Способ и устройство для модульного управления питанием и защиты услуг особой важности в нестационарных медицинских устройствах

Изобретение относится к системам управления питанием мобильных устройств. Технический результат - обеспечение работы важных программ при предразряженном состоянии батареи. Предложены архитектура и соответствующие способы для управления питанием нестационарных медицинских устройств. Медицинское устройство описано с помощью набора услуг, каждой из которых присвоен уровень приоритета (от произвольного до особо важного), при этом архитектура управления питанием позволяет использовать сменные модули управления различных уровней. Контроллер безопасности питания контролирует систему для обеспечения надлежащего поддержания услуг особой важности, а также обеспечения оповещений, когда остающийся заряд аккумулятора близок к критическому уровню. Контроллер надежности обеспечивает оптимальное распределение питания между различными услугами. Модуль контроля устройства оценивает характеристики устройства, которые могут быть использованы на других уровнях. Общая архитектура обеспечивает безопасное и оптимальное управление услугами и обеспечивает работу устройства по принципу «снизу вверх». 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Уровень техники

В целом настоящее изобретение относится к управлению питанием мобильных устройств, питаемых от аккумуляторного источника питания. В частности, настоящее изобретение относится к управлению питанием мобильного устройства, применяемого для предоставления медицинского обслуживания, например измерения значений уровня глюкозы в крови больного диабетом пациента или другого контроля физиологических показателей пациента/пользователя, управления дозаторами, такими как перфузионные насосы, насосы для внутривенного введения жидкости, передачи данных контроля состояния пациента к удаленному центру и т.п.

Применяемые в настоящее время мобильные устройства, такие как мобильные телефоны, планшетные компьютеры, карманные персональные компьютеры, портативные компьютеры и т.п., могут быть адаптированы для осуществления широкого диапазона функций, а также предоставления широкого спектра услуг. Указанные устройства с помощью программных приложений могут быть способны осуществлять медицинское обслуживание, например упомянутое выше обслуживание. Как правило, указанные устройства являются питаемыми от аккумуляторов устройствами и, следовательно, характеризуются ограниченным временем работы, перед тем как аккумулятор будет разряжен и ему потребуется перезарядка. Если пациент находится в месте, в котором нет возможности подключить устройство к электрической розетке, то существует возможность того, что медицинское обслуживание особой важности не будет предоставлено. Как правило, указанные устройства характеризуются способностью предоставлять одновременно несколько услуг, например услуг мобильной связи, услуг электронной почты, услуг воспроизведения музыки, услуг воспроизведения видео, просмотр Интернет сайтов, запуск игровых программ и т.п. Если такое устройство осуществляет медицинское обслуживание особой важности пациента/пользователя устройства, при этом устройство также предоставляет другие услуги, то энергия аккумулятора будет расходоваться быстрее.

Следовательно, было бы желательно иметь возможность снизить или устранить потребление энергии, связанное с не представляющими особую важность или неважными услугами, предоставляемыми указанным устройством, в то время, как устройство также используют для осуществления медицинского обслуживания особой важности пациента/пользователя, и аккумулятор близок к разряженному состоянию.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту воплощения настоящего изобретения предлагается, среди прочего, архитектура и соответствующие способы управления питанием нестационарных медицинских устройств, питаемых энергией аккумуляторов. Услуги, предоставляемые медицинскими устройствами, описаны набором услуг, в котором каждой услуге присвоен уровень приоритета (от произвольного до особо важного), и архитектура управления питанием позволяет вставить сменный модуль управления на нескольких уровнях управления:

a. Контроллер безопасности питания контролирует систему для обеспечения надлежащего управления питанием с тем, чтобы сохранить услуги особой важности, а также обеспечить надлежащие оповещения пользователя, когда остающийся заряд аккумулятора близок к критическим уровням.

b. Контроллер надежности обеспечивает оптимальное распределение питания между различными услугами посредством оптимизации уровней функционирования различных услуг.

c. Контроллер устройства оценивает характеристики устройства, которые могут быть использованы на других уровнях.

Общая архитектура обеспечивает безопасное и оптимальное управление услугами и обеспечивает работу устройства по принципу «снизу вверх».

В соответствии с одним воплощением система управления питанием, предназначенная для управления потреблением энергии питаемого от аккумулятора устройства, сконфигурированного для предоставления нескольких услуг, включает в себя: модуль оценки характеристик устройства, сконфигурированный для получения уровня заряда аккумулятора указанного устройства, по меньшей мере одного параметра пользователя указанного устройства, а также услуг, предоставляемых устройством, причем указанный модуль оценки характеристик устройства дополнительно сконфигурирован для построения временных графиков, кодирующих вероятность по меньшей мере одного из указанного уровня заряда аккумулятора, параметра пользователя и предоставляемых услуг с определенными величинами в каждом из множества временных сегментов k; модуль контроллера надежности, сконфигурированный для получения указанных временных графиков от указанного модуля оценки характеристик устройства и указанного уровня заряда аккумулятора, и для установления соответствующего правила обеспечения надежности u(k) для каждого временного сегмента k, причем указанное правило обеспечения надежности определяет уровень надежности для каждой услуги; модуль контроллера питания, сконфигурированный для получения указанного правила обеспечения надежности u(k) и указанного уровня заряда аккумулятора, для вычисления количества времени, остающегося до полной разрядки аккумулятора при указанном уровне заряда аккумулятора и режиме функционирования, который характеризуется наличием заданной интенсивности потребления энергии, и для осуществления заданного действия на основании вычисленного количества остающегося времени относительно по меньшей мере одного заранее установленного порога; и модуль регулятора предоставляемых устройством услуг, предназначенный для регулировки доступа указанных услуг к ресурсам указанного устройства для предоставления указанных услуг в соответствии с заданным действием, переданным от модуля контроллера питания.

