用于通信装置的管理单元

申请号 CN201580050888.2 申请日 2015-07-29 公开(公告)号 CN106797225A 公开(公告)日 2017-05-31
申请人 海泰科万公司; 发明人 菲利浦·苏贝维; 吉恩·吉勒斯·苏贝维;
摘要 本 发明 涉及一种用于通信装置的管理单元(20),所述管理单元(20)经配置以经由多个不同类型的通信网络通信。所述管理单元(20)包含第一附接表面(21A),其包含用于可移除地附接第一外部模 块 的第一构件(22A);以及第二附接表面(21B),其包含用于可移除地附接第二外部模块的第二构件(22B)。
权利要求

1.一种用于通信装置(10)的管理单元(20),所述管理单元(20)经配置以经由多个不同类型的通信网络(5A、5B、5C)来通信,其特征在于,所述管理单元(20)包含:第一附接表面(21A),其包括用于可移除地附接第一外部模(30)的第一构件(22A);以及第二附接表面(21B),其包括用于可移除地附接第二外部模块(40)的第二构件(22B)。
2.根据权利要求1所述的管理单元,其特征在于,在所述管理单元包括至少两个表面的情况下,所述第一附接表面(21A)在所述第二附接表面(21B)的对面。
3.根据前述权利要求中的一项所述的管理单元,其特征在于,所述用于附接的第一构件(22A)和所述用于附接的第二构件(22B)相同。
4.根据前述权利要求中的一项所述的管理单元,其特征在于,所述第一附接表面(21A)包括第一壁(21A1),所述第一壁(21A1)包括用于附接的所述第一构件(22A),所述第二附接表面(21B)包括第二壁(21B1),所述第二壁(21B1)包括用于附接的所述第二构件(22B),所述第一壁(21A1)包括至少一组多个第一连接器(23A),使得有可能将所述管理单元(20)电连接到第一外部模块(30),所述第二壁(21B1)包括至少一组多个第二连接器(23D),使得有可能将所述管理单元(20)电连接到第二外部模块(40)。
5.根据前述权利要求所述的管理单元,其特征在于,所述管理单元包括用于供电和通信两者的、经过所述管理单元(20)的至少一线路(23G),经过方式为使得将所述多个第一连接器(23A)中的连接器连接到所述多个第二连接器(23D)中的连接器。
6.根据前述权利要求所述的管理单元,其特征在于,所述管理单元包括至少一个外部通信子模块(25),所述外部通信子模块(25)连接到所述供电和通信线路(23G),且经配置以允许经由所述线路(23G)在以下两方面之间的通信:一方面,安装在所述第一附接表面(21A)上的第一外部模块(30)和/或安装在所述第二附接表面(21B)上的第二外部模块(40),以及另一方面,一个或若干个通信网络(5A、5B、5C)。
7.根据前述权利要求5和6中的一项所述的管理单元,其特征在于,所述管理单元包括至少一个内部通信子模块(28),所述内部通信子模块(28)连接到所述供电和通信线路(23G)且经配置以经由所述供电和通信线路(23G)来管理以下方面:一方面,外部通信子模块,以及另一方面,在所述管理单元与安装在所述管理单元(20)的所述附接表面(21A、21B)中的一个上的第一或第二外部模块(30、40)之间的通信。
8.根据前述权利要求所述的管理单元,其特征在于,所述外部通信子模块(25)具有包括外部通信电子电路的单板的形式,且所述内部通信子模块(28)具有包括内部通信电子电路的单板的形式。
9.根据前述权利要求所述的管理单元,其特征在于,所述管理单元包括中空主体(20A),其中包括所述外部通信电子电路的所述板和包括所述内部通信电子电路的所述板以叠加方式安装在所述管理单元(20)的所述主体(20A)中,且通过所述供电和通信线路(23G)连接在一起。
10.一种通信装置(10),其包括:根据前述权利要求中的一项所述的管理单元(20);第一外部模块(30),其可移除地附接在所述管理单元(20)的第一附接表面(21A)上;以及第二外部模块(40),其可移除地附接在所述管理单元(20)的第二附接表面(21B)上。

说明书全文

用于通信装置的管理单元

[0001] 本发明的技术领域和目标
[0002] 本发明涉及一种通信装置,且更确切地说,涉及此装置的管理单元,所述管理单元可连接到多个通信网络。本发明尤其适用于通信传感器的领域。现有技术
[0003] 在通信网络领域中,已知使用所谓的“连接”对象,所述对象自主地运行并通过通信网络发送信息。在这些对象中,已知通信传感器,其测量参数的值并通过通信网络发送对应的数据。
[0004] 为此目的,这些通信传感器可直接地连接到网络,或经由接入节点间接地传递到网络,诸如举例而言智能手机。以已知的方式,数据通常通过通信协议在经由短距离无线电通信链路发射的信号中发送,所述通信协议例如BluetoothTM、Wi-Fi或 等。这些传感器可为固定的或移动的,且可经配置以根据其用途来测量一个或若干个参数的值,例如使用者的心率或血压、温度、湿度率等。
