CN108353464B - 网状网络连接性 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适合于允许资源受限设备将信号传递给网状网络和/或从网状网络接收信号的网状网络桥接设备。网状网络桥接设备可在第一通信信道上操作，以便与资源受限设备通信，以及在第二通信信道上操作，以便与网状网络进行通信。网状网络桥接设备适于在分别与第一通信信道和第二通信信道相关联的第一和第二操作模式之间切换，以便交替地与资源受限设备和网状网络桥接设备通信。由此，网状网络桥接设备可以充当资源受限设备和网状网络桥接设备之间的桥接器。

Description

网状网络连接性

技术领域

本发明涉及网状网络领域，并具体涉及具有至少一个可连接的资源受限设备的网状网络。

背景技术

在家庭自动化系统、建筑/工业自动化系统、基础设施监控、安全军事应用和其他对等连接性系统中使用网状网络的趋势日益增加。

网状网络典型地被理解为互连的一组节点，其中每个节点有助于跨所有其他节点提供信息和/或信号。换言之，网状网络中的任意一对节点之间可能存在多于一条通信路径。这允许网状网络具有一定程度的冗余度，使得例如如果单个节点变为不活动，则其余节点仍然可以相互通信。

典型地，网状网络中的每个节点在相同的通信信道上操作，以便容许网状网络的所有节点之间的通信简便。节点可以包括例如能够在给定无线通信信道上操作的无线可连接设备。这样的节点的示例可以包括ZigBee（RTM）路由器或启用蓝牙的中继器。

2012年9月6日的US2012/224571 A1（Yuan Wei [NL]等人）描述了一种代理设备，其适于将分组从资源受限设备路由到网状网络。在一个实施例中，代理设备将分组翻译成不同的分组格式。

2014年4月17日的US2014/105066A1（Erdmann Bozena [DE]等人）呈现为描述一个过程，其中（网络的）有限制的节点的网络配置参数被更新，以与对网络中多个节点的网络配置参数的更新相匹配。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据本发明构思的第一方面，提供了一种网状网络桥接设备，用于将资源受限设备连接到网状网络，所述资源受限设备在具有第一信道属性的通信信道中进行通信，并且所述网状网络在具有第二信道属性的通信信道中进行通信，所述网状网络桥接设备适于具有：第一操作模式，其中所述网状网络桥接设备沿具有第一信道属性的第一通信信道与所述资源受限设备进行通信；以及第二操作模式，其中所述网状网络桥接设备沿具有第二信道属性的第二通信信道与所述网状网络进行通信，其中所述网状网络桥接设备适于：确定第一通信信道的第一信道属性是否不同于第二通信信道的第二信道属性；以及响应于第一信道属性不同于第二信道属性，在第一操作模式和第二操作模式之间切换，由此允许资源受限设备经由网状网络桥接设备连接到网状网络。

换言之，提供了（用于网状网络的）桥接设备，其适于允许可在第一通信信道上操作的资源受限设备连接到可在第二通信信道上操作的网状网络。第二通信信道典型地与网状网络在其中操作的通信信道匹配，以允许网状网络桥接设备充当网状网络的特定节点。

可连接到网状网络桥接设备的资源受限设备可能举例而言，由于例如（因电力不足）不能匹配信号发射的预定周期性，或者可能需要用以对信号进行编码或在特定频率上发射信号的处理能力不足、和/或硬件/软件限制、和/或其调试过程的限制，而不具有在特定信道（例如第二通信信道）上进行通信的能力。在一些场景中，可连接到网状网络桥接设备的资源受限设备可能不能跟随由网络进行的信道改变。例如，它可能不具有合适的接收能力或没有足够的能量来接收信道更新帧或者完全遗漏了信道更新帧。

因此，网状网络设备可以充当用于资源受限设备的桥接器或代理，以使资源受限设备能够传递和接收来自网状网络的信号。

资源受限设备的使用可以有利地减少用来产生用于提供给网状网络的节点的信号所需的电力量。此外，由于这种资源受限设备的轻量级协议，所需的硬件或软件占用空间（footprint）被最小化。资源受限设备还可以在不需要更换电池的情况下提供长时间设备操作，并且由此可以有利地用于很难或不便访问的位置（例如，空气管道内部、位于屋顶或其他外部位置处等）。

与资源受限设备通信应当被理解为意指从资源受限设备接收数据或向资源受限设备发送数据或二者。类似地，与网状网络通信应当被理解为意指从网状网络的至少一个设备接收数据或向网状网络的至少一个设备发送数据或二者。

通信信道可以是物理连接（例如线）、光信道、或者优选为诸如特定无线电频率的无线通信信道。通信信道与定义信道的特定物理信道属性相关联。例如，该属性可以是特定的信道编码方案或信道频率、比特率、符号率、特定时间间隔和/或占空比属性。其他可能属性包括：信道相位、电磁极化和电磁轨道角动量。对于有线信道，也可以使用电压/电流的变化或相反的变化。信道也可以在广义上被定义，以便包括可能传送的信号的附加属性，例如，在OSI栈的特定级别处的通信协议，例如，MAC层（例如，802.15.4对比802.15.3）、NWK级别（例如，ZigBee核对比PAN间ZigBee）等。在一些实施例中，信道可以由安全使用来限定，例如：特定安全服务（例如加密、认证或整合）、加密密钥、安全级别、特定安全算法或特定秘密安全材料的使用。其他这样的信道属性将是本领域技术人员所公知的。

第一通信信道的信道属性被命名为‘第一信道属性’，并且与第二通信信道相关联的信道属性被命名为‘第二信道属性’。

网状网络桥接设备可以适于：从网状网络接收第一更新信息并基于第一更新信息调整（与第二信道相关联的）第二信道属性。在可替换的或另外的实施例中，网状网络桥接设备可以可选地适于递增地或随机地调整（与第二信道相关联的）第二信道属性，直到从网状网络接收到应答信息为止。

在上述实施例中，网状网络桥接设备可由此适于自动调整第二通信信道，以匹配网状网络的通信信道的变化。换言之，网状网络能够自由调整网状网络的节点可以在其中操作的通信信道，而不会失去与网状网络桥接设备以及由此与资源受限设备进行通信的能力。

由于网状网络桥接设备可以自动重新建立到网状网络的连接，所以上述实施例有利地允许网状网络自由调整其信道（例如跳频）。这由此允许改善安全性（因为通信信道和/或用于保护网状网络的该信道上的通信的安全密钥不需要保持不变）和降噪（因为在信道被认为太嘈杂时，所述通信信道可以自动调整）。

在一些实施例中，网状网络桥接设备适于基于（与第二信道相关联的）第二信道属性产生第二更新数据；将第二更新数据发送到资源受限设备；以及基于第二更新信息调整（与第一信道相关联的）第一信道属性。在其他实施例中，第二更新数据可以由网状网络中的另一设备产生，并简单地由网状网络桥接设备路由或传递到资源受限设备。

