Способ и устройство для конфигурирования беспроводной стыковки и управления ею
Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является конфигурируемость и управляемость пользователем инициированием автоматической стыковки для портативного устройства. Упомянутый технический результат достигается посредством раскрытых здесь способа и системы. Портативное устройство обнаруживает док-станцию в среде беспроводной стыковки. Когда док-станция обнаружена, устанавливают тракт связи между портативным устройством и док-станцией. Измеряют уровень характеристики принятого сигнала для принятого сигнала. Уровень характеристики принятого сигнала сравнивают с определенным порогом, чтобы стыковка портативного устройства с док-станцией могла быть завершена, по меньшей мере, тогда, когда уровень принятого сигнала превышает определенный порог. Определенный порог предпочтительно основан на результатах измерений сигнала, выполненных для уровня характеристики принятого сигнала, превышающего минимальный уровень силы сигнала, необходимый для установления связи между портативным устройством и док-станцией. 18 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится, в общем, к области техники беспроводной связи и, в частности, к беспроводной стыковке портативного устройства и стыковочной станции (док-станции).
Стыковка позволяет соединять портативное устройство с док-станцией. Связь может осуществляться посредством проводного соединения или посредством беспроводного соединения. Как правило, процедура стыковки и процедура расстыковки являются полностью автоматическими и не требуют вмешательства пользователя. Например, портативное устройство может активно выполнять зондирование для обнаружения док-станции и/или иных периферийных устройств для установления среды стыковки. После того как среда стыковки обнаружена, портативное устройство может автоматически установить соединение и начать стыковку.
Однако автоматическое начало процедуры стыковки после того, как только портативное устройство обнаруживает док-станцию, не всегда является желательным. Устройства беспроводной связи, соблюдающие протоколы Wi-Fi, а также Bluetooth, обычно имеют дальность связи 10 метров или более, в особенности тогда, когда такие устройства используют мощность передачи, необходимую для высококачественного соединения, которое, как ожидается, должно существовать при беспроводной стыковке. При такой дальности пользователь портативного устройства может не видеть станцию, с которой предпринимается попытка стыковки, или даже не знать о ней. Тогда автоматическая стыковка в этом сценарии может приводить к непредусмотренным и возможно досадным результатам.
В офисной среде портативное устройство может предпринять попытку стыковки со всеми до единой док-станциями, мимо которых проходит пользователь, носящий портативное устройство. Портативное устройство может даже предпринять попытку стыковки с док-станциями, расположенными на соседних или на ближайших столах в находящихся вокруг офисных рабочих местах, отделенных перегородками. Неудавшиеся автоматические стыковки могут прерывать, либо создавать помехи, либо значительно ухудшать сеанс связи или обработки для устройств в средах стыковки, обнаруженных портативным устройством, при попытке автоматической стыковки. Если какая-либо из этих автоматических попыток стыковки оказалась успешной, то содержимое экрана портативного устройства можно увидеть на другом и возможно большем дисплее в среде стыковки. Таким образом, безопасность и конфиденциальность информации, отображенной первоначально на портативном устройстве, могут быть поставлены под угрозу вследствие показа информации портативного устройства одному или более посторонним людям, которые видят присоединенный дисплей в среде автоматической стыковки.
С учетом этих проблем, связанных с автоматической стыковкой, для общего взаимодействия с пользователем было бы полезно разрешить, чтобы начало стыковки или расстыковки было управляемым и конфигурируемым пользователем.
Конфигурируемость и управляемость при инициировании автоматической стыковки достигнуты для беспроводной системы стыковки в соответствии с принципами настоящего изобретения, по меньшей мере, путем измерения уровня характеристики принятого сигнала для принятого сигнала, путем сравнения уровня характеристики принятого сигнала с определенным порогом, а затем путем перехода состояния портативного устройства в состыкованное состояние с док-станцией, по меньшей мере, тогда, когда уровень принятого сигнала превышает определенный порог. Определенный порог предпочтительно основан на измерениях сигнала, выполненных для уровня характеристики принятого сигнала, превышающего минимальный уровень силы сигнала, необходимый для установления связи между портативным устройством и док-станцией.
Подробности одного или более вариантов реализации изложены на сопроводительных чертежах и в приведенном ниже описании. Даже если они описаны одним конкретным способом, должно быть ясно, что реализации могут быть сконфигурированы или осуществлены различными способами. Например, реализация может выполняться как способ, или может быть осуществлена как устройство, сконфигурированное для выполнения набора операций, или может быть осуществлена как считываемый компьютером носитель информации, хранящий команды для выполнения набора операций. Другие аспекты и признаки станут очевидными из приведенного ниже подробного описания, рассматриваемого совместно с сопроводительными чертежами, и формулы изобретения.
Упомянутые выше признаки и иные признаки и преимущества, и способ их реализации станут более очевидными, а описанные здесь варианты осуществления будут лучше поняты со ссылкой на приведенное ниже описание вариантов осуществления изобретения при его рассмотрении совместно с сопроводительными чертежами, на которых изображено следующее:
на каждой из фигур фиг. 1 и фиг. 2 изображена блок-схема системы, на которой показано приведенное в качестве примера портативное устройство вместе с альтернативными средами беспроводной стыковки, реализованными в соответствии с принципами настоящего изобретения;
на фиг. 3 показано более подробное представление портативного устройства и док-станции, показанной на фиг. 1 и фиг. 2;
на фиг. 4 показан другой альтернативный вариант осуществления портативного устройства, состыкованного с участком стыковочного ложемента док-станции;
на фиг. 5 показан приведенный в качестве примера способ конфигурирования порога T сигнала, используемого при инициировании логической стыковки;
на фиг. 6 показана приведенная в качестве примера процедура стыковки, реализованная в соответствии с принципами настоящего изобретения; и
на фиг. 7 показана приведенная в качестве примера процедура расстыковки, реализованная в соответствии с принципами настоящего изобретения.
Приведенные в качестве примера варианты осуществления изобретения, которые здесь изложены, иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления изобретения, и эти приведенные в качестве примера варианты осуществления изобретения никоим образом не следует истолковывать как ограничение объема.
При беспроводной стыковке используют технологию беспроводной связи для обеспечения обычно фиксированной или стационарной среды стыковки для портативных устройств, таких как, например, мобильные телефоны, портативные компьютеры, другие интеллектуальные устройства и т.п. Как показано на фиг. 1, среда 100 беспроводной стыковки предоставляет портативному устройству 110 доступ через док-станцию 120 к таким периферийным устройствам 130, как, например, экран дисплея, клавиатура, манипулятор типа "мышь", носители информации и порты ввода/вывода, любое и все из которых могут использоваться для улучшения взаимодействия и производительности приложений для состыкованного портативного устройства. Например, мобильный телефон пользователя может быть состыкован с док-станцией, а затем, в пределах этой среды беспроводной стыковки, ему может быть предоставлена возможность использования большего экрана дисплея телевизора или компьютера, например, при взаимодействии с клиентом электронной почты, веб-браузером или каким-либо другим приложением, выполняемым в мобильном телефоне.
Как показано на фиг. 2, док-станция даже может предоставлять портативному устройству доступ к сети, такой как, например, проводная сеть или беспроводная локальная сеть (LAN), когда док-станция 120 имеет беспроводное соединение с клиентами домашней сети через точку 140 доступа в беспроводной локальной сети (WLAN).
Портативное устройство 110 иногда именуют стыкуемым устройством или беспроводным стыкуемым устройством. Док-станция также может именоваться хостом беспроводной стыковки. Периферийные устройства обычно соединены каким-либо способом, обеспечивающим связь, например, посредством проводного соединения или беспроводного соединения или спаривания, с док-станцией через порты ввода/вывода. Подразумевают, что термин "среда беспроводной стыковки" включает в себя станцию беспроводной стыковки, а также любые периферийные устройства, устройства, порты ввода или вывода, сети и т.п., которые соединены с док-станцией или к которым может осуществляться доступ из нее. Для реализации беспроводной стыковки портативное устройство 110 поддерживает связь беспроводным способом с одной или большее док-станций 120 для получения доступа к одному или более периферийным устройствам 130 в среде 100 беспроводной стыковки.
