JP6746272B2 - 無線制限ノードにメッセージを送信するシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線ネットワークにおける無線制限ノードと通信するための方法に関し、ここで、無線制限ノードは、無線制限ノードによる送信に続く制限された受信機会においてのみデータを受信することが可能であるノードである。

また、本発明は、無線制限ノードによる送信に続く制限された受信機会においてのみデータを受信することが可能である無線制限ノードを有する無線ネットワークに関する。

さらに、本発明は、プロセッサに上記方法を実行させるよう動作可能な、無線ネットワークにおける無線制限ノードと通信するためのコンピュータプログラム製品に関する。

ネットワーク、特に無線ネットワークでは、ネットワークの各ノードのための正確な運用を維持するために、現在使用されているネットワーク構成パラメータの値について、全てのノードを最新に保つことが要求される。実際、スケジュール化されていないイベントによる干渉スペクトル又は位置における変更、又は、スケジュール化されているイベントによる暗号化キーの周期的な変更がありえるため、メンテナンス装置（メンテナンスエンティティ）は、チャネル識別子、ネットワーク識別子、ノード識別子又は役割、ネットワーク内部の新しいコーディネータ／メンテナンスエンティティの識別子、暗号化キー、あるいは、キーシードなどのネットワーク構成パラメータのための新しい値の通信を必要とする。

しかしながら、幾つかのネットワークでは、受信機会の観点で制限されるノードがある。実例として、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）ネットワークでは、バッテリを持たず、又は、動作エネルギーの観点から制限されるＺｉｇＢｅｅ Ｇｒｅｅｎ Ｐｏｗｅｒ装置（ＺＧＰＤ：ZigBee Green Power Device）がある。ＺＧＰＤは、例えば、太陽電池を用いて、自身のエネルギーを得ることができる。かかる装置は、スケジュール化されていない機会においてのみ、データ又は指示を受信することができる。例えば、ＺＧＰＤは、ユーザによって動作され、且つ、信号を送信すると、短い期間にのみ受信できる、ユーザ操作されるバッテリレススイッチであってもよい。ＺＧＰＤの他の例は、例えば、光電池により、周囲からエネルギーを得る、頻繁に報告するセンサである。センサは、例えば、温度、占有状態、光を検出してもよい。これらのエネルギー量制限のため、かかる装置は、アクティブサーチにより、新たなパラメータを発見することもできないし、パラメータ変更を発見することさえできないかもしれない。

これらの装置が任意の時間に設定信号を受信できない場合、ネットワークの再設定が制限装置の２つの受信機会の間の間隔において発生したとすると、この制限装置は、パラメータ値の変化を認識できない。このことは、制限装置がネットワークパラメータの前のバージョンを未だに使用しており、（例えば、チャネル変更の場合）更新済みの隣接装置によってヒアリングされないであろう、又は、（例えば、ネットワーク識別子又はネットワークキーの変更の場合）メッセージが抜け落ちるかもしれないため、制限装置をネットワークから締め出すことになる可能性がある。ネットワークに復帰する上記無線制限ノードのため、ユーザからの手動の介入を必要とする可能性が極めて高い特別なプロセスを必要とし、このことは、長く、ひいては、大きなメンテナンス負荷となり得る。ネットワーク構成の更新を送信しないが制限ノードに到達する必要のある、例えば、測定データ、報告周波数、測定閾値などの振る舞いを報告する無線ノードにおける変化などの他のタイプのメッセージを送信する場合、同様の問題が生じる。

これらの問題を克服しようとする方法及びシステムの一例が、係属中のフィリップス（登録商標）の欧州特許出願公開第１１３０５７２０．２号明細書において述べられている。かかる特許出願では、無線制限ノードが検出され更新されるまで、ネットワークにおける無線非制限ノードの更新を延期することが提案されている。しかしながら、ネットワークが無線制限ノードの存在に気付かない場合、又は、受信機会が全く生じない場合、更新の延期は動作しない。未検出のノードは、更新されず、もはやネットワークの一部とはならないであろう。受信機会が全く生じない場合、完全なシステムの更新は延期又は中止され得る。更新が発生しない場合、制限ノードは、もはやネットワークの一部とはならないであろう。

さらに、上記の無線制限ノードのため、例えば、チャネル、セキュリティキー、オプション、ピアデバイス、ネットワーク、センサカリブレーション、報告周波数、報告閾値などのアプリケーション動作、及び、特にオンデマンド及び遠隔のアプリケーションロジックなどの無線構成パラメータについての構成及び動作の正常性をチェックすることは不可能である。かかるチェックは、例えば、スケジュール化されたシステムメンテナンス動作において必要とされ、あるいは、システムをコミッショニング又はデバッグする場合、例えば、無線ネットワークにおいてノードの追加又は交換を行なう場合、機能の再構成を制御する場合などに必要とされる。これらは、無線接続の信頼性をチェックするために使用され得る。さらに、かかるチェックは、（例えば、状態変化が無いこと又はユーザ不存在によって引き起こされる）無線制限ノードによって送信される信号の長期の不存在期間において必要とされる。

