CN102257838A - 用于监控网络节点的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于相互监控网络(1)的移动网络节点(2)的方法,其中每个网络节点(2)持续不断地监控一个特定的网络节点组的相邻网络节点是否存在,这由此实现,即各个网络节点(2)检测,网络节点是否通过接口(2C)从相邻网络节点接收信标数据包,这些信标数据包由相邻网络节点以有规律的时间间隔发出。根据本发明的监控方法监控网络节点相互之间的相对接近,而不必存在网络基础设施。根据本发明的由移动网络节点组成的网络(1)适用于以下所有应用情况,在这些应用情况中需要监控在一组的相关成员之间的空间接近,其中组成员可以是人、动物或者物体。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于持续不断地监控网络节点、尤其是无线传感器网络的移动网络节点是否存在的方法。
背景技术
移动网络节点一般包含用于无线数据传输的收发器。已知了多种系统,它们借助无线数据传输确定那些安放在任意实体、例如人、动物或者物体上的移动网络节点的位置。例如,在有些休闲娱乐场所,游客戴着含有射频识别(RFID)芯片或者WIFI节点的臂带或者挂件。此外,例如绵羊或母牛这样的动物戴着具有GPS接收器和有时还具有其它通信系统的颈圈。
然而,这些传统的用于监控实体是否存在的系统需要无线基础设施,例如射频识别读取器或者WIFI存取点。由于需要存在基础设施,因此这种传统的系统局限于一个确定的、预定的地理区域。
此外,这种传统的系统仅仅监控实体,例如物体、人或者动物在预定的地理区域内是否存在,然而不能监控实体的组的组成员之间的附近。只有当实体位于被监控地理区域以外时,例如在游客停车场的外面,才会报告某个组成员的离开。然而,在许多应用情况中必须要确定实体相互之间的相对接近。但是,在许多情况和许多条件下,没有能够用来确定不同实体是否存在和它们之间的相对位置的基础设施。例如,对于一个老师来说,在出游时,例如在大自然中徒步行走时,就不可能发现是否有学生从人群中走失。
发明内容
因此,本发明的目的是提出用于持续不断地监控网络节点是否存在的一种方法和一种系统,其不需要在各个区域中存在基础设施。
根据本发明,该目的通过设置移动网络节点得以实现,其中各个网络节点持续不断地监控一个特定的网络节点组的网络节点是否存在,这由此实现,即网络节点检测,网络节点是否通过接口从这些网络节点接收信标(Beacon)数据包,这些信标数据包由这些网络节点以有规律的时间间隔发出。
这些移动网络节点能够安放在任意实体上或者被这些实体携带。例如,人、动物或者还有物体都可以带有这种移动网络节点。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,一个由移动网络节点接收的信标数据包具有发出该信标数据包的网络节点的身份标识。
以这种方法,进行接收的网络节点能够识别其从中获取了信标数据包的另一个网络节点,并且因此能够确认该节点没有从组中丢失,或者离得太远。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,该移动网络节点具有存储器,其中存储了监控列表,该监控列表具有所有需要由各个网络节点监控的网络节点的身份标识。
利用该监控列表可以确定,哪些其它节点需要由各个网络节点所监控。因此能够配置一组相互监控的网络节点。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,网络节点具有一个带有至少一个计时器的微处理器,该计时器检测,该网络节点是否在一个预定的时间段内从所有需要被它监控的网络节点都分别接收一个所属的信标数据包。
通过调节计时器就可以确定网络节点的反应时间,该网络节点利用这段反应时间对另一个需要进行监控的网络节点是否存在性做出反应。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,每个由移动网络节点接收的信标数据包除了具有发出该信标数据包的网络节点的身份标识之外,还具有由进行发送的网络节点监控其是否存在的那个网络节点的身份标识。