Технологии беспроводной связи, такие как, например, Bluetooth и Wi-Fi, включая Wi-Fi Direct, могут обеспечивать все способности связи, необходимые для успешного функционирования беспроводной стыковки и расстыковки между портативным устройством и док-станцией, или их часть. Для некоторых приложений одна технология беспроводной связи может иметь преимущество по сравнению с другими имеющимися способами. Например, оказывается, что технология Bluetooth имеет недостаточную ширину полосы частот для обеспечения возможности высококачественного выхода удаленного дисплея и универсального доступа к периферийным USB-устройствам с малой задержкой. Следовательно, при определенных условиях может являться предпочтительным использование комбинации Bluetooth и Wi-Fi Direct для обеспечения различных аспектов беспроводной стыковки и расстыковки.
Технология Wi-Fi Direct, также известная как технология одноранговой (P2P) Wi-Fi, представляет собой новый стандарт связи для установления одноранговых Wi-Fi-соединений между устройствами без необходимости в наличии внешней точки беспроводного доступа. В режиме беспроводной стыковки технология Wi-Fi Direct может быть использована в качестве основного соединения и тракта связи между портативным устройством и док-станцией. Эти технологии связи представляют собой приведенные в качестве примера технологии, используемые при реализации описанной здесь системы беспроводной стыковки. Также могут использоваться другие технологии, не выходя за пределы принципов этого изобретения. Например, следует понимать, что при практической реализации всех описанных здесь способов, предложенных в изобретении, могут использоваться дополнительные технологии, включая технологию Bluetooth с малой энергией (BTLE) и системы антенн MIMO (с множеством входов и множеством выходов).
Набор способов, основанный, по меньшей мере, частично, на одной из вышеупомянутых технологий связи или обеих из них, является заданным между портативным устройством и док-станцией для обеспечения легкого, удобного автоматического установления соединения между портативным устройством и док-станцией и периферийными устройствами, соединенным с док-станцией. В приведенном ниже описании рассмотрен приведенный в качестве примера набор способов, используемых при работе портативного устройства и док-станции, и которые являются заданными, по меньшей мере, частично, для конфигурирования и управления процессом стыковки.
В среде беспроводной стыковки, показанной на фиг. 1, можно сгруппировать множество периферийных устройств посредством одиночной док-станции так, чтобы портативное устройство, инициирующее действие стыковки, могло осуществлять доступ к каждому из периферийных устройств. Портативное устройство считают "состыкованным", то есть портативное устройство находится в состыкованном состоянии, тогда, когда оно имеет доступ через док-станцию к одному или более устройств, рассматриваемых как часть среды беспроводной стыковки, выбранная для стыковки. Когда желательно отсоединить портативное устройство от среды беспроводной стыковки, то инициируют действие расстыковки. Портативное устройство считают "расстыкованным", то есть портативное устройство находится в расстыкованном состоянии, тогда, когда портативное устройство больше не имеет доступ к тем же самым периферийные устройствам через док-станцию или соединения с ними. В соответствии с принципами настоящего изобретения и в отличие от предшествующего уровня техники, обработку по стыковке и расстыковке выполняют настолько автоматически, насколько это возможно, позволяя, при этом, пользователю по-прежнему осуществлять управление процедурами стыковки и расстыковки и их конфигурирование.
Процесс стыковки, приводящий из расстыкованного состояния в состыкованное, может быть задан так, что включает в себя несколько различных элементов. Этими элементами являются, в том числе: инициирующее событие для инициирования процесса стыковки; установление одного или более беспроводных соединений (то есть одного или более трактов связи) между портативным устройством и хостом или хостами беспроводной стыковки; и выбор протоколов беспроводной связи, таких как, например, каналы Wi-Fi, и установочных параметров интерфейса для предоставления портативному устройству возможности доступа к каждому периферийному устройству в среде беспроводной стыковки и обеспечения взаимодействия с ним, но эти примеры не являются ограничивающим признаком. Различные части процесса могут выполняться одним из устройств: портативным устройством или док-станцией, или обоими из них.
Установленное соединение или тракт связи между док-станцией и портативным устройством обычно представляют собой защищенный тракт, хотя для стыковки могут использоваться незащищенные соединения. Защищенное соединение обычно основано на механизме доверия для защиты от злонамеренных атак, таких как, например, атака типа "незаконный посредник", которая хорошо задокументирована в технической литературе. В этом применении доверие может быть основано на близости, а также на других измеримых или заданных условиях. Когда портативное устройство и док-станция расположены близко друг к другу, может существовать достаточно высокий уровень доверия к безопасности тракта связи и к тому, что портативное устройство и док-станция фактически поддерживают связь друг с другом, а не с атакующей стороной или со злоумышленником. Близость также позволяет обеспечивать визуальный контроль пользователем, который замечает, является ли защищенное соединение заслуживающим доверия и оказывается ли что-либо неправильным. Понятно, что когда портативное устройство и док-станция расположены достаточно близко друг к другу, может оказаться целесообразным уменьшение уровней мощности передаваемого сигнала этих устройств до достаточно низкого уровня, при котором только эти два устройства (то есть док-станция и стыкуемое устройство) могут улавливать сигналы другого устройства.
Инициирование или инициализация стыковки предполагает, что портативное устройство находится в расстыкованном состоянии относительно среды беспроводной стыковки. То есть, портативное устройство не является в настоящий момент времени состыкованным с желательной док-станцией. Действие стыковки может быть инициировано любым количеством действий или жестов, когда определено месторасположение желательной док-станции, и она выбрана для стыковки. Например, портативное устройство может сканировать метку связи ближнего радиуса действия в док-станции для указания ясного намерения состыковаться с этой станцией. В альтернативном варианте сигнал стыковки может быть сгенерирован в ответ на нажатие пользователем особой клавиши или отображаемой пиктограммы на портативном устройстве или даже на выбранной док-станции. Также предполагается возможность других жестов или действий стыковки для инициирования операции стыковки. Эти альтернативные инициирующие действия включают в себя помещение портативного устройства внутрь определенной области, например, поверх панели, внутри соответствующего ложемента или просто в пределах определенного заданного расстояния от док-станции, везде, где действие обнаруживают на основании силы радиосигнала. Также возможны другие приведенные в качестве примера инициирующие действия, и они могут быть реализованы как дополнительные признаки в системе стыковки.
Также следует понимать, что может быть инициирована стыковка между несколькими док-станциями в среде беспроводной стыковки и портативным устройством. Это может происходить тогда, когда различные док-станции обеспечивают поддержку таких сред стыковки, которые могут обеспечивать обработку данных или информации различных типов, передаваемых из портативного устройства и в него. В одном примере одна док-станция может соединять видеоинформацию из портативного устройства с периферийным устройством отображения, таким как, например, телевизор высокой четкости (HDTV) в домашней системе развлечений, тогда как другая отдельная док-станция соединяет аудиоинформацию из того же самого портативного устройства с аудиосистемой, такой как, например, компоненты объемного звучания в подсоединенной домашней системе развлечений. Одновременно возможны другие примеры соединений между портативным устройством и несколькими док-станциями.
Расстыковка портативного устройства от среды беспроводной стыковки и, в частности, от одной или более док-станций, с которыми оно состыковано, может быть просто рассмотрена здесь как операция, обратная или противоположная стыковке. Некоторое инициирующее событие является предпочтительным для инициирования операции расстыковки. Несмотря на то, что инициирующее событие может являться обратным или противоположным инициирующему событию, используемому для инициирования стыковки, следует понимать, что для расстыковки может и часто должно использоваться совершенно иное инициирующее событие. Например, когда стыковка инициирована путем помещения портативного устройства на стыковочную панель или в стыковочный ложемент, может оказаться неудобным, если расстыковка автоматически инициируется при удалении портативного устройства со стыковочной панели или стыковочного ложемента. Удалением может являться просто действие пользователя, такое как, например, поднятие портативного устройства для ответа на вызов. В этом примере у пользователя, возможно, вообще отсутствовало какое-либо намерение выполнить действие удаления (то есть поднятие) для инициирования операции расстыковки. Установленное соединение беспроводной стыковки по линии Wi-Fi-связи между телефоном и хостом стыковки может, например, сохраняться при некотором возможном ухудшении вне зависимости от того, установлено ли портативное устройство физически в ложемент хоста стыковки или нет. Ухудшение сигнала также может происходить в результате того, что тело пользователя блокирует, по меньшей мере, некоторый участок прямого тракта передачи сигналов (то есть тракта в пределах прямой видимости) между портативным устройством и док-станцией, или просто в результате уменьшения мощности принятого сигнала из-за большего расстояния между портативным устройством и док-станцией при перемещении портативного устройства, по-прежнему находящегося в состыкованном состоянии.