将第二更新数据传递到资源受限设备允许该资源受限设备调整其相关联的信道属性以便在第二通信信道上操作。因此，可以存在网状网络桥接设备的第三操作模式，在所述第三操作模式中网状网络桥接设备通过单个通信信道与网状网络和资源受限设备两者进行通信。

由于网络上的网状网络桥接设备的可用性，这有利地增加了资源受限设备发送的消息将被网状网络桥接设备成功接收并由此传递到网状网络的机会。此外，如果网络中存在多个网状网络桥接设备，则第三操作模式可允许或简化资源受限设备与（资源受限设备的）范围内的多个网状网络桥接设备之间的通信，原因在于不需要专用的信道切换行为。它还提高了网状网络桥接设备的电力效率，因为在切换第二通信信道的信道属性时没有消耗能量。而且，它可以允许一个简单的网状网络桥接设备操纵多个资源受限设备或简化多个资源受限设备的操纵操作。

在第三操作模式期间，网状网络桥接设备可以充当网状网络的节点，并且可以与网状网络的多个其他节点通信，同时能够与资源受限设备通信。

网状网络桥接设备可以适于周期性地在第一操作模式和第二操作模式之间切换。

例如，网状网络桥接设备可以在第一操作模式下操作达第一预定时间段，所述第一预定时间是50-1000ms之间的长度。网状网络桥接设备可以类似地在第二操作模式下操作达第二预定时间段，所述第二预定时间段在近似10-50ms的范围内。可以例如取决于由网状网络或资源受限设备（例如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等）使用的通信协议而使用其他切换周期。

周期性切换可以允许例如网状网络桥接设备交替地在第一通信信道和第二通信信道上“侦听”，以便使从网状网络和/或资源受限设备接收信号的机会最大化。

根据本发明构思的第二方面，可以提供一种网状网络，包括：前述网状网络桥接设备；以及父节点，其适于沿第二通信信道与所述网状网络桥接设备进行通信，其中所述网状网络桥接设备适于仅经由所述父节点与所述网状网络进行通信。

在一些实施例中，父节点适于在所述网状网络桥接设备处于所述第一操作模式时缓存用于向所述网状网络桥接设备发送的数据。

这有利地允许网状网络桥接设备在第一通信信道上自由地侦听（即，与资源受限设备通信），而不遗漏掉要从网状网络接收的数据。

在一些实施例中，父节点可以接管针对网状网络桥接设备的一个或多个通信任务。换言之，对某些通信任务来说，父节点可以代表网状网络桥接设备来动作。举例来说，父节点可以：响应来自网状网络上的其他节点的查询、执行重试、执行网络管理动作（例如代表（on behalf of）/朝向网络桥接设备的路由发现等）。这有利地允许网状网络桥接设备减少花费在第二信道上的时间，而不会丢失网状网络上的操作状态。

在至少一个优选实施例中，网状网络是根据ZigBee（RTM）标准操作的无线网络；网状网络桥接设备是优选地由ZigBee终端设备逻辑设备类型实现的绿色电力代理或绿色电力耗散器（sink）；资源受限设备是绿色电力设备；并且父节点是ZigBee（RTM）路由器节点。

在一个实施例中，提供了一种网状网络桥接设备，其中响应于所述第一信道属性与所述第二信道属性相同，所述网状网络设备以第三操作模式操作，在所述第三操作模式中所述网状网络桥接设备通过单个通信信道与所述网状网络和资源受限设备两者进行通信。

根据本发明构思的第三方面，提供了一种将资源受限设备连接到网状网络的方法，所述资源受限设备在具有第一信道属性的通信信道中进行通信，并且所述网状网络在具有第二信道属性的通信信道中进行通信，所述方法包括：在第一操作模式期间，使用网状网络桥接设备沿具有第一信道属性的第一通信信道与所述资源受限设备进行通信；在第二操作模式期间，使用网状网络桥接设备沿具有第二信道属性的第二通信信道与所述网状网络进行通信；确定（740）第一通信信道的第一信道属性是否不同于第二通信信道的第二信道属性，并响应于所述第一信道属性与所述第二信道属性不同，在第一操作模式和第二操作模式之间切换。

该方法可以进一步包括：在网状网络桥接设备处从网状网络接收第一更新信息；以及基于第一更新信息来调整第二信道属性。

该方法可以进一步包括: 递增地或随机地调整（与第二信道相关联的）第二信道属性，直到在网状网络桥接设备处从网状网络接收到应答信息为止。

该方法可选地进一步包括：基于所述第二信道的信道属性，使用所述网状网络桥接设备产生第二更新数据；使用所述网状网络桥接设备向所述资源受限设备发送第二更新数据；以及基于第二更新信息来调整第一信道属性。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序代码装置，所述计算机程序代码装置适于：当所述程序在具有处理器的计算设备上运行时执行前述任一方法的所有步骤。

本发明的这些和其他方面根据下文描述的（多个）实施例将是明显的，并参照这（多个）实施例进行说明。

附图说明

现在将参考附图详细描述本发明的示例，在附图中：

图1图示了根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备的代表图；

图2示出了根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备的结构的代表示意图；

图3图示了根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备的第一操作的示意图；

图4图示了根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备的第二可选操作的示意图；

图5图示了根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备的第三可选操作的示意图；

图6图示了根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备的第四可选操作的示意图；以及

图7描绘了根据本发明的第二实施例将资源受限设备连接到网状网络的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种适于允许资源受限设备将信号传递给网状网络和/或从网状网络接收信号的网状网络桥接设备。网状网络桥接设备可在第一通信信道上操作，以便与资源受限设备通信，以及在第二通信信道上操作，以便与网状网络进行通信。网状网络桥接设备适于在分别与第一通信信道和第二通信信道相关联的第一和第二操作模式之间切换，以便交替地与资源受限设备和网状网络桥接设备通信。由此，网状网络桥接设备可以充当资源受限设备和网状网络桥接设备之间的桥接器。

如本文中所使用的，术语‘资源受限设备’是指具有有限、受限或偶发性（sporadic）处理或通信能力的设备。举例来说，资源受限设备可以包括电池或电力采集电源（例如，太阳能电池、热电发电机等），这会限制可允许的处理或通信能力。在其他示例中，资源受限设备可以是可能仅偶发性地通信的设备（例如由于使用简单和/或低电力处理器而导致的有限的处理能力）。在其他实施例中，资源受限设备被（例如通过软件或硬件）限制为仅在设定的间隔处进行通信。这种资源受限设备典型地是超低电力设备。

参照图1和图2描述了根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备。具体参考图1，标识了网状网络桥接设备100、资源受限设备200和网状网络300。

网状网络桥接设备100可与至少第一通信信道120和第二通信信道140相关联。每个通信信道与标识或以其他方式区分相应通信信道的相应信道属性相关联。换言之，第一通信信道与第一信道属性相关联，并且第二通信信道与第二信道属性相关联。网状网络桥接设备适于可在第一通信信道和第二通信信道上操作。

在通信信道上操作应当被理解为意指网状网络桥接设备的发送元件和/或接收元件适于跨越具有标识的属性的特定路径或介质来传送信息。这样的通信信道可以用其他方式被称为传输信道，或者可以被理解为特定信道介质的子信道。

