JP2018191283A - プロセス制御システムにおける無線メッシュネットワーク間での転送のための複数の無線ノードのインテリジェントな順序策定 - Google Patents

Abstract

【課題】転送される無線ノードの第一のセット内の各無線ノードを繰り返し評価することを含む無線ノードの無線メッシュネットワーク間における論理的転送の順序を策定する方法を提供する。
【解決手段】各評価は、転送元の無線メッシュネットワークのゲートウェイと残っている無線ノードそれぞれとの間の通信をテストする転送元の無線メッシュネットワークの予測解析、そして転送先の無線メッシュネットワークのゲートウェイと評価中の無線ノードの間の通信をテストする、評価中の無線ノードの転送先の無線メッシュネットワークにおける予測解析を含む。評価中の無線ノードは、転送元のメッシュネットワークの第一の予測解析及び評価中の無線ノードの予測解析に応答して転送される無線ノードの第二のセットに追加される。無線ノードは第二のセット内にて転送の優先順位で構成される。
【選択図】図４

Description

本開示は一般的にプロセス制御に関し、特にプロセス制御システム内のライブ無線メッシュネットワークの無線ノードの論理的転送の順序を策定することに関する。

プロセス制御システムは製品を製造する、又はプロセスが制御される（例：化学製造、発電所制御等）工場及び／又はプラントにて広く利用される。プロセス制御システムは例えば石油及びガスの掘削及び処理等天然資源の採集にも使用される。実際、実質的にすべての製造プロセス、資源採集プロセス等は一つ以上のプロセス制御システムの適用により自動化が可能である。プロセス制御システムは、やがて農業にも拡張して使用されると信じられている。

化学、石油、又はその他の処理に使用されるような分散プロセス制御システムは、典型的には、少なくとも一つのホスト又はオペレーターワークステーションと、フィールド機器のような一つ以上のプロセス制御計装機器へアナログ、デジタル、又はアナログデジタル混合バスを介して、又は無線通信リンク又はネットワークを介して通信可能なように接続された、一つ以上の集中型又は非集中型プロセスコントローラを含む。プロセスコントローラ（「コントローラ」と称される）は、典型的にはプラント内、又はその他の工業用環境に位置し、プロセス計測結果を示す信号を受信し（「制御信号」と称される）、それらの信号によって運ばれた情報を、制御入力と制御ルーチンの内部ロジックに基づいて制御信号（「制御出力」と称される）を生成する制御ルーチンを実施するために使用する。コントローラは生成された制御信号を、バス又はその他の通信リンクを介して、フィールド機器の動作を制御するために送信する。コントローラが、Highway Addressable Remote
Transmitter （HART（登録商標））、WirelessHART（登録商標）、そしてFOUNDATION（登録商標）フィールドバス（「フィールドバス」と称される）のようなスマートフィールド機器により実施される制御ルーチンと連携する事例もあり得る。さらに、多くの場合、プラントや他の産業用環境には、振動検知機器や回転機器、電力生成機器などのように、プロセスコントローラの直接制御下にはない機能を実行するために動作するプラントやその他の産業用環境も存在し得る。

コントローラと典型的に関連付けられるフィールド機器には、例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、トランスミッタ、そしてセンサに関連付けられたもの（例：温度、圧力及び流速センサ）があり得て、それらはプロセス環境の内部に配置され、一般的には物理的、又はプロセス制御機能を実行する。例えば、バルブはコントローラから受信した制御出力に応答して開いたり又は閉じたりしてもよく、又は、コントローラが計測値を制御入力として利用できるようにコントローラへプロセスパラメーターを伝達してもよい。著名なフィールドバスプロトコルに適合したフィールド機器などのスマートフィールド機器は、制御計算、警告機能、その他の制御機能などの、コントローラ内に広く実装されている機能を実行する。フィールド機器は、様々な通信プロトコルによって、コントローラ及び／又は他のフィールド機器と通信できるように構成されてもよい。例えば、あるプラントは従来のアナログ４−２０ｍＡフィールド機器や、HART（登録商標）フィールド機器、フィールドバスフィールド機器、及び／又は他の型のフィールド機器を含むことがあり得る。

プロセスコントローラは、センサ、又はフィールド機器が計測、又はフィールド機器に関連したプロセス計測値又は制御変数を示す信号、及び／又はフィールド機器に関する他
の情報を受信し、プロセス制御判定を実行したり、受信した信号に基づいて制御信号を生成したりするための異なる制御モジュールコントローラアプリケーションを実行し、フィールド機器で実行された制御モジュールやブロックと連携する。コントローラ内の制御モジュールは、処理プラント又はシステムの少なくとも一部分の動作を制御するために、通信線又はリンクを介して制御信号を送信する。

フィールド機器とコントローラからの情報は、普段は、データハイウェイを通じて、典型的には、しかし必ずしも常に制御室や不快なプラント環境から遠くには配置されない、オペレーターワークステーション、パーソナルコンピューター、又は計算装置、データヒストリアン、レポート生成機器、集中データベース、又は他の集中管理計算機器、などの一つ以上のハードウエアにとって入手可能な状態になる。これらのハードウエアはそれぞれ、典型的には、しかし常にではないが、処理プラント、又は処理プラントの一部にまたがって集められている。これらのハードウエア機器は、例えば、オペレーターによって処理の制御に関する、及び／又は処理プラントを操作する機能、たとえば処理コントロールルーチンの設定の変更、フィールド機器のコントローラの制御モジュールの動作の変更、処理の現在の状態の表示、コントローラやフィールド機器で生成された警告の表示、人材のトレーニングやプロセス制御ソフトウエアのテストを行う目的での操作のシミュレーション、構成データベースの保持やアップデート、を実行できるようにするアプリケーションを実行する。ハードウエア機器、コントローラ、そしてフィールド機器によって使用されるデータハイウェイは、有線の通信経路、無線通信経路、そして有線と無線の組み合わせの通信経路を含む。

例えば、エマソン・プロセス・マネジメントより販売されているDeltaV（登録商標）制御システムは、複数のアプリケーションを内部に格納しており、それらは処理システム内部の様々な場所に位置する異なる機器によって実行される。一つ以上のオペレーターワークステーション又は計算機の内部に存在する構成アプリケーションによって、ユーザーによる、処理コントロールモジュールの作成や変更、またデータハイウェイを通して専用の分散コントローラへそれらの処理コントロールモジュールをダウンロードすることが可能になる。典型的には、これらの制御モジュールは通信可能なように内部接続されたブロックから成り、それらのブロックは、自身への入力に基づいて制御スキーム内の機能を実行し、制御スキーム内の他の機能ブロックへの出力を供給する。構成アプリケーションによって、構成設計者が、表示アプリケーションがオペレーターに対してデータを表示し、オペレーターがプロセス制御ルーチン内の設定値などの設定を変更することを可能にするオペレーターインターフェースを、作成又は変更することが可能になる。それぞれの専用コントローラ、そして、場合によっては一つ以上のフィールドデバイスは、実際のプロセス制御機能を実施するために割り当てられ自身にダウンロードされた制御モジュールを実行する個別の制御アプリケーションを格納し実行する。一つ以上のオペレーターワークステーション（又はオペレーターワークステーションとデータハイウェイに通信接続された一つ以上の遠隔計算装置）上で実行され得る表示アプリケーションは、制御アプリケーションからデータハイウェイ経由でデータを受信し、そのデータをプロセス制御システム設計者、オペレーター、又はオペレーターインターフェースを使用するユーザーへ表示し、オペレーター用の表示、エンジニア用の表示、技師用の表示、などの任意の数の異なる表示方法を提供してもよい。データヒストリアンアプリケーションは、典型的には、データハイウェイにまたがって提供されたデータの全て、又は一部を収集し格納するデータヒストリアン機器に格納され実行される。一方で構造データベースアプリケーションは、現在のプロセス制御ルーチン構造とそれに関連するデータを格納するために、データハイウェイに接続された更に別のコンピューター上で実行される。あるいは、構造データベースは、構造アプリケーションと同一のワークステーション内に配置されても良い。

上述のように、オペレーター表示アプリケーションは、典型的には一つ以上のワークス
テーションに広く基づくシステム上に実装され、制御システム又はプラント内の機器の動作状態に基づいてオペレーター又は保守管理者のための表示を提供する。典型的には、これらの表示は、コントローラ又は処理プラント内の機器によって生成された警告を受け取る警告表示、コントローラや処理プラント内の他の機器の動作状態を示す制御表示、処理プラントの動作状態を示す保守表示、等の形態をとる。これらの表示は一般的にプロセス制御モジュール又は処理プラント内の機器から受信した情報やデータを既知の方法で表示するように構成される。既知のシステムでは、物理的又は論理的要素のデータを受信するために、物理的又は論理的要素と通信可能なように結びついた物理的又は論理的要素に基づいた図形が表示される。その図形は、受信したデータに基づいて、例えば半分満たされたタンクを描いたり、又は流量センサによって計測された流量を描くように、表示画面上で変更されたりしてもよい。

従来のアナログ４〜２０ｍＡフィールド機器は、コントローラと、測定値や制御命令を示す４〜２０ｍＡ直流信号を運搬するように構成された２線式通信リンク（ループ、カレントループと称される）を介して通信する。例えば、レベルトランスミッタは、タンクの水位を検知し、ループを介して、測定値に対応する電流信号を送信する（例：０％満水では４ｍＡ、５０％では１２ｍＡ、１００％では２０ｍＡ）。コントローラは電流信号を受信し、電流信号に基づいてタンク容量を測定し、タンク容量測定値に基づいて何らかの動作をとる（例：入口弁の開放又は閉鎖）。アナログ４〜２０ｍＡフィールド機器は、典型的には、４線フィールド機器と２線フィールド機器の二種類が提供される。４線フィールド機器は、典型的には１セット目の配線を通信用途とし、２セット目の配線を電力用途とする。２線フィールド機器は、ループを通信と電力双方の用途に使用する。これらの２線フィールド機器は「ループ電源型」フィールド機器と呼ばれる。

処理プラントにおいては、単純化と設計の有効性のために、従来の４〜２０ｍＡシステムを実装することが多い。残念ながら、従来の４〜２０ｍＡカレントループでは一度に一つの信号しか送信することができない。従って、制御弁を含む組成、そして材料を運ぶパイプの流量計には、次の３つのカレントループが必要になる：弁に対する制御命令（例：弁を６０％解放するよう動かす）を示す４〜２０ｍＡ信号を運搬するための一つ目、弁の実際の位置を示す４〜２０ｍＡ信号を運搬する二つ目（例：コントローラはどの弁が制御命令に応答したかの角度を知ることが出来る）、そして計測された流量を示す４〜２０ｍＡを運搬する三つ目である。結果として、多数のフィールド機器を持つプラントの中の従来の４〜２０ｍＡの組成では、通信システムを構築し保守するとき、高価で複雑さにつながり得る、広大な配線が必要となる。

より最近では、プロセス制御業界では、プロセス制御環境においてデジタル通信を実装するようになった。例えば、HART（登録商標）プロトコルは、ループのＤＣの大きさをアナログ信号の送受信に使用するが、スマートフィールド機器との相互フィールド通信をするためにＡＣデジタルキャリア信号を直流信号に乗畳する。もう一つの例としては、フィールドバスプロトコルは２線バス（「セグメント」又は「フィールドバスセグメント」と称される）上の全デジタル通信を提供する。この２線フィールドバスセグメントは複数のフィールド機器に電力を供給するために複数のフィールド機器に接続され（セグメント上のＤＣ電圧を介して）、フィールド機器による通信を可能にする（ＤＣ供給電圧に重畳されたＡＣデジタル通信信号を介して）。一般的には、接続されたフィールド機器は通信に同一のセグメントを使用し、並列接続されているため、ある時間においてセグメント上では一つのフィールド機器のみしかメッセージを送信できない。従って、セグメント上の通信は、リンクアクティブスケジューラ（ＬＡＳ）として指定された機器によって調整される。ＬＡＳはセグメントに接続されたフィールド機器間でのトークンの受け渡しを担当している。トークンを保持している機器のみがセグメント上で通信を行ってもよい。

これらのデジタル通信プロトコルにより、一般的には、より多くのフィールド機器を特定の通信リンクに接続可能にし、フィールド機器とコントローラ間のより速くより多い通信をサポートし、そして／又はフィールド機器がより多くの、そして異なる型の情報（フィールド機器自身の状態や構成に関する情報など）を、制御網の内部に存在する、又は制御網に接続されたプロセスコントローラと他の機器へ送信することが可能になる。さらに、これらの標準デジタルプロトコルによって、異なる製造者によって作られたフィールド機器を、同じプロセス制御ネットワーク内で同時に使用することが可能になる。

処理プラント内の様々な機器は物理的及び／又は論理的に相互接続され、制御ループのような論理プロセスを作成してもよい。同様に、制御ループは他の制御ループ及び／又は機器と相互接続され、サブユニットを形成してもよい。サブユニットは他のサブユニットと相互接続され、ユニットを形成し、同様にユニットは他のユニットと相互接続されてエリアを形成してもよい。処理プラントは一般的に相互接続されたエリアを含み、事業体は一般的に相互接続されていてもよい処理プラントを含む。結果的に、処理プラントは、相互接続されたアセット多数の水準の階層構造を含み、ビジネスを行う企業体は相互接続された処理プラントを含む。言い換えれば、処理プラントに関連するアセット、又は処理プラント自体は、高レベルのアセットを形成するようグループ化されてもよい。

従って、プロセス制御システム設計の特に重要な一つの態様は、フィールド機器が、プロセス制御システム又は処理プラント内のコントローラ及び他のシステム又は機器へ互いに通信可能なように接続される方法を含む。一般的に、フィールド機器をプロセス制御システム内で機能させる様々な通信チャンネル、リンク及び経路は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）通信ネットワークと、集合的に称される。

Ｉ／Ｏ通信ネットワークを実装するための通信ネットワークトポロジー及び物理接続又は経路は、特にＩ／Ｏ通信ネットワークがプロセス制御システムの環境要因又は状況に左右される場合、フィールド機器通信の、ロバスト性又はインテグリティに相当な衝撃を与える。例えば、多くの産業用制御アプリケーションはフィールド機器、及び関連したＩ／Ｏ通信ネットワークを不快な物理的環境（例：高、低、又は変動の大きい環境温度、振動、腐食性のガスや液体等）、困難な電気的環境（例：高ノイズ環境、低品質電源、過渡電圧等）等へさらす。どんな場合でも、環境要因は一つ以上のフィールド機器、コントローラ間の通信のインテグリティに対して妥協する。ある場合には、そのような妥協した通信によりプロセス制御システムが効果的、又は正しい方法で制御ルーチンを実行することが妨げられ、その結果プロセス制御システムの効率性及び／又は収益性が減少し、設備の過度な消耗や損害、設備、建造物、環境、及び／又は人員に損害を与えたり破壊したりするような危険な状況が起こり得る。

環境因子の影響を最小化し、安定したコミュニケーションパスを保証するために、従来より配線接続済みネットワークがプロセス制御システム内でＩ／Ｏ通信ネットワークとして使用され、配線は、絶縁体、遮蔽材料及び線渠等の、環境的に保護された材料にて包まれていた。また、これらのプロセス制御システム内のフィールド機器は典型的には、非スマートフィールド機器が、例えば４−２０ｍＡ ０−１０ＶＤＣ等の配線接続インターフェース又はＩ／Ｏボードなどのアナログインターフェースを使用して直接コントローラへ接続される配線接続された階層トポロジーを使用して、コントローラ、ワークステーション、及び他のプロセス制御システムコンポーネントへ通信可能なように接続されていた。フィールドバス機器のようなスマートフィールド機器も、スマートフィールド機器インターフェースを介してコントローラへ接続された配線接続済のデジタルデータバスを介して接続される。

配線接続済Ｉ／Ｏ通信ネットワークは当初ロバストなＩ／Ｏ通信ネットワークを提供可
能であるが、ロバスト性は時間の経過とともに環境ストレス（例：腐食性ガス又は液体、振動、湿気等）の結果により深刻に劣化し得る。例えば、Ｉ／Ｏ通信ネットワークの配線に関連する接点抵抗は腐食、酸化等により実質的に増大し得る。加えて、配線の絶縁体、及び／又は遮蔽体が劣化又は故障し、その結果環境的電気的インターフェース又はノイズにより、Ｉ／Ｏ通信ネットワークの配線により送信される信号が容易に破壊され得る。ある場合には、絶縁体の故障の結果短絡回路条件が生まれ、関連するＩ／Ｏ通信配線が完全に故障し得る。

加えて、配線接続済Ｉ／Ｏ通信ネットワークは、例えば数エーカーの土地を使用する製油所、又は化学プラントのような、比較的広大な地域に分散した大型産業用プラント又は設備と特にＩ／Ｏ通信ネットワークが関連している場合に概して設置費用が高額である。多くの場合、Ｉ／Ｏ通信ネットワークに関連した配線は長距離に渡り、そして／又は多くの構造物（例：壁、建物、設備等）の下や周囲を通る必要がある。このような長距離配線は概して相当な量の労働、材料、費用を必要とする。さらに、このような長距離配線は、配線インピーダンス及び接続の電気的干渉による信号劣化に特に影響されやすく、双方とも信頼性の低い通信につながり得る。

さらに、このような配線接続済Ｉ／Ｏ通信ネットワークは変更又はアップデートが必要な場合、一般的に再構成が困難である。新しいフィールド機器を追加する場合は典型的には新しいフィールド機器とコントローラの間に配線を導入する必要がある。処理プラントにこのように新部品を導入することは古いプロセス制御プラント及び／又はシステムによく見られる長距離配線及び空間制限のために非常に困難で高額となり得る。電線管、設備及び／又は到達可能な配線路に沿った構造物等の内部に数多くの配線が通っていることにより、既存のシステムに部品を導入したりフィールド機器を追加したりすることが著しく困難になる。既存のフィールド機器を、異なるフィールド配線を必要とする新しい機器と交換することは、より多くの及び／又は新しい機器を収容する時に異なる配線を導入することと同程度に困難であり得る。このような変更により、かなりの長さのプラントのダウンタイムが発生し得る。

