CN112394888B - 用于减少多功能设备中能量使用的装置和方法 - Google Patents

用于减少多功能设备中能量使用的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了被配置为减少打印设备或多功能设备中的能量使用的***、方法和设备。其包括监测与多功能设备在第一操作模式下的操作相关联的至少一个特征。其还包括确定至少一个特征的值何时超过阈值，以及当确定至少一个特征的值超过阈值时，将与多功能设备在第二操作模式下的操作相关联的编程信息传送到可编程网络接口设备。编程信息改变与由可编程网络接口装置进行的网络通信相关联的操作条件。然后，基于与由可重新配置的网络接口设备进行的网络通信相关联的条件，打印设备或多功能设备在第二操作模式下操作。

Description

用于减少多功能设备中能量使用的装置和方法
背景技术
打印机***，诸如打印机、打印/扫描一体机和多功能设备(MFD)允许用户从物理或电子文档创建和提交处理作业，诸如打印作业、复印作业或扫描作业，并以物理打印文档或电子版即时打印文档的形式产生输出。这些打印机***通常作为家庭或办公室网络的一部分联网，该网络配置成允许用户访问任何一个设备。联网打印机还允许用户访问或创建来自作业的电子文档，该作业在一个MFD设备或打印机设备上被创建为打印作业、复印作业或扫描作业，并且允许用户在网络中的任何其他打印机或MFD上打印该电子文档。打印机***是高效家庭或办公环境的重要组成部分。
然而，即使在办公室环境中，打印机***也通常会长时间不使用。打印机***通常是复杂的设备，由于其需要大量电能或电力来操作，即时在不使用时也将***保持在全功率模式下，因此其是不节能的。大多数打印机***都具有某种形式的节能操作模式。许多打印机***包括用于在检测到一操作特征(诸如不活动时间段)时进入低功率或待机模式的某个机制。低功率或待机模式可关闭打印机***的所有元件，处理器或控制器的某些低功率配置以及用户界面上的一些方面诸如触摸传感器除外。可通过例如打印***上的用户界面上的用户触摸或输入来退出低功率或待机模式。在该触摸或输入之后，用户界面与处理器通信以恢复全面操作模式，该全面操作模式通常进一步与打印机***中的剩余元件通信以同样恢复全面操作模式。
联网打印机***使低功率或待机模式的操作和配置更加复杂。为了识别可包括对联网打印机***上的活动或使用的请求的网络通信，联网打印机***中的每一个上的网络通信接口部件(例如专用集成电路)必须保持全面操作。因此，用特定打印机***识别的所有网络通信流量均由其网络通信接口部件接收并解码。网络通信接口部件将数据作为通信信号连同从待机模式唤醒的指示(例如，作为处理消息的中断或请求)提供给处理器。处理器通常进入全面操作模式，以确定服务通信请求所需的动作。即使处理器仅需要生成对网络管理请求的回复消息，但由于周期性地退出低功率模式，处理器仍会为来自网络通信接口部件的通信请求中的每一个消耗额外的电能。在一些情况下，网络管理请求可由网络管理器配置为每天发生多次。因此，除了要求全面操作的网络通信接口电路之外，使处理器处于全面操作模式所需的附加时间进一步降低打印机***处于低功率或待机模式下的能量效率。因此，需要通过减少在低功率或待机模式操作期间的电能使用来解决与提高在网络上操作的打印机***的能量效率相关联的问题。
发明内容
本文所述的示例性实施方案包括用于在用户之间释放安全打印作业的方法、***和装置。示例性多功能装置包括可编程设备，该可编程设备包括用于与网络通信的逻辑。该多功能装置还包括监测与多功能装置在第一操作模式下的操作相关联的至少一个特征的打印处理器。该打印处理器还确定至少一个特征的值何时超过阈值，并且当确定至少一个特征的值超过阈值时，将与第二操作模式下的操作相关联的编程信息传送给可编程设备，该编程信息允许可编程设备在第二操作模式下保持与网络的通信。当用信息对可编程设备进行的编程完成时，多功能装置进一步在第二操作模式下操作。
示例性方法包括监测与多功能设备在第一操作模式下的操作相关联的至少一个特征。该方法还包括确定至少一个特征的值何时超过阈值，以及当确定至少一个特征的值超过阈值时，将与多功能设备在第二操作模式下的操作相关联的编程信息传送到可重新配置的网络接口设备，该编程信息改变与可重新配置的网络接口设备进行的网络通信相关联的操作条件。该方法还包括基于与可重新配置的网络接口设备进行的网络通信相关联的条件在第二操作模式下操作。
一种示例性装置包括存储器，该存储器用于存储与对可编程设备进行编程以在至少两种操作模式下操作相关联的信息。该装置还包括处理器，该处理器被配置为确定与在第一操作模式下操作相关联的至少一个特征的值何时超过阈值，并且当确定至少一个特征的值超过阈值时，将与可编程设备在第二操作模式下的操作相关联的编程信息传送到可编程设备，该编程信息改变与可编程设备进行的网络通信相关联的条件。
附图说明
从下面结合附图阅读的优选实施方案的详细描述中，本公开的这些和其他方面、特征和优点将被描述或变得显而易见。
图1示出了一个示例性***，其结合了减少打印设备或MFD中的能量使用的原理。
图2示出了一个示例性打印设备或MFD，其结合了减少能量使用的原理。
图3示出了用于实现减少打印设备或MFD中的能量使用的原理的示例性过程。
图4示出了用于实现减少MFD的打印设备中的能量使用的原理的示例性过程。
图5A示出了处于第一配置的示例性电气框图的一部分，其结合了减少打印设备或MFD中的能量使用的原理。
图5B示出了处于第二配置的示例性电气框图的一部分，其结合了减少打印设备或MFD中的能量使用的原理。
应当理解，附图用于示出本公开的概念，并且不一定是用于示出本公开的唯一可能配置。
具体实施方式