以这种方式就能够确认某个网络节点是否被充分地监控了。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,由该移动网络节点接收的信标数据包具有数值,该数值表示出,由多少个网络节点监控发出信标数据包的那个网络节点是否存在。
在该实施方式中,可以确认进行发送的网络节点是否被足够的其它网络节点所监控。以这种方式降低了不知不觉地丢失组成员或者说网络节点的可能性。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,在网络节点的存储器中存储了需要进行监控的那些网络节点的身份标识的丢失列表,该网络节点在一个预定的时间段内从这些网络节点没有接收所属的信标数据包。
以这种方式能够迅速识别出一个组成员或者一个网络节点的可能的丢失。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,网络节点将消失的需要进行监控的网络节点的身份标识写入其存储器的丢失列表中,网络节点在预定的时间段内没有从该需要进行监控的网络节点接收所属的信标数据包,并且网络节点通过其无线电接口将用于搜索消失的网络节点的搜索请求作为广播信息发出。
在该实施方式中,确保了网络节点内部的有可能丢失的网络节点能被迅速搜索。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,搜索请求具有可减小的、可适应性地调节的跳跃值(Hop-Wert),该跳跃值表示出,接收搜索请求的网络节点是否在它那方面将该搜索请求作为广播信息发出。
以这种方法,可以调节的是,在存在多少个其它节点时或者在哪种情况下在网络内搜索该有可能丢失了的网络节点。
在根据本发明的移动网络节点的另一个实施方式中,如果网络节点接收用于搜索消失的网络节点的搜索请求并且确定,即消失的网络节点的身份标识在其监控列表中而不在其丢失列表中时,则网络节点产生报告。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,被接收的信标数据包具有各个进行发送的网络节点的一个传感器的传感器数据、分别进行发送的网络节点的运行状态数据和一个网络的身份标识,该身份标识表示出,该网络节点属于哪个网络。
在根据本发明的移动网络节点的一个实施方式中,由网络节点接收的信标数据包利用密码加密地传输,该网络的所有网络节点都有这个密码。
该实施方式具有以下优点,即,在网络节点之间交换的报告或者说信息不能被未授权的第三方窃取和使用。此外,通过分配密码可以配置或者定义不同网络的组成员或者说网络节点。
在根据本发明的移动网络节点的一个可能的实施方式中,网络节点的被存储的丢失列表可以由中央的网络节点读取。可替换地,使用者能够借助外部的、也就是说一个不属于该网络的终端,例如借助掌上电脑(PDA)、笔记本电脑或者类似物而从一个或多个网络节点获取所存储的丢失列表。
以这种方式,可以中央地确定在网络内的丢失的或者不在场的组成员或者说网络节点。
本发明还提出一种具有多个移动网络节点的网状网络(Mesh-Netzwerk),其中每个网络节点持续不断地监控一个特定的网络节点组的其它网络节点是否存在,这由此实现,即各个网络节点检测,网络节点是否通过接口,尤其是通过无线电接口从这些网络节点接收信标数据包,这些信标数据包由网络节点以有规律的时间间隔发出。
本发明还提出一种用于持续不断地监控其它网络节点是否存在的方法,其中网络的每个网络节点检测,是否由该网络节点在一个预定的时间段内接收由该网络的其它网络节点以有规律的时间间隔发出的信标数据包。
附图说明
此外,参照附图对根据本发明的用于持续不断地监控网络节点是否存在、尤其是网状网络内的移动网络节点是否存在的方法的实施方式进行描述。
图中示出:
图1是根据本发明的一个由多个移动网络节点构成的网络的实例;
图2是根据本发明的移动网络的一个可能的实施方式的框图;
图3是在根据本发明的由移动网络节点构成的网络的一个可能的实施方式中的信标数据包的数据结构图;
