ここで、例示的な実施形態について詳細に参照する。図面および説明において、同一または同様の部品に言及する際には、同一の参照番号を可能な限り使用する。
通常、以下は、本明細書で説明する原理によって、管理、動作、および適用することができるコンテキストアウェアな階層的無線ノードネットワークの様々な実施形態について説明する。通常、無線ノードネットワークの実施形態は、上位レベルのデバイスまたはノード(例えば、マスタノード)との短距離通信に依存する1つまたは複数の下位レベルのデバイスまたはノード(例えば、IDノード)を含むことができ、上位レベルのデバイスまたはノードは、下位レベルのノードがサーバと直接通信することができない間に異なる通信路でサーバと通信するよう動作する。異なる機能の通信ネットワーク構成要素(一般に、ネットワークデバイスと称する)のそのような階層構造を、ノードからなるネットワークとして特徴付けることができることが当業者には理解されよう。いくつかの実施形態において、サーバが専用の無線構成要素でない可能性があるにも関わらず、無線ノードネットワークがサーバおよび異なる無線ノードを含むことができるということが当業者には理解されよう。他の実施形態において、ネットワークは、同様の種類の無線ノードまたは異なる種類の無線ノードを含むことができる。
さらに、本明細書で説明する各実施形態が、適応型コンテキストアウェア無線ノードネットワーク内で動作する1つまたは複数のノード要素を使用して、特定の技術および特定の技術的問題に改善をもたらすことが当業者には理解されよう。各実施形態は、そのような無線ノードネットワークにおいて動作する1つまたは複数のノードの特定の技術的応用を説明しており、特定の技術的応用は、以下の開示によって説明およびサポートされるような技術分野を改善または改良する。
ネットワークの動作中に動的にプログラムされながら、さらには品物が予想される経路(例えば、起点から目的地点への通過経路)に沿って移動している間に、ノードを品物(例えば、物、パッケージ、人、機器)と関連付けることができ、その品物の識別および位置特定のために使用することができることが、以下の詳細な説明を通じて当業者には理解されよう。以下では、無線ノードネットワークの様々な実施形態、無線ノードネットワークの構成要素を管理する例示的な方法、無線ノードネットワークの構成要素の位置をより良好に決定するための例示的な方法、および無線ノードネットワークに依存するロジスティクス動作を向上するための無線ノードネットワークの適用についてさらに説明する。
(無線ノードネットワーク)
図1は、本発明の一実施形態による、例示的な無線ノードネットワークの基本図を示す。図1に示す例示的なネットワークは、ネットワーク105に接続されるサーバ100を備え、ネットワーク105はまた、マスタノード110aなどの、異なるネットワーク構成要素に動作可能に接続され、マスタノード110aを介してIDノード120aに間接的に接続される。マスタノード110aは、典型的に、短距離無線通信(例えば、Bluetooth(登録商標)形式通信)を介して、IDノード120aに接続される。マスタノード110aは、典型的に、長距離無線通信(例えば、セルラ)および/または中間距離無線通信(例えば、無線ローカルエリアデータネットワークまたはWi−Fi(登録商標))を介してネットワーク105を通じてサーバ100に接続される。IDノード120aは、典型的に、パッケージに容易に設置することができ、パッケージの一部として一体化することができ、またはパッケージ130、人、もしくは物(例えば、ビークルなど)の追跡および位置特定すべき品物と関連付けることができる低コストデバイスである。一般に、IDノードは、マスタノードと直接通信することができるが、サーバと直接通信することは不可能であり、一方、マスタノードは、サーバと直接通信することができ、他のノード(IDノードまたは別のマスタノードなど)と別々に、および直接通信することができる。例示的な無線ノードネットワーク内にノードの階層を配備して、効率的で経済的な方法で異なるレベルでタスクおよび機能を分散する能力は、以下でより詳細に説明するように、ノードのそのようなネットワークを使用して、多種多様な適応的な位置特定、追跡、管理、および報告用途を促進するのに役立つ。
通常、低コストで、複雑度の低いIDノード120aが、IDノード120a(および、関連付けられた品物)の位置の状況を常に把握することの一部として、より複雑度が高いマスタノード110aおよびサーバ100によって管理され、それにより、IDノード120aの位置および状況について、インテリジェント、ロバスト、かつ広範囲な可視性をもたらす。典型的な実施形態において、IDノード120aは、まず、品物(例えば、パッケージ130、人、または物)と関連付けられる。IDノード120aが品物と共に移動する場合、IDノード120aは、マスタノード110aと関連付けられるようになり、サーバ100は、そのような情報で更新される。IDノード120aおよび品物がさらに移動することにより、IDノード120aは、マスタノード110aとの関連付けを解除され、別のマスタノード(図示せず)と関連付けられるために受け渡される可能性があり、その後、サーバ100が再び更新される。したがって、サーバ100は、一般に、品物がある位置から別の場所に物理的に移動した場合に、IDノード120aに関連した情報を調整および管理するよう動作する。例示的なIDノードおよびマスタノードの一実施形態のアーキテクチャおよび機能性のさらなる詳細は、図3および図4に関してより詳細に以下で説明するが、例示的なサーバ100は、図5に関してより詳細に以下で説明する。
サーバ100は、ネットワーク105を通じて接続されると示されているが、サーバ100が、実装の詳細および所望の通信路に応じて、マスタノード110aなどの、図1に示した他の構成要素へのより直接的な接続、または専用接続を有することができることが当業者には理解されよう。さらに、例示的なサーバが、データベース(図1には図示せず)に情報の集合を含むことができ、一方、他の実施形態において、複数のサーバプラットフォームまたはネットワークストレージサーバで維持される複数のデータベースを使用して、情報のそのような集合を維持することができることが当業者には理解されよう。さらに、データベースが、マスタノード110aなどの、デバイスに直接アクセス可能とすることができる情報の集合のネットワークストレージを本質的に提供するクラウド技術で実現することができることが当業者には理解されよう。
ネットワーク105は、様々な通信ネットワークまたは経路を含む、一般的なデータ通信ネットワークとすることができる。本発明の一実施形態において、サーバ100と図1に示す他の構成要素とを相互接続するネットワークの所望の実装態様に応じて、そのような例示的なネットワークまたは経路が、有線構造(例えば、LAN、WAN、電気通信線、電気通信サポート構造、および電気通信処理機器など)、無線構造(例えば、アンテナ、受信機、モデム、ルータ、リピータなど)、および/または両方の組み合わせで実現することができることが当業者には理解されよう。
マスタノード110aおよびIDノード120aは、ノードの種類である。一般に、ノードは、構成要素のネットワークの一部として、1つまたは複数のタスクを実行するために使用される装置またはデバイスである。ノードの一実施形態は、メディアアクセス制御(MAC)アドレス、またはインターネットプロトコル6(IPv6)識別子のようなハードウェア無線機に割り当てられたアドレスなどの、一意の識別子を有することができる。いくつかの実施形態において、ノードの一意の識別子は、出荷識別子(例えば、一例における出荷追跡番号)に関連させることができ、またはそれ自体を、出荷の追跡レファレンスとすることができる。
IDノード120aなどのIDノードは、一般に、低コスト能動的無線デバイスである。一実施形態において、例示的なIDノードは、可変RF特性(例えば、プログラマブルRF出力電力範囲、プログラマブル受信機感度)を伴う短距離無線機、処理装置によってアクセス可能なメモリ、処理装置に動作可能に結合されるタイマ、およびIDノードの回路に電力を供給する電源(例えば、電池)を有する、送受信機ベースの処理装置または論理演算装置である。例えば、例示的なIDノードの物理的な実装態様は、小型にすることができ、したがって、パッケージ、ラベル、コンテナ、または他の種類の物に一体化するのに適している。IDノードのいくつかの実装態様において、ノードは、再充電可能であるが、他の実装態様では、IDノードの電源を再充電することができない。他の実装態様において、IDノードは、環境的に自己密閉または密封され、様々な環境的に劣悪な条件でもロバストかつ信頼できる動作を可能にする。
マスタノード110aなどのマスタノードは、一般に、IDノード120aとサーバ100との間のインテリジェントブリッジとして機能する。したがって、マスタノードは、一般に、IDノードよりも精巧である。1つの例示的な実施形態において、例示的なマスタノードは、処理装置または論理演算装置、他のノード(IDノードおよび他のマスタノード)と通信するために使用される(可変RF特性を有することができる)短距離無線機、サーバ100と通信するための中間および/または長距離無線機、処理装置によってアクセス可能なメモリ、処理装置に動作可能に結合されるタイマ、ならびにマスタノードの回路に対して電力を供給する電源(例えば、電池または有線電力供給接続)を有するデバイスである。マスタノード110aなどの例示的なマスタノードは、既知の固定位置に位置付けることができ、または専用の位置特定回路(例えば、GPS回路)を有して、マスタノードがそれ自体によって位置を決定することを可能にする移動装置とすることができる。
図1に示す実施形態では、単一のマスタノードおよび単一のIDノードのみを示しているが、本発明の一実施形態と一致する無線ネットワークが、それぞれがサーバ100および/または他のマスタノードと通信する広範な同様の、または異なるマスタノードと、広範な同様の、または異なるIDノードとを含むことができることが当業者には理解されよう。したがって、図1に示す例示的なネットワークは、基本的な実施形態であり、一方、図2に示す例示的なネットワークは、本発明の別の実施形態による、より詳細な例示的な無線ノードネットワークである。
ここで図2を参照すると、別の例示的な無線ノードネットワークが、サーバ100およびネットワーク105を含んで示されている。ここで、マスタノード110a、110b、110cが配備され、ネットワーク105に(そして各接続によって、サーバ100に)、および互いに接続される。IDノード120a、120b、120eは、異なる経路を介して様々なマスタノードに通信するよう接続可能または動作可能であるとして示される。しかしながら、IDノード120cおよび120dは、図2において、IDノード120bに接続されるが、いずれのマスタノードにも接続されないものとして示される。これは、例えば、IDノード120b、120c、120dが、より大型のコンテナ210内の(または、パレット上で共にグループ化された)異なる品物(例えば、パッケージ)と関連付けられた場合とすることができる。そのような例において、IDノード120bのみが、いずれのマスタノードの無線通信範囲内にも残ることができる。これは、例えば、最近接マスタノードに対するコンテナ内の異なるIDノードの位置、コンテナに起因する不利に作用するRF遮蔽、品物の梱包に起因する不利に作用するRF遮蔽、または無線伝送に干渉する他の近接資材(例えば、IDノードと、コンテナの外側の任意のマスタノードとの間の金属製の品物のいくつかのパッケージ)に起因する不利に作用するRF遮蔽のためである可能性がある。したがって、図2に示した例示的なネットワークの図示構成において、IDノード120cおよび120dは、マスタノードの範囲外である可能性があるが、依然として、IDノード120bを通じて、マスタノードへの動作可能な通信路を有する。
実際に、一例において、コンテナ210内に配置される前に、IDノード120bは、実際にマスタノードとすることができるが、コンテナ210内に配置された場合に変化したRF環境により、位置信号(例えば、GPS信号)を介してそれ自体の位置を特定するためのマスタノードの能力が干渉を受ける可能性があり、コンテナ210内の他のIDノードとの通信およびデータ共有を依然として提供しながら、マスタノードが、一時的にIDノードとして動作する可能性がある。
ユーザアクセスデバイス200、205も、ネットワーク105、マスタノード、およびIDノードに接続可能であるとして図2に示されている。一般に、ユーザアクセスデバイス200および205により、ユーザは、例示的な無線ノードネットワークの1つまたは複数の構成要素と相互通信することが可能になる。様々な実施形態において、ユーザアクセスデバイス200、205は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット(Apple iPad(登録商標)タッチスクリーンタブレットなど)、パーソナルエリアネットワークデバイス(Bluetooth(登録商標)デバイスなど)、スマートフォン(Apple iPhone(登録商標)など)、スマートウェアラブルデバイス(Samsung Galaxy Gear(商標)スマートウォッチデバイス、またはGoogle Glass(商標)ウェアラブルスマートオプティクスなど)、またはネットワーク105上でサーバ100と通信することが可能な他のそのようなデバイスを使用して、マスタノードおよびIDノードへの有線または無線通信路上で実現することができる。したがって、例示的なユーザアクセスデバイスは、容易に移動されることが意図されたモバイルタイプのデバイス(タブレットまたはスマートフォンなど)であってもよく、固定位置から動作させるように意図された非モバイルタイプのデバイス(デスクトップコンピュータなど)であってもよい。
図2に示すように、ユーザアクセスデバイス200、205は、ネットワーク105に結合されて通信するが、ユーザアクセスデバイス200、205のそれぞれはまた、より直接的な方法(例えば、近距離通信(NFC)を介して、Bluetooth(登録商標)無線接続で、Wi−Fi(登録商標)ネットワークで、専用有線接続、または他の通信路)で、互いに、または他のネットワーク構成要素と通信することができる。
一例において、デバイス200または205などの、ユーザアクセスデバイスは、IDノード(IDノード120aなど)を、出荷処理の開始時にパッケージの追跡番号と関連付け、通過の間にパッケージおよび関連付けられたIDノードの状況および/または位置について調べるためにサーバ100と調整し、場合によっては、出荷したパッケージに関連したマスタノードまたはIDノードからデータを検索することを容易にすることができる。したがって、デバイス200、205などのユーザアクセスデバイスが、本質的に相互作用型通信プラットフォームであり、それによって、ユーザが、品物の出荷を開始し、品物を追跡し、品物の状況および位置を決定し、品物についての情報を検索することができることが当業者には理解されよう。
デバイス200または205などの、例示的なユーザアクセスデバイスは、十分なハードウェアおよびコード(例えば、アプリケーションまたは1つもしくは複数の他のプログラムコードセクション)を含んで、以下でより詳細に説明するような様々な実施形態において、マスタノードまたはIDノードとして動作することができる。例えば、デバイス200は、モバイルスマートフォンとして実現することができ、機能的に、告知パケットメッセージを他のIDノードまたはマスタノードに、そのようなノードとの関連付けおよびデータの共有のためにブロードキャストする例示的なIDノードとして動作することができる。別の例において、デバイス200は、モバイルスマートフォンとして実現され、本明細書で説明するように、IDノードおよび他のマスタノードと通信および関連付けられて、サーバ100と通信する、例示的なマスタノードとして動作することができる。したがって、図3における例示的なIDノードおよび図4における例示的なマスタノード、ならびにそれぞれのパーツ、コード、およびプログラムモジュールが、デバイス200または205などの適切にプログラムされたユーザアクセスデバイスで実現することができることが当業者には理解されよう。したがって、図3における例示的なIDノードおよび図4における例示的なマスタノードの以下の説明は、それぞれ、IDノードまたはマスタノードとして動作するユーザアクセスデバイスに適用可能である。
(IDノード)
図3は、本発明の一実施形態による、例示的なIDノードデバイスのより詳細な図である。既に述べたように、IDノードの一実施形態は、可変RF特性(例えば、プログラマブルRF出力電力範囲、プログラマブル受信機感度)を伴う短距離無線機、処理装置によってアクセス可能なメモリ、処理装置に動作可能に結合されるタイマ、およびIDノードの回路に電力を供給する電源(例えば、電池)を有する送受信機ベースの処理装置または論理演算装置を含む。ここで図3のより詳細な実施形態を参照すると、例示的なIDノード120aは、可変電力短距離通信インターフェース375、記憶装置315、揮発性メモリ320、タイマ370、および電池355に結合された処理装置または論理演算装置300を備えるものとして示される。処理装置300が、一般に、データについて計算を実行し、動作およびアプリケーションプログラムコードならびに他のプログラムモジュールもしくはそれらのセクションをIDノード120a内で実行する、低消費電力マイクロコントローラなどのロジックであることが当業者には理解されよう。したがって、例示的な処理装置300は、IDノード120aの送受信機ベースの処理コアとして動作する。
また、例示的なIDノード120aが、装置300などの、単一プロセッサまたは論理演算装置で実現することができるハードウェアベースの構成要素であることが当業者には理解されよう。一実施形態において、処理装置300は、Intel(登録商標)8051 CPU Coreで実現することができ、特定の用途の必要性によって指示されるように、周辺回路と関連付けることができる。より単純なマイクロコントローラまたは離散的回路を使用して、処理装置300およびより複雑で精巧なマイクロプロセッサを実現することができる。さらに、例示的な処理装置300は、IDノード120aのコアとして使用される単一チップ送受信機に一体化してもよい。
IDノード120aの可変電力短距離通信インターフェース375は、一般に、処理装置300に結合されたプログラマブル無線機および全方向性アンテナである。他の実施形態において、インターフェース375は、指向性が望ましい可能性がある場合に、異なるアンテナプロファイルを有するアンテナを使用することができる。可変電力短距離通信インターフェース375の例には、特定の短距離通信路(例えば、2.4GHzで通信するBluetooth(登録商標)Low Energy(BLE)接続路)にデバイスを動作可能に結合するための他のインターフェースハードウェア(図示せず)を含むことができる。
一実施形態において、RF出力電圧および/またはRF受信機感度などの無線機の送受信機の様々なRF特性は、処理装置300の制御下で、動的に、およびプログラム的に変化させることができる。他の実施形態において、周波数、デューティサイクル、タイミング、変調方式、拡散スペクトル周波数ホッピング態様などの無線機の送受信機のさらなるRF特性は、IDノード120aの所望の実装および予想される使用に応じて、RF出力信号を柔軟に調整することが必要とされる場合に、プログラム的に変化させることができる。以下でより詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、プログラム的に変化または調整することができるパラメータを有するブロードキャストプロファイルを使用することができる。言い換えると、IDノード120a(または、他の任意のIDノード)の実施形態は、プログラム的に調整可能なRF特性(調整可能RF出力信号電力、調整可能RF受信機感度、および異なる周波数または周波数帯に切り替える能力など)を有することができる。
IDノード120aの電池355は、一般に、IDノード120aを実現する回路に電力を供給する、あるタイプの電源である。一実施形態において、電池355は、再充電可能電源とすることができる。他の実施形態において、電池355は、使用後に破棄されることを意図した、再充電不可能な電源とすることができる。IDノードのいくつかの実施形態において、電源は、太陽電池などの、代替エネルギー生成を含むことができる。
IDノード120aのためのタイマ370は、一般に、例えば、時間遅延、パルス生成、および発振器用途で使用される、1つまたは複数のタイミング回路を提供する。IDノード120aが全体的な節電技法の一部として所定の期間にわたってスリープまたはドーマント状態に入ることによって電力を節約する実施形態において、タイマ370は、タイミング動作を管理する際に処理装置300を補助する。さらに、一実施形態により、IDノードがデータを共有して、タイマ370およびノードとサーバとの間の共通タイミング基準に関して異なるノードを同期することを可能にすることができる。
一実施形態において、状況を指示し、開始/停止のような基本的な双方向処理を可能にする基本ユーザインターフェース(UI)305を場合により含むようなIDノード120aを実現することができる。一実施形態において、UI305は、マルチモードLEDなどのステータスライトで実現することができる。様々な色の光で、IDノード120aの様々な状況またはモード(例えば、告知モード(ブロードキャスティング)、スキャニングモード(リスニング)、現在の電力状況、電池レベル状況、関連付け状況、検知条件としての誤差(例えば、温度閾値を超えている、および湿気閾値を超えているなど))を示すことができる。IDノードの他の実施形態において、そのような状況またはモード情報を1つまたは複数のプロンプトと共に表示することができるグラフィックディスプレイなどを用いてより精巧にU!305を実現することができる。
さらなる実施形態において、IDノードのUI305の一部として使用される例示的なステータスライトもまた、出荷状態を示すことができる。より詳細には、例示的な出荷状態は、出荷される品物の状況、または起点から目的地への品物の現在の出荷行程の状況を含むことができる。
一実施形態において、1つまたは複数のセンサ360を場合により含むようなIDノード120aを実現することもできる。いくつかの実施形態において、1つまたは複数のセンサ360を伴って実現されたIDノードは、センサノードと称することができる。センサ360の例には、1つまたは複数の環境センサ(例えば、圧力、動き、光、温度、湿度、磁界、高度、姿勢、向き、加速度など)および専用の位置センサ(例えば、GPSセンサ、IRセンサ、近接センサなど)を含むことができる。他の特性を測定するさらなる種類のセンサが、センサ360として使用されることが意図されることが当業者には理解されよう。さらに、センサノードが、さらなるプログラム機能を含んで、取り込まれたセンサデータの収集、保管、共有、および発行を管理することができることが当業者には理解されよう。
一実施形態において、1つまたは複数の磁気スイッチ365を場合により含むようなIDノード120aをさらに実現することができる。リードスイッチなどの磁気スイッチ365は、一般に、印加磁界に応じて電気的な経路または接続を開閉するよう動作する。言い換えると、磁気スイッチ365は、磁界の存在または磁界の除去によって作動する。以下でより詳細に説明する実施形態で説明するように、様々な用途が、磁気スイッチ365を有するIDノード120aの動作を含むことができる。
図3に示した実施形態と一致して、例示的なIDノード120aは、Texas Instruments CC2540 Bluetooth(登録商標)Low Energy(BLE)System−on−Chipに基づいて実現することができ、様々な周辺機器(例えば、タイマ回路、USB、US ART、汎用I/Oピン、IRインターフェース回路、DMA回路)を含み、IDノードとして動作し、必要であれば、IDノードを形成する異なる可能なセンサおよび他の回路(例えば、追加の論理チップ、リレー、磁気スイッチ)とインターフェースする。
さらなる実施形態において、IDノードの同様の機能性が、他の種類のハードウェアで実現することができることが当業者には理解されよう。例えば、IDノード110aは、電力、処理速度、RF特性に対する可調整のレベル、1つまたは複数のプロセッサに結合された記憶装置の数、コスト、スペースなどのIDノードの要件に応じて、特別に最適化されたハードウェア(例えば、以下で説明するような、ノード制御および管理コードと同じ動作制御および機能性を有する特定の特定用途向け集積回路(ASIC))、離散ロジック、またはハードウェアおよびファームウェアの組み合わせで実現してもよい。
上記のように、IDノード120aは、処理装置300によってアクセス可能なメモリを含む。記憶装置315および揮発性メモリ320は、それぞれ、処理装置300に動作可能に結合される。両方の記憶構成要素が、処理装置300によって使用されるプログラミングおよびデータ要素を提供する。図3に示した実施形態において、記憶装置315は、様々なプログラムコード(例えば、ノード制御および管理コード325)および他のデータ要素(例えば、プロファイルデータ330、セキュリティデータ335、関連付けデータ340、共有データ345、およびセンサデータ350など)を維持する。記憶装置315は、情報(例えば、実行可能コード/モジュール、ノードデータ、センサ測定値など)を不揮発性および非一時的な方法で保持することができる有形の非一時的コンピュータ可読媒体である。このような記憶装置315の例には、ハードディスクドライブ、ROM、フラッシュメモリ、または情報の長期間の不揮発性保管を可能にする他の媒体構造を含むことができる。対照的に、揮発性メモリ320は、典型的に、IDノード120aの動作の間に処理装置300によって使用されるランダムアクセスメモリ(RAM)構造である。IDノード120aの起動時に、揮発性メモリ320は、動作プログラム(ノード制御および管理コード325など)またはIDノード120aの特定の動作を促進する補助をする特定のプログラムモジュールを読み込むことができる。IDノード120aの動作の間、揮発性メモリ320はまた、IDノード120aがプログラムされた、または記憶装置315からロードされた命令を実行する場合に生成される、あるタイプのデータ(例えば、プロファイルデータ330、セキュリティデータ335、関連付けデータ340、共有データ345、およびセンサデータ350など)を含むことができる。しかしながら、図3に示したすべてのデータ要素が、同時に記憶装置315および揮発性メモリ320に現れる必要はないことが当業者には理解されよう。
(ノード制御および管理コード)
一般に、ノード制御および管理コード325の実施形態は、IDノード120aなどのノードの挙動を一般に制御するプログラム機能またはプログラムモジュールとして実現されるソフトウェア機能の集合である。一実施形態において、コード325の機能性は、一般に、マスタノード、IDノード、およびセンサノードなどの、様々な種類のノードで実現されるのと同様とすることができる。しかしながら、動作のいくつかの原理がそのようなノードの間で同様である間、他の実施形態は、ある程度の特殊化を伴う機能を実行してもよく、またはノードの所望の用途および使用に応じて異なる方法で実現してもよいことが当業者には理解されよう。
一般的な実施形態において、例示的なノード制御および管理コード325は、一般に、以下を含むいくつかのプログラム機能またはプログラムモジュールを備えることができる、すなわち、(1)ノードがいつどのように通信するかを管理するノード告知および照会(スキャン)論理マネージャ(本明細書では、ノード通信マネージャとも称する)、(2)情報をノード間で交換することができるか、およびどのように交換することができるかを管理する情報制御および交換マネージャ、(3)電力消費およびRF出力信号電力の態様ならびに/もしくは可変短距離通信に対する受信機感度を管理するノード電力マネージャ、ならびに(4)ノードが他のノードとどのように関連付けられるかに注目する関連付けマネージャを含む。以下は、ノードによって使用されるこれらの基本プログラムモジュールの様々な実施形態の説明である。
(ノード通信マネージャ−告知およびスキャニング)
例示的な実施形態において、ノード告知および照会(スキャン)論理マネージャは、ノードがどのように、およびいつ、そのアドレスを告知する(送信する)、または隣接ノードのアドレスを照会(スキャン)するべきかを調節する。告知は、一般に、メッセージで実行され、様々な部分(例えば、ヘッダ、フィールド、フラグなど)に様々な情報を有することができる。メッセージは、単一パケットまたは複数パケットとすることができる。
例示的な実施形態において、(「照会」モードまたは「スキャン」モードではなく)「告知」モードがIDノードに対するデフォルトモードであり、ノードに、そのアドレスおよびノードに関する関連メタデータを伴うメッセージをブロードキャストまたは送信させる。例えば、一実施形態において、例示的なメタデータは、ノードについての、RF出力電力レベル、参照番号、ステータスフラグ、電池レベル、および製造会社名などの情報を含むことができる。
図6は、本発明の一般的な実施形態による、例示的な告知データパケットの構造またはフォーマットを示す図である。ここで図6を参照すると、IDノード120aなどのIDノードから信号またはメッセージとしてブロードキャストされる例示的な告知データパケット600の構造が示される。パケット600は、詳細の度合いを高めながら表され、例示的なメタデータ、およびパケットの異なる部分に異なる種類のメタデータを別々に保持するフォーマットを示す。異なる実施形態には、IDノードの配備用途に応じて異なる種類のメタデータを含むことができる。
図7は、本発明の一実施形態による、例示的な告知データパケットに対するサンプルコンテンツを示す図である。ここで図7を参照すると、例示的な告知データパケット700が、RF出力電力レベル(例えば、「TX Power Level」)、参照番号(例えば、「“FDX ID”(ASCII形式のショートネーム)」)、ステータスフラグ(例えば、「(Ack要求を示す)ステータスフラグ値」、電池レベル(例えば、「(73%充電を示す)電池レベル値」)、およびノードの製造者名(例えば、「(現在、FedExに未定義の)Company Identifier」)などの示しているサンプル情報を含む例示的なメタデータを伴って示される。一実施形態において、参照番号をセキュリティのために省略または難読化することができることが当業者には理解されよう。
一実施形態において、例示的な告知データパケットは、図7において上記したように、RF出力電力レベルを含んでおり、ある方法で、ブロードキャスティングをしているノードの種類およびブロードキャスティングノードの位置を識別する補助をすることを可能とすることができる。しかしながら、ブロードキャストRF出力電力レベルが固定され、ノードの種類によって把握される場合、ノードの種類のみが、パケット700などの例示的な告知データパケットから識別可能となる必要がある。
ノードが通信する方法に関して、例示的なノードは、いくつかの異なる通信モードのうちの1つにあるとすることができる。告知(または、送信もしくはブロードキャスト)モードにあるノードは、照会(または、スキャンもしくはリッスン)モードにある他の任意のノードセットに可視である。一実施形態において、告知の周波数および長さは、用途依存および電力依存である可能性がある。例えば、通常動作中、例示的なノードは、一般に、周期的に告知をし、サーバ100によって設定される条件によって指示することができる特定の間隔で別のノードへ能動的接続をすることが予期される。一実施形態において、そのような条件は、サーバによって、またはネットワーク内の上位レベルのノードによって、ノードに対して個々に設定することができる。
例示的なノードが、特定の期間内で告知パケットに対する確認応答を受信しなかった場合、1つまたは複数の警告段階に入る可能性がある。例えば、例示的なノードが、特定の期間(一般に、警告期間と称する)内に例示的なノードによってブロードキャストされた告知パケットに対する別のノードからの確認応答を受信しなかった場合、例示的なノードは、警告段階1の状況に入る。このことは、例示的なノードに警告段階1の状況を指示するよう変更された1つまたは複数の部分を有するフォローアップ告知パケットを発行することを促す。より詳細には、この例示的なフォローアップ告知パケットは、告知パケットを受信するとSCAN_REQメッセージを送信するよう隣接ノードに命令する異なる告知警告ヘッダを有することができる。
例示的なノードが、別の期間内に例示的なノードによってブロードキャストされた告知パケットに対するマスタノードからの確認応答(例えば、能動的に接続するためのマスタノードからの要求および成功接続)を受信しなかった場合、警告段階2の状況などの別の警告段階に入る。このことは、例示的なノードに警告段階2の状況を指示するよう変更された1つまたは複数の部分を有するフォローアップ告知パケットを発行することを促す。より詳細には、この例示的なフォローアップ告知パケットは、告知パケットを受信するとSCAN_REQメッセージを送信するよう隣接マスタノードに命令する異なる告知警告ヘッダを有することができる。
例示的なノードがバックエンドにアップロードするデータを有する場合、別の種類の警告段階に入る可能性もある。一実施形態において、例えば、例示的なノードが、例示的なノードによって収集された(または、例示的なノードと通信していた1つまたは複数の他のノードから受信した)センサデータを有する場合、およびそのデータをサーバ100にアップロードする必要がある場合、例示的なノードは、警告段階3などの更新警告段階に入ることができる。このことは、例示的なノードに警告段階3の状況を指示するよう変更された1つまたは複数の部分を有するフォローアップ告知パケットを発行することを促す。より詳細には、この例示的なフォローアップ告知パケットは、データ(例えば、センサデータ350)を、例示的なノード(例えば、IDノード120a)から隣接マスタノード(例えば、マスタノード110a)に送信することができるように、隣接するマスタノードに例示的なノードと接続するよう命令する異なる告知警告ヘッダを有することができる。次いで、送信されたデータを、マスタノードの揮発性メモリ420および記憶装置415のいずれかまたは両方に、センサデータ450として、隣接マスタノードによって格納することができる。その保管動作に続いて、隣接マスタノードは、データ(例えば、センサデータ450)をサーバ100に転送する。
図7に示したように、および警告レベル段階について上記で説明したように、例示的な告知データパケットのヘッダにおけるステータスフラグは、1つまたは複数の実施形態における関連付け論理で使用されるフィールドである。例えば、一実施形態において、告知データパケットにステータスフラグが存在することによって、第1のノードがその状況を第2のノードに伝達することが可能となり、第1のノードからサーバへ能動的に直接接続することなく、第2のノードが、サーバ100などのバックエンドサーバにその状況を報告することが可能となる。言い換えると、ステータスフラグは、(受動的な関連付けなどの)ノード間の受動的な双方向処理を容易にする補助をする。
より詳細な実施形態において、いくつかの例示的な状況の種類が、他のノードとの通信に関連して確立される。例えば、例示的な状況の種類は、以下を含むことができる。
警告レベル0−問題なし、正常動作する。
警告レベル1−告知ノードは、何らかの利用可能なノードがその告知パケットの受信を確認することを要求している。
警告レベル2−告知ノードは、何らかの利用可能なマスタノードがその告知パケットの受信を確認することを要求している。
警告レベル3−アップロード用データ−ノードは、マスタノードを介してアップロードできるデータをキャプチャしている。
同期−何らか告知ノードは、データ(タイマや位置情報など)を同期できるデバイスまたはセンサとの接続を要求する。
ステータスを、例えば、告知データパケットのヘッダの一部分を介してブロードキャストすることによって、ブロードキャスティングノードの範囲内の1つまたは複数のノードが、状況メッセージで要求された場合に、ノードの状況を判定し、能動的接続を開始することができる。
告知ノードからのより多くの情報の要求は、いくつかの実施形態において、SCAN_REQメッセージの形式で来る場合がある。通常は、例示的なSCAN_REQは、スキャニング(リスニング)マスタノードから告知ノードへ送信される、告知ノードからのさらなる情報を要求するメッセージである。この例において、警告状況ビットは、例えば、アプリケーションレイヤで、告知ノードがSCAN_REQを受け取るモードにあるか受け取らないモードにあるかを、スキャニングマスタノードに指示することができる。一実施形態において、告知するノードの非接続可能モードおよび発見可能モードは、Bluetooth(登録商標)Low Energy(BLE)規格に準拠する。
別の実施形態において、ノードは、他のノードに対してスキャニングまたはリスニングしながら、さらなる異なる動作モードを有することができる。例えば、ノードの照会またはスキャニングモードは、能動的または受動的とすることができる。ノードが受動的である間にスキャニングしている場合、ノードは、告知データパケットを受信するが、確認応答せず、SCAN_REQを送信しない。しかしながら、ノードが能動的である間にスキャニングしている場合、ノードは、告知データパケットを受信し、SCAN_REQを送信することによって受信を確認する。より詳細な実施形態により、Bluetooth(登録商標)Low Energy(BLE)規格に準拠したスキャニングまたは調査の受動的および能動的モードを提供することができる。
一実施形態において、例示的なノードは、短距離無線でブロードキャスティングする他の無線ノードに対してリッスンする際にスキャニングする。例示的なスキャニングノードは、例えば、告知ノードのMACアドレス、告知ノードから送信されたRF出力信号の信号強度、および告知ノードによって発行された他の任意のメタデータ(例えば、告知データパケット内の他の情報)を取得することができる。ノードがスキャニングしている場合の「リスニング」の範囲が変化する可能性があることが当業者には理解されよう。例えば、照会は限定される可能性がある。言い換えると、ノードが特に関心を持っていること、およびリスニングの目的としていることの範囲は、集中されるか、または限定される可能性がある。そのような場合において、例えば、収集された情報は、告知する短距離無線ノードの対象となる集団からの特定の情報に限定される可能性があるが、情報収集は、任意の告知デバイスからの情報が収集される「オープン」であると考えることができる。
ノードが告知またはスキャニングしている場合、一実施形態において、ノードが通信する方法の一部として告知およびスキャニングする場合に、ステータスフラグおよびさらなるモードをさらに利用することができ、管理することができる。一例において、スキャニング(リスニング)ノードが、警告レベル1または2の状況を示すステータスフラグを伴う告知データパケットを受信した場合、スキャニングノードは、「受動的」スキャニングモードにあり、ノードは、いくらかの間隔で「能動的」スキャニングモードに切り替わる。しかしながら、この場合のスキャニングノードが既に「能動的」スキャニングモードにある場合、ノードは、SCAN_REQメッセージを送信し、告知ノードからSCAN_RSP(例えば、告知ノードから要求されたさらなる情報を提供するメッセージ)を受信する。その場合、スキャニングノードは、「受動的」スキャニングモードに戻る。
別の例において、告知(ブロードキャスティング)ノードがスキャニングノードからSCAN_REQを受信した場合、告知ノードは、その告知データパケットが確認されたとみなす。さらに、告知ノードは、「警告」ステータスフラグを、警告レベル0の状況にリセットして戻す。これにより、告知ノードが、もはやスキャニングノードに接続することなく、その告知に対する確認応答を効果的に受信することが可能となり、電力消費を有利に、および有用に抑えることができる。
さらに別の例において、スキャニングノードが、警告レベル3ステータスフラグセットを伴う告知データパケットを受信した場合、スキャニングノードは、告知デバイスとの接続を試みる。接続が行われると、告知デバイスは、接続したデバイスへのデータのアップロードを試みる。
したがって、コード325のノード告知および照会(スキャン)論理マネージャの一実施形態は、ノードが様々な有利な方法で互いに通信する際、1つまたは複数のステータスフラグ、告知モード、スキャニングモードに依存する可能性がある。
(ノード情報制御および交換マネージャ)
例示的な実施形態において、ノード制御および管理コード325の一部の情報制御および交換マネージャは、情報をノード間で交換することができるかどうか、およびその方法を決定する。例示的な実施形態において、情報制御および交換マネージャは、異なるノード動作状態を確立し、そのノード動作状態では、情報は、状態に対する所望のパラダイムに従って変化することができる。より詳細には、情報制御および交換マネージャの一実施形態において、動作の「非接続可能告知」状態もしくはモード、「発見可能告知」状態もしくはモード、および「一般的告知」状態もしくはモード動作でノードの間の異なるレベルの情報交換を確立することができる。ノードが「非接続可能告知」モードにある場合、ノード情報交換は限定される。例えば、告知ノードは、1つまたは複数の照会(スキャニング)ノードによって取得された情報をブロードキャストすることができるが、情報の双方向交換は発生しない。
ノードが「発見可能告知」モードにあり、スキャニングノードが「アクティブ」モードにある場合、ノード情報交換は、双方向で可能となる。例えば、告知ノードが告知パケットを送信し、それに応答して、スキャニングノードがSCAN_REQパケットを送信する。告知ノードが、さらなる情報を要求するSCAN_REQを受信した後、告知ノードは、要求された情報を伴うSCAN_RSPを送信する。したがって、「発見可能告知」モードの場合、情報の双方向交換が存在するが、情報を交換する2つのノードの間で、何らの能動的な接続は行われない。
最後に、双方向情報交換を向上させるために、能動的な接続をノードの間で使用することができ、情報は、異なるノードに、および異なるノードから、双方向に交換することができる。より詳細な実施形態において、このレベルの双方向情報交換では、ノードは、まず、識別され、次いで、能動的な接続を確立することの一部として認証される。認証され、その後、互いに能動的に接続されると、ノードは、セキュアに情報を相互に共有することができる。一例において、以前に取得した環境情報をマスタノードにアップロードするセンサノードは、このモードまたは状態にあるとすることができる。別の例において、ノードスキャニング動作の格納された結果をマスタノードにアップロードするIDノードは、このモードまたは状態にあるとすることができる。さらに別の例において、タイマおよび/または位置情報を、対応するノードと共有するマスタノードは、このモードまたは状態にあるとすることができる。
(ノード電力マネージャ)
例示的な実施形態において、ノード制御および管理コード325のノード電力マネージャ部分は、ノードにおける電力消費および電力の有利な使用(例えば、RF出力信号電力の調整可能なレベル)を管理することに重点を置いている。通常は、ノードは、電池(IDノードにおける電池355など)によって、または外部電源へのインターフェース(マスタノードにおける電池/電力インターフェース470など)によって電力供給される。外部電源の例には、いくつかの実施形態において、施設内のコンセントもしくは電力接続部から供給される電力、または運搬手段(例えば、自動車、トラック、列車、航空機、船など)上で生成された電力を含むことができる。外部電源へのインターフェースは、一般に、「有線」電力接続部と称されることと、ノード電力マネージャは、ノードが、有線接続されるか、または電池355などの電池から電力供給されるかを知らされ得ることとが当業者には理解されよう。さらなる実施形態では、誘導コイルを介すなどの、無線送電で、外部電源へのインターフェースを実現することができる。