本实施方案涉及与提高打印设备或MFD的能量效率相关联的问题。具体而言，本实施方案解决了在低功率或待机模式下在网络中运行的打印设备或MFD运行期间减少电能使用的问题。本实施方案的过程、机制、***和设备的一个或多个方面的实施方式用可重新配置或可编程的逻辑电路来替换用于与网络连接的专用物理以太网电路，该可重新配置或可编程的逻辑电路可被配置为包括能够执行相同功能的版本的以太网硬件逻辑。可重新配置或可编程的逻辑电路还被配置为包括单独的处理逻辑，该处理逻辑能够在低功率或待机模式下操作时监测以太网硬件逻辑所接收的传入消息。处理逻辑可过滤不需要的消息，可提供对从网络接收的某些消息的响应，并且还可仅在接收到包括对活动(诸如打印作业)的请求的消息时向主处理器提供唤醒信号以进入正常或全功率状态。这样，可重新配置或可编程的逻辑电路中的能量使用较低的处理逻辑代替较高能耗的主处理器操作，同时处理不需要打印设备或MFD返回到正常或全功率模式的任何消息。
当打印设备或MFD以正常或全功率模式操作时，可重新配置或可编程的逻辑电路被配置为包括以太网硬件逻辑，并且还可被配置为包括与作为打印设备或MFD的特定型号或类型的一部分而包括的特定功能或元件相关联的逻辑。当打印设备或MFD识别出进入低功率或待机模式的条件时，主处理器提供程序指令以对具有以太网硬件逻辑和单独的处理逻辑的可重新配置或可编程的逻辑电路进行如上所述的配置。在一些情况下，用作低功率或待机模式的一部分的以太网硬件逻辑与用作正常或全功率模式的一部分的以太网硬件逻辑相比，可能是性能较低、能量使用较低的版本。当在低功率或待机模式期间，从网络接收到需要打印设备或MFD上的活动的消息时，单独的处理逻辑向主处理器提供唤醒信号。主处理器提供程序指令以在可重新配置或可编程的逻辑电路被配置用于在正常或全功率模式下操作时对可重新配置或可编程的逻辑电路进行配置。
与用于打印设备或MFD设计的已知方法相比，本实施方案的实施方式提供了额外的节能效果。该实施方式还避免了使用单独的外部以太网电路，从而节省了打印设备或MFD中的空间和成本。该具体实施还能够通过在打印设备或MFD中引入用于可重新配置或可编程的逻辑电路的新编程指令来提供能量使用改善或未来的其他改变或改善的能力。重要的是应注意，虽然相对于打印设备或MFD描述了本发明实施方案，但本发明实施方案的许多方面可应用于在网络中操作并且利用或需要低功率或待机操作模式的其他电子设备。
这些操作和附加操作将参照下面图1-5中描述的实施方案进一步描述。
图1示出了用于在用户之间释放安全打印作业的示例性***100。***100包括通过网络120耦接到多个MFD130a-130d以及网络存储器140的多个用户设备110a-110c。用户设备110a-110c和MFD130a-130d可以位于同一建筑物或住宅内的各个地点，并且使用通信协议通过有线和无线局域网中的一者或两者来连接，该通信协议包括但不限于电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.3、Wi-Fi和IEEE标准802.11。一个或多个用户设备110a-110c和/或网络存储器140可另外位于与一个或多个MFD130a-130d所在的住宅或建筑物不同的或相距较远的设施中。一个或多个远程定位的用户设备110a-110c可以使用通信协议通过专用或公共网络通信地耦接到一个或多个MFD130a-130d，该通信协议包括但不限于互联网协议或任何蜂窝通信协议。
在操作中，***100执行用于在用户之间共享作业的机制的各个方面。该机制可以整体地在一个或多个MFD130-130d中执行。在一些情况下，该机制的一些部分可以在一个或多个用户设备110a-110c中执行。该机制包括当在第一操作模式下操作时，监测与MFD130a-130d中的一个相关联的至少一个特征。第一操作模式可以被称为正常操作模式或全功率模式。该机制另外包括确定在MFD130a-130d中的一个中被监测的至少一个特征的值何时超过阈值。如果至少一个特征超过阈值，则与MFD130a-130d中的一个在第二操作模式下的操作相关联的编程信息被传送到MFD130a-130d中的一个中的可重新配置的网络接口设备。编程信息包括变更或改变与可重新配置的网络接口设备在网络120上进行的通信相关联的操作条件的信息。第二操作模式可以称为低功率、省电或待机模式。如本申请所述，待机、待机模式或任何类似识别模式是设备使用的模式，其需要少量能量或电流来维持设备(例如MFD130a-130d中的一个)的某些方面的当前状态，而没有可供用户使用的设备的任何剩余方面的操作。
在对可重新配置的网络接口设备的编程完成之后，基于与可重新配置的网络接口设备进行的与网络120的通信相关联的条件，MFD130a-130d中的一个开始在第二操作模式下操作。在一些实施方案中，基于对可重新配置的网络接口设备进行的与网络120的通信的监测，将与MFD130a-130d中的一个在第一操作模式下的操作相关联的编程信息传送到可重新配置的网络接口设备，以便MFD 130a-130d中的一个返回到在第一操作模式下操作。
用户设备110a-110c可以是个人计算机、膝上型计算机、计算机网络终端、平板电脑、蜂窝电话、智能手机等中的任何一种。用户设备110a-110c可以包括处理器、显示器、通信接口、用户界面和存储器，以及存储在存储器中并由处理器执行的各种程序模块，以实现特定功能，诸如打印服务器、打印驱动器、图形用户界面菜单和通信协议。MFD130a-130d可以是打印机、打印/传真一体机、打印/扫描一体机等中的任何一种。MFD130a-130d可以包括一个或多个处理器、打印机机构、机械打印介质处理器、网络接口、用户界面和存储元件，以及存储在存储元件中并由一个或多个处理器执行的各种程序模块。与类似于MFD130a-130d的设备相关的细节将在下面进一步详细描述。
网络存储器140可以包括一个或多个存储元件，包括但不限于单个硬盘驱动器、并连的驱动器或独立磁盘冗余阵列(RAID)驱动器、光驱以及使用静态或动态存储机制的固态驱动器。网络存储器140可以作为一个设备的一部分位于一个位置，或者可以分布在多个设备上和/或分布在多个位置上。在一些实施方案中，网络存储器140的全部或一部分可以在网络120外部的网络上操作或在云中操作，并且如上所述与用户设备110a-110c和/或MFD130a-130d连接。
