无线节点位置确定制造技术

本公开涉及无线节点位置确定。系统和方法允许自动加入与无线节点所驻留的指定区域相关联的网络。位于指定区域内或附近的网络管理器使用无线邻近检测来估计与请求加入网络的无线节点的距离。网络管理器可以使用估计的距离来确定请求无线节点是否位于指定区域内。如果请求无线节点位于指定区域内，则网络管理器可以允许无线节点加入与相应指定区域关联的无线网络。

Wireless node location determination

【技术实现步骤摘要】
无线节点位置确定
该文档通常但不限于无线网络，特别是但不限于识别试图加入无线网络的无线节点的位置。
技术介绍
可以建立无线网络以促进无线节点之间的数据收集和通信。例如，无线传感器可以被定位成收集关于环境的数据并且将数据传送回控制系统。可以将多个无线传感器配置为形成传感器网络，所有传感器均配置为收集感测到的数据并将其报告回通用控制系统。控制系统可以使用收集和报告的数据进行观察并为网络所处的环境提供控制。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人已经认识到，除其他事项外，允许无线节点自动加入与车辆或无线节点所驻留的其他指定区域相关联的网络是理想的。位于车辆或其他指定区域上的网络管理器使用无线邻近检测来估计与请求加入网络的无线节点的距离。网络管理器可以使用估计的距离来确定请求无线节点是否位于相应的车辆或其他指定区域上。如果请求无线节点位于指定区域内，则网络管理器可以允许无线节点加入与指定区域关联的无线网络。在一个例子中，一种用于基于位置自动将分布在车辆周围的多个无线节点与无线网络相关联、同时基于位置排除附近的无线节点的系统包括位于指定位置的无线网络管理器设备。无线网络管理器被配置为从请求无线节点接收无线请求以加入无线网络，并被配置为使用无线邻近检测确定请求无线节点是否位于车辆上，并且如果是，则允许请求无线节点以加入无线网络。在另外的例子中，一种自动将分布在第一车辆周围的无线节点和与指定区域相关联的无线网络相关联、同时排除不在所述第一车辆内的附近无线节点的方法，包括：通过位于第一指定位置的第一网络管理器设备，从请求无线节点接收加入所述无线网络的无线请求；通过所述第一网络管理器设备使用无线邻近检测，确定所述请求无线节点是否位于所述第一车辆上；和如果所述请求无线节点位于所述第一车辆上，允许所述请求无线节点以加入所述无线网络。在另外的例子中，一种自动将分布在车辆周围的多个无线节点和与位于所述车辆上的网络管理器相关联的无线网络相关联、同时排除不位于所述车辆上的附近无线节点的系统，包括计算设备，位于所述车辆旁边。计算设备被配置为：从请求无线节点接收无线请求以加入所述无线网络；使用无线邻近检测确定所述请求无线节点是否位于所述车辆上；和如果所述请求无线节点位于所述车辆上以供所述请求无线节点加入与所述网络管理器关联的无线网络，则向所述请求无线节点提供加密密钥对的加密密钥。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式大体上示出了本文档中讨论的各种实施例。图1是示出两个车辆的框图，每个车辆包括无线电池监视系统。图2是示出示例网络管理器的框图。图3是示出示例无线节点的框图。图4是示出了在建立无线网络时识别无线节点的位置的方法的流程图。图5是示出被配置为估计到无线节点的距离的示例网络管理器的图。图6是示出配置为估计无线节点的物理位置的示例网络管理器的图。图7是示出了车辆的图，该车辆包括定义了期望无线节点驻留在其中的区域。图8是示出使用无线节点作为种子生成的示例性Voronoi区域的图。图9是示出被配置为使用三角测量来估计无线节点的位置的示例网络管理器的图。图10是示出示例系统的图，该示例系统包括位于车辆之外并且被配置为确定位于车辆上的无线节点的位置的计算系统。具体实施方式本文公开了一种无线网络，其包括能够在建立无线网络连接时自动确认无线节点的位置的网络管理器。在一个示例中，车辆可以包括两个网络管理器，其位于车辆上并被配置为管理与车辆相关联的无线网络。当无线节点请求加入网络时，两个网络管理器可以使用各种技术来确定无线节点的位置，以确定无线节点是否位于车辆上。如果无线节点不在车辆上，则网络管理器可以拒绝无线节点加入网络的请求。在另一个示例中，未配置为管理网络的网络管理器或其他计算系统可以位于车辆之外，并配置为确认尝试加入网络的无线节点的位置。这些计算系统可以使用各种技术来估计无线节点的位置，以确定无线节点是否位于相应的车辆上。如果无线节点位于车辆上，则网络管理器可以向无线节点提供可用于加入网络的加密密钥。在另一个示例中，位于仓库或其他设施内的网络管理器或其他计算系统可以被配置为与存储的无线节点建立无线网络。网络管理器可以被配置为使用各种技术来确定所存储的无线节点的位置，以确定该无线节点是否位于指定区域内，例如在特定架子或其他存储位置上。如果无线节点位于指定区域内，则网络管理器可以允许无线节点加入网络。知道网络节点的位置在促进故障节点、故障节点或由于异常行为而需要服务的节点的立即定位方面也是有益的。为车辆上的无线节点建立无线网络的一般可用技术包括对网络管理器访问控制列表的手动编程。网络管理器使用这些手动编程的列表仅接受来自位于车辆上的无线节点的连接。这些技术在对访问控制列表进行编程时需要大量的体力劳动。相比之下，本专利技术人已经开发了一种方案，该方案有助于在组装时、维修车辆时、电池充电期间/之后、车辆使用期间、重新建立无线网络时、或在其他任何时间自动建立车辆网络。因此，可以减少或消除与为网络管理器编程访问控制列表相关的体力劳动。图1是示出了示例系统100的框图，该示例系统100包括两个车辆102a和102b，每个车辆包括无线电池监视系统。第一车辆102a包括两个网络管理器104a和104b、无线节点106a-106h、电子控制单元(ECU)108和电池110。第二车辆102b包括两个网络管理器104a和104b、无线节点106a-106h、ECU116和电池118。在其他示例中，车辆102a和102b可以包括使用无线节点106a-106h和114a-114h监视的任何数量的其他系统或设备。尽管被示为包括八个无线节点和两个网络管理器，但是车辆可以各自包括任意数量的无线节点和任意数量的网络管理器。无线节点106a-106h和114a-114h中的每一个以及网络管理器104a、104b、112a和112b可以位于相应车辆102a和102b上的任何位置。尽管被图示和讨论为机动车，但是车辆可以是任何完全电池供电的或电池辅助的运输形式，包括飞机、无人机、火车、铁路车厢、船、采矿/隧道掘进机等。无线节点106a-106h和114a-114h可以是无线传感器，例如，被配置为感测各个电池110和118的操作特性，包括但不限于流过电池110和118的各个电池的电压或电流。网络管理器104a和104b可以例如从无线节点106a-106h收集感测到的数据，并且通过有线或无线连接将数据提供给ECU108或其他系统。ECU108可以使用该数据来监视电池110的健康并为其提供控制。网络管理器104a和104b以及无线节点106a-106h形成与第一车辆102a相关联的第一网络，并且网络管理器112a和112b以及无线节点114a-114h形成与第二车辆102b相关联的第二网络。当首先组装车辆102a和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基于位置自动将分布在车辆周围的多个无线节点与无线网络相关联、同时基于位置排除附近的无线节点的系统，该系统包括：/n第一无线网络管理器设备，位于第一指定位置并被配置为从请求无线节点接收加入所述无线网络的无线请求；/n其中所述第一无线网络管理器设备被配置为使用无线邻近检测来确定所述请求无线节点是否位于所述车辆上，并且如果是，则允许所述请求无线节点以加入所述无线网络。/n