Приведенные в качестве примера упрощенные варианты реализации портативного устройства 110 и док-станции 120 показаны на фиг. 3. Портативное устройство включает в себя: приемопередатчик 111; процессор/контроллер 112; запоминающее устройство 113, пригодное для хранения конфигурационной информации, информации драйвера и приложений устройства (запоминающее устройство 113 изображено на фигурах как хранящее, например, приложения); и антенну 114. Управление этим устройством и его функционирование обеспечиваются посредством процессора 112 контроллера, который подключен между приемопередатчиком 111 и запоминающим устройством 113. Приемопередатчик 111 обеспечивает способности радиосвязи, включая передачу и прием. Он соединен с антенной 114. Несмотря на то, что на фигуре показана одна антенна, понятно, что портативное устройство 110 может включать в себя более одной антенны, которые способны работать в одном или даже в двух режимах. Приложения портативного устройства также включают в себя, например, процедуру стыковки, процедуру расстыковки и процедуру пороговой калибровки и конфигурирования, но эти примеры не являются ограничивающим признаком.
Док-станция 120 включает в себя приемопередатчик 121, процессор/контроллер 122, запоминающее устройство 123, пригодное для хранения конфигурационной информации, информации драйвера и приложений устройства, порты 124 ввода/вывода и антенну 114. Управление док-станцией и ее функционирование обеспечиваются посредством процессора 122 контроллера, который подключен между приемопередатчиком 121 и запоминающим устройством 123. Приемопередатчик 121 обеспечивает способности радиосвязи, включая передачу и прием для док-станции. Он соединен с антенной 125. Несмотря на то, что на фигуре показана одна антенна, понятно, что док-станция 120 может включать в себя более одной антенны, которые способны работать в одном или даже в двух режимах. Приложения док-станции также включают в себя, например, процедуру стыковки, процедуру расстыковки и процедуру пороговой калибровки и конфигурирования, но эти примеры не являются ограничивающим признаком. Поскольку док-станция обеспечивает возможность соединения с периферийными устройствами 130 через порты 124 ввода/вывода, то запоминающее устройство док-станции также включает в себя драйверы для установления и поддержания соединения с каждым периферийным устройством. Порты 124 ввода/вывода обеспечивают достаточное количество соединительных портов, таких как, например, порты ввода и порты вывода и двунаправленные порты, для соединения периферийных устройств в среде беспроводной стыковки.
Как отмечено выше, док-станция может представлять собой или может включать в себя ложемент, который полностью или частично соответствует контурам портативного устройства, как показано на фиг. 4. Док-станция может быть реализована как электронная панель или поверхность, подходящая для вмещения одного или более размещаемых портативных устройств. Такая панель может быть реализована аналогично панелям для беспроводной зарядки, которые серийно выпускаются в настоящее время. Когда портативное устройство размещено на поверхности панели или около нее, оно может быть состыковано с док-станцией.
Док-станция может быть реализована как полностью интегрированное устройство, или она может быть разделена на несколько компонентов, таких как, например, ложемент 420 и основная секция 422. В отдельном варианте осуществления изобретения основная секция док-станции может использовать внутреннее или внешнее аппаратное и программное обеспечение, такое как, например, персональный компьютер или контроллер/процессор и запоминающее устройство из фиг. 3 и т.п., для обеспечения интеллектуальности устройства, функционирования и связности с периферийными устройствами. Связность с периферийными устройствами может быть реализована как соединение проводной или беспроводной связи.
Док-станция и даже портативное устройство могут быть реализованы со средством инициирования последовательности стыковки и/или расстыковки (на фигурах не показано). Такое средство инициирования может быть реализовано посредством клавиши, которая при нажатии на нее вызывает генерацию сигнала инициирования стыковки или расстыковки для определенного указания намерения, например, выполнить стыковку или расстыковку портативного устройства с док-станцией.
Док-станция может включать в себя зарядный элемент (на фигурах не показан) для пополнения мощности в портативном устройстве. Зарядка может быть выполнена посредством либо проводной (контактной), либо беспроводной (бесконтактной) связи с портативным устройством.
Здесь полезно провести различия между концепциями физической стыковки и логической стыковки. Когда портативное устройство лежит на стыковочной панели или когда оно расположено в ложементе, или когда оно было помещено пользователем внутрь области, физически разграниченной или просто известной как существующая в пределах определенных границ, которая связана с док-станцией или со средой стыковки, можно сказать, что портативное устройство является физически состыкованным с док-станцией. Как только портативное устройство входит в состояние, в котором оно является физически состыкованным, для этого случая может быть инициировано действие стыковки, которое приводит к тому, что портативное устройство также становится логически состыкованным. Вывод портативного устройства из состояния, в котором оно является физически состыкованным, не обязательно может приводить к выводу портативного устройства из логически состыкованного состояния.
Физическая стыковка может быть выполнена пользователем для любого количества причин, некоторые из которых могут применяться одновременно. Очевидно, что физическая стыковка может быть выполнена для инициирования логической стыковки. Физическая стыковка также может быть выполнена для гарантии того, что портативное устройство соединено с источником питания для проводной (контактной) или беспроводной (бесконтактной) зарядки, выполняемой, например, путем помещения телефона на зарядную панель или в зарядный ложемент. Кроме того, физическая стыковка может быть выполнена для улучшения качества канала связи между портативным устройством и одной или более док-станций и, в конечном счете, между портативным устройством и периферийными устройствами, которые соединены через док-станцию (док-станции). Близость портативного устройства к док-станции может улучшать качество сигнала (то есть отношение сигнал/шум (SNR) и т.п.), скорость связи и задержку и т.п. Наконец, физическая стыковка может рассматриваться как вход в механизм обеспечения защиты в док-станции, чтобы процесс стыковки мог продолжаться более безопасно и/или чтобы в процессе стыковки могли быть опущены некоторые этапы диалога обеспечения безопасности, через которые пользователь должен проходить в противном случае при логической стыковке на расстоянии. Помещение портативного устройства на стыковочную панель или в стыковочный ложемент может быть интерпретировано портативным устройством и док-станцией как знак доверия. Этапы диалога обеспечения безопасности могут включать в себя аутентификацию персонального идентификационного кода или обмен паролями или вызовами и т.п. между портативным устройством и док-станцией.
Ввиду непосредственной близости портативного устройства и док-станции, физическая стыковка эффективно препятствует атакам типа "незаконный посредник", при которых удаленная атакующая сторона с правильным оборудованием может выдавать себя за портативное устройство для док-станции или за док-станцию для портативного устройства. Удаленная атакующая сторона должна находиться ближе к док-станции, чем пользователь и портативное устройство. Следовательно, такая атакующая сторона была бы полностью видимой пользователю.
Как упомянуто выше, физическая стыковка может быть использована в качестве средства инициирования логической стыковки портативного устройства с одной или более док-станциями. Но автоматическое инициирование логической стыковки, основанное просто на том, что портативное устройство находится в пределах дальности связи одной или более док-станций, может быть проблематичным с множеством непредвиденных последствий. Ниже представлены несколько сценариев для акцентирования этих проблем.