图2示出了示例性的MFD200，其可用于在用户之间释放安全打印作业。MFD200能够以类似于图1中描述的MFD130a-130d的方式操作。MFD200也可以实施为或包含在打印机、复印机、多功能机或其他设备中，其包括在物理可打印和/或可读介质(诸如纸张)上打印、扫描和/或复制文档(包括电子文档)的能力。MFD200包括能够在多张打印介质上打印标记的标记设备或打印引擎240、可操作地耦接到打印引擎240的打印处理器224、可操作地耦接(未示出)到打印处理器224的用户界面212、以及可操作地耦接到打印处理器224和打印引擎240的可编程网络接口214。存储元件210还可操作地耦接到可编程网络接口214、打印处理器224和打印引擎240。打印引擎240还可操作地耦接到纸张供应源230、扫描仪/文档处理器232、介质路径236和装帧器234。功率源218从电源220接收输入，并向MFD200中的部件供电，包括存储元件210、可编程网络接口214、打印处理器224和打印引擎240。MFD200中可以包括其他元素，但是为了简明起见，这里不进行描述。
在操作中，当MFD200在第一操作模式下操作时，打印处理器224监测与MFD200的操作相关联的一个或多个特征。第一操作模式意在指正常模式操作，其使MFD200的所有部件元件全面操作。如在本申请中所描述的，特征是作为设备(诸如MFD200)的一部分或与之相关联的任何项目、规格、特点、元素、计算或输出。可被监测的特征包括但不限于不活动的时间段、一天中的时间、一周中的一天以及用户界面212上的用于在第一模式下停止操作的用户输入。如本申请中所描述的，监测是对设备(诸如MFD200)的任何方面的连续功能和操作的任何形式的评估或确定。打印处理器224进一步确定一个或多个被监测特征的值何时超过阈值。例如，打印处理器224可以确定一天中的时间已经达到了针对停止在第一操作模式下操作而确定的时间。
当确定一个或多个特征的值超过阈值时，打印处理器224还将与第二操作模式下的操作相关联的编程信息传送给可编程网络接口214。当MFD200在第二操作模式下操作时，编程信息允许可编程网络接口214保持与网络(例如，图1中的网络120)的通信。当用信息对可编程网络接口214进行的编程完成时，MFD200开始在第二操作模式下操作。第二操作模式意在指低功率模式，其将MFD200中的许多元件(包括打印处理器224)保持在低功率或待机状态用以节约能量使用。可编程网络接口214在第二操作模式下保持全功率或正常模式，以便保持与网络的通信。
可编程网络接口214包括用于以上述至少两种操作模式与网络(例如，网络120)通信的逻辑。在一些实施方案中，可编程网络接口214还在MFD200在第二操作模式下操作时监测与网络(例如，网络120)上的通信相关联的一个或多个特征。特征可以是由可编程网络接口214从网络接收的消息的元素。这些元素可包括但不限于不指向MFD200的消息、网络管理协议消息、包括对MFD200的活动的请求的消息。可编程网络接口214可另外确定与网络通信相关联的一个或多个特征何时满足定义的标准。例如，所定义的标准可以是包括对MFD200的操作的请求的消息，诸如对由用户发起的打印作业的请求。
在一些实施方案中，可编程网络接口214在第二操作模式下操作时配置有附加逻辑，以向打印处理器224提供信号，从而在确定与网络通信相关联的至少一个特征满足定义的标准时退出低功率或待机状态并恢复正常操作或全功率状态。基于恢复正常操作或全功率状态，打印处理器224将与MFD200在第一操作模式下的操作相关联的编程信息传送到可编程网络接口214，并且还可将信号提供给MFD200中的其他元件以恢复正常或全功率状态。当可编程网络接口214的编程或重新编程完成时，MFD200返回到在第一操作模式下操作。
在一些实施方案中，可编程网络接口214还可被配置为在第二操作模式下包括控制或处理逻辑，以过滤从网络接收的不想要的消息，并且在以第二操作模式操作时对所接收的网络管理协议通信请求提供有效的通信响应。此外，在一些实施方案中，可编程网络接口214可被配置为在第一操作模式下包括与MFD200中的其他元件(诸如打印引擎240或用户界面212)的特定操作相关联的附加逻辑。
打印处理器224也可被称为图像处理器，并且以与通用处理器不同的方式操作，因为其专用于处理图像数据。此外，打印处理器224连同存储元件210也可被称为复制控制***(CCS)。打印机构由从打印处理器224传送到打印引擎240的信号中的指令启动。介质路径236被定位成从纸张供应源230向包括在打印引擎240中的一个或多个标记装置供应连续介质或多张打印介质(例如，纸、卡片纸或膜)。在打印引擎生成各种标记并将各种标记施加到数张打印介质之后，纸张能够可选地传递到装帧器234，该装帧器可基于与打印电子文档相关联的附加信息来翻转、折叠、缝钉、分类、整理各种打印纸张。
打印引擎240可以包括将标记材料(例如，墨粉、墨水等)施加到连续的打印介质或数张打印介质的任何标记设备(无论是当前已知的还是将来开发的)，并且可以包括例如使用感光带或中间转印带的设备或者直接打印到打印介质的设备(例如喷墨打印机、基于色带的接触式打印机等)。扫描仪/文档处理器232可用于在可用的打印、扫描或传真模式中的任一种中自动地或利用来自用户的输入手动地馈送或重新馈送(例如，在双面打印模式)打印介质纸张。纸张供应源230可以包括一个或多个托盘，以用于存储和定位可打印介质，以便使其进入介质路径236。纸张供应源230可包括旁路托盘，该旁路托盘允许外部打印介质诸如先前打印的页面被添加并输入到介质路径236中以代替纸张供应源230中已经有的任何可打印介质或与其一起进行标记。重要的是应注意，打印引擎240连同纸张供应源230、扫描仪文档处理器232、装帧器234和介质路径236可统称为图像输出终端(IOT)。