В соответствии с другим воплощением реализуемый компьютером способ для управления потреблением энергии питаемого от аккумулятора устройства, сконфигурированного для предоставления нескольких услуг, предусматривает осуществление процессором: получения уровня заряда аккумулятора указанного устройства, по меньшей мере одного параметра пользователя указанного устройства, а также услуг, предоставляемых устройством, построения временных графиков, кодирующих вероятность по меньшей мере одного из указанного уровня заряда аккумулятора, параметра пользователя и предоставляемых услуг с определенными величинами в каждом из множества временных сегментов k; установления соответствующего правила обеспечения надежности u(k) для каждого временного сегмента k, причем указанное правило обеспечения надежности определяет уровень надежности для каждой услуги на основании указанных временных графиков и уровня заряда аккумулятора; вычисления на основании указанных временных графиков количества времени, остающегося до полной разрядки аккумулятора при указанном уровне заряда аккумулятора и режиме функционирования, который характеризуется наличием заданной интенсивности потребления энергии, и осуществления заданного действия на основании вычисленного количества остающегося времени относительно по меньшей мере одного заранее установленного порога; и регулировки доступа указанных услуг к ресурсам указанного устройства для предоставления указанных услуг в соответствии с заданным действием.

В соответствии с еще одним воплощением считываемый компьютером энергозависимый носитель информации характеризуется наличием сохраненных на нем исполняемых компьютером команд в отношении управления потреблением энергии питаемого от аккумулятора устройства, сконфигурированного для предоставления нескольких услуг, в результате выполнения которых компьютер осуществляет: получение уровня заряда аккумулятора указанного устройства, по меньшей мере одного параметра пользователя указанного устройства, а также услуг, предоставляемых устройством, построение временных графиков, кодирующих вероятность по меньшей мере одного из указанного уровня заряда аккумулятора, параметра пользователя и предоставляемых услуг с определенными величинами в каждом из множества временных сегментов k; установление соответствующего правила обеспечения надежности u(k) для каждого временного сегмента k, причем указанное правило обеспечения надежности определяет уровень надежности для каждой услуги на основании указанных временных графиков и уровня заряда аккумулятора; вычисление на основании указанных временных графиков количества времени, остающегося до полной разрядки аккумулятора при указанном уровне заряда аккумулятора и режиме функционирования, который характеризуется наличием заданной интенсивности потребления энергии, и осуществление заданного действия на основании вычисленного количества остающегося времени относительно по меньшей мере одного заранее установленного порога; и регулировку доступа указанных услуг к ресурсам указанного устройства для предоставления указанных услуг в соответствии с заданным действием.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая различные модули управления питанием, а также их взаимосвязь друг с другом, в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения;

на фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая один пример осуществления управления питанием, а также схему оповещения в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения;

на фиг. 3 представлен график, иллюстрирующий различные сценарии потребления энергии, предназначенные для применения при расчете остающегося времени функционирования устройства в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения;

на фиг. 4 представлен график, иллюстрирующий различные функции уровня надежности по отношению к риску для пациента, что может быть использовано для определения уровней надежности для услуг особой важности в зависимости от риска для пациента;

на фиг. 5 представлен график, иллюстрирующий примеры вероятностей процессов или услуг, используемых в течение различных временных сегментов дня, который используют для оценки остающегося времени функционирования устройства в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения; и

на фиг. 6 представлен пример принципиальной схемы компьютерной системы для конкрентной реализации настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Формулировка:

пусть будет набором процессов или услуг, установленных на нестационарном или мобильном устройстве, и {uj=[u1,j,u2,j,…,un,j]j=1…m} будет набором допустимых правил обеспечения надежности для каждого процесса или услуги, при этом правило обеспечения надежности связано с конкретной интенсивностью потребления энергии. Предположим, что для каждого временного сегмента k остающаяся энергия x(k+1) может быть смоделирована как

где

представляет собой потребление энергии на стадии k, при этом fi,u(k)(Ia i(k)) представляет собой потребление энергии, связанное с процессом а, в соответствии с правилами обеспечения надежности uj(k).

Следовательно, потребление энергии можно рассматривать в качестве стохастического процесса, обусловленного биноминальными распределениями вероятностей Р(Ia(k)=1) и выбранным набором правил обеспечения надежности в каждом временном сегменте k.

Архитектура

Один аспект воплощения настоящего изобретения заключается, например, в специальной архитектуре модулей управления, каждый из которых контролирует один аспект проблемы управления питанием. Указанная архитектура обеспечивает устранение неоднозначности цели управления (зависимость практичности, функционирования услуги особой важности и заряда аккумулятора), а ее модульное исполнение обеспечивает то, что независимо от выбранной оптимальной стратегии управления питанием обеспечивается защита услуг особой важности, при этом устройство способно осуществлять свои основные медицинские функции.

Архитектура по Фиг. 1 содержит модули управления на четырех уровнях повышающейся абстракции:

a. Регулятор предоставляемых медицинским устройством услуг (РПМУУ), который управляет доступом к ресурсам всех установленных на устройстве услуг, при этом услуга представляет собой набор автономных программируемых команд, разработанных для осуществления специального действия. РПМУУ отвечает за перевод набора правил обеспечения надежности, сгенерированных контроллером питания, в доступ к ресурсам для услуг, потенциально останавливая предоставление ненужных или не представляющих особой важности услуг. Установленные услуги классифицированы в несколько уровней с определенным приоритетом от особо важного до произвольного. РПМУУ также передает информацию об уровне заряда аккумулятора и о риске для пациента в контроллер безопасности питания (КБП).