無線Ｉ／Ｏ通信ネットワークは配線接続Ｉ／Ｏ通信ネットワークに関連する困難のうち一部を緩和するため、そしてプロセス制御システム内にセンサやアクチュエータを展開するコストを緩和するために使用されてきた。無線Ｉ／Ｏ通信ネットワークは、配線接続Ｉ／Ｏ通信ネットワークが比較的アクセス困難、又は受け入れにくい場合における、プロセス制御システム及びその一部として提案されてきた。例えば、Shepardらは「無線アーキテクチャ及びプロセス制御システムへのサポート」と題され２００８年１０月１４日に特許取得し内容が本明細書に参照することにより組み込まれる米国特許第７，４３６，７９７号にて、ロバストで簡単に設定可能で、構成可能であり、変更・モニタ可能な無線通信ネットワークを製造するために、プロセス制御システム内に比較的安価な無線メッシュネットワークを、単独で、又はポイントツーポイント通信により展開してもよく、その結果無線通信ネットワークがよりロバストになり、より安価になり、より信頼性が高まる事を開示している。

無線メッシュネットワーク（又はメッシュネットワークトポロジー）は複数のノードを使用し、各ノードはデータを受信及び送信するだけのクライアントとしてだけでなく、データをネットワーク中の他のノードへ伝搬させるリピーター又はリレーとして働く。各ノードは、別の近隣のノード、好ましくは、各ノードそれぞれが近隣のノードへ接続され得るような複数の近隣のノードへ接続される。結果としてノードのネットワークにより一つのノードから別のノードへ複数のコミュニケーションパスが提供され、故に継続して接続可能でありコミュニケーションパスが故障や断絶された場合に再構成可能な比較的安価でロバストなネットワークが形成される。

無線メッシュネットワークでは、各機器（ノード）は無線直接接続又は近隣の機器を通した間接接続を介してゲートウェイに接続されてもよい。各機器の信号強度は、一般的に機器と無線ゲートウェイ又は近隣の機器との物理的近接度と相互関係にある。無線ゲートウェイへの直接接続が不可能な場合、各機器はゲートウェイ又は別の機器へ接続された別のピアデバイスを経由してゲートウェイへ接続する。別のノードをゲートウェイへ鎖で結合するように接続するリレーノードの数はホップ数として知られ、機器からゲートウェイまでの接続が確立される順番はコミュニケーションパスとして知られる。

HART協会により開発されたWirelessHART（登録商標）メッシュネットワーク（国際電気標準会議ＩＥＣ６２５９１にて解説されるWirelessHART（登録商標）メッシュネットワークのような）では無線メッシュネットワークがプロセス制御に使用される。一般的に、WirelessHART（登録商標）メッシュネットワークはゲートウェイと複数のWirelessHART（登録商標）機器（無線ノード）を持つマルチホップ通信ネットワークである。ネットワークはメッシュトポロジーにより整理され、各機器は、ゲートウェイから、またゲートウェイへデータをリレーするために、メッセージを他の機器へルートすることが可能である。WirelessHART（登録商標）機器は自己診断が可能であり、自身の警告や無線通信統計を生成する。

ある場合には、貧弱なネットワーク構成、干渉の導入、無線ノードの追加や削除、ピンチポイント、バランス等の原因のため、無線メッシュネットワーク内の無線ノードは一つの無線メッシュネットワークから別の無線メッシュネットワークへ論理的に転送されなければならなくなる。すなわち、無線ノードは物理的に転送又は移動される必要はなく、むしろ異なる無線メッシュネットワークのゲートウェイと通信する必要がある。例えば、処理プラントは、各無線メッシュネットワークが直接又は間接的にゲートウェイと通信し、自身のゲートウェイ及び無線ノードを持っている複数の無線メッシュネットワークを含み得る。無線ノードがプロセス制御システムに追加される時（例：フィールド機器の導入、フィールド機器への無線アダプタの新部品を導入等）、無線ノードはどれが通信に最良のゲートウェイかをほとんど考慮されることなく（無線ノードが一つより多いゲートウェイと通信する能力を有すると仮定して）追加され得る。代わりに、機器は、ゲートウェイとの通信において１台のみの別の機器（例：ピンチポイント）のみに依存するように無線メッシュネットワークへ追加され得る。ピンチポイントは、故障した場合に少なくとも他の一つの無線ノードがもはや無線メッシュネットワークのゲートウェイへのコミュニケーションパスを持たなくなるような無線ノードである。

さらに、処理プラントへの追加の無線メッシュネットワークの導入及び／又は無線メッシュネットワークの貧弱な構成により、無線メッシュネットワークの全体的な構成は、無線メッシュネットワーク中の無線ノード間における通信を行うために最適より劣る構成となり得る。例えば、無線ノードは異なるゲートウェイと、現在のゲートウェイよりも少ないホップ数で通信可能であってもよい。さらに別の場合は、プロセス制御システムに電磁的及び／又は構造的な干渉が起こり、結果的に無線ノードのゲートウェイとのコミュニケーションパスが制限され得る。

上記の各場合において、ピンチポイントを避ける、より少ないホップ数でゲートウェイと通信する、より多いコミュニケーションパスを確立する、干渉を避ける等の目的のために、無線メッシュネットワークを整備することの一環として、無線ノードはある無線メッシュネットワークから別の無線メッシュネットワークに論理的に転送され得る。それは、無線ノードはゲートウェイを持つ全てのコミュニケーションパスから接続解除され、新しい無線メッシュネットワークの新しいゲートウェイに新しいコミュニケーションパスを介して接続され得るということである。例えば、無線ノードは、ゲートウェイと間接的に通
信するために、近隣の無線ノードを通信相手としてもよい。無線ノードは、全ての近隣の無線ノードとの通信を終え、新しい無線メッシュネットワーク内の近隣の無線ノードとの通信を確立する目的のために、無線ノードを再構成することで論理的に転送され得る。次に新しい無線メッシュネットワークのネットワークマネージャーは無線ノードから情報を収集し、新しい近隣要素を割り当て、ゲートウェイ及び無線ノードの間にコミュニケーションパスを確立し、通信をスケジュールしたりし得る。

一般的にはこのような転送は手動で行われてきた。保守人員が物理的に無線ノードへ出向き、無線ノードをホストシステムに接続された手持ち式機器又はモデムを使用して再構成していた。より最近では、WirelessHART（登録商標）ゲートウェイモデルは自動化された論理的転送、又は一つの無線メッシュネットワークから別の無線メッシュネットワークへのホストシステムからのHARTコマンドを使用した無線ノードの再割り当てを取り入れた。多くの場合プロセス制御システムが作動中であるため、そのような転送は大抵無線メッシュネットワークが作動中である（例：ライブ）間に実行さる。従って、無線ノードを転送するために無線メッシュネットワークをオフラインにすることは、プロセス制御システムのダウンタイムに影響を与える。

複数の無線メッシュネットワーク内の複数の無線ノードが、無線メッシュネットワーク間を転送されなければならない場合、ネットワークのパフォーマンスを向上させるために無線ノードを論理的に移動させることは便利な道具となるが、転送済の無線ノードをゲートウェイとのコミュニケーションパスの一部として依存する無線ノードが存在するため、ある無線ノードの転送により他の無線ノードがゲートウェイとの通信から切り離されるリスクがある。さらに、ゲートウェイへのコミュニケーションパスを確立する目的で、転送済のノードが新しい無線メッシュネットワークへまだ転送されていない他の無線ノードに依存するリスクがある。従って、もしも無線ノードが早まって転送されれば、新しい無線メッシュネットワークのゲートウェイと通信できない。かくして、複数の無線ノードを複数の無線メッシュネットワーク間で移動させることは、任意の無線ノード又は無線メッシュネットワークにおけるダウンタイム又は中断を最小化するよう転送される無線ノードを適切に配列することを伴う。

複数のノードが複数のライブなメッシュネットワーク間を論理的に転送される（例：ノードを物理的に移動したり構成したりする必要はない）時、システムのダウンタイムを最小化し他のノードへ与える外乱を最小にするため、ノードは予め整列される。ノードの整列には、転送される各ノードの評価も含まれる。各評価は該ノードを除いた場合の現在のネットワークの予測解析、及び新しいネットワーク内に該ノードが存在し外部へ転送されるノードを除外した場合を含む。ある実施例では、予測的解析を行うためにメッシュネットワークをモデリングする目的でシミュレータ又はエミュレータが使用される。

ノードを除いた現在のネットワークを解析する際、ゲートウェイとネットワーク内に残っている各ノードの通信をテストすることで評価が行われる。一つ以上のノードがゲートウェイと通信していない場合、ノードはゲートから隔離されていて、転送によりそれらのノードによるメッシュネットワーク内における通信が切断される。例えば、無線ノードは転送時それらのノードに対するピンチポイントであり得て、その場合まず現在のネットワーク内へ別の無線ノードが転送される必要がある。

新しいネットワーク内の無線ノードを解析する際、新しいネットワーク外に転送されるノードを取り除き、新しいネットワーク内でゲートウェイと無線ノードの通信をテストすることにより評価が行われる。無線ノードがゲートウェイと通信することができなければ、無線ノードは、まず別のノードが新しいネットワークへ転送されてくることを必要とす
ることが見込まれる。

無線ノードの評価の結果として、結果的に現在のネットワークにて孤立するノードがなく、また新しいネットワークのゲートウェイと通信可能な場合、無線ノードは転送シーケンスへと追加される。一方、評価中の無線ノードが現在のネットワーク中にノードを孤立させる場合、又は新しいゲートウェイと通信不可能な場合、次に転送予定の無線ノードが転送シーケンスへ追加されるよう評価される。全ての転送される無線ノードに対する評価が完了した時、転送シーケンスへ含まれていなかった任意の無線ノードを再評価し、以前の転送によって解析結果が変わるかどうかという点を確認する。

転送される全ての無線ノードが転送シーケンスに含まれた時、ノードは転送シーケンスに従って論理的に転送され得る。例えば、ゲートウェイは転送シーケンス順に、無線ノードへ転送命令を発行し得る。

図１は本開示による分散制御システムのブロック図及び模式図を組み合わせた図である。 図２は本開示の処理環境の一部に含まれる無線通信ネットワークのブロック図及び模式図を組み合わせた図である。 図３は処理環境の一部に含まれる、各無線メッシュネットワークが本開示の様々なフィールド機器に対応するゲートウェイ及び複数の無線ノードを含む複数の無線メッシュネットワークの模式図である。 図４は、無線メッシュネットワーク内のピンチポイント及びピンチポイントに依存した無線ノードを識別する、本開示に従ったピンチポイント解析ルーチンのフローチャートである。 図５は、無線ノードが本開示に従って論理的に転送された状態における、図３の無線メッシュネットワークの模式図である。 図６は、本開示に従って無線メッシュネットワーク間を転送するための無線ノードのセット及びサブセットを作成する集積及び構成ルーチンのフローチャートである。 図７Ａは図６の集積及び構成ルーチンにて無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードのセット及びサブセットの構造を表現した図である。 図７Ｂは図６の集積及び構成ルーチンにて無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードのセット及びサブセットの構造を表現した図である。 図７Ｃは図６の集積及び構成ルーチンにて無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードのセット及びサブセットの構造を表現した図である。 図７Ｄは図６の集積及び構成ルーチンにて無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードのセット及びサブセットの構造を表現した図である。 図７Ｅは図６の集積及び構成ルーチンにて無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードのセット及びサブセットの構造を表現した図である。 図８は無線ノードを転送元の無線メッシュネットワークから転送先の無線メッシュネットワークへ転送する際の潜在的な衝撃を識別する、転送衝撃解析ルーチンのフローチャートである。 図９は図８の転送衝撃解析ルーチンが無限ループに陥りスキップ条件を必要とする場合の無線メッシュネットワークの模式図である。 図１０は無線ノードを転送元の無線メッシュネットワークから転送先の無線メッシュネットワークへ転送する際に匿名転送を行う無線ノードを識別する、スキップ条件ルーチンのフローチャートである。 図１１Ａは図１０のスキップ条件ルーチンにて無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードのセットの構造を表現した図である。 図１１Ｂは図１０のスキップ条件ルーチンにて無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードのセットの構造を表現した図である。 図１２は、転送の優先度順に構成された転送無線ノードのセットへ無線ノードを追加するための、追加ルーチンのフローチャートである。

図１は、プロセス制御システム、処理プラント又はその他の産業用環境１０の内部で動作する、プロセス制御ネットワーク８の例を示すブロック図及び模式図である。プロセス制御ネットワーク８は、様々な他の機器との直接又は間接的な接続性を提供するネットワークバックボーン１２を含んでもよい。ネットワークバックボーン１２は無線及び／又は有線通信チャンネルを含んでもよい。ネットワークバックボーン１２に接続された機器は、様々な実施形態において、ノートパソコン、タブレット、手持ち式のスマートデバイス、携帯用試験装置（ＰＴＤ）等の手持ち式又はその他の携帯用計算装置であり得るアクセスポイント２３、パーソナルコンピューター、ワークステーション等であり得て各々がディスプレイスクリーン１４と様々なその他の入出力機器（図示せず）やサーバー２４等を持つホストコンピューター１３、等の組み合わせを含む。

図１に示されるように、コントローラ１１はフィールド機器１５から２２へ、HART、フィールドバス、CAN、Profibusプロトコル等の一つ以上の任意の所望のプロセス制御通信プロトコルを実装する入出力（Ｉ／Ｏ）カード２６から２８を介して接続される。コントローラ１１は、図１では、フィールド機器１５から２２の制御を行ためにフィールド機器１５から２２に通信可能なように接続され、従ってプラントの制御を行う。一般的に、フィールド機器１５から２２は、センサ、バルブ、トランスミッタ、位置決め装置等の任意の型の機器でもよく、Ｉ／Ｏカード２６と２８は、任意の通信又は制御プロトコルに準拠する任意の型のＩ／Ｏ機器であってもよい。例えば、前記フィールド機器１５から２２及び／又はＩ／Ｏカード２６と２８はHARTプロトコル又はフィールドバスプロトコルに従って構成されてもよい。前記コントローラ１１は、メモリ３２に格納された一つ以上のプロセス制御ルーチン３８（又は任意のモジュール、ブロック、又は自身のサブルーチン）を実施又は管理するプロセッサ３０を含む。一般的に、コントローラ１１は、任意の所望の方法でプロセスを制御するために、機器１５から２２及びホストコンピューターと通信する。さらに、コントローラ１１は、一般に機能ブロック（図示せず）と称される対象を使用して制御戦略又はスキームを実装し、この時各機能ブロックは他の機能ブロックと連携してプロセス制御システム１０の内部でプロセス制御ループを実施するために動作する、制御ルーチン全体のうちの物体又は他の部分（例：サブルーチン）である。機能ブロックは典型的には、トランスミッタ、センサ又は他の処理パラメータ計測機器と連携した入力機能、ＰＩＤ、ファジー理論などを実行する制御ルーチンと連携した制御機能、又は、バルブなどの機器の動作を制御する出力機能、のうちの一つを、プロセス制御システム１０内部の物理的機能を実行するために実行する。もちろん、ハイブリッドやその他の型の機能ブロックも存在し、使用されても良い。機能ブロックはコントローラ１１、又は他の機器に格納されて実行されてもよい。

図１に示されるように、無線通信ネットワーク７０は、同様にネットワークバックボーン１２に通信可能なように接続される。無線通信ネットワーク７０は、無線ゲートウェイ３５、無線フィールド機器４０から４６、無線アダプタ５２ａと５２ｂ、アクセスポイント５５ａと５５ｂ、そしてルーター５８を含む、無線機器（無線ノードとも称される）４０から５８を含んでもよい。無線アダプタ５２ａと５２ｂは、非無線フィールド機器４８と５０に接続されてもよい。図１はネットワークバックボーン１２接続にされた機器のうちの幾つかのうち一つのみを示しているが、各々の機器は、ネットワークバックボーン１２上に複数のインスタンスを持つかもしれず、そして実際は、処理プラント１０は複数のネットワークバックボーン１２を含んでいてもよい、と理解される。同様に、プロセス制御ネットワーク８は複数のゲートウェイ及び無線通信ネットワーク７０を含んでいてもよ
い。

コントローラ１１は、無線フィールド機器４０から４６とネットワークバックボーン１２と無線ゲートウェイ３５を介して通信可能なように接続されてもよい。コントローラ１１はバッチ処理又は連続処理を、フィールド機器１５から２２、４０から５０の少なくとも幾つかを使用して実施するよう動作してもよい。コントローラ１１は、たとえば、エマソン・プロセス・マネジメントから販売されるDeltaVTMコントローラであってもよく、プロセス制御ネットワークバックボーン１２に通信可能なように接続される。コントローラ１１、はまたフィールド機器１５から２２と４０−５０、標準４−２０ｍＡ機器、Ｉ／Ｏカード２６と２８、及び／又はFOUNDATION（登録商標）フィールドバスプロトコル、HART（登録商標）プロトコル、無線HART（登録商標）プロトコルなどの任意のスマート通信プロトコルに関連した任意の所望のハードウエアとソフトウエア、に通信可能なように接続されてもよい。図１に示される実施形態では、コントローラ１１、フィールド機器１５から２２、そしてＩ／Ｏカード２６と２８は有線の機器であり、フィールド機器４０から４６は無線フィールド機器である。