Когда множество док-станций находятся в пределах дальности действия портативного устройства, то пользователю непонятно, с какой док-станцией будет, в конечном счете, состыковано портативное устройство. Портативное устройство может быть состыковано с близлежащей средой беспроводной стыковки, даже несмотря на то, что пользователь вообще не намеревался или не ожидал стыковки с этой близлежащей средой. Например, когда пользователь проходит внутри офисного здания и вниз к вестибюлю, неся портативное устройство, это портативное устройство может предпринять попытку автоматической стыковки со всеми до единой док-станциями, находящимися в пределах его дальности действия и пройденными портативным устройством, даже несмотря на то, что пользователь не намеревался осуществлять стыковку. В зоне домашней сети портативное устройство может даже предпринять попытку автоматической стыковки с док-станцией в близлежащей соседней сети. В этом сценарии автоматическая стыковка незаконно захватывает от пользователя управление выбором той док-станции, с которой пользователь фактически хочет инициировать стыковку.
Когда среда стыковки имеет доступный экран дисплея в качестве подсоединенного периферийного устройства, обычно ожидают, что стыковка может включать в себя передачу сигнала, выводимого на экран, из портативного устройства на экран дисплея в среде беспроводной стыковки. В этом сценарии, поскольку сигнал, выводимый на экран, передают на дисплей в среде стыковки, то активный выход дисплея на портативное устройство обычно выключен для экономии энергии для портативного устройства и во избежание создания путаницы при взаимодействии для пользователя возможно с двумя различными дисплеями, показывающими одно и то же информационное содержимое. В этой ситуации экран теперь автоматически состыкованного портативного устройства очищают, и он является недоступным пользователю для просмотра или для взаимодействия. Если пользователь и портативное устройство не находятся в пределах дальности видимости периферийного дисплея, присоединенного к док-станции, то пользователь не осведомлен о ситуации и не обязательно знает о том, что отображено, или даже о том, где это отображается. Кроме того, если периферийный дисплей использовался другими лицами в это время для иной цели просмотра или для презентации, то автоматическая стыковка портативного устройства и отображение его информации удивят и обескуражат зрителей, и даже возможно, что это смутит пользователя. Из этих сценариев явно желательно, чтобы пользователь был способен в большей степени осуществлять управление, по меньшей мере, инициированием "автоматической" стыковки в процессе беспроводной стыковки.
Аналогичный случай может быть обеспечен для предоставления пользователю возможности конфигурирования автоматической расстыковки и управления ею. Для инициирования операции расстыковки неэффективно, чтобы оно было основано исключительно на выходе портативного устройства за пределы дальности связи док-станции. Это также несправедливо нагружает пользователя, не позволяя нормальное возобновление независимой работы (то есть "расстыковки") портативного устройства до тех пор, пока не будет завершена расстыковка, обязывая пользователя вывести портативное устройство за пределы дальности связи в среде беспроводной стыковки.
Управление может быть фактически предоставлено путем разрешения пользователю конфигурировать то, когда, где и даже как разрешено начало "автоматической" стыковки и "автоматической" расстыковки. В качестве одного средства инициирования стыковки и расстыковки может использоваться расстояние посредством измерения характеристик сигнала. Жесты стыковки и расстыковки или иные заданные действия также могут быть сконфигурированы пользователем для указания намерения пользователя стыковать или расстыковать портативное устройство.
В соответствии с принципами настоящего изобретения, на фиг. 5 реализован способ разрешения конфигурирования расстояния, на котором портативное устройство может инициировать стыковку и расстыковку с устройством-станцией беспроводной стыковки. Конфигурирование этого расстояния позволяет пользователю и портативному устройству уровень управления автоматической стыковкой и автоматической расстыковкой.
Желательное расстояние для инициирования логической стыковки и расстыковки может быть откалибровано и сконфигурировано путем выполнения приведенного в качестве примера способа, описанного ниже в общих чертах на приведенных ниже этапах. Эти этапы могут быть выполнены посредством аппаратного обеспечения, программного обеспечения, аппаратно-реализованного программного обеспечения или любой их комбинации в одном или в обоих устройствах: в портативном устройстве и в док-станции. Этот способ может быть сохранен в запоминающих устройствах для приложений, показанных на фиг. 3.
В этой технике избегают непосредственного измерения расстояния и используют корреляцию, проявляемую мощностью принятого сигнала и расстоянием между передатчиком и приемной антенной. Непосредственное измерение расстояния между двумя объектами с использованием радиочастотных сигналов (RF-сигналов), таких как, например, сигналы Wi-Fi или Bluetooth, может быть трудным. В опубликованных исследованиях были предприняты различные попытки использования характеристик RF-сигналов, таких как, например, измерения времени прохождения, или индикатора уровня принятого сигнала (RSSI), или даже методы триангуляции для непосредственного измерения расстояния и положения устройств в помещении. Несколько этих способов рассмотрены в технической статье Субхана и др. (Subhan et al.), озаглавленной "Minimizing discovery time in Bluetooth networks using localization techniques" и опубликованной в 2010 г. в материалах Международного симпозиума по информационной технологии (2010 International Symposium in Information Technology) на стр. 648-653 (июнь 2010 г.).
На основании сообщенных результатов наблюдений понятно, что трудно прогнозировать расстояние непосредственно типовым способом с использованием результатов измерения сигнала, таких как RSSI. Эта трудность понятна, поскольку каждое устройство измеряет эти значения характеристик сигнала по-разному. Кроме того, поскольку устройства разделены большим физическим расстоянием, оценка расстояния становится еще более неточной. В дополнение к этому, процесс измерения становится более сложным перед лицом уменьшенной мощности принятого сигнала вследствие увеличенного расстояния между устройствами, поскольку множество наборов микросхем для связи, соответствующих стандартам беспроводной связи, динамически изменяют мощность передачи для поддержания хорошего качества канала связи, что, в свою очередь, усложняет любой процесс измерения. Наконец, следует понимать, что эти измерения также зависят от относительного позиционирования и углового соотношения, выбранного между этими двумя устройствами, во время измерения, калибровки и процесса конфигурирования.
Как упомянуто выше, в способе, показанном на фиг. 5, избегают непосредственного измерения расстояния, а в нем используют корреляцию между мощностью принятого сигнала и расстоянием между передатчиком и приемной антенной. Когда на этапе 510 каждое из устройств: док-станция и портативное устройство, работают на одной и той же выбранной или определенной мощности передачи, портативное устройство перемещают в место на желательном расстоянии от док-станции для инициирования стыковки. За счет использования заданной мощности передачи и специфического местоположения и расстояния для целей конфигурирования устранены проблемы непосредственного определения расстояния посредством измерений мощности.
Уровень мощности передачи может быть выбран случайным образом при условии, что он является сохраненным и извлекаемым для последующего использования во время реальной стыковки. Само собой разумеется, что уровнем мощности передачи также может являться ранее заданный уровень, фиксированный по условию или согласно стандарту. К тому же, уровень мощности передачи может быть установлен посредством управляющего сообщения из одного из устройств. Например, уровень мощности мог быть передан как часть протокола обмена сообщениями между док-станцией и портативным устройством, посредством чего одно из устройств дает другому устройству команду изменить мощность передачи на переданное или заданное значение.
Во время назначенного промежутка времени, пока портативное устройство остается на желательном расстоянии, портативное устройство и/или станция беспроводной стыковки измеряют одну или более характеристик принятого сигнала, как показано на этапе 520. Одной такой характеристикой является индикатор уровня принятого сигнала (RSSI), заданный в стандарте IEEE 802.11. RSSI представляет собой индикатор уровня мощности, принимаемого антенной. Другими характеристиками, которые могут быть измерены вместе с RSSI или даже вместо него, являются следующие: индикатор мощности принятого канала (RCPI), который задан в стандарте IEEE 802.11 как мера принятой RF-мощности в выбранном канале по преамбуле и всему принятому кадру; индикатор воспринимаемого отношения сигнал/шум (PSNI); и индикатор отношения принятый сигнал/шум (RSNI). Эти последние термины, наряду с тем, что они заданы в документах, поданных в комитет по стандартам IEEE 802.11, таких как, например, поданный документ IEEE 802.11-03/958r1 Дж. Квака (J. Kwak), имеющий название "Proposed Text for PSNI Measurement", также найдены в публикациях заявок на патенты США №2006/0234660 и № 2010/0150125, все из которых включены сюда в явном виде путем ссылки на них.