作为MFD200中的打印功能的一部分，用户界面212显示一个或多个菜单，该菜单可包括要打印的打印作业的各种打印选项。在一些情况下，用户界面212可被称为本地用户界面或LUI。用户界面212或LUI可从打印处理器224接收用于显示菜单的指令，并且还可向打印处理器224提供输入信息。用户界面212还可包括作为第二操作模式的一部分的低功率或待机状态。低功率或待机状态可最大限度地减少对用户交互或信息显示的不必要响应，除非用户提供适当的唤醒输入。重要的是应注意，由用户进行的唤醒输入可启动MFD200返回到第一操作模式。
MFD200也可以被构造和实现为可以在多个打印机之间互换的一组模块。在一些实施方案中，如上所述，MFD200可使用耦接到CCS的IOT来构造，并且还包括LUI、功率源和网络接口。这些模块中的任何一个均可与来自其它型号的任何类似的模块互换，从而在产品之间提供一定程度的灵活性和效率。因此，本实施方案的一个或多个方面可被实施为打印设备中的CCS的一部分。在一些实施方案中，CCS包括用于存储与对可编程网络接口设备(例如，可编程网络接口214)进行编程以在至少两种操作模式下操作相关联的信息的存储器。CCS还可包括处理器，该处理器被配置为确定与在第一操作模式下的操作相关联的至少一个特征的值何时超过阈值。当确定至少一个特征的值超过阈值时，所述处理器还将与可编程装置在第二操作模式下的操作相关联的编程信息传送到可编程装置，编程信息改变与可编程装置进行的本地网络通信相关联的条件。如本文所述，CCS还可执行与MFD200中的节能相关联的其他功能和机制。
图3示出了用于减少打印设备或MFD中的能量使用的示例性过程300。过程300主要相对于打印机/扫描仪/复印机或MFD(诸如图2描述的MFD200)来描述。过程300也可以由打印机结合诸如图1中描述的MFD130a-130d中的其他功能来执行。此外，过程300可在设备的组合中执行，诸如图1中描述的用户设备110a-110c、MFD130a-130d和网络存储器140。尽管过程300出于说明和讨论的目的示出了以特定顺序执行的步骤，但本文所讨论的操作不限于任何特定顺序或布置。使用本文提供的公开内容，本领域的技术人员还将理解，可以各种方式省略、重新布置、组合和/或调整过程300的一个或多个步骤。
在步骤310处，打印设备或MFD诸如MFD200在第一操作模式下操作。如上所述，第一模式包括正常操作或全面操作，并且可被称为唤醒模式或苏醒模式。MFD可以在第一模式下操作一段时间，或者还可以在第一模式下操作，作为完成通电或上电序列或复位序列的一部分。重要的是需注意，用于由MFD在网络(例如，网络120)上进行的通信的可重新配置的网络接口设备(诸如可编程网络接口214)可用程序指令来初始化并且被配置为在第一操作模式下操作。
在步骤320处，监测进入第二操作模式的一个或多个条件。如上所述，第二模式包括在待机或睡眠操作中操作，并且可被称为节能模式或能量降低模式。条件可以是与第一操作模式下的MFD相关联的特定操作特征，或者可以是在用户界面(例如，用户界面212)上进行的用于进入第二操作模式的特定用户输入。操作特征可包括但不限于一天中的时间、一周中的一天和不活动的实耗时间。作为监测条件的一部分，在步骤320处，主处理器(例如，打印处理器224)可启动与监测不活动相关联的一个或多个倒计时定时器并从其检索数据。不活动包括与一天中的时间或一周中的一天有关的不活动。
在步骤330处，确定在步骤320处作为过程的一部分被监测的特征中的一个或多个是否已达到限值、达到触发值、或超过阈值。在一些实施方案中，可通过以下方式在主处理器中执行确定：将一个或多个倒计时定时器与被识别为针对不活动的阈值(例如，在工作时间期间60分钟不活动)的值进行比较，并且确定倒计时定时器上的值是否超过阈值。此外，可检查由主处理器维护的一天中的时间或一周中的一天是否超过针对设施处的工作或操作的标称和/或延长的小时数(例如，在晚上7点后或周六和周日任何时间)设定的不同阈值。重要的是应注意，不活动的阈值也可与一天中的时间或一周中的一天的阈值一起使用，并且可在针对工作或操作的标称和/或延长的小时数设定的阈值之内和之外不同。此外，如上所述，在步骤330处，该确定可包括用于满足条件的特定用户输入。
在步骤330处，如果确定作为进入第二操作模式的条件的一部分的特征中的一个的值没有超过阈值，则过程300返回到步骤320以继续监测进入第二操作模式的条件。在步骤330处，如果确定特征中的一个的值已超过阈值，则在步骤340处，从主处理器(例如，打印处理器224)向可重新配置的网络接口设备(例如，可编程网络接口214)发送或传送一组程序指令和编程信息。程序指令和编程信息包括用于对可重新配置的网络接口设备进行编程或配置以在第二操作模式下操作的软件或固件代码。程序指令可通过耦接在MFD(例如，MFD200)中的元件之间的内部通信总线发送，或者可使用主处理器和可重新配置的网络接口设备之间的专用编程总线进行传送。程序指令可存储在主处理器中的内部存储器中并从主处理器中的内部存储器中检索。在一些实施方案中，程序指令可被存储在存储器或存储装置(例如，存储元件210)中并从存储器或存储装置检索，并且在与编程信息一起被传送到可重新配置的网络接口设备之前被传送到主处理器。
在步骤350处，在编程在步骤340处完成之后，MFD(例如，MFD200)进入第二操作模式或开始在第二操作模式(例如，待机模式)下操作。第二操作模式将可重新配置的网络接口设备(例如，可编程网络接口214)的操作保持为全面操作和全面配置，同时将主处理器(例如，打印处理器224)保持在低功率、待机或睡眠状态。主处理器可保持在作为打印设备或MFD的低功率或待机模式的一部分的低功率、待机或睡眠状态，直到诸如用户界面(例如，用户界面212)上来自用户的输入或从网络(例如，网络120)传送到可重配置网络接口设备的消息之类的事件在MFD上发起某个活动(例如，对打印、复印或扫描作业的请求)。
