ES2640905T3 - Un método para configurar un dispositivo de nodos, una red y un dispositivo de nodos - Google Patents

Abstract

Un dispositivo que comprende un controlador enrutador para enrutar mensaje a una pluralidad de dispositivos de nodo de una red, comprendiendo el controlador de enrutamiento por lo menos una instancia global que permite el enrutamiento de mensajes a un grupo de enrutamiento de dispositivos de nodo, por lo menos una instancia local para enrutar paquetes a un dispositivo nodo vecino que es vecino del dispositivo, la instancia local se caracteriza porque el dispositivo de nodo vecino se selecciona independiente de si el dispositivo nodo vecino pertenece al grupo de enrutamiento de dispositivos de nodo, y en el que el controlador de enrutamiento se configura para utilizar la instancia local para enrutar mensajes de multidifusión a los dispositivos de nodo.

Description

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DESCRIPCION

Un metodo para configurar un dispositivo de nodos, una red y un dispositivo de nodos CAMPO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a dispositivos de comunicaciones en una red de comunicaciones, por ejemplo, una red ligera externa donde cada dispositivo de nodo se conecta a una luminaria que esta controlada por comandos enviados sobre una red. La invencion tambien es pertinente para metodos para configurar dichos nodos.

Esta invencion es, por ejemplo, pertinente para redes de iluminacion externa que utilizan comunicacion inalambrica.

ANTECEDENTE DE LA INVENCION

En algunas redes de comunicaciones, por ejemplo, en redes de iluminacion externa, cada dispositivo de nodo tiene dos o mas interfaces de comunicaciones. En este ejemplo mostrado en la figura 1, cada nodo 100 de la red tiene una interfaz 101 de maya y una interfaz 102 GPRS por ejemplo. La interfaz 102 GPRS se utiliza para realizar el auto comisionamiento con un respaldo, por ejemplo, por medio de UDP/DTLS/CoAP. En este sentido, si el intercambio DTLS es exitoso, el dispositivo se puede registrar y se pueden enviar algunos parametros de configuracion al dispositivo. Una vez se han comisionado todos los dispositivos 100 de nodos, la red de malla puede ser configurada y los parametros de red transmitidos a un controlador 110 a distancia sobre la conexion GPRs. Adicionalmente, el modulo GPRS de algunos de los dispositivos 100 de nodo se pueden deshabilitar de tal manera que aquellos dispositivos con un GPRS deshabilitado hablan al respaldo solamente sobre los dispositivos restantes que aun tienen habilitada una interfaz GPRS (por ejemplo, dispositivo 100a de nodo). Adicionalmente, este dispositivo 100a puede actuar como un enrutador simple al simplificar adicionalmente la arquitectura de comunicaciones general y asegurar la operacion de extremo a extremo entre la red y el controlador 110 a distancia en el respaldo. Esto significa que una parte de la comunicacion se hace sobre la red de malla y otra parte sobre la red GPRS. La interfaz GPRS tambien puede ser otra interfaz de comunicaciones de largo alcance tal como UMTS, LTE o incluso una radio sub-GHz de largo alcance con la cual los dispositivos se pueden comunicar en una topologfa de estrella en largo alcance.

En dicha red, es posible tener un sistema todo-IP, minimizando de esta manera el numero de traducciones de protocolo. Para este objetivo, el 6LoWPAN es uno de los posibles protocolos que se pueden utilizar. Sin embargo, se requiere asegurar que algunos patrones de comunicacion basicos sean aun factibles, a saber:

1. Comunicacion unidifusion desde el respaldo hasta cualquier dispositivo de nodo: esto se puede utilizar para encender/apagar la conmutacion, conexion de una luminaria (Unidifusion de Enlace Descendente).

2. La comunicacion unidifusion desde cualquier dispositivo de nodo en el sistema de iluminacion hasta el respaldo: esto se puede utilizar para reportar energfa (Unidifusion de enlace ascendente).

3. Comunicacion multidifusion desde el respaldo hasta un grupo de dispositivos del sistema de iluminacion: esto se puede utilizar para una actualizacion de software o para encender/apagar la conmutacion de un grupo de luminarias (Multidifusion de Enlace Descendente).

4. La comunicacion local en el sistema de iluminacion entre una serie de dispositivos de nodo: esto se puede utilizar para habilitar productos que requieren comunicacion Par a Par. En dichos productos, se utilizan detectores y comunicacion inalambrica para proporcionar luz por demanda, es decir, cuando se detecta una persona o vehuculo que se mueve.

En una red 6LoWPAN, el protocolo de enrutamiento es especificado por el Protocolo de Enrutamiento para redes con perdidas y baja energfa (RPL). Una red basada en RPL esta compuesta de instancias RPL. Cada una de estas instancias RPL puede tener una o mas graficas adclicas dirigidas orientadas a destino (DODAG). Cada DODAG finaliza en un nodo especial denominado rafz.

Se pueden encontrar dos tipos de casos en los dispositivos de nodos:

- Instancias globales, que se identifican mediante un ID de instancia. Cada instancia global puede incluir multiples DODAG (con una diferente rafz en cada uno).

- Instancias locales, que son instancias especiales asociadas a un nodo. Cada instancia local puede solamente tener un DODAG. Se necesitan dos campos para identificarlas: un id de instancia y un id DODAG. El id DODAG es una direccion IP unica y alcanzable del nodo que actua como la rafz del DODAG.

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Un solo nodo puede unir un DODAG dentro de una instancia RPL, y las comunicaciones entre DODAG de la misma instancia no son posibles (son aisladas). De otra parte, un nodo puede unir diferentes instancias RPL al mismo tiempo. De esta manera, un nodo puede poseer o ser parte de multiples instancias locales.

Mas aun, subsiste la necesidad en dicha red de soportar protocolos de enrutamiento Multidifusion. Para lograr las metas de comunicacion anteriores, se puede intentar crear multiples subredes cada una asociada a un enrutador de frontera (con GPRS habilitado), que es la rafz del DODAG de la instancia Global. Sin embargo, esto tiene la limitacion de que no es posible la comunicacion local cuando se busca en las fronteras de las redes, como se muestra en la figura 2. En esta figura, parece que las subredes N1 y N2 se afslan y no se pueden comunicar directamente con esta topologfa de la red. La Comunicacion entre N1 y N2 solo se puede hacer a traves del respaldo, en este caso requiere el uso de transmision GPRS. De esta manera, la comunicacion desde un dispositivo nodo desde la subred N1 hasta otro dispositivo nodo desde la subred N2 no es eficiente. Mas aun, ningun enrutamiento multidifusion para nodos tanto N1 y como N2 esta soportado en este ejemplo. Ejemplos de aplicaciones en redes industriales del protocolo de enrutamiento IP para redes RPL de perdida y baja energfa se pueden encontrar en las publicaciones IETF: RFC 6550 (XP015081473) y el documento preliminar de internet XP15095666 y tambien en el documento preliminar IEEE XP 068029364.

RESUMEN DE LA INVENCION

Es un objeto de la invencion proponer un dispositivo que alivia los problemas mencionados anteriormente.

