BR112019009284B1 - Métodos e sistema para otimização de mensagem de difusão para dispositivos de baixa energia que se comunicam com um nó em uma rede de salto de canal com partições de tempo - Google Patents

Métodos e sistema para otimização de mensagem de difusão para dispositivos de baixa energia que se comunicam com um nó em uma rede de salto de canal com partições de tempo Download PDF

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Abstract

trata-se de sistemas e métodos que otimizam as transmissões de difusão a partir de um dispositivo primário que opera em uma rede de salto de canal com partições de tempo (tsch) para um ou mais dispositivos terminais de baixa energia conectados e sincronizados às comunicações do dispositivo primário de tsch. como parte de um processo de comunicação de transmissão iniciada pelo receptor (rit), o dispositivo primário de tsch recebe uma comunicação de check-in de um dispositivo terminal de baixa energia conectado durante um estado de atividade de um ciclo de atividade/suspensão do dispositivo terminal de baixa energia. em resposta à mensagem de check-in, o dispositivo primário de tsch transmite uma mensagem de confirmação que identifica uma partição de tempo de difusão durante a qual o dispositivo primário de tsch difundirá mensagens de difusão armazenadas. durante a partição de tempo identificada, o dispositivo primário de tsch difunde mensagens de difusão armazenadas para quaisquer dispositivos terminais de baixa energia conectados que são sintonizados no canal de frequência correspondente de acordo com o protocolo de tsch.

Description

CAMPO DA TÉCNICA
[0001] Essa revelação refere-se, de modo geral, a rede e, mais particularmente, se refere a um método e sistema para difundir mensagens para dispositivos de baixa energia que se comunicam com um nó em uma rede de salto de canal com partições de tempo.
ANTECEDENTES
[0002] Empresas de serviços públicos, provedores de automação residencial, provedores de automação industrial, provedores de aplicativos científicos e ambientais e outros provedores de recursos podem se comunicar com terminais de baixa potência através de dispositivos primários que operam em uma rede de salto de canal com partições de tempo (TSCH), como aquela definida pelo IEEE 802.15.4. Dispositivos primários (por exemplo, medidores elétricos, roteadores) são conectados e se comunicam uns com os outros e com o provedor de recursos através de uma rede de TSCH, que é, no presente documento, chamada da rede primária ou a rede primária de TSCH (rede PN- TSCH). Os dispositivos primários também são, no presente documento, chamados de nós primários ou nós de TSCH. Os nós primários na rede primária de TSCH trocam periodicamente as frequências de canal, de acordo com um protocolo de salto de canal.
[0003] Dispositivos de baixa energia (LE) são usados para monitorar e/ou gerenciar o consumo de recursos (por exemplo, eletricidade, calor, água, outros serviços públicos, bem como outros tipos de recursos). Dispositivos LE (também chamados de nós LE, terminais LE, nós terminais LE) incluem, por exemplo, dispositivos potencializados por bateria, dispositivos de captação de energia e dispositivos [ derivadores vampiros. Em alguns aspectos, dispositivos LE podem ser dispositivos habilitados para Internet das Coisas (IdC) que podem ser usados em rede de energia elétrica inteligente e tecnologias domésticas inteligentes. Dispositivos de baixa energia são utilizados como terminais em redes TSCH e comunicam mensagens com nós primários alimentados por C/A. Os terminais de LE utilizam um segundo padrão de salto de baixa energia em uma rede TSCH secundária. A rede TSCH secundária utilizada pelos terminais de LE usa um protocolo de salto de canal no qual frequências de canal comutam em uma taxa muito mais lenta do que a rede primária de TSCH usada pelos dispositivos primários. A rede secundária de TSCH é chamada de, no presente documento, uma rede de TSCH de LE. Para economizar consumo de potência e conservar a vida útil da bateria, a rede de TSCH de LE permite que dispositivos LE entrem em um estado de suspensão (isto é, desliga ou coloca em um modo de baixa potência maior que eletrônicos potencializados, como osciladores). Depois de um dispositivo LE ativar da suspensão, o dispositivo primário conectado inicia uma comunicação de Transmissão Iniciada pelo Receptor para manter sincronização de relógio com base no desvio do relógio. Como parte de uma resposta à comunicação de RIT do primário, o dispositivo LE conectado pode transmitir mensagens de checkin. Depois de receber a mensagem de check-in, o dispositivo primário conectado pode afirmar que quadros de mensagens a jusante estão pendentes para o dispositivo LE.
[0004] Em alguns casos, múltiplos dispositivos LE podem ser conectados a um dispositivo primário na rede de TSCH. Os dispositivos primários podem precisar de transmissões de difusão para todos os dispositivos LE conectados. Múltiplos dispositivos LE conectados ao dispositivo primário podem operar em diferentes ciclos de atividade/suspensão e ativa dos estados de suspensão em diferentes momentos. Porque dispositivos LE podem ativar e transmitir mensagens de check-in e engatar em comunicação de Transporte Iniciado pelo Receptor em diferentes momentos com os dispositivos primários, os dispositivos primários podem precisar repetir serialmente pacotes de difusão para cada dispositivo LE conforme faz check-in. Como tal, há uma necessidade para um mecanismo que otimiza transmissões de difusão dos dispositivos primários para dispositivos LE conectados.
SUMÁRIO
[0005] Sistemas e métodos são revelados para otimizar transmissões de difusão de um dispositivo primário que se comunica em uma rede primária de salto de canal com partições de tempo (TSCH) com uso de um protocolo de TSCH a um ou mais dispositivos terminais de baixa energia (dispositivos LE) conectados ao dispositivo primário. Os dispositivos LE podem ser potencializados por uma fonte de bateria e operados durante estados de atividade de um ciclo de atividade/suspensão para conservar a vida útil da bateria. Nos exemplos revelados no presente documento, as comunicações dos dispositivos LE são sincronizadas com o padrão de salto de canal do protocolo de TSCH. O dispositivo primário de TSCH armazena mensagens a jusante destinadas a um ou mais dispositivos LE na memória enquanto os dispositivos LE estão em um estado de suspensão. As mensagens a jusante podem incluir mensagens de difusão para múltiplos dispositivos LE. Para otimizar transmissões de difusão aos dispositivos LE, o dispositivo primário de TSCH difunde as mensagens coordenando-se a difusão durante uma partição de tempo, os dispositivos LE são sintonizados e ouvem comunicações do dispositivo primário de TSCH.
[0006] Em um exemplo, em resposta a uma mensagem de Transmissão Iniciada pelo Receptor (RIT) recebida do dispositivo primário de TSCH, o dispositivo LE transmite uma comunicação de check-in para o dispositivo primário de rede primária TSCH (PN-TSCH). O dispositivo LE transmite a comunicação de check-in em um canal de frequência, de acordo com o protocolo PN-TSCH. Em resposta à comunicação de check-in, o dispositivo primário PN-TSCH transmite uma mensagem de confirmação como parte do processo de RIT. A mensagem de confirmação inclui uma indicação de uma partição de tempo subsequente de difusão durante a qual o dispositivo primário PN-TSCH difundirá mensagens armazenadas destinadas ao dispositivo LE. O dispositivo primário PN-TSCH pode receber comunicações de check-in adicionais a partir de dispositivos LE adicionais conforme fazem check-in depois de ativar dos estados de suspensão. Os dispositivos LE conectados podem operar em diferentes ciclos de atividade/suspensão. Consequentemente, as mensagens de check-in dos respectivos dispositivos LE podem ser recebidas em diferentes partições de tempo de TSCH. Durante a partição de tempo de difusão, o dispositivo primário PN-TSCH difunde a corrente de mensagem de difusão para quaisquer dispositivos LE que estão sintonizados e ouvindo no canal de frequência, de acordo com o padrão de salto de canal utilizado pelos dispositivos primários PN-TSCH. Difundindo-se mensagens a partir da fila de mensagens de difusão para múltiplos dispositivos LE e coordenando-se a difusão com o processo de RIT de comunicação, o dispositivo primário PN-TSCH reduz a necessidade de transmitir serialmente os pacotes de difusão conforme transmissões repetidas para cada dispositivo LE conforme fazem check-in.
