CN104239258B - 使用脉冲宽度调制信号的传感器网络 - Google Patents

Abstract

一种设备，其包括总线接口以耦合到传感器网络的共享总线。该设备也包括传感器接口以耦合到传感器网络中的传感器。该设备进一步包括被耦合到总线接口并且被耦合到传感器接口的门控脉冲宽度调制电路。门控脉冲宽度调制电路被配置为在基于通过共享总线接收的定时信号而确定的时隙期间传输从传感器接收的信号的模拟脉冲宽度调制表示。

Description

使用脉冲宽度调制信号的传感器网络

背景技术

本发明涉及使用脉冲宽度调制信号的传感器网络。

传感器网络可被用于监控多种参数，例如环境参数、结构参数或电气参数。随着包含在传感器网络中的传感器数量的增加，通常需要额外的基础设施和通信组件来实现传感器网络。对于包括数千个传感器的传感器网络而言，将每个传感器连接到数据收集点(例如，控制器)的布线可以是可扩展的。例如，每个传感器的具有一个导线的电线束可被用于传递到用于处理和回复的数据采集点。当实现使用电线束的传感器网络时，电线束可造成很多缺点，例如，重量、安装费用、串线和干扰(例如，短路)以及较弱的可靠性。

为了减少用于实现传感器网络的布线的数量，共用介质(例如总线) 可以用于一些或全部的传感器。然而，使用共用介质实现传感器网络可能存在与同步、配置以及协调相关联的困难。例如，具有共用介质的传感器网络通常在使用具有协议诸如以太网协议的数字物理层(PHY)的数字域中(例如，使用数字信号的通信)中实现，其远比简单传感器所需的更复杂并且其具有不满足传感器网络的时延要求的变化的传输延迟。此外，具有共享共用介质的数百或数千个传感器的传感器网络具有若干网络管理问题(例如，配置和协调)，这些网络管理问题使得使用共用介质不可行。

发明内容

本文中公开的特定实施例提供被配置为经由通信介质(例如共用通信介质)使用模拟信号来传送传感器数据的传感器网络。该传感器网络可包括多个传感器，该多个传感器每个均被耦合到相应的传感器接口设备(例如，传感器节点)。时分复用可被用来使多个传感器接口设备能够共享通信介质(例如共享总线)。可以将一个或更多时隙诸如包含于帧中的多个时隙中的一个或更多个分配给每个传感器接口设备。例如，可以在特定传感器设备可以经由通信介质传递模拟信号(例如表示传感器数据的脉冲调制信号)期间将一个或更多时隙分配给该特定传感器接口设备。一个或更多时隙可以有规律地重复(例如，在多个连续帧的每个帧期间)。定时信号诸如时钟信号或时钟脉冲可被用于同步多个传感器接口设备并且使每个传感器接口设备能够检测一个或更多时隙。

特定传感器接口设备可以包括门控时间编码器电路(gated time encodercircuit)，例如异步σ-δ调制器电路。门控时间编码器电路可以生成传感器数据的异步脉冲宽度表示，该传感器数据由被耦合到特定传感器接口设备的传感器提供。在被分配给特定传感器接口设备的一个或更多时隙期间，门控时间编码器电路可以被激活(例如，使能)，以生成异步脉冲宽度信号(例如，模拟脉冲宽度调制信号)。脉冲宽度调制信号的宽度可以对应于从传感器接收的传感器数据的值。

门控时间编码器电路可包括开关，该开关在一个或更多时隙期间被激活(例如，使能)，以使门控电路能够生成且发送模拟信号(例如，脉冲宽度调制模拟信号)。开关可以在特定时隙的持续时间期间被激活并且可以基于该特定时隙的终止而被去激活(例如，禁用)。

传感器网络也可以包括接收器设备(例如，接收器节点)，该接收器设备被配置为捕捉经由通信介质传递的模拟信号。该接收器设备可以被配置为将所接收的模拟信号转换为数字数据并且将该数字数据提供给系统以便处理或存储。

传感器网络可以被包含在结构或平台内并且可以被配置为监控与该结构或平台相关联的一个或更多参数。例如，一个或更多参数可以与结构或平台的性能或分析相关联，其取决于大量的传感器(例如，数百或数千个传感器)。例如，当结构或平台与飞行器的翼身相关联时，传感器网络可包括多个传感器(例如，上千或更多传感器)以监控诸如接口裂缝、气流、温度、压力、等影响飞行器的飞行性能的参数。

通过经由通信介质以时分复用方式传递模拟信号，每个传感器接口设备不需要包含相应的模数转换电路。因此，可包括全都使用公共通信介质的数百或数千个传感器的传感器网络可以维持相对小的尺寸、重量和成本。传感器网络的相对小的尺寸、重量和成本可以使一个或更多传感器网络包含在结构或平台中而不会负面地影响该结构或平台的性能。

在特定实施例中，一种设备包括总线接口以便耦合到传感器网络的共享总线。设备还包括传感器接口，以便耦合到传感器网络的传感器。设备进一步包括被耦合到总线接口并且被耦合到传感器接口的门控脉冲宽度调制电路。门控脉冲宽度调制电路被配置为在基于经由共享总线接收的定时信号而确定的时隙期间传输从传感器接收的信号的模拟脉冲宽度调制表示。

在另一特定实施例中，传感器网络包含多个传感器、总线和多个传感器接口设备。多个传感器接口设备中的每个传感器接口设备将多个传感器中相应的传感器耦合到总线。多个传感器接口设备中的特定传感器接口设备包括耦合到总线的总线接口、耦合到多个传感器中特定的相应传感器的传感器接口以及耦合到总线接口并耦合到传感器接口的门控脉冲宽度调制电路。门控脉冲宽度调制电路被配置为在基于经由总线接收的定时信号而确定的时隙期间传输从特定的相应传感器接收的信号的模拟脉冲宽度调制表示。在另一特定实施例中，一种方法包括经由总线从传感器接收数据并接收定时信号。方法也包括在基于定时信号而确定的时隙期间经由总线传输数据的模拟脉冲宽度调制表示。

一种设备包括：总线接口，以便耦合到传感器网络的共享总线；传感器接口，以便耦合到传感器网络的传感器；以及门控脉冲宽度调制电路，其耦合到总线接口且耦合到传感器接口，该门控脉冲宽度调制电路被配置为在基于经由共享总线接收的定时信号而确定的时隙期间传输从传感器接收的信号的模拟脉冲宽度调制表示。在该设备中，门控脉冲宽度调制电路包含异步σ-δ调制器电路。在该设备中，时隙对应于多个帧中每个帧期间的介质访问时间，介质访问时间被分配给设备以便在总线上的传输。在该设备中，门控脉冲宽度调制电路被配置为在多个帧的第一帧期间传输从传感器接收的信号的模拟脉冲宽度调制表示并在多个帧的第二帧期间传输设备的标识符的至少一部分。

设备进一步包含被耦合到门控脉冲宽度调制电路的门控制器，，其中该门控制器被配置为当时隙起始时开始激活门控脉冲宽度调制电路的开关。设备进一步包含时钟，以便生成从定时信号偏移的时钟信号，其中门控脉冲宽度调制电路被使能以基于该时钟信号传输信号的模拟脉冲宽度调制表示。设备进一步包含存储器设备，该存储器设备被配置为存储时隙信息，其中时隙信息包括传输时隙标识符、接收时隙标识符、时隙宽度，或者其组合。

设备进一步包含时隙分配设备，以便：监控总线达一时间周期；在该时间周期中检测在其期间没有检测到另一设备的传输的特定时隙；以及选择该特定时隙作为时隙。设备进一步包含接收器以在第二时隙期间经由总线接收第二模拟脉冲宽度调制数据。在该设备中，接收器包含门控漏积分器低通滤波器(gated leaky integrator low pass filter)。

一种传感器网络包含多个传感器、总线以及多个传感器接口设备，多个传感器接口设备中的每个传感器接口设备将多个传感器中相应的传感器耦合到总线，其中多个传感器接口设备中的第一传感器接口设备包括耦合到总线的总线接口、耦合到多个传感器中的第一相应传感器的传感器接口以及耦合到总线接口并且耦合到传感器接口的门控脉冲宽度调制电路被，该门控脉冲宽度调制电路被配置为在基于经由总线接收的定时信号而确定的时隙期间传输从第一相应传感器接收的信号的模拟脉冲宽度调制表示。。

传感器网络被集成在结构中，其中该结构包括飞行器、航天器、陆运工具、船只、移动平台、基础设施平台或建筑物。传感器网络进一步包含接收器，该接收器被耦合到总线以接收表示来自第一相应传感器的数据的脉冲宽度调制信号。在该传感器网络中，脉冲宽度调制信号在被分配给第一相应传感器的特定时隙期间被接收，并且接收器将脉冲宽度调制信号转换为数字值。

在该传感器网络中，多个传感器接口设备的第二传感器接口设备包括接收器以便经由总线接收来自第一传感器接口的脉冲宽度调制信号并且将对应于该脉冲宽度调制信号的数据发送到多个传感器中的第二相应传感器，第二相应传感器被耦合到第二传感器接口设备，其中第二相应传感器部分基于对应于脉冲宽度调制信号的数据来确定信号。

一种方法包括接收来自传感器的数据；经由总线接收定时信号；以及在基于定时信号而确定的时隙期间经由总线传输数据的模拟脉冲宽度调制表示。该方法进一步包含基于时隙的起始的识别而将开关激活以使数据的模拟脉冲宽度调制表示能够传输。该方法进一步包括在时隙期间生成数据的模拟脉冲宽度调制表示。

所述方法进一步包括在经由总线传输数据的模拟脉冲宽度调制表示之前，将载波信号与数据的模拟脉冲宽度调制表示组合。所述方法进一步包括：在第二时隙期间经由总线接收第二模拟脉冲宽度调制数据；以及将第二模拟脉冲宽度调制数据的表示发送到传感器。