Es otro objeto de la invencion proponer un metodo para configurar dispositivos de nodo en una red que permita un protocolo de enrutamiento eficiente mientras propone todos los modos de transmision posibles.

De acuerdo con un primer aspecto de la invencion, se propone un dispositivo que comprende un controlador de enrutamiento para enrutar mensajes hacia una pluralidad de dispositivos de nodo de una red, el controlador de enrutamiento comprende una instancia global que habilita el enrutamiento de mensajes hasta un grupo de enrutamiento de dispositivos de nodo, por lo menos una instancia local para enrutar paquetes a un dispositivo de nodo vecino que es vecino al dispositivo, en el que el dispositivo nodo vecino se selecciona independiente de si el dispositivo de nodo vecino pertenece al grupo de enrutamiento de dispositivos de nodo, y en el que el controlador de enrutamiento se configura para utilizar la instancia local para enrutar mensajes de multidifusion a los dispositivos nodo.

De esta manera, se puede utilizar la instancia local para alcanzar nodos vecinos que no se pueden alcanzar accesibles con la instancia global y hacen parte de otra subred. Luego, los nodos de esta otra subred pueden utilizar su propia instancia global para enrutar mensajes a nodos de su subred. Al enrutar los mensajes de multidifusion con la instancia local, esto permite evitar mas eficientemente que se enruten mensajes.

En una primera realizacion del primer aspecto de la invencion, la instancia global comprende por lo menos una grafica adclica dirigida orientada a destino que define las rutas, vinculando a los dispositivos nodos del grupo de enrutamiento y que tienen como una rafz un dispositivo nodo que es un dispositivo enrutador que conecta una red hacia un respaldo. La primera realizacion habilita, por ejemplo, para evitar enrutar mensajes a traves del respaldo y directamente a una subred vecina a traves de una de las rutas propuestas por las instancias locales. Esto es particularmente interesante para aplicaciones que requieren comunicacion local o para multidifusion de mensajes.

En otra realizacion del primer aspecto de la invencion, el controlador de enrutamiento se configurado para utilizar la instancia global para mensajes unidifusion y para mensajes de multidifusion desde el respaldo. De esta manera, dependiendo de la aplicacion o los nodos objetivos del mensaje y su respectiva posicion en la red, se puede utilizar la instancia global en cambio de la instancia local para enrutar mensajes, ofreciendo mas flexibilidad en el enrutamiento de mensajes.

En todavfa otra realizacion del primer aspecto de la invencion, la comunicacion entre el respaldo y la red se lleva a cabo sobre un medio de transmision que es diferente del medio de transmision de red. Este puede ser un medio de comunicaciones de amplio rango, como GPRS o LTE.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se proporciona un metodo para configurar un dispositivo de nodo en una red, dicho dispositivo de nodo comprende un controlador enrutador para enrutar mensajes a otros dispositivos nodo de una red, el metodo comprende las etapas de

(a) crear en el controlador de enrutamiento una instancia global que permite el enrutamiento de mensajes a un grupo de enrutamiento de otros dispositivos nodo,

(b) crear por lo menos una instancia local para enrutar paquetes a un dispositivo nodo vecino que es vecino del dispositivo nodo, en el que la etapa (b) incluye seleccionar el dispositivo nodo vecino independientemente de si el dispositivo nodo vecino pertenece al grupo de enrutamiento de otros dispositivos nodo,

(c) configurar el controlador de enrutamiento para utilizar las instancias locales para enrutar mensajes multidifusion.

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Como se observo anteriormente, se puede utilizar una instancia local para alcanzar nodos vecinos que no se pueden alcanzar con la instancia global y hacen parte de otra subred. Luego, los nodos de esta otra subred pueden utilizar su propia instancia global para enrutar mensajes a nodos de su subred. Al enrutar los mensajes multidifusion con la instancia local, esto permite enrutar mensajes mas eficientemente. Esto se adapta particularmente al uso de aplicaciones que implican comunicacion local en el que se tiene que informar una pluralidad de dispositivos nodo vecinos de la deteccion del movimiento de un vetuculo o persona, de tal manera que los dispositivos vecinos se puedan encender en consecuencia.

De acuerdo con una realizacion de este aspecto de la invencion, la configuracion de instancias locales en la etapa (c) utilizada con una interfaz ffsica se hace por medio de un mensaje intercambiado sobre una interfaz ffsica.

De acuerdo con otra realizacion de este aspecto de la invencion, la configuracion de instancias locales en la etapa (b) comprende asignar al dispositivo nodo una instancia local en la que el dispositivo nodo actua como una rafz y asigna identificadores de otras instancias locales en que el dispositivo nodo actua como un oyente.

De acuerdo con una realizacion del segundo aspecto de la invencion, la etapa (a) comprende adicionalmente crear por lo menos una grafica adclica dirigida orientada a destino que define las rutas que enlazan los dispositivos nodos del grupo de enrutamiento y que tiene tanto como una rafz como un dispositivo nodo que es un dispositivo enrutador que conecta la red a un respaldo. De esta manera, dependiendo de la aplicacion o los nodos objetivos del mensaje y su posicion respectiva en la red, el dispositivo nodo se configura para utilizar la instancia global en lugar de la instancia local para enrutar mensajes, ofreciendo mas flexibilidad en el enrutamiento de los mensajes.

De acuerdo con otra realizacion del segundo aspecto, la etapa (b) comprende adicionalmente crear una grafica adclica dirigida orientada a destino que define la ruta que enlaza el dispositivo vecino al dispositivo nodo. Mas aun, la etapa (a) y la etapa (b) se llevan a cabo basadas en informacion geografica respectiva del dispositivo nodo y otros dispositivos nodo. Gracias a la informacion respectiva del dispositivo nodo, se puede configurar la instancia local de tal manera que crea una conexion de comunicacion o enlace entre dos subredes aisladas formadas por el esquema de enrutamiento de instancia global. Por ejemplo, las instancias globales y las instancias locales pueden seleccionar dispositivos de nodo para asegurar que cualquier instancia global diferente se conecta mediante una o mas instancias locales. Esto permite en algunas realizaciones para evitar el enrutamiento de mensajes a traves del respaldo que sena ineficiente. Esto tambien puede ser costoso, en razon a que puede requerir por ejemplo recursos GPRS que se cargan al proveedor del servicio.

En una variante adicional de esta realizacion, antes de las etapas (a)-(c), el metodo comprende la etapa de dispositivos nodos de red que transmiten su informacion geografica respectiva a un controlador central en el respaldo, y las etapas (a)-(c) se llevan a cabo desde dicho controlador central. El dispositivo de nodo puede incluir por ejemplo un grupo de microcircuitos GPS para establecer su informacion geografica en una forma precisa y transmitir aquella informacion al controlador central en el respaldo. La informacion geografica tambien se puede obtener mediante otros medios, por ejemplo, de una red celular. El controlador central en el respaldo tiene mas energfa de computacion que los dispositivos nodos para crear y configurar en una forma optimizada los esquemas de enrutamiento que van a ser utilizados por la red.