Промежуток времени, используемый для этого этапа, должен быть достаточным для обеспечения возможности регистрации желательного количества репрезентативных выборок измеряемой характеристики или измеряемых характеристик сигнала. Несмотря на предположение, что расстояние и мощность могут быть откалиброваны надлежащим образом с только одной измеренной выборкой характеристики сигнала, предпочтительно измерять множество репрезентативных выборок для характеристики (характеристик) сигнала. Таким образом, промежуток времени должен быть достаточно длинным для обеспечения возможности регистрации желательного количества измеренных выборок.
Когда портативным устройством и/или станцией беспроводной стыковки было измерено достаточное количество значений характеристики (характеристик) сигнала, из некоторых или всех измеренных значений получают среднее значение для улучшения точности значения с учетом того, что сила сигнала обычно имеет определенную величину временной изменчивости, как показано на этапе 530. Среднее значение может быть вычислено даже по ансамблю значений как для портативного устройства, так и для станции беспроводной стыковки. Это среднее значение затем сохраняют на этапе 540 как часть конфигурации для этой конкретной среды беспроводной стыковки. Это значение может быть сохранено в любом из устройств: в портативном устройстве, в док-станции или во внешнем запоминающем устройстве (на фигурах не показано), или во всех этих устройствах.
Когда значение характеристики сигнала было сохранено, оно может затем использоваться портативным устройством и/или станцией беспроводной стыковки в качестве порога T для определения того, действительно ли расстояние между портативным устройством и док-станцией находится в пределах желательного расстояния, на основании измеренной мощности принятого сигнала, чтобы логическая стыковка могла продолжаться автоматически. Использование этого сохраненного значения характеристики сигнала позволяет пользователю сохранять степень управления стыковкой и расстыковкой. Порог T определен так, что превышает минимальный уровень силы сигнала, необходимый для установления связи между портативным устройством и док-станцией. Кроме того, поскольку определенный порог относится к расстоянию между устройствами связи, можно понять, что определенный порог указывает границу для области, в пределах которой намереваются установить состыкованное состояние между портативным устройством и док-станцией.
Для стыковки портативного устройства с док-станцией это портативное устройство обнаруживает наличие желательной док-станции в среде беспроводной стыковки, как показано на этапе 610 из фиг. 6. Как правило, для обнаружения док-станции могут использоваться такие способы, как обнаружение устройства по технологии Bluetooth или непосредственное обнаружение устройства по технологии Wi-Fi, где оба эти способа являются хорошо известными в данной области техники. Эти системы обнаруживают док-станцию, когда она входит в пределы дальности радиосвязи стыкуемого устройства (то есть портативного устройства). Также здесь предусмотрена возможность использования множества альтернативных механизмов обнаружения, известных в данной области техники.
Когда желательная док-станция обнаружена, устанавливают тракт связи или соединение между портативным устройством и док-станцией, как показано на этапе 620. Одной из целей этого тракта связи является передача по нему одного или более пакетов, чтобы могла быть измерена сила сигнала. Второй целью может являться обеспечение поддержки вычисления показателя для сравнения его с порогом.
Затем управляют уровнем мощности передачи для портативного устройства, как показано на этапе 630. В одном варианте осуществления изобретения, который приведен в качестве примера, ожидается, что уровень мощности передачи является по существу тем же самым уровнем мощности, который был использован на рассмотренном выше этапе 510 конфигурирования, когда портативное устройство было помещено в конкретное место, чтобы оно находилось на желательном расстоянии от док-станции. Может использоваться управляющее сообщение между док-станцией и портативным устройством, чтобы дать двум стыкующимся устройствам команду изменить их уровни мощности передачи на надлежащий уровень, упомянутый выше на этапе 510. Альтернативный вариант может включать в себя процедуру, в которой стыкуемое устройство (то есть портативное устройство) устанавливает свою собственную мощность передаваемого сигнала равной некоторому определенному уровню мощности передачи, а затем посылает управляющее сообщение в док-станцию по вышеупомянутому тракту связи, давая док-станции команду сделать аналогичным образом. Например, одно из устройств: док-станция и портативное устройство, или оба из них может (могут) начать передачу одного или более пакетов с предписанным уровнем мощности передачи. Этот один или более пакетов могут включать в себя полезную нагрузку данных, которая показывает уровень мощности передачи, с которым они были переданы.
В другом варианте осуществления изобретения, который приведен в качестве примера, уровнями мощности передачи двух стыкующихся устройств, то есть портативного устройства и док-станции, управляют так, чтобы они были, по существу, равными. Это выполняют путем обмена управляющим сообщением между устройствами для указания надлежащего уровня мощности передаваемого сигнала, подлежащего использованию.
Если док-станция или портативное устройство не имеют измеренного порогового значения, хранящегося локально, то пороговое значение T должно быть извлечено или переслано в это устройство, как показано на этапе 640. Сохраненный порог T затем используют в качестве одного возможного показателя для определения того, когда может быть инициирована стыковка (то есть логическая стыковка).
На этапах 650 и 660 измеряют надлежащий уровень характеристики принятого сигнала, такой как, например, RSSI, и сравнивают его с определенным порогом T, вследствие чего, по меньшей мере, когда уровень принятого сигнала превышает определенный порог, стыковка портативного устройства с док-станцией способна быть закончена. Портативное устройство и/или устройство-станция беспроводной стыковки измеряют характеристику (характеристики) RF-сигнала для принятого сигнала. Измеряемой характеристикой или измеряемыми характеристиками сигнала является та же самая характеристика сигнала, которая использована (являются те же самые характеристики сигнала, которые использованы) для установления сохраненного порогового значения, что было подробно объяснено выше. Понятно, что характеристики сигнала могут включать в себя любую одну или более из следующих: RSSI, RCPI, PSNI, RSNI и т.п.
Когда порог T равен надлежащему уровню характеристики сигнала в принятом сигнале или превышен им в течение определенного количества времени, то инициируют логическую стыковку, чтобы стыковка могла быть завершена так, как показано на этапе 660 (выходная ветвь 'ДА') и этапе 670. Понятно, что значением уровня сигнала, использованного для определения того, равен ли или превышен порог T, также может являться среднее значение по нескольким отдельным измерениям, выполненным за определенный промежуток времени. Завершение стыковки включает в себя установление соединения между портативным устройством и периферийными устройствами, поддерживающими связь с док-станцией, и передачу выходного сигнала дисплея из дисплея портативного устройства в удаленный дисплей, соединенный с док-станцией, но эти примеры не являются ограничивающим признаком. Завершение стыковки может быть лучше понято концептуально как переход в состыкованное состояние из расстыкованного состояния. Эта терминология может использоваться взаимозаменяемо в этом описании без потери универсальности.
Если порог T не равен или не превышен надлежащим уровнем характеристики сигнала в принятом сигнале, то логическую стыковку не инициируют и этапы измерения и сравнения повторяют, как показано на этапе 660 (выходная ветвь 'НЕТ'), что возвращает управление к этапу 650.
Для расстыковки описанный выше процесс стыковки фактически может быть изменен на обратный. Очевидно, что до расстыковки портативное устройство уже логически состыковано с док-станцией. Пока портативное устройство состыковано с док-станцией, портативное устройство продолжает измерять значения характеристик сигнала, соответствующие сохраненному порогу T, как показано на этапе 710. Продолжают сравнение этих измеренных значений с порогом. Пока на этапе 720 порог равен или превышен (выходная ветвь 'ДА'), портативное устройство сохраняет свое состыкованное состояние и, при необходимости, подавляет любую автоматическую попытку расстыковки от док-станции.