本発明の目的は、かかる無線制限ノードから情報を受信する、及び、かかる無線制限ノードに情報を送信する際の上記問題を克服するための手段を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、上記目的は、無線ネットワークにおいて無線制限ノードにメッセージを送信する方法であって、無線制限ノードは、無線ネットワークにおける結合装置であるとともに、無線制限ノードによる送信に続く制限された受信機会においてのみデータを受信可能である方法を提供することによって達成される。当該方法は、無線制限ノードにメッセージを送信する必要性を通知するステップと、送信されるべきメッセージを準備するステップと、結合装置が、無線制限ノードの外部アクティベーションをトリガするための物理パラメータを変更するステップと、外部アクティベーションの際に無線制限ノードによって送信される信号を受信後、送信されるべきメッセージを、制限された受信機会において、無線制限ノードへ送るステップと、を有する。

「結合装置」において、装置は、外部アクティベーションをトリガすることができるため、無線ノードに関連していることを意味する。例えば、ランプは、ユーザ操作されるスイッチと結合され、照明状態の変更は、ユーザにボタンを押下又はトグルさせる。他の例では、ランプは、センサと結合され、照明状態の変更は、センサにメッセージを送信させる。無線制限ノードの外部アクティベーションをトリガするための物理パラメータを変更することによって、コマンド又は他のメッセージを無線制限ノードに送る機会が実質的に増加する。例えば、送信されるべきメッセージは、他の装置によって決定され、無線ノードの機能に関連する、ネットワーク構成の更新又はパラメータを有する。以下では、結合装置は、ランプであり、無線制限ノードは、無線エネルギー収穫スイッチである。しかしながら、本発明は、この実施形態に限定されない。物理パラメータの変更は、ランプをオン又はオフにすることや、ランプを点滅させることであってもよい。照明状態の変更は、ユーザに、本来の、所望の、照明状態に戻すためのスイッチを活性化（アクティベート）させる。スイッチの活性化は、制限された受信機会の１つにつながり、この間に、準備されたメッセージが関連する構成パラメータを更新するための無線制限ノードに送信される。スイッチの代わりに、無線制限ノードは、例えば、光センサ、又は、ソーラ給電されるサーモスタットであってもよい。照明状態の変更（例えば、増加又は減少した光強度）、又は、所定の照明パターン（特定の点滅パターン）を検出する際、センサは、無線ネットワークにおける装置と連絡をとり、データを受信するための機会を供給する。変更されるべき物理パラメータは、照明状態以外の態様を含んでいてもよい。例えば、マイクロフォンが、ノイズレベルの変更又は所定の音パターンを検出してもよく、ガスセンサが、結合装置によって解放されたばかりの特定のガス分子を検出してもよい。また、エネルギーハーベスタが、例えば、所定の、又は、通常でない量のエネルギーを使用した場合に、メッセージを送信するために使用されてもよい。エネルギーハーベスタの例は、光起電性セル、ユーザ操作される電気機械ハーベスタ、熱電気素子、フローベースの機械的ハーベスタ、電磁ハーベスタ、振動ベースのハーベスタ、又は、ピエゾ素子である。制限ノードがセンサ又はエネルギーハーベスタである場合、物理状態は、好ましくは、センサにのみ感知可能であり、システムのユーザには感知できない態様で変更される。流量センサが、溶剤の流量における変化を検出するために使用されてもよく、又は、温度センサが、温度変化を検出するために使用されてもよい。

本発明に従った方法の一実施形態では、無線制限ノードは、ＺｉｇＢｅｅ Ｇｒｅｅｎ Ｐｏｗｅｒノード（ＺＧＰＤ）、又は、他のタイプのバッテリレス、エネルギーハーベスティングノードである。

無線制限ノードにメッセージを送信するための必要性を通知することは、ネットワーク管理ノードによって実行されてもよい。このことは、例えば、セキュリティキー又は運用チャネルなどのネットワークワイドな適用可能パラメータの変更の場合に、特に好適である。ネットワークの幾つか／全ての装置の任意の構成パラメータを管理することが可能、及び／又は、管理の権限があるネットワーク管理者によって、我々は、無線ネットワークにおいて任意の役割を規定する。例えば、ＺｉｇＢｅｅでは、上記役割は、トラストセンタノード（Trust Centre node）及びネットワーク管理ノード（Network Manager node）によって実行される。しかしながら、本発明に従った方法は、無線ノードにメッセージを送信するための必要性が無線制限ノードとペアリングされた装置によって実行される場合に、同一の利点を提供する。このことは、例えば、報告の振る舞いなど、当該無線制限ノードに特有の適用可能なアプリケーションパラメータに変化がある場合、特に好適であろう。

送信されるべきメッセージの準備及び／又は送信は、無線ネットワークにおいて、無線制限ノードと他の装置との間で通信を中継するためのプロキシノードにおいて実行されてもよい。例えば、ＺｉｇＢｅｅネットワークにおけるＺＧＰＤ動作では、通常、近くのプロキシ（ＺＧＰＰ）を介して、無線ネットワークにおいて、他の装置と通信が行なわれる。しかしながら、本発明に従った方法は、無線制限ノードが結合装置と直接通信する場合に、同一の利点を提供する。

