CN101466143B - 用于动态监视一组移动实体的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于动态监视一组无线通信移动实体的方法，其特征在于，包括：-为每个实体分配唯一的标识符；-在参考实体中保存组中所有实体的标识符的列表；-针对每个实体确定具有预定半径的邻近区域；-针对组中的每个实体重复地：-检测位于其邻近区域中的其他实体；-发送消息给检测的实体，所述消息至少包含要被中继给所述实体的标识符，并且要被中继给参考实体；-在所述参考实体内收集被中继给它的消息；-创建包含于所述消息中的标识符的列表；-将该列表与保存的列表相比较；-如果所述列表是相同的，则确定所述组是粘结的；-否则，宣告所述组是非粘结的。

Description

用于动态监视一组移动实体的方法
技术领域
本发明涉及对一组无线通信移动实体的监视。 
背景技术
一组无线通信的移动实体自发地将其本身构造成无线个人区域网(WPAN)是很常见的，所述无线个人区域为也称作移动自组织(ad hoc)网络(MANet)，其具有不依赖于业已存在的现有基础设施的特定质量。其是每个都配备有短距离(因此是低功耗的)无线发送器/接收器的一组人，所述无线发送器/接收器例如基于IEEE 802.15标准定义的协议来操作，例如802.15.1(蓝牙)或802.15.4(ZigBee)协议。 
给定这种网络的可能是短暂的特性，似乎有必要确保它受到动态监视以特别地维持其一致性，如果没有该一致性则网络可能被划分成不再能够相互通信的多个子组。 
已经提出一种解决方案来减轻移动自组织网络的这个主要缺陷。在国际专利申请PCT WO 2005/009067(爱立信)中描述的这个解决方案中，一组移动终端中的一个移动终端被定义成参考点，并且该组中所有终端必须落入其中的、与该点的最大距离也被定义。该组中每个终端与参考点之间的实际距离被测量，并且当这个距离超出最大距离时发出告警信号。 
这个解决方案仅针对特定的小型移动实体组拓扑而言是令人满意的。这是因为假设参考点位于组的中心，这对于组施加了拓扑限制，因此对一些应用而言并不合适。 
一个组可能希望维持其一致性而无须定中心于参考点。这对于成一列纵队行进的士兵列而言是真实的，其中期望维持他们的粘结性以避免丢失 一个或多个落后者。通过选择通常位于队列前面的最高等级的士兵作为逻辑参考点，当使用近程终端(例如蓝牙或Zigbee)时实施由爱立信的文件提出的解决方案是不可行的。 
发明内容
本发明旨在通过提出一种用于动态监视无线通信实体组的方法来减轻上述缺陷，这使之能够以简单可靠的方式监视所述组的一致性。 
为此，本发明公开了一种用于动态监视一组无线通信移动实体的方法，该方法包括下列步骤： 
-为每个实体分配唯一的标识符； 
-在参考实体中保存组中所有实体的标识符的列表； 
-针对每个实体确定具有预定半径的邻近区域； 
-针对组中的每个实体重复地： 
-检测位于其邻近区域中的其他实体； 
-发送消息给检测的实体，所述消息至少包含所述实体的标识符，并且要被中继给所述参考实体； 
-在所述参考实体内收集被中继给它的消息； 
-创建包含于所述消息中的标识符的列表； 
-将该列表与保存的列表相比较； 
-如果所述列表是相同的，则确定所述组是粘结的； 
-否则，宣告所述组是非粘结的。 
附图说明
参考附图，通过阅读下面的描述，本发明的其他目的和优点将变得明显，其中： 
-图1概略地示出了无线通信实体的粘结的组； 
-图2概略地示出了由于丢失实体而变成非粘结的图1的组； 
-图3概略地示出了由于丢失实体子组而变成非粘结的图1的组； 
-图4示出了根据本发明方法的各步骤； 
-图5示出了根据本发明另一实施例的方法的各步骤。 
具体实施方式
图1至图3示出了一组N个无线通信实体，例如蓝牙或Zigbee无线发送器/接收器，每个实体例如用于一组人中的一个成员以动态监视粘结性。每个实体在图中用点表示。 