En una variante de las realizaciones del segundo aspecto de la invencion, etapas (a)-(c) se llevan a cabo desde un controlador central en el respaldo. Puede no ser necesario para los dispositivos de nodo transmitir su informacion geografica en razon a que esta puede no ser conocida previamente, por ejemplo, desde el mapa de instalacion.

En una variante adicional las realizaciones del segundo aspecto de la invencion, etapa (b) comprende crear una interfaz MPL (en el que antes tuvimos una instancia RPL local) para el protocolo MPL, y el dispositivo nodo es la unica semilla del protocolo MPL. En otra variante de las realizaciones del segundo aspecto de la invencion, la etapa (a) comprende crear un interfaz MPL en la instancia global para el protocolo MPL, y en el que un nodo enrutador conectado al respaldo es la unica semilla del protocolo MPL. El protocolo multidifusion para redes de baja energfa y perdida (MPL) es un candidato para 6LoWPAN en vista de sus propiedades y su eficiencia en dichas redes.

Es aun otra variante de las realizaciones del segundo aspecto de la invencion, etapas (a) y (b) comprende crear una interfaz RPL en la instancia local y la instancia global para el protocolo RPL.

En todavfa otra variante de las realizaciones del segundo aspecto de la invencion, las instancias locales se definen con un arbol de enrutamiento que tiene profundidad minima. Esto significa por ejemplo que todos los nodos enumerados en las instancias locales pueden ser alcanzados en un salto (no se requiere retransmision intermediaria). Esto permite la simplicidad y eficiencia en el enrutamiento de mensajes. Obtener estos arboles de minima profundidad es particularmente simple si se computan en el respaldo que tiene el conocimiento global de la red y la ubicacion geografica exacta de los dispositivos.

En otra variante de las realizaciones del segundo aspecto de la invencion, la instancia local define rutas por medio de una estructura de arbol, que tiene una rafz, nodos intermedios y hojas, y en el que los mensajes enrutados desde la rafz a las hojas en la instancia local se multitransmiten mas de una vez por la rafz y todos los nodos intermedios

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para asegurar la confiabilidad. Al repetir el mensaje que se transmite por multidifusion, esto permite mantener la confiabilidad en la transmision de mensajes.

Estos y otros aspectos de la invencion seran evidentes y se aclararan con referencia a las realizaciones descritas adelante.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Ahora se describira la presente invencion en mas detalle, por v^a de ejemplos, con referencia a los dibujos acompanantes, en los que:

La figura 1 es un diagrama de bloques de una red en la que se puede implementar la invencion.

La figura 2 es la representacion de las instancias de enrutamiento en una red que comprende nodos de acuerdo con una realizacion de la invencion.

La figura 3A-3D muestra el enrutamiento de paquetes en la red de la figura 2.

La figura 4 es un diagrama de flujo que representa un metodo para configurar la red de acuerdo con otra realizacion de la invencion.

La figura 5 es la representacion de las instancias de enrutamiento en una red que comprenden los nodos de acuerdo con otra realizacion de la invencion.

La figura 6 es la representacion de las instancias de enrutamiento en una red que comprenden nodos de acuerdo con todavfa otra realizacion de la invencion.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a dispositivos de nodo en una red y a un metodo para configurar dicho dispositivo de nodo para permitir que el enrutamiento de mensajes en la red.

Como se observo anteriormente, subsiste la necesidad de un protocolo de multidifusion en una red como se describe en la figura 1. De hecho, en redes de iluminacion externas, se puede utilizar multidifusion para encender o apagar un grupo de luminarias o para informar a un grupo de luminarias de un objeto detectado en la vecindad de un dispositivo de nodo.

El Protocolo de Multidifusion para las redes de perdidas y baja energfa (MPL) es un protocolo que utilizara para multidifusion en redes 6LoWPAn. Las caractensticas principales del protocolo MPL son como sigue:

• Todos los dispositivos de nodos tienen una o mas interfaces MPL. Estas interfaces tienen una o mas direcciones IP unidifusion asociadas.

• Cada interfaz puede suscribirse a uno o mas dominios MPL. Existe una direccion multidifusion unica asociada con cada dominio.

• Entre los nodos que se han unido a un dominio a traves de una de sus interfaces, existen algunos especiales que emiten informacion en el dominio. Estos nodos se denominan semillas.

• Cuando una semilla envfa un mensaje, utilizara la direccion de multidifusion de dominio como el destino y todos los nodos suscritos a ese dominio recibiran el mensaje.

• Todos los nodos funcionan como reenviadores de MPL. De esta manera, si un nodo no ha recibido previamente un mensaje, lo retransmitira.

• Se utiliza el algoritmo de cubeta con goteo para controlar la comunicacion multidifusion y las retransmisiones.

En una realizacion de la invencion, se puede utilizar RPL para crear entradas de enrutamiento. El RPL se ajusta bien para un patron de comunicacion unidifusion. De otra parte, el MPL es una buena opcion para la comunicacion multidifusion.

Como se muestra en la figura 2, una primera realizacion de la invencion hace uso de una instancia RPL local y global para alcanzar todas las metas de comunicaciones. En la red de la figura 2, se interconecta una pluralidad de dispositivos 100 y 100a de nodo y forman diferentes subredes N1 y N2. Los dispositivos 100 y 100a de nodo se conectan entre sf por medio de su interfaz de malla. El dispositivo de nodos 100a, sin embargo, funciona

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adicionalmente como enrutador de frontera utilizando su interfaz GPRS para comunicarse con una red 200 de respaldo, conectada a un controlador remoto (no mostrado).

Para enrutar paquetes de datos sobre las redes N1 y N2, se distribuyen instancias RPL locales y globales en la red.

En la figura 2 se representan los contenidos de algunas instancias globales con referencia a la parte de la red 21 y las conexiones entre los dispositivos de red como rutas. Del mismo modo, se utiliza la referencia 22 para representar algunos ejemplos de instancias locales por medio de la cual los nodos vecinos pueden enrutar mensajes entre st Para cada subred N1, N2:

• Existe una instancia 21 global, con diversos DODAG en este. Cada rafz DODAG funcionara como un enrutador 100a de frontera, que tiene su interfaz GPRS habilitada para comunicarse con el respaldo 200. Todos los dispositivos 100 de nodos de la subred se uniran a un DODAG de esta instancia global.

• Cada dispositivo 100 y 100a de nodo de una subred poseera por lo menos una instancia 22 local a la que los nodos vecinos se agregaran o uniran en la vecindad mas estrecha.

Con esta estructura, se pueden alcanzar todos los patrones de comunicaciones:

• Ambas comunicaciones multidifusion y unidifusion hacia arriba y hacia abajo y entre cada dispositivo de nodo y el respaldo se lograra utilizando la instancia 21 global.

• Los dispositivos de nodo (que son sensores en este caso) utilizaran su instancia 22 local para enviar informacion multidifusion a los nodos vecinos a los que se han unido.