結合装置は、無線制限ノードのコマンドを実行するように構成された装置であってもよい。ＺｉｇＢｅｅ Ｇｒｅｅｎ Ｐｏｗｅｒ用語では、このことは、「ペアリングされた装置（paired device）」という。例えば、ＺｉｇＢｅｅ Ｇｒｅｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｉｎｋ（ＺＧＰＳ）装置が、ＺＧＰＤとペアリングされる。しかしながら、本発明に従った方法は、結合装置が、プロキシを含む無線ネットワークにおける任意の他の装置である場合、同一の利点を提供する。結合装置は、ＺＧＰＤを通じて積極的に決定され、又は、無線制限ノードへメッセージを送信するための必要性を通知する時間において選択され得る。本発明に従った方法は、結合装置が、無線制限ノードとの制御関係（ペアリング）を持たない場合でも、同一の利点を提供する。無線制限ノードにおける受信機会をトリガするための物理パラメータを変更する複数の結合装置があってもよい。

送信の必要性を通知するノード、及び／又は、送信の準備をするノードは、必ずしも無線ネットワーク上に物理的に配置される必要はなく、当該技術分野において知られるように、ブリッジ及び／又はゲートウェイ技術を用いてかかるノードと通信してもよい。

本発明は、無線ネットワークにおいて無線制限ノードからメッセージを受信する方法であって、無線制限ノードは、無線ネットワークにおける結合装置であるとともに、無線制限ノードによる送信に続く制限された受信機会においてのみデータを受信可能であり、方法は、無線制限ノードからメッセージを受信する必要性を通知するステップと、結合装置が、無線制限ノードの外部アクティベーションをトリガするための物理パラメータを変更するステップと、無線制限ノードの外部アクティベーションの際、無線制限ノードによってメッセージを送信するステップと、無線ネットワークによってメッセージを受信するステップと、を有する、方法にも関する。

このような状況では、特定のメッセージを無線ノードに送る必要はないが、情報を受信する必要はある。例えば、結合装置、ペアリングされた装置、ネットワーク管理装置、又は、他の装置は、制限ノードがまだあるのか、及び、タスクを実行可能であるのかを知りたい。他の例では、制限ノードは、温度センサであり、ネットワークにおける幾つかの装置は、スケジュール化されていない最新の温度測定を受信したい。物理パラメータの変更及び変更に伴う外部アクティベーションは、制限ノードに、最近の測定データを含み得る標準的な応答を送信させる。

本発明の第２の態様によれば、無線ネットワークにおける無線制限ノードにメッセージを送信するためのコンピュータプログラム製品が提供され、当該プログラムは、プロセッサに上記の方法のうちの１つを実行させるよう動作可能である。

本発明の第３の態様によれば、無線ネットワークが提供される。当該ネットワークは、上記の方法を協働して実行するための、少なくとも無線制限ノード、結合装置、及び、ネットワーク管理装置を有する。オプションで、無線ネットワークは、無線制限ノードと結合装置との間の通信を中継するためのプロキシ装置を更に有する。

本発明のこれらの態様及び他の態様が、以下に説明される実施形態を参照して、明確且つ明らかにされる。

図１は、本発明に従った無線ネットワークを概略的に示している。 図２は、本発明に従った方法のフロー図を示している。

図１は、本発明に従った無線ネットワーク１００を概略的に示している。無線ネットワーク１００は、ネットワーク管理装置４０と、ランプ３０と、プロキシ２０とを有する。エネルギーハーベスティングスイッチ１０が、ランプ３０をオン又はオフするために供給されている。スイッチ１０は、ランプ３０と直接通信してもよいし、又は、近くのプロキシ２０を介して通信してもよい。近くのプロキシ２０を介して通信することの利点は、ランプ３０が、スイッチ１０と直接通信可能な範囲内にある必要がないことである。ランプ３０又はスイッチ１０のいずれかが再配置された場合、異なるプロキシ２０が、通信タスクを引き継いでもよい。

以下では、ランプ３０を具備する上記ネットワーク１００が、エネルギーハーベスティングスイッチ１０によって制御されていることは、単なる一例として示されていることに留意すべきである。本発明は、スイッチ１０が、ＴＶ、ラジオ、ヒータ、空調機、ブラインド、ドア、窓などの他のタイプの装置を制御するために用いられる場合も同様又は同一の利点を提供することができる。さらに、無線制限ノード１０は、スイッチ１０である必要はなく、エネルギーハーベスティングセンサ又はリモートコントロールであってもよいことにも留意すべきである。