b. Контроллер безопасности питания (КБП), который обеспечивает максимальную доступность услуг особой важности, т.е. услуг, которые являются обязательными для функционирования медицинского устройства. Этот модуль анализирует количество остающейся энергии, сообщенное РПМУУ, оценивает оставшееся время работы и на основании оценки может принять решение откорректировать правила обеспечения надежности с более высоким уровнем, чтобы обеспечить приоритет услугам особой важности над другими менее важными услугами, когда уровень заряда аккумулятора становится низким. Кроме того, КБП отвечает за оповещение пользователя об использовании энергосберегающих схем, а также подачу пользователю сигнала тревоги, извещающего о надвигающемся отключении питания.

c. Локальный контроллер надежности (ЛКТ), который оптимизирует уровни надежности для каждого из процессов. Уровень надежности определяет уровень функционирования услуги и соответствует конкретной интенсивности потребления энергии. Сочетание всех уровней надежности определяет текущее правило обеспечения надежности.

d. Устройство оценивания собственных характеристик регулируемого объекта (УОСХРО), которое контролирует рабочее состояние устройства, а также оценивает зависящие от времени графики использования процессов, потребление энергии для процессов при конкретных уровнях надежности и риск для пациента.

Каждый уровень архитектуры функционирует с потенциально различной частотой, при этом РПМУУ функционирует непрерывно, КБП функционирует непрерывно или часто, ЛКТ функционирует прерывисто или периодически, и УОСХРО функционирует редко или нечасто.

Контроллер безопасности питания (КБП)

Общая конструкция

Контроллер безопасности питания (КБП) вычисляет количество остающегося времени до полной разрядки аккумулятора при текущем уровне заряда аккумулятора, а также интенсивности потребления энергии или режиме функционирования «только услуги особой важности».

На основании этой оценки остающегося времени функционирования (rft) и внутренних порогов для предупреждения (τw) и тревоги (τα), система предпринимает одно из трех действий, как изображено на фиг. 2:

- если rft больше τw, КБП пропускает текущее правило обеспечения надежности распределения энергии (либо заранее установленное, либо поступившее от локального контроллера надежности) для регулятора предоставляемой медицинским устройством услуги (зеленый свет);

- если rft меньше или равно τw и rft больше τα, КБП снижает потребление энергии посредством:

- остановки произвольных услуг;

- снижения уровней надежности важных услуг и услуг особой важности, и

- предупреждения пользователя о приближающейся разрядке аккумулятора и активации энергосберегающего режима (желтый свет);

- если rft<τα, КБП предпринимает следующие действия:

- останавливает все не представляющие особую важность услуги,

- снижает уровни надежности услуг особой важности

- подготавливает систему для выключения (разгрузка данных, отключение периферийных устройств и т.п.), и

- подает пользователю сигнал тревоги, извещающий о надвигающемся отключении питания (красный свет).

Оценка остающегося времени функционирования

КБП может функционировать с использованием различных оценок остающегося времени функционирования (rft). Как представлено на фиг. 3, существуют четыре класса диапазона оценок остающегося времени функционирования от наименее консервативной (простой) оценки до наиболее консервативной (наиболее неблагоприятный сценарий) оценки. Хотя классы 1 и 4 представляют собой предельные случаи (простой и наиболее неблагоприятный сценарий) и не требуют дополнительных данных касательно известного потребления и уровня заряда аккумулятора, случаи 2 и 3 требуют оценки (или графика в динамике по времени) риска для пациента, и процессов используемых услуг. На фиг. 4 представлен примерный график риска, согласно которому пациент особенно подвержен риску в ранний полдень, и примерный поведенческий график, согласно которому пациент во время поездки на и с работы использует свое устройство для произвольных процессов (например, для доступа к сети Internet, воспроизведения мультимедиа, использования игр, просмотра и отправки почтовых сообщений и т.п.).

Простая оценка остающегося времени функционирования

С использованием предложенной выше формулировки простую оценку остающегося времени функционирования получают с помощью простой учетной формулы, где x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора в часах, и ω представляет собой потребление в час и umin представляет собой правило, налагающее наименьшую надежность до отключения всех процессов:

Риск-ориентированная оценка остающегося времени функционирования осуществляет использование оцененного медицинского риска для пациента в соответствии с графиком риска с тем, чтобы осуществить оценку дальнейших правил обеспечения надежности для каждого из временных сегментов k: то есть, если, риск для пациента высокий, то надежность услуг особой важности не будет снижаться, а если пациент в безопасности, то целесообразно снизить надежность услуг особой важности.

Это может быть осуществлено либо с использованием графика риска, сгенерированного в верхнем слое архитектуры, либо посредством экстраполяции текущих значений риска на рассматриваемый временной сегмент.

В обоих случаях оценка остающегося времени функционирования будет выражена следующим образом:

Здесь мы видим, что уровень надежности услуг особой важности зависит от оцененного риска для пациента за промежуток времени с помощью функции g. Функция g может принимать множество форм, как представлено на фиг. 4, но ключевой характеристикой является то, что во время периодов риска повышают надежности услуг особой важности.

Поведенчески-ориентированная оценка остающегося времени функционирования

Дополнительно к риск-ориентированной оценке остающегося времени функционирования представляет интерес рассмотреть поведенческие графики для оценки потребления энергии. В этом случае мы главным образом делаем акцент на использование многоцелевых устройств (например, осуществление управления насосом или контроля датчика с помощью мобильных телефонов или планшетных компьютеров). Поскольку устройство дополнительно используют для предоставления услуг, отличных от услуг особой важности (например, медицинского применения), очень важным является учет изменчивости использования пациентом этих произвольных функций. Верхний слой архитектуры (оценка собственных характеристик регулируемого объекта) разработан для генерирования графиков применения для всех процессов, что, таким образом, позволяет учесть «ожидаемое использование» при вычислении остающегося времени функционирования следующим образом:

где hi(k) представляет собой вероятность использования процесса a i, в течение временного сегмента k. Примеры указанных кривых вероятности представлены на фиг. 5.

