器基于所接收的信息以及在远程服务器的存储器中维持的信息(例如，关于针对功耗的多个典型值的信息)来确定针对便携式装置的电池的当前电荷的估计剩余操作时间。在框706中，远程服务器根据时间的流逝来减少目标操作时间，并且在框707中，将估计剩余操作时间与目标操作时间(与被调节以考虑时间的流逝的初始目标操作时间相对应)进行比较。框706和707中的动作可以例如对应于图3的框304和305中的动作。
在所示示例中，基于框707中的比较，假定估计未达到目标操作时间。因此，远程服务器引起在消息708中向便携式装置发送关于估计无法满足目标操作时间的信息。响应于接收到上述信息，在框709中，便携式装置延长(或增加)一个或多个相应周期性动作的一个或多个周期以减少电池消耗，如关于例如图3的框307所描述的。如果基于框707中的比较目标操作时间被估计为要被达到，则远程服务器可以简单地不发送任何响应，或者可以向便携式装置发送确认。
在一些实施例中，在图7中由远程服务器执行的一些动作可以由便携式装置执行。例如，远程服务器可以仅执行框705的过程，之后，框705中的确定的结果被发送到便携式装置，并且框706、707和709的过程随后由便携式装置执行(假定未达到目标操作时间)。
如先前相对于图2所述，在其内设备应当报告改变的时间间隔(或周期)的通信可以例如使用开放移动联盟(oma)轻量级机器对机器(lwm2m)协议、排队遥测传输(mqtt)协议或超文本传输协议(http)来进行。在以下示例中，考虑omalwm2m协议，但是应当理解，也可以使用mqtt、http、coap、amqp、quic和xmpp中的任何一种实现类似的功能。
最初，lwm2m服务器(如上所述的远程服务器)可以开始观察资源(根据实施例的便携式装置)，即，经由“信息报告”接口执行“观察”操作，并且至少设置最小(pmin)和最大(pmax)报告间隔，如omalwm2m规范中限定的。利用这些pmin和pmax设置，lwm2m服务器可以分别指示后续资源更新报告之间的最小和最大间隔。lwm2m服务器还可以提供在omalwm2m规范中限定的其他“通知属性设置”，诸如针对“观察”的步长、小于或大于规则。根据实施例，当lwm2m服务器设置pmin、pmax以及可能的步长、小于和大于规则时，便携式装置可以在这些参数内选择何时发送数据更新。
例如，lwm2m服务器可以提供以下omalwm2m特定参数：pmin＝10(s)，pmax＝200(s)，步长＝50，lt＝10并且gt＝100。这个限定设置了用于发送已更新测量报告(即，用于执行在omalwm2m规范中限定的“通知”操作)的以下限制或条件或规则：
·如果自从测量报告的上次传输以来已经过去不到10秒(＝pmin)，则便携式装置可能不会发送报告(对应于关于图4讨论的时间窗口的下限)，
·便携式装置在自从上次传输以来已经过去200秒(＝pmax)之后必须发送报告，即使要报告的测量值没有变化(对应于关于图4讨论的时间窗口的上限)，
·如果测量值与先前传输的值相比变化超过50(＝步长)，则便携式装置必须发送报告，
·如果测量值小于10(＝lt)，则便携式装置必须发送报告，以及
·如果测量值大于100(＝gt)，则便携式装置必须发送报告。
如果测量值在11秒之后改变小于50，并且在10到100之间，则便携式装置可以立即发送已更新测量值，也可以推迟发送直到200秒已经过去。后三个限制可以对应于高度非典型的测量结果，该结果指示可能的(医疗)紧急情况(例如，心跳加快、指示跌倒的高加速度计值、或者指示突破地理围栏的不期望的位置值)并且因此可以将其限定为比针对根据图2至图6所示的任何实施例的报告而限定的任何周期具有优先级。换言之，以上限定并且在omalwm2m规范中给出的规则提供了时间窗口和其他局限，这些限制了便携式装置何时可以或应当发送报告。实施例为决定何时应当发送报告以便达到便携式装置的目标操作时间提供帮助，并且还使得能够改变由便携式装置执行的测量以及其他非报告动作的周期。应当理解，上文给出的pmin、pmax、lt、步长和gt的值仅示出如何限定所述参数的一个非限制性示例。
