JP6855467B2 - 室内無線通信ネットワークとインターネット・オブ・シングスシステム - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、通信技術に関し、特に室内無線通信ネットワーク及びこの室内無線通信ネットワークに基づくインターネット・オブ・シングスシステムに関する。

背景技術
インターネット・オブ・シングスはインターネット、伝統的な電気通信ネットワークなどの情報キャリアに基づき、個別にアドレス可能な普通の物理対象の相互接続を実現するネットワークである。インターネット・オブ・シングスは実際上、最後の10メートルの相互接続という課題を解決する必要がある。このような範囲内で、接続可能な設備の密度は幾何級数的に増加する。

インターネット・オブ・シングスの技術システムの枠は主に、感知層の技術と、ネットワーク層の技術とアプリケーション層の技術を含む。長年の速い発展によって、モバイル通信、インターネットなどの技術は割りに成熟しており、インターネット・オブ・シングスのデータ伝送の必要を基本的には満たすことができるが、依然として様々な技術的ネックは存在している。例えば、ネットワーク層の技術の場合、感知された情報を高い確実性かつ高い安全性で伝送することは必須である。しかし一方で、高密度の接続可能な設備へアクセスを提供するには多くの電力を消耗してしまう。従って、伝送の確実性と安全性と低い電力消耗はジレンマに陥る。インターネット・オブ・シングスのクロスプロトコル通信能力と高い拡張性の必要を考慮する場合、問題を解決するハードルは一層高くなる。

統計によると、80％の人類の活動は室内環境で行われる。従って、室内信号のカバー品質はインターネット・オブ・シングスにとって最も大切な問題である。現在、室内の無線通信の方面において様々な無線技術(例えばブルートゥース、ZigbeeとWiFi)が選択可能であるものの、何れも欠点がある。例えばWiFi技術は、電力消耗が大きく、センサにとって適用できない。なお、多くの公共場所は運営権モードに基づいてWi-Fiの配置を実現する。Wi-Fiアクセスサービスを提供する事業者が複数ある場合、チャネルによる干渉の影響を無視できない。更に例えば、ブルートゥースとZigbee技術の場合、その伝送距離が限られている。従って、センサ信号の受信端末設備として室内環境で大規模に配置される必要があり、装着コストを無視できない。

インターネット・オブ・シングスは、感知と、物と物との接続と、知能化という三つの特徴を有する。現在、その応用は各分野に浸透している。これによる情報セキュリティの問題も専門家と公衆から注目と懸念されている。

これで分かるように、如何にして低いコスト、高い安全性と高い確実性の方式でインターネット・オブ・シングスシステムを実現することが、インターネット・オブ・シング技術が直面している大きなチャレンジである。

発明の内容
本発明は、室内無線通信ネットワークを提供することを目的とし、組立コストが低く、安全性と確実性が高いなどのメリットを有する。
本発明の一つの方面における室内無線通信ネットワークは下記のものを含む：
夫々が関連する室内照明装置内に設置され、互いに通信できる及びその近傍の設備と通信できるように設置された複数の無線通信モジュールと、
前記無線通信モジュールと通信接続を、前記室内無線通信ネットワーク外部のネットワークと通信接続をセットするように配置されたアグリゲーションノードとを含む。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記アグリゲーションノードは関連する室内照明装置内に設置された無線通信モジュールである。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記アグリゲーションノードは下記の設備に設置された無線通信モジュールである：ルーター、POS端末、電源アダプタ、家庭基地局、モデム、セットトップボックス、家庭用電器とPC端末。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、夫々の前記無線通信モジュールは更に夫々のカバー領域内の無線設備へ前記室内無線通信ネットワークにアクセスする能力を提供するよう配置される。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、夫々の前記無線信号通信モジュールは更に夫々のカバー領域内の無線設備から無線信号を受信するように配置される。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記アグリゲーションノードはゲートウェイ機能を提供することにより、前記無線信号通信モジュールは前記アグリゲーションノードを介して前記室内無線通信ネットワーク外部のネットワークと通信する。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記アグリゲーションノードは更に前記無線信号に基づくアプリケーション処理機能を実行するよう配置される。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記室内無線通信ネットワーク外部の設備は前記無線信号に基づくアプリケーション処理機能を実行するように配置される。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記室内無線通信ネットワークは無線アドホックネットワークである。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記照明装置は電源アダプタを含むLED照明装置であり、前記無線送受信機は前記電源アダプタ内に集積されかつ前記電源アダプタに給電される。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記無線信号通信モジュールは下記のプロトコルスタックの少なくとも一つをサポートする：ブルートゥースによる通信プロトコルスタック、Wi-Fi通信による通信プロトコルスタック、ANT無線ネットワークによるプロトコルスタックとZigbeeによる通信プロトコルスタック。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記電源アダプタはプリント回路板の形式で実現し、前記無線信号通信モジュールは集積回路の形式で実現し、コンポーネントとして前記プリント回路に配置される。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記電源アダプタはプリント回路板の形式で実現し、前記無線信号通信モジュールはシステムオンチップ（SoC）チップの形式で実現し、コンポーネントとして前記プリント回路に配置される。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記室内無線通信ネットワーク外部の設備はオーバー・ジ・エア（OTA）を利用して前記無線信号通信モジュールに対するオンラインアップデートを実現する。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記無線設備は下記の設備の少なくとも一つである：携帯電話、携帯式パソコン、タブレットとウェアラブルデバイス。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記無線設備は下記の設備に設けられた少なくとも一つの無線通信モジュールである：ルーター、セットトップボックス、電気メーター、水道メーター、ガスメーター、家庭用電器とコンピューターシステム。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記無線設備は無線センサである。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記アグリゲーションノードは前記室内無線通信ネットワーク外部の設備と無線チャネルを介して通信を行う。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記アグリゲーションノードは前記室内無線通信ネットワーク外部の設備と有線媒体を介して通信を行う。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記有線媒体は電力線である。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記室内無線通信ネットワークは下記のネットワーク・トポロジー構造の一つである：スター状のネットワーク・トポロジー構造、ネット状のネットワーク・トポロジー構造、クラスター状のネットワーク・トポロジー構造、クラスタツリー状のネットワーク・トポロジー構造。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、夫々の前記無線通信モジュールは更に無線信号を送信しかつ相応の無線反射信号を受信するように配置される。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記室内無線通信ネットワークの内部又は外部で、前記無線反射信号に基づいて物体に対して位置決め又は侵入物検出を行う。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記複数の無線通信モジュールは複数のネットワークノードグループに分けられ、夫々のネットワークノードグループに対し、その内部の無線通信モジュール間の通信は同じ通信プロトコルに基づくものである。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、夫々の前記ネットワークノードグループ内は少なくとも一つの無線通信モジュールがルーターノードとして指定され、前記ルーターノードは当該ネットワークノードグループとアグリゲーションノード及び他のネットワークノードグループのルーターノードとの通信を行うよう配置される。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、そのうちの一つのルーターノードと他のルーターノードとの間又はアグリゲーションノードとの間の通信の使用する通信プロトコルは、このルーターノードの所属するネットワークノードグループの内部通信の使用する通信プロトコルと異なる。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、夫々の前記ネットワークノードグループ内は少なくとも一つの無線通信モジュールがメインアクセスノードとして指定され、相応的に、他のルーターノードではない無線通信モジュールはサブアクセスノードとして指定され、前記メインアクセスノードは所属するネットワークノードグループに対して初期化設定と動的設定を行う及びサブアクセスノードとルーターノードとの通信を行うよう配置される。