Al seleccionar, en una instancia 22 local de dispositivo de nodo, otros nodos independientes de si estos otros nodos se incluyen en la instancia global del dispositivo nodo o en la instancia global de otro dispositivo nodo que tiene una rafz diferente, se pueden crear conexiones entre las diferentes subredes N1 y N2 que de otra forma se aislanan. Por ejemplo, la instancia 22a local se conecta sobre dos subredes y habilita las comunicaciones desde la red N1 hasta la red N2 sin pasar a traves del respaldo. En una variante de la invencion, se puede preferir crear instancias locales que incluyen nodos que ya no se incluyen en la instancia global con el fin de aumentar la probabilidad de crear multiples enlaces con otras subredes.

De acuerdo con un metodo convencional, no habna otra forma de enlazar nodos desde una subred a otra sino a traves del respaldo. Esto creana retardos, y consumen recursos GPRS que son mas costosos que el enlace directo.

Esto no permitina la implementacion de algunas aplicaciones, por ejemplo, niveles ligeros de seguimiento y rastreo de un objeto movil desde la primera subred N1 hasta la segunda subred N2. Como se puede observar, el uso de instancias locales para dispersar informacion a los nodos mas cercanos evita las limitaciones de este metodo convencional, en el que los nodos de diferentes subredes no se pueden comunicar. Una explicacion completa de todos los escenarios posibles se representa en las figuras 3A a 3D. En estas figuras 3A-3D, se muestra la instancia global en la parte superior del diagrama con su estructura similar a arbol. Luego se muestran diversas instancias, cada una dedicada a un nodo considerado. Por motivos de claridad, solo se muestran las instancias locales de los ocho dispositivos nodo (1001-1008) en el fondo de la red. Sin embargo, los dispositivos de nodo intermedios o nodos enrutadores de frontera tienen instancias locales para enrutar mensajes a sus respectivos vecinos. Por ejemplo, la instancia local del nodo 1001 muestra como la instancia local de este dispositivo 1001 de nodo enruta mensajes a los dispositivos 1002 y 1003 de nodo.

La figura 3A muestra el enrutamiento de un mensaje de unidifusion desde el enrutador utilizando la instancia global.

Como se puede observar por las flechas en negrita, se enruta un paquete de datos en una forma unidifusion desde el respaldo 200 hasta el dispositivo 1003 de nodo. Se puede utilizar la instancia global para enrutar cualquier mensaje unidifusion desde el respaldo hasta cualquiera de los dispositivos. Esto puede ser utilizado, por ejemplo, por el controlador a distancia para comandar una unica luminaria para encender o apagar.

La ruta opuesta se ilustra en la figura 3B, que muestra el enrutamiento de un mensaje unidifusion desde el nodo 1005 hacia el nodo enrutador y luego al respaldo utilizando la instancia global. Esto se puede utilizar para que los dispositivos nodo enruten mensajes que retroalimentan, por ejemplo, alguna informacion sobre un estado de la luminaria o la cantidad de energfa consumida por la luminaria.

La figura 3 c muestra el enrutamiento de un mensaje multidifusion desde el respaldo hasta un grupo de luminarias. Esto se puede utilizar para propagar parametros de configuracion a un grupo de luminarias o por ejemplo encender o apagar un grupo de luminarias.

En el caso de multidifusion de los nodos, o para algunas comunicaciones locales similares a unidifusion a un nodo vecino, se muestra el enrutamiento por la figura 3D. En este caso, la instancia local se utiliza para enrutar mensajes.

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En el ejemplo de la figura 3D, el nodo 1005 puede alcanzar mediante multidifusion los nodos, 1003, 1004, 1006 y 1007 vecinos. Los nodos 1006 y 1007 son alcanzados mediante el dispositivo 1005 de nodos, aunque no en la misma red. Por ejemplo, en el caso de la transmision de un mensaje utiliza el algoritmo de cubeta con goteo, el mensaje puede navegar y alcanzar las otras subredes mas rapido, y no requiere pasar a traves del respaldo 200.

Como se muestra en las figuras 3A - 3D, se definen instancias locales con un arbol de enrutamiento que es de profundidad minima. Esto significa que desde el dispositivo nodo que sirve como la rafz, se pueden alcanzar todos los otros nodos en el numero de saltos mmimo. Normalmente, el numero mmimo de saltos es 1, es decir, el nodo rafz puede alcanzar directamente todos los nodos enumerados en la instancia local.

La inclusion de instancias locales tiene mas ventajas que evitar las limitaciones de estructuras globales. Cada nodo puede poseer diversas instancias locales, que podnan resultar en una respuesta versatil que dependen de la situacion. Si las instancias se crean siguiendo diferentes requerimientos de aplicacion, la red puede reaccionar hacia un evento en el nivel de enrutamiento en funcion de sus necesidades de aplicacion (optimizacion de capa cruzada).

Por ejemplo, si tenemos pocas instancias basadas en la distancia o numero de saltos deseamos que un mensaje viaje y que se detecte algo en el entorno, la red sera capaz de propagar el mensaje a pocos saltos (por ejemplo, deteccion de un objeto que se mueve lento como una persona) o puede decidir enviarlo tan rapido como sea posible (por ejemplo, deteccion de un objeto que se mueve rapido como un automovil). Tambien, en el escenario del automovil, es posible propagar el mensaje solamente en la direccion en que va el vehmulo.

La creacion de las instancias y opcionalmente del DODAG asociado se puede hacer en el respaldo. Para lograr esto, el respaldo ejecutara algoritmos basados en medidas tales como posicion, lmea de vision, distancia entre nodos y potencia de senal.

Algunas de estas medidas se enviaran desde los nodos hasta el respaldo traves del GPRS durante o despues de la fase de comisionamiento. El resto de medidas se calcularan por el respaldo con informacion geografica (posicion geografica de los nodos). Como en algunas redes de iluminacion, todos los dispositivos de nodo tienen un modulo GPS, la posicion de cada dispositivo de nodo puede ser enviada, por ejemplo, a traves de GPRS durante el comisionamiento, con las medidas mencionadas anteriormente.

A continuacion, el respaldo ejecuta los algoritmos, por ejemplo, basados en la informacion geografica recibida y crea un grupo de parametros de red para cada nodo. Finalmente, el Respaldo empujara los patrones de red a cada nodo a traves de GPRS.

La creacion de la instancia local se facilita mediante la informacion global de la red. Como se menciono anteriormente, la informacion global puede ser computada con la posicion del GPS, o en una variante basada en la informacion de localizacion almacenada durante la instalacion de la red.

Para la creacion de cada instancia local, se puede ejecutar el siguiente algoritmo en el respaldo. Este algoritmo tiene como entrada el grupo de nodos que se unen a la instancia local e incluyen diversas funciones. Este algoritmo genera la estructura con el numero mmimo de saltos. Esto se logra al agregar un salto mas en cada iteracion solamente si se validan los enlaces. La validacion del enlace se puede variar o ajustar por ejemplo en funcion de la situacion (entorno, proximidad de las fuentes de interferencia) y en el desempeno requerido de la red. Para cada nodo el algoritmo agregara el mejor enlace para este (que sera un nodo de la iteracion anterior).

Input:

Existen dos entradas principales para este algoritmo:

• El nodo que se llegara a ser la rafz de nuestra estructura jerarquica.