[0007] Esses aspectos e características ilustrativos são mencionados não para limitar ou definir a invenção, mas para fornecer exemplos para auxiliar o entendimento dos conceitos inventivos revelados neste pedido. Outros aspectos, vantagens e características da presente invenção irão se tornar aparentes após a análise do pedido inteiro.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0008] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente revelação são melhor compreendidos quando a Descrição Detalhada a seguir for lida com referência aos desenhos anexos, em que:
[0009] A Figura 1 é um diagrama de rede que ilustra um exemplo de dispositivos de computação para implementar transmissões de difusão otimizadas de dispositivos primários que operam em uma rede de salto de canal com partições de tempo (TSCH) para dispositivos de baixa energia conectados;
[0010] A Figura 2 é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo de um dispositivo primário de TSCH, de acordo com exemplos revelados no presente documento;
[0011] A Figura 3 é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo de um dispositivo terminal de baixa energia, de acordo com exemplos revelados no presente documento;
[0012] A Figura 4 é um diagrama que ilustra as disposições de partições de tempo em um padrão de salto de canal com partições de tempo;
[0013] A Figura 5 é um diagrama que ilustra um exemplo de uma das partições de tempo mostradas na Figura 4;
[0014] A Figura 6 é um diagrama de temporização que ilustra um exemplo de comunicação entre um dispositivo primário de TSCH e múltiplos dispositivos terminais de baixa energia para coordenar transmissões de difusão com as comunicações de RIT entre o dispositivo primário de TSCH e os dispositivos terminais de baixa energia;
[0015] A Figura 7 é um diagrama de temporização que ilustra um exemplo de comunicação entre um dispositivo primário de TSCH e múltiplos dispositivos terminais de baixa energia em que o dispositivo primário de TSCH anexa uma mensagem unicast a uma corrente de difusão;
[0016] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra um processo exemplar executado em um dispositivo primário de TSCH para otimizar transmissões de difusão para dispositivos terminais de baixa energia conectados; e
[0017] A Figura 9 é um fluxograma que ilustra um exemplo processo executado em um dispositivo terminal de baixa energia para receber transmissões de difusão do dispositivo primário de TSCH.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0018] Sistemas e métodos são fornecidos para otimizar transmissões de difusão a partir de dispositivos primários potencializados de C/A que operam em uma rede de salto de canal com partições de tempo (TSCH) para dispositivos terminais de baixa energia (dispositivos LE) que são potencializados por bateria e sincronizado com um padrão de salto de canal da rede de TSCH. A rede de TSCH usada pelos dispositivos primários potencializados é chamada de, no presente documento, uma rede primária de TSCH, e os dispositivos primários que operam na rede primária de TSCH são denominados dispositivos de rede primária de TSCH (PN-TSCH) ou dispositivos primários PN-TSCH. A rede PN-TSCH inclui, por exemplo, múltiplos dispositivos PN-TSCH em uma rede de malha que fornece comunicações com um sistema provedor de recurso. Os dispositivos PN-TSCH podem se comunicar com uso de um protocolo de TSCH, como aquele definido pelo IEEE 802.15.4. Através da comunicação com o uso de um protocolo de TSCH, os nós dentro da rede PN-TSCH transmitem e recebem sinais com uso de uma série de partições de tempo, de acordo com um padrão de salto de canal de frequência programado. Dispositivos LE são comunicativamente acoplados a um ou mais dispositivos primários PN-TSCH. Para conservar a vida útil da bateria, os dispositivos LE se comunicam com dispositivos primários PN-TSCH durante períodos de atividade de um ciclo de atividade/suspensão. Durante um estado de suspensão, um ou mais componentes do dispositivo LE (por exemplo, o transceptor, LNA ou a CPU/MPU, entre outros componentes) podem ser despotencializados ou colocados em um modo de baixa potência. Embora em um estado de suspensão, o dispositivo LE não tem capacidade para receber mensagens do dispositivo primário. Durante o ciclo de suspensão, dispositivos primários armazenam na memória mensagens que são destinadas a um dispositivo LE de suspensão. Depois de ativar da suspensão, o dispositivo primário PN-TSCH transmite para o dispositivo LE mensagens pendentes que foram armazenadas na memória enquanto o dispositivo LE estava em um estado de suspensão. Nos aspectos revelados no presente documento, um dispositivo primário PN-TSCH pode ter mensagens de difusão destinadas a múltiplos dispositivos LE conectados. Por exemplo, em certos aspectos, o software de firmware que opera nos dispositivos LE pode precisar ser atualizado. Dispositivos primários podem precisar transmitir uma comunicação de difusão que transporta uma atualização de software de firmware sobre o ar para múltiplos dispositivos LE conectados. Para evitar a difusão em série da comunicação para cada dispositivo LE individualmente conforme faz check-in, o dispositivo primário coordena a transmissão de mensagens de difusão com as comunicações de Transmissão Iniciada pelo Receptor (RIT) com os dispositivos LE conectados.
[0019] Por exemplo, um processo de comunicação de RIT, definido no IEEE 802.15.4e-2012, pode ser usado para corrigir qualquer desvio do relógio que possa ter ocorrido enquanto o dispositivo LE conectado estava em estado de suspensão e manter a sincronização do relógio entre o dispositivo primário PN-TSCH e o dispositivo LE conectado. Depois de ativar de um estado de suspensão, o dispositivo LE pode comunicar uma mensagem de solicitação de sincronização ao dispositivo primário PN-TSCH. Como parte da resposta de sincronização, o dispositivo primário PN-TSCH inclui uma comunicação de RIT que inclui as informações do dispositivo LE para sincronizar seu relógio com o dispositivo primário PN-TSCH. Juntamente com a sincronização do relógio, a resposta de sincronização e a comunicação de RIT permitem que o dispositivo LE sincronize suas comunicações com o padrão de salto de canal usado pela rede primária PN-TSCH. As técnicas para sincronizar comunicações dos dispositivos LE com o padrão de salto de canal usado pelos dispositivos primários incluem a troca de solicitações de sincronização e respostas de sincronização entre dispositivos LE e seus primários, respostas de transmissão de sincronização de um primário sem exigir uma solicitação de sincronização e difusão de uma resposta de sincronização por um primário. A resposta de sincronização pode incluir dados de sincronização para permitir que o dispositivo LE sincronize com o padrão de salto de canal da rede PN-TSCH. Os dados de sincronização podem incluir, mas sem limitação, duração das partições de tempo PN-TSCH, o padrão de salto de canal da rede PN-TSCH, identificação dos canais de frequência para cada partição de tempo, um identificador absoluto de número de partição. Métodos de sincronização exemplificativos são revelados em detalhes no pedido de patente americano copendente número de série 15/291,690, que é incorporado no presente documento por referência.
[0020] Quando sincronizado com o dispositivo primário, um dispositivo LE faz check-in transmitindo-se uma mensagem de check-in ao dispositivo primário conectado. A mensagem de check-in permite que o dispositivo primário afirme, através de uma mensagem de confirmação, se existem quaisquer mensagens armazenadas destinadas ao dispositivo LE. Em resposta à mensagem de check-in, o primário transmite uma mensagem de confirmação ao dispositivo LE. A mensagem de confirmação pode incluir uma indicação de que existem mensagens armazenadas destinadas ao dispositivo LE que estão armazenadas enquanto o dispositivo LE está em um estado de suspensão. Nos exemplos revelados no presente documento, a mensagem de confirmação identifica uma partição de tempo subsequente de difusão no protocolo de TSCH durante a qual o dispositivo primário difundirá as mensagens armazenadas. Por exemplo, a mensagem de confirmação pode incluir um número de deslocamento de partição de tempo que identifica o número de partições de tempo subsequentes em que a difusão será transmitida (isto é, o número de partições de tempo que segue a partição de tempo atual). Conforme dispositivos LE adicionais ativam de seus respectivos estados de suspensão e transmitem mensagens de check-in com o dispositivo primário em resposta a comunicações de RIT, o dispositivo primário transmite respectivas mensagens de confirmação e identifica a partição de tempo de difusão durante a qual o dispositivo primário difundirá as mensagens armazenadas. Durante a partição de tempo de difusão, os múltiplos dispositivos LE ouvem e recebem a transmissão de difusão do dispositivo primário. O dispositivo primário transmite a comunicação de difusão a múltiplos dispositivos LE de maneira substancialmente simultânea. Visto que os múltiplos dispositivos LE são coordenados para ouvir e receber as mensagens de difusão durante uma partição de tempo de difusão programada, o dispositivo primário não precisa serialmente transmitir as mensagens de difusão a dispositivos LE individuais conforme cada dispositivo LE ativa de um estado de suspensão. Exemplos revelados no presente documento otimizam a eficiência de canal reduzindo-se o número de transmissões repetidas do dispositivo primário e expandindo, assim, a largura de banda de canal disponível.
[0021] Em exemplos adicionais, o dispositivo primário pode anexar mensagens unicast a uma comunicação de difusão e transmitir quadros de mensagem unicast para dispositivos LE específicos como parte da transmissão de difusão. Por exemplo, dispositivos primários podem ter filas de mensagens unicast construídas para dispositivos LE individuais enquanto os dispositivos LE estão em estados de suspensão. Subsequente à difusão das transmissões de difusão aos múltiplos dispositivos LE, o dispositivo primário pode combinar mensagens unicast a dispositivos LE específicos. Depois de receber os quadros de mensagem unicast, o dispositivo LE compara o endereço de destino de quadro incluso nos quadros de mensagem unicast com o endereço do dispositivo LE. Por exemplo, os quadros de mensagem unicast podem incluir um identificador de endereço de destino de quadro como um endereço IP ou um endereço MAC. Se o dispositivo LE determinar que seu endereço (por exemplo, endereço IP / endereço MAC) corresponde ao endereço de destino de quadro nos quadros de mensagem unicast, o dispositivo LE continua a receber e processar a mensagem unicast. Se o dispositivo LE determinar que seu endereço não corresponde ao endereço de destino de quadro, o dispositivo LE descarta o quadro de mensagem unicast recebido.
[0022] Em certos exemplos, o dispositivo primário PN-TSCH pode armazenar mensagens destinadas a dispositivos LE conectados enquanto os dispositivos LE existem em um estado de suspensão. Por exemplo, o dispositivo primário PN-TSCH pode ter recebido comunicações a jusante destinadas a um ou mais dentre os dispositivos LE conectados a partir do sistema provedor de recurso ou dos dispositivos vizinhos PN-TSCH. As comunicações a jusante podem compreender mensagens de difusão destinadas a múltiplos dispositivos LE. O dispositivo primário PN-TSCH armazena as mensagens de difusão na memória. Em algum sistema, as mensagens de difusão são armazenadas em uma fila de mensagens de difusão. Depois de receber uma mensagem de check-in de um dispositivo LE como parte de uma resposta a uma comunicação de RIT, o dispositivo primário PN-TSCH determina uma partição de tempo subsequente no protocolo de TSCH como uma partição de tempo de difusão e inicia a transmissão de uma comunicação de difusão que inclui mensagens de difusão da fila durante a partição de tempo de difusão. Em alguns exemplos, o dispositivo primário PN- TSCH é configurado para determinar a partição de tempo de difusão como um número pré-determinado de partições de tempo subsequentes à partição de tempo em que o dispositivo primário PN-TSCH recebeu a comunicação de check-in.
[0023] Esses exemplos ilustrativos são dados para introduzir o leitor à matéria geral discutida aqui e não se destinam a limitar o escopo dos conceitos revelados. As seções a seguir descrevem vários aspectos e exemplos adicionais com referência aos desenhos nos quais numerais semelhantes indicam elementos semelhantes.
[0024] Agora com referência aos desenhos, a Figura 1 é um diagrama de rede que ilustra um exemplo de rede PN-TSCH 100 que compreende dispositivos PN-TSCH 102a-d comunicativamente acoplados a um provedor de recurso 110. A rede PN-TSCH 100 fornece comunicações entre dispositivos LE 104a-c e o provedor de recurso 110 através de rede 115. Por exemplo, a rede 115 pode incluir qualquer rede ou dispositivos computacionais intermediários adequados, que incluem intranets ou a Internet.
[0025] Os dispositivos LE 104a-c podem ser usados para realizar uma ou mais aplicações em relação a gerenciar, monitorar, ou de outra forma usar informações relativas a um ou mais atributos de um sistema de distribuição de potência associado com o provedor de recurso 110. Exemplos não limitantes de tais dispositivos LE 104a-c incluem um dispositivo de medição inteligente para monitorar e analisar consumo de energia, um termostato programável para gerenciar consumo de energia, um dispositivo de exibição em casa para exibir informações relacionadas ao consumo de energia e associadas a informações de cobrança para o consumo de energia, e similares. Os dispositivos LE 104a-c também incluem outros dispositivos habilitados para Internet das Coisas para fornecer recursos de casa inteligente em uma rede de área doméstica.