Как только измеренные значения характеристик сигнала падают ниже порогового значения, как показано на этапе 720 (выходная ветвь 'НЕТ'), автоматически инициируют процедуру расстыковки. Расстыковка влечет за собой отключение всех соединений между портативным устройством и периферийными устройствами через док-станцию и передачу любого выходного сигнала дисплея назад на дисплей портативного устройства из удаленного дисплея, соединенного с док-станцией, но эти примеры не являются ограничивающим признаком. Расстыковка включает в себя переход из состыкованного состояния в расстыкованное состояние для портативного устройства.
Также предполагают, что этап 710 может быть видоизменен так, что когда портативное устройство было успешно состыковано с док-станцией, это портативное устройство может приостановить любое измерение значений характеристик сигнала, соответствующих сохраненному порогу. В этом альтернативном варианте осуществления изобретения измерения характеристик сигнала могут быть возобновлены при возникновении измеримого события, такого как, например, обнаружение изменений датчиком перемещения в портативном устройстве или распознавание внезапного существенного уменьшения силы сигнала, возможно свидетельствующего об удалении портативного устройства из док-станции.
Путем такой реализации системы и способа стыковка и расстыковка могут быть легко инициированы автоматически и надежно на желательном для пользователя расстоянии. В этом способе избегают проблем, возникающих в противном случае, за счет попытки измерения расстояния и положения непосредственно по принятым RF-сигналам.
Точность этого способа и для этой системы может быть повышена несколькими различными способами, более подробно описанными ниже. Один из этих способов включает в себя использование множества положений для измерения характеристики сигнала в принятом сигнале при определении порога T, соответствующего фиг. 5, и при реальной стыковке, соответствующей фиг. 6. Другое усовершенствование включает в себя использование каналов связи Wi-Fi и Bluetooth для получения порога T. Дополнительное усовершенствование включает в себя информирование портативного устройства о наличии источника помех, такого как, например, новая точка доступа, при регистрации значений характеристик сигнала. Альтернативные варианты описаны непосредственно ниже.
Вместо измерения только измеренных значений характеристик RF-сигнала в одном конкретном положении, предполагают, что может быть проведено несколько измерений в различных местах и при различных углах ориентации устройства в пределах ожидаемого интервала типичных углов, под которыми пользователь и портативное устройство обычно приближаются к системе беспроводной стыковки. Например, дополнительные измерения могут быть проведены на одном и том же расстоянии между портативным устройством и док-станцией, но под немного отличающимися углами ориентации. В одном примере дополнительные измерения могут быть проведены слева и справа от исходного местоположения, рассмотренного выше со ссылкой на фиг. 5. Эти три набора результатов измерений, а именно, слева от исходного положения, справа от исходного положения и в исходном положении, могут быть включены в состав вычисления среднего значения для определения порогового значения T.
На практике, более простым или более эффективным может оказаться использование только одного средства беспроводной связи, такого как, например, Wi-Fi Direct, например, для проведения необходимых измерений характеристик сигнала. Понятно, что точность измерений может быть повышена с использованием двух различных средств беспроводной связи. В этом подходе используют тот факт, что оба устройства: портативное устройство и док-станция, обычно могут обеспечивать поддержку как Wi-Fi Direct, так и Bluetooth. Все результаты измерений и пороги могут быть продублированы для средств Bluetooth и Wi-Fi Direct. В таком случае стыковку (или расстыковку) инициируют тогда, когда обе измеренные характеристики сигнала: измеренная характеристика сигнала Bluetooth и измеренная характеристика сигнала Wi-Fi Direct, превышают порог T (или падают ниже его в случае расстыковки). Таким образом, вероятность достижения желательного характера поведения стыковки или расстыковки на желательном расстоянии значительно увеличивается. Для этого подхода измерения могут выполняться одновременно, поскольку это дает наилучшее представление, по существу, при одинаковых состояниях канала. Предпочтительно, если главное устройство Bluetooth и владелец Wi-Fi Direct Group, оба из которых в случае беспроводной стыковки вероятно расположены в станции беспроводной стыковки, координируют частоты, используемые во время измерений, для уменьшения или ограничения иным способом помех для измеренных значений силы сигнала и их отклонений.
Если устройство-док-станция, которое обычно является неподвижным или, по меньшей мере, временно стационарным, обнаруживает, что добавлен новый источник помех, например, вновь добавленная точка доступа, излучающая сильный сигнал в сети, то эта док-станция может уведомить портативное устройство во время установления соединения посредством информации о наличии нового источника помех. Портативное устройство может использовать эту информацию во время вычисления измеренных значений характеристик сигнала относительно порогового значения T. Этот подход также может использоваться для предупреждения пользователя и портативного устройства о перекалибровке порога портативного устройства ввиду наличия источника помех.
В дополнительных альтернативных вариантах осуществления изобретения согласно предложенным в изобретении принципам, которые рассмотрены выше, могут быть обнаружены жесты стыковки и расстыковки для инициализации доверительных отношений между портативным устройством и док-станцией, чтобы эти два устройства могли продолжать стыковку или расстыковку. Это обнаружение выполняется, в основном, процессором контроллера, и оно может включать в себя приложения или программы, хранящиеся в запоминающем устройстве, связанном с процессором контроллера, а также результаты измерений силы сигнала и т.п. из приемопередатчика.
Стыковочные, зарядные ложементы и панели доступны для использования с портативными устройствами. Имеются преимущества использования ложемента или панели в качестве док-станции. Например, когда может быть обнаружена физическая стыковка, действие размещения портативного устройства 410 в соответствующем ложементе 420 или на панели может являться четким указанием (то есть жестом) из портативного устройства и от его пользователя для среды беспроводной стыковки, что логическая стыковка должна начаться немедленно и что основная часть 422 док-станции в ложементе/на панели или соединенная с ложементом/панелью может расцениваться портативным устройством и его пользователем как заслуживающая доверия. В данном контексте понятно, что доверие означает, посредством жеста физической стыковки в ложементе или на панели, что портативное устройство и пользователь авторизуют передачу частной или защищенной информации в док-станцию.
В некоторых случаях беспроводное соединение может быть возможным или может существовать между док-станцией и портативным устройством перед физической стыковкой этих устройств, поскольку, например, эти устройства могут находиться в пределах дальности передачи друг друга, даже если они не являются физически состыкованными. Действием физической стыковки пользователь намеревается инициировать процесс стыковки и объявить о доверительных отношениях, как описано выше.
Обнаружение физической стыковки может быть обеспечено либо док-станцией, либо портативным устройством, либо комбинацией операций, выполняемых обоими из этих устройств. Обнаружение может быть выполнено обнаруживающим элементом в док-станции с использованием механического датчика или электрического датчика, при помощи электрического контакта или беспроводного средства, для обнаружения наличия физически состыкованного портативного устройства.
Сила сигнала также может использоваться в жесте для обнаружения физической стыковки с использованием результатов измерений сигнала от антенны в одном из устройств: в док-станции и в портативном устройстве, или в обоих из них. Возникновение физической стыковки с использованием результатов измерений силы сигнала может использовать порог сигнала, аналогичный рассмотренному выше. В данном сценарии порог физической стыковки выбирают или вычисляют таким образом, чтобы обеспечить достаточно близкое расположение устройств друг к другу, вследствие чего физическая стыковка и жест физической стыковки могут быть выведены из пространственных соотношений или из расстояния между док-станцией и портативным устройством. Порог физической стыковки фактически может отличаться от рассмотренного выше порога для инициирования логической стыковки. Несмотря на то, что порогом физической стыковки может являться постоянное число, он также может быть вычислен динамически на основании сведений о свойствах антенны и системы радиосвязи в портативном устройстве и/или о текущей мощности передачи, используемой (текущих мощностях передачи, используемых) док-станцией и портативным устройством.