图4示出了用于减少打印设备或MFD中的能量使用的另一个示例性过程400。过程400主要相对于打印机/扫描仪/复印机或MFD(诸如图2中所述的MFD200)进行描述。过程400也可由打印机结合其他功能部(诸如图1描述的MFD-130d)来执行。此外，过程400可在设备的组合中执行，诸如图1中描述的用户设备110a-110c、MFD130a-130d和网络存储器140。在一些实施方案中，过程400可用作图3中所述的过程300的一个或多个步骤的延续，或以其他方式与该一个或多个步骤组合。此外，尽管过程400出于说明和讨论的目的示出了以特定顺序执行的步骤，但本文所讨论的操作不限于任何特定顺序或布置。使用本文提供的公开内容，本领域的技术人员还将理解，可以各种方式省略、重新布置、组合和/或调整过程400的一个或多个步骤。
在步骤410处，打印设备或MFD(诸如MFD200)在第二操作模式下操作。如上所述，第二模式包括如上诸如在图3的步骤350中所述的在待机或睡眠状态下操作。MFD可以由于长时间的不活动而在第二模式下操作一段时间，或者还可以在通电或上电序列或复位序列之后作为初始操作的一部分在第二模式下操作。重要的是需注意，如上所述在MFD中操作的可重新配置的网络接口设备(例如，可编程网络接口214)可以用程序指令来初始化以在第二操作模式下操作。例如，可重新配置的网络接口设备可包括控制逻辑，以过滤从网络接收的消息并对接收的网络管理协议通信请求提供有效的通信响应，而不必通信、中断或唤醒主处理器(例如，打印处理器224)。
在步骤420处，接收并监测来自网络(例如，网络120)的通信流量。在可重新配置的网络接口设备(例如，可编程网络接口214)中接收并监测通信流量。通信流量可以包括包含以分组排列的数据的消息，该分组具有与各种分组类型相关联的标识符。分组类型可被分成网络管理类型分组和设备操作类型分组。网络管理类型分组可包括请求网络协议更新或状态的分组或消息，并且可根据网络所使用的特定协议而变化。设备操作类型分组可包括请求来自打印设备或MFD的操作的分组或消息。例如，使用设备操作类型分组的消息可以包括来自用户的打印电子文档的请求，该电子文档是通过网络提供给打印设备或MFD的打印作业的一部分。
重要的是需注意，通信流量中的一些可能不指向打印设备或MFD。这些消息可由可重新配置的网络接口设备过滤并丢弃。此外，包括网络管理类型分组的一些消息可以请求作为协议一部分的响应。由于主处理器提供的作为进入第二操作模式的一部分的编程指令，可重新配置的网络接口设备可生成这些响应并向网络提供这些响应，而不中断主处理器或将主处理器从低功率或待机状态唤醒。
在步骤430，确定作为被监测的来自网络的流量的一部分的消息通信是否包括设备操作类型分组。该确定在可重新配置的网络接口设备(例如，可编程网络接口214)中执行，作为过滤和处理来自消息的流量的一部分。例如，可重新配置的网络接口设备可解析传入消息以识别分组类型，并且将分组类型与作为来自主处理器(例如，打印处理器224)的编程信息的一部分提供的已识别分组的列表进行比较。此外，可重新配置的网络接口设备可包括逻辑，该逻辑用于将信号传送到主处理器以从低功率或待机状态唤醒。
在步骤440处，确定用户是否已结合对操作的请求而在MFD(例如，MFD200)上提供输入。输入可在用户界面(例如，用户界面212)上进行，并且可包括按压按钮、滑动或触摸作为显示器的一部分的面板、或提供语音命令输入。用户界面检测输入并向主处理器(例如，打印处理器224)提供信号以从低功率或待机状态唤醒。重要的是需注意，虽然在步骤440处的确定被示出为与在步骤430处的确定并行，但在步骤440处的确定可为顺序的并且在步骤430处的确定之前或之后发生。
如果在步骤430处确定从网络传送的消息确实包括设备操作类型分组，则过程400返回到步骤420以继续监测与进入第一操作模式相关联的流量。此外，如果在步骤440处，确定用户尚未在MFD上提供输入，则400也返回到步骤420。
如果在步骤430处确定从网络传送的消息包括设备操作类型分组，或者在步骤440处确定用户已在MFD上提供输入，则在步骤450处主处理器(例如，打印处理器224)开始在全功率或正常操作状态下操作，并且向可重新配置的网络接口设备(例如，可编程网络接口214)发送或传送一组程序指令和编程信息。程序指令和编程信息包括软件或固件代码，以用于以与上述类似的方式对可重新配置的网络接口设备进行编程和配置，以在第一操作模式下操作。
在步骤460处，在编程在步骤450处完成之后，MFD(例如，MFD200)进入第一操作模式或开始在第一操作模式(例如，唤醒模式)下操作。第一操作模式保持MFD的所有部件、功能和特征的全面操作，其中主处理器(例如，打印处理器224)管理、过滤和响应消息和请求，作为网络(例如，网络120)上的通信的一部分。打印设备或MFD可以保持在第一或正常操作模式下操作，直到一个事件或确定操作特征(诸如一段时间的不活动或一天中的时间或一周中的一天的标识)达到阈值，以再次进入第二或低功率模式。
重要的是需注意，可省略或重新布置过程400的一个或多个步骤而不改变过程的结果。例如，在步骤440处的确定可不作为过程400的一部分被包括和/或可通过不同的过程来控制。
重要的是需注意，过程400可操作地耦接到图3中所述的过程300或与图3中所述的过程300相关联，以创建可迭代运行的单个过程。例如，过程300中的步骤350可由过程400中的步骤410替换。类似地，过程400中的步骤460可以由过程300中的步骤310代替，以允许基于模式之间的转换的条件在第一操作模式和第二操作模式之间连续转换，同时如上所述使用主处理器对可重新配置的网络接口设备进行重新编程。