图4-14是不同的在一个根据本发明的移动网络节点内进行的处理过程的状态图,该处理过程能够实现持续不断地监控其它网络节点是否存在。
具体实施方式
正如可以从图1中看出的那样,一个可以是由多个移动网络节点2构成的根据本发明的网络1在所示例子中具有八个网络节点2-1至2-8。网络1中的每个节点2-i都监控相邻网络节点是否存在,其中,每个网络节点都以有规律的时间间隔发出所谓的信标数据包,以报告其它网络节点是否存在。此外,每个网络节点2都检测,是否在预定的时间段内接收到了由网络1的其它网络节点以有规律的时间间隔发出的信标数据包。图1中表示出,网络节点2-1向相邻网络节点发送信标数据包,只要这些节点处于网络节点2-1的发送范围内,则这些数据包就被这些节点所接收。在图1所示出的例子中,节点2-2,2-3,2-4,2-5,2-6位于节点2-1的相邻位置,也就是说在其发送范围内,并且获取由该节点2-1发射的信标数据包B-DP。以同样的方式,节点2-6发射信标数据包B-DP给它的相邻节点2-1,2-5,2-7。在所示例子中,节点2-7是节点2-6的一个相邻节点,然而不是节点2-1的相邻节点,这是因为该节点2-7位于节点2-1的发送范围外,然而仍然在节点2-6的发送范围内。正如节点2-7一样,图1中所示的节点2-8例如位于该节点组或者说网络1的外围。如果节点2-8远离,以至于这两个离它最近的节点2-1、2-2到达它的发送范围以外,那么该网络1的其它网络节点都不再接收到这个丢失的节点2-8的信标数据包。
图1中所示的移动网络节点2可以被任意实体,例如人、动物或者还有物体携带或者安放在其上。由此,在图1中所示的网络节点2-1至2-8可以位于任意一个不必具备无线基础设施的区域中。例如,移动网络节点2可以被学生在一次学校出游或者远足日的时候携带。许多其它的应用情况都是可能的。例如,就像在图1中所述的,这种移动网络节点2能够被一个滑雪队的各个成员比如在去旅游时携带,以用于确定是否有一个组成员走失了,或者离开组太远了。在该应用例中,根据本发明的移动网络节点2例如能够集成到另一个设备中,例如一个雪崩搜救设备中。此外,图1中所示的移动网络节点2还可以安放在一群动物的身上,以用于确定动物是否丢失。另一个应用例是具有移动传感器节点2-i的无线传感器网络1,它们相互监控其余传感器节点是否存在。
在网络1中,首先每个实体,也就是说一个需要进行监控的组的每个成员都配备了一个相应的网络节点2。在形成阶段中,网络1构成一个连接的网状网络。每个节点2都这样进行配置,即节点监控一定数量的相邻节点。在此,配置优选地这样得以实现,即每个移动网络节点2都监控足够数量的其它移动网络节点。为了能够通过其它网络节点进行特有的监控,每个网络节点2都以有规律的时间间隔通过一个集成的接口、例如一个无线电接口,发出特殊的数据包,也就是所谓的信标数据包。所述信标数据包B-DP包含发出该信标数据包的那个网络节点2的一个身份标识或者一个标识,以及在一定条件下还发出其它的数据,这些数据是由各个网络节点2观测其周围环境而得出的。在一个可能的实施方式中,在网络的形成阶段中确保各个网络1是连在一起的,也就是说,在形成阶段后,网络节点2的组是完整的,并且还没有组成员或者说没有网络节点2丢失。在网络形成结束时,每个节点2在正常运行中都监控其所选择的相邻节点,这由此实现,其检测了,节点是否有规律地从其相邻节点接收到信标数据包。为此,一个被移动网络节点2所接收到的信标数据包B-DP具有至少一个下述网络节点的身份标识,即各个信标数据包B-DP来自该网络节点,或者说由该网络节点发出。
当一个网络节点2检测到一个新的网络节点2′,或者说接收到一个具有某个节点的至此还不认识的身份标识的信标数据包B-DP时,该节点能够在一个可能的实施方式中将该身份标识存储到内部列表中,并且在一定条件下还同样监控所述新的相邻节点2′,这由此实现,该节点有规律地检测其是否存在。