Оценка по наиболее неблагоприятному сценарию остающегося времени функционирования

С использованием предложенной выше формулировки оценку по наиболее неблагоприятному сценарию остающегося времени функционирования получают с помощью простой учетной формулы, где x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора в часах, ω представляет собой потребление в час и umax представляет собой правило, которое позволяет функционировать всем услугам с максимальной надежностью:

Локальный контроллер надежности

Локальный контроллер точности (ЛКТ) устанавливает правило обеспечения надежности u(k) для каждого временного сегмента k. Правила обеспечения надежности определяют уровень надежности для каждого процесса и могут быть вычислены разными способами.

Подробности этого вычисления не являются частью настоящего изобретения и, следовательно, не будут раскрыты в настоящем документе. Эти подробности могут быть выведены посредством известных способов, которые не являются специально разработанными для медицинских устройств. Важным фактором является то, что система делает доступным для ЛКТ в каждом временном сегменте k уровень заряда аккумулятора, оцененный риск для пациента, а также процессы или услуги, используемые устройством. Совместимость с общей системой достигают посредством обеспечения того, что правила, вычисленные посредством ЛКТ, могут быть воплощены РПМУУ.

Оценка собственных характеристик регулируемого объекта

Для осуществления оценки собственных характеристик регулируемого объекта от архитектуры в каждый временной сегмент k поступают следующие данные:

- уровень заряда аккумулятора,

- оцененный риск для пациента, и

- используемые устройством процессы.

Для каждых входных данных устройство осуществляет построение временного графика, который кодирует вероятность каждой переменной с определенными величинами для каждой стадии k. Указанные графики могут быть построены в течение любого временного интервала (например, одного часа, 24 часов, 1 недели) или даже могут быть специальными для определенного типа дней/недели (рабочий день, день отпуска, выходной день и т.п.).

Общедоступные алгоритмы оценки распределения вероятности могут быть использованы для построения:

- графиков использования процессов;

- графиков связанных с обменом веществ рисков;

- связанного с конкретным процессом графика потребления энергии.

Рассмотрим фиг. 6, на фиг. 6 представлена функциональная структурная схема компьютерной системы 600, предназначенной для реализации примера воплощения изобретения или части настоящего изобретения. Например, способ или система согласно одному воплощению настоящего изобретения может быть реализована с помощью аппаратного обеспечения, программного обеспечения или их сочетания и может быть реализована в одной или нескольких компьютерных системах или других системах обработки данных, таких как карманные персональные компьютеры (КПК), которые оснащены достаточным количеством памяти и которым присущи достаточные возможности обработки данных. Согласно примеру воплощения настоящее изобретение было реализовано в виде программного обеспечения, выполняемого стандартным компьютером 60, как представлено на фиг. 6. Компьютерная система 600 может включать в себя один или несколько процессоров, таких как процессор 604. Процессор 604 соединен с коммуникационной инфраструктурой 606 (например, коммуникационной шиной, кроссовером или сетью). Компьютерная система 600 может включать в себя интерфейс 602 отображающего устройства, который передает графические изображения, текст и/или другие данные от коммуникационной инфраструктуры 606 (или из кадрового буфера (не показан)) для отображения на устройстве 630 отображения. Устройство 630 отображения может быть цифровым и/или аналоговым.

Компьютерная система 600 может также содержать основное запоминающее устройство 608, предпочтительно оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), и может также содержать вспомогательное запоминающее устройство 610. Вспомогательное запоминающее устройство 610 может включать в себя, например, накопитель 612 на жестких дисках и/или накопитель 614 данных со съемным носителем, представляющий собой дисковод гибких дисков, запоминающее устройство на магнитной ленте, оптический дисковод, флэш-память и т.п. Накопитель 614 данных со съемным носителем считывает данные со съемного запоминающего устройства 618 и/или записывает данные на указанное устройство в соответствии с хорошо известной технологией. Съемное запоминающее устройство 618 представляет собой гибкий диск, магнитную ленту, оптический диск и т.п., который считывается и записывается накопителем 614 данных со съемным носителем. Следует понимать, что съемное запоминающее устройство 618 включает в себя пригодный к использованию компьютером носитель для хранения информации, содержащий сохраненное на нем компьютерное программное обеспечение и/или данные.

Согласно альтернативным воплощениям вспомогательное запоминающее устройство 610 может включать в себя другие средства для обеспечения загрузки компьютерных программ или других команд на компьютерную систему 600.

Указанные средства могут включать в себя, например, съемное запоминающее устройство 622 и интерфейс 620. Примеры таких съемных запоминающих устройств/интерфейсов включают в себя программный картридж и интерфейс картриджа (такой как используют в игровых устройствах), съемную микросхему памяти (такую как ПЗУ, ППЗУ, ЭППЗУ или ЭСППЗУ) и соответствующий разъем, и другие съемные запоминающие устройства 622 и интерфейсы 620, которые обеспечивают передачу программного обеспечения и данных от съемного запоминающего устройства 622 к компьютерной системе 600.

Компьютерная система 600 может также включать в себя коммуникационный интерфейс 624. Коммуникационный интерфейс 624 обеспечивает передачу программного обеспечения и данных между компьютерной системой 600 и внешними устройствами. Примеры коммуникационного интерфейса 624 могут включать в себя модем, сетевой интерфейс (такой как карта локальной сети Ethernet), коммуникационный порт (например, последовательный или параллельный и т.п.), разъем или карту стандарта PCMCIA, модем и т.п. Программное обеспечение и данные, переданные через коммуникационный интерфейс 624, имеют форму сигналов 628, которые могут быть электронными, электромагнитными, оптическими или другими сигналами, которые могут быть приняты коммуникационным интерфейсом 624. Сигналы 628 поступают в коммуникационный интерфейс 624 по коммуникационному каналу 626 (т.е. каналу связи). Канал 626 (или другое коммуникационное средство или канал, раскрытый в настоящем документе) осуществляет передачу сигналов 628 и может быть реализован с помощью провода или кабеля, оптоволокна, технологии Bluetooth, телефонной линии, связи посредством мобильного телефона, высокочастотной связи, связи посредством ИК-излучения, беспроводной связи или беспроводного соединения, а также других коммуникационных каналов.

