用於觸發網絡裝置發現的方法和設備的製作方法

2023-10-23 23:25:47

專利名稱：用於觸發網絡裝置發現的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明的實施例涉及出於與鄰近的另一裝置建立通信的目的在可攜式電子裝置內觸發識別自身的處理的技術。還描述了其它的實施例。
背景技術：
可攜式電子裝置大體上是可容易地被其用戶攜帶到能夠與外部裝置連接並然後與這些外部裝置執行數據傳送的各種位置的移動裝置。例如，當智慧型電話的用戶進入他們的辦公室並坐在他們的辦公室臺式計算機旁邊時，自動處理可連接智慧型電話與臺式計算機以允許在兩個裝置之間進行數據傳送。存在幾種可用於在兩個裝置之間進行連接的有線和無線通信協議。可通過可攜式裝置的乙太網埠加入有線網絡。對於無線連接，可通過使用諸如IEEE 802. 11標準(也稱為WiFi)的無線區域網(WLAN)協議共同操作可攜式裝置和外部裝置。該協議允許可攜式裝置與諸如臺式個人計算機的外部裝置之間的對等直接連接(也稱為無線ad-hoc網絡模式)。另外，WiFi協議還支持與中心化無線網絡的路由器和/或接入點的連接。可替代性地，通過使用可用於創建連接相互處於相對近距離範圍內的幾個裝置的個人區域網的藍牙協議，進行可攜式裝置與外部裝置之間的連接。最終，可通過使用近場通信(NFC)協議在更短的範圍(例如，最多20cm)上，發生可攜式裝置與外部裝置之間的數據交換。NFC使用磁場感應，其中可攜式裝置中的一個迴路天線充分地接近外部裝置中的另一迴路天線，從而有效地形成在兩個裝置之間傳送數據的空芯變壓器。所有上述的用於裝置間通信的協議需要這裡統稱為網絡裝置發現的某些類型的識別處理。執行該處理以在兩個裝置之間設置連接或通信信道。各種網絡裝置發現處理的某些特性是值得關注的。例如，雖然WiFi與藍牙相比更適於運行更大規模的網絡並具有更快的連接和更大的距離範圍，但是，與藍牙相比，WiFi需要更複雜和更長的配置處理。對於藍牙的設置處理又比NFC所需要的更複雜和更長。當NFC接口可用時，在對藍牙協議移交數據傳送之前，可以使用NFC接口來交換藍牙配對信息以例如將頭戴式耳機與智慧型電話配對。換句話說，在兩側激活藍牙接口的處理，包括搜索、等待、配對和兩個裝置之間的授權， 可被NFC之上的相對較快的設置以及之後的NFC之上的藍牙配對信息的交換替代。

發明內容
根據本發明的實施例，用於網絡裝置發現的方法監視可攜式電子裝置中的羅盤輸出。當可攜式裝置與外部裝置相互接近時，基於監視的羅盤輸出計算磁場特性。然後確定計算的特性是否可相關或者暗示先前限定類型的電子裝置(可進行網絡裝置發現處理)是否處於附近。換句話說，當兩個裝置相互接近時，它們各自的磁特性導致羅盤輸出變化，在某種程度上暗示應在兩個裝置之間啟動網絡裝置發現處理。檢測的羅盤輸出的變化可與一個或多個先前存儲的羅盤輸出模式(磁場特性)相比較。這些先前的模式中的每一個可以在經驗上或以其它的方式被確定為接近的給定類型的外部裝置的磁測剖面。選擇最匹配新檢測的羅盤輸出模式的先前的羅盤輸出模式，並然後使用匹配模式的裝置識別類型或協議信息以執行網絡裝置發現處理(通過使用其它的信令機制)。例如，如果檢測的羅盤輸出模式匹配典型的智慧型電話的模式，那麼在可攜式裝置中啟動WiFi或藍牙設置協議。出於建立特別地包含設置或者較長的通信連接的目的，以這種方式使用羅盤輸出以預先有效篩分另一裝置可有助於更有效地利用時間和可攜式裝置資源。