無線ネットワーク１００は、好ましくは、ＺｉｇＢｅｅ又はＺｉｇＢｅｅ準拠ネットワーク１００である。このため、無線制限ノード１０は、例えば、ＺｉｇＢｅｅ Ｇｒｅｅｎ Ｐｏｗｅｒ装置（ＺＧＰＤ）１０であってもよい。エネルギーハーベスティングスイッチ及びバッテリレスセンサのようなＺＧＰＤ１０は、ＺｉｇＢｅｅネットワーク１００で動作する。しかしながら、本発明に従った方法は、ＩＥＥＥ ８０２．１５，ＩＥＥＥ ８０２．１１，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標），ＺｉｇＢｅｅ及び６ＬｏＷＰＡＮを含む、他の無線ネットワークプロトコルにも適用可能である。このため、無線制限ノード１０は、例えば、ＺｉｇＢｅｅ Ｇｒｅｅｎ Ｐｏｗｅｒ装置、ＥｎＯｃｅａｎ（登録商標）装置、又は、無線ネットワークのプロトコルをネイティブサポートしている装置であってもよい。ＺｉｇＢｅｅネットワーク１００では、キー、チャネル、ＰＡＮＩｄなどの構成パラメータは、変更される必要があり得る。極めて制限されたエネルギー量を有するＺＧＰＤ１０は、効果を発揮する前に更新を受信する保証はないし、変更及び自己調整を発見できる保証もない。結果、手動の再コミッショニングが必要となるが、これには、ＺＧＰＤ１０の制限された通信能力及びユーザインタフェース（ＵＩ）能力のため、時間及び手間がかかり、また、エネルギーハーベスティングＺＧＰＤ１０の主要な要求、即ち、メンテナンスフリーの運用を無効化してしまう。無線ネットワーク１００は、無線通信を使用しない装置を有していてもよいことに留意すべきである。本発明では、制限ノード１０と、制限ノードと直接通信する全ての装置とが、無線通信可能である態様にのみ関連している。

ＺｉｇＢｅｅ文書０９５４９９『"Draft ZigBee Green Power Specification", version 0.9, revision 18, October 27, 2011, section A.1.6.3』において規定されるＺＧＰ規格によれば、十分なエネルギー量を有する場合、ＺＧＰＤ１０は、選択された時間において、メッセージを送信した直後の限られた時間で、メッセージを受信することができる。ＺＧＰＤスイッチ１０の場合、受信及び送信のためのエネルギーは、ユーザによる全く同一のロッカートグルに由来する。ＺＧＰＤ１０は、ユーザ又はセンサ又はアプリケーション又は時間又はハーベスタ／エネルギーストレージトリガにおいて、RxAfterTxフラグを設定することによって、送信する定期的なフレームにおいて受信能力を示す。当該送信後の５ｍｓ、ＺＧＰＤ１０は、少なくとも０．５７６ｍｓであり、通常それほど長くない間、受信のための無線をオープンにする。この極めて時間的に窮屈なメカニズムのため、無線制限ノード１０へ送信する送信器は、送信機会を無駄にしないために、搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）を用いない。従って、１つのみの装置がＺＧＰＤ１０へ送信していることが重要であり、そうでなければ、１に近い確率で複数の送信が衝突する。この目的のため、ＺＧＰ規格は、ＴｅｍｐＭａｓｔｅｒ選択プロシージャを規定しており、ＺＧＰＤ１０に制御される受信器（例えば、ランプ３０）は、ＺＧＰＤ１０の無線範囲内にあれば、ＺＧＰＤ１０及びＺＧＰインフラストラクチャ装置のショートアドレス１０に起因する距離の基準を用いることによって、当該特定のＺＧＰＤ１０及び自身の代わりに転送しているプロキシ２０から１つの装置を選択する。ＴｅｍｐＭａｓｔｅｒ選択プロシージャの更なる詳細は、ＺｉｇＢｅｅ文書０９５４９９『"Draft ZigBee Green Power Specification", version 0.9, revision 18, October 27, 2011, section A.3.6.2.3』を有する係属中の特許出願において見ることができる。

本発明は、ＺｉｇＢｅｅネットワーク１００において動作しているＺＧＰＤ１０に変更されたネットワークパラメータを届ける効率的且つ信頼性の高い解決法を提供する。本発明に従った方法のフローダイアグラムの一例が、図２に示されている。当該方法は、無線ネットワーク１００におけるランプ３０及び／又は他の装置更新通知を送信することによって、ネットワーク管理装置４０が、ネットワークにおける装置に、ネットワーク構成における変更を通知するプロセスを開始する更新通知ステップ９１で始まる。ＺｉｇＢｅｅ準拠ネットワーク１００では、ネットワーク管理装置４０は、例えば、トラストセンタ又はＺｉｇＢｅｅ ＰＡＮコーディネータであってもよい。ネットワーク管理装置４０は、ネットワーク１００におけるランプ３０及び／又は他の装置との有線接続を持っていてもよいことに留意すべきである。ネットワーク管理装置４０は、別個の装置であってもよいが、ネットワーク１００におけるランプ３０又は他の装置に組み込まれていてもよい。