В этом документе под терминами «компьютерный программный носитель» и «пригодный к использованию компьютером носитель» подразумевают, как правило, носитель или носители, такие как различное программное обеспечение, аппаратно реализованное программное обеспечение, диски, накопители, накопитель 614 данных со съемным носителем, жесткий диск, установленный в накопитель 612 на жестких дисках, и сигналы 628. Компьютерные программные продукты («компьютерный программный носитель» и «пригодный к использованию компьютером носитель») представляют собой средства для предоставления программного обеспечения для компьютерной системы 600. Компьютерный программный продукт может включать в себя пригодный к использованию компьютером носитель, содержащий записанную на нем логику компьютерной программы. Настоящее изобретение включает в себя указанные компьютерные программные продукты. «Компьютерный программный продукт» и «пригодный к использованию компьютером носитель» может быть любым считываемым компьютером носителем, содержащим записанную на нем логику машинного управления.

Компьютерные программы (также именуемые логикой машинного управления или логикой компьютерной программы) могут храниться на основном запоминающем устройстве 608 и/или вспомогательном запоминающем устройстве 610. Компьютерные программы могут также быть получены через коммуникационный интерфейс 624. При выполнении указанные компьютерные программы позволяют компьютерной системе 600 реализовывать признаки настоящего изобретения, как описано в настоящем документе. В частности, при выполнении компьютерные программы позволяют процессору 604 выполнять функции согласно настоящему изобретению. Соответственно, указанные компьютерные программы представляют собой контроллеры компьютерной системы 600.

Согласно одному воплощению, в котором настоящее изобретение реализовано с помощью программного обеспечения, программное обеспечение может быть сохранено в компьютерном программном продукте и загружено на компьютерную систему 600 с помощью накопителя 614 данных со съемным носителем, накопителя 612 на жестких дисках или коммуникационного интерфейса 624. Выполняемая процессором 604 логика управления (логика программного обеспечения или логика компьютерной программы) вызывает выполнение процессором 604 функций согласно настоящему изобретению, как описано в настоящем документе.

Согласно другому воплощению настоящее изобретение реализовано главным образом в аппаратном обеспечении, например, с использованием аппаратных компонентов, таких как специализированные интегральные схемы (ASIC). Реализация аппаратно-реализованной конечной машины для осуществления описанных в настоящем документе функций будет очевидна для специалиста в данной области техники.

Согласно еще одному воплощению настоящее изобретение реализовано с использованием сочетания аппаратного и программного обеспечений.

Согласно примеру программно-реализованного воплощения настоящего изобретения описанные выше способы могут быть реализованы с помощью языка управления SPSS или языка программирования C++, но могут быть реализованы с помощью различных других программ, компьютерной имитации и компьютерного конструирования, компьютерной среды моделирования, MATLAB, или любой другой программной платформы или программы, интерфейса операционной системы Windows или самой операционной системы (или другой операционной системы), или других программ, известных или доступных специалистам в данной области техники.

После ознакомления с изложенным выше изобретением специалистам в данной области техники будет очевидно, что это же может быть реализовано различными путями без отступления от сути и объема настоящего изобретения. Предполагается, что любые и все подобные воплощения входят в объем представленной ниже формулы изобретения.

Ссылочный материал

Устройства, системы, компьютерные программные продукты и способы согласно различным воплощениям настоящего изобретения, раскрытого в настоящем документе, могут использовать аспекты, раскрытые в ссылках, заявках, публикациях и патентах, которые будут ссылкой полностью включены в настоящий документ и которые представлены ниже:

1. Публикация заявки на выдачу Европейского патента № ЕР 1737099 А1, Veselic, et al., “Power Management Systems и Methods for a Mobile Device”, декабрь 27, 2006 год.

2. Публикация международной заявки на выдачу патента № WO 2008/070481 Al, Fadell, A., “Power Consumption Management for Functional Preservation in a Battery-Powered Electronic Device”, июнь 12, 2008 год.

3. Публикация заявки на выдачу Европейского патента № ЕР 1990887 А1, Nebon, J., “A Power Management Unit for Battery-Powered devices”, ноябрь 12, 2008 год.

4. Публикация международной заявки на выдачу патента № WO 2006/048838 A1, Maack, H., “Wireless Battery Status Management for medical devices”, май 11, 2006 год.

1. Система управления питанием, предназначенная для управления потреблением энергии питаемого от аккумулятора устройства, сконфигурированного для предоставления нескольких услуг, содержащая:
модуль оценки характеристик устройства, сконфигурированный для получения уровня заряда аккумулятора указанного устройства, по меньшей мере одного параметра пользователя указанного устройства, а также услуг, предоставляемых устройством, причем указанный модуль оценки характеристик устройства дополнительно сконфигурирован для построения временных графиков, кодирующих вероятность по меньшей мере одного из указанного уровня заряда аккумулятора, параметра пользователя и предоставляемых услуг с определенными величинами в каждом из множества временных сегментов k;
модуль контроллера надежности, сконфигурированный для получения указанных временных графиков от указанного модуля оценки характеристик устройства и указанного уровня заряда аккумулятора, и установления соответствующего правила обеспечения надежности u(k) для каждого временного сегмента k, причем указанное правило обеспечения надежности определяет уровень надежности для каждой услуги;
модуль контроллера питания, сконфигурированный для получения указанных правила обеспечения надежности u(k) и указанного уровня заряда аккумулятора, для вычисления количества времени, остающегося до полной разрядки аккумулятора при указанном уровне заряда аккумулятора и режиме функционирования, который характеризуется наличием заданной интенсивности потребления энергии, и для осуществления заданного действия на основании вычисленного количества остающегося времени относительно по меньшей мере одного заранее установленного порога; и
модуль регулятора предоставляемых устройством услуг, предназначенный для регулировки доступа указанных услуг к ресурсам указанного устройства для предоставления указанных услуг в соответствии с заданным действием, переданным от модуля контроллера питания.