例如，由於相對複雜的WiFi或藍牙設置處理可以被保持為掛起直到需要，因此，可攜式裝置需要更少的電力消耗和更少的網絡帶寬消耗。另外，通過監視羅盤輸出(並與先前存儲的模式相比較)提供的相對較快的觸發可對於包含裝置搜索處理和服務發現處理的相對較長設置協議(諸如藍牙)給予較早的開始。這有助於避免在開始輪詢或搜索外部裝置之前等待定時器到期。以上的概要不包括本發明所有方面的詳細的列表。可以設想，本發明包括可從以上概述的各種方面的所有適當的組合實施的所有系統和方法以及在以下的具體實施方式
中公開、特別是在與本申請一起提交的權利要求中指出的那些。這些組合具有沒有在以上的概要中具體記述的特別的優點。


在附圖中，作為例子而不是限制示出本發明的實施例，其中，類似的附圖標記表示類似的要素。應當注意，在本公開中提到的本發明的「某個」或「一個」實施例未必是同一實施例，並且，它們意味著至少一個。圖1示出持有各自的可攜式電子裝置以準備在它們之間傳送數據的兩個用戶。圖2是與網絡裝置發現處理相關的可攜式裝置的功能部件的框圖。圖3示出可攜式裝置的幹擾特性存儲器中的示例性數據結構。圖4是具有磁場特性生成器的電子裝置的框圖。
具體實施例方式現在參照附圖解釋本發明的幾個實施例。雖然闡述大量的細節，但應理解，可以在沒有這些細節的情況下實施本發明的一些實施例。在其它情況下，為了不混淆本說明書的理解，公知的電路、結構和技術沒有被詳細示出。本發明的實施例是可幫助改善諸如圖1所示用戶的用戶體驗的用於網絡裝置發現的方法。這些用戶要相互在他們各自的電子裝置10、12之間建立連接或者以其它方式識別他們各自的電子裝置10、12，以能夠在它們之間實現數據傳送。雖然圖1示出一對可攜式裝置(即，智慧型電話)，但是如下面解釋的那樣，方法也適用於第一可攜式裝置10接近可以是諸如臺式個人計算機、路由器或無線接入點的非便攜或固定的裝置的第二電子裝置12 的情況。方法利用這樣一種事實，即，第一可攜式裝置10包含向其用戶提供地磁場方向的集成電路(IC)羅盤，該方向例如是指向地球的北極的航向或箭頭。羅盤輸出是計算或測量的地磁場矢量(地球的磁場)，它是已對於源自例如由於諸如揚聲器和感應器的磁性部件在第一裝置10內或周圍產生的局部磁場的幹擾或幹擾校正或校準的。經驗分析，即依賴於或源自觀察或實驗的經驗分析揭示，當第一可攜式裝置10接近第二電子裝置12時，第一裝置10中的羅盤輸出以可被測量的方式改變。可由此基於羅盤輸出改變(由於兩個裝置10、12的接近)對於該情況確定磁場特性。一旦這種磁場特性在該場中被檢測，即，在第一裝置10在正常的過程中被其用戶使用時，網絡裝置發現處理被自動觸發。第一裝置10由此根據使得能夠在可攜式電子裝置和外部裝置之間實現數據傳送的另一常規的信令機制或協議啟動並執行與第二裝置12的裝置發現處理。例如，可通過開始收集關於足夠近的其它藍牙裝置的信息的第一裝置10啟動藍牙協議。得到的產生的藍牙或個人區域網絡配置可以是包含第一和第二裝置10、12的對等網絡，或者它可以是包含裝置10和兩個或更多個其它的外部裝置的點對多點配置，例如，路由器或接入點(未示出)。裝置發現階段可包含物理接口地址的識別、傳送速度的握手或協商、驗證和支持的不同類型的裝置的識別。在完成裝置發現處理之後，裝置10現在被聯網，並且可與被聯網或與其配對的一個或多個外部裝置執行數據交換。這裡一般使用的術語「聯網」指的是裝置10、12可相互傳送數據的不同類型的連接通信信道或鏈路的範圍，包括點對點配對以及點對多點鏈路和中心化網絡。