JP2021528926A - 低電力無線ネットワークデバイスのための双方向コミッショニング - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも２つのプロキシデバイスを使用することにより無線ネットワークにおける低電力デバイスのコミッショニングを制御するための方法及び装置であって、宛先デバイスは、少なくとも２つのプロキシデバイスから、ワーキングプロキシデバイスを選択し、非選択プロキシデバイスは、所定の期間サイレンスモードに入る、方法及び装置に関する。宛先デバイスは、迅速な再利用及びより効率的な選択のために、以前に選択されたワーキングプロキシデバイスを示す情報を記憶する。

Description

本発明は、家庭、オフィス、小売、ホスピタリティ及び産業のための様々な異なるアプリケーションで使用するための、限定されないが、ＺｉｇＢｅｅネットワークにおけるグリーン電力デバイス(green power device)等、無線ネットワークにおける低電力ネットワークデバイスのコミッショニングの分野に関する。

ＺｉｇＢｅｅネットワークは、メッシュトポロジ内のデバイス間のマルチホップ通信を可能にする、低電力／低コストの無線ネットワークの別のタイプを表す。ＺｉｇＢｅｅデバイスは、メッシュネットワーキング機能を伴って、消費電力及びコストを削減し、大規模な展開での使用に適している。ＺｉｇＢｅｅメッシュネットワークのアプリケーションの例には、ホームオートメーション、ビルディングオートメーション、小売サービス、スマートエネルギ、無線屋内照明システム等がある。

初期設定中に、ＺｉｇＢｅｅデバイスは、コミッショニングプロシージャを実行して、ネットワーク内のデバイス間の通信を暗号化するために使用されるネットワークキーを取得する。コミッショニングは、新しいＺｉｇＢｅｅネットワークがセットアップされる、又は新しいＺｉｇＢｅｅデバイスが既存のネットワークに追加されるプロセスである。

いわゆるグリーン電力デバイス（ＧＰＤ：green power device）は、低電力ＩｏＴ（Internet of Things：モノのインターネット）デバイスの一種である。典型的には、グリーン電力デバイスは非常に限られた電力エネルギを消費し、場合によってはバッテリレスであり得、人の操作からエネルギを得る(harvest)だけである。このため、グリーン電力デバイスは、主電源又はバッテリでの運用が不可能な場所や実用的ではない場所に適している。技術的な詳細については、グリーン電力デバイスは、従来のＺｉｇＢｅｅデバイスと比較して、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４メディアアクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）及び物理（ＰＨＹ：Physical）層の上にあるコンパクトなスタックで動作する。

グリーン電力デバイスの低電力動作に起因して、それらは非常にコンパクトなフレームフォーマットを使用しなければならず、ＺｉｇＢｅｅネットワーク内で伝播されるためにＺＣＬフレームにＺｉｇＢｅｅデバイスによってプロキシされる必要がある。この種のＺｉｇＢｅｅｅデバイスは、一般にグリーン電力プロキシ（ＧＰＰ：green power proxy）と呼ばれ、使用されるグリーン電力トンネリングの種類は、ＺｉｇＢｅｅ文書１４−０５６３−１６((ZigBee PRO Green Power feature specification, Basic functionality set, Version 1.0)に述べられている。

グリーン電力デバイスが従来のＺｉｇＢｅｅネットワークで使用可能であるためには、ＺｉｇＢｅｅネットワーク動作チャネルを使用してグリーン電力プロキシとトークする(talk)必要がある。基本的に、ＺｉｇＢｅｅ文書１４−０５６３−１６に述べられるように、グリーン電力デバイスにＺｉｇＢｅｅ動作チャネルを伝えるには２つの方法がある。

１）双方向コミッショニング：双方向コミッショニングでは、無線通信(radio communication)を受信可能なグリーン電力デバイスは、コミッショニングの際に、全チャネルにチャネル要求コマンドを発行し、（ＺｉｇＢｅｅ文書１４−０５６３−１６においてテンポラリマスタ（ＴｅｍｐＭａｓｔｅｒ：temporary master）と呼ばれる）あるＺｉｇＢｅｅデバイスからのチャネル構成応答(channel configuration response)を待つ。チャネル構成応答のペイロードは、ＺｉｇＢｅｅ動作チャネル情報を含む。

２）一方向コミッショニング：一方向コミッショニングでは、通常、グリーン電力デバイスは、例えば、バッテリレスであるという事実のため、無線通信を受信することができない。この種のグリーン電力デバイスがコミッショニングされるべきである場合、例えば、特定のチャネルで送信するためのある特定のボタンの組み合わせを押すことによって、特定のユーザが選択したチャネルでコミッショニングコマンドを送信する。

Ａ．３．６．２．３章（「ＴｅｍｐＭａｓｔｅｒ ｅｌｅｃｔｉｏｎ」）において、仕様書（すなわち、ＺｉｇＢｅｅ文書１４−０５６３−１６）は、グリーン電力（ＧＰ：green power）双方向コミッショニング中に複数の候補レスポンダ(candidate responder)からテンポラリマスタを選出する方法を定義している。しかしながら、Ａ．３．３．４．３章（ＧＰ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｍｍａｎｄ）において、仕様書（すなわち、ＺｉｇＢｅｅ文書１４−０５６３−１６）はまた、すべてのプロキシ基本デバイス(proxy basic device)は双方向通信能力を「０ｂ０」に設定しなければならないと定義している。そのため、ＧＰシンク（ＧＰＳ：GP sink）がＧＰコミッショニングモードにある場合、テンポラリマスタは、以下の基準に基づいてＧＰコミッショニング通知メッセージ(GP commissioning notification message)に含まれるＧＰＰ−ＧＰＤリンク値によってのみ選出されることができる。
１） 最も高いＧＰＰ−ＧＰＤリンク値
２） 同じＧＰＰ−ＧＰＤリンク値の中で、最も高い受信信号強度指標（ＲＳＳＩ：received signal strength indicator）値
３） 同じＧＰＰ−ＧＰＤリンク値の中で、最も低いショートアドレス(short address)