コントローラ１１のプロセッサ３０は、制御ループを含み得る一つ以上のプロセス制御ルーチン（メモリ３２内に格納されている）を実施又は管理する。プロセッサ３０はフィールド機器１５から２２、４０から５０、そしてバックボーン１２に通信可能なように接続された他のノードと通信してもよい。本明細書中に記述される任意の制御ルーチン又はモジュール（品質予測や欠陥検知のモジュール又は機能ブロック）は、要求される場合には、異なるコントローラ又は他の機器により実装又は実行される部位を持っていてもよい、ということは認められるべきである。同様に、本明細書中に記述されるプロセス制御システム内で実装される制御ルーチン又はモジュールは、ソフトウエア、ファームウエア、ハードウエアなど任意の形をとってよい。制御ルーチンはオブジェクト指向プログラミング、ラダーロジック、シーケンシャルファンクションチャート、ファンクション・ブロック・ダイアグラムを使用したり、又は任意の他のプログラミング言語や設計パラダイムを使用したりして、任意のソフトウエアの形で実装されてもよい。とりわけ、制御ルーチンは、ホストコンピューター１４又はアクセスポイント２３を通してユーザーにより実施されてもよい。制御ルーチンは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などの任意の所望の型のメモリに格納されてもよい。同様に、制御ルーチンは一つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、又は他の任意のハードウエア又はファームウエア要素にハードコードされてもよい。従って、コントローラ１１は、任意の所望の方法で制御方策又は制御ルーチンを実装できるように構成されてもよい。

図１を参照すると、無線フィールド機器４０から４６は、WirelessHART（登録商標）プロトコルのような無線プロトコルを使用して、無線通信ネットワーク７０内で通信する。このようなフィールド機器４０から４６は、プロセス制御ネットワーク８の、無線通信も行うように構成された一つ以上のノードと直接通信（例えば無線プロトコルを使用するなど）してもよい。無線通信するよう構成された一つ以上のノードと通信するには、無線フィールド機器４０から４６は、バックボーン１２に接続された無線ゲートウェイ３５を使用してもよい。もちろん、フィールド機器１５から２２と４０から４６は、任意の規格や将来開発されるプロトコルを含む任意の有線又は無線プロトコルなどの、任意の他の規格やプロトコルに従う可能性がある。

無線ゲートウェイ３５は、無線通信ネットワーク７０の様々な無線機器４０から５８へアクセスを提供するプロバイダ機器の例である。とりわけ、無線ゲートウェイ３５は例えばエマソン・プロセス・マネジメントから販売され無線機器４０から５８とプロセス制御ネットワーク８中の他のノード（コントローラ１１を含む）の間に通信可能な接続を提供
するWirelessHARTゲートウェイであってもよい。無線ゲートウェイ３５は、ある場合には、有線及び無線プロトコルスタックの下層へのルーティング、バファリング、そしてタイミングサービス（例：アドレス変換、ルーティング、パケット分割、優先順位付け等）により、共有レイヤ又は有線そして無線プロトコルスタック層のトンネルを行いながら、通信可能な接続を提供する。その他の場合では、無線ゲートウェイ３５は、プロトコルレイヤーを共有しない有線と無線プロトコルの命令を変換してもよい。

無線フィールド機器１５から２２に似て、無線通信ネットワーク７０の無線フィールド機器４０から４６は、処理プラント１０内で物理制御機能を実行してもよい（例：バルブの開閉、処理パラメータの計測）。無線フィールド機器４０から４６は、しかしながら、無線通信ネットワーク７０の無線通信プロトコルを使用するよう構成されており、一方、有線フィールド機器１５から２２は有線通信プロトコル（例：HART（登録商標）、FOUNDATION（登録商標）、フィールドバス等）を使用するように構成されている。かくして、無線通信ネットワーク７０中の無線フィールド機器４０から４６、無線ゲートウェイ、そしてその他の無線ノード５２から５８は、無線通信パケットの生成者及び消費者であり、一方有線のフィールド機器１５から２２は有線通信パケットの生成者及び消費者である。

あるシナリオでは、無線通信ネットワーク７０は、非無線機器を含んでいてもよい。例えば、図１Ａのフィールド機器４８は旧来の４−２０ｍＡ機器で、フィールド機器５０は従来の有線のＨＡＲＴ機器であるとする。無線通信ネットワーク７０内で通信するには、フィールド機器４８と５０は無線通信ネットワーク７０へ、無線アダプタ５２ａ又は５２ｂを介して接続されていてもよい。加えて、無線アダプタ５２ａ、５２ｂは、FOUNDATION（登録商標）フィールドバス、PROFIBUSや、DeviceNetのような、他の通信プロトコルをサポートしていてもよい。さらに、無線通信ネットワーク７０は、有線通信で無線ゲートウェイ３５と通信する、又は無線ゲートウェイ３５と一体型の機器として提供される、独立した物理デバイスである一つ以上のネットワークアクセスポイント５５ａと５５ｂを含んでいてもよい。無線通信ネットワーク７０は、ある無線機器からのパケットを無線通信ネットワーク７０内の別の無線機器に転送するために、一つ以上のルーター５８を含んでもよい。無線機器３２から４６と５２から５８は、相互に、そして無線ゲートウェイ３５を伴い、無線通信ネットワーク７０の無線リンク６０上を通信してもよい。

特定の実施形態では、プロセス制御ネットワーク８は、ネットワークバックボーン１２に接続され他の無線プロトコルを使用して通信する、他のノードを含んでいてもよい。例えば、プロセス制御ネットワーク８は、ＷｉＦｉ又は他のＩＥＥＥ ８０２．１１互換無線ローカルエリアネットワークプロトコル、WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、ＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）又は他のＩＴＵ−Ｒ（国際電気通信連合無線通信部門）互換プロトコル、近距離無線通信（ＮＦＣ）やBluetoothのような短波長無線通信、又は他の無線通信プロトコルのような携帯通信プロトコル、無線プロトコルを使用する、一つ以上の無線アクセスポイント２３を含んでいてもよい。典型的には、このような無線アクセスポイント２３により、手持ち式又は他の携帯用計算装置が、無線通信ネットワーク７０とは異なっていて無線通信ネットワーク７０とは異なる無線プロトコルをサポートするそれぞれの無線ネットワーク上で通信することが可能になる。例えば、携帯用計算装置は、処理プラント内でユーザーに使用される携帯型ワークステーション又は診断試験装置であってもよい。ある実施形態では、携帯用計算装置はプロセス制御ネットワーク８上で無線アクセスポイント２３を使用して通信する。あるシナリオでは、携帯型計算装置に加えて、一つ以上のプロセス制御機器（例：コントローラ１１、有線フィールド機器１５から２２、又は無線機器３５、４０から５８）は、アクセスポイント２３がサポートする無線ネットワークを使用して通信してもよい。

図１には一つのコントローラ１１と有限の数のフィールド機器１５から２２、４０から
５０が示されているが、これは説明のみを目的とする非限定実施形態である。任意の数のコントローラ１１がプロセス制御ネットワーク８のプロバイダ機器に含まれていてもよく、任意のコントローラ１１はプラント１０の処理を制御するために任意の数の有線又は無線フィールド機器１５から２２、４０〜５０と通信してもよい。さらに、処理プラント１０は、任意の数の無線ゲートウェイ３５、ルーター５８、アクセスポイント５５、２３、ホストコンピューター１３、及び／又は無線通信ネットワーク７０を含んでもよい。

例えば、無線ネットワークは、上に参照することにより組み込まれた米国特許第７，４３６，７９７号により開示されたように、プロセス制御システム内へ展開されてもよい。結果、センサやアクチュエータ等のプロセス制御システム内のＩ／Ｏ機器の一部又は全ては、プロセス制御システムへ、配線接続技術、無線技術又はその組み合わせを使用して展開され通信可能なように接続されてもよい。例えば、配線接続通信は、コントローラ１１、ホストコンピューター１３、及びフィールド機器１５から２２のうち一部の間にて維持され、一方無線通信は他のコントローラ１１、ホストコンピューター１３、及びフィールド機器４０から５０の間で確立される。重ねて、無線技術は、衛星、Wi-Max及び他の長距離無線に加えて、WiFi又はWiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）のような他のＩＥＥＥ ８０２．１１互換無線ローカルエリアネットワークプロトコル、ＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）又は他のＩＴＵ−Ｒ（国際電気通信連合無線通信部門）互換プロトコル、近距離無線通信（ＮＦＣ）やBluetoothのような短波長無線通信、又は他の無線通信プロトコル、を限定せず含んでもよい。とりわけ、無線技術はプロセス制御データを転送するために任意の規制商用無線製品を含んでもよい。ネットワークプロトコルは無線技術の上に実装されるか、もしくはWirelessHART（登録商標）のような無線通信のための新しいプロセス制御標準が開発されてもよい。

図２は図１の無線通信ネットワーク７０の一例であり、異なる機器間、とりわけ図１のコントローラ１１（又は関連したＩ／Ｏデバイス２６、２８）とフィールド機器４０から５０の間、コントローラ１１とホストワークステーション１３の間、又はホストワークステーション１３と図１のフィールド機器４０から５０の間、の通信を提供するために使用され得る。しかしながら、図２の無線通信ネットワーク７０は処理プラント中又は処理環境中の任意の他の型又はセット中の機器間の通信を提供するために使用されてもよい。

図２の無線通信ネットワーク７０は、一つ以上のベースノード６２、一つ以上のリピーターノード６４、一つ以上の環境ノード６６（図２にてノード６６ａ及び６６ｂとして説明される）、一つ以上のフィールドノード６８（図２にて６８ａ、６８ｂ及び６８ｃとして説明される）のような様々な通信ノードを含むものとして説明される。一般的に、無線通信ネットワーク７０は自己回復でありメッシュタイプの通信ネットワーク（無線メッシュネットワークとも称される）として動作し、各ノードは通信を受信し、通信が最終的に自ノードを最終目的としているかどうかを判断し、もし違えば通信を通信範囲内にある任意の他のノードへ渡す。特定のコミュニケーションパスが使用不可のようになれば（例：ノードの通信失敗により）、ゲートウェイは新しいコミュニケーションパスを確立する。既知のように、無線メッシュネットワーク内の任意のノードは、無線メッシュネットワーク内で通信を転送するために範囲内にて任意の他のノードと通信してもよく、所望の目的地に到着するまでに特定の通信信号が複数のノード内を通過してもよい。

図２に説明されるように、ベースノード６２は、ワークステーション、又は、例えば図１のホストの任意のものやワークステーション１３であり得るホストコンピューター１３を含んでも、又は通信可能なように接続されてもよい。ベースノード６２はハードウエア又は配線接続済のイーサネット接続７２によりワークステーション１３へ連結されているように説明されているが、代わりに任意の他の通信リンクが使用されてもよい。ベースノード６２は、ネットワーク７０上の無線通信に影響を与えるために無線変換又は通信ユニ
ット７４、無線送受信機７６を含む。とりわけ、無線変換器７４はホストコンピューター１３からの信号を取得しそれらの信号を無線通信信号へエンコードし、その信号は無線通信ネットワーク７０上を送受信機７６のトランスミッタ部を介して送信される。反対に、無線変換器７４は送受信機７６の受信部を介して受信した信号をデコードし、信号がベースノード６２を目的地としているかを判断し、そうであればさらに信号をデコードして無線エンコードを解除し、ネットワーク７０内のノード６４、６６又は６８にて送信者により生成されたオリジナルの信号を提供する。

後に理解されるように、同様な方法で、リピーターノード６４、環境ノード６６、及びフィールドノード６８を含む各他の通信ノードは、無線メッシュネットワーク７０を介して送信された信号をエンコード、送信及びデコードするための通信部及び無線送受信機（図示せず）を含む。通信ネットワーク７０内の異なる型のノード６４、６６、６８は、幾つかの重要な点で異なり、各ノードは一般に無線信号を受信し、信号が自ノード（又は自ノードに接続され無線通信ネットワーク７０外にある機器）を目的地としているかを判断するに十分であるように信号をデコードするよう動作し、もしも信号が自ノードを目的地としていなく以前に自ノードにより転送されたことがない場合は信号をリピートするか、又は再転送する。このように、信号は発信源のノードから無線通信範囲内の一つ以上のノードへ送信され、範囲内にあり目的地ではない各ノードは信号をノードの範囲内にある他の一つ以上のノードへ再転送し、この処理は信号が他の少なくとも一つのノードの範囲内の全てのノードへ伝搬するまで継続する。しかし、リピーターノード６４は無線通信ネットワーク７０内にて単純に信号をリピートするよう動作し、結果信号はあるノードからリピーターノード６４を経由して第二のノード６２、６６又は６８へリレーされる。リピーターノード６４の機能は基本的に二つの異なっていて直接無線通信を行える範囲にない又は範囲にないことがあり得るノード間において、信号がノード間を伝搬することができることを保証するために二つの異なるノード間のリンクとして動作することである。リピーターノード６４はそのノードにおいて一般的には他の機器へ結び付けられず、リピーターノード６４は受信信号を、信号が以前に該リピーターノードにより繰り返されたことがあるかどうか（すなわち、以前のある時にリピーターノードにより送信され、無線通信ネットワーク７０中の異なるノードのリピート機能により該リピーターノードにより受信された信号であるか）を判断するに充分なようにデコードする必要があるのみである。もしもリピーターノード６４が特定の信号を以前に受信したことがなければ、リピーターノード６４は単純にこの信号をリピーターノード６４の送受信機を介して再送信することによりリピートする。しかしながら、リピーターノード６４は、ノードの孤立及び／又はピンチポイントを避けるために互いに通信する十分な数の他のノード６６、６８が存在すれば、無線メッシュネットワーク内に必ずしも存在する必要はなく、他のノード６６、６８は、信号が単にリピートされ返ってきたのか又は該ノードに宛てたものかを判断するに充分なように信号をデコードすることで、リピーターノードと似た方法で機能してもよいことは認められるべきである。ノードがメッセージをベースノード６２にルートするためにある単一のノード又は限られた数のノードに依存しなければならない時、ネットワーク内にピンチポイント（通信ボトルネックとしても知られる）が起こり得る。リピーターノード６４はピンチポイント、又はピンチポイントのリスク（例：ノード６６、６８が故障した場合に起こるピンチポイントのリスク）を緩和するために使用される。

一方、各フィールドノード６８は一般的に処理プラント環境内の一つ以上の機器と接続されていて、一般的に言えば、図２にてフィールド機器８０から８５として説明される一つ以上の機器に接続されている。図１に似て、フィールド機器８０から８５は、図１の機器４０から５０のような、４線機器、２線機器、HART機器、WirelessHART（登録商標）機器、フィールドバス機器、４−２０ｍＡ機器、スマート又は非スマートデバイス、等の任意の型のフィールド機器であってもよい。説明のために、図２のフィールド機器８０から８５は、HART通信プロトコルに従うHARTフィールド機器として説明されている。もちろん
、機器８０から８５は、フィールド機器のようなセンサ／トランスミッタ機器、バルブ、スイッチ等のような、任意の型の機器であってもよい。加えて、機器８０から８５は、コントローラ１２、Ｉ／Ｏ機器２２Ａから２０Ｂ、ワークステーション１４、又は任意の他の型の機器のような、従来のフィールド機器以外の機器でもよい。フィールドノード６８（ノード６６はもちろん）は関連する機器と統合されてもよく、結果無線コントローラ、無線Ｉ／Ｏ機器、無線ワークステーション、無線フィールド機器のような無線機器を作り出してもよい。

いずれにしても、フィールドノード６８ａ、６８ｂ、６８ｃは、フィールド機器８０から８５から信号を受信し、またそれらへ信号を送信するための各フィールド機器８０から８５へ接続された信号線を含む。もちろん、これらの信号線は本例ではHART機器である機器８０から８５へ、又はフィールド機器８０から８５へ既に接続された標準HART通信線へ、直接接続されてもよい。要望に応じて、フィールド機器８０から８５は、フィールドノード６８ａ、６８ｂ、６８ｃへの接続に加えて、図１のＩ／Ｏ機器２６、２８、又は他の任意の所望の機器などの他の機器へ配線接続された通信線を介して接続されてもよい。加えて、図２に示されるように、任意の特定のフィールドノード６８ａ、６８ｂ、６８ｃは複数のフィールド機器へ接続されてもよく（４台の異なるフィールド機器８２から８５へ接続されているフィールドノード６８ｃにより説明される）、そして各フィールドノード６８ａ、６８ｂ、６８ｃは、接続されたフィールド機器８０から８５から、またフィールド機器８０から８５へ信号をリレーするよう動作する。

無線通信ネットワーク７０の動作の管理を補助するために、環境ノード６６が使用される。この場合、環境ノード６６ａ及び６６ｂは湿度、温度、気圧、雨量、又は無線通信ネットワーク７０内にて起こる無線通信に影響を与え得る他の任意の環境パラメータのような、環境パラメータを測定する機器又はセンサを含むか又は通信可能なように接続される。無線通信の中断の多くは少なくとも部分的に環境的な原因に基づくため、この情報は無線通信ネットワーク７０内の問題を解析し予測するために有用であり得る。要求があれば、環境センサは任意の種類のセンサであってもよく、例えばHARTセンサ／トランスミッタ、４−２０ｍＡセンサ、又は任意の設計又は構成の搭載センサであってもよい。もちろん、各環境ノード６６ａ及び６６ｂは一つ以上の環境センサを含んでもよく、異なる環境ノードは要求に応じて同じ、又は異なる環境センサを含んでもよい。同様に、要求に応じて、ノード６６ａ、６６ｂのうち一つ以上は、特に無線通信ネットワーク７０により信号を転送するために使用される波長における周囲の電磁騒音レベルを測定するための電磁騒音測定機器を含んでもよい。もちろん、無線通信ネットワーク７０によりＲＦスペクトル以外のスペクトルが使用される場合は、異なる型のノイズ測定機器が一つ以上の環境ノード６６に含まれてもよい。さらに、図２の環境ノード６６は環境測定機器又はセンサを含むよう説明されるが、任意の他のノード６８がそれらの測定機器を含んでいてもよく、その結果無線通信ネットワーク７０の動作を解析する際に解析ツールが各ノードにおける環境条件を判断できる。