好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、前記メインアクセスノードとルーターノードの両方は同一の無線通信モジュールである。
好ましくは、前記室内無線通信ネットワークにおいて、夫々の前記ネットワークノードグループ内において、サブアクセスノードはメインアクセスノード又はルーターノードとの通信しか許容しない。

本発明は、組立コストが低く、安全性と確実性が高いなどのメリットを有するインターネット・オブ・シングスシステムを提供することを目的とする。
本発明のもう一つの方面のインターネット・オブ・シングスシステムはクラウドコンピューティングプラットホームと室内無線通信ネットワークを含み、前記室内無線通信ネットワークは、
夫々が関連する室内照明装置内に設置され、前記無線通信モジュールは互いに通信できる及びその近傍の設備と通信できるように設置された複数の無線通信モジュールと、
前記無線通信モジュールと通信接続を、前記クラウドコンピューティングプラットホームと通信接続をセットするように配置されたアグリゲーションノードとを含み、
そのうち、前記クラウドコンピューティングプラットホームは、クライアント端末が前記アグリゲーションノードを介して前記室内無線ネットワークにアクセスすることによって前記設備との通信接続をセットする権限を管理するよう配置される。

好ましくは、前記インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記クライアント端末と前記設備との通信接続のパスは前記クラウドコンピューティングプラットホームと前記アグリゲーションノードを介する。
好ましくは、前記インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記クライアント端末と前記設備との通信接続のパスは直接に前記アグリゲーションノードを介する。

好ましくは、前記上述インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記クラウドコンピューティングプラットホームは更に、前記クライアント端末が前記設備を操作する権限を管理するよう配置される。
好ましくは、前記インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記設備に対する前記クライアント端末の操作は、前記設備の運行状態を取得することと前記設備の運行を制御することを含む。

好ましくは、前記インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記クラウドコンピューティングプラットホームは更に、前記クライアント端末が前記アグリゲーションノードを介して前記室内無線ネットワークを配置する権限を管理するよう配置される。

好ましくは、前記上述インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記無線通信モジュールは第一通信プロトコルに基づいて互いの間の通信を行い、かつ前記第一通信と異なる第二通信プロトコルに基づいて前記設備と通信を行うよう配置され、前記アグリゲーションノードと前記クラウドコンピューティングプラットホームは前記第一通信プロトコルと前記第二通信プロトコルと異なる第三通信プロトコルに基づいて両者の通信を行うよう配置され、そのうち、前記クライアントが前記設備を操作することに関するデータが前記第一通信プロトコル、前記第二通信プロトコルと前記第三通信プロトコルのアプリケーション層データである。

好ましくは、前記インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記無線通信モジュールは、前記アプリケーション層データに対する解析を禁止するよう配置される。
好ましくは、前記インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記アグリゲーションノードと前記クラウドコンピューティングプラットホームは無線チャネルを介して通信を行う。

好ましくは、前記インターネット・オブ・シングスシステムにおいて、前記アグリゲーションノードと前記クラウドコンピューティングプラットホームは有線チャネルを介して通信を行う。

従来技術と比べ、前記室内無線通信ネットワークとインターネット・オブ・シングスシステムは、照明装置の数が多く、分布が広いという特徴を十分に利用するので、ゼロに近いコストで高いノード、高い密度のネットワークをセットする(照明装置を取り付ける同時にノードの物理的な取り付けを完成する)。なお、LED照明装置は普通、内蔵の電源アダプタが配置されるので、自然に照明装置内における無線通信無線送受信機の集積に有利であり、かつ給電の課題をたやすく解決できる。また、アプリケーション層データはクラウドコンピューティングプラットホームに「トランスペアレント」伝送されて室内無線通信ネットワーク内の解析が禁止されることによってデータ伝送の安全性が向上する。

図面の説明
本発明の上記及び／又は他の方面とメリットは、下記図面の夫々の記載を参照することによって一層明瞭になり、容易に理解できる。図面における同一又は類似のユニットは、同じ符号で表す。図面は下記の通りである。
図1は、本発明の第一の実施例における室内無線通信ネットワークの略図である。 図2は、例示的なアパート住宅の間取り図である。 図3は、本発明の第二の実施例の室内無線通信ネットワークの略図である。 図4は、本発明の第三の実施例の無線通信ネットワークの略図である。 図5は、本発明の第四の実施例のインターネット・オブ・シングスシステムの略図である。 図6は、本発明の第五の実施例の室内無線通信ネットワークの略図である。

具体的な実施形態
下記、本発明の実施例の略図を参照しながら本発明を全面的に説明するものの、本発明は異なる形式で実現できるので、本文の各実施例に限定すべきものではない。上記各実施例は本文の開示を全面的かつ完全にすることによって、本発明の請求の範囲を当業者へ全面的に伝えようとする。

本明細書において、「照明装置」という用語は、光線を提供することによって実用的又は美学的な効果を奏する全ての設備であると広く理解すべきであり、電球、卓上ランプ、パネルライト、ダウンライト、壁灯、スポットライト、蛍光ライト、シャンデリア、天井灯、街灯、懐中電灯、舞台ライトと都市景観ライト等を含むが、これらに限らない。

「LED照明装置」という用語は、発光ダイオード（LED）を光源とする照明装置である。ここでのLEDは、例えばP-N接合無機半導体発光ダイオード、有機発ダイオード(OLEDとポリマー発光ダイオード（PLED）)を含むが、これらに限らない。

「建物」という用語は、建築材料で構築する空間とエンティティであり、人間へ居住と様々な活動を提供する場所である。

「室内」という用語は、建築物の使用性質と所在環境に応じ、物質的な技術手段によってつくられる空間領域であり、例えば建築物の内部領域及び建築物に近い領域を含むが、これらに限らない。

「電源アダプタ」又は「駆動電源」という用語は、LED照明装置外部に接続される交流(AC)又は直流(DC)電源と光源としての発光ダイオードとの間の「電子制御装置」であり、発光ダイオードへ必要な電流又は電圧(例えば定電流、定電圧又は定電力など)を提供する。具体的な実施例において、駆動電源はモジュール化の構造によって実現できる。例えば、プリント回路板と一つ又は複数の、プリント回路板に取り付けられ、かつ配線によって接続されるコンポーネントを含む。これらコンポーネントの例として、LED駆動制御器チップ、整流チップ、レジスタ、コンデンサ、インダクタ、変圧器などを含むが、これらに限らない。

「無線通信モジュール」という用語は、無線信号の送信と受信の機能を実現できる電子装置であり、例えば集積回路の形式で実現できるし、複数の別体の電子コンポーネントの組み合わせの形式でも実現できる。