图8在信令图中示出了根据一个实施例的在omalwm2m框架内的便携式装置与远程服务器之间的通信。就omalwm2m框架而言，在这种情况下，便携式装置和远程服务器对应于(或包括)lwm2m客户端和lwm2m服务器。虽然在图8中使用的术语中的某些术语特定于omalwm2m框架，但是应当理解，根据其他实施例，可以使用其他m2m解决方案来提供类似的过程和信令。应当理解，图8仅示出了由远程服务器和便携式装置执行的动作中的一些动作，即，至少隐式地涉及m2m通信的动作。参考图8，lwm2m服务器(即，远程服务器)引起在消息801中向lwm2m客户端(即，便携式装置)发送“通知属性设置”(即，配置信息)。“通知属性设置”可以如先前示例中所述，即pmin＝10，pmax＝200，步长＝50，lt＝10并且gt＝100。涉及例如便携式装置要执行的测量的其他配置信息可能已经被维持在便携式装置的存储器中。
lwm2m客户端在框802中接收“通知属性设置”，并且在框802中将其存储到存储器。lwm2m客户端还引起在消息803中向lwm2m服务器发送消息，以向lwm2m服务器通知已成功接收和存储(或写入)“通知属性设置”。此后，lwm2m服务器可以通过在消息804中执行“观察”操作(即，引起发送消息，该消息通知lwm2m客户端lwm2m服务器已经准备好接收有关测量值的周期性更新)来开始观察接收信号强度指示(rssi)值。响应于“观察”操作，lwm2m客户端引起在消息805中向lwm2m服务器发送当前测量值。该消息还充当“观察”操作成功的确认(即，消息已经被lwm2m客户端接收和理解)。消息805的发送还充当针对计时器的起点，该计时器测量测量值到lwm2m服务器的随后传输之间的时间。
在框806中，lwm2m客户端根据其配置信息在计时器启动之后已经经过20秒之后执行第一测量。在该示例中，为82的值在框806中被便携式装置使用被包括在便携式装置中或连接到便携式装置的传感器测量。根据“通知属性设置”，该值或计时器的值无需立即传输。此外，在这种情况下，假定为了满足目标操作时间(由便携式装置确定，例如，响应于发送消息805或在根据先前实施例中的任何先前实施例的所示信令之前)，后续报告之间需要至少55秒的周期。因此，测量信息的传输被推迟。
在40秒已经过去之后，为85的值在框807中被便携式装置使用上述传感器测量。再次，确定了测量值或计时器的值不需要传输，而如果此时(即，以40秒为周期)执行传输，则可能损害目标操作时间。
在自从计时器的启动以来已经经过55秒之后，确定了已经达到针对报告测量值的周期，该周期使得能够满足针对便携式装置的目标操作时间，并且因此lwm2m客户端引起在消息808a中执行在omalwm2m规范中指定的“通知”操作，即，向lwm2m服务器发送包括关于最近测量值的信息的消息。
框/消息806至808所示的过程可以与根据配置信息的至少一个周期性动作的执行相对应，该至少一个周期性动作如图3的框302、图4的框404、图5的框502、图6的框602和/或图7的框702所示。因此，在发送消息808之后，便携式装置可以执行对针对电池的当前电荷的估计剩余操作时间的确定(或者具体地，如例如图5的框503中的对功耗的测量)以及如关于图3至图7所示的实施例中的任何实施例所描述的任何后续过程。
尽管图8示出了由便携式装置执行单个周期性测量的情况，但是在其他实施例中，可以执行两个或更多个不同的周期性测量(例如，对位置的测量和至少一个生理测量)并且将其周期性地报告给远程服务器。在这种情况下，可以针对两个或更多个测量中的每个测量独立地组织测量结果的报告，如图8中针对单个周期性测量所示的那样。备选地，可以在单个消息中报告属于所有不同测量的最近测量。在这种情况下，可以为报告限定单个共享周期和设置。
尽管根据术语特定的omalwm2m描述了图8的示例，但是可以为上述备选协议限定类似的功能和用于发送已更新测量报告的规则。根据示例性实施例，可以规定，如果一个或多个周期性动作至少包括一种或多种不同类型的一个或多个周期性测量以及测量信息到远程服务器的一个或多个周期性传输，则对于每种类型的测量，配置信息包括限定何时向远程服务器传输测量信息被允许或何时向远程服务器传输测量信息被允许立即触发的一个或多个规则，一个或多个规则包括以下各项中的一项或多项：