[0026] Os dispositivos PN-TSCH 102a-c podem ser potencializados por potência A/C padrão ou potencializado por fiação e podem ser suportados por bateria ou por supercapacitores. Em uma falha de potência, a rede primária de TSCH pode permanecer operacional por uma duração permitida pela cópia de segurança. Os dispositivos PN-TSCH 102a-c comunicam operando-se em um protocolo de TSCH. Em contraste, os dispositivos LE 104a-c são potencializados por uma fonte de alimentação que é limitada na capacidade de uso prolongado de potência, mas fornece potência suficiente para disparos contínuos de comunicação, que permite que dispositivos LE 104-ac se comuniquem para sincronização, respostas de comando de RIT, mensagens enviadas por push não solicitadas e outras comunicações de disparo contínuo. Por exemplo, os dispositivos LE 104a-c podem ser potencializados por bateria ou podem usar outras fontes de alimentação limitadas, como potência de derivador vampiro e captação de potência. Dispositivos LE 104a-c são configurados para conservar o uso de energia/vida útil da bateria desligando-se ou limitando-se a potência periodicamente a componentes (por exemplo, osciladores e transceptores) e, dessa forma, alternam entre um estado de suspensão e um estado de atividade. Os dispositivos LE 104a-c se comunicam entre si por operarem em uma rede secundária que utiliza um protocolo de TSCH de baixa energia. A rede secundária também é denominada no presente documento como uma rede TSCH de baixa energia (rede TSCH de LE). Na rede de TSCH de LE, os dispositivos LE 104a-c alternam os canais de frequência a uma taxa mais lenta do que no padrão de salto de canal para a rede primária usada pelos dispositivos PN-TSCH. Os dispositivos LE 140a-c estão comunicativamente acoplados aos dispositivos primários PN-TSCH. Por exemplo, o dispositivo PN-TSCH 102d é um dispositivo primário para dispositivos LE 104a e 104b. O dispositivo PN-TSCH 102c é um dispositivo primário para o dispositivo LE 104c.
[0027] Em aspectos revelados no presente documento, os dispositivos primários de PN-TSCH 102c-d podem se comunicar com ambos os dispositivos vizinhos PN-TSCH (por exemplo, os dispositivos PN-TSCH 102b-c são vizinhos do dispositivo PN-TSCH 102d e dispositivos PN-TSCH 102b, 102d que é vizinho do dispositivo PN-TSCH 102c) e dispositivos LE conectados 104a-c através de um único transceptor de rádio que implementa mais que uma interface MAC.
[0028] Nos exemplos revelados no presente documento, os dispositivos LE 104a-b, 104c já estão sincronizados com o padrão de salto de canal dos dispositivos primários PN-TSCH 102d, 102c, respectivamente. Qualquer técnica adequada para sincronizar comunicações dos dispositivos LE 104a-b, 104c com o padrão de salto de canal de dispositivos primários 102d, 102c, que operam em uma rede primária de TSCH, pode ser usada. Como os dispositivos LE 104a-b, 104c são sincronizados com o padrão de salto de canal da rede PN-TSCH 100, nos exemplos revelados no presente documento, os dispositivos LE 104a-b, 104c se comunicam com os dispositivos primários respectivos 104d, 104c nos canais de frequência correspondentes, de acordo com o protocolo PN-TSCH. Adicionalmente, enquanto sincronizados, os dispositivos LE 104a-c mudam de canal de frequência, de acordo com o padrão de salto de canal mais rápido do protocolo PN-TSCH (em comparação com o padrão de salto de canal mais lento da rede de TSCH de LE).
[0029] A Figura 2 é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo de um dispositivo 102c PN-TSCH com um único dispositivo transceptor 220 que se comunica tanto com os dispositivos vizinhos PN-TSCH quanto com um dispositivo LE conectado. O dispositivo PN-TSCH 102 inclui um processador 202. Exemplos não limitantes do processador 202 incluem um microprocessador, um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), uma máquina de estado, uma matriz de portas programável no campo (FPGA) ou outro dispositivo de processamento adequado. O processador 202 pode incluir qualquer número de dispositivos de processamento, incluindo um. O processador 202 pode ser acoplado comunicativamente a mídias legíveis por computador não transitórias, tal como o dispositivo de memória 204. O processador 202 pode executar instruções de programa executáveis por computador e/ou acessar informações armazenadas no dispositivo de memória 204.
[0030] O dispositivo de memória 204 pode armazenar instruções que, quando executadas pelo processador 202, fazem com que o processador 202 realize operações descritas no presente documento. O dispositivo de memória 204 pode ser uma mídia legível por computador tal como (mas não limitado a) um dispositivo de armazenamento eletrônico, óptico, magnético ou outro capaz de fornecer instruções legíveis por computador a um processador. Exemplos não limitantes de tais dispositivos de armazenamento óptico, magnético ou outros incluem dispositivo (ou dispositivos) de memória somente de leitura (“ROM”), dispositivo (ou dispositivos) de memória de acesso aleatório (“RAM”), disco (ou discos) magnéticos, fita (ou fitas) magnéticas ou outro armazenamento magnético, chip (ou chips) de memória, um processador (ou processadores) configurado para ASIC, dispositivo (ou dispositivos) de armazenamento óptico, ou qualquer outra mídia a partir da qual um processador de computador possa ler instruções. As instruções podem compreender instruções específicas de processador geradas por um compilador e/ou um interpretador a partir de código escrito em qualquer linguagem de programação de computador adequada. Exemplos não limitantes de linguagens de programação de computador adequadas incluem C, C++, C#, Visual Basic, Java, Python, Perl, JavaScript, ActionScript e similares.
[0031] O dispositivo PN-TSCH 102 também pode incluir um barramento 206. O barramento 206 pode acoplar comunicativamente um ou mais componentes do dispositivo TSCH 102. Embora o processador 202, o dispositivo de memória 204 e o barramento 206 sejam respectivamente retratados na Figura 2 como componentes separados em comunicação com um outro, outras implementações são possíveis. Por exemplo, o processador 202 o dispositivo de memória 204 e o barramento 206 podem ser respectivos componentes de respectivas placas de circuito impresso ou outros dispositivos adequados que podem ser dispostos em dispositivos de TSCH 102 para armazenar e executar código de programação.
[0032] O dispositivo PN-TSCH 102 também inclui um dispositivo transceptor 220 comunicativamente acoplado ao processador 202 e o dispositivo de memória 204 através do barramento 206. Exemplos não limitantes de um dispositivo transceptor 220 incluem um transceptor de RF e outros transceptores para transmitir e receber sinais por tecnologia sem fio. O dispositivo transceptor 220 tem capacidade para implementar duas interfaces MAC para se comunicar tanto com os dispositivos vizinhos PN-TSCH 102a, 102d quanto com um dispositivo LE conectado 104c através de antenas 208, 210, respectivamente. Enquanto as múltiplas antenas 208, 210 são mostradas para fins ilustrativos, outros aspectos incluem um dispositivo transceptor 220 que pode se comunicar com os dispositivos PN-TSCH 102a, 102d e um dispositivo LE 104c com uma única antena. O dispositivo PN-TSCH 102 pode se comunicar com os dispositivos vizinhos PN-TSCH e o dispositivo LE 104 que usando um único dispositivo transceptor 220 através dos mesmos ou diferentes protocolos de rede. Por exemplo, o dispositivo PN-TSCH 102 pode se comunicar com um dispositivo LE 104 configurado para operar com o uso de um protocolo de TSCH de baixa energia, no qual o dispositivo LE 104 troca canais de frequência a uma taxa mais lenta em comparação com o padrão de salto de canal de um protocolo PN-TSCH. O dispositivo PN-TSCH 102 pode se comunicar com dispositivos vizinhos PN-TSCH com o uso do protocolo PN- TSCH através da antena 208. O dispositivo TSCH 102 pode se comunicar com os dois dispositivos vizinhos PN-TSCH 102a, 102d que operam em uma rede PN-TSCH e o dispositivo LE 104c mesmo se o dispositivo PN-TSCH 102a, d e o dispositivo LE 104c usarem frequências diferentes.
[0033] Enquanto o dispositivo PN-TSCH 102c é mostrado com um único dispositivo transceptor 220 para fins exemplificativos, em alguns exemplos, o dispositivo PN-TSCH 102c pode incluir múltiplos dispositivos transceptores quando a rede primária TSCH 100 está operando em um conjunto diferente de frequências ou técnicas de modulação que o dispositivo LE 104c. Por exemplo, um primeiro dispositivo transceptor (configurado para um primeiro conjunto de frequências ou técnicas de modulação) pode ser usado para comunicação com os dispositivos vizinhos PN-TSCH 102a, 103d e um segundo dispositivo transceptor (configurado para um segundo conjunto de frequências ou técnicas de modulação) pode ser usado para comunicação com o dispositivo LE 104c.
[0034] A Figura 3 é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo de um dispositivo LE 104c para se comunicar com dispositivo TSCH primário 102c. O dispositivo LE 104c inclui um processador 302, memória 304, dispositivo transceptor 320, todos interconectados por meio do barramento 306. O processador 302, a memória 304, o dispositivo transceptor 320 e o barramento 306 realizam operações similares àquelas descritas acima com respeito à Figura 2. O dispositivo LE 104c se comunica de maneira sem fio com o dispositivo primário PN-TSCH 102c através do dispositivo transceptor 320. Além disso, como o dispositivo LE 104c é alimentado pela bateria, a memória 304, o processador 302, o barramento 306 e o dispositivo transceptor 320 são alimentados por uma bateria 330.