「クラウドコンピューティング技術」又は「クラウドコンピューティング」という用語は、コンピューティング能力を提供する方式である。この方式は、底層のテクノロジー・アーキテクチャ(例えばサーバー、格納とネットワーク)をコンピューティングリソースに抽出し、便利かつオン・デマンドにネットワークによってコンピューティングリソースを配置可能な共有プールにアクセスし、少ないマネジメントコスト又はサービスプロバイダーの交互によってコンピューティングリソースを迅速に提供と放出する。クラウドコンピューティングサービスの性質に基づき、クラウドコンピューティングが公的クラウドと、私的クラウドと混合クラウドとに分けられる。レベルに基づき、クラウドコンピューティングは基礎施設即ちサービス(IaaS)、プラットホーム即ちサービス（PaaS)とソフト即ちサービス（SaaS)とに分けられる。

「クラウドコンピューティングプラットホーム」又は「クラウドプラットホーム」という用語は、様々なサービス性質を有する、様々なレベルにおけるクラウドサービスを提供できるIT基礎施設である。

「カップリング」は、二つのユニットの間で電気エネルギー又は電気信号を直接に伝送する場合、又は一つ又は複数の第三のユニットを介して電気エネルギー又は電気信号を伝送する場合を含むと理解すべきである。

例えば「含有」と「含む」のような用語は、明細書とクレームに直接と明確に記載されたユニットとステップのほか、本発明の技術案は直接又は明確に記載されていない他のユニットとステップの場合も排除しない。

例えば、「第一」と「第二」のような用語は、時間、空間、寸法などの方面におけるユニットの順番ではなく、各ユニットを区分するのみである。

本発明の一つの方面により、無線通信モジュールは照明装置内に設置されかつ互いの間で通信カップリングを実現することによって、室内無線通信ネットワークを構築する。ネットワークノードとしての無線通信モジュールは照明装置とともに室内の各領域に分布されているので、ネットワークのカバー範囲とノード密度を大幅に向上させる。上記室内無線通信ネットワークは、様々なネットワークトポロジー構造を使用可能であり、スター状のネットワーク・トポロジー構造、ネット状のネットワーク・トポロジー構造、クラスター状のネットワーク・トポロジー構造、クラスタツリー状のネットワーク・トポロジー構造などを含むが、これらに限らない。なお、照明装置を取り付ける時ネットワークの改善要素を考慮しないことと取り付けた後一般的には不変である特徴に対し、ネットワークノードにセルフネットワーキングの能力を備えさせることが好ましい。下記の記載において、特別な説明がなければ、用語である無線通信モジュールとネットワークノードは互換できる。

前記無線通信モジュールの一つ又は複数を選択し、構築された室内無線通信ネットワークと外部ネットワーク又はクラウドコンピューティングプラットホームと接続するアグリゲーションノードとする。そのほかの無線通信モジュールはこのアグリゲーションノードを介して外部ネットワーク又はクラウドコンピューティングプラットホームと通信できる。外部ネットワークは例えば電信サービスプロバイダーネットワーク、有線テレビネットワーク、モバイル通信システムと企業レベル専属ネットワークなどを含むが、これらに限らない。アグリゲーションノードと外部ネットワーク又はクラウドコンピューティングプラットホームは無線チャネル又は有線媒体と接続される。特に、アグリゲーションノードは電力線を介して、電力線によるキャリアの方式で遠距離メーター読み取りシステムと通信する。下記の記載から分かるように、無線通信モジュールはLED照明装置の電源アダプタ内に内蔵されるので、電力線キャリアによる通信の実現に有利である。

指摘しなければならないのは、前記室内無線通信ネットワーク内において、全てのネットワークノードを照明装置内に設置することは必須ではない。例えば、選択的に、アグリゲーションノードとしてのノードは照明装置と異なる物理的な位置に配置可能である。特に、このようなネットワークノードは例えば、下記の装置に集積する無線通信モジュールであってもいい：ルーター、POS端末、電源アダプター、家庭基地局、モデム、セットトップボックス、家庭用電器とPC端末などである。

本発明のもう一つの方面により、照明装置内に設置された無線通信モジュールは一方、室内無線通信ネットワークのネットワークノードを構成し室内無線通信ネットワーク内におけるデータの伝送を実現し、他方、無線通信モジュールはアクセスノードとして、室内通信ネットワーク外部の無線設備と双方向通信することによってアクセスサービスを提供する。これにより、室内無線通信ネットワークは伝送ネットワークとアクセスネットワークの役割を同時に果たす。ネットワークノードはある程度で「マイクロ基地局」と類似しており(ただし、モバイル通信システムと異なるのは、マイクロ基地局の間は直接に通信接続されることに対し、モバイル通信システムにおいて、基地局は無線ネットワークのコントローラーと接続される)、この室内無線通信ネットワークのカバー領域内の無線設備通信は前記アクセスノードとアグリゲーションノードを介して外部ネットワーク又はクラウドコンピューティングプラットホームと接続される。例えば、無線通信能力を備える血糖測定器は室内無線通信ネットワークを介して遠距離医療観測システムへユーザーの血糖観測データをアップロードしたり、遠距離医療観測システムから服薬リマインダー又はフィットネス指示を受信したりする。ここで述べた無線設備は例えば、モバイルデバイスであってもいい。前記モバイルデバイスは例えば、携帯電話、携帯式パソコン、タブレットとウェアラブルデバイスを含むが、これらに限らない。なお、無線設備は固定設備中に設置された無線通信モジュールであってもよい。このような固定設備は例えば、ルーター、セットトップボックス、電気メーター、水道メーター、ガスメーター、家庭用電器、セキュリティ設備、アクセス制御システム、POS端末とプリンターなどを含むが、これらに限らない。なお、無線設備は様々な無線センサであってもよく、例えば無線温度センサ、無線湿度センサ、無線光学センサ、無線煙霧センサなどを含むが、これらに限らない。

好ましくは、室内無線通信ネットワークのネットワーク配置機能は上記アグリゲーションノードのみで提供されるが、ほかのネットワークノードは配置機能を有しない。相応的に、外部ネットワーク又はクライアント端末はアグリゲーションノードのナットワーク配置機能を呼び出しネットワークの配置操作を実現する。より好ましくは、ネットワークの配置機能の呼び出しのために認証メカニズムを提供することによって違法又は無許可の配置操作を防止する。ここのネットワークの配置操作は、複数のネットワークノードを互いに接続し室内無線通信ネットワークを形成すること、室内無線通信ネットワーク内でネットワークノードを増加又は削除することとネットワークノード内で運行するプログラムをアップグレードすることなどを含むが、これらに限らない。

選択的に、ネットワークノード（アグリゲーションノードとアクセスノードを含む）としての無線通信モジュールは室内無線通信ネットワークの外部の無線設備によって送信された無線信号を単方向受信又は検出するのみであり、その後室内無線通信ネットワークの内部又は外部においてこの無線信号に基づくアプリケーションを実行する。これらのアプリケーションは例えば、位置決め(例えば携帯電話とウェアラブルデバイスのような無線設備から受信されたブルートゥース信号に基づいて位置を確定する)、リソース消耗の観測(例えば家庭用電器に取り付けられた電気メーター装置、湯沸し器に取り付けられたガスメータ装置、水道メーターに取り付けられた水量計量装置および熱量計量装置などに取り付けられた無線通信モジュールによってリソース消耗の情報を受信する)、家庭用電器の運行状態の観測と制御(例えば家庭用電器故障コードの取得など)、健康状態の観測(例えば体に着用されたモニターから受信された信号に基づいて健康状態を観測する)と環境の検出(例えば無線設備が無線温度センサ、無線湿度センサ、無線光学センサと無線煙霧センサなどである場合)を含むが、これらに限らない。