しかしながら、実際には、１つのテンポラリマスタだけを指定することは、ＧＰデバイス及びＧＰプロキシ間の通信のロバスト性に影響を与えることがある。そのため、信頼性を向上させるために、ＧＰコミッショニング中に複数のテンポラリマスタを指定することがよい。これは、Ａ．３．９．１章（「ＧＰ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ − Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ」）で示されるように、仕様書（すなわち、ＺｉｇＢｅｅ文書１４−０５６３−１６）でも推奨されている。

しかしながら、複数のテンポラリマスタを指定することは、以下のような問題を招く。仕様書は、複数のテンポラリマスタを指定するプロシージャを明確にしていないので、通常は実装次第である。いくつかの実装（ＳｉｌｉｃｏｎＬａｂｓのＥｍｂｅｒＺＮｅｔ等）は、各ＧＰプロキシをテンポラリマスタとして指定するだけである。一方において、ある時点で各テンポラリマスタは自身のチャネルを切り替え、他のＺｉｇＢｅｅノードによって一時的にアクセスできなくする。他方、チャネルを切り替えた後、異なるテンポラリマスタは、搬送波感知(carrier sensing)が使用されるネットワーク多重アクセス方式である、搬送波感知多重アクセス／衝突回避(ＣＳＭＡ／ＣＡ：carrier-sense multiple access with collision avoidance)を使用せずに単純にＧＰデータフレーム（ＧＰＤＦ：GP data frame）をＧＰデバイスに送信するが、ノードは、チャネルが「アイドル」であると感知される場合にのみ送信することにより衝突を回避しようとする。通信の順番が揃わないため、この挙動は、信頼性の低いＧＰ通信につながる重大な衝突を起こす可能性がある。大規模で高密度なネットワークでは、これは明らかにＺｉｇＢｅｅネットワークの安定性及び性能に影響を与える。

本発明の目的は、無線ネットワークにおける低電力ネットワークデバイスのための信頼性の高いコミッショニングアプローチを提供することである。

この目的は、請求項１に記載のシステム、請求項５又は１１に記載の装置、請求項１３又は１４に記載の方法、及び請求項１５に記載のコンピュータプログラムによって達成される。

第１の態様によれば、無線ネットワーク内のネットワークノードのコミッショニングを制御するためのシステムであって、当該システムは、ネットワークを介してコミッショニングメッセージを転送するための少なくとも２つのプロキシデバイスと、ネットワークノードからのチャネル要求の受信に応答して無線ネットワーク内のコミッショニング応答を転送するためのワーキングプロキシデバイス(working proxy device)を少なくとも２つのプロキシデバイスから選択する、及び、選択されたワーキングプロキシデバイスについて少なくとも２つのプロキシデバイスに伝える宛先デバイス(destination device)とを含み、少なくとも２つのプロキシデバイスは、ワーキングプロキシデバイスとして選択されない場合、所定の期間サイレンスモード(silence mode)入るように構成される、システムが提供される。

したがって、割り当てられたワーキングプロキシ以外のプロキシは、所定の期間サイレントモードに入るので、特に大規模ネットワークにおいて、ネットワークトラフィックの低減が図られることができる。さらに、一度に一つずつ宛先デバイスによってワーキングプロキシをシリアルに指定すること(serial appointment)は、通信の衝突の可能性を効果的に回避する。

本発明の一実施形態では、無線ネットワークは、Ｚｉｇｂｅｅネットワークであり、ネットワークノードは、グリーン電力デバイスであり、宛先デバイスは、グリーン電力シンクデバイス(green power sink device)であり、ワーキングプロキシは、それ相応にワーキングプロキシデバイスである。

本発明は、ネットワークノードが宛先デバイスにコミッショニングされようとし、ネットワークノード及び宛先デバイスがプロキシデバイスを介して通信する、一般的な無線ネットワークに適用されることができることに留意されたい。例えば、グリーン電力デバイスは、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４の無線プロトコルに基づくが、本発明のコミッショニングプロシージャは、同じくＩＥＥＥ ８０２．１５．４に基づく、Ｔｈｒｅａｄメッシュネットワーク内のネットワークノードをコミッショニングするためにも適用されることができる。グリーン電力デバイス以外のデバイスのために、及び例えばＢＬＥメッシュ等の他のメッシュネットワークを用いる場合、本発明はまた、特定のコンフリクト及びリトライを減少させる、並びに、特定のワイヤレス通信（例えばＢＬＥメッシュの特定のビーコン）を抑止することにより、そのコミッショニングプロシージャ及びネットワーク性能を最適化するために使用されることができる。

第１の態様の第１のオプションによれば、宛先デバイスは、選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報(identification)を記憶する、及び、記憶された識別情報をその後のコミッショニングメッセージのために使用するように構成されてもよい。これにより、ワーキングプロキシデバイスはより迅速に選択されることができる。宛先デバイスは、選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報（例えば、ショートアドレス(short address)）を記録し、斯くして、コミッショニングフェーズ全体（例えば、ＧＰコミッショニング応答）中にネットワークノード、例えば、ＧＰデバイスと宛先デバイス、例えば、ＧＰシンクデバイスとの間のすべての通信をトンネリングするためにこれを再利用し、それによって、より迅速な選択を達成してもよい。