[0005] 此外已知通信装置可连接到一个或若干个传感器,以便经由分别与一个或若干个通信网络(例如,2G、3G、4G、BluetoothTM、Wi-Fi或 )相关联的一个或若干个无线电通信链路来发送由这些传感器测得的数据。此单元以已知方式包括主电子电路和多个二次无线电通信(或接口)电子电路。主电子电路包括微控制器,其可经编程以允许恢复来自传感器的数据并管理多个二次无线电通信电子电路。二次无线电通信电子电路各自具有安装在主电子电路上的板的形式,其中每一板能够与不同类型的通信网络通信。
[0006] 然而,此类型的装置具有若干缺点。首先,所述装置是复杂且昂贵的。另外,必需在管理装置上提供每一传感器的特定连接器,这限制可连接到所述单元的传感器的数目和类型。随后,添加或移除二次无线电通信电子板需要拆卸装置并焊接或移除所述板,这可能是复杂的、细致的且耗时的。最后,提供此类型的装置并不适用于所述装置根据连接到所述装置的传感器的类型而构成的应用。
[0007] 本发明因此旨在至少部分解决这些缺点,方式为针对经由至少一个通信网络传送由传感器发射的数据,提出一种简单、可靠且有效的解决方案。
[0008] 本发明的大体介绍
[0009] 为此目的,本发明的目的在于一种用于通信装置的管理单元,所述管理单元经配置以经由多个不同类型的通信网络来通信,其中所述管理单元的特征在于,所述管理单元包含:第一附接表面,其包括用于可移除地附接第一外部模块的第一构件;以及第二附接表面,其包括用于可移除地附接第二外部模块的第二构件。
[0010] 术语“可移除地附接”在此文件中意指,模块可容易地附接在管理单元上或容易地从管理单元移除,例如,通过旋拧、滑入配合或套入来实现。
[0011] 根据本发明的管理单元是中心标准模块,其上可安装有不同类型的外部模块。管理单元由此允许第一外部模块和第二外部模块的容易且模块化组装,以便实施不同类型的通信装置。
[0012] 优选地,在管理单元包括至少两个表面的情况下,第一附接表面与第二附接表面相对以便使得管理单元及其外部模块易于组装且易于操控。
[0013] 第一外部模块可为应用模块、电源模块、用于管理单元或另一相同管理单元的附接的模块。
[0014] 同样地,第二外部模块可为应用模块、电源模块、用于管理单元或另一相同管理单元的附接的模块。
[0015] 术语“应用模块”在此文件中意指用于数据和/或电流传输或通信的模块以及防护罩两者。此应用模块可以是例如测量传感器、测量仪器、无线电通信模块、位置模块、机器到机器通信模块等。因此不同类型的应用模块可有利地安装在管理单元上,由此允许多个不同的应用。作为应用实例,应用模块可以是运动检测器、光检测器、相机、摄像机、手表、警报器、Wi-Fi通信模块、BluetoothTM通信模块、适配器、盖子等。
[0016] 此外,可有利地选择给定类型的电源模块以安装在管理单元的一个附接表面上,所述选择根据将安装在所述管理单元的另一附接表面上的应用模块的能量消耗来进行。
[0017] 优选地,用于附接的第一构件和用于附接的第二构件相同,使得允许将同一外部模块附接在第一附接表面上以及附接在第二附接表面上。
[0018] 根据本发明的方面,第一附接表面包括第一壁,所述壁更优选地为平坦的,且包括用于附接的第一构件。
[0019] 根据本发明的方面,第二附接表面包括第二壁,所述壁更优选地为平坦的,且包括用于附接的第二构件。
[0020] 用于附接的第一构件和用于附接的第二构件可例如具有带螺纹的或的部分、凸缘、片、肋状物、凹槽、凹口、销钉(ergot)的形式,这些部分有利地在第一壁中产生、相应地在第二壁中产生,或从第一壁延伸,相应地从第二壁延伸,以便优选通过旋拧或套入来容易地附接第一外部模块,相应地附接第二外部模块。
[0021] 根据本发明的特性,管理单元包括坚硬的中空主体,其包括第一附接表面和第二附接表面并界定其中安装有电子组件的容积,所述电子组件实施所述管理单元与第一外部模块、第二外部模块以及多个通信网络的不同通信功能。此主体构成为用于保护所述电子组件的外围封套,同时仍允许第一外部模块和第二外部模块的附接。
[0022] 根据本发明的优选方面,所述主体由塑料材料制成。
[0023] 根据本发明的另一方面,所述主体是具有圆形截面的圆柱形形状,其中所述圆柱体的两个相对表面随后相应地形成第一外部模块的第一附接表面和所述第二外部模块的第二附接表面。
[0024] 根据本发明的特性,第一壁包括至少一组多个第一连接器,使得有可能将管理单元电连接到第一外部模块。
[0025] 根据本发明的另一特性,第二壁包括至少一组多个第二连接器,使得有可能将管理单元电连接到第二外部模块。
[0026] 在优选实施例中,管理单元包括用于供电和通信两者的、经过所述管理单元的至少一线路,经过方式为使得将多个第一连接器中的连接器连接到多个第二连接器中的连接器。此线路具有电流供电功能和数据通信总线功能。
[0027] 有利地,管理单元包括至少一个外部通信子模块,所述外部通信子模块连接到供电和通信线路,且经配置以允许经由所述线路在以下两方面之间的通信:一方面,安装在第一附接表面上的第一外部模块和/或安装在第二附接表面上的第二外部模块,以及另一方面,一个或若干个通信网络。