選択的に、ネットワークノード(アグリゲーションノードとアクセスノードを含む)としての無線通信モジュールも無線信号を送信し、且つ相応の無線反射信号を受信でき、その後室内無線通信ネットワークの内部又は外部においてこの無線反射信号に基づくアプリケーションを実行する。このようなアプリケーションの例として、位置決め(例えば物体からの無線反射信号に基づいて物体の位置を確定する)と侵入物の検出(例えば無線反射信号の強度及び／又はスペクトルに基づいて被観測領域に進入した物体の有無を確定する)などを含むが、これらに限らない。

上記アプリケーションは室内無線通信ネットワークの外部に位置するクライアント端末に関する場合、好ましくこのクライアント端末はクラウドコンピューティングプラットホームの許可のみでアグリゲーションノードを介して室内無線通信ネットワークにアクセスするのを許容し、かつこれにより室内無線通信ネットワークのカバー範囲内の無線設備と通信接続される。より好ましくは、無線設備に対するクライアント端末の操作権限(例えば無線設備の運行状態の取得と無線設備の運行の制御を含むが、これらに限らない)もクラウドコンピューティングプラットホームに管理される。クラウドコンピューティングプラットホームは通常、健全かつ強力なセキュリティ管理能力(例えばアイデンティティ認証、アクセス認証、総合的な防御と安全な監査)を有しているので、クライアント端末のアクセス権限と操作権限を管理するのが非常に有利である。

指摘しなければならないのは、クライアント端末はクラウドコンピューティングプラットホームから室内無線通信ネットワークへアクセスする許可を取得した後、クライアント端末と無線設備との通信接続のパスはクラウドコンピューティングプラットホームとアグリゲーションノードを介してもいいし、直接にアグリゲーションノードを介してもいい。

指摘しなければならないのは、十分に多い上記機能とアーキテクチャを有する室内無線通信ネットワークが互いに接続される場合、広域のインターネット・オブ・シングスシステムを構築することになる。下記の記載から分かるように、この通信基礎施設によって「ラストの10メートル」のレベルに基づくアプリケーションを数多く提供できる。これらのアプリケーションは、室内における目標の位置決め、商売広告の正確なプッシュ配信、家庭用電器の遠距離観測とメンテナンス及び駐車場の駐車スペースの案内などを含むが、これらに限らない。

本発明のもう一つの方面により、無線通信モジュールが設けられた照明装置は好ましくLED装置を使用する。LEDは通常、定電流、定電圧又は定電力の下で作業することが求められる。従って、現存のLED照明装置は一般的には、電源アダプタを備えることによって外部の電源(例えば交流市電)からの電気エネルギーを、LEDの作業要求を満たす定電圧、定電流又は定電力を有する電気エネルギーに転換する。普通、電源アダプタのほか、LED照明装置は更にLED光源とLED光源を収容する筐体又はベース(例えばスポットライトのライトカップ、蛍光灯のランプ、電球カバーなど)を含む。一つの典型的なレイアウトにおいて、電源アダプタとLED光源は筐体又はベース内に設置される。もう一つの典型的な配置において、電源アダプタとLED光源を収容する筐体又はベースは夫々別体である。さらにもう一つの典型的な配置において、LED光源は電源アダプタ内に集積される(例えばLEDは電源アダプタの回路板上に設置される)。下記の記載から分かるように、本発明は上記様々な配置に適用するものである。

好ましくは、無線通信モジュールは一つの回路モジュールとしてLED照明装置の電源アダプタ内に集積されかつ後者によって給電される。上述した通り、電源アダプタはモジュール化の構造によって実現でき、一般的にはプリント回路板と、プリント回路板に取り付けられ、配線で電気的に接続されるコンポーネントを含む。好ましくは、無線通信モジュールは集積回路の形式を使用し、コンポーネントとしてプリント回路板に配置されかつ他のコンポーネントと電気的に接続されることによって無線信号の受信と送信機能を実現する。無線通信モジュールと電源アダプタの機能上の独立性を考慮し、システムインパッケージ(SIP)と3Dパッケージ技術によって複数のチップを一つのパッケージ内に集積することによって基本的に完全な無線通信機能を実現する。システムオンチップ（SoC）チップは集積マイクロプロセッサー、アナログIPコア、デジタルIPコア、メモリなどユニットの専属集積回路である。選択的に、無線通信モジュールもシステムオンチップ（SoC）の形式で実現できる。なお、システムオンチップは外部プログラミング能力を提供するので、特に、照明装置が取り付けられた後、室内無線通信ネットワークの外部の設備はアプリケーションプログラム(IAP)の方式で無線通信モジュールに対してオンラインアップグレードすることに有利である。

LED照明装置内に電源アダプタが配置される上記特徴は、照明装置内における無線通信モジュールの設置をより容易かつ便利にするとともに、無線通信モジュールのために専属の給電電源(例えばバッテリとスーパーコンデンサなど蓄電ユニット)を配置するのを省略する。特に、現在多くの室内商業環境のLED照明装置は電源アダプタを、LED光源の筐体又はベースと独立させるレイアウトを使用する。従って、電源アダプタを取り替えることでLED照明装置をネットノード機構を有する照明装置にグレードアップできる。なお、無線通信モジュールが電源アダプタに内蔵されるので、室内無線通信ネットワークのネットノードは無線通信モジュールが配備されたLED照明装置の取付の完成とともに物理的な配設が完了する。これによりネットワーキングのコストを大きく削減できる。新世代光源としてのLEDはエネルギー節約、安全、使用寿命が長いという様々なメリットを有しており、コスト削減とともにその応用も広くなる。このような技術的傾向の下で、本発明の照明装置に設けられた無線通信モジュールを用いて室内無線通信ネットワークを構築する技術案は、技術上と経済上のメリットはますます明らかになる。

本発明のもう一つの方面により、無線通信モジュールの間の通信は第一通信プロトコルに基づいて行う。この第一通信プロトコルは階層構造を有するプロトコルスタックであってもいい。前記プロトコルスタックはブルートゥースによる通信プロトコルスタック、Wi-Fi通信による通信プロトコルスタック、Zigbeeによる通信プロトコルスタックなどを含むが、これらに限らない。プロトコルスタックが複数共存する場合を考慮し、無線通信モジュールは複数のプロトコルスタックを同時にサポートしかつ室内無線通信へアクセスしようとする無線設備の使用するプロトコルスタックを自動的に識別できる。なお、無線通信モジュールと無線設備との間の通信は第二通信プロトコルスタックに基づくものである。この第二通信プロトコルと第一通信プロトコルは同じものであってもいいし、異なるものであってもいい。アグリゲーションノードとクラウドコンピューティングプラットホームとの間の通信は第三通信プロトコルに基づくものである。第三プロトコルは第一と第二通信プロトコルと異なるのが好ましい。

上記通信プロトコルにとって、クライアント端末による無線設備の操作に関するデータは、アプリケーション層データと見なされる。無線通信モジュールは、アプリケーション層データに対する解析を禁止するよう配置されるのが好ましい。即ち、アプリケーション層データはクライアント端末と無線設備との間で「トランスペアレント」伝送される。