已经被描述的特征、功能和优点可以在各种实施例中单独实现或在其它实施例中被组合，参照下列描述和附图公开了其进一步的细节。

附图说明

图1是示出传感器网络的特定实施例的框图；

图2是示出传感器接口设备的第一特定实施例的框图；

图3是示出传感器接口设备的第二特定实施例的框图；

图4是示出接收器设备的第一特定实施例的框图；

图5是示出帧的不同时隙中的脉冲宽度调制信号的图形；

图6是传感器接口设备的操作的流程图；

图7是示出计算系统诸如传感器网络的设备的特定实施例的框图；

图8是交通工具的生产和维护的方法的流程图；以及

图9是包括传感器网络的交通工具的框图。

具体实施方式

下文中将参考附图描述本发明的特定实施例。在描述中，共同的特征在整个图中由共同的参考数字来指定。

传感器网络包括多个传感器，其中传感器数据使用模拟信号经由通信介质(例如共享总线)而被传递。传感器网络可以包括多个传感器，每个传感器均被耦合到相应的传感器接口设备(例如，传感器节点)。每个传感器接口设备可以包括门控时间编码器诸如门控异步σ-δ调制器电路，该门控时间编码器被配置为基于传感器输出生成模拟信号。可将时隙分配给每个传感器接口设备，在该时隙期间，相应的门控时间编码器被激活(例如，被使能)以便经由通信介质传输模拟信号(例如，传感器输出的模拟脉冲宽度调制表示)。基于被提供到每个传感器接口设备的定时信号，传感器接口设备可以被同步，以识别(例如，确定)一个或更多时隙的出现。由第一传感器接口设备传输的特定模拟信号可以被一个或更多传感器接口设备或被耦合到通信介质的接收器设备(例如，数字接收器设备)接收。接收器设备可以将特定模拟信号转换为将被处理或被存储的数字信号。因此，包括分别具有分配时隙传的感器接口设备的传感器网络可以作为模拟时分复用网络系统来操作，以便经由通信介质传送作为模拟信号的传感器数据。

图1示出包括传感器网络的系统100。系统100可被包含在结构诸如如建筑物或桥梁内，或被包含在平台诸如飞行器(例如，固定翼飞行器或旋转翼飞行器)、船只、卫星、航天器、陆地交通工具内，或被包含在另一基本自包含(self－contained)的结构(例如，石油钻塔)或平台(例如，移动平台或基础设施平台)内。系统100可包括传感器112A、112B、 112C、112M、传感器接口设备114A、114B、114M、通信介质120、接收器设备130、处理/存储系统140以及时钟160。

系统100可被配置为将传感器网络实现为经由通信介质120传送模拟数据(例如，模拟信号)的时分复用(TDM)网络。传送模拟数据的系统100的设备可被分配相应的时隙(例如，被包含在多个时隙中，该多个时隙被包含在帧中)，在该时隙期间设备被使能以传送(例如，发送或接收)模拟数据。例如，特定时隙可对应于多个帧的每个帧期间的介质访问时间，该介质访问时间被分配给特定设备以便经由通信介质120 通信(例如，传输或接收)。特定时隙可被重复(例如，在多个帧的每个帧期间)并且可使特定设备能够在多个帧中的每个帧期间传递模拟数据。可经由通信介质120通信的设备包括传感器接口114A、114B、114M、接收器设备130以及时钟160。

传感器112A－112M可包括第一传感器112A、第二传感器112B、第三传感器112C和第四传感器112M。虽然在系统100中仅示出四个传感器112A－112M，然而系统100可包括比四个传感器更少或更多的传感器。例如，系统100可以包括数百或数千个传感器。传感器112A－112M 中的每个传感器可以被本地供电(例如，自供电)或通过相应的传感器接口设备114A－114M供电，如参考图3所述。

传感器112A－112M中的每个传感器可以是小尺寸的并且被配置为确定参数诸如与系统100相关联的环境参数、结构参数、操作参数、健康参数、机械参数或电气参数的值。参数的值可由传感器确定并且可作为电压值(例如，传感器数据)被输出。例如，第一传感器112A可输出传感器数据152。传感器112A－112M中的每个传感器可监控(例如，测量)不同的参数，或者传感器112A－112M中的多个传感器可监控相同的参数。

传感器接口设备114A－114M可包括第一传感器接口设备114A、第二传感器接口设备114B以及第三传感器接口设备114M。传感器接口设备114A－114M可被通信地耦合到通信介质120并且可被配置为经由通信介质120将传感器数据作为模拟信号来传输。传感器接口设备114A－ 114M(例如，传感器节点)可分别被耦合(例如，经由有线连接)到一个或更多相应的传感器并且可与该一个或更多相应的传感器传递(例如，发送或接收)数据诸如传感器数据。例如，第一传感器接口设备114A可被耦合到第一传感器112A；第二传感器接口设备114B可被耦合到第二传感器112B和第三传感器112C；并且第三传感器接口设备114M可被耦合到第四传感器112M。传感器接口设备114A－114M中的每个传感器可通过一个或更多无向连接或双向连接被通信地耦合到一个或更多传感器 (例如，传感器112A－112M)。如系统100中所示，传感器112A－112M 中的每个传感器经由双向连接被通信地耦合到相应的传感器接口设备 114A－114M。然而，传感器112A－112M可以经由无向连接、双向连接或其组合被耦合到相应的传感器接口设备114A－114M。例如，第一传感器接口设备114A可通过无向连接被通信地耦合到第一传感器112A，以使第一传感器接口设备114A能够接收来自第一传感器112A的数据(例如，传感器数据)。作为另一个示例，第二传感器接口设备114B可通过无向连接被通信地耦合到第二传感器112B，以使第二传感器接口设备 114B能够接收来自第二传感器112B的数据(例如，传感器数据)，并且第二传感器接口设备114B可通过双向连接被通信地耦合到第三传感器 112C，以使第二传感器接口设备114C能够将数据发送到第三传感器 114C。作为进一步的示例，第三传感器接口设备114M可通过双向连接被通信地耦合到第四传感器112M，以使第四传感器接口设备114M能够与第四传感器112M发送和接收数据。

传感器接口设备114A－114M中的每个可包括相应的门控时间编码器116A－116M。例如，第一传感器接口设备114A可包括第一门控时间编码器116A；第二传感器接口设备114B可包括第二门控时间编码器 116B；并且第三传感器接口设备114M可包括第三门控时间编码器116M。如参考图2所述，门控时间编码器116A－116M中的每个可包括异步σ-δ调制器(ASDM)，例如施密特触发器。

门控时间编码器116A－116M可被配置为将从传感器112A－112M 中的一个接收的传感器数据转换为模拟传感器数据，例如传感器数据的脉冲宽度调制信号表示。例如，可以基于脉冲宽度调制信号的脉冲宽度来表示传感器数据的值。特定传感器接口设备的特定门控时间编码器可以被使能(例如，被选择性地使能)以在对应于该特定传感器接口设备的时隙出现时生成且传输模拟传感器数据。例如，第一门控编码器116A 可在分配给第一传感器接口设备114A的时隙期间通过通信介质120传输模拟传感器数据154。模拟传感器数据154可表示在第一传感器设备114A 处从第一传感器112A接收的传感器数据152。在特定实施例中，第一传感器接口设备114A在被分配给第一传感器接口设备114A的时隙期间生成并且传输模拟传感器数据154。

在特定实施例中，传感器接口设备114A－114M中的特定传感器接口设备可被配置为从被耦合到该特定传感器接口设备的多个传感器112A －112M中接收传感器数据。特定传感器接口设备可包括开关(例如，特定门控编码器)，该开关被配置为选择被耦合到该特定传感器接口设备的多个传感器112A－112M中的单独的传感器并且传输基于从该单独的传感器接收的传感器数据的模拟传感器数据。特定门控编码器可以基于被分配给该特定传感器接口设备的多个时隙中的一个或更多时隙来选择单独的传感器。例如，第二传感器接口设备114B可被分配多个时隙并且可被配置为从第二传感器112B和第三传感器112C接收传感器数据。第二门控时间编码器116B可被配置为在被分配给传感器接口设备114B的多个时隙的一个或更多第一时隙期间基于第二传感器112B(不是基于第三传感器112C)选择性地传输第一模拟信号。第二门控时间编码器116B 可被配置为在被分配到传感器接口设备114B的多个时隙中的一个或更多第二时隙期间基于第三传感器112C(不是第二传感器112B)选择性地传输第二模拟信号。

通信介质120可使能系统100的设备之间的通信。例如，通信介质 120可使能传感器接口设备114A－114M、接收器设备130以及时钟160 之间的通信。通信介质120可包括物理(金属)线、光纤电缆、无线光链路或射频(RF)链路。

接收器设备130(例如，数字接收器网络节点)可以被配置为接收来自传感器接口设备114A－114M的模拟传感器数据，例如模拟传感器数据154。接收器设备130可捕捉(例如，接收)通过通信介质120传递的模拟传感器数据并且将模拟传感器数据转换为数字传感器数据156。例如，接收器设备130可以使用脉冲到数字转换器(没有示出)将模拟传感器数据(例如，传感器数据的脉冲宽度调制模拟信号表示)转换为传感器数据的数字表示(例如，数字传感器数据156)。在特定实施例中，数字传感器数据156可包括传感器数据的数字表示、与传感器数据相关联的时间戳、对应于生成传感器数据的传感器112A－112M的传感器标识符，或其组合，如参考图4所述。接收器设备130可将数字传感器数据156传输到处理/存储系统140。