如果一个网络节点2-i被一个相邻网络节点2-j错过,或者说该相邻网络节点2-j有一段较长的时间不再从相邻节点2-i接收到信标数据包B-DP,那么该网络节点2-j在一个可能的实施方式中开始在各个网络1中搜索有可能丢失了的相邻节点2-i。在一个可能的实施方式中,在第一阶段中首先仅在附近区域进行搜索,而这限于节点之间的少数几个跳跃,并且当该第一次局部搜索失败时,才在进一步的阶段中在整个网络中开始网络广泛搜索。如果这种网络广泛搜索也未成功进行,则在整个网络1中传播一条信息,该信息表示出哪个网络节点消失了。网络1的每个网络节点2为此都具有消失的节点的列表,或者说丢失列表。
当一个被鉴定为已消失的网络节点2-i被另一个关于该已消失的节点2-i的身份已经被存储在它的丢失列表中的网络节点2-j再次发现时,该进行搜寻的网络节点2-j就在整个网络1中传播该消失的节点2-i回来的信息。
在一个可能的实施方式中,可以从网络1中选出一个预定的节点或者一定数量的其它节点,所述丢失列表或者说各个已消失的网络节点的列表由这些节点读取。以这种方式可以迅速并且可靠地确定一个或多个网络节点2从配置的组中的消失情况。
根据本发明的、由移动网络节点2组成的网络1的多种不同变型方案和应用情况,和根据本发明的、用于持续不断地监控相邻网络节点是否存在的方法的多种不同变型方案和应用情况都是可能的。
图2示出一个根据本发明的网络节点2的一个可能的实施方式的框图。网络节点2具有微控制器或者说微处理器2A,其连接在数据存储器2B上。此外,网络节点2具有收发器2C,收发器由无线的发送和接收单元构成。此外,网络节点2在图2中所示的实施例中可选地具有用于检测环境条件的传感器2D。此外,网络节点2除了传感器还可以具有执行器。网络节点2具有自身的能源供应单元,并且为内部电路供电。能源供应单元2E例如可以是蓄电池或者太阳能电池。
如图2中所示,微处理器2A包含一个或多个可配置的搜索计时器。在数据存储器2B中可以存储节点身份标识的不同列表。在一个可能的实施方式中,在该数据存储器2B中除了各个网络节点2的原本的节点标识(ID)以外还额外存在丢失列表、监控列表以及搜索列表。在该监控列表中存在节点标识或者说需要被网络节点2进行监控的网络节点的身份标识。在丢失列表中存储被图2中所示的网络节点2视为已丢失的那些网络节点的身份标识或者说节点标识。在该丢失列表中存储了下述需要进行监控的网络节点的那些身份标识,即网络节点2在一段预定的时间段内从这些网络节点没有接收到所属的信标数据包。在搜索列表中存储了那些属于被网络节点2搜索的节点的网络节点标识。网络节点2将消失的、需要进行监控的网络节点的身份标识输入它的搜索列表,其在一段预定的时间段内从该网络节点没有接收到所属的信标数据包B-DP,并且网络节点通过接口、例如无线电接口或者收发器2C发出一个搜索已经消失的网络节点的搜索请求作为广播信息。在搜索列表中的节点是丢失列表的候选,其中,这些节点只有当已经完成了一个或者多个搜索流程后才被输入丢失列表。如果搜索成功,也就是说进行搜索的节点从另一个节点得到这样的回应,即被搜索的节点已经被找到了,那么进行搜索的节点不再继续搜索,这是因为被搜索的节点还处于网络中。否则,进行搜索的节点将被搜索的节点输入它的丢失列表,并且在网络上广泛传播这样的信息,即被搜索的节点确实已经丢失了。因此其它节点也把已经丢失的节点输入其丢失列表。
图3示出一个被根据本发明的网络1所使用的信标数据包B-DP的一个可能的实施方式的数据结构图。信标数据包B-DP由网络节点2-i以预定的有规律的时间间隔ΔT发出,并且至少具有发出数据包的节点2-i的节点标识。在根据本发明的网络1的一个可能的实施方式中,当节点2-i发出根据图3的信标数据包B-DP时所用的时间间隔ΔT可以被配置或者说可以被调节。在一个可能的实施方式中,用来发出信标数据包B-DP的时间间隔ΔT也取决于当前进行发送的网络节点2-i的运行状态。如果例如一个如图2所示的传感器节点的能源供应快要耗尽了,那么该传感器节点2-i在一个可能的实施方式中可以降低发送信标数据包的速率或者说发送速率,以节约能源。如图3所示,这样一个信标数据包B-DP还可以包含各个进行发送的节点2-i的运行状态数据BZD,该数据反映出发出数据包的节点2-i的运行状态。例如可以表示出发出数据包的移动网络节点2-i的能源供应状态。如果例如在该实施方式中,网络节点2-i在信标数据包B-DP中报告了,其能源供应很快要中断,例如是因为其电池将要耗尽,那么该传感器节点的其它信标数据包的消失在一个可能的实施方式中不被评测为网络节点2-i丢失或者远离组,而是评测为不再存在能源供应,其中在一定条件下产生一个可能的报告,例如说各个节点2-i的相应的电池需要被更换。