[0035] Cada partição de tempo em uma rede primária de TSCH 100 é de um tempo de duração de duração “T” que pode ser definido em milissegundos ou outra unidade de tempo apropriada. Uma rede primária de TSCH também usa múltiplas frequências de canal para comunicação entre dispositivos na rede. Um padrão de salto define o canal usado para comunicar durante cada partição de tempo. A Figura 4 é um diagrama que ilustra partições de tempo e padrão de salto de canal para uma rede primária de TSCH que segue um protocolo de TSCH. A Figura 4 ilustra partições de tempo 411-415, 421-425, e 431-435, cada uma com a mesma duração de partição de tempo 430. Como um exemplo, a duração de partição de tempo 430 pode ser de 25 milissegundos. Cada quadro de partição 410 e 420 inclui sete partições de tempo. A Figura 4 também ilustra o padrão de salto de canal 440 (mostrado como padrões de salto de canal 440a-c). Um padrão de salto de canal define uma frequência de canal ou canal para cada partição de tempo no padrão de salto. Por exemplo, o padrão de salto 440a pode ser canal 4, canal 6, canal 3, canal 5, canal 7, isto é, o mesmo pode associar o canal 4 com a partição de tempo 1, o canal 6 com a partição de tempo 2, o canal 3 com a partição de tempo 3, o canal 5 com a partição de tempo 4 e o canal 7 com a partição de tempo 5. Na Figura 4 o padrão de salto 440a tem uma extensão de padrão de salto de 5. O padrão de salto se repete. A primeira iteração ilustrada do padrão de salto 440a contém partições de tempo 1 a 5 (411 a 415), a segunda iteração do padrão de salto 440b contém partições de tempo 6 a 10 (421 a 425) e a terceira iteração do padrão de salto 440c contém partições de tempo 11 a 15 (431 a 435). O número de partições de tempo em um padrão de salto é independente do número de partições de tempo em um quadro de partição.
[0036] Enquanto os dispositivos PN-TSCH 102a-d que se comunicam com uso de um protocolo de TSCH mudam frequências de canal a cada duração de partição de tempo 430 (por exemplo, a cada 25 milissegundos), os dispositivos LE 104a-c tipicamente operam em um protocolo de TSCH de baixa energia, em que as frequências de canal mudam a uma taxa mais lenta que o padrão de salto de canal do protocolo PN-TSCH. Por exemplo, os dispositivos LE 104a-c podem mudar frequências de canal a cada 1.024 quadros de partição 410, 420. Em outro exemplo, os dispositivos LE 104a-c podem mudar frequências de canal a cada 1.024 partições de tempo (isto é, para uma partição de tempo de 25 milissegundos, os dispositivos LE 104a-c podem mudar para um canal diferente a cada 25 segundos).
[0037] Quando os dispositivos LE 104a-c primeiro se unem e se conectam a um dispositivo primário PN-TSCH 102c, 102d, o dispositivo LE 104a-c se comunica ao padrão de salto de canal de baixa energia usado pela rede de TSCH de LE para o dispositivo primário. Consequentemente, os dispositivos primários PN-TSCH 102c, 102d têm capacidade para mudar para o canal de frequência de baixa energia apropriado para se comunicar com os dispositivos LE 104a para fins de sincronização. Quando os dispositivos LE 104a-c ativam de um estado de suspensão, os dispositivos LE 104a-c sincronizam as comunicações com o padrão de salto de canal da rede PN- TSCH 100 comunicando-se mensagens de sincronização no canal de frequência de baixa energia usado pela rede de TSCH de LE. Qualquer técnica adequada para sincronizar as comunicações dos dispositivos LE 104a-c com o padrão de salto de canal da rede PN-TSCH 100 pode ser usada, que inclui os métodos exemplificativos descritos acima. Sincronizando-se as comunicações entre o dispositivo LE 104 e a rede PN-TSCH 100 com o protocolo de salto de canal da rede PN-TSCH 100, o dispositivo LE 104 tem capacidade para se comunicar com o dispositivo primário 102 no canal de frequência apropriado, de acordo com o protocolo primário de TSCH. Como tal, uma vez sincronizada, a taxa de salto de canal do dispositivo LE 104 corresponde à taxa de salto de canal da rede primária de TSCH 100. Nos exemplos no presente documento, as técnicas reveladas para otimizar a transmissão de difusão do dispositivo primário PN-TSCH 102 para os dispositivos LE conectados 104 podem ser implementadas uma vez que os dispositivos LE 104 são sincronizados com o padrão de salto de canal da rede primária de TSCH 100.
[0038] A Figura 5 ilustra uma estrutura de partição de tempo de TSCH para a partição de tempo 500, de acordo com exemplos no presente documento. Nesse exemplo, os períodos de tempo mostrados são exemplificativos e outro valores podem ser usados em outras implementações (por exemplo, a partição de tempo 500 é mostrada com uma duração de 25 milissegundos, mas outros períodos de uma partição de tempo também são possíveis). Na estrutura de partição de tempo de TSCH, um dispositivo PN- TSCH 102 na rede PN-TSCH se comunica com dispositivos vizinhos PN-TSCH 102 ou dispositivos LE conectados 104 que são sincronizados com a rede PN- TSCH 100 em um canal determinado pelo padrão de salto PN-TSCH durante uma porção primária da partição de tempo 504. A porção primária da partição de tempo 504 é mostrada como 6 ms para fins exemplificativos, mas a porção primária da partição de tempo pode ser ajustada para outras durações também. Após um período de restabelecimento RF 502, o dispositivo PN-TSCH 102 pode transmitir ou receber mensagens em um canal durante a porção primária da partição de tempo 504. Se o dispositivo PN-TSCH 102 iniciar a transmissão ou recepção de uma mensagem antes da expiração da porção primária da partição de tempo 504, então o dispositivo pode continuar a transmitir ou receber o resto da mensagem pela duração da partição de tempo 500. Se o dispositivo PN-TSCH 102 não receber uma mensagem antes da expiração da porção primária da partição de tempo 504, então o dispositivo PN-TSCH 102 pode determinar que não irá receber uma comunicação de outro dispositivo na rede primária durante a presente partição de tempo. A seguir de um período de restabelecimento RF 506, uma porção secundária da partição de tempo de TSCH 508 é utilizada para sincronizar comunicações entre dispositivos LE conectados 104 e o protocolo de salto de canal da rede de TSCH 100 (por exemplo, ouvindo-se a uma solicitação de sincronização de um dispositivo LE 104 em um canal de baixa energia). Durante a porção secundária da partição de tempo de TSCH 508, o dispositivo PN-TSCH 102 utiliza o canal de frequência apropriado usado pela rede de TSCH de LE para se comunicar e sincronizar com os dispositivos LE 104.
[0039] Depois de entrar nos estados de atividade dos respectivos ciclos de atividade/suspensão, os dispositivos LE 104a-b sincronizam as comunicações com o dispositivo primário PN-TSCH 102d através de um método adequado, que inclui aqueles descritos acima. Após as comunicações entre os dispositivos LE 104a-b e o dispositivo primário TSCH 102d estarem sincronizadas, os dispositivos LE 104a-b transmitem mensagens de check-in para o dispositivo primário TSCH 102d durante a porção primária da partição de tempo 504 do protocolo de TSCH. As mensagens de check-in são transmitidas dos dispositivos LE 104a-b para o dispositivo primário PN-TSCH 102d como respostas às mensagens RIT iniciais que foram usadas para sincronizar os dispositivos LE 104a-b com o dispositivo primário PN-TSCH 102d.
[0040] As Figuras 6 a 7 ilustram diagramas de temporização para diferentes exemplos em que um dispositivo primário PN-TSCH 102 coordena transmissões de difusão com as comunicações de RIT com os dispositivos LE 104. A Figura 6 retrata o diagrama de temporização de comunicação 600 utilizado pelo dispositivo primário PN-TSCH 102d. O diagrama de temporização de comunicação 600 retrata partições de tempo PN-TSCH (por exemplo, um exemplo mostrado como partição de tempo 650) utilizado pelo dispositivo primário PN-TSCH 102d. Cada período "A" mostrado nas partições de tempo de TSCH se refere às porções primárias das partições de tempo, conforme discutido acima em relação à Figura 5. Cada período "B" mostrado nas partições de tempo de TSCH se refere às porções secundárias das partições de tempo. Os exemplos mostrados na Figura 6 indicam ainda que comunicações dos dispositivos LE conectados 104a-b são sincronizados com o padrão de salto de canal da rede de TSCH 100. Especificamente, o dispositivo LE 104a se comunica, de acordo com o diagrama de temporização de comunicação 602 e o dispositivo LE 104b se comunica, de acordo com o diagrama de temporização de comunicação 604. Tanto a Figura 6 quanto a Figura 7 retratam diagramas de temporização em que comunicações dos dispositivos LE 104 já estão sincronizadas com o dispositivo primário PN-TSCH 102d. Depois de ativar da suspensão, os dispositivos LE 104 podem se sincronizar com o dispositivo PN-TSCH 102d comunicando-se no período "B" de uma partição de tempo de TSCH (isto é, em um canal de frequência usado pela rede de TSCH de LE). Depois de sincronizadas, as comunicações entre o dispositivo PN-TSCH 102d e os dispositivos LE 104 são iniciadas durante o período "A" de uma partição de tempo de TSCH (isto é, em um canal de frequência usado pelo PN-TSCH). Como tal, os diagramas de temporização de comunicação 602, 604 retrata os padrões de salto de canal 652a-b que correspondem ao padrão de salto de canal usado pelo dispositivo PN-TSCH 102d na Figura 6. De modo similar, diagramas de temporização de comunicação 702, 704 retratam padrões de salto de canal 752a-b que correspondem ao padrão de salto de canal usado pelo dispositivo PN-TSCH 102d na Figura 7.
[0041] Novamente em relação à comunicação entre o dispositivo LE 104a e o dispositivo PN-TSCH 102d na Figura 6, o período de comunicação 608a retrata o período durante o qual o dispositivo LE 104a transmite uma mensagem de check-in 612 para o dispositivo primário 102d e recebe uma mensagem de confirmação do dispositivo primário 102d. Depois de ativar de um estado de suspensão e sincronizar com o dispositivo primário 102d, o dispositivo LE 104a transmite uma mensagem de check-in 612 para o dispositivo primário PN-TSCH 102d. A mensagem de check-in pode ser transmitida como resposta a uma mensagem RIT do dispositivo PN-TSCH 102d. A mensagem de check-in 612 indica ao dispositivo primário 102d que o dispositivo LE 104a ativou de um estado de suspensão e está verificando as mensagens pendentes que podem ter sido enfileiradas enquanto o dispositivo LE 104a estava em um estado de suspensão. O dispositivo LE 104a transmite a mensagem de check-in 612 durante a porção principal da partição de tempo PN-TSCH no canal de frequência, de acordo com o padrão de salto de canal utilizado pelo dispositivo PN-TSCH 102d e o resto da rede PN-TSCH 100. O dispositivo primário PN-TSCH 102d, em resposta à mensagem de check-in, transmite uma mensagem de confirmação 614 para o dispositivo LE 104a. A mensagem de confirmação 614 pode ser transmitida na camada MAC. Se o dispositivo primário PN-TSCH 102d tiver uma corrente de mensagens de difusão pendente para transmitir, a mensagem de confirmação 614 identifica uma partição de tempo de difusão durante a qual o dispositivo primário 102d difundirá a corrente de mensagens.