• Grupo de nodos que deseamos incluir en la topologfa que estamos creando. La determinacion de este grupo de nodos no se define mediante este algoritmo.

Tambien, necesitamos informacion de medidas para decidir si un enlace es adecuado para la comunicacion o si no se tiene que utilizar suficiente calidad.

Output:

• Lista de nodos con parientes asociados en la instancia.

• Nodos que no pudieron unirse a la estructura. Esto puede suceder si no existe enlace que cumpla con los requerimientos de comunicacion.

La computacion del grupo de nodos puede ser diferente dependiendo de la aplicacion (por ejemplo: un automovil que va en una direccion espedfica o una persona que camina que no necesita el mismo alcance, como se explica en la caractenstica 1) o todos los nodos en un area dada centrada en una ubicacion dada. De este modo, cada nodo puede tener mas de una instancia local para cada proposito de aplicacion.

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Este algoritmo puede ser ejecutado en el respaldo, como se menciono anteriormente. En esa caractenstica, las medidas principales tambien se mencionan. Estas medidas se utilizaran en una funcion de coste, que se mencionara en las siguientes funciones:

valid_link (nodel, node2):

Verifica si el enlace entre dos nodos es suficientemente bueno para ser utilizado Input: Nodo 1 y Nodo 2 que forman el enlace que se va a verificar

Output: Cierto si el enlace entre el nodo 1 y nodo 2 es adecuado. Falso de otra forma____________________

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best_link (nodo, parent1, parent2):

Dadas dos posibilidades, regresa el mejor pariente para un nodo.

Input:

• node: el nodo esta buscando un pariente.

• parent1: primera opcion.

• parent2: segunda opcion.

Output: Mejor pariente entre los dos disponibles.

look_for_parent (nodo, lista):

Busquedas para el mejor pariente para un nodo dentro de la lista de parientes disponibles en el momento Input:

• node: el nodo esta buscando un pariente.

• list: nodos disponibles que van hacer parte de ese nodo.

Output: Mejor pariente disponible o nulo si no existe uno valido dentro de la lista.

look_for_parents (incluye look_for):

Busca el mejor pariente para un grupo de nodos dentro de una lista de parientes posibles Input:

• included: lista de nodos que ya estan en la estructura.

• look_for: nodos que aun necesitan un pariente.

Output:

• added_nodes: lista de nodos que han recibido un pariente en esta funcion de llamada.

• remaining: nodos que no han recibido un pariente en esta funcion de llamada

Todas las funciones abstractas anteriores son detalladas en el siguiente algoritmo compacto

Primero que todo necesitamos declarar dos funciones especiales que se utilizan dentro del algoritmo. Estas se basan en una funcion de coste para lograr sus objetivos:

validjink (nodel, node2):

Verifica si el enlace entre dos nodos es suficientemente bueno para ser utilizado Input: Los dos nodos involucrados

Output: Verdadero si el enlace entre nodos es adecuado. Falso de otra forma. best_link (nodo, parentl, parent2):

Dadas dos posibilidades, regresa el mejor pariente para un nodo Input:

• node: el nodo para el que estamos buscando un pariente.

• parentl: primera opcion.

• parent2: segunda opcion.

Output: Mejor pariente entre los dos disponibles.

Con la funcion definida anteriormente, podemos mostrar ahora las funciones utilizadas mediante este algoritmo con el fin de establecer la estructura de instancia local y finalmente el codigo del algoritmo.

look_for_parent (nodo, lista):

Busca el mejor pariente para un nodo dentro de la lista de parientes disponibles en el momento.

Input:

• node: nodo al que estamos buscando un pariente.

• list: nodos disponibles que van a ser pariente de ese nodo.

Output:

• Mejor pariente disponible o nulo si no existe uno valido dentro de la lista.

1:temporal_parent nulo

2: for all n en list do 3: if valid_link(node, n) then 4: if temporal_parent is null then 5: temporal_parent n 6: else

7: temporal_parentbest_link(node, temporal_parent, n)

8: end if 9: end if 10: end for

11: return temporal_parent

Look for_parents (included look_for):

Busca el mejor pariente para un grupo de nodos dentro de una lista de posibles parientes Input:

• included: lista de nodos que ya estan en la estructura.

• look_for: nodos que aun necesitan un pariente.

Output:

• added_nodes: lista de nodos que han recibido un pariente en esta funcion de llamada.

• remaining: nodos que no han recibido un pariente en esta funcion de llamada 1: aux null

2: for all n inlook_for do

3: aux look_for_parent (n, included)

4: if aux is null then 5: add n to remaining 6: else

7: add n to added_nodes 8: set aux as parent of n 9: end if 10: end for

11: return {added_nodes, remaining}

Algoritmo:

Genera la estructura dentro del numero mmimo de saltos Input:

• root: nodo que llegara a ser la rafz de instancia local.

• nodes: lista de nodos que deseamos unir a la instancia.

• Metrics used to establish link cost: distancia, lmea de division (LoS), potencia de senal. Output:

• Lista de nodos con parientes asociados para formar la instancia.

• Nodos que pueden no unir a la instancia.

1: las_included {root}

2: not_included nodes

3: while last_included is not null and not_included is not null 4: {new, remaining} look_for_parents (last_included, not_included)

5: {last_included not_included} {new, remaining}

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6: end while

El bucle en el algoritmo tiene dos posibles finales:

•lastjncluded no es nulo y no_included es nulo: finalizacion normal, todos los nodos se han unido a la instancia local.

•last_included es nulo y no_included no es nulo: algunos nodos pueden no unirse a la instancia porque no tienen ningun enlace adecuado.

• Otras combinaciones no son posibles (notnull-notnull significa continuo en el bucle y no podemos tener null- null porque debemos tener finalizada la iteracion anterior).

Las instancias locales RPL proporcionan una buena solucion para habilitar los casos de uso de comunicacion. Una consideracion es si se puede mejorar RPL al agregar las caractensticas de MPL. Podemos aplicar este protocolo en instancias globales y locales con esta estructura. En instancias locales:

• Cada nodo tendra un interfaz MPL.

• Tambien, cada nodo se suscribira a un dominio MPL, en el que es la unica semilla.

• El otro nodo cercano se suscribira a aquel dominio como reenviador MPL.

En instancias globales:

• De nuevo, cada nodo tendra una interfaz MPL (lo mismo para la instancia local).

• Tenemos un dominio MPL para cada DODAG, con la rafz como la unica semilla en este.

• Cada nodo en el DODAG se suscribira al dominio DODAG.

Aparte de la solucion explicada anteriormente, podemos pensar en otro metodo. El uso de un dominio MPL global para la red completa, que se utilizara para mensajes de multidifusion locales y globales. Para alcanzar esto, necesitamos establecer un numero maximo de saltos en cada mensaje:

• Si deseamos que se distribuya un mensaje globalmente, podemos fijar este numero de saltos como el maximo admisible.

• Si deseamos que un mensaje tenga un rango local, podemos limitar el numero de saltos, para evitar la dispersion del mensaje en la red completa.

En los dos metodos discutidos, necesitamos tener aun la instancia global RPL para cumplir la comunicacion unidifusion entre los nodos de red y respaldo.

