ES2426515A2 - Low-consumption wireless communication method and system - Google Patents
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Abstract
Description
Sector de la técnica Technical sector
La presente invención concierne, en un primer aspecto, a un método de comunicación inalámbrica de bajo consumo que comprende activar unidades durmientes de recepción/transmisión de datos de dispositivos inalámbricos mediante el envío de señales de despertar a dichos dispositivos, y más en particular a un método que utiliza información previa adquirida asociada a los dispositivos inalámbricos para gestionar el envío y generar o modificar el contenido de las señales de despertar. The present invention concerns, in a first aspect, a method of wireless communication of low consumption comprising activating sleeping units for receiving / transmitting data from wireless devices by sending wake-up signals to said devices, and more particularly to a method that uses previous acquired information associated with wireless devices to manage the sending and generate or modify the content of the waking signals.
Un segundo aspecto de la invención concierne a un sistema de comunicación inalámbrica de bajo consumo adaptado para implementar el método del primer aspecto. A second aspect of the invention concerns a low consumption wireless communication system adapted to implement the method of the first aspect.
Estado de la técnica anterior Prior art
Las redes de sensores inalámbricas pueden estar formadas por un gran número de nodos sensores/actuadores y nodos repetidores que permiten establecer una red mallada a través de la cual la información se transmite con multi-saltos. Wireless sensor networks can be formed by a large number of sensor / actuator nodes and repeater nodes that allow the establishment of a meshed network through which information is transmitted with multi-jumps.
La mayoría de los nodos sensores/actuadores no disponen de conexión a la red eléctrica, por lo que su alimentación proviene de baterías incorporadas al propio nodo. Para optimizar el consumo de energía de estos nodos sensores, y conseguir que el ciclo de vida de las baterías sea lo más largo posible, es necesario implementar métodos y sistemas que permitan reducir al máximo el consumo de energía por parte de estos nodos. Most of the sensor / actuator nodes do not have a connection to the power grid, so their power comes from batteries incorporated into the node itself. In order to optimize the energy consumption of these sensor nodes, and to ensure that the battery life cycle is as long as possible, it is necessary to implement methods and systems that allow the energy consumption of these nodes to be minimized.
Unos de tales métodos es el consistente en mantener como mínimo parte del nodo en un estado ?durmiente? mientras no tenga que realizar ninguna tarea, y ?despertarlo? mediante el correspondiente envío de una señal de despertar, conocida comúnmente como señal de ?wake-up?. One such method is to keep at least part of the node in a "sleeping" state. as long as I don't have to do any homework, and? wake him up? by sending a wake up signal, commonly known as a wake-up signal.
Son conocidas diversas propuestas que describen diferentes implementaciones de métodos de despertar nodos mediante señales de ?wakeup?. A continuación se citan y describen brevemente algunas de ellas. Various proposals are known that describe different implementations of methods of awakening nodes by means of "wakeup" signals. Some of them are cited and briefly described below.
En GB2421153 se propone sistema para una red de sensores que permite ampliar la vida de las baterías de los nodos mediante el empleo de operaciones MAC (acrónimo del inglés ?Medium Access Control?) que incluyen el envío de una señal de ?wake-up? a un nodo receptor, y re-enviándola éste a otros nodos, incluyendo la señal de ?wake-up? un parámetro (por ejemplo: tasa de bits y/o tasa de ?chip? y/o ancho de banda) para incrementar la ganancia de procesado. In GB2421153 a system for a sensor network is proposed that allows to extend the life of the batteries of the nodes by means of the use of MAC operations (acronym for English? Medium Access Control?) That include the sending of a? Wake-up? Signal. to a receiving node, and resending it to other nodes, including the? wake-up? a parameter (for example: bit rate and / or "chip" rate and / or bandwidth) to increase the processing gain.
EP 2157824A1 propone un método para despertar un nodo de red, previsto para conectar una red con un terminal, cuando un módulo de control del mismo detecta la presencia de una señal con un patrón o secuencia predefinida proveniente del terminal o de la red. EP 2157824A1 proposes a method to wake up a network node, intended to connect a network with a terminal, when a control module detects the presence of a signal with a predefined pattern or sequence from the terminal or network.
KR20090054850 propone un método donde un dispositivo móvil activa un módulo inalámbrico para conexión a internet cuando un módulo de comunicación móvil del mismo recibe una señal de "wake-up". KR20090054850 proposes a method where a mobile device activates a wireless module for internet connection when a mobile communication module receives a wake-up signal.
La solicitud US2010110948A1 propone despertar a un dispositivo móvil enviándole una señal de "wake-up? que puede incluir información indicando los datos que tiene pendientes de recibir el dispositivo móvil. Application US2010110948A1 proposes to wake up a mobile device by sending a "wake-up" signal that may include information indicating the data that the mobile device is pending to receive.
La solicitud US2008084836A1 propone un método en el que un receptor simple de un dispositivo, cuando recibe una señal de "wake-up", despierta a un receptor más complejo del mismo dispositivo, donde la señal de "wake-up? es, para una realización, una señal de una frecuencia específica. El receptor simple puede estar permanentemente activado o de manera intermitente (periódica o no). Application US2008084836A1 proposes a method in which a simple receiver of a device, when it receives a "wake-up" signal, wakes up a more complex receiver of the same device, where the "wake-up? Signal is, for a embodiment, a signal of a specific frequency The simple receiver can be permanently activated or intermittently (periodically or not).
La solicitud internacional WO2011029983A1 propone un método y un aparato en el que este último identifica una señal de "wake-up? recibida y en función de esta identificación despierta y utiliza uno u otro, de entre varios posibles, módulos o dispositivos radio del aparato, seleccionándolos, por ejemplo, porque estos son aptos para trabajar con uno u otro protocolo de comunicaciones (por ejemplo Bluetooth, IEEE 820.11, IEEE 802.15.4), y se elige el que puede trabajar con el protocolo de la señal de ?wake-up" recibido. The international application WO2011029983A1 proposes a method and an apparatus in which the latter identifies a "wake-up" signal received and based on this identification wakes up and uses one or the other, among several possible, radio modules or devices of the apparatus, selecting them, for example, because these are suitable for working with one or another communications protocol (for example Bluetooth, IEEE 820.11, IEEE 802.15.4), and the one that can work with the? wake-up signal protocol is chosen " received.
En la solicitud US20110194471A1 se propone un aparato y un método de "wake-up? para nodos sensores, donde el sensor recibe una señal de "wake-up", extrae una dirección de la misma y la compara con una que le proporciona un servidor, y si la comparación es exitosa envía un "evento? detectado o genera la dirección de otro sensor. En su memoria descriptiva se indica que el servidor puede asignar información de dirección de ?wake-up? en función del número de nodos sensores cuyas direcciones tiene registradas. In the application US20110194471A1 a device and a "wake-up" method for sensor nodes are proposed, where the sensor receives a "wake-up" signal, extracts an address from it and compares it with one provided by a server , and if the comparison is successful send an "event? detected or generates the address of another sensor. Its description indicates that the server can assign address information of? Wake-up? depending on the number of sensor nodes whose addresses are registered.
No se indica en US2011019447A1 la posibilidad de gestionar el envío y el contenido de la señal de ?wake-up? para un nodo en base a información adquirida previamente respecto a dicho nodo en particular. It is not indicated in US2011019447A1 the possibility of managing the shipment and the content of the? Wake-up? for a node based on previously acquired information regarding that particular node.