2. Система управления питанием по п. 1, в которой по меньшей мере одна из указанных услуг представляет собой услугу особой важности, предоставляемую указанному пользователю, причем указанный по меньшей мере один параметр представляет собой уровень риска для указанного пользователя относительно указанной услуги особой важности, при этом указанный модуль контроллера питания вычисляет указанное количество остающегося времени на основании указанного уровня риска для указанного пользователя, и указанное заданное действие вызывает обеспечение указанным регулятором предоставляемых устройством услуг максимизации доступности указанной услуги особой важности для указанного пользователя.

3. Система управления питанием по п. 2, в которой указанное количество остающегося времени вычислено с помощью уравнения:
rft(k)=x(k)/wc(k)
где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора и а i представляет собой используемую услугу.

4. Система управления питанием по п. 2, в которой указанное количество остающегося времени вычислено с помощью уравнения:

где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора, ω представляет собой интенсивность потребления энергии, R(k) представляет собой функцию указанного риска для указанного пользователя и a i представляет собой используемую услугу.

5. Система управления питанием по п. 2, в которой указанное количество остающегося времени вычислено с помощью уравнения:

где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора, ω представляет собой интенсивность потребления энергии, R(k) представляет собой функцию указанного риска для указанного пользователя, а i представляет собой услугу и hi(k) представляет собой вероятность использования услуги a i в течение временного сегмента k.

6. Система управления питанием по п. 2, в которой указанное количество остающегося времени вычислено с помощью уравнения:
rft(k)=x(k)/wc(k)
где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k и x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора.

7. Реализуемый компьютером способ для управления потреблением энергии питаемого от аккумулятора устройства, сконфигурированного для предоставления нескольких услуг, причем способ предусматривает осуществление процессором:
получения уровня заряда аккумулятора указанного устройства, по меньшей мере одного параметра пользователя указанного устройства, а также услуг, предоставляемых устройством, построения временных графиков, кодирующих вероятность по меньшей мере одного из указанного уровня заряда аккумулятора, параметра пользователя и предоставляемых услуг с определенными величинами в каждом из множества временных сегментов k;
установления соответствующего правила обеспечения надежности u(k) для каждого временного сегмента k, причем указанное правило обеспечения надежности определяет уровень надежности для каждой услуги на основании указанных временных графиков и уровня заряда аккумулятора;
вычисления на основании указанных временных графиков количества времени, остающегося до полной разрядки аккумулятора при указанном уровне заряда аккумулятора и режиме функционирования, который характеризуется наличием заданной интенсивности потребления энергии, и осуществления заданного действия на основании вычисленного количества остающегося времени относительно по меньшей мере одного заранее установленного порога; и
регулировки доступа указанных услуг к ресурсам указанного устройства для предоставления указанных услуг в соответствии с заданным действием.

8. Способ по п. 7, по которому по меньшей мере одна из указанных услуг представляет собой услугу особой важности, предоставляемую указанному пользователю, причем указанный по меньшей мере один параметр представляет собой уровень риска для указанного пользователя относительно указанной услуги особой важности, при этом указанное количество остающегося времени вычисляют на основании указанного уровня риска для указанного пользователя, и указанное заданное действие вызывает максимизацию доступности указанной услуги особой важности для указанного пользователя.

9. Способ по п. 8, по которому указанное количество остающегося времени вычисляют с помощью уравнения:
rft(k)=x(k)/wc(k)
где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора и а i представляет собой используемую услугу.

10. Способ по п. 8, по которому указанное количество остающегося времени вычисляют с помощью уравнения:

где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора, ω представляет собой интенсивность потребления энергии, R(k) представляет собой функцию указанного риска для указанного пользователя и а i представляет собой используемую услугу.

11. Способ по п. 8, по которому указанное количество остающегося времени вычисляют с помощью уравнения:

где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора, ω представляет собой интенсивность потребления энергии, R(k) представляет собой функцию указанного риска для указанного пользователя, a i представляет собой услугу и hi(k) представляет собой вероятность использования услуги а i в течение временного сегмента k.

12. Способ по п. 8, по которому указанное количество остающегося времени вычисляют с помощью уравнения:
rft(k)=x(k)/wc(k)
где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k и x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора.

13. Считываемый компьютером энергозависимый носитель информации, характеризующийся наличием сохраненных на нем исполняемых компьютером команд в отношении управления потреблением энергии питаемого от аккумулятора устройства, сконфигурированного для предоставления нескольких услуг, в результате выполнения которых компьютер осуществляет:
получение уровня заряда аккумулятора указанного устройства, по меньшей мере одного параметра пользователя указанного устройства, а также услуг, предоставляемых устройством, построение временных графиков, кодирующих вероятность по меньшей мере одного из указанного уровня заряда аккумулятора, параметра пользователя и предоставляемых услуг с определенными величинами в каждом из множества временных сегментов k;
установление правила обеспечения надежности u(k) для каждого временного сегмента k, причем указанное правило обеспечения надежности определяет уровень надежности для каждой услуги на основании указанных временных графиков и уровня заряда аккумулятора;
вычисление на основании указанных временных графиков количества времени, остающегося до полной разрядки аккумулятора при указанном уровне заряда аккумулятора и режиме функционирования, который характеризуется наличием заданной интенсивности потребления энергии, и осуществление заданного действия на основании вычисленного количества остающегося времени относительно по меньшей мере одного заранее установленного порога; и
регулировку доступа указанных услуг к ресурсам указанного устройства для предоставления указанных услуг в соответствии с заданным действием.