图5A和图5B示出了以两种不同操作模式配置的示例性打印设备或MFD的一部分的示例性框图500，该部分可用作减少打印设备或MFD中的能耗的部分。框图500可被结合为打印设备或MFD(诸如图2所述的MFD200或图1所述的MFD130a-130d)的一部分。框图500还可实施为或并入打印机、复印机、多功能机器或其他设备，其包括在物理可打印和/或可读介质(诸如纸张)上打印、扫描和/或复制文档(包括电子文档)的能力。框图500包括耦接到可编程设备530的处理器520，二者都作为由虚线边界线510表示的打印设备或MFD的一部分。内部通信接口被示出为可操作地耦接处理器520和可编程设备530，并且还可操作地耦接包括在打印设备或MFD中的其他部件(未示出)。外部接口还将可编程设备530操作地耦接到外部网络，诸如图1中所述的网络120。两个本地通信接口，即编程接口550和数据传输接口560，进一步将处理器520操作地耦接至可编程设备530。根据操作的需要，其他元件或部件(例如，图2中所述的元件)可包括在打印设备或MFD中，但为了简洁起见，未在本文进行描述。重要的是需注意，尽管图5A和5B是结合使用以太网协议的网络来描述的，但是实施方案的原理可以应用于其他网络，例如如上所述的无线网络或蜂窝网络。
可编程设备530可以被实施为若干可编程和可重新配置的电子设备中的一个或多个，包括但不限于现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、网络处理单元(NPU)等。可编程设备530主要包括与通信网络(例如，图1中的网络120)连接的功能，其方式类似于上文针对图2中的可编程网络接口214所述的方式。可编程设备530被配置或编程为包括与在不同时间以不同操作模式与用于打印设备或MFD的通信网络连接相关的功能。除了一种或多种操作模式的通信网络连接之外，可编程设备530还可包括基于产品开发决策的附加功能，诸如产品特定功能。
处理器520可以被实施为一个或多个微处理器、图形处理单元(GPU)、视觉处理单元(VPU)、算术逻辑单元(ALU)等。处理器520主要包括用于管理和控制打印设备或MFD的操作和功能的功能，其方式类似于上文针对图2中的打印处理器224所描述的方式。处理器520另外使用编程接口550向可编程设备530提供编程代码和/或信息。编程代码和/或信息可存储在处理器520中的高速缓存存储器中并从该高速缓存存储器中检索。编程信息也可以存储在打印设备或MFD中的存储元件(例如，存储元件210)或者打印设备或MFD外部的存储元件(例如，网络存储器140)中，或者从其中检索。
图5A示出了被配置为或被编程为在第一或全功率操作模式(有时称为运行模式)下操作的可编程设备530。该配置由处理器520发起，该处理器通过编程接口550提供用于对可编程设备530进行配置的程序代码和指令，以包括打印逻辑知识产权(IP)核心532和以太网IP核心534。处理器520还提供用于配置数据传输接口560的程序代码和指令，以使其作为打印逻辑IP 532核心和以太网IP核心534的数据通信总线操作。如上所述，处理器520可以在打印设备或MFD的通电或复位初始化或操作模式改变期间提供程序指令。
打印逻辑IP核心532包括图像处理功能以及其他输入/输出通信功能(例如通用异步收发器(UARTS)等)、特定协议(例如串行***接口(SPI)等)、以及用于打印设备或MFD中的其他部件的连接接口(例如现场设备集成(FDI)等)。通过包括打印逻辑IP核心532，可以在不大规模开发改变的情况下实现实施特定功能的产品特定配置，从而允许产品设计在具有不同特征集的若干不同类型和系列的打印设备和/或MFD中利用单个处理器和核心编程代码或固件。
以太网IP核心534包括根据与网络(例如，网络120)进行以太网通信所需的协议发送和接收信号所必需的功能。以太网IP核心434可以包括兼容电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.3的集成型媒体访问控制器(MAC)，使用双绞线(10Base-T)物理层(PHY)上的10兆位宽带信令，具有全/半双工操作，包括自动协商和自动极性检测和校正，以及8千字节的存储器。使用数据传输接口560的总线通信配置，在可编程设备530中的以太网IP核心534和处理器520之间传递用于编码、转换和传输的数据以及由以太网IP核心534接收和解码的数据。
在操作中，处理器520通过以太网IP核心534经由网络(例如，网络120)接收作为消息或请求而传送到打印设备或MFD的所有数据。处理器520将处理和过滤数据，并且根据需要从网络上的通信向以太网IP核心534提供用于对那些消息或请求作出响应的数据。如果消息或请求包括打印设备或MFD上的一些操作，诸如打印，则处理器520还可在打印设备或MFD上发起进一步的活动。
图5B示出了被配置为或被编程以在第二或低功率操作模式(有时称为睡眠模式)下操作的可编程设备530。该配置由处理器520发起，该处理器通过编程接口550提供用于配置可编程设备530的程序代码和指令，以包括处理逻辑IP核心536、以太网IP核心538和唤醒逻辑IP核心540。处理器520还提供用于配置数据传输接口560的程序代码和指令，以使其作为唤醒逻辑IP核心540的简单通信总线操作。如上所述，处理器520可以在打印设备或MFD的通电或复位初始化或操作模式改变期间提供程序指令。
以太网IP核心538包括根据用于与网络(例如，网络120)进行以太网通信的所需协议发射和接收信号所必需的功能，如上文针对以太网IP核心534所述。以太网IP核心538另外包括不同的内部通信接口，以如上所述通过数据传输接口560与处理逻辑IP核心536而不是与处理器520在内部提供数据和信息传输。在一些实施方案中，以太网IP核心538可操作地不同于上述以太网IP核心534。例如，以太网IP核心538可包括减少的特征或减少的性能元素，诸如较慢的解码、处理，以便进一步减少在低功率或待机模式下使用的电能。当处于低功率或待机模式时，在不活动的时间期间，降低的性能不应影响打印设备或MFD的总体操作。