En EP1657852A1 se propone un mecanismo para comunicar nodos, que incluye enviar una señal de "wake-up? desde un nodo a otro nodo, donde la señal de "wake-up? incluye información de control para controlar la comunicación entre los nodos. In EP1657852A1 a mechanism is proposed to communicate nodes, which includes sending a wake-up signal from one node to another node, where the wake-up? includes control information to control communication between nodes.
La duración y el inicio de la señal de "wake-up? se calculan basándose en información del tiempo en el que los nodos están ?escuchando? para recibir esta señal de "wake-up". The duration and the start of the "wake-up" signal are calculated based on information on the time at which the nodes are "listening" to receive this "wake-up" signal.
En EP1657852A1 no se describe gestionar el envío y el contenido de la señal de ?wake-up? para un nodo en base a información adquirida previamente respecto a dicho nodo en particular. EP1657852A1 does not describe managing the sending and signal content of? Wake-up? for a node based on previously acquired information regarding that particular node.
En estas clase de sistemas existe un compromiso, energético y relativo al retardo, entre cuán profundo un nodo ?duerme? y cuanto tiempo el nodo necesita para despertar con el fin de enviar o recibir paquetes de datos, tal y como se especifica en [1]. In these kinds of systems there is a commitment, energetic and relative to the delay, between how deep a node? Sleeps? and how long the node needs to wake up in order to send or receive data packets, as specified in [1].
En un sistema de radio simple convencional cuando un nodo sensor necesita enviar datos, éste tiene que asociarse a un coordinador de la red, para lo cual se utiliza un protocolo de intercambio de mensajes con el fin de realizar dicha asociación. In a conventional simple radio system when a sensor node needs to send data, it has to be associated with a network coordinator, for which a message exchange protocol is used in order to make such an association.
En la Fig. 1 se ilustra uno de tales sistemas de radio simple, donde un coordinador de red, en la forma de una pasarela de acceso móvil GW, se asocia con tres nodos NA, NB y NC, mediante un proceso de asociación que se inicia tras enviarles a cada uno de ellos una baliza, y que incluye el mencionado intercambio de mensajes, en particular de los mensajes ?Association Req?, ?Data Req? y ?Association Res?, tras lo cual la asociación ha finalizado y puede iniciarse la transferencia de datos entre el coordinador GW y cada nodo NA, NB y NC. One of such simple radio systems is illustrated in Fig. 1, where a network coordinator, in the form of a mobile access gateway GW, is associated with three nodes NA, NB and NC, by means of an association process that is starts after sending each of them a beacon, and that includes the aforementioned exchange of messages, in particular of the? Association Req ?,? Data Req? and? Association Res ?, after which the association has ended and data transfer between the GW coordinator and each NA, NB and NC node can be initiated.
En esta clase de sistemas de radio simple, la documentación existente propone nuevos mecanismos para protocolos específicos con el objetivo de reducir el número de tramas de datos que necesitan ser enviadas. Ello se lleva a cabo, por ejemplo para el caso del protocolo 802.15.4: In this class of simple radio systems, the existing documentation proposes new mechanisms for specific protocols in order to reduce the number of data frames that need to be sent. This is done, for example in the case of the 802.15.4 protocol:
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- Modificando campos en el protocolo estándar [2] Modifying fields in the standard protocol [2]
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- Reduciendo primitivas redundantes [3] Reducing redundant primitives [3]
Existen también los conocidos como sistemas de radio dual, donde los nodos sensores disponen como mínimo de una unidad de radio compleja y de una unidad de radio simple (como es el caso del dispositivo descrito en US2008084836A1. There are also those known as dual radio systems, where the sensor nodes have at least one complex radio unit and a single radio unit (as is the case of the device described in US2008084836A1.
Uno de tales sistemas de radio dual se ilustra en la Fig. 2. La unidad de radio compleja se encuentra típicamente durmiendo. Cuando la pasarela de acceso móvil GW pasa por las cercanías de los nodos sensores NA, NB, NC, ésta los despierta mediante el envío de una señal de ?wake-up? a los mismos. Si el nodo sensor es el destinatario de dicha señal de ?wake-up?, recibida en su unidad de radio simple, despierta a la unidad de radio compleja la cual iniciará el proceso de asociación con la pasarela móvil GW. One such dual radio system is illustrated in Fig. 2. The complex radio unit is typically sleeping. When the GW mobile access gateway passes through the sensor nodes NA, NB, NC, it awakens them by sending a? Wake-up? Signal. to them. If the sensor node is the recipient of said "wake-up" signal received in its simple radio unit, it wakes up the complex radio unit which will initiate the process of association with the mobile gateway GW.
La señal de ?wake-up? puede ser utilizada para comunicar: The wake-up signal It can be used to communicate:
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- La información que se envía normalmente mediante la trama de la baliza. The information that is normally sent through the beacon frame.
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- Otra información para configurar el modo de energía del nodo. Other information to configure the power mode of the node.
La utilización de tal señal de ?wake-up? reducirá el envío de señales, ya que la señal de ?wake-up? evitará enviar la baliza, lo cual reduce el tiempo de asociación e incrementa el tiempo disponible para la transferencia de datos, un factor que es especialmente crítico cuando la pasarela es móvil. The use of such a “wake-up” signal It will reduce the sending of signals, since the? wake-up? signal avoid sending the beacon, which reduces the association time and increases the time available for data transfer, a factor that is especially critical when the gateway is mobile.
Bajo el nodo NA de la Fig. 2 se ilustran las funciones llevadas a cabo por éste (y por el resto de los nodos NB, NC) tras la recepción de la señal de ?wakeup?, y utilizando el contenido de ésta, donde tales funciones consisten en realizar un intercambio de datos con la pasarela GW (incluyendo el referido al proceso de asociación), una configuración del nodo y finalmente un cambio de estado a estado ?Sleep? o durmiente. The functions carried out by the latter (and by the rest of the nodes NB, NC) after the reception of the wakeup signal and using the content of it, where such are illustrated, are shown under the NA node of Fig. 2. functions consist of performing an exchange of data with the GW gateway (including the one related to the association process), a node configuration and finally a change from state to state? Sleep? or sleeper
En la documentación existente puede encontrase esta clase de soluciones en sistemas que utilizan etiquetas de RFID [1]. In the existing documentation this kind of solutions can be found in systems that use RFID tags [1].
Explicación de la invención Explanation of the invention.
Aparece necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica que cubra las lagunas halladas en el mismo, en particular las referidas a la ausencia de propuestas que personalicen la gestión del envío y contenido de las señales de ?wake-up? a cada nodo receptor. It seems necessary to offer an alternative to the state of the art that covers the gaps found therein, in particular those referring to the absence of proposals that personalize the management of the sending and content of the wake-up signals? to each receiving node.
Con tal fin, la presente invención concierne, en un primer aspecto, a un método de comunicación inalámbrica de bajo consumo, que comprende, de manera en sí conocida: To this end, the present invention concerns, in a first aspect, a method of wireless communication of low consumption, comprising, in a manner known per se:
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- gestionar el envío desde como mínimo un dispositivo inalámbrico de un primer tipo de al menos una señal de despertar a como mínimo un dispositivo inalámbrico de un segundo tipo; y manage the sending from at least one wireless device of a first type of at least one wake-up signal to at least one wireless device of a second type; Y
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- activar como mínimo una unidad de recepción/transmisión de datos del dispositivo inalámbrico de un segundo tipo mediante una unidad receptora de bajo consumo de dicho dispositivo inalámbrico de un segundo tipo cuando dicha unidad receptora de bajo consumo recibe dicha señal de despertar. activating at least one unit for receiving / transmitting data of the wireless device of a second type by means of a low-power receiving unit of said wireless device of a second type when said low-power receiving unit receives said wake-up signal.