举例来说，第一通信信道120和/或第二通信信道140可以与特定电磁频率或电磁频率的频带相关联，网状网络桥接设备可以在其中与另一个设备进行通信。在这样的示例中，网状网络桥接设备可以包括能够在多个电磁频率下操作的频率可调谐天线。

在其他实施例中，所述通信信道可以与特定编码方案相关联，网状网络桥接设备和资源受限设备或网状网络将该编码方案应用于向彼此发送的信号。

典型地，网状网络桥接设备适于使得其可以在任何给定时间仅沿单个通信信道（即，第一通信信道或第二通信信道）进行通信。这有利地减少了网状网络桥接设备需要具有的发射器/接收器的数量。

网状网络桥接设备100适于经由第一通信信道120与资源受限设备进行通信。此外，网状网络桥接设备100适于经由第二通信信道140与网状网络300进行通信。网状网络可以经由可标识为父节点310的特定节点与网状网络桥接设备进行通信。

通过进一步解释的方式，第一通信信道（以及由此第一信道属性）与资源受限设备相关联。这样，资源受限设备可以被理解为在第一通信信道中进行通信。第二通信信道以及由此第二信道属性与网状网络设备相关联。这样，资源受限设备可以被理解为在第二通信信道中进行通信。

网状网络桥接设备适于具有至少两种操作的模式或操作模式。存在可标识的第一操作模式，其中所述网状网络桥接设备与所述资源受限设备通信，以及第二操作模式，其中所述网状网络桥接设备与网状网络通信。

网状网络桥接设备适于在第一操作模式和第二操作模式之间切换。第一和第二模式之间的切换可以在例如周期性间隔处完成，使得网状网络桥接设备针对第一预定时间段沿第一通信信道与资源受限设备通信，并且随后针对第二预定时间段沿第二通信信道与网状网络通信。

因此可以理解的是，网状网络桥接设备在通过具有第一信道属性的第一通信信道进行通信和通过具有第二信道属性的第二通信信道进行通信之间切换。在第一通信信道中，网状网络桥接设备可以与资源受限设备通信，并且在第二通信信道中，网状网络桥接设备可以与网状网络通信。

因此，在第一操作模式中，网状网络桥接设备可以从资源受限设备接收第一控制信号，该信号在第一通信信道上发送。然后第一控制信号可以例如暂时存储在网状网络桥接设备的存储器或存储系统上。另外或以其他方式，第一控制信号可以被经由第二信道转发至网状网络，或者本地地（即，在网状网络桥接设备上）执行。

在第二操作模式中，网状网络桥接设备然后可以将该第一控制信号在第二通信信道上传递到网状网络。

类似地，在第二操作模式中，网状网络桥接设备可以从网状网络接收第二控制信号，该信号由第二通信信道携带，并且（在第一操作模式期间）将第二控制信号发送到资源受限设备。

由此，网状网络桥接设备可以充当资源受限设备和网状网络之间的桥接器或桥接节点。网状网络桥接设备由此使得资源受限设备能够与网状网络进行通信。

可以想到的是，网状网络桥接设备可以从网状网络接收不需要传递到资源受限设备上的信息、数据或信号。换言之，不必将网状网络桥接设备接收的每个信号都转发到资源受限设备。例如，该信号可以用于由网状网络桥接设备执行的动作，例如维护。

在一些实施例中，桥接设备可以缓存关于资源受限设备的信息，以便能够代表资源受限设备来动作。例如，网状网络可以请求关于资源受限设备的某些信息，网状网络桥接设备可能能够提供该信息，而不必咨询资源受限设备。这样的实施例将提高网状网络的效率，并减少资源受限设备的工作量或功耗。

可以认为网状网络的节点总是在相同的通信信道上（例如在具有第二信道属性的第二通信信道上）彼此通信。

因此，第二通信信道典型地是其中网状网络中的节点彼此交互的相同通信信道。（在至少第一和第二操作模式中）第一通信信道对于网状网络桥接设备和资源受限设备之间的通信可以是独特的。

可以理解，在具有多个网状网络桥接设备和相应资源受限设备的网状网络中，每对网状网络桥接设备和资源受限设备之间的相应第一通信信道可以不同。换言之，网络的每个资源受限设备可以通过不同的信道与一个或多个网状网络桥接设备进行通信。

网状网络桥接设备100可以经由网状网络300的父节点310与网状网络（通过第二通信信道）进行通信。换言之，网状网络桥接可以适于仅与网状网络的单个节点通信，该单个节点是父节点310。

网状网络300还包括可以彼此通信的附加节点320、330、340、350以及父节点310。附加节点可以经由父节点与网状网络桥接设备通信，并且随后（经由网状网络桥接设备）与资源受限设备通信。换言之，附加节点被设计成彼此交互并与父节点交互，以在网状网络的所有节点之间传送信息。其他或另外的网状网络的实施例将被本领域技术人员很好地理解。

在可想到的实施例中，网状网络桥接设备可以与网状网络的一个或多个节点 （例如，一个或多个附加节点可以被视为另外的父节点）通信。

现在具体参考图2，可以容易地理解根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备100、资源受限设备200和网状网络300的父节点的基本结构。

网状网络桥接设备包括收发器110、处理器115和存储器130。

收发器110适于可在第一通信信道和第二通信信道上操作，以便允许网状网络桥接设备在第一通信信道和第二通信信道中的通信之间切换。在一些示例中，收发器可以包括能够以多个波长/频率发送和接收无线信号（例如，电磁波）的可调谐天线。

收发器因此适于与资源受限设备200和（例如，经由父节点310）与网状网络进行通信。

处理器115适于可操作以使收发器在第一通信信道和第二通信信道之间切换，以使能在第一和第二操作模式之间的切换。

存储器130可以用于（例如暂时地）存储从资源受限设备或网状网络的父节点中的一个所接收的数据/信息，以使得能够向资源受限设备或网状网络的父节点中的另一个发送数据。

资源受限设备包括电源210、资源受限设备收发器220和用户输入模块230。

电源210可以包括适于从资源受限设备外部的源采集电力的电力采集器。例如，电力采集器可以适于将太阳能或风能转换为电力、使用用户交互（例如，拨动开关）的能量、使用（例如由附近电线中的电流变化等所导致的）电磁场变化等，其可以被用于为资源受限设备收发器和/或用户输入模块230供电。换言之，电力采集器可以是太阳能电池或风力涡轮机、机电采集器（例如，在线圈中移动的磁体、压电元件等）、线圈等。适合于从外部源采集电力的其他电力采集器对于本领域技术人员来说将容易是明显的。

在其他实施例中，电源是另一个资源受限的电源或能量存储设备，例如蓄电池（battery）或电池（cell）。在一些实施例中，资源受限设备包括电力采集器（例如太阳能电池）和能量存储设备。

应该理解的是，在一般或典型的使用中，资源受限设备不连接到市电电源。在可想到的实施例中，电源是可再充电电池，使得资源受限设备可以暂时地连接到市电电源用于对电池再充电的目的。