14. Считываемый компьютером энергозависимый носитель информации по п. 13, в котором по меньшей мере одна из указанных услуг представляет собой услугу особой важности, предоставляемую указанному пользователю, причем указанный по меньшей мере один параметр представляет собой уровень риска для указанного пользователя относительно указанной услуги особой важности, при этом указанное количество остающегося времени вычислено на основании указанного уровня риска для указанного пользователя, и указанное заданное действие вызывает максимизацию доступности указанной услуги особой важности для указанного пользователя.

15. Считываемый компьютером энергозависимый носитель информации по п. 14, в котором указанное количество остающегося времени вычислено с помощью уравнения:
rft(k)=x(k)/wc(k)
где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора и a i представляет собой используемую услугу.

16. Считываемый компьютером энергозависимый носитель информации по п. 14, в котором указанное количество остающегося времени вычислено с помощью уравнения:

где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора, ω представляет собой интенсивность потребления энергии, R(k) представляет собой функцию указанного риска для указанного пользователя и a i представляет собой используемую услугу.

17. Считываемый компьютером энергозависимый носитель информации по п. 14, в котором указанное количество остающегося времени вычислено с помощью уравнения:

где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте к, x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора, ω представляет собой интенсивность потребления энергии, R(k) представляет собой функцию указанного риска для указанного пользователя, a i представляет собой услугу и hi(k) представляет собой вероятность использования услуги a i в течение временного сегмента k.

18. Считываемый компьютером энергозависимый носитель информации по п. 14, в котором указанное количество остающегося времени вычислено с помощью уравнения:
rft(k)=x(k)/wc(k)
где
где rft(k) представляет собой количество остающегося времени во временном сегменте k и x(k) представляет собой остающийся заряд аккумулятора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрорадиотехнике и может использоваться в охранных системах и системах мониторинга состояния контролируемых объектов. Технический результат состоит в повышении устойчивости работы в условиях плотной городской застройки с высоким уровнем промышленных помех и интерференционных замираний, обусловленных многолучевостью сигналов, отраженных от городских строений.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике цифровой сотовой радиосвязи, и может быть использовано для создания цифровых радиотелефонных сетей нового поколения.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах приема цифровых информационных сигналов для цифровой демодуляции кодированных двоичных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМ).

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении достоверности приема информации.

Изобретение относится к устройству беспроводной связи. Технический результат состоит в уменьшении энергопотребления, уменьшении количества составных частей и улучшении производительности при приеме сигнала, что достигается отсутствием модуля переключения антенны.

Изобретение относится к радиоприемникам и может использоваться в телеуправлении спутником. Достигаемый технический результат - подавление запрещенных полос в синтезаторах частот при их использовании в устройствах преобразования частоты.

Изобретение относится к передаче управляющей информации восходящей линии связи, содержащейся в блоке битов, через радиоканал в базовую станцию. Технический результат состоит в создании в LTE формата физического управляющего канала восходящей линии связи (PUCCH), способного переносить большое количество битов.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в радиочастотной (RF) распределительной системе. В распределительной системе, включающей множество компонентов, подключенных к процессору посредством сети Ethernet и подключенных к распределительной системе антенны посредством коаксиального кабеля, посредством процессора выполняется способ самовыявления радиочастотной конфигурации, в котором предписывают первому радиочастотному (RF) компоненту RF распределительной системы предоставить сгенерированный модулированный сигнал на RF порте, принимают указание от второго RF компонента, когда им посредством RF порта обнаружен указанный сигнал от первого RF компонента, причем указание указывает, что первый RF компонент и второй RF компонент электрически соединены через RF порты.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть для использовано для компенсации узкополосных помех. Технический результат - повышение помехоустойчивости приема двоичных цифровых сигналов в результате компенсации ансамбля узкополосных помех, полоса ΔfП каждой из которых и полоса ΔfС полезного сигнала удовлетворяют условию Δ f П Δ f С < < 1 .