A diferencia de las propuestas conocidas, el método propuesto por el primer aspecto de la invención comprende, de manera característica, gestionar, por parte del dispositivo inalámbrico de un primer tipo, como mínimo dicha señal de despertar, por lo que se refiere a su envío y a su contenido, en base a información previamente adquirida asociada con el dispositivo inalámbrico de un segundo tipo. In contrast to the known proposals, the method proposed by the first aspect of the invention comprises, in a characteristic way, managing, on the part of the wireless device of a first type, at least said awakening signal, as regards its sending and its content, based on previously acquired information associated with the second type wireless device.
Según unos ejemplos de realización, dicha información previa adquirida es relativa a una o más de las siguientes informaciones, o una combinación de las mismas: According to some embodiments, said previous information acquired is related to one or more of the following information, or a combination thereof:
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- información histórica; -información de comportamiento en comunicaciones pasadas; historic information; -behavior information in past communications;
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- información de asociación de comunicaciones pasadas, incluyendo parámetros de configuración; association information of past communications, including configuration parameters;
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- información de diferentes estados de consumo en espera y de opciones de funcionamiento asociadas a cada estado; information on different standby consumption states and operating options associated with each state;
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- información de localización; location information;
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- información identificativa; identifying information;
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- información de tipo de dispositivo; e device type information; and
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- información de capacidades de computación y/o de comunicación. information on computing and / or communication capabilities.
Por lo que se refiere a la mencionada gestión del envío de la señal de despertar, ésta comprende, para unos ejemplos de realización: With regard to the aforementioned management of the sending of the wake-up signal, it comprises, for some examples of embodiment:
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- enviar o no enviar la señal de despertar al dispositivo inalámbrico de un segundo tipo; y/o send or not send the wake up signal to the wireless device of a second type; I
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- avanzar o retardar dicho envío; y/o advance or delay said shipment; I
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- realizar o no dicho envío en función de que se cumplan unas condiciones determinadas. whether or not to carry out said shipment depending on whether certain conditions are met.
La gestión del contenido de la señal de despertar comprende, de acuerdo con unos ejemplos de realización: The content management of the wake signal comprises, according to some examples of embodiment:
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- la generación de la señal de despertar; y/o waking signal generation; I
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- la modificación de la señal de despertar; y/o the modification of the wake signal; I
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- la inclusión en la señal de despertar de información de asociación y/o the inclusion in the wake up signal of association information and / or
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- la inclusión en la señal de despertar de información que asista en la selección de la unidad de transmisión/recepción de datos del dispositivo inalámbrico de un segundo tipo que disponga de dos o más unidades de transmisión/recepción de datos distintas, al menos por lo que se refiere a tecnología o protocolo de comunicación soportado; y/o the inclusion in the wake-up signal of information assisting in the selection of the data transmission / reception unit of the second type wireless device having two or more different data transmission / reception units, at least as far as refers to technology or communication protocol supported; I
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- la inclusión en la señal de despertar de información relativa al módulo o módulos de transmisión/recepción de datos que el dispositivo inalámbrico de un primer tipo tiene activos o desea utilizar; y/o the inclusion in the wake-up signal of information relating to the data transmission / reception module or modules that the wireless device of a first type has active or wishes to use; I
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- la inclusión en la señal de despertar de información de selección de uno de diferentes estados de consumo en espera y de opciones de funcionamiento asociadas a cada estado disponibles en el dispositivo inalámbrico de un segundo tipo. the inclusion in the wake-up signal of selection information of one of different standby consumption states and of operating options associated with each state available in the second type wireless device.
El método comprende, para un ejemplo de realización, enviar, por parte del dispositivo inalámbrico de un primer tipo, una señal de despertar al dispositivo inalámbrico de un segundo tipo con el que se ya se ha producido una comunicación previa, incluyendo parámetros de configuración utilizados en dicha comunicación previa, para acelerar el proceso de asociación de la comunicación que se desea establecer. The method comprises, for an exemplary embodiment, sending, by the wireless device of a first type, an awakening signal to the wireless device of a second type with which a previous communication has already occurred, including configuration parameters used in said previous communication, to accelerate the process of association of the communication that you wish to establish.
El método comprende, para un ejemplo de realización, realizar dicha gestión del envío y/o contenido de la señal de despertar en base también a información de otra clase no asociada con el dispositivo inalámbrico de un segundo tipo. The method comprises, for an exemplary embodiment, performing said management of the sending and / or content of the wake-up signal based also on information of another kind not associated with the wireless device of a second type.
La citada información de otra clase incluye, según un ejemplo de realización, periodicidad con la que se prevé establecer comunicación inalámbrica entre el dispositivo inalámbrico de un primer tipo y el de un segundo tipo. The aforementioned information of another class includes, according to an embodiment, periodicity with which it is envisaged to establish wireless communication between the wireless device of a first type and that of a second type.
El método comprende, de acuerdo con una realización, mantener al dispositivo inalámbrico de un segundo tipo en un estado de consumo alto en espera, mediante el envío de la señal de despertar adecuada, cuando dicha periodicidad está por encima de un valor predeterminado. The method comprises, according to one embodiment, keeping the wireless device of a second type in a high standby state of consumption, by sending the appropriate wake-up signal, when said periodicity is above a predetermined value.
Según un ejemplo de realización dicha información de otra clase incluye información asociada al dispositivo inalámbrico de un primer tipo, tal como la relativa a su localización y/o a información identificativa del mismo. According to an exemplary embodiment, said information of another kind includes information associated with the wireless device of a first type, such as that relating to its location and / or identifying information thereof.
Para un ejemplo de realización preferido, el método está aplicado a una pluralidad de dispositivos inalámbricos de un segundo tipo de manera idéntica o análoga a como lo está en relación al citado dispositivo inalámbrico de un segundo tipo, incluyendo la gestión del envío y/o contenido de señales de despertar correspondientes en base a información previamente adquirida asociada con dicha pluralidad de dispositivos inalámbricos de un segundo tipo. For a preferred embodiment, the method is applied to a plurality of wireless devices of a second type in an identical or analogous manner as it is in relation to said wireless device of a second type, including the management of the shipment and / or content corresponding wake-up signals based on previously acquired information associated with said plurality of wireless devices of a second type.
El método comprende, de acuerdo con una realización, enviarle o no la señal de despertar a uno de dichos dispositivos inalámbricos de un segundo tipo en función de la información de localización del mismo, de sus dispositivos inalámbricos de un segundo tipo cercanos y del dispositivo inalámbrico de un primer tipo. The method comprises, according to one embodiment, whether or not to send the wake-up signal to one of said wireless devices of a second type depending on the location information thereof, of its nearby wireless devices of a second type and of the wireless device. of a first type.
Para un ejemplo de realización, el método comprende incluir en la señal de despertar como mínimo una de las informaciones de localización descritas anteriormente, incluyendo las del dispositivo de un primer tipo y/o las del dispositivo o dispositivos de un segundos tipo. For an exemplary embodiment, the method comprises including at least one of the location information described above in the wake-up signal, including those of the device of a first type and / or of the device or devices of a second type.