一実施形態において、ノードは、タスクを実行する場合に使用される電力を管理することができる。例えば、ノードは、どのノードが特定のタスクを実行するべきかを決定する場合に、電力を管理することができる。より詳細には、デバイスのグループの集合的な電力消費は、特定のタスクを達成するために、実行可能であるか所望される場合には有線ノードを使用することを選ぶことによって、また他のエネルギー負担がより少ない、または厄介なタスクのために、電池で電力供給されるノードを節約することによって、管理することができる。別の実施形態において、履歴データは、特定のタスクを達成するのに必要とされる電力についてシステムに知らせることができ、システムは、そのような履歴データに基づいて、どのノードが特定のタスクを達成するべきかを決定することができる。他の実施形態において、プロファイルデータを使用して、特定のタスクを達成するのに必要とされる電力についてシステムに知らせてもよい(例えば、特定の期間にわたって特定の条件下でセンサデータを収集するセンサノードの動作に対する電力要件を記述したセンサプロファイル)。システムはまた、そのようなプロファイルデータに基づいて、どのノードが特定のタスクを達成すべきかを決定することができる。
別の例において、例示的なノード電力管理マネージャは、特定のタスクをより正確に達成するために電力を使用および調整するのに最良な方法を決定する場合に、電力を管理することができる。一実施形態において、ノードから出力されるRF信号(IDノードからの短距離RF出力信号など)は、出力電力の範囲で周期的に移動することができる、または検出可能な方法で異なる2つ以上の設定の間で単純に切り替わることができる。以下でより詳細に開示するように、RF出力信号電力の可変で動的な調整により、他のノード(1つまたは複数のマスタノードなど)が、RF出力信号電力の上方の範囲で各ノードを確認でき、信号電力の下方の範囲で告知ノードに物理的に近いノードのみを確認することを可能とすることができる。
別の例において、例示的なノード電力マネージャは、ノードがコンテキストデータ(コンテキストデータ560およびその種類の情報を使用する関連付け論理など)によって物理的位置または別のノードと関連付けられた場合に、そのRF出力信号電力の特性に変化を引き起こすことができる。一実施形態において、ノードは、電力を温存するために、ノードが通信する頻度および/またはそのRF出力電力の特性を変更するよう命令され得る。
さらに別の例において、すべての告知ノードは、それぞれのノード電力マネージャに、周期的に、各それぞれのノードに最大RF出力信号電力レベルでブロードキャストさせて、スキャニングIDノードまたはマスタノードの範囲内に依然としてあることを確実にすることができる。そうすることで、通信範囲内にある機会を増やし、個々のノードを、ネットワーク内で適切に配置し、管理することができる。ブロードキャスト期間は、必要に応じてペアリングを発生することが可能となるように設定または動的に変化させることができる。
RF出力信号電力レベルを調整する代わりに、例示的なノード電力マネージャは、いくつかの実施形態において、ノードのRF受信機感度を調整することができる。これにより、(ブロードキャストの範囲を単に調整可能にするのではなく)受信の範囲を調整可能にすることができ、これは、本明細書で説明するように、電力を管理し、位置決定を向上するために同様に使用することができる。
さらに別の実施形態において、ノード電力マネージャが、ノードの2つ以上のRF特性を同時に、かつ独立して調整することができる、組み合わせ手法を使用することができる。例えば、例示的なノード電力マネージャは、RF出力信号電力レベルを調整し、さらに、ノードが位置特定され、他のノードと関連付けられた場合に、ノードのRF受信機感度を調整することができる。このことが、ノードの異常に密集したエリアで、および変化するRF出力信号電力レベルの組み合わせにおいて、特に有用である可能性があることが当業者には認識されよう。
例示的なノードマネージャの一実施形態は、ノードの電力特性(例えば、電力消費、電力使用量、出力信号周波数、出力プット信号のデューティサイクル、タイミング、電力レベルなど)を調整する場合に、電力プロファイル(例えば、例示的な種類のプロファイルデータ330、430)に関することができる。
(ノード関連付けマネージャ)
例示的な実施形態において、ノード制御および管理コード325のノード関連付けマネージャ部分は、以下でより詳細に説明するように、コード525でのサーバ側の関連付けマネージャと共に、および一致して、ノードを他のノードと関連付ける方法に重点を置く。したがって、例示的なノード関連付けマネージャは、ノードで実行する場合、ノードを、サーバからの入力と共に、1つまたは複数の他のノードと関連付ける(例えば、能動的接続モードに入る)方法を指示する。
ノードの例示的なノード関連付けマネージャは、ステータスフラグを通じて、ノードが確認応答または接続を要求するかどうか、またはノードがバックエンドにアップロードするために利用可能な情報を有するかどうかを指示することができる。したがって、ノードが関連付けられず、またはまだ別のノードに能動的に接続されていない可能性がある間、ノードの状況は、例えば、ノードのブロードキャストヘッダにおける状況情報から推測することができる。
ノードの間の接続に関して、一般に、セキュアな接続と、セキュアではない接続が存在する。一実施形態ではノードの1つまたは複数のセットの間でセキュアではない接続が可能となり得るが、他の実施形態では、セキュアな接続に依拠する、またはノードのペアリングを認証する。一実施形態において、ノードが別のノードとペアになるために、例示的なノード関連付けマネージャは、まず、関連付け対象のノードを識別し、関連付け要求をサーバに送信する。要求は、ノードをペアにするための特定の要求を含むことができ、サーバ100などのサーバからの対応するペアリング資格情報を求めることができる。サーバ100は、ノードが無線近接度内にあり、将来的にペアリングを行うことができることを示す情報に基づいて、特定のノードについての段階的なペアリング資格情報を有する可能性がある。ノード関係に対する可視性は、スキャン−告知、または現在もしくは将来の状態での近接度内にあるべきノードを示すバーコードスキャン情報などのサードパーティデータを通じて決定された可能性がある。
上記した例示的なノード情報交換モードで情報を交換するために接続する、または接続しない場合、ノードは、一般に、多くの状態で動作し、例示的なIDノードに対して例示的な告知サイクルを形成する。ノードに対するそのような例示的な告知サイクルは、図8を参照して以下でさらに説明され、以下でより詳細に説明するように、コード525におけるサーバ側の関連付けマネージャと共に、および一致する。
(空輸モードプログラムモジュール)
一実施形態において、ノード制御および管理コード325はまた、空輸モードプログラムモジュール(図示せず)を含むことができる。別の実施形態において、空輸モードプログラムモジュールは、コード325のノード電力管理プログラムモジュールの一部として実現することができる。例示的な空輸モードプログラムモジュールは、一般に、IDノードが航空機において動作している場合に、IDノードの可変電力短距離通信インターフェース375の出力電力を管理するよう動作する。航空機内で無線デバイスを動作させることは、環境によっては、航空機上の他の電子システムに意図しない影響を与える可能性がある。より詳細には、空輸モードプログラムモジュールの一実施形態は、航空機の特定の動作および/または動作条件に応じて異なる状態またはモードからIDノードを遷移させるよう動作することができる。例えば、例示的な空輸モードプログラムモジュールは、検出された環境条件(例えば、圧力、高度)および/または航空機と関連付けられたフライト詳細情報に基づいて、IDノードをある状態またはモード(例えば、テイクオフ前の通常モード、テイクオフ中の無効モード、空中にいる間の空輸モード、降下する間の無効モード、および着陸後の通常モード)から遷移させるよう動作することができる。このようにして、IDノードは、航空機に搭載された場合に正常に動作すること、環境によっては全く動作不能になること、および検知とセンサデータの取得とを可能にするが、航空機の搭載電子機器との干渉を避けるためにRF出力信号の伝送を制限することができる航空機モードで動作することができることを可能にすることができる。航空機における無線デバイス(IDノードなど)を管理する方法に関連したさらなる情報は、「System and Method for Management of Wireless Devices Aboard an Aircraft」と題する米国特許出願第12/761,963号でさらに詳細に開示され、参照により本明細書に組み込まれる。
(ノードデータ)
上記したように、揮発性メモリ320はまた、IDノード120aがプログラムされた、または記憶装置315からロードされた命令を実行する場合に生成された、あるタイプのデータ(例えば、プロファイルデータ330、セキュリティデータ335、関連付けデータ340、共有データ345、およびセンサデータなど)を含むことができる。通常は、IDノードなどのノードで使用されるデータは、他のノードから受信されてもよいし、動作中にノードによって生成されてもよい。
一実施形態において、プロファイルデータ330は、(以下でより詳細に説明する)ブロードキャストプロファイルなどのIDノードに対する挙動の一般的な種類を定義する種類のデータである。IDノード120aがBLEデバイスである別の実施形態において、プロファイルデータ330は、(デバイス内の電池の状態を提示する)電池サービス、BLEデバイスの間の近接度、またはBLEデバイスの間のメッセージングに関連したBluetooth(登録商標)適合プロファイルを含むことができる。したがって、例示的なプロファイルデータ330は、ノードの挙動のパラメータを定義する種類のデータとして、揮発性メモリ320および/または記憶装置315に存在することができる。
一実施形態において、ノードのセキュアなペアリングを可能にすることが所望される可能性がある。以下でより詳細に説明するように、ノードのセキュアなペアリングの一部として、ペアリング資格情報に対する要求を生成し、サーバ100に送信する。したがって、例示的なセキュリティデータ335(例えば、PINデータ、セキュリティ証明書、鍵など)は、要求されたセキュリティ資格情報などのノードの間のセキュアな関係を提供することと関連付けられた種類のデータとして、揮発性メモリ320および/または記憶装置315に存在することができる。
関連付けデータ340などの関連付けデータは、一般に、ノードの間の接続関係を識別する。例えば、IDノード120aは、IDノード120aがマスタノード110aの範囲内で移動し、サーバが、(許可により)関連付けるよう2つのノードに指示した後、マスタノード110aと関連付けることができる。結果的に、IDノード120aとマスタノード110aとの間の関係を識別する情報を、サーバ100に提供でき、何らかの時点で、IDノード120aおよびマスタノード110aのそれぞれに提供できる。したがって、例示的な関連付けデータ340は、ノードの間の関連付けを識別する種類のデータとして、揮発性メモリ320および/または記憶装置315に存在することができる。
共有データ345は、ノードの間で交換される種類のデータとして、揮発性メモリ320および/または記憶装置315に存在することができる。例えば、コンテキストデータ(環境データなど)が、共有データ345の一種であり得る。
センサデータ350もまた、搭載センサまたは別のノードから記録および収集される種類のデータとして揮発性メモリ320および/または記憶装置315に存在してもよい。例えば、センサデータ350は、IDノードに搭載された温度センサからの温度読み取り値および/または(例えば、図2に示すようなコンテナ210内のIDノードの別の方からの)別のIDノードにおける湿度センサからの湿度読み取り値を含むことができる。
したがって、IDノード(図3に示すノード120aなど)は、可変RF特性を伴う短距離無線機を介して他のIDノードおよびマスタノードと通信する低コスト無線ノードであり、他のノードと関連付けることができ、他のノードにブロードキャストでき、他のノードをスキャンでき、他のノードと関連付けられ、他のノードと情報を格納/交換することができる。
(マスタノード)
図4により詳細に示されるマスタノード110aなどのマスタノードは、多くのIDノード機能を共有するが、一般に、サーバ100へのブリッジとして機能するために、多くのIDノード機能を拡張する。通常は、IDノードが例示的な無線ノードネットワークにおけるあるタイプの下位レベルノードであるが、マスタノードは、あるタイプの上位レベルノードである。ある例示的なマスタノードは、固定位置にあってもよいし据え付けられていてもよく、一方、他の例示的なマスタノードは、移動可能なモバイルデバイスとして実現されてもよい。
ここで図4を参照すると、例示的なマスタノード110aは、短距離通信インターフェース480、記憶装置415、揮発性メモリ420、クロック/タイマ460、および電池/電力インターフェース470に結合された、処理装置または論理演算装置400を備える。いくつかの実施形態において、短距離通信インターフェース480は、受信機感度およびRF出力電力レベルなどの、可変電力特性を有することができる。処理装置400が、一般に、データについて計算を実行し、動作およびアプリケーションプログラムコードならびにマスタノード110a内の他のプログラムモジュールを実行する、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラなどのロジックであることが当業者には理解されよう。
通常は、図4におけるIDノード110aに関するハードウェアの説明が、マスタノードを含む各種のノードに現れる同様のハードウェア機能およびソフトウェア機能に適用されることが当業者には理解されよう。例示的なマスタノード110aが、所望の実装態様に応じて、単一プロセッサもしくは論理演算装置、よりパワフルなマルチコアプロセッサ、または複数プロセッサによりプロセッサ400を実現することができるハードウェアベースの構成要素であることが当業者には理解されよう。一実施形態において、処理装置400は、低電力マイクロプロセッサおよび関連付けられた周辺回路と共に実現することができる。より単純なマイクロコントローラまたは離散的回路を使用して、処理装置400およびより複雑で精巧な汎用または専用プロセッサを実現することができる。
さらに別の実施形態において、例示的な処理装置400は、Raspberry Pi Computer Model B−Rev−2などの、シングルボードコンピュータの一部として使用される低電力ARM1176JZ−Fアプリケーションプロセッサによって実現することができる。ARMアプリケーションプロセッサは、Raspberry Pi Computerに配備されたBroadcom(登録商標)BCM2835 system−on−chip(SoC)内に埋め込まれている。この実施形態において、Raspberry Pi Computerデバイスは、例示的なマスタノード110aのコアとして動作し、記憶装置415として動作するセキュアデジタルメモリカードスロットおよびフラッシュメモリカード、揮発性メモリ420として動作する512MバイトRAM記憶装置、記憶装置415に格納され、揮発性メモリ420で稼働するオペレーティングシステム(Linux(登録商標)など)、クロック/タイマ460を実現する周辺機器、および電力インターフェース470として動作する電源を含む。
IDノード120aにおける短距離インターフェース375のように、例示的なマスタノード110aは、処理装置400に結合されるプログラマブル無線機および全方向性アンテナとして短距離通信インターフェース480を含む。いくつかの実施形態において、短距離通信インターフェース480は、受信機感度および/またはRF出力信号電力レベルなどの可変RF電力特性を有することができる。いくつかの実施形態において、インターフェース480は、指向性が望ましい可能性がある場合に、異なるアンテナプロファイルを有するアンテナを使用することができる。短距離通信インターフェース480の例には、特定の短距離通信路(例えば、2.4GHzで通信するBluetooth(登録商標)Low Energy(BLE)接続路)にデバイスを動作可能に結合するための他のハードウェア(図示せず)を含むことができる。一実施形態において、BLEが短距離通信プロトコルを可能にするために使用されるが、可変電力短距離インターフェース480は、他の低電力、短距離通信プロトコルを用いて実現することができ、そのようなプロトコルには、超広帯域インパルス無線通信で使用される超低電力通信プロトコル、ZigBee(登録商標)プロトコル、およびIEEE802.15.4規格通信プロトコルなどがある。
一実施形態において、RF出力電圧およびRF受信機感度などの無線機の送受信機の様々なRF特性は、処理装置400の制御下で、動的におよびプログラム的に変化させることができる。他の実施形態において、周波数、デューティサイクル、タイミング、変調方式、拡散スペクトル周波数ホッピング態様などの無線機の送受信機のさらなるRF特性は、例示的なマスタノード110aの所望の実装および予想される使用に応じて、必要に応じて、RF出力信号を柔軟に調整することが必要とされる場合に、プログラム的に変化させることができる。言い換えると、マスタノード110a(または、他の任意のマスタノード)の実施形態は、プログラム的に調整可能なRF特性(調整可能RF出力信号電力、調整可能RF受信機感度、および異なる周波数または周波数帯に切り替える能力など)を有することができる。
短距離通信インターフェース480に加えて、例示的なマスタノード110aは、中距離および/または長距離通信インターフェース485を含んで、ネットワーク105を介してサーバ100に通信路をもたらす。いくつかの実施形態において、配備された例示的な通信インターフェースは、短距離通信インターフェース(インターフェース480など)または中距離/長距離通信インターフェース(インターフェース485など)を具体化するとみなすことができることが当業者には理解されよう。しかしながら、より一般的な実施形態では、通信インターフェースへの言及は、複数の異なる例示的なデータ通信インターフェースを集合的に実装するインターフェースを含むことができ、それでもなお「通信インターフェース」または「無線通信インターフェース」として一般に呼ばれる。
一実施形態において、通信インターフェース485は、IEEE802.11g準拠Wi−Fi(登録商標)送受信機の形式で、中距離無線機で実現することができる。他の実施形態において、通信インターフェース485は、セルラ無線機の形式で、より長距離の無線機で実現することができる。さらに別の実施形態において、Wi−Fi(登録商標)送受信機およびセルラ無線機は両方とも、最良に利用可能である場合、または優先度に従って、使用することができる(例えば、まず、起こり得る低コストで利用可能である場合、Wi−Fi(登録商標)送受信機の使用を試み、そうでない場合、セルラ無線機に依拠する)。言い換えると、一実施形態は、中距離Wi−Fi(登録商標)送受信機無線機の代替として、または中距離無線機がネットワーク105内の接続インフラ無線機からの到達範囲外である場合、インターフェース485のより長距離のセルラ無線機部分に依拠する。したがって、これらの実施形態において、中距離および/または長距離通信インターフェース485を使用して、取得したノード情報(例えば、プロファイルデータ430、関連付けデータ440、共有データ445、センサデータ450、および位置データ455)をサーバ100に伝達することができる。
マスタノード110aの電池/電力インターフェース470は、一般に、マスタノード110aを実現する回路に電力供給する。一実施形態において、電池/電力インターフェース470は、再充電可能電源とすることができる。例えば、マスタノードは、マスタを遠隔地に配備することを容易にする補助をするために、電源を充電するソーラパネルと共に、再充電可能電源を有することができる。別の実施形態において、電池/電力インターフェース470は、使用後に破棄されることを意図した、再充電不可能な電源とすることができる。さらに別の実施形態において、電池/電力インターフェース470は、電力インターフェースコネクタ(マスタノード110aの電源コードおよび内部電源など)とすることができる。したがって、例示的なマスタノードが固定または据え付け構成にある場合、電気コンセントに接続された電源コードによって電力供給することができ、電気コンセントは、外部電源に結合される。しかしながら、他のモバイルマスタノードは、電池などの、内部電源を使用することができる。
マスタノード110aのためのクロック/タイマ460は、一般に、例えば、時間遅延、パルス生成、および発振器用途で使用される、1つまたは複数のタイミング回路を提供する。マスタノード110aが全体的な節電技法の一部として所定の期間にわたってスリープまたはドーマント状態に入ることによって電力を節約する実施形態において、クロック/タイマ460は、タイミング動作を管理する際に処理装置400を補助する。
場合により、一実施形態はまた、(IDノードベースのセンサノードに配備され、図3を参照して上記したセンサと同様の)1つまたは複数のセンサ465を含むとしてマスタノード110aを実現することができる。さらに、マスタノード110aの一実施形態はまた、状況を示すためのユーザインターフェース405を提供することができ、取得したノードデータをレビューするための基本的な双方向処理ならびにノードおよびサーバ100との双方向処理を可能にすることができる。一実施形態において、ユーザインターフェース405は、ディスプレイ、インタラクティブボタンもしくはソフトキー、およびディスプレイによる双方向処理を容易にするポインティングデバイスを提供することができる。さらなる実施形態において、データ入力デバイスはまた、ユーザインターフェース405の一部として使用することができる。他の実施形態において、ユーザインターフェース405は、1つまたは複数のライト(例えば、ステータスライト)、音声入出力デバイス(例えば、マイクロフォンおよびスピーカ)、またはタッチスクリーンの形式をとることができる。
上記したように、マスタノード110aなどの例示的なマスタノードは、既知の固定位置に位置付けることができる、またはマスタノードが位置を自己決定することを可能にするか、もしくはマスタノード自体によってその位置を決定するための専用の位置特定回路475(例えばGPS回路)を含む。他の実施形態において、代替回路および技術が、(GPSではなく)位置特定回路475に関して依拠されてもよく、そのような位置特定回路には、他の衛星ベースのシステム(例えば、欧州のGalileoシステム、ロシアのGLONASSシステム、中国のCompassシステム)、地上無線ベースの測位システム(例えば、携帯電話塔ベースまたはWi−Fi(登録商標)ベースのシステム)、赤外線測位システム、可視光ベースの測位システム、および超音波ベースの測位システムなどがある。
記憶装置415および揮発性メモリ420に関して、どちらも、例示的なマスタノード110aにおける処理装置400に動作可能に結合される。記憶構成要素はどちらも、処理装置400によって使用されるプログラム要素を提供し、(例示的なIDノード120aの記憶装置315および揮発性メモリ320に格納された可能なデータ要素と同様に)処理装置400にアクセス可能なデータ要素を維持および格納する。
図4に示す実施形態において、記憶装置415は、様々な実行可能プログラムデータ(例えば、マスタ制御および管理コード425)、IDノードの記憶装置315に保存されたものと同様のデータ(例えば、プロファイルデータ430、セキュリティデータ435、関連付けデータ440、共有データ445、およびセンサデータ450など)、およびマスタノード110aの動作に対するより具体的な他のデータ(例えば、特定のノードの位置に関連した位置データ455)を維持する。記憶装置315のように、記憶装置415は、情報(例えば、実行可能コード/モジュール、ノードデータ、センサ測定値など)を不揮発性および非一時的な方法で保持することができる有形の非一時的コンピュータ可読媒体である。
IDノード120aの揮発性メモリ320のように、揮発性メモリ420は、典型的に、マスタノード110aの動作の間に処理装置400によって使用されるランダムアクセスメモリ(RAM)構造である。マスタノード110aの起動時に、揮発性メモリ120は、動作プログラム(マスタ制御および管理コード425など)またはマスタノード110aの特定の動作を促進する補助をする特定のプログラムモジュールを読み込むことができる。マスタ110aの動作の間、揮発性メモリ420はまた、マスタノード110aがプログラムされた、または記憶装置415からロードされた命令を実行する場合に生成される、あるタイプのデータ(例えば、プロファイルデータ430、セキュリティデータ435、関連付けデータ440、共有データ445、およびセンサデータ450など)を含むことができる。
(マスタ制御および管理コード)
一般に、マスタ制御および管理コード425の実施形態は、マスタノード110aなどのマスタノードの挙動を一般に制御するプログラム機能またはプログラムモジュールとして実現されるソフトウェア機能の集合である。一実施形態において、マスタ制御および管理コード425は、一般に、以下を含むいくつかのプログラム機能またはプログラムモジュールを備える、すなわち、(1)ノードがいつどのように通信するかを管理するノード告知および照会(スキャン)論理マネージャ、(2)情報をノード間で交換することができるか、およびどのように交換することができるかを管理する情報制御および交換マネージャ、(3)電力消費およびRF出力信号電力の態様ならびに/もしくは可変短距離通信に対する受信機感度を管理するノード電力マネージャ、(4)ノードが他のノードとどのように関連付けられるかに注目する関連付けマネージャ、および(5)ノード位置を決定するための位置認識/取得モジュールを含む。
(マスタノードプログラムモジュールおよびIDノードモジュール)
例示的な実施形態において、マスタノード制御および管理コード425のプログラムモジュール(1)から(4)は、一般に、図3を参照して上記したような、ノード制御および管理コード325の同様に名付けられたプログラムモジュール(1)から(4)の機能と合致する。さらに、ノード制御および管理コード325はまた、空輸モードプログラムモジュールを備えることができるため、マスタノード制御および管理コード425もまた、空輸の間、マスタノードの有利な動作を可能にするために、同様の機能性空輸モードプログラムモジュールを備えることができることが当業者には認識および理解されよう。しかしながら、以下で述べる例と同様に、そのようなモジュールは、マスタノードにおいてIDノードを制御するモジュールと比較された場合に、なんらかの違いを有する可能性がある。
(位置認識/取得モジュール)
コード425の例示的なプログラムモジュール(1)から(4)に加えて、マスタノード制御および管理コード425の例示的な実施形態は、ノード位置に関連した例示的な位置認識/取得モジュール(より一般的には、マスタノードの位置マネージャモジュールと称する)をさらに備える。通常は、例示的なマスタノードに配備される例示的な位置認識/取得モジュールは、それ自体の位置を決定でき、いくつかの実施形態において、接続されたノードの位置を決定することができる。例示的な位置認識/取得モジュールの実施形態は、本明細書でより詳細に説明するように、他のノードのノード位置を決定する場合、(例えば、サーバ制御および管理コード525の一部として)サーバにおいて存在し、動作する、位置マネージャプログラムコードと共に機能することができる。
一実施形態において、マスタノードは、既知の、固定位置に位置付けることができる。そのような実施形態において、例示的な位置認識/取得モジュールは、マスタノード位置が、記憶装置415の固定の、事前設定された、または事前にプログラムされた部分(例えば、記憶装置415に保持された位置データ455内の情報)で定義することができる、既知の、固定位置であると認識することができる。そのような位置情報の例には、従来の位置座標またはマスタノードの位置を識別する他の記述詳細を含むことができる。マスタノードがすべての時点で本質的に既知ではないか、または固定位置にない可能性がある(例えば、モバイルマスタノードに関する)別の実施形態において、例示的な位置認識/取得モジュールは、マスタノードのGPS回路475などの位置特定回路と通信して、マスタノードの現在位置を決定することができる。
一実施形態において、マスタノードの位置をサーバに伝達することができ、サーバは、無線ノードネットワークにおいてノードを管理および追跡する一部としてこの位置情報を使用することができる。例えば、例示的なマスタノードがモバイルであり、位置特定回路475を使用して新しい現在位置を決定した場合、マスタノードは、マスタノードの新しい現在位置をサーバに供給することができる。さらに、マスタノードの例示的な位置認識/取得モジュールがマスタノードと関連付けられたノードの位置を決定した場合、マスタノードはまた、マスタノードと関連付けられたノードの位置をサーバに供給することができる。
(サーバ)
図3および図4では例示的なIDノードおよび例示的なマスタノードのハードウェアおよびソフトウェア態様の詳細をそれぞれ示したが、図5は、本発明の一実施形態による、例示的な無線ノードネットワークの一部として動作することができる例示的なサーバのより詳細な図を提示する。例示的な実施形態において、サーバ100は、ノードを管理し、ノードからの情報を収集し、ノードから収集された情報を格納し、ノードが動作している環境に関連したコンテキストデータを保持するか、もしくはコンテキストデータへのアクセスを有し、ノードについての情報(例えば、状況、センサ情報など)を、要求しているエンティティに提供することができる、関連付けおよびデータ管理サーバ(ADMS)と称することができる。この機能を利用する様々な実施形態についてのさらなる詳細を以下で説明する。ノード密度、地理的設置特徴付け、およびネットワーク接続性は、無線ノードネットワークの一実施形態に対して所望される最終アーキテクチャに影響を与える可能性のある要因のすべての種類の例であることが当業者には理解されよう。
ここで図5を参照すると、例示的なサーバ100が、少なくとも無線マスタノードに接続および相互通信可能なネットワークコンピューティングプラットフォームとして示される。他の実施形態において、例示的なサーバ100はまた、1つまたは複数のユーザアクセスデバイスに接続および相互通信可能である。例示的なサーバ100が、多種多様な方法で実現することができるハードウェアベースの構成要素であることが当業者には理解されよう。例えば、サーバ100は、単一のプロセッサを使用することができる、またはデバイス(ユーザアクセスデバイス200、205など)および無線ノード(マスタノード110aなど)と通信するマルチプロセッサ構成要素の1つまたは複数の部分として実現することができる。
通常は、サーバ100が、シングルコンピューティングシステム、分散サーバ(例えば、別々のサーバに関連したタスクに対する別々のサーバ)、階層型サーバ(例えば、情報を異なるレベルで保持することができ、タスクを実装態様に応じて異なるレベルで実行することができる、複数レベルで実現されるサーバ)、または複数の別個の構成要素がクライアントデバイス(例えば、デバイス200、205またはマスタノード110a)の観点から1つのサーバコンピューティングプラットフォームデバイスとして機能することを論理的に可能にするサーバファームとして実現することができることが当業者には理解されよう。いくつかの領域配備において、例示的なサーバは、異なる領域内で収集された情報が、各領域サーバで実現される異なる規制および要件を含み、これらに影響を受け得るため、特定の地理的領域に対して専用のサーバを含むことができる。
同じように、図5に示す実施形態は単一の記憶装置515を示しているが、例示的なサーバ100は、2つ以上の記憶装置媒体を配備してもよい。記憶装置媒体は、異なる非一時的な形式(例えば、従来のハードディスクドライブ、フラッシュメモリなどのソリッドステートメモリ、光学ドライブ、RAIDシステム、クラウドストレージ構成メモリ、ネットワークストレージ機器など)とすることができる。
図5に示す例示的なサーバ100は、そのコアに、ネットワークインターフェース590に結合される処理装置または論理演算装置500を備え、ネットワークインターフェース590は、1つまたは複数のマスタノードならびに、いくつかの実施形態において、デバイス200、205などのユーザアクセスデバイスと、ネットワーク105を通じて動作接続および通信することを容易および可能にする。一実施形態においてサーバ100は、1つまたは複数のマスタノードとより直接通信するための、中距離および/または長距離通信インターフェース595を含むことができる。これらの通信路ならびにプログラムコードもしくはプログラムモジュール(サーバ制御および管理コード525など)を使用して、サーバ100は、一般に、IDノードと関連付けられた品物がある位置から別の場所に物理的に移動する場合にIDノードに関連した情報を調整および管理するよう動作する。
コンピューティングプラットフォームとして、例示的なサーバ100の処理装置500は、記憶装置515および揮発性メモリ520に動作可能に結合し、記憶装置515および揮発性メモリ520は、様々な実行可能プログラムコード(例えばサーバ制御および管理コード525)、マスタまたはIDノードの各記憶装置に保持されたのと同様のデータ(例えば、プロファイルデータ530、セキュリティデータ535、関連付けデータ540、共有データ545、センサデータ550、位置データ555)、およびノードが動作している環境に関連したコンテキストデータ560(例えば、無線ノードネットワーク内から生成された情報および無線ノードネットワークの外部で作成された情報)を集合的に格納および提供する。
記憶装置315および記憶装置415のように、記憶装置515は、有形の非一時的コンピュータ可読媒体であり、情報(例えば、実行可能コード/モジュール(例えば、サーバ制御および管理コード525など)、ノード関連データ(例えば、プロファイルデータ530、セキュリティデータ535、関連付けデータ540、位置データ555など)、測定情報(例えば、あるタイプの共有データ545、センサデータ550など)、およびノードに対するコンテキスト環境に関する情報(例えばコンテキストデータ560))を、不揮発性および非一時的な方法で保持することができる。
特定のプログラムコードおよびデータの上記識別が、網羅的ではなく、実施形態が、さらなる実行可能プログラムコードもしくはモジュールならびにIDノード、マスタノード、およびサーバなどの処理ベースのデバイスの動作に関連した他のデータを含むことができることが当業者には理解されよう。
(コンテキストデータ)
上記のように、サーバ100は、無線ノードネットワークにおけるノードの管理の一部として、コンテキストデータ560にアクセスすることができる。例示的なサーバ100は、一実施形態によれば、コンテキストデータベース565内に、そのようなコンテキストデータ560の集合を含むことができる。図5に示したように、例示的なコンテキストデータベース565は、サーバ100の内部の処理装置500によってアクセス可能な単一データベースである。コンテキストデータ560のアクセス可能な集合を提供する他の構成が、本発明の実施形態の範囲および原理内で、可能および意図されることが当業者には容易に理解されよう。例えば、コンテキストデータベース565は、専用インターフェースまたはネットワークストレージデバイス(またはネットワーク接続ストレージ(NAS)装置)を介してサーバ100の外側に維持されたアクセス可能なストレージなどの外部からアクセス可能なデータベース(または、複数のデータベース)とすることができる。さらに別の実施形態において、コンテキストデータベースは、サーバ100とは別個であるが、通信路を通じて、サーバ100から別個のデータベースサーバに、(例えば、ネットワーク105を介して)接続可能な、外部データベースサーバ(図示せず)によって別々に維持することができる。さらに、コンテキストデータベース565が、サーバ100にアクセス可能な情報(コンテキストデータ560、センサデータ550、共有データ545など)の集合の分散ネットワークストレージを本質的に提供するクラウド技術で実現することができることが当業者には理解されよう。
コンテキストデータベース565内で、ノードが動作しているまたは動作すると予想される環境に一般的に関連するコンテキストデータ560の集合の例示的な実施形態を維持することができる。より詳細には、コンテキストデータ560は、一般に、所与のノードが現在曝されている、または所与のノードが移動する場合に曝されると予想されるものと類似した環境で類似するノードが曝されたものに関する可能性がある。
一般的な例において、ノードが実際に動作しているか、または動作すると予想される環境は、異なる種類の環境を含むことができ、そのような環境には、例えば、電気通信環境(例えば、信号によるクラッタがあるか、またはRF通信を妨害または遮蔽する可能性のある素材もしくは構造を含む、RF環境)、識別されたノードが沿って移動していると予想される経路の物理環境(例えば、温度、湿度、セキュリティ、および他の物理特性)、ノードがどのように動く可能性があるか、またはどのように動くと予想されるかに関する運搬手段環境(例えば、トラック、航空機、コンベアシステムの速度および他のパラメータ)、特定のノード付近のエリア内にあるノードの密度に関する密度環境(例えば、どれだけの数のノードが、図22Aに示す構造2200のような廊下を、または特定のIDノードがその出荷路上で通過すると予想される保管施設を占めると予想されるか)がある。
ノードの動作環境のこれらの異なる態様を考慮すると、例示的なコンテキストデータ560は、品物の移動に関連した異なる構造および条件(例えば、特定の種類の配送業者デバイス、ビークル、施設、輸送コンテナなど)に関する情報を提供することができる。そのような情報は、出荷会社などの無線ノードネットワークを操作するエンティティによって生成することができる。さらに、例示的なコンテキストデータ560は、無線ノードネットワークの外部で生成されるサードパーティデータを含むことができる。したがって、データ560などのコンテキストデータは、ノードが動作する環境に一般的に関連する多種多様なデータを含むことができ、有利には、本発明の実施形態による改良されたノード管理能力を提供するために使用することができる。
通常は、図5は、データベース565および揮発性メモリ520に保持される例示的な種類のコンテキストデータ560を示す。コンテキストデータ560がまた、データベースにそれらの情報を保持するのに加えて、またはデータベースにそれらの情報を保持する代わりに、他のデータ構造に格納されてもよいことが当業者には理解されよう。図5に示したように、例示的な種類のコンテキストデータ560は、これらに限定するものではないが、スキャンデータ570、履歴データ575、出荷データ580、レイアウトデータ585、RFデータ587、およびサードパーティデータを含むことができる。
スキャンデータ570は、一般に、イベントに関連した特定の品物に対して収集されたデータである。例えば、ある品物が(パッケージ130などの)パッケージの中に配置された場合、ラベルを生成し、パッケージの外側に配置することができる。ラベルは、取得することが可能な適切なスキャニングデバイスによってスキャンされた場合にパッケージを識別する、視覚的識別子を含むことができる。識別子のスキャニング(あるタイプのイベント)に応じて生成される情報は、あるタイプのスキャンデータとみなすことができる。他のスキャンデータ570は、例えば、パッケージに関連した情報の手動入力で生成された一般的な在庫データ、取得されたパッケージ保管制御データ、およびバーコードスキャンデータを含むことができる。
一般に、履歴データ575は、共通の特性に関して以前に収集および/または解析されたデータである。履歴データ575は、無線ノードネットワークの動作に関連する特定の性質に対する動作知識およびノウハウを包含する。例えば、共通の性質は、特定のイベント(例えば、屋外環境から建物などの特定の閉じた環境内への品物の移動)、あるタイプの品物(例えば、あるタイプのパッケージ、あるタイプの出荷される内容物、位置、出荷路など)、および特定の品物の成功率(例えば、成功出荷)などとすることができる。履歴データ575の別の例には、品物がある位置から別の位置に移動する場合に、時間的にどのように処理されてきたかと関連付けられた処理情報を含むことができる(例えば、特定の施設内を移動する場合、処理情報は、品物が特定のコンベア上にあることを示すことができ、コンベアについての情報(速度および品物がコンベア上にあると予想される時間など)を含むことができる)。
出荷データ580は、一般に、品物がある位置から別の位置に移動したことに関するデータである。一実施形態において、出荷データ580は、追跡番号、出荷される品物に対する内容情報、起点から目的位置に関するアドレス情報、および移動中の品物の他の特性を備えることができる。
レイアウトデータ585は、一般に、予想される経路の1つまたは複数の部分の物理的エリアに関するデータである。例えば、レイアウトデータ585の一実施形態には、ノードが通過している可能性がある建物の部分の建物外略図および物理的寸法を含むことができる。一実施形態は、レイアウトデータの種類として、通過する物理的エリアおよびこれらのエリア内にある可能性のあるノードの予想される数と関連付けられた密度情報をさらに含むことができる。別の例において、レイアウトデータの一実施形態は、単一モードまたは一貫輸送の様々な形式で品物の集合を移動するのに役立つ輸送コンテナ(例えば、ユニットロードデバイス(ULD))に配置されるパレット上に、パッケージのグループをどのように組み付けることができるかについての構成を含むことができる。
RFデータ587は、一般に、特定の種類のノードに対する信号路環境についての信号劣化情報であり、信号変動、干渉、またはその特定のノードに対する他の最適な信号路環境からの他の劣化を引き起こす可能性のある特定の不利なRF条件に関することができる。例えば、RFデータは、特定のパッケージまたは位置を使用する場合の遮蔽影響、パッケージが特定の種類のコンテナ内にある場合もしくはパレット貨物の一部として組み付けられた場合の遮蔽影響、特定の内容物が出荷された場合の遮蔽影響、ならびに他の物理的および電気的干渉要因を含むことができる。
サードパーティデータ589は、ネットワークの外側で生成されたデータを一般に含む、追加の種類のコンテキストデータ560である。例えば、サードパーティデータは、品物がある位置から別の位置に予想される経路に沿って移動する場合に通過する特定のエリアと関連付けられた気象情報を含むことができる。ある位置から別の位置に移動する品物が直面する物理条件および環境条件に関連する他の種類のサードパーティデータもまた、コンテキストデータ560とみなすことができることが当業者には理解されよう。
上記したコンテキストデータ560などのコンテキストデータの使用は、有利には、サーバ100による品物の移動のより良好な管理に役立ち、より良好な位置決定をもたらし、無線ノードネットワークの異なるレベルのインテリジェントな動作および管理を向上し、無線ノードネットワークの動作中における品物の現在位置および状況の可視性の向上をもたらす。一実施形態において、サーバ制御および管理コード525は、無線ノードネットワークがコンテキスト的に認識および応答することを可能にするそのような機能性をもたらすことができる。
(サーバ制御および管理コード)
一般に、サーバ制御および管理コード525は、例示的なサーバ100の動作を制御する。一実施形態において、サーバ制御および管理コード525は、サーバ100の挙動を一般に制御するコードにおけるプログラム機能または別々のプログラムモジュールとして実現されるソフトウェア機能の集合である。したがって、例示的なサーバ制御および管理コード525は、これらに限定されないが、(1)無線ノードネットワーク内のノードのよりロバストでインテリジェントな管理のためのフレームワークを提供するサーバ側の関連付けマネージャ、(2)コンテキストデータに基づいて無線ノードネットワーク内のノードの管理を向上するコンテキストベースノードマネージャ、(3)ノード管理のセキュアなペアリング態様を管理するセキュリティマネージャ、(4)特定のノードに対して更新されたか、もしくは異なるプログラミングを提供し、ノードと情報を共有するノード更新マネージャ、(5)ネットワーク内のノードの位置を決定および追跡するための位置マネージャ、および(6)ノードの現在状況に関する、またはノードについての、もしくはノードから収集された情報を一般に提供する、情報に対する要求に応じる情報更新マネージャを含むいくつかのプログラム機能またプログラムモジュールで実現することができる。