如图3所示,根据本发明的网络1内的一个信标数据包B-DP在一个可能的实施方式中也具有一个网络标识NW-标识,其识别各个网络1。以这种方式可以把不同的网络1的各个不同的移动网络节点2应用在相同的区域内,而不会发生混淆。
在根据本发明的网络1的一个可能的实施方式中,每个被网络节点2接收到的信标数据包B-DP,如图3所示,除了发出各个信标数据包B-DP的网络节点2的身份标识之外,还具有其是否存在被分别进行发送的网络节点2所监控的那个网络节点的身份标识。此外,如图3中所示的信标数据包具有数值Z,该数值表示出,由多少个其它网络节点监控了发出该信标数据包B-DP的网络节点2是否存在。以这种方式可以确保进行发送的网络节点2在它那方面被足够数量的其它网络节点所监控,并且因此更加不可能丢失网络节点2。
此外,信标数据包B-DP也可包含其它有效数据ND,尤其是集成到各个网络节点2中的传感器的传感器数据。也有可能传输接收的网络节点的执行器的控制数据。在一个可能的实施方式中,被网络节点2所接收的信标数据包B-DP,如图3中所示,利用对于网络1的网络节点1是已知的密码加密地传输。以这种方式可以让未授权的第三方更难以窃取信息。
在根据本发明的网络1的一个优选的实施方式中,如图2中所示的网络节点2具有小的形成因素。根据本发明的一个实施例的传感器网络1可以由多个单独的传感器节点组成,其中,这些传感器节点通过一个无线的通信接口相互通信连接。由于是用电池供应能量,所以一般只能对这种节点2提供有限的能源储备。因此限制了各个网络节点2的使用寿命。因此,在网络节点2的一个优选的实施方式中这样布置收发器2C,即收发器具有一个相对较小的发送功率,例如1mW或者更小。在该实施方式中,发送范围的数量级达到了大约10米。为了能够让网络在地理上延伸得更大,在根据本发明的网络1中设计了多跳运行。根据本发明的网络1优选地由一个无线的网状网络构成。这样一种网络1可以具有长达好几个月直至几年的使用寿命。在此,该网络1可以具有多个节点,例如100-1000个网络节点2。由于根据本发明的持续不断地监控相邻网络节点是否存在的工作方式,使发现丢失某个节点2的可能性几乎为100%。此外,所述用于传输信标数据包B-DP或者说搜索请求的无线传输通道可以是具有变化的传输质量的时间可变的通道。在根据本发明的方法中,也考虑到所述数据包或者信标数据包而可能由于差的传输质量而丢失,而不会立即报告某个网络节点2的丢失。因此,根据本发明的方法提供一种所进行的观测的智能的数据处理,尤其是被接收的信标数据包,以能够符合目的地发现一个预定的组的所有网络节点是否存在。在根据本发明的网络1的一个可能的实施方式中,对可能丢失的网络节点2的搜索逐步地在网络1中扩大,其中,在一个可能的实施方式中,搜索请求具有可减小的、可适应性地调节的跳跃值,该跳跃值表示出,接收搜索请求的网络节点是否在它那方面将该搜索请求作为广播信息发出。某个网络节点2接收到这样一个搜索已经消失的网络节点的搜索请求,并且发现该已经消失的网络节点2的身份标识在其监控列表中,而不在其丢失列表中,那该网络节点就可以产生相应的报告。
根据本发明的方法和根据本发明的网络1允许一个很高的节点密度。此外,节点可以位于一个任意的、不具备基础设施的区域内。根据本发明的移动网络1的另一个优点在于,即使在具有有限资源的、尤其是具有有限能源供应的网络节点2中,由于能源消耗最小,所以延长了使用寿命,其中但仍然持续性地可靠地监控了在组内的节点2是否存在。
图4-14示出在一个网络节点2内进行的处理过程的状态图,该处理过程用于实施根据本发明的持续不断地监控相邻网络节点是否存在的方法。
图4-14中所示的过渡流程显示出,网络节点2的状态如何因为一个特别的输入事件、例如接收到信标数据包或者计时器的时间到期而变化。