図２は模式図であり、環境ノード６６ａ、６６ｂのフィールドノード６８ａから６８ｃに対する相対的配置は、実際のプロセス制御環境における実際の配置に関連することは意図していない。むしろ、環境ノード６６ａ、６６ｂ（及び他の環境ノード又は図示されない単一の環境ノード）は図３及び４に概念的に示されるようにプロセス制御環境に対して論理的・戦略的に配置されることを意図する。

図３は無線メッシュネットワーク９０（コミュニケーションパスは実線で示される）、無線メッシュネットワーク９２（コミュニケーションパスは点線で示される）及び無線メッシュネットワーク９４（コミュニケーションパスは破線により示される）として示された複数の無線通信ネットワークの概念図であり、各無線メッシュネットワークはフィール
ド機器４０から５０のような様々なフィールド機器やコントローラ１１のようなコントローラに対応する無線ノードと通信する無線ゲートウェイＧＷ１からＧＷ３を含み、それらのゲートウェイと通信中のゲートウェイ及び無線ノードが無線メッシュネットワークを形成する。ノードが対応するフィールド機器（及びコントローラ）は一般的にスマート計測機であり無線が使用可能な処理装置であると考えられ、無線アダプタ５２ａ、５２ｂのどちらかにより、又は無線フィールド機器であることにより無線利用が可能になる。フィールド機器及びコントローラは無線利用可能な処理装置であるため、各無線メッシュネットワーク内で、また図１に示されるようにゲートウェイを介してワークステーション１３、サーバー２４、又はアクセスポイント２３に接続された計算装置と通信する。従って、従来の配線接続されたネットワークでは、無線利用可能な処理装置はワークステーション１３、サーバー２４等と処理データを交換することが可能であり、各無線利用可能なフィールド機器及びコントローラは自身のデータを送受信するクライアントとしてだけでなく、リピーター又は他の処理装置へデータを伝搬させるリレーとしても働く。従って、各無線利用可能なフィールド機器及びコントローラは無線メッシュネットワーク内の無線ノードである。

無線ゲートウェイ及び無線ノードは、WirelessHART（登録商標）プロトコル（ＩＥＣ６２５９１）のような無線通信プロトコルを使用して通信するが、他の無線プロトコルが使用されてもよい。WirelessHART（登録商標）プロトコルは無線メッシュネットワーク内の通信のための時分割多元接続（ＴＤＭＡ）チャンネルアクセス、及びチャンネルホッピングである。無線ノード及び無線ゲートウェイ間の通信をスケジュールし無線メッシュネットワーク内のコミュニケーションパスを定義するためのネットワーク管理ソフトウエアは各無線ゲートウェイ上又はワークステーション１３上に実装されてもよい。図３は一つのゲートウェイのみを持つ各無線メッシュネットワーク９０、９２、９４を示すが、一つ以上のゲートウェイが提供されてもよく、その場合ゲートウェイ間でネットワーク管理ソフトウエアが共有される。同様に、限られた数の無線ノードのみが示されるが、各無線メッシュネットワーク９０、９２、９４は各ネットワークを構成する数十、数百ものノードを容易に持ち得る。同様に、３つの無線メッシュネットワーク９０、９２、９４のみが示されるが、処理プラント１０は数十もの、又はそれより多くの無線メッシュネットワークを持っていてもよい。

図１でネットワーク７０がホストワークステーション又はコンピューター１３及び／又はサーバー２４に通信リンクを介して接続されることに類似して、各無線メッシュネットワークは、同様にホストワークステーション又はコンピューター、サーバー、及び他の計算装置へ接続される。各ゲートウェイはベースノード６２に対応し、無線メッシュネットワークをホストワークステーション１３及び／又はサーバー２４へイーサネット接続７２を用いて、上に示したような数々の異なるプロトコルを使用してインターフェース接続する。かくして無線ゲートウェイはワークステーション１３へ配線接続済イーサネット接続を介してリンクされ得るが、代わりに、上に例が示された無線通信リンクのような任意の他の通信リンクが使用されてもよい。

図３は、無線ノード及び無線メッシュネットワークの、実際のプロセス制御エリアにおける実際の配置と比較した配置を必ずしも表していないが、無線ノードＧＷ１ＷＤ１からＧＷ１ＷＤ９、ＧＷ２ＷＤ１からＧＷ２ＷＤ１０及びＧＷ３ＷＤ１からＧＷ３ＷＤ９の、互いへの相対的な、また各無線ゲートウェイＧＷ１、ＧＷ２及びＧＷ３への相対的な配置を概念的に表し、また、同様に３つの無線メッシュネットワーク９０、９２、９４の互いへの相対的な配置を概念的に表す。例えば、無線メッシュネットワーク９０では、無線ゲートウェイＧＷ１に対して、無線ノードＧＷ１ＷＤ１が最も近く、無線ノードＧＷ１ＷＤ３が次に近く、そして無線ノードＧＷ１ＷＤ２、等である。同様に、無線ノードＧＷ１ＷＤ１に対してゲートウェイＧＷ１が最も近く、無線ノードＧＷ１ＷＤ５が次に近く、そし
て無線ノードＧＷ１ＷＤ３がその次に近く、など、無線メッシュネットワーク９０内の全てのノードに対して以下同様である。無線メッシュネットワーク９２では、無線ゲートウェイＧＷ２に対して、無線ノードＧＷ２ＷＤ３が最も近く、無線ノードＧＷ２ＷＤ２が次に近く、無線ノードＧＷ２ＷＤ１がその次に近く、等、無線メッシュネットワーク９２中の全てのノードに対して同様である。同様に、無線メッシュネットワーク９４では、無線ゲートウェイＧＷ３に対して、無線ノードＧＷ３ＷＤ１が最も近く、無線ノードＧＷ３ＷＤ８が次に近く、無線ノードＧＷ３ＷＤ９がその次に近く、等、無線メッシュネットワーク９４中の全てのノードに対して同様である。直接通信中の無線ノードのみが互いに対して近隣要素であると考えられる。

同様に、無線メッシュネットワーク９０、９２、９４は互いに関係があり、またあるネットワークの無線ノードは異なる無線メッシュネットワークの無線ノードに対して関係がある。例えば、無線メッシュネットワーク９０及び９４はカバーエリアに関して互いに「オーバーラップ」し、そして無線メッシュネットワーク９２及び９４は互いにオーバーラップする。図３は無線メッシュネットワークを２次元で表現しているが、実際には無線メッシュネットワークは３次元中に拡散し、無線ノードはゲートウェイ及び／又は近隣の無線ノードの高さに対して上や下に位置し得る。加えて、無線ノードは通常近隣要素と考えられる程度に互いに近接し得るが、そうでない場合は、電磁的及び／又は構造的干渉のために通信リンクを互いに確立することができない。

既知のように、各ゲートウェイＧＷ１、ＧＷ２、ＧＷ３は属する無線メッシュネットワーク９０、９２、９４の情報を集め、その情報には無線メッシュネットワーク内の各無線ノードに関する情報も含まれる。例えば、無線メッシュネットワーク７０に関して上に示されたように、ネットワーク管理ソフトウエアは通信をスケジュールし、無線メッシュネットワーク９０、９２、９４内でコミュニケーションパスを定義するため使用され得る。とりわけ、ネットワークマネージャーはゲートウェイから様々な無線ノードへ、又は逆方向へ転送されるメッセージのコミュニケーションパスを定義する。コミュニケーションパスは、ネットワークマネージャーにより、各無線ノードから受信した情報を使用して割り当てられる。各無線ノードがネットワークに導入されると、無線ノードは範囲内にある他の無線ノードと通信して近隣要素（例：該無線ノードとアクティブに直接通信する他の無線ノード又はゲートウェイ）を決定する。各無線ノードは、近隣要素との通信に関する他の統計の中でも近隣との各通信中に受信した信号の電力である、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）と称される受信した信号の強度を測定する。

各ノードの近隣要素及び対応するＲＳＳＩはゲートウェイ９０、９２、９４へ送信され、ネットワーク管理ソフトウエアにより使用されてもよい。例えば、ネットワーク管理ソフトウエアは近隣要素情報及びＲＳＳＩ情報を、ゲートウェイ及び各無線ノード間を往来するメッセージのコミュニケーションパスを判断するために使用してもよい。各コミュニケーションパスにおいて、ネットワーク管理ソフトウエアはルート中の様々なホップに対して近隣要素であるノードを識別する。コミュニケーションパス中の無線ノードは親又は子として分類されてもよく、ここで親は自身を通して他の機器（自身の子）に通信を渡し、子は第三の機器又はゲートウェイに到達するために別の機器（親）を通して通信を行う。

各無線ノードＧＷ１ＷＤ１からＧＷ１ＷＤ９、ＧＷ２ＷＤ１からＧＷ２ＷＤ１０及びＧＷ３ＷＤ１からＧＷ３ＷＤ９は、対応するゲートウェイ９０、９２、９４へ周期的に通信統計をレポートする。これらの統計はネットワーク管理ソフトウエアによりコミュニケーションパスを判断しメッセージのタイムスロットを割り当てることに使用される。通信統計は近隣要素の識別結果、各近隣要素からの受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、各近隣要素への受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、各近隣要素との通信の成功パーセ
ンテージ、特定のノードの親と子の数、親対子の比率、親対近隣要素の比率、子対近隣要素の比率、無線ノードがゲートウェイの範囲内にあるかどうか、そして無線ノードがゲートウェイと直接通信しているかどうか、を含んでもよい。加えて、各無線ノードは、電池残量、電池の安定性、再充電割合／時間、及び他の電池の診断結果である電池状態の指標をレポートしてもよい。

加えて、ネットワーク管理ソフトウエアのような診断ツールを使用すると、ピンチポイント（例：故障した場合に少なくとも他の一つの無線ノードがもはや無線メッシュネットワークのゲートウェイへのコミュニケーションパスを持っていなくなる無線ノード）は、無線メッシュネットワーク内に識別され得る。一例として、ネットワーク管理ソフトウエアはピンチポイント診断ツールを、メッシュネットワーク内にてピンチポイントを判断するために使用してもよい。ピンチポイント解析の例は、「ピンチポイント及び低バッテリー警告を伴う無線メッシュネットワーク」と題され内容が本明細書に参照することにより組み込まれる米国特許出願公開第２０１１／０１６４５１２号にて開示されている。前述の明細書で開示されるように、ネットワーク中のピンチポイントを判断する複数の方法が存在する。例えば、ゲートウェイにとって最小の数の近隣要素のベストプラクティスはピンチポイント条件の指標として使用されてもよい（例：ゲートウェイと直接通信（又は範囲内に存在）する機器の数が５台以下であること、又はメッシュネットワーク中の全ての無線ノード中、あるパーセンテージ以下のものがゲートウェイの範囲内にあること）。しかし、ピンチポイントの可能性があるものの存在は示されるが、どの無線ノードがピンチポイントとして動作しているかが示されるものではないことは認められなければならない。

ピンチポイントを識別する別の方法として各無線ノードの近隣要素の最大数が使用される。特定の無線ノードが大きな数の近隣要素（例：閾値よりも大きい）を持っていれば、その無線ノードがピンチポイントであることを示し得る。

ピンチポイントを識別するさらなる方法は、各無線ノードの、親対子の比率、親対近隣要素、及び／又は子対近隣要素の比率、を使用する。無線ノードが異常に大きい又は異常に小さい親対子の比率、親対近隣要素、又は子対近隣要素を持つ場合、ピンチポイントが識別される。親対子の比率、親対近隣要素、又は子対近隣要素の比率の、ネットワーク内における平均値からの統計的偏差もまたピンチポイントの指標として使用することができる。加えて、特定の無線ノードにおける近隣要素の数の、ネットワーク内の各無線ノードの近隣要素の平均数に対する統計的偏差は、該特定の無線ノードがピンチポイントであることを示し得る。

ピンチポイントを識別するさらなる方法が図４に示され、無線ノード及びゲートウェイ間のコミュニケーションパスに基づいて機器の親／子の情報を要求することなくピンチポイントを識別するために無線ノードにより提供された近隣要素の情報を使用する。図４はピンチポイント解析ルーチン２００のフローチャートであり、メッシュネットワーク内の各無線ノード「Ｘ」がピンチポイントであるかどうかを判断するための評価を示す。無線ノード「Ｘ」を評価するにあたり、ルーチンは近隣要素を持つ無線ノードのセット（Ａ）にアクセスし、ブロック２０２において評価中の無線ノード「Ｘ」を除外する。セット中の各無線ノード「Ａ」に対して、ルーチン２００は無線ノード「Ａ」のうちどれもゲートウェイに到達できないと仮定する。ルーチン２００は、無線ノードのセット（Ａ）中の各無線ノード「Ａ」に対して、無線ノード「Ａ」が近隣要素としてのゲートウェイを持つかどうかをブロック２０４にて判断する。無線ノード「Ａ」が近隣要素としてのゲートウェイを持つ（例：ゲートウェイと直接通信している）場合、ブロック２０６にて、無線ノード「Ａ」は、ゲートウェイと通信できる無線ノードのセット（Ｃ）へ追加される。加えて、ブロック２０８にて、無線ノード「Ａ」は、ゲートウェイへ到達できない無線ノードの
セット（Ａ）から削除される。ブロック２１０にて、ルーチン２００はセット内の次の無線ノード「Ａ」へと進む。代わりに、ブロック２０４にて無線ノード「Ａ」は近隣要素としてのゲートウェイを持っていなければ、ルーチン２００は２１０にて次の無線ノード「Ａ」へと進む。テストすべき別の無線ノード「Ａ」があれば、ルーチン２００はブロック２０２へ戻り、処理を繰り返す。以上は最後の無線ノード「Ａ」に対して評価が行われるまで継続する。

上述のように各無線ノード「Ａ」を評価し、ゲートウェイを近隣要素として持つものを除外し終えたら、ブロック２１２にて結果として得られる無線ノードのセット（Ｂ）は無線ノードのセット（Ａ）に由来するノードであり近隣要素にゲートウェイを含まないもののセットとなる。結果としての無線ノードのセット（Ｂ）は近隣要素としてゲートウェイを持たず、ゲートウェイへ間接的に到達する（例：通信する）ことが不可能と仮定されているノードである。

ルーチン２００は次にブロック２１４にて無線ノードのセット（Ｂ）中の、ゲートウェイに到達できない各無線ノード「Ｂ」をテストする。とりわけ、ルーチン２００は無線ノード「Ｂ」が無線ノードのセット（Ｃ）内にゲートウェイに到達できる近隣要素の無線ノード「Ｃ」を持つかを判断する。無線ノード「Ｂ］がゲートウェイに到達できる無線ノードのセット（Ｃ）内に近隣要素を持たない場合、無線ノード「Ｂ」はゲートウェイと間接的に通信中であると考慮され、ブロック２１６にて無線ノード「Ｂ」はゲートウェイに到達できる無線ノードのセット（Ｃ）へ追加される。加えて、ブロック２１８にて、無線ノード「Ｂ」は、ゲートウェイへ到達できない無線ノードのセット（Ｂ）から削除される。ブロック２２０にて、ルーチン２００はセット内の次の無線ノード「Ｂ」へと進む。代わりに、ブロック２１４にて無線ノード「Ｂ」は無線ノードのセット（Ｃ）内に近隣要素を持っていなければ、ルーチン２００は２２０にて次の無線ノード「Ｂ」へと進む。テストすべき別の無線ノード「Ｂ」があれば、ルーチン２００はブロック２１２へ戻り、処理を繰り返す。無線ノードのセット（Ｂ）中の最後の無線ノード「Ｂ」が評価されるまで継続する。

上記のように各無線ノード「Ｂ」を評価し、無線ノード「Ｃ」を近隣要素として持つノードを除いたら、ルーチン２００はゲートウェイに到達できない機器のセット（Ｂ）が空であるかどうかをブロック２２２にて判断する。答えがＹｅｓであれば、ルーチン２００は無線ノード「Ｘ」を除いた全ての無線ノードがゲートウェイと通信可能であると判断したため、ブロック２１４にて無線ノードＸはピンチポイントであるとは考えない。そしてルーチン２００は無線ノード「Ｘ」に対して終了する。

一方、ブロック２２２にてゲートウェイに到達できない無線ノードのセット（Ｂ）が空でないと判断されたら、ルーチン２００は、ブロック２２４における最新の繰り返しにおいて、無線ノード「Ｂ」がゲートウェイに到達できない無線ノードのセット（Ｂ）から除外されたかどうかを判断する。答えがＹｅｓであれば、ルーチン２００はブロック２１２に戻り、現在残っている無線ノード「Ｂ」のうちどれかが無線ノードＣを近隣要素として持っているかどうかを評価する。無線ノードのセット（Ｃ）は無線ノード「Ｂ」が無線ノードのセット（Ｂ）から除外され無線ノードのセット（Ｃ）に追加されるたびにアップデートされる。答えがＮｏならば、無線ノードのセット（Ｂ）中に残っている無線ノードは無線ノードＸなしではゲートウェイに到達できないため、ブロック２２６にて、評価中の無線ノードＸはピンチポイントであると識別される。この時点でルーチン２００は終了する。図４に説明される処理はメッシュネットワーク１６内に近隣要素を持つとして識別される各無線ノードＸに対して繰り返される。図４のルーチン２００を使用して全ての無線ノードが評価された結果として、メッシュネットワーク内でピンチポイントとして識別された無線ノードの完全なセットが得られる。