(サーバ側の関連付けマネージャ)
サーバ側の関連付けマネージャ(サーバ側の関連付け管理機能とも称する)は、一般に、セキュアな情報フレームワークを使用して、無線ノードネットワーク内のノードのインテリジェントな管理を担う例示的なコード525内のプログラムモジュールである。一実施形態において、このフレームワークは、コンテキスト駆動型の、学習センサプラットフォームとなるよう実現することができる。フレームワークはまた、情報(RFスキャンデータ、位置データ、日付/時間データ、およびセンサデータなど)をノード間でセキュアに共有する方法、ノードの挙動を変更する方法、およびノードが「位置不明」と考えられることを把握するための方法を可能にすることができる。サーバ側の関連付けマネージャの動作中に確立されたフレームワークにより、ノードのネットワークを、各IDノードの物理的位置の決定の精度が向上および最適化されたシステムとして管理できる。そのような関連付け管理フレームワークおよび方法の特定の実施形態に関するさらなる情報は、以下でより詳細に説明する。
(コンテキストベース関連付けマネージャ)
コンテキストベースノードマネージャは、一般に、ノードの可視性を提供することができるデータ根拠の向上をもたらすよう管理動作の一部としてコンテキストデータを組み込むことを担う例示的なコード525におけるプログラムモジュールである。いくつかの実施形態において、コンテキストベースノードマネージャは、サーバ側の関連付けマネージャの一部として実現することができ、一方、他の実施形態は、別個のプログラムモジュールとしてコンテキストベースノードマネージャを実現することができる。
一実施形態において、向上したデータ根拠は、コンテキストデータ560(例えば、スキャンデータ570、履歴データ575、出荷データ580、レイアウトデータ585、ならびにある位置から別の位置に移動する品物およびIDノードを取り囲む条件および環境に関する情報を提供する他のサードパーティコンテキストデータ)などのコンテキストデータに依拠する。そのようなコンテキストデータ(例えば、ネットワークノウハウ、建物レイアウト、無線ノードネットワークと共に使用されるノードおよび出荷路の動作知識)は、サーバ100がロバスト性に富んだコンテキスト環境においてノードの追跡および位置特定を管理することを可能にするビルディングブロックの向上をもたらすことができる。一実施形態において、コンテキストベース管理は、無線ノードネットワークを通じてノードが移動する場合に関連付けがいつ、どのように予期されるべきかについてのデータ解析を通じて、可視性をシステムにもたらす。他の実施形態において、動作環境、梱包、パッケージ内容、ならびに/もしくは品物およびそのIDノードに関連した他のパッケージに起因し得るRF信号劣化をより良好に理解するための根拠をもたらすことができる。
(セキュリティマネージャ)
セキュリティマネージャモジュールは、例示的なサーバ制御および管理コード525における関連付けマネージャモジュールとは別々に、またはその一部として、実現することができ、ノードのセキュアなペアリングの態様を管理することによって、無線ノードネットワーク内の2つのノードを関連付けるのに役立つ。一実施形態において、セキュリティマネージャモジュールは、あるノードを別のノードにセキュアに接続することを可能にするのに適切なペアリング資格情報をもたらす。したがって、ノードが別のノードに接続しようとする場合、一実施形態では、適切なペアリング資格情報が、サーバによって生成され、ノードに供給され、ノードの正常な接続または関連付けを可能にするためにノード内で観測されることが要求される。
動作中、ノード(マスタノード110aなど)は、接続しようとするノード(IDノード120aなど)のアドレスを識別する。このアドレスにより、ノードは、ペアリング要求を準備し、その要求をサーバ110に送信する。サーバ100は、関連付けマネージャのセキュリティマネージャモジュールの制御下で動作し、要求ノードを他のノードと接続または関連付けるべきかどうかを決定する。接続または関連付けをしない場合、サーバは、要求されたセキュリティ資格情報を発行しない。接続または関連付けをする場合、およびコード525の関連付けマネージャによって設定された所望の関連付け管理パラダイムにより、サーバは、正常な無線ペアリングのために必要な要求された資格情報、および関連付けられたノードの間でのセキュアな通信の確立をもたらす。
(ノード更新マネージャ)
例示的なサーバ制御および管理コード525は、更新されたプログラミング情報を、無線ノードネットワーク内のノードに供給し、そのようなノードからの情報(例えば、共有データ545、センサデータ550)を収集する、ノード更新マネージャモジュールを含むことができる。ノード更新モジュールは、例示的なサーバ制御および管理コード525における関連付けマネージャモジュールとは別個に、またはその一部として実現することができる。
更新をノードのプログラミングにもたらすことにより、電力を節約し、システムとしてノードをより良好に管理するためのノード機能の配信を容易および可能にすることができる。例えば、一実施形態により、あるノードから別のノードに特定の機能に対する責任を一時的にオフロードすることによって、コンテキスト状況または関連付け状況に応じて、異なるノードの機能的責任を変化させることができる。典型的に、サーバは、他のノードに、機能的責任を変更するよう指示する。しかしながら、いくつかの実施形態において、マスタノードが、他のノードに、機能的責任を変化させるよう指示することができる。
(例えば、例示的なノード更新マネージャを介した)ノード間およびサーバと情報を共有することにより、サーバ100の関連付け管理機能の一部として、ノードからの情報収集および他のノードとの情報共有が容易になる。例えば、一実施形態により、RFスキャンデータ(あるタイプの共有データ545)、ノードの位置についての情報(あるタイプの位置データ555)、日時/時間についてのシステム情報(別の種類の共有データ545)、およびセンサノードから収集されたセンサ測定値(あるタイプのセンサデータ550)を収集および共有することができる。
(位置マネージャ)
例示的なサーバ制御および管理コード525は、ノード位置を決定および追跡するのに役立つ位置マネージャモジュールを含むことができる。一般的な実施形態において、ノードの位置は、ノード自体(例えば、位置特定回路475を介して自身の位置を決定するマスタノードの能力)によって、そのノードと関連付けられたノード(例えば、マスタノードがIDノードの位置を決定することができる)によって、(例えば、コード525の一部として実現される1つまたは複数の技術によって決定される位置特定情報を使用して)サーバ自体によって、ならびにマスタノードおよびサーバの組み合わせ成果によって、決定することができる。
通常は、例示的なIDノードは、実際の物理的位置を決定するためにマスタノードに直接的または間接的に依存することができる。実施形態により、1つまたは複数の方法論を使用して、ノードの位置を決定することができる。例えば、以下でより具体的に説明するように、ノード位置を決定する可能な方法は、ノードのRF特性(例えば、RF出力信号レベルおよび/またはRF受信機感度レベル)を制御すること、相対的な近接度を決定すること、関連付け情報を考慮すること、コンテキスト情報およびRF環境に対する位置調整を考慮すること、三角測量を連鎖させること、さらに様々な位置特定方法論を組み合わせた階層的で適応的な方法に関連することができる。例示的な位置マネージャモジュールがそのような例示的な技術によりノードの位置を決定することができる方法のさらなる情報および例は、以下でより詳細に提供する。
さらに、追跡される品物についてのコンテキスト情報に基づいて、実際の位置に対して動作可能な位置を構成するものを決定することを可能にすることができることが当業者には理解されよう。例えば、より大きな品物の方が、小さな品物よりも、必要とする位置精度が比較的小さい可能性があり、動作決定および状況更新は、コンテキストの知識によりより容易に実現することができる。品物のサイズが既知である場合、位置精度は、それに応じて調整することができる。したがって、より大きな品物を追跡する場合、またはその品物についてのシステムのコンテキスト認識が、より低い位置特定精度を使用することができるというようである場合、より強い信号、したがって、より広いスキャニングエリアを使用する可能性があり、RF干渉または遮蔽が問題となる状況で補助することができる。
(情報更新マネージャ)
例示的なサーバ制御および管理コード525は、無線ノードネットワークの動作およびノードの状況に関する情報を提供する情報更新マネージャモジュールを含むことができる。そのような情報は、無線ノードネットワークの外側にあるデバイス(ユーザアクセスデバイス200など)からの要求に応答して提供することができる。例えば、誰かが品物を出荷する際に、サーバ100に接続してそのような情報を要求するラップトップまたはスマートフォン(あるタイプのユーザアクセスデバイス)を介して、その品物の現在状況について照会することができる。それに応じて、情報更新マネージャモジュールは、どのノードが品物と関連付けられているか判定し、品物に関連した状況情報(例えば、位置判断情報など)を収集することによってそのような要求に応じることができ、照会エンティティに対して対象であり適時であり、有益である形式で要求された情報を提供することができる。
別の例において、ユーザアクセスデバイスは、サーバ100に接続し、特定のノードから特定のセンサデータを要求することができる。それに応じて、情報更新マネージャは、ノード更新マネージャと連携することができ、ユーザアクセスデバイスに要求されたように、収集されたセンサデータ545を提供することができる。
(ノードフィルタリングマネージャ)
例示的なサーバ制御および管理コード525の一実施形態は、マルチレベルフィルタリング機構でノードのトラフィックの管理を補助する、ノードフィルタリングマネージャを場合により備えることができる。フィルタリングは、潜在的な関連付けおよび通信を制限する規則を本質的に設定する。そのようなノードフィルタリング管理の一例により、マスタノードに対するフィルタリングの様々なレベルまたはモード(例えば、マスタノードによって、マスタノードの通信および管理負荷を制限する手段として、どのIDノードが管理され得るか)を定義することができる。
一例において、「ローカル」モードを定義することができ、そのモードでは、IDノードのみが通信し、最終無線ノードがサーバ100にコンタクトする位置ならびに/もしくは割り当てられたマスタノードおよびIDノードが物理的および無線的に近接していることをサードパーティデータが示す位置で、割り当てられたマスタノードによって管理される。したがって、トラフィックフィルタリングの「ローカル」モードの場合には、割り当てられたマスタノードのみが、近接して割り当てられたIDノードからの情報を伝達および処理する。
低制限フィルタリングモードまで移動すると、フィルタリングの「領域性」モードを定義することができ、この場合、IDノードは、サーバ100に最後に報告された位置で任意のマスタノードによって通信および管理することができ、および/またはサードパーティデータによりIDノードが位置特定されたことが示される。したがって、トラフィックフィルタリングの「領域性」モードの場合には、IDノード付近の任意のマスタノードが、通信して、そのIDノードからの情報を処理することができる。このことは、例えば、特定の施設内への関連付けおよびペアリングの制限を実現することが望まれる場合に有用であるだろう。
最も制限されないフィルタリングモードでは、フィルタリングの「グローバル」モードが、本質的にシステム全体の通信として定義することができ、この場合、IDノードが任意のマスタノードによって通信および管理されることを可能にすることができる。言い換えると、トラフィックフィルタリングの「グローバル」モードにより、無線ノードネットワーク内の任意のIDノードは、IDノードからの情報を通信および処理することができる、IDノード付近の特定のマスタノードを通じて、情報を通信することが可能となる。
したがって、そのような例示的なフィルタリングモードでは、ある条件(例えば、位置不明、劣悪な環境条件、ノードの劣悪な条件など)でのIDノードは、「警告」ステータスフラグを使用することによって、通信および関連付けの管理を補助する場所で任意のフィルタリング機構をバイパスする必要性を報知することができる。そのような例において、これは、IDノードが、「発見」されて、別のノードに接続することを可能にするために、マスタノードレベルで設定された任意のフィルタリング規則を無効にするよう動作する。
したがって、例示的なサーバ100は、コード525を実行して、上記した種類のデータにアクセスする場合に、ノードを管理し、ノードからの情報を収集し、ノードから収集した情報を格納し、ノードが動作している環境に関連したコンテキストデータを保持するか、またはそのようなコンテキストデータにアクセスし、ノードについての情報(例えば、状況、センサ情報など)を要求エンティティにもたらすよう動作する。
(ノード通信および関連付けの例)
例示的な管理および通信原理を例示的な無線ノードネットワーク内で実現することができる方法をより良好に示すために、図8から図12は、無線ノードネットワークの例示的な構成要素が、一般に、様々な実施形態における異なる種類の動作中に、情報を通信(告知およびスキャニング)、関連付け、および交換することができる方法のいくつかの例を提示する。図22Aから図22Cはまた、例示的なIDノードが、一実施形態において、通過経路に沿って(例えば、廊下を通じて)移動し、様々なマスタノードおよびサーバによって追跡および管理される場合の、そのような例示的な関連付けおよび通信活動のより詳細な用途を提示する。
(ノード告知サイクルの例)
一般に上記したように、ノードは、そのノードが他のノードと接続可能となることができ、他のノードと通信することができる、いくつかの異なる種類の告知状態を有することができる。ノードが無線ノードネットワーク内で移動する場合、告知および接続のノードの状態は、ノードが以前に接続していたノードから関連付けを解除され、新しいノードと関連付けられ、または他のノードと関連付けられないことを発見した場合に変化する可能性がある。状況によっては、ノードは、別のノードと接続または関連付けされていなくても問題なく通常動作する可能性がある。しかしながら、他の状況では、ノードは、非常に長い期間、他のいかなるノードとも接続していなかった場合に、迷子になった可能性があるという問題を提起する可能性がある。したがって、ノードは、これらの異なる動作状況で、異なる種類の告知状態に曝される可能性がある。
一般に、ノードは、ある期間、他のノードと接続できない状態にある可能性がある(非接続可能間隔とも称する)。だが、後に、別の状態において、ノードは、接続されることを望む場合もあり、定義された接続可能期間(接続可能間隔とも称する)の間、そのように告知する。ノードが接続されるよう告知する場合、ノードは、何らかの時点で接続されるように予期し得る。言い換えると、ノードが別のノードに接続されることを予期する、選択可能な期間が存在する可能性がある。しかしながら、ノードが、その期間(警告間隔と称する)内に別のノードに接続されない場合、ノードは、状況に応じて、特定のまたは緊急の動作をとる必要がある可能性がある。例えば、ノードが30分の間(例えば、例示的な警告間隔)に別のノードに接続されなかった場合、ノードは、接続するための他のノードを「よりしっかりと」探すために、内部的に動作を変更することができる。より具体的には、ノードは、任意の利用可能なマスタノードが、接続を求めているノードによってブロードキャストされた告知パケットの受信を確認することを要求するために、警告レベル0(問題なし、通常動作)から警告レベル2にステータスフラグを変更することができる。
図8は、本発明の一実施形態による、例示的な告知状態(または、情報交換およびノード接続可能状態)、および無線ノードネットワーク内の例示的なIDノードによる状態の間の遷移に含まれる要因を示す図である。ここで図8を参照すると、ノードに対して3つの例示的な状態が、そのノードに対する例示的な告知サイクルの一部として示され、3つの例示的な状態とは、つまり、IDノード非接続可能告知状態805、IDノード発見可能告知状態815、およびIDノード一般的告知状態830である。3つの状態の間の遷移は、上記した種類の間隔の満了に関連した要因に依存する。一実施形態において、これらの間隔のそれぞれの期間は、システム実装態様と、IDノードが動作しているコンテキスト環境とに依存する。そのような時間間隔は、例えば、ノード更新する場合、およびノードの動作を管理する場合に、ノードに供給されるデータ(例えば、プロファイルデータ、関連付けデータ、コンテキストデータ)の一部として、サーバ100によって設定することができる。
図8に示す例を参照すると、例示的なIDノードは、例えば、30分に設定された警告間隔を有することができ、5分に設定された非接続可能間隔を伴うIDノード非接続可能告知状態805にあるとすることができる。状態805では、IDノードは、ブロードキャストまたは告知することができるが、接続可能ではなく、SCAN_REQメッセージ(別のノードから告知ノードに送信された、多くの情報を求めるあるタイプの要求)を受信しない。したがって、この例における状態805のIDノードは、少なくとも5分間、非接続可能方式で告知することができるが、30分以内に接続されることを予期している。
警告間隔がまだ経過しておらず(要因810)、非接続可能間隔がまだ続いている(要因825)場合、IDノードは、単純に、状態805に留まる。しかしながら、警告間隔が経過しておらず(要因810)、非接続可能間隔が経過した(要因825)場合、IDノードはある期間(例えば、1分の接続可能間隔)、別のノードに接続しようとするモードに入り、図8の例示的な告知サイクルにおいて、IDノード一般的告知状態830に移動する。状態830では、接続可能間隔が続いている限り、IDノードは、別のノードに接続可能なこの状態にあり、IDノードがブロードキャストしている告知パケットに応答して、他のノードからSCAN_REQ型の要求を受信する。しかしながら、接続可能間隔(例えば、1分)が経過するか、満了した場合(要因835)、IDノードは、非接続可能間隔が経過した(およびIDノードが再び状態830で接続を試みる)次の時間か、または警告間隔が最後に経過した(およびIDノードが、状態830で接続しようとするにも関わらず、別のノードへ接続しなかった状況にあると判断した)次の時間の間、非接続可能告知状態805に戻る。
警告間隔が最終的に経過した場合(要因810)、IDノードは、IDノード発見可能告知状態815に移動する。ここで、IDノードは、まだ接続可能ではないが、IDノードがブロードキャストしている告知パケットに応答して、他のノードから、SCAN_REQ型の要求を受信する。この状態815では、例示的なIDノードは、そのステータスフラグを変化させて、その警告間隔が満了したこと、およびノードがもはや通常動作中ではないことを示し、反映することができる。言い換えると、IDノードは、IDノードが至急別のノードと接続する必要があることを示すためにブロードキャストされたあるタイプの警告状況にステータスフラグを変更することができる。例えば、IDノードによってブロードキャストされた告知パケットのステータスフラグは、ノードがデータをアップロードする必要があるかどうか(例えば、警告レベル3の状況)、または別のノードとタイマまたは他のデータを同期する必要があるかどうか(例えば、同期状況)に応じて、より高い警告レベルのうちの1つに変更することができる。ステータスフラグのこの変更に伴い、および状態815でIDノードがブロードキャストする場合、IDノードは、他のノードからIDノードに送信されたSCAN_REQメッセージを介して、ブロードキャストされかつ要求されたより多くの情報を受信した別のノードから要求を受信するよう待機する(要因820)。SCAN_REQメッセージがIDノードによって受信された場合(要因820)、警告間隔内に別のノードと接続しなかったために警告モードに入ったIDノードは、他のノードと接続し、必要に応じてデータをアップロードまたは共有し、次いで、状態805に移り、警告間隔および非接続可能間隔を再開することができる。
(マスタノード対IDノード関連付けの例)
告知(ブロードキャスティング)およびスキャニング(リスニング)は、ノードが関連付け動作の間に通信することができる方法である。図9から図12は、無線ノードネットワークのネットワーク要素(例えば、IDノード、マスタノード、およびサーバ)が、いくつかの例示的な無線ノードネットワーク動作の一部として接続および関連付けする間に通信および動作することができる方法の例を提示する。
図9は、一実施形態による、例示的なマスタ対IDノード関連付けの間の無線ノードネットワークの例示的な構成要素を示す図である。ここで図9を参照すると、例示的なマスタノードM1 910aが、例示的なIDノードA 920aの通信範囲内に示されている。マスタノードM1 910aはまた、サーバ900に戻る通信路を有する。図のように、マスタノードM1 910aは、スキャニングまたはリスニングモードにあり(例えば、「M1scan」ラベルで示す)、一方、IDノードA 920aは、告知またはブロードキャスティングモードにある(例えば、「Aadv」ラベルで示す)。この例において、M1マスタノード910aは、IDノードA 920aのアドレスを、Aによる少なくとも1つの告知データパケットの告知を通じて取得し、そのアドレスを、サーバ900に報告している。このような方法で、取り込みおよび報告動作は、ノードの間の「受動的」関連付けと、近接度ベースの保管制御とを効果的に生み出す。そのような関連付けは、関連付けデータ540などの関連付けデータの一部として、サーバ900などのサーバに記録することができる。
別の実施形態において、マスタノードとIDノードとの間の受動的関連付けは、「能動的」関連付けまたは接続に拡張することができる。例えば、図9に示す実施形態を参照すると、サーバ900は、マスタノードM1 910aに、IDノードA 920aとの関連付け、接続またはペアリングを命令することができ、要求されたセキュリティ情報(例えば、PIN資格情報、セキュリティ証明書、鍵)をマスタノードM1 910aに転送する。IDノードA 920aの告知状態に応じて、IDノードA 910aは、視認可能(発見可能)のみにすることができるが、接続可能ではない。そのような状況では、マスタノードM1 910aは、IDノードA 920aが接続可能状態(例えば、IDノード一般的告知状態)になり、ペアとなることができるまで待機しなければならない。図8を参照して上記したように、各IDノードは、ペアリングまたは接続することができる各期間中、ある時間窓を有する。
この例において、IDノードA 920aが、マスタノードM1 910aと正常にペアとなった場合、IDノードA 920aは、もはや、そのアドレスを告知しなくてもよい。デフォルトで、関連付けられていないデバイスのみが、そのアドレスを告知する。ペアとなったか、または関連付けられたノードのみが、そうすることを命令された場合に、そのアドレスを告知する。
(IDノード対IDノード関連付けの例)
様々な実施形態において、IDノードは、他のIDノードと関連付けられるか、接続することができる。図10は、本発明の一実施形態による、例示的なID対IDノード関連付けの間の無線ノードネットワークの例示的な構成要素を示す図である。ここで図10を参照すると、例示的なマスタノードM1 910a、IDノードA 920a、およびサーバ900は、図9に示したのと同様に配置されるが、IDノードA 920aの通信範囲内に、IDノードB 920bが追加される。この例において、IDノードA 920aは、IDノードB 920bをリッスンする照会(スキャン)モード(例えば、Ascan)で動作する。IDノードA 910aが、IDノードB 920bからの告知メッセージの一部として1つまたは複数の告知データパケットでIDノードB 920bが告知していること(例えば、Badv)を検出した場合、IDノードA 920aは、IDノードB 920bが、例えば、アップロードするためのデータ(例えば、センサデータ350)を有していることを示すメッセージからステータスフラグを識別する。結果的に、IDノードA 920aは、スキャン結果を(例えば、あるタイプの関連付けデータ340として)ログに記録し、マスタノードM1 910aに次に接続された場合、IDノードA 920aは、取得したスキャンログ情報を、サーバ900にアップロードする。このような方法で、IDノードスキャニング、取得および記録動作は、異なるIDノードの間の「受動的」関連付けを効果的に生み出す。そのような受動的関連付けは、関連付けデータ540の一部として、サーバ900に記録することができる。
別の実施形態において、2つのIDノードの間の受動的関連付けは、「能動的」関連付けまたは接続に拡張することができる。例えば、図10に示した実施形態を参照すると、そのモードでのIDノードB 920bについての取得されたステータスフラグおよびアップロードされた情報に基づいて、サーバ900は、IDノードA 920aに、マスタノードM1 910aを通じて、IDノードB 920bから情報をダウンロードするためにIDノードB 920bと能動的に接続またはペアリングするための要求を発行することができる。一例において、IDノードA 920aとIDノードB 920bとの間の能動的接続を許可するセキュリティ資格情報が、これをサーバ900から受信したマスタノードM1 910aからIDノードA 920aにダウンロードされる。別の例において、必須のセキュリティ資格情報は、IDノードA 920aで事前設定しておいてもよい。また、IDノード対IDノード接続に依拠する代わりに、マスタノードM1は、M1がIDノードB 920bの通信範囲内にあった場合に、IDノードB 920bと直接接続してもよい。
(情報照会IDノード対マスタノードの例)
例示的なIDノードはまた、他のノード、すなわちマスタノードとIDノードとの両方にクエリを発行することができる。図11は、本発明の一実施形態による、例示的なID対マスタノード照会の間の無線ノードネットワークの例示的な構成要素を示す図である。ここで図11を参照すると、例示的なマスタノードM1 910aが告知またはブロードキャスティングモード(例えば、M1adv)にあり、一方IDノードA 920aが、スキャニングモード(例えば、Ascan)にあることを除き、図9に示したのと同様のノードのグループが示されている。この構成では、IDノードA 920aは、マスタノードM1 910aに情報を照会することができる。一実施形態において、照会は、ステータスフラグを設定するIDノードを通じて開始することができる。要求された情報は、マスタノードM1 910aによって保持された現在時刻、位置、または環境情報などの共有される情報とすることができる。
受動的関連付けの例において、AscanモードにあるIDノードA 920aは、マスタノードM1 910aのアドレスを取得している場合がある。しかしながら、IDノードは、ペアリングセキュリティ資格情報(例えば、IDノードA 920aとマスタノードM1 910aとの間の能動的接続を許可するセキュリティpin情報)を要求するためにサーバ900に直接接続することができないので、受動的関連付けおよび対応するペアリングが、マスタノードから開始される。別の例において、IDノードA 920aは、以前の接続からセキュリティデータ335として格納されたペアリング資格情報を有することが可能である可能性がある。これにより、IDノードA 920aは、次いで、受動的関連付けの後に、マスタノードM1 910aとの能動的関連付けを開始することが可能となる。
(警告レベル告知の例)
上記のように、ノードは、1つまたは複数の実施形態において、警告段階またはレベルに入る可能性がある。例えば、ノードが設定された期間(例えば、いくつかの実施形態において説明したような警告間隔)内に告知パケットに対するマスタノードからの確認応答を受信しなかった場合、ノードは、「発見される」か、または情報を伝えることができるように、より特殊な告知に対する特定の警告段階に入る。図12は、本発明の一実施形態による、例示的な警告告知モードの間の無線ノードネットワークの例示的な構成要素を示す図である。ここで図12を参照すると、図9に示したのと同様のノードのグループに、別のマスタノード(マスタノードM2 910b)および別のIDノード(IDノードB 920b)を追加したものを示す。例示的なIDノードA 920aは、告知またはブロードキャスティングモード(例えば、Aadv)にあり、一方、ノードM1、M2、およびBは、それぞれ、スキャニングモード(例えば、M1scan、M2scan、およびBscan)にある。図12に示すような例および構成において、IDノードA 920aからの告知メッセージ内のステータスフラグは、メッセージのヘッダで特定の警告レベル(例えば、警告レベル2)に設定されており、確認するよう隣接する任意のマスタノードに要求する。一例において、このモードは、IDノードA 920aが、設定された期間に、別のノードと接続しなかった場合に入る可能性がある。別の例において、IDノードA 920aは、センサ入力(光など)が検出されるか、または登録され、ノードが、セキュリティ特徴としてアドレスの連続的更新を発行する場合などに、命令(例えば、サーバ900または別の隣接ノードからの)またはトリガされた条件(時間以外)を受信した際にこの特殊な告知モードに入る可能性がある。この警告レベルにあり、この特殊な告知モードに設定されたIDノードA 920aは、したがって、能動的ペアリングモードに設定され、ペアリング資格情報のために待機する。
受動的関連付けの観点から、スキャニングモードにある任意のノードは、そのような告知ノード(例えば、この警告モードにあるIDノードA 920a)と受動的に関連付けることができる。したがって、一実施形態において、IDノードA 920aによってブロードキャストされた告知ヘッダにおける警告レベル2のステータスフラグは、能動的な接続なしに単に受動的に関連付けられるのではなく、緊急で、能動的な介入が要求されることを指示する。
能動的関連付けの観点から、IDノードA 920aの特別な告知ヘッダをアップロードする任意のノードは、サーバ900からのセキュリティ資格情報を転送され得る。このことは、ノードが、IDノードA 920aとの能動的な関連付けまたはペアリングのためのそのような資格情報を受信することを可能にする。
図8が、ノードが告知し得る方法の例を提示し、図9から図12が、様々な例示的なデバイス(例えば、IDノード、マスタノード、およびサーバ)が様々な方法で告知および関連付けをすることができる方法の例を提供するが、図22Aから図22Cは、関連付けおよび関連付け解除を例示的な無線ノードネットワーク内で適用することができる方法について拡張した進行する一連の図を提示する。より具体的には、図22Aから図22Cは、本発明の例示的な実施形態による、IDノードが例示的な通過経路を通って移動する際に、例示的なIDノードがサーバおよび様々なマスタノードによって追跡および管理される場合に、関連付けおよび関連付け解除がどのように発生する可能性があるかを示す。
図22Aを参照すると、入口点と出口点とを有する構造2200が示される。一例において、構造2200は、廊下、または建物もしくは施設の別の部分とすることができる。別の例において、構造2200は、入口点から出口点に品物およびそのIDノードを輸送するコンベアシステムとしてもよい。マスタノードM1 2210aは、構造2200の入口点付近に設置され、一方、マスタノードM2 2210bは、出口点付近に設置される。他のマスタノードを構造2200内のさらなる地点に配置することができるが、利便性のため、および以下の関連付け受け渡し説明を簡単にするために図示しないことが当業者には理解されよう。サーバ100は、ネットワーク105を介して、マスタノードM1 2210aおよびマスタノードM2 2210bのそれぞれに動作可能に接続される。
一実施形態において、サーバ100は、構造2200を形成する寸法および材料についてのレイアウトデータ585などの、構造2200に関連したコンテキストデータ560へのアクセスを有する。コンテキストデータ560は、入口点から出口点に構造2200が移動した場合に、IDノードがどのように動作したのか、およびどのように正常に追跡されたのかについての履歴データ575を含むことができる。例えば、サーバ100は、構造2200が、800フィートの距離にわたって入口点から出口点に品物およびそのIDノードを輸送することができるコンベアであることを示すコンテキストデータを有することができる。コンテキストデータは、典型的な品物が、構造2200のコンベア上をある速度で移動され、入口点から出口点への名目的所要時間が、約5分であり得ることをさらに示すことができる。したがって、サーバ100は、IDノードが動作している間の環境についてのコンテキストデータへのアクセスを有し、このことを、IDノードをより良好に、さらにより正確に管理するために活用することができる。
図22Aでは、入口点で構造2200に入るIDノードA 2220aが示される。ここで、IDノードA 2220aは、例えば、5秒の接続可能間隔を伴う10秒の非接続可能間隔で構造2200に入る場合に、マスタノードと接続するように告知することができる。この例において、サーバ100は、IDノードA 2220aが入口点付近に位置していることを把握し、IDノードA 2220aが入口点にあるマスタノードM1 2210aに接近してくると予想する。したがって、サーバ100は、それに応じて、IDノードの予測される経路に沿って、移動の速度に応じて、次のマスタノードに接続するための十分な機会をIDノードA 2220aに提供するように、接続可能間隔および非接続可能間隔を設定することができる。
さらに、サーバ100は、このコンテキストで、警告間隔を1分に設定してもよい。ここで、IDノードA 2220aが1分以内に別のノードに接続されなかった場合、IDノードA 2220aは、IDノードA 2220aが、接続すること、本質的には、発見されることがIDノードA 2220aにとって急務であると認識したより広い範囲の他のノードに接続することができるように、警告状況を示す変更されたステータスフラグを有するメッセージをブロードキャストまたは告知することができる。コンテキスト(例えば、コンベアの種類、コンベアの速度、入口点付近のノードの密度など)に応じて、サーバ100が告知サイクル間隔を調整して、IDノードの現在の環境により良好に対応できることが当業者には理解されよう。
マスタノードM1 2210aがスキャニング(リスニング)している場合、ノードAの非接続可能間隔中に、IDノードA 2220aからの告知パケットをまず検出することができる。しかし、IDノードA 2220aが告知状態を変更し、一般的な告知状態で(すなわち、接続可能間隔中に)接続可能ノードとしてブロードキャストする場合、マスタノードM1 2210aは、ブロードキャストされたメッセージの受信を確認するSCAN_REQで応答することができ、IDノードA 2220aからさらなる情報を求める。マスタノードM1 2210aは、IDノードA 2220aから要求された情報を受信し、次いで、サーバ100と通信して、IDノードA 2220aとの受動的関連付けについてサーバに通知する。サーバ100は、能動的関連付けが求められているかを判定し、マスタノードM1 2210aにセキュリティ資格情報を送信することによって、マスタノードM1 2210aとIDノードA 2220aとの間の能動的関連付けを許可することができ、その結果、ノードは、セキュアに接続し、情報を共有することが可能になる。マスタノードM1 2210aは、IDノードA 2220aの位置を決定することができ(またはサーバ100が、マスタノードM1および/またはIDノードAに指示することによって、IDノードA 2220aの位置を決定することができ)、IDノードA 2220aの位置を、サーバ100に供給することができる。したがって、サーバ100は、少なくとも関連付けを介して、IDノードA 2220aが構造2220に入った場合に、IDノードA 2220aの位置を管理および追跡することができる。
図22Bでは、IDノードA 2220aは、マスタノードM1 2210aと関連付けられたままで、構造2200を通る通過経路の先の部分に移動している。しかしながら、何らかの時点で、マスタノードM1 2210aとIDノードA 2220aとは、サーバ100の指示で(またはマスタノードM1 2210aおよびIDノードA 2220aがもはや通信することができない場合に)関連付けを解除される。IDノードA 2220aが構造2200内のコンベア上にある一例において、サーバ100は、IDノードA 2220aに、例えば、IDノードの電力を節約するために、特定の期間、低電力モードに入るよう命令することができる。別の例において、低電力モードはまた、より良好な位置精度をもたらすことができる。サーバ100が、コンテキストデータにアクセスすると、サーバ100は、IDノードA 2220aが、所与の時点で入口点付近のマスタノードM1 2210aと関連付けられたと把握し、IDノードA 2220aが特定の期間の終了まで出口点付近にないと判定することができる。IDノードA 2220aがこのようにプログラムされると、特定の期間が経過した場合に、IDノードA 2220aは、出口点付近にあるべきであり、マスタノードM2 2210bとの接続を求めることができるように、再び通常動作モードとなることができる。
IDノードAおよびマスタノードM1に関して説明した関連付け処理と同様に、IDノードA 2220aおよびマスタノードM2 2210bは、IDノードA 2220aが出口点付近でマスタノードM2 2210bに接近する場合に関連付けることができる。接続すると、ノード位置および関連付けデータが、サーバ100で更新される。IDノードA 2220aが構造2200を通って移動し続けると、IDノードA 2200aが、図22Cに示すように、出口点に到達することができ、そこで、ノード位置および関連付けデータが再びサーバ100で更新される。
そのような原理が、(例えば、能動的/受動的関連付けおよび関連付け解除を介して)他のマスタノードの間で受け渡しされる場合にIDノードのさらなる移動にどのように適用することができるか、およびサーバ100でこれらの関連付けおよびノード位置の状況をどのように常に把握するかが当業者には理解されよう。さらに、サーバ100が、関連付け、関連付け解除、およびコンテキスト環境動作を追跡および監視する場合、サーバ100は、より良好に、ノードを追跡し、IDノードが使用する電力を管理し、位置に対する精度を向上するのにコンテキスト情報をより良好に使用する方法を本質的に学習する。
RF電力レベルのレベルおよび位置の精度の一般的なトレードオフが当業者には理解されよう。ノードのRF電力レベルが高く設定される場合、より遠く離れた他のノードに告知し、接続することができる。しかし、そのような高電力レベル設定では、システムが異なるノードを区別し、位置特定することは困難になるだろう。
(無線ノードネットワーク内の関連付け管理)
通常は、上記のように、ノードの管理は、ノード間で作成および追跡された関連付けに依拠することができる。いくつかの実施形態において、依拠される関連付けは、サーバがノードの間の能動的接続を明示的に許可する能動的関連付けである可能性がある。他の実施形態において、マスタノード(あるタイプの管理ノード)が他のノードと関連付けられるが、他のノードに能動的に接続されない依拠される関連付けは、受動的関連付けである可能性がある。受動的関連付けによって、サーバは、能動的関連付けを必要とせずに、他のノードの状況を常に把握し、管理することを可能にすることができる。したがって、さらに他の実施形態において、無線ノードネットワークを管理するためにサーバによって依拠される関連付けが、能動的関連付けおよび受動的関連付けの両方を含むことができ、一般に、認証され、より具体的には、接続およびその接続を使用する通信に対してある程度の保護を有するセキュアな接続を許可することができることが当業者には理解されよう。
図23から図25は、能動的関連付けおよび受動的関連付けの例を含む本発明の様々な実施形態による、複数のノードとサーバとを少なくとも有する無線ノードネットワークの関連付け管理の例示的な方法を示すフローダイアグラムを提示する。無線ノードネットワークの関連付け管理のこれら例示的な方法のそれぞれが、非一時的コンピュータ可読媒体に格納された命令によって実現可能であり、命令が実行された場合、以下で説明する各方法(例えば、方法2300、2400、および2500)のステップおよびそれらの方法の説明する変形例を実行することが当業者には理解されよう。
ここで図23を参照すると、方法2300は、ステップ2305で第2のノードと能動的に関連付ける可能性があるものとして第1のノードを識別することによって開始される。一例において、関連付けのためにノードを識別することは、第1のノードに関連した状況情報を判定するために第1のノードによって送信されたメッセージをレビューすること、および第1のノードを第2のノードと関連付けるべきかどうかを決定するために状況情報を解析することを含むことができる。さらなる例において、状況情報は、特定の状況レベルにある場合に第1のノードが第2のノードへの接続を要求しているかどうかを示す複数の異なる状況レベルのうちの1つを含むことができる。
次に、関連付け要求が、ステップ2310で、サーバに送信される。一例において、関連付け要求は、関連付け対象の第1のノードと第2のノードとを識別することができ、さらに、関連付けの一部として、ノードによって使用されて、第1および第2のノードがセキュアに接続され、データを共有することを可能にすることができる1つまたは複数の適切なセキュリティ資格情報(例えば、PIN資格情報、セキュリティ証明書、および鍵など)の送信を要求することができる。一実施形態では、サーバからの許可資格情報としてただ1つの資格情報を要求することができる。他の実施形態では、一方を呼び掛けに対して返信するための資格情報として後に使用することができる2つの資格情報を使用することができる。例えば、IDノードが呼び掛けられた場合、IDノードは、マスタノードが、応答を確認し、許可された関連付けに対する適切なセキュリティ資格情報をIDノードに供給することができるように、返答許可資格情報を送信することができる。場合によっては、IDノードは、サーバによって、そのような返答許可資格情報(一般に、鍵とも称される)で供給される可能性がある。
ステップ2315で、第2のノードは、関連付け要求に関連したサーバからの許可応答を受信する。一例において、許可応答は、(ノードに格納することができる)サーバからの第1の許可資格情報および第2の許可資格情報を受信することを含むことができる。したがって、第1の許可資格情報および第2の許可資格情報は、あるタイプのセキュリティデータとしてサーバによって作成することができ、第1のノードと第2のノードとの接続および第1のノードと第2のノードとの間のセキュアな情報共有を許可するために供給することができる。
サーバからのこの許可により、第1のノードと第2のノードとは、ステップ2320で関連付けることができる。一例において、方法2300は、許可資格情報に基づいて、第2のノードから第1のノードへの許可された接続を確立することによって、ノードを関連付けることができる。方法2300は、第1のノードおよび第2のノードが関連付けられた後、サーバによって確立されたプロファイルに従って、第1のノードと第2のノードとの間の共有データをセキュアに提供することができる。
一実施形態において、方法2300はまた、タスクに対する責任が以前は第1のノードと共にあった場合に第2のノードが第1のノードと関連付けられた後、第2のノードにタスクに対する責任を取得させることを含むことができる。例えば、第2のノードが外部電源によって電力供給され、第1のノードが電池によって電力供給される場合、これにより、タスクを実行するのにより適合した(例えば、より多くの利用可能な電源を有するか、または再充電もしくは交換の必要がない電源を有する)ノードに責任を有利に移動することができる。