[0028] 优选地,外部通信子模块包括多个无线电通信单元,其中每一无线电通信单元经配置以经由多个通信网络中的一个网络来通信。这些无线电通信单元可例如从以下各者选择:GSM无线电通信单元、GPRS无线电通信单元、3G无线电通信单元、4G无线电通信单元、Wi-Fi无线电通信单元、BluetoothTM无线电通信单元、 无线电通信单元、GPS无线电通信单元等。
[0029] 有利地,外部通信子模块具有单板的形式,所述单板包括外部通信电子电路,以减小管理单元的大小。
[0030] 根据本发明的特性,外部通信子模块经配置以与第二管理单元的内部通信子模块通信。
[0031] 有利地,管理单元可包含独立于彼此操作的多个外部通信子模块。
[0032] 优选地,管理单元包括至少一个内部通信子模块,所述内部通信子模块连接到供电和通信线路且经配置以经由所述供电和通信线路来管理以下方面:一方面,外部通信子模块,以及另一方面,在管理单元与安装在管理单元的附接表面中的一个上的第一或第二外部模块之间的通信。
[0033] 有利地,内部通信子模块可包含应用单元,例如,加速度计、罗盘-磁计、陀螺仪温度计、用于检测白天或夜晚的光电池、麦克微控制器等。
[0034] 有利地,内部通信子模块具有单板的形式,包括内部通信电子电路,以便减小管理单元的大小。
[0035] 优选地,包括外部通信电子电路的板和包括内部通信电子电路的板以叠加方式安装在管理单元的主体中,且通过供电和通信线路连接在一起。这两个板的叠加促进它们的连接并使得有可能减小管理单元的大小。优选地,这些板的尺寸是相同的,以便简化管理单元的架构。
[0036] 此外应注意,外部通信子模块与内部通信子模块的分开使得有可能使维护简化且因此减少维护成本。事实上,添加新无线电通信单元仅需要改变外部通信子模块。同样地,将新应用单元添加到内部通信子模块或对所述单元的管理编程仅需要改变所述内部通信子模块。
[0037] 本发明还涉及一种通信装置,其包括:例如上文呈现的管理单元;第一外部模块,其可移除地附接在所述管理单元的第一附接表面上;以及第二外部模块,其可移除地附接在所述管理单元的第二附接表面上。
[0038] 管理单元、第一外部模块以及第二外部模块由此形成三个模块化块,其可经容易地组装以形成通信装置。由此易于替换管理单元和/或第一外部模块和/或第二外部模块中的一个。
[0039] 优选地,管理单元、第一外部模块以及第二外部模块被叠加,即,堆叠在彼此上,以使得有可能容易地操控通信装置,且确切地说有可能容易地改变上述各单元中的一个。此配置此外使得有可能促进管理单元的、第一外部模块的以及第二外部模块的制造,尤其是上述各者的设计。确切地说,供电和通信线路可以笔直的方式经过管理单元,这简化管理单元的架构以及其使用。
[0040] 如上文所提及,第一外部模块可为应用模块、电源模块、用于附接管理单元、盖子或另一相同管理单元的模块。同样地,第二外部模块可为应用模块、电源模块、用于附接管理单元、盖子或另一相同管理单元的模块。
[0041] 根据本发明的有利方面,第一外部模块和/或第二外部模块包括传感器和所述传感器的、在管理单元的附接表面中的一个上的适配器。例如,此适配器可具有接线盒(terminal block)的形式,所述接线盒使得有可能在管理单元与传感器之间提供电连接。由此,未经布置以附接在管理单元的一个附接表面上的传感器可通过此适配器的中介而连接到所述管理单元。
[0042] 根据本发明的优选方面,第一外部模块包括用于附接的第三构件,所述第三构件与管理单元的用于附接的第一构件互补。
[0043] 根据本发明的另一优选方面,第二外部模块包括用于附接的第四构件,所述第四构件与管理单元的用于附接的第二构件互补。
[0044] 优选地,用于附接的第三构件和用于附接的第四构件相同,使得将第一外部模块和第二外部模块独立地附接在第一附接表面上或附接在第二附接表面上。
[0045] 在优选的实施例中,第一外部模块和/或第二外部模块具有外部单元的形式,包括在管理单元上的至少一个附接表面。
[0046] 有利地,此外部单元为具有圆形截面且具有与管理单元的直径相等的直径(当管理单元为具有圆形截面的柱形形状时)的圆柱形形状,使得形成整体平滑的轮廓,在所述外部单元安装在管理单元上时易于组装和安装。
[0047] 优选地,外部单元包括坚硬的中空主体,所述中空主体安装在管理单元的第一附接表面或第二附接表面上,并界定其中安装有电子组件的容积,所述电子组件实施所述外部单元的不同功能。此主体由此构成用于保护所述电子组件的外围封套。
[0048] 根据本发明的方面,外部单元由塑料材料制成,更优选地与管理单元的材料相同。
[0049] 本发明还涉及一种系统,其包括例如上文中示出的通信装置和多个通信网络。
[0050] 本发明的其它特性和优点将出现在关于附图给出的提供为非限制性实例的描述中,并且其中将相同的参考符号给予相似的对象。
[0051] 附图简要说明
[0052] 图1示出根据本发明的系统的实施例。
[0053] 图2A是根据本发明的管理单元的实施例的透视图,其示出所述管理单元的实施例的第一附接表面。