如图4中所示,用于接收信标数据包的网络节点2首先处于等待状态(*)。如果该网络节点2从网络的节点k接收到信标数据包B-DP,并且该节点k既不在接收数据包的网络节点2的丢失列表中,也不在监控列表中,也不在搜索列表中,那么就在S4-1中检测是否应该监控该节点k。这可以根据不同的标准来决定。例如,可确定监控该进行发送的节点k的节点的数量不够。为此,进行接收的节点2将在信标数据包B-DP中提供的正在监控进行发送的网络节点k的节点的数量例如与一个预定的阈值作比较。如果例如其发送的信标数据包B-DP被接收到的网络节点k仅仅被两个其它网络节点监控,并且进行监控的节点的最小数量在整个网络范围符合每个节点有至少三个进行监控的网络节点的情况下的设置,那么所述进行接收的网络节点2,如图4中所示,将其监控因此还不充分的进行发送的节点k的节点标识记录到其监控列表中以用于进一步的监控。如果数据存储器2B中的存储空间不够,在一个可能的实施方式中,可以从监控列表中去除一个其监控充分的节点。在网络节点2将发送信标数据包B-DP的节点k的节点ID在步骤S4-2中记录到其监控列表以后,它就可以回到等待状态。
图5示出了由图2中所示的网络节点2从另一个节点接收到搜索请求。如果该网络节点2接收到另一个在它那方面正在搜索节点的网络节点k的搜索请求,那么在步骤S5-1中的网络节点2就检测该被搜索的节点是否在它的监控列表中。如果是这种情况,那么该网络节点2在步骤S5-2中向正在进行搜索的网络节点k发送信息,即该被搜索的网络节点在它的监控列表中并且因此被找到。随后,该网络节点2回到等待状态。
如果网络节点2如图6所示从节点k接收到信标数据包B-DP,并且该节点k在其搜索列表中,那么该网络节点将节点k在步骤S6-1中记录到它的监控列表中,并且在有必须要的情况下将另一个节点从监控列表中去除。在一个进一步的步骤S6-2中,该节点k从进行接收的网络节点2的搜索列表中被去除。
如果网络节点2,如图7所示,接收到一个信息,即在步骤S7-1中找到了一个节点k,并且该节点k在各个网络节点2的搜索列表中,那么该网络节点2将这个被报告为已找到的节点k从它的搜索列表中去除,这是因为该节点k在被另一个网络节点监控。此外,在步骤S7.2中,所有用于已找到的节点k的搜索计时器都被重置或者说被清零。
如图8所示,如果一个节点k被列为或者鉴定为已丢失,这是因为例如节点2在一段较长的时间段内都不再从被监控的相邻节点k获得信标数据包B-DP,那么该被监控的节点k在步骤S8-1中首先被从监控列表中去除。随后,该节点k在步骤S8-2中被输入网络节点2的搜索列表中。然后,在一个进一步的步骤S8-3中,网络1内的本地相邻范围都被网络节点2广泛传播一个搜索请求,其中,在该搜索请求中提供了被搜索的节点k的节点标识。在一个可能的实施方式中,该搜索请求局限于具有在网络1内的一个预定的跳跃距离的相邻节点。此外,在步骤S8-4中,在网络节点2中安置了具有用于被搜索的节点k的短的到期时限t1的第一搜索计时器。随后,该网络节点2回到等待状态。
如果网络节点2如图9所示接收到某个节点k已经再次被找到的信息,并且该节点k在步骤S9-1中进行检测后位于网络节点2的丢失列表中,那么该已找到的节点k的节点标识就在步骤S9-2中从网络节点2的丢失列表中被去除。
如果某个网络节点2,如图10所示,从某个节点k接收到信标数据包B-DP,并且该节点k在网络节点2的丢失列表中,那么首先该节点k或者该节点标识在步骤S10-1中从网络节点2的丢失列表中被去除。随后,该网络节点2在步骤S10-2中以一个广泛传播的信息通知网络1,即节点k已经再次被找到。
在一个进一步的步骤S10-3中,借助一个标准来决定,该再次被找到的节点k以后是否应该被网络节点2监控。如果是这种情况,那么该节点k的节点标识在步骤S10-4中被输入网络节点2的监控列表中。
如图11所示,如果在网络节点2内,具有用于某个节点k的短的到期时效t1的搜索计时器到期,并且因此该网络节点2从被监控的节点k在该时间段t1内没有接收到信标数据包B-DP,或者没有接收到应对它的搜索数据包的应答数据包,那么该进行监控的网络节点2在一个可能的实施方式中在整个网络1在步骤S11-1中广泛传播一个搜索请求以搜寻可能丢失的节点k,其中,该搜索请求包含被搜索的节点k的节点标识。在一个进一步的步骤S11-2中,设置了一个具有用于被搜索的节点k的较长的到期时效t2的第二搜索计时器。随后,该网络节点2回到等待状态。