フィールド機器及びコントローラがプロセス制御システム内に実装される時、無線ノードがネットワークに追加される。同様に、フィールド機器及びコントローラはオフライン化されたりプロセス制御システムから取り除かれたりすることで、無線ノードが無線メッシュネットワークから取り除かれたりする。無線ノードがネットワークに追加されたり削除されたりすることで、コミュニケーションパスは変化し得る。従って、コミュニケーションパスを識別、定義、及び／又はアップデートするために各ゲートウェイ、ホストコンピューター１３及び／又はサーバー２４は様々な診断ツールを使用して無線メッシュネットワークの情報を周期的に収集し得る。しかし、無線ノードが追加又はオフライン化され得ること、またコミュニケーションパスが変化し得ることにより、各無線メッシュネットワークのトポロジーは変化する。同様に、無線メッシュネットワークにはピンチポイント、ネットワーク負荷のバランスの悪さ、ベストプラクティスの侵害、などの接続性の問題が現れる。

例えば、図３に戻り、無線ノードＧＷ３ＷＤ１はノードＧＷ３ＷＤ４に関してピンチポイントである。従って無線メッシュネットワーク９４内での通信においてＧＷ３ＷＤ４はＧＷ３ＷＤ１のみに依存する。ピンチポイントは、ピンチポイントを通して通信する無線ノードの通信の信頼性を低下させ、ピンチポイントを通して通信する無線ノードの帯域幅を制限する。さらに、増えた通信負荷を送信するためにピンチポイントは追加の電力を消費し、電池駆動の無線ノードの電池レベルの速い消耗に繋がり、そのため同様に、ゲートウェイＧＷ３に到達するためにピンチポイントＧＷ３ＷＤ１に依存する無線ノードＧＷ３ＷＤ４における、通信機器のピンチポイントにおける故障、及び通信機器の故障に繋がる。

別の例として、ロバストで自己回復するメッシュネットワークを維持するベストプラクティスな規則は、各ゲートウェイが少なくとも５つの近隣要素を持ち、各無線ノードは少なくとも３つの近隣要素を持つという基準であってもよい。図３の各メッシュネットワーク９０、９２、９４では、ゲートウェイＧＷ２の近隣要素は５つより少なく、無線ノードＧＷ１ＷＤ６、ＧＷ１ＷＤ８、ＧＷ２ＷＤ１、ＧＷ２ＷＤ８、ＧＷ２ＷＤ９、ＧＷ３ＷＤ２、ＧＷ３ＷＤ４、ＧＷ３ＷＤ５、ＧＷ３ＷＤ９及びＧＷ３ＷＤ１０の近隣要素はそれぞれ３つより少ない。もちろん、特定のベストプラクティスに対する要求次第で、無線メッシュネットワークのトポロジーを判断するために他の基準が適用されてもよい。さらに、ベストプラクティスな規則に常に従うことが可能なわけではなく、それでもなお、ベストプラクティスな規則をできる限り維持する努力はなされる。

無線メッシュネットワーク９０、９２、９４を維持するために、各ネットワークのトポロジーは周期的に解析され、ピンチポイント、負荷の不均衡、ベストプラクティスの違反のような接続性の問題が識別される。そのような解析の結果、無線ノードをある無線メッシュネットワークから別の無線メッシュネットワークへ論理的に転送することを含む、各無線メッシュネットワークを再構成する計画が作成されてもよい。図５は無線メッシュネットワーク９０、９２、９４の再構成の例を示す。とりわけ、無線ノードＧＷ３ＷＤ１０及びＧＷ３ＷＤ６は無線メッシュネットワーク９０へ論理的に転送されたものである。すなわち、無線ノードＧＷ３ＷＤ１０及びＧＷ３ＷＤ６の物理的な位置は図３に示された位置と比較して変更されていないということである。さらに、ゲートウェイＧＷ３からの転送命令に応答して、ＧＷ３ＷＤ１０は無線メッシュネットワーク９４内にて近隣要素であるＧＷ３ＷＤ７との直接通信を終え、新しい近隣要素であるＧＷ１ＷＤ１、ＧＷ１ＷＤ４、ＧＷ１ＷＤ５、ＧＷ３ＷＤ６との直接通信を確立し、無線メッシュネットワーク９０内にてゲートウェイＧＷ１との間接通信を確立した。同様に、ゲートウェイＧＷ３からの転送命令に応答して、ＧＷ３ＷＤ６は無線メッシュネットワーク９４内にて近隣要素であるＧＷ３ＷＤ３とＧＷ３ＷＤ５との通信を終え、ＧＷ１ＷＤ４、ＧＷ１ＷＤ５、ＧＷ１ＷＤ
８及びＧＷ３ＷＤ１０との直接通信、そしてゲートウェイＧＷ１との間接通信を確立した。加えて、再構成により無線ノードＧＷ３ＷＤ４が無線メッシュネットワーク９４から無線メッシュネットワーク９３へ論理的に転送され、ＧＷ１ＷＤ６が無線メッシュネットワーク９０から無線メッシュネットワーク９４へ論理的に転送され、ＧＷ２ＷＤ７、ＧＷ２ＷＤ８及びＧＷ２ＷＤ９が無線メッシュネットワーク９２から無線メッシュネットワーク９４へ論理的に転送された。図５に示されるように、これにより図３の構成で存在したピンチポイントが除去される。さらに、ベストプラクティスの違反（例：ＧＷ３ＷＤ９、ＧＷ２ＷＤ７、ＧＷ３ＷＤ４、ＧＷ２ＷＤ１及びＧＷ２）がいまだに存在するにも関わらず、付加の不均衡やピンチポイントを含む接続問題の多くは図５の構成にて明らかにされ、各メッシュネットワーク９０、９２、９４は全体的によりロバストであると考えられてもよい。

ネットワークダウンタイムを削減し他の無線ノードの中断を最少にする方法で無線ノードＧＷ１ＷＤ６、ＧＷ２ＷＤ７、ＧＷ２ＷＤ８、ＧＷ２ＷＤ９、ＧＷ３ＷＤ４、ＧＷ３ＷＤ６及びＧＷ３ＷＤ１０を論理的に転送するには、ノードの転送は特定の順番に基づかなければならない。それは、もしも転送される無線ノードが適切な順番で転送されなければ、無線ノードの別のネットワークへの転送により転送元の無線メッシュネットワーク（例：無線ノードが転送される元のネットワーク）にて別の無線ノードがゲートウェイから切り離された状態になるためである。同様に、もしも無線ノードが別のネットワークへ、別の無線ノードの前に転送されれば、転送済の無線ノードは転送先の無線メッシュネットワーク（例：無線ノードが転送される先のネットワーク）のゲートウェイから孤立し得る。

例えば、図３と５を比較して、もしも正しい順番で転送が行われなければ、無線ノードＧＷ２ＷＤ８及びＧＷ２ＷＤ７はＧＷ２ＷＤ９の前に無線メッシュネットワーク９２へ転送されることもあり得る。これによりＧＷ２ＷＤ９がゲートウェイＧＷ２から孤立し、その場合ゲートウェイＧＷ２が無線メッシュネットワーク９４へ転送するための転送命令を無線ノードＧＷ２ＷＤ９へ送信することができなくなる。一方、もしも無線ノードＧＷ２ＷＤ７が、ＧＷ２ＷＤ８かＧＷ２ＷＤ９が無線メッシュネットワーク９２へ転送される前、そしてＧＷ３ＷＤ４が転送された後に無線メッシュネットワーク９４へ転送されれば、無線ノードＧＷ２ＷＤ７はゲートウェイＧＷ３から孤立する。これらの問題は最終的に解決されるが、それでもなお結果として適切な転送シーケンスに従えば避けられたシステムのダウンタイムや他の無線ノードの通信の中断に繋がる。これらの順序策定は無線メッシュネットワーク９０、９２、９４間で共有されるネットワークマネージャーによって行われる。代わりに、順序策定はサーバー２４又はワークステーション１３のような、各無線メッシュネットワーク９０、９２、９４と通信するその他の中心的な実体によって行われてもよい。

複数の無線ノードの複数の無線メッシュネットワーク間における転送の順序策定の際には、転送される無線ノードは集められサブセットとして構成され、サブセットは同様にセットとして構成される。図６は無線ノードＧＷ１ＷＤ６、ＧＷ２ＷＤ７、ＧＷ２ＷＤ８、ＧＷ２ＷＤ９、ＧＷ３ＷＤ４、ＧＷ３ＷＤ６及びＧＷ３ＷＤ１０を無線メッシュネットワーク９０、９２、９４間において論理的に転送するために集めるルーチン２５０を示している。一般的に、集積及び構成ルーチン２５０は、例えば、一つの無線メッシュネットワークが最大多数を所有するということがなく、また無線ノードが転送されてくる前に全ての無線ノードが転送済となるような、複数の無線メッシュネットワーク間でバランスの取れた方法で転送される無線ノードを評価する構造を提供する。

ゲートウェイから最も遠い無線ノードは大抵通信時に他の無線ノードに依存し、通信時に他の（例：他の無線ノードの親）無線ノードに依存されることはあまりないことから、ルーチン２５０は無線ノードをサブセットへ構成する際に各無線ノードのホップカウント
（例：データがゲートウェイから通過する中間無線ノードの数）を使用する。無線メッシュネットワークは多くの場合自己組織化、及び自己回復メッシュネットワークであり、ゲートウェイと無線ノードの間に複数のコミュニケーションパスが存在し得る。本ルーチンの目的のためには最短のコミュニケーションパスが使用される。例えば、無線ノードＧＷ２ＷＤ９が持つコミュニケーションパスの一つはゲートウェイＧＷ２からＧＷ２ＷＤ８−ＧＷ２ＷＤ５−ＧＷ２ＷＤ２を経由するものであり、また別のコミュニケーションパスはゲートウェイＧＷ２からＧＷ２ＷＤ７−ＧＷ２ＷＤ６−ＧＷ２ＷＤ４−ＧＷ２ＷＤ３を経由するものである。第一のコミュニケーションパスのホップ数は３ホップであり、第二のコミュニケーションパスのホップ数は４ホップである。従って、ルーチン２５０は第一のコミュニケーションパスを使用するため、無線ノードＧＷ２ＷＤ９はゲートウェイＧＷ２から３ホップ離れているということになる。

別の例では、一般に使用される診断ツールであるトレースルートはネットワーク中の通信のルートを判断しネットワーク中でのメッセージの通信の遅れを測定する。一般的に知られるように、トレースルートは転送先のノードへエコー要求パケットを送信する。トレースルートはネットワークパラメーターであるｔｉｍｅ ｔｏ ｌｉｖｅ（ＴＴＬ）（ホップリミット）を調整することでコミュニケーションパス中において通過した中間のノードを判断する。ＴＴＬ（ホップリミット）値はコミュニケーションパス中の各ノードにより減少させられ、ＴＴＬ値が０に達した時はパケットが捨てられ、メッセージ送信元へ時間切れを示すエラーメッセージが返される。ＴＴＬ値（ホップリミット）は各連続するパケットのセットが送信されるごとに増加され、第一のパケットのセットは、第一のノードにより転送されないという例外付きホップリミット値１を有する。第一のノードはエラーメッセージを送信元に返す。次のパケットのセットはホップリミット２を有し、そのためコミュニケーションパス中の第二のノード以降へは転送されず、第二のノードはエラー返信を行う。以上は転送先のノードがパケットを受信しエコー返信メッセージを返すまで繰り返される。トレースルートはパケットが通過したノードのセットを提供するために返信メッセージを使用する。経路中の各ノードに返されたタイムスタンプ値は遅れ（レイテンシ）値であり、典型的にはミリ秒単位で計測される。従って、ホップの数及びレイテンシ値がネットワークに対して判断され、同様にコミュニケーションパスがネットワークに対して判断される。本診断ツールにより判断されたホップの数は転送される無線ノードのホップカウントとして使用される。

下の表１は転送される無線ノード、転送元である無線メッシュネットワーク、転送先である無線メッシュネットワーク、及びホップカウントを示す。無線メッシュネットワークはゲートウェイにより指名される。

無線ノードを集積し構成する最初のステップとして、ルーチン２５０は、ブロック２５２にて転送元無線メッシュネットワークの共通ゲートウェイに基づいて転送される無線ノードのサブセットを確立する。従って、無線メッシュネットワーク９０から転送される唯一の無線ノードである無線ノードＧＷ１ＷＤ６がゲートウェイＧＷ１を持つサブセットの一員となる。無線メッシュネットワーク９２のＧＷ２ＷＤ７、ＧＷ２ＷＤ８及びＧＷ２ＷＤ９はそれぞれゲートウェイＧＷ２を共通に持っており、別のサブセットに属する。無線メッシュネットワーク９４のＧＷ３ＷＤ４、ＧＷ３ＷＤ６及びＧＷ３ＷＤ１０はそれぞれゲートウェイＧＷ３を共通に持っており、第三のサブセットに属する。図７Ａは共通のゲートウェイに基づいて異なるサブセットへ構成された転送される無線ノードのサブセットを示す。このような型のセットやサブセットでは、サブセットの全ての要素はセットに含まれ、一方サブセットとセットが一致することはないという、セット中の適切なサブセットであると考えられる。

同様に、ブロック２５４にて各無線ノードは最高から最低までのホップカウントに基づいて各サブセット中で構成される。例えば、図７Ｂを参照して、各サブセットにおいて無線ノードは転送元無線メッシュネットワークの各ゲートウェイに対するホップカウントに基づいて構成される。従って、ゲートウェイＧＷ２により定義されたサブセットについて、転送される無線ノードはＧＷ２ＷＤ９（３ホップ）、ＧＷ２ＷＤ８（２）、ＧＷ２ＷＤ７（２）として構成される。同様に、ゲートウェイＧＷ３により定義されたサブセットについて、転送される無線ノードはＧＷ３ＷＤ１０（３ホップ）、ＧＷ３ＷＤ６（２）、ＧＷ３ＷＤ４（１）として構成される。ゲートウェイＧＷ１について、１つの無線ノードのみが転送される。

図６を再び参照して、無線ノードが転送元の無線メッシュネットワークのゲートウェイに対するホップカウントに基づいて各サブセットに構成されれば、ルーチン２５０はブロック２５６にて各サブセット中の第一の無線ノードのホップカウントに基づいて、サブセットをセットに構成する。例えば、図７Ｃを参照し、サブセット中の第一の無線ノードが
ＧＷ２ＷＤ９でありホップカウントが３であることから、ゲートウェイＧＷ２に関連したサブセットが最初にセットとして構成される。次に、無線ノードＧＷ３ＷＤ１０のホップカウントに基づいてゲートウェイＧＷ３に関連したサブセットがセットとして構成される。その次はＧＷ１に関連するサブセットである。図７Ｂと７Ｃに示されるように、ゲートウェイＧＷ２に関連したサブセットは図７ＣのゲートウェイＧＷ３に関連したサブセットが構成される前に構成されるにもかかわらず、ゲートウェイＧＷ２及びＧＷ３に関連したサブセットは第一の無線ノードのホップカウントが同一（例：３）である。ある実施形態では、複数のサブセットの最初の無線ノードのホップカウントが同一である場合にどのサブセットが最初に構成されるかを判断するために、ブロック２５６における構成ステップは、一つのサブセット中の無線ノードが別のサブセット中の対応する無線ノードよりも大きいホップカウントを持つとわかるまで、サブセットの順番に従って無線ノードのホップカウントを比較し続ける。例えば図７Ｂ及び７Ｃでは、ゲートウェイＧＷ２に関するサブセット中の次の無線ノード（例：ＧＷ２ＷＤ８）は、ゲートウェイＧＷ３に関するサブセット中の次の無線ノード（例：ＧＷ３ＷＤ６）と同じホップカウント（例：３）を持つ。かくして、ルーチン２５０はブロック２５６において各サブセットの次の無線ノードを比較し（例：ＧＷ２ＷＤ７とＧＷ３ＷＤ４）、その際ゲートウェイＧＷ２に関するサブセット中の無線ノードはゲートウェイＧＷ３に関する無線ノード（例：１）よりも大きいホップカウント（例：２）を持つ。かくしてゲートウェイＧＷ２に関するサブセットが、ゲートウェイＧＷ３に関連したサブセットよりも先に構成される。しかし、どちらかのサブセットに比較する無線ノードがなくなったとき、他方のサブセットである、より多くの無線ノードを持つサブセットが最初に構成される。双方のサブセットに比較対象の無線ノードがなくなった時、どちらのサブセットが最初に構成されてもよい。

転送される無線ノードを構成した時、ルーチン２５０は、ブロック２５８にて転送される無線ノードを除いた、「新しい」無線メッシュネットワークに対する無線ノードの別のセットを確立する。図７Ｄを参照して、ゲートウェイにより示される各無線メッシュネットワークは、無線メッシュネットワーク中の転送されない無線ノードを含むサブセットに対応する。この「新しい」無線メッシュネットワークのセットは、以降説明するように、その後各転送される無線ノードの解析に使用されアップデートされる。

ブロック２６０にて、ルーチン２５０は以前のステップにて累積された転送される無線ノードのセットを確立する。とりわけ、図７Ｅに示されるように、ルーチン２５０はブロック２５２から２５６で確立され構成されたサブセットを取得し、転送される無線ノードのセットとしてサブセットの組み合わせを確立する。しかし、転送する順序の優先付けを目的として転送される無線ノードの順番を評価することは必須ではない。むしろ、複数のサブセットにより上記のように構成された、転送される無線ノードのセットである。とりわけ、転送される無線ノードの第一のセットは共通のゲートウェイを持つ転送される無線ノードのサブセットとして構成され、内部で各無線ノードはホップカウントに基づいて最高から最低の順序で配列され、次にサブセットはセットへ、各サブセット中最も多いホップカウントを持つ転送される無線ノードに基づいて構成される。かくして図７Ｅは、サブセットに分割され第一のセットを構成する、転送される無線ノードの第一のセットを示し、各サブセット中の無線ノードは転送元の無線メッシュネットワークの同じゲートウェイと通信中であり、内部では各無線ノードのゲートウェイとの接続におけるホップカウントに基づいて構成されている。同様に、第一のセット内にてサブセットはサブセット内で最も大きいホップカウントを持つ無線ノードに基づいて構成される。