[0054] 图2B、2C以及2D分别示出图2A的管理单元的第一附接表面的视图、图2A的管理单元的侧视图以及图2A的管理单元的第二附接表面的视图。
[0055] 图3是图2A的管理单元的第一附接表面的立体且透明的部分视图。
[0056] 图4是包括图3的管理单元的外部通信子模块的板和包括图3的管理单元的内部通信子模块的板的图解视图。
[0057] 图5A至5D示出经配置以安装在根据本发明的管理单元的附接表面中的一个上的仪器类型的应用模块的实例。
[0058] 图5E至5F示出经配置以安装在根据本发明的管理单元的附接表面中的一个上的应用无线电通信模块的实例。
[0059] 图5G至5H示出经配置以安装在根据本发明的管理单元的接收表面中的一个上的传感器类型的应用模块的实例。
[0060] 图5I示出经配置以附接在根据本发明的管理单元的附接表面中的一个上的摄像机类型的应用模块的实例。
[0061] 图5J示出经配置以附接在根据本发明的管理单元的附接表面中的一个上的USB端口类型的应用模块的实例。
[0062] 图5K示出经配置以附接在根据本发明的管理单元的附接表面中的一个上的接线盒类型的适配器的实例。
[0063] 图5L1至5L2至少部分示出经配置以附接在根据本发明的管理单元的附接表面中的一个上的外部天线适配器的实例。
[0064] 图6A至6D示出经配置以安装在根据本发明的管理单元的附接表面中的一个上的电源模块的实例。
[0065] 图7A至7E示出经配置以安装在根据本发明的管理单元的附接表面中的一个上的用于附接的模块的实例。
[0066] 图8A是根据本发明的通信装置的第一实施例的分解透视图。
[0067] 图8B是根据本发明的通信装置的第二实施例的分解透视图。
[0068] 图8C是根据本发明的通信装置的第三实施例的分解透视图。
[0069] 图9A是图8A的通信装置的分解侧视图。
[0070] 图9B是根据本发明的通信装置的第四实施例的分解透视图。
[0071] 图10A和图10B示出根据本发明的通信装置的使用的第一实例。
[0072] 图11A和图11B示出根据本发明的通信装置的使用的第二实例。
[0073] 图12示出根据本发明的通信装置的使用的第三实例。

具体实施方式

[0074] 根据本发明的系统的实施例的描述
[0075] 图1中示出的根据本发明的系统1允许通信装置10经由多个不同类型的无线电通信链路LA、LB、LC与多个不同类型的通信网络5A、5B、5C通信。
[0076] 1.系统1
[0077] 在此说明性实例中,系统1包括三个不同类型的通信网络5A、5B、5C。这些网络可例如为3G网络5A、Wi-Fi网络5B以及 网络5C,这并不限制本发明的范围。事实上,不言而喻,根据本发明的系统包括单一网络、两个网络或超过三个通信网络,且此通信网络或这些网络可各自为除3G、Wi-Fi或 外的类型。
[0078] A)通信装置10
[0079] 仍参考图1,根据本发明的通信装置10包括以叠加方式沿着轴线X安装的管理单元20、第一外部模块30以及第二外部模块40。
[0080] 根据本发明,此通信装置10的多种结构都是有可能的,可能尤其是由于其由管理单元20给予的可扩展和模块化方面的原因,如下文中所解释。
[0081] B)管理单元20
[0082] 管理单元20经配置以连续地例如与服务器(未示出)通信,所述通信经由分别在通信链路LA、LB、LC上的三个网络5A、5B、5C中的每一个来实现。
[0083] 在图2A中示出的实施例中,管理单元20包括具有圆形截面的圆柱形形状的中空坚硬主体20A,所述主体更优选地由塑料材料制成。
[0084] 此中空坚硬主体20A界定其中安装有电子组件(参考图3和4)的内部空间,所述电子组件实施所述管理单元20与第一外部模块30、第二外部模块30以及多个通信网络5A、5B、5C之间的不同通信功能。
[0085] 圆柱体的两个相对表面相应地形成第一外部模块30的第一附接表面21A和第二外部模块40的第二附接表面21B,而圆柱体的弯曲部分构成其侧壁21C。
[0086] 在此实例中,第一附接表面21A和第二附接表面21B各自分别通过第一壁21A1和第二壁21B1封闭。
[0087] 如图2A至3、9A和10A至11B中示出,管理单元20在其第一壁21A1上包括用于第一外部模块30的附接的第一构件22A,且在其第二壁21B1上包括用于第二外部模块40的附接的第二构件22B。
[0088] 用于附接的第一构件22A和用于附接的第二构件22B允许将第一外部模块30和第二外部模块40相应地附接在管理单元20上,同时仍提供通信装置10的密封。
[0089] 用于附接的第一构件22A和用于附接的第二构件22B相同,使得允许将第一外部模块30附接在第二附接表面21B上且将第二外部模块40附接在第一附接表面21A上。
[0090] 在图2A至3和8A至9A中示出的实例中,用于附接的第一构件22A和用于附接的第二构件22B各自具有凹槽或圆形倒角部分的形式,所述部分相应地在第一壁21A1和第二壁21B1的外围处产生,且相应地允许通过套入将第一外部模块30和第二外部模块40附接在管理单元20上。