図24は、サーバの観点からの本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークの関連付け管理のための別の例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図24を参照すると、方法2400は、サーバが、ステップ2405で第2のノードから送信された関連付け要求を受信して開始される。関連付け要求は、第1のノードを第2のノードに関連付けるための許可を求める。
ステップ2410で、サーバは、第1のノードおよび第2のノードの位置(実際の、または相対的な)を決定する。一実施形態において、サーバは、第2のノードに対する位置データを受信することができる。例えば、第2のノードがマスタノードである場合、第2のノードに対する位置データは、マスタノードの現在位置に対するGPS座標とすることができ、これは、マスタノードによりサーバにもたらされる。一実施形態において、サーバは、上記で詳細に説明したような、第1のノードの位置を特定するためにサーバが利用可能な複数の位置特定方法のうちの少なくとも1つ(または第1のノードのより精度が高められた位置が決定されるようなそのような方法の組み合わせ)を使用して第1のノードの位置を決定することができる。
ステップ2415で、サーバは、第1のノードの位置および第2のノードの位置に少なくとも基づいて、第1のノードの第2のノードへの関連付けが望まれるかどうかを判定する。一実施形態において、第1のノードの第2のノードへの関連付けがコンテキストデータに基づくと予想されるかどうかを判定することによって、関連付けが望まれるかどうかを判定することができる。別の実施形態において、関連付けられる可能性のあるノードを限定するフィルタリングの現在のモードを識別することによって、およびフィルタリングの現在のモードが第1のノードに第2のノードと関連付けられることを許可した場合のみ第1のノードを第2のノードに関連付けるための許可を付与することによって、関連付けが望まれるかどうかを判定することができる。例えば、これには、第2のノードがフィルタリングの現在のモードと合致する第1のノードの位置範囲内にあることをフィルタリングの現在のモードが定義した場合にのみ許可を付与することを含むことができる。このことは、他のノードと関連付けることができるノードを制限するよう動作するローカルフィルタリングモード、領域的フィルタリングモード、またはグローバルフィルタリングモードなどの特定のフィルタリングモードによって定義することができる。したがって、本方法は、(例えば、第1のノードの警告状況に応じて)現在のフィルタリングモードのオーバーライドの一種として、フィルタリングの現在のモードを、第1のノードを第2のノードと関連付けることが可能なフィルタリングの別のモードに変更することができる。
ステップ2420で、サーバは、ステップ2420で第1のノードを第2のノードと関連付けることが望まれる場合に、新しい関連付けデータを記録する。ステップ2425で、サーバは、第1のノードを第2のノードに関連付けるための許可を付与する応答を、第2のノードに送信する。一実施形態において、サーバは、まず、第1のノードと第2のノードとを接続し、第1のノードと第2のノードとの間で情報を共有することを許可する許可資格情報を生成することができる。これは、資格情報をルックアップすることによって、または2つのノードを能動的にペアリングし、データを共有することを許可する特定の許可資格情報を作成するための処理を行うことによってなすことができる。許可資格情報により、サーバは、許可資格情報を応答として送信することができる。
別の例において、第2のノードが第1のノードとの関連付けを解除され、後に第3のノードとの関連付けを要求することをサーバが予想していた場合、サーバは、第2のノードおよび第3のノードに関連した許可資格情報を事前設定しておくことができる。例えば、このことは、第2のノード(例えば、マスタノード)がコンテナ内に配置され、第2のノードがサーバへの接続を失った可能性がある場合に、将来的に第3のノードと接続する必要がある可能性があることをコンテキストが示す場合に、実行することができる。
方法2400はまた、サーバが第2のノードから共有データを受信することを含むことができる。共有データは、第1のノードから生じるとすることができ、または第1のノードと第2のノードとの両方から生じた部分を有することができる。例えば、第2のノードは、関連付けのために許可を受信している可能性があり、セキュアな方法で第1のノードと能動的にペアリングされている可能性がある。第1のノードは、アップロードするためのデータ(例えば、センサデータ)を有することを示している可能性があり、第2のノードは、第1のノードからデータを受信することができる。その共有に続いて、第2のノードは、サーバに送信することによって、第1のノードから共有されたセンサデータをアップロードすることができる。
本方法は、第2のノードが第1のノードと関連付けられた後に、第1のノードによって以前に実行されたタスクに対する責任を引き継ぐよう第2のノードに命令することをさらに含むことができる。例えば、第2のノードが外部電源によって電力供給され、第1のノードが電池によって電力供給される場合、あるタスクに対する責任は、よりロバストな電源装置を伴うノード(例えば、外部電源によって電力供給されるノード)が引き継ぐことができる。
より詳細には、あるタスクに対する責任は、プログラマブルプロファイルで確立、追跡、および変更することができる。例えば、一実施形態において、サーバは、タスク責任が変化する時間長に対してプロファイルを確立することができる。場合によっては、プロファイルは、このプロファイルを有するノードが、デフォルトノードに戻る前に、あるタスクに対する責任を有する時間長に対する期間を定義することができる。別の例において、ノード(マスタノードなど)は、特定の条件下でこれ以上責任を負わないようそのようなプロファイルを無効にすることができる(低電力状態のような、またはサーバとの接続ができなくなった場合)デフォルト条件トリガを有することができる。
さらに、一実施形態は、マスタノードに、他のノードがあるタスクに対する責任を負う可能性があるものを決定させることができる。これは、サーバへのアクセスが制限されている状況(例えば、空輸環境)において有用であり得る。しかしながら、このようなプロファイルを管理することは、サーバレベルでより多くのタイプのコンテキストデータに容易にアクセスできる他の実施形態では、より容易に達成され得る。
システムとして関連付け管理を実現する一実施形態において、無線ノードネットワークの関連付け管理のためのそのような例示的なシステムは、第1のノードと、第2のノードと、サーバとを備えることができる。第2のノードは、ノード処理装置と、ノード処理装置に結合されたノード揮発性メモリと、ノード処理装置に結合された第1の通信インターフェースと、ノード処理装置に結合された第2の通信インターフェースとを備える。第1の通信インターフェースは、第1のノードと第2のノードとの間の短距離通信路をもたらし、第2の通信インターフェースは、第2のノードとサーバとの間の長距離通信路をもたらす。
サーバは、サーバ処理装置と、処理装置に結合されたサーバ揮発性メモリと、サーバと第2のノードの第2の通信インターフェースとの間の長距離通信路をもたらす第3の通信インターフェースとを含む。
ノード揮発性メモリは、第1のプログラムコードセクション(例えば、マスタ制御および管理コード425またはその部分)を少なくとも保持し、一方、サーバ揮発性メモリは、第2のプログラムコードセクション(例えば、サーバ制御および管理コード525またはその部分)を少なくとも保持する。
ノード揮発性メモリに格納されている第1のプログラムコードセクションを実行する場合、第2のノードのノード処理装置は、第2のノードと関連付ける可能性があるものとして第1のノードを識別し、サーバに第2の通信インターフェースを介して関連付け要求を送信し、サーバから第2の通信インターフェースを介して(サーバによって生成された許可情報を少なくとも有する)関連付け応答を受信し、第1のノードに許可情報を供給し、第1のノードと第2のノードとを関連付けるよう動作する。
一例において、ノード処理装置は、第1のノードが第2のノードとの関連付けを望むかどうかを判定するために、第1のノードに関連した状況情報をレビューするようさらに動作することができる。別の例において、ノード処理装置は、第1および第2のノードが関連付けられた後、サーバによってもたらされる共有プロファイルに従って、第1および第2のノードの間の共有データをセキュアに提供するようさらに動作することができる。共有プロファイルは、特定のノードの間でセキュアに共有される情報の種類を定義することができる。
サーバ揮発性メモリに格納されている第2のプログラムコードセクションを実行する場合、サーバ処理装置は、第1のノードおよび第2のノードの位置を決定し、第1のノードの位置と第2のノードの位置とに少なくとも基づいて、第1のノードの第2のノードへの関連付けが望まれるかどうかを判定し、第1のノードを第2のノードと関連付けることが望まれる場合にサーバ揮発性メモリに新しい関連付けデータを格納し、第1のノードを第2のノードへ関連付けるための許可を付与する許可応答を第2のノードに送信するよう動作する。
一実施形態において、システム内の第2のノードは、第2のノードが第1のノードと正常に関連付けられた後、第1のノードによって以前に扱われていたタスクの責任を引き継ぐことができる。例えば、第2のノードが外部電源によって電力供給され、第1のノードが電池によって電力供給される場合、システムは、第1のノードより多くの利用可能な電力を有する第2のノードなどの別のノードにタスク(特に、電力をかなり消費するタスク、かなりの期間にわたる一連の動作、またはその両方)を再割り当てすることによって、より効果的および効率的に管理することができる。
別の実施形態において、サーバ処理装置は、関連付けられる可能性のあるノードを限定するフィルタリングの現在のモードを設定し、およびフィルタリングの現在のモードが第1のノードに第2のノードと関連付けられることを許可した場合のみ第1のノードを第2のノードに関連付けるための許可を付与するようさらに動作することができる。さらなる実施形態において、サーバ処理装置は、フィルタリングの現在のモードを、フィルタリングの異なるモードに変更する(例えば、無効にする)ようさらに動作することができる。このようにして、サーバは、ノードがどのように管理され、第1のノードが、警告状況レベルになり、緊急に、フィルタリングの現在のモードの下で許可されているよりも大きなノードのグループへの接続を要求しているなど、望まれる場合に第1のノードを第2のノードと関連付けることをどのように可能にするかを適合することができる。
図23および図24に示した例示的な方法は能動的関連付けに焦点を合わせているが、図25は、一実施形態によるが、別のノードと受動的に関連付けられるノードの観点から、複数のノードとサーバとを少なくとも有する無線ノードネットワークの関連付け管理のための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図25を参照すると、方法2500は、ステップ2505で、第2のノードが第1のノードからブロードキャストされたメッセージを受信することから開始される。ステップ2510で、第2のノードは、第1のノードのアドレスをメッセージから取得する。ステップ2515で、第1のノードおよび第2のノードは、第1のノードの取得されたアドレスと第2のノードのアドレスとを関連付けデータとして第2のノードのメモリに格納することによって関連付けられる。ステップ2520で、第2のノードは、関連付けデータをサーバに送信する。
何らかの時点で、サーバは、第2のノードが第1のノードからブロードキャストされるさらなるメッセージを受信しなかった場合、更新された関連付けデータを用いて第2のノードによって更新することができる。例えば、第2のノードおよび第1のノードは、ある期間、関連付けられ、セキュアに接続されたままとすることができるが、最終的に、第1のノードは、接続がもはや存続不可能になるよう移動し得る、または第1のノードは、移動している予想される経路(例えば、構造内で、構造の入口点から、だがここでは、構造の出口点に近い、コンベアに沿った予想される出荷経路)に沿って別のノードに近づき得る。第1のノードがコンベア上を移動すると、出口点付近の別のノードに接近する可能性があり、出口点付近の他のノードとの関連付けによってより良好に管理される。したがって、更新された関連付けデータは、第1のノードが第2のノードから関連付けを解除されたことを反映する。
方法2500は、第1のノードの位置を第2のノードに決定させることと、第2のノードの現在位置および第1のノードの決定された位置でサーバを更新することと、をさらに含むことができる。さらに、方法2500は、第1のノードの精度が高められた位置を定義するサーバからの位置情報を受信することを含むことができる。
別のノードとサーバとを少なくとも有する無線ノードにおける管理ノード(例えば、マスタノード)として受動的関連付け管理を実現する一実施形態において、そのような例示的な管理ノードは、処理装置と、処理装置にそれぞれ結合された第1および第2の通信インターフェースと、処理装置に結合された揮発性メモリと、処理装置に結合された記憶装置とを備える。第1の通信インターフェースは、他のノードに第1の通信路を提供し、他のノードからブロードキャストされたメッセージを受信することができ、そのメッセージを処理装置に提供することができる。第2の通信インターフェースは、第2の通信路をサーバに提供する。
記憶装置は、処理装置によって実行されるプログラムコードとして、ノード関連付けマネージャモジュールを少なくとも維持することができる。処理装置がそのモジュールを揮発性メモリにロードし、モジュールの命令を実行した場合、処理装置は、第1の通信インターフェースからメッセージを受信し、メッセージから別のノードのアドレスを取得し、別のノードの取得されたアドレスと管理ノードのアドレスとを関連付けデータの一部として記憶装置に格納し、関連付けデータを第2の通信インターフェースを通じてサーバに送信するよう動作する。
一例において、記憶装置はまた、位置マネージャモジュールを維持し、処理装置がまた位置マネージャモジュールを揮発性メモリにロードし、そのモジュールの命令を実行した場合、処理装置は、他のノードの位置を決定し、管理ノードの現在位置を(例えば、GPS位置信号を介して)決定し、管理ノードの現在位置と他のノードの決定された位置とを用いてサーバを更新するよう動作する。
管理ノードは、第1の通信インターフェースが他のノードからブロードキャストされるさらなるメッセージを受信しない場合に、更新された関連付けデータを用いてサーバを更新するようさらに動作することができる。更新された関連付けデータは、他のノードが管理ノードから関連付けを解除されたことを反映することができる。
(無線ノードネットワーク内のコンテキスト管理)
通常は上述のように、ノードの管理は、ノードのコンテキスト環境に依存する可能性がある。図5に示すように、サーバ100は、多種多様な異なるコンテキストデータ560にアクセスする。データ560などのコンテキストデータは、ノードが動作する環境に一般的に関連する多種多様なデータを含むことができ、および有利には、本発明の実施形態による、改良されたノード管理能力を提供するために使用することができる。したがって、そのようなコンテキストデータの使用により、一実施形態において、サーバが、ネットワーク内のノードに関連した管理タスクを、より良好に、およびより効率的に実現し、ノードがネットワーク内で移動するにつれ(例えば、起点から目的地への予想または予測される通過経路に沿って品物が出荷される場合にIDノードが移動するにつれ)、関連するコンテキストデータを考慮するためにそのようなタスクを調整することができるように、データ根拠がもたらされる。例えば、サーバは、どのようにノードの動作を命令するが、どのようにノードを別のノードと関連付けるか、どのようにノードをより良好に位置特定することができるか、およびノードの位置を報告するためにどのように要求をより効率的に追跡しかつ応答することができるかを有利に変化させるように関連するコンテキストデータに依拠するための能力を利用する。
図26は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークのコンテキスト管理のための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図26を参照すると、方法2600は、ステップ2605で、サーバによって、ノードのうちの少なくとも1つを識別することにより開始される。一例において、図22aに示したもののように、サーバ100は、マスタノードM1 2210aから受信した通信の一部として、IDノードA 2220aを識別することができる。ステップ2610で、サーバは、識別されたノードが動作環境内で移動する場合、識別されたノードの動作環境に関するコンテキストデータを決定する。
一実施形態において、コンテキストデータは、スキャンデータ、履歴データ、出荷データ、RFデータ、およびレイアウトデータなどの1つまたは複数の種類のデータを含むことができる。図22aに示した例の場合には、サーバ100は、(コンテキストデータベース565に保持され得る)コンテキストデータ560にアクセスして、IDノードA 2220aの動作環境に関するコンテキストデータ560の一部を決定することができる。そのようなコンテキストデータ560は、この例では、IDノードA 2220aに接続されている出荷中の品物に関する出荷データ、IDノードA 2220aに接続された品物が構造2200に入る際にスキャンされた場合のスキャンデータ、ノードが、構造2200内に位置付けられたコンベアで、どれだけの時間移動したかについての履歴データ、および構造220の寸法についてのレイアウトデータを含むことができる。コンテキストデータが、無線ノードネットワーク内で作成された、またはサードパーティによって作成された動作環境情報(例えば、IDノードA 2220aの動作環境に関連する気象情報)を含むことができることが当業者には理解されよう。
サーバは、一実施形態において識別されたノードの動作環境に関するコンテキストデータを決定するが、より詳細な実施形態においてノードに対するそのような現在のまたは予想される動作環境は、1つまたは複数の種類の環境を含むことができる。例えば、ノードに対する現在のまたは予想される動作環境には、電気通信環境、ノードが移動する予想される経路の物理環境、ノードがどのように移動するかに関連した運搬環境、およびサーバによって識別された特定のノード付近のエリア内のノードの密度に関連した密度環境を含むことができる。
ステップ2610に戻ると、決定ステップは、識別されたノードが別のノードの位置に向かう予測される経路で移動する場合に、識別されたノードの予想される動作環境に関するコンテキストデータを決定することを含むことができる。別の例において、決定ステップは、識別されたノードが別のノードとの予期される関連付けのために別のノードに向かう予測される経路を移動する場合に、識別されたノードの予想される動作環境および別のノードの予想される動作環境に関するコンテキストデータを決定することを含むことができる。
ステップ2615で、サーバは、決定されたコンテキストデータを考慮するようになされた調整により識別されたノードに関連する管理タスクを実行する。決定されたコンテキストデータ(RF信号劣化情報など)が、タスクを実行する場合に何らの調整も実際には必要がないと示した場合、決定されたコンテキストデータに何らの調整も行われない。したがって、調整は、コンテキスト上必要とされる場合になされ、常に必要とされるわけではないであろうことが当業者には理解されよう。
一実施形態において、管理タスクを実行することは、一般に、識別されたノードに、決定されたコンテキストデータに基づいて動作を変更するよう命令することを含むことができる。例えば、サーバ100は、IDノードA 2220aに、(ノードAが構造2200に入った場合に生成されるスキャンデータなどのコンテキストデータからサーバ100が把握する)マスタノードM1に接近した場合に接続可能間隔および非接続可能間隔を変更するよう命令する管理タスクを実行することができる。したがって、この例において、サーバ100は、コンテキストデータに基づいてIDノードA 2220aの向上した可視性を活用することができ、有利には、ノードAの動作を、マスタノードM1 2210aと正常に関連付けるノードの機会を増やすよう変更することができる。
他の実施形態において、管理タスクを実行することは、決定されたコンテキストデータに基づいて、関連付けパラメータを変更するためになされた調整により、識別されたノードを別のノードと関連付けることを含むことができる。言い換えると、コンテキストデータは、関連付けノードの一部として有用であり得る。一例において、関連付けパラメータは、警告間隔または接続可能間隔などの識別されたノードを他のノードと関連付けることに関連した少なくとも1つの変更されたタイミング間隔を含むことができる。これらの間隔は、サーバが、2つのノードを関連付け、および、例えば、ノードが必要に応じてデータを能動的にペアリングし、セキュアに共有する必要がある可能性および機会を向上するためにより適切な期間に間隔を設定する場合になされる調整の一部として変更される可能性のあるパラメータである。
さらに別の実施形態において、管理タスクを実行することは、決定されたコンテキストデータに基づいて電力を設定する場合になされる調整により、識別されたノードの位置を特定することを含むことができる。一例において、電力設定調整は、サーバと直接通信するマスタノードに行われる。別の例において、電力設定調整は、別のノードからこの動作調整情報を渡されたIDノードに行うことができる。一実施形態において、電力設定自体は、識別されたノード(例えば、調整されたRF出力信号レベルを伴うマスタノード)の動作環境における悪条件を考慮するように調整された出力電力レベルを含むことができる。悪条件は、例えば、構造が通常のRF通信を減衰するか、そうでなければ妨げる劣悪なRF通信環境とすることができる。別の例において、悪条件は、識別されたノード付近のノードの密度が極めて高いこととすることができる。
より詳細には、出力電力レベルは、第1のノードの動作環境における遮蔽条件を考慮するように調整することができる。そのような遮蔽条件は、例えば、梱包、パッケージ内容、近接パッケージ、近接パッケージ内容、および第1のノードの動作環境における物理インフラの1つまたは複数に起因する可能性がある。例えば、識別されたノードが金属コンテナの近くに位置する場合、劣悪なRF通信環境で動作しており、この場合、劣悪な遮蔽条件をより良好に扱うために、このコンテキストデータに基づいて出力電力レベルを高めることができる。
さらに別の実施形態において、管理タスクを実行することは、識別されたノードの状況に関連したサーバによって受信された要求に応答して識別されたノードの位置を提供することを含むことができる。例えば、サーバ100がIDノードA 2220aの状況についてユーザアクセスデバイス205から要求を受信した場合、サーバ100は、構造2200内にあるとして、だが、ノードA 2220aと共に出荷されている品物に関連したスキャンデータなどのコンテキストデータを考慮した調整をもたらされ、構造の入口に近づいているとして精度を高めたノードAの位置を提供することができる。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法2600は、サーバ制御および管理コード525の1つまたは複数の部分(例えば、コンテキストベースノードマネージャ)を実行する図5および図22Aで示したサーバ100などのサーバで実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、サーバ100の記憶装置515などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、コード525を実行する際に、サーバの処理装置500は、異例にも、方法2600およびその方法の変形例を含む上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになり得る。
(ノード位置決定方法)
図22Aから図22CにおけるIDノードA 2220aを追跡することなどの本発明の1つまたは複数の実施形態による無線ノードネットワークを管理および動作させることの一部として、ノードの位置を決定することを実行する。上述のように例示的なIDノードは、位置を決定するためにマスタノードに直接的または間接的に依存することができる。本明細書で説明および記載する実施形態において、ノードの位置は、一般に、現在または過去の位置を含むことができる。例えば、ノードの位置を決定する一実施形態では、ノードが移動していない場合は現在位置とすることができるが、ノードが移動している状態にある場合は、その位置を過去の位置と必然的に決定することができる。
同じように、位置という用語は単独で、精度の度合いが変化する位置を含むことができる。例えば、ある位置は、3次元空間における定義された座標を伴う実際の位置を含むことができるが、位置という用語の使用はまた、単に、相対位置を含むことができる。したがって、位置という用語は、より特定の種類の位置に明示的に限定されない限り、一般的な意味を有することを意図する。
ノードの位置を決定することは、マスタノードのみ、サーバのみ、またはサーバと協働するマスタノードによって行うことができる。そのようなデバイスでは、実施形態は、ノードの位置を決定し、さらにその位置の精度を高めるために、1つまたは複数の方法を使用することができる。そのような例示的な方法には、これらに限定されないが、ノードの位置がノードのRF特性(例えば、RF出力信号レベルおよび/またはRF受信機感度レベル)を制御することに関し得ることを決定すること、相対的な近接度を判定すること、関連付け情報を考慮すること、コンテキスト情報およびRF環境に対する位置調整を考慮すること、三角測量を連鎖すること、ならびに様々な位置特定方法を組み合わせた階層的で適応的な方法を含むことができる。これらの例示的なノード位置決定技法のさらに詳細な説明を、以下に提供する。
(近接度を介した位置特定)
一実施形態において、2つ以上のノードの間の信号強度測定値を、ノードの近接度を判定するために使用することができる。いずれのノードの実際の位置も不明である場合、一実施形態は、近接度を通じて2つのノードの位置関係を推測することができる。
(電力特性が変化する場合の近接度)
例えば、ノードの無線ノードネットワークにおいてノードの位置を決定する例示的な方法は、ノードのうちの1つの出力電力などのノードの電力特性を変更することを含むことができる。一般に、また図13を参照して説明するように、電力特性は、ブロードキャスティングしているノードに、複数ノードのうちより近いノードを識別するために変化させることができる。ブロードキャスティングしているノードは、1つまたは一連の信号を送信することができ、一方、他のノードは、その信号のうちの1つまたは複数を受信したことを報告することができる。送信ノードからブロードキャストされた少なくとも1つの信号を受信したそれらの他のノードは、ノードの近接グループの一部とみなすことができる。電力特性が変更される(増加または減少または両方)と、ノードの最も近いグループ(または、単一のノード)を、ブロードキャストしているノードから少なくとも1つの信号を受信したノードの最も小さなグループとして識別することができる。それに応じて、絶対ではないが、ブロードキャストしているノードに対するあるタイプの位置は、最も近いノードまたはノードのグループに基づいて決定することができる。このことは、ノードのそれぞれに対する最近接ノード情報のセットを生成するために、隣接するノードに対して繰り返すことができる。より詳細には、ノードのそれぞれに対する最近接ノード情報の例示的なセットは、(最低電力特性を介して)どのノードが最も近接しているかを含むことができ、(徐々に大きくなる電力特性を介して)他のノードが増分的に離れていくこの情報をよりロバストに捕捉できる。したがって、最近接ノード情報のセットは、ネットワーク内のノードが互いにどれだけ近接しているかについて判定するための基礎を提供し、各ノードに対するあるタイプの位置決定をもたらす。
さらに、コンテキストデータは、ノードが互いにどれだけ近接しているかの判定をさらに向上するために、ある実施形態において参照することができる。例えば、配送システム内の品物の保管制御を変更した時間を登録したスキャン情報などのコンテキストデータと、最近接ノード情報のセットを組み合わせることで、ノードの位置の決定方法の精度をさらに高めることができる。スキャン情報および他のコンテキスト情報は、ノードの1つまたは複数が、例えば、同じコンテナやビークル上にあることまたは共にベルト上で移動していることを把握されているかどうかを判定するのに役立つ。したがって、この種類のコンテキストデータは、コンテキストデータに基づいて、ノードが互いにどれだけ近接しているかの精度を高めるさらなるステップに統合することができる。
通常は、近接度を基にしたノードの位置は、ノードの電力特性が無線ノードネットワーク内で変更または変化した場合に決定することができる。図28は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークにおけるノードの電力特性を変えることによって位置決定するための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図28を参照すると、方法2800は、ステップ2805で、第1のノードに、第1のノードによってブロードキャストされた1つまたは複数の信号に対する電力特性を変更するよう指示することによって開始される。より詳細な実施形態において、そのような命令は、第1のノードに、例えば、値の間で電力特性(出力電力レベルなど)を増分的に減少させるか、または増分的に増加させることができる。
ステップ2810で、方法2800は、第1のノードが電力特性を変更した場合に第1のノードによってブロードキャストされた信号のうちの少なくとも1つを受信した他のノードのグループに基づいて、第1のノード付近にある無線ノードネットワーク内の他のノードの第1のグループを識別することによって続けられる。さらなる実施形態において、ステップ2810は、ブロードキャストされた信号の出力電力レベルを第1のノードが徐々に変更するにつれて、他のノードの第1のグループのいずれがブロードキャストされた信号のうちの少なくとも1つを受信しているかを増分的に識別することができる。増分的に識別されたノードは、第1のノードに徐々に近接するノードのセットとみなすことができる。
ステップ2815で、方法2800は、第1のノードが電力特性を変更した場合、第1のノードによってブロードキャストされた1つまたは複数の信号のうちの少なくとも1つを受信した他のノードの最小グループとして、他のノードの最も近い1つまたは複数を識別することによって続けられる。
ステップ2820で、方法2800は、他のノードの最も近い1つまたは複数に基づいて、第1のノードの位置を決定することによって終わる。したがって、電力特性が変更されると、第1のノードによってブロードキャストされた信号のうちの少なくとも1つを受信したノードのグループを変更することができ、最小のそのようなグループが、第1のノードに対するノードの最近接グループ(ただ1つのノードであっても)となる。より詳細な実施形態において、ステップ2820は、徐々に近接するノードのセットが精度が高められた位置決定のためにより詳細な近接度情報を提供する場合に、他のノードの最も近い1つまたは複数および第1のノードに徐々に近接するノードのセットに基づいて、第1のノードの位置を決定することを含むことができる。
例えば、図14を参照すると、IDノードF 920fに徐々に近接するノードのセットは、最も離れた所にあるノードM3と、M3より近くにあるM1とを含むことができる。IDノードFの電力特性が増分的に減少し、出力電力レベルがP1からP2に変化する場合、M3は、もはや信号を受信することができないが、M1およびM2は、依然として信号を受信することができる。IDノードFの電力特性が増分的に減少し続け、その出力電力レベルがP2からP3に変わると、M1はもはや信号を受信することができず、M2だけがIDノードFに最も近いノードの最後として信号を受信する。したがって、この例では、IDノードFの位置を決定することは、M2が最も近いノードであり、次第に近づくノードのセットがM1およびM3を含み、M1がM3より近いという事実に基づくことができる。
別の実施形態において、第1のノードの位置に対する1つまたは複数のさらなる精度の向上を実行することができる。一例において、ステップ2805から2820は、繰り返すことができ、第2のノードが、第2のノードによってブロードキャストされた1つまたは複数の信号に対する電力特性を変更するよう命令され、次いで、方法2800は、第2のノードの位置に基づいて、第1のノードの位置の精度をさらに高めることができる。より詳細な例において、ステップ2805から2820は繰り返すことができ、第2のノードが、第2のノードによってブロードキャストされた1つまたは複数の信号に対する電力特性を変更するよう命令され、次いで、方法2800は、第2のノードの位置および第2のノードに徐々に近接するノードのセットに基づいて、第1のノードの位置をさらに修正することができる。さらなるノードに対してさらに繰り返すことができる、どのノードが他のノードにより近いか、およびどの程度近いかについてのこの相互に関連した情報を用いて、実施形態は、ネットワーク内の第1のノードの位置の精度をさらに高めることができる。
方法2800は、第1のノードに関連したコンテキストデータを決定することと、コンテキストデータに基づいて第1のノードの位置の精度をさらに高めることとをさらに含むことができる。電力特性が出力電力レベルである一実施形態において、ステップ2805から2815におけるブロードキャスト信号の出力電力レベルの増分的な変化は、コンテキストデータに従って設定することができる。
方法2800はまた、第1のノードに最も近いノードに関連するコンテキストデータを決定し、コンテキストデータに基づいて第1のノードの位置の精度を高めることができる。さらに別の例において、方法2800は、第1のノードに徐々に近づくノードのセットにおける増分的に識別されたノードに関連するコンテキストデータを決定し、コンテキストデータに基づいて第1のノードの位置の精度を高めることができる。例えば、最近接ノードおよび徐々に近づくノードのセットは、それらが同じコンテナ内にあることを示すスキャンデータを有することができる。この例示的なコンテキストデータを使用して、位置を特定されたノードの位置の精度をさらに高めることができ、ノードがコンテナ付近にあることを効率的に判定する補助をすることができる。したがって、位置決めされたノードおよびそのノードに近接していると識別されたノードに対するコンテキストデータが、ノードの位置の精度をさらに高める有利な補助となるよう関連する入力を提供することができることが当業者には理解されよう。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法2800は、サーバ制御および管理コード525の1つまたは複数の部分(例えば、位置マネージャ)を実行する、図5および図22Aで示したサーバ100などのサーバ装置で実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、サーバ100の記憶装置515などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、コード525を実行する際に、サーバの処理装置500は、異例にも、方法2800およびその方法の変形例を含む上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
そのようなサーバ装置の一実施形態には、無線ノードネットワーク内の複数のノードと通信するよう動作するサーバ(サーバ100など)を含むことができる。図5に関して説明したように、サーバは、一般に、サーバ処理装置と、サーバ揮発性メモリと、サーバ記憶装置と、少なくとも1つの通信インターフェースとを備える。この実施形態において、揮発性メモリ、記憶装置、および通信インターフェースは、それぞれ処理装置に結合される。記憶装置は、プログラムコードセクションと、1つまたは複数のノードの位置に関連した位置データとを少なくとも保持する。通信インターフェースは、サーバをノードと動作可能に結合する通信路をもたらす。
サーバ処理装置は、上記のように、プログラムコードセクションを実行する場合、方法2800および上記した方法の変形例に関連して上記したようなステップおよび動作を実行するよう動作する。
(ある期間にわたって信号パターンおよび強度を観測する場合の近接度)
別の実施形態において、近接度によりノードの位置を決定するための改善された方法は、告知ノードとリスニングノードとの間の信号パターンおよび強度を解析することを含むことができる。一実施形態において、観測されたメッセージカウントに基づく関連付けに対して閾値を設定することができる、および/または特定の期間内に記録された信号強度は、別のノード(例えば、マスタノード)の位置に対してノード(例えば、IDノード)の位置を特定するための能力を向上することができる。いくつかの実施形態において、観測されたメッセージカウントは、繰り返し期間にわたる平均カウントとして実現してもよい。またさらに、他の実施形態では、関連付けのための閾値を設定するために依拠したデータの品質を改善する補助をし、結果的に、ノードの位置を決定するため、観測データセットにおける異常値をフィルタすることができる。
より詳細な例において、近接度によるノードの位置を決定するための改良された方法は、ノードの位置およびノードの移動方向を決定することのための構成要素として、取得した告知メッセージカウントを示すことができる。この例において、2つの例示的なマスタノード(例えば、マスタノードM1 910aおよびM2 910b)は、1つのIDノード(例えば、IDノードA 920a)からの告知メッセージを取得することができる。マスタノードM1は、2分間にIDノードAから60のメッセージを観測および取得する(例えば、観測に関する情報を記録する)ことができ、一方、マスタノードM2は、同じ期間内にIDノードAから7つの告知メッセージのみを観測および取得する。マスタノードM2によって観測されたメッセージと比較して、マスタノードM1によりIDノードAからのメッセージがどれだけの頻度で観測されたかの差異に基づいて、システムは、IDノードAがマスタノードM1、およびその既知の位置により近接していることを判定することができる。
さらなる実施形態において、取得された記録の平均タイムスタンプを比較することにより、システムが位置についてのより正確な決定をすることができることを可能にすることができる。例えば、マスタノードM2で発見された平均取得メッセージが徐々に大きくなる(例えば、メッセージがIDノードAからマスタノードM2に行くためにより長い時間がかかる)場合、このことは、IDノードAがマスタノードM2から離れていくことを示す。マスタノードM2で発見された平均取得メッセージが徐々に大きくなっているが、マスタノードM1で発見された平均取得メッセージが徐々に小さくなっている場合、このことは、IDノードAが、マスタノードM2から離れていき、マスタノードM1に向かっていることを示す。したがって、多くの観測された期間にわたって、メッセージタイミング(送信から受信)の変化はまた、ノードの位置特定を向上または精度を高めるために依拠されてもよい。
さらに別の実施形態において、観測された信号強度は、位置決定および移動方向推定における要素とすることができ、システムが位置をより正確に決定することができることを可能にすることができる。例えば、2つのマスタノード(M1 910aおよびM2 920b)は、ノード(IDノードA 920a)から告知メッセージを取得することができる。M1は、2分間にIDノードAから60のメッセージを取得し、一方、M2は、7つのメッセージのみを取得する。マスタノードM1によってIDノードAからの信号に関して観測された平均信号強度は、マスタノードM2によって観測された平均信号強度に比べて大きい。この観測された信号強度情報に基づいて、システムは、IDノードAがM1にあると判定するが、予測される経路により、IDノードAがM2に向かっていると示すことができる。マスタノードM1およびM2が記録を取得し続ける場合、システム(例えば、M1およびM2と通信するサーバ900で動作する管理コード524)は、M1およびM2からの取得記録の継続的な供給を処理する。この観測された信号強度情報により、サーバ900は、IDノードAが、物理的に、M2に接近し、M1から離れていく場合、ある観測期間(2分)にわたるIDノードAからのメッセージのカウントおよび平均信号強度がM2での観測値については増加し、M1での観測値については減少すると予期する。したがって、一実施形態において、観測された電力レベルおよびメッセージの観測頻度の変化は、実際のノード移動を示すことができる。
ノード近接度位置特定およびノード方向判定が、ある期間にわたり観測された信号パターンおよび特性強度に基づくことは、IDノードの位置が不正確に決定されることになり望ましくない不完全な信号異常の可能性を減らすという利点を有する。ノード位置の精度を高めることの一部としてノードの移動特性(例えば、あるノードに近づく、あるノードに近づくが、別のノードから遠ざかるなど)を判定する上記の例示的な方法は、本明細書で説明するノード位置を決定するための様々な実施形態と組み合わせて適用することができる。
図27は、本発明の一実施形態による、ある期間にわたって観測された信号パターンおよび特性指示に基づいて、無線ノードネットワークにおけるノードを近接度で位置特定するための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図27を参照すると、方法2700は、ステップ2705で、第1および第2の他のノードに、ある期間にわたって、あるノードからブロードキャストされたあらゆるメッセージを検出するよう指示することによって開始される。期間は、コンテキストデータなどの様々な要因に基づいて設定することができる。より詳細には、期間は、あるノードが他のコンテキスト環境に移動した場合のコンテキストデータに基づいて動的に変更してもよい。
方法2700は、サーバに、ステップ2710で、第1の他のノードから第1の指示を受信させ、ステップ2715で、第2の他のノードから第2の指示を受信させる。最後に、方法2700は、ステップ2720で、第1の指示と第2の指示との違いに基づいて、あるノードの位置を決定する。
第1の指示は、ある期間に第1の他のノードによって検出されたあるノードからブロードキャストされたメッセージの特性に関連する。同じように、第2の指示は、ある期間に第2の他のノードによって検出されたあるノードからブロードキャストされたメッセージの特性に関連する。これらの指示は、例えば、各他のノードによって受信されたメッセージのカウント、通過時間的要因(例えば、あるメッセージがブロードキャスト後に検出される平均通過時間)、および平均信号強度を含むことができる。
一実施形態において、第1の指示は、ある期間の間に第1の他のノードによって検出されたあるノードからブロードキャストされたメッセージの第1のカウントとすることができ、第2の指示は、ある期間の間に第2の他のノードによって検出されたあるノードからブロードキャストされたメッセージの第2のカウントとすることができる。したがって、あるノードの位置を決定する際に、第1のカウントが第2のカウントより大きい場合、第2の他のノードより第1の他のノードに近い位置であるとすることができる。さらに、方法2700は、複数の期間にわたって第1のカウントと第2のカウントとを比較することに基づいて、あるノードの実際のノード移動方向を決定することをさらに含むことができる。例えば、方法2700は、これらの期間のいくつかにわたって観測を繰り返し、ある時間にわたって第1のカウントと第2のカウントとを追跡して、どちらが増加しているか、どちらが減少しているかを判定し、ある時間にわたるこれらの測定に基づいてあるノードの移動を判定することができる。