下記、図を参照しながら上記機能と構造を実現する室内無線通信ネットワークの実施例を説明する。
図1は、本発明の第一の実施例における室内無線通信ネットワークの略図である。例として、図1に示された室内無線通信ネットワークが図2に示された住宅ユニット内にセットされるとする。

便利に説明するために、図2において2桁の数字でこの住宅ユニットの異なる領域を標識する。例えば、11はキッチンであり、12はリビングルームであり、13はバスルームであり、14と15は寝室であり、16はバルコニーである。相応的に、それぞれの領域内のLED装置は3桁の数字で標識される。そのうち、前の2桁の数字は領域番号を示し、末尾の数字はこの領域内のLED照明装置のナンバーを示す。

この実施例において、室内無線通信ネットワークのネットワークノードとしての無線通信モジュールはLED照明装置の電源アダプタに内蔵される。従って、これらのノードはLED照明装置とともにアパート住宅ユニット内に分布される。指摘しなければならないのは、それぞれのこのような無線通信モジュール又はネットワークノードは相応の一つの照明装置と関連するので、特別な説明がなければ、これらも上記形式の3桁の数字で標識する。

図1に示された通り、室内無線通信ネットワーク100は無線通信モジュール111、121-125、131-132、141-143、151-153と161をネットワークノードとして含む。上記に記載された形式によれば、符号111はキッチン内の1番目の照明装置内に位置する無線通信モジュール又はネットワークノードを示し、符号121−125はリビングリーム内の1番目〜5番目の照明装置内に位置する無線通信モジュール又はネットワークノードを示す。他の無線通信モジュール又はネットワークノードは、これにより類推する。

図1の実線は、二つの無線通信モジュールの間で直接な通信接続をセットできることを示す。図1に示された室内無線通信ネットワーク100内には全ての対となる無線通信モジュールの間は直接な通信接続を実現できるわけではないが、それらは他の無線通信モジュールを中継器として間接な通信接続を実現できるので、ポイントツーポイント、ブロードキャスト(一つの無線通信モジュールは室内無線通信ネットワーク100内の全ての他の無線通信モジュールへ信号を送信する)又はマルチキャスト(一つの無線通信モジュールは室内無線通信ネットワーク100内の一部の他の無線通信モジュールへ信号を送信する)など複数の通信方式を実現する。例えば、バルコニー16の無線通信モジュール161は無線通信モジュール143、124、122からなる信号パスと無線通信モジュール121を介して通信を行ってもいいし、無線通信モジュール142、141、124、123からなる信号パスと無線通信モジュール121と通信を行ってもいい。

この実施例において、無線通信モジュール111、121-125、131-132、141-143、151-153と161のうちの少なくとも一つはアグリゲーションノードとして配置されるが、他の無線通信モジュールはそれの近傍の無線設備と通信するアクセスノードとして配置される。指摘しなければならないのは、この実施例と下記に記載される実施例において、一つの無線通信モジュールはアグリゲーションノードとアクセスノードの機能を同時に備えるよう配置されることができる。

図2に示す場合において、無線通信モジュール121は入室ドアに近いので室外の設備(例えばメーター読取システムの無線アクセスポイント)と通信するには必要な無線送信パワーも小さい。従って、アグリゲーションノードとして配置される。ただし、これは必須であるわけではない。例えば、室内無線通信ネットワーク100と広帯域電気電信ネットワーク又は有線テレビネットワークと接続する必要がある場合、無線通信モジュール125をアグリゲーションノードとして配置してもいい。そのうち、この無線通信モジュール125は光モデム又はケーブルモデムに接続された無線ルーターの付近に位置する。本実施例において、アグリゲーションノードはゲートウェイの機能を提供するように配置されることによって、室内無線通信ネットワーク100と外部のネットワークは異なるプロトコルを使用する場合二つのネットワークの間の相互接続を実現する。選択的に、ゲートウェイの機能は、室内無線通信ネットワーク100外部の設備(例えば前記メーター読取システムの無線アクセスポイント、光モデムとケーブルモデムなど)内で提供されてもいい。各無線通信モジュールから無線通信ネットワーク100外部へ送信されたデータは何れも、アグリゲーションノードとして配置された無線通信モジュール125を介して前記外部の設備に転送される。

下記、例としてのアプリケーション場合を示すものであり、図1に示された室内無線通信ネットワークに基づいて資源消耗量データの採集を実現することに用いられる。この場合において、無線通信能力を有するガス計量装置と水量計量装置がキッチン11内に配置され、無線通信能力を有する電気エネルギー計量装置がリビングルーム12内に配置され、かつアグリゲーションノードとしての無線通信モジュール121はゲートウェイの機能を提供するとする。

遠距離メーター読取システムは無線アクセスポイントを介してアグリゲーションノードとしての無線通信モジュール121へ採集の請求を送信し、採取の過程を起動する。採集の請求に応じ、ネットワークノード121は採集の請求を、電気使用量採集指令メッセージ、ガス使用量採集指令メッセージ、水使用量採集指令メッセージに転換する。これらの指令メッセージは宛先受信設備の標識子及び関連するネットワークノードのアドレスを含むことが好ましい。例えば、宛先設備が電気エネルギー計量装置である場合、ネットワークノードのアドレスはネットワークノード121をポイントし、宛先設備がガス計量装置である場合、ネットワークノードのアドレスはネットワークノード111をポイントする。その後、ネットワークノード121は電気エネルギー計量装置へ電気使用量採集指令メッセージを送信し、かつネットワークノード122へガス使用量採集指令メッセージと水使用量採集指令メッセージを送信し、後者は受信した指令メッセージをネットワークノード123へ転送し、それからネットワークノード123によって指令メッセージをネットワークノード111へ転送する。指令メッセージの受信に応じ、ネットワークノード111は夫々ガス計量装置と水量計量装置へガス使用量採集指令メッセージと水使用量採集指令メッセージを送信する。

指令メッセージの受信に応じ、電気エネルギー計量装置は、電気エネルギー計量装置の標識子及び電気使用量を示すメーター読取数値を含む電気使用量確認指令メッセージをネットワークノード121へ戻す。同時に、ガス計量装置と水量計量装置は夫々の指令メッセージの受信に応じてネットワークノード111へガス使用量確認指令メッセージと水使用量確認指令メッセージを戻す。これらの確認指令メッセージには計量装置の標識子及び関連するメーター読取数値を含む。ネットノード111はこれらの確認指令メッセージをネットワークノード123、122を介してネットワークノード121に送信する。

ネットワークノード121において、これらの確認された指令メッセージは採集確認指令メッセージに転換しかつ遠距離メーター読取システムの無線アクセスポイントへ戻り、その後遠距離メーター読取システムによって採集した資源消耗量データを処理する(例えばエネルギー消費の分析と費用請求など)。

上記場合において、室内無線通信ネットワーク100内のネットワークノードは夫々のカバー領域内の設備(ここは上記無線アクセスポイント及び様々な計量装置)へ室内無線通信ネットワークへアクセスする能力を提供することによって、設備の間の通信を実現する。