現在轉到圖2，示出與觸發網絡裝置發現處理有關的第一可攜式裝置10的一些功能部件的框圖。圖2還示出第一裝置10如何接近第二裝置12和後者自身或局部的磁場。 在本例子中，第二裝置12是顯示器13正顯示天線圖標的智慧型電話，該天線圖標意味著正在與另一聯網或配對的裝置進行數據傳送。集成在第一可攜式裝置10的外殼內的是IC羅盤14。羅盤14的輸出為提供給幹擾特性檢測器16的經計算的地磁場。如上面建議的那樣，IC羅盤14可以是任何常規的基於3軸磁力計的羅盤IC，諸如通常在智慧型電話和可攜式導航裝置中使用的那些。這種IC羅盤的例子是AK8970N，它是由加州聖何塞的AKM半導體公司製作的完全集成的3軸電子羅盤 IC。如圖2所示，計算的地磁場(也稱為校準的地場)受到附近的第二裝置12的局部磁場的幹擾。幹擾由指向地磁測量球的中心的矢量指示，該中心現在如所示的那樣(由於幹擾)偏離IC羅盤14的坐標系的中心。地磁球是當關於羅盤坐標系的所有x、y和Z三個軸旋轉可攜式裝置10時可在羅盤輸出上產生的所有點的軌跡。由於通過第二裝置12引入的幹擾，該球偏離羅盤14的坐標系的中心。羅盤14具有可通過重新計算地磁場最終識別或以其它方式校正幹擾(由此使得其測量球的中心返回坐標系的中心)的校準處理。根據本發明的實施例，當第一裝置10和第二裝置12相互接近時，對於地磁場的幹擾或改變監視羅盤輸出。監視由幹擾特性檢測器16執行。後者可以是具有例如周期性、例如每秒簡單地跟蹤或存儲羅盤輸出的採樣的固件或軟體的編程處理器。然後使得這些採樣中的一個或多個作為檢測的磁場特性可用於比較器20。作為替代方案，幹擾特性檢測器16 可對於原始羅盤輸出採樣執行更複雜的處理以計算磁場特性。不同的計算或確定磁場特性的方式是可能的。例如，特性可以是給定時間次序或間隔上的羅盤輸出中的一個或多個觀察的變化的集合。觀察的變化可以是計算的地磁場強度和/或方向的變化。磁場幹擾特性檢測器16例如可以計算地磁場矢量強度，並且會以表示時間次序的數據結構的形式存儲這種強度。強度可指的是地磁場矢量的三個分量(例如，X，y和ζ)中的任一個的值，或者它可以是總地磁場矢量的大小，即，(H2x +H2y +H2z )的平方根，其中扎、Hy和Hz是羅盤14 計算或測量的地磁場矢量的分量。應當注意，在這裡給出的例子中，檢測的磁場或羅盤輸出的變化是突然的，原因是它們在羅盤14的校準處理已校正它們之前被特性檢測器18捕獲。第一可攜式裝置10還配有包含一個或多個先前確定的磁場特性的幹擾特性存儲器18。存儲器18可包含具有存儲於其中的給定數據結構的非易失性固態存儲器。當表現特定的外部電子裝置充分地接近第一可攜式裝置10的情況時，數據結構可具有事先經驗確定的一個或多個磁場特性或羅盤輸出模式。圖3示出幹擾特性存儲器18中的示例性數據結構。存儲於存儲器18中的特性或磁測剖面可被比較器20訪問，以確定檢測的特性(基於監視的羅盤輸出)是否可與可進行網絡裝置發現處理的先前限定類型的電子裝置關聯。比較器20 (其可以是編程處理器)比較檢測的羅盤輸出變化與一個或多個先前存儲的羅盤輸出模式。例如，作為羅盤輸出中的溢出，會在地磁場矢量強度中檢測到尖峰。存儲器18(圖幻參考指示另一智慧型電話處於附近或者與其相關的地磁場矢量強度中的尖峰。 在另一情況下，檢測的磁場矢量可能已跳動，但不導致溢出條件；而是，檢測到矢量的相對突然但有限的方向變化或者突然的強度變化。作為例子，當檢測的矢量大小的絕對值從小於50微特斯拉跳動到大於70微特斯拉時，該磁場特性可被解釋為與另一類型的第二電子裝置12(例如，專用的數字媒體播器)關聯。