ランプ３０は、ランプ３０と直接通信する、又は、プロキシ２０を介して通信するスイッチ１０とペアリングされ、ここで、このことは、スイッチ１０が、ランプ３０の動作を制御することを意味する。従って、ユーザがスイッチ１０を操作する場合、プロキシ２０及び／又はランプ３０は、スイッチのアクティベーションについて知らされ、ランプ３０の動作モードが然るべく変更されてもよい。ランプ３０によって受信される更新通知がスイッチ１０にも適用される場合、ノード更新コマンドステップ９２において、ランプ３０は、スイッチ１０のための更新コマンドを準備する。スイッチ１０は、おそらく、この更新コマンドが準備される時点において、データ受信モードでないため、当該コマンドは、スイッチ１０へ直ぐには送信されることはできない。その代わりに、ランプ３０がスイッチ１０の直接通信可能な範囲にある場合、ランプ３０は、ランプ自体のバッファメモリ内に更新コマンドを保持することができる。ランプ３０とスイッチ１０との間の通信がプロキシ２０を介して実現される場合、更新コマンドは、プロキシ２０に送信され、一時的に、プロキシ２０において格納される。ＺｉｇＢｅｅネットワーク１００では、更新コマンドは、このランプスイッチペアリングのためのＴｅｍｐＭａｓｔｅｒ２０を定めるネットワークにおける装置のどれでもに送信される。

周囲更新ステップ９３では、ランプ３０は、自身の光出力を変更する。例えば、ランプ３０は、自身の輝度、色、光の方向、ビーム幅、点滅パターン、又は、アクティブな光素子の数を変更してもよい。ユーザが照明状態における変更を観察した場合、ユーザは、スイッチ１０の方へ行き、本来の振る舞いへ照明システムを戻すためにスイッチを用いるであろう。

スイッチ１０が動作された場合、ユーザ相互作用コマンドが、相互作用ステップ９４において、ランプ３０又はプロキシ２０へ送られる。好ましくは、ユーザ相互作用コマンドは、このユーザ相互作用コマンドに続く受信機会を示す。上記ユーザ相互作用コマンドは、ランプ３０の照明動作を、ユーザの望みに適用させる。あるいは、複数のスイッチ１０が更新される必要がある場合、ランプは、その照明動作を直ぐには適用しない。代わりに、全てのスイッチ１０が、照明状態が正常に戻る前に構成の更新を受信することを保証するために、ランプは、ユーザが全てのスイッチ１０を活性化するまで待つようにしてもよい。

受信機会の通知を具備する受信されたユーザ相互作用コマンドに応じて、スイッチ１０のための更新コマンドを格納しているプロキシ２０又はランプ３０は、構成ステップ９５において既に準備された更新コマンドを用いて直ぐに応答する。更新コマンドは、ユーザ相互作用のすぐ後に続くので、スイッチの限られた受信機会に含まれ、スイッチ１０によって受信及び処理される。更新された後、スイッチ１０は、パワーを下げたり、又は、スリープモードに入ったりしてもよく、ユーザによって再び活性化されるまでアクティブになる必要はない。

スイッチ１０による、ユーザ相互作用の受信、又は、更新コマンドの送信、又は、更新コマンドの受信成功の確認は、ランプ３０の照明動作をユーザの希望に適合させる。あるいは、複数のスイッチ１０が更新されなければならない場合、ランプ３０は、その照明動作を直ぐには適合させなくてもよい。代わりに、ランプ３０は、照明状態が正常に戻る前に全てのスイッチ１０が構成の更新を受信することを保証するために、ユーザが全てのスイッチ１０を活性化するまで待つようにしてもよい。

スイッチ１０の構成が更新された場合、無線ネットワーク１００における他の装置も、スイッチがネットワークから除外されるリスクなしに、更新されることができる。あるいは、ネットワークにおける他の装置は、更新通知がステップ９１において作られた場合、既に構成されていてもよい。かかるイベントでは、ランプ３０又はプロキシ２０は、より早く再構成されてもよいが、スイッチが再構成されるまで、更新されていないスイッチ１０となお通信可能でなければならない。

上記方法は、無線制限ノード１０が、例えば、エネルギーハーベスティングセンサである場合、及び／又は、ペアリングされた装置３０が、ランプ３０ではなく、例えば、ＴＶ、空調装置、電気的に制御されるブラインドである場合にも機能することに留意すべきである。例えば、無線制限ノード１０が、太陽電池を介して給電されるとともに、サーモスタット５０にペアリングされる、エネルギーハーベスティング温度センサである場合、環境の変更は、例えば同じ空間／領域に配置される、ランプ３０又は電気的に制御されるブラインドなどの、センサの太陽電池によって得られたエネルギー量に影響を与えることが可能な結合装置によって実行されてもよい。そして、当該方法は、結合装置を決定し、結合装置に環境変更の実行を指示し、結合装置に環境変更の取り消しを指示するためのステップを更に含んでいてもよい。標準的な制御メッセージ又は専用のメンテナンスメッセージが送られてもよく、ここで、メッセージは、物理パラメータの変更、パラメータの変更に必要な方法、変更の継続期間、変更時間のうちのいずれを規定していてもよい。