[0091] 在图9B中示出的实例中,用于附接的第一构件22A具有圆形凹槽的形式,所述圆形凹槽在第一壁的外围处产生且包括螺纹以便通过旋拧来附接第一外部模块30。同样地,用于附接的第二构件(此图中不可见)具有圆形凹槽的形式,所述圆形凹槽在第一壁的外围处产生,且包括与用于附接第二外部模块(在此实例中为电源模块40)的构件42的螺纹互补的螺纹。
[0092] 作为替代方案或作为补充方案,用于附接的第一构件22A和用于附接的第二构件22B可包含凸缘、销钉或耳片,以便允许通过滑入配合将第一外部模块30和第二外部模块40附接在管理单元20上。
[0093] 参考图2A,第一壁21A1包括两组多个第一连接器23A,所述连接器使得有可能将管理单元20电连接到第一外部模块30。
[0094] 第一壁21A1还包括三个发光二极管(LED)23B和“复位”按钮23C。这并非是限制性的,因为对于特定用途,三个发光二极管23B和按钮23C可安装在侧壁21C上。
[0095] 三个发光二极管(LED)23B具有不同颜色(例如,蓝色二极管、绿色二极管以及红色二极管),且使得有可能控制管理单元20的条件。例如,当管理单元20与三个通信网络5A、5B、5C中的一个通信时,可使二极管中的每一个发光。“复位”按钮23C使得有可能将管理单元20的电子器件复位。
[0096] 第二壁21B1包括两组多个第二连接器23D,所述连接器使得有可能将管理单元20电连接到第二外部模块40。
[0097] 两组多个第一电连接器23A和两组多个第二电连接器23D对称地两两布置在管理单元20的两侧上。
[0098] 参考图2B至2D,皆用于供电和通信的两条线路23G经过管理单元20。这两条供电和通信线路通过双箭头23G在图2B至2D上图解示出。
[0099] 每一供电和通信线路23G将多个第一连接器23A中的连接器连接到相关联的多个第二连接器23D(即,相对于管理单元20的主体20A对称地布置)中的连接器。
[0100] 不言而喻,根据本发明的管理单元20可包括单组多个第一连接器23A、单组多个第二连接器23D以及单一供电和通信线路23G,所述供电和通信线路连接所述多个第一连接器23A和多个第二连接器23D。
[0101] 这些电连接器23A、23D可具有安装在板上的带的形式,所述板包括内部通信电路。
[0102] 这些可包括多个电线或线股的线23G允许供应不同模块的电能且在不同模块间交换数据,尤其是管理单元20与第一外部模块30和/或第二外部模块40之间的通信(如果需要)。
[0103] 仍在此实例中,参考图2A,管理单元20另外在其侧壁21C上包括麦克风的音频输出23E和USB型的连接器23F。
[0104] 根据本发明,如图4中示出,管理单元20包括外部通信子模块25,其连接到供电和通信线路23G,且经配置以允许经由所述线路23G在以下两方面之间的通信:一方面,第一外部模块30和/或第二外部模块40,以及另一方面,一个或若干个通信网络5A、5B、5C。
[0105] 外部通信子模块25包括多个无线电通信单元(未示出),例如GPS、GPRS、3G、BluetoothTM、 等,每一个无线电通信单元经配置以所属领域的技术人员已知的方式相应地与通信网络5A、5B以及5C中的一个通信。
[0106] 外部通信子模块25还包括一个或若干个集成天线(未示出),其允许无线电通信单元经由无线电通信链路LA、LB以及LC来通信。
[0107] 在此实例中,外部通信子模块25有利地具有包括外部通信电子电路的单板的形式。此板可容易地安装在管理单元20的中空主体20A内侧,例如通过套入来安装,使得被连接到通信供电线路23G。
[0108] 有利地,外部通信子模块25经配置以与另一管理单元(未示出)的内部通信子模块28通信,例如将参考图12在下文中描述为实例。
[0109] 管理单元20可包括独立于彼此操作的多个外部通信子模块25。
[0110] 现在参考图4,管理单元20包括内部通信子模块28,其具有包括内部通信电子电路的单板的形式。此板在管理单元20的中空主体20A的内侧安装在包括外部通信电子电路25的板下方,使得此板也被连接到供电和通信线路23G。
[0111] 由此易于通过替换所述板中的一个板或另一个板来替换外部通信子模块25和/或内部通信子模块28。确切地说,当必须与一种新的通信网络通信时,替换包括外部通信电子电路25的板或对其进行重新编程就已足够。
[0112] 内部通信子模块28包括快闪存储器、微控制器(未示出),所述微控制器在一方面提供与外部通信子模块25的通信,在另一方面提供管理单元20与第一外部模块30和/或第二外部模块40之间的通信,所述通信经由供电和通信线路通过使用所属领域的技术人员已知的例如I2C、UART或SCAN型协议来实现。内部通信子模块28尤其允许对电源模块类型的内部模块40中包含的电池的供电和充电的管理。
[0113] 在此实例中,内部通信子模块28另外包括麦克风类型的应用单元(未示出),其音频输出23E在图2A中示出,如上文所描述。