ブロック２６２にて、ルーチン２５０は転送される無線ノードの第二のセットを確立する。この第二のセットは、最初は空のセットであり転送される無線ノードを一つも含まない。しかし、各転送される無線ノードが評価を経ると、無線ノードは第二のセットへ、転送の優先順位に追加される。同様に、各転送される無線ノードが評価され第二のセットへ
追加されたら、第二のセットは無線ノードの転送の順番を提供する。

第一のセット（例：図７Ｅ）中の各転送される無線ノードを評価するために、転送元の無線メッシュネットワークへ、無線ノードの転送による衝撃を特定する予測解析が実行される。一般的に、転送元の無線メッシュネットワークは、ゲートウェイと通信不可能な任意の無線ノードを識別するために、評価中の無線ノード抜きで解析される。加えて、評価中の無線ノードの予測解析は転送先の無線メッシュネットワークへの転送の衝撃を特定するために無線ノードそのものの上で実行される。一般的に、評価中の無線ノードは、評価中の無線ノードが転送先の無線メッシュネットワークのゲートウェイと通信可能かどうかを識別するため、他の転送される無線ノードを除外した転送先のネットワークの一部として解析される。転送元の無線メッシュネットワークは無線ノードの転送により衝撃を受けないこと、また無線ノードは転送先の無線メッシュネットワークのゲートウェイと通信可能なことを前提として、無線ノードは評価をパスし、転送される無線ノードの第二のセットへ追加される。

図８は転送元の無線メッシュネットワークの無線ノードの転送の衝撃、及び無線ノードが転送先の無線メッシュネットワークゲートウェイと通信する能力を予測解析する転送衝撃解析ルーチン３００を示す。ブロック３０２に始まる、ルーチン３００は無線ノードのセット内の第一のサブセット中の第一の無線ノードから開始する。第一の無線ノードは、共通のゲートウェイを持ち無線ノードのサブセット内で最も大きいホップカウントを持つ無線ノードに対応し、第一のサブセットは、共通ゲートウェイを持つ無線ノードのサブセットの中でも、全てのサブセットの中で最も大きいホップカウントを持つ無線ノードを含むものに対応する。図７Ｅの例を使用して、第一のサブセットはＧＷ２のサブセットとなり、第一のサブセット中の第一の無線ノードはホップカウント３を持つＧＷ２ＷＤ９となる。ＧＷ２ＷＤ９の評価にて、転送元の無線メッシュネットワークはＧＷ２であり転送先の無線メッシュネットワークはＧＷ３である。

ブロック３０４にて、転送衝撃解析ルーチン３００は、転送元の無線メッシュネットワークから転送される無線ノードの衝撃に対して予測解析を実行する。とりわけ、転送衝撃解析ルーチン３００は転送元の無線メッシュネットワークから評価中の無線ノードを除外した状態をシミュレーションしてもよい。このようなシミュレーションは、評価中の無線ノードを除外した状態での転送元の無線メッシュネットワークをシミュレーションするために当業者にとって既知であるネットワークエミュレータ又はシミュレータを使用して実行される。そのようなシミュレーションによって、残っている各無線ノードがゲートウェイと通信可能かどうかを判断するために、転送衝撃解析ルーチン３００は評価中の無線ノードを除外した状態での転送元の無線メッシュネットワークを解析する。言い換えれば、ブロック３０４の予測解析により、転送元の無線メッシュネットワークに残っている無線ノードが、ゲートウェイとの通信のために評価中の無線ノードに唯一依存しているかどうかが判断される。さらに他の言い方をすれば、ブロック３０４における予測解析は評価中の無線ノードは評価の時点でピンチポイントであるかどうかを判断する。評価中の無線ノードの転送により別の無線ノードが孤立すると予測されれば、無線ノードは第二のセットへ追加される。

例として、ブロック３０４の予測解析はシミュレーションされた転送元の無線メッシュネットワークに図４のピンチポイント解析２００を使用して無線ノードが評価中の無線ノードに依存するかどうかを判断する。しかし、ルーチン２００をシミュレーションされた転送元の無線メッシュネットワーク中の各無線ノードに適用するよりは、ルーチン２００は評価中の無線ノードにのみ適用する必要がある。それは、既存のネットワーク中の全てのピンチポイントを識別する代わりに、転送元のネットワークのシミュレーションにて評価中の無線ノードを無線ノード「Ｘ」として使用してルーチン２００を実行するというこ
とである。特に、結果としてのルーチン２００の実行は、ゲートウェイに到達できないと仮定された無線ノードのセット（Ｂ）中の各無線ノードの評価を行い無線ノード「Ｃ」を近隣要素として持つものを除去することを含む。これにより、評価中の無線ノードを巻き込まずにコミュニケーションパスを介して無線ゲートウェイと通信できる無線ノードが抑制される。ブロック２２４の後に無線ノードのセット（Ｂ）に残っている任意の無線ノードは評価中の無線ノードに依存すると考えられ、もしも転送衝撃解析ルーチン３００のブロック３０６にて判断されたように評価中の無線ノードが早まって転送されれば、孤立すると予測される。すなわち、転送衝撃解析ルーチン３００は結果としての無線ノードのセット（Ｂ）を、評価中の無線ノードが早まって転送され別のノードが通信リレーを提供できない場合にゲートウェイに到達できない無線ノードを示す識別子として使用してもよいということである。

ＧＷ２ＷＤ９の場合では、ＧＷ２ＷＤ９を無線ノードＸ（無線メッシュネットワーク９２から除外されたものと仮定される）として使用したピンチポイント解析２００の実行の結果は、無線メッシュネットワーク９２内に残った無線ノード全て（ゲートウェイＧＷ２に到達不可能と仮定される）の評価を行い、そしてゲートウェイＧＷ２に直接到達するもの、又は以前にゲートウェイＧＷ２に到達可能であると判断された無線ノードのセット（Ｃ）内に近隣要素を持つもの、を除外することになる。この場合、全ての残っている無線ノードＧＷ２ＷＤ１からＧＷ２ＷＤ８はいまだにゲートウェイＧＷ２と直接又は間接的に通信可能であるため、ブロック３０４における予測解析により転送元の無線メッシュネットワーク９２内に孤立した無線ノードは識別されない。

シミュレーションされた転送元の無線メッシュネットワーク内にて孤立した無線ノードを識別するためにブロック３０４にて予測解析を行った後、またブロック３０６における転送により孤立する無線ノードがないと判断した後、評価中の無線ノードの転送の転送先無線メッシュネットワークにおける衝撃を予測するために転送衝撃解析ルーチン３００はブロック３０８へ進む。ブロック３０４及び３０８における予測解析は図８に示される順序通りに実行する必要がなく、ブロック３０８における予測解析（及び続くブロック３１０における判断）はブロック３０４における予測解析（及び続くブロック３０６における判断）よりも前に実行されてもよいことは当業者により理解される。

ブロック３０８における予測により、評価中の無線ノードは転送された時に転送先のネットワークにてゲートウェイと通信できるのかどうかが解析される。とりわけ、転送衝撃解析ルーチン３００は転送先の無線メッシュネットワークを評価中の無線ノードが存在し、外部へ転送される予定の無線ノードが一つも存在しなくなった状態でシミュレーションする。再び、ネットワークエミュレータ又はシミュレータを使用して、転送先の無線メッシュネットワークをシミュレーションするために、評価中の無線ノードが存在し、外部へ転送される無線ノードが存在しなくなった状態でシミュレーションが実行されてもよい。一般的に、ネットワークシミュレータ又はエミュレータは転送済の無線ノードへ、ゲートウェイと転送済の無線ノードの通信能力をテストする目的でアドレスを割り当てる。

一例では、シミュレーションされた転送先無線メッシュネットワークは、ゲートウェイと転送済の無線ノードとの、シミュレーションされた転送先無線メッシュネットワークにおけるコミュニケーションパスを介した接続性を検証するためにピングコマンドを使用してもよい。より具体的に、ピングコマンドは転送されたノードがゲートウェイに到達できるかどうかを検証するために送信されてもよい。無線ノードがシミュレーションされた無線メッシュネットワークを介してゲートウェイへエコー要求を送信しエコー応答を待つか、又はゲートウェイが転送済の無線ノードへエコー要求を送信しエコー応答を待つか、のどちらかが起こる。エコー要求が標的へと到達し標的がエコー応答を送信源へ返せる時ピングは成功となり、もしもピングが成功となれば転送済の無線ノードはゲートウェイと通
信（到達）可能であると判断される。もしも送信源がエコー応答を受信しなければ、転送衝撃解析ルーチン３００は、評価中の無線ノードがブロック３１０にてもしも別の無線ノードよりも先に転送されれば、送信先の無線メッシュネットワークから孤立すると判断する。

さらに別の例では、シミュレーションされた転送先無線メッシュネットワークは、ゲートウェイと転送済の無線ノードの、シミュレーションされた転送先無線メッシュネットワークにおけるコミュニケーションパスを介した接続性を検証するためにトレースルートコマンドを使用してもよい。もしもトレースルートコマンドが不成功となった時、パケットが標的に到達する経路、そしてコミュニケーションパスが標的に対して故障するところを発見するよう使用されてもよいため、コミュニケーションパスの故障を判断するという追加の利益があり得る。シミュレーションされた転送先の無線メッシュネットワークでは、トレースルートコマンドは、パケットが転送済の無線ノードに到達するために経由した経路の痕跡を提供するために、コミュニケーションパス内の各無線ノードからの各「時間切れ」メッセージの送信源を記録する。転送済の無線ノード又はゲートウェイのどちらがトレースルートコマンドを実行してもよい。どちらの場合においても、送信元は無線ノードの無効なポートアドレスへ、各データグラムは増加してゆくｔｉｍｅ ｔｏ ｌｉｖｅ（ＴＴＬ）値を持つようなひと続きのデータグラムを送出する。当初のデータグラムはＴＴＬ値が１であり、データグラムがコミュニケーションパス中の最初の無線ノードに到達するとタイムアウトとなる。次に無線ノードはデータグラムが期限切れとなったことを示す「時間切れ」メッセージで応答する。次のデータグラムはＴＴＬ値が２であり、データグラムが転送済無線ノードへのコミュニケーションパス中、第二の無線ノードに到達したときに「タイムアウト」し、第二の無線ノードは「時間切れ」メッセージを返す。本処理は、データグラムが標的へ到達するまで、また送信元が「時間切れ」メッセージを標的までのコミュニケーションパス中の全ての無線ノードから受信するまで継続される。データグラムが標的に到達したとき（ゲートウェイ又は転送済無線ノード）、データグラムは標的の無効なポートへのアクセスを試み、標的は到達不可能なポートを示す「ポート到達不可能」のメッセージを返す。「ポート到達不可能」のメッセージは転送済無線ノードがゲートウェイに対して通信（到達）可能であることを示す。もしもトレースルートコマンドの送信源が「ポート到達不可能」のメッセージを受信しなければ、転送衝撃解析ルーチン３００は、評価中の無線ノードは、ブロック３１０にてもしも別の無線ノードよりも先に転送された場合送信先の無線メッシュネットワークから孤立すると判断する。

ＧＷ２ＷＤ９の場合は、ＧＷ３ＷＤ４、ＧＷ３ＷＤ６及びＧＷ３ＷＤ１０が外部へ転送されたと仮定の下でＧＷ２ＷＤ９とゲートウェイＷＤ３の間のピングコマンド、トレースルートコマンド又は同様の診断ツールを実行した結果、「エコー応答」メッセージ、「ポート到達不可能」メッセージ又は送信源により受信される同等のメッセージが返される。この場合、ＧＷ２ＷＤ９はＧＷ３ＷＤ２又はＧＷ３ＷＤ１を介してゲートウェイＧＷ２と直接又は間接的に通信可能であるため、ブロック３０４における予測解析によりＧＷ２ＷＤ９は転送先の無線メッシュネットワーク９４内にて孤立しているとして識別されない。

評価中の無線ノードの転送によりシミュレーションされた転送元の無線メッシュネットワーク内にて他のいかなる無線ノードも孤立した状態にならなく、またシミュレーションされた転送先の無線メッシュネットワーク内にて評価中の無線ノードは孤立した状態にならない、という判断に応答して、転送衝撃解析ルーチン３００は評価中の無線ノードを第二の転送される無線ノードのセットへ追加する。一例として、無線ノードの追加は図１２に示し以下に説明するルーチンを使用して行ってもよい。

一方、ブロック３０６にて、評価中の無線ノードの転送により、シミュレーションされた転送元の無線メッシュネットワークにて少なくとも他の一つの無線ノードが孤立する場
合、又はブロック３１０にて評価中の無線ノードがシミュレーションされた転送先の無線メッシュネットワーク内で孤立する場合、転送衝撃解析ルーチン３００はブロック３１２にて「匿名転送」が実行されなければならないと考える。より具体的に、転送衝撃解析ルーチン３００は、評価中の無線ノードよりも前に別の無線ノードが転送先無線メッシュネットワークへ転送されなければならないという最悪のシナリオへ遭遇し得る。図９に最悪のシナリオの例を示す。

図９を参照し、無線メッシュネットワーク９６、９８の無線ノードは転送先の無線メッシュネットワーク１００へ転送されているところである。とりわけ、ノードＧＷ４ＷＤ１、ＧＷ４ＷＤ２、ＧＷ４ＷＤ３及びＧＷ４ＷＤ４はゲートウェイＧＷ４を含む無線メッシュネットワーク９６からゲートウェイＧＷ６を含む無線メッシュネットワーク１００へ転送されている。同様に、ノードＧＷ５ＷＤ１、ＧＷ５ＷＤ２、ＧＷ５ＷＤ３及びＧＷ５ＷＤ４はゲートウェイＧＷ５を含む無線メッシュネットワーク９８から無線メッシュネットワーク１００へ転送されている。ＧＷ４ＷＤ４とＧＷ５ＷＤ４を無線メッシュネットワーク１００へ転送するためには、ＧＷ４ＷＤ４及びＧＷ５ＷＤ４がゲートウェイＧＷ６と通信可能となるために、無線ノードＧＷ４ＷＤ３及び／又はＧＷ５ＷＤ３が最初に転送されなければならない。

しかし、無線ノードＧＷ４ＷＤ３及び／又は無線ノードＧＷ５ＷＤ３の転送により無線ノードＧＷ４ＷＤ４及び／又はＧＷ５ＷＤ４が孤立する。例えば、無線ノードＧＷ４ＷＤ４はゲートウェイＧＷ４と、無線ノードＧＷ４ＷＤ３のみを介して間接的に通信し、無線ノードＧＷ５ＷＤ４はゲートウェイＧＷ５と、無線ノードＧＷ５ＷＤ３のみを介して間接的に通信する。同時に、転送後にゲートウェイＧＷ６と通信を確立するために、ＧＷ４ＷＤ４及びＧＷ５ＷＤ４はＧＷ４ＷＤ３及び／又はＧＷ５ＷＤ３が最初に転送されゲートウェイＧＷ６と通信を確立することを必要とする。しかしＧＷ４ＷＤ３を、ＧＷ４ＷＤ４より前に転送先無線メッシュネットワーク１００へ転送することにより、ＧＷ４ＷＤ４がゲートウェイＧＷ４から孤立し転送命令を受信できなくなる。同様にＧＷ５ＷＤ３を、ＧＷ５ＷＤ４より前に転送先無線メッシュネットワーク１００へ転送することにより、ＧＷ５ＷＤ４がゲートウェイＧＷ５から孤立する。

結果、転送衝撃解析ルーチン３００は無限ループへ陥る。それは、無線ノードＧＷ４ＷＤ３（又はＧＷ５ＷＤ３）を転送先無線メッシュネットワーク１００へ転送するための評価の結果、ブロック３０６において、無線ノードＧＷ４ＷＤ４は転送元無線メッシュネットワーク９６内にて孤立する（又はＧＷ５ＷＤ４は転送元無線メッシュネットワーク９８内にて孤立する）という判断がなされるということである。一方、無線ノードＧＷ４ＷＤ４（又はＧＷ５ＷＤ４）を転送先無線メッシュネットワーク１００へ転送するための評価の結果、ブロック３１０において、無線ノードＧＷ４ＷＤ４（又はＧＷ５ＷＤ４）は転送先無線メッシュネットワーク１００内にて孤立するという判断がなされる。

ブロック３０６及び／又は３１０における判断の結果、転送衝撃解析ルーチン３００はブロック３１２にいてルーチン３００が何回評価中の無線ノードを解析したかを示す数を維持する。例えば、よく存在するのは、転送元の無線メッシュネットワーク内にて別の無線ノードが孤立することを避けるためにある無線ノードが後に転送されなければならなないという場合、また評価中の無線ノードが転送先の無線メッシュネットワーク内で孤立することを避けるために別の無線ノードが転送先無線メッシュネットワークへ一番目に転送されなければならない場合である。スキップ条件へ直ちに移行するよりは、転送衝撃解析ルーチン３００は転送される無線ノードのセット中の無線ノードの評価を続け、特定の無線ノードを所定の回数評価した後のみに転送衝撃解析ルーチン３００はスキップ条件へと戻る。

ブロック３１２で判断されるように無線ノードが評価を最高回数行われていないと仮定し、ブロック３１４にて次の無線メッシュネットワーク内の次の無線ノードを評価するよう選ばれる。例えば、図７Ｅの転送される無線ノードのセットを再び参照し、もしも無線ノードＧＷ２ＷＤ９が評価中であれば、次の無線メッシュネットワークは、次の無線ノードとしての無線ノードＧＷ３ＷＤ１０を含む、ＧＷ３である。かくして無線ノードＧＷ３ＷＤ１０が次に評価する対象となる。このように転送衝撃解析ルーチンは各無線ノードが評価済みになるまで転送される各無線ノードを評価し、その時点で転送衝撃解析ルーチン３００は、転送の順序策定が行われていない無線ノードの再評価へ進む。