[0042] Por exemplo, a mensagem de confirmação 614 pode incluir um bit de RIT como habilitado (indicando que o dispositivo primário 102d tem mensagens pendentes para o dispositivo LE 104a) e um número de deslocamento de partição de tempo. O número de deslocamento da partição de tempo indica um número de partições de tempo entre a partição de tempo atual e a partição de tempo de difusão. No exemplo mostrado na Figura 6, a mensagem de confirmação 614 inclui um número de deslocamento de partição de tempo definido em dois. A mensagem de confirmação 614 indica, dessa forma, ao dispositivo LE 104a que o dispositivo PN-TSCH 102d transmitirá mensagens destinadas ao dispositivo LE 104a durante uma partição de tempo de difusão que ocorrerá duas partições de tempo a partir da partição de tempo atual. Os números de deslocamento de partição de tempo indicados na Figura 6 são fornecidos como exemplos e não se destina a limitar.
[0043] Novamente em relação às comunicações entre o dispositivo LE 104b e o dispositivo primário 102d, o período de comunicação 610a retrata o período durante o qual dispositivo LE 104b transmite uma mensagem de check-in 616 ao dispositivo primário 102d e recebe uma mensagem de confirmação 618 do dispositivo primário 102d. Similar à comunicação entre o dispositivo LE 104a e o dispositivo primário 102d, depois de ativar de um estado de suspensão e sincronização com o dispositivo primário 102d, o dispositivo LE 104b transmite uma mensagem de check-in 616 ao dispositivo primário 102d. A mensagem de check-in 616 pode ser transmitida como uma resposta a uma mensagem RIT do dispositivo primário 102d. Conforme mostrado na Figura 6, os dispositivos LE 104a-b conectados ao dispositivo primário PN-TSCH 102d podem operar em diferentes ciclos de atividade/suspensão e, dessa forma, ativa de estados de suspensão durante diferentes partições de tempo do protocolo de TSCH. Em resposta à recepção da mensagem de check-in 616, o dispositivo primário 102d transmite a mensagem de confirmação 618 ao dispositivo LE 104b. Para coordenar a transmissão da corrente de mensagem de difusão pendente com as comunicações de RIT com os dispositivos LE 104a-b, o dispositivo primário 102d inclui, na mensagem de confirmação 618, uma indicação da partição de tempo de difusão durante a qual o dispositivo primário de TSCH 102d difundirá a corrente de mensagem.
[0044] Por exemplo, similar à mensagem de confirmação 614, a mensagem de confirmação 618 pode incluir um bit de RIT como habilitado (indicando que o dispositivo primário 102d tem mensagens pendentes para o dispositivo LE 104b) e um número de deslocamento de partição de tempo. O número de deslocamento da partição de tempo indica um número de partições de tempo entre a partição de tempo atual e a partição de tempo de difusão. No exemplo mostrado na Figura 6, a mensagem de confirmação 618 inclui um número de deslocamento de partição de tempo definido em um. A mensagem de confirmação 618, dessa forma, indica ao dispositivo LE 104b que o dispositivo PN-TSCH 102d transmitirá mensagens destinadas ao dispositivo LE 104b durante uma partição de tempo de difusão que ocorrerá uma partição de tempo da partição de tempo atual. Os números de deslocamento de partição de tempo indicados na Figura 6 são fornecidos como exemplos e não se destina a limitar.
[0045] Durante a partição de tempo de difusão (o início da partição de tempo de difusão é mostrado no período de tempo 654), o dispositivo PN- TSCH 102d inicia a difusão (o início da difusão, conforme mostrado pela transmissão 620) transmitindo-se mensagens da fila de mensagens de difusão para qualquer dispositivo que ouve a comunicação. O período de comunicação 606c retrata o período durante o qual o dispositivo PN-TSCH 102d difunde corrente de mensagem de difusão e períodos de comunicação 608b, 610b retrata os períodos durante os quais os dispositivos LE 104a-b ouvem as transmissões de difusão do dispositivo PN-TSCH 102d. Devido aos dispositivos LE 104a-b serem instruídos, através de números de deslocamento de partição de tempo nas mensagens de confirmação 614, 618, respectivamente, que o dispositivo PN-TSCH 102d difundirá a corrente de mensagem de difusão durante a partição de tempo de difusão, os dispositivos LE 104a-b ouvem as transmissões de difusão do dispositivo PN-TSCH 102d durante o início da partição de tempo de difusão. Por exemplo, dispositivos LE 104a-b ouvem comunicações do dispositivo PN-TSCH 102d durante a partição de tempo de difusão sintonizando-se o canal de frequência apropriado no protocolo de TSCH para a partição de tempo indicada pelo dispositivo PN-TSCH 102d como a partição de tempo de difusão.
[0046] Em alguns exemplos, em vez da transmissão toda a corrente de mensagem de difusão em uma transmissão contínua, o dispositivo PN-TSCH 102d pode deixar um intervalo de difusão e transmitir a corrente de mensagem de difusão através de múltiplas difusões. A transmissão da corrente de mensagem de difusão através de múltiplas difusões permite que dispositivos LE adicionais façam check-in e recebe a corrente restante de mensagem de difusão. No exemplo mostrado na Figura 6, o dispositivo PN-TSCH 102d deixa um intervalo de difusão e retoma a transmissão da corrente de mensagem de difusão durante período de comunicação 606d. O dispositivo PN-TSCH 102d pode transmitir, durante o período de comunicação 606c como parte das mensagens de difusão, uma partição de tempo deslocamento que indica uma partição de tempo subsequente durante o qual o dispositivo 102d PN-TSCH retoma a transmissão da mensagem de difusão. O dispositivo PN-TSCH 102d retoma a difusão (conforme mostrado pela transmissão 622) durante a partição de tempo subsequente e os dispositivos LE 104a-b retomam a escuta da transmissão de difusão. Os períodos de comunicação 608c, 610c retratam os períodos durante os quais os dispositivos LE 104a-b retomam a escuta e recebimento das transmissões de difusão do dispositivo PN-TSCH 102d.
[0047] Durante o intervalo de difusão, dispositivos LE adicionais que podem ser conectados ao dispositivo PN-TSCH 102d podem ativar dos estados de suspensão e transmitir mensagens de check-in para o dispositivo 102d PN- TSCH. O dispositivo PN-TSCH 102d fornece mensagens de confirmação para os dispositivos LE adicionais, as mensagens de confirmação que proporcionam uma indicação da próxima partição de tempo que será uma partição de tempo de difusão (por exemplo, o início do período de comunicação 606d). Visto que os dispositivos LE adicionais que fizeram check-in durante o intervalo de difusão terão um período de comunicação perdido 606c, os dispositivos LE adicionais podem ter blocos ou pacotes de dados perdidos de informações da corrente de mensagem de difusão. Para obter os blocos ou pacotes de dados ausentes da corrente de difusão, os novos dispositivos LE podem relatar de volta ao dispositivo primário PN-TSCH 102d.
[0048] Por exemplo, após o dispositivo primário PN-TSCH 102d terminar de transmitir a mensagem de difusão (isto é, subsequentemente ao final do período de comunicação 606d), os dispositivos LE adicionais que fizeram check-in durante um intervalo de transmissão determinam que estão faltando blocos ou pacotes de dados perdidos de informações. Os dispositivos LE adicionais transmitem uma mensagem de relato para o dispositivo primário PN- TSCH 102d que identifica os blocos ou pacotes de dados perdidos de informações. O dispositivo primário PN-TSCH 102d, depois de receber uma identificação dos blocos ou pacotes de dados perdidos, compila uma lista dos blocos/pacotes de dados que são relatados como perdidos nos dispositivos LE (incluindo dispositivos LE 104a-b e quaisquer dispositivos LE adicionais que podem ter feito check-in durante os intervalos de difusão). Durante um período de tempo de difusão subsequente, o dispositivo primário 102d PN-TSCH pode difundir novamente os blocos/pacotes de dados perdidos de informações. Se um dispositivo LE que recebe a nova difusão determina que já recebeu um dado bloco/pacote de dados difundido novamente, o dispositivo LE pode descartar as informações duplicada.
[0049] A Figura 7 retrata os diagramas de temporização para um exemplo no qual o dispositivo primário PN-TSCH 102d anexa transmissões unicast para dispositivos LE específicos 104a-b subsequentes a transmissões de difusão para múltiplos dispositivos LE 104a-b. A Figura 7 retrata o diagrama de temporização de comunicação 700 utilizado pelo dispositivo primário PN- TSCH 102d. O diagrama de temporização de comunicação 700 retrata partições de tempo de TSCH utilizados pelo dispositivo primário PN-TSCH 102d. Conforme na Figura 6, cada período “A” mostrado nas partições de tempo de TSCH se refere às porções primárias das partições de tempo, conforme discutido acima em relação à Figura 5. Cada período "B" mostrado nas partições de tempo de TSCH se refere às porções secundárias das partições de tempo. Os exemplos mostrados na Figura 7 indicam ainda que comunicações dos dispositivos LE conectados 104a-b são sincronizados com o padrão de salto de canal da rede de TSCH 100. Especificamente, o dispositivo LE 104a se comunica, de acordo com o diagrama de temporização de comunicação 702 e o dispositivo LE 104b se comunica, de acordo com o diagrama de temporização de comunicação 704. Conforme os dispositivos LE 104a-b estão sincronizados com o dispositivo primário PN-TSCH 102d, os diagramas de temporização de comunicação 702, 704 retratam padrões de salto de canal 752a-b que correspondem ao padrão de salto de canal usado pelo dispositivo TSCH 102d.