第１の態様の第１のオプションと組み合わされてもよい第２のオプションによれば、宛先デバイスは、ワーキングプロキシデバイスのその後の選択において、記憶された識別情報に対応するプロキシデバイスを無視するように構成されてもよい。これにより、選択されたワーキングプロキシデバイスがひとたび動作(work)しないと、選択されたプロキシデバイスは次回再び選択されないように、よりスマートな回避が達成されることができる。

第１の態様の第１又は第２のオプションと組み合わされてもよい第３のオプションによれば、宛先デバイスは、少なくとも２つのプロキシデバイスのすべてが、コミッショニングプロシージャ中にワーキングプロキシデバイスとして選択及び試行された場合、記憶された識別情報をクリアするように構成されてもよい。これにより、最後のプロキシデバイス試行された後、プロキシデバイスの新しい完全な選択が可能になる。

第２の態様によれば、無線ネットワーク内の宛先デバイスにおいてネットワークノードのコミッショニングを制御するための装置であって、当該装置は、ネットワークノードからのチャネル要求の受信に応答して、無線ネットワーク内のコミッショニング応答を転送するためのワーキングプロキシデバイスを少なくとも２つのプロキシデバイスから選択する、及び、選択されたワーキングプロキシデバイスについて少なくとも２つのプロキシデバイスに伝えるように構成される、装置が提供される。

第２の態様の第１のオプションによれば、当該装置は、ワーキングプロキシデバイスの選択のために
− コミッショニング通知メッセージに含まれる最も高いリンク値、
− 同じリンク値の中で、最も高い受信信号強度指標、
− 同じリンク値の中で、最も低いショートアドレス、
の基準のうちの少なくとも１つを適用するように構成される。

上記の基準のうちの少なくとも１つを使用することは、ワーキングプロキシデバイスの信頼性の高い選択のための容易で直接的なアプローチを提供する。

第２の態様の第１のオプションと組み合わされ得る第２のオプションによれば、当該装置は、コミッショニング応答に選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報を加える、及び、少なくともプロキシデバイスにコミッショニング応答をブロードキャスト又はユニキャストするように宛先デバイスを制御するように構成されてもよい。これにより、プロキシデバイスは、選択されたワーキングプロキシデバイスについて確実に伝えられることができる。

第２の態様の第１又は第２のオプションと組み合わされ得る第３のオプションによれば、当該装置は、選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報をその後のコミッショニングメッセージのために又はワーキングプロキシデバイスのその後の選択で使用するために記憶するように構成されてもよい。この措置は、その後のコミッショニングシグナリングにおけるワーキングプロキシデバイスのより迅速且つ信頼性の高い選択を可能にする。

第２の態様の第１乃至第３のオプションと組み合わされ得る第４のオプションによれば、当該装置は、ワーキングプロキシデバイスのその後の選択において、記憶された識別情報に対応するプロキシデバイスを無視するように構成されてもよい。この措置は、その後のコミッショニングシグナリングにおいてワーキングプロキシデバイスが選択されることができるプロキシデバイスのプール(pool of proxy devices)を改善することを可能にする。

第２の態様の第１乃至第４のオプションと組み合わされ得る第５のオプションによれば、宛先デバイスは、少なくとも２つのプロキシデバイスのすべてが、コミッショニングプロシージャ中にワーキングプロキシデバイスとして選択及び試行された場合、記憶された識別情報をクリアするように構成されてもよい。これにより、全体的なプロキシデバイスのプールが、それらのすべてが相次いで試行された場合に選択のために利用可能となる。

第３の態様によれば、無線ネットワーク内のプロキシデバイスを制御するための装置であって、当該装置は、前記プロキシデバイスがコミッショニングプロシージャのためにワーキングプロキシデバイスとして選択されていないという宛先デバイスからの情報の受信に応答して所定の期間サイレンスモードに前記プロキシデバイスを設定するように構成される、装置が提供される。

第３の態様の第１のオプションによれば、当該装置は、ネットワークデバイスからのチャネル要求の受信に応答して所定の期間を終了するように構成されてもよい。この措置は、すべてのチャネルがトラバース(traverse)されたと仮定される場合、すべてのプロキシデバイスが再び利用可能であるという利点を提供する。

第４の態様によれば、無線ネットワーク内の宛先デバイスにおいてネットワークノードのコミッショニングを制御する方法であって、当該方法は、ネットワークノードからのチャネル要求の受信に応答して、無線ネットワーク内のコミッショニング応答を転送するためのワーキングプロキシデバイスを少なくとも２つのプロキシデバイスから選択すること、及び、選択されたワーキングプロキシデバイスについて少なくとも２つのプロキシデバイスに伝えることを含む、方法が提供される。

第５の態様によれば、無線ネットワーク内のプロキシデバイスを制御する方法であって、当該方法は、前記プロキシデバイスがコミッショニングプロシージャのためにワーキングプロキシデバイスとして選択されていないという宛先デバイスからの情報の受信に応答して所定の期間サイレンスモードに前記プロキシデバイスを設定するように構成される、方法が提供される。

最後に、第６の態様によれば、コンピュータデバイスで実行された場合、第４又は第５の態様による上記方法のステップを行うためのコード手段を含む、コンピュータプログラムプロダクトが提供される。

上記の装置は、ディスクリートハードウェアコンポーネント、組み込みチップ若しくはチップモジュールの配列を備えたディスクリートハードウェア回路に基づいて、又はメモリに格納された、コンピュータ読み取り可能媒体に書き込まれた若しくはインターネット等のネットワークからダウンロードされたソフトウェアルーチン若しくはプログラムによって制御される信号処理デバイス若しくはチップに基づいて実装されてもよいことに留意されたい。