处理/存储系统140可被耦合到接收器设备130并且被配置为执行与数字传感器数据相关联的一个或更多操作。例如，处理/存储系统140可存储(例如，收集)数字传感器数据156、处理数字传感器数据156，或基于数字传感器数据156生成报告。处理/存储系统140可包括一个或更多组件(未示出)来执行数字传感器数据156上的一个或更多操作。例如，一个或更多组件可包括电源、处理器、存储器、处理器时钟、显示器控制器，或其组合。处理/存储系统140可以是专用系统(例如，专用于传感器网络)或支持与包括系统100的结构或平台相关联的其他功能的共享系统(例如电气系统、机械系统或可操作系统)。处理/存储系统 140可将数字传感器数据156提供(例如传输)给与系统100相关联的运营商、与系统100相关联的维护技师、与系统100相关联的专业诊断专家或系统100外部的一个或更多其它系统。

时钟160可被耦合到通信介质120并且被配置为生成一个或更多定时信号(例如，同步信号)，例如定时信号150。一个或更多定时信号可包括时钟信号或同步脉冲，例如具有固定(例如，恒定)宽度的脉冲信号。在特定实施例中，一个或更多时隙可以被用于(例，被分配)定时信号150以使传感器接口设备114A－114M中的每个和接收器设备130 能够彼此同步。例如，帧中的第一有序时隙可包括由时钟160发送并且由传感器接口设备114A－114M中的每个传感器接口设备和接收器设备 130接收的同步脉冲。定时信号150诸例如时钟信号或时钟脉冲可以被用来同步多个传感器接口设备并且使每个传感器接口能够检测相应的时隙，如参考图3和4所示。

在操作期间，定时信号150可通过通信介质120由时钟160传输并且可由传感器接口设备114A－114M和接收器设备130检测。传感器设备114A－114M中的每个和接收器设备130可基于时钟信号150被同步，以使传感器接口设备114A－114M中的每个和接收器设备130能够识别与访问通信介质120相关联的一个或更多时隙。例如，第一传感器接口设备114A可被配置为在第一时隙期间传输；第二传感器接口设备114B 可以被配置为在第二时隙和第三时隙期间传输；第三传感器接口设备 114M可以被配置为在第四时隙和第五时隙期间传输。接收器设备130可被配置为在第一时隙、第二时隙、第三时隙、第四时隙以及第五时隙期间接收。

在第一时隙期间，第一传感器接口设备114A可从第一传感器112A 接收传感器数据152、将传感器数据152转换(例如，生成)为表示传感器数据152的模拟传感器数据154，并且经由通信介质120传输模拟传感器数据154。例如，第一传感器接口设备114A可使用第一门控时间编码器116A生成模拟传感器数据154并且经由通信介质120将模拟传感器数据154作为异步脉冲宽度调制信号传输。

在第二时隙期间，第二传感器接口设备114B可生成且传输表示从第二传感器112B接收的传感器数据的模拟传感器数据。在第三时隙期间，第二传感器接口设备114B可生成且传输表示从第三传感器112C中接收的传感器数据的模拟传感器数据。在第四时隙和第五时隙期间，第三传感器接口114M可生成且传输表示从第四传感器112M中接收的传感器数据的模拟传感器数据。

接收器设备130可以在一个或更多时隙期间接收模拟传感器数据。接收器设备130可将接收的模拟传感器数据转换为数字传感器数据并且将该数字传感器数据传递到处理/存储系统140。例如，在第一时隙期间，接收器设备130可接收由第一传感器接口设备114A传输的模拟传感器数据。在收到模拟传感器数据154之后，接收器设备130可将模拟传感器数据154转换为数字传感器数据156，该数字传感器数据对应于由第一传感器112A生成的传感器数据152。接收器设备130可将数字传感器数据传递到处理/存储系统140。

系统100可被配置以便以一个或更多网络配置操作。例如，在图1 所示的第一网络配置中，所有的传感器112A－112M可以将传感器数据发送到中心位置诸如处理/存储系统140。在第一网络配置中，传感器数据通过传感器接口设备114A－114M、通信介质120以及接收器设备130 被发送到中心位置。

在第二网络配置中，传感器112A－112M可经由传感器接口设备 114A－114M和通信介质120在彼此之间传递传感器数据。例如，在第二配置中，系统100可以不包括接收器130或处理/存储系统140。为了使能第二网络配置，每个传感器接口设备114A－114M可以包括接收器电路部分，如参考图2和3所述。例如，特定传感器接口的接收器电路部分可使该特定传感器接口能够接收表示传感器信号的模拟传感器信号 (例如模拟传感器数据154)，并且使该特定传感器接口能够重建传感器信号(例如，电压值)。

在第三网络配置中，系统100的传感器112A－112M中的一个或更多传感器或传感器接口设备114A－M中的一个或更多传感器接口设备可包括数字处理部分。数字处理部分可被配置为处理数字传感器信号。因此，通信介质120可被配置为支持通过单个通信路径或通过不同通信路径的数字传感器信号、模拟信号或其组合的通信。在第三网络配置的特定实施例中，每个传感器接口设备114A－114M包括相应的接收器设备和相应的脉冲到数字转换器，接收器设备被配置为经由通信介质120接收一个或更多模拟信号，脉冲到数字转换器被配置为将接收的模拟信号转换为数字信号。

其他的网络配置是可能的，例如包括第一网络配置、第二网络配置、第三网络配置或其组合的特性的网络。例如，另一网络配置可包括一个或更多第一节点(例如，传感器接口设备)，该一个或更多第一节点被配置为将模拟信号诸如模拟传感器数据154传递到其它传感器节点和接收器设备诸如接收器节点130。在其它网络中，一个或更多第二节点可包括数字处理并且可被配置为传递和处理数字信号。

在特定实施例中，传感器接口设备114A－114M中的特定传感器接口设备可以自供电、由被耦合到该特定传感器接口设备的传感器供电、通过通信介质120由被耦合到通信介质120的设备或电源供电、被感应地供电(例如，通过周围的电力来供电)，或由其组合供电。

系统100的传感器网络可有利地使数百或数千个传感器能够使用通信介质(例如，共用通信介质)来传递传感器数据。传感器接口设备可与传感器接合并且通过通信介质将传感器数据作为模拟信号来传递。通过传递模拟信号，可以不要求传感器接口设备包括模数转换电路系统。因此，系统100的传感器网络以协调的方式提供要被传送的传感器数据，不需要传输数字数据时使用的复杂协议。每个传感器或传感器接口设备可被分配一个或更多时隙，在该时隙期间传感器或传感器接口设备可以按照时分复用的方式访问通信介质。因为将一个或更多时隙分配给每个传感器或传感器接口设备，因此多个传感器或多个接口设备不需要竞争或等待以访问通信介质。通过不必竞争来访问通信介质，在系统100中，传输延迟和通信时延问题可被避免。

参考图2，其示出包括传感器接口设备202和通信介质204的系统 200的特定实施例。例如，传感器接口设备202和通信介质204可分别包括图1中传感器接口设备114A－114M中的一个和通信介质120。

传感器接口设备202可包括门控时间编码器210(例如异步σ-δ调制器)和门控低通滤波器230(例如，门控漏积分器低通滤波器)。例如，门控时间编码器210可包括图1的门控时间编码器116A－116M中的一个。在特定实施例中，门控时间编码器210包括施密特触发器。在特定实施例中，传感器接口设备202可不包括门控低通滤波器230。传感器接口设备202可被通信耦合到通信介质204，使得传感器设备202可以通过门控时间编码器210传输第一模拟信号并且通过门控低通滤波器230接收第二模拟信号。传感器接口设备202可被耦合到传感器(未示出)诸如图1中传感器112A－112M中的一个传感器。传感器接口设备202可被配置为从传感器接收传感器输出信号诸如图1中的传感器数据152并且将传感器输入信号发送到传感器。传感器输入信号可以与由特定传感器生成的电压值输出相关联，该特定传感器通过通信介质204被通信耦合到传感器接口设备202。

门控时间编码器210可从传感器接收传感器输出信号u(t)并且可生成模拟输出信号z(t)，该模拟输出信号z(t)是传感器输出信号u(t)的脉冲宽度调制表示。t的值可以与时间相关联并且因此传感器输出信号u(t)的值和模拟输出信号z(t)的值可以随时间变化。

门控时间编码器210可包括加法器212、积分器214、开关216(例如，门)、滞回元件220以及混合器222。加法器212可接收来自传感器的传感器输出信号u(t)以及作为反馈信号的滞回元件输出信号y(t)。加法器212的输出可以被提供到积分器214。积分器214可在加法器212的输出上执行积分操作。基于开关216的操作状态，积分器214的输出可被提供给滞回元件220。传感器输出信号u(t)(例如，电压值)的脉冲宽度调制信号可由脉冲的持续时间(例如，脉冲宽度)来表示。例如，由传感器输出的较大幅值的电压信号可由模拟信号的较长的脉冲(例如脉冲宽度)来编码。在特定实施例中，模拟信号的脉冲可以在时隙内的任意时间开始或结束。在另一特定实施例中，脉冲的宽度可以在第一时隙开始中并且在第二时隙中结束。

可基于传输(TX)激活信号来操作开关210，以选择性地激活和去激活门控时间编码器210。例如，TX激活信号可以在被分配给传感器接口设备202的在时隙期间通过操作开关216来使能门控时间编码器210。 TX激活信号可基于定时信号(例如，图1中的定时信号150)来生成，如参考图3所示。当门控时间编码器210未被使能时，开关216可以被断开(例如，去激活)，并且积分器214的输出不被提供到滞回元件220。当开关216断开时，门控时间编码器210可不输出模拟传感器信号z(t) 或可输出具有0值(例如，空值)的模拟传感器信号z(t)。当门控时间编码器210被使能时，开关216可被闭合(例如，被激活)，并且可将积分器214的输出提供到滞回元件220。当开关216闭合时，门控时间编码器 210可被使能以产生模拟传感器信号z(t)。

