延长物联网（IOT）设备的运行寿命制造技术

用于延长物联网(IoT)设备的运行寿命的方法和装置。在包括IoT设备的示例装置中，IoT设备包括：通信设备，该通信设备被配置为发送来自消息调度器的报告；以及电力监视器，用于监视储备电力水平。间隔调节器至少部分地基于该储备电力水平来控制报告的时序。

Prolonging the operating life of the IOT equipment

A method and device for prolonging the operation life of an IoT device. In the example device including the IoT device, the IoT device includes: communication equipment, which is configured to send reports from the message scheduler; and the power monitor to monitor the level of the reserve power. The interval regulator controls the timing of the report at least in part based on the reserve power level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】延长物联网(IOT)设备的运行寿命相关申请的交叉引用本申请要求于2015年12月23日提交的、Nolan等人的名称为“ExtendinganOperationalLifetimeofanInternetofThings(IOT)Device(延长物联网(IOT)设备的运行寿命)”的美国专利申请序号14/757,741的申请日的权益，该申请通过引用并入本文。
本技术总体上涉及物联网(IoT)设备。更具体地，本技术涉及可以基于电池电力来调度消息传送的设备。
技术介绍
据估计，物联网(IoT)可能到2020年使得互联网连接达到500亿个设备。对于组织来说，在检测和诊断特定设备上的异常操作方面这些设备故障管理可能非常重要。最大限度地延长设备及其服务的运行寿命和正常运行时间可能需要智能地使用设备中的运行数据。例如，由于设备可能未连接到电网，因此控制功率消耗对于改善电池和设备寿命可能很重要。附图说明图1是与多个物联网(IoT)设备通信的云计算网络的图，其中至少一些设备与服务器通信。图2是可以存在于用于自我监视和事件报告的IoT设备中的组件的框图。图3是72小时期间的电池电量的绘图。图4是72小时期间的报告间隔的绘图。图5是指示报告事件的电池电量的绘图。图6是报告间隔相对电池寿命的绘图。图7是用于基于电池电量来控制报告间隔的方法的过程流程图。图8是包括用于指示处理器基于电池电量来控制用于IoT设备的报告间隔的代码的非暂时性机器可读介质的框图。在整个公开内容和附图中使用相同的数字来指代相似的组件和特征。100系列中的数字是指最初见于图1中的特征；200系列中的数字是指最初见于图2中的特征；等等。具体实施方式物联网(IoT)是一种概念，在这种概念中，大量计算设备彼此互连并且与互联网连接，从而以极低的级别提供功能和数据采集。例如，IoT网络可以包括商业和家庭自动化设备，诸如交通控制系统、配水系统、电力分配系统、管线控制系统、工厂控制系统、灯开关、恒温器、锁、照相机、警报器、运动传感器，等等。这些在本文称为IoT设备的设备可以通过远程计算机、服务器和其他系统访问，例如控制系统或访问数据。除了网络加载之外，许多IoT设备可能具有有限的资源，例如在其存储器大小、计算能力、通信能力和可用电力等方面受到限制。由于存储器和存储空间不足、过热、电力不足和连接丢失等原因，这些问题可能会不利地影响IoT设备的运行寿命和正常运行时间。从无线IoT设备到协调器(例如网关或核心网络)的消息传输是无线IoT设备的重要功能。例如，IoT设备中的仪器软件包通常在正常操作期间以规律间隔报告数据。IoT设备可以位于高度重要的区域，例如交通监测和控制系统。因此，该IoT设备应该尽可能长的靠其自身电源运行。在功率受限的IoT传感器设备中，例如通过无线收发机发送数据可能消耗大部分可用能量预算。此外，功率受限的IoT设备可以使用诸如太阳能电池板、风力涡轮机或水力涡轮机的间歇供电的充电设备来对电池充电。由于这些设备可能提供潜在的动态和易失性能量水平，因此在平衡可用储备电力的同时传送数据可能是一个挑战。本文描述的技术可以通过使得IoT设备根据剩余的可用能量动态地调整能量使用率来解决当前的不足。相应地，IoT设备可以监视资源并控制某些动作，诸如调度报告之间的间隔，读取传感器，执行计算等等，以减少资源耗尽问题的可能性。可以通过自动调整至少部分基于可用储备电力来调度能量密集型任务的速率来延长功率受限的IoT设备的运行寿命。在一个实施例中，可用电池电力的周期性测量可以用于动态地改变发送报告之间的间隔。例如，随着储备电力水平降低，可以使用指数函数来增加报告之间的间隔。图1是与多个物联网(IoT)设备102通信的云计算网络100的图示，其中至少一些IoT设备与服务器104进行通信。云计算网络100可以代表互联网，或者可以是广域网，例如公司的专有网络。IoT设备102可以包括以各种组合分组的任何数量的不同类型的设备。例如，管线组106可以包括沿着管线的通过诸如局域网、无线局域网等的子网108与云计算网络100通信的IoT设备102。管线组106中的IoT设备102可以通过云计算网络100与服务器104进行通信。IoT设备102的其他组可以包括远程气象站109、本地信息终端110、报警系统112、自动取款机114和报警面板116等等。这些IoT设备102中的每一个可以与其他IoT设备102、与服务器104或两者进行通信。