[0050] Novamente em relação à comunicação entre o dispositivo LE 104a e o dispositivo PN-TSCH 102d, o período de comunicação 708a retrata o período durante o qual o dispositivo LE 104a transmite uma mensagem de check-in 712 para o dispositivo primário 102d e recebe uma mensagem de confirmação do dispositivo primário 102d. Depois de ativar de um estado de suspensão e sincronizar com o dispositivo PN-TSCH 102d, o dispositivo LE 104a transmite uma mensagem de check-in 712 para o dispositivo primário PN- TSCH 102d. A mensagem de check-in 712 indica ao dispositivo primário 102d que o dispositivo LE 104a ativou de um estado de suspensão e está verificando as mensagens pendentes que podem ter enfileirado enquanto o dispositivo LE 104a estava em um estado de suspensão. O dispositivo LE 104a transmite a mensagem de check-in 712 durante a porção primária da partição de tempo TSCH no canal de frequência, de acordo com o padrão de salto de canal utilizado pelo dispositivo PN-TSCH 102d e o resto da rede primária TSCH 100. O dispositivo primário PN-TSCH 102d, em resposta à mensagem de check-in, transmite uma mensagem de confirmação 714 para o dispositivo LE 104a. A mensagem de confirmação 714 pode ser transmitida na camada MAC. Se o dispositivo primário PN-TSCH 102d tem uma corrente de mensagem de difusão pendente para transmitir para múltiplos dispositivos LE conectados 104a-b, a mensagem de confirmação 714 identifica uma partição de tempo de difusão durante a qual o dispositivo primário 102d difundirá a corrente de mensagem.
[0051] Novamente em relação às comunicações entre o dispositivo LE 104b e o dispositivo primário 102d, o período de comunicação 710a retrata o período durante o qual dispositivo LE 104b transmite uma mensagem de check-in 716 ao dispositivo primário 102d e recebe uma mensagem de confirmação 718 do dispositivo primário 102d. Similar à comunicação entre o dispositivo LE 104a e o dispositivo primário 102d, depois de ativar de um estado de suspensão e sincronizar com o dispositivo primário 102d, o dispositivo LE 104b transmite a mensagem de check-in 716 para o dispositivo primário 102d. Conforme mostrado na Figura 7, os dispositivos LE 104a-b conectados ao dispositivo primário PN-TSCH 102d podem operar em diferentes ciclos de atividade/suspensão e, dessa forma, ativa de estados de suspensão durante diferentes partições de tempo do protocolo de TSCH. Em resposta à recepção da mensagem de check-in 716, o dispositivo primário 102d transmite a mensagem de confirmação 718 ao dispositivo LE 104b. Para coordenar a transmissão da corrente de mensagem de difusão pendente com as comunicações de RIT dos dispositivos LE 104a-b, o dispositivo primário 102d inclui, na mensagem de confirmação 718, uma indicação da partição de tempo de difusão durante a qual o dispositivo primário de TSCH 102d difundirá a corrente de mensagem.
[0052] Durante a partição de tempo de difusão, o dispositivo PN-TSCH 102d inicia a difusão (o início da difusão, conforme mostrado pela transmissão 720) transmitindo-se mensagens da fila de mensagens de difusão para qualquer dispositivo que ouve a comunicação. O período de comunicação 706c retrata o período durante o qual o dispositivo PN-TSCH 102d difunde corrente de mensagem de difusão e períodos de comunicação 708b, 710b retratam os períodos durante os quais dispositivos LE 104a-b ouvem as transmissões de difusão do dispositivo TSCH 102d. Devido aos dispositivos LE 104a-b serem instruídos, através de números de deslocamento de partição de tempo nas mensagens de confirmação 714, 718, respectivamente, que o dispositivo PN- TSCH 102d difundirá a corrente de mensagem de difusão durante a partição de tempo de difusão, os dispositivos LE 104a-b ouvem as transmissões de difusão do dispositivo PN-TSCH 102d durante o início da partição de tempo de difusão. Por exemplo, dispositivos LE 104a-b ouvem comunicações do dispositivo PN- TSCH 102d durante a partição de tempo de difusão sintonizando-se o canal de frequência apropriado no protocolo de TSCH para a partição de tempo indicada pelo dispositivo PN-TSCH 102d como a partição de tempo de difusão.
[0053] Embora as transmissões de difusão sejam destinadas a múltiplos dispositivos LE 104a-b conectados, o dispositivo 102d PN-TSCH pode, em algumas implementações, anexar uma transmissão unicast à transmissão de difusão. A transmissão difusão única inclui dados de mensagem destinados a um dispositivo LE específico 104, 104b. O período de comunicação 724a retrata o período durante o qual o dispositivo 102d PN-TSCH pausa ou para de difundir a partir da fila de mensagens de difusão e transmite a partir de uma fila de mensagens unicast. Enquanto a fila de mensagens unicast pode armazenar informações para um dispositivo LE específico 104a, 104b, o dispositivo 102d PN-TSCH difunde mensagens da fila de mensagens unicast para todos os dispositivos que ouvem a comunicação. Conforme os dispositivos LE 104a-b ainda estavam no processo de ouvir e receber uma comunicação de difusão (isto é, conforme mostrado nos períodos de comunicação 708b, 710b), os dispositivos LE 104a-b também recebem a comunicação unicast durante os períodos de comunicação 726a, 728a. As comunicações unicast incluem uma ou mais mensagens unicast que compreendem quadros de comunicação de mensagem a jusante específicas para um dispositivo LE 104b. As comunicações unicast transportam um endereço de destino de quadro que identifica um dispositivo LE 104b. O endereço de destino do quadro pode incluir, por exemplo, um endereço IP ou um endereço MAC que identifica um dispositivo LE 104b.
[0054] Conforme a comunicação unicast é difundida a partir do dispositivo PN-TSCH 102d para qualquer dispositivo que ouça a comunicação, ambos os dispositivos LE 104a-b recebem a corrente inicial de mensagens unicast na difusão. Os períodos de comunicação 726a, 728a retratam períodos durante os quais os dispositivos LE 104a, 104b recebem mensagens unicast do dispositivo PN-TSCH 102d. Depois de receber um pacote inicial das mensagens unicast, os dispositivos LE 104a-b determinam se o endereço de destino do quadro incluso na mensagem difusão única corresponde ao endereço do dispositivo LE 104a-b que recebe a mensagem. Um endereço de destino de quadro indicado na mensagem unicast que não corresponde ao endereço do dispositivo LE do receptor 104a, 104b resulta em uma divergência de endereço de quadro. Se um dispositivo LE 104a, 104b determinar que o endereço de destino de quadro não corresponde ao seu endereço, o dispositivo LE 104a, 104b descarta os quadros unicast recebidos e para de ouvir o restante dos quadros unicast. No exemplo mostrado na Figura 7, o dispositivo LE 104a identifica uma divergência de endereço de quadro na corrente unicast recebida e, dessa forma, descarta as mensagens unicast recebidas e deixa de receber o restante da corrente de mensagem unicast (conforme mostrado pelo período de comunicação mais curto 726a para o dispositivo LE 104a em comparação com o período de comunicação 728a para o dispositivo LE 104b). O dispositivo LE 104b determina que o endereço de destino de quadro nos pacotes iniciais de mensagem unicast recebidos corresponde ao endereço do dispositivo LE 104b e, dessa forma, continua a receber o restante da corrente de mensagem unicast, conforme mostrado pelo período de comunicação 728a. Depois de receber a corrente de mensagem unicast, o dispositivo LE 104b transmite uma mensagem de confirmação ao dispositivo PN-TSCH 102d que indica que o dispositivo LE 104b recebeu com sucesso a mensagem unicast.
[0055] Em alguns exemplos, o dispositivo PN-TSCH 102d pode girar através de difusões de diferentes fluxos de mensagens difusão única, cada corrente de mensagem unicast destinado a um dispositivo LE 104a-b diferente. Cada corrente de mensagem unicast que é difundida pode ser anexada a uma corrente de mensagem de difusão diferente. Na Figura 7, o dispositivo PN- TSCH 102d transmite, durante o período de comunicação 706d, uma corrente de mensagem de difusão (ou retoma a transmissão de uma corrente de mensagens de difusão previamente pausado, conforme explicado acima em relação à Figura 6) difundindo-se a corrente de mensagem de difusão para dispositivos LE 104a-b. Os dispositivos LE 104a-b ouvem a corrente de mensagem de difusão, conforme mostrado nos períodos de comunicação 708c, 710c. Enquanto o dispositivo PN-TSCH 102d anexou uma corrente de mensagem unicast destinada ao dispositivo LE 104b durante o período de comunicação 724a, o dispositivo PN-TSCH 102d anexa uma segunda corrente de mensagem unicast destinada ao dispositivo LE 104a durante o período de comunicação 724b. Conforme a corrente de mensagem unicast é anexada à corrente de difusão, o dispositivo PN-TSCH 102d transmite a corrente de mensagem unicast difundindo-se a corrente para quaisquer dispositivos de escuta. Os dispositivos LE 104a-b recebem ambos a corrente de mensagem difusão única e identificam se existe uma divergência de endereço de quadro, conforme discutido acima. Especificamente, o dispositivo LE 104b recebe a corrente de mensagem unicast durante o período de comunicação 728b. O dispositivo LE 104b identifica uma divergência de endereço de quadro na corrente de mensagem e, consequentemente, descarta os quadros de comunicação de mensagem unicast recebidos que foram recebidos e deixa de ouvir o restante da mensagem. O dispositivo LE 104a determina que o endereço de destino do quadro nos pacotes de mensagem unicast corresponde ao endereço do dispositivo LE 104a e continua a ouvir e receber o restante da corrente de mensagem unicast durante o período de comunicação 726b. Depois de receber a corrente de mensagem unicast, o dispositivo LE 104a transmite uma mensagem de confirmação 732 ao dispositivo TSCH 102d.
[0056] Embora os exemplos acima sejam descritos em termos de anexar correntes de mensagem unicast à difusão do dispositivo primário PN-TSCH 102d, deve ser observado que o dispositivo primário de TSCH 102d também pode anexar correntes de mensagem multicast à difusão da mesma maneira conforme descrito acima em relação a mensagens unicast. Uma mensagem multicast pode incluir um endereço de destino de quadro com o conjunto de bit do grupo IEEE - isso pode ser traduzido em endereço de grupo específico de Identificador Organizacionalmente Único (OUI) conforme determinado pelo fornecedor de aplicações específicas ou endereço de um Identificador Único Estendido-64 (EUI-64) conforme determinado pelo IEEE. Por exemplo, para um dispositivo primário PN-TSCH que é para difundir para três diferentes dispositivos LE, uma mensagem multicast pode incluir endereço de destino de quadro for um grupo multicast que compreende dois dentre os três dispositivos LE. O dispositivo primário PN-TSCH 102d pode anexar mensagens multicast na extremidade de uma corrente de mensagem de difusão. Depois de receber as mensagens multicast, um dispositivo LE de recepção compara o endereço de destino de quadro com os endereços conhecidos de associação multicast do dispositivo LE. Se o endereço de destino de quadro corresponde a um endereço de associação multicast do dispositivo LE, o dispositivo LE continua a receber o resto do quadro, caso contrário o dispositivo LE descarta a mensagem multicast recebida da maneira descrita acima.