転送衝撃解析ルーチン３００により無線ノードが転送の順序策定を行われていない場合、ブロック３１２にて判断される所定の回数の後、転送衝撃解析ルーチン３００は無限ループを避けるためにスキップ条件へ戻る。スキップ条件ルーチン４００の例を図１０に示す。要約すると、スキップ条件ルーチン４００は転送元無線メッシュネットワークから転送先無線メッシュネットワークへ「匿名」転送を行う無線ノードを選択する処理を提供する。無限ループを破ることを目的として転送元の無線メッシュネットワークへの衝撃に主に基づいており、転送先の無線メッシュネットワーク内の無線ノードへの衝撃は考慮しないために、転送は「匿名」であると考えられる。スキップ条件ルーチン４００がどの無線ノードを転送先無線メッシュネットワークへ転送するかを判断すれば、スキップ条件４００ルーチンは、該無線ノードを転送シーケンスに含めるために、図１２の追加ルーチン（以下に更に説明される）へ戻る。もしも再び無限ループシナリオに遭遇すれば、転送衝撃解析ルーチン３００は別途「匿名」転送を行うためにスキップ条件ルーチン４００を使用する。

ブロック４０２に始まり、スキップ条件ルーチン４００は残っている転送される無線ノードを、転送のために、転送元無線メッシュネットワーク内で最も大きいホップカウントを持つ無線ノードから各転送元無線メッシュネットワーク内で最も小さいホップカウントを持つ無線ノードへと再構成する。例えば、図９のシナリオ例に示される、転送される無線ノードのセットは図１１Ａに示す集合及び構成ルーチン２５０により構成される。転送衝撃解析ルーチン３００の間、ブロック３０８における無線ノードＧＷ４ＷＤ４の評価の結果は、ＧＷ４ＷＤ４は転送先無線メッシュネットワーク１００中のゲートウェイＧＷ６から孤立することとなり、少なくとも一つの他の無線ノードが最初に転送されなければならないことを示す。しかし、転送衝撃解析ルーチン３００による残った無線ノードの解析の結果、転送元無線メッシュネットワーク内にて別の無線ノードを孤立させず、また評価中の無線ノードが孤立する結果にもならない、という条件を満たす、ＧＷ４ＷＤ４よりも前に転送され得るノードが一つもないという結果になり得る。従って、スキップ条件ルーチン４００が呼び出され、そしてブロック４０２にて図１１Ａの無線ノードは図１１Ｂに示されるように第三のセットへ最大のホップカウントから最小のホップカウントへと再構成される。

ブロック４０４にて、スキップ条件ルーチン４００は、直前のステップの結果により提供される構造における最初の無線ノードから開始する。最初の無線ノードは、残っている転送される無線ノードの中で最高のホップカウントを持つ無線ノードに対応する。図１１Ｂの例を使用して、最初の無線ノードはホップカウントが６であるＧＷ４ＷＤ４となる。ＧＷ４ＷＤ４の評価にて、転送元の無線メッシュネットワークはゲートウェイＧＷ４を持つ無線メッシュネットワークであり転送先の無線メッシュネットワークはＧＷ６を持つ無線メッシュネットワークである。

ブロック４０６にて、スキップ条件ルーチン４００は、転送元の無線メッシュネットワークから匿名転送される無線ノードの衝撃に対して予測解析を実行する。転送衝撃解析ルーチン３００に類似して、スキップ条件ルーチン４００は転送元の無線メッシュネットワ
ークを、例えばネットワークエミュレータ又はシミュレータを使用して、評価中の無線ノードがない状態でシミュレーションする。そのようなシミュレーションにより、残っている各無線ノードがゲートウェイと通信可能かどうかを判断するために、スキップ条件ルーチン４００は評価中の無線ノードを除外した状態での転送元の無線メッシュネットワークを解析する。評価中の無線ノードの転送により別の無線ノードが孤立すると予測されれば、無線ノードは匿名転送に使用されない。

例として、ブロック４０６の予測解析はシミュレーションされた転送元の無線メッシュネットワークと共に図４のピンチポイント解析２００を使用して無線ノードが評価中の無線ノードに依存するかどうかを、評価中の無線ノードを無線ノード「Ｘ」としてルーチン２００を適用することのみにより判断する。特に、結果としてのルーチン２００の実行は、ゲートウェイに到達できないと仮定された無線ノードのセット（Ｂ）中の各無線ノードの評価を行い無線ノード「Ｃ」を近隣要素として持つものを除去することを含む。これにより、評価中の無線ノードを巻き込まずにコミュニケーションパスを介して無線ゲートウェイと通信できる無線ノードが抑制される。ブロック２２４の後に無線ノードのセット（Ｂ）に残っている任意の無線ノードは評価中の無線ノードに依存すると考えられ、もしもスキップ条件ルーチン４００のブロック４０８にて判断されたように評価中の無線ノードが早まって転送されれば、孤立すると予測される。

ＧＷ４ＷＤ４の場合は、ＧＷ４ＷＤ４を無線ノードＸ（無線メッシュネットワーク９６から除外されたものと仮定される）として使用したピンチポイント解析２００の実行の結果は、無線メッシュネットワーク９６内に残った無線ノード全て（ゲートウェイＧＷ２に到達不可能と仮定される）の評価を行い、そしてゲートウェイＧＷ４に直接到達するもの、又は以前にゲートウェイＧＷ４に到達可能であると判断された無線ノード（Ｃ）内に近隣要素を持つもの、を除外することになる。この場合、すべての残っている無線ノードはいまだにゲートウェイＧＷ４と直接又は間接的に通信可能であるため、ブロック３０６における予測解析により転送元の無線メッシュネットワーク９６内に孤立した無線ノードは識別されない。

ブロック４０６にて、シミュレーションされた転送元の無線メッシュネットワークにて孤立する無線ノードを識別するために予測解析を行った後、そしてブロック４０８でＧＷ４ＷＤ４を転送することにより転送元の無線メッシュネットワークにて孤立する無線ノードがないと判断された後、転送先無線メッシュネットワーク１００にてＧＷ４ＷＤ４がゲートウェイＧＷ６と転送不可能であろうとも、スキップ条件ルーチン４００は無線ノードＧＷ４ＷＤ４を転送シーケンスへ匿名転送として追加する。一方、もしもＧＷ４ＷＤ４が（又はスキップ条件ルーチン４００にて他の評価中の無線ノードが）転送元の無線メッシュネットワークのゲートウェイＧＷ４から孤立することになる場合、スキップ条件ルーチン４００はブロック４１０にて次の無線ノード（例：ＧＷ４ＷＤ３）の評価へ進む。

ＧＷ４ＷＤ４が転送に当たってゲートウェイＧＷ６と通信できなくても、ＧＷ４ＷＤ４は少なくともゲートウェイＧＷ４から転送命令を受信することができる。さらに、転送元無線メッシュネットワーク９６にていかなる無線ノードが孤立するわけでもないので、残っている無線ノードはＧＷ４から転送命令を受信することができる。そしてＧＷ４ＷＤ３又はＧＷ５ＷＤ３のような別の無線ノードが無線メッシュネットワーク１００へ転送されれば、ＧＷ４ＷＤ４はゲートウェイＧＷ６と通信可能になる。従って、ＧＷ４ＷＤ４は一時的にゲートウェイＧＷ６から孤立するが、残っている無線ノードは転送衝撃ルーチン３００により順序策定され、転送シーケンスに従って順番に転送されてもよい。

無線ノードが転送衝撃ルーチン３００による評価にパスするか、又はスキップ条件ルーチン４００により匿名転送に選ばれれば、無線ノードは転送される無線ノードの第二のセ
ットに、例を図１２に示す追加ルーチンを使用して追加される。図１２の追加ルーチン５００は無線ノードを第二のセットに追加するだけでなく、「新しい」転送先無線メッシュネットワークのセット（図７Ｅ）及び第一のセット（図７Ｄ）を、続く無線ノードの評価のために修正する。図１２を参照して、追加ルーチン５００は転送元のメッシュネットワークの第一の予測解析、及び／又は図８の評価中の無線ノードに対する予測解析に応答して初期化される。代わりに、追加ルーチン５００は、図１０のスキップ条件ルーチン４００にて、転送元の無線メッシュネットワークに残った無線ノードを転送元の無線メッシュネットワークのゲートウェイと通信可能にする「匿名」転送の対象として識別することに応答して初期化される。

ブロック５０２にて、無線ノードは転送される無線ノードの第二のセットへ追加され、ここで第二のセットは無線ノードがどのように第二のセットに追加されるかに基づいて構成される。より具体的には、当初、第二のセットは空のセットである。最初に図８の評価をパスした、又は図１０で選択された転送される無線ノードは、第二のセットに最初に追加され、最初の転送される無線ノードとなる。次に図８の評価をパスした、又は図１０で選択された転送からの無線ノードは、第二のセットに二番目の転送される無線ノードとして追加され、以下同様となる。第一のセットから全ての転送される無線ノードが評価され第二のセットへ追加されたとき、第二のセットの最後の構造は、無線ノードを目的地のネットワークへ転送する優先順位を示す。

ブロック５０４にて、無線ノードは「新しい」転送先無線メッシュネットワークへ追加される。例えば、無線ノードＧＷ２ＷＤ９が転送衝撃解析ルーチン３００の評価をパスした時、ブロック５０２にて第二のセットに追加されるだけでなく、転送先のネットワーク９４（ゲートウェイＧＷ３により識別される）の図７Ｅ中の無線ノードのセットにも追加される。従って、続く無線ノードの評価は、転送先の無線メッシュネットワークがある無線メッシュネットワークから別の無線メッシュネットワークへ転送される無線ノードであるというトポロジーを仮定して行われる。例えば、図７Ｅを参照し、無線ノードＧＷ２ＷＤ９が評価され第二のセットに追加されれば、無線ノードＧＷ２ＷＤ９は無線メッシュネットワーク９４のシミュレーションに含まれる。次に、無線ノードＧＷ３ＷＤ１０が評価される時は、無線ノードＧＷ２ＷＤ９を持つ送信元のネットワーク９４のシミュレーションに対して行ったのと同様の事が行われる。それはＧＷ２ＷＤ９を持つ送信元のネットワーク９４は、ＧＷ３ＷＤ１０が転送のために評価される時、ＧＷ３ＷＤ１０にとって「現在の」ネットワークとなるということである。同様に、転送衝撃解析ルーチン３００がＧＷ２ＷＤ７を評価する時、無線ノードＧＷ２ＷＤ８とＧＷ２ＷＤ９が無線メッシュネットワーク９４に含まれた状態で転送先の無線メッシュネットワーク９４のシミュレーションに対しても同様の事を行う。かくして、ブロック３０８における転送衝撃解析ルーチン３００のＧＷ２ＷＤ７の評価の結果は、ブロック３１０における、ＧＷ２ＷＤ７はＧＷ２ＷＤ８又はＧＷ２ＷＤ９を介して無線ゲートウェイＧＷ３と通信可能であるという決断となる。

ブロック５０６において、無線ノードは転送される無線ノード第一のセットから除去される（図７Ｄ）。従って、第一のセットからの転送される無線ノードのさらなる評価は、該無線ノード抜きに行われる。例えば、無線ノードＧＷ２ＷＤ９が第二の転送される無線ノードのセットに追加され、第一のセットから削除され、スキップ条件が後に実行され、そのときスキップ条件ルーチン４００が匿名転送する無線ノードを選ぶ必要があり、スキップ条件は第一のセットに残っているがＧＷ２ＷＤ９を含まない無線ノードを評価する。むしろ、無線ノードＧＷ２ＷＤ９は「新しい」転送先無線メッシュネットワークへ転送済みと考えられる。

もしもブロック５０８にて判断されるように第一の転送される無線ノードのセットに無
線ノードが残っていれば、追加ルーチン５００は転送衝撃解析ルーチン３００へ戻って第一のセットに残っている無線ノードを評価する。一方、もしも第一のセットが空（例：第一のセット中全ての転送される無線ノードが評価され第二のセットへ追加済）であれば、第二のセットは完成され、無線ノードを転送する優先順位を示すセットとして構成される。第二のセットは、含まれる無線ノードを連続して転送するためにブロック５１０にて渡される。一例では、第二の転送される無線ノードのセットがゲートウェイＧＷ１、ＧＷ２、ＧＷ３のそれぞれに渡され、ここでゲートウェイは第二のセット中の優先順位に基づいて転送命令を無線ノードへ発行する。別の例では、第二の転送される無線ノードのセットは、ワークステーション１３のような各無線メッシュネットワークのゲートウェイと通信する中央計算システムへ渡され、各ゲートウェイへ第二のセットの優先順位に基づいて適切な無線ノードの転送命令を発行するよう命令されてもよい。従って、複数の無線ノードが複数の無線メッシュネットワーク中で、無線メッシュネットワークが動作中であっても、無線メッシュネットワークの中断やダウンタイムを最小化するような順序で論理的に転送され得る。

以下は上述の議論に対する追加の考察である。本仕様を通して、任意の機器又はルーチンによって実行される活動は、一般的に、データを機械で読み取り可能な指示によって操作又は変換するプロセッサによる活動又は処理を指す。機械によって読み取り可能な指示は、プロセッサに通信可能なように接続されたメモリ機器に格納され引き出されてもよい。すなわち、ここで説明された方法は、コンピューターによって読出し可能なメディア上に（すなわちメモリデバイス上に）格納された指示によって実施されてもよい。指示は、対応する機器の一つ以上のプロセッサによって実行されるとき（例：サーバー、ユーザーインターフェース機器等）、プロセッサによる方法の実行をもたらす。指示、ルーチン、モジュール、処理、サービス、プログラム、及び／又はアプリケーションは、コンピューターで読み取り可能なメモリ上に格納又は保存されると本明細書で称され、「格納」「保存」の語は一時的な信号を除くことを意図している。

さらに、「オペレーター」、「人員」「人」「ユーザー」「技術者」や他の似た言葉は、処理プラント環境内でシステム、装置、本明細書で説明されたメソッドを利用又は相互作用し得る人を説明するために使われ、これらの言葉は限定することを意図しない。特定の言葉が説明中で使用される箇所では、その言葉は、部分的に、プラント人員が従事する従来の活動のために使用され、しかしその特定の活動に従事する人員を限定することを意図するものではない。

加えて、本仕様を通して、複数インスタンスは、単一のインスタンスとして説明された構成要素、動作、又は構成を実装してもよい。一つ以上のメソッドの独立の動作が別々の動作として説明され記述されたが、一つ以上のこれらの動作は同時に実行されてもよく、動作は説明された順番で実行されることを要求しない。構成の例の中で、別々の構成要素として提示された構造と機能は、組み合わされた構造又は構成要素として実装されてもよい。同様に、単一の構成要素として提示された機能は、別々の構成要素として実装されてもよい。これら、そして他の変種、変更、付加、そして改善は本明細の主題に該当する。

特に指摘されない限り、「処理する」「電算機で計算する」「計算する」「決定する」「特定する」「提示する」「提示させる」「表示させる」「表示する」などは、物理（例：電気的、時期的、生物的、又は工学的）量として提示されたデータを一つ以上のメモリ（例：揮発性メモリ、不揮発性メモリ、又はそれらの組み合わせ）、レジスタ、又は受信、格納、送信、又は情報表示を行う他の機械の構成要素、の中で操作又は変換する、機械（例：コンピューター）の活動又は処理を示す。

ソフトウエアに実装された時、本明細書で説明されたアプリケーション、サービス、そ
してエンジンのうちの任意のものは、磁気ディスク、レーザーディスク、ソリッドステートメモリ機器、分子メモリ記憶装置、又は他の記憶メディア、コンピューター又はプロセッサ内のＲＡＭ又はＲＯＭなどの、任意の、有形の、非一過性のコンピューターにより読み出し可能なメモリに格納されてもよい。本明細書で開示されたシステムの例は、他の構成要素もある中で、ハードウエア上で実行されるソフトウエア及び／又はファームウエアを含むものとして開示されるが、そのようなシステムは説明用途に過ぎず、限定的なものとして考慮されてはならない。例えば、これらのハードウエア、ソフトウエア、そしてファームウエア構成要素のうちの任意のものまた全ては、ハードウエアのみによって、ソフトウエアのみによって、又はハードウエアとソフトウエアの任意の組み合わせによって実施されてよい。従って、当業者は、提供された例がこのようなシステムを実装する唯一の方法ではないと、容易に認識する。

そのため、本発明は特定の例を参照して説明されたが、それらは説明用途のみを意図し、発明を限定するものではなく、開示された実施形態への変更、付加、又は削除が、本発明の精神と範囲から逸脱することなく行われてよいということは当業者にとっては明らかである。

ある語が本特許内で「本明細書中では、語『＿＿＿』は＿＿＿を意味すると定義される」という文、又は似た文を使用して明白に定義されない限り、その語の意味を限定する意図はなく、また明白に又は含意によって、平易な又は通常の意味を超えて、そしてそのような語は本特許明細書のいかなる部分の言明に基づく範囲に限定されると解釈されてはならない（請求項の言葉は除く）。本特許明細書の最後の請求項中で使用された任意の語が、単一の意味で参照されている限りにおいて、それは読み手を混乱させないためのみを目的として行われており、暗に又は別の方法でその語の意味がその単一の意味に限定されるということは意図していない。最後に、請求項の要素が「方法」の語を記述しない限り、また構造を記述しない機能は、任意の請求項要素の範囲が米国特許法第１１２条（ｆ）項及び／又は旧米国特許法第１１２条第６段落に基づいて解釈されることを意図しない。

さらに、前述の文章は数々の異なる実施形態の詳細な説明を明らかにしたが、本特許の範囲は本特許の最後に述べられる請求項の文言によって定義されることは理解されなければならない。発明の詳細な説明は説明のみのためと解釈され、全ての可能な実施形態を説明するものではない。全ての可能な実施形態の説明は不可能ではないとしても非現実的であるためである。現在の技術、又は本特許の出願日以降に開発された技術を使用して数々の代替の実施形態が実装され得るが、それらも本請求の範囲に該当する。

