多用途壁式插座的制作方法
【專利說明】多用途壁式插座
[0001]關(guān)于聯(lián)邦資助研究的聲明
[0002]無
[0003]相關(guān)申請的交叉引用
[0004]本申請要求2013年4月30日提交的臨時專利申請61817599的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明涉及用于提供電力和因特網(wǎng)連接的壁式插座裝置。
【背景技術(shù)】
[0006]現(xiàn)有的壁式插座通常是經(jīng)由電力插孔向電子裝置提供電力的裝置。在美國，標(biāo)準(zhǔn)的壁式插座通常經(jīng)由具有可選的接地元件的兩腳插孔來提供電力。隨著諸如智能電話、平板計算機(jī)和媒體播放器等的現(xiàn)代裝置的激增，由于經(jīng)常經(jīng)由至通用串行總線(USB)端口的連接來對這些裝置進(jìn)行充電，因此標(biāo)準(zhǔn)的壁式插座已失去了一些功用。
[0007]通用串行總線(USB)是九十年代早期研發(fā)的支持即插即用和熱插拔的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。USB使得能夠與其它總線相比實現(xiàn)更高的傳輸速度，并且使得能夠在無需執(zhí)行復(fù)雜應(yīng)用程序的情況下拔下裝置。由于這些原因，USB標(biāo)準(zhǔn)已成為數(shù)據(jù)供給和裝置之間的電力連接所用的普及的連接模態(tài)。諸如打印機(jī)、硬盤驅(qū)動器、鼠標(biāo)和鍵盤等的大部分計算機(jī)外圍設(shè)備和智能裝置使用USB連接器來與計算機(jī)相連接。USB為包括供電接口、通信接口、視頻輸出裝置、音頻輸入裝置和數(shù)據(jù)存儲裝置等的各種外圍設(shè)備提供統(tǒng)一連接器。由于依賴于USB連接來提供電力的裝置的激增，因此計算機(jī)所配備的有限的USB端口經(jīng)常不足以提供足夠的連接以滿足用戶的需求。
[0008]因特網(wǎng)就緒裝置的激增和普遍存在引起了各種無線數(shù)據(jù)傳輸模態(tài)。WiFi是使得電子裝置能夠使用例如2.4GHz UHF和5GHz SHF無線電波來無線地交換數(shù)據(jù)或連接至因特網(wǎng)的技術(shù)?！癢iFi”是通常被定義為基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的任何無線局域網(wǎng)(“WLAN”)產(chǎn)品的商標(biāo)名。由于大部分WLAN基于這些標(biāo)準(zhǔn)，因此術(shù)語WiFi通常用作WLAN的同義詞。其它無線數(shù)據(jù)傳輸模態(tài)依賴于諸如lg、2g、3g、4g、5g(統(tǒng)稱為“nG”)、LTE和WiMax等的蜂窩網(wǎng)絡(luò)來向無線裝置提供因特網(wǎng)連接。
[0009]除無線數(shù)據(jù)傳輸外，有線數(shù)據(jù)傳輸在提供至裝置的因特網(wǎng)連接方面也扮演重要角色。以太網(wǎng)(Ethernet)是局域網(wǎng)(“LAN”)所用的計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)族。經(jīng)由以太網(wǎng)進(jìn)行通信的系統(tǒng)將數(shù)據(jù)流分割成被稱為“幀”的較短片段。各幀包含源地址和目的地地址以及使得所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)維持其完整性的錯誤校驗數(shù)據(jù)。
[0010]由于許多現(xiàn)代電子裝置需要電力和因特網(wǎng)連接這兩者以正常運(yùn)行，因此在現(xiàn)有技術(shù)中需要將提供電力和至因特網(wǎng)的連接的全納式裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為了解決在現(xiàn)有技術(shù)中未滿足的需求，這里公開的本發(fā)明是一種多用途壁式插座，用于安裝在墻壁的預(yù)定位置。所述多用途壁式插座包括:殼體，其被配置為保持所述多用途壁式插座的各種組件，并且被配置成安裝在墻壁的預(yù)定位置，所述殼體還包括前側(cè)、后側(cè)和包圍側(cè)壁，其中所述殼體的前側(cè)還包括至少一個有線連接端口所用的至少一個開口，所述至少一個有線連接端口可以單獨地或組合地是至少一個電氣插孔、至少一個USB端口和至少一個以太網(wǎng)插口 ；電氣連接，用于使所述多用途壁式插座連接至電力源；多功能印刷電路板(PCB)，其能夠操作地連接至所述電氣連接；至少一個電氣插孔，其能夠操作地連接至所述電氣連接；至少一個USB端口，其能夠操作地連接至所述多功能PCB ；以及至少一個以太網(wǎng)端口，其能夠操作地連接至所述多功能PCB。