図3は、本発明の第二の実施例の室内無線通信ネットワークの略図である。
この実施例において、室内無線通信ネットワーク310は無線アクセスノードとしての無線通信モジュール311A-311F及びアグリゲーションノードとしての無線通信モジュール312を含む。そのうち、無線通信モジュール311A-311Fは関連するLED照明装置の電源アダプタに内蔵される。無線通信モジュール312は関連するLED照明装置の電源アダプタに内蔵されてもいいし、LED照明装置と異なる物理位置に配置されてもいい。無線通信モジュール312は例えば独立の無線通信設備として存在していいし、様々な設備内に集積してもいい。これらの設備はルーター、POS端末、電源アダプター、家庭基地局、モデム、セットトップボックス、家庭用電器とPC端末などを含むが、これらに限らない。

図3に示す通り、無線アクセスノード311A-311Fの夫々とアグリゲーションノード312との間に直接な通信接続をセットする(図において実線でこのような通信接続を示す)。アグリゲーションノード312によって、無線アクセスノード311A-311Fの相互の間には間接な通信接続を実現でき、これによりポイントツーポイント、ブロードキャスト又はマルチキャストなど複数の通信方式を実現する。一方、無線アクセスノード311A-311Fはアグリゲーションノード312を介して室内無線通信ネットワーク310外部の設備(例えば、位置決めサーバー、広告のプッシュシステムとオンライン支払いシステムなど)と通信できる。

この実施例において、無線アクセスポイント310A-310Fは、その付近の無線設備(例えば、携帯電話、携帯式パソコン、タブレットとウェアラブルデバイスなど)へ室内無線通信ネットワーク300へアクセスするアクセス能力を提供する。そのため、前記無線設備は室内無線通信ネットワーク300を介して例えば位置決めサーバー、広告のプッシュシステムとオンライン支払いシステムのような遠距離パソコンシステムと通信できる。

図4は、本発明の第三の実施例の室内無線通信ネットワークに基づく無線通信ネットワークの略図である。
この実施例の無線通信ネットワーク40は二つの室内無線通信ネットワーク410と420を含む。夫々の室内無線通信ネットワークは無線アクセスポイント及びアグリゲーションノードを含む。そのうち、無線アクセスポイントは関連するLED照明装置の電源アダプタに内蔵される。アグリゲーションノードは関連するLED照明装置の電源アダプタに内蔵されてもいいし、LED照明装置と異なる物理位置に内蔵されてもいい。アグリゲーションノードは例えば独立の無線通信設備として存在してもいいし、様々な設備内に集積してもいい。これらの設備は例えばルーター、POS端末、電源アダプタ、家庭基地局、モデム、セットトップボックス、家庭用電器とPC端末などを含むが、これらに限らない。

図4に示す通り、室内無線通信ネットワーク410内の無線アクセスノード411A-411Fの夫々はアグリゲーションノード412との間で直接な通信接続をセットする。室内無線通信ネットワーク420内の無線アクセスノード421A-421Iはアグリゲーションノード422と直接又は間接に通信接続する。これにより、無線アクセスポイントは夫々の室内無線通信ネットワーク内でポイントツーポイント、ブロードキャスト又はマルチキャストなど複数の通信方式を実現する。一方、アグリゲーションノード412と422との間で通信カップリングをセットすることによって、室内無線通信ネットワーク410と420との間の相互接続を実現する。選択的には、アグリゲーションノード412と422は室内無線通信ネットワーク外部の設備(例えば位置決めサーバー、広告のプッシュシステムとオンライン支払いシステム等を含むが、これらに限らない)と通信できる。

この実施例の無線通信ネットワークは大型デパートなど公的場所に応用できる。例えば、このよう公的場所が複数の領域に分けられ、夫々の領域のために相応の室内無線通信ネットワークをセットし、且つ室内無線通信ネットワークの間はアグリゲーションノード間の直接な通信接続又は間接な通信接続(例えばケーブルを介して)によって相互接続を実現する。

指摘しなければならないのは、この実施例の無線通信ネットワークに含まれた室内無線通信ネットワークの数は例に過ぎない。実際上、より多くの室内無線通信ネットワークを含むことによって、より大きい地理範囲をカバーできる。

図5は、本発明の第四の実施例のインターネット・オブ・シングスシステムの略図である。
この実施例のインターネット・オブ・シングスシステム510は、室内無線通信ネットワーク511とクラウドコンピューティングプラットホーム512を含む。室内無線通信ネットワーク511は上記記載の様々な特徴と方面を有する室内無線通信ネットワークであってもい。クラウドコンピューティングプラットホーム512は様々なサービス性質と様々なレベルにおけるクラウドコンピューティングサービスを提供できるIT基礎施設であってもいい。ここで記載された様々なサービス性質のクラウドコンピューティングサービスは例えば公有クラウド、私有クラウド、混合クラウド等を含む。前記様々なレベルにおけるクラウドコンピューティングサービスは例えば基礎施設即ちサービス（IaaS）、プラットホーム即ちサービス（PaaS)とソフト即ちサービス（SaaS)などを含む。

例として、図5に示された通り、室内無線通信ネットワーク511内の無線アクセスノード511A-511Dの夫々はアグリゲーションノード511Eとの間で直接な通信接続をセットし、かつ無線アクセスノードの間も直接に通信接続を実現し、又はアグリゲーションノードを介して間接に通信接続を実現できる。アグリゲーションノード511Eはクラウドコンピューティングプラットホーム512とカップリングする。なお、無線アクセスノード511Aと511Dは夫々設備521と522と通信する。設備521と522の例として無線通信能力を有する下記の設備のうち少なくとも一つを含むが、これらに限らない：ルーター、セットトップボックス、電気メーター、水道メーター、ガスメーター、家庭用電器、セキュリティ設備、アクセス制御システム、POS端末、健康管理装置とプリンターである。

図5を参照し、遠距離クライアント端末531は、クラウドコンピューティングプラットホーム512とアグリゲーションノード511Eを介して室内無線ネットワーク510にアクセスすることによって設備521と522と通信接続をセットする。ローカルクライアント端末532はアグリゲーションノード511Eを介して室内無線通信ネットワーク511にアクセスすることによって設備521と522と通信接続をセットする。

この実施例において、クライアント端末531と532は室内無線通信ネットワーク511にアクセスする権限は、クラウドコンピューティングプラットホーム512によって管理される。即ち、クライアント端末531又は532は室内無線ネットワーク511へアクセスしようとするとき、クラウドコンピューティングプラットホーム512はその権限認証を行う。権限認証された後、アグリゲーションノード511Eを介して室内無線通信ネットワーク511へアクセスするのを許容し、その後設備521と522との通信接続をセットする。上述した通り、クラウドコンピューティングプラットホーム512は設備521と522に対するクライアント端末531と532の操作権限も管理する。

クライアント端末531にとって、クラウドコンピューティングプラットホーム512からの権限を受けた後、クラウドコンピューティングプラットホーム512とアグリゲーションノード511Eとアクセスノード511Aとを含むパスを介して設備521と通信し、かつクラウドコンピューティングプラットホーム512とアグリゲーションノード511Eとアクセスノード511Dとを含むパスを介して設備522と通信する。クライアント端末532にとって、権限を受けた後、直接にアグリゲーションノードと相応のアクセスノードを介して設備521と522と通信する。