滞回元件220(例如，信号独立采样机制)可根据具有设计参数b和δ的非反相滞回曲线来操作。例如，b和﹣b可以是滞回元件220的输出值，并且δ和﹣δ可以是触发标识(例如，滞回值)。每次出现从﹣b到 b或从b到-b的输出转换时，积分器214的输出达到触发标识δ和﹣δ(例如，滞回值)，如本文中所说明的。滞回元件输出信号y(t)可具有与滞回元件输出信号y(t)值b和﹣b相关联的两种操作模式。在第一操作模式中，当滞回元件输出信号y(t)是﹣b时，被输入到滞回元件220的积分器214 的输出可将值从﹣δ向δ增加。当积分器214的输出达到上触发值δ时，滞回元件输出信号y(t)可被触发以从﹣b转换到b并且被提供到加法器 212的反馈变为负。

在第二操作模式中，当滞回元件输出信号y(t)是b时，被输入到滞回元件220的积分器214的输出可在值上从δ向﹣δ减小。当积分器214 的输出达到下触发值﹣δ时，滞回元件输出信号y(t)可被触发以从b转换到﹣b并且被提供到加法器212的反馈变为正。因此，虽然滞回元件输出信号y(t)的转换时间不是均匀划分的，然而滞回元件输出信号y(t)的幅值保持恒定(例如，b或﹣b)。因此，滞回元件输出信号y(t)可包括表示由门控时间编码器210接收的传感器输出信号u(t)的值的模拟信号。通过使用开关216来基于TX激活信号(例如，对应于时隙)使能门控时间编码器210，滞回元件输出信号y(t)的模拟信号可以位于(例如，被生成)在时隙内。滞回元件输出信号y(t)的脉冲宽度(例如，模拟脉冲宽度调制信号)表示与传感器输出信号u(t)相关联的值。因为利用滞回元件220所生成滞回元件输出信号y(t)不使用时钟(例如，时钟信号)，所以滞回元件输出信号y(t)不遭受定时抖动(例如，时钟抖动)。

为了进一步确保滞回元件输出信号y(t)(例如，模拟脉冲信号)不遭受定时抖动，被输入到门控时间编码器210的传感器输出信号u(t)在被门控时间编码器210接收之前可以被转化(例如，被调节)以位于于电压边界之间。例如，传感器输出信号u(t)可以被转化以位于与门控时间编码器210的门控率(gating rate)相关联或与包括传感器接口设备202的传感器网络的帧(例如采样)率相关联的电压边界之间。在特定实施例中，具有第一电压范围(例如电压范围)[﹣c，c]的传感器输出信号u(t)被转化为第二电压范围[﹣b，b]，以使得时间门控时间编码信号可被用来恢复原始信号。使用滞回元件220生成的滞回元件输出信号y(t)(例如，模拟脉冲宽度调制信号)可被另一电路或设备用来重建传感器输出信号 u(t)。例如，传感器输出信号u(t)可使用一个或更多过程(例如，方法) 来重建，例如，低通滤波器过程、阀值过程或脉冲关联过程。

滞回元件输出信号y(t)可被提供给混合器222。混合器222可将滞回元件输出信号y(t)与载波时钟224(例如，载波频率)混合。将滞回元件输出信号y(t)(例如模拟脉冲宽度调制信号)与载波时钟224混合可生成具有正载波频率脉冲的模拟传感器信号z(t)(例如，图1中的模拟传感器数据154)，该正载波频率同时使能脉冲关联和脉冲射频(RF)传输。在特定实施例中，门控时间编码器210可不包括混合器222并且滞回元件输出信号y(t)可作为模拟传感器信号z(t)被提供(例如，被发送)到通信介质204。

门控低通滤波器230可接收来自通信介质204的模拟信号q(t)(例如，模拟脉冲宽度调制信号)诸如图1中的模拟传感器数据154，并基于该模拟信号q(t)生成传感器输入信号x(t)。传感器输入信号x(t)可被提供(例如，被发送)到耦合到传感器接口设备202的一个或更多传感器。传感器输入信号x(t)可包括用于一个或更多传感器的命令或可包括由传感器提供的传感器输出信号，该传感器经由通信介质204被通信耦合到传感器接口设备202。

门控低通滤波器230可包括开关232、减法器236、积分器以及增益 240(例如，漏增益)。开关232可以接收来自通信介质204的模拟信号 q(t)。可以基于接收(RX)激活信号来操作开关232以选择性地激活和去激活门控低通滤波器230。例如，在被分配给传感器接口设备202的时隙期间，RX激活信号可通过操作开关232来使能门控低通滤波器230。如参考图3所述，RX激活信号可基于定时信号来生成。门控低通滤波器 230在其期间被激活的时隙可以与门控时间编码器被使能的时隙相同或者可与门控时间编码器210被使能的时隙不相同。当门控低通滤波器230 未被使能时，开关232可被断开(例如，去激活)，并且模拟信号q(t)可不被提供到减法器236。当开关232断开时，门控低通滤波器230可以不输出传感器输入信号x(t)或可以输出具有固定值的传感器输入信号。当门控低通滤波器230被使能时，开关232可以被闭合(例如，被激活)，并且模拟信号q(t)可以被提供(例如，发送)到减法器236。当开关232闭合时，门控低通滤波器230可被使能以产生传感器输出信号x(t)。

减法器236可以通过开关232接收模拟信号q(t)并且可接收增益240 的输出。增益240可将增益值gl(例如，漏值)施加到由积分器238输出的传感器输入信号x(t)。减法器236的输出可以被提供到积分器238。积分器238可在减法器236的输出上执行积分操作以生成传感器输入信号x(t)。

在操作期间，传感器接口设备202的门控时间编码器210在第一时隙期间可被选择性地使能。当门控时间编码器210被选择性地使能时，门控时间编码器210可以基于传感器输出信号u(t)生成模拟传感器信号 z(t)。在特定实施例中，模拟传感器信号z(t)包括具有表示传感器输出信号u(t)的值的脉冲宽度的模拟脉冲宽度调制信号。在第一时隙期间生成的模拟传感器信号z(t)可在第一时隙期间通过通信介质204由门控时间编码器210传输。

在第二时隙期间，传感器接口设备202的门控低通滤波器230可被选择性地使能。当门控低通滤波器230被选择性地使能时，门控低通滤波器230可接收来自通信介质204的模拟信号q(t)。门控低通滤波器230 可基于该模拟信号q(t)生成传感器输入信号x(t)。门控低通滤波器230可将传感器输入信号x(t)发送到被耦合到门控低通滤波器230的传感器。

系统200可有利地提供传感器接口设备，该传感器接口设备被配置为传输和接收与被耦合到该传感器接口设备的传感器相关联的信号。传感器接口设备可以是相对简单的设备并且不被要求来执行模数转换。此外，通过确定和设定传感器接口设备的一个或更多参数，传感器接口设备可在不遭受定时抖动的情况下(例如，时钟抖动)传输表示传感器数据的模拟信号。

参考图3，其示出包括传感器接口设备302和通信介质340的系统 300的特定实施例。例如，传感器接口设备302可包括图1中的传感器接口设备114A－112M中的一个或图2中的传感器接口设备202。通信介质 340可包括图1中的通信介质120或图2中的通信介质204。

传感器接口设备302可包括传感器接口304、通信介质接口306以及一个或更多组件。传感器接口设备302可通过传感器接口设备304被耦合到传感器(未示出)诸如图1中的传感器112A－112M中的一个或更多传感器。传感器接口设备302可通过通信介质接口306被通信耦合到通信介质340。

包含在传感器接口设备302中的一个或更多组件可包括TX时隙 (TS)门318、门控时间编码器310、一个或更多本地帧时钟314、锁相环(PLL)312、总线供电电路320、唯一标识设备316、TS信息设备324、自动TS设备322、RX TS门334以及门控低通滤波器330。例如，门控时间编码器310可包括图1中的门控时间编码器116A－116M中的一个或图2中的门控时间编码器210。门控低通滤波器330可包括图2中的门控低通滤波器230。

传感器接口设备302可通过通信介质接口306接收来自通信介质340 的电力。例如，传感器接口设备302中的一个或更多组件可由在总线供电电路320处接收的一个或更多信号供电。在特定实施例中，总线供电电路320是二极管或包括二极管。在图3所述的实施例中，PLL312和自动TS设备322由总线供电电路320供电。替换或额外地，总线供电电路 320可包括电源，该电源将电力提供到传感器接口设备302中的一个或更多组件。总线供电电路320也可以通过传感器接口304将电力提供到被耦合到传感器接口设备302的传感器。

传感器接口设备302可通过通信介质接口306接收来自通信介质340 的总线时钟信号，例如图1中的时钟信号150。当传感器接口设备302被包含在被实现为时分复用(TDM)网络的传感器网络诸如图1的系统100 的传感器网络中时，传感器接口设备302可被同步到系统时钟以使传感器接口设备302能够识别一个或更多时隙。例如，传感器接口设备302 可接收一个或更多定时信号，该定时信号可包括时钟信号、同步脉冲(例如、具有固定或恒定宽度的脉冲信号)或两者。一个或更多定时信号可与系统时钟诸如图1中的时钟160相关联，该系统时钟具有基于在TDM 系统(例如，时隙系统)中被使用的帧的周期的频率。例如，传感器网络可在包含多个帧的一段时间内操作。每个帧可包括多个时隙。在特定实施例中，特定定时信号可以在多个帧的每个帧的初始时隙期间被提供给传感器接口设备302。传感器网络内的传感器接口设备302可被分配多个时隙中的一个或更多时隙，在该时隙期间，传感器接口设备302可以在多个帧的每个帧中访问(例如，传送通过)通信介质340。在特定实施例中，被分配给传感器接口设备302的一个或更多时隙可以是帧内的连续时隙。