De acuerdo a un ejemplo de realización, el dispositivo inalámbrico de un segundo tipo comprende realizar unas u otras acciones en función de la información de localización recibida. According to an exemplary embodiment, the wireless device of a second type comprises performing one or the other actions depending on the location information received.
Cuando la información de localización recibida por el dispositivo inalámbrico de un segundo tipo es relativa como mínimo al dispositivo inalámbrico de un primer tipo, el método comprende, según un ejemplo de realización, decidir, por parte del dispositivo inalámbrico de un segundo tipo, si intercambiar datos o no con el dispositivo inalámbrico de un primer tipo, en función de la información de localización recibida. When the location information received by the wireless device of a second type is at least relative to the wireless device of a first type, the method comprises, according to an example of embodiment, deciding, by the wireless device of a second type, whether to exchange data or not with the wireless device of a first type, depending on the location information received.
Según un ejemplo de realización, el método está aplicado a una pluralidad de dispositivos inalámbricos de un primer tipo. According to an embodiment, the method is applied to a plurality of wireless devices of a first type.
Por lo que se refiere al dispositivo o dispositivos inalámbricos de un primer tipo, éste es o éstos son, para unos ejemplos de realización, un dispositivo o unos dispositivos de computación móvil y el o los dispositivos inalámbricos de un segundo tipo es o son un o unos dispositivos de computación estacionarios, o viceversa. As regards the wireless device or devices of a first type, this is or these are, for some embodiments, a mobile computing device or devices and the wireless device or devices of a second type is or are one or some stationary computing devices, or vice versa.
Un segundo aspecto de la invención concierne a un sistema de comunicación inalámbrica de bajo consumo, que comprende, de manera en sí conocida: A second aspect of the invention concerns a low-power wireless communication system, comprising, in a manner known per se:
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- como mínimo un dispositivo inalámbrico de un primer tipo y at least one wireless device of a first type and
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- como mínimo un dispositivo inalámbrico de un segundo tipo. At least one wireless device of a second type.
El dispositivo inalámbrico de un primer tipo configurado para gestionar el envío de al menos una señal de despertar a como mínimo dicho dispositivo inalámbrico de un segundo tipo. The wireless device of a first type configured to manage the sending of at least one wake-up signal to at least said wireless device of a second type.
El dispositivo inalámbrico de un segundo tipo comprende una unidad de recepción/transmisión de datos y una unidad receptora de bajo consumo configurada para activar a como mínimo dicha unidad de recepción/transmisión de datos cuando la unidad receptora de bajo consumo recibe la señal de despertar. The wireless device of a second type comprises a data reception / transmission unit and a low consumption receiving unit configured to activate at least said data reception / transmission unit when the low consumption receiving unit receives the wake-up signal.
A diferencia de los sistemas convencionales, en el propuesto por el segundo aspecto de la invención, de manera característica, el dispositivo inalámbrico de un primer tipo está configurado para gestionar como mínimo dicha señal de despertar, por lo que se refiere a su envío y a su contenido, en base a información previamente adquirida asociada con el dispositivo inalámbrico de un segundo tipo. Unlike conventional systems, in the one proposed by the second aspect of the invention, in a characteristic way, the wireless device of a first type is configured to manage at least said wake-up signal, as regards its sending and its content, based on previously acquired information associated with the wireless device of a second type.
El sistema propuesto por el segundo aspecto de la invención está previsto para implementar el método del primer aspecto. The system proposed by the second aspect of the invention is intended to implement the method of the first aspect.
Según un ejemplo de realización, el sistema comprende como mínimo una base de datos accesible por el dispositivo de un primer tipo para al menos obtener dicha información previamente adquirida asociada a uno o más dispositivos de un segundo tipo. According to an exemplary embodiment, the system comprises at least one database accessible by the device of a first type to at least obtain said previously acquired information associated with one or more devices of a second type.
El dispositivo de un primer tipo está configurado también para, según una realización, registrar en dicha base de datos la información previamente adquirida asociada a uno o más dispositivos de un segundo tipo. The device of a first type is also configured to, according to one embodiment, record in said database the previously acquired information associated with one or more devices of a second type.
En función del ejemplo de realización, el sistema comprende una pluralidad de dispositivos inalámbricos de un primer tipo y/o una pluralidad de dispositivos de un segundo tipo. Depending on the exemplary embodiment, the system comprises a plurality of wireless devices of a first type and / or a plurality of devices of a second type.
El dispositivo o dispositivos inalámbricos de un primer tipo es o son un o unos dispositivos de computación móvil y el dispositivo o dispositivos inalámbricos de un segundo tipo es o son un o unos dispositivos de computación estacionarios, o viceversa. The wireless device or devices of a first type is or are one or a few mobile computing devices and the wireless device or devices of a second type is or are one or a stationary computing devices, or vice versa.
Según un ejemplo de realización preferido, el dispositivo o dispositivos de un segundo tipo es o son un o unos sensores y/o actuadores. According to a preferred embodiment, the device or devices of a second type is or are one or more sensors and / or actuators.
Mediante el método y el sistema propuestos por la presente invención, se consigue, para diferentes ejemplos de realización, aparte de reducir el consumo de energía de los nodos sensores/actuadores, realizar una optimización del tiempo de asociación de nodos móviles, de manera que se maximice el tiempo efectivo de comunicación y así conseguir que la infraestructura de nodos necesaria per implementar un determinado servicio/aplicación se reduzca de forma considerable. By means of the method and system proposed by the present invention, it is possible, for different embodiments, apart from reducing the energy consumption of the sensor / actuator nodes, to optimize the association time of mobile nodes, so that Maximize effective communication time and thus ensure that the node infrastructure needed to implement a particular service / application is significantly reduced.
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a parte de los dibujos adjuntos, los cuales deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo. The foregoing and other advantages and features will be more fully understood from the following detailed description of some examples of embodiment with reference to part of the attached drawings, which should be taken by way of illustration and not limitation.
Parte de los dibujos adjuntos, en particular los correspondientes a las Figs. 1 y 2, ya han sido utilizados para sustentar la descripción de unos sistemas convencionales en el apartado de estado de la técnica. Part of the attached drawings, in particular those corresponding to Figs. 1 and 2, have already been used to support the description of conventional systems in the state of the art section.
En los dibujos adjuntos: In the attached drawings:
las Figs. 1 y 2 muestran, respectivamente, de manera esquemática, un escenario correspondiente a un sistema de radio simple y un escenario correspondiente a un sistema de radio dual formados ambos por una pasarela de acceso móvil y tres nodos sensores, habiéndose descrito ambos sistemas y su funcionamiento en el apartado de estado de la técnica anterior; Figs. 1 and 2 show, respectively, schematically, a scenario corresponding to a simple radio system and a scenario corresponding to a dual radio system formed both by a mobile access gateway and three sensor nodes, both systems having been described and their operation in the prior art state section;
la Fig. 3 muestra de manera esquemática un escenario correspondiente a un sistema de radio múltiple, representativo de un ejemplo de realización del método y el sistema propuestos por la presente invención; Fig. 3 schematically shows a scenario corresponding to a multiple radio system, representative of an exemplary embodiment of the method and system proposed by the present invention;
la Fig. 4a muestra, también de manera esquemática, un escenario correspondiente a un sistema de radio múltiple avanzado que, además de los elementos ilustrados en la Fig. 3, incluye una base de datos accesible por la pasarela de acceso, para otro ejemplo de realización más elaborado del método y el sistema propuestos por la presente invención; Fig. 4a also shows schematically a scenario corresponding to an advanced multiple radio system which, in addition to the elements illustrated in Fig. 3, includes a database accessible by the access gateway, for another example of more elaborate embodiment of the method and system proposed by the present invention;
la Fig. 4b muestra, también de manera esquemática, un escenario correspondiente a un sistema de radio múltiple avanzado, pero que a diferencia del ilustrado en la Fig. 4a, incluye un nodo sensor móvil y unas pasarelas de acceso estacionarias, cada una de ellas con acceso a una respectiva base de datos; y Fig. 4b also shows schematically a scenario corresponding to an advanced multiple radio system, but unlike that illustrated in Fig. 4a, includes a mobile sensor node and stationary access gateways, each of them with access to a respective database; Y
la Fig. 5 muestra el intercambio de mensajes MAC llevado a cabo de manera convencional entre un dispositivo o sensor y un coordinador, según el protocolo 802.15.4. Fig. 5 shows the exchange of MAC messages carried out in a conventional manner between a device or sensor and a coordinator, according to the 802.15.4 protocol.
Descripción detallada de unos ejemplos de realización Detailed description of some embodiments
El método y sistema propuesto por la presente invención es válido para el desarrollo de aplicaciones oportunísticas tolerantes a retrasos, donde la comunicación no debe ser permanentemente continúa. En estos casos, la transmisión de la información sólo se realiza cuando hay proximidad entre el nodo sensor/actuador y el nodo retransmisor (tal como una pasarela de acceso) que tiene capacidad para despertar el nodo sensor a través de la señal de ?wake-up?. Se puede dotar de movilidad a cualquiera de los dos tipos de nodos. The method and system proposed by the present invention is valid for the development of opportunistic applications tolerant of delays, where communication should not be permanently continuous. In these cases, the information is transmitted only when there is proximity between the sensor / actuator node and the relay node (such as an access gateway) that has the ability to wake up the sensor node through the? Wake- signal. up ?. It can provide mobility to any of the two types of nodes.
A continuación se describen distintos escenarios, con referencia a las Figs. 3, 4a y 4b, que se corresponden con diferentes ejemplos de realización del método y sistema propuesto por la presente invención. Different scenarios are described below, with reference to Figs. 3, 4a and 4b, which correspond to different embodiments of the method and system proposed by the present invention.
En la Fig. 3 se ilustra un escenario que incluye un sistema de radio múltiple, donde cada nodo NA, NB, NC comprende una unidad de radio simple (no ilustrada) y varias unidades de radio complejas, ilustradas en un número de dos y referidas como C1, C2. A scenario that includes a multiple radio system is illustrated in Fig. 3, where each node NA, NB, NC comprises a single radio unit (not illustrated) and several complex radio units, illustrated in a number of two and referred to like C1, C2.
En este caso la señal de ?wake-up? enviada por la pasarela de acceso móvil GW incluye información para asistir a cada nodo estacionario NA, NB, NC a seleccionar la unidad de radio compleja más adecuada que debe ser usada para transferir los datos que debe transmitir el nodo sensor en cuestión. In this case the "wake-up" signal sent by the mobile access gateway GW includes information to assist each stationary node NA, NB, NC to select the most suitable complex radio unit that should be used to transfer the data to be transmitted by the sensor node in question.
Para un ejemplo de realización, la señal de ?wake-up? informa al nodo sensor NA, NB, NC sobre los módulos complejos, o módulos de transmisión/recepción de datos, que tiene activos la pasarela de acceso móvil GW. For an embodiment, the "wake-up" signal informs the sensor node NA, NB, NC about the complex modules, or data transmission / reception modules, that the mobile access gateway GW is active.
Se implementa así, para el escenario de la Fig. 3, el método del primer aspecto de la invención, en particular para el ejemplo de realización anteriormente descrito para el que la gestión del contenido de la señal de ?wakeup? comprende la inclusión en ésta de información que asista en la selección de la unidad de transmisión/recepción de datos del nodo NA, NB, NC que disponga de dos o más unidades de transmisión/recepción de datos distintas C1, C2, al menos por lo que se refiere a tecnología o protocolo de comunicación soportado, basándose en la información previamente adquirida asociada a cada nodo referente a las capacidades de los mismos en cuanto a las unidades de transmisión/recepción que poseen. Thus, for the scenario of Fig. 3, the method of the first aspect of the invention is implemented, in particular for the embodiment described above for which the management of the content of the? Wakeup? Signal? it includes the inclusion in this of information that assists in the selection of the data transmission / reception unit of the node NA, NB, NC that has two or more different data transmission / reception units C1, C2, at least which refers to the technology or communication protocol supported, based on the previously acquired information associated with each node regarding their capabilities in terms of the transmission / reception units they possess.
Según dicho ejemplo de realización, también se realiza, según el método propuesto por la invención, la inclusión en la señal de ?wake-up? de información relativa al módulo o módulos de transmisión/recepción de datos que la pasarela de acceso móvil GW tiene activos o desea utilizar. According to said embodiment, the inclusion in the wake-up signal is also carried out according to the method proposed by the invention. of information related to the data transmission / reception module or modules that the GW mobile access gateway has assets or wishes to use.
En el ejemplo de realización de la Fig. 3, también se llevan a cabo las funciones descritas con referencia la Fig. 2, incluyendo la inclusión en la señal de ?wake-up? de datos de configuración así como de datos que aceleren el proceso de asociación. In the exemplary embodiment of Fig. 3, the functions described with reference to Fig. 2 are also carried out, including the inclusion in the "wake-up" signal. of configuration data as well as data that accelerates the association process.
La Fig. 4a ilustra un escenario que incluye un sistema de radio múltiple avanzado que, además de los elementos ilustrados en la Fig. 3, incluye una base de datos accesible por la pasarela de acceso móvil GW, para otro ejemplo de realización más elaborado del método y el sistema propuestos por la presente invención. Fig. 4a illustrates a scenario that includes an advanced multiple radio system that, in addition to the elements illustrated in Fig. 3, includes a database accessible by the mobile access gateway GW, for another more elaborate embodiment of the method and system proposed by the present invention.
Además de las características y funcionalidades del escenario de la Fig. 3, en el de la Fig. 4a la plataforma de acceso móvil GW adquiere, a través de la base de datos BD, información histórica sobre los nodos sensores NA, NB, NC de la red junto con información georeferenciada proveniente de un módulo de localización interno o externo (por ejemplo GPS), indicado en la Fig. 4a con la referencia LS. In addition to the characteristics and functionalities of the scenario of Fig. 3, in that of Fig. 4a the mobile access platform GW acquires, through the database BD, historical information about the sensor nodes NA, NB, NC of the network together with georeferenced information from an internal or external location module (for example GPS), indicated in Fig. 4a with the reference LS.
La segunda vez que una plataforma de acceso móvil GW pasa cerca de un nodo sensor NA, NB o NC ubicado en una localización georeferenciada, conocida por GW, el sistema permitirá acelerar el proceso de asociación ya que existe información disponible en la base de datos BD que incluye parámetros previos de configuración para ese nodo utilizados en una asociación previa, los cuales se utilizan en la nueva asociación del nodo NA, NB o NC con la plataforma de acceso móvil GW, gracias a su envío a éstos en el interior de un señal de ?wake-up?, denominada en la Fig. 4a como señal de ?wake-up? avanzada. The second time that a GW mobile access platform passes near an NA, NB or NC sensor node located in a georeferenced location, known as GW, the system will allow the association process to be accelerated as information is available in the database BD which includes previous configuration parameters for that node used in a previous association, which are used in the new association of the NA, NB or NC node with the GW mobile access platform, thanks to its sending to them inside a signal of? wake-up ?, named in Fig. 4a as a sign of? wake-up? advanced
En particular, tal y como se ilustra en la Fig. 4a, dichos parámetros previos permiten que, para llevar a cabo la asociación de un nodo NA, NB, NC con la pasarela GW, pueda prescindirse de los comandos ?Association Req? y ?Data Req? (que sí son necesarios en el escenario de la Fig. 3), necesitándose simplemente utilizar el comando ?Association Res?. In particular, as illustrated in Fig. 4a, said previous parameters allow, in order to carry out the association of a node NA, NB, NC with the gateway GW, the commands "Association Req" can be dispensed with and? Data Req? (which are necessary in the scenario of Fig. 3), simply needing to use the? Association Res ?.
Las funciones realizadas en este caso por la pasarela de acceso móvil GW se ilustran en la Fig. 4a bajo ésta, e incluyen el envío de señales de ?wakeup?, el intercambio de datos con los nodos NA, NB, NC y con la base de datos BD, y el registro en esta última de nuevos datos provenientes de nuevas asociaciones. The functions performed in this case by the mobile access gateway GW are illustrated in Fig. 4a below, and include the sending of "wakeup" signals, the exchange of data with the NA, NB, NC nodes and with the base of BD data, and the registration in the latter of new data from new associations.
Por lo que se refiere a las funciones realizadas por cada nodo NA, NB, NC, éstas son similares a las del escenario 3, aunque por lo que se refiere al proceso de asociación están mejoradas, ya que el envío del comando ?Data request? no es en este caso necesario. As regards the functions performed by each node NA, NB, NC, these are similar to those of scenario 3, although in terms of the association process they are improved, since the sending of the? Data request? It is not necessary in this case.
Se implementa así, para el escenario de la Fig. 4a, el método del primer aspecto de la invención, en particular para el ejemplo de realización anteriormente descrito para el éste comprende enviar, por parte de la pasarela de acceso móvil GW, una señal de ?wake-up? al nodo sensor NA, NB, NC con el que se ya se ha producido una comunicación previa, incluyendo parámetros de configuración utilizados en dicha comunicación previa, para acelerar el proceso de asociación de la comunicación que se desea establecer Thus, for the scenario of Fig. 4a, the method of the first aspect of the invention is implemented, in particular for the exemplary embodiment described above for it comprises sending, by the mobile access gateway GW, a signal of wake-up to the sensor node NA, NB, NC with which a previous communication has already occurred, including configuration parameters used in said previous communication, to accelerate the process of association of the communication to be established
En la Fig. 4b se ilustra un escenario correspondiente a un sistema de radio múltiple avanzado, que se diferencia del ilustrado en la Fig. 4a, porque incluye un nodo sensor NA que en este caso es móvil con acceso a una base de datos BDN, y dos pasarelas de acceso GWA, GWB estacionarias, cada una de ellas con acceso a una respectiva base de datos BDA, BDN comunicada con un módulo de localización interno o externo LSA, LSB. A scenario corresponding to an advanced multiple radio system is illustrated in Fig. 4b, which differs from that illustrated in Fig. 4a, because it includes an NA sensor node which in this case is mobile with access to a BDN database, and two GWA, GWB stationary access gateways, each with access to a respective BDA database, BDN communicated with an internal or external LSA location module, LSB.
En este caso en el que el dispositivo móvil no es la pasarela de acceso sino el nodo sensor, la información incluida en la señal de ?wake-up? es usada para identificar a la pasarela y proporcionarle su localización, y basándose en la información recibida el nodo móvil puede decidir si intercambiar datos con ella o no, al consultar dicha información en la base de datos BDN. In this case where the mobile device is not the access gateway but the sensor node, the information included in the? Wake-up? Signal It is used to identify the gateway and provide its location, and based on the information received the mobile node can decide whether to exchange data with it or not, by consulting that information in the BDN database.
En la Fig. 4b se ilustra tal situación, donde el nodo móvil NA recibe una señal de ?wake-up? avanzada de la pasarela dentro de cuyo rango de cobertura se encuentre el mismo, ya sea la GWA, la GWB o ambas, que incluye la referida información identificativa y de localización de la respectiva pasarela, en función de la cual decide, tras consultarla en su base de datos BDN, si proceder al intercambio de datos con ella. This situation is illustrated in Fig. 4b, where the mobile node NA receives a "wake-up" signal. advanced of the gateway within whose coverage range is the same, either the GWA, the GWB or both, which includes the aforementioned identification and location information of the respective gateway, depending on which one decides, after consulting it in its BDN database, if you proceed to exchange data with it.
La segunda vez que el nodo móvil NA pasa cerca de una plataforma de acceso GWA, GWB, y ésta lo reconoce, le envía la correspondiente señal de ?wake-up? avanzada que, de manera análoga a la de la Fig. 4a, incluye parámetros previos de configuración para ese nodo utilizados en una asociación previa, y extraídos de la correspondiente base de datos GWA ó GWB, los cuales se utilizan en la nueva asociación del nodo NA con la plataforma de acceso móvil GWA ó GWB. The second time the mobile node NA passes near a GWA access platform, GWB, and it recognizes it, it sends the corresponding? Wake-up? Signal. advanced that, analogous to that of Fig. 4a, includes previous configuration parameters for that node used in a previous association, and extracted from the corresponding GWA or GWB database, which are used in the new node association NA with the mobile access platform GWA or GWB.
Las funciones realizadas por cada pasarela de acceso móvil GWA, GWB se ilustran en la Fig. 4b bajo la pasarela GWA, e incluyen el envío de señales de ?wake-up?, el intercambio de datos con el nodo móvil NA y con la correspondiente base de datos BDA, BDB, y el registro en esta última de nuevos datos provenientes de nuevas asociaciones. The functions performed by each mobile access gateway GWA, GWB are illustrated in Fig. 4b under the GWA gateway, and include the sending of wake-up signals, the exchange of data with the mobile node NA and with the corresponding database BDA, BDB, and the registration in the latter of new data from new associations.
Por lo que se refiere a las funciones realizadas por el nodo móvil NA, éstas son similares a las del escenario 4a, aunque añadiendo la referida en la Fig. 4b como ?Decisión sobre datos? consistente en la explicada arriba decisión sobre si intercambiar datos o no con la pasarela de acceso estacionaria GWA, GWB, así como la función ?Registro en BDN? consistente en registrar la citada información identificativa y de localización de las pasarelas GWA, GWB en la base de datos BDN a consultar para tomar la referida decisión de intercambiar o no datos. As regards the functions performed by the mobile node NA, these are similar to those of scenario 4a, although adding the one referred to in Fig. 4b as? Data decision? consisting of the explained above decision on whether to exchange data or not with the stationary access gateway GWA, GWB, as well as the function? Registration in BDN? consisting of registering the aforementioned identification and location information of the GWA, GWB gateways in the BDN database to be consulted to make the aforementioned decision to exchange or not exchange data.
Se implementa así, para el escenario de la Fig. 4b, el método del primer aspecto de la invención, en particular para el ejemplo de realización anteriormente descrito para el que, cuando la información de localización recibida por nodo móvil NA es relativa a la plataforma de acceso estacionaria GWA, GWB, el método comprende decidir, el nodo móvil NA, si intercambiar datos o no con la plataforma de acceso estacionaria GWA, GWB, en función de dicha información de localización. Thus, for the scenario of Fig. 4b, the method of the first aspect of the invention is implemented, in particular for the embodiment described above for which, when the location information received by mobile node NA is relative to the platform GWA, GWB stationary access method, the method comprises deciding, the mobile node NA, whether or not to exchange data with the GWA stationary access platform, GWB, based on said location information.