上述の態様のシステム、装置、方法及びコンピュータプログラムは、同様及び／又は同一の好適な実施形態、とりわけ、従属請求項に記載されるような実施形態を有し得ることを理解されたい。

本発明の好ましい実施形態は、従属請求項又は上記の実施形態とそれぞれの独立請求項との任意の組み合わせであり得ることも理解されたい。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に述べられる実施形態を参照して明らかになり、解明されるであろう。

図１は、プロキシデバイスを備えた無線照明ネットワークの概略的なシステムアーキテクチャを示す。 図２は、第１の実施形態によるコミッショニングプロシージャの概略的な処理及びシグナリング図を示す。 図３は、第２の実施形態によるシンクデバイスにおけるコミッショニングプロシージャのフロー図を示す。 図４は、第２の実施形態によるプロキシデバイスにおけるコミッショニングプロシージャのフロー図を示す。

ここで、本発明の実施形態が、無線ネットワークの一例としてのＺｉｇｂｅｅネットワーク及び低電力デバイスのコミッショニングアプローチの一例としてのＧＰコミッショニングに基づいて述べられる。

ＧＰフィーチャは、センサ、スイッチ、調光器等のバッテリレスのＺｉｇｂｅｅプロダクトが、安全にＺｉｇｂｅｅネットワークに参加することを可能にする。これらのデバイスは、例を挙げると、動き(motion)、光、又は振動等、広く利用可能であるが、しばしば見過ごされているエネルギ源をただ使用することによって給電されることができる。例えば、ＧＰは、一般的なエネルギハーベスティング技術を介して典型的なライトスイッチを入れるために使用されるエネルギを利用することができるが、これは、Ｚｉｇｂｅｅネットワークを介してコマンドを送信するのに十分なパワーである。Ｚｉｇｂｅｅルーターデバイスにプロキシを作成することにより、各ＺｉｇｂｅｅＧＰデバイスは、（オンされていない又は存在しない場合にも）Ｚｉｇｂｅｅネットワーク上に常に存在するものとして表現される。これらのプロキシは、特にグリーン電力デバイスの直接無線範囲にない、シンクと呼ばれる、宛先デバイスへ、信頼性の高い通信を確保するためにパケットを転送及び再送信する。

図１は、本発明の実施形態が実施され得るマルチホップＺｉｇｂｅｅ照明ネットワークの概略的なアーキテクチャを示す。ネットワークは、環境に照明を放射するように構成される少なくとも１つの照明デバイス３０（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースのランプ、ガス放電ランプ又はフィラメント電球等のスマートランプ、及び関連する支持体、ケーシング又は他のそのようなハウジング）を含む。環境は、建物の１つ以上の部屋及び／若しくは廊下等の屋内空間、又は公園、庭、道路若しくは屋外駐車場等の屋外空間、又はスタジアム、構造化された駐車施設若しくはガゼボ等の部分的に覆われた空間、又は船舶、列車若しくは他の車両の内部等の他の空間、又はそのような可能性の任意の組み合わせであってもよい。照明器具デバイス３０は、天井又は壁付け照明器具、自立型照明器具、ウォールウォッシャ、シャンデリア等の任意の適切な形態、又は、家具のアイテム、ガラス若しくはコンクリート等の建築材料又は他の表面に組み込まれる埋め込み照明等のそれほど慣習的ではない形態をとってもよい。

照明器具デバイス３０は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ若しくはデスクトップコンピュータ等のユーザデバイス（図示せず）から受ける照明制御コマンドによって、若しくは、無線スイッチデバイス（例えば、壁スイッチ）１０であってもよい、ＧＰデバイス（ＧＰＤ）１０によって、及び／又は、１つ以上の遠隔センサ（図示せず）から受けるセンサ読み取り値に基づいて、該照明器具デバイス３０が遠隔的に制御されることを可能にする無線通信インターフェースを備える。

図１によれば、照明器具デバイス３０は、ＧＰコミッショニング中にＧＰシンク（ＧＰＳ）として機能し、それぞれのＧＰプロキシＧＰＰ１、ＧＰＰ２として機能する第１及び第２のＺｉｇｂｅｅデバイス２０−１、２０−２によってサポートされる。ＧＰデバイス１０は、ＧＰデバイスフレーム（ＧＰＤＦ）を送出し、ＧＰプロキシ２０−１、２０−２は、これに基づいて、ＧＰシンク３０に転送されるべきＧＰ情報を担持するそれぞれのＺｉｇｂｅｅフレーム（ＺＰＦ（ＧＰＩ））を生成する。

以下では、図１のネットワークアーキテクチャに実装され得る、ＧＰコミッショニングプロシージャが、図２を参照して述べられる。

図２は、ＧＰコミッショニング中に複数のテンポラリマスタが指定されることができる、第１の実施形態によるＧＰコミッショニングプロシージャの処理及びシグナリング図を示す。図２のダイアグラムは、上部ブロックが、プロシージャに参加するネットワークデバイス（すなわち、ＧＰデバイス１０、ＧＰプロキシ２０−１、２０−２、及びＧＰシンク３０）を表し、水平矢印は、シグナリングメッセージを表し、矩形は、対応する垂直点線が至るネットワークデバイスにおける処理ステップを表し、時間は、図２のダイアグラムの上部から下部へ点線に沿って経過する、という意味で解釈されるべきである。

最初に、ＧＰデバイス１０は、第１のＧＰプロキシ２０−１及び第２のＧＰプロキシ２０−２に第１のチャネル（ＣｈＡ）上でＧＰチャネル要求をブロードキャストする（ステップＳ２０１）。これに応答して、第１及び第２のＧＰプロキシ２０−１及び２０−２は、ステップＳ２０２及びＳ２０３において、ペイロードがＧＰシンク３０へのチャネル要求であるそれぞれのコミッショニング通知メッセージを送信する。必要に応じて、さらなる要求が、少なくとも１つの他のチャネルで送信されてもよい。