別の詳細な実施形態において、第1の指示は、所定の期間に第1の他のノードによって検出されたあるノードからブロードキャストされたメッセージの第1の時間的要因とすることができ、第2の指示は、ある期間に第2の他のノードによって検出されたあるノードからブロードキャストされたメッセージの第2の時間的要因とすることができる。あるノードの実際のノード移動方向は、第1の時間的要因と第2の時間的要因とを比較することに基づくことができる。より詳細な実施形態において、第1の時間的要因は、第1の他のノードで検出されたメッセージがあるノードから第1の他のノードに向かうための平均通過時間とすることができ、第2の時間的要因は、第2の他のノードで検出されたメッセージがあるノードから第2の他のノードに向かうための平均通過時間とすることができる。したがって、あるノードの位置を決定する際に、第1の時間的要因が第2の時間的要因より小さい場合、その位置は、第2の他のノードより第1の他のノードに近いとすることができる。
さらに別の実施形態において、第1の指示は、ある期間に第1の他のノードによって検出されたあるノードからブロードキャストされたメッセージの第1の平均信号強度とすることができ、第2の指示は、ある期間に第2の他のノードによって検出されたあるノードからブロードキャストされたメッセージの第2の平均信号強度とすることができる。したがって、あるノードの位置を決定する際に、第1の平均信号強度が第2の平均信号強度より大きい場合、その位置は、第2の他のノードより第1の他のノードに近いとすることができる。
方法2700はまた、一実施形態において、繰り返し期間にわたる第1の平均信号強度の変化の度合いと第2の平均信号強度の変化の度合いとを観測すること、および第1の平均信号強度の変化の度合いと第2の平均信号強度の変化の度合いとを比較することに基づいて、あるノードの実際のノード移動方向を判定することを含むことができる。
別の実施形態において、方法2700はまた、あるノードの決定された位置の精度を高めることができる。この実施形態において、方法2700は、第1の他のノードから受信した第1の更新された位置および第2の他のノードから受信した第2の更新された位置のうちの少なくとも一方に基づいて、あるノードの位置の精度を高めることをさらに含むことができる。例えば、第1の他のノードがモバイルマスタノードであり、2つのノードのうち、位置特定されているあるノードに対してより近い方である場合、本実施形態は、第1の他のノードの現在位置を供給する第1の他のノードに搭載された位置シグナリングを利用することができる。この現在位置データは、第1の他のノードによってサーバに送信されて、あるノードの位置の算出でサーバを更新することができる。
さらに別の実施形態において、方法2700は、ノードの位置の精度を高めるために決定された位置でコンテキストデータを階層化することができる。あるノードに関連するコンテキストデータは、サーバによって決定することができ、そのため、あるノードの位置は、コンテキストデータに基づいて、精度を高めることができる。別の例において、コンテキストデータは、あるノードの位置と比較した場合、第1の他のノードおよび第2の他のノードのより近い方に関連する。例えば、サーバは、第2のマスタノードよりも特定のマスタノードが、あるノードに近く、特定のマスタノードがコンテナ内にあると認識することができる。特定のマスタノードに関連するこのさらなるコンテキストデータにより、サーバは、コンテキストデータに基づいて、あるノードの位置の精度を高めることができる。他の例示的な種類の関連コンテキストデータは、あるノードの位置の精度を高める場合に依拠することができ、そのような関連コンテキストデータには、特定のマスタノード付近の環境と関連付けられた特定の遮蔽(例えば、既知のRF遮蔽特性を有する特定の種類のULDなど)についてのコンテキストデータなどがある。
さらに、方法2700は、あるノードが予期されたように動作しているかを調べることを含むことができる。より具体的には、方法2700のさらなる実施形態では、あるノードの位置を、あるノードの予測される経路と比較して、あるノードが、予測される経路の外に位置しているかどうかをさらに判定することができる。これにより、サーバは、予測される経路を作成する場合に、学習済みの履歴データを使用すること、およびこの予測される経路と関連付けられた許容可能な範囲内にある場合を基準として、あるノードを常に把握することを可能とすることができる。本方法はまた、あるノードが、予測される経路の外側にある場合に通知を生成することができる。このような方法で、例えば、一般的なエリア内のノードに対するフィルタモードオプションを変更することなどの動作可能タスクを、次いで、あるノードの位置を特定するために行うことができる。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法2700は、サーバ制御および管理コード525の1つまたは複数の部分(例えば、位置マネージャ)を実行する図5および図22Aで示したサーバ100などのサーバで実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、サーバ100の記憶装置515などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、コード525を実行する際に、サーバの処理装置500は、異例にも、方法2700およびその方法の変形例を含む上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
(可変RF特性による関連付け駆動位置特定)
上記のように、2つ以上のノードの間の信号強度測定値は、ノードの間の相対的な距離を決定するために使用することができる。ノードのうちの1つ(マスタノードM1 910aなど)の位置が分かっている場合、既知の位置のノードの範囲内にある1つまたは複数のノードの相対的な位置は、一般に、システムが、位置が既知であるノードと、関連付けられたノードとの間の距離をどれだけ正確に決定することができるかに依存する。言い換えると、一実施形態により、ノードの既知の位置からの距離を決定するために、関連付け駆動可変低電力RF出力信号に依拠することによって、品物とそれに関連したノードとの相対的な位置を特定することができる。
(マスタノード告知による位置決定)
概ね上記したように、ノードの位置を決定することは、ノードのRF特性(例えば、RF出力信号レベルおよび/またはRF受信機感度レベル)を制御することに関することができ、より具体的には、マスタノード告知を制御することの態様を含むことができる。図13は、本発明の一実施形態による、マスタノード告知を使用した例示的な位置決定を示す図である。図13に示した例示的な実施形態において、位置が分かっているマスタノードM1 910aなどのマスタノードは、可変RF出力電力レベルで、告知メッセージをブロードキャストしている。図13は、マスタノードM1 910aを中心とした同心範囲1305から1315として、例示的な様々なRF出力電力レベルを示す。したがって、マスタノードM1 910aは、範囲1305に関して、最大電力P1でブロードキャストすることができるが、RF出力電力レベルを制御し、RF出力電力レベルをP2に動的に変更して、より小さな範囲1310でブロードキャストするか、またはP3に変更して、さらに小さな範囲1315にブロードキャストすることができる。
図示した実施形態において、受信するIDノードAからE 920aから920eは、照会(スキャン)モードであり、それぞれ、受信信号を異なるレベルで使用して、送信したM1からそれらがどれだけ遠くに位置付けられているかを判定することができる。図13に示した例示的な実施形態が、受信ノードをすべてIDノードとして有するが、他の実施形態では、マスタノードもしくはIDノードのいずれか、またはその混合である受信ノードを有することができることが当業者には理解されよう。
図13の例示的な実施形態において、ノードAからEの位置は、マスタノードM1 910aの既知の位置に基づいて決定することができる。各受信ノードAからEのそれぞれがノードM1から信号を最後に受信した場合の範囲測定値、および範囲測定値の確信度でファクタリングすることに加えて、その位置は、可変RF信号電力に従って、ノードに対する位置決定をもたらす。範囲測定値の品質に応じて、個々の受信ノードは、個別に計算された位置を有してもよいし、有さなくてもよい。さらに別の実施形態において、スキャン情報などのサードパーティデータまたはコンテキストデータが利用可能である場合、追加の確信度としてそのようなデータを使用して精度が高められた位置を決定することができる。M1の通信範囲がP1からP3に制限されると、関連付けによって、位置の精度が向上する。
図13に示した例示的な例において、ノードの位置を決定する例示的な方法は、マスタノード告知を使用するものとして、説明することができる。まず、マスタノードM1の可変電力短距離通信インターフェース480が、その最大出力であるP1に設定された場合、マスタノードM1 910aは、IDノードAからE 920aから920eのそれぞれから見える。解析値または履歴測定値に基づいて、P1電力レベルでのM1の可変電力短距離通信インターフェース480における無線機の屋外性能(最適範囲)は、事前に約30フィートであることが分かっている可能性がある。したがって、個々のIDノードAからE 920aから920eからRSSIレベルを検討する必要なく、および能動的キャリブレーション段階の必要なく、システムは、IDノードAからEが、マスタノードM1 910aの30フィート以内にあると把握することができる。
次に、マスタノードM1の可変電力短距離通信インターフェース480がこの例の中間出力レベルであるP2に設定されている場合、ノードAおよびBからマスタノードM1が見える。以前の分析または過去の測定から、P2電力レベルで動作するマスタノードM1の可変電力短距離通信インターフェース480の空気性能(最適範囲)は約15フィートであるとされた。したがって、個々のノードからRSSIレベルを検討する必要なく、IDノードA 920aおよびB 920bが、マスタノードM1の15フィート以内にあるということが分かる。さらに、マスタノードM1 910aからブロードキャストされたRF信号をもはや受信していないIDノード(例えば、IDノードC 920c、D 920d、およびE 920e)は、マスタノードM1 910aの30フィート以内のどこかにあるが、おそらくM1から15フィートを超えて離れていることが分かる。
マスタノードM1の可変電力短距離通信インターフェース480が、この例における最小出力レベルであるP3に設定された場合、マスタノードM1は、IDノードB 920bから見える。以前の解析値または履歴測定値から、P3電力レベルで動作しているマスタノードM1の可変電力短距離通信インターフェース480の屋外性能(最適範囲)は、約5フィートであると決定されている。したがって、個々のIDノードからRSSIレベルを検討する必要なく、IDノードB 920bの位置が、マスタノードM1 910aの既知の距離である5フィート以内にあるということが分かる。
上記の例で説明したような範囲決定ステップは、次いで、各ノードの相対的な位置のより正確な全体像を構築するために、識別されたノードのいずれかに対して繰り返される。RF特性設定(例えば、RF出力信号電力レベル特性)の粒度は、範囲決定ステップを実行する場合に、位置区別のより高い粒度を提供する。一実施形態において、範囲決定ステップは、総RF特性設定(例えば、広範囲にわたるいくつかの設定)のセットにわたって実行することができ、次いで、同様のステップを、RF特性設定に対するより多くの選択された範囲にわたって実行することができる。
図29は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークにおけるノードの1つまたは複数の関連付けを使用して位置決定するための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図29を参照すると、方法2900は、ステップ2905で開始され、第1のノードが、第1の予想されるまたは予測される範囲距離で、1つまたは複数の第1のメッセージをブロードキャストする。一実施形態において、第1の予想される範囲距離は、第1のノードの最適範囲である。例えば、その通信インターフェースにおける第1のノードの無線機は、ノードが遮蔽物のない環境と仮定される最大範囲でブロードキャストすることを可能にする最大設定を有することができる。そのような設定は、既知の予想される範囲距離を提供する。図13の例において、マスタノードM1 910aは、ノードM1から第1の範囲距離に到達する最大電力レベルP1でブロードキャストしているとすることができる。しかしながら、ノードM1が劣悪なRF遮蔽環境内にあると分かった場合、第1の予想される範囲距離は、そのような遮蔽のコンテキスト環境(例えば、あるタイプのコンテキストデータ)を考慮するよう調整された距離とすることができる。予想される範囲距離は、1つまたは複数の種類の関連するコンテキスト(例えば、ノードからのRF出力信号がどれだけ妨げられる可能性があるかということに関連する1つまたは複数の種類のコンテキストデータ)に応じて調整することができる。
ステップ2910で、方法2900は、第1のノードと関連付けられたノードのいずれが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信したかを識別する。一実施形態において、第1のノードは、第1のノードと関連付けられたノードを識別する一部として、搭載記憶装置内の関連付けデータにアクセスし、レビューすることを可能にすることができる。一例において、第1のノードとの関連付けは、受動的関連付け(例えば、能動的にペアリングされておらず、セキュアに接続されていない)、または能動的関連付け(例えば、能動的にペアリングされ、セキュアに接続およびデータ共有することができる)、または両方の種類の関連付けの組み合わせとすることができる。
次に、ステップ2915で、第1のノードは、第2の予想される範囲距離で、1つまたは複数の第2のメッセージをブロードキャストし、第2の予想される範囲距離は、第1の予想される範囲距離より増分的に小さい。図13の例において、マスタノードM1 910aは、第1のノードとすることができ、ここで、ノードM1から第2の予想される範囲距離に到達する中間電力レベルP2でブロードキャストしている。このような方法でRF電力レベルを増分的に変更することにより、マスタノードM1 910aは、図13に示すようなノードCからEにもはや到達することができない。
ステップ2920で、方法2900は、第2のメッセージのいずれも受信しなかったが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の位置を決定することによって終了し、ここで、位置は、第1のノードからの第1の予想される範囲距離と第1のノードからの第2の予想される範囲距離との間である。この場合も、図13の例において、マスタノードM1 910aは、(RF電力レベルP2で第2の予想される範囲距離の外側で送信されたメッセージを受信しなかったので)ノードCからEの位置が、マスタノードM1の既知の位置から、第1の予想される範囲距離(マスタノードM1が電力レベルP1でブロードキャストしていた場合)と第2の予想される範囲距離(マスタノードM1が電力レベルP2でブロードキャストしていた)との間にあると判定することができる。
一実施形態において、方法2900はまた、第1のノードに、第3の予想される範囲距離(第2の予想される範囲距離より増分的に小さい範囲)で1つまたは複数の第3のメッセージをブロードキャストさせ、第3のメッセージのいずれも受信しないが、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信する識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の位置を決定させ、その位置は、第1のノードからの第2の予想される範囲距離にほぼ近い。この場合も、図13の例において、電力レベルをP1に増分的に下げ、P1レベルに対して予想される範囲距離で第3のメッセージをブロードキャストすることによって、マスタノードM1は、(ノードAが第2のメッセージを受信するが、第3のメッセージを受信しない場合)ノードAの位置が、マスタノードM1の位置からP2に対して予想される範囲距離のほぼ近くであると判定することができる。
方法2900のさらなる実施形態ではまた、第1のノードの位置を更新することによって、そのような決定された位置の精度を高めることができる。一実施形態において、第1のノードは、モバイルノードとすることができる。したがって、精度を高めることは、第1のノードの現在のモバイル位置を決定すること、および第1のノードの現在のモバイル位置に基づいて、第2のメッセージのいずれも受信しないが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の位置の精度を高めることを含むことができる。したがって、第1のノードが移動し、(例えば、マスタノードの位置特定回路475によって受信されたGPS信号を介して)自身の位置を更新すると、第1のノードは、自身の更新された位置を活用し、関連付けられたノードの位置の精度を有利に高めることができる。
いくつかの実施形態において、関連付けられたノードの精度が高められた位置は、サーバに送信することができる。これは、サーバに更新を供給し、ネットワーク内のノードの位置を追跡および管理するのに役立つ。この場合も、図13の例を参照すると、マスタノードM1 910aは、IDノードAからE 920aから920eの位置などの、関連付けられたノードの位置を特定するためのそのような方法を利用し、ノードM1およびノードM1と関連付けられたノードのいずれかの現在位置に関連したこの新しい位置データでサーバ100を更新することができる。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法2900が、マスタ制御および管理コード425の1つまたは複数の部分(例えば、位置認識/取得モジュール)を実行するノード(例えば、図4でのマスタノード110a、図13でのマスタノードM1 910a、または図22AでのマスタノードM1 2210a)で実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、マスタノード110aの記憶装置415などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、コード425を実行する際に、マスタノード処理装置400は、異例にも、方法2900およびその方法の変形例を含む、上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
別の実施形態において、方法2900に関連したステップに関連して説明されるような関連付けによる位置決定を使用するノード装置が無線ノードネットワークにおいて説明される。前述のように、そのようなノード装置は、ノード処理装置と、ノード揮発性メモリと、ノード記憶装置と、第1および第2の通信インターフェースとを有するマスタノードで実現することができる。メモリおよび通信インターフェースのそれぞれは、ノード処理装置に結合される。さらに、ノード記憶装置は、プログラムコードセクション、関連付けデータ、および位置データ、ならびに、時には、出荷情報を少なくとも保持する。第1の通信インターフェースは、ノードをネットワーク内の複数の他のノードと動作可能に結合する第1の通信路を提供し、一方、第2の通信インターフェースは、ノードをネットワーク内のサーバと動作可能に、別々に結合する第2の通信路を提供する。
この実施形態において、ノード処理装置は、第1の予想される範囲距離で第1の通信インターフェースを介して1つまたは複数の第1のメッセージを送信し、第1のノードと関連付けられた他のノードのいずれが第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信したかを識別するよう動作する。一実施形態において、ノード処理装置は、第1のノードと関連付けられた(例えば、受動的、能動的、または両方の種類の関連付け)ノードのいずれが第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信したかを識別する場合、ノード記憶装置内の関連付けデータにアクセスするよう動作することができる。
第1の予想される範囲距離は、第1の通信インターフェースに対する最適な送信範囲とすることができ、より詳細な例において、コンテキストデータ(例えば、ノードの周囲環境から固有のRF遮蔽)に基づいて調整することができる。さらに別の実施形態において、第1の予想される範囲距離および第2の予想される範囲距離は、第1の通信インターフェースから送信されたRF出力信号がノードの環境によってどのように妨げられる可能性があるかに関連した、1つまたは複数の種類のコンテキストデータに基づいて調整することができる。
ノード処理装置はまた、(第1の予想される範囲距離より増分的に小さい)第2の予想される範囲距離で第1の通信インターフェースを介して1つまたは複数の第2のメッセージを送信し、第2のメッセージのいずれも受信しなかったが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の位置を決定するよう動作する。この位置は、ノードの既知の位置からの第1の予想される範囲距離と、ノードの既知の位置からの第2の予想される範囲距離との間である。さらなる例において、ノード処理装置は、位置データの一部として、ノード記憶装置内に決定された位置を格納するよう動作することができる。
ノード処理装置はまた、第3の予想される範囲距離(第2の予想される範囲距離より増分的に小さい範囲)で第1の通信インターフェースを介して1つまたは複数の第3のメッセージを通信し、第3のメッセージのいずれも受信しなかったが、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の位置を決定するよう動作することができ、位置は、ノードの既知の位置からの第2の予想される範囲距離と、ノードの既知の位置からの第3の予想される範囲距離との間である。
別の実施形態において、ノードは、移動体とすることができ、ノード処理装置は、第2のメッセージを受信しなかったが、第1のノードの位置を更新することによって第1のメッセージを受信した、識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の位置の精度を高めるようさらに動作することができる。より詳細には、ノード処理装置は、第1のノードの現在のモバイル位置を決定(例えば、有効なGPS信号およびそのような信号に基づいた位置ロックに対するノードが搭載された位置特定回路による確認)し、第2のメッセージのいずれも受信しなかったが、第1のノードの現在のモバイル位置に基づいて第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の位置の精度を高めるよう動作することができる。ノード処理装置はまた、第2の通信インターフェースでサーバに精度が高められた位置を送信するよう動作することができる。
(IDノード告知による位置決定)
図13は、マスタノード告知による位置決定の一例を提示するが、図14は、IDノード告知による位置決定に重点を置く。特に、図14は、本発明の一実施形態による、IDノード告知を使用した例示的な位置決定を示す図である。図14に示した例示的な実施形態では、例示的なIDノードF 920fは、告知モードであるが、位置が把握されていない。図13と同様に、図14は、IDノードF 920fを中心とした同心範囲1405から1415として、IDノードF 920fからの例示的な様々なRF出力電力レベルを示す。したがって、IDノードF 920fは、範囲1405に関する最大電力P1でブロードキャストすることができるが、RF出力電力レベルを制御し、RF出力電力レベルをP2に動的に変更し、より小さな範囲1410でブロードキャストするか、またはP3に変更し、さらに小さな範囲1415にブロードキャストすることができる。マスタノードM1からM3 910aから910cは、位置が分かっていないIDノードF 920fの比較的近くにある様々な既知の位置に配置される。したがって、IDノードF 920fは、システムがIDノード告知によりIDノードFの位置を決定することができる方法の一部として、自身の短距離通信インターフェースのRF出力信号電力レベルなどのRF特性を調整する能力を利用することができる。
図示した実施形態では、IDノードF 920fのRF出力信号電力レベルは、可変電力短距離通信インターフェース375の動作に関連したプログラマブル設定(プロファイル設定またはパラメータなど)を介して変更または動的に調整することができる。さらに、実際の通信範囲は、周囲環境で変化する可能性があるが、各電力レベルでのIDノードの送信機の最大予想通信範囲は、最適な動作環境を想定して、または相当なRF遮蔽もしくは干渉がないと想定して把握されている。したがって、ブロードキャスティングノードに対する特定の電力レベル設定は、対応する予想範囲距離と本質的に関連付けられる。
IDノード告知を使用してノードの位置を決定する例示的な方法において、RF出力信号電力レベルを、複数の電力レベルの間で変化させて、マスタノード関連付けによる位置特定を改善することができる。より詳細には、IDノードFの可変電力短距離通信インターフェース375が、その最大出力であるP1に設定された場合、IDノードF 920fは、マスタノードM1からM3 910aから910cのそれぞれから見える。P1電力レベルでのIDノードFの可変電力短距離通信インターフェース375における無線機の予想される屋外性能または範囲距離(最適範囲、または解析値もしくは過去の測定値に基づいた範囲)は、事前に約30フィートであると判断することができる。したがって、個々のマスタノードからのRSSIレベルを何ら検討することなく、システムは、IDノードFがマスタノードM1からM3の30フィート以内にあることを把握する。
次に、IDノードFの可変電力短距離通信インターフェース375が、この例における中間出力レベルであるP2に設定された場合、IDノードF 920fは、マスタノードM1 910aおよびM2 910bから見える。P2電力レベルで動作しているIDノードFの可変電力短距離通信インターフェース375における無線機の予想される屋外性能または範囲距離(最適範囲、または解析値もしくは過去の測定値に基づいた範囲)は、約15フィートである。したがって、この例において、個々のノードからのRSSIレベルを何ら検討することなく、マスタノードM1 910aおよびM2 910bが、IDノードF 920fの15フィート以内にあることが分かる。さらに、この例において、IDノードF 920fからブロードキャストされたRF信号をもはや受信していないマスタノード(例えば、マスタノードM3 910c)は、IDノードF 920fの30フィート以内のどこかにあるが、おそらく、ノードFから15フィートを超えて離れていることが分かる。
IDノードFの可変電力短距離通信インターフェース375が、この例における最小出力レベルであるP3に設定された場合、IDノードF 920fは、マスタノードM2 910bのみから見える。P3電力レベルでIDノードFの可変電力短距離通信インターフェース375における無線機の予想される屋外性能または範囲距離(最適範囲、または解析値もしくは過去の測定値に基づいた範囲)は、約5フィートである。したがって、この例において、マスタノードからのRSSIレベルを何ら検討する必要なく、IDノードF 920fの位置が、マスタノードM2 910bの既知の位置の5フィート以内にあるということが分かる。
上記説明で述べたような、告知IDノードの変更されたRF特性に対する範囲判断ステップは、次いで、各ノードの相対的な位置のより完全な全体像を構築するために、識別されたノードのいずれかに対して繰り返される。
さらに、そのような範囲判断ステップの間のタイミングは、ノードが移動しているかどうかに応じて動的に変更することができる。移動している場合、そのような範囲判断ステップをより迅速にフローさせることが、ノードの移動下でより良好な精度をもたらすのに役立つことが当業者には理解されよう。したがって、ノードに特定の電力レベルで1つまたは複数のメッセージをブロードキャストするよう命令することと、次いで、そのノードに、異なる電力レベルで1つまたは複数のメッセージをブロードキャストするよう命令することとの間の時間間隔は、ノードが移動している場合には、より短くすることが望まれる可能性があり、ノードが移動していることはコンテキストデータに基づいて判定することができる。例えば、コンテキストデータは、ノードが、動いているコンベアシステム上のノードパッケージ内にあることを示すことができる。したがって、ノードは、コンベアシステムに沿って配置させることができる固定マスタノードに対して移動している。したがって、サーバは、第1のノードに範囲判断ステップを実行させることができ、電力は、ノードが移動していないか、または実質的に静止していることをコンテキストデータが示す状況と比較して、相対的に間断なく変化される。
図30は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークにおけるノードの1つまたは複数の関連付けを使用して位置決定するための別の例示的な方法を示すフローダイアグラムである。図30ならびに関連付けおよびマスタノード1つまたは複数のマスタノード告知技術を使用したノードの位置特定のための特定の方法を説明する方法を参照すると、方法3000は、ステップ3005で、第1の電力レベルで1つまたは複数の第1のメッセージをブロードキャストするよう第1のノードに指示することによって開始され、ここで、第1の電力レベルは、第1の予想される範囲距離に関連する。一例において、第1の予想される範囲距離は、第1のノードに対する最適範囲(例えば、ノードの間に遮蔽がなく、遮蔽物のない信号路が存在すると仮定した送信範囲)とすることができる。別の例において、第1の予想される範囲距離は、コンテキストデータ(例えば、第1のノードの周囲RF環境に関連したデータ)に基づいて調整された第1のノードに対する最適範囲とすることができる。
ステップ3010で、方法3000は、第1のノードと関連付けられたノードのいずれが、ステップ3010で位置を把握されていたかを識別する。例えば、このタイプの識別は、(例えば、受動的関連付けを介して、能動的関連付けを介して、またはその両方の組み合わせを介して)どのノードが第1のノードと関連付けられているかを示す関連付けデータをレビューすること、レビューされた関連付けデータに基づいてどのノードが第1のノードと関連付けられているかを判定すること、およびそれらの関連付けられたノードのいずれが位置を把握されているかを識別することによって実現することができる。
方法3000は、ステップ3015で、識別されて関連付けられたノードのいずれが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信したかを判定することによって続けられる。次に、方法3000は、ステップ3020で、第1のノードに、第2の電力レベルで1つまたは複数の第2のメッセージをブロードキャストするよう指示し、ここで、第2の電力レベルは、第2の予想される範囲距離に関連し、第2の電力レベルは、第1の電力レベルより増分的に小さい。さらなる例において、第1の予想される範囲距離および第2の予想される範囲距離は、第1のノードからのRF出力信号がどのように妨害される可能性があるかに関連した1つまたは複数の種類のコンテキストデータに基づいて調整することができる。
ステップ3025で、方法3000は、識別されて関連付けられたノードのいずれが、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信したかを判定する。方法3000は、ステップ3030で終了し、ここで、本方法は、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信しなかったが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードのそれぞれからの第1の予想される範囲距離および第2の予想される範囲距離にある、またはその間にあると第1のノードの位置を決定する。
前述のように、ノードの位置を決定することは、移動を考慮する場合に改善することができる。したがって、方法3000の一実施形態では、第1のノードに1つまたは複数の第1のメッセージをブロードキャストするよう命令した後、時間間隔内で、第1のノードに、1つまたは複数の第2のメッセージをブロードキャストするよう命令することができる。時間間隔は、いくつかの実装態様において、予め決定しておくことができるが、他の実装態様において、第1のノードに関連したコンテキストデータに基づいて、動的に設定されたパラメータとしてもよい。より詳細には、時間間隔は、第1のノードが移動していると第1のノードに関連したコンテキストデータが示した場合に、以前の値から減らすことができるが、第1のノードが実質的に静止していると第1のノードに関連したコンテキストデータが示した場合に、以前の値から増やすことができる。
別の実施形態において、方法3000は、第1のノードに、第3の電力レベルで、1つまたは複数の第3のメッセージをブロードキャストするよう命令することをさらに含むことができる。そのような第3の電力レベルは、第3の予想される範囲距離に関連し、第2の予想される範囲距離より増分的に範囲が小さい。その後、本方法は、第3のメッセージを受信しなかったが、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードのそれぞれからの、第2の予想される範囲距離および第3の予想される範囲距離にある、またはその間にあると第1のノードの位置を決定することができる。
別の実施形態において、方法3000は、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信しなかったが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の更新された位置で、第1のノードの位置の精度を高めることを含むことができる。例えば、第1のノードがモバイルマスタノードと関連付けられた場合、第1のノードの位置は、(以前に決定されたよりも第1のノードに近い可能性がある)モバイルマスタノードの更新された位置で精度を高めることができる。
さらなる実施形態において、方法3000の動作における第1のノードは、それ自体の位置を自己認識していない可能性がある。別の実施形態において、方法3000の動作における第1のノードは、第1のノードの位置を以前に自己認識していた可能性があるが、1つまたは複数の第1のメッセージをブロードキャストする前には、第1のノードの位置をもはや自己認識していない可能性がある。より詳細には、第1のノードは、第1のノードの周囲の環境が変化したために、第1のメッセージをブロードキャストする前には、第1のノードの位置をもはや自己認識していない可能性がある。環境のそのような変化は、例えば、位置信号が第1のノードによって受信されないようブロックする構造(例えば、建物、ビークル、航空機、コンテナなど)の内側で第1のノードが移動した場合である可能性がある。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法3000が、IDノード告知を介した位置決定の一部としてIDノード(図14におけるIDノードFなど)の動作を制御するために、マスタ制御および管理コード425の1つまたは複数の部分(例えば、位置認識/取得モジュール)を実行するノード(例えば、図4でのマスタノード110a)で実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、マスタノード110aの記憶装置415などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、コード425を実行する際に、マスタノード処理装置400は、異例にも、方法3000およびその方法の変形例を含む上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
装置の観点から、関連付けによる位置決定を使用する無線ノードネットワーク内の例示的なノード装置は、ノード処理装置と、ノード処理装置に結合され、ノード処理装置によって使用されるノードメモリ(例えば、ノード揮発性メモリおよびノード記憶装置)とを備えることができる。ノード記憶装置は、プログラムコードセクション、関連付けデータ、および位置データを少なくとも保持する。ノード装置は、ノード処理装置に結合され、ノードをネットワーク内の複数の他のノードと動作可能に結合する第1の通信路をもたらす第1の通信インターフェースをさらに備える。例えば、図4に示すマスタノード110は、そのような種類の動作構造を備える。
ノード処理装置(例えば、マスタノード110aの処理装置400)は、ノード揮発性メモリに存在する少なくともプログラムコードセクションを実行する場合、特定の機能またはステップを実行するよう動作する。特に、ノード処理装置は、第1の他のノードに第1の電力レベルで、1つまたは複数の第1のメッセージをブロードキャストさせるよう、第1の通信インターフェースを介して、第1の他のノード(例えば、IDノード、またはIDノードとして一時的に動作しているマスタノード)に命令を伝達するよう動作し、ここで、第1の電力レベルは、第1の予想される範囲距離に関連する。
第1の予想される範囲距離は、第1のノードに対する最適範囲である可能性があり、より詳細には、第1のノードに対する最適範囲は、コンテキストデータに基づいて調整される可能性がある。さらにより詳細には、第1の予想される範囲距離および第2の予想される範囲距離は、第1のノードからブロードキャストされたRF出力信号がどのように妨害される可能性があるかに関連した1つまたは複数の種類のコンテキストデータに基づいて調整することができる。
ノード処理装置はまた、第1のノードと関連付けられたノードのいずれが、位置を把握されているかを識別するよう動作する。このことを行うために、ノード処理装置は、ノード記憶装置に格納された関連付けデータ(例えば、どのノードが第1の他のノードと受動的または能動的に関連付けられるかを示すデータ)にアクセスしてレビューすることができ、レビューされた関連付けデータに基づいて、残りの他のノードのいずれが第1の他のノードと関連付けられるかを判定することができ、第1の他のノードと関連付けられると判定された残りの他のノードのいずれが、位置を把握されているかを識別することができる。
ノード処理装置はまた、識別されて関連付けられたノードのいずれが第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信したかを判定し、第1のノードに、第2の電力レベルで、1つまたは複数の第2のメッセージをブロードキャストさせるよう、第1のノードに第1の通信インターフェースを介して別の命令を伝達するよう動作し、ここで、第2の電力レベルは、第2の予想される範囲距離にあり、第1の電力レベルより増分的に小さい。
最後に、ノード処理装置は、識別されて関連付けられたノードのいずれが第2のメッセージのうちの少なくとも1つ受信したかを判定し、次いで、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信しなかったが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードのそれぞれからの第1の予想される範囲距離および第2の予想される範囲距離にある、またはその間にあると第1のノードの位置を決定するよう動作する。
さらなる実施形態において、ノード処理装置は、第1のノードに、第3の電力レベルで、1つまたは複数の第3のメッセージをブロードキャストさせるよう、第1のノードに第1の通信インターフェースを介して第3の命令を伝達するよう動作することができる。第3の電力レベルは、第3の予想される範囲距離に関連し、第2の予想される範囲距離より増分的に範囲が小さい。さらに、ノード処理装置は、次いで、第3のメッセージを受信しなかったが、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードのそれぞれからの第2の予想される範囲距離および第3の予想される範囲距離にある、またはその間にあると第1のノードの位置を決定するよう動作することができる。
さらに別の実施形態において、ノード処理装置は、命令が第1のノードに送信される間の時間間隔で第1のノードの移動を考慮することができる。特に、ノード処理装置は、第1のメッセージをブロードキャストするよう第1のノードに命令した後、時間間隔内で第2のメッセージをブロードキャストするよう第1のノードに第1の通信インターフェースを介して別の命令を伝達するようさらに動作することができる。より詳細な例において、時間間隔は、第1のノードに関連したコンテキストデータに基づいて、動的に設定することができる。さらにより詳細には、時間間隔は、第1のノードが移動している(例えば、第1のノードが、稼働しているコンベアシステム上にある)と第1のノードに関連したコンテキストデータが示す場合、以前の値からプログラムで減らすことができ、および/または間隔の時間値は、第1のノードが実質的に静止している(例えば、ノードが、保管エリア内に最近配置されたノードパッケージ内にある)と第1のノードに関連したコンテキストデータが示す場合、以前の値から増やすことができる。
ノード処理装置は、さらなる実施形態において、第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信しなかったが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードの1つまたは複数の更新された位置で第1の他のノードの位置の精度を高め、第2の通信インターフェース(例えば、処理装置400に結合された中距離/長距離通信インターフェース485)に精度が高められた位置をサーバに送信させるよう動作することができる。
サーバの観点から、図31は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークにおけるノードの1つまたは複数の関連付けを使用して位置決定するためのさらに別の例示的な方法を示す(図30と同様の)フローダイアグラムである。サーバが、方法3000で示され、上記したようなステップを実施するよう動作することができるが、図31は、サーバ処理装置(サーバコード525を実行する処理装置500など)が方法3100を介してネットサークのそのレベルでそのような方法をどのように実施することができるかについてのさらなる詳細を提供することが当業者には理解されよう。このより詳細な実施形態では、サーバは、マスタノード(例えば、第1のノード)と直接通信し、マスタノードがIDノード(例えば、第2のノード)と相互作用し、IDノードに動作を行わせる方法を指示および制御する。したがって、ステップ3105は、ステップ3005と同様であるが、第1のノードの要求で第1の電力レベルで1つまたは複数の第1のメッセージをネットワーク内の第2のノードにブロードキャストさせるよう通信インターフェースを介して第1のノードと通信することをより正確に必要とし、ここで、第1の電力レベルは、第1の予想される範囲距離に関連しかつ対応する。同じように、ステップ3120はステップ3020と同様であるが、第1のノードの要求で第2の電力レベルで1つまたは複数の第2のメッセージを第2のノードにブロードキャストさせるよう通信インターフェースを介して第1のノードと通信することをより正確に必要とし、第2の電力レベルは、第2の予想される範囲距離に関連し、第1の電力レベルより増分的に小さい。方法3100の他のステップは、方法3000に対して上記で示し、説明したものと同様であり、同様の原理が方法3100に適用される。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法3100が、IDノード告知を介した位置決定の一部としてIDノード(図14におけるIDノードFなど)の動作を制御するようマスタノードに指示するために、サーバ制御および管理コード525の1つまたは複数の部分を実行するサーバ(例えば、図5でのサーバ100)で実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、サーバ100の記憶装置515などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、コード525を実行する際に、サーバの処理装置500は、異例にも、方法3100およびその方法の変形例を含む上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