De acuerdo con otro aspecto de la invencion descrita en la figura 4, un metodo para configurar una red se ilustra en el diagrama de flujo. En la red de la figura 2, el metodo comprende los pasos de

5100 los dispositivos del nodo de la red transmiten su informacion geografica respectiva a un controlador central en el respaldo. La informacion geografica, que tambien se puede obtener a partir de un deposito de datos en una variante de esta realizacion, se utiliza para optimizar instancias globales y las instancias locales en vista de las ubicaciones de nodos.

5101 crea el controlador de enrutamiento de una instancia global que habilita el enrutamiento de mensajes a un grupo de enrutamiento de otros dispositivos de nodos.

5102 crear por lo menos una instancia local para enrutar paquetes a un dispositivo nodo vecino que es vecino del dispositivo de nodo. La etapa S102 incluye seleccionar el dispositivo de nodo vecinos independientes si el dispositivo de nodos vecinos pertenece al grupo de enrutamiento de los otros dispositivos de nodos. De esta manera, las instancias locales se pueden configurar para conectar sobre dos redes formadas por las instancias globales.

5103 que configura el controlador de enrutamiento para utilizar las instancias locales para enrutar mensajes de multidifusion. En particular, la etapa S103 comprende asignar al dispositivo de nodo de una instancia local en el que

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el dispositivo de nodo actua como una ra^z y evalua identificadores de las otras instancias locales, en las que el dispositivo de nodo actua como un oyente. De esta manera, cada nodo conoce las instancias locales en las que toma parte, ya sea como la rafz o como un destino.

Las etapas S101-103 se pueden llevar a cabo desde el controlador a distancia en el respaldo. De hecho, esta entidad tiene usualmente mas procesamiento de potencia que de esta manera optimiza la configuracion de las instancias locales y las instancias globales.

En una realizacion adicional, un dispositivo de nodos (es decir, dispositivo que comprende un controlador de enrutamiento) utiliza una solucion de capa de aplicacion no estandarizada (por ejemplo, una solucion de propiedad privada) para el enrutamiento de por lo menos algunos de los paquetes en la instancia local. Con no estandarizado, significa que la operacion de la instancia local no necesariamente fluye hacia las especificaciones RPL. Sin embargo, en esta realizacion el enrutamiento en la instancia global se desarrolla aun como se describe en las otras realizaciones.

En esta realizacion, la operacion de una unica instancia local como sigue. Un nodo sensor genera un evento que necesita ser suministrado a un grupo de nodos de destino. El sensor transmite un paquete que contiene informacion de eventos que utiliza multidifusion de un salto o transmision, denominado aqrn mensaje de evento. Por ejemplo, puede ser un mensaje UDP multidifusion IPv6 de enlace local.

El evento puede ser, por ejemplo, la deteccion de una persona que se mueve o un vehuculo que se mueve mediante un detector de movimiento, un nivel de luz detectado por un sensor de luz. La informacion de evento incluye un identificador de cuyo grupo de destino se necesita comunicar el evento. Por ejemplo, el grupo se puede especificar como una direccion de destino multidifusion IPv6 en un paquete IPv6 UDP. O se puede incluir en la carga util de un mensaje UDP. Todos o la mayona de vecinos directos (un salto) del nodo sensor recibira esta transmision. Cualquier nodo que no este configurado para recibir dichas transmisiones, por ejemplo, debido a que no reconocen el formato o debido a que la direccion de destino no coincide con la membreda a un grupo del nodo, simplemente desechara el paquete.

Cualesquiera nodos que se configuren para reaccionar con el mensaje de evento realizara por lo menos una de las tareas de adelante, dependiendo de su configuracion de las cuales una:

1. Pasar la informacion del evento a una aplicacion que se ejecuta localmente en el nodo y lo utiliza para encender, apagar, o cambiar el nivel dim de las fuentes de luz local controladas por el nodo. Esto sucede si por lo menos una fuente de luz local se configura para que sea parte del grupo que se indica en el mensaje de evento.

2. Retransmitir (o multidifusion) del mensaje de evento a sus nodos vecinos. Antes de retransmitir, el mensaje de evento se puede modificar de varias formas.

a. Opcionalmente, un contador de “Limite de Salto” que se mantiene en el mensaje de evento se reduce antes de enviar o alternativamente se incrementa al contador de un “Conteo de Salto” antes de enviar. En este caso un nodo de envfo tambien verifica con base en el contador si el mensaje puede ser retransmitido basado en lfmites de salto maximos configurados. Dicha funcion ayuda a limitar el numero de nodos sobre el cual se propaga un mensaje de evento mediante este metodo, para evitar la congestion de la red.

b. Opcionalmente, un nodo espera un penodo de tiempo aleatorio antes de intentar la retransmision para ayudar a evitar la congestion de la red inalambrica.

c. Opcionalmente, un nodo se configura para repetir la retransmision un numero de veces, por ejemplo 3 veces con intervalos de espera aleatorios, o multiples veces con intervalos de espera variables segun se programa mediante un algoritmo de cubeta con goteo. Esto se utiliza para aumentar la confiabilidad del metodo en el caso de los paquetes RF se pierdan.

d. Opcionalmente, antes de la retransmision se hace una verificacion de que si el mensaje de evento espedfico ya ha sido transmitido antes mediante el nodo o no. Si se transmite antes N veces, el nodo decide no re transmitir de nuevo. El valor N se puede configurar aqrn (por ejemplo, N = 1, o N = 3). Esto se puede utilizar para ayudar a evitar la congestion de la red inalambrica.

i. La verificacion para la novedad se puede realizar utilizando medios conocidos, por ejemplo, una combinacion de identidad de remitente original (es decir, el nodo sensor) y un numero de secuencia en el mensaje de evento (asignado por el nodo sensor).

e. Opcionalmente, un nodo reconstruye completamente el mensaje de evento basado en los mensajes de evento recibidos anteriormente. (Esto es, por ejemplo, util en cifrados diferentes que se tienen que aplicar en el paquete).

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Las anteriores tareas pueden ejecutarse completamente o en su mayona en el nivel de aplicacion, es decir, la funcion de retransmision descrita no es necesariamente integrada en una pila de comunicaciones en el nodo local si no que puede ejecutarse como una aplicacion en la parte superior de la pila. Por ejemplo, utilizando una API/instalacion multidifusion UDP IPv6 local de enlace ofrecida por una pila 6LoWPAN.

Otra realizacion alternativa es igual a la realizacion anterior salvo que solamente en los “elementos del grupo” (es decir, dispositivos de nodo en este grupo de destino que el nodo sensor envfa) se configura al mensaje de evento retransmision. Esto simplifica ligeramente el esfuerzo de configuracion que se necesita para el sistema. Sin embargo, esto significa que, para un tipo espedfico de mensaje, la instancia local de la entidad de enrutamiento utilizada para enrutar este tipo de mensaje se basa en el grupo de elementos, es decir, los dispositivos de nodo vecinos en el grupo de nodos enumerados en la instancia global a la que pertenece el dispositivo de nodos.