每个移动实体i(其中1≤i≤N)关联于唯一的标识符IDi。假设每个实体根据其无线发射机的功率而拥有特定的发射范围。为了监视在该范围内的组，定义虚拟的邻近区域；这是包含于其范围内的、具有预定半径R的定心于实体i的圆形(如图1至3中的圆形所显示的那样)。 
所述实体可以都具有相同半径的邻近区域(在这种情况下，R对于所有实体都相等)，或者每个实体可以具有特定半径Ri的邻近区域。 
在图4所示的本发明第一实施例中，移动实体组以下面的方式被监视。 
开始时，定义参考实体，所述实体负责监视所述组。这个实体在一组人中可以是该组的领导(例如，监视一组孩子的成人)。 
接着，确定组中的实体数N。这个数目被保存在所述参考实体中。每个实体因而被分配以唯一的标识符IDi，拟定实体的列表(即标识符的列表)，这个列表被保存在所述参考实体内，并且每个实体的邻近区域的半径被确定。 
以循环的方式(例如每秒)针对组中的每个实体i执行下列操作： 
-实体i检测位于其邻近区域内的其他实体； 
-实体i将包含标识符IDi的消息发送至检测到的实体，以关联于所述参考实体。 
所述消息由所述参考实体收集，该参考实体创建包含于所有消息中的标识符的列表，然后通过比较这个列表和保存的列表来有规律地(例如每1.5秒)评估所述组的粘结性。 
如果所述列表是相同的，则所述组被认为是粘结的。这意味着所有实体都能发送它们的标识符给所述参考实体，因此所有实体都在彼此的邻近区域内。图1示出了这种粘结性情形。 
如果列表是不同的，这意味着当与保存的列表相比较时所收集的标识符的列表中遗失了至少一个实体，则所述组被认为是非粘结的。这意味着至少一个实体在其邻近区域内没有实体或者没有位于任何其他实体的邻近区域内。图中显示了两个非粘结配置：图2中示出了第一个，其中(其邻近区域用虚线描绘的)一个实体从所述组中分离出来；图3中示出了第二个，所述组被分成两个不连接的子组(这两个组之一的实体的邻近区域用虚线描绘)，即这些子组中的每一个的邻近区域不包括另一子组的实体。 
组的粘结性的检查可以更简单地基于所收集标识符的数目与最初保存在所述参考实体中的组中的实体数目的比较。 
-如果所述参考实体收集的不同标识符IDi的数目P等于组中的实体的数目N，则该组因而被认为是粘结的。 
-如果所述参考实体收集的不同标识符IDi的数目P小于组中的实体的数目N，则该组被认为是非粘结的。 
在图5所示的本发明第二实施例中，移动实体组以下列方式被监视。 
如上所述，定义所述参考实体。像之前那样，为所述实体分配唯一的标识符IDi，拟定实体的列表(即标识符列表)，这个列表被保存在所述参考实体中，以及确定每个实体的邻近区域的半径。 
以循环的方式(例如每秒)，对于组中的每个实体i执行下列操作： 
-实体i检测位于其邻近区域内的其他实体； 
-评估所述实体与其邻近区域内检测到的实体之间间隔的距离； 
-实体i向检测到的实体发送要被中继至所述参考实体并且包括标识符IDi的消息，以及包含检测到的实体的标识符和它们距所述实体的距离的表。 
所述消息由所述参考实体收集，该参考实体然后有规律地(例如每1.5秒)以下面的方式评估组的粘结性。 
所述参考实体从所收集的表中提取不同的标识符并且创建它们的列表。如上文所述，与保存的标识符的列表相比较，以相同的方式推断出关 于组粘结性的结论。 
换句话说，如果没有遗失标识符，则所有实体都被检测到或者能够发送消息至所述参考实体。所述组因而被认为是粘结的。 
另一方面，如果所述标识符从所收集的表中遗失，则这意味着实体从组中分离，并且或者在其邻近区域内不包含其他实体或者不在任何其他实体的邻近区域内。所述组因而被认为是非粘结的。 
可以在所述组被认为是非粘结的情况下设定发出告警，从而使得所指对象(即在实际中是参考实体的运营商(carrier))能够采取必要的措施来将所述组变成粘结的，例如通过找出所述组中的遗失的单元并且重新将它们纳入其中。由所述参考实体发出的这种告警可以是音频和/或可视告警。 