La anterior y otra clase de información a incluir en la señal de ?wake-up?, para diferentes ejemplos de realización, está formada por uno o más de los siguientes tipos de datos: The above and other information to be included in the “wake-up” signal, for different examples of embodiment, is formed by one or more of the following types of data:
-ID de destino: nodo sensor (uni/multi/broad-cast) -ID fuente: pasarela de acceso (uni/multi/broad-cast) Destination ID: sensor node (uni / multi / broad-cast) -ID source: access gateway (uni / multi / broad-cast)
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- Configuración de modo ahorro de energía: basado en información de la base de datos. Configuration of energy saving mode: based on information from the database.
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- Disponibilidad de unidades radio complejas: unidades radio complejas disponibles en la pasarela de acceso. Availability of complex radio units: complex radio units available on the access gateway.
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- QoS: prioridad de los datos en la pasarela de acceso a ser suministrados (por ejemplo: baja, media, urgente) QoS: priority of the data in the access gateway to be supplied (for example: low, medium, urgent)
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- Seguridad: capacidades relativas a la seguridad proporcionadas por la pasarela de acceso. Security: security-related capabilities provided by the access gateway.
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- Datos específicos para el proceso de asociación; por ejemplo para el protocolo 802.15.4: LogicalChannel, CoordAddressMode, CoordPANId, CoordAddress, CapabilityInfo, SecurityEnable. Specific data for the association process; for example for the 802.15.4 protocol: LogicalChannel, CoordAddressMode, CoordPANId, CoordAddress, CapabilityInfo, SecurityEnable.
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- Localización de la pasarela de acceso, que puede ser proporcionada por un módulo GPS u otro sistema. Location of the access gateway, which can be provided by a GPS module or other system.
En la Fig. 5 se muestra el intercambio de mensajes MAC llevado a cabo de manera convencional entre un dispositivo o sensor y un coordinador, según el protocolo 802.15.4. Ver las secciones 7.1.3.1 a 7.1.3.4 de IEEE 802.15.4 para observar el formato de los distintos comandos de los mensajes MAC: MLME-ASSOCIATE.request (MASR), MLME-ASSOCIATE.indication (MASI), MLMEASSOCIATE.response (MASS), MLME-ASSOCIATE.confirm (MASC). Para los ejemplos de realización de las Figs. 4a y 4b, el proceso de asociación prescinde de los comandos MASR y MASI. Fig. 5 shows the exchange of MAC messages carried out in a conventional way between a device or sensor and a coordinator, according to the 802.15.4 protocol. See sections 7.1.3.1 to 7.1.3.4 of IEEE 802.15.4 for the format of the different commands of MAC messages: MLME-ASSOCIATE.request (MASR), MLME-ASSOCIATE.indication (MASI), MLMEASSOCIATE.response ( MASS), MLME-ASSOCIATE.confirm (MASC). For the embodiments of Figs. 4a and 4b, the association process dispenses with the MASR and MASI commands.
En cuanto a los beneficios que el método y el sistema propuestos por la presente invención aportan, éstos son inherentes a la utilización de una señal de ?wake-up? enviada desde una pasarela de acceso, móvil o estacionaria, a uno o más nodos, estacionarios o móviles, que, en función del ejemplo de realización: As for the benefits that the method and system proposed by the present invention bring, these are inherent in the use of a "wake-up" signal. sent from an access gateway, mobile or stationary, to one or more nodes, stationary or mobile, which, depending on the example of embodiment:
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- reducción del número de tramas intercambiadas en el proceso de asociación del módulo de radio complejo y reducción por tanto, el tiempo utilizado en este proceso; reduction of the number of frames exchanged in the process of association of the complex radio module and therefore reducing the time used in this process;
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- configuración del modo ahorro de energía de cada nodo sensor específico de acuerdo con sus características (cantidad de datos, tipo de datos, etc.) teniendo en cuenta que los modos más ahorradores de energía requieren más tiempo para ?despertar? y viceversa; configuration of the energy saving mode of each specific sensor node according to its characteristics (amount of data, type of data, etc.) taking into account that the more energy-saving modes require more time to? wake up? and vice versa;
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- evitación del intercambio de tramas de baliza y de tramas de asociación la segunda vez que un nodo sensor estacionario se asocia con una plataforma de acceso móvil, ya que ésta tiene acceso a un mapeado histórico de cada nodo y su representación georeferenciada; avoidance of the exchange of beacon frames and association frames the second time a stationary sensor node is associated with a mobile access platform, since it has access to a historical mapping of each node and its georeferenced representation;
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- mejora de la decisión de selección de la unidad radio a utilizar cuando existen varias unidades radio complejas para transferir datos. Improved decision to select the radio unit to use when there are several complex radio units to transfer data.
Aplicando el método y el sistema propuestos por la presente invención en redes de sensores inalámbricos (Zigbee, 802.15.4), se pueden implementar servicios y soluciones similares a las que se ofrecen actualmente con tecnología RFID, pero con niveles de funcionalidades muy superiores. Los nodos sensores/actuadores pueden proporcionar información adicional a la simple identificación de personas / elementos, combinándolo con otra información (temperatura, humedad, etc.) y con la posibilidad de interactuar para hacer alguna acción complementaria (activación/desactivación de algún elemento, descargar cierta información en función de la ubicación, etc.). By applying the method and system proposed by the present invention in wireless sensor networks (Zigbee, 802.15.4), services and solutions similar to those currently offered with RFID technology can be implemented, but with much higher levels of functionality. The sensor / actuator nodes can provide additional information to the simple identification of people / elements, combining it with other information (temperature, humidity, etc.) and with the possibility of interacting to do some complementary action (activation / deactivation of some element, download certain information depending on the location, etc.).
A modo de ejemplo, algunos servicios/aplicaciones donde se puede aplicar la presente invención (siempre gestionando el envío y contenido de la señal de ?wake-up? en base a información previamente adquirida de los nodos receptores) son: As an example, some services / applications where the present invention can be applied (always managing the sending and content of the "wake-up" signal based on previously acquired information from the receiving nodes) are:
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- Gestión del transporte público: mediante nodos móviles instalados en vehículos de transporte público se podría medir su ocupación, y al llegar a cada una de las paradas, la información se podría transmitir a través de un nodo estático instalado en la propia parada. Adicionalmente, este sistema permitiría medir el tiempo de paso y el tiempo en el que el vehículo permanece estacionado en cada parada. Complementariamente, si los usuarios dispusieran de tarjetas avanzadas, que incorporaran nodos sensores, se podría permitir que el usuario "comprase? su billete en la parada, y al subir al autobús el sistema podría validar automáticamente que todos los pasajeros hubiesen validado su billete previamente, sin necesidad de tener que validarlo de forma individual. El método y el sistema de ?wake-up? propuestos por la invención permiten que en todas estas aplicaciones el módulo radio sólo se active cuando el usuario se encuentra en una parada de bus, reduciendo al máximo su consumo de energía. Management of public transport: using mobile nodes installed in public transport vehicles, their occupancy could be measured, and when arriving at each of the stops, the information could be transmitted through a static node installed at the stop itself. Additionally, this system would allow measuring the passage time and the time in which the vehicle remains parked at each stop. In addition, if users had advanced cards, incorporating sensor nodes, the user could be allowed to "buy" their ticket at the stop, and upon boarding the bus the system could automatically validate that all passengers had previously validated their ticket, without having to validate it individually The "wake-up" method and system proposed by the invention allow the radio module to be activated only in all these applications when the user is at a bus stop, reducing the Maximum your energy consumption.