[0057] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra um exemplo de método 800 executado por um processador de um dispositivo primário PN-TSCH 102d para otimizar transmissões de difusão do dispositivo primário PN-TSCH para dispositivos LE 104a-b sincronizados com a rede primária de TSCH. Para fins ilustrativos, o método 800 é descrito com referência às implementações de sistema retratadas nas Figuras 1 a 3 e em relação às ilustrações de partição de tempo de TSCH mostradas nas Figuras 4 a 7. Outras implementações, no entanto, são possíveis.
[0058] Conforme mostrado no bloco 810, o processo 800 inclui transmitir, durante uma primeira partição de tempo de um protocolo de TSCH de um dispositivo primário PN-TSCH 102d para um primeiro dispositivo LE 104a, sendo que uma primeira comunicação identifica uma partição de tempo de difusão no protocolo de TSCH. Devido ao dispositivo LE 104a ser sincronizado com o padrão de salto de canal da rede de TSCH 100, a primeira partição de tempo corresponde a um período de atividade de um ciclo de atividade/suspensão do dispositivo LE 104a. A partição de tempo de difusão identifica a partição de tempo de TSCH durante a qual o dispositivo primário 102d difundirá uma comunicação de difusão para quaisquer dispositivos LE 104a-b que possam ser ouvidos. Por exemplo, a primeira comunicação que identifica a partição de tempo de difusão é uma mensagem de confirmação transmitida em resposta a uma comunicação de check-in recebida a partir do primeiro dispositivo LE 104a. A comunicação de check-in pode estar em resposta a uma comunicação de RIT transmitida do dispositivo primário 102d, e a mensagem de confirmação pode ser parte de uma resposta de RIT ao dispositivo LE 104a.
[0059] O dispositivo PN-TSCH 102d pode ser configurado ou programado para selecionar uma partição de tempo subsequente no protocolo PN-TSCH conforme a partição de tempo de difusão depois de receber a comunicação de check-in do dispositivo LE 104a. Por exemplo, o dispositivo PN-TSCH 102d pode ser programado para selecionar uma partição de tempo de difusão que ocorre em um número pré-configurado de partições de tempo subsequentes a partição de tempo durante a qual o dispositivo PN-TSCH 102d recebeu a comunicação de check-in. Definindo-se a partição de tempo de difusão conforme ocorre depois no protocolo PN-TSCH, o dispositivo PN-TSCH 102d permite, para múltiplos dispositivos LE 104a-b para fazer check-in antes de difundir a corrente de mensagem de difusão.
[0060] O processo 800 inclui ainda transmitir, durante uma segunda partição de tempo do protocolo PN-TSCH, uma segunda comunicação que identifica a partição de tempo de difusão a um segundo dispositivo LE 104b, conforme mostrado no bloco 810. A etapa de transmissão da segunda comunicação é similar à etapa descrita acima, em relação ao bloco 810. O segundo dispositivo LE 104b pode operar em um diferente ciclo de atividade/suspensão comparado ao primeiro dispositivo LE 104a. Como tal, a segunda partição de tempo ocorre subsequente à primeira partição de tempo e durante um diferente canal no padrão de salto de canal do protocolo PN-TSCH.
[0061] O processo 800 inclui ainda difundir, durante a partição de tempo de difusão, a comunicação de difusão tanto para o primeiro dispositivo LE 104a quanto para o segundo dispositivo LE 104b. Difundindo-se a comunicação de difusão, o dispositivo PN-TSCH 102d fornece as mensagens da fila de mensagens de difusão que foi construída enquanto os dispositivos LE 104a-b estavam em um estado de suspensão. A comunicação de difusão inclui informações que são destinadas a cada um dentre os dispositivos LE 104a-b., por exemplo, a comunicação de difusão pode incluir software de atualização (upgrade) de firmware para os dispositivos LE 104a-b.
[0062] A Figura 9 é um fluxograma que ilustra um exemplo de método 900 executado por um processador de um dispositivo LE 104a para receber transmissões de difusão de um dispositivo primário PN-TSCH como parte das comunicações de RIT entre o dispositivo LE 104d e o dispositivo primário PN- TSCH 102d. Para fins ilustrativos, o método 900 é descrito com referência às implementações de sistema retratadas nas Figuras 1 a 3 e em relação às ilustrações de partição de tempo de TSCH mostradas nas Figuras 4 a 7. Outras implementações, no entanto, são possíveis.
[0063] Conforme mostrado no bloco 910, o processo 900 inclui transmitir, durante uma primeira partição de tempo de um protocolo PN-TSCH e do dispositivo LE 104a para um dispositivo primário PN-TSCH 102d, uma comunicação de check-in. A comunicação de check-in inclui uma mensagem ao dispositivo primário 102d que indica que o dispositivo LE 104a entrou em um estado de atividade e permite que o dispositivo primário 102d afirme que tem mensagens pendentes (como mensagens de difusão ou mensagens unicast) para o dispositivo LE 104a. Devido às comunicações do dispositivo LE 104a serem sincronizadas com o padrão de salto de canal da rede primária de TSCH 100, a chamada de primeira partição de tempo, em relação à Figura 9, corresponde ao período de atividade do ciclo de atividade/suspensão do dispositivo LE 104a. Adicionalmente, a comunicação de check-in é transmitida durante uma porção primária da primeira partição de tempo (conforme descrito acima em relação à Figura 5).
[0064] O processo 900 inclui ainda receber, no dispositivo LE 104a, uma comunicação de confirmação do dispositivo primário PN-TSCH 102d, conforme mostrado no bloco 920. O dispositivo primário PN 102d afirma que tem mensagens pendentes para o dispositivo LE 104a (isto é, como mensagens de difusão ou mensagens unicast) como parte de uma resposta de RIT como uma mensagem de confirmação. A comunicação de confirmação identifica uma partição de tempo de difusão do protocolo PN-TSCH para receber uma comunicação de difusão. Conforme discutido acima, em relação à Figura 8, a mensagem de confirmação pode identificar a partição de tempo de difusão através de um número de deslocamento de partição de tempo, que permite que o dispositivo LE 104a determine a partição de tempo subsequente em que sintoniza no canal de frequência adequado determinado pelo protocolo PN- TSCH para receber a mensagem de difusão.
[0065] O processo 900 inclui ainda ouvir a comunicação de difusão do dispositivo primário durante a partição de tempo de difusão, conforme mostrado no bloco 930. Por exemplo, com base na mensagem de confirmação que transporta um número de deslocamento de partição de tempo ‘X’, o dispositivo PN-TSCH 102d identifica a partição de tempo de difusão conforme a partição de tempo subsequente que ocorrerá ‘X’ partições de tempo da partição de tempo em que o dispositivo PN-TSCH 102d recebeu a mensagem de confirmação. Devido ao dispositivo PN-TSCH 102d ser sincronizado com o padrão de salto de canal da rede PN-TSCH 100, o dispositivo LE 104a sintoniza à frequência de canal adequada como de acordo com o protocolo PN- TSCH durante a partição de tempo de difusão. Durante a partição de tempo de difusão, o dispositivo LE 104a recebe a comunicação de difusão do dispositivo PN-TSCH 102d. Conforme a transmissão de difusão é difundida do dispositivo PN-TSCH 102d para qualquer dispositivo ouvir a comunicação, a transmissão de difusão é recebida pelo dispositivo LE 104a e pelo dispositivo LE 104b.
[0066] Em alguns exemplos, a comunicação de difusão do dispositivo primário 102d inclui um primeiro conjunto de quadros de mensagem a jusante comum aos múltiplos dispositivos LE 104a-b e inclui ainda um segundo conjunto de quadros de mensagem a jusante específicos a um dentre os dispositivos LE 104a, 104b. O segundo conjunto de quadros de mensagem compreende uma corrente de mensagem unicast. Depois de receber o segundo conjunto de quadros de mensagem, o dispositivo LE 104a determina se o endereço de destino de quadro incluso no conjunto inicial de pacotes da corrente de mensagem unicast corresponde a um endereço do dispositivo LE 104a. Se o endereço de destino de quadro não corresponder ao endereço do dispositivo LE 104a, o dispositivo LE 104a descarta os pacotes de mensagem unicast recebidos. Se o endereço de destino de quadro corresponde ao endereço do dispositivo LE 104a, o dispositivo LE 104a continua a receber o restante da mensagem unicast.
[0067] Embora uma presente matéria tenha sido descrita em detalhes em relação aos aspectos específicos da mesma, será verificado que aqueles versados na técnica, mediante uma obtenção de um entendimento do que foi anteriormente mencionado, podem prontamente produzir alterações, variações e equivalentes a tais aspectos. Consequentemente, deve ser entendido que uma presente revelação foi apresentada para propósitos de exemplos em vez de limitação e não elimina uma inclusão de tais modificações, variações e/ou adições à presente matéria conforme será prontamente evidente para uma pessoa de habilidade comum na técnica.
[0068] Adicionalmente, enquanto os exemplos revelados no presente documento são descritos em relação aos dispositivos PN-TSCH que são potencializados por A/C e dispositivos LE que são potencializados por baterias, deve ser entendido que esses exemplos são fornecidos para fins de exemplo em vez de limitação. Os exemplos revelados no presente documento não impedem o uso de dispositivos PN-TSCH em uma rede PN-TSCH que são potencializados por fontes não A/C e/ou dispositivos LE que são potencializados por fontes de não-bateria de potência.