·如果最近测量与最近测量被传输给远程服务器之间的时间大于在配置信息中被限定的第二阈值，则允许传输测量信息；
·如果最近测量与最近测量被通知给远程服务器之间的时间大于在配置信息中被限定的第三阈值，则立即传输测量信息；
·如果最近测量值与被传输给远程服务器的最近测量值之间的绝对差值大于在配置信息中被限定的第四阈值，则立即传输测量信息；
·如果最近测量值低于在配置信息中被限定的第五阈值，则立即
传输测量信息；以及
·如果最近测量值高于在配置信息中被限定的第六阈值，则立即传输测量信息。
以上借助图3至图8描述的框、相关功能和信息交换不按照绝对的时间顺序，并且它们中的一些可以同时执行或按照与给定顺序不同的顺序执行。
图9示出了被配置为结合图2的便携式装置201执行上述功能的示例性装置901。装置901可以是包括电子电路系统的电子设备。装置901可以由至少一个电池(图9中未示出)供电。装置901可以经由通信网络210连接到至少一个远程服务器220。装置901可以是单独的网络实体或多个单独的实体。装置901可以包括通信控制电路系统920(诸如至少一个处理器)和包括计算机程序代码(软件)931的至少一个存储器930，其中至少一个存储器930和计算机程序代码(软件)931被配置为与至少一个处理器一起引起该装置执行上述便携式装置的实施例中的任何一个。
存储器930可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器可以包括数据库932，该数据库932可以包括白名单和黑名单，该白名单和黑名单包括关于如先前实施例中描述的被允许和不允许或不能使用高速缓存服务器的数据服务器的信息。数据库932还可以包括与去往和来自数据服务器以及去往和来自高速缓存服务器的数据业务有关的监测数据以及高速缓存服务器状态数据。存储器930可以经由接口连接到通信控制电路系统920。
装置901还可以包括通信接口(tx/rx)910，该通信接口910包括用于根据一种或多种通信协议来实现通信连接的硬件和/或软件。例如，通信接口可以向装置901提供用于在蜂窝通信系统中通信并且使得能够与网络节点和终端设备进行通信的通信能力。通信接口(tx/rx)910可以包括用于为装置901供电的电池的接口、以及用于一个或多个传感器的一个或多个接口，如关于图1详细描述的。通信接口910可以包括标准的公知的组件，诸如放大器、滤波器、频率转换器、(解)调制器、编码器/解码器电路系统以及一个或多个天线。
参考图9，通信控制电路920可以包括调度电路系统921，其被配置为监测和控制由便携式装置901执行的一个或多个周期性或半周期性动作的调度。调度电路系统921可以被配置为执行图3至图6中的任何一个和/或图7的框/消息701至704、709和/或图8的框/消息802、803、805、806、807、808所示的过程中的至少一些过程。在一些实施例中，被包括在通信控制电路系统中的第二电路系统(图9中未示出)可以被配置为执行图3至图6中的任何一个和/或图7的框/消息701至704、709和/或图8的框/消息802、803、805、806、807、808所示的过程中的至少一些过程。例如，第二电路系统可以是用于执行功率测量的专用电路系统。例如，所述专用电路系统可以被配置为至少部分执行例如由图3的框303、图4的框405、图5的框503和/或图7的框703所示的过程中的任何过程。
如本申请中使用的，术语“电路系统”可以是指以下各项中的一项或多项或全部：
(a)仅硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现)，以及
(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如所适用的)：
(i)模拟和/或(多个)数字硬件电路与软件/固件的组合，以及
(ii)具有软件的(多个)硬件处理器(包括数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的任何部分，其共同作用以引起装置(诸如移动电话或服务器)执行各种功能，以及