以下、例としての応用場所を記載するものであり、図5に示されたインターネット・オブ・シングスシステムに基づいて家庭用電器の状態に対する監視と環境データの採集を実現する。この場合、設備521は無線通信能力を有するエアコンであり、設備522は無線通信能力を有する温度センサーであるとする。

遠距離クライアント端末531(例えばスマートフォン)は、クラウドコンピューティングプラットホーム512を介してアグリゲーションノード511Eへ温度信号採集の請求を送信し、採集の過程を起動する。採集の請求に応じ、クラウドコンピューティングプラットホーム512は、クライアント端末531が室内無線通信ネットワーク511にアクセスする権限を有するか否かを確定する。権限がある場合、この採集の請求をアグリゲーションノード511Eへ転送する。アグリゲーションノード511Eにおいて、採集の請求は温度信号採集指令メッセージに転換しかつ無線アクセスノード511Aへ送信する。選択的には、アグリゲーションノード511Eは室内無線通信ネットワーク511内で温度信号採集指令メッセージを放送する。この指令メッセージには宛先受信設備の標識子(ここは設備522の標識子である)及び関連するネットワークノードのアドレス（ここでのアドレスは無線通信モジュール511Dをポイントする）などを含むがことが好ましい。その後、無線通信モジュール511Dは設備522へ温度信号採集指令メッセージを送信する。指令メッセージの受信に応じ、設備522は無線通信モジュール511Dへ確認指令メッセージを送信する。この確認指令メッセージには設備の標識子とリアルタイムの室内温度測定値が含まれる。無線通信モジュール511Dは確認指令メッセージを、アグリゲーションノード511Eとクラウドコンピューティングプラットホーム512を介して遠距離クライン後端末521へ転送する。

遠距離クライアント端末521において、ユーザは室内温度測定値に基づいてエアコンを起動する必要があると確定する場合、クラウドコンピューティングプラットホーム512を介してアグリゲーションノード511Eへエアコン制御請求を送信する。この請求は制御されるエアコンの標識子及びこのエアコンと関連する設定温度目標値を含む。このエアコンの制御請求に応じ、クラウドコンピューティングプラットホーム512はクライアント端末531が室内無線通信ネットワーク511にアクセスする権限を有するか否かを確定する。権限がある場合、このエアコンの制御請求はアグリゲーションノード511Eに転送される。アグリゲーションノード511において、エアコンの制御請求はエアコン制御指令メッセージに転換されかつ無線アクセスノード511Aに送信される。選択的には、アグリゲーションノード511Eは室内無線通信ネットワーク511内でエアコン制御指令メッセージを放送する。選択的に、この指令メッセージには宛先受信設備の標識子（ここでは設備521の標識子である）、関連するネットワークノードのアドレス(ここのアドレスは無線通信モジュール511Aをポイントする)及び設定温度目標値などを含む。その後、無線通信モジュール511Aは設備521へエアコン制御指令メッセージを送信する。この指令メッセージの受信に応じ、設備521は無線通信モジュール511Aへ確認指令メッセージを送信する。この確認指令メッセージには標識子が含まれる。無線通信モジュール511Aは確認指令メッセージを、アグリゲーションノード511Eとクラウドコンピューティングプラットホーム512を介して遠距離クライアント端末531へ送信する。

以下、別の、図5に示すインターネット・オブ・シングスシステムに基づく例としてのアプリケーション場所を記載するものであり、住宅建具の開閉制御を実現する。この場合において、設備521は無線通信能力を有する建具開閉コントローラーであるとする。

ローカルクライアント端末532(例えばタブレット)はアグリゲーションノード511Eへ建具開閉制御指令を送信する。この指令はアグリゲーションノード511Eにおいて権限認証請求メッセージに転換されかつクラウドコンピューティングプラットホーム512へ転送される。権限認証請求メッセージの受信に応じ、クラウドコンピューティングプラットホーム512はクライアント端末532が室内無線通信ネットワーク511にアクセスする権限を有するか否かを確定する。権限がある場合、アグリゲーションノード511Eへクライアント端末によるアクセスを許可する確認メッセージを返送する。さもなければ、否認メッセージを返送する。その後、アグリゲーションノード511Eは建具開閉指令を制御指令メッセージに転換しかつ無線通信モジュール511Aへ送信する。選択的には、アグリゲーションノード511Eは室内無線通信ネットワーク511内で建具開閉制御指令を放送してもいい。このメッセージには宛先受信設備の標識子(ここは設備521の標識子である)及び関連するネットワークノードのアドレス(ここのアドレスは無線通信モジュール511Aをポイントする)が含まれることが好ましい。その後、無線通信モジュール511Aは設備521へ通信接続指令メッセージを送信する。通信接続指令メッセージの受信に応じ、設備521は無線通信モジュール511Aへ確認メッセージを送信する。この確認メッセージはアグリゲーションノード511Eを介してクライアント532へ転送される。これによりクライアント端末532と設備521との間で通信接続のパスをセットする。クライアント端末532は設備521によって建具開閉の制御を実現する。

指摘しなければならないのは、図5に示す実施例において、室内無線通信ネットワーク内の無線アクセスノードの夫々とアグリゲーションノードとの間は直接な通信接続を有するが、選択的には、これらの無線アクセスノードの一部も他の無線アクセスノードによってアグリゲーションノードと間接に接続する。この場合、この部分の無線アクセスノードは室内無線通信ネットワーク内のほかの無線アクセスノードを介して制御指令をアグリゲーションノードへ転送する。

図6は、本発明の第五の実施例の室内無線通信ネットワークの略図である。この実施例の室内無線通信ネットワーク600は、無線アクセスノード6101-6116とアグリゲーションノード620を含む。そのうち、無線アクセスポイントは関連するLED照明装置の電源アダプタ内に内蔵される。アグリゲーションノードは関連するLED照明装置の電源アダプタに内蔵されてもいいし、LED照明装置と異なる物理位置に配置されてもいい。アグリゲーションノードは例えば独立の無線通信設備として存在してもいいし、様々な設備内に集積してもいい。これらの設備は、ルーター、POS端末、電源アダプタ、家庭基地局、モデム、セットトップボックス、家庭用電器とPC端末などを含むが、これらに限らない。この実施例において、アグリゲーションノード620はゲートウェア機能を提供するように配置されることによって、室内無線通信ネットワーク600と外部ネットワーク(例えばモバイル通信ネットワーク、光アクセスネットワーク(FTTB/FTTH)、有線デジタルテレビ広帯域アクセスネットワークと無線ローカルエリア・ネットワーク)との間の相互接続を実現する。

図6に示す室内無線通信ネットワークにおいて、無線アクセスノード6101-6116はグループに分けられ、若干のサブネットワークを形成する。例えば、無線アクセスノード6101-6104はネットワークノードグループ61Aを構成し、無線アクセスノード6105-6109はネットワークノードグループ61Bを構成し、無線アクセスノード6110-6114はネットワークグループ61Cを構成し、かつ無線アクセスノード6115-6116はネットノードグループ61Dを構成する。アグリゲーションノード620について、一つのネットワークノードグループ(例えばネットノードグループ61D)に分類されてもいいし、ネットワークノードグループ61A−61Dから独立してもいい。