En una realizacion adicional, un nodo (es decir, dispositivo que comprende un controlador de enrutamiento) tiene que realizar el enrutamiento de paquetes en una instancia local utilizando un metodo basado en Salto de Frecuencia (FH) para comunicacion inalambrica. El uso de FH se prefiere o incluso es obligatorio para algunas regiones del mundo, pero proporciona retos adicionales para enrutamiento dentro de instancias locales.

En esta realizacion el enrutamiento en la instancia global se realiza en la forma como se describe en las otras realizaciones de esta solicitud de patente. Tambien las operaciones de enrutamiento de instancia local se pueden realizar de la misma forma, gracias a las disposiciones descritas en las realizaciones adelante para conservar varias instancias globales multiples sincronizadas en tiempo entre sf.

En un tipo de sistema de Salto de Frecuencia, el canal de frecuencia RF cambia ('salta') basado en un temporizador en cada nodo. Los canales cambian luego de un patron pseudo aleatorio conocido denominado secuencia de salto, o secuencia canal. El patron puede ser igual para todos los nodos o diferentes por nodos. En cualquier caso, el patron (o multiples patrones) se conocen para todos los nodos en un sistema. Para asegurar que todos los nodos comunican, es decir que, un nodo sabe que canales estan operando sus nodos vecinos, se necesita del tiempo de sincronizacion del temporizador de nodo interno. Para lograr la sincronizacion de tiempo, normalmente existe un unico nodo que actua como fuente de tiempo/coordinador y envfa las balizas de tiempo que otros nodos escuchan para sincronizar sus temporizadores. Los nodos que estan fuera del alcance del nodo Fuente de Tiempo sincronizaran el tiempo al recibir las balizas de tiempo de otros nodos que envfan balizas de tiempo basadas en su reloj interno (pero solamente si este reloj ha sido sincronizado ya con balizas de tiempo de terceros). De esta forma, una baliza de tiempo que origina la Fuente de Tiempo se “dispersara” a traves de una red de malla que cubre todos los nodos de la instancia global.

A continuacion, del temporizador interno normalmente se computan por lo menos dos variables:

1. fndice de canal - indica la posicion actual en la secuencia canal

2. Temporizador de permanencia - indica cuanto tiempo ya ha pasado operando en el canal actual.

En la realizacion representada en la figura 5, los nodos 1, 2, 3 son cada uno una Fuente de Tiempo para una unica instancia global. Las balizas de tiempo se dispersaran a todos los nodos eventualmente a traves de 1, 2 o 3 saltos en la malla. Por ejemplo, los nodos A y B se sincronizan ambos temporalmente mediante las balizas de tiempo de sus respectivos nodos parientes como se indican por la flecha.

Sin embargo, normalmente en un sistema de Salto de Frecuencia, las Fuentes de Tiempo operan independientemente su temporizador interno sin estar sincronizados a otros relojes. Tambien es necesario tener el temporizador interno sincronizado con cualquier otro, porque el tiempo de referencia solo se utiliza dentro de los lfmites de una unica red de malla (instancia global). En la situacion de las realizaciones de la invencion, en donde se necesita comunicacion de instancia local, posiblemente a traves de los lfmites de las instancias globales, se requiere sincronizacion.

Por ejemplo, los nodos A y B en la figura 5 necesitan comunicarse con nodos vecinos dentro de su instancia local, segun se representan por las lmeas de comunicacion punteadas. Esta comunicacion no sena posible si los nodos A y B estan funcionando en diferentes canales debido al Salto de Frecuencia. En un sistema de Salto de Frecuencia normal, los temporizadores internos del nodo 1 y 2 no se sincronizanan, por lo tanto, los nodos Ay B mas probablemente funcionanan en dos canales diferentes. De hecho, A deriva su referencia temporal - indirectamente - desde el nodo 1 y B - indirectamente - desde el nodo 2.

La solucion dada por la realizacion de la figura 5 se basa en una sincronizacion de tiempo GPS. La figura 5 muestra un mapa conceptual de la solucion para mantener sincronizadas multiples instancias globales en tiempo utilizando una referencia temporal absoluta GPS/GNSS.

De acuerdo con esta realizacion, para por lo menos dos instancias globales, se configura cada nodo con una secuencia pseudo aleatoria determinista, o funcion para calcular dichas secuencias. Cada valor en la secuencia

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designa un canal de frecuencia en el que funciona. Cada nodo (por ejemplo 1, 2,3) que se configura como una Fuente de Tiempo dentro de una instancia global habilita su receptor gPs, del cual se obtiene una referencia temporal absoluta (tal como tiempo GPS o UTC). Se debe tener en cuenta que tambien se pueden utilizar otros sistemas de navegacion GNSS / satelite junto con o en lugar de GPS: Glonass, Galileo, compas. En este ejemplo, se configura preferiblemente enrutadores de frontera como Time Sources pero en otra variante, el Time Sources se puede incluir en otro nodo (o pluralidad de nodos) de la instancia mundial.

A partir del Tiempo de Referencia, se calculan las siguientes dos variables

a. fndice de canal que indica un canal en la secuencia de canal pseudo aleatoria.

b. Valor de temporizador de permanencia, utilizado para fijar un valor inicial del Temporizador de Permanencia

Las anteriores variables se utilizan para construir las senales de baliza de tiempo; y otros nodos por sincronizacion de instancia global con aquellas balizas de tiempo usuales en sistemas FH.

El efecto de la solucion anterior es que los nodos A y B, en cualquier tiempo, son capaces de comunicarse entre sf en el mismo canal. Esto permite a los nodos enrutar paquetes sobre una instancia local en la misma forma que se describio anteriormente en esta solicitud de patente.

La precision del Tiempo GPS que se puede obtener en un nodo de bajo coste (en el orden de microsegundos) es suficiente para alcanzar la presion requerida (que esta en el orden de 0.5 - 100 ms, dependiendo del desempeno deseado de la comunicacion de instancia local y parametros FH utilizados).

En una variante de la realizacion de la figura 5, se puede utilizar senal de pulso de tiempo. En este ejemplo ventajoso, el modulo GPS se puede configurar para generar un pulso de tiempo sobre un cable, que se muestrea o sobre un pasador de entrada en el microcircuito de radio. El microcircuito de radio puede calcular precisamente las dos variables mencionadas anteriormente (mdice de canal y Temporizador de Permanencia) al utilizar los siguientes datos en combinacion:

1. Transiciones de pulso de tiempo

2. Tiempo de Referencia (por ejemplo, UTC) basado en marca Temporal obtenida del modulo GPS a traves de su API de serie

Aqrn, la informacion de marca Temporal proporciona el tiempo absoluto con alguna incertidumbre (por ejemplo, inestabilidad debido a comunicacion en serie o retardos de procesamiento), cuyas transiciones de pulso de tiempo proporcionan informacion para corregir la imprecision.

Observe que la senal de pulso de tiempo se generara aun mediante el modulo GPS basado en el reloj local si la senal GPS se pierde temporalmente. En este caso el temporizador interno del nodo de Fuente de Tiempo se alejara lentamente del Tiempo de Referencia deseado. Dependiendo de la precision del cristal y los cambios de la temperatura ambiente, el temporizador en el nodo de Fuente de Tiempo puede permanecer suficientemente bueno para nuestros propositos durante varios minutos hasta muchas horas.