ペイロードがチャネル要求であるＧＰコミッショニング通知メッセージの受信後所定期間Ｄｍａｘ（例えば、１００ｍｓ）内に、ＧＰシンク３０は、ステップＳ２０４において、上述した基準を用いてテンポラリマスタとして最良のＧＰプロキシ（すなわち、本例では第１のＧＰプロキシ２０−１）を選択する。

その後、ステップＳ２０５及びＳ２０６において、ＧＰシンク３０は、ペイロードがチャネル構成情報及び選択されたテンポラリマスタ情報を示す情報（例えば、ショートアドレス）を含むＧＰ応答メッセージをＧＰプロキシ２０−１、２０−２にそれぞれ送信する。ステップＳ２０５及びＳ２０６は、ＧＰシンクがＧＰプロキシ２０−１、２０−２の両方にＧＰ応答を一度にブロードキャスト又はマルチキャストする場合、単一のステップとして実行されてもよい。同時に、ＧＰシンク３０は、選択されたテンポラリマスタを覚えておく(remember)ために、選択されたテンポラリマスタを示す情報（例えば、ショートアドレス）をローカルに記憶する。

ＧＰ応答を受信すると、非選択ＧＰプロキシ（すなわち、本例では第２のＧＰプロキシ２０−２）は、ステップＳ２０７において、サイレントモードに入るために内的に自身をサイレント(silent)とマークし、サイレントタイムウィンドウを開始し、これは、当該ＧＰプロキシが、トラフィックを減らすためにＧＰトンネリングを停止することを意味する。さらに、選択されたＧＰプロキシ（すなわち、本例では第１のＧＰプロキシ２０−１）は、ステップＳ２１０において、ＣＳＭＡ／ＣＡを用いずに、チャネル構成情報を有する対応するＧＰデータフレームをＧＰデバイス１０に送信する。

ＧＰ仕様書は、ＧＰデバイス１０に送信されるＧＰデータフレームが、このＧＰデバイス１０によって送信されるトリガリングフレームの２０〜２５ｍｓ後に送信される必要があることを言及していることに留意されたい。しかしながら、「０ｂ１」に設定されるパラメータＲｘＡｆｔｅｒＴｘを有するＧＰデータフレームをコミッショニングする場合、ＧＰコミッショニング通知は、最も早くて当該ＧＰデータフレームの３０ｍｓ後に送信される。斯くして、コミッショニングＧＰデータフレーム番号Ｎ＋１（及びあり得る意図した応答）が送信される場合に、コミッショニングＧＰデータフレーム番号Ｎのための転送がまだ継続している可能性がある。ＧＰ仕様書は、ＲｘＡｆｔｅｒＴｘパラメータを有する連続するＧＰデータフレーム間に少なくとも５００ｍｓの間隔を空けることを推奨することによりこのリスクの抑制を計っている。

さらに、本コミッショニングプロシージャは、（ブロードキャストＧＰコミッショニング通知とは対照的に）ユニキャストＧＰコミッショニング通知にも適用され、この場合、決定は、ＧＰシンク３０次第であり、ＧＰプロキシコミッショニングモード(GP Proxy Commissioning Mode)メッセージでＧＰプロキシ２０−１、２０−２に伝達され、コミッショニングモードを開くことに留意されたい。

オプションとして、ステップＳ２１０に先立って、選択された第１のＧＰプロキシ２０−１は、ステップＳ２０８で他のチャネル（ＣｈＢ）に切り替え、ステップＳ２０９でＧＰデバイス１０からＧＰチャネル要求を受信してもよい。この場合、チャネル構成情報を有するＧＰデータフレームは、他のチャネル（ＣｈＢ）上で送信される。その後、ステップＳ２１１において、選択された第１のＧＰプロキシ２０−１は、第１のチャネル（ＣｈＡ）に戻してもよい。このチャネル切り替え動作は、ＧＰデバイス１０が次のチャネル要求を他のチャネル（すなわち、ＣｈＢ）で送信する可能性があり、当該チャネル上でチャネル構成応答を期待するために必要とされる場合がある。しかしながら、（ステップＳ２０９に示される）この新しいチャネル要求は、他のチャネル上であるため、第２のＧＰプロキシ２０−２によって受信されない。しかしながら、第２のＧＰプロキシ２０−２が第１のチャネル（ＣｈＡ）上で新しいチャネル要求を受信する場合、これはＧＰデバイス１０が可能なすべてのチャネルを試行したことを示し、このチャネルを２回目に試行していることを示すので、自身のサイレンスタイムウィンドウをリセットするべきである。

ＧＰデバイス１０は、チャネル構成情報を正常に受信すると、ステップＳ２１２において、第１及び第２のＧＰプロキシ２０−１、２０−２にコミッショニングＧＰデータフレームを送信する。しかしながら、このコミッショニングＧＰデータフレームは、すべてのサイレントＧＰプロキシ（すなわち、本例では第２のＧＰプロキシ２０−２）がこれをトンネリングしないため、ステップＳ２１３において、選択されたテンポラリマスタ（すなわち、本例では選択された第１のＧＰプロキシ２０−１）によってのみ、ＧＰコミッショニング通知メッセージとしてＧＰシンク３０にトンネリングされるので、ネットワークはよりクリーンになる。

ペイロードがＧＰコミッショニング情報（すなわち、ＧＰデータフレーム）であるＧＰコミッショニング通知メッセージを受信すると、ＧＰシンク３０は、ステップＳ２１４において、ステップＳ２１５においてコミッショニング応答で応答するための選択(selection)として覚えられたテンポラリマスタ情報を使用するので、より迅速に対応することができる。