[0114] 内部通信子模块28还可有利地包括加速度计、磁罗盘、陀螺仪、温度计光电池等类型的其它应用单元。当需要添加新应用单元时,包括内部通信电子电路28的板可被有利地移除和替换或修改(例如重新编程),随后被放回管理单元的中空主体20A的内侧,而不需要修改包括外部通信电子电路25的板或改变管理单元20。
[0115] 替代地,这些应用单元可在与包括内部通信电子电路28的板分开的板上实施。
[0116] C)第一外部模块30和第二外部模块40
[0117] 当用于附接管理单元20的第一构件22A和用于附接管理单元20的第二构件22B相同时,第一外部模块30和第二外部模块40是有利地可互换的。
[0118] 第一外部模块30和第二外部模块40具有外部单元的形式,包括在管理单元20上的至少一个附接表面31A、41A。
[0119] 第一外部模块30和第二外部模块40经配置以可移除地安装在管理单元20的附接表面21A/21B中的一个上。
[0120] 外部模块30/40的附接表面31A、41A相应地包括用于附接的第三和第四构件,所述第三和第四构件与管理单元20的第一附接表面21A的用于附接的第一构件22A和第二附接表面21B的用于附接的第二构件22B互补。
[0121] 在图2A至9A中示出的实例中,管理单元20的外部模块30/40的附接表面包括圆形部分,其经布置以便符合管理单元20的附接的第一壁21A1并符合管理单元20的附接的第二壁21B1。此外部单元还优选地以与管理单元20的材料相同的塑料材料制造。
[0122] 作为替代方案或作为补充方案,用于将外部模块30/40的附接表面31A、41A、51A附接在管理单元20上的构件可包含多个凸缘或销钉36A、36B,所述凸缘或销钉经布置以便被附接在与根据本发明的管理单元的实施例(未示出)互补的凸缘或销钉上。
[0123] 一旦安装在管理单元20上,第一外部模块30,相应地第二外部模块40,经由多个连接器23A,相应地23D而电连接到管理单元20。
[0124] 第一外部模块30和第二外部模块40可为以下外部模块中的一个:应用模块、电源模块、用于附接管理单元或另一相同管理单元的模块。
[0125] i)应用模块
[0126] 应用模块可根据所寻求的通信装置10的用途来选择,尤其是根据经由通信网络或网络5A、5B、5C发送的数据的性质来选择。
[0127] 图5A至5L示出应用模块的各种实例。为清晰起见,这些不同应用模块示出为第一外部模块30。不言而喻,在第一外部模块30与第二外部模块40可互换的情况下,这些应用模块还可被视为第二外部模块40。
[0128] 图5A示出包括按钮的位置模块30A,所述按钮可被按压以便例如使用其GPS坐标自动地定位地产或个人。
[0129] 图5B示出手表或警报器类型的应用模块30A。
[0130] 图5C示出M2M(机器到机器)通信模块,所述通信模块适合于特定工业环境并使用特定通信网络。例如,若干远程机器可交换信息并在需要时触发警报。
[0131] 图5D示出开放或OEM(原始设备制造商)类型的通信模块,其中OEM是所属领域的技术人员已知的。此模块包括标准的中空外部单元,所述中空外部单元中安装有管理单元20的用户的电子组件。任何用户可由此根据用户想要实现的通信装置10的用途来产生个人化应用模块。
[0132] 图5E和5F示出无线电通信应用模块。无线电通信模块30B1是Wi-Fi通信模块,所述模块使得有可能在Wi-Fi类型的无线电通信链路上与位于通信装置10的Wi-Fi覆盖范围内的实体通信。无线电通信模块30B2是BluetoothTM或 通信模块,所述模块使得有可能相应地经由BluetoothTM或 类型的无线电通信链路与相应地位于通信装置10的BluetoothTM或 覆盖范围内的实体通信。可有利地使用此类模块以便允许两个通信装置10经由无线链路在其间通信,如在下文中将参考图12描述。
[0133] 图5G示出运动检测器类型的传感器30C1,所述传感器可例如用于房屋的警报系统中。
[0134] 图5H示出光检测类型的传感器30C2,所述传感器可例如用于房屋的警报系统;或示出光伏板类型的传感器,所述传感器使得有可能例如给安装在与管理单元20相对的表面上的电源模块再充电。
[0135] 图5I示出摄像机类型的应用模块30D。类似于管理单元20,此模块包括两个附接表面,其包括用于附接的相同构件36A和36B。在所述表面中的一个表面31A有可能将摄像机30E附接到管理单元20上的情况下,相对立的表面有可能例如附接图5G和5H中示出的检测器中的一个。
[0136] 图5J示出可安装在管理单元20的附接表面21A/21B中的一个上的USB端口模块30E的实例。
[0137] 图5K示出接线盒类型的适配器30F,其有可能将例如未经配置以直接地安装在所述管理单元20上的应用模块连接到管理单元20。适配器30F包括第一连接表面30F1,第一连接表面30F1包括用于附接在管理单元20的附接表面21A/21B中的一个上的构件;以及第二连接表面30F2,第二连接表面30F2包括用于连接输入-输出(I/O)连接器类型的构件30F3,所述构件使得有可能例如将第二连接表面连接到外部应用模块(未示出)或连接到机器(未示出)。