在特定实施例中，传感器接口设备302可维持一个或更多本地帧时钟314，该本地帧时钟314中的每个基于系统时钟而被同步。传感器接口设备302可以基于通过通信介质340接收的一个或更多定时信号来将一个或更多本地帧时钟314同步到系统时钟。一个或更多本地帧时钟314 可被配置为使被分配给传感器接口设备302的相应的时隙能够被识别。例如，可以基于系统时钟将特定本地帧时钟314从定时信号偏移对应于分配给传感器接口设备302的时隙的量。在特定实施例中，第一本地帧时钟可被包含于或耦合到TX TS门318并且第二本地帧时钟可被包含于或耦合到RX TS门334，如本文进一步所述。

本地帧时钟314可随着时间漂移并且可被重同步以维持到系统时钟的本地帧时钟314的适当的偏移。例如，PLL312可被用来将本地帧时钟 314同步到系统时钟(例如，总线时钟)。PLL312可包括参考部分和反馈部分。PLL312可在参考部分处经由通信介质接口306接收来自通信介质340的总线时钟(例如，定时信号)。在特定实施例中，至少一个时隙可被专用于(例如，被用于)定时信号，该定时信号可被用于同步以及可选地用于电力分布(例如用于由总线供电电路320使用)。PLL312可确定由PLL312的反馈部分接收的每个本地帧时钟314的输出信号。PLL 312可将输出信号发送到相应的本地帧时钟，该相应的本地帧时钟的输出信号被确定。例如，PLL312可基于第一本地帧时钟将输出信号发送到 TX TS门318以使第一本地帧时钟能够维持与系统时钟的同步。

时隙信息设备324可包括(存储)与被分配给传感器接口设备302 的一个或更多时隙相关联的信息。例如，时隙信息设备可包括存储设备诸如存储器、寄存器、DIP开关、跳线、熔断器或任何其它装置来存储信息。时隙信息可包括TX固定的TS(例如传输时隙标识符)、RX固定的 TS(例如，接收时隙标识符)、时隙宽度或其组合。例如，TX固定的TS 可包括被分配给传感器接口设备302的表示(例如，识别)门控时间编码器310何时将被激活以传输模拟信号(例如模拟脉冲宽度调制信号) 的一个或更多时隙。作为另一示例，RX固定的TS可包括被分配到传感器接口设备302、表示门控低通滤波器330何时将被激活以接收模拟信号的一个或更多时隙。

TX固定的TS或RX固定的TS可以被编程(例如，手动地)到时隙信息设备324中。然而，当包含传感器接口设备302的传感器网络包括数百或数千个传感器或传感器接口设备时，编程每个传感器接口设备可能是不实际的。因此，自动TS设备322可以被配置为针对门控时间编码器310自动选择(例如，分配)时隙以便使用。自动TS设备322(例如，时隙分配设备)可以被配置为监控通信介质340(例如，监控总线)。例如，自动TS设备322可以监控时间段内的一个或更多时隙，以基于模拟信号是否在特定时隙期间被传送来确定该特定时隙是否被另一设备占用 (例如，被分配给另一设备)。该时间段可以包括多个连续帧。连续帧的数目可以等于包含在多个连续帧的每个帧中的时隙的数目。例如，当每个帧中包含十个时隙时，连续帧的数目可以等于十。在特定实施例中，自动TS设备322针对多个连续帧或多个连续时隙监控通信介质340。当自动TS设备322确定特定时隙在多个帧内没有被占用时，自动TS设备 322可以将TX固定的TS设定为与该特定时隙相关联的值。

在特定实施例中，自动TS设备322可以基于传感器接口设备302的标识符监控时隙。例如，唯一标识设备316可存储传感器接口设备302 的标识符并且该标识符可对于自动TS设备322可用。包含在传感器(系统300)中的每个传感器接口设备可包括多个连续处理标识符中相应的标识符(例如，唯一的标识符)。自动TS设备322可选择初始时隙基于从唯一标识设备316接收的标识符的值来监控。如果初始时隙是可用的 (例如，未被占用)，则自动TS设备322可选择初始时隙作为TX固定的TS的值。如果初始时隙不可用，则自动TS设备322可选择将被监控的另一个时隙(例如，在初始时隙之后的下一个连续的时隙)。如果下一个连续的时隙是可用的，则自动TS设备322可选择该下一个连续的时隙作为TX固定的TS的值。如果下一个连续的时隙不可用，则自动TS设备322可按照轮询的方式继续选择额外的时隙直到自动TS设备322识别已经被检测的多个时隙中空闲的时隙为止。

可将时隙信息的一部分从时隙信息设备324提供到TX TS门318或 RX TS门334。例如，时隙信息设备324可将TX固定的TS和TS宽度提供给TX TS门318。作为另一示例，时隙信息设备324可将RX固定的 TS和TS宽度提供给RX TS门334。替换地或额外地，被提供到TX TS门318或RX TS门334的时隙信息的那部分可以经由传感器接口304或通信介质接口306从外部设备被提供到传感器接口设备302。在特定实施例中，传感器接口设备302不包括时隙信息设备324，并且将时隙信息从外部设备提供到TX TS门318或RX TS门。

TX TS门318(例如TX门控制器)可被配置为基于TX固定的TS 识别一个或更多时隙的出现。TX TS门318可生成激活信号，该激活信号激活(例如，使能)门控时间编码器310以传输模拟信号(例如，图1 中的模拟传感器数据154)。例如，TX TS门318可接收来自时隙信息设备324的TX的TS并且基于包含在TX TS门318中的第一本地时钟来识别由TX的TS识别的时隙何时出现。基于该时隙的出现，TX TS门318 可提供激活信号诸如图2中的TX激活信号以激活门控时间编码器310。例如，TX TS门318可将激活信号发送到门控时间编码器310，以便当时隙开始时开始激活门控时间编码器310的开关。

当门控时间编码器310被激活时，门控时间编码器310可被配置为经由传感器接口接收来自传感器的传感器输出信号并生成表示该传感器输出信号的模拟信号。例如，传感器可包括图1的传感器112A－112M 中的一个。模拟信号可包括模拟异步脉冲宽度调制信号，该模拟异步脉冲宽度调制信号由门控时间编码器310经由通信介质接口306传输到通信介质120[340]。

在特定实施例中，传感器接口设备302被配置为接收多个传感器输出信号。多个传感器输出信号可在选择器(未示出)处被接收，该选择器不同于门控时间编码器310或包含在门控时间编码器310中。基于被分配给传感器接口设备302的一个或更多时隙，选择器可选择多个传感器输出信号中要被门控时间编码器310接收的一个传感器输出信号。例如，时隙信息设备324可识别与第一传感器输出信号相关联的一个或更多第一时隙(例如，一个或更多第一TX固定的时隙)并且可识别与第二传感器输出信号相关联的一个或更多第二时隙(例如，一个或更多第二 TX固定的时隙)。TX TS门318可接收来自时隙信息设备324的一个或更多第一TX固定的时隙和一个或更多第二TX固定的时隙。TX TS门 318可以基于一个或更多第一TX固定的时隙或一个或更多第二TX固定的时隙的出现提供一个或更多激活信号，以使选择器能够选择第一传感器输出信号或第二传感器输出信号。在特定实施例中，使选择器能够选择第一传感器输出信号或第二传感器输出信号的一个或更多激活信号可以在一个或更多第一TX固定的时隙或一个或更多第二TX固定的时隙期间进一步操作以使门控时间编码器310能够生成表示所选择的传感器输出信号的模拟信号。

RX TS门334(例如，RX门控制器)可被配置为基于RX固定的 TS识别一个或更多时隙的出现。RX TS门334可生成激活信号，该激活信号激活(例如，使能)门控低通滤波器330以接收模拟信号。例如， RX TS门334可接收来自时隙信息设备324的RX固定的TS并且基于包含在RX TS门334中的第二本地时钟识别由RX固定的TS识别的时隙何时出现。基于该时隙的出现，RX TS门334可提供激活信号诸如图3 中的RX激活信号以激活门控低通滤波器330。

当门控低通滤波器330被激活时，门控低通滤波器330可被配置为经由通信介质接口306接收模拟信号并生成要通过传感器接口304发送到传感器的传感器输入信号。模拟信号可包括模拟异步脉冲宽度调制信号，该模拟异步脉冲宽度调制信号包括来自另一传感器的传感器数据或命令信号。传感器可以部分基于来自其他传感器的传感器数据接收传感器输入信号并且生成传感器输出信号，或者可以基于命令信号执行一个或更多操作(例如，通电或断电)。

在特定实施例中，传感器接口设备302被配置为选择性地将传感器输入信号提供到一个或更多传感器。传感器输入信号可以通过选择器(未示出)被选择性地提供到一个或更多传感器，该选择器不同于门控低通滤波器330或包含在门控低通滤波器330中。选择器可以基于被分配给传感器接口设备302的一个或更多时隙来选择一个或更多传感器。例如，时隙信息设备324可识别与第一传感器相关联的一个或更多第一时隙(例如，一个或更多第一RX固的定时隙)并且可识别与第二传感器相关联的一个或更多第二时隙(例如，一个或更多第二RX固定的时隙)。RX TS 门334可接收来自时隙信息设备324的一个或更多第一RX固定的时隙和一个或更多第二RX固定的时隙。RX TS门334可以基于一个或更多第一RX固定的时隙或一个或更多第二RX固定的时隙的出现来提供一个或更多激活信号以使选择器能够选择第一传感器或第二传感器。