代替的なオプションとして、ＧＰシンク３０は、選択されたプロキシ（すなわち、選択されたテンポラリマスタ）にユニキャストでＧＰ応答メッセージを送信するように構成されてもよい。この場合に対処するために、ＧＰプロキシはまた、チャネル要求に続く所定の期間内にＧＰ応答メッセージを受信しない場合、サイレンスモードに自身を置いてもよい。

コミッショニング応答は、ステップＳ２１６において、選択されたテンポラリマスタ（すなわち、本例では第１のＧＰプロキシ２０−１）によってＧＰデバイス１０に転送される。これに応答して、ＧＰデバイス１０は、ステップＳ２１７において、第１及び第２のＧＰプロキシ２０−１、２０−２にＧＰ成功メッセージを送信し、一方、再び、このコミッショニングＧＰデータフレームは、ステップＳ２１８において、選択されたテンポラリマスタ（すなわち、本例では選択された第１のＧＰプロキシ２０−１）によってのみ、ＧＰコミッショニング通知メッセージとしてＧＰシンク３０にトンネリングされる。

ステップＳ２１９において、非選択ＧＰプロキシ（すなわち、本例では第２のＧＰプロキシ２０−２）のサイレンスタイムウィンドウが満了すると、当該ＧＰプロキシは、通常の挙動に戻り、受信したＧＰデータフレームをトンネリングする。

しかしながら、ステップＳ２１０の後、ＧＰデバイス１０は、チャネル構成情報の受信に失敗すると、チャネル要求を再度送信することによって試み(attempt)をリトライする。チャネル要求ＧＰデータフレームは、非選択ＧＰプロキシにおけるすべてのサイレンスタイムウィンドウが満了することを直ちにトリガする。なぜなら、新しいチャネル要求が受信される場合、これは、ＧＰデバイス１０が他のすべてのチャネルをトラバースしたことを意味するからである。

ペイロードがチャネル要求であるＧＰコミッショニング通知を受信すると、ＧＰシンク３０は、上述した基準を用いてテンポラリマスタとして最良のＧＰプロキシを再び選択するが、以前のテンポラリマスタ（すなわち、本例では第１のＧＰプロキシ２０−１）の選択を回避する。その後、ＧＰシンク３０は、現在の選択に基づいて記憶されたテンポラリマスタ情報を更新する。このプロシージャは、ＧＰデバイス１０がＺｉｇｂｅｅ動作チャネルに自身を正常に構成する(configure)まで繰り返される。

すべてのＧＰプロキシが試行(try)された場合、覚えられたテンポラリマスタ情報はクリアされ、利用可能なすべてのＧＰプロキシでもってプロシージャ全体が再度開始される。

以下では、第２の実施形態によるＧＰシンクデバイス（例えば、図１のＧＰシンク３０）におけるコミッショニング制御プロシージャが、図３に示されるフロー図を参照して述べられる。

ステップＳ３０１において、プロシージャはまず、外部イベント（例えば、トリガボタンの起動、コミッショニングインストラクションの受信等）によってコミッショニングプロセスがトリガされるまで待ち、チャネル要求を有するコミッショニング通知を待つ。

斯かる通知の受信が決定されると、プロシージャはステップＳ３０２に進み、テンポラリマスタが、例えば、最初に述べた基準に基づいて、利用可能なＧＰプロキシの中から選択される。その後、ステップＳ３０３において、選択されたテンポラリマスタを示す情報が記憶され、テンポラリマスタ情報及びチャネル構成情報を有するＧＰ応答メッセージがＧＰプロキシにブロードキャスト又はユニキャストされる。

次のステップＳ３０４において、プロシージャは、ＧＰコミッショニングＧＰデータフレームを有するＧＰコミッショニング通知が受信されたか否かを確認する。受信された場合、プロシージャはステップＳ３０５に進み、記憶されたテンポラリマスタ情報が、覚えられたＧＰプロキシを介して応答するために使用される。その後、プロシージャはステップＳ３０９に進み、ＧＰ成功情報を有するＧＰコミッショニングフレームが所定の期間内に受信されたか否かがチェックされる。受信された場合、プロシージャはステップＳ３１０に進み、コミッショニング成功と判定され、ステップＳ３１１で終了する。

さもなければ、ステップＳ３０９において、ＧＰ成功情報を有するコミッショニング通知が受信されていないと決定される場合、又はステップＳ３０４において、ＧＰコミッショニングＧＰデータフレームを有するＧＰコミッショニング通知が受信されていないと決定される場合、プロシージャはステップＳ３０６に分岐し、チャネル要求を有するコミッショニング通知が受信されたか否かがチェックされる。受信された場合、プロシージャは、ステップＳ３０７に進み、以前に覚えられたテンポラリマスタを無視して、新たなテンポラリマスタとして最良のＧＰプロキシを選択する。利用可能な全てのＧＰプロキシが選択された場合、以前に覚えられたテンポラリマスタ情報はクリアされ、全てのＧＰプロキシがテンポラリマスタとして選択可能となる。新たな選択に基づいて、記憶されたテンポラリマスタ情報は更新され、ステップＳ３０８において、更新されたテンポラリマスタ情報及びチャネル構成情報を有するＧＰ応答メッセージが、ＧＰプロキシにブロードキャスト又はユニキャストされる。その後、プロシージャステップはＳ３０４にジャンプバックし、ＧＰコミッショニング要求を有するコミッショニング通知が受信されたか否かをチェックする。