(c)需要软件(例如固件)用于操作的(多个)硬件电路和/或(多个)处理器(诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分)，但是软件在其不需要用于操作时可以不存在。
电路系统的这一定义适用于该术语在本申请中的所有用法，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如在本申请中使用的，术语电路系统还将覆盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及其(或它们的)随附软件和/或固件的实现。术语电路系统还将覆盖(例如并且如果适用于特定权利要求元素的)用于移动设备或者服务器、蜂窝网络设备或者其他计算或网络设备中的类似集成电路系统的基带集成电路或处理器集成电路。
在一个实施例中，结合图3至图8描述的过程中的至少一些过程可以由包括用于执行上述过程中的至少一些上述过程的相应模块的装置来执行。用于执行过程的一些示例模块可以包括以下各项中的至少一项：检测器、处理器(包括双核和多核处理器)、数字信号处理器、控制器、接收器、发射器、编码器、解码器、存储器、ram、rom、软件、固件、显示器、用户接口、显示电路系统、用户接口电路系统、用户接口软件、显示软件、电路、天线、天线电路系统、和电路系统。在一个实施例中，至少一个处理器、存储器和计算机程序代码形式处理模块，或包括用于执行根据图3至图8的实施例中的任何一个实施例的一个或多个操作或其操作的一个或多个计算机程序代码部分。
根据示例性实施例，可以规定，该装置是便携式装置、可穿戴装置、移动电话和平板计算机之一。
根据示例性实施例，可以规定，用于执行一个或多个周期性动作中的至少一个周期性动作的模块包括用于经由通信网络、位置传感器、陀螺仪传感器、取向传感器、加速度计和一个或多个生理传感器来向远程服务器传输信息的模块中的一项或多项。
本文中描述的技术和方法可以通过各种手段来实现。例如，这些技术可以以硬件(一个或多个设备)、固件(一个或多个设备)、软件(一个或多个模块)或其组合来实现。对于硬件实现，实施例的(多个)装置可以在一个或多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文中描述的功能的其他电子单元、或其组合中实现。对于固件或软件，该实现可以通过执行本文中描述的功能的至少一个芯片组的模块(过程、功能等)来执行。软件代码可以被存储在存储器单元中并且由处理器执行。存储器单元可以在处理器内部或在处理器外部实现。在后一种情况下，如本领域公知的，它可以经由各种手段通信地耦合到处理器。另外，本文中描述的系统的组件可以通过附加组件重新布置和/或补充，以便实现关于其描述的各个方面等，并且它们不限于给出的附图中阐述的精确配置，如本领域技术人员将理解的。如上所述的实施例也可以以由计算机程序或其部分限定的计算机过程的形式来执行。结合图3至图8所描述的方法的实施例可以通过执行包括对应指令的计算机程序的至少一部分而被执行。该计算机程序可以是源代码形式、目标代码形式或某种中间形式，并且可以被存储在某种载体中，该载体可以是能够承载该程序的任何实体或设备。例如，计算机程序可以被存储在计算机或处理器可读的计算机程序分发介质上。计算机程序介质可以是例如但不限于记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件分发包。计算机程序介质可以是非暂态介质。用于执行所示和所述的实施例的软件的编码完全在本领域普通技术人员的范围内。
即使上文已经参考根据附图的示例描述了本发明，但是清楚的是本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以几种方式进行修改。因此，所有的单词和表达应当被宽泛地解释，并且它们旨在说明而不是限制实施例。对于本领域技术人员将很清楚的是，随着技术的进步，本发明构思可以以各种方式来实现。此外，对于本领域技术人员而言清楚的是，所描述的实施例可以而非必须以各种方式与其他实施例组合。
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