Claims (20)

1. Método executado por um processador dentro de um dispositivo primário que opera em uma rede de salto de canal com partições de tempo (TSCH), sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: receber, durante uma porção primária de uma primeira partição de tempo, uma comunicação de check-in a partir de um primeiro dispositivo terminal de baixa energia de uma pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia, em que a comunicação de check-in verifica mensagens enfileiradas no dispositivo primário; em resposta ao recebimento da comunicação de check-in a partir do primeiro dispositivo terminal de baixa energia, transmitir, durante uma porção secundária da primeira partição de tempo de um protocolo de TSCH do dispositivo primário para o primeiro dispositivo terminal de baixa energia, uma primeira comunicação que identifica uma partição de tempo de difusão no protocolo de TSCH subsequente à primeira partição de tempo para transmitir uma comunicação de difusão à pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia, a primeira partição de tempo que corresponde a um primeiro período de atividade de um ciclo de atividade/suspensão do primeiro dispositivo terminal de baixa energia; receber, durante uma porção primária de uma segunda partição de tempo, uma comunicação de check-in a partir de um segundo dispositivo terminal de baixa energia de uma pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia; em resposta ao recebimento da comunicação de check-in a partir do segundo dispositivo terminal de baixa energia, transmitir, durante uma porção secundária da segunda partição de tempo do protocolo de TSCH do dispositivo primário para o segundo dispositivo terminal de baixa energia da pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia, uma segunda comunicação que identifica a partição de tempo de difusão, a segunda partição de tempo que corresponde a um segundo período de atividade de um segundo ciclo de atividade/suspensão do segundo dispositivo terminal de baixa energia; e durante a partição de tempo de difusão, difundir a comunicação de difusão tanto para o primeiro dispositivo terminal de baixa energia quanto para o segundo dispositivo terminal de baixa energia.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira comunicação é transmitida como parte de uma comunicação de Transmissão Iniciada pelo Receptor em resposta à comunicação de check-in a partir do primeiro dispositivo terminal de baixa energia.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelco fato de que a primeira comunicação inclui um primeiro número de deslocamento que indica um número de partições de tempo subsequentes até a partição de tempo de difusão, e em que a segunda comunicação inclui um segundo número de deslocamento que indica um segundo número de partições de tempo subsequentes até a partição de tempo de difusão, o segundo número de deslocamento é menor que o primeiro número de deslocamento.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a comunicação de difusão inclui uma mensagem comum que compreende um primeiro conjunto de quadros de mensagem a jusante comum à pluralidade de dispositivos de baixa energia, e em que a comunicação de difusão inclui ainda uma mensagem unicast ou multicast que compreende um segundo conjunto de quadros de mensagem a jusante específico ao primeiro dispositivo terminal de baixa energia, sendo que a mensagem unicast ou multicast ocorre subsequente à mensagem comum.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o recebimento pelo segundo dispositivo terminal de baixa energia da mensagem unicast ou multicast faz com que o segundo dispositivo terminal de baixa energia identifique uma divergência de endereço de quadro na mensagem unicast ou multicast e adicionalmente faz com que o segundo dispositivo terminal de baixa energia descarte os quadros de mensagem à jusante recebidos específicos para o primeiro dispositivo terminal de baixa energia devido à divergência de endereço de quadro.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a comunicação de difusão compreende software de atualização (upgrade) de firmware para a pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: antes da partição de tempo de difusão: receber, de um dispositivo vizinho que opera na rede de TSCH ou de um sistema provedor de recurso, uma primeira mensagem de difusão; receber, do dispositivo vizinho ou do sistema provedor de recurso, uma segunda mensagem de difusão; e armazenar a primeira mensagem de difusão e a segunda mensagem de difusão em uma memória do dispositivo primário, em que a comunicação de difusão compreende a primeira mensagem de difusão e a segunda mensagem de difusão.
8. Método executado por um processador dentro de um dispositivo terminal de baixa energia sincronizado com um padrão de salto de canal de um protocolo de salto de canal com partições de tempo (TSCH), sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: sair de um estado de suspensão e entrar em um estado de atividade de um ciclo de atividade/suspensão; sincronizar comunicações com um dispositivo primário operando na rede TSCH; após sincronização das comunicações com o dispositivo primário, transmitir, durante uma porção primária de uma primeira partição de tempo do protocolo de TSCH, do dispositivo terminal de baixa energia ao dispositivo primário que opera na rede de TSCH, uma comunicação de check-in, em que a comunicação de check-in verifica mensagens pendentes enfileiradas no dispositivo primário; receber, durante uma porção secundária da primeira partição de tempo, pelo dispositivo terminal de baixa energia, uma comunicação de confirmação do dispositivo primário, sendo que a comunicação de confirmação indica que existem mensagens armazenadas para o dispositivo terminal de baixa energia e identifica uma partição de tempo de difusão subsequente à primeira partição de tempo do protocolo de TSCH para receber uma comunicação de difusão; e durante a partição de tempo de difusão, ouvir a comunicação de difusão do dispositivo primário, em que a comunicação de difusão está para uma pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia que se comunicam com o dispositivo primário.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a comunicação de confirmação é recebida como parte de uma comunicação de Transmissão Iniciada pelo Receptor em resposta à comunicação de checkin, e em que a comunicação de confirmação inclui um número de deslocamento que identifica um número de partições de tempo subsequentes à primeira partição de tempo até a partição de tempo de difusão.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: receber a comunicação de difusão do dispositivo primário, sendo que a comunicação de difusão compreende um primeiro conjunto de quadros de mensagem a jusante comum à pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia, e em que a comunicação de difusão inclui ainda uma mensagem unicast ou multicast que compreende um segundo conjunto de quadros de mensagem a jusante específico a um dispositivo terminal de baixa energia dentre a pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia; identificar um endereço de destino de quadro incluso na mensagem unicast ou multicast; e determinar se o endereço de destino de quadro incluso na mensagem unicast ou multicast corresponde a um endereço do dispositivo terminal de baixa energia.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: em resposta à identificação de uma divergência de endereço de quadro pela determinação de que o endereço de destino de quadro não corresponde ao endereço do dispositivo terminal de baixa energia, descartar o segundo conjunto de quadros de mensagem a jusante.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: em resposta à determinação de que o endereço de destino de quadro corresponde ao endereço do dispositivo terminal de baixa energia, receber uma totalidade da mensagem unicast ou multicast.
13. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a comunicação de difusão compreende software de atualização (upgrade) de firmware para a pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia.
14. Sistema caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de dispositivos comunicativamente acoplados uns aos outros em uma rede de salto de canal com partições de tempo (TSCH), pelo menos um dentre a pluralidade de dispositivos que compreende um dispositivo primário, sendo que o dispositivo primário compreende: um processador, e uma mídia legível por computador não transitória, em que o processador é configurado para executar instruções incorporadas na mídia legível por computador não transitória para realizar operações que compreendem: receber, durante uma porção primária de uma primeira partição de tempo, uma comunicação de check-in a partir de um primeiro dispositivo terminal de baixa energia de uma pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia, em que a comunicação de check-in verifica mensagens pendentes enfileiradas do dispositivo primário; em resposta ao recebimento da comunicação de check-in a partir do primeiro dispositivo terminal de baixa energia, transmitir, durante uma porção secundária da primeira partição de tempo de um protocolo de TSCH do dispositivo primário para o primeiro dispositivo terminal de baixa energia da pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia, uma primeira comunicação que identifica uma partição de tempo de difusão subsequente à primeira partição de tempo no protocolo de TSCH para transmitir uma comunicação de difusão à pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia, a primeira partição de tempo que corresponde a um primeiro período de atividade de um ciclo de atividade/suspensão do primeiro dispositivo terminal de baixa energia; receber uma comunicação de check-in a partir de um segundo dispositivo terminal de baixa energia de uma pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia durante uma porção primária de uma segunda partição de tempo; em resposta ao recebimento da comunicação de check-in a partir do segundo dispositivo terminal de baixa energia, transmitir, durante uma porção secundária da segunda partição de tempo do protocolo de TSCH do dispositivo primário para o segundo dispositivo terminal de baixa energia da pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia, uma segunda comunicação que identifica a partição de tempo de difusão, a segunda partição de tempo que corresponde a um segundo período de atividade de um segundo ciclo de atividade/suspensão do segundo dispositivo terminal de baixa energia; e durante a partição de tempo de difusão, difundir a comunicação de difusão tanto para o primeiro dispositivo terminal de baixa energia quanto para o segundo dispositivo terminal de baixa energia.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a primeira comunicação é transmitida como parte de uma comunicação de Transmissão Iniciada pelo Receptor em resposta à comunicação de check-in a partir do primeiro dispositivo terminal de baixa energia.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a primeira comunicação inclui um primeiro número de deslocamento que indica um número de partições de tempo subsequentes até a partição de tempo de difusão, e em que a segunda comunicação inclui um segundo número de deslocamento que indica um segundo número de partições de tempo subsequentes até a partição de tempo de difusão, sendo o segundo número de deslocamento menor que o primeiro número de deslocamento.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a comunicação de difusão inclui uma mensagem comum que compreende um primeiro conjunto de quadros de mensagem a jusante comum à pluralidade de dispositivos de baixa energia, e em que a comunicação de difusão inclui ainda uma mensagem unicast ou multicast que compreende um segundo conjunto de quadros de mensagem a jusante específico ao primeiro dispositivo terminal de baixa energia, sendo que a mensagem unicast ou multicast ocorre subsequente à mensagem comum.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o recebimento pelo segundo dispositivo terminal de baixa energia da mensagem unicast ou multicast faz com que o segundo dispositivo terminal de baixa energia identifique uma divergência de endereço de quadro na mensagem unicast ou multicast e adicionalmente faz com que o segundo dispositivo terminal de baixa energia descarte os quadros de mensagem à jusante recebidos específicos para o primeiro dispositivo terminal de baixa energia devido à divergência de endereço de quadro.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a comunicação de difusão compreende software de atualização (upgrade) de firmware para a pluralidade de dispositivos terminais de baixa energia.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a mídia legível por computador não transitória inclui instruções para executar operações compreendendo ainda: antes da partição de tempo de difusão: receber, de um dispositivo vizinho que opera na rede de TSCH ou de um sistema provedor de recurso, uma primeira mensagem de difusão; receber, do dispositivo vizinho ou do sistema provedor de recurso, uma segunda mensagem de difusão; e armazenar a primeira mensagem de difusão e a segunda mensagem de difusão em uma memória do dispositivo primário, em que a comunicação de difusão compreende a primeira mensagem de difusão e a segunda mensagem de difusão.
BR112019009284-6A 2016-11-10 2017-10-31 Métodos e sistema para otimização de mensagem de difusão para dispositivos de baixa energia que se comunicam com um nó em uma rede de salto de canal com partições de tempo BR112019009284B1 (pt)

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