在另一實施例中，比較器20具有另一輸入，即，通過例如集成在裝置10的外殼內的基於MEMS的加速計或陀螺儀的非磁取向傳感器19感測或測量的關於裝置10的取向的信息。比較器20可比較航向變化(從監視羅盤輸出)與由非磁取向傳感器19指示的裝置 10的旋轉。當這種變化相對迅速，例如，如由幹擾存儲器18中的給定特性限定的那樣(參見圖3)，這可能指示，由於「通用」外部裝置可望處於附近，因此，網絡裝置發現應被啟動。仍然參照2，一旦比較器20發現了匹配特性並然後發出應啟動或執行網絡裝置發現處理的信號，那麼網絡裝置發現模塊22通過啟動常規的網絡裝置發現處理進行響應。與檢測器16和比較器20類似，模塊22可以是已根據軟體或固件配置或編程的可攜式裝置10 中的處理器。模塊22通過適當的物理層接口發出信令來進行網絡裝置發現處理。在本例子中，後者包括與天線26耦合的無線通信協議收發器M，它表示可用於與第二裝置12執行無線數據傳送的無線通信協議的物理層(或Phy)。應當注意，作為替代方案，網絡裝置發現模塊22可選擇第一裝置10中的不同的通信協議物理接口。因此，例如，存在運行於網絡裝置發現模塊22中的進行處理的判決邏輯或判決處理，該處理選擇例如用於發現另一 WiFi 裝置的WiFi協議而不是例如藍牙協議。以上的描述參照出於觸發網絡裝置發現處理的目的通過使用可攜式裝置的羅盤檢測外部裝置的磁場特性的技術。圖4示出用於在外部裝置中產生特定的磁場特性的技術。外部裝置可以是包括由音頻功率放大器404驅動的揚聲器404的範圍廣泛的電子裝置。 例子包括臺式個人計算機和智慧型電話。並且，典型的常規電子裝置是能夠讀取數字音頻文件(例如，音樂文件、電影文件)並解碼或通過功率放大器404和揚聲器402回放它們的數字音頻播放器406。數字音頻播放器406的輸出通過開關、混合器或多路復用器(統稱為開關408)被饋送到功率放大器404的輸入。開關408具有與磁場特性生成器401的輸出耦合的另一輸入。後者用於根據通過電子裝置的識別值編碼的磁場特性驅動揚聲器402。磁場特性生成器410可產生可通過開關408與來自數字音頻播放器406的音頻混合或組合的編碼超聲音調信號。該組合然後通過揚聲器402被功率放大器404驅動。它被設計為產生可被可攜式裝置的IC羅盤14檢測的可攜式裝置10的局部磁幹擾場的變化(參見圖2)。產生的音調信號可以是不刺耳同時仍能夠產生可由可攜式裝置的羅盤檢測的局部磁場的希望的變化的超聲。出於觸發隨後的網絡裝置發現處理的目的，該技術允許各電子裝置通過可由足夠近的可攜式裝置的羅盤檢測的唯一磁場特性被編碼。總之，描述了用於觸發可攜式電子裝置中的網絡裝置發現的技術的各種方面。如上面解釋的那樣，本發明的實施例可以是諸如上面存儲有將一個或多個數據處理部件(這裡統稱為「處理器」)編程以執行上述操作中的一些操作的一個或多個固態存儲器裝置的機器可讀介質。在其它的實施例中，可通過包含硬接線的邏輯電路的特定硬體部件執行這些操作中的一些操作。可替代地通過編程數據處理部件和固定硬體電路部件的任意組合執行這些操作。雖然已在附圖中描述和示出了某些實施例，但應理解，這些實施例僅是對寬泛發明的解釋而不是對其限制，並且，由於本領域技術人員可以想到各種其它的修改，因此本發明不限於示出和描述的特定構成和布置。例如，雖然描述的通過匹配磁場特性觸發的網絡裝置發現處理的情況均使用無線協議，但是，也可觸發利用諸如乙太網的有線協議的網絡裝置發現處理。因此，描述應被視為解釋而不是限制。