上記したノード装置と同様に、一実施形態には、関連付けによる位置決定を使用する無線ノードネットワーク内の例示的なサーバ装置を含む。例示的なサーバ装置は、一般に、サーバ処理装置と、サーバ処理装置に結合され、使用されるサーバメモリ(例えば、サーバ揮発性メモリおよびサーバ記憶装置)とを備える。サーバ記憶装置は、プログラムコードセクション、関連付けデータ、および位置データを少なくとも保持する。サーバ装置は、サーバ処理装置に結合され、ネットワーク内の第1のノードとサーバを少なくとも動作可能に結合する通信路へのアクセスを提供する通信インターフェースをさらに備える。
例示的なサーバ処理装置は、サーバ揮発性メモリ内にある少なくともプログラムコードセクションを実行する場合、特定の機能またはステップを実行するよう動作する。特に、サーバ処理装置は、ネットワーク内の第2のノードに、第1のノードの要求で第1の電力レベルで1つまたは複数の第1のメッセージをブロードキャストさせるよう通信インターフェースを介して第1のノードと通信するよう動作し、ここで、第1の電力レベルは、第1の予想される範囲距離に関連し、サーバ処理装置はさらに、第2のノードと関連付けられたネットワーク内の残りのノードのいずれが位置が分かっているかを識別し、識別されて関連付けられたノードのいずれが第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信したかを判定し、第2のノードに第1のノードの要求で第2の電力レベルで1つまたは複数の第2のメッセージをブロードキャストさせるよう通信インターフェースを介して第1のノードと通信するよう動作し、ここで、第2の電力レベルは、第2の予想される範囲距離に関連し、第1の電力レベルより増分的に小さく、サーバ処理装置はさらに、識別されて関連付けられたノードのいずれが第2のメッセージのうちの少なくとも1つを受信したかを判定し、第2のメッセージのいずれも受信しなかったが、第1のメッセージのうちの少なくとも1つを受信した、識別されて関連付けられたノードのそれぞれからの第1の予想される範囲距離および第2の予想される範囲距離にある、またはその間にあると第2のノードの位置を決定するよう動作する。さらなる実施形態において、サーバ装置の処理装置は、位置データの一部として、サーバ記憶装置に、決定された位置を格納するようさらに動作することができる。
別の実施形態において、サーバ装置の処理装置は、第2のノードに1つまたは複数の第1のメッセージをブロードキャストさせるよう第1のノードと通信した後、第2のノードに、ある時間間隔内で、1つまたは複数の第2のメッセージをブロードキャストさせるよう通信インターフェースを介して第1のノードと通信するよう動作することができる。上記したように、このタイプの時間間隔は、第2のノードに関連したコンテキストデータに基づいて、動的に設定することができる。コンテキストデータはまた、ノード装置に対して上記したように使用してもよく、ここでは、第1の予想される範囲距離が、コンテキストデータに基づいて調整される第2のノードに対する最適範囲である場合などに、第2のノードに適用してもよい。
(告知によるマスタノード位置決定)
別の実施形態において、マスタノードは、もはやその位置を把握していない可能性がある。例えば、そのような状況は、マスタノードがGPS位置判断回路475を介して現在位置を決定するが、マスタノードが適切な数のGPS信号にアクセスしていないことを認識した(例えば、種々のGPS衛星から十分な数のGPS信号がないために、位置を決定することができない)場合に発生する可能性がある。そのような状況は、マスタノードが、位置信号と干渉する構造に近接する屋内で移動する場合に発生する可能性がある。
マスタノードが告知技法により自身の位置を決定しようとする例示的な実施形態において、マスタノードは、位置信頼度の欠如を検出する可能性がある(例えば、検出されたGPS信号が欠如した場合、マスタノードの位置が不明であることを示す処理装置400への別個の信号を検出した場合、処理装置400が(例えば、加速度計(図示せず)などを介して)移動を検知したが、位置特定回路475がノードに対する更新された位置情報を提供していることを確認できない場合など)。言い換えると、マスタノードは、もはや位置を把握していないことを認識する。
次に、マスタノードは、IDノードF 920fが図14に関して動作した場合に説明したのと同様の方法で、1つまたは複数の告知メッセージをブロードキャストすることを開始することによって応答する。このことは、位置が分からないマスタノードが、隣接する他のノードの既知の位置を有利に活用し切ることができるようになされる。したがって、一実施形態により、あるタイプの活用連鎖効果を可能にすることができ、特定の種類のノードの既知の位置を使用して、位置が分からない他のノード(例えば、IDノード)または位置信頼度が欠如していることが検出されたノード(例えば、マスタノード)に位置情報を拡張することができる。したがって、そのような実施形態を使用して、従来の搭載された位置特定回路475に対する信号が利用できない場合に、(マスタノード機能を備える機器を含む)マスタノードの屋内位置を決定することができる。
例示的な方法3000および図30を再び参照すると、方法3000は、第1のノードが、第1のノードの位置を自己認識していない可能性もある。このことは、第1のノード(例えば、IDノード)が、実際に、(例えば、受信したGPS信号を介して)自身の位置を以前に自己認識していたマスタノードであるが、(例えば、GPS信号をもはや受信することができない場合)もはやその位置を自己認識していない場合に発生する可能性があり、第1のメッセージをブロードキャストする前にIDノードとして動作するようマスタノードが動作を変更させられている。言い換えると、マスタノードは、位置信号をマスタノードが受信することをブロックする構造内にマスタノードが移動した場合などに、マスタノードの周りの環境が変化したために、もはやその位置を自己認識せず、第1のメッセージをブロードキャストする前に、位置決定のためにIDノードとして動作を開始する可能性がある。したがって、一実施形態により、有利には、遮蔽物のない屋外環境から屋内環境に移動した場合、ノードが動作を適応的に変化することを可能にすることができる。サーバは、そのマスタノードが、位置特定のために、IDノードとして、一時的に動作している間、そのようなマスタノードと相互作用することができる。
(改良されたRSSI測定による位置特定)
別の実施形態において、2つ以上のノードの間の信号強度測定値は、従来のRSSI測定に1つまたは複数の改良を用いることによって、ノードの近接度を判定するために使用することができる。Bluetooth(登録商標)4.0などによる従来のRSSI測定では、拡散スペクトル技法の一部としての適応型周波数ホッピングが、信号強度に望まない変動を引き起こす可能性があることが当業者には理解されよう。言い換えると、セキュリティのため、および干渉を避けるために周波数ホッピングおよび拡散スペクトルを使用することの利点は、安定した近接度ベース位置決定のためにそのような信号を使用することについて、負の影響を及ぼす可能性がある。したがって、位置決定のために、信号の安定性を高め、変動を制限することが望まれるだろう。
一実施形態において、RSSI測定に対するあるタイプの改良には、ノードからの告知の間に使用する、チャネル数および/または対応する周波数範囲を減らすことを含むことができる。例えば、ノードは、処理装置300/400に、ノード告知の間に使用されるチャネル数および/または周波数範囲を減らすよう、可変電力短距離通信インターフェース375/480を、適応的に制御させることができる。そのような動的な変更は、いくつかの実施形態において、ノードのRF特性(例えば、周波数、電力レベル、デューティサイクル、チャネル数、チャネル間隔、代替変動モードなど)を効果的に定義するRFプロファイルデータなどの特定の種類のプロファイルデータ330/430の内容を変えることによって実現することができる。1つのさらなる実施形態において、従来の周波数ホッピング、拡散スペクトル、およびBluetooth(登録商標)通信の場合のチャネル割り当てなどのデフォルトの、またはより標準的な通信プロトコルを提供する第1の変動モードを定義することができる。ノードからのRF出力信号が徐々により安定して、変動が少なくなるよう、1つまたは複数のRF特性を変更した他の代替ノード(1つまたは複数)を定義してもよい。したがって、ノードは、ノードのRF出力信号の安定性を徐々に高めるRF特性などに関する1つまたは複数のモードに動的に設定することができ、RSSI測定を使用した位置特定を向上するために変動を制限する。
別の実施形態において、RSSI測定のためのあるタイプの改良は、可視性を確保すること、およびRF出力信号をノードに対して変化させることができる自動利得制御(AGC)回路(図示せず)を有利に管理することを含むことができる。例えば、ノードは、可変電力短距離通信インターフェース375/480の一部として、あるタイプのAGC回路を含むことができる。このタイプのAGC回路により、可変電力短距離通信インターフェース375/480の一部であるノード処理装置300/400または他の論理回路が、ある条件(例えば、RSSI位置決定技法を用いようとする場合)において、変動を制限することを可能にすることができる。この例において、異なるAGC回路設定を、ノードのRF特性(例えば、周波数、電力レベル、デューティサイクル、チャネル数、チャネル間隔、代替変動モードなど)を効果的に定義する例示的なRFプロファイルデータにおいて定義することができる。このことは、ノードにより、ノードのRF出力信号の安定性を徐々に高める(AGC回路設定を含む)RF特性などに関する1つまたは複数のモードに動的に設定することができるようにし、RSSI測定を使用した位置特定を向上するために変動を制限する方法のさらに別の例である。
(RF信号品質における環境要因に対する調整を用いた位置特定)
通常、環境要因により、RF信号などの通信信号が変動するか、または信号路環境に応じて望ましくない変化をするように送受信される可能性があることが当業者には理解されよう。受動的で物理的な干渉要因(例えば、電気信号を遮蔽する形態)は、実質的に近くにあり、ノードの出力範囲にわたって信号強度を低下させる可能性がある。さらに、能動的無線干渉要因は、受信近傍の他の能動的デバイスに応じてノードのRF出力範囲にわたって変化する可能性がある。したがって、ノードの近接環境は、通信、および、結果的に、ノードの位置を特定する能力に影響を及ぼす多数の有害因子を有する可能性がある。
一実施形態において、位置決定をすることは、同様の種類の状況で、同様の種類のノードに対する様々なRF環境要因を調整および考慮することができるデータ解析型手法によって、向上させることができる。例えば、特定の種類のノードのRF出力信号の品質および感度が分かっている受信機に対するその信号の対応する物理範囲は、所与の環境に対して決定することができる。この例において、システムは、屋外の接続などの所定の条件に基づいて、その信号の最大範囲を定義する。これにより、干渉または物理的遮蔽による信号劣化がない環境を仮定することができる。しかしながら、干渉と物理的遮蔽との両方は、ノードのRF出力信号の範囲を狭める可能性がある。動的な適応性の学習方法で、システムは、特定の種類のノードがある設定(例えば、RF出力信号電力レベルに対し、報告された信号強度および対応する設定)での特定の環境で、どのように動作する可能性があるかについての情報を収集することができる。類似した環境のこの解析を繰り返すことができる。言い換えると、同様のノードが直面すると予想される環境のそのようなデータ解析により、信号損失情報が生成され、位置決定の精度を上げるために類似した環境におけるノードに対するあるタイプのコンテキストデータ(すなわち、RFデータ)として適用することができる。したがって、例示的な実施形態では、キャリブレーション段階を必要とすることなく、予想される環境(例えば、梱包、パッケージ内容、近接パッケージ、近接パッケージ内容、および信号のばらつきを引き起こす物理的インフラなどの物理的遮蔽)のコンテキスト認識に基づいて、適応信号損失特性で位置決定の精度を高めることができる。
それらのデータポイントを、ノードがその時点で位置を特定された物理環境を記述するサードパーティデータと有利に結びつけることにより、またさらに位置の精度を高めることができる。そのような情報は、類似した環境にあると予想される同様の種類のノードを管理および位置特定するために、後にRFデータ(あるタイプのコンテキストデータ)として使用することができる。
より詳細には、既知のRF障害を考慮して調整するためのコンテキストおよびデータ解析に基づいて位置決定の精度を高める一実施形態において、RF感度が分かっている受信機に対するノードのRF出力信号の最大物理範囲が判定される。一例において、この第1の範囲値は、類似した環境であるが、実質的に信号範囲に負の影響を及ぼす何らの物理的遮蔽または信号干渉を有さない、同様の種類の送信機−受信機ノードペアの理論的または名目的屋外範囲と称することができる。第2の範囲値は、実際のRF範囲値とみなしてもよく、類似した環境だが、梱包、パッケージ内容、近接パッケージ、近接パッケージ内容、物理的インフラ、他の無線ソースからの干渉、またはビークルもしくは施設のレイアウト情報などの荷送人固有の情報などの要因に起因する物理的遮蔽を含む通信範囲を狭めるコンテキスト要因が存在する環境での信号の観測された範囲とすることができる。異なる範囲値の以前のデータ解析へのアクセスを通じて、および送信ノードが置かれていた動作環境(例えば、ノードの近接環境と類似した環境)の知識を用いて、精度が高められた位置を、ノードのRF環境となると予想され得るものをインテリジェントに調整する実際のRF出力範囲の近似値を使用して、決定することができる。言い換えると、(同様のノードが類似した環境でどのように動作するかについての信号劣化情報などの)ノードに関連した適切なコンテキスト環境を把握することによって、向上した位置決定を、ノードの精度が高められた位置を提供する(通信距離調整などの)インテリジェントだが効率的な調整をするために行うことができる。
図2に示した例などの一例において、マスタノード110bは、コンテナ内にIDノードを有するコンテナ(航空機上で品物のグループを輸送するのに使用されることが分かっているユニットロードデバイス(ULD)コンテナ210など)の外側にある。マスタノード110bとIDノード120bとの間の第1の、または理論的範囲値は、パッケージ(および関連したIDノード)がスキャニングノード(例えば、マスタノード110b)から10フィート未満離れていることを把握することができる場合、特定のRF出力電力レベルで10フィートとなるよう決定することができる。同様の種類のノードによるが、コンテナ210の壁を貫通して通信することで入射RF信号損失を伴う同様の距離での第2の範囲値は、4から5フィートの間とすることができる。サードパーティ情報またはスキャンデータなどのコンテキストデータが、送信ノードがULDコンテナ210内にあることを示す場合、システムは、この既知のRF障害(例えば、ULDコンテナ210を通って送信するための特性)と関連付けられたデータ解析に従って送信範囲が限定されることを予期し、したがって、ULDコンテナ内のブロードキャスティングノードを見ることができる可能なスキャニングノードを減らすか、または聴取されるRF出力電力を増加することを送信ノードに要求することができる可能なスキャニングノードを減らす。
図32は、本発明の一実施形態による、コンテキストデータに基づいて無線ノードネットワークにおける第1のノードの位置決定するための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図32を参照すると、方法3200は、ステップ3205で開始され、ネットワークデバイス(マスタノードまたはサーバなど)が、第1のノードの近接環境に関連した第1の種類のコンテキストデータにアクセスする。
第1の種類のコンテキストデータは、第2のノードが第1のノードと同様の種類である場合に、第2のノードが、第1のノードの近接環境に類似した環境でどのように動作するかについての信号劣化情報を含む。したがって、第1のノードの現在の近接環境に対する実際の測定でキャリブレーションするのではなく、信号劣化情報は、同様の種類のノードが類似した環境でどのように動作する可能性があるかに基づいて、より一般的な近接環境で一般に予想される可能性のあるものについての補償情報を提供する。同様のノードの類似した環境が、第1のノードの近接環境となると予想されるものに対して一般に近似であるように、このことは、有利には、近接環境の実際のキャリブレーションに対する必要性を無くす。一実施形態において、信号劣化情報は、第2のノードが劣悪な通信環境(第1のノードの近接環境に類似した環境など)に曝された場合にどのように通信するかということと、第2のノードが名目的通信環境(遮蔽および干渉要因によって妨げられない環境など)に曝された場合にどのように通信する可能性があるかということの違いに基づくことができる。名目的通信環境は、通信を遮蔽または干渉するすべての影響を完全に取り除く必要がないことが当業者には理解されよう。
信号劣化情報の種類および態様は、多種多様な要因に応じて変化する可能性がある。一実施形態において、信号劣化情報は、遮蔽および干渉のうちの少なくとも一方に関連することができる。したがって、信号劣化情報は、通信環境に影響を及ぼす受動的要因と能動的要因との両方を含むことができる。
別の実施形態において、信号劣化環境は、類似した環境が劣悪な通信環境である場合、第2のノードの劣化動作に基づく可能性がある。より詳細には、信号劣化情報は、第2のノードが劣悪な通信環境に曝された場合にどのように通信するかということと、第2のノードが屋外環境などの実質的に名目的通信環境に曝された場合にどのように通信するかということとの違いに基づくことができる。
さらに別の実施形態において、信号劣化情報は、出荷される(例えば、現在出荷されているか、または過去に出荷された)、および第1のノードの近接環境に置かれた、1つまたは複数の品物に対する少なくとも出荷データに関することができる。例えば、第1のノードの近くにあるパッケージは、RF信号を妨げるか、またはブロックする可能性のある金属材料を含む可能性があり、信号劣化情報は、第1のノードの近くにある、出荷される近接パッケージについてのそのような情報に関することができる。別の例において、信号劣化情報は、第1のノードの近接環境にある1つまたは複数の物理構造に対する少なくともレイアウトデータに関することができる。より詳細には、レイアウトデータは、第1のノードの予測される経路の近くにあるノードの近接環境にある1つまたは複数の物理構造(例えば、壁、機械装置、筐体、および運搬手段)に対するものとすることができる。さらに別の例において、信号劣化情報は、第2のノードの1つまたは複数の解析された以前の動作についての少なくとも履歴データに関する。
ステップ3210で、マスタノードまたはサーバなどのネットワークデバイスは、第1の種類のコンテキストデータに基づいて、第1のノードに関する予想される通信距離を調整することができる。一例において、予想される通信距離は、デバイスの無線機のパラメータに基づく、理論上のブロードキャスト距離とすることができる。そのような予想される通信距離は、無線機の範囲の推定値として知られる。一例において、調整された通信距離は、第1のノードからの伝送の予想される低減された範囲距離を含む。別の例において、調整された通信距離は、第1のノードの予想される低減された受信側感度距離を含む。
さらに別の例において、通信距離を調整することは、ネットワークデバイスによって、信号劣化情報と第2の種類のコンテキストデータとに基づいて、通信距離を適応的に調整することによって、実現することができる。言い換えると、通信距離は、第1のノードがどのように動かされているか(第1のノードの予測される通過経路に沿った第1のノードの予想される移動など)、または第1のノードの近くにある他のノードの密度などの他の種類のコンテキストデータと共に考慮された信号劣化情報に基づいて調整することができる。
ステップ3215で、ネットワークデバイスは、調整された通信距離に基づいて、第1のノードの位置を決定する。さらなる実施形態において、本方法はまた、第1のノードの移動に基づいて、ネットワークデバイスによって調整された通信距離を更新することができ、更新されて調整された通信距離によって、第1のノードの位置の精度を高めることができる。このことは、第1のノードが自身の位置を自己決定することができるモバイルマスタノードである場合に生じる可能性がある。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法3200が、上記したような方法3200のステップを実行するよう各制御および管理コードの1つまたは複数の部分を実行するネットワークデバイス(例えば、図4における例示的なマスタノード110aまたは図5におけるサーバ100)で実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、マスタノード110aの記憶装置415またはサーバ100の記憶装置515などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、そのようなコードを実行する場合、それぞれのネットワークデバイスの処理装置は、異例にも、方法3200およびその方法の変更例を含む、上記した例示的な方法からの動作またはステップを実行するよう動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
より詳細には、コンテキストデータに基づいて無線ノードネットワークにおける第1のノードの位置を決定するための例示的なネットワークデバイス装置であって、例示的なネットワークデバイスは、処理装置と、処理装置に結合された揮発性メモリと、処理装置に結合された記憶装置とを備えることができる。例示的なネットワークデバイスは、処理装置に結合され、ネットワーク内の第1のノードとネットワークデバイスを動作可能に結合する通信路を提供する通信インターフェースをさらに備える。
デバイスの記憶装置は、プログラムコードセクションおよび信号劣化情報を少なくとも有するコンテキストデータを少なくとも保持する。あるタイプのコンテキストデータとして、そのような信号劣化情報は、第2のノードが第1のノードと同様の種類である場合に、第2のノードが、第1のノードの近接環境に類似した環境でどのように動作するかについての情報である。信号劣化情報の例には、方法3200のステップ3205に関して上記したものを含むことができる。
揮発性メモリ内にある場合に少なくともプログラムコードセクションを実行する場合、ネットワークデバイスの処理装置は、方法3200に関して記載し、上記したステップを実行するよう動作する。より詳細には、処理装置は、信号劣化情報にアクセスし、信号劣化情報に基づいて第1のノードに関連した通信距離を(必要に応じて)調整し、調整された通信距離に基づいて第1のノードの位置を決定し、記憶装置の位置データとして第1のノードの決定された位置を格納するため、記憶装置と少なくとも接続するよう動作する。
処理装置による通信距離の調整は、方法3200のステップ3210に関して上記したように実現することができる。前述のように、処理装置は、通信距離を適応的に調整するようさらに動作し、ここでは、上記で詳述したような移動および予想されるノード移動などの他の種類のコンテキストデータも考慮される。
さらなる実施形態において、ネットワークデバイスは、(図4に示す例示的なマスタノード110aのGPS回路475などの)位置特定回路を含む移動マスタノードとすることができる。この実施形態において、ネットワークデバイスの処理は、処理装置によって受信された位置特定回路からの出力信号に基づいて、ネットワークデバイスの位置を決定し、調整された通信距離およびネットワークデバイスの位置に基づいて、第1のノードの位置を決定するようさらに動作することができる。したがって、第1のノードの近接環境に関連した第1の種類のコンテキストデータは、第1のノードの決定された位置に基づく。
いくつかの動作環境において、信号劣化情報が、一実施形態における通信距離に何らの調整も要求しない可能性があることが当業者には理解されよう。しかしながら、他の環境(例えば、劣悪なRF環境)では、信号劣化情報は、毎回実行されるのではなくとも、実施形態における通信距離を調整するための基礎を提供することができる。したがって、通信距離に対する調整は、第1のノードのすべての近接環境で必要とされない可能性があるが、必要に応じて、第1のノードの近接環境に基づいて実行することができる。一実施形態において、必要な場合、および必要に応じて、より正確な第1のノードの位置特定を有利に可能にするこの通信距離を調整することができる。
(三角測量による位置特定)
いくつかの実施形態において、ノードの位置を決定する様々な方法は、少なくとも部分的に、三角測量技法に依拠する可能性がある。言い換えると、無線ノードネットワークは、受信機−送信機ペアでデータを収集する場合、少なくとも部分的に、三角測量を使用する個々のノードの位置を決定するための他の方法を可能とすることができる。図15は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワーク内での三角測量を介した例示的な位置決定を示す図である。ここで図15の示した実施形態を参照すると、3つの例示的なマスタノードM1からM3 910aから910cが示され、各マスタノードは位置が分かっている。例示的なIDノードAからE 920aから920eも示されており、ここでは、例示的なマスタノードMAからM3 910aから910cの1つまたは複数の通信範囲内に少なくとも存在している。
この図示した例において、マスタノードM1からM3は、可変かつ既知の電力レベルで、IDノードAからEからの告知メッセージを検出および収集することができる。取得された情報は、マスタノードM1からM3によってバックエンドサーバ100に転送され、そこで、位置決定を行うことができる。例えば、各電力レベルでの各ノードのRSSIおよび可視性などの要因を使用して、より高い精度で、十分な情報が利用可能なノードの位置を決定することができる。
ノードを三角測量するための例示的なシステムの場合、位置が分かっている3つのノードがブロードキャスティングノードを見ていなければならない。この例において、2つの告知IDノードA 920aおよびB 920bは、位置が分かっているその3つのノード(マスタノードM1からM3 910aから910c)から見えている。取得された情報に基づいて、IDノードA 920aおよびIDノードB 920bの位置が算出される。
(連鎖三角測量)
別の実施形態において、無線ノードネットワーク内の別のノードの位置を決定するために、推測された位置を伴うノードを三角測量技術法と共に使用することができる。図16は、本発明の一実施形態による、連鎖三角測量を介した例示的な位置決定を示す図である。IDノードA 920aおよびB 920cの位置は、図15に示した例示的な実施形態で示したように、マスタノードM1からM3の間で三角測量することによって決定された。しかしながら、図16に示したように、IDノードC 920cの位置もまた、一実施形態により決定することができる。
例えば、連鎖三角測量によりノードの位置を決定する例示的な方法は、(図15を参照して説明したように)IDノードB 920bの算出された位置を決定することで開始される。次に、IDノードB 920bに近接するノードを使用して、三角測量で必要な、不明な第3の信号ポイントを取得することができる。これは、IDノードC 902cからのメッセージに対してリッスンするように、照会(スキャン)モードでIDノードB 920bを配置することによって実現することができる。IDノードCは、告知するように指示され、したがって、IDノードBによって取得された信号を提供する。Cの信号プロファイルを取得した後、IDノードBは、取得された情報を伝達または共有し、それを、マスタノードM1またはM2のいずれかを介してバックエンドサーバ100に転送できる。IDノードC 920cの結果的な位置決定は、算出された基準(例えば、IDノードBの位置)に部分的に基づいているために、より高いレベルの位置エラーを有する可能性があるが、IDノードC 920cの活用位置決定は、有益な情報をIDノードC 920cについて収集することができる十分な精度である(または、動作可能位置にある)とすることができる。例えば、IDノードCの活用または連鎖位置決定は、コンテキストデータのおかげで、ノードM1、M2、およびIDノードBのすべてが、IDノードCの十分近くにあり、IDノードCが、同じコンテナノードM1、M2、およびIDノードB内にあると決定されることを示すことができる。
(近接度対三角測量による位置(LP2T))
連鎖三角測量により近接度対三角測量による位置(LP2T)を決定することができる一実施形態において、開始点は、上記のように、近接度による方法に基づいて、マスタノードに対するIDノードの相対的な位置を決定することであり得る。しかしながら、IDノードの相対的な位置が決定された場合、IDノードのより正確な、または精度が高められた位置が、IDノードからブロードキャストされたRF出力信号を取得することができるすべてのマスタノードの位置に基づいて決定することができ、次いで、IDノードの観測された信号強度に基づいて三角測量する。この例において、近接度ベースの位置特定は、近接度で決定された位置にあるノードとスキャニングマスタノードとの間で過去に観測された同様の信号劣化を推定するために三角測量計算における入力として使用される。さらなる実施形態において、信号劣化のパターンについての履歴データを考慮することによって、より正確な三角測量を可能にすることができ、より正確な位置決定につながる。
図33は、本発明の一実施形態による、サーバを有する無線ノードネットワークにおける複数のノードのうちの1つに対して連鎖三角測量を使用してノード位置を決定するための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。そのような例示的なノード位置特定は、精密または正確である必要はないが、絶対ではないが十分に正確とすることができる。
ここで図33を参照すると、方法3300は、ステップ3305で開始され、サーバが、第1のノードから第1のノードの位置を受信する。次に、ステップ3310で、サーバは、第2のノードから第2のノードの位置を受信する。例えば、図16に示した例を参照すると、マスタノードM1 910aおよびM2 910bは、それぞれの位置座標を、それぞれに搭載された位置特定回路からサーバに送信して、サーバがこれら2つのマスタノードの現在位置を有するようにできる。
ステップ3315で、サーバは、第3のノードの位置を推測する。例えば、図16に示した例において、サーバは、IDノードB 920bの位置を推測することができる。一実施形態において、推測することは、位置が分かっている別のノードに対して第3のノードの近接度ベース位置をサーバに決定させることを含んでおり、近接度ベース位置が第3のノードの推測された位置として機能するようにできる。
別の実施形態において、第3のノードの位置を推測することは、(位置が分かっているノードとして)第1のノードに対する、または(位置が分かっている別のノードとして)第2のノードに対する第3のノードの相対的位置をサーバに決定させることを含むことができる。方法3300はまた、別の実施形態において、第3のノードの推測された位置をサーバに調整させて、第3のノードの推測された位置に関連した第3のノードのコンテキストデータに基づいて、第3のノードの精度が高められた位置を決定することを含むことができる。
ステップ3320で、方法3300は、サーバが、第1のノードおよび第2のノードのそれぞれに対する決定された距離ならびに第3のノードの推定される位置に対するあるノードの決定された位置に基づいて、あるノードの位置を三角測量することで終了する。
より詳細な実施形態において、方法3300は、第1のノードの近くのコンテキスト環境に関連した第1のノードのコンテキストデータと、第2のノードの近くのコンテキスト環境に関連した第2のノードのコンテキストデータとにアクセスすることによって、あるノードの位置を三角測量することができる。そのようなコンテキスト環境は、コンベアシステム上の環境、または特定の施設内の環境、またはあるノードによって受信される信号を劣化または遮断し得る資材に隣接する環境を含むことができる。次に、より詳細な三角測量により、第1のノードの位置に対するあるノードの精度が高められた距離を提供するために、第1のノードのコンテキストデータに基づいて、第1のノードの位置に対するあるノードの決定された距離をサーバに調整させることができる。次いで、サーバは、第1のノードに位置に対するあるノードの調整されて決定された距離、第2のノードの位置に対するあるノードの調整されて決定された距離、および第3のノードの精度が高められた位置に対するあるノードの決定された距離に基づいて、あるノードの位置を三角測量することができる。
さらなる実施形態において、方法3300はまた、ある期間にわたって複数の告知信号をあるノードにブロードキャストさせるよう命令をサーバに送信させる命令をサーバに送信させることができる。そのような実施形態において、第1のノードの位置に対するあるノードの決定された距離は、その期間にわたって第1のノードによってあるノードから取得された信号に基づくことができ、第1のノードによってサーバに報告することができる。別の実施形態において、第2のノードの位置に対するあるノードの決定された距離は、第2のノードによってあるノードから取得された信号に基づくことができ、第2のノードによってサーバに報告することができる。
さらに別の実施形態において、サーバは、あるノードに様々な電力レベルで複数の告知信号をブロードキャストさせる命令を送信することができる。そのような実施形態において、第1のノードの位置に対するあるノードの決定された距離は、第1のノードによってあるノードから取得された信号に基づくことができ、第1のノードによってサーバに報告することができる。別の実施形態において、第2のノードの位置に対するあるノードの決定された距離は、第2のノードによってあるノードから取得された信号に基づくことができ、第2のノードによってサーバに報告することができる。
さらに別の実施形態において、方法3300はまた、要求エンティティ(例えば、別のノード、ユーザアクセスデバイスなど)に位置情報を、そのエンティティからあるノードの位置に対する要求を受信した際に、サーバに送信させることができる。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法3300は、上記した機能のいずれかを実現するために、制御および管理コード(コード525など)の1つまたは複数の部分を実行する(図5に示したような例示的なサーバ100などの)サーバで実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、(例示的なサーバの記憶装置515などの)非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、そのようなコードを実行する場合、サーバの処理装置(装置500など)は、異例にも、方法3300およびその方法の変更例を含む、上記した例示的な方法からの動作またはステップを実行するよう動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
サーバ装置はまた、無線ノードネットワーク内の複数のノードのうちの1つに対する連鎖三角測量を使用して位置を決定するための一実施形態で説明する。サーバ装置は、一般に、サーバ処理装置と、サーバ揮発性メモリと、サーバ記憶装置と、通信インターフェースとを備える。サーバ揮発性メモリ、サーバ記憶装置、および通信インターフェースは、それぞれ、サーバ処理装置に結合するように装置内で構成される。サーバ記憶装置は、プログラムコードセクションおよびネットワーク内のノードに関する位置データを少なくとも保持する。いくつかの実施形態において、サーバ記憶装置はまた、第1のノードのコンテキストデータおよび第2のノードのコンテキストデータなどのコンテキストデータを保持することができる。通信インターフェースは、第1および第2のノードなどのネットワーク内のノードとサーバを動作可能に結合する通信路を提供する。
サーバ処理装置は、サーバ揮発性メモリ内にある少なくともプログラムコードセクションを実行する場合、方法3300に関連した上記ステップで説明した機能などの様々な機能を実行するよう動作する。特に、サーバ処理装置は、あるノードの位置に対する通信インターフェースを介した要求を受信するよう動作する。要求に基づいて、サーバ処理装置は、次いで、第1および第2のノードの各位置を受信し、サーバ記憶装置に保持される位置データの一部としてその位置を格納するよう動作する。サーバ処理装置は、第3のノードの位置を推測し、サーバ記憶装置に保持される位置データの一部として第3のノードの推測された位置を格納するようさらに動作する。次いで、サーバ処理装置は、第1のノードの位置に対するあるノードの決定された距離、第2のノードの位置に対するあるノードの決定された距離、および第3のノードの推測された位置に対するあるノードの決定された距離に基づいて、あるノードの位置を三角測量するよう動作する。最後に、サーバ処理装置は、位置情報を、要求に応じて、通信インターフェースを介して、要求エンティティに送信するよう動作する。
一実施形態において、サーバ処理装置は、位置が分かっている別のノードに対して第3のノードの近接度ベース位置を決定するよう動作することによって第3のノードの位置を推測するようさらに動作することができ、ここで、近接度ベース位置は、第3のノードの推測された位置として機能する。
別の実施形態において、サーバ処理装置は、ある期間にわたって複数の告知信号をあるノードにブロードキャストさせるよう、通信インターフェースを介して命令を送信するようさらに動作することができる。この実施形態において、第1のノードの位置に対するあるノードの決定された距離は、その期間にわたって第1のノードによってあるノードから取得された信号に基づくことがき、第1のノードによってサーバに報告することができる。あるいは、第2のノードの位置に対するあるノードの決定された距離は、第2のノードによってあるノードから取得された信号に基づくことができ、第2のノードによってサーバに報告することができる。
別の実施形態において、サーバ処理装置は、様々な電力レベルで複数の告知信号をあるノードにブロードキャストさせるよう、通信インターフェースを介して命令を送信するようさらに動作することができる。そのような実施形態において、第1のノードの位置に対するあるノードの決定された距離は、第1のノードによってあるノードから取得された信号に基づくことができ、第1のノードによってサーバに報告することができる。あるいは、第2のノードの位置に対するあるノードの決定された距離は、第2のノードによってあるノードから取得された信号に基づくことができ、第2のノードによってサーバに報告することができる。
さらに別の実施形態において、サーバ処理装置は、第1のノードに対する、あるいは第2のノードに対する、第3のノードの相対的な位置を決定するよう動作することによって第3のノードの位置を推測するようさらに動作することができる。
さらに別の実施形態において、コンテキストデータは、位置の精度を高めるために依拠される可能性がある。より具体的には、サーバ処理装置は、第3のノードの推測された位置を調整して、第3のノードの推測された位置に関連した第3のノードのコンテキストデータに基づいて、第3のノードの精度が高められた位置を決定するようさらに動作することができる。
より詳細な実施形態において、サーバ記憶装置は、コンテキストデータをさらに保持することができ、サーバ処理装置は、サーバ記憶装置に保持されたコンテキストデータの一部として第1のノードのコンテキストデータにアクセスするよう動作することによって三角測量するようさらに動作することができ、ここで、第1のノードのコンテキストデータは、第1のノードの近くのコンテキスト環境に関連する。同じように、サーバ処理装置は、サーバ記憶装置に保持されたコンテキストデータの一部として、第2のノードのコンテキストデータにアクセスするようさらに動作することができ、ここで、第2のノードのコンテキストデータは、第2のノードの近くのコンテキスト環境に関連する。次いで、サーバ処理装置は、第1のノードの位置に対するあるノードの精度が高められた距離を提供するために、第1のノードのコンテキストデータに基づいて、第1のノードの位置に対するあるノードの決定された距離を調整するよう動作することができる。したがって、サーバ処理装置は、第1のノードの位置に対する、あるノードの調整されて決定された距離、第2のノードの位置に対する、あるノードの調整されて決定された距離、および第3のノードの精度が高められた位置に対するあるノードの決定された距離に基づいて、あるノードの位置を三角測量するよう動作することができる。
(ノード位置を決定するための組み合わせた方法)
ノードの位置を特定するための上記した例に鑑みて、さらなる実施形態が、無線ノードネットワーク内のノードの精度が高められた位置を決定する場合に、上記した位置決定技法の2つ以上を使用することを明示的に意図することが当業者には理解されよう。例えば、そのような組み合わせ実施形態は、順序付けられた、または優先順位を付けられた手法を適用することができ、第1の位置特定技法は、無線ネットワーク内のノードの位置に関する第1の位置情報を生成するために適用される。その後、第2の位置特定技法が、技法の階層または優先順位付けセット(それらのいくつかは、ある環境においてより良好に機能する可能性があり、コンテキスト環境に基づいて選択または動的に優先順位付けられる可能性がある)から選択され、ノードの位置に関する、またはノードの位置の精度を高める第2の位置情報を生成するために適用され得る。他の実施形態では、さらなる位置特定技術を適用して、さらなる精度が高められた位置情報を生成することができる。
一実施形態において、例示的な階層内の情報は、一般に、どの技法を最初に使用するのが好ましい可能性があるかと、他の位置特定技法をいつ適用するかのランク付けされたグループ化またはリスティングとを識別する。例示的な階層内のそのような情報は、ノードが互いに対して移動することができる場合に、例えば、現在の、もしくは予想されるコンテキスト環境に対するより多くの情報を提供するコンテキストデータに基づいて、経時的に(成功した履歴データおよび経験に基づいて)固定される、または動的に変化する可能性がある。
(ビークル環境におけるノード位置決定の適用)
ノードの位置を決定するための上記した様々な例示的な方法および技法は、ノードの位置を特定するために有利な方法を提供する。しかしながら、さらなる実施形態により、ノードがビークル内に設置される場合、ビークル内で移動される場合、またはビークルから配送のために取り出される場合といったロジスティクス業務で扱う場合に、ビークル環境でそのような方法および技法を有利に適用することができる。