[0138] 图5L1和图5L2示出远程天线类型的适配器30G,所述适配器有可能经由天线连接器30G2连接到管理单元20的外部天线30G1,而非外部子模块25的集成天线,例如以便增加通信装置10的无线电范围,或在将通信装置10安装在金属单元内侧的情况下,如下文中描述的图11A和11B的实例中示出。
[0139] 在另一实施例中,应用模块可为另一类型的测量传感器,所述传感器优选地不同于内部通信子模块28的应用单元,所述传感器例如气体检测器、模拟探头、盖革计数器、特定接线盒等。
[0140] 在另一实施例中,应用模块可为盖子30H(参考图8C)。
[0141] ii)电源模块
[0142] 电源模块可通过用于附接的第四构件安装在管理单元20的附接表面中的一个上,所述第四构件与用于附接的第二构件互补22B。在图6A至6D的实例中,这些用于附接的第四构件42具有凹槽或倒角部分42的形式。
[0143] 电源模块40A有可能将电能供应给管理单元20,且在适用时,另一外部模块,例如应用模块,安装在与管理单元20相对立的表面上。
[0144] 此供电经由多个第二连接器23D和管理单元20的供电和通信线路23G(并且在适用时,还经由多个第一连接器23A)实施。
[0145] 出于此目的,参考图6A至6D,电源模块40A在其附接表面41A上包括多个第三连接器41,第三连接器41经布置以与多个第二连接器23D中的一个进行电接触
[0146] 有利地,尤其参考图7C和7E,电源模块40A可包含与第一附接表面41A相对立的第二附接表面,以经由磁化将电源模块40例如安装在金属支架上,安装在集成电路类型的支架上或安装在用于附接的模块上,例如本文中示出模块。
[0147] 电源模块40A有利地具有电池的形式,例如具有锂的电池,更优选地为可再充电的电池。
[0148] 图6A至6D示出电源模块的各种实例。为清晰起见,这些不同电源模块示出为第二外部模块40。不言而喻,当第一外部模块30与第二外部模块40可互换时,这些电源模块还可被视为第一外部模块30。
[0149] 由此有可能根据管理单元20的消耗平和/或应用模块30的消耗水平,将低功率、中间功率或高功率的不同类型的电池安装在管理单元20上。
[0150] 由此,图6A示出低功率可再充电电池,以例如确保随时间变化的较小任务;在图6B中为中间功率可再充电电池,例如用于若干天的自主运行;在图6C中为高功率可再充电电池,例如用于GPS类型的定位的构件的密集使用;且在图6D中为可通过非接触感应构件43再充电的电池。
[0151] 因此电源模块40A可根据通信装置10所实施的用途来有利地选定
[0152] 在根据本发明的通信装置10的实施例中,装置10不包含电源模块,且电能可例如通过太阳能集热器类型的应用模块或通过经由接线盒连接到管理单元20的外部电源来供应。
[0153] iii)附接模块
[0154] 附接模块使得有可能将通信装置10附接到外部元件,例如结构、壁、一件衣、印刷电路等。
[0155] 图7A至7E示出用于附接的模块的各种实例。为清晰起见,这些用于附接的不同模块示出为第二外部模块40。不言而喻,当第一外部模块30与第二外部模块40可互换时,这些用于附接的模块还可被视为第一外部模块30。
[0156] 参考图7A至7E,用于附接的模块40B1、40B2、40B3、40B4、40B5在第一附接表面51A上包括用于附接的构件,所述构件与管理单元20的附接表面21A/21B的用于附接的构件22B互补,从而使得有可能将前述构件附接在构件22B上;以及用于连接到外部元件的构件53A、53B、53C、53D。
[0157] 图7A示出用于附接的模块40B1,其包括底座52,材料从所述底座形成附接件53A,所述附接件使得有可能将底座52以及因此的通信装置10连接到物体,例如钥匙环。
[0158] 同样地,图7B示出用于附接的模块40B2,其包括底座52,所述底座在与第一附接表面51A相对的第二附接表面51B上包括两个通道53B,所述通道由所述底座52的材料形成,且使得有可能将底座52以及因此的通信装置10安装在材料带上,例如手表带或皮带等。
[0159] 图7C示出用于附接的模块40B3,模块40B3在其第二附接表面51B上包括磁化部分53C,所述磁化部分使得有可能将通信装置10附接到金属元件(未示出)上。在此实例中,用于附接的模块40B1还是电源模块40A3。
[0160] 图7D示出用于附接的模块40B4,其包括底座52,从所述底座延伸出两个耳状物53D,所述耳状物由所述底座52的材料形成,且使得有可能将底座52以及因此的通信装置10附接到壁或结构(未示出)上,例如使用螺钉和螺母的系统。
[0161] 图7E示出用于附接在印刷电路54(参考图10A和10B)上的模块40B5,所述用于附接的模块40B5在其第二附接表面51B上包括安装螺柱或销,所述安装螺柱或销将得到合适焊接以用于安装在印刷电路54上,使得有可能将通信装置10附接到所述印刷电路54。
[0162] II.配置、安装和使用的实例