IoT设备102可以使用另一个IoT设备102作为受约束的网关118来与云进行通信。另外，许多IoT设备102可能位于远程或室外站点，使得访问电网不方便或昂贵。例如，管线组106的IoT设备102可以沿着通过农村地区行进数英里的管线布置。气象站109也可以位于农村或相对难以到达的地点，例如山顶或无人平台。因此，IoT设备102可以使用环境供电型设备，诸如太阳能电池板、风力涡轮机等，以维持电池中的电荷并为该单元供电。电池可能会在环境供电型充电设备无法正常工作的时段(例如对于太阳能电池板在天黑后或多云状况中)期间保持设备正常工作。然而，如本文所述，如果执行能量密集型任务的速率保持不变，则会降低功率受限的IoT设备102的运行寿命。但是，报告数据会消耗用于数据包传输的电力，例如，建立和维护网络通信。如果IoT设备中的储备电力水平低，则规律报告数据可能会耗尽剩余电量，从而强制关机。因此，使得IoT设备102基于储备电力水平调节发送报告或其他能量密集型任务的间隔可以延长IoT设备102的运行寿命。此外，调节可以在储备电力水平下降到操作限值之下之前允许智能设备102继续在较长时间段提供报告。图2是可以存在于用于自我监视和事件报告的IoT设备200中的组件的框图。相同编号的项目如关于图1所描述的那样。IoT设备200可以包括这些组件的任何组合。这些组件可以被实现为IC、其部分、分立电子设备、或其他模块、逻辑、硬件、软件、固件或适配于IoT设备200中的其组合，或者作为以其他方式并入在较大系统的机箱内的组件。图2的框图旨在示出IoT设备200的组件的高级视图。然而，所示的一些组件可以被省略，附加的组件可以存在，并且所示组件的不同布置可以发生在其他实现方式中。IoT设备200可以是SCADA(监督控制和数据采集)网络中的交通监控器、远程气象站、可编程逻辑控制器(PLC)或远程终端单元(RTU)、报警系统设备、智能电视、蜂窝电话或任何数量的其他IoT设备102，如关于图1所讨论的。如图2所示，IoT设备200可以包括处理器202，处理器202可以是微处理器、多核处理器、多线程处理器、超低电压处理器、嵌入式处理器或其他已知的处理元件。处理器202可以是片上系统(SoC)的一部分，其中处理器202和其他组件形成为单个集成电路或单个封装。作为示例，处理器202可以包括基于ArchitectureCoreTM的处理器，诸如QuarkTM、AtomTM、i3、i5、i7或MCU级处理器，或可从位于加利福尼亚州圣克拉拉的公司获得的另一种此类处理器。然而，可以使用其他低功率处理器，诸如可从加利福尼亚州桑尼维尔的AdvancedMicroDevices(AMD)公司获得，加利福尼亚州本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于延长物联网(IoT)设备的运行寿命的装置，包括所述IoT设备，其中，所述IoT设备包括：通信设备，其被配置为发送来自消息调度器的报告；电力监视器，其监视储备电力水平；以及间隔调节器，其至少部分地基于所述储备电力水平来控制所述报告的时序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 US 14/757,7411.一种用于延长物联网(IoT)设备的运行寿命的装置，包括所述IoT设备，其中，所述IoT设备包括：通信设备，其被配置为发送来自消息调度器的报告；电力监视器，其监视储备电力水平；以及间隔调节器，其至少部分地基于所述储备电力水平来控制所述报告的时序。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述储备电力水平包括电池电量。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述储备电力水平包括来自充电设备的充电水平。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，包括：消息构建器，其组装所述报告；以及消息调度器，其将所述报告发送给协调器。5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述IoT设备包括：耦合到传感器的传感器接口；并且所述报告包括：由所述传感器测量的值；以及所述值的时间戳。6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，包括：警报限值，其包括所述储备电力水平的值；并且所述报告包括所述储备电力水平和当所述储备电力水平降至低于所述警报限值时的时间戳。7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述IoT设备包括耦合到致动器的致动器接口。8.一种用于控制物联网(IoT)设备中的报告间隔的方法，包括：监视所述IoT设备的电力水平；以及至少部分地基于所述电力水平来调节两个报告的传输之间的间隔。9.根据权利要求8所述的方法，包括当储备电池电量降至选定限值以下时增加所述间隔。10.根据权利要求8所述的方法，包括当充电设备的电力水平降至选定限值以下时增加所述间隔。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，包括：构建报告；以及将所述报告发送给协调器。12.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，包括：测量来自传感器接口的值；构建包含所述值和所述测量的时间戳的报告；以及将所述报...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·诺兰，M·凯利，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US