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для обработки гидроакустических сигналов в условиях реального канала распространения. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости при решении задачи обнаружения гидроакустического сигнала в реальных условиях эксплуатации (мощность сигнала много меньше уровня гидроакустических шумов) при низкой вычислительной мощности аппаратного обеспечения.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении устройств радиосвязи. Достигаемым техническим результатом полезной модели является повышение излученной мощности сигнала при работе радиопередающих устройств в радиолиниях с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Применение такой схемы позволит повысить достоверность передаваемой информации в радиолиниях с быстрой сменой рабочих частот. 2 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является обеспечение возможности мобильному терминалу управлять холодильником. Способ работы мобильного терминала включает в себя этапы, на которых принимают информацию о состоянии холодильника от холодильника, отображают информацию о состоянии холодильника на экране и передают сигнал управления, введенный пользователем, холодильнику. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к области радиовещания. Технический результат изобретения заключается в улучшении приема сигналов от радиопередатчиков. Система для приема сигналов от радиопередатчиков содержит по меньшей мере один аналого-цифровой преобразователь (12), предназначенный для оцифровки (22) всего требуемого частотного диапазона (20), принимаемого посредством по меньшей мере одной антенны (10), например ЧМ-диапазона. Кроме того, предусмотрены средства для демодуляции (23) по меньшей мере двух сигналов, принятых на различных частотах излучения радиопередатчика и последующего комбинирования сигналов, принятых на различных частотах излучения ЧМ-радиостанции. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике приема и обработки радиосигналов и может быть использовано для создания перспективных радиосредств с программируемой архитектурой с цифровой обработкой сигналов в условиях воздействия блокирующих сигналов с динамически изменяющимся уровнем и априорной неопределенностью параметров для обеспечения устойчивой радиосвязи в сложной помеховой обстановке. Технический результат - уменьшение вероятности неприема сигнала в условиях воздействия на радиоприемное устройство блокирующих помех с динамически меняющимся уровнем. Устройство содержит блок бланкирования импульсных помех (1), N полосовых фильтров (8.1-8.N), два сумматора (9, 16), аналого-цифровой преобразователь (10), два блока памяти (12, 15), блок задержки (18), два блока умножения (13, 19), блок быстрого преобразования Фурье (14), блок вычисления обратной величины (17), блок бланкирования узкополосной помехи (20); коррелятор (21), блок формирования опорного сигнала (22), пороговый блок (23) и блок регулировки усиления (2), включающий управляемый аттенюатор (3), амплитудный детектор (4), два компаратора (5, 6), счетчик (7) и блок задержки (11). 6 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является обеспечение возможности мобильному терминалу выборочного управления любым из множества бытовых приборов. Упомянутый технический результат достигается тем, что мобильный терминал включает в себя блок беспроводной связи для сбора внешней информации или передачи информации об операции к бытовому прибору, и контроллер для формирования информации о рекомендованной операции для бытового прибора на основе собранной внешней информации. Мобильный терминал может предоставлять специализированную информацию об операции для каждого бытового прибора без отдельного включения устройства для управления одним или несколькими бытовыми приборами, предусмотренными в доме. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к портативному терминалу. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств. Портативный терминал включает в себя корпус терминала, излучатель, включающий в себя проводящий материал и сконфигурированный в заранее заданном шаблоне для передачи либо приема беспроводных сигналов, печатную плату, смонтированную в корпусе терминала и сконфигурированную для обработки беспроводного сигнала, являясь электрически соединенной с излучателем, и модуль с искусственным магнитным проводником, расположенный рядом с излучателем и сконфигурированный для отражения беспроводного сигнала. 14 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации по параллельным каналам и может использоваться в радиостанциях и на приемных центрах при анализе качества радиоканалов связи и выбора для приема наилучшего из них. Технический результат заключается в обеспечении приема сигналов и анализа качества радиоканалов связи для переключения на другой канал в случае деградации характеристик предыдущего рабочего канала. Устройство автоматического поиска каналов радиосвязи содержит приемник, преобразователь сигналов, первый и второй блоки элементов И, блок триггеров, блок памяти, шифратор, M электронных ключей, формирователь сетки частот, дешифратор, автогенератор, первый и второй RS-триггеры, генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики импульсов, элемент задержки, первый, второй и третий элементы ИЛИ, схему сравнения, при этом в него дополнительно введены цифровая пороговая схема, третий элемент И, третий и четвертый счетчики импульсов, схема установки «Нуля» и мультивибратор. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для осуществления цифрового предыскажения основной полосы частот канала передачи. Устройство для осуществления цифрового предыскажения основной полосы частот включает в себя канал передачи, включающий в себя цифроаналоговый преобразователь, модулятор, усилитель и усилитель мощности, и дополнительно включает в себя аналоговую часть канала обратной связи, включающую в себя диодный детектор, фильтр и аналого-цифровой преобразователь, и цифровую часть канала обратной связи, включающую в себя предысказитель, блок получения режима, генератор коэффициента предыскажения и блок коррекции обратной связи. Диодный детектор сконфигурирован для получения огибающей выходного сигнала усилителя мощности. Технический результат - снижение потребления мощности, снижение сложности осуществления оборудования и возможность выполнения аналоговой части канала обратной связи на однокристальном устройстве. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в панорамных приемниках станций радиопомех, радиопеленгаторах, средствах радиомониторинга и аналогичных устройствах для обнаружения источников радиоизлучения (ИРИ) в условиях шума неизвестной интенсивности. Техническим результатом изобретения является обеспечение постоянного значения вероятности ложной тревоги на выходе обнаружителя независимо от изменения помехово-сигнальной обстановки на входе приемника за счет реализации дополнительного канала когерентной обработки сигналов, обеспечивающего измерение средней дисперсии совокупных помех в канале обнаружения независимо от наличия в нем сигнала, что повышает достоверность результатов обнаружения. Устройство содержит процессор БПФ (1); схему косинусного преобразования (2); схему синусного преобразования (3); ЦЛЗ (4); первый, второй, третий и четвертый перемножители (5, 10, 17 и 18); первый и второй квадраторы (6, 7); накопитель (8); сумматор (9); регистр хранения коэффициента усреднения 1/H (11); схему вычитания (12); схему выбора максимума (СВМ) (13); накопитель (14), имеющий M входов; электронный ключ (15); схему сравнения (16); регистр хранения коэффициента усреднения 1/M (19); регистр хранения значения функции, определяющей уровень порога обнаружения (20). 1 ил.

Изобретение относится к мобильному устройству. Техническим результатом является предотвращение возникновения явления смыкания между сенсорной панелью и панелью отображения, а также сокращение вероятности возникновения сбоя, когда пользователь касается панельного блока через окно крышки. Мобильное устройство включает в себя панельный блок, окно крышки и клейкую ленту. Панельный блок отображает изображения, а окно крышки установлено на панельный блок. Окно крышки защищает панельный блок и обнаруживает происходящие на нем касания. Клейкая лента образует открытое отверстие в центральном участке для отделения окна крышки от панельного блока. Клейкая лента склеивает окно крышки с краевым участком панельного блока. Клейкая лента дополнительно включает в себя воздухопроводную часть, которая обеспечивает воздушный проход для сообщения воздушной камеры с открытым отверстием. Воздушная камера заполняется воздухом. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх