JP2005535169A - 節電化されたモビリティ対応型システム及び節電方法 - Google Patents

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Abstract

システムをスリープ状態にすることにより(0503)、システムの電力消費量を減少させる。モビリティコンテキスト受信装置(MCRD)を使用してコンテキストをモニタし続け(0505)、トリガ状態を発見したときに前記システムを起動させる(0507)。システムを起動させた後、アプリケーションは、トリガ状態(0509)によりトリガされたジョブを実行する(0510)。ジョブとしては、リマインダ、やることリストの通告、電子メールの読み出し、コンピュータシステムやネットワークへのログイン、他の機器の制御などがある。前記MCRDは、前記システムの電源が入ったときに、自動的に前記アプリケーションに割り込む。前記MCRDは、無線通信インターフェース又は測位装置を備えている。

Description

本発明は、モビリティ対応型コンピュータシステムに関し、より詳しくは、モビリティ対応型コンピュータシステムの電力消費量を減少させるためのシステム及び方法に関するものである。
数多くのPDA(情報携帯端末)がPalmやマイクロソフト・ポケットPC等のパームOSやマイクロソフト・ポケットPCオペレーティング・システムを使用した携帯電話や携帯情報端末(personal digital assistant: PDA)などのたくさんのコンピュータシステムが、モバイルユーザ市場をターゲットとして設計されている。これらのモバイルシステムは、モバイルユーザに対して、スケジュール、リマインダ、やることリストの通告アプリケーション等の多くの日常的に使用するアプリケーションを提供する。市販されているアプリケーションの多くは、時間に対してだけ敏感に反応する。例えば、スケジュール・アプリケーションは、予定に入れられた約束の時間になるとユーザに通知する。しかしながら、人生でのほとんどの出来事は、用途(ここでは、コンテキスト(context)という用語を使う)によって決まる周囲の状況に対応して起こる。時間はコンテキストの1つである。実生活では、温度、照度、「会議室で」などの多くの他のコンテキストがある。モビリティアプリケーションに関係する最も重要なコンテキストは、通常、固定位置と相対位置とに分類されるモビリティコンテキストである。以降、固定位置は「位置コンテキスト」といい、相対位置は「近傍コンテキスト」という。あるコンテキストの変化又は存在を検出し、前記コンテキストに対応することができるアプリケーションは、コンテキスト対応型アプリケーションと呼ばれる。モビリティコンテキストに対応することができるコンテキスト対応型アプリケーションは、モビリティ対応型アプリケーションと呼ばれる。固定位置に対応することができるモビリティ対応型アプリケーションは、位置対応型アプリケーションと呼ばれる。相対位置に対応することができるモビリティ対応型アプリケーションは、近傍対応型アプリケーションと呼ばれる。モビリティ認識型アプリケーションについての多くの研究が行われてきた。
あるアプリケーションは、固定位置を測定する電波を使用することにより、固定位置に対応することができる。最も有名なアプリケーションは、衛星利用測位システム(Global Position System: GPS)などの測位システムを使用した、局部的な地図と道案内を提供するナビゲーション・システムである。米国特許第6,177,905号は、位置によりトリガされるモバイルユーザに対するリマインダについて開示している。位置によりトリガされるリマインダは、ユーザの地理的位置を定めるためにGPSを利用する。そして、ユーザから与えられた座標及び範囲情報により規定される範囲に入ったとき、ユーザはリマインダメッセージを要求する。このシステムは、PDAと共に使用されるGPSなどの測位システムを必要とするため、製造コストやバッテリーの電力消費量が増大する。これらの測位システムのほとんど全ては、その使用は限定されており、屋内や高層建築物がある商業エリアでは役に立たない。いくつかの出願では、例えばAT&T社によるアクティブバッジシステム(工業所有権を有している)などの、移動局の位置を測定するのを支援するための電波送受信装置を発明した。
少数のアプリケーションは、相対位置に対応することができる。すなわち、他のユーザの存在、又は実際的には近くにある他のユーザのモバイル装置の存在に対応することができる。これらのコンテキストアプリケーションは、近傍対応型アプリケーションと呼ばれる。各近傍対応型アプリケーションは、近くで互いを検出するために、発見方法(discovery method)を採用している。あるアプリケーションは、装置の識別子又はユーザの識別子を定期的に送信するための電波送受信装置(工業所有権を有している)と、付近の識別子の存在を検出することができる別の装置を備えている(例えば、スウエーデンのビクトリア研究所(Victoria Institute)によるプロキシレディシステム(Proxy Lady system))。あるアプリケーションは、接続を確立するために、802.11bなどの無線ネットワーク通信を利用している。例えば、イギリスのランカスター大学のGUIDEシステムは、モバイルユニットに位置情報を提供するのにセルベースの無線ネットワークインフラを利用している。アメリカのオレゴン大学によるプロエムシステム(Proem system)は、プロファイルベースの近傍対応型アプリケーションであり、例えばTCP/IP、UDP又はHTTPなどの既存のプロトコル上にアプリケーション層プロコトコルを規定する。プロエムシステムは、アドホックネットワーク・システムのネットワーク接続を確立した後に、互いに発見する。ネットワーク接続が確立された後、プロエムシステムの存在マネージャ(presence manager)は、その存在を知らせることと、近傍のピアを発見することについて責任を持つ。しかしながら、ネットワークデータ接続の確立は、上位のネットワーク・プロコトコル層で認証プロセスを行う必要があり、このことは利用上不都合である。しかし、認証プロセスを緩和すると、今度は、セキュリティ上の問題が発生する。
コンテキストの各種類は、様々な価値又は状態を有している(以降、「コンテキスト状態」という)。例えば、温度はコンテキストの一種であり、摂氏76度はコンテキストの状態である。近傍コンテキストでは、「近くにある」はコンテキスト状態であり、「近くにない」は他のコンテキスト状態である。コンテキストの種類の全体のスペース(以降、「コンテキストスペース」という)は、コンテキストの種類の全ての可能な状態の集合である。コンテキストは動的であるので、コンテキスト対応型アプリケーションは、適時に対応するために、それのコンテキストをモニタする必要がある。そのため、従来技術で使用されているシステムは、四六時中電源が入っている必要がある。しかしながら、コンテキスト対応型アプリケーションは特定のコンテキスト状態(以降、「トリガ状態」という)に対してのみ敏感に反応するので、前記アプリケーションはほとんどの時間をコンテキストへの対応ではなくコンテキストのモニタリングに費やしている。ほとんどのモバイルコンテキスト対応型アプリケーションは、電池のようなごく限られたバッテリー容量を有するモバイルコンピュータ装置に使用されるものである。電力消費量を考慮しないと、コンテキスト対応型アプリケーションは実用的ではなくなる。従来のコンテキスト対応型システムは、どれもこの問題に対処していない。
コンピュータ産業は、我々の環境を保護するべく、コンピュータの電力消費量を減少させるために様々な電源管理方法を使用している。前記方法としては、コンピュータ全体の活動を停止させるために、クロック回路をゲート制御する、コンピュータチップの回路ブロックの電源を切る、コンピュータの構成要素(例えばハードディスクなど)の電源を切るなどがある。前記電源管理方法は、ハードウェア、ファームウェア又はソフトウェア上で、様々なやり方で実施されている。
一般に、コンピュータシステムのレベルでの前記電源管理方法は、使用しないときにコンピュータシステム又はコンピュータシステムの一部の電源を切っておき、使用するときに電源を入れることである。電源を入れてコンピュータシステムを始動させることは、たいていコンピュータを「起動する」と呼ばれている。各電源管理方法は、異なる起動方法を有している。
例えば、ユーザは、夜間はコンピュータの電源を切り、午前6時に起動させるタスクをスケジュールする。この方法は、タイマー又はクロック機能を使用して、時間をモニタし、特定の時間にコンピュータシステムの電源を切る又はコンピュータシステムを起動させる。
ネットワーク内のコンピュータの電源管理に使用されるあるアプリケーションとしては、「マジックパケット技術(TM)」又は「ウェイク・オン・LAN(Wake-On-LAN: WOL)」と呼ばれるものがある。ウェイク・オン・LANは、コンピュータシステムの他の部分の電源が切られている間、コンピュータシステムのネットワーク・インターフェースをわずかな量の電力で作動させることをできる。コンピュータシステムを起動させるには、特別に作成されたパケットがネットワーク・インターフェースに送られる。特別に作成されたパケットは、そのパケットが受信される起動すべきネットワーク・インターフェースのネットワーク媒体アクセス制御(media access control: MAC)アドレスを含んでいる。つまり、起動は、ネットワーク・インターフェースに送信されるパケットにより開始される。
従来の節電方法は、モビリティ対応型アプリケーションにとっては十分なものではなかった。例えば、米国特許6,177,905では、現在位置を継続的にモニタし、予め設定されたエリアに入ったときにユーザタスクをトリガするために、ホストシステムとセンサを活動的にしておく必要があった。プロエムシステムもまた、アドホックネットワーク通信及びネットワーク層に依存しているため、ホストシステムとネットワーク・インターフェースを起動させておく必要があった。なお、ネットワーク層は、通常、ホストシステム上で機能している。モビリティ対応型アプリケーションに関する全ての従来技術では、コンテキストをモニタする間は、システムを起動し続ける必要があった。しかしながら、アプリケーションが気をつける必要があるのは、コンテキストのある状態だけである。コンテキストを継続的にモニタ又は受信する間はホストシステムの電力消費量を節約し、ホストシステムが起動する時期を決定する解決策を提供するものは先行技術には存在しない。従来技術では、GPS受信機や無線ネットワーク・インターフェースなどのコンテキスト受信機又はセンサは、コンテキストスペース内の全ての状態を、コンテキスト対応型アプリケーションに転送し続け、それに対してどのように対応するのかをアプリケーションに決定させる。これは、コンテキスト状態が前記アプリケーションに関係ない場合は、システムのアプリケーションとオペレーティング・システム上で不必要な活動を招く。
節電化されたモビリティコンテキスト対応型コンピュータシステム及び節電方法が提供される。前記コンテキスト対応型コンピュータシステムは、少なくとも1つのプロセッサユニットと、モビリティコンテキストを検出することができる少なくとも1つのモビリティコンテキスト受信装置(mobility context receiving device: MCRD)とを備えている。前記モビリティコンテキストとしては、位置コンテキスト(location context)と近傍コンテキスト(proximity context)がある。位置コンテキストは、位置参照システム(referencing position system)における絶対的な位置である。近傍コンテキストは、物体間の相対的な位置である。前記プロセッサと前記MCRDは接続され、前記プロセッサユニットは前記MCRDに設けられたメモリにアクセスすることができる。
前記プロセッサユニットにより実行されるコンテキスト対応型アプリケーションは、前記モビリティコンテキストの特別な状態(以降、「トリガ状態」という)を1つ以上選択し、各トリガ状態の1つ以上のタスクに対応する。前記アプリケーションは、その後、前記接続を介して前記MCRDのメモリに前記トリガ状態を記憶させる。前記MCRDは、前記モビリティコンテキストの変化を検出し、前記モビリティコンテキストの現況がトリガ状態を満たせば前記アプリケーションに信号を送信することができる。前記信号を受信した後、前記コンテキスト対応型アプリケーションは、前記1つ以上のタスクを実行する。コンテキストの検出を前記アプリケーションから分離させたことにより、前記プロセッサユニットにおける電力消費量と活動性を大幅に減少させることができる。電力消費量をさらに減少させるために、前記プロセッサユニットが活動していないときは、節電モードにするとよい。前記プロセッサユニットの電源を切った間も、前記MCRDは依然として活動しており、コンテキストを検出するために、バッテリーなどの電源から非常にわずかな量の電力を引き出す。前記プロセッサユニットが節電モードにある場合は、条件を満たすトリガ状態を検出して前記MCRDが前記プロセッサユニットに信号を送信する前に、前記信号は前記プロセッサユニットの電力供給レベルを上げる。
本発明の好ましいコンテキストMCRDは、位置対応型コンテキストであり、例えば衛星利用測位システム(Global Position System: GPS)受信機などの位置受信機、少なくとも1つのチェッカ、少なくとも1つのメモリ、及びインターフェース・コントローラを備えている。前記インターフェース・コントローラは、前記1つ以上のトリガエリアを前記メモリに記憶させる命令を受信する。前記位置受信機は、継続的又は定期的に、前記MCRDの現在位置を検出する。前記チェッカは、前記現在位置と前記トリガエリアとを比較して、現在位置が前記トリガエリアの1つであった場合は信号を生成する。
本発明の好ましい近傍コンテキスト対応型MCRDは、例えばブルートゥースやIEEE802.11bの通信プロトコルに対応する無線通信インターフェース、少なくとも1つのチェッカ、少なくとも1つのメモリ、及びインターフェース・コントローラを備えている。前記インターフェース・コントローラは、前記1つ以上のトリガエリアを前記メモリに記憶させる命令を受信する。前記トリガ状態は、他のWCIの存在法則である。各WCIの識別子は、トリガ識別子である。単純な存在法則は、他の各WCIの識別子を1つだけ含んでいる。もっと複雑な識別子は、いくつかの、他のWCIの識別子のブール(Boolean)方程式である。例えば、「A&B」が、WCI AとWCI Bが存在する状態である。他の例では、「A&!C」が、WCI Aが存在するが、WCI Cが姿を消した(すなわち一定期間内に検出されなかった)の状態である。無線媒体に送信されたメッセージは、1つ以上の識別子フィールド(例えば、送信者アドレスや受信者アドレスなど)によりコード化されている。前記無線通信インターフェースは、継続的又は定期的に、無線媒体からメッセージを受信し、そのメッセージの識別子フィールドを復号する。前記チェッカは、前記メッセージから復号された1つ以上の識別子を受信し、前記受信した識別子により指定されるそれらのWCLが存在すると見なす。その後、前記チェッカは前記存在法則を評価し、前記状態がWCIの現在の存在を満たす1つの存在法則が存在する場合は信号を出力する。他の実施形態では、前記チェッカは、トリガ識別子を最後に受信した時間を記録し、前記トリガ識別子の最後の受信時間が現在から一定時間内であれば、前記トリガ識別子により指定されたWCIを存在すると見なす。
(説明)
ここで使用されるコンテキストによりトリガされるジョブ(以降、「ジョブ」という)は、コンテキスト対応型アプリケーション(context aware application)がスケジュールした、コンピュータ処理装置(以降、「コンピュータ装置」という)がコンテキストのトリガ状態を検出したときに実行される1つ又はグループのタスクのことである。前記ジョブとしては、例えば、リマインドメッセージの送信、電子メールの送受信、情報のダウンロード、コンピュータや電気製品などの他の装置への制御命令の送信などがある。
(システム)
図1は、本発明のある実施形態での、モビリティコンテキスト(mobility context)の1つ以上のトリガ状態に関係する前記ジョブを記憶、読み出す及び実行するための前記コンピュータ装置(以降、「システム」という)0100の一例を示す図である。このシステム0100は、一般に、従来のコンピュータ構成要素を備えた任意の従来の汎用コンピュータを使用して実施される。このシステム0100は、少なくとも1つのプロセッサ0101、プログラムメモリ0102、1つ以上の入力装置0103、1つ以上の出力装置0104、少なくとも1つのモビリティコンテキスト受信装置(mobility context receiving device: MCRD)0105を備えている。ある実施形態では、MCRD0105は、システム0100内に統合された組込モジュールである。ある実施形態では、MCRD0105は、例えばPCMCIAコントローラのようなバスコントローラを介してシステムバス0109に接続されるアドオンカードである。また、他の実施形態では、MCRD0105は、例えばUSBポートのようなI/Oポートを介してシステム0100に接続されるスタンドアローン型アダプタである。入力装置としては、マウス、キーボード、タッチスクリーン又は音声認識モジュールがある。出力装置としては、モニタ、スクリーン又はスピーカモジュールがある。プロセッサ0101、プログラムメモリ0102、システムバス0109及びバスコントローラ0106は通常はホストシステム0120と見なされ、他のものは周辺装置と見なされる。ある実施形態では、システム0100は、情報携帯端末(personal digital assistant: PDA)、携帯電話又は携帯用コンピュータなどのモバイルコンピュータ装置であり、例えばハードディスク0107やキーボードのような従来の汎用コンピュータに見られる構成要素が1つ以上除外されている。コンテキスト対応型アプリケーションプログラム(以降、「アプリケーション」という)0108は、一般に、例えばマイクロソフト社(ワシントン州レドモンド)製のウィンドウズ(登録商標)ポケットPCやパーム社(カリフォルニア州サンタクララ)製のパーム(Palm)などの従来の任意のオペレーティング・システム上で実行される。アプリケーションプログラム0108は、一般に、任意の従来の汎用プログラム言語でプログラムされている。前記プログラムとしては、例えば、Java(登録商標)、C、C++、複数の汎用プログラム言語の任意の組み合わせ、又は汎用プログラム言語と特殊なプログラム言語(例えば、Perlなどのスクリプト言語)との任意の組み合わせなどがある。一般に、別のコンピュータ装置と情報通信が可能なコンピュータ装置ならばどれでも、本発明の様々な実施形態で使用することができる。
(モビリティコンテキスト)
前記モビリティコンテキストには、位置コンテキスト(location context)と、近傍コンテキスト(proximity context)がある。位置コンテキストは、位置参照システム(referencing position system)により得られる本発明に係るシステムの位置である。近傍コンテキストは、本発明に係るシステムと、他の物体又はシステムとの間の近傍関係である。
(位置対応型MCRD)
図2は、位置コンテキストに対応する本発明の好ましい実施形態を示す。この実施形態は、ホストシステムと位置対応型MCRDを備えている。前記MCRDは、リンク(I/Oバス)を介してホストシステムに接続される。前記MCRD0200は、GPS信号処理装置0201、チェッカ0202、インターフェース・コントローラ0203及びメモリ204を備えている。前記信号処理装置は、複数の衛星から信号を受信し、三角測量により自身の位置を検出する。位置は、通常、緯度、経度及び高度から成る。
ホストシステム0120上のコンテキスト対応型アプリケーション0108は、ユーザ又は他のアプリケーションから、1つ以上のジョブと前記各ジョブに対応するトリガエリア(trigger area)を受信する。アプリケーション0108は、次に、バスを介してインターフェース・コントローラ0203に命令を出し、前記トリガエリアをメモリ0204内に記憶させる。信号処理装置0201は、現在位置を継続的に又は定期的に算出し、更新する。チェッカ0202は、次に、現在位置とメモリ0204に記憶されているトリガエリアとを比較する。現在位置が前記トリガエリアの内側であれば、チェッカ0202はアプリケーション0108に通知するためにトリガ信号を生成する。MCRD0200とホストシステム0120は、独立して節電モードに入ることができる。前記節電モードは、電源を切ることや、活動性が低い又は活動しないスリープモードのことを意味する。電力消費量を減らすためには、ホストシステム0120は活動していないときは、節電モードに入るべきである。ホストシステム0120が節電モードである場合、トリガ信号は、アプリケーション0108に通知する前に、まずホストシステム0120を起動させなければならない。アプリケーション0108は、ホストシステム0120上で割り込み処理を行う。ホストシステム0120は、前記トリガ信号を受信すると、前記割り込み処理を実行する。前記割り込み処理は、トリガされたトリガエリアを読み出し、アプリケーション0108に送信する。他の実施形態では、前記割り込み処理は前記現在位置を読み出し、アプリケーションはその現在位置からトリガされたトリガエリアを検出する。トリガされたトリガエリアを受信した後、アプリケーション0180はトリガされたトリガエリアと関係するジョブを実行する。この割り込み処理により、コンテキストをモニタする不必要な活動を行うことなく、アプリケーション0180はコンテキストの変化に対して素早く反応することができる。そして、前記トリガエリアの情報は、識別子(例えばコンテキスト対応型アプリケーションにより与えられる番号など)をさらに含むことができる。前記割り込み処理は、トリガされたトリガエリアの1つ以上の識別子と共に、コンテキスト対応型アプリケーションにのみ通知される。
図2に示す例では、MCRDは、測位装置であるGPS受信機である。しかしながら、本発明では、位置コンテキストを検出するために、任意の測位装置を使用することができる。MCRDは、当業者に周知である任意の測位技術を使用することができる。測位技術としては、携帯端末ベースのもの、携帯端末に支援されたもの、ネットワーク・ベースのもの、ネットワークに支援されたものがある。携帯端末ベースの技術では、前記システムは、衛星利用測位システム(Global Positioning System: GPS)のような測位を独立的に行う。携帯端末に支援された技術では、ネットワーク(又はネットワーク上のサーバ)が例えばエンハンスト時差方式(Enhanced Observed Time Difference: E-OTD)のような実際の測位を行う間、前記システムは測位のための何らかの支援を行う。ネットワーク・ベースの技術では、前記ネットワークは、例えば、到達時間方式(Time of Arrival: TOA)のような実際の測位を行う。ネットワークに支援された技術では、前記システムがA−GPS(Assisted GPS)のような実際の測位を行う間、ネットワークは測位のための何らかの支援を行う。携帯端末ベース及びネットワーク・ベースの技術を実施するMCRDは、その位置の計算と更新を独立的に行うことができる。一方、携帯端末に支援された技術及びネットワークに支援された技術に使用するMCRDは、通常、その現在位置を更新するためにネットワークから位置情報を受信する通信機能を有している。MCRDの現在位置を更新した後、位置対応型MCRD上にある前記信号処理装置は、現在位置と前記トリガエリアとを比較する。現在位置が1つ以上のトリガエリアの内側であれば、MCRDの前記チェッカは、スリープモードにあるホストシステムを起動させるためのトリガ信号を生成し、前記アプリケーションに通知する。
また、他の実施形態では、例えばカリフォルニア大学バークリー校で開発されたピコレイディオ(PicoRadio)により、位置座標は通信プロトコルヘッダに送信される。ピコレイディオ・ネットワークにおけるノードのアドレスは、位置座標、ノードの種類、及びデータの種類の、3つの項目が規定される。この実施形態では、位置座標を、近くのノードから送られてきたデータフレームのプロトコルヘッダから読み出す。この実施形態では、ピコレイディオを実施するMCRDを使用して、近くのネットワーク・インターフェースの座標を受信し、その現在の絶対位置を計算する。
(近傍対応型MCRD)
図3は、近傍コンテキスト(proximity context)に対応する本発明の好ましい実施形態を示す。この実施形態は、ホストシステム0120と近傍対応型MCRD0300を備えている。MCRD0300は、PCMCIAポートによりホストシステム0120に接続される。MCRD0300は、IEEE802.11bの無線通信インターフェース(wireless communication interface: WCI)0301、チェッカ0302、インターフェース・コントローラ0303、及びメモリ0304を備えている。WCI0301は、無線周波数(RF)フロントエンド0305、ベースエンドプロセッサ0306、媒体アクセス制御(media access control: MAC)コントローラ0307を備えている。RFフロントエンド0305は、RF信号を受信して低周波数の類似信号に変換し、ベースエンドプロセッサ0306へ送る。ベースエンドプロセッサ0306は、まず、前記類似信号を物理層データフレームに復調する。そして、物理層データフレーム内のMACフレームを復号し、MACコントローラ0307へ送る。全てのWCIを識別し、それらの無線媒体へのアクセス権を制御するために、各WCIには識別子が与えられる。前記識別子は、MAC副層プロトコル内のMACアドレスである。MACフレームの形式としては、ヘッダーフィールドや他のデータフィールドがある。MACフレームヘッダーは、受信者アドレス、送信者アドレス、ソースアドレス、宛先アドレス又はBSSID(Basic Service Set Indentifier)などの1つ以上の識別子フィールドを含んでいる。BSSIDは、アクセスポイントのMACアドレスである。
MACコントローラ0307は、宛先又は受信者のアドレスが、WCI0301を指定するアドレス、又はWCI0301を含むグループのアドレスであった場合に、前記MACフレームを復号し、前記MACフレームのデータユニットを他のプロトコル層に送る。作動範囲が限定されているため、WCI0301は、近くの他のWCIから無線媒体により送信されたデータしか受信できない。したがって、前記MACフレームの送信者アドレスは、近くにある他のWCIの識別子を明らかにする。受信者アドレスは、前記送信者アドレスで指定される他のWCIが、WCI0301の近くにいることをさらに示唆している。BSSIDも、アクセスポイントが近くにあることを示唆する。
これらのMACフレームのMACアドレスフィールドは、コンテキスト対応型アプリケーション0108に関係するコテキストである。そして、前記コンテキストのトリガ状態は、アプリケーションが検出したいと願う1つ以上の他のWCIの前記MACアドレスと関係がある。ホストシステム0120上のアプリケーション0108は、ユーザ又は他のアプリケーションから、ジョブ実行の命令とそのトリガ状態を受信する。前記トリガ状態は、他のWCIの存在法則(presence rule)である。単純な存在法則は、他のWCIの識別子を1つ含んでいる。もっと複雑な存在法則は、他のWCIの識別子の方程式(例えばブール(Boolean)方程式)である。存在法則におけるの各WCIの識別子はトリガ識別子である。前記存在法則には、アプリケーション0108に存在法則がトリガされたことを知らせるための識別子(以降、「コールバック識別子」という)として、例えば、番号、ジョブ識別子、法則識別子又は前記トリガ識別子などが与えられる。前記アプリケーション0108は、前記バスを介して前記インターフェース・コントローラ0303に命令を出し、前記存在法則を前記メモリ0304に記憶させる。MACコントローラ0301は、MACフレームを継続的に又は定期的に受信し、MACフレームを復号する。そして、チェッカ0302は、MACコントローラ0307から、MACフレームの識別子フィールド内の識別子を1つ以上受信する。チェッカ0302は、受信した識別子により指定されるWCIを存在すると見なし、前記存在法則を評価する。存在法則は、トリガWCIまたはトリガ識別子が前記法則の要件に合致した場合にトリガされる。前記チェッカは、その後、あるトリガされた存在法則が存在する場合に信号を出力する。他の実施形態では、前記チェッカは、トリガ識別子を最後に受信した時間を記録し、前記トリガ識別子の最後の受信時間が現在から一定時間内であれば、前記トリガ識別子により指定されたWCIを存在すると見なす。MCRD0300とホストシステム0120は、独立して節電モードに入ることができる。前記節電モードは、電源を切ることや、活動性が低い又は活動しないスリープモードに入ることを意味する。電力消費量を減らすためには、ホストシステム0120は活動していないときは、節電モードに入るべきである。ホストシステム0120が節電モードである場合、トリガ信号は、アプリケーション0108に通知する前に、まずホストシステム0120を起動させなければならない。アプリケーション0108は、ホストシステム0120上で割り込み処理を行う。ホストシステム0120は、前記トリガ信号を受信すると、前記割り込み処理を実行する。前記割り込み処理は、トリガされたトリガエリア又はトリガされた存在法則或いはその法則の識別子を読み出し、アプリケーション0108に送信する。他の実施形態では、前記割り込み処理は、記アプリケーションに単に割り込む。そして、前記アプリケーションは、インターフェース・コントローラ0303に命令を出すことにより、MCRD0300からトリガされたトリガエリア又はトリガされた存在法則或いはその法則の識別子を読み出す。その後、前記アプリケーション0108は、受信したトリガ識別子により存在法則を評価し、存在法則が正しいと評価されたジョブ、又はMCRD0300から受信した存在法則のジョブを実行する。より多くの存在状態を検出するために、チェッカ0302は、存在法則を再評価するために、さらにタイマーをスケジュールする。このことにより、前記最後の受信時間が記録されており、その時間が現在から現在から一定時間内であれば、不在のWCIをオンタイムで検出することができる。
他の実施形態では、WCI0300は、ブルートゥース・プロトコルに適用される。トリガ識別子は、ブルートゥース・デバイスのアドレス(BD_ADDR)、又はそのLAP(Lower Address Part)である。他の近くにあるWCIの識別子は、各受信パケットのアクセスコード、又は受信したFHS(Filesystem Hierarchy Standard)パケットのBD_ADDRから検出することができる。アクセスコードとしては、チャンネルアクセスコード(Channel Access Code: CAC)、デバイスアクセスコード(Device Access Code: DAC)及び問合せアクセスコード(Inquiry Access Code: IAC)がある。CACにより発見される識別子は、ピコネットのマスタのLAP(link access protocol)である。DACにより発見される識別子は、ピコネットのスレーブのLAP(link access protocol)である。他の実施形態では、前記無線通信インターフェースは、例えば、ブルートゥース、CDMA(Code Division Multiple Access)、GSM(Global System for Mobile Communications)、GPRS(General Packet Radio Service)、RFID(Radio Frequency Identification)、IrData(Industrial Robot DATA)、UWB(Ultra Wide Band)などの他の工業所有権を有するプロトコル又は産業用の通信プロトコルに適用することができる。
また、他の実施形態では、WCI0300は、専用ハードウェアにスタックしたTCP/IPプロトコルを処理するTCP/IPオフロードエンジン(TCP/IP offload engine: TOE)をさらに含んでいる。前記トリガ識別子は、TCP/IPプロトコルのIPアドレスである。これは、前記IPアドレスが静的な(固定された位置にある)モビリティIPアドレスの場合に役立つ。
他の実施形態では、電力消費量をさらに減らすために、MCRD0300又はMCRD0200は、定期的に電源を切っている又は節電モードに入っている。そして、コンテキスト受信タスクを実行するために、タイマーによって、あらかじめ定められた時間に起動する。
ある実施形態では、MCRD0300は、例えばWCI0300の識別子を送信するなどの、他のシステムがMCRD0300自身を発見するのを補助する方法を備えている。例えば、MACコントローラ0307は、その存在を知らせる識別子やMACアドレスを含んでいるパケット又はフレームを定期的に送信する。本発明に係る他のシステムは前記パケット又はフレームから識別子を検出することができるので、前記パケット又はフレームは任意のシステムに送信される又は指定される。もちろん、ユーザは、セキュリティ又はプライバシーの理由により、前記システムを公開しないことを選択することができる。
WCI0300の前記識別子を公開する好ましい方法は、WCI0300自身のアドレスを指定するパケット又はフレームを送信することである。このことにより、この識別子と関係の無い他のピアに対する影響を軽減することができる。送信者自身は、自身から送信されたメッセージを無視する。実際、ほとんどの無線フロントエンド(RFフロントエンド0305など)では、受信器はそのままではパケットを受信できないので、信号の送受信に同じセットのアンテナを使用し、送信モードでも受信モードでも動作することができる。
他の実施形態では、相手側に識別子を公開するのは、要求に応じて行う。例えば、ユーザAが自身の識別子をユーザBに知らせ、後ほどユーザBにユーザA自身を発見させたいとする。ユーザAのWCIは、ユーザAのWCIのMACアドレスへの送信者アドレスと受信者アドレスとを一組にした特別のパケット(例えば、IEEE802.11bの送信要求(Request To Send: RTS)パケット)を送信する。両ユーザは、識別子を送り出す及び受け取るべく、ボタンを押すのと命令を出すのとをほぼ同時に行うことができる。ユーザBがボタンを押す直前又は直後に、ユーザBのWCIは同じ送信者及び受信者のアドレスのパケットを受信する。ユーザBのWCIにより受信されたパケットは、ユーザAのWCIにより送信されたパケットである可能性が高い。このようにして、ユーザAのWCIの識別子は、ユーザBに届く。ユーザBがボタンを押すことと、パケットの受信との間の遅延時間の許容差を変えることができる。
他の実施形態では、近傍のシステムを発見するために、無線ネットワーク・サーバが配置され、それらのシステムを前記サーバのメモリに記憶する。前記サーバは、自身の存在を知らせるために、メッセージを定期的に送信する(例えば1分ごとに送信する)。本実施形態のシステムは、近傍にある他のシステムを発見するために、サーバに問い合わせる。サーバが問い合わせを受信したとき、サーバはシステムの存在を発見し、近傍にあるシステムのリストを返信する。本実施形態のシステムは、受信したアドレスのリストを復号し、トリガアドレスと比較する。受信したアドレスのリストが、ネットワーク・インターフェースのメモリに記憶されているトリガアドレスのリストと共通部分があれば(すなわち、受信したリストのアドレスの1つが、トリガアドレスであれば)ネットワーク・インターフェースはシステムを起動させる。共通部分がなければ、ネットワーク・インターフェースは休眠するが、ネットワーク・インターフェースは定期的に起動し、サーバの存在を更新する必要がある。さもなければ、前記システムが一定期間更新されなければ、サーバはそのリストからシステムを抹消する。
(複数のモビリティコンテキストの使用)
図4は、複数のプロトコル、IEEE802.11b及びブルートゥースを実行するデュアルモードWCI0401を備えている本発明の実施形態0400を示す。ブルートゥースが装備されたプリンタ0402と自動販売機0403は、IEEE802.11bアクセスポイント0404の作動範囲内に固定して配置されている。アクセスポイント0404も固定して配置されている。ブルートゥース・プロトコルの作動範囲は、IEEE802.11bよりも短いので、デバイス0402及び0403の識別子は、アクセスポイント0404の識別子が存在している場合にのみ有効となる。したがって、アクセスポイント0404のトリガ識別子の存在は、デバイス0402及び0403のトリガ識別子を有効にする。さもなければ、デバイス0402及び0403のトリガ識別子は無効になる。そのため、本発明では、トリガ状態は、他のトリガ状態により有効又は無効になる。他の実施形態では、MCRDは、GPS受信機又はGSM送受信機を備えている。従って、複合的なMCRDに受信されたコンテキストは、より複雑なコンテキストを形成する。
(本発明のフロー)
図5は、本発明のある実施形態に係るモビリティ対応型システム0100の節電方法を示す。ステップ0500では、検出すべきモビリティコンテキストを選択する。前記モビリティコンテキストとしては、位置コンテキスト、近隣コンテキスト、又はその両方がなり得る。位置コンテキストは、例えばGPS測位システムなどの位置参照システムを選択するためのものである。近隣コンテキストは、例えばIEEE802.11bなどの通信プロトコルと、検出すべきコンテキストの各WCIの識別子(以降、「センサWCI」という)を選択するためのものである。前記センサWCIは、前記ホストシステムと一緒に移動することが好ましい。
ステップ0501では、ホストシステム0120上のコンテキスト対応型アプリケーション0108から、ジョブと該ジョブのトリガ状態の実行命令を受信する。前記ジョブとしては、例えば、与えられたパスワードによりネットワークにログインする命令、電子メールの読み出し、及び音声変換アプリケーションによる電子メールの読み上げなどの1つ以上のタスクがある。前記トリガ状態は、モビリティコンテキストのトリガ状態を規定する。前記ジョブは、モビリティコンテキストの現在の状態(現況)が前記トリガ状態と等しくなった又は前記トリガ状態のサブセットである場合に実行される。前記位置コンテキストのトリガ状態は、前記位置参照システムでのエリアである(以降、「トリガエリア」という)。前記近隣コンテキストのトリガ状態は、センサWCI以外の1つ以上のWCI(以降、「トリガWCI」という)の存在法則である。前記存在法則における各トリガWCIの識別子は、トリガ識別子である。その識別子を一定の期間内に受信した場合は、前記存在法則におけるWCIは存在する。さもなければ存在しない。
ステップ0502では、前記トリガ状態をメモリに記憶させる。位置コンテキストに関しては、前記トリガエリアは前記メモリに記憶される。近隣コンテキストに関しては、前記存在法則は前記メモリに記憶される。複雑な存在法則は、さらに単純な存在法則(例えば、各小法則は、トリガ識別子1つだけとする)に分解し、単純な法則(すなわちトリガ識別子)を前記メモリに記憶させることもできる。前記トリガ状態は、さらに識別子(以降、「コールバック識別子」という)と組み合わせて、前記メモリに記憶させることもできる。前記コールバック識別子は、番号、法則識別子、ジョブ識別子、又はトリガ識別子自体である。
ステップ0503では、前記ホストシステムの活動性がとても低い又は活動していない場合、ホストシステムを節電モードにする。前記節電モードとは、前記システムの電力状態を休眠状態にすること、電力状態を一時的に停止すること、又は当業者に周知の任意の節電状態のことを意味する。システムを節電モードにするのには、ユーザが手動で切り替える場合でも、オペレーティング・システムにより自動的に切り替わる場合でも、多くの従来の方法がある。
ステップ0504では、選択したモビリティコンテキストの現況を受信する。位置コンテキストに関しては、現況は、位置参照システムにおける位置である。前記位置は、GPSなどの位置受信機から受信される。近隣コンテキストに関しては、現況は、現在検出された識別子である。前記識別子は、前記センサWCIで受信し処理したメッセージから復号される。例えば、前記識別子は、IEEE802.11bのMACフレームの受信者アドレスフィールドと送信者アドレスフィールド内にある。前記コンテキストを受信するプロセスは、当業者に周知である。例えば、GPS信号処理装置0201は、複数の衛星から信号を受信し、三角測量法により現在位置を検出する。例えば、IEEE802.11bのWCI0301はメッセージを復号し、WCI0301を示すメッセージを検出する。WCI0301を示すメッセージとしては、例えばアドレス絞り込みプロトコル(Address Resolution Protocol: ARP)命令やWOLマジックパケット(WOL magic packet)などの送信メッセージや、WCI0301のアドレスを直接指定するメッセージがある。WCI0301は、これらの種類のパケットのデータユニットを、ホストシステムで処理されるプロトコルの上位層に送信する。
ステップ0505では、前記現況によりトリガ状態を評価する。位置コンテキストに関しては、前記現在位置が前記トリガエリア内にあれば、トリガ状態は正しい。近隣コンテキストに関しては、前記トリガ識別子の存在が前記法則の要件に合致した場合は、トリガ状態は正しい。前記トリガ識別子は、一定の期間内に受信した場合は存在する。さもなければ存在しない。他の実施形態では、例えば時刻印を記録することにより、正しいトリガ状態をさらに記録する。
ステップ0506では、前記トリガ状態の1つが正しい場合、信号を出力する。
ステップ0507では、電源制御回路が前記出力信号を受信した後に、節電モードにあるホストシステムを起動する。
ステップ0508では、コンテキスト対応型アプリケーションに割り込む、又は前記アプリケーションを立ち上げる。
ステップ0509では、トリガされた情報を前記アプリケーションに送信する。前記トリガされた情報は、前記コールバック識別子、又は正しいと評価された前記トリガ状態である。
ステップ0510では、前記アプリケーションは、前記トリガされた情報(例えば、前記コールバック識別子や、正しいと評価された前記トリガ状態)と関係するジョブを実行する。前記アプリケーションは、受信したトリガ情報を使用して複雑なトリガ状態をさらに評価し、前記トリガ状態が正しいと評価した場合は関係するジョブを実行する。
他の実施形態では、前記システムは、トリガ状態の変換を行い、トリガ状態を他のコンテキストの類似するトリガ状態に変更する。例えば図2に示した実施形態では、ユーザは、所在地住所における敏感に反応するエリアを特定することができる。前記システムは、所在地住所を相対的なGPS座標に変換し、その座標と範囲を前記メモリ0204に記憶させる。また、例えば図3に示した実施形態では、ユーザ又はコンテキストアプリケーションは、敏感に反応するコンテキストとして、インターネット・プロトコル(IP)アドレスを使用する。また、前記システムは、IPアドレスをMACアドレスに変換するためにアドレス絞り込みプロトコルサービスを行う。そして、前記システムは、WCI0301のメモリに、トリガMACアドレスを記憶させる。コンテキストの変換により、ユーザ又はコンテキストアプリケーションは、MCRDにより理解される下位のコンテキストに限定されることなく、理解可能なコンテキストを使用することができる。
(結論、効果及び適用範囲)
本発明は、システムをスリープモードにしておき、モバイルコンテキスト受信装置を使用して継続的にコンテキストをモニタし、トリガ状態を発見したときに前記システムを起動させることにより、電力消費量を減少させることができる。システムが起動した後、アプリケーションは、前記トリガ状態によりトリガされたジョブを実行する。ユーザは、ジョブにおいて、警告メッセージのトリガ、メールサーバとのEメールのやりとり、ファイルサーバより会議用資料の読み出し、ウェブページの閲覧、機器やデバイスの制御などの様々なタスクを要求することができる。したがって、アプリケーションは、個人に対して敏感に反応するリマインダ、やることリストの警告システム、自動ログイン及び電子メールの読み出し、電気製品の自動制御、近傍に敏感なファイル・マネージャとなり得る。
以上、本発明について詳細に説明したが、前述の実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形態で実施することが可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等範囲によって決定される。
本発明に係るシステムを示す図であり、前記システムがモビリティコンテキスト受信装置(MCRD)と他の一般的な構成要素を備えていることを示している。 本発明のある実施形態を示す図であり、絶対的位置情報である位置コンテキストに対応可能なMCRDを示している。 本発明のある実施形態を示す図であり、相対的位置情報である近傍コンテキストに対応可能なMCRDを示している。 IEEE802.11b及びブルートゥースに対応するデュアルモードWCを備えたMCRDを示す図である。 本発明のある実施形態に係るモビリティ対応型システムの節電方法を説明するためのフロー図である。

Claims (23)

  1. コンピュータ装置にモビリティコンテキスト及び前記モビリティコンテキストに対応する対応を発見させる方法であって、
    ジョブ及び前記ジョブの、前記モビリティコンテキストのトリガ状態を規定するトリガ状態とを受信するステップと、
    前記トリガ状態を、前記モビリティコンテキストの現況を受信することができるモビリティコンテキスト受信装置のメモリに記憶させるステップと、
    前記モビリティコンテキストの現況を受信するステップと、
    前記現況を前記モビリティコンテキスト受信装置のメモリに記憶されているトリガ状態と照合するステップと、
    前記現況が前記トリガ状態のサブセットである場合に、信号を出力するステップと、
    前記信号の受信後に、ホストシステムのアプリケーションにより前記ジョブを実行するステップとを含むことを特徴とする方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、