资源受限设备（200）的资源受限设备收发器220适于（经由网状网络桥接设备）向网状网络发送、并可选地还从网状网络接收信息。

用户输入模块230适于产生用于（经由网状网络桥接设备）发送到网状网络的用户输入信号450。例如，用户输入模块可以包括可按压开关，其响应于用户按压开关而产生用户输入信号450。

在一些实施例中，电力采集器210和用户输入模块230被组合，使得电力被产生作为对用户输入的直接响应。举例来说，组合的电力采集器和用户输入模块可以包括压电材料，其响应于用户使压电材料变形而促使产生电压。组合的用户输入模块和电力采集器的其他示例对于本领域技术人员而言将容易是显而易见的，例如摩擦电发电机或热电发电机、机电发电机（例如，在线圈内移动的磁体）等。

可选地，资源受限设备还包括处理器和/或存储单元。处理器的使用可以通过例如在发送数据之前聚合数据来提高资源受限收发器的电力效率，原因在于处理比发送更少地消耗能量。在一些实施例中，对于使用安全或发送要求来说，处理可能是必需的。

网状网络300包括一个或多个互连节点，每个节点适于有助于在网状网络的节点之间提供信息。

父节点310包括节点收发器311和节点处理器312。父节点是网状网络的特定节点，网状网络桥接设备与所述网状网络的特定节点通信。

节点收发器311适于至少在网状网络的通信信道（例如，第二通信信道）中可操作。典型地，该通信信道的信道属性可以是可调整的。例如，由网状网络使用的通信信道的信道属性可以由网状网络自动调整以考虑（account for）噪声和/或出于安全目的。

用于调整网络所使用的通信信道的信道属性的其他可能的原因包括：频率资源的管理（即信道分配的重新布置以避免两个或更多个网络在它们的频带上重叠）；不支持特定频率（即网络中的设备的频率能力）的设备连接到该网络；以及可移除不支持特定频率的设备（例如，以允许网状网络移回到较少被占用的信道上）。

节点处理器312适于解释在节点收发器上接收到的信号，并且（例如经由节点收发器311）与网状网络中的其他节点通信。

参照图3中所展示的图将更容易理解根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备100的第一操作过程。垂直位移（例如，沿页面向下）指示时间的流逝。

图3中可识别的是可与网状网络桥接设备100、网状网络300和资源受限设备200相关联的通信信道120、140。

在图3中，在垂直虚线的任一侧存在通信信道120、140。换言之，垂直虚线指示每个通信信道的概念上的分界。

垂直实线指示网状网络桥接设备、网状网络和资源受限设备当前正在其中进行通信的当前通信信道。例如，资源受限设备200仅通过第一通信信道120进行通信，而网状网络300仅通过第二通信信道140进行通信。

最初，网状网络桥接设备在第一操作模式410中操作，其中它与资源受限设备处于相同的通信信道（即第一通信信道120）中。因此，在第一操作模式期间，网状网络桥接设备可以与资源受限设备通信，但不能与网状网络通信。

在该第一操作模式410期间，网状网络桥接设备100从资源受限设备200接收第一控制信号451。资源受限设备可以例如响应于用户输入450而产生该第一控制信号451。

网状网络桥接设备100然后切换到第二操作模式420，在第二操作模式420中它能够通过第二通信信道140进行通信，第二通信信道是与网状网络相关联的通信信道。在第二操作模式期间，很明显网状网络桥接设备在与资源受限设备不同的通信信道上操作，并且可以由此不与资源受限设备通信。

在该第二操作模式期间，网状网络桥接设备可能能够将第一控制信号452传递到网状网络。在该操作模式中，网状网络桥接设备可以其他方式或另外地将与网状网络桥接设备相关的数据（诸如桥接设备的传感器报告）传递到网状网络中的其他节点（例如，父节点）。

因此，网状网络桥接设备可以充当资源受限设备和网状网络之间的桥接器。

容易明显的是，网状网络桥接设备适于在第一操作模式410和第二操作模式420之间切换。因此，在消息传递到网状网络之后，网状网络桥接设备可切换回第一操作模式410。

第一操作模式和第二操作模式之间的切换优选为周期性的，使得网状网络桥接设备可以分别周期性地‘检查’资源受限设备和网状网络。

举例来说，桥接设备可以每10-50ms改变第一操作模式和第二操作模式之间的切换，使得第一操作模式和第二操作模式二者针对相同的各自的时间段活动。

在其他实施例中，网状网络桥接设备可以在第一操作模式下操作达第一预定时间段，并且可以在第二操作模式下操作达第二预定时间段。

例如，网状网络桥接设备可以处于第一操作模式下达100-2000ms之间，并且随后处于第二操作模式下达50-100ms之间。第一时间段（即，第一操作模式活动所达的时间长度）优选地大于第二时间段。优选地，网状网络桥接设备在第一操作模式中操作与在第二操作模式中操作的时间比率不小于100：1，例如150：1、例如200：1。这将有利地提高第一控制信号可以被网状网络桥接设备接收以传递到网状网络的可能性。

可替换地，桥接设备在第二通信信道上停留的长度/频率可以适应资源受限设备的任何通信属性；例如与资源受限设备的周期性不活动阶段相一致。

在第一控制信号451未成功传递到网状网络桥接设备的情况下（例如，当发送消息时，网状网络桥接设备处于第二操作模式420中），资源受限设备可以在一段时间之后向网状网络桥接设备重新发送消息。例如，这可以响应于第二用户输入。

在一些实施例中，资源受限设备200可以适于跨越一段时间（例如，大于网状网络桥接设备处于第二操作模式的时间长度）将第一控制信号451的多个副本发送到网状网络桥接设备100，使得第一控制信号的至少一个副本可由网状网络桥接设备接收。网状网络桥接设备可以适于接收第一控制信号的多个副本并且能够（例如，如本领域中公知的那样，基于消息序列号）检测到已经接收到第一控制信号的多个副本。网状网络桥接设备可以进一步适于将第一控制信号的仅单个副本传递到网状网络。这样的实施例有利地增加了从资源受限设备成功接收控制信号以发送到网状网络的可能性。

参照图4描述根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备100的第二可选操作过程。再次地，垂直位移（例如，沿页面向下）指示时间的流逝。图4仅标识了与网状网络桥接设备100和网状网络300相关联的通信信道。

在第二操作模式420中，在网状网络桥接设备可以与网状网络进行通信的情况下，网状网络桥接设备可以从网状网络接收第一更新数据510（例如，包含第一信道的信道属性的更新）。网状网络桥接设备可以用于更新第二通信信道140a的第二信道属性以导致新的第二通信信道140b。

换言之，网状网络300可以将第一更新数据传递给网状网络桥接设备100以指示将网状网络所使用的通信信道的属性改变为新信道属性的意图。然后，网状网络桥接设备可基于该信息调整第二通信信道140a的第二信道属性以匹配预期的新信道属性，由此确定新的第二通信信道140b。