【技术特征摘要】
20181026 US 62/751,296;20191022 US 16/659,8871.一种用于基于位置自动将分布在车辆周围的多个无线节点与无线网络相关联、同时基于位置排除附近的无线节点的系统，该系统包括：
第一无线网络管理器设备，位于第一指定位置并被配置为从请求无线节点接收加入所述无线网络的无线请求；
其中所述第一无线网络管理器设备被配置为使用无线邻近检测来确定所述请求无线节点是否位于所述车辆上，并且如果是，则允许所述请求无线节点以加入所述无线网络。


2.权利要求1所述的系统，其中所述第一指定位置在第一车辆上，并且其中所述系统还包括：
第二网络管理器设备，位于所述第一车辆上的第二指定位置；
其中所述第一网络管理器设备被配置为从所述第一指定位置估计到所述请求无线节点的第一距离，并且所述第二网络管理器设备被配置为从所述第二指定位置估计到所述请求无线节点的第二距离。


3.权利要求2所述的系统，其中所述第一网络管理器设备和所述第二网络管理器设备中的至少一个被配置为基于所述第一距离和第一阈值范围的比较以及所述第二距离和第二阈值范围的比较，来确定所述请求无线节点是否位于所述第一车辆上。


4.权利要求2所述的系统，其中所述第一和第二网络管理器设备中的至少一个被配置为使用所述第一距离和所述第二距离来估计所述请求无线节点的物理位置，并使用估计的物理位置确定所述请求无线节点是否位于所述第一车辆上。


5.权利要求4所述的系统，其中所述第一车辆被划分为多个区域，并且其中所述第一和第二网络管理器设备中的至少一个被配置为使用估计的物理位置确定所述请求无线节点位于多个区域中的哪个区域。


6.权利要求5所述的系统，其中所述多个区域是使用所述多个无线节点中的每个的预期位置作为种子而生成的Voronoi区域。


7.权利要求2所述的系统，其中所述第一和第二网络管理器设备使用三角测量来确定所述第一和第二网络管理器设备中的一个和所述请求无线节点之间的角度，并且其中所述第一和第二网络管理器设备中的至少一个被配置为通过将所述角度与角度阈值范围比较来确定所述请求无线节点是否位于所述第一车辆上。


8.权利要求1所述的系统，还包括第二车辆，其中所述第一车辆和所述第二车辆是位于装配线上的机动车，并且其中多个节点是用于车辆电池监控系统的传感器。


9.权利要求1所述的系统，其中所述第一网络管理器设备被配置为使用基于相位的射频测距来执行所述无线邻近检测。


10.权利要求1所述的系统，其中所述第一网络管理器设备被配置为在将数据传输到相应的无线节点之前，使用所述无线邻近检测来验证相应的无线节点的位置。


11.权利要求1所述的系统，其中第一网络管理器包括第一天线和第二天线，并且其中所述第一网络管理器被配置为采用天线分集技术、天线极化技术或定向天线技术中的至少一种来执行所述无线邻近检测。


12.一种自动将分布在第一车辆周围的无线节...

【专利技术属性】
技术研发人员：于弢，T·L·朴，L·多赫提，P·PE·昆兰，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US