ステップＳ３０６において、チャネル要求を有するコミッショニング通知が受信されていないと決定される場合、プロシージャはステップＳ３０４にジャンプバックし、ＧＰコミッショニングＧＰデータフレームを有するコミッショニング通知が受信されたか否かをチェックする。

以下では、第３の実施形態によるＧＰプロキシデバイス（例えば、図１の第１のＧＰプロキシ２０−１又は第２のＧＰプロキシ２０−２）におけるコミッショニング制御プロシージャが、図４に示されるフロー図を参照して述べられる。

最初のステップＳ４０１において、ＧＰチャネル要求を有するコミッショニング通知が、ＧＰデバイス（例えば、図１のＧＰデバイス１０）から受信され、ＧＰシンクデバイス（例えば、図１のＧＰシンク３０）に転送される。その後、プロシージャは、ステップＳ４０２において、テンポラリマスタ情報を有するＧＰ応答がＧＰシンクデバイスから受信されるまで待つ。斯かる応答が受信された場合、プロシージャはステップＳ４０３に進み、該ＧＰプロキシ自体がテンポラリマスタとして選択されているか否かがチェックされる。選択されていない場合、ステップＳ４０４において、所定のサイレンスモードウィンドウの継続時間の間、テンポラリサイレンスモードに入る。その後、ステップＳ４０５において、ＧＰトンネリングは停止され、ステップＳ４０６において、サイレンスモードウィンドウの継続時間をカウントするためのタイマ動作が開始される。その後、プロシージャはステップＳ４１０に進み、サイレンスモードウィンドウをカウントするためのタイマが満了したか否かがチェックされる。満了した場合、ステップＳ４１１において、ＧＰトンネリング機能が再開(reactivate)される。満了していない場合、プロシージャはステップＳ４１２に分岐し、ＧＰチャネル要求が受信されたか否かがチェックされる。受信された場合、ステップＳ４１３において、サイレンスモードウィンドウのタイマがリセットされ、サイレンスモードウィンドウは満了しない。その後、プロシージャはステップＳ４１１に進み、ＧＰトンネリング機能が再開される。

ステップＳ４１２において、ＧＰチャネル要求が受信されていないと決定される場合、プロシージャはステップＳ４１０に進む。

ステップＳ４１１の後、プロシージャは最初のステップＳ４０１にジャンプバックし、新たなＧＰ応答を待つ。

ステップＳ４０２において、該ＧＰプロキシ自体がテンポラリマスタとして選択されていると決定される場合、ステップＳ４０７において、チャネル構成情報を有するＧＰデータフレームが、アドレス指定されたＧＰデバイスに送信され、プロシージャはステップＳ４０８に進み、ＧＰコミッショニングデータフレームの受信を待つ。斯かるＧＰコミッショニングデータフレームがＧＰデバイスから受信された場合、プロシージャはステップＳ４０９に進み、ＧＰコミッショニングデータフレームがＧＰシンクにトンネリングされる。その後、プロシージャは最初のステップＳ４０１にジャンプバックし、新たなＧＰ応答を待つ。

上述した実施形態は、特に大規模ネットワークのための高速で信頼性の高いＧＰコミッショニングプロシージャを提供する。提案されたコミッショニングプロシージャは、他のタイプの無線ネットワーク及び他のタイプの低電力ネットワークデバイスのために実装されることができる。

要約すると、少なくとも２つのプロキシデバイスを使用することにより無線ネットワークにおける低電力デバイスのコミッショニングを制御するための方法及び装置であって、シンクデバイスは、少なくとも２つのプロキシデバイスから、テンポラリマスタデバイスを選択し、非選択プロキシデバイスは、所定の期間サイレンスモードに入る、方法及び装置が述べられている。シンクデバイスは、迅速な再利用及びより効率的な選択のために、以前に選択されたテンポラリマスタデバイスを示す情報を記憶する。

本発明は、図面及び前述の説明において詳細に例示及び説明されてきたが、そのような例示及び説明は、図的又は例示的であって、限定的なものではないと見なされるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。提案されたコミッショニングプロシージャは、他のタイプのマルチホップネットワークに、他のタイプのメッセージ及び制御フィールドと共に、適用されることができ、可能であれば標準化されることができる。さらに、本発明は、無線ネットワーク（例えば、ＺｉｇＢｅｅ又は他のもの）を実装する任意のプロダクトに適用されることができる。本発明は、任意の他の無線テクノロジ（例えば、ＢＬＥ、赤外線（ＩＲ）、近距離無線通信（ＮＦＣ）、無線ローカルエリア通信（Ｗｉ−Ｆｉ））と第２の無線（例えば、マルチホップ）テクノロジ（例えば、ＺｉｇＢｅｅ ＰＲＯ、Ｔｈｒｅａｄ、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ、ＳｍａｒｔＲＦ、ＣｉｔｙＴｏｕｃｈ、ＩＰ５００、及び任意の他のメッシュ又はツリーベースのテクノロジ）との（低電力）ネットワークデバイスにも等しく適用可能である。

図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する他の変形形態が、当業者により理解されることができ、また、特許請求される発明を実施する際に実行されることができる。請求項では、単語「含む（comprising）」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項において列挙される、いくつかの項目の機能を果たしてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。上記の説明は、本発明の特定の実施形態を詳述している。しかしながら、上記がテキストにどのように詳細に現れようとも、本発明は多くの方法で実施されることができ、したがって、開示された実施形態に限定されないことを理解されたい。本発明のある特徴又は態様を説明する際のある用語法(terminology)の使用は、用語法が、当該用語法が関連付けられている本発明の特徴又は態様の特定の特性を含むことに制限されるように本明細書において再定義されていることを意味すると解釈されるべきではないことに留意されたい。

単一のユニット又はデバイスが、請求項において列挙される、いくつかの項目の機能を果たしてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。