如图12所示,如果在网络节点2内,该具有用于被搜索的节点k的较长的到期时效t2的第二搜索计时器到期,那么该进行监控的网络节点2在整个网络1在步骤S12-1中广泛传播一个报告该节点k丢失的信息。在一个进一步的步骤S12-2中,节点k被网络节点2输入到其丢失列表中。随后,该网络节点2回到等待状态。
如果网络节点2如图13所示接收到一个报告,即某个节点k丢失,并且该节点k还不在其丢失列表中,那么进行接收的网络节点2在步骤S13中在它那方面将在丢失报告中描述的已经丢失的节点k输入其丢失列表中。随后,该网络节点2回到等待状态。
如图14所示,如果网络节点2接收到一个报告,即某个节点k丢失,并且该节点k在其监控列表中,那么该网络节点2在步骤S14中在整个网络1广泛传播一条信息,该信息表示,该已丢失的节点k被该网络节点再次找到。随后,该网络节点2回到等待状态。
在联系图4-14示出的实施例中,搜索丢失的节点k分两个阶段实现,这就是说,在第一个阶段中,例如在节点k的一个本地的相邻区域内进行搜索,相距几个跳跃的距离。只有当第一搜索过程没有成功时,才在整个网络1搜索丢失的节点k。在根据本发明的网络1的一个进一步的实施方式中,可以设计将过程更精细地区分为多个阶段。例如,首先仅在直接相邻的节点k搜索,并且随后搜索范围逐步地分别扩大一个跳跃。
根据本发明的方法可以在许多情况下使用。除了已经说过的应用情况之外,也就是说在游客组、学校出游或者登山旅行的情况,该根据本发明的系统或者说网络还适用于在一个逻辑链中监控对象。例如可以为一个完整的物体的不同单独部分分别配置一个网络节点2,并且在一个共同的运输容器中从第一个海港运输到第二个海港。一旦一个单独部分离开该物体的其余单独部分,则就会报告这次丢失。另一个应用实例是零件或者说备件被存放在一个仓库里。根据本发明的方法和网络适用于监控对任意物体、例如在博物馆中的物体的偷窃。
在一个可能的实施方式中,某个丢失的网络节点2可以例如在一个显示器上显示出,该网络节点属于哪个网络或者说属于哪个节点组。
在一个可能的实施方式中,某个网络节点2位于例如具有键盘和显示器的移动设备中。在一个可能的实施方式中,可以利用该移动设备在中央询问到或者说读取到所有包含在该移动网络1中的移动网络节点2的丢失列表。以这种方式可以确定,实际上有哪些节点被报告为丢失。
在根据本发明的网络1的一个可能的实施方式中,可以根据呈现的丢失报告有针对性地开展应对措施。例如可以在一次出游中向一位老师报告某个学生不再在被监控的组中。此外,在一个可能的实施方式中还可以提供,该被监控的节点或者说学生是从什么时候开始不再在该组中的,和最后将当前丢失的学生或者说节点报告为是在场的是哪个节点。在这个实例中,这位老师就可以对携带着最后确认该丢失的学生是否存在的那个网络节点的学生进行询问。
在根据本发明的网络或者系统的一个可能的实施方式中,某个节点2-i的丢失报告不仅报告给另一个节点2-j,还报告给组中的所有节点2-i。例如可以在一次滑雪旅行中将某个组成员的丢失报告给滑雪队的所有成员。
根据本发明的移动网络节点2,如其图2中所示,可以例如集成到臂带或者项链中。此外,如图2所示,根据本发明的网络节点2还可以集成到人的衣服里。此外还有以下可能性,即,网络节点2集成到便携式移动终端设备中,例如用于滑雪者的雪崩搜索设备中。此外,根据本发明的网络节点2,如其在图2中所示,在一个可能的实施方式中集成到包装中,或者集成到需要监控的物体中。
根据本发明的网络节点2尤其适用于下述所有情形,在这些情形中,多人处在一个危险的环境里,并且希望相互监控他们是否在场的情况。这些情形例如在休假活动或者在工作场合中出现。对于休假活动,根据本发明的系统也用于有多个潜水员的潜水组。在该实施方式中,一组的多个潜水员分别具有一个网络节点2,并且在组中相互监控他们是否在场的情况。在该实施方式中,信标数据包不通过空气接口传输,而是在水中传输。该信标数据包的物理性传播不局限于通过无线电传输。在一个可能的实施方式中,信标数据包B-DP通过模制化的声波信号传输,例如在水中。在另一个实施方式中,信标数据包B-DP以光信号的形式传播。