В другом варианте осуществления изобретения портативное устройство и док-станции могут включать в себя элементы, влияющие на форму и местоположение контура F диаграммы направленности антенны, по меньшей мере одной антенны, возможно, антенны 423, связанной с док-станцией, включающей в себя элементы 420 и 422. Контур F диаграммы направленности антенны представляет собой диаграмму направленности излучения в области, в которой принятые сигналы между док-станцией 420/422 и портативным устройством 410 подлежат измерению, и ожидается, что они превышают порог T, используемый для инициирования логической стыковки. Контур диаграммы направленности антенны может быть частично сформирован путем управления мощностью передачи, поданной на антенну 423 док-станции. Кроме того, контур диаграммы направленности антенны также может быть частично сформирован путем управления чувствительностью приема для антенны 411 портативного устройства. Экранирование 421, разумно примененное вокруг, по меньшей мере, участка периметра антенны док-станции, также может использоваться для воздействия на размер и форму контура F диаграммы направленности антенны. Само собой разумеется, что каждая антенна может быть изначально разработана имеющей поле направлений, имеющее надлежащий размер и форму для достижения желательного контура диаграммы направленности. В заключение, понятно, что при входе портативного устройства в поле антенны док-станции активные и/или пассивные элементы, расположенные в портативном устройстве, могут использоваться для формирования контура диаграммы направленности антенны док-станции. Такими элементами в портативном устройстве могут являться, в том числе, следующие: металлические пластины для экранирования, или прикладные программы, или фиксированные аппаратные элементы, все из которых могут быть использованы для управления одним или более из следующих параметров: направленностью, мощностью передачи и чувствительностью антенны 411 при приеме. Следует отметить, что внезапное повышение силы сигнала может свидетельствовать о физической стыковке для портативного устройства.
Дальнейшие усовершенствования принципов, предложенных в изобретении, связаны с обнаружением расстыковки с использованием второго порога T2, который задан более низким, чем порог T, используемый для инициирования логической стыковки. Силу сигнала, принятого портативным устройством и/или док-станцией, контролируют для обнаружения жеста расстыковки. Жест расстыковки может быть обнаружен тогда, когда сила сигнала падает ниже второго порога T2, который задан более низким, чем порог T, используемый для инициирования логической стыковки (или равным ему). Более низкий порог T2 воспринимают как полезный для устойчивости детектора, и он позволяет перемещать портативное устройство без восприятия появления жеста физической расстыковки. В этом случае пользователь способен поднять портативное устройство, такое как, например, мобильный телефон, и продолжать телефонный разговор, не вызывая расстыковку и не вызывая восприятие жеста расстыковки. В результате этого более низкого второго порога T2 обеспечена расстыковка, когда пользователь и портативное устройство перемещаются достаточно далеко от док-станции.
Как упомянуто выше, физическая стыковка или жест стыковки могут использоваться для установления доверительных отношений между док-станцией и портативным устройством. Для обеспечения доверительных отношений может использоваться высокий порог T3 сигнала, причем этот порог T3 является настолько высоким, что сигнал от антенны, превышающий высокий порог T3, возможно, не может быть принят док-станцией из портативного устройства, расположенного на большом расстоянии, с учетом возможностей серийно выпускаемых электронных устройств. То есть, док-станция и портативное устройство должны физически находиться близко друг к другу для превышения высокого порога T3.
В дополнение к этому, в качестве части установления доверительных отношений, портативное устройство может передать в чрезвычайно нижней мощности определенную выбранную информацию, такую как, например, частную, конфиденциальную или защищенную информацию, затрудняя, тем самым, прием передач с низкой мощностью для любой стороны, кроме выбранной док-станции. Взаимодополняющим образом портативное устройство выбранной док-станции может передавать определенную информацию с чрезвычайно низкой мощностью, затрудняя тем самым прием информации при передаче с низкой мощностью для любой стороны, кроме портативного устройства.
Для дополнительной защиты любой уровень принятого сигнала, превышающий порог T инициирования стыковки на конкретное приращение H, может быть определен как передаваемый внешней атакующей стороной. В этом случае никакие доверительные отношения не будут установлены с определенной атакующей стороной, и будет предотвращена стыковка с подозреваемой атакующей стороной.
Наконец, доверие и защита могут быть улучшены посредством использования сертификатов, выданных центром сертификации. Здесь док-станция выполнена с возможностью ее сертифицирования центром сертификации как легальной док-станции, которая применяет принципы этого изобретения в качестве средства установления доверительных отношений с портативным устройством, предпринимающим попытку состыковаться с док-станцией. Это сертифицирование приводит к тому, что определенные секретные значения размещены в док-станции, наличие которой может быть проверено портативным устройством без раскрытия реальных значений портативному устройству или любой подслушивающей стороне.
Все изложенные здесь примеры и условный язык предназначены для педагогических целей для помощи читателю в понимании принципов, изложенных в настоящем изобретении, и концепций, внесенных в качестве вклада авторами изобретения в дальнейшее повышение уровня техники, и их следует истолковывать как не являющиеся ограничивающим признаком для таких конкретно изложенных примеров и условий. Кроме того, подразумевают, что все приведенные здесь утверждения, в которых изложены принципы, аспекты и варианты осуществления принципов настоящего изобретения, а также их конкретные примеры охватывают собой как структурные, так и функциональные их эквиваленты. Помимо этого, подразумевают, что такие эквиваленты включают в себя как эквиваленты, известные в настоящее время, так и эквиваленты, которые будут созданы в будущем, то есть любые созданные элементы, выполняющие ту же самую функцию, вне зависимости от их структуры.
Специалистам в данной области техники понятно, что представленные здесь блок-схемы изображают концептуальные виды иллюстративных компонентов системы и/или схемы, реализующей принципы настоящего изобретения. Аналогичным образом, понятно, что любые схемы последовательности операций, блок-схемы, диаграммы изменения состояний, псевдокод и т.п. отображают различные способы, которые могут быть, по существу, представлены на считываемых компьютером носителях информации и, таким образом, выполняться компьютером или процессором вне зависимости от того, показан ли такой компьютер или процессор в явном виде или нет.
Функции различных элементов, показанных на фигуре, могут быть обеспечены посредством использования специализированного аппаратного обеспечения, а также аппаратного обеспечения, способного выполнять программное обеспечение, совместно с надлежащим программным обеспечением. Когда эти функции обеспечивает процессор, то они могут быть обеспечены одним специализированным процессором, одним совместно используемым процессором или множеством отдельных процессоров, некоторые из которых могут являться совместно используемыми. Кроме того, использование термина "процессор" или "контроллер" в явном виде не следует истолковывать как относящееся исключительно к аппаратному обеспечению, способному выполнять программное обеспечение, и он может неявно включать в себя аппаратное обеспечение цифрового процессора сигналов ("DSP"), постоянное запоминающее устройство ("ROM") для хранения программного обеспечения, оперативное запоминающее устройство ("RAM") и иное энергонезависимое запоминающее устройство, но эти примеры не являются ограничивающим признаком.
Описанные здесь способы могут быть реализованы посредством команд, выполняемых процессором, и такие команды могут храниться на считываемом процессором носителе, таком как, например, интегральная схема, носитель программного обеспечения или иное запоминающее устройство, такое как, например, накопитель на жестких дисках, компакт-дискета, оперативное запоминающее устройство ("RAM") или постоянное запоминающее устройство ("ROM"). Эти команды могут формировать прикладную программу, материально осуществленную на считываемом процессором носителе. Понятно, что процессор может включать в себя считываемый процессором носитель, имеющий, например, команды для выполнения способа. Такие прикладные программы могут быть загружены в машину, содержащую любую подходящую архитектуру, и выполнены ею. Предпочтительно машина реализована на компьютерной платформе, имеющей аппаратное обеспечение, такое как, например, один или более центральных процессоров ("CPU"), оперативное запоминающее устройство ("RAM") и интерфейсы ввода-вывода ("I/O"). Эта компьютерная платформа также может включать в себя операционную систему и код микрокоманды. Различные описанные здесь способы и функции могут являться либо частью микрокомандного кода, либо частью прикладной программы, либо любой их комбинацией, которая может быть выполнена центральным процессором (CPU). Кроме того, с компьютерной платформой могут быть соединены различные другие периферийные блоки, такие как, например, дополнительное запоминающее устройство для данных и печатающее устройство.