处理逻辑IP核心536包括逻辑，其用于处理使用以太网协议从网络(例如，网络120)接收并由以太网IP核心538解码的数据。处理逻辑IP核心536过滤从以太网IP核心538提供的数据并确定哪些消息指向打印设备或MFD。基于对数据的过滤，处理逻辑IP核心536丢弃不指向打印设备或MFD的不想要的消息。处理逻辑IP核心536还根据需要生成数据作为对来自网络的通信的响应的一部分，并且将数据提供给以太网IP核心538以用于基于消息分组类型在网络上进行编码、转换和传输。例如，作为编程和配置的一部分，处理逻辑IP核心536可以基于从处理器520下载的指令生成针对网络管理分组类型的自动响应。网络管理分组类型可以包括但不限于地址解析分组(ARP)、ping分组、互联网控制消息协议(ICMP)分组和多播域名***(mDMS)分组。
唤醒逻辑IP核心540包括逻辑，其用于处理从处理逻辑IP核心536接收的特定数据，并且当处理逻辑IP核心536识别到包括在打印设备或MFD中执行操作的请求(例如，对打印作业的请求)的消息时发起与处理器520的通信。唤醒逻辑IP核心540可使用被配置为单个中断控制线或被配置为时钟控制线的数据传输接口560和数据总线向处理器520提供信号以启动运行模式。如上所述，来自唤醒逻辑IP核心540的信号使处理器520唤醒并启动全面操作，并且进一步启动从低功率、待机或休眠模式到正常、全功率或运行模式的操作模式改变。
如本文所用，术语打印机、MFD、或打印设备涵盖出于任何目的而执行打印输出功能的任何装置，诸如数码复印机、制书机、传真机、多功能机等。打印机、打印引擎等的细节是众所周知的，并且未在本文详细描述以保持本公开集中于所提出的显著性特征。本文的***和方法可涵盖彩色、单色打印或者处理彩色或单色图像数据的***和方法。所有上述***和方法具体适用于静电记录和/或静电复印的机器和/或过程。此外，术语“自动化的”或“自动地”意指一旦(机器或用户)启动过程，一个或多个机器就在没有任何用户的进一步输入的情况下执行该过程。
虽然已经在与在计算设备上的操作***上运行的应用程序一起执行的程序模块或节点的一般背景下描述了一些实施方案，但本领域的技术人员将认识到，各方面也可以结合其他程序模块或节点来实施。
一般来讲，程序模块或节点包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、部件、数据结构和其他类型的结构。此外，本领域的技术人员应当理解，实施方案可利用其他计算机***配置来实践，包括手持设备、多处理器***、基于微处理器的或可编程的消费电子设备、小型计算机、大型计算机和能与之相比的计算设备。实施方案还可在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可位于本地和远程存储器存储设备两者中。
上述实施方案中的一些还可被实施为计算机实施的过程(方法)、计算***、或被实施为制品，诸如计算机程序产品或计算机可读介质。计算机程序产品可以是可由计算机***读取的并对计算机程序进行编码的计算机存储介质，该计算机程序包括用于使计算机或计算***执行一个或多个示例过程的指令。计算机可读存储介质是计算机可读存储器设备。例如，计算机可读存储介质可经由易失性计算机存储器、非易失性存储器、硬盘驱动器、闪存驱动器、软盘或光盘和类似介质中的一者或多者来实现。
本文所述的示例性***和方法可在处理***的控制下执行，该处理***执行实施在计算机可读记录介质上的计算机可读代码或通过暂态介质传输的通信信号。计算机可读记录介质是可存储可由处理***读取的数据的任何数据存储设备，并且包括易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质，并且设想可由数据库、计算机和各种其他网络设备读取的介质。
计算机可读记录介质的示例包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除电可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储技术、全息介质或其他光盘存储器、包括磁带和磁盘的磁存储器以及固态存储设备。计算机可读记录介质还可以分布在网络耦接的计算机***上，使得计算机可读代码以分布式方式存储和执行。通过暂态介质传输的通信信号可包括例如通过有线或无线传输路径传输的调制信号。
尽管本文已详细示出和描述了结合了本发明的教导内容的实施方案，但本领域的技术人员可容易地设计出仍结合了这些教导内容的许多其他不同的实施方案。已经描述了用于减少多功能设备中的能量使用的装置、***和方法的优选实施方案(其旨在为例示性的而非限制性的)，应当注意，本领域的技术人员可根据上述教导内容进行修改和变型。因此，应当理解，可在本发明所公开的具体实施方案中作出变更，所述变更落入由所附权利要求书概述的本公开的范围内。

Claims (17)

1.一种多功能装置，包括：
可编程设备，被配置为由处理器通过一个或多个本地通信接口编程以在第一操作模式和第二操作模式下操作，所述可编程设备能够在所述第一操作模式和第二操作模式之间重新配置以改变所述可编程设备上存在的一个或多个核心，
在所述第一操作模式下，所述可编程设备被编程为包括：
网络协议核心，所述网络协议核心在第一操作模式中配置为：
通过一个或多个外部通信接口与网络通信，以及
将来自网络的消息中继到处理器，以及
在所述第二操作模式下，所述可编程设备被编程为进一步包括处理逻辑核心和模式转换核心，在第二操作模式下的所述可编程设备包括：
在第二操作模式下配置的网络协议核心，用于：
通过所述一个或多个外部通信接口与所述网络通信，以及
将来自所述网络的消息中继到所述处理逻辑核心，所述处理逻辑核心配置为：
过滤中继的来自所述网络的消息，所述过滤包括确定所述消息是否针对所述多功能装置以及识别所述消息是否包括针对所述多功能装置的可操作请求，
通过所述网络协议核心发送对所述消息的响应，以及
将所述可操作请求发送到模式转换核心，以及