例如，第二信道属性可以是网状网络桥接设备与网状网络通信的特定频率，并且第一更新数据可以包括关于第二通信信道的新的特定频率的信息。

这种实施例有利地允许网状网络桥接设备在网状网络改变信道属性时继续与网状网络进行通信。

在优选的另外的实施例中，网状网络桥接设备将第一应答数据515传递回网状网络300以确认已接收到第一更新数据。这允许网状网络能够确保网状网络桥接设备打算修改第二信道属性。

在一些实施例中，响应于来自网状网络的指令，网状网络桥接设备产生数据或包括用于提供给网状网络桥接设备的数据的消息。该消息可以包括用于更新（与第二通信信道相关联的）第二信道属性的数据。

例如，由于某种原因（例如，一个仅能够使用与当前第二信道属性相同的属性的新设备被连接到网状网络）网状网络上的节点可能期望调整第二信道属性。基于这个被指示的期望，网状网络桥接设备可以产生用于更新第二信道属性的数据。在另一个示例中，网状网络桥接设备可以接收指令，指令其自身到（第一或第二信道的）某个信道属性，从而触发产生用于采集设备的消息。

对于其中网状网络桥接设备在第一操作模式和第二操作模式之间周期性切换的实施例，这有利地允许网状网络桥接设备确定第二通信信道是否已经改变（例如，是否要接收第一更新信息）。

将参照图5理解根据本发明第一实施例的网状网络桥接设备100的第三可选操作过程。

网状网络可能希望切换到具有新信道属性的新通信信道140c，并且可以由此尝试将第一更新数据510发送到网状网络桥接设备。

网状网络桥接设备可能无法接收该信息。例如，在发送第一更新数据510时，网状网络桥接设备可以处于第一操作模式。因此，网状网络桥接设备可能不能从网状网络接收第一更新数据510（因为它在不同的通信信道上操作）。因此，网状网络桥接设备可能不能够调整第二通信信道的第二信道属性以便匹配对网状网络的通信信道所做的改变。

在这样的场景中，网状网络桥接设备100可以在返回到第二信道并发现那里不再存在网络时，适于递增地、随机地或策略性地（例如，首先尝试主信道并且稍后尝试次信道）调整第二通信信道的属性，直到与网状网络重新建立联系为止。可替换地，它可以使用其他手段，例如使用重新关联或重新加入交换，来重新建立与该网络的通信。

换言之，网状网络桥接设备100可适于检测与网状网络300的通信何时不再可能或不可能（即，网状网络的通信信道何时具有与第二通信信道不同的信道属性）。可以对第二通信信道的第二信道属性进行递增、随机或其他策略性调整，直到第二信道属性匹配网状网络的新信道属性为止。

例如，网状网络桥接设备100可以调整第二通信信道140a的第二信道属性以导致第一替代的（alternative）第二通信信道140b。因为该第一替代的第二通信信道不关联于与网状网络的新通信信道140c相同的信道属性，所以该网状网络桥接设备可以自动调整第一替代的第二通信信道的第二信道属性以导致第二替代的通信信道140c。第二替代的第二通信信道140c与网状网络的信道属性相匹配，那么网状网络桥接设备可以由此与网状网络进行通信。因此，在这一点上调整暂停。根本不需要或直到桥接设备成功重新连接到网状网络才需要将那些改变传送到资源受限设备。

仅举例来说，网状网络300的通信信道可以与特定频率（例如，2450MHz）相关联。网状网络可以选择将该特定频率切换到增加的频率（例如2452MHz）。网状网络桥接设备100可以调整第二通信信道的频率（例如，增加到2451MHz，然后增加到2452MHz），直到与网状网络的连接重新建立。

在一些实施例中，网状网络桥接设备可循环通过所存储的已知可能信道属性的列表，直到达到正确的信道属性为止（即直到网状网络桥接设备可经由第二通信信道联系网状网络为止）。

在特定实施例中，在第二信道属性的每次改变之后，网状网络桥接设备可以跨第二通信信道发送数据520a、520b、520c以试图联系网状网络。当从网状网络接收到第二应答数据525时，网状网络桥接设备可以停止其对第二信道属性的调整。

换言之，当确认数据520c被成功接收时，网状网络可以适于向网状网络桥接设备发送第二应答数据525，以便指示第二通信信道的第二信道属性已被正确标识，并且网状网络和网状网络桥接设备之间的通信是可能的。

在一些实施例中，网状网络桥接设备100在接收到第一更新数据之后的预定时间段调整第二信道属性（例如，以给其他网状节点时间去开始在新信道上正常操作）。

在其他或另外的实施例中，第一更新数据包括与第二信道属性将被调整的时间的指示相关联的数据。例如，第一更新数据可以包括何时指令第二信道属性的改变的时间戳，可以根据该时间戳确定改变第二信道属性的时间（例如，时间戳之后的预定时间段）。这有利地确保网状网络桥接设备在尽可能最大的时间段内在与网状网络相同的信道上操作，以增加来自资源受限设备的消息被传递到网状网络的可能性。

这样的实施例有利地允许网状网络桥接设备自适应地匹配网状网络的通信信道中的改变，并且确保网状网络可以继续为了噪声减轻和/或安全性的目的来调整其通信信道，而无需担心丢失与网状网络桥接设备、以及因此与资源受限设备的连接性。

网状网络桥接设备可能能够通过周期性地或动态地（例如，在切换到第二操作模式时）尝试与网状网络执行握手来检测与网状网络的通信不可能或不再可能。检测在一对设备之间的不再可能通信的其他方法将是本领域技术人员所公知的。

在特定实施例中，网状网络300的父节点310（即，网状网络桥接设备与其通信的该网络的节点）可以适于缓存或临时存储要传递到网状网络桥接设备100和/或资源受限设备200的数据，直到与网状网络设备的联系是可能的或者被使能。具体地，父节点可以存储第一更新数据，所述第一更新数据用于更新与网状网络桥接设备相关联的第二通信信道的第二信道属性。

上述实施例有利地允许网状网络300自由调整其信道（例如跳频），由此允许改善安全性（因为信道不需要保持不变）和降噪（因为在信道被认为太嘈杂时，该信道可能自动调整）。

参考图6描述网状网络桥接设备的第四可选操作。

网状网络桥接设备可以适于将第二更新数据610发送到资源受限设备，第二更新数据610基于第二通信信道的信道属性。网状网络桥接设备然后能够更新第一通信信道的第一信道属性，以匹配与网状网络桥接设备相关联的第二信道属性。

将容易明显的是，第二更新数据的发送可以在第一操作模式410期间发生。

在优选实施例中，第一通信信道的第一信道属性被周期性地或选择性地更新，以便与第二通信信道的第二信道属性相匹配。这确保了网状网络桥接设备的单个收发器可以有利地在单个通信信道上操作。也就是说，网状网络、网状网络桥接设备和资源受限设备都经由相同的通信信道进行通信。

相应地，网状网络可适于具有第三操作模式430，其中网状网络桥接设备适于在相同通信信道中（即，第一通信信道与第二通信信道是相同的）与资源受限设备和网状网络进行通信。