本質的に、実施形態では、ノードと共に1つまたは複数の品物を出荷することを可能にするパッケージ(一般に、ノードパッケージまたはノード対応のパッケージと称する)を使用することができ、そのようなノードパッケージは、ビークル/輸送/出荷/ロジスティクス環境における配送のために、有利に配置、設置、移動、または取り出しをすることができる。本明細書全体を通じて説明するように、ノードパッケージは、一般に、特定のノードに関連した出荷対象のパッケージである。ノードおよび関連したパッケージは、出荷処理の一部として共に移動する。一般的な実施形態において、ノードは、単純に、パッケージ内にあるものとすることができる。別の実施形態において、ノードは、パッケージに取り付けること(例えば、パッケージの内部に貼り付ける、ノードの1つまたは複数の状況インジケータがパッケージを通して視認可能になることできるパッケージの一部に固定するなど)ができる。別の実施形態において、ノードパッケージのノードは、パッケージ、またはノードパッケージ内に外側、内側もしくは分割/緩衝材料を備えるために使用される包装資材の一部とすることができる。より詳細には、ノードは、パッケージまたは包装資材の一部として一体化されてもよい(例えば、パレット、ULDコンテナ、および段ボール箱などの一部として一体化される)。さらに別の詳細な実施形態において、ノードパッケージのノードは、ノードと共に出荷される品物を維持するパッケージ、または一般的なコンテナの形成を助けるために使用される包装資材に完全にまたは部分的に埋め込んでもよい。
図20は、本発明の一実施形態による、例示的なビークル環境に設置された例示的なノードパッケージを示す図である。ここで図20を参照すると、例示的なビークル9300が、出荷されるパッケージを運ぶ一般的なモバイルロジスティクス輸送または運搬手段の一例として示される。ビークル9300が、様々な種類のロジスティクス運搬手段(例えば、自動車、配送バン、自律ビークル、トラック、トレーラ、電車、航空機、および船舶(船)など)として実現することができることが当業者には理解されよう。例示的なビークル9300内では、パッケージが、保管装置A 9305または保管装置B 9310などの様々な保管デバイスまたは装置内に設置、格納、および編成され得る。通常は、保管デバイスまたは装置は、積み荷を保護し、パッケージへの損傷を最小にし、格納されているものを整理することを確実にするのに役立つ構成内に1つまたは複数のパッケージを保持するのに役立つ。保管装置の様々な実施形態は、単一のパッケージを格納することができる、または様々な種類の包装資材(例えば、段ボール箱、木製または非木製パレット、コンテナなど)を使用した多種多様な様々な種類のパッケージを保管することができる。
ビークル9300は、ビークルマスタノード9315を含み、ビークルマスタノード9315は、図4に関して示されかつ説明したマスタノード110aなどのマスタノードの例示的な実装態様である。ビークルマスタノード9315は、長距離通信インターフェース(例示的なマスタノード110aのインターフェース485など)でサーバ100と通信するよう動作し、保管装置A 9305と関連付けられたマスタノード9320、保管装置B 9310と関連付けられたマスタノード9325、ならびにそのような保管装置および保管装置内に格納されたノードパッケージの一部と関連付けられた他のノードなどの他のノードと通信するよう動作するものとして示される。より詳細には、各保管装置は、いくつかの実施形態において、特定の棚、ロッカー、受け器、または特定の保管装置の他の部分と関連付けられた組み込みノードを含むことができる。
したがって、例示的な保管装置(保管装置A 9305など)は、ノードパッケージを安全かつインテリジェントに輸送するためのロジスティクスビークル内で使用されるノード対応の保管装置とすることができる。したがって、例示的な保管装置は、それ自体が、ノード(例えば、マスタノードおよび装置の様々な部分に割り当てられた1つまたは複数の他のノード(IDノードまたは他のマスタノード))の階層を有し、ノードパッケージが装置内の保管位置に配置されたか、装置の保管位置の間もしくは異なる装置の間で移動されたか、または装置内の保管位置から単純に取り出された場合に、本明細書で説明する様々な位置決定方法を介して、特定のノードパッケージの位置を検出するよう動作することができる。
図20に示すように、様々なノードパッケージ9330aから9330dは、ビークル9300内の保管装置A 9305の異なる保管位置に保持することができる。同様に、他のノードパッケージ9330eから9330gは、保管装置B 9310の部分に保持される。そのようなノードパッケージは、ノードパッケージに関連した出荷情報に従って、特定の保管位置に配置することができる。例えば、ノードパッケージは、特定のノードパッケージの重さ、(予想される配送スケジュールなどに従って)計画された荷積み方式、保管装置内の特定の様々な位置の保管容量、または特定の様々な位置(例えば、封筒型のパッケージを格納するためのある位置、箱形コンテナ式のパッケージを格納するための別の位置、またはコンテナ型パッケージ(例えば、ULD)を格納するための別の位置など)に対する保管形式に従って、特定の保管位置に配置することができる。
パッケージのコンテナグループ(例えば、パッケージの空輸ロジスティクスでの取り扱いを最適化するためのULD型のコンテナ)の出荷は、移動式保管装置(移動可能ユニットロードデバイス(ULD)など)が空輸環境でノードパッケージを出荷する場合に配備され得る一例である。図21は、本発明の一実施形態による、例示的な空輸環境におけるノードパッケージの出荷を補助するコンテナとして使用される、ULDなどの、例示的な移動式保管装置を示す図である。ここで図21を参照すると、例示的な航空機の機体9400の切欠斜視図が示される。特に、機体9400内の積み荷保管エリアの例示的なフロア9405は、積み荷エリア内の積み荷の移動を促進するのに役立つ複数のローラ要素を有するものとして示される。さらに、図21には示されていないが、積み荷保管エリアおよびフロア9405は、典型的に、機体9400内に積まれた任意の積み荷を保持するのに役立つ構造および締結点を備える。例示的な機体9400内の積み荷保管エリアは、追加フロア9410により、上部エリアおよび下部エリアに分割されていてもよい。
図21で示した切欠斜視例では、下部積み荷エリアが示され、そこでは、様々なULDコンテナ9420aから9420dが、空輸マスタノード9415と共に示され、空輸マスタノード9415は、図20に示したようなビークルマスタノード9315と同様に、(航空機の位置ならびに通信モードおよび状況に応じて)サーバ100と通信するよう動作する。通常は、ULDコンテナ9420aからdの図示した構成は、図20に示し、説明した保管装置と同様に使用される。例えば、各ULDコンテナ9420aからdは、その中の様々な保管位置と、専用の内部に取り付けられた1つまたは複数のマスタノード(図示せず)とを有して、各ULDコンテナ9420aからdが、他のノードおよびサーバと同様にULD内に積まれた様々なノードパッケージを追跡、監視し、およびULD内に積まれた様々なノードパッケージと通信することができるようにでき、これは、保管装置A 9305に対するマスタノード9320が、他のノードおよびサーバ100と同様に保管装置内に積まれた様々なノードパッケージを追跡、監視し、保管装置内に積まれた様々なノードパッケージと通信することができるのと同様である。各ULD内のノードパッケージは、ULD内のノードと通信することができ、直接的に(または、ULD内の他のマスタノードを通じて間接的に)空輸マスタノード9415と直接通信することができる。したがって、出荷情報は、特定のノードパッケージの重さ、(予想される配送スケジュールなどによる)ULDに対する計画された荷積み方式、ULD内の特定の様々な位置の保管容量、または特定の様々な位置に対する保管種別に従って、特定のULD内の特定の保管位置にノードパッケージが配置される場合に使用することができる。
ノードパッケージを最初に配置し、格納、維持、位置特定、移動、最終的に配送のために取り出す場合に使用される構造を示す図20および図21に示した例示的なビークル環境に鑑みて、ノードの位置特定のための方法に関連して上記した実施形態のそれぞれが、例示的なビークル環境に適用される場合にさらに改善することができることが当業者には理解されよう。例えば、一実施形態において、ノードの位置を決定することは、ビークル内のノード対応のパッケージの位置をノードの位置となるように決定することをさらに含むことができる。より詳細な実施形態において、ノード位置を決定する方法は、ノードの決定された位置に基づいてノード対応のパッケージがビークル内で配置された場所に関した位置メッセージをさらに生成することができる。そのようなメッセージは、ユーザ(例えば、出荷されるパッケージを扱うロジスティクス担当者)に対して、ノードまたはノードとして動作しているユーザアクセスデバイス(例えば、スマートフォンまたはスマートウェアラブルデバイス)のユーザインターフェースに表示することができる。例えば、そのような表示メッセージは、あるタイプの通知プロンプト(「保管装置A内の保管位置01でパッケージXをピックアップしてください」)または戦略的指示(「保管装置A内の保管位置01にパッケージXを配置してください」)もしくは(「保管装置A内の保管位置01にあるパッケージXを保管装置B内の保管位置03に移動してください」)とすることができる。いくつかの実施形態において、ノードの位置を決定するネットワークデバイスまたはノードはまた、ユーザにそのような表示を提供することができるが、他の実施形態において、位置メッセージを、ユーザに表示するために、別のノードに送信することができる。
別の実施形態において、ノードの位置を決定する例示的な方法はまた、ノード対応のパッケージに関連する出荷情報にアクセスし、ノードの決定された位置およびアクセスされた出荷情報に基づいて、ノード対応のパッケージをビークル内で再配置することができる場所に関する再配置メッセージを生成することができる。そのようなメッセージは、上記した位置メッセージと同様にユーザに表示することができ、すなわち、このような再配置メッセージを、ユーザ(例えば、集荷されるパッケージを扱うロジスティクス担当者)に対して、ノードまたはノードとして動作するユーザアクセスデバイス(例えば、スマートフォンまたはスマートウェアラブルデバイス)のユーザインターフェースに表示することができ、いくつかの実施形態において、ノードの位置を決定するネットワークデバイスまたはノードがそのような表示をユーザに提供することができるが、他の実施形態において、再配置メッセージを、ユーザに表示するために、別のノードに送信することができる。
より詳細には、出荷情報は、ノード対応のパッケージを再配置するか、または最初に配置する場所を決定するのに使用されるノード対応のパッケージについての重さ情報を含むことができる。
別の実施形態において、そのような出荷情報を使用して、ノード対応のパッケージをどこに配置または再配置するかを編成するのに役立つ荷積み方式を作成することができる。したがって、ビークル内のノード対応のパッケージの配置または再配置は、荷積み方式に従って決定することができる。より詳細には、このような荷積み方式は、予想される配送スケジュールに関連することができ、ここで、ノード対応のパッケージは、予想される配送スケジュールに従って、ビークル内に配置するか、またはビークルから取り出すことができる。
(無線ノードネットワークのロジスティクス用途)
上記のように、例示的な無線ノードネットワークは、品物が位置を特定されるロジスティクス用途で有用であるだろう。さらに、そのような例示的な無線ノードネットワークはまた、品物が複数の位置の間を移動するロジスティクス用途で有用である可能性があり、ネットワークは、そのようなロジスティクス環境内の品物の可視性および管理のレベルを向上させる。言い換えると、本発明の1つまたは複数の原理による例示的な無線ノードネットワークの一実施形態は、品物を出荷および追跡する場合に、情報を管理するロジスティクス動作の向上を可能にすることに役立つ。図17は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークの例示的な構成要素を使用した例示的なロジスティクス動作を示す図である。
(集荷および配送の範囲を超えたロジスティクス)
ここで図17を参照すると、IDノード120aが、出荷される品物(例えば、パッケージ130)に配備されて関連付けられているものとして示される。パッケージ130は、出荷1700のために準備され、出荷1705の一部として通過中であり、意図される受取人1710に所有されるため、例示的な無線ノードネットワークの構成要素は、これら3つの段階の間、出荷に関する情報を管理するよう配備される。
出荷される品物に関連したロジスティクスを管理するために無線ノードネットワークを使用する一般的な例において、出荷顧客は、まず、起点位置から目的位置に出荷されるノード(IDノードなど)と共に、品物(パッケージ130など)を登録することができる。品物およびノードの1つまたは複数の管理受け渡しは、その品物およびIDノードが起点から目的地への経路を共にまとめて通過する場合に発生する。各受け渡しは、パッケージ130と関連付けられたIDノードがその起点から目的地への出荷路を通って転送される場合にとる出荷路の認識に基づくことができる。パッケージ130およびIDノードの受け渡しは、予想される出荷路に沿って、サーバ100によって管理されるマスタノード(マスタノード110aから110hなど)で管理および調整される。出荷路に沿った動作の間、サーバ100は、ノードから情報および更新を受信し、様々なノードの間の受け渡しを管理および許可し、現在の関連付け、共有データ、利用可能なセンサデータ、ノードの位置、およびノードの位置の精度を高めるのに役立つコンテキストデータに関する情報を追跡する。したがって、パッケージ130と関連付けられたIDノードにより、パッケージ130の可視性は、顧客のために、通過1705の間の従来の保管制御を超えて、出荷顧客が、最初のドロップオフの前に、出荷1700のために品物を準備する場合、および受取人1710への品物の配送の後に拡張することができる。
より詳細な実施形態において、無線ノードネットワークを使用する出荷される品物に関連したロジスティクスを管理するための例示的な方法は、出荷される品物と共にノードを登録することで開始される。例えば、出荷顧客は、ユーザアクセスデバイス200を制御し、デバイス200を使用して、まず、パッケージ130(あるタイプの品物)を出荷する準備の一部として、IDノード120aおよびパッケージ130を追跡番号と関連付けることができる。一実施形態において、デバイス200は、デバイス200にあってデバイス200で動作する特定のアプリケーションまたは他のプログラムモジュールを使用して、パッケージ130の追跡番号を入力することができる。次いで、デバイス200は、情報をサーバ100にネットワーク105を介して戻して、追跡番号とパッケージ130およびIDノード120aとを関連付けることをもたらす。いくつかの実施形態において、デバイス200は、次いで、パッケージ130(およびIDノード120a)を出荷するために、ラベルを印刷することができる。別の実施形態において、IDノード120aは、関連付けられた既存の出荷および支払い関連情報を伴う事前にプログラムされたノードとすることができる。別の実施形態におけるラベルレスの出荷および支払いのさらなる詳細を以下で説明する。
この動作と同時に、出荷顧客は、IDノード120aをパッケージ130と関連付けることができる。例えば、出荷顧客は、IDノード120aをパッケージ130内に配置することができ、場合によっては、パッケージ130の特定の部分にIDノード120aを物理的に取り付けることができる。別の例において出荷顧客は、パッケージ130に外部ラベルを配置することができ、この場合、ラベル自体がIDノード120aを含む。他の例では、より大きなパッケージ、コンテナ、または共に集合的に移動される品物もしくはパッケージのパレット内で、IDノード120aをパッケージ130と効果的にグループ化することができる。
このような方法で、デバイス200は、アプリケーションまたは他のプログラムモジュールの制御下で、あるタイプのマスタノードとして動作することができ、関連付け管理の観点から、パッケージ130およびIDノード120aと関連付けることができる。例えば、デバイス200は、IDノード120aと通信するために、デバイス200で動作するBluetooth(登録商標)ハードウェアおよびソフトウェアと共にアプリケーションまたは他のプログラムモジュールを介して動作することができる。他の実施形態では、デバイス200がIDノード120aと通信するために、他の短距離通信インターフェースに依拠することができる。一実施形態において、デバイス200は、IDノード120aを接続して能動的にペアリングする、またはIDノード120aと接続するために、サーバ100から1つまたは複数のセキュリティ資格情報を受信することができる。
サーバ100で少なくとも出荷情報を用いて、サーバ100は、パッケージ130の予測される出荷路を決定することができる。一実施形態において、サーバ100は、特定の出荷路を使用する、点Aから点Bに品物を出荷するための最適なルートを示す履歴データを有することができる(例えば、特定の配送業者によってA付近でピックアップし、特定の施設にビークルで輸送し、点B付近の別の施設に航空機を介してさらに輸送し、点Bで配送業者による配送を容易にするためにビークルで輸送する)。一例において、予測される経路は、起点および目的地点などの2つの点の間のルートの一部に対してのみである可能性がある。
さらなる例において、予測される経路(またはその一部)は、出荷される品物のコンテキスト環境に基づいて調整することができる。例えば、コンテキストデータ(気象情報、特定の通過区分の間の成功に関する履歴データ、サードパーティ運送会社に関するキャパシティ情報など)に応じて、サーバ100は、最初に予測された出荷路を変更して、現在の条件およびコンテキスト下でより最適な精度が高められた予測出荷路を提供することができる。これにより、サーバ100は、パッケージ130の点Bへの出荷を効率的に管理するのを助けるために、予想される出荷経路(または精度が高められた出荷経路)に沿ってどのマスタノードが使用されるかをさらに予測することが可能になる。一実施形態において、マスタノードは、予想される出荷経路(または精度が高められた出荷経路)に沿ってどのマスタノードが使用されるかを部分的にしか識別できないことと、パッケージ130がポイントBへの経路において活発であるので、コンテキストデータ(例えば、マスタノードの可用性、気象情報など)に応じて、さらなるマスタノードが識別される可能性があることとが当業者にはさらに理解されよう。
より詳細な例において、サーバ100は、ソートデータ解析を使用して、パッケージ130およびIDノード120aが移動する適切な出荷路を予測することができ、予測されるマスタノードを識別し、IDノード120aは、その行程の間の範囲内にある。図17に示した例示的なフローにおいて、ノード110aから110hは、例示的な予測出荷路に沿った様々なマスタノードを指し、予測出荷路は、起点および目的地での、IDノード120aおよびパッケージ130のピックアップおよびドロップオフをそれぞれ少なくとも含む。
一例において、出荷顧客は、出荷する品物に対する郵便投函箱または倉庫内に、パッケージ130およびその関連付けられたIDノード120aを置くことができる。図17の図示した例において、郵便投函箱は、ドロップノード110aとして示される。本質的に、ドロップノード110aは、郵便投函箱またはロッカーユニット型のロジスティクス置き場(より一般的には、本明細書において、ノード対応のロジスティクス受け器と称する)にあるタイプのマスタノードを接続するか、または一体化することで実現することができる。出荷顧客がドロップノード110aにIDノード120aを物理的に置くと、デバイス200は、IDノード120aを、ドロップノード110aに受け渡しし、この関連付け情報でサーバ100を更新し、IDノード120aから関連付けを解除することができる。このような方法で、本システムは、ドロップノード110aからピックアップする前に、品物(パッケージ130など)の状況および位置についての可視性を有する。例示的なノード対応のロジスティクス受け器のさらなる詳細を以下で説明する。
ドロップノード110aで、配送業者は、パッケージ130とIDノード120aとをピックアップすることができる。配送業者は、ピックアップの時点で追跡番号および関連付けられたIDノード120aを把握している配送業者ノード110bを有し、または取得した追跡番号(IDノード110aによってブロードキャストまたは告知された情報の一部)に基づいてIDノード120aのMACアドレスを検索する。基本的に、マスタノードの責任は、配送業者ノード110bに移転するか、そうでなければ受け渡され、配送業者ノード110bは、ここで、(IDノード110aと配送業者ノード110bとの関連付けを許可し、ドロップノード110aのIDノード110aとの関連付けを解除するサーバへの配送業者ノード110bからの通信によって)IDノード120aと能動的に接続し、関連付けられたマスタノードの役目を果たす。
様々なマスタノードとIDノード120aとの間で発生する同様の受け渡しは、パッケージ130とIDノード120aとが、サーバ100によって様々なマスタノードに送信された命令に従って、予想される出荷路を通過する場合に発生する。一実施形態において、関連付けは、セキュリティ資格情報が適切なマスタノードに要求、許可、および送信された場合にそのような受け渡しの間に実現される。別の実施形態において、関連付けは、能動的で、許可されたペアリングを要求しない、単に受動的な関連付けである。また、受動的関連付けは、さらに、IDノード120aおよびパッケージ130が予想される出荷路を通過する場合に、システムがIDノード120aおよびパッケージ130の状況を常に把握することを可能にすることができる。
新しい関連付け(能動的および受動的)および関連付け解除が、サーバ100に更新される。サーバ100は、パッケージ130およびIDノード120aが出荷路を通過する場合に、マスタノード(ULDノード110eなど)の動作を変更して、空輸の間、またはGPS信号が消失した場合に、IDノードとして動作するようにシフトするなど異なるノードでプログラミングを変更することができる。別の例において、あるモバイル型のノードでは、モバイル型のノードの電力を保存する方法として、責任が有線型のノードに変更されている可能性がある。IDノード120aがある間隔の間に関連付けに失敗し、再取得される必要がある場合、IDノード120aは、そのステータスフラグを特定の警告段階に更新することができ、発見されるために、さらに広い範囲のマスタノードとの通信を試みることができる。
通過する間、サーバ100は、コンテキストデータ、タイマ/クロックデータ、環境データなどの情報を、様々なノードと共有することができる。IDノード120aからのセンサデータは、マスタノードからのスキャンを介して収集することができ、次いで、サーバ100に転送される。サーバ100が、関連付け、受け渡し、および(マスタノードを介して)IDノード120aに向かうか、もしくはIDノード120aから来る情報を管理する場合、サーバ100は、上記した様々な位置決定技法の1つまたは複数を使用して、IDノード120aの位置を決定することができる。したがって、サーバ100は、そのような情報に対する要求に応答して、IDノード120aおよび関連したパッケージ130に関連した情報を提供することができる。
パッケージ130およびIDノード120aが目的地(例えば、点B)に到着した場合、配送業者ノード110hは、IDノード120aが目的地に置かれ、配送業者ノード110hと関連付けを解除された場合に、サーバ100を更新することができる。しかしながら、可視性は、(目的地への到達などの)そのようなドロップオフイベントで終了させる必要はない。受取人顧客のユーザアクセスデバイス205は、別のマスタノードの役目を果たし、配送後、IDノード120aと関連付けることができる。一例において、サーバ100は、配送が行われたことを、配送業者ノード110hによって通知される。その後、サーバ100は、デバイス205にこの情報を通知することができる。それに応じて、デバイス205のアプリケーションまたは他のプログラムモジュールにより、デバイス205は、ノードとして動作し、IDノード120aとの関連付けを能動的に求めることができる。デバイス205とIDノード120aとが接続し、能動的に関連付けられるためにサーバ100によって許可が与えられた場合、サーバ100は、通知され、さらなる情報(例えば、センサデータなど)をデバイス205にもたらすことができ、配送が行われた後、IDノード120aおよびパッケージ130についての更新された位置データを決定されることが可能になり得る。別の例において、能動的関連付けは、状況情報がデバイス205によって受動的関連付けを介して依然として収集される可能性がある場合、デバイス205とIDノード120aとの間で必要ではない可能性があり、ここで、状況情報は、目的地への配送の後、IDノード120に関連するさらなる可視性をもたらす。
図18および図19は、図17で図示したものなどの、無線ノードネットワークを使用した品物の出荷を管理するための様々な例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図18を参照すると、例示的な方法1800は、ステップ1805で、出荷情報をサーバに送信して、IDノードおよび出荷される品物を登録し、ステップ1810で、品物を出荷するための予測される経路に関連した第1のマスタノードにIDノードを関連付けることによって開始される。ステップ1815で、サーバは、IDノードと第1のマスタノードとの間の関連付けを反映するよう更新される。典型的に、このことは、第1のマスタノードからサーバへの形態または通信で行うことができる。第1のマスタノードが出荷顧客によって操作されるユーザアクセスデバイス(例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットデバイス、パーソナルエリアネットワークデバイス、スマートフォンデバイス、およびスマートウェアラブルデバイスのうち1つ)である場合、予測される経路におけるピックアップイベントの前に、IDノードが第1のマスタノードと関連付けられることを認識するようサーバを更新することができる。
例えば、出荷顧客は、自身のスマートフォンを使用して、出荷情報を入力し、IDノードと品物(パッケージ130など)とを起点から目的地点に出荷するよう登録することができる。品物とIDノードとが初期の配送業者によって(例えば、郵便投函箱、ロッカーユニット、または他の受け器から)ピックアップされる前に、出荷顧客のスマートフォンは、第1のマスタノードとして動作し、IDノードと関連付けられる。したがって、サーバへの更新により、サーバは、起点から目的地点への予測される出荷路におけるピックアップイベントの前に、IDノードの状況と位置とに可視性を有する。
方法1800は、ステップ1820で、IDノードと、IDノードが予測される経路を通過する場合に予測される経路に関連した第2のマスタノードとを関連付ける場合に、IDノードと第1のマスタノードとの関連付けを解除することによって続けることができる。一例において、IDノードは、第2のマスタノードとの関連付けに応じて第1のマスタノードとの関連付けを解除する必要がない。したがって、IDノードを、所与の時点で1つまたは複数のマスタノードと関連付けることができ、様々なマスタノードとデータをセキュアに共有するために、IDノードに対する必要性に応じてあるマスタノードと選択的に関連付けを解除することができることが当業者には理解されよう。
ステップ1825で、サーバは、IDノードが予測される経路を通過し続ける場合に、IDノードと第1のマスタノードとの間の関連付け解除(まだ生じている場合)、およびIDノードと第2のマスタノードとの間の関連付けを反映するよう更新される。ステップ1830で、本方法は、IDノードを、品物を出荷するための予測される経路の終端付近にある第3のマスタノードに関連付けることができ、次いで、ステップ1835で、サーバに、IDノードと第3のマスタノードとの間の関連付けを反映するよう通知する。
方法1800では、ステップ1830においてIDノードを第3のマスタノードに関連付けることは、予測される経路でのドロップオフイベントの後に実行することができる。本方法はまた、IDノードを第1、第2、または第3のマスタノードのいずれかと関連付ける場合に、予測される経路の環境面を考慮して調整するようコンテキストデータに依拠してもよい。
例えば、品物とIDノードとが目的地に配送された後、または目的地付近にある後、受取人のスマートフォンが、IDノードと関連付けられた第3のマスタノードとして動作することができる。センサデータなどのデータは、受取人のスマートフォンがIDノードと関連付けられた第3のマスタノードとして動作する間、受取人と共有することができる。したがって、サーバへの更新により、サーバは、ドロップオフイベントの後、IDノードの状況および位置に可視性を有する。
その後、受取人は、品物が受取人の所有および管理下にあるならば、IDノードと品物とを登録解除することができる。例えば、受取人は、品物(例えば、パッケージ130)からIDノードを取り外し、デバイスの電源を切るためにIDノードを停止し、IDノードの停止状態(およびIDノードと第3のマスタノードとの関連付け解除)に関してサーバを更新し、次いで、別の品物を出荷する場合に将来使用するためにIDノードをクリーンアップおよび/または再充電することができる。
方法1800はまた、予測される経路に関連したコンテキストデータを受信することを含むことができる。一実施形態において、そのようなコンテキストデータは、有利には、マスタノードのいずれかにIDノードを関連付ける場合に、予測される経路の1つまたは複数の環境面のために調整することができる。例えば、コンテキストデータは、IDノードのRF遮蔽問題を引き起こす可能性があるパッケージ130(品物)内の資材の種類を示すスキャンデータを含むことができる。
ここで図19を参照すると、例示的な方法1900が、サーバの観点から説明され、サーバは、特定の種類のノード関連付けを許可することができる。サーバは、いくつかの実施形態において、IDノードとマスタノードとが受動的に関連付けられた場合に、関連付け情報で更新することができる。そのような状況では、ノードは、データをセキュアに共有することができる、許可された関連付けを確立していない。しかしながら、方法1900でより詳細に説明するように、一実施形態において、能動的関連付けが確立された場合、品物の出荷を管理することができる。
方法1900は、ステップ1905で、サーバが出荷情報を受信して、IDノードおよび出荷される品物を登録することで開始される。次いで、方法1900は、ステップ1910で、認証資格情報(例えば、セキュリティPIN情報)の第1のセットを第1のマスタノードに提供して、IDノードを、品物を出荷するための予測される経路に関連した第1のマスタノードと関連付けることを可能にする。一例において、第1のマスタノードは、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットデバイス、パーソナルエリアネットワークデバイス、スマートフォンデバイス、またはスマートウェアラブルデバイスなどのユーザアクセスデバイスとすることができる。ステップ1920は、予測される経路内でもピックアップの前に実行することができる。
ステップ1915で、サーバは、IDノードと第1のマスタノードとの間の関連付けを反映するための更新を受信する。次いで、方法1900は、ステップ1920で、IDノードが予測される経路を通過する場合に、認証資格情報の第2のセットを第2のマスタノードに提供して、IDノードを第2のマスタノードと関連付け、第1のマスタノードからIDノードの関連付けを解除することを可能にする。ステップ1925で、サーバは、次いで、IDノードが予測される経路(または予測される経路の一部)を通過し続ける場合に、IDノードと第2のマスタノードとの間の関連付けを反映するための更新を受信する。IDノードと第1のマスタノードとが関連付けを解除された場合にも、サーバは更新され得る。
いくつかの例において、方法1900は、ステップ1930で、サーバに、認証資格情報の第3のセットを第3のマスタノードに提供させて、IDノードが品物を出荷するための予測される経路の終端に到達した場合にIDノードを第3のマスタノードと関連付けることを可能にさせることができる。いくつかの例において、このステップは、予測される経路におけるドロップオフイベントの後に実行してもよい。
最後に、ステップ1935で、サーバは、IDノードと第3のマスタノードとの間の関連付けを反映している通知を受信する。IDノードと第2のマスタノードとが関連付けを解除された場合にも、サーバは更新され得る。
方法1900では、別の実施形態において、サーバは、予測される経路の一部の環境面に関連したコンテキストデータをマスタノードのいずれかに提供する。例えば、例示的なコンテキストデータは、IDノードがマスタノードの間を移動する施設に関連したレイアウトデータを含むことができる。より詳細には、IDノードを第1、第2、または第3のマスタノードのいずれかと関連付ける場合には、予測される経路の環境面を考慮して調整するよう受信したコンテキストデータに依拠することができる。
さらに別の実施形態において、方法1900はまた、サーバによって受信された関連付け情報および第1、第2、もしくは第3のマスタノードのうちの少なくとも1つに関連した位置情報に基づいて、IDノードの位置を決定することができる。
上記したように、サーバは、品物を出荷するための予測される経路の少なくとも一部に沿った第1の地点から第2の地点への通過ルートを予測することができる。一例において、第1の地点は起点であり、第2の地点は目的地点であり、どちらも、品物の出荷情報で識別される。しかしながら、他の例において、予測される経路に沿った第1および第2の地点は、出荷される品物の起点出荷地点または最終目的地を含まない単なる中間地点である可能性がある。さらに、別の例では、IDノードがその経路を通過する場合に、予測される経路を調整することができる。このようにして、サーバは、例えば、コンテキストデータに基づいて、品物の出荷を管理する場合に、変化するコンテキスト環境を最適化するか、または少なくとも考慮するよう適合することができる。
別の実施形態において、命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体が開示され、本命令は、プロセッサ(例えば、サーバ100のプロセッサ500)で実行された場合、少なくとも1つのIDノード、複数のマスタノード、およびサーバを有する無線ノードネットワークを使用して、品物の出荷を管理するための方法の別の実施形態を実行する。この実施形態において、例示的な方法は、サーバが出荷情報を受信して、IDノードおよび出荷される品物を登録することで開始される。本方法は、第1の地点から第2の地点への品物の通過ルートの第1の部分を予測する。例えば、第1の地点は起点とすることができ、第2の地点は目的地点とすることができ、そのどちらも、出荷情報で識別される。別の例において、第1および第2の地点は、通過ルートに沿った任意の2つの地点である。さらに、通過ルートは、通過の間、特定の種類のマスタノード(例えば、ピックアップのための特定の配送業者、ピックアップ配送業者によって使用される予想されるビークル、ビークルによって利用される可能性がある1つまたは複数の予想される施設、予想される航空ルート(例えば、予想される出発空港、予想される航空機、航空機で使用されるULDまたはパレットの種類などのコンテナの予想される種類、および予想される到着空港)、予想される到着空港の近くの施設、品物を運搬するのに使用されるビークル、および目的地点で品物を配送することができる配送業者によって使用されるマスタノード)を使用することができる一連の部分または区分として予測することができる。例示的な予測される経路または通過ルートの可能性のある部分のいくつかが、現場での配送のために比較的単純である可能性がある、または起点と目的地点とが互いに非常に離れている場合に一貫輸送の観点からかなり複雑である可能性があることが当業者には理解されよう。
次に、本方法は、第1のマスタノードに、起点付近のIDノードを関連付けるか、または接続することを許可する。このことは、IDノードおよび出荷される品物に対するピックアップイベントの前に実行され得る。例えば、第1のマスタノードが、出荷顧客のためのユーザアクセスデバイス(例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットデバイス、パーソナルエリアネットワークデバイス、スマートフォンデバイス、およびスマートウェアラブルデバイス)である場合、IDノードの状況および位置についての可視性を、ピックアップイベントの前に拡張することができる。一実施形態において、そのような許可は、IDノードに関する第1のマスタノードからの情報を受信し、第1のマスタノードとIDノードとが能動的にペアになって関連付けられるべきかを判定し、さらにサーバ100が第1のマスタノードにIDノードと実際にペアになって接続することを可能にするあるタイプの許可資格情報として適切なセキュリティPIN情報を送信した場合に、サーバ100によって実行される。第1のマスタノードがIDノードと関連付けられた後、サーバは、関連付けを反映する更新を受信する。
次に、サーバは、IDノードの管理責任が、予測される通過ルート上の第2の地点で、第1のマスタノードから第2のマスタノードへ受け渡される場合に、第2のマスタノードを、IDノードと関連付けることを許可することができる。一実施形態において、本方法は、第1のマスタノードとIDノードとの関連付けを解除することを許可することができる。しかしながら、他の実施形態において、第1のマスタノードは、IDノードが第2のマスタノードと関連付けられることを許可された後でも、IDノードと関連付けされたままでもよい。次いで、サーバは、IDノードが通過ルートの予測される第1の部分にあり続ける場合、IDノードと第2のマスタノードとの間の関連付けを反映するための更新を受信する。
さらに、本方法は、IDノードの管理責任が、予測される通過ルート上の目的地点付近で、第2のマスタノードから第3のマスタノードへ受け渡される場合に、第2のマスタノードとIDノードとの関連付けを解除することと、第3のマスタノードをIDノードと関連付けることとを許可することができる。このことは、IDノードおよび出荷される品物に対するピックアップイベントの前に実行され得る。例えば、第3のマスタノードが、受取人のためのユーザアクセスデバイス(例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットデバイス、パーソナルエリアネットワークデバイス、スマートフォンデバイス、およびスマートウェアラブルデバイス)である場合、IDノードの状況および位置についての可視性を、ドロップオフイベントの後に拡張することができる。第3のマスタノードがIDノードと関連付けられた後、サーバは、IDノードと第3のマスタノードとの間の関連付けを反映するための通知を受信する。
本方法の間、サーバは、サーバによって受信された関連付け情報および第1、第2、もしくは第3のマスタノードのうちの少なくとも1つに関連した位置情報に基づいて、IDノードの位置を決定することができる。上記のように様々な技法がノードの位置を特定するために、および、場合によっては、ノードの位置の精度をより正確に高めるためにコンテキストデータで劣悪なRF環境条件を考慮して調整するために利用可能である。したがって、サーバは、無線ノードネットワーク内のノードの位置の状況を常に把握し、そうするよう要求および許可された場合、その情報(ならびに他の種類の共有またはセンサ情報)を提供することができる。
無線ノードネットワークのそのようなロジスティクス用途のシステムの観点から、無線ノードネットワークを使用して品物の出荷を管理するための例示的なシステムが開示される。図17を参照すると、例示的なシステムは、一般に、IDノード(ノード120aなど)、複数のマスタノード(ノード110aから110hなど)、およびサーバ(サーバ100など)を備える。IDノードは、出荷される品物(パッケージ130など)に登録される。マスタノードのそれぞれは、品物が予想される通過ルートの起点から目的地点に出荷される場合に品物に対して予想される通過ルートの異なる部分に位置付けられると予測される。マスタノードのそれぞれは、短距離通信路上でIDノードと通信するよう動作し、他のマスタノードおよびサーバ100と通信するよう動作する。
サーバは、IDノードの位置およびマスタノードの位置を追跡および報告するよう動作する。図17に示すように、サーバ100は、様々なマスタノード(110aから110h)と、ある時点でIDノード120aと関連付けられたマスタノードとして動作および機能することができるユーザアクセスデバイス200、205と通信するために、ネットワーク105に依拠する。上記のように、サーバ100は、IDノード120aの位置またはネットワーク内の他のノードのうちの1つの位置を決定するために、様々な異なる技法(または異なる技法の組み合わせ)を使用することができる。
サーバはまた、IDノードが予想される通過ルートに沿って動く場合に、異なるマスタノード間でIDノードの管理責任の移転を容易にするよう動作する。例えば、上記のように、ノードは、ブロードキャストおよびスキャニング方法を介して通信し、無線ノードネットワークを管理する一部として、サーバ100の制御下で関連付けることができる。このようにして、第1のマスタノードは、IDノードおよび出荷される品物に対するピックアップイベントの前に、IDノードと関連付けることができる。一例において、ユーザアクセスデバイス200は、マスタノードとして動作し、ドロップノード110aに置かれ、ドロップノード110aと関連した受け器から配送業者によってピックアップされる前に、IDノード120aと関連付けることができる。
その後、第2のマスタノードを、第1のマスタノードが予想される通過ルートの中間地点でIDノードと関連付けを解除された後、IDノードと関連付けることができる。さらに、第3のマスタノードを、IDノードおよび出荷される品物に対するドロップオフイベントの後、IDノードと関連付けることができる。例えば、ユーザアクセスデバイス205は、マスタノードとして動作し、IDノード120aと品物とが意図される目的地点でドロップオフされた(例えば、あるタイプのドロップオフイベント)後、IDノード120aと関連付けることができる。
システムの一実施形態において、マスタノードのそれぞれは、IDノードとの関連付け解除または関連付けの完了時に、サーバを更新するよう動作することができる。これにより、サーバに、無線ノードネットワーク内のノードを管理および追跡するために使用することができる関連付け情報を提供する。ノードを関連付ける場合、サーバは、一組の許可資格情報を、マスタノードのうちの1つおよびIDノードに送信して、マスタノードとIDノードとの間の所望の関連付けを許可するよう動作することができる。サーバはまた、予想される通過経路の一部の環境面に関連した情報など(例えば、IDノードまたはIDノードを保持するコンテナと共に出荷される品物のRF遮蔽態様、建物レイアウト情報など)の、コンテキストデータに基づいてIDノードの位置を決定するよう動作することができる。
そのような例示的な無線ノードネットワークの動作が、本明細書に記載したように、単にパッケージの追跡に限定されないが、物や人などの他の種類の品物のロジスティクスおよび追跡を管理するために使用することができることが当業者には理解されよう。実際に、いくつかの実施形態では、1つまたは複数のマスタノードの存在下で告知モードの低電力IDノードを使用することによって、品物、物、および人がより制限された屋内環境に移動した場合に、品物、物、および人のより良好な追跡を容易にする改良された機能を提供する。
(追加的なノード改良および改善された実装態様)