図２乃至４に示された動作等の上述の動作は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び／又はそれぞれ、コミッショニングデバイス若しくは照明器具デバイスの専用ハードウェアとして実装されることができる。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に、又は他のハードウェアの一部として供給される、光学記憶媒体又は固体媒体等の、好適な媒体において記憶／頒布されてもよいが、インターネット、又は他の有線若しくは無線の電気通信システム等を介して、他の形態で頒布されてもよい。

Claims (15)

1. 無線ネットワーク内のネットワークノードのコミッショニングを制御するためのシステムであって、当該システムは、
   前記ネットワークを介してコミッショニングメッセージを転送するための少なくとも２つのプロキシデバイスと、
   前記ネットワークノードからのチャネル要求の受信に応答して前記無線ネットワーク内のコミッショニング応答を転送するためのワーキングプロキシデバイスを前記少なくとも２つのプロキシデバイスから選択する、及び、前記選択されたワーキングプロキシデバイスについて前記少なくとも２つのプロキシデバイスに伝える宛先デバイスと、
   を含み、
   前記少なくとも２つのプロキシデバイスは、ワーキングプロキシデバイスとして選択されない場合、所定の期間前記宛先デバイスから前記ネットワークノードへのコミッショニング応答をトンネリングしないサイレンスモード入るように構成され、前記宛先デバイスは、ワーキングプロキシデバイスのその後の選択において、記憶された識別情報に対応するプロキシデバイスを無視するように構成される、システム。
2. 前記宛先デバイスは、前記選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報を記憶する、及び、前記記憶された識別情報をその後のコミッショニングメッセージのために使用するように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記宛先デバイスは、前記少なくとも２つのプロキシデバイスのすべてが、コミッショニングプロシージャ中にワーキングプロキシデバイスとして選択及び試行された場合、前記記憶された識別情報をクリアするように構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記無線ネットワークは、Ｚｉｇｂｅｅネットワークを含み、前記ネットワークノードは、グリーン電力ノードを含み、前記ワーキングプロキシデバイスは、テンポラリマスタデバイスを含む、請求項１に記載のシステム。
5. 無線ネットワーク内の宛先デバイスにおいてネットワークノードのコミッショニングを制御するための装置であって、当該装置は、前記ネットワークノードからのチャネル要求の受信に応答して、前記無線ネットワーク内のコミッショニング応答を転送するためのワーキングプロキシデバイスを少なくとも２つのプロキシデバイスから選択する、及び、前記選択されたワーキングプロキシデバイスについて前記少なくとも２つのプロキシデバイスに伝えるように構成され、当該装置は、ワーキングプロキシデバイスのその後の選択において、記憶された識別情報に対応するプロキシデバイスを無視するように構成される、装置。
6. 当該装置は、ワーキングプロキシデバイスの選択のために
   − コミッショニング通知メッセージに含まれる最も高いリンク値、
   − 同じリンク値の中で、最も高い受信信号強度指標、
   − 同じリンク値の中で、最も低いショートアドレス、
   の基準のうちの少なくとも１つを適用するように構成される、請求項５に記載の装置。
7. 当該装置は、前記コミッショニング応答に前記選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報を加える、及び、少なくともプロキシデバイスに前記コミッショニング応答をブロードキャスト又はユニキャストするように前記宛先デバイスを制御するように構成される、請求項５に記載の装置。
8. 当該装置は、前記選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報をその後のコミッショニングメッセージのために又はワーキングプロキシデバイスのその後の選択で使用するために記憶するように構成される、請求項５に記載の装置。
9. 当該装置は、前記少なくとも２つのプロキシデバイスのすべてが、コミッショニングプロシージャ中にワーキングプロキシデバイスとして選択及び試行された場合、前記記憶された識別情報をクリアするように構成される、請求項５に記載の装置。
10. 無線ネットワーク内の宛先デバイスにおいてネットワークノードのコミッショニングを制御する方法であって、当該方法は、
    前記ネットワークノードからのチャネル要求の受信に応答して、前記無線ネットワーク内のコミッショニング応答を転送するためのワーキングプロキシデバイスを少なくとも２つのプロキシデバイスから選択することと、
    前記選択されたワーキングプロキシデバイスについて前記少なくとも２つのプロキシデバイスに伝えることと、
    を含み、
    当該方法はさらに、
    ワーキングプロキシデバイスのその後の選択において、記憶された識別情報に対応するプロキシデバイスを無視すること、
    を含む、方法。
11. ワーキングプロキシデバイスの選択のために
    − コミッショニング通知メッセージに含まれる最も高いリンク値、
    − 同じリンク値の中で、最も高い受信信号強度指標、
    − 同じリンク値の中で、最も低いショートアドレス、
    の基準のうちの少なくとも１つを適用すること、
    を含む、請求項１０に記載の方法。
12. 当該方法は、前記コミッショニング応答に前記選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報を加える、及び、少なくともプロキシデバイスに前記コミッショニング応答をブロードキャスト又はユニキャストするように前記宛先デバイスを制御すること、
    を含む、請求項１０に記載の方法。
13. 当該方法は、前記選択されたワーキングプロキシデバイスの識別情報をその後のコミッショニングメッセージのために又はワーキングプロキシデバイスのその後の選択で使用するために記憶すること、
    を含む、請求項１０に記載の方法。
14. 当該方法は、前記少なくとも２つのプロキシデバイスのすべてが、コミッショニングプロシージャ中にワーキングプロキシデバイスとして選択及び試行された場合、前記記憶された識別情報をクリアすること、
    を含む、請求項１３に記載の方法。
15. コンピュータデバイスで実行された場合、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載のステップを行うためのコード手段を含むコンピュータプログラム。

Images