En otra realizacion divulgada en la figura 6, se utiliza el Protocolo de Tiempo de Red.

Esta realizacion es similar a la realizacion de la figura 5, excepto que el Protocolo de Tiempo de Red (NTP) se utiliza para derivar el Tiempo de Referencia en lugar de GPS. Esta realizacion se puede aplicar como una solucion de respaldo en caso de que la senal GPS no este disponible temporalmente (por ejemplo, debido a condiciones climaticas o bloqueo), o como una solucion independiente (en lugar de GPS).

Como se mostro en la figura 6, cada Fuente de Tiempo hace contacto regularmente con un Servidor de Tiempo y ejecuta un protocolo (tal como NTP) para sincronizar su temporizador local con el Tiempo de Referencia del Servidor de Tiempo.

Si la comunicacion de red de respaldo esta sobre tecnologfas de alta velocidad de datos y baja latencia, tal como, Ethernet o WiFi, se puede alcanzar una precision de tiempo de 1-10 ms, que es suficiente, aunque el desempeno de comunicaciones es inferior al GPS basado en el metodo si la precision llega a ser mayor de D1 ms. Sobre tecnologfas celulares (2 G/GPRS, 3 G, 4 G) se espera que el desempeno sea peor. Para celulares 3G, una prueba muestra que se puede alcanzar una precision de 10 ms la mayor parte del tiempo y 20ms todo el tiempo.

Otras variaciones a las realizaciones divulgadas se pueden entender y efectuar por aquellos expertos en la practica de la presente invencion, a partir de un estudio de los dibujos, la divulgacion y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, la frase “comprende” no excluye otros elementos o etapas, y el artfculo indefinido “un” o “uno” no excluye una pluralidad. El solo hecho de que determinadas medidas se mencionen en las reivindicaciones

dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinacion de estas medidas no se pueda utilizar como ventaja.

La anterior descripcion detalla determinadas realizaciones de la invencion. Se apreciara, sin embargo, que no 5 importa que detallado aparezca lo anterior en el texto, la invencion se puede practicar de muchas formas, y por lo tanto no se limita a las realizaciones divulgadas. Cabe entender que el uso de tecnologfa particular cuando se describen determinadas caractensticas o aspectos de la invencion no se deben tomar que implican que la terminologfa esta siendo redefinida aqrn, para que sea restrictiva en incluir cualquier caractenstica espedfica de las caractensticas o aspectos de la invencion con la que se asocia esa terminologfa.

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Claims (14)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un dispositivo que comprende un controlador enrutador para enrutar mensaje a una pluralidad de dispositivos de nodo de una red, comprendiendo el controlador de enrutamiento

   por lo menos una instancia global que permite el enrutamiento de mensajes a un grupo de enrutamiento de dispositivos de nodo,

   por lo menos una instancia local para enrutar paquetes a un dispositivo nodo vecino que es vecino del dispositivo, la instancia local se caracteriza porque el dispositivo de nodo vecino se selecciona independiente de si el dispositivo nodo vecino pertenece al grupo de enrutamiento de dispositivos de nodo, y en el que el controlador de enrutamiento se configura para utilizar la instancia local para enrutar mensajes de multidifusion a los dispositivos de nodo.
2. 2. El dispositivo de la reivindicacion precedente, en el que la instancia global comprende por lo menos una grafica adclica dirigida orientada a destino que define las rutas de enlace de los dispositivos nodo del grupo de enrutamiento y tiene como una rafz un dispositivo de nodo que es un dispositivo enrutador que conecta la red a un respaldo.
3. 3. El dispositivo de cualquier reivindicacion precedente, en el que el controlador de enrutamiento se configura para utilizar una instancia global para unidifusion de mensajes para mensajes de multidifusion desde el respaldo.
4. 4. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la comunicacion entre el respaldo y la red se lleva a cabo sobre un medio de transmision que es diferente del medio de transmision de red.
5. 5. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo comprende una instancia local adicional para enrutar paquetes que incluyen un mensaje de un tipo predeterminado a un evento de dispositivo de nodo vecino, en el que el evento de dispositivo de nodo vecino se selecciona exclusivamente del grupo de enrutamiento de dispositivos de nodo.
6. 6. El dispositivo de la reivindicacion 5, en el que el tipo predeterminado incluye un mensaje de evento que incluye la senalizacion de deteccion desde un sensor.
7. 7. Un metodo para configurar un dispositivo de nodo en una red, dicho de dispositivo de nodo comprende un controlador de enrutamiento para enrutar mensajes a otros dispositivos de nodo de una red, el metodo comprende las etapas de

   (a) crear en el controlador de enrutamiento una instancia global que permite el enrutamiento de mensajes a un grupo de enrutamiento de otros dispositivos de nodo,

   (b) crear por lo menos una instancia local para enrutar paquetes a un dispositivo de nodo vecino que es vecino del dispositivo de nodo, el metodo se caracteriza porque la etapa (b) incluye seleccionar el dispositivo de nodo vecino independiente de si el dispositivo de nodo vecino pertenece al grupo de enrutamiento de otros dispositivos de nodo,

   (c) configurar el controlador de enrutamiento para utilizar instancias locales para enrutar mensajes de multidifusion.
8. 8. El metodo de la reivindicacion 7, en el que la configuracion de instancias locales en la etapa (b) comprende asignar al dispositivo de nodo una instancia local en la que el dispositivo de nodo actua como una rafz y asignar identificadores de otras instancias locales, en la que el dispositivo de nodo actua como un oyente.
9. 9. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en el que la etapa (b) comprende adicionalmente crear una grafica adclica dirigida orientada a destino que comprende la ruta de enlace del dispositivo vecino al dispositivo nodo.
10. 10. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la etapa (a) y la etapa (b) se llevan a cabo con base en informacion geografica respectiva del dispositivo de nodo y los otros dispositivos de nodo.
11. 11. El metodo de la reivindicacion 10, que comprende adicionalmente antes de las etapas (a-c), la etapa de los dispositivos del nodo de la red que transmite su informacion geografica respectiva a un controlador central en el respaldo y en el que las etapas (a-c) se llevan a cabo desde dicho controlador central.
12. 12. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que la etapa (b) comprende crear una interfaz MPL en la instancia local para el protocolo MPL, en el que el dispositivo de nodo es la unica semilla del protocolo MPL.
13. 13. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que la etapa (a) comprende crear un interfaz MPL en la instancia global para el protocolo MPL, en el que un nodo enrutador conectado al respaldo es la unica semilla del protocolo MPL.
14. 14. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, en el que las etapas (a) y (b) comprenden crear una interfaz RPL en la instancia local y la instancia global para el protocolo RPL.

    5 15. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, en el que el dispositivo de nodo esta operando de

    acuerdo con un modo de comunicaciones de Salto de Frecuencia, y en el que la referencia de tiempo se obtiene de un GPS o un Protocolo de Tiempo de Red.