传感器接口设备302可被配置为经由通信介质340传递存储在唯一标识设备316中的传感器接口设备302的标识的值(例如，节点标识符)。该标识(例如，标识符)可包括n比特二进制数字。例如，当传感器接口设备302使用自动TS设备322自动地加入传感器网络时，传感器接口设备302可将识别该传感器接口设备302的标识传输到传感器网络中的一个或更多其他设备。传感器接口设备302可以在基于TX固定的TS的时隙期间使用门控时间编码器310来传输标识。例如，唯一标识设备316 可将标识发送到门控时间编码器310并且门控时间编码器310可传输具有表示该标识的值的脉冲宽度的模拟信号。作为另一示例，唯一标识设备316可将标识发送到门控时间编码器310，并且该标识的每个比特可以在不同的时隙期间由门控时间编码器310发送。例如，门控时间编码器 310可以通过针对0比特值传输模拟传感器数据(1)并且针对1比特值不发送值(0)来发送单独的比特。在特定实施例中，传感器接口设备302 可每隔p数量的帧发送该传感器接口设备302的标识，其中p是整数。接收器设备诸如图1中的接收器设备130可被配置为接收和存储由传感器接口设备302传输的标识，如参考图4所述。因此，门控时间编码器 310可被配置为在多个帧的第一个帧的特定时隙期间传输表示从传感器接收的传感器信号的模拟信号，，并且被配置为在多个帧的第二帧的特定时隙期间传输传感器接口设备302的标识的至少一部分。

在特定实施例中，当传感器接口设备302被配置为接收多个传感器输出信号时，传感器接口设备302进一步传递对应于多个传感器输出信号中的每个传感器输出信号的特定传感器的标识。当对应于第一传感器的第一传感器输出信号在第一时隙期间被发送时，唯一标识设备315可指示传感器接口设备302的标识和对应于第一传感器的第一传感器标识符。第一传感器标识符可与传感器接口设备302的标识一起传输，如上所述。例如，当标识包括n比特数字时，传感器标识符可包括附加到该n 比特数字的一个或更多比特。第一传感器标识符可从唯一标识设备315、从时隙信息设备324、TX TS门318或其组合被提供到门控时间编码器 310。例如，门控时间编码器可以基于来自TX TS门318的激活信号(例如，控制信号)来确定传感器识别符的值，以使门控时间编码器310能够选择多个传感器输出信号中的第一传感器输出信号。当对应于第二传感器的第二传感器输出信号在第二时隙期间被发送时，唯一标识设备315 可指示传感器接口设备302的标识和对应于第二传感器的第二传感器标识符。第一传感器标识符区别于第二传感器标识符。

在操作期间，传感器接口设备302可被耦合到通信介质340。传感器接口设备302可经由通信介质340接收定时信号(例如，总线时钟信号) 并且将传感器接口设备302与传感器网络(例如，时分复用传感器网络) 的一个或更多设备同步。例如，传感器网络接口设备302可包括PLL312 以接收定时信号并确定输出信号以便基于定时信号同步一个或更多本地帧时钟314。

在传感器接口设备302被耦合到通信介质之后，自动TS设备322可监控通信介质340以识别传感器网络中的空闲时隙。当自动TS设备322 识别空闲间隙时，自动TS设备322可选择该空闲时隙作为传感器接口设备302的TX固定的TS。

在空闲时隙被设置为TX固定的TS之后时隙的初始出现期间，传感器接口设备302可以经由通信介质340传输传感器接口设备302的标识的至少一部分。在时隙的一个或更多后续出现中，传感器接口设备302 可传递表示从传感器接收的传感器输出信号的模拟信号。该模拟信号可由门控时间编码器310生成并传输。

传感器接口设备302也可以基于RX固定的TS时隙在一个或更多时隙期间接收一个或更多模拟信号。在与TX固定的TS相关联的时隙出现期间，门控低通滤波器330可被选择性地使能以接收来自通信介质340 的模拟信号。门控低通滤波器330可将收到的模拟信号转换为传感器输入信号(例如，电压信号)，该传感器输入信号被提供到耦合到传感器接口设备302的一个或更多设备(例如，一个或更多传感器)。在特定实施例中，TX TS门318和RX TS门334可被组合为单门控制器。

因此，系统300可被同步到系统时钟以使门控时间编码器310能够生成模拟信号(例如，脉冲宽度调制模拟信号)，该模拟信号被限制为出现在被分配给传感器接口设备302的TX固定的TS中。TX固定的TS可包括顺序出现的多个时隙并且允许门控时间编码器310在多个时隙上被使能(例如，被门控)以及扩展单个时隙的固有动态范围。此外，传感器网络系统内的一个或更多时隙可被用于同步信号(例如，恒定宽度的常规脉冲信号)，以便同步和电力分配两者中的使用。传感器接口设备302 可有利地能够加入具有预定TX固定的TS的传感器网络或可加入且自动获取并设置TX固定的TS。参考图4，其示出包括接收器设备402和通信介质440的系统400的特定实施例。例如，接收器设备402可包括图1 中的接收器设备130。接收器设备402可以经由通信介质440接收来自一个或更多设备的模拟信号诸如图1中的模拟传感器数据154。一个或更多设备可包括图1中的传感器接口设备114A－114M或时钟160、图2中的传感器接口设备202或图3中的传感器接口设备302。通信介质440可包括图1中的通信介质120、图2中的通信介质204或图3中的通信介质 340。接收器设备402可包括脉冲到数字转换器414、PLL404、本地帧时钟406、TS门408、唯一节点匹配设备410以及标签数字信号设备412。

接收器设备402可从通信介质440接收总线时钟信号诸如图1中的定时信号150以同步接收器设备402。接收器设备402可被配置为在多个帧的每个帧的一个或更多时隙期间经由通信介质440接收模拟信号。当接收器设备402被包含在传感器网络诸如图1的系统100的传感器网络中时，可将接收器设备402同步到系统时钟以识别一个或更多时隙。例如，接收器设备402可接收一个或更多定时信号，该一个或更多定时信号可包括时钟信号或同步脉冲。该一个或更多定时信号可与系统时钟诸如图1中的时钟160相关联。系统时钟可具有基于时分复用系统中的帧的周期的频率。在特定实施例中，特定定时信号可以在多个帧的每个帧的特定时隙期间被提供到接收器设备402。

在特定实施例中，接收器设备402可维持本地帧时钟406并且可基于系统时钟同步本地帧时钟406。接收器设备402可以基于经由通信介质 340接收的一个或更多定时信号来同步本地帧时钟406。在特定实施例中，本地帧时钟406可被包含在TS门408中。本地帧时钟406可随着时间漂移并且可基于额外的定时信号被重新同步以维持适当的同步。PLL404可被用来基于定时信号诸如基于总线时钟生成的信号来同步本地帧时钟 406。PLL404可包括参考部分和反馈部分。PLL404可在参考部分处接收定时信号并且在反馈部分处接收本地帧时钟406。PLL404可将输出信号发送到本地帧时钟406以使得本地帧时钟406可基于PLL404的输出信号被调整。

TS门408可被配置为识别一个或更多时隙的出现并生成激活信号，该激活信号使脉冲到数字转换器414能够接收来自通信介质440的模拟信号。TS门408可识别被分配给包含在传感器网络中的i个设备中的每个设备的一个或更多时隙，其中i是整数。

脉冲到数字转换器414可被配置为接收通过传输介质440传递的模拟信号，例如模拟传感器信号。脉冲数字到转换器414可将每个接收到的模拟信号转换为相应的数字信号并将相应的数字信号发送到标签数字信号设备412。例如，模拟信号可由包含在传感器网络中的一个或更多设备传输。基于在脉冲到数字转换器414处接收的来自TS门408的特定激活信号，脉冲到数字转换器414在特定时隙期间可被门控以使脉冲到数字转换器414能够在该特定时隙期间接收模拟信号。在特定实施例中，脉冲到数字转换器414可包括被平行配置的一组常规低速模数转换器 (ADC)。可以基于不同的激活信号选择性地使能该组ADC中的每个 ADC。

唯一节点匹配设备410可被通信地耦合到通信介质440。唯一节点匹配设备410可被配置为在时隙期间接收来自通信介质440的模拟信号并处理该模拟信号以确定对应于与该模拟信号相关联的设备的标识(例如， n比特数字)。例如，唯一节点匹配设备410可被配置为接收包括传感器接口设备(例如，图1中传感器接口设备114A－114M中的一个、图2 中的传感器接口设备202或图3中的传感器接口设备302)的标识的模拟信号。唯一节点匹配设备410可存储标识(例如，与传感器或传感器接口设备相关联)和时隙的指示，在该时隙期间标识被接收。在存储标识后，唯一节点匹配设备410可以基于与标识相关联的时隙的出现将标识 (例如，标识的值)提供到标签数字信号设备412。例如，唯一节点匹配设备410可确定，特定传感器接口设备被分配特定帧中的第十顺序时隙并且可在该特定帧之后的一个或更多后续帧的第十顺序时隙期间将特定传感器接口的标识提供到标识数字信号设备412。

在特定实施例中，当接收器设备402被包含在一个或更多设备被配置为自动地选择(例如，分配)时隙的传感器网络中时，传感器网络中时，其中唯一节点匹配设备410可被配置为针对初始模拟信号监控一个或更多空闲时隙。唯一节点匹配设备410可检测模拟信号何时最初出现在空闲时隙中并且使得模拟信号被处理为传输模拟值的设备的标识值。例如，唯一节点匹配设备410可将信号提供到标签数字信号设备412，其使得标签数字信号设备412基于唯一节点匹配设备410处的模拟信号而将数字信号存储为标识。例如，最初存在于先前空闲时隙中的模拟信号可具有表示标识值的脉冲宽度。