在另外的实施例中，第一通信信道的第一信道属性可以仅在成功发送第二更新信息时（例如，当发送被资源受限设备应答时）被更新。因此，资源受限设备可以适于生成用于提供给网状网络桥接设备以便应答第二更新信息的成功接收的第一应答数据620。

在其他实施例中，与网状网络桥接设备相关联的第一通信信道的第一信道属性可以在发送未被资源受限设备应答的情况下被更新。在这样的实施例中，网状网络桥接设备可能在预定时间段之后检测到与资源受限设备的通信是不可能的（例如，网状网络桥接设备可以检测到在预定时间段期间未接收到消息）。因此，可以将第一信道属性重新调整回先前的第一信道属性，以便重新建立与资源受限设备的通信。

换言之，在一个实施例中，网状网络桥接设备适于确定（与资源受限设备相关联的）第一通信信道的第一信道属性是否不同于（与网状网络相关联的）第二通信信道的第二信道属性。响应于确定第一信道属性不同于第二信道属性，网状网络桥接设备适于在第一操作模式（其中它与资源受限设备通信）和第二操作模式（其中它与网状网络通信）之间进行切换。

简言之，网状网络桥接设备适于确定资源受限设备和网状网络是否在不同的通信信道上操作，并响应于该确定，在不同的通信信道之间切换，以允许资源受限设备与网状网络进行通信。这提供了确保资源受限设备（例如，其尚未切换通信信道或者不能切换通信信道）可以继续与网状网络通信，同时还有利地允许资源受限设备在与网状网络相同的通信信道上操作的优点。

举例来说，考虑其中网状网络设备与资源受限设备在同一通信信道中（与网状网络桥接设备）通信的场景。也就是说，其中第一信道属性与第二信道属性相同（例如，相同的信道频率）的场景。如果网状网络在其中通信的信道的频率改变，而资源受限设备的信道的频率没有同样也改变，则网状网络桥接设备可以确定资源受限设备不再在相同的通信信道中操作。换言之，网状网络桥接设备可以确定第一信道属性不同于第二信道属性。

可以理解的是，本发明由此允许（例如由于临时不能接收更新数据）非故意地保持在旧信道上的资源受限设备保持与网状网络通信。

优选地，网状网络桥接设备适于检测第二信道属性的改变，并确定第一信道属性是否也相应地改变（例如，确定它是否已经从资源受限设备接收到第一应答数据620）。响应于确定第一信道属性尚未相应地改变（即，资源受限设备在旧通信信道上操作），网状网络桥接设备适于在第一操作模式和第二操作模式之间切换。

在网状网络桥接设备已经确定已发生第二信道中的改变（以及由此在第一操作模式和第二操作模式之间切换）的场景中，该切换优选为周期性的（即，以固定的间隔切换）。这将允许网状网络桥接设备确定是否已经进行了（第二通信信道的）第二信道属性的进一步更新或改变。这由此减少了网状网络桥接设备与网状网络失去联系的可能性。

在其他实施例中，资源受限设备可以被有目的地放置在到网状网络的单独信道上。这可以例如减少来自该网络的、相对于资源受限设备的干扰。

在一些实施例中，网状网络桥接设备可适于：响应于对网状网络桥接设备或资源受限设备或二者的用户输入或介入而仅改变第一通信信道的第一信道属性。

例如，用户可以手动更改资源受限设备上的第一信道属性，该资源受限设备向网状网络桥接设备发送更新信号。网状网络桥接设备然后可以调整其自身的第一信道属性以匹配手动调整的资源受限设备的信道属性。用户可以由此手动地将第一信道属性与第二信道属性相匹配。在这种情况下，网状网络桥接设备可以进入第三操作模式，以便通过相同的通信信道与网状网络和资源受限设备进行通信。

网状网络桥接设备的实施例可以用于特别有利于在ZigBee（RTM）通信协议上操作的无线网状网络，其被以其他方式命名为ZigBee网络。

本领域技术人员将容易理解在ZigBee标准中定义了三种逻辑设备类型：ZigBee终端设备、ZigBee协调器和ZigBee路由器。ZigBee终端设备适于仅经由单个其他设备进行通信。ZigBee协调器能够创建集中式安全网络（即ZigBee网络的发起者）。ZigBee路由器适于与多个其他设备进行通信并且从这些设备路由消息以及向这些设备路由消息，以及扮演ZigBee终端设备的父辈角色。

ZigBee网络的通信信道与信道属性（并且特别是信道频率）相关联。

例如，ZigBee网络可具有频率捷变，其中与ZigBee网络的通信信道相关联的频率自动调整以考虑外部干扰（例如噪声）或出于安全性的目的。举例来说，这可以以周期性的间隔或直接响应于外部干扰而完成。

尽管频率捷变是ZigBee网络的可选特征，但随着越来越多的无线网络（包括Wi-Fi和ZigBee）部署在家庭、办公室等处，它已经变得越来越优选。在一些情况下，ZigBee网络的通信信道也被诸如流行的Wi-Fi设备之类的其他设备所使用。在这样的场景中，用最少的人力投入来减少信道争用或信道竞争（以及由此可能的数据冲突）的影响的一种特别有效的方式是自动执行频率捷变。

在至少一个实施例中，ZigBee网络的预定节点是网络管理器，所述网络管理器负责确定ZigBee网络的节点可以通过其进行通信的通信信道的属性。例如，网络管理器可以向ZigBee网络的其他节点发送网络更新请求以指示切换频率的意图。例如，网络管理器可以向其他节点发出ZDP（ZigBee Device Profile（设备简档））网络更新请求命令，并且整个网络在大约7.5s的规定时段之后切换通信信道。

特别地，资源受限设备可以是绿色电力设备（GPD），其根据增强的ZigBee规范操作，以准许超低电力设备连接到ZigBee网络。这种绿色电力设备在操作中使用非常少量的能量（例如，<200μJ），使得它们能够根据从其环境中采集的能量操作。

绿色电力设备可以分为两种特定类型：约束GPD或演进GPD。

约束GPD可能仅以不定期的时间间隔（即在接收到用户输入时）操作或以其他方式活动。因此，约束GPD可能不能响应于ZigBee网络的通信信道（它在所述通信信道中操作）的信道属性的改变而切换该通信信道的信道属性。在一些实施例中，约束GPD可能不能切换通信信道，并且相反，可能例如仅能够在单个信道上操作。

演进GPD适于针对周期性间隔活动，并且典型地能够执行双向通信。容易明显的是，这种演进的GPD也可能不能切换通信信道（它在所述通信信道中操作）的频率，以便匹配ZigBee网络的频率，原因在于它可能在切换时间、或当广播切换请求的时间期间不活动。

在ZigBee网络中，网状网络桥接设备可以是绿色电力基础设施设备（例如，绿色电力代理或绿色电力耗散器）。在网状网络桥接设备的典型操作过程期间（即，在第一操作模式和第二操作模式中），可以认为网状网络桥接设备表示网状网络中的绿色电力设备，并且网状网络的父节点表示网状网络中的网状网络桥接设备。