この実施例において、夫々のネットワークノードグループについて、その内部のノードの間の通信は同じ通信プロトコルに基づくものである。この通信プロトコルは階層構造を有するプロトコルスタックであってもいい。前記プロトコルスタックは、ブルートゥースによる通信プロトコルスタック、Wi-Fi通信による通信プロトコルスタック、ANT無線ネットワークによるプロトコルスタックとZigbeeによる通信プロトコルスタックなどを含むが、これらに限らない。

夫々のネットワークノードグループにおいてこのネットワークノードグループとアグリゲーションノードのゲートウェア及び他のネットワークノードグループのルーターノードの通信を行う少なくとも一つのルーターノード（例えば、図6における無線アクセスノード6104、6107、6110と6116）を指定することが好ましい。このような通信は、ブルートゥースによる通信プロトコルスタック、Wi-Fi通信による通信プロトコルスタック、ANT無線ネットワークによるプロトコルスタックとZigbeeによる通信プロトコルスタックなどにも基づくことができる。この実施例において、ルーターノードの間又はルーターノードとアグリゲーションノードとの間の通信の通信プロトコルは、ルーターノードの所属するネットワークノードグループ内部の通信の通信プロトコルと異なるもの又は同一のものであってもいい。

ネットワークノードグループにおいて更に、少なくとも一つのメインアクセスノード（例えば、図6における無線アクセスノード6104（このノードは同時にルーターノードである）、6106、6114と6116）を指定し、相応的に、他のルーターノードではないものをサブアクセスノード（例えば図6における無線アクセスノード6101-6103、6105、6108、6109、6111-6113と6115）として指定することが好ましい。メインアクセスノードはネットワークノードグループにおけるコアノードである。メインアクセスノードを介してノードグループの初期配置と動的配置及びサブアクセスノードとルーターノードとの通信を実現できる。メインアクセスノードの物理位置は照明装置内であることが好ましい。指摘しなければならないのは、メインアクセスノードとルーターノードという両者は同一物理ハードウェアエンティティによって実現できる(例えば図6における無線アクセスノード6104)又は同一の照明装置内に設置されることができる。サブアクセスノードは照明装置内に位置してもよくかつ外部無線設備のアクセスを行う、又はサブアクセスノード自体はネットワークノードグループに加わる外部無線設備であってもいい（例えば家庭用電器における無線信号受信器又は無線センサ）。好ましくは、複雑度を低くするために、例えば図6のネットワークノードグループ61Aと61Bのように、サブアクセスノードとメインアクセスノード又はルータノードとの通信のみを許容し、サブアクセスノードの間は直接に通信する能力を有するものの、サブアクセスノードの間の直接な通信を禁止する。

この実施例において、夫々のネットワークノードグループについて、様々なネットワーク・トポロジー構造を使用することができる。スター状のネットワーク・トポロジー構造、ネット状のネットワーク・トポロジー構造、クラスター状のネットワーク・トポロジー構造、クラスタツリー状のネットワーク・トポロジー構造などを含むが、これらに限らない。

この実施例において、ノードの分類は様々な要素に基づくものでり、例えばノードの空間位置、ノードのプロトコルサポートタイプ及びノードによる外部無線設備のタイプなどを含むが、これらに限らない。

本発明の幾つかの方面を記載と説明したが、本発明の原理と趣旨から外れないかぎり上記方面を変更できるのを当業者は認識しなければならない。従って、本発明の範囲は請求の範囲及び同等の内容によって限定される。

Claims (7)

1. 室内無線通信ネットワークであって、
   夫々が関連する室内照明装置内に設置され、互いに通信できる及びその近傍の設備と通信できるように設置された複数の無線通信モジュールと、
   前記無線通信モジュールと通信接続を、前記室内無線通信ネットワーク外部のネットワークと通信接続をセットするように配置されたアグリゲーションノードとを含み、
   前記複数の無線通信モジュールは複数のネットワークノードグループに分けられ、夫々のネットワークノードグループに対し、その内部の無線通信モジュールの間の通信は同一の通信プロトコルに基づくものであり、
   夫々の前記ネットワークノードグループ内は少なくとも一つの無線通信モジュールがルーターノードとして指定され、前記ルーターノードは当該ネットワークノードグループとアグリゲーションノード及び他のネットワークノードグループのルーターノードとの通信を行うよう配置され、
   一つのルーターノードと他のルーターノードとの間又はアグリゲーションノードとの間の通信の使用する通信プロトコルは、このルーターノードの所属するネットワークノードグループの内部通信の使用する通信プロトコルと異なること
   を特徴とする室内無線通信ネットワーク。
2. 夫々の前記無線通信モジュールは更に夫々のカバー領域内の無線設備へ前記室内無線通信ネットワークにアクセスする能力を提供するよう配置されることを特徴とする請求項１に記載の室内無線通信ネットワーク。
3. 前記室内照明装置は電源アダプタを含むLED照明装置であり、前記無線送受信機は前記電源アダプタ内に集積されかつ前記電源アダプタに給電されることを特徴とする請求項１又は２に記載の室内無線通信ネットワーク。
4. 夫々の前記ネットワークノードグループ内は少なくとも一つの無線通信モジュールがメインアクセスノードとして指定され、相応的に、他のルーターノードではない無線通信モジュールがサブアクセスノードとして指定され、前記メインアクセスノードは所属するネットワークノードグループに対して初期化設定と動的設定を行う及びサブアクセスノードとルーターノードとの通信を行うよう配置されることを特徴とする請求項１に記載の室内通信ネットワーク。
5. クラウドコンピューティングプラットホームと室内無線通信ネットワークを含むインターネット・オブ・シングスシステムであって、
   前記室内無線通信ネットワークは、
   夫々が関連する室内照明装置内に設置され、互いに通信できる及びその近傍の設備と通信できるように設置された複数の無線通信モジュールと、
   前記無線通信モジュールと通信接続を、前記クラウドコンピューティングプラットホームと通信接続をセットするように配置されたアグリゲーションノードとを含み、
   そのうち、前記クラウドコンピューティングプラットホームは、クライアント端末が前記アグリゲーションノードを介して前記室内無線ネットワークにアクセスすることによって前記設備との通信接続をセットする権限を管理するよう配置され、
   前記複数の無線通信モジュールは複数のネットワークノードグループに分けられ、夫々のネットワークノードグループに対し、その内部の無線通信モジュールの間の通信は同一の通信プロトコルに基づくものであり、
   夫々の前記ネットワークノードグループ内は少なくとも一つの無線通信モジュールがルーターノードとして指定され、前記ルーターノードは当該ネットワークノードグループとアグリゲーションノード及び他のネットワークノードグループのルーターノードとの通信を行うよう配置され、
   一つのルーターノードと他のルーターノードとの間又はアグリゲーションノードとの間の通信の使用する通信プロトコルは、このルーターノードの所属するネットワークノードグループの内部通信の使用する通信プロトコルと異なることを特徴とするインターネット・オブ・シングスシステム。
6. 前記クラウドコンピューティングプラットホームは更に、前記クライアント端末が前記設備を操作する権限を管理するよう配置されることを特徴とする請求項５に記載のインターネット・オブ・シングスシステム。
7. 前記設備に対する前記クライアント端末の操作は、前記設備の運行状態を取得することと前記設備の運行を制御することを含むことを特徴とする請求項６に記載のインターネット・オブ・シングスシステム。

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