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- Gestión de servicios urbanos (recogida de residuos, gestión de sacos de Urban services management (waste collection, bag management
5 escombros, etc.). Mediante los nodos sensores correspondientes, permitiría recopilar información del grado de llenado de los contenedores de residuos o información de cuando se ha instalado cualquier saco de escombros en la calle, y la recogida de información se podría realizar a través de nodos móviles instalados en vehículos municipales, durante el transcurso de sus rutas 5 debris, etc.). By means of the corresponding sensor nodes, it would allow to collect information on the degree of filling of the waste containers or information on when any bag of debris has been installed in the street, and the information could be collected through mobile nodes installed in municipal vehicles , during the course of their routes
10 periódicas y diarias, evitando tener que desplegar una gran infraestructura fija, y consiguiendo que los nodos sensores sólo se activen cuando pase un nodo móvil, si la información previamente adquirida de los mismos así lo indica (por ejemplo si el tiempo transcurrido desde la última transmisión realizad por parte nodo sensor es superior a un valor predeterminado). 10 periodic and daily, avoiding having to deploy a large fixed infrastructure, and ensuring that the sensor nodes are only activated when a mobile node passes, if the information previously acquired from them indicates it (for example if the time elapsed since the last transmission performed by the sensor node is greater than a predetermined value).
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- Gestión sanitaria: Recogida automática de determinadas medidas de parámetros físicos (temperatura, nivel de radiación, etc.) cuando se accede a una determinada ubicación especial (por ejemplo quirófanos, salas de radiografía, etc.). Health management: Automatic collection of certain measures of physical parameters (temperature, radiation level, etc.) when accessing a certain special location (for example, operating rooms, radiography rooms, etc.).
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- Turismo y cultura. Sistema de Información en los museos. Menor consumo que los sistemas que utilizan tecnologías Bluetooth. Tourism and culture Information System in museums. Lower consumption than systems that use Bluetooth technologies.
Un experto en la materia podría introducir cambios y modificaciones en 25 los ejemplos de realización descritos sin salirse del alcance de la invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas. One skilled in the art could introduce changes and modifications in the described embodiments described without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.
Referencias: References:
[1] ?Radio Sleep Mode Optimization in Wireless Sensor Networks? 5 [2] ?A New Association Scheme of IEEE 802.15.4 for Real-time Applications? [1]? Radio Sleep Mode Optimization in Wireless Sensor Networks? 5 [2]? A New Association Scheme of IEEE 802.15.4 for Real-time Applications?
[3] ?Performance Evaluation of IEEE 802.15.4 Beacon-enabled Association Process? [3]? Performance Evaluation of IEEE 802.15.4 Beacon-enabled Association Process?
Claims (20)
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- gestionar el envío desde al menos un dispositivo inalámbrico de un primer tipo (GW, GWA, GWB) de al menos una señal de despertar a al menos un dispositivo inalámbrico de un segundo tipo (NA, NB, NC); y manage the sending from at least one wireless device of a first type (GW, GWA, GWB) of at least one wake up signal to at least one wireless device of a second type (NA, NB, NC); Y
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- activar al menos una unidad de recepción/transmisión de datos (C1, C2) del dispositivo inalámbrico de un segundo tipo (NA, NB, NC) mediante una unidad receptora de bajo consumo de dicho dispositivo inalámbrico de un segundo tipo (NA, NB, NC) cuando dicha unidad receptora de bajo consumo recibe dicha señal de despertar, estando el método caracterizado porque comprende gestionar, por parte de dicho dispositivo inalámbrico de un primer tipo (GW, GWA, GWB), al menos dicha señal de despertar, por lo que se refiere a su envío y a su contenido, en base a información previamente adquirida asociada con el dispositivo inalámbrico de un segundo tipo (NA, NB, NC). activate at least one data reception / transmission unit (C1, C2) of the second type wireless device (NA, NB, NC) by means of a low consumption receiver unit of said second type wireless device (NA, NB, NC) when said low consumption receiving unit receives said wake up signal, the method being characterized in that it comprises managing, by said first type wireless device (GW, GWA, GWB), at least said waking signal, therefore which refers to its shipment and its content, based on previously acquired information associated with the wireless device of a second type (NA, NB, NC).
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- información histórica; historic information;
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- información de comportamiento en comunicaciones pasadas; behavioral information in past communications;
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- información de asociación de comunicaciones pasadas, incluyendo parámetros de configuración; association information of past communications, including configuration parameters;
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- información de diferentes estados de consumo en espera y de information from different standby consumption states and from
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- información identificativa; identifying information;
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- información de tipo de dispositivo; e device type information; and
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- información de capacidades de computación y/o de comunicación. information on computing and / or communication capabilities.
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- enviar o no enviar la señal de despertar al dispositivo inalámbrico de un segundo tipo (NA, NB, NC); y/o send or not send the wake signal to the wireless device of a second type (NA, NB, NC); I
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- realizar o no dicho envío en función de que se cumplan unas condiciones determinadas. whether or not to carry out said shipment depending on whether certain conditions are met.
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- la generación de la señal de despertar; y/o waking signal generation; I
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- la modificación de la señal de despertar; y/o the modification of the wake signal; I
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- la inclusión en la señal de despertar de información de asociación y/o the inclusion in the wake up signal of association information and / or
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- la inclusión en la señal de despertar de información que asista en la selección de la unidad de transmisión/recepción de datos del dispositivo inalámbrico de un segundo tipo (NA, NB, NC) que disponga de dos o más unidades de transmisión/recepción de datos distintas (C1, C2), al menos por lo que se refiere a tecnología o protocolo de comunicación soportado; y/o the inclusion in the wake-up signal of information assisting in the selection of the data transmission / reception unit of a second type wireless device (NA, NB, NC) having two or more data transmission / reception units different (C1, C2), at least as regards the technology or communication protocol supported; I
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- la inclusión en la señal de despertar de información relativa al módulo o módulos de transmisión/recepción de datos que el dispositivo inalámbrico de un primer tipo (GW, GWA, GWB) tiene activos o desea utilizar; y/o the inclusion in the wake-up signal of information relating to the data transmission / reception module or modules that the wireless device of a first type (GW, GWA, GWB) has active or wishes to use; I
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- la inclusión en la señal de despertar de información de selección de uno de diferentes estados de consumo en espera y de opciones de funcionamiento asociadas a cada estado disponibles en el dispositivo inalámbrico de un segundo tipo (NA, NB, NC). the inclusion in the wake-up signal of selection information of one of different standby consumption states and of operating options associated with each state available in the wireless device of a second type (NA, NB, NC).
- --
- al menos un dispositivo inalámbrico de un primer tipo (GW, GWA, GWB); y at least one wireless device of a first type (GW, GWA, GWB); Y
- --
- al menos un dispositivo inalámbrico de un segundo tipo (NA, NB, NC), at least one wireless device of a second type (NA, NB, NC),
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201230416A ES2426515B1 (en) | 2012-03-20 | 2012-03-20 | Low consumption wireless communication method and system |
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