在另一个特定实施例中，唯一节点匹配设备410可以每p数量的帧接收具体设备的标识的一部分，其中p是整数。例如，每p个帧唯一节点匹配设备410可以在被分配给特定设备的时隙期间接收标识的不同比特。唯一节点匹配设备410可以通过基于在P帧期间分配给特定设备的时隙中接收的模拟值分配比特值来确定标识的每个比特。例如，通过当在p帧期间被分配给特定设备的时隙包括非零的模拟值时分配比特值1 并且当在p帧期间被分配给特定设备的时隙包括具有零值的模拟值或不包括值时分配值0，唯一节点匹配设备410可确定标识的每个位。替换地，通过当p帧期间被分配给特定设备的时隙包括非零的模拟值时分配比特值0且当在p帧期间被分配给特定设备的时隙包括具有零值的模拟值或不包括值时分配值1，唯一节点匹配设备410可确定标识的每个比特。唯一节点匹配设备410可累积特定设备的标识的比特值且针对每个时隙维持标识值的列表。在每个时隙期间，唯一节点匹配设备410可访问该列表并将对应于该时隙的标识值提供到标签数字信号设备412。

标签数字信号设备412可接收来自脉冲到数字转换器414的模拟信号的数字表示并且将包含模拟信号的数字表示的数字数据发送到处理/存储设备诸如图1中的处理/存储设备140。在将数字数据发送到处理/存储设备之前，标签数字信号设备412可将标识符附加到数字数据。被附加到数字数据的标识符可对应于与模拟信号的生成相关联的设备，该数字数据从该模拟信号中生成。替换地或额外地，标签数字信号设备412可将时间戳附加到数字数据。时间戳的值可与数字数据被生成的时间、被用来生成数字数据的模拟信号被接收的时间或模拟信号被生成时的时间相关联。

在操作期间，接收器设备402可被耦合到通信介质440。接收器设备 402可以通过通信介质440接收定时信号(例如，总线时钟信号)并且可将接收器设备402与传感器网络(例如，时分复用传感器网络)中的一个或更多设备同步。例如，接收器设备402可包括PLL404以接收定时信号并确定输出信号从而基于定时信号同步本地帧时钟406。

在第一时隙期间，接收器设备402可以通过通信介质440接收来自第一设备的第一模拟传感器数据。第一模拟传感器数据可包括由第一传感器生成的第一传感器信号(例如，第一传感器数据)的脉冲宽度调制表示。脉冲到数字转换器414可将第一模拟传感器数据转换为表示第一传感器信号的第一数字传感器数据。接收器设备402可将第一数字传感器数据发送到处理系统或存储系统诸如图1中的处理/存储系统140。

在第二时隙期间，接收器设备402可以通过通信介质440接收来自第二设备的第二模拟传感器数据。第二模拟传感器数据可包括由第二传感器生成的第二传感器信号(例如，第二传感器数据)的脉冲宽度调制表示。脉冲到数字转换器414可将第二模拟传感器数据转换为表示第二传感器信号的第二数字传感器数据。接收器设备402可将第二数字传感器数据发送到处理系统或存储系统。

在特定实施例中，接收器设备402可不包括唯一节点匹配设备410，并且标签数字信号设备412可存储对应于接收器设备402从其接收模拟信号的设备的一个或更多标识。例如，每个设备可被分配一个或更多时隙，在该时隙期间，设备可被使能以传输模拟信号。在被分配给特定设备的特定时隙出现期间，脉冲到数字转换器414将接收由该特定设备传输的模拟信号并且随后将模拟信号转换为数字信号。标签数字信号设备 412可接收数字信号并且基于特定时隙附加对应于特定设备的标识符，在该特定时隙期间模拟信号由脉冲到数字转换器414接收。

通过从包含在传感器网络中的多个设备接收模拟信号，接收器设备 402可操作作为到数据采集点的接口。接收器设备402可将每个接收到的模拟信号转换为数字信号并且将数字信号提供到处理系统或存储系统。此外，接收器设备402可以基于发送模拟信号的设备将标识附加到每个数字信号，所述数字信号基于该模拟信号。因为接收器设备402针对每个接收的模拟信号执行模数转换，因此包含于传感器网络中的一个或更多设备不需要包括模数转换电路系统。基于在特定时隙期间传输的模拟信号，接收器设备402也能够有利地接收并且识别在该特定时隙期间传送的设备的标识(例如，标识符)。通过在特定时隙期间识别设备的标识，接收器设备402可支持特定设备动态地加入传感器网络并且自动选择特定设备在其期间传输模拟信号的一个或更多空闲时隙。

参考图5，其示出通过时隙网络(例如，时分复用网络)的通信介质传送的模拟信号的说明性图500。通信介质可包括图1中的通信介质120、图2中的通信介质204、图3中的通信介质340或图4中的通信介质440。时隙网络可使用时分复用(TDM)，该时分复用使用多个帧。多个帧中的每个帧可包括多个时隙(例如，信道)。

在图500中，第一帧(例如，帧0)包括多个时隙(例如，时隙1－ N)。多个时隙可至少基于包含在时隙网络中需要传送数据的多个设备。包含于时隙网络中的一个或更多设备可被分配多个时隙。例如，第一时隙可被分配给第一设备，第二时隙和第三时隙可被分配给第二设备，并且第N时隙可被分配给第N设备。在特定时隙间，被分配给特定时隙的特定设备可传输要被包含在时隙网络中的一个或更多其它设备接收的模拟信号(例如模拟脉冲宽度调制信号)。例如，当一个时隙(例如，一个传输时隙)被分配给第一设备时，第一设备可传输具有在第一时隙内开始和结束的脉冲宽度的模拟信号。作为另一个示例，当两个时隙(例如，两个传输时隙)被分配给第二设备时，第二设备可传输具有在第二时隙中开始且在第三时隙结束中的脉冲宽度的模拟信号。模拟信号的脉冲宽度可对应于模拟值。在特定实施例中，特定设备与传感器相关联，并且模拟值表示由该传感器生成的传感器数据。在特定实施例中，第一设备可包括系统时钟，并且在第一时隙期间由系统时钟通过通信介质传输的信号可以是同步信号。

图6是示出操作传感器接口设备的方法600的流程图。传感器接口设备可包括图1中的传感器接口设备114A、114B、114M中的一个、图 2中的传感器接口设备202或图3中的传感器接口设备302。

在方法600中，在602处，数据从传感器被接收。传感器接口设备可被耦合到传感器并可接收来自传感器的传感器数据诸如图1中的传感器数据152。例如，传感器可包括图1中的传感器112A－112M中的一个。

在604处，定时信号经由通信介质被接收。例如，通信介质可包括图1中的通信介质120、图2中的通信介质204、图3中的通信介质340 或图4中的通信介质440。传感器接口设备可使用定时信号来基于该定时信号维持(例如，同步)时钟(例如，传感器接口设备的本地时钟)。时钟可使传感器接口设备能够识别被分配给传感器接口设备的一个或更多时隙，在该时隙期间，传感器接口设备可传送(例如，发送或接收)模拟信号。

在606处，数据的模拟脉冲宽度调制表示可在基于定时信号确定的时隙期间经由通信介质传输。数据的模拟脉冲宽度调制表示可以通过通信介质被传输到一个或更多设备。数据的模拟脉冲宽度表示可由传感器接口设备的门控时间编码器在时隙期间生成。数据的模拟脉冲宽度调制表示的传输可以基于门控时间编码器的开关而被使能，该门控时间编码器在时隙的开始时被激活。数据的模拟脉冲宽度调制表示的传输可包括在传输模拟脉冲宽度调制表示之前组合(混合)载波信号与数据的模拟脉冲宽度调制表示。

图6中的方法600可由下列启动或控制：现场可编程门阵列(FPGA) 设备、专用集成电路(ASIC)、诸如中央处理单元(CPU)的处理单元、数字信号处理器(DSP)、控制器、另一个硬件设备、固件设备或它们的任意组合。作为示例，图6中的方法600可由包含在图1的传感器接口设备114A、114B、114M中的一个、图2中的传感器接口设备202或图 3中的传感器接口设备302中或耦合到图1的传感器接口设备114A、 114B、114M中的一个、图2中的传感器接口设备202或图3中的传感器接口设备302的一个或更多处理器来启动或控制。

图7是包括可操作以便支持传感器网络的计算设备710的计算环境 700的框图。例如，计算设备710或其部分可被包含在图1中的传感器接口设备114A－114M、接收器设备130或处理器/存储器系统140、图2 中的传感器接口设备202、图3中的传感器接口设备302或图4中的接收器设备402中或者对应于这些设备。

计算设备710可包括至少一个处理器720。在计算设备710中，至少一个处理器720可与系统存储器730、一个或更多存储设备740、一个或更多输入/输出接口750、一个或更多通信接口760或它们的组合进行通信。

系统存储器730可包括易失性存储器设备(例如，随机存取存储器 (RAM)设备)、非易失性存储器设备(例如，只读存储器(ROM)设备、可编程只读存储器以及闪速存储器)，或两者均包括。系统存储器730 可包括操作系统732，操作系统732可包括用于引导计算设备710以及全操作系统以使计算设备710能够与用户、其它程序以及其它设备互动的基本输入/输出系统。系统存储器730也可包括一个或更多应用程序(例如，指令)734、编程数据736以及传感器数据738。编程数据736可包括由应用程序734使用以执行应用程序734的相应的功能的数据。应用程序734可包括指令，该指令由至少一个处理器720执行以确定传感器数据、传感器标识符符、传感器接口设备标识符、传感器时隙分配信息、传感器接口设备时隙分配信息、传感器时隙分配信息、传感器接口设备时隙分配信息、有关传感器网络的其它信息或它们的组合。传感器数据 738可包括表示原始传感器数据的数字数据、由应用程序734分析或处理以确定有关传感器网络的信息的数据，、或他们的组合。