所述模式转换核心配置为：
接收来自所述处理逻辑核心的所述可操作请求，以及
将所述可操作请求中继给所述处理器；
所述处理器，
在所述第一操作模式下配置为：
控制所述多功能装置的操作，
对所述可编程设备进行编程以在接收到所述可操作请求后进入所述第一操作模式，
通过所述网络协议核心接收所述来自网络的消息，
通过所述网络协议核心向所述网络发送对所述消息的响应，以及
对所述可编程设备进行编程以在满足预定阈值、或接收到第二操作模式转换命令、或两者兼有之后进入所述第二操作模式，以及
在所述第二操作模式下配置为：
接收来自所述模式转换核心的所述可操作请求；
在接收到所述可操作请求或第一操作模式转换命令后进入所述第一操作模式；
所述一个或多个本地通信接口链接所述可编程设备和所述处理器；以及
所述一个或多个外部通信接口通过所述可编程设备将所述多功能装置链接到所述网络。
2.根据权利要求1所述的多功能装置，其中所述第一操作模式是正常操作模式，并且所述第二操作模式是低功率操作模式。
3.根据权利要求1所述的多功能装置，其中针对所述多功能装置的操作的可操作请求包括由用户发起的对打印作业的请求。
4.根据权利要求1所述的多功能装置，其中所述预定阈值包括所述多功能装置不活动的时间段。
5.根据权利要求1所述的多功能装置，其中所述预定阈值取决于一天中的时间、或一周中的一天、或两者。
6.根据权利要求1所述的多功能装置，其中所述第二操作模式转换命令由用户在所述多功能装置的图形用户界面处输入。
7.根据权利要求1所述的多功能装置，其中在所述第一操作模式下所述可编程设备还包括打印逻辑核心，所述打印逻辑核心被配置用于图像处理和一个或多个通信功能。
8.根据权利要求1所述的多功能装置，其中所述可编程设备包括现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、和网络处理单元(NPU)中的一个或多个。
9.根据权利要求1所述的多功能装置，其中所述网络协议核心是以太网协议核心。
10.一种用于减少多功能装置中能量使用的方法，包括：
由多功能装置的处理器对在第一操作模式和第二操作模式之间可重新配置的可编程设备进行编程，以改变所述可编程设备上存在的一个或多个核心，以便在满足预定阈值，或接收到第二操作模式转换命令，或两者之后从所述第一操作模式进入所述第二操作模式，在所述第一操作模式下的所述可编程设备包括网络协议核心，并且在所述第二操作模式下的所述可编程设备包括处理逻辑核心、网络协议核心和模式转换核心；
由所述网络协议核心接收来自网络的消息；
由所述网络协议核心将所述消息中继到所述处理逻辑核心；
由所述处理逻辑核心对中继的来自所述网络的消息进行过滤，所述过滤包括确定所述消息是否针对所述多功能装置以及识别所述消息是否包括针对所述多功能装置的可操作请求；
由所述处理逻辑核心向所述模式转换核心发送所述可操作请求；
由所述模式转换核心接收所述可操作请求；
由所述模式转换核心将所述可操作请求中继给所述处理器；
由所述处理器在所述第二操作模式下接收来自所述模式转换核心的所述可操作请求；
由所述处理器在接收到所述可操作请求或所述第一操作模式转换命令之后，从所述第二操作模式进入所述第一操作模式；以及
由所述处理器对所述可编程设备进行编程以在接收到所述可操作请求或所述第一操作模式转换命令之后在所述第一操作模式下操作。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述预定阈值包括所述多功能装置不活动的时间段。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一操作模式是正常操作模式，并且所述第二操作模式是低功率操作模式。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述多功能装置的可操作请求包括由用户发起的对打印作业的请求。
14.一种用于减少多功能装置中能量使用的装置，包括：
存储器，存储用于对可编程设备进行编程以在第一操作模式和第二操作模式下操作的编程信息，所述可编程设备在所述第一操作模式和第二操作模式之间可重新配置以改变所述可编程设备上存在的一个或多个核心；和
处理器，配置为：
在所述第一操作模式期间确定是满足预定阈值还是接收到第二操作模式转换命令，或是既满足预定阈值又接收到第二操作模式转换命令这两者，
当满足阈值时，将用于所述可编程设备在所述第二操作模式下操作的编程信息从所述存储器传送到所述可编程设备，在所述第一操作模式下的所述可编程设备包括网络协议核心，并且在所述第二操作模式下的所述可编程设备包括处理逻辑核心、网络协议核心和模式转换核心，所述可编程设备配置为：
由所述网络协议核心接收来自网络的消息，
由所述网络协议核心将所述消息中继到所述处理逻辑核心，
由所述处理逻辑核心对中继的来自所述网络的消息进行过滤，所述过滤包括确定所述消息是否针对所述多功能装置以及识别所述消息是否包括针对所述多功能装置的可操作请求；
由所述处理逻辑核心向所述模式转换核心发送所述可操作请求；
由所述模式转换核心接收所述可操作请求；以及
由所述模式转换核心将所述可操作请求中继给所述处理器；
在接收到所述可操作请求或第一操作模式转换命令之后，从所述第二操作模式进入所述第一操作模式；以及
由所述处理器在接收到所述可操作请求或所述第一操作模式转换命令之后，将用于所述可编程设备在所述第一操作模式下操作的编程信息从所述存储器传送到所述可编程设备。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述预定阈值包括所述装置不活动的时间段。
16.根据权利要求14所述的装置，其中所述装置的所述可操作请求包括由用户发起的对打印作业的请求。
17.根据权利要求14所述的装置，进一步包括所述可编程设备。
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