[0012]本公開的發(fā)明是被配置成安裝至墻壁/安裝在墻壁內(nèi)的電氣插座。該插座能夠經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)插頭元件和USB連接這兩者來提供電力。例如通過建立蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接(nG、LTE和WiMAX等，其中η = 1,2, 2.5，3，3.5，4，4.5，5等)或無線(WiFi)連接那樣，本發(fā)明的電氣插座還提供網(wǎng)絡(luò)連接。一旦通過電氣插座的發(fā)明建立了網(wǎng)絡(luò)連接，本發(fā)明將用作網(wǎng)關(guān)或“熱點”以使得具有因特網(wǎng)功能的裝置或其它可聯(lián)網(wǎng)裝置(諸如電話等)能夠連接至網(wǎng)絡(luò)?？梢越?jīng)由有線連接或無線連接來建立本發(fā)明與具有因特網(wǎng)功能的裝置或可聯(lián)網(wǎng)裝置之間的連接。一旦連接了具有因特網(wǎng)功能的裝置或其它可聯(lián)網(wǎng)裝置，則可以使用這些裝置來上網(wǎng)、進(jìn)行V0IP呼叫以及能夠通過因特網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行的任何其它活動。
【附圖說明】
[0013]圖1示出例示多用途壁式插座的各種組件以及這些組件如何裝配到一起的多用途壁式插座的例示實施例的分解圖。
[0014]圖2示出多用途壁式插座的各種組件的示意圖示。
[0015]圖3示出多用途壁式插座的工作實施例的功能示意圖。
[0016]圖4示出無線數(shù)據(jù)信號至安裝有多用途壁式插座的建筑物的路徑。
[0017]圖5示出多用途壁式插座安裝在建筑物墻壁的預(yù)定位置。
[0018]圖6示出多用途壁式插座的實施例的正面部分的詳細(xì)圖、以及多用途壁式插座如何與無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0019]圖7示出多用途壁式插座向各種裝置提供無線因特網(wǎng)連接。
[0020]圖8示出使用中的多用途壁式插座向各種裝置提供電力和連接。
[0021]圖9示出使用中的多用途壁式插座向各種裝置提供電力和連接。
[0022]圖10示出提供有線因特網(wǎng)連接和V0IP連接的多用途壁式插座。
[0023]圖11示出多用途壁式插座的中繼器/橋接器功能。
[0024]圖12示出多用途壁式插座的用以便于在建筑物內(nèi)進(jìn)行呼叫的能力。
[0025]圖13示出具有USB端口和以太網(wǎng)插口并且提供無線數(shù)據(jù)連接的多用途壁式插座。
[0026]圖14示出具有多個電氣插孔并且提供無線數(shù)據(jù)連接的多用途壁式插座。
[0027]圖15示出具有以太網(wǎng)插口和V0IP電話插口并且提供無線數(shù)據(jù)連接的多用途壁式插座。
[0028]圖16示出具有多個USB端口并且提供無線數(shù)據(jù)連接的多用途壁式插座。
【具體實施方式】
[0029]該裝置可以包括放置有各種其它組件的殼體。該殼體可被配置為適合裝在壁式插座所用的標(biāo)準(zhǔn)缺口內(nèi)并且適合裝在標(biāo)準(zhǔn)電氣插座所用的標(biāo)準(zhǔn)壁裝板內(nèi)。該裝置還可以包括具有開口的面板，其中這些開口適合單獨地或以各種組合的形式容納諸如標(biāo)準(zhǔn)插頭、USB插頭、電話線插口 R11或以太網(wǎng)線RJ45等的各種有線連接。面板還可以包括用于使S頂卡可以與該裝置接合的槽或開口。
[0030]該裝置還包括用于建立各種形式的有線連接和無線連接的適應(yīng)性。有線連接和無線連接可以向各種其它裝置提供電力和/或網(wǎng)絡(luò)連接。
[0031]經(jīng)由與電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)連接(諸如通過硬接線至建筑物的電氣回路)來向本發(fā)明的插座供給電力。硬接線電氣連接可操作地連接至能夠提供至外部裝置的(例如110v和/或125v或者USB等的)電氣連接的有線連接插頭。例如5vdc、7vdc、9vdc那樣，該裝置內(nèi)的適當(dāng)轉(zhuǎn)換器可以將從建筑物的電網(wǎng)所接收到的電力轉(zhuǎn)換成能夠通過USB連接進(jìn)行輸送的頻率。在該裝置中可能存在各種AC/DC轉(zhuǎn)換器和/或模數(shù)轉(zhuǎn)換器和/或接地端，以使電力輸送選項最大化。
[0032]例如通過蜂窩連接或WiFi連接那樣，可以無線地供給至插座的網(wǎng)絡(luò)連接。一旦插座建立了網(wǎng)絡(luò)連接，則該插座可以用作其它具有因特網(wǎng)功能的裝置或受益于某種網(wǎng)絡(luò)連接的裝置所用的網(wǎng)關(guān)、集線器或“熱點”。其它具有因特網(wǎng)功能的裝置或可聯(lián)網(wǎng)裝置可以通過無線或有線連接經(jīng)由插座連接至網(wǎng)絡(luò)。例如，R11插口、RJ35插口或USB端口等。還可以例如通過廣播WiFi信號并且從所連接的裝置接收WiFi數(shù)據(jù)那樣，來建立無線連接。可以通過諸如線纜、光纖或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它協(xié)議等的有線連接向插座供給網(wǎng)絡(luò)連接。