原則として、周囲又はどこか他の場所において検出可能な状態変更を発生させることができる任意の電子機器又は装置が、本発明に従った方法及びネットワークで用いられることができる。上記の状態変更は、ユーザ又はセンサのいずれかによって検出されることができる。検出された状態変更に対するユーザ又はセンサの反応は、無線制限ノード１０のプロキシ２０、結合装置３０、又は、ネットワーク１００における他の装置との相互作用につながり、当該相互作用は、無線制限ノード１０が構成更新コマンドを受信する後続の機会につながる。

以下の例では、無線制限ノード１０は、太陽電池を用いてエネルギーを得る光センサであり、結合装置３０は、直接通信の範囲内にあり、センサ１０の物理的近傍にあり、センサ１０とペアリングされた、少なくとも１つのランプである。当該ランプ３０は、スケジュール化された時間において、センサにカリブレーションデータを届けるために、ランプ３０に指示するプログラムを持つ。ランプ３０は、センサ１０への送信のためのフレームを準備する。ランプ３０が、（例えば、センサによる送信がないために、受信機会を示さないセンサによる送信のために）所与の時間のための送信機会を持たない場合、ランプ３０は、例えば、最大輝度でオンにするなど、センサ１０に感知可能な物理状態を変更する。

一旦、物理状態が変更され、センサ１０が送信のための十分なエネルギーを獲得すると、センサ１０は、受信機会を示す信号を送信する。ランプ３０は、その後、カリブレーションデータを具備する準備されたフレームをセンサ１０に届けることができ、ランプ３０は、従前の状態へ戻る。センサ１０の信号受信に際し、例えば、無線構成の正確性のチェック、セキュリティ構成／処理、又は、センサ１０のアプリケーション動作（例えば、報告される光レベル）など、追加的なステップがランプ３０によって実行されてもよい。幾つかのチェックが失敗するか、又は、信号が受信されない場合、ランプは、上記手続きを継続／反復したり、自動又は手動で、もう１つのメンテナンス動作をトリガしたりしてもよい。

以下の例は、無線ネットワーク１００において動作中の無線制限ノード１０から自動で、要求に応じて、送信させる、本発明の方法を示している。当該方法は、第１のノード４０（例えば、ネットワーク管理装置４０の役割、建物管理システム、又は、ペアリングされた装置３０）が、無線制限ノード１０からメッセージを受信する必要性を決定することで始まる。それは、例えば、スケジュール化されたシステムメンテナンス動作、システムデバッギング動作であってもよい。以下の例では、無線制限ノード１０は、太陽電池を用いてエネルギーを獲得する温度センサ１０であり、結合装置３０は、センサ１０の物理的近傍にある少なくとも１つのランプであり、第１のノード４０は、建物管理システム（ＢＭＳ：Building Management System）である。ＢＭＳ４０は、少なくとも１つのプロキシ２０を介して、センサ１０と通信する。

ＢＭＳ４０は、センサ１０からＢＭＳ４０への任意の通信を転送するように、プロキシ２０に指示する。また、ＢＭＳ４０は、所与の動作モードで点灯するように、例えば、光輝度レベルをランプ３０に指示する。一旦、ランプ３０が物理状態を変更し、センサ１０が送信のための十分なエネルギーを獲得すると、センサ１０は、信号を送信する。プロキシ２０は、当該信号を受信し、ＢＭＳ４０へ転送する。転送の前に、プロキシ２０は、例えば、低レベル無線構成の正確性又はセンサ１０のセキュリティ構成のチェックなど、信号に対して幾つかの処理ステップを実行してもよい。

ＢＭＳ４０は、プロキシ２０から転送された信号を受信し、当該信号を評価する。所与の時間内でのセンサ１０／プロキシ２０からの信号の欠落も、一種の結果である。評価結果に依存して、ＢＭＳ４０は、ランプを従前の状態に戻し、プロキシにおけるＢＭＳに対するペアリングを除去させる指示を含む、メンテナンス手続きを継続／反復したり、メンテナンス手続きを終了したり、又は、自動又は手動で、もう１つのメンテナンス動作をトリガしてもよい。

手続きが上手く完了した場合、ＢＭＳ４０は、センサ１０からＢＭＳ４０への通信の転送を停止するようにプロキシ２０に指示してもよく、及び／又は、所与の動作モードとなるように、ランプ３０に指示してもよい。ＢＭＳ４０は、他の無線制限ノードを含む、ネットワーク１００における他のノードのために上記ステップを反復してもよい。

以下の例では、無線制限ノード１０は、太陽電池を用いてエネルギーを獲得する光センサ１０であり、結合装置３０は、センサ１０の物理的近傍にあり、センサ１０とペアリングされた、少なくとも１つのプロキシ２０を介してセンサ１０と通信する、少なくとも１つのランプ３０である。ランプ３０は、定められた時間内にセンサ１０から信号が受信されない場合、ランプ３０を最大輝度で点灯させるプログラムを持つ。好ましくは、上記の定められた時間は、センサの通常の報告間隔よりもずっと長く、実行時間は、人間のユーザに対する影響が最小となるように、例えば、オフィスビルではオフィスアワー外で、選択される。センサ１０からの信号がない場合、ランプ３０は、最大輝度で点灯する。一旦、物理的な照明状態が変更され、センサ１０が送信のために十分なエネルギーを獲得すると、センサ１０は、信号を送信する。プロキシ２０は、センサ１０から信号を受信し、当該信号をランプに転送する。ランプ３０は、プロキシによって転送されたセンサ１０からの信号を受信し、ランプ３０は、従前の状態に戻る。