根据本发明的网络1甚至能够实现在不存在为此设置的基础设施的情况下通过网络1共同地并且持续不断地监控网络节点2。根据本发明的网络1对于传输通道上的信号干扰和单个网络节点的失灵特别具有抵抗力。
Claims (15)
1.一种用于网络(1)的移动网络节点(2),其中所述网络节点(2)持续不断地监控一个特定的网络节点组的网络节点是否存在,这由此实现,即所述网络节点(2)检测,所述网络节点是否通过接口(2C)从其它网络节点接收信标数据包,所述信标数据包由所述网络节点以有规律的时间间隔发出。
2.根据权利要求1所述的移动网络节点,其中一个由所述移动网络节点(2)接收的信标数据包具有发出所述信标数据包的所述网络节点的身份标识。
3.根据权利要求1所述的移动网络节点,其中所述网络节点(2)具有存储器(2B),在所述存储器中存储了所有需要由所述网络节点(2)监控的网络节点的身份标识的监控列表。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的移动网络节点,其中所述网络节点(2)具有一个带有至少一个计时器的微处理器(2A),所述计时器检测,所述网络节点(2)是否在一个预定的时间段内从所有需要监控的网络节点分别接收一个所属的信标数据包。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的移动网络节点,其中每个由所述移动网络节点(2)接收的信标数据包除了具有发出所述信标数据包的所述网络节点的身份标识之外,还具有由进行发送的所述网络节点监控其是否存在的那个网络节点的身份标识。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的移动网络节点,其中由所述移动网络节点(2)接收的所述信标数据包具有数值,所述数值表示出,由多少个网络节点监控发出所述信标数据包的那个网络节点是否存在。
7.根据权利要求3-6所述的移动网络节点,其中在所述网络节点(2)的所述存储器(2B)中存储了需要进行监控的那些网络节点的身份标识的丢失列表,所述网络节点(2)在一个预定的时间段内从这些网络节点没有接收所属的信标数据包。
8.根据权利要求7所述的移动网络节点,其中所述网络节点(2)将消失的需要进行监控的网络节点的身份标识写入存储器(2C)的搜索列表中,所述网络节点(2)在所述预定的时间段内没有从所述需要进行监控的网络节点接收所属的信标数据包,并且所述网络节点通过所述接口(2C)将用于搜索所述消失的网络节点的搜索请求作为广播信息发出。
9.根据权利要求8所述的移动网络节点,其中所述搜索请求具有可减小的、可适应性地调节的跳跃值,所述跳跃值表示出,接收所述搜索请求的所述网络节点(2)是否在它那方面将所述搜索请求作为广播信息发出。
10.根据权利要求8或9所述的移动网络节点,其中所述网络节点(2)接收用于搜索消失的网络节点的搜索请求并且确定,即所述消失的网络节点的身份标识在所述网络节点的监控列表中而不在所述网络节点的丢失列表中,所述网络节点产生相应的报告。
11.根据权利要求5所述的移动网络节点,其中所述信标数据包具有:
-各个进行发送的网络节点的一个传感器(2D)的传感器数据,
-分别进行发送的网络节点的运行状态数据,和
-一个网络的身份标识,所述身份标识表示出,所述网络节点(2)属于哪个网络。
12.根据权利要求1所述的移动网络节点,其中由所述网络节点(2)接收的所述信标数据包利用密码加密地传输,所述网络(1)的所有网络节点(2)都具有所述密码。
13.根据权利要求7,8和9所述的移动网络节点,其中所述网络节点(2)的所述存储的丢失列表可以由中央的网络节点或者外部终端读取。
14.一种具有多个根据权利要求1-13所述的移动网络节点(2)的网状网络。
15.一种用于持续不断地监控网络节点(k)是否存在的方法,其中网络(1)的每个网络节点(2)检测,是否由所述网络节点在一个预定的时间段内接收由所述网络(1)的其它网络节点以有规律的时间间隔发出的信标数据包。
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