Следует понимать, что элементы, показанные на фигурах, могут быть реализованы посредством различных видов аппаратного обеспечения, программного обеспечения, аппаратно-реализованного программного обеспечения или их комбинаций. Предпочтительно эти элементы реализованы в виде комбинации аппаратного и программного обеспечения на одном или более надлежащим образом запрограммированных универсальных устройствах, которые могут включать в себя процессор, запоминающее устройство и интерфейсы ввода-вывода. Кроме того, описанные здесь варианты реализации могут быть реализованы, например, как способ или процесс, устройство или компьютерная программа. Даже если они рассмотрены применительно только к одному варианту реализации (например, рассмотрены только в качестве способа), вариант реализации рассмотренных признаков также может быть реализован в других формах (например, как устройство или программа). Устройство может быть реализовано так, как упомянуто выше. Способы могут быть реализованы, например, в устройстве, таком как, например, процессор, который, в общем, относится к устройствам обработки, в том числе, например, к компьютеру, микропроцессору, интегральной схеме или программируемому логическому устройству.
Кроме того, следует понимать, что поскольку некоторые из составляющих компонентов и способов, изображенных на сопроводительных чертежах, могут быть реализованы посредством программного обеспечения, фактические соединения между компонентами системы или функциональными блоками способа могут отличаться в зависимости от способа, которым запрограммированы настоящие принципы. Учитывая изложенную здесь идею изобретения, специалист со средним уровнем компетентности в соответствующей области техники способен предположить возможность этих и аналогичных вариантов реализации или конфигураций настоящих принципов.
Было описано несколько вариантов реализации. Тем не менее, понятно, что могут быть произведены различные видоизменения. Например, элементы из различных вариантов реализации могут быть объединены, дополнены, видоизменены или удалены для создания других вариантов реализации. Кроме того, специалисту со средним уровнем компетентности понятно, что раскрытые структуры и способы могут быть заменены другими структурами и способами и что полученные в результате варианты реализации выполняют, по существу, по меньшей мере, ту же самую функцию (те же самые функции), по существу, по меньшей мере, тем же самым способом (теми же самыми способами) для достижения, по существу, по меньшей мере, того же самого результата (тех же самых результатов), что и в раскрытых вариантах реализации. В частности, несмотря на то, что иллюстративные варианты осуществления изобретения были описаны здесь со ссылкой на сопроводительные чертежи, следует понимать, что настоящие принципы не ограничены в точности этими вариантами осуществления изобретения и что специалистом со средним уровнем компетентности в соответствующей области техники в них могут быть произведены различные изменения и модификации, не выходя за пределы объема или сущности настоящих принципов. Соответственно, эта заявка предполагает существование этих и других вариантов реализации, не выходящих за пределы объема приведенной ниже формулы изобретения.
1. Способ, приспособленный для использования в среде беспроводной стыковки для стыковки первого устройства с док-станцией, способ содержит этапы, на которых:
обнаруживают, что док-станция и первое устройство находятся в пределах дальности беспроводной связи;
устанавливают тракт связи между первым устройством и док-станцией;
измеряют уровень характеристики принятого сигнала для принятого сигнала;
сравнивают уровень характеристики принятого сигнала с определенным порогом, причем этот определенный порог превышает минимальный уровень силы сигнала, необходимый для установления связи между первым устройством и док-станцией; и
совершают переход состояния первого устройства в состыкованное состояние с док-станцией, по меньшей мере, тогда, когда уровень характеристики принятого сигнала превышает определенный порог.
2. Способ по п. 1, в котором установление дополнительно включает в себя этапы, на которых: между первым устройством и док-станцией передают команду изменить уровень мощности передачи на заданный уровень мощности передачи по меньшей мере для одного из устройств: первого устройства и док-станции.
3. Способ по п. 2, в котором передача дополнительно содержит этапы, на которых: управляют уровнем мощности передачи для первого устройства и для док-станции так, чтобы он был, по существу, равным заданному уровню мощности передачи.
4. Способ по п. 1, в котором определенный порог связан с уровнем характеристики принятого сигнала для сигнала, переданного с уровнем мощности передачи на конкретном расстоянии, отделяющем первое устройство и док-станцию, причем уровень мощности передачи является известным по меньшей мере одному из устройств: первому устройству и док-станции.
5. Способ по п. 4, в котором уровнем характеристики принятого сигнала является уровень, выбранный по меньшей мере из одного из следующих индикаторов: индикатора уровня принятого сигнала (RSSI), индикатора мощности принятого канала (RCPI), индикатора воспринимаемого отношения сигнал/шум (PSNI) и индикатора отношения принятый сигнал/шум (RSNI).
6. Способ по п. 1, в котором переход дополнительно содержит следующее: совершают переход состояния первого устройства в состыкованное состояние с док-станцией, когда уровень характеристики принятого сигнала равен определенному порогу или превышает его.
7. Способ по п. 1, в котором переход дополнительно содержит следующее: устанавливают соединение через док-станцию из первого устройства с одним или более периферийными устройствами, соединенными с док-станцией.
8. Способ по п. 1, в котором переход дополнительно содержит следующее: обнаруживают жест, указывающий намерение состыковаться со средой беспроводной стыковки.
9. Способ по п. 1, дополнительно содержащий следующее:
устанавливают уровень мощности передачи по меньшей мере одного из устройств: первого устройства и док-станции, равным заданному уровню мощности передачи;
измеряют по меньшей мере один уровень характеристики принятого сигнала для одной или более характеристик сигнала в течение заданного промежутка времени, когда первое устройство и док-станция отделены друг от друга, по существу, одним из следующих расстояний: конкретным расстоянием и интервалом расстояний;
определяют среднее значение по меньшей мере одного уровня характеристики принятого сигнала для одной или более характеристик сигнала, измеренных в течение заданного промежутка времени; и
сохраняют упомянутое среднее значение в качестве определенного порога.
10. Способ по п. 1, дополнительно содержащий следующее:
инициируют измерение по меньшей мере одного уровня характеристики принятого сигнала для одной или более характеристик сигнала, измеренных тогда, когда первое устройство состыковано с док-станцией;
сравнивают по меньшей мере один уровень характеристики принятого сигнала с определенным порогом; и
совершают переход состояния первого устройства из состыкованного состояния в расстыкованное состояние из док-станции, по меньшей мере, тогда, когда по меньшей мере один уровень характеристики принятого сигнала является меньшим, чем определенный порог.
11. Способ по п. 10, в котором переход в расстыкованное состояние дополнительно содержит следующее: прекращают соединение из первого устройства с одним или более периферийными устройствами, соединенными с док-станцией, причем упомянутое соединение было установлено во время перехода в состыкованное состояние.
12. Способ по п. 1, в котором переход дополнительно включает в себя следующее: регулируют уровень мощности передачи между первым устройством и док-станцией до передачи с низкой мощностью.
13. Способ по п. 12, в котором регулирование дополнительно включает в себя следующее: минимизируют контур диаграммы направленности мощности передачи, по меньшей мере, из док-станции так, чтобы он включал в себя, по существу, только первое устройство и док-станцию, для повышения безопасности связи.
14. Способ по п. 1, в котором измерение дополнительно включает в себя следующее: передают по меньшей мере один пакет из первого устройства в док-станцию, причем упомянутый по меньшей мере один пакет передают с определенной силой передаваемого сигнала.
15. Способ по п. 14, в котором измерение дополнительно включает в себя следующее: передают по меньшей мере один пакет из док-станции в упомянутое первое устройство, причем упомянутый по меньшей мере один пакет передают с определенной силой передаваемого сигнала.
16. Способ по п. 1, в котором упомянутый по меньшей мере один пакет включает в себя данные, указывающие упомянутую определенную силу передаваемого сигнала.
17. Способ по п. 1, в котором измерение дополнительно включает в себя следующее: передают по меньшей мере один пакет из упомянутой док-станции в первое устройство, причем упомянутый по меньшей мере один пакет передают с определенной силой передаваемого сигнала.
18. Способ по п. 17, в котором упомянутый по меньшей мере один пакет включает в себя данные, указывающие определенную силу передаваемого сигнала.
19. Способ по п. 1, в котором определенный порог указывает границу области, в пределах которой намереваются установить состыкованное состояние между первым устройством и док-станцией.