センサ１０の信号受信の際、無線構成の正確性、セキュリティ構成／処理、センサ１０のアプリケーション動作（例えば、報告される光レベル）のチェックなどの、追加的なステップがプロキシ２０及び／又はランプ３０によって実行されてもよい。幾つかのチェックが失敗する、又は、信号が受信されない場合、ランプは、上記手続きを継続／反復したり、自動又は手動で、もう１つのメンテナンス動作をトリガしたりしてもよい。

本発明は、コンピュータプログラム、特に、本発明を実現するために適用される、担体上又は担体内のコンピュータプログラムに拡張されることが好ましい。当該プログラムは、ソースコード形式、オブジェクトコード形式、部分的にコンパイルされた形式などのソースコード及びオブジェクトコードの中間コード形式、又は、本発明に従った方法の実装に用いられるのに適した任意の他の形式であってもよい。また、かかるプログラムは、多くの異なるアーキテクチャ設計を持っていてもよいのが好ましい。例えば、本発明に従った方法又はシステムの機能を実装するプログラムコードは、１又は複数のサブルーチンへ分割されていてもよい。これらのサブルーチン上の機能を分配するための多くの異なる態様が、当業者にとっては明白であろう。上記サブルーチンは、自己完結型プログラムを形成するために、１つの実行可能ファイルに一緒に格納されていてもよい。かかる実行可能ファイルは、例えば、プロセッサ命令及び／又はインタープリタ命令（例えば、Ｊａｖａ（登録商標）インタープリタ命令）などの、コンピュータ実行可能な命令を有していてもよい。あるいは、サブルーチンの１又は複数又は全てが、例えば、ランタイムなどにおいて、静的又は動的にメインプログラムとリンクされた、少なくとも１つの外部ライブラリファイル内に格納されていてもよい。当該メインプログラムは、サブルーチンの少なくとも１つに対する少なくとも１つの呼び出しを含む。また、上記サブルーチンは、互いに対する機能呼び出しを有していてもよい。コンピュータプログラム製品に関する実施形態は、上記方法の少なくとも１つの処理ステップの各々に対応するコンピュータ実行可能な命令を有する。これらの命令は、サブルーチンに分割されてもよく、及び／又は、静的又は動的にリンクされ得る１又は複数のファイルに格納されてもよい。コンピュータプログラム製品に関するもう１つの実施形態は、上記システム及び／又は製品の少なくとも１つの手段の各々に対応するコンピュータ実行可能な命令を有する。これらの命令は、サブルーチンに分割されてもよく、及び／又は、静的又は動的にリンクされ得る１又は複数のファイルに格納されてもよい。

コンピュータプログラムの担体は、上記プログラムを実行可能な任意のエンティティ又は装置であってもよい。例えば、上記担体は、ＣＤ ＲＯＭ又は半導体ＲＯＭなどのＲＯＭ、フロッピーディスク又はハードディスクなどの磁気記録媒体などのストレージ媒体を含んでいてもよい。さらに、上記担体は、電気的又は光学的ケーブル、あるいは、無線又は他の手段を介して伝達可能な、電気的又は光学的信号などの送信可能な担体であってもよい。上記プログラムがかかる信号において実現される場合、上記担体は、かかるケーブル又は他の装置又は手段によって構成されてもよい。あるいは、上記担体は、関連する方法を実行する、又は、関連する方法の実行において用いられるのに適している、上記プログラムが実装された集積回路であってもよい。

上記実施形態は、本発明を限定するというよりも例示であって、当該技術分野における当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱しない範囲で多くの代替的な実施形態を設計できることに留意すべきである。請求項中、括弧内の任意の参照符号は請求項を限定するものとして解釈されるべきでない。「有する」なる動詞及びその活用形の使用は、請求項に記載された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を除外しない。単数形の要素は、かかる要素が複数存在することを除外しない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェア手段によって実装されてもよいし、適切にプログラムされたコンピュータによって実装されてもよい。幾つかの手段を列挙している装置クレームにおいて、これらの手段の幾つかは、同一のハードウェアによって実現されてもよい。特定の特徴が相互に異なる従属項において言及されているという単なる事実は、これらの特徴の組み合わせが好適に用いられないということを示すものではない。

Claims (12)