本领域技术人员因此可以理解（至少在第一和第二操作模式期间），网状网络桥接设备可以按照ZigBee通信标准充当ZigBee路由器（相对于资源受限设备）和ZigBee终端设备（相对于网状网络的父节点）。当处于第三种操作模式时，网状网络桥接设备可以仅充当ZigBee路由器。

父节点优选为ZigBee路由器，并且通常（当网状网络桥接设备处于第一操作模式和/或第二操作模式时）可以将网状网络桥接设备视为ZigBee终端设备。在一些实施例中，父节点可以是ZigBee协调器。

在一些实施例中，网状网络桥接设备使用ZigBee通信协议的已知低电力路由器（LPR）特征充当低电力路由器。这允许网状网络桥接设备继续在第二通信信道上执行与多个相邻节点的路由和通信操作，同时能够暂时从ZigBee网络消失（以便在第一通信信道上侦听）。

该实施例具有以下优点：相邻节点被迫使用低电力路由器协议向网状网络桥接设备发送某些东西，这需要发送唤醒序列直到网状网络桥接设备的下一个活动时段。这有利地具有比受时间限制的帧缓存机制（例如可以由网状网络的父节点执行的（即，用于传递给网状网络桥接设备/资源受限设备的数据的缓存）机制）更高的消息递送可能性。

在其他实施例中，网状网络桥接设备充当具有经修改行为（即，功能性受限的路由器）的ZigBee路由器，以便能够在ZBLD信道上渡过其最多的时间。

这样的网状网络桥接设备可以通过避免接受来自ZigBee终端设备的关联并且仅接受来自其他ZigBee路由器（其最可能使用不同的专用过程与网状网络桥接设备相链接）的关联来修改其ZigBee路由器行为。这可以通过例如：仅对全功能设备（其将成为邻居路由器，因此需要将网状网络桥接设备添加到它们的邻居表）的主动扫描（信标请求命令）进行响应，并且默默忽略精简功能设备的主动扫描；或用没有子容量（child capacity）的指示来响应完全功能设备和精简功能设备二者的关联请求。

网状网络桥接设备可以通过避免代表其他路由器进行路由来进一步修改其行为（因为网状网络桥接设备不会被从其他路由器的邻居表中移除，即使是在网状网络桥接设备当从该网络消失以便侦听第一通信信道时未能转发分组的情况下）。这可以通过网状网络桥接设备在路由请求（RREQ）不是源自网状网络桥接设备本身时不将RREQ转发到ZigBee网络的其他节点，或者转发路由请求（RREQ）但将最大链接成本添加到总路径成本中，来完成。由于每个RREQ只是重新广播，并且不（像对于其他基于广播的通信的情况那样）使用被动应答来跟踪成功率，所以该方法将不会损害在相邻节点上持有的链接成本/成功率统计，并因此不影响到邻居的链接的持续性。另一方面，网状网络桥接设备可能仍然需要代表资源受限设备进行路由（并且如果需要，为其自身）。因此，它有兴趣保持对相邻路由器的良好链接成本，特别是外出的（outgoing）成本（即，由邻居可观察到的）。此外，其他路由器通过该路由器发送的链接状态消息来跟踪该路由器的存在；只要网状网络桥接设备按时发送它们，它就可能对于其邻居路由器呈现为“始终存在”。

由于路由器功能中的网状网络桥接设备将没有父辈来缓存给它的消息，它将不得不对ZigBee网络中的信道改变执行网络重新连接/路径重新发现。

虽然上述实施例主要涉及信道改变之后（例如，在第二通信信道的跳频之后）的ZigBee网络，但其同样适于资源受限设备不支持完整信道集，并且特别是不支持网络的当前操作信道时的情况。换言之，可能存在资源受限设备由于例如缺乏信道支持或电力而不能在第二通信信道中操作的情况。

在这样的情况下，网状网络桥接设备可以在两个网络信道上操作，使得资源受限设备可以在其支持的信道之一上操作。

可以提供网状网络的多个节点，它们能够充当具有第一操作模式和第二操作模式的网状网络桥接设备。这样的节点（例如ZigBee路由器）显然是‘多信道可操作的’。在典型的这种实施例中，充当网状网络桥接设备的能力必须在多信道可操作节点中被触发。

在一个实施例中，网状网络桥接设备可以自主地（例如一旦从网状网络（例如ZigBee网络）接收到第一更新数据）做出这样的决定。如果网状网络桥接设备是能够直接（即在资源受限设备的无线电范围内）与该资源受限设备通信的唯一设备，则该解决方案特别有利。

在一个实施例中，关于哪个设备（能够充当网状网络桥接设备）应该开始在多个信道上操作的决定可以由例如触发信道改变的网络管理器设备、网关后面的应用、调试工具等的维护设备做出。为此，可能需要定义新的绿色电力集群命令或修改现有命令，因为当前信道改变命令仅在调试模式（GP代理调试模式命令）中或与双向通信（GP响应命令）有关地工作；为做出该决定，维护设备可能需要例如关于网络拓扑、资源受限设备到网状网络桥接设备链接的质量等的附加信息。

在又一个实施例中，如果多个网状网络桥接设备能够与特定资源受限设备通信，则网状网络桥接设备可能需要协商它们中的哪一个应开始多信道操作。为此，可能需要添加或修改绿色电力集群命令，例如允许对于单向GPDF的GP通知以携带代理的地址和距离信息。

与上文描述的那些相比的信道可关联的可替换或附加信道属性将是本领域技术人员公知的。例如，信道属性可以是（例如关于相互时钟的）信道相位、电磁极化以及电磁轨道角动量。对于有线信道，也可以使用电压/电流的变化或相反的变化。信道也可以在广义上被定义，以便包括可能传送的信号的另外的属性，例如在OSI栈的特定级别处的通信协议，例如，MAC层（例如，802.15.4对比802.15.3）、NWK级别（例如，ZigBee核对比PAN间ZigBee）等。在一些实施例中，信道可以由安全使用来定义，例如：特定安全服务（例如加密、认证或整合）、安全级别、特定安全算法或特定秘密安全材料的使用。

在具体有利的实施例中，资源受限设备可以适于控制与网状网络连接的光源。在这样的实施例中，资源受限设备可以是无线智能开关，例如飞利浦（RTM）Hue分接头（tap）。

在其他或附加的有利实施例中，资源受限设备是太阳能供电的，使得其包括一个或多个光伏电池。资源受限设备的优选实施例包括诸如（检测强度、颜色、温度、亮度等中的至少一个的）光传感器等的太阳能传感器。资源受限设备的一些有利实施例包括电池供电的超低电力设备，例如遥控器或传感器。

可以用于与网状网络桥接设备、资源受限设备和网状网络通信的合适的无线通信协议包括红外链接、ZigBee、蓝牙、诸如按照IEEE 802.11标准的无线局域网协议、2G、3G或4G电信协议等。其他格式对于本领域技术人员将容易是明显的。

在至少一个实施例中，可以提供用于将资源受限设备连接到网状网络的多个网状网络桥接设备。每个网状网络桥接设备可以如前所述。在每个网状网络设备的第一和第二操作模式之间的切换可以被定时，使得多个网状网络桥接设备中的至少一个网状网络桥接设备始终处于第一操作模式，并且因此可以与资源受限设备通信。这有利地增加了从资源受限设备接收消息的可能性。