[0163] 图8A至8C示出根据本发明的通信装置10的分解视图式的三个实例10A、10B、10C。
[0164] 参考图8A,通信装置10A包括管理单元20、安装在管理单元20的第一附接表面21A上的传感器30A,以及安装在管理单元20的第二附接表面21B上的电源电池40A。
[0165] 参考图8B,通信装置10B包括管理单元20、安装在管理单元20的第一附接表面21A上的适配器30F,以及安装在管理单元20的第二附接表面21B上的用于附接的模块40B4。
[0166] 参考图8C,通信装置10A包括管理单元20、安装在管理单元20的第一附接表面21A上的盖子30H,以及安装在管理单元20的第二附接表面21B上的电源电池40A。
[0167] 图9A和9B示出第一外部模块30和第二外部模块40的组装在管理单元20上的类型。应注意,在这些实例中,第一外部模块30可在管理单元20上安装在第二外部模块40前方或相反。此外,当外部模块30/40中的一个是用于附接的模块时,应注意,所述用于附接的模块可安装在管理单元20上,随后附接在外部元件上,或首先附接在外部元件上,随后与管理单元20组装在一起。
[0168] 图9A示出图8A的通信装置10A,其中传感器30A和电池40A通过套入(例如通过力和/或使用凸缘或销钉)安装在管理单元20上,同时仍提供通信装置10A的密封。一旦被套入,管理单元20、传感器30A以及电池40A就通过经过管理单元20的两条供电和通信线路23G的中介而电连接。
[0169] 图9B示出图8A的通信装置10A,其中传感器30A和电池40A通过旋拧安装在管理单元20上,其中附接表面中的每一个随后包括至少一个带螺纹部分22A1,同时仍提供通信装置10A的密封。一旦被旋拧,管理单元20、传感器30A以及电池40A就通过经过管理单元20的两条供电和通信线路23G的中介而电连接,且由此被供应电能,同时仍具有交换数据的可能性,尤其使得传感器30A将数据发送到管理单元20,使得所述管理单元经由通信网络5A、5B、5C来传送数据。在另一实施例中,此数据可为通过无线电通信模块类型的应用模块事先接收的数据。
[0170] 图10A示出印刷电路54,其上例如通过套入或通过旋拧依次非常容易地安装有:用于附接的模块40B5(参考图7E),随后是管理单元20,随后是传感器30A。如图10B中示出,一旦安装在印刷电路上,通信装置10就与所述电路54成一体。
[0171] 图11A和11B示出具有高自主性的Wi-Fi终端60,其具有金属沉箱60A的形式,其中安装有根据本发明的通信装置10、高功率电池62、连接模块64以及外部天线66。
[0172] 电池62允许Wi-Fi终端在较长持续时间上工作,而连接模块64使得有可能例如经由通信装置10的管理单元20的USB端口,将电池62连接到通信装置10。
[0173] 在此实例中,Wi-Fi终端60的外部天线66使得有可能例如与网络3G通信。
[0174] 出于此目的,通信装置10包括:管理单元;用于附接的模块,其在一方面附接到沉箱60A,而在另一方面附接到管理单元的第二附接表面;远程天线类型的应用模块30(参考图5L1和5L2),其安装在管理单元的第一接收表面上;以及盖子30H(参考图8C),其使得有可能提供通信装置10的密封。
[0175] 在此实例中,Wi-Fi通信是通过管理模块20的Wi-Fi无线电通信单元提供。
[0176] 此Wi-Fi模块允许一件用户设备(例如智能手机或计算机)经由无线电通信链路以所属领域的技术人员已知的方式连接。
[0177] 一旦通信装置10安装在Wi-Fi终端的壁上并连接到连接模块64,盖子68就封闭Wi-Fi终端60,所述Wi-Fi终端随后可例如被附接在壁上。
[0178] 在第二实施例中,图12示出根据本发明的、自主的两个通信装置10,所述两个通信装置在其间直接通信而不经过通信网络。
[0179] 通信装置10中的每一个包括(例如)Wi-Fi或BluetoothTM或 类型的通信应用模块,以及安装在管理单元上的电池。
[0180] 存储在管理单元的存储器中的程序由每一通信装置10的内部通信子模块的微控制器执行,使得他们在其间通信。一旦通信装置10在彼此的无线电覆盖范围内,所述通信装置就开始对话,首先进行连接,随后交换用户信息类型的应用数据。
[0181] 作为实例,两个通信装置10可在经过彼此附近时经由通信装置10的载波交换信息,例如它们的名字。
[0182] 应注意,当用于附接的构件允许这样做时,有可能将若干个管理单元组装在彼此上,以例如增加无线电通信单元的数目,且由此允许与更多的通信网络通信。
[0183] 另外应注意,可对经由不同链路和通信网络的数据和信息的交换进行加密和/或确保其安全。
[0184] 最后应注意,本发明并不限于上文中描述的实例,且本发明经受所属领域的技术人员可获得的许多替代方案。确切地说,通信装置的形式和尺寸、传感器和电池的类型以及链路和通信网络的性质和类型,例如图中以示出本发明的实施例的方式所示出,不必被解释为限制性的。
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