1. 無線ネットワークにおいて無線エネルギーハーベスティングノードにメッセージを送信する方法であって、前記無線エネルギーハーベスティングノードは、前記無線ネットワークにおける結合装置に関係し、前記無線エネルギーハーベスティングノードによる送信に続く時間が限られた受信機会においてのみデータを受信可能であり、前記結合装置は、ランプであり、前記方法は、
   送信の必要性を通知するノードが、前記無線エネルギーハーベスティングノードにメッセージを送信する必要性を前記結合装置に通知するステップと、
   前記結合装置が、前記送信の必要性を通知するノードから、前記無線エネルギーハーベスティングノードに前記メッセージを送信する前記必要性が通知されると、前記無線エネルギーハーベスティングノードの外部アクティベーションをトリガするための物理パラメータを変更するステップであって、前記物理パラメータの変更は、前記ランプの照明状態の変更である、ステップと、
   前記結合装置又は該結合装置に関係するノードが、前記外部アクティベーションの際に前記無線エネルギーハーベスティングノードによって送信される信号を受信後、送信されるべき前記メッセージを、前記受信機会において、前記無線エネルギーハーベスティングノードへ送るステップと、
   を有する、方法。
2. 無線ネットワークにおいて無線エネルギーハーベスティングノードからメッセージを受信する方法であって、前記無線エネルギーハーベスティングノードは、前記無線ネットワークにおける結合装置に関係し、前記無線エネルギーハーベスティングノードによる送信に続く限られた受信機会においてのみデータを受信可能であり、前記結合装置は、ランプであり、前記方法は、
   前記無線ネットワークにおける第１のノードが、前記無線エネルギーハーベスティングノードから前記メッセージを受信する必要性を前記結合装置に通知するステップと、
   前記結合装置が、前記第１のノードから、前記無線エネルギーハーベスティングノードから前記メッセージを受信する前記必要性が通知されると、前記無線エネルギーハーベスティングノードの外部アクティベーションをトリガするための物理パラメータを変更するステップであって、前記物理パラメータの変更は、前記ランプの照明状態の変更である、ステップと、
   前記無線エネルギーハーベスティングノードの前記外部アクティベーションの際、前記無線エネルギーハーベスティングノードによって前記メッセージを送信するステップと、
   前記無線ネットワークにおける前記結合装置又は該結合装置に関係するノードによって前記メッセージを受信するステップと、
   を有する、方法。
3. 前記無線エネルギーハーベスティングノードは、エネルギーハーベスティングスイッチであって、前記無線エネルギーハーベスティングノードの外部アクティベーションは、ユーザのスイッチ操作を有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記無線エネルギーハーベスティングノードは、エネルギーハーベスティングセンサであって、前記外部アクティベーションは、前記エネルギーハーベスティングセンサが、変更された前記照明状態を検出することを有する、請求項１又は２に記載の方法。
5. 前記無線エネルギーハーベスティングノードは、ＺｉｇＢｅｅ Ｇｒｅｅｎ Ｐｏｗｅｒ装置である、請求項１又は２に記載の方法。
6. 請求項１記載の無線ネットワークにおける無線エネルギーハーベスティングノードへメッセージを送信する方法であって、送信されるべき前記メッセージの送信は、前記結合装置によって実行される、方法。
7. 請求項１、請求項１に従属する請求項３乃至５のいずれか一項、又は請求項６に記載の方法における前記送信の必要性を通知するノードに含まれるプロセッサに当該方法における当該送信の必要性を通知するノードに関連するステップを実行させるよう動作可能である、コンピュータプログラム。
8. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法における前記結合装置に含まれるプロセッサに当該方法における当該結合装置に関連するステップを実行させるよう動作可能である、コンピュータプログラム。
9. 請求項２又は請求項２に従属する請求項３乃至５のいずれか一項に記載の方法における前記第１のノードに含まれるプロセッサに当該方法における当該第１のノードに関連するステップを実行させるよう動作可能である、コンピュータプログラム。
10. 無線ネットワークにおける無線エネルギーハーベスティングノードと通信するための必要性を通知するための手段を有する装置であって、前記無線エネルギーハーベスティングノードは、前記無線エネルギーハーベスティングノードによる送信に続く時間が限られた受信機会においてのみデータを受信可能であり、前記装置は、
    前記必要性を前記無線エネルギーハーベスティングノードに関係する結合装置に通知することにより、前記無線エネルギーハーベスティングノードの外部アクティベーションをトリガするための物理パラメータを該結合装置に変更させ、該結合装置に、前記外部アクティベーションの際に前記無線エネルギーハーベスティングノードによって送信される信号を受信後、送信されるべきメッセージを、前記受信機会において、前記無線エネルギーハーベスティングノードへ送らせるための制御手段を有し、
    前記結合装置は、ランプであり、前記物理パラメータの変更は、前記ランプの照明状態の変更である、装置。
11. 無線エネルギーハーベスティングノードによる送信に続く限られた受信機会においてのみデータを受信可能な前記無線エネルギーハーベスティングノードと、
    前記無線エネルギーハーベスティングノードに関係する結合装置、及び
    請求項１０に記載の装置と、
    を有する、無線ネットワーク。
12. 前記無線エネルギーハーベスティングノードと前記結合装置との間の通信を中継するためのプロキシ装置を更に有する、請求項１１に記載の無線ネットワーク。

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