Claims (40)

1. 複数の無線メッシュネットワーク間における複数の無線ノードの論理的転送を順序策定する方法であって、各無線メッシュネットワークが、ゲートウェイ及び前記ゲートウェイと通信しているメッシュトポロジーにおいて整理された複数の無線ノードを含み、前記方法が、
   第一のセット中の第一のノードから始まり、転送される第一のセットの無線ノード中の各無線ノードを繰り返し評価することを含み、前記各評価が、
   前記無線ノードが転送される転送元の無線メッシュネットワークの第一の予測解析であって、評価中の前記無線ノードなしで前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと転送元の無線メッシュネットワーク内の残っている各無線ノードとの間における通信をテストし、また前記残っている無線ノードの内、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能なものを識別するよう適合される、転送元の無線メッシュネットワークの第一の予測解析と、
   前記評価中の無線ノードが転送される先である転送先無線メッシュネットワークにおける評価中の前記無線ノードの予測解析であって、前記転送先の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記評価中の無線ノードとの間における通信を無線ノードが前記転送先の無線メッシュネットワークから外部へ転送されない状態でテストするように適合される、予測解析と、
   前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析、および評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードの第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することであって、前記転送される無線ノードは転送の優先順位で前記第二のセット内で構成される、追加することと、
   を含む、方法。
2. 前記第一のセットは一つ以上の無線ノードの複数の適切なサブセットを含み、前記複数の適切なサブセットそれぞれの内の前記一つ以上の無線ノードは共通のゲートウェイと通信しており、前記ゲートウェイとの無線接続ホップカウントに基づいて構成され、また前記複数の適切なサブセットは、各適切なサブセット内で最高のホップカウントを持つ前記無線ノードに基づいて前記第一のセット内に構成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析、及び次の繰り返しの前の前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、前記評価中の無線ノードを前記第一のセットから削除することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 後に続く各繰り返しは、前記第一のセット内における次の適切なサブセット内の前記第一の無線ノードの前記評価を含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析に応答して、メッシュネットワーク間を転送される無線ノードの第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することが、前記送信元のメッシュネットワークの前記第一の予測解析から、全ての残っている無線ノードが前記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信可能であることに応答して、無線ノードの前記第二のセットに追加すること、を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードの第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することが、前記評価中の無線ノードの前記予測解析から、前記評価中の無線ノードが前記送信先の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信可能であることに応答して、無線ノードの前記第二のセットに追加すること、を含む、請求項１に記載の方法。
7. （１）前記送信元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析から、少なくとも一つの無線ノードが前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能であること、又は（２）前記評価中の無線ノードの前記予測解析から、前記評価中の無線ノードが前記転送先の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能であること、に応答して無線ノードを送信先ネットワークへの匿名転送のために評価することをさらに含み、前記匿名転送評価が、
   最大から最小のホップカウントへと、転送される無線ノードの前記第一のセットを転送される無線ノードの第三のセットに構成することと、
   前記第三のセット中の第一のノードから開始して、前記第三のセット中の各無線ノードを、前記評価が、前記送信元の無線メッシュネットワークに残っている無線ノードが前記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信できるようにする無線ノードを識別するまで、繰り返し評価すること、とを含み、各評価が、
   前記転送元の無線メッシュネットワークの第二の予測解析であって、前記匿名転送評価中の無線ノードのない前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記転送元の無線メッシュネットワーク内の前記残っている無線ノードそれぞれとの間における通信をテストし、また前記残っている無線ノードのうち、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能なものを識別するよう適合される、予測解析と、
   前記第二の予測解析から、前記転送元の無線メッシュネットワークに前記残っている無線ノードが、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信できるようにする無線ノードを識別することに応答して、前記第二のセットに前記第三のセットから評価中の識別無線ノードを追加することと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記転送先ネットワークへ匿名転送を行うために無線ノードを評価することが、（３）前記転送元メッシュネットワークの前記第一の予測解析、前記評価中の無線ノードの前記予測解析を使用して評価済の前記第一のセット内の前記各無線ノード、に応答して、前記転送先ネットワークへ匿名転送するための無線ノードを評価することを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記転送先ネットワークへ匿名転送を行うために無線ノードを評価することは、（３）前記評価中の無線ノードの前記予測解析及び閾値の回数繰り返された前記評価中の無線ノードの前記予測解析を使用して評価済の評価中無線ノード、に応答して、前記転送先ネットワークへ匿名転送するための無線ノードを評価することを含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記転送元のメッシュネットワークの前記第一の予測解析、及び次の繰り返しの前の前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、前記評価中の無線ノードを、続く予測解析のために前記転送先の無線メッシュネットワークに含めることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 転送される前記複数の無線ノードのそれぞれを、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイからの命令に応答して前記第二のセット内の転送の優先順位にて、論理的かつ個別に転送することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 複数の無線メッシュネットワーク間における複数の無線ノードの論理的転送の順序を策定する方法であって、各無線メッシュネットワークが、ゲートウェイ及び前記ゲートウェイと通信しているメッシュトポロジーにおいて整理された複数の無線ノードを含む前記方法が、
    前記第一のセット中の前記第一の無線ノードから始めて、転送される第一のセットの無線ノードの各無線ノードを繰り返し評価することであって、各評価が、
    前記無線ノードが転送される転送元の無線メッシュネットワークの第一の予測解析であって、評価中の前記無線ノードなしで前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記転送元の無線メッシュネットワーク内の残っている各無線ノードとの間における通信をテストし、また前記残っている無線ノードの内、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能なものを識別するよう適合される、転送元の無線メッシュネットワークの第一の予測解析と、
    前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードの第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することであって、前記転送される無線ノードは転送の優先順位で前記第二のセット内で構成される、追加することと、
    を含む、方法。
13. 前記第一のセットは一つ以上の無線ノードの複数の適切なサブセットを含み、前記複数の適切な各サブセットの前記一つ以上の無線ノードは、共通のゲートウェイと通信中であって、そこで前記ゲートウェイとの無線接続のホップカウントに基づいて構成され、前記複数の適切なサブセットは、各適切なサブセット内で最高のホップカウントを持つ前記無線ノードに基づいて前記第一のセット内に構成される、請求項１に記載の方法。
14. 前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析に応答して、前記評価中の無線ノードを前記第一のセットから削除することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 後に続く各繰り返しが、前記第一のセット内における次の適切なサブセット内の前記第一の無線ノードの前記評価を含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転送される前記第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することが、前記送信元のメッシュネットワークの前記第一の予測解析から、全ての残っている無線ノードが前記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信可能であることに応答して、無線ノードの前記第二のセットに追加することを含む、請求項１２に記載の方法。
17. 前記送信元のメッシュネットワークの前記第一の予測解析から、少なくとも一つの残っている無線ノードが前記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能であることに応答して、前記送信先ネットワークへの匿名転送のために無線ノードを評価することをさらに含み、前記匿名転送評価が、
    最大から最小のホップカウントにより、転送される無線ノードの前記第一のセットを転送される無線ノードの第三のセットに構成することと、
    前記第三のセット中の前記第一のノードから始めて、前記第三のセット中の各無線ノードを、前記評価が、前記送信元の無線メッシュネットワークに残っている無線ノードが前記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信することを可能にする無線ノードを識別するまで繰り返し評価すること、とを含み、各評価が、
    前記転送元の無線メッシュネットワークの第二の予測解析であって、前記匿名転送評価中の無線ノードのない前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記転送元の無線メッシュネットワーク内の前記残っている無線ノードそれぞれとの間における通信をテストし、また前記残っている無線ノードのうち、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能なものを識別するよう適合される、予測解析と、
    前記第二の予測解析から、前記転送元の無線メッシュネットワーク内の前記残っている無線ノードが、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信できるようにする無線ノードを識別することに応答して、前記第二のセットに前記第三のセットから評価中の識別無線ノードを追加することと、
    を含む、請求項１２に記載の方法。
18. 前記転送先ネットワークへ匿名転送を行うために無線ノードを評価することが、（３）閾値の回数繰り返された前記転送元メッシュネットワークの前記第一の予測解析を使用して評価済の前記第一のセット内の前記各無線ノード、に応答して、前記転送先ネットワークへ匿名転送するための無線ノードを評価することを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記転送元のメッシュネットワークの前記第一の予測解析に応答して、前記評価中の無線ノードを、続く予測解析のために前記転送先の無線メッシュネットワークに含めることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
20. 前記転送される複数の無線ノードのそれぞれを、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイからの命令に応答して、前記第二のセット内の転送の優先順位にて、論理的かつ個別的に転送することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
21. 複数の無線メッシュネットワーク間における複数の無線ノードの論理的転送の順序を策定する方法であって、各無線メッシュネットワークが、ゲートウェイ及び前記ゲートウェイと通信しているメッシュトポロジーにおいて整理された複数の無線ノードを含む前記方法が、
    前記第一のセット中の前記第一の無線ノードから始めて、転送される第一のセットの無線ノードの各無線ノードを繰り返し評価することであって、各評価が、
    前記評価中の無線ノードが転送される先である転送先無線メッシュネットワークにおける前記評価中の無線ノードの予測解析であって、前記転送先の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記評価中の無線ノードとの間における通信を無線ノードが前記転送先の無線メッシュネットワークから外部へ転送されない状態でテストするように適合される、予測解析と、
    前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析、および評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードの第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することであって、前記転送される無線ノードは転送の優先順位で前記第二のセット内で構成される、追加することと、
    を含む、方法。
22. 前記第一のセットは一つ以上の無線ノードの複数の適切なサブセットを含み、前記複数の適切な各サブセットの前記一つ以上の無線ノードは、共通のゲートウェイと通信中であって、そこで前記ゲートウェイとの無線接続のホップカウントに基づいて構成され、前記複数の適切なサブセットは、各適切なサブセット内で最高のホップカウントを持つ前記無線ノードに基づいて前記第一のセット内に構成される、請求項２１に記載の方法。
23. 次の繰り返しの前の前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、前記評価中の無線ノードを前記第一のセットから削除することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
24. 後に続く各繰り返しは、前記第一のセット内における次の適切なサブセット内の前記第一の無線ノードの前記評価を含む、請求項２２に記載の方法。
25. 前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転
    送される前記第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することが、前記評価中の無線ノードの前記予測解析から、前記評価中の無線ノードが前記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信可能であることに応答して、無線ノードの前記第二のセットに追加することを含む、請求項２１に記載の方法。
26. 前記評価中の無線ノードの前記予測解析から、前記評価中の無線ノードが前記送信先の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能であることに応答して前記送信先ネットワークへの匿名転送のために無線ノードを評価することをさらに含み、前記匿名転送評価が、
    最大から最小のホップカウントにより、転送される無線ノードの前記第一のセットを転送される無線ノードの第三のセットに構成することと、
    前記第三のセット中の第一のノードから開始して、前記第三のセット中の各無線ノードを、前記評価が、前記送信元の無線メッシュネットワークに残っている無線ノードが前記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信できるようにする無線ノードを識別するまで、繰り返し評価すること、とを含み、各評価が、
    前記転送元の無線メッシュネットワークの予測解析であって、匿名転送評価中の前記無線ノードなしの前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記転送元の無線メッシュネットワーク内の前記残っている無線ノードそれぞれとの間の通信をテストし、また前記残っている無線ノードのうち、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能なものを識別するよう適合される、予測解析と、
    前記転送元の無線メッシュネットワークの前記予測解析から、前記転送元の無線メッシュネットワーク内の前記残っている無線ノードが前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイとの通信できるようにする無線ノードを識別することに応答して、前記第二のセットに前記第三のセットから評価中の識別無線ノードを追加することと、
    を含む、請求項２１に記載の方法。
27. 前記転送先ネットワークへ匿名転送を行うための無線ノードを評価することが、（３）閾値回数繰り返された前記評価中の無線ノードの前記予測解析を使用して評価済の前記評価中の無線ノード、に応答して、前記転送先ネットワークへ匿名転送するための無線ノードを評価することを含む、請求項２６に記載の方法。
28. 次の繰り返しの前の前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、前記評価中の無線ノードを、続く予測解析のために前記転送先の無線メッシュネットワークに含めることをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
29. 転送される複数の無線ノードのそれぞれを、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイからの命令に応答して、前記第二のセット内の転送の優先順位にて論理的及び個別的に転送することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
30. プロセスコントロールシステムであって、
    各メッシュネットワークがゲートウェイ及び前記ゲートウェイに通信可能なように接続された複数の無線ノードを含む、複数の無線メッシュネットワークと、
    各ゲートウェイに通信可能なように接続され、第一のセット中の前記第一のノードから始めて、転送される無線ノードの第一のセット中の各無線ノードを繰り返し評価するように適合されるネットワークマネージャーと、を含み、前記各評価が、
    前記無線ノードが転送される転送元の無線メッシュネットワークの第一の予測解析であって、評価中の前記無線ノードなしで前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記転送元の無線メッシュネットワーク内の残っている各無線ノードとの間における通信をテストし、また前記残っている無線ノードの内、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能なものを識別するよう適合される、転送
    元の無線メッシュネットワークの第一の予測解析と、
    前記評価中の無線ノードが転送される先である転送先無線メッシュネットワークにおける評価中の前記無線ノードの予測解析であって、前記転送先の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記評価中の無線ノードとの間における通信を無線ノードが前記転送先の無線メッシュネットワークから外部へ転送されない状態でテストするように適合される、予測解析と、
    前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析、および評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードの第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することであって、前記転送される無線ノードは転送の優先順位で前記第二のセット内で構成される、追加することと、
    を含む、システム。
31. 前記第一のセットは一つ以上の無線ノードの複数の適切なサブセットを含み、前記複数の適切な各サブセット内の前記一つ以上の無線ノードは、共通のゲートウェイと通信中であってサブセット内にて前記ゲートウェイとの無線接続のホップカウントに基づいて構成され、前記複数の適切なサブセットは、各適切なサブセット内で最高のホップカウントを持つ前記無線ノードに基づいて前記第一のセット内に構成される、請求項３０に記載のプロセス制御システム。
32. 前記評価は、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析、及び次の繰り返しの前の前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、前記評価中の無線ノードを前記第一のセットから削除することをさらに含む、請求項３１に記載のプロセス制御システム。
33. 後に続く各繰り返しは、前記第一のセット内における次の適切なサブセット内の前記第一の無線ノードの前記評価を含む、請求項３１に記載のプロセス制御システム。
34. 前記転送元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転送される前記第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することが、前記送信元のメッシュネットワークの前記第一の予測解析から、全ての残っている無線ノードが前記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信可能であることに応答して、無線ノードの前記第二のセットに追加することを含む、請求項３０に記載のプロセス制御システム。
35. 前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、無線メッシュネットワーク間を転送される無線ノードの第二のセットに前記評価中の無線ノードを追加することが、前記評価中の無線ノードの前記予測解析から、前記評価中の無線ノードが前記送信先の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信可能であることに応答して、無線ノードの前記第二のセットに追加すること、を含む、請求項３０に記載のプロセス制御システム。
36. 前記ネットワークマネージャーは（１）前記送信元の無線メッシュネットワークの前記第一の予測解析から、少なくとも一つの残っている無線ノードが前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能であること、又は（２）前記評価中の無線ノードの前記予測解析から、前記評価中の無線ノードは前記転送先の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能であること、に応答して無線ノードを前記転送先のネットワークへ匿名転送するために評価するように適合され、前記匿名転送評価が、
    最大から最小のホップカウントにより、転送される無線ノードの前記第一のセットを転送される無線ノードの第三のセットへ構成することと、
    前記第三のセット中の第一のノードから開始して、前記第三のセット中の各無線ノードを、前記評価が、前記送信元の無線メッシュネットワークに残っている無線ノードが前
    記送信元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信できるようにする無線ノードを識別するまで、繰り返し評価すること、とを含み、各評価が、
    前記転送元の無線メッシュネットワークの第二の予測解析であって、前記匿名転送評価中の無線ノードのない前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと前記転送元の無線メッシュネットワーク内の前記残っている無線ノードそれぞれとの間における通信をテストし、また前記残っている無線ノードのうち、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信不可能なものを識別するよう適合される、予測解析と、
    前記第二の予測解析から、前記転送元の無線メッシュネットワーク内の前記残っている無線ノードが、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイと通信できるようにする無線ノードを識別することに応答して、前記第二のセットに前記第三のセットから識別無線ノードを追加することと、
    を含む、請求項３０に記載のプロセス制御システム。
37. 前記ネットワークマネージャーは、（３）前記転送元メッシュネットワークの前記第一の予測解析、前記評価中の無線ノードの前記予測解析を使用して評価済の前記第一のセット内の前記各無線ノード、に応答して、前記転送先ネットワークに匿名転送するために無線ノードを評価するように適合される、請求項３６に記載のプロセス制御システム。
38. 前記ネットワークマネージャーは、（３）評価中の無線ノードの前記予測解析及び前記評価中の無線ノードに対する閾値回数繰り返された前記予測解析を使用して評価済の前記評価中の無線ノード、に応答して、前記転送先ネットワークに匿名転送するために無線ノードを評価するように適合される、請求項３６に記載のプロセス制御システム。
39. 前記評価は、前記転送元のメッシュネットワークの前記第一の予測解析、及び次の繰り返しの前の前記評価中の無線ノードの前記予測解析に応答して、前記評価中の無線ノードを、続く予測解析のために前記転送先の無線メッシュネットワークに含めることをさらに含む、請求項３０に記載のプロセス制御システム。
40. 前記ネットワークマネージャーは、前記転送される複数の無線ノードのそれぞれを、前記転送元の無線メッシュネットワークの前記ゲートウェイからの命令に応答して、前記第二のセット内の前記転送の優先順位で、論理的かつ個別的に転送するように適合される、請求項３０に記載のプロセス制御システム。

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