    前記ホストシステムが活動していない又は活動性がとても低い場合に、前記ホストシステムを節電モードにするステップと、
    前記信号の受信後に、前記ホストシステムを起動するステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
  3. 請求項1に記載の方法であって、
    前記モビリティコンテキストは、位置コンテキストと近傍コンテキストとからなる群から選択されることを特徴とする方法。
  4. 請求項3に記載の方法であって、
    前記位置コンテキストは、位置参照システムにおける前記装置の現在位置であることを特徴とする方法。
  5. 請求項4に記載の方法であって、
    前記位置参照システムは、衛星利用測位システム(GPS)であることを特徴とする方法。
  6. 請求項4に記載の方法であって、
    前記近傍コンテキストは、他の無線通信インターフェースの存在であることを特徴とする方法。
  7. 請求項6に記載の方法であって、
    無線通信インターフェースは、IEEE802.11a/b/c/g、ブルートゥース技術、GSM、CDMA、GPRS、RFID、IrData及びUWBから選択されるプロトコルに対応することを特徴とする方法。
  8. モビリティコンテキスト及び前記モビリティコンテキストに対応する対応を発見するコンピュータシステムであって、
    少なくとも1つのプロセッサと、
    前記モビリティコンテキストの現況を受信することができる、少なくとも1つのモビリティコンテキスト受信装置と、
    少なくとも1つのジョブと、
    前記ジョブと関係するトリガ状態と、
    前記モビリティコンテキスト受信装置内に設けられ、前記トリガ状態を記憶するメモリと、
    前記モビリティコンテキスト受信装置内に設けられ、前記現況が前記メモリに記憶された前記トリガ状態の基準を満たす場合に信号を出力するチェッカと、
    前記信号の受信後に、前記プロセッサ上で前記ジョブを実行するコンテキスト対応型アプリケーションとを備えることを特徴とするシステム。
  9. 請求項8に記載のシステムであって、
    前記プロセッサが活動していない又は活動性がとても低い場合に前記プロセッサを節電モードにし、前記モビリティコンテキスト受信装置から前記信号を受信した後に前記プロセッサを起動する前記節電装置をさらに備えることを特徴とするシステム。
  10. 請求項8に記載のシステムであって、
    前記モビリティコンテキストは、位置コンテキストと近傍コンテキストとからなる群から選択されることを特徴とするシステム。
  11. 請求項10に記載のシステムであって、
    前記位置コンテキストは、位置参照システムにおける前記システムの現在位置であることを特徴とするシステム。
  12. 請求項11に記載のシステムであって、
    前記位置参照システムは、衛星利用測位システム(GPS)であることを特徴とするシステム。
  13. 請求項10に記載のシステムであって、
    前記近傍コンテキストは、他の無線通信インターフェースの存在であることを特徴とするシステム。
  14. 請求項14に記載のシステムであって、
    無線通信インターフェースは、IEEE802.11a/b/c/g、ブルートゥース技術、GSM、CDMA、GPRS、RFID、IrData及びUWBから選択されるプロトコルに対応することを特徴とするシステム。
  15. 近傍コンテキストに対応するモビリティコンテキスト受信装置であって、
    他の無線通信インターフェースから未加工のデータビット・ストリームを受信する無線通信インターフェースと、
    前記未加工のビット・ストリームを復号するプロセッサと、
    前記未加工のビット・ストリームから復号された少なくとも1つの受信した識別子と、他の無線通信インターフェースのユニークな識別子と、
    他の無線通信インターフェースの1つ以上の識別子の存在法則を規定するトリガ状態を1つ以上記憶する少なくとも1つのメモリ、
    前記受信した識別子が前記トリガ状態の基準を満たす場合に、信号を生成するチェッカと、
    前記トリガ状態を前記メモリに記憶させ、トリガ状態の情報を読み出すことができるインターフェース・コントローラとを備えることを特徴とする装置。
  16. 請求項15に記載の装置であって、
    前記無線通信インターフェースは、
    無線媒体受信機と、
    ベースバンドプロセッサと、
    媒体アクセス制御(MAC)コントローラとをさらに備えることを特徴とする装置。
  17. 請求項16に記載の装置であって、
    前記近傍コンテキストは、受信したMACフレームに含まれる他の無線通信インターフェースのMACアドレスの存在であることを特徴とする装置。
  18. 請求項15に記載の装置であって、
    前記インターフェース・コントローラは、ホストシステムに起動命令を送信することを特徴とする装置。
  19. 請求項15に記載の装置であって、
    前記プロセッサは、1つ以上の通信プロトコルスタックを実施することを特徴とする装置。
  20. 請求項19に記載の装置であって、
    前記通信プロトコルスタックはIPプロトコルであることを特徴とする装置。
  21. 位置コンテキストに対応するモビリティコンテキスト受信装置であって、
    位置信号を受信する受信機と、
    前記位置信号から前記装置の現在位置を計算する信号処理部と、
    1つ以上のトリガエリアの指定を記憶する少なくとも1つのメモリ、
    前記現在位置が前記トリガエリアの内側となった場合に、信号を生成するチェッカと、
    前記トリガエリアを前記メモリに記憶させ、トリガエリアの情報を読み出すことができるインターフェース・コントローラとを備えることを特徴とする装置。
  22. 請求項16に記載の装置であって、
    前記インターフェース・コントローラは、ホストシステムに起動命令を送信することを特徴とする装置。
  23. 請求項1に記載の方法であって、
    前記ジョブと前記トリガ状態に関係するコールバック識別子を与えるステップと、
    前記メモリに前記コールバック識別子を記憶させるステップと、
    前記現況が前記トリガ状態のサブセットであるときに、前記コールバック識別子を、前記コールバック識別子を参照することにより前記ジョブを実行するように構成されたアプリケーションに送信するステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
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