如果所述组被认为是非粘结的，则计划遗失实体的标识是优选的。这种标识可以简单地通过识别保存在参考实体中的组中所有实体标识符的列表中的未接收到的标识符来执行。 
因此，为了恢复组的粘结性，可以规定在与组中的实体所形成的自组织网络内执行的通信相分离的信道上向任何遗失实体的运营商发送消息(例如通过文本消息)，从而命令它重新加入所述组。所述参考实体也可以识别之前位于任何遗失实体的邻近区域内或其邻近区域之前包括任何遗失实体的实体。这些实体例如可以受到被请求找出一个或多个遗失实体以将其重新纳入所述组的运营商和参考实体的警告。 
可以提供附加操作以实现更准确的组监视。 
因此，可以针对组中的每个实体事先定义位于其邻近区域内的实体的最小限额。在这种情况下，在检测到其邻近区域内的其他实体的同时，实体i重复地对这些实体计数。接着，所述实体将如此检测到的实体的数目包含于被发送给其邻近区域内的实体的信号中，所述信号要被中继到所述参考实体。 
这样，所述参考实体除了实际上位于所述组中的实体数目之外还具有附加的信息，即每个实体邻近区域内发现的实体数目，这是组密度特征。 在该密度是要监视的组的特征之一的情况下，当该密度低于最小阈值时警告所指对象可能是有用的，所述最小阈值指示了组的分散。由所述参考实体发出的这种警告可以是音频和/或视频告警。根据所观测的密度可以提供各种程度的告警。 
例如，如果组中的至少一个实体具有其邻近区域内的单个实体则可以发出红色告警；如果组中至少一个实体具有其邻近区域内的另外两个实体可以发出橙色告警；以及，如果任何实体具有其邻近区域内的另外至少三个实体则不发出告警。 
利用上述方法，可以以简单的方式动态监视组而无须集中于中心实体内的存在通知的发送。 
这个方法因而针对要监视的组实现了更大的灵活性，所述组可以采取各种不同的拓扑(例如成一列纵队)，同时维持其粘结性。 

Claims (9)

1.一种用于动态监视一组无线通信移动实体的方法，其特征在于，包括：
-为每个实体分配唯一的标识符；
-在参考实体内保存所述组中的所有实体的标识符的列表；
-针对每个实体确定具有预定半径的邻近区域；
-针对所述组中的每个实体重复地：
-检测位于其邻近区域中的其他实体；
-发送消息至检测的实体，所述消息至少包含所述实体的标识符，
并且要被中继给所述参考实体；
-在所述参考实体内收集被中继给它的消息；
-创建包含于所述消息内的标识符的列表；
-将这个列表与所保存的列表相比较；
-如果所述列表是相同的，则确定所述组是粘结的；
-否则，确定所述组是非粘结的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，由每个实体发送给其邻近区域内的实体的消息包括那些实体的标识符。
3.根据权利要求2所述的方法，该方法针对每个实体包括评估它与它邻近区域内的实体之间间隔的距离这一操作，并且其中，所发送的消息包括所述距离。
4.根据权利要求1所述的方法，包括以下操作：针对每个实体定义位于其邻近区域内的实体的最低限额，以及针对每个实体计算在其邻近区域内检测到的实体的数目。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，对于每个实体，所发送的消息包含在其邻近区域内检测到的实体的数目。
6.根据权利要求5所述的方法，包括这样的操作：如果对于所述组中的至少一个实体而言在其邻近区域内检测到的实体的数目小于最低限额，则发出告警。
7.根据权利要求1所述的方法，包括这样的操作：如果所述组被认为是非粘结的，则识别任何遗失的实体，其中针对该遗失的实体没有标识符被中继给所述参考实体。
8.根据权利要求7所述的方法，包括这样的操作：如果所述组被认为是非粘结的，则识别之前位于遗失实体的邻近区域内或其邻近区域之前包括遗失实体的任何实体。
9.根据权利要求1所述的方法，包括：如果所述组被认为是非粘结的，则发出告警。
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