權利要求
1.一種用於觸發網絡裝置發現的方法，包括在第一可攜式電子裝置和第二電子裝置相互接近時，監視第一可攜式電子裝置中的羅盤輸出；和在第一可攜式電子裝置中確定基於監視的羅盤輸出的磁場特性是否與要進行網絡裝置發現處理的先前限定類型的電子裝置相關。
2.根據權利要求1的方法，其中，確定磁場特性是否與先前限定類型的電子裝置相關包含檢測第一可攜式電子裝置中的羅盤輸出的變化。
3.根據權利要求2的方法，其中，確定磁場特性是否與先前限定類型的電子裝置相關還包含比較檢測的羅盤輸出的變化與多個先前存儲的羅盤輸出模式。
4.根據權利要求2的方法，其中，檢測羅盤輸出的變化包含 檢測地磁場矢量強度中的尖峰。
5.根據權利要求2的方法，其中，檢測羅盤輸出的變化包含 檢測地磁場矢量的跳動。
6.根據權利要求1的方法，還包括在第一可攜式電子裝置中與第二電子裝置執行網絡裝置發現處理，其中，第二電子裝置具有先前限定的類型。
7.根據權利要求6的方法，還包括監視第一可攜式電子裝置中的取向傳感器輸出；和基於監視的取向傳感器輸出確定是否要執行網絡裝置發現處理。
8.根據權利要求7的方法，其中，所述確定是否要執行網絡裝置發現處理包含 確定由羅盤指示的航向變化比由取向傳感器指示的取向變化快。
9.一種可攜式電子裝置，包括 羅盤；與羅盤耦合的磁場特性檢測器； 包含多個先前確定的磁場特性的存儲器； 進行網絡裝置發現處理的網絡裝置發現模塊；和與檢測器和存儲器耦合的比較器，用於比較檢測的磁場特性與先前確定的磁場特性中的一個並且作為響應向網絡裝置發現模塊發信號以進行網絡裝置發現處理。
10.根據權利要求9的可攜式電子裝置，其中，存儲器使多個先前確定的磁場特性分別與多個不同類型的電子裝置關聯，使得可攜式電子裝置可被聯網。
11.根據權利要求9的可攜式電子裝置，其中，網絡裝置發現模塊用於響應來自比較器的信號啟動無線通信握手協議。
12.根據權利要求10的可攜式電子裝置，其中，先前確定的磁場特性中的一個表示由電子裝置的揚聲器產生的磁場，該電子裝置的揚聲器由該裝置中產生的編碼超聲音調驅動。
13.根據權利要求9的可攜式電子裝置，還包括取向傳感器，其中，比較器與取向傳感器耦合，以在確定是否向網絡裝置發現模塊發信號以進行網絡裝置發現處理時比較由取向傳感器指示的裝置的取向變化與來自羅盤的航向變化。
14.根據權利要求13的可攜式電子裝置，其中，比較器用於響應確定航向變化比取向變化快而發出進行網絡裝置發現處理的信號。
15.根據權利要求9的可攜式電子裝置，還包括 揚聲器；被耦合以驅動揚聲器的數字音頻播放器；和被耦合以根據通過可攜式電子裝置的識別值編碼的磁場特性驅動揚聲器的磁場特性生成器。
16.一種電子裝置，包括 揚聲器；驅動揚聲器的數字音頻播放器；和根據通過電子裝置的識別值編碼的磁場特性驅動揚聲器的磁場特性生成器。
全文摘要
本發明涉及用於觸發網絡裝置發現的方法和設備。當第一可攜式電子裝置(10)和第二電子裝置(12)相互接近時，監視第一裝置(10)中的羅盤(14)輸出。通過在第一裝置中運行的處理確定基於監視的羅盤輸出的磁場特性是否與要進行網絡裝置發現處理的先前限定類型的電子裝置相關。
文檔編號H04M1/725GK102577335SQ201080047581
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月8日 優先權日2009年10月21日
發明者P·S·皮蒙特, P·帕特爾, R·K·黃 申請人:蘋果公司