一个或更多存储设备740可包括非易失性存储器设备，例如磁盘、光盘、或闪速存储器设备。存储设备740可包括可移除和不可移除的存储器设备。在特定实施例中，存储设备740可被配置为存储操作系统732、应用程序734、编程数据738，或其组合。系统存储器730、存储设备740 或二者可包括有形的、非暂时性的计算机可读介质或存储设备。

在特定实施例中，至少一个处理器720被配置为执行计算机可执行指令诸如如应用程序734，该计算机可执行指令被存储在非暂时性的计算机可读介质诸如系统存储器730中。指令可以是可执行的以使得至少一个处理器720能够接收或处理来自传感器网络的节点(例如，传感器、传感器接口设备或接收器设备)的数据(例如，与传感器网络相关联的传感器数据、标识数据、控制数据或定时数据)。指令可以是可执行的以使得至少一个处理器720能够接收来自传感器的数据。计算机可执行指令可进一步是可执行的以使得至少一个处理器720能够通过通信介质接收定时信号。计算机可执行指令可以是进一步可执行的以使得至少一个处理器720能够在基于定时信号确定的时隙期间通过通信介质传输数据的模拟脉冲宽度调制表示。

一个或更多输入/输出接口750可使计算设备710能够与一个或更多输入/输出设备770通信以便于用户互动。例如，一个或更多输入/输出接口750可适用于接收来自用户的输入、接收来自另一计算机设备的输入或它们的组合。输入/输出接口750可符合一个或更多标准接口协议，该标准接口协议包括串行接口(例如，通用串行总线(USB)接口或电气和电子工程师协会(IEEE)接口标准)、并行接口、显示适配器、声音适配器或定制接口。输入/输出设备770可包括用户接口设备和显示器，包括以下的一些组合：按钮、键盘、定位设备、显示器、扬声器、麦克风、触摸屏以及其它设备。

一个或更多通信接口760可使计算设备710能够与一个或更多其它计算机设备或控制器780通信。一个或更多通信接口760可包括有线以太网接口、电气和电子工程师协会(IEEE)702无线接口、蓝牙通信接口、电气(电力线)接口、光学或射频接口或其它有线或无线接口。其它计算机设备或控制器780可包括主机计算机、服务器、操作站、便携式计算机、电话、平板计算机或任何其它通信设备或部件。例如，其它计算机设备或控制器780可包括图1中的传感器接口设备114A－114M、接收器设备130或处理/存储系统140、图2中的传感器接口设备202、图 3中的传感器接口设备302、图4中的接收器设备402，或参考图1－6所述的其它设备。

参考图8和9，本发明的示例在如图8的流程图所示的交通工具制造和维护方法800以及如图9的框图所述的交通工具系统900的环境中进行描述。由图8的交通工具制造和维护方法800生产的交通工具和图9 中的交通工具902可包括飞行器、水运工具、陆运工具、航天器，或其组合。方法900和800也可被修改以生产和维护结构(例如建筑物或桥梁)，该结构具有操作或监控该结构的一个或更多系统。

参考图8，在预制造期间，方法800可包括交通工具902的规格及设计802以及材料采购804。例如，传感器网络系统(例如，图9中的传感器网络系统918)可被设计和详细说明。

在生产期间，发生交通工具902的组件和子配件制造806以及系统整合808。例如，传感器网络系统可被作为子组件制造并且被集成到交通工具902内。此后，交通工具902可通过校验和交付810以便投入使用 812。当由顾客使用时，交通工具902可以定期进行日常维修和维护814 (其也可以包括改进，重新配置，翻新等等)可以被安排。例如，当传感器网络最初没有被安装在交通工具902上时，交通工具902可以在维修和维护814期间被重新配置以将传感器网络系统包含在内。此外，传感器网络系统在维修和维护814期间可以被使用以诊断与一个或更多其他系统的问题。

交通工具制造和维护方法800的每个过程均可由系统集成商、第三方和/或操作者(例如，客户)来执行或完成。为了本说明书的目的，系统集成商可包括但不限于任何数量的交通工具制造商和主系统承包商，第三方可以包括但不限于任何数量的销售商、转包商和供应商；并且操作者可以是运输公司(如航空公司)、租赁公司、军事实体、服务组织等。

如图9所述，交通工具系统900包括由交通工具制造和维护方法800 生产的交通工具902。交通工具902可包括交通工具框架904(例如，机身)，所述交通工具框架904包括多个系统906和内部908。高水平的系统906的示例包括推进系统910、电气系统912、液压系统914、环境系统916、传感器网络系统918、以及电子设备系统920中的一个或更多。任何数量的其它系统也可以被包括。在特定实施例中，传感器网络系统 918可以是独立于一个或更多其它系统或包含在一个或更多其它系统中。

本文所体现的装置和方法可以在交通工具制造和维护方法800的任意一个或更多阶段中被采用。例如，对应于生产过程的组件或子配件可以按照与当交通工具902在使用时组件或子配件被生产类似的方式来加工或制造。此外，一个或更多设备实施例、方法实施例，或其组合可在生产阶段被使用(例如，组件和子装配制造阶段806和系统整合阶段808)，例如，通过实质上加快交通工具902的组装或降低交通工具902的成本。类似地，可在交通工具902使用时(例如但不限于，维修和维护814)使用一个或更多设备实施例、方法实施例或其组合。

在这些说明性示例中，传感器网络系统918可以在系统整合808或维修和维护814期间被实现在交通工具902中。根据本文中公开的一个或更多实施例，传感器网络系统可在使用812和/或维修和维护814期间被使用。

上述示例说明但不限制本发明。应该被理解的是，根据本发明的原理，大量的修改和变化是可能的。因此，本发明的范围仅仅由下列权利声明书及其等同形式来限定。

本文所述示例的说明意图提供各种实施例的结构的一般理解。该说明不意图用作使用本文中描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的完全的描述。在浏览本发明后许多其他的实施例对本领域的技术人员来说将是非常明显的。其他的实施例可被使用并且可源于本发明，以使得在不偏离本发明范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。例如，方法步骤可以按照与图中所示不同的顺序被执行，或者一个或更多方法步骤可被忽略。因此，本发明和图被当作是说明性的而非限制性的。

并且，虽然具体的示例已经在本文中示出和描述，然而应该理解的是，被设计来实现相同或类似结果的任何随后的布置可以被所示的特定实施例替换。本发明意图覆盖各种实施例的任何和所有后续的改编或改变。在浏览说明书后，上述实施例的组合以及没有在本文中具体描述的其它实施例对本领域的技术人员将是非常明显的。

在理解本发明的摘要将不被用来解释或限制权利要求的范围或含义的情况下提交本发明的摘要。另外，上述具体实施方式中，为了精简本发明的目的，可将各种特征组合在一起或在单独的实施例描述。如以下权利要求所反映的，所要求保护的主题可以被定向到少于所公开的示例的任意一个的所有的特征。

Claims (11)

1.一种用于使用脉冲宽度调制信号的传感器网络的设备，其包含：

总线接口，以便耦合到传感器网络的共享总线；

传感器接口，以便耦合到所述传感器网络的传感器；

门控脉冲宽度调制电路，其耦合到所述总线接口并耦合到所述传感器接口，所述门控脉冲宽度调制电路被配置为在基于经由所述共享总线接收的定时信号而确定的时隙期间传输从所述传感器接收的信号的模拟脉冲宽度调制表示；以及

时隙分配设备，其耦合到所述总线接口并且被配置为响应于在监控时间周期期间在所述时隙上没有检测到另一设备在所述共享总线上的传输而向所述传感器分配所述时隙，其中所述时隙分配设备识别第一特定时隙以基于与所述传感器相关的设备标识符进行监控，

其中所述时隙对应于在多个帧中的每个帧期间的介质访问时间，所述介质访问时间被分配给所述设备以便总线上的传输。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述门控脉冲宽度调制电路包含异步σ-δ调制器电路。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述门控脉冲宽度调制电路被配置为在所述多个帧的第一帧期间传输从所述传感器接收的所述信号的所述模拟脉冲宽度调制表示并且在所述多个帧的第二帧期间传输所述设备的节点标识符的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含门控制器，所述门控制器被耦合到所述门控脉冲宽度调制电路，其中所述门控制器被配置为当所述时隙起始时开始激活所述门控脉冲宽度调制电路的开关。

5.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含存储设备，所述存储设备被配置为存储时隙信息，其中所述时隙信息包括传输时隙标识符、接收时隙标识符、时隙宽度或者其组合。

6.根据权利要求1－4中任一权利要求所述的设备，其进一步包含时钟以生成从所述定时信号偏移的时钟信号，其中所述门控脉冲宽度调制电路被使能以基于所述时钟信号传输从所述传感器接收的所述信号的所述模拟脉冲宽度调制表示。

7.一种用于使用脉冲宽度调制信号的传感器网络的方法，其包括：

在监控时间周期期间监控总线；

识别第一特定时隙以基于设备标识符进行监控；

响应于在所述监控时间周期期间在时隙上没有检测到另一设备在所述总线上的传输而向传感器分配所述时隙；

接收来自传感器的数据；

经由总线接收定时信号；以及

在基于所述定时信号而确定的时隙期间经由所述总线传输所述数据的模拟脉冲宽度调制表示，

其中所述时隙对应于多个帧中的每个帧期间的介质访问时间，所述介质访问时间被分配以便在所述总线上的传输。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括基于时隙的起始的识别将开关激活以使所述数据的所述模拟脉冲宽度调制表示能够传输。

9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括在所述时隙期间生成所述数据的所述模拟脉冲宽度调制表示。

10.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括在经由所述总线传输所述数据的所述模拟脉冲宽度调制表示之前将载波信号与所述数据的所述模拟脉冲宽度调制表示组合。

11.根据权利要求7-10中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

在第二时隙期间经由所述总线接收第二模拟脉冲宽度调制数据；以及

将所述第二模拟脉冲宽度调制数据的表示发送到所述传感器。