容易明显的是，多个资源受限设备可以与单个网状网络桥接设备进行通信。换言之，可能存在多个资源受限设备，每个资源受限设备都能够通过第一通信信道与网状网络桥接设备进行通信。

参考图7将容易理解用于将资源受限设备连接到网状网络的方法的实施例。

方法7包括：在第一操作模式中使用网状网络桥接设备沿具有第一信道属性的第一通信信道与资源受限设备进行通信410。该方法还包括：在第二操作模式中使用网状网络桥接设备沿具有第二信道属性的第二通信信道与网状网络进行通信420。该方法进一步包括：在第一操作模式和第二操作模式之间切换700，以便使用网状网络桥接设备与资源受限设备和网状网络交替地进行通信，以由此将资源受限设备连接到网状网络。

可选地，该方法进一步包括：基于第二信道属性，使用所述网状网络桥接设备产生710第一更新数据；使用所述网状网络桥接设备将第一更新数据传递给720所述资源受限设备；以及基于第一更新数据来调整730第一通信信道的信道属性。

该方法可以进一步包括：在网状网络桥接设备的第三操作模式中通过单个通信信道与资源受限设备和网状网络进行通信430。

该方法包括：使用网状网络桥接设备确定740（与网状网络相关联的）第二信道属性是否不同于（与资源受限设备相关联的）第一信道属性。

该方法可选地进一步包括：使用网状网络桥接设备来确定是否要改变所述网状网络的通信信道的信道属性，以便确定是否将网状网络桥接设备从第三操作模式切换到第一操作模式和/或第二操作模式。

在至少一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序代码装置，所述计算机程序代码装置适于：当所述程序在具有处理器的计算设备上运行时执行如参照图7描述的方法的所有步骤。

根据对附图、本公开内容和所附权利要求的研究，本领域的技术人员在实施所要求保护的发明时可以理解并实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或者步骤，并且不定冠词“a”或“an”（“一或一个”）不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不指示这些措施的组合不能用于获益。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (16)

1.一种网状网络桥接设备（100），用于将资源受限设备（200）连接到网状网络（300），所述资源受限设备在具有第一信道属性的第一通信信道中进行通信，并且所述网状网络在具有第二信道属性的第二通信信道中进行通信，所述网状网络桥接设备适于具有：

第一操作模式（410），其中所述网状网络桥接设备沿具有第一信道属性的第一通信信道（120）与所述资源受限设备进行通信；

第二操作模式（420），其中所述网状网络桥接设备沿具有第二信道属性的第二通信信道（140）与所述网状网络进行通信；以及

第三操作模式（430），其中所述网状网络桥接设备通过单个通信信道与所述网状网络和所述资源受限设备两者进行通信，

其中所述网状网络桥接设备适于：

确定第一通信信道的所述第一信道属性是否不同于第二通信信道的所述第二信道属性；以及

响应于所述第一信道属性不同于所述第二信道属性，在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间切换，由此允许所述资源受限设备经由所述网状网络桥接设备连接到所述网状网络，

响应于所述第一信道属性与所述第二信道属性相同，所述网状网络设备用所述第三操作模式操作。

2.根据权利要求1所述的网状网络桥接设备，其中所述第一信道属性和所述第二信道属性各自包括以下中的至少一个：

信道频率；

信道编码方案；

信道相位；

电磁极化；以及

电磁轨道角动量；

电压；

电流；

在OSI栈模型的MAC层或NWK级别处的通信协议；

安全级别；

加密密钥；

安全算法；以及

安全服务的使用。

3.根据权利要求1所述的网状网络桥接设备，适于：

接收来自所述网状网络的第一更新信息；以及

基于所述第一更新信息来调整所述第二信道属性。

4.根据权利要求2中所述的网状网络桥接设备，适于：

接收来自所述网状网络的第一更新信息；以及

基于所述第一更新信息来调整所述第二信道属性。

5.根据前述权利要求中任一项所述的网状网络桥接设备，适于：

递增地或策略性地调整所述第二信道属性，直到建立与所述网状网络的连接为止。

6.根据权利要求1到4中任一项所述的网状网络桥接设备，适于：

基于所述第二信道属性产生第二更新数据；

将所述第二更新数据发送到所述资源受限设备；以及

基于所述第二更新数据来调整所述第一信道属性。

7.根据权利要求1到4中任一项所述的网状网络桥接设备，适于：周期性地在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间切换，并且其中所述网状网络桥接设备还适于基于所述资源受限设备的通信属性来确定在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间的切换周期。

8.一种网状网络，包括：

根据前述权利要求中任一项所述的网状网络桥接设备；

父节点（310），其适于沿所述第二通信信道与所述网状网络桥接设备进行通信，其中所述网状网络桥接设备适于仅经由所述父节点与所述网状网络进行通信。

9.根据权利要求8所述的网状网络，其中所述父节点适于在所述网状网络桥接设备处于所述第一操作模式时缓存用于向所述网状网络桥接设备发送的数据。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的网状网络，其中：

所述网状网络是按照ZigBee（RTM）标准操作的无线网络；

所述网状网络桥接设备是绿色电力基础设施设备；

所述资源受限设备是绿色电力设备；以及

所述父节点是ZigBee（RTM）路由器节点。

11.一种将资源受限设备连接到网状网络的方法（7），所述资源受限设备在具有第一信道属性的通信信道中进行通信，并且所述网状网络在具有第二信道属性的通信信道中进行通信，所述方法包括：

在第一操作模式（410）期间，使用网状网络桥接设备沿具有第一信道属性的第一通信信道与所述资源受限设备进行通信；

在第二操作模式（420）期间，使用网状网络桥接设备沿具有第二信道属性的第二通信信道与所述网状网络进行通信；

在第三操作模式（430）期间，使用所述网状网络桥接设备通过单个通信信道与所述网状网络和所述资源受限设备两者进行通信，

确定（740）所述第一通信信道的所述第一信道属性是否不同于所述第二通信信道的所述第二信道属性；

响应于所述第一信道属性不同于所述第二信道属性，在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间切换（700），以及

响应于所述第一信道属性与所述第二信道属性相同，用所述第三操作模式操作。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

在所述网状网络桥接设备处从所述网状网络接收第一更新信息；以及

基于所述第一更新信息来调整所述第二信道属性。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括：

递增地或策略性地调整所述第二信道属性，直到建立与所述网状网络的连接为止。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

递增地或策略性地调整所述第二信道属性，直到建立与所述网状网络的连接为止。

15.根据权利要求11至14中的任一项所述的方法，还包括：

基于所述第二信道属性，使用所述网状网络桥接设备产生（710）第二更新数据；

使用所述网状网络桥接设备向所述资源受限设备发送（720）第二更新数据；以及

基于第二更新数据来调整（730）第一信道属性。

16.一种计算机可读存储介质，包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在具有处理器的计算设备上运行时所述计算机程序代码适于执行权利要求11至15中任一项所述的方法的所有步骤。

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