例示的な無線ノードネットワークの要素、およびそれらがどのようにアイテムの位置を突き止め、追跡するのを助けるのに使用され得るかを対象とした上記の説明に鑑み、さらなる実施形態は、そのような要素がどのように通信するかを改良および改善できる。例えば、以下でより詳細に説明される追加的な実施形態は、自動調整ブロードキャスト設定を使用することができるノード、ノードが他のノードをリッスンする、および/または他のノードを検出する方法を改善するように改良されたマルチコンポーネント無線機を配備できるノード、ならびに本来であればノード間の制御および通信交換を困難にする輻輳したノードランドスケープに直面したノードのシステムと共に配備される改良された通信管理技法を説明する。またさらなる実施形態は、ULDまたは他のロジスティクス受け器などのロジスティクスコンテナの一部としてそのような例示的な無線ノードネットワークに配備され得る、特殊なコンテナ中心型のノードの複数の特徴および態様に焦点を合わせる。図34〜図99は、本発明の様々な実施形態による無線ノードネットワークの例示的な構成要素を使用する、位置特定、監視、および配送管理を改良および改善し、かつ出荷、ロジスティクス、および輸送フィールドアプリケーションにおいて特に有用なこれらのさらなる実施形態を説明するのに役立つ。
(電力プロファイルの改良)
上述のように、ノードは、マスタノードのメモリ内のプロファイルデータ330、またはIDノードのメモリ内のプロファイルデータ430として格納されたブロードキャストプロファイルなどのプロファイルに従って、例示的な無線ノードネットワークにおいて動作することができる。プロファイルデータ(データ330または430など)は、典型的にノードに供給され、ネットワーク内のノードに関する特定の動作挙動のために使用されるあるタイプの動作挙動またはパラメータを定義するデータとして、ノードの揮発性および/または不揮発性メモリに保持されるあるタイプのデータである。ノードは、別個の管理デバイスによって、プロファイルデータに従って動作挙動を変更するように指示されることによって、そのようなプロファイルデータを使用することができる。
しかしながら、追加的な実施形態は、管理デバイスからの動作挙動を変更するための指示を要求することなく、プロファイルデータ(特定の時間に使用するための、低電力レベル、中電力レベル、および高電力レベルのセットを定義するブロードキャストプロファイルに従って、告知信号をブロードキャストする方法など)に従って、自身の動作の特性を自動指示および自動調整することができる特別にプログラムされたノード(IDノードもしくはマスタノードまたは他の種類のノードなど)を有することができる。そのような実施形態は、例えば、自己検出イベント(一般に、ブロードキャスト監視イベントと呼ばれる)に基づいて、ブロードキャスト設定を自動調整することができる。自動調整ノードを観測しているこれらのネットワーク要素は、信号ヘッダから自動調整ノードのブロードキャスト設定の更新値を通知されることがあり、このことにより、監視/管理するノードが、自己診断ノードに動作設定(更新された設定または変更された設定の下で自動調整ノードから出されるブロードキャストされた告知メッセージの出力電力レベル、周波数、またはタイミングなど)を変えるように絶えず指示を送る必要性を回避するため管理効率が改善される。
図34は、本発明の一実施形態による、例示的な改良された自動調整無線ノードシステムを示す図である。ここで図34を参照すると、例示的なシステム3400として構成された相互に関連しかつ相互作用する要素の例示的なネットワークが示され、例示的なシステム3400は、サーバ100と、マスタノード34110aと、サーバ100とマスタノード34110aとの間のデータ接続を提供するネットワーク105と、マスタノード34110aにそれぞれ接続されたIDノード(すなわち、IDノード34120a、IDノード34120b)とを備える。図34に示すように、IDノード34120aは、出荷される品物34150とともにパッケージ34130内に配置されて、IDノード34120aが、出荷される品物34150と関連付けられ、マスタノード34110aによって、そのようなものとして追跡/監視されるようにする。他の実施形態において、IDノード34120bはまた、パッケージ内に同様に配置され、出荷される品物に関連付けられてもよい。さらに、さらなる他の実施形態において、例示的なシステム3400は、例えば図2に示されているものと同様の構成で、(マスタノード34110aと同様の)複数のマスタノードと、追加的なIDノードとを備えることができる。
図1〜図4に示すIDノードとは対照的に、IDノード34120aおよびIDノード34120bは、自動調整ブロードキャストコード(34325aおよび34325bなど)を使用するように特別にプログラムされたものとして示されており、自動調整ブロードキャストコードは、ノードが自動検出したブロードキャスト変更イベントに基づいてメッセージをどのようにブロードキャストするかを変更または変えるために自律的に自動調整する場合に、1つまたは複数のオンボードブロードキャストプロファイル(34330aおよび34330bなど)をそれぞれのIDノードが利用することを可能にする。マスタノード34110aは、IDノード34120aおよび34120bに対して示されたものと同様の自動調整ブロードキャストコードおよび関連するオンボードブロードキャストプロファイルを有するものとして示されていないが、以下でより詳細に説明するように、マスタノード34110aが、システム3400の一実施形態内に配備されて、1つまたは複数のブロードキャストプロファイルで自動調整することもできることが当業者には理解されよう。
一般的に、例示的なシステム3400は、例えば、あるタイプのブロードキャスト変更イベントを検出する(コンベア構造への接近を検出する、またはオンボードセンサでバーコードデータを取得してからの経過時間を検出するなど)IDノード34120aにより動作することができる。この自動検出したイベントに基づいて、IDノード34120aは、次いで、ノードのメモリ内のブロードキャストプロファイル34330aにアクセスし、検出されたイベントに基づいてノードのブロードキャスト設定の更新値を決定し、マスタノード34110aからのブロードキャスト設定指示メッセージに依拠することなく、更新値を用いてノードのブロードキャスト設定を自動調整することができる。システム3400のこのような動作は、例えば、パッケージ34130(およびIDノード34120a)をマスタノード34110aに徐々に近づくように移動させるコンベア構造上にパッケージ34130が配置される場合に行われてもよい。IDノード34120aのタイマが、IDノード34120aがコンベア上に置かれたときからカウントダウンするため、IDノード34120aは、特定の期間の終了を検出でき、これにより、次いで、IDノード34120aに、IDノード34120aが次の期間中にブロードキャストすることに関連するRF送信出力パワーレベル、周波数、またはタイミングを変更するノード自身のブロードキャスト設定を動的かつ自律的に自動調整させる。したがって、IDノード34120aは、ブロードキャストされた告知メッセージの出力電力、ノードがそのようなメッセージをブロードキャストする頻度、またはそのようなブロードキャストされた告知メッセージの周波数(または同様の種類のブロードキャスト設定変更の組み合わせ)を自律的に自動調整するシステム構成要素として動作することができる。このような自動調整ブロードキャスト機能を達成するために、ノードのブロードキャストプロファイル34330aは、連続的に設定を変更する(例えば、滑らかな増減で徐々に変化する)および/または離散的なステップで変更する(例えば、現在の値を更新値に増分的に変更する)ために定義され得る設定を有する。したがって、ノード(例えば、IDノード、位置特定回路をも有するマスタノード、または無線ノードネットワーク内に配備することができる本明細書で説明する他の種類のノードなど)は、ハードウェア、データ、およびソフトウェア命令またはコードの自動検出および自動調整スキームを利用して、ネットワーク内でノードが動作する場合にノードを通常制御および管理する、ネットワーク内の管理デバイスにさらなるオーバヘッド負荷を課すことなく、ノードがブロードキャストする方法を管理できる。図35および図36は、そのようなノードおよびその動作方法のさらなる詳細を説明する。
より詳細には、図35は、本発明の一実施形態による、図34に示すシステム3400の一部として、自動調整ブロードキャストコード34325aおよび少なくとも1つのブロードキャストプロファイル34330aを使用する、例示的なIDノード34120aのさらなる態様を示す図を提示する。ここで図35を参照すると、IDノード34120aが、図3の例示的なIDノード120aに関して示されたものと同じハードウェア、コード、およびデータ構成要素の多くを含むことが当業者には理解されよう。このように、図3の例示的なIDノード120aについて同じ番号が付され、上で説明されたものに対して同様の機能が存在する。特に、図35に例示された例示的なIDノード34120aを有する実施形態は、ノード制御および管理コード325(記憶装置315に格納され、処理装置300による実行のために揮発性メモリ320にロードされる)および自動調整ブロードキャストコード34325aを配備する。いくつかの実施形態では、自動調整ブロードキャストコード34325aは、コード325内のプログラム機能またはプログラムモジュールなどの、ノード制御および管理コード325の一体化されている部分として実装されてもよい。しかし、他の実施形態では、自動調整ブロードキャストコード34325aは、コード325とは別個に実装されてもよい。
一般に、例示的な自動調整ブロードキャストコード34325aは、IDノード34120a内の様々な要素からのブロードキャスト変更イベントフィードバックの自動検出を調整し、1つまたは複数のブロードキャストプロファイル34330aにアクセスし、検出されたブロードキャスト変更イベントに応じてブロードキャストプロファイル34330aに従って更新されたブロードキャスト設定を使用して告知メッセージをブロードキャストするために、ノードの通信インターフェース375が動作する方法の自律的な自動制御および調整を可能にする。メモリ315/320に複数のブロードキャストプロファイル34330aが存在する実施形態では、自動調整ブロードキャストコード34325aは、使用する通信プロファイル(例えば、屋内ブロードキャストプロファイル、輻輳したランドスケープブロードキャストプロファイル、屋外ブロードキャストプロファイル、空輸ブロードキャストプロファイルなど)を決定する。これは、いくつかの実施形態では、IDノードの通信環境に関する見通しを提供し、そのような環境をファイルするための所望の通信プロファイルのプロアクティブな選択を可能とする、センサデータ350、共有データ345(IDノードに関連する位置データおよびコンテキストデータなど)、関連付けデータ340などに基づいてもよい。
一実施形態では、ブロードキャストプロファイル34330aは、異なる出力電力レベルを様々な方法で定義した「範囲決定」プロファイルの一種として確立することができる。例えば、範囲決定プロファイルは、基準点を横断した後に経過する第1の期間に見合った、または比較的基準点近くの第1の構造に近接するノードの位置に見合った最初の範囲の第1のブロードキャスト設定(例えば、電力レベル)を有することができる。時間が経過し、さらなるブロードキャスト変更イベントが検知または検出されると、第2のブロードキャスト設定が基準ポイントに対して第2の範囲に対して使用でき、以下同様である。さらなる実施形態において、IDノード34210aは、基準点(例えば、マスタノード34110aの位置)までの距離が既知である既知の位置で取得されたバーコードデータを使用することによって、自動調整ブロードキャストコード34325aおよびブロードキャストプロファイル34330aを使用するとき、それ自体を較正することができる。
図36は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークにおけるIDノード34120aなどのノードのブロードキャスト設定を自動調整するための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図36を参照すると、方法3600は、ステップ3605で、ノードがブロードキャスト変更イベントを検出することによって開始される。一般に、ブロードキャスト変更イベントは、ノードの動作環境における関連する変化を反映するノード自体によって検知または検出されるイベントとみなすことができる。例えば、一実施形態は、検出されたブロードキャスト変更イベントとして時間ベースのイベントを使用することができる。このように、いくつかの実施形態では、ブロードキャスト設定の現在の値は、ブロードキャストプロファイルに従って第1の期間中に使用され、ブロードキャスト変更イベントを反映する検出された時間ベースのイベントは、その第1の期間の終了を含むことができる。他の実施形態では、ブロードキャストプロファイルは、ブロードキャスト設定の異なる値が、検出された時間またはタイマ値に基づいてノードによって適用されている複数の時間プロファイルセグメントを定義することができる。より詳細には、検出されたブロードキャスト変更イベントは、ブロードキャストプロファイルによって定義された複数の時間プロファイルセグメント内の第1の時間プロファイルセグメントの終了を反映する検出された時間ベースのイベントであってもよい。各時間プロファイルセグメントの間にブロードキャストプロファイルごとに定義されたブロードキャスト設定は、それぞれの時間プロファイルセグメントの間に一定または変化するプロファイルを反映することができる。
さらなる実施形態において、ブロードキャスト変更イベントは、ノードが無線ノードネットワーク内の別のノードに関連付けられるときに検出された関連付けベースのイベントを含むことができる。例えば、図9および図10に関して上述したように、(IDノード34120a、IDノード34120b、およびマスタノード34110aを含む)例示的なノードは、特質上、互いに関連付けを確立できる、または論理的に接続関係を確立でき、そのような関連付けが、典型的に、無線ノードネットワーク内の異なるネットワーク要素を管理する一部としてサーバで許可されかつ追跡される。図34に示す例示的なシステム3400に示すノードにこのタイプの関連付け機能を拡張することにより、IDノード34120aの一実施形態は、IDノード34120a(ならびにその関連パッケージ34130および品物34150)が、マスタノード34110aの範囲内に移動し、サーバ100が2つのノードに(許可により)関連付けるように指示した後、マスタノード34110aに関連付けられ得る。結果的に、IDノード34120aとマスタノード34110aとの間の関係を識別する情報を、サーバ100に提供でき、何らかの時点で、IDノード34120aおよびマスタノード34110aのそれぞれに提供できる。したがって、例示的な関連付けデータ340は、ノードの間の関連付けを識別する種類のデータとして、IDノード34120aの揮発性メモリ320および/または記憶装置315に存在することができる。同様の関連付けデータは、マスタノード34110aのメモリ内に存在してもよい。
潜在的なブロードキャスト変更イベントの別の種類は、ノードがモバイルであり、現在の位置が構造に近接していると自己決定した場合に検出された位置ベースのイベントであってもよい。図4に示すように、例示的なマスタノードデバイス110aは、マスタノードが自身の位置を自己決定することを可能にする位置特定回路(例えば、GPS回路または他の測位回路)475を備える。さらに、上述したように、コンテキストデータ560は、サーバ100によってマスタノード(マスタノード34110aなど)に提供されてもよく、コンテキストデータは、異なる構造(例えば、特定の種類の配送業者デバイス、輸送用コンテナなど)に関する情報を提供する。例示的なマスタノード34110aは、これらの同じマスタノードの特徴を活用して、現在の位置が構造に近接していると自己決定でき、モバイルタイプのノード(ビークルまたは航空機内に搭載されたマスタノードなど)として配備することができる。したがって、同様に装備されたマスタノードによるそのような位置ベースの情報の検出は、方法3600のさらなる実施形態の下で、検出されたブロードキャスト変更イベントの一種と考えることができる。
さらにまた、別の実施形態におけるブロードキャスト変更イベントは、ノードのセンサが環境条件の変化を検出したときに検出されるセンサベースのイベントを含むことができる。図34ならびに図3および図4に示すように、本明細書で説明するノードは、IDノード34120a内のセンサデータ350または他のノードによって収集されたセンサデータなどのセンサデータを生成するセンサを備えることができる。センサデータ350は、搭載センサまたは別のノードから記録および収集される種類のデータとして揮発性メモリ320および/または記憶装置315に存在してもよく、環境条件の変化を反映することができる。例えば、センサデータ350は、IDノードに搭載された温度センサからの温度読み取り値(またはマスタノードに搭載されたセンサからのデータ450)および/または別のノードにおける湿度センサからの湿度読み取り値を含むことができる。したがって、ノードに配備されたセンサを使用してオンボードセンサが環境条件の変化を検出する場合、そのようなセンサベースのイベントは、方法3600の一実施形態における、あるタイプの検出されたブロードキャスト変更イベントであってもよい。
さらに別の実施形態では、方法3600は、ステップ3605を実装することができ、ここで、検出されたブロードキャスト変更イベントは、時間ベースのイベント、関連付けベースのイベント、位置ベースのイベント、およびセンサベースのイベントからなる群からの少なくとも2つの組み合わせを含むことができる。このように、方法3600の異なる実施形態は、検出ノードのあるタイプの変化を反映する複数の自動検出されたものとして、ブロードキャスト変更イベントを検出することができ、ここで、ノードは、ノードのブロードキャスト設定を切り替えることによって、より効率的にまたは所望の方法で動作できる。
方法3600は、ステップ3610において、ノードが、検出されたブロードキャスト変更イベントに基づいてノードのブロードキャスト設定の更新値を決定するために、ノードのメモリ内に格納されたブロードキャストプロファイルにアクセスすることにより続けられる。次いで、ステップ3615では、方法3600は、ノードに、ノードのブロードキャスト設定を現在の値から更新値に自動調整させる。
例えば、図35に示すように、例示的なIDノード34120aの処理装置300は、ステップ3610を実行するときに、ブロードキャストプロファイル34330aにアクセスすることができる。複数のブロードキャストプロファイル34330aがプロファイルデータ330内に格納される実施形態では、ステップ3610のさらなる実施形態はまた、最初に、どのブロードキャストプロファイルを所望のブロードキャストプロファイルとして使用するかを決定することを含むことができる。換言すれば、一実施形態は、ノードのための異なる通信プロファイルを保持し、ブロードキャスト設定の更新値を決定する際に適切なプロファイルにアクセスするときに、ブロードキャストプロファイルとしてどの通信プロファイルを使用するかを最初に決定することができる。さらにまた、一実施形態は、ブロードキャスト変更イベントを検出した後で、ブロードキャスト設定を調整するために第2のノード(マスタノード34110aなど)からの指示を促されることなく、更新値を決定するためにブロードキャストプロファイルにアクセスすることができる。
ステップ3610において、ブロードキャスト設定は、ノードのブロードキャストプロファイルの一部として識別されるRF送信出力電力レベル設定として実施されてもよい。別の実施形態において、ノードのブロードキャスト設定は、ノードのブロードキャストプロファイルの一部として識別される周波数設定であってもよい。さらに別の実施形態では、ノードのブロードキャスト設定は、ノードのブロードキャストプロファイルの一部として識別されるタイミング設定であってもよい。さらにまた、他の実施形態は、ノードのブロードキャストプロファイルの一部として多変量ブロードキャスト設定を有するノードを配備することができる(例えば、ノードが信号をブロードキャストする方法をまとめて調整する、RF送信出力電力レベル、周波数、および/またはタイミング設定の2つ以上に基づく異なるブロードキャスト設定)。
より詳細には、ステップ3610で決定されたブロードキャスト設定の更新値は、様々な方法で実施されてもよい。例えば、更新値は、一般に、ノードのブロードキャストプロファイルの一部として保持される複数のブロードキャスト設定値のうちの1つとして実施されてもよい。いくつかの実施形態では、ノードのブロードキャスト設定の現在の値および更新値は、ノードのブロードキャストプロファイルによって定義される範囲内にあってもよい。別の実施形態では、更新値は、変更されたブロードキャスト設定であってもよく、ここで、変更は、例えば、ノードのブロードキャストプロファイルによって定義された期間に関連してもよい。さらにまた、別の実施形態は、ブロードキャスト設定の更新値を、ブロードキャストプロファイルによって定義されたノードに対する変更されたRF送信出力電力レベル設定、ブロードキャストプロファイルによって定義されたノードに対する変更された周波数設定、およびブロードキャストプロファイルによって定義されたノードに対するタイミング設定のうちの少なくとも1つへの変更であるとしてもよい。
さらに、ブロードキャスト設定の決定された更新値は、ノードの動作環境内またはその近傍の構造に関連してもよい。一実施形態において、更新値は、ノードに近接する構造に関連する所定の値として決定され、ここで、所定の値が、ノードの記憶装置に保持されたコンテキストデータの一部であってもよい。例えば、ULDは、IDノード34120aが内部に配置されたパッケージ34130をULDが含むことができるため、IDノード34120aに近接することができる。このように、IDノード34120aは、ブロードキャスト設定の更新値を、ULD(IDノード34120aからブロードキャストされた信号を遮蔽および減衰する可能性がある)の近接に比べて、RF送信出力電力レベルの所定の増加であると判定することができる。別の実施形態では、更新値は、無線ノードネットワーク内のマスタノードに関連付けられた構造(出荷物を受け入れる建物など)に関連する所定の値として実施されてもよい。より詳細には、一実施形態は、更新値を、マスタノードに関連付けられた出荷コンテナの内部に関連するデフォルトのブロードキャスト値として実施することができる(例えば、出荷コンテナ内に保持されたパッケージ内に配備されたIDノードを監視したりこれと通信したりするために、マスタノードが出荷コンテナの内部に固定される)。
方法3600は、いくつかの実施形態において、ステップ3620へ続けられ、ここで、ノードが、ブロードキャスト設定の更新値を使用してネットワーク内の管理デバイス(例えば、管理マスタノード)にメッセージをブロードキャストし、メッセージのヘッダが更新値を反映することができる。より詳細には、ノード(例えば、IDノード34120a)は、ブロードキャストノード(例えば、マスタノード34110a)を管理するデバイスによって受信されることを意図された1つまたは複数の告知信号を含むメッセージをブロードキャストすることができ、ここで、メッセージのヘッダ(図7に示す例示的な告知メッセージパケットのヘッダなど)が、ノードのブロードキャスト設定の更新値(ヘッダのTX電力レベル部分の更新値)について管理デバイスを更新することができる。
方法3600で使用されるノードは、IDノードおよびマスタノード(固定またはモバイル)、またはコンテナノードを含むことができる。特に、方法3600の自動調整ノードとして配備されたそのようなIDノードは、マスタノードと直接通信することができるが、無線ノードネットワーク内のサーバと直接通信することはできない。別の実施形態では、ノードが、自動位置特定することができ、第1の通信路を介してIDノードと直接通信でき、第1の通信路とは異なる第2の通信路を介してサーバと直接通信することができるマスタノードを含む。マスタノードが固定位置にある場合、マスタノード内の自動位置特定回路の必要性はほとんどない可能性があり、したがって、一実施形態では、ノードが、第1の通信路を介してIDノードと直接通信し、第1の通信路とは異なる第2の通信路を介してサーバと直接通信する固定位置マスタノードとすることができる。さらに、一実施形態では、ノードを、特定のコンテナに関連付けられ、かつ第1の通信路を介してIDノードと直接通信でき、第1の通信路とは異なる第2の通信路を介してサーバと直接通信でき、位置特定回路がないために自動位置特定ができないコンテナノードとして配備させることができる。
様々な実施形態において開示および説明した方法3600が、自動調整ブロードキャストコードモジュールを含むノード制御および管理コード325または425の1つまたは複数の部分を実行するノード(例えば、マスタノード34110a、IDノード34120a、または品物またはパッケージを一時的に保持するために使用されるロジスティクスコンテナに取り付けられたコンテナノード)で実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、IDノード34120aの記憶装置315またはマスタノード34110aの記憶装置などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、コード325(またはマスタノード上の場合コード425)を実行する場合、それぞれのノード処理装置は、異例にも、方法3600およびその方法の変更例を含む、上記した例示的な方法からの動作またはステップを実行するよう動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
無線ノードネットワークの一部としてそのようなコードを実行する例示的自動調整ブロードキャストノード装置(図34および図35に示すIDノードおよびマスタノードなど)のさらなる実施形態は、ノード処理装置と、記憶装置と、通信インターフェースと、検出器回路とを少なくとも備えることができる。この実施形態において、記憶装置、通信インターフェース、および検出器はそれぞれ、ノード処理装置に結合される。例えば、図35に示すように、IDノード34120aは、メモリ315、メモリ320、および可変電力短距離通信インターフェース375を、処理装置300に結合させている。さらに、センサ360およびタイマ370(それぞれ検出器回路の例である)が、処理装置300に動作可能に結合されて示されている。
この例示的な自動調整ブロードキャストノード装置内の記憶装置(メモリ315など)は、ノード処理装置による実行のための自動調整ブロードキャストコード(自動調整ブロードキャストコード34325aなど)を、少なくともブロードキャストプロファイル(ブロードキャストプロファイル34330aのうちの1つなど)と共に保持する。本実施形態の通信インターフェースは、ブロードキャストプロファイルに従って無線ノードネットワーク内の第2のデバイス(例えば、IDノードまたはマスタノード)と通信するように動作する。この実施形態の一部として、検出器回路は、ノード装置がブロードキャストする方法の自動調整により応答するのに十分な重要性を有する関連するブロードキャスト変更イベントに関連するデータ(例えば、時間ベースのデータ、位置ベースのデータ、および/またはセンサベースのデータ)を生成するように動作する。
より詳細には、本実施形態のノード処理装置は、自動調整ブロードキャストプログラムコードセクションを実行するように動作し、それにより、ノード装置が、ノード装置を非従来型かつ革新的な方法で変換する方法3600および上述の方法の変形に関して上述したステップおよび動作を制御および実行するように特別にプログラムされる。より具体的には、一実施形態は、そのような自動調整ブロードキャスト番組コードセクションを実行して、装置を特別に適応させるとき、ノード処理装置を、検出器からブロードキャスト変更イベントに関する生成データを受信し、記憶装置内のブロードキャストプロファイルにアクセスし、ブロードキャストプロファイルに従って、かつブロードキャスト変更イベントに関連する生成データに基づいて、通信インターフェースのブロードキャスト設定の更新値を決定し、無線ノードネットワーク内の第2のデバイスからの通信インターフェースに関する調整指示を受信せずに、ブロードキャスト設定を現在の値から更新値に自動調整し、ブロードキャスト設定の更新値に従って通信インターフェースを動作させるように動作させることができる。
さらなる実施形態では、ブロードキャスト設定は、ブロードキャストプロファイル(例えば、ブロードキャストプロファイル34330aのうちの1つ)の一部として識別されるRF送信出力電力レベル設定、周波数設定、またはタイミング設定を含むことができる。さらにまた、いくつかの実施形態では、ブロードキャスト設定は、ブロードキャストプロファイルの一部として識別されるRF送信出力電力レベル設定、周波数設定、またはタイミング設定のうちの2つ以上の組み合わせとして実施されてもよい。
このようなブロードキャスト設定のブロードキャストプロファイル内の値は、様々な形態で実施することもできる。例えば、記憶装置内でアクセスされるブロードキャスト設定の更新値は、記憶装置上でブロードキャストプロファイルの一部として保持されるいくつかの異なるブロードキャスト設定値のうちの1つを含むことができる。そのような例において、更新値は、現在のRF電力レベルと比較して低いRF電力レベルであってもよい。別の例において、現在の値および更新値は、記憶装置上のブロードキャストプロファイルによって定義された範囲内の異なる値として実施されてもよい。いくつかの実施形態では、更新値は、ブロードキャストプロファイルによって定義された期間に関連するブロードキャスト設定への変更であってもよい。さらにまた、別の実施形態は、更新値を、ブロードキャストプロファイルによって定義された通信インターフェースに対する変更されたRF送信出力電力レベル設定、ブロードキャストプロファイルによって定義された通信インターフェースに対する変更された周波数設定、およびブロードキャストプロファイルによって定義された通信インターフェースに対するタイミング設定のうちの1つまたは複数であるとしてもよい。例えば、IDノード34120aは、通信インターフェース375に他のノードと通信するために告知信号をブロードキャストさせるときに使用する電力、タイミング、および周波数設定の異なる値を定義するブロードキャストプロファイル34330aのうちの1つを有することができる。
別の実施形態では、記憶装置は、ノード装置の環境に関するコンテキストデータを保持することができる。このようなコンテキストデータは、上述したように、ノードのほぼ近傍、またはノード装置がある位置から異なる位置へと移動する場合に予想されるノードの環境における異なる構造(例えば、特定の種類の配送業者デバイス、ビークル、施設、輸送コンテナなど)に関する情報を含むことができる。このように、ブロードキャスト設定の更新値は、ノード装置(ノード装置を動かしているコンベアシステムなど)の近くの構造に関連する所定の値として実施されてもよい。このような所定の値は、ノード装置の記憶装置に保持されているコンテキストデータの一部であってもよい。
より詳細には、一実施形態は、ブロードキャスト設定の更新値を、構造に関連する所定の値とすることができ、ここで、構造は、無線ノードネットワーク内の第2のデバイスとしてのマスタノードに関連付けられる。例えば、マスタノードは、保管施設または移動配送バンまたは出荷コンテナに専用であってもよい。構造がマスタノードに関連付けられた出荷コンテナである場合、更新値は、その特定の出荷コンテナの内部に関連するデフォルトのブロードキャスト値であってもよい。このようにして、ノード装置は、出荷コンテナ内にある間、ブロードキャスト設定を自動調整して、ある期間、ブロードキャストを停止することもできるし、ブロードキャスト設定をより高いRF送信出力電力レベルに自動調整して、出荷コンテナに関連する遮蔽特性または減衰特性を考慮することもできる。
上述のように、ノードの記憶装置は、複数のブロードキャストプロファイル(図35に示すプロファイル34330aなど)を含むことができる。したがって、一実施形態の一部として、自動調整ブロードキャストコード(コード34325aなど)を実行するとき、複数の通信プロファイルのうちの1つを使用するブロードキャストプロファイルとして決定するように、ノード処理をさらに動作させることができる。例えば、1つのプロファイルを、ノード装置が航空機に積載され、輸送処理中の空輸状況のために使用することができ、別のプロファイルを、ノード装置が、パッケージの一部としての配送のためにピックアップ前に、より大きな保管施設内に一時的に格納されている場合に、格納状況のために使用することができる。実際には、さらに別のプロファイルを、ノード装置ならびにそれに関連するパッケージおよび品物(パッケージ34130および品物34150など)が出荷される移動配送状況での使用の専用にすることができる。このため、一実施形態は、位置、移動状況、または関連する出荷段階(例えば、パッケージによる最初の起動、投函、運搬ビークルまたはコンテナに関する荷積み/荷降し、保管者間の受け渡し、空輸、陸上輸送、仕分け、保管、移動配送、配送後報告など)に応じて、異なるブロードキャストプロファイルを配備できる。
さらなる実施形態は、ブロードキャスト設定の更新値に従って次にブロードキャストされるものについてのさらなる詳細を含むことができる。例えば、一実施形態において、ノード処理装置が、ブロードキャスト設定の更新値に従って通信インターフェースを動作させる場合、通信インターフェースは、ノード処理装置によって制御されて、メッセージのヘッダが更新値を反映するように、更新値に従ってメッセージをブロードキャストする。そのようなメッセージは、管理デバイス(例えば、ノード34110aなどのマスタノード)による受信のためにブロードキャストされてもよく、ここで、メッセージのヘッダが、ノードのブロードキャスト設定の更新値について管理デバイスを更新する。例えば、IDノード34120aの通信インターフェース375からのブロードキャストされたメッセージのヘッダは、フラグまたは更新値に関連する他のデータビット/バイトもしくは情報(図7の例示的な告知パッケージ700に示されるようなTX電力レベルフラグの更新値など)を含むことができる。
上述のように、ノード処理装置は、検出器によって生成されたブロードキャスト変更イベントに関連するデータを受信するように動作する。さらに詳細な実施形態は、ブロードキャスト設定を自動調整する時間であることを検出された場合に示すブロードキャスト変更イベントを検知または検出する異なる種類の検出器の特性をさらに具体化することができる。例えば、一実施形態では、検出器は、時間ベースのブロードキャスト変更イベントに関連するデータを生成するように動作するタイマ回路(タイマ370など)として実装されてもよい。より具体的には、そのような時間ベースのイベントは、検出された第1の期間の終了であり、ここで、第1の期間の終了前に、ノード処理装置は、第1の期間の終了後に更新値に移動する前に、ブロードキャスト設定の現在の値に従って通信インターフェースを動作させるように動作することができる。別の実施形態では、ブロードキャストプロファイルは、複数の時間プロファイルセグメントを定義することができ、ここで、時間ベースのブロードキャスト変更イベントは、第1の時間プロファイルセグメントの終了とすることができる。このように、ノード処理装置は、通信インターフェースを、第1の時間プロファイルセグメントの間にブロードキャスト設定の現在の値に従って動作させ、次に、ブロードキャスト設定を次の時間プロファイルセグメントの間に更新値に自動調整させるように動作する。
別の実施形態では、検出器は、ノード処理装置(またはノード処理装置の一部と通信し、論理的にその一部とみなされるインターフェース回路)に結合されたセンサで実施することができる。そのようなセンサは、一般に、ブロードキャスト変更イベントに関連する生成されたデータとして、ノード装置に近接する環境条件を検出するように動作する。そのため、センサが環境条件の閾値変化を検出した場合、センサベースのブロードキャスト変更イベントが検出され、関連するデータがセンサによって取得または生成され得る。例えば、IDノード34120aに関連して図示および検討したように、センサ360は、温度、湿度、光、動き、衝撃、またはノード装置に対する他の環境条件の少なくとも、閾値変化などの、ブロードキャスト変更イベントに関連するデータを生成するあるタイプの検出器として使用されてもよい。
ノード装置がマスタノード(マスタノード34110aなど)で実装され得るさらに別の実施形態では、検出器は、位置特定回路(図4に関連した図示および説明したGPS回路475または他の種類の位置特定回路、近接センサ、もしくは距離検出器など)で実装されてもよい。そのような位置特定回路は、一般に、ノード処理装置に結合され、ブロードキャスト変更イベントに関連する生成データとしてノード装置の現在位置を決定することができる。いくつかの実施形態では、現在の場所のデータは座標位置であってもよいが、他の実施形態は、相対位置(例えば、壁、地面、天井、または他の構造から5フィート)に関して現在位置に関するデータを生成することができる。より詳細には、ブロードキャスト変更イベントは、記憶装置上に保持されるコンテキストデータ(ノード装置の予想される動作環境に関するあるタイプの情報)と、ノード装置の現在位置(ノード装置の実際の動作環境に関するあるタイプの情報)との両方に基づいて、ノード処理装置が、ノード装置が構造に近接して位置していると判定した場合に検出された位置ベースのイベントとみなすことができる。
いくつかの実施形態では、ノード装置は、ブロードキャスト変更イベントが、時間ベースのイベント、位置ベースのイベント、およびセンサベースのイベントの少なくとも2つの組み合わせを含み得るように、複数の種類の検出器(例えば、タイマ、位置特定回路、またはセンサ)を配備できる。したがって、より複雑な実施形態では、関連する変更イベントを検出するために異なる種類の検出器を使用することができ、また、通信インターフェースが動作するために自動調整される方法の異なる特性に対して異なる種類の値を有するブロードキャスト設定を有する多面的なブロードキャストプロファイルを使用することができる。
上述のように、ノード装置は、異なる種類のノードデバイスとして実施されてもよい。例えば、一実施形態では、ノード装置は、通信インターフェースを介して第2のデバイスとしてマスタノード(マスタノード34110aなど)と直接通信することができるが、無線ノードネットワーク内のサーバと直接通信することができないIDノード(IDノード34120aなど)として実施されてもよい。このように、IDノード装置は、無線ノードネットワークの下位レベルにあり、マスタノードは中間レベルにあり、サーバはネットワーク内で最上位レベルにある。
別の実施形態では、ノード装置は、マスタノードとして実施されてもよい。この実施形態では、検出器は、ノード処理装置に結合され、ブロードキャスト変更イベントに関連する生成データとしてマスタノードの現在位置を決定するように動作する位置特定回路(GPS回路など)で実施される。したがって、検出されたブロードキャスト変更イベントは、ノード装置がマスタノードとして実施されている場合、位置ベースのタイプのイベントであり得る。より詳細には、マスタノードとして実施されるノード装置は、追加の通信インターフェースをさらに含むことができる。具体的には、ノード装置は、ノード処理装置に接続され、(ブロードキャストプロファイルに従って第2のデバイスと通信する通信インターフェースに加えて)ネットワーク通信路を介して無線ノードネットワーク内のサーバと直接通信するように動作するサーバ通信インターフェースを含むことができる。このため、第2のデバイスと通信する通信インターフェースは、第2のデバイスとしてIDノードを有する短距離通信路を介して通信する。このような短距離通信路は、サーバ通信インターフェースによって使用されるネットワーク通信路とは異なる。
さらにまた、ノード装置がマスタノードとして実施され得る実施形態は、無線ノードネットワークの中間レベルで固定位置マスタノードによって実施されてもよい。そのような固定位置マスタノード(位置特定回路を必要としない)はまた、ノード処理装置に接続され、(上述した通信路と同様の)ネットワーク通信路を介して無線ノードネットワーク内のサーバと直接通信するように動作するサーバ通信インターフェースを有することができる。
さらに別の実施形態では、ノード装置は、少なくとも品物を一時的に維持するために使用されるコンテナ(例えば、IDノード34120aおよび品物34150を含むパッケージ34130を一時的に格納することができるコンテナまたはULDなど)に取り付けられても関連付けられてもよい。以下でより詳細に説明するように、そのような例示的なコンテナノードは、コンテナに取り付け、または関連付けられ、ノード処理装置に結合され、(同様に、マスタノードに関して上述した通信路と同様の)ネットワーク通信路を介して無線ノードネットワーク内のサーバと直接通信するように動作するサーバ通信インターフェースを有するノード装置として実施されてもよい。
自身のブロードキャストプロファイルのブロードキャスト設定に関してそれぞれ自動調整する例示的なノード装置のこれらの異なる実施形態は、システムレベルの実施形態内で使用または配備することができる。例えば、拡張された自動調整無線ノードシステムの例示的な実施形態は、一般に、非従来型かつ革新的な方法で相互に作用する少なくとも2つのノード装置を含むことができる。特に、システム内の第1のノード装置は、(a)検出されたブロードキャスト変更イベントに応じて、かつそのブロードキャストプロファイルに基づいて、第1のノード装置のブロードキャスト設定を更新値に自動調整し、(b)メッセージが更新値を反映する少なくともヘッダ情報を有するように、ブロードキャスト設定の更新値に従ってメッセージをブロードキャストするように少なくとも動作する。第1のノード装置は、ブロードキャスト設定を調整するように第2のノード装置によって促されることなく、ブロードキャスト設定を更新値に自動調整することができる。
次いで、システムの第2のノード装置は、第1のノード装置からメッセージを受信し、第1のノード装置に関連付けられたメッセージからのデータと、受信したメッセージ内のヘッダ情報に基づく更新値とを格納するように動作する。このようなヘッダ情報により、第2のノード装置は、検出されたブロードキャスト変更イベントに応じて、第1のノードによって行われた変更すなわち自動調整を認識することができる。
より詳細には、例示的なシステムにおける第1のノード装置のブロードキャスト設定は、第1のノード装置のブロードキャストプロファイルの一部として識別されるRF送信出力電力レベル設定、周波数設定、および/またはタイミング設定であってもよい。換言すれば、更新値は、ブロードキャスト設定に対する変更であってもよく、ここで、変更が、ブロードキャストプロファイルによって定義された第1のノード装置に対する変更されたRF送信出力電力レベル設定、ブロードキャストプロファイルによって定義された第1のノード装置に対する変更された周波数設定、およびブロードキャストプロファイルによって定義された第1のノード装置に対するタイミング設定からなる群からの1つまたは複数を含む。さらに別の実施形態に関して説明すると、第1のノード装置の更新値は、ブロードキャスト設定に対する変更であってもよく、ここで、変更が、ブロードキャストプロファイルによって定義された第1のノード装置に対する変更されたRF送信出力電力レベル設定、ブロードキャストプロファイルによって定義された第1のノード装置に対する変更された周波数設定、およびブロードキャストプロファイルによって定義された第1のノード装置に対するタイミング設定からなる群からの2つ以上の組み合わせとして実施され得る。
さらに、ブロードキャスト設定の更新値は、第1ノード装置のブロードキャストプロファイルの一部として保持される複数のブロードキャスト設定値のうちの1つであってもよいし、第1ノード装置のブロードキャストプロファイルによって定義される範囲内の更新値として実施されてもよい。
方法3600および例示的なノード装置の実施形態に関して上で説明したように、システムの一実施形態は、第1のノード装置に、最初のノードの通信方法の自動調整を保証するのにネットワーク動作に十分関連している特定のタイプのブロードキャスト変更イベントを検出させることができる。例えば、ブロードキャスト変更イベントは、ブロードキャスト設定の現在の値に従って第1のノード装置がブロードキャストする第1の期間の終了時に、第1のノード装置によって検出された時間ベースのイベントであってもよい。別の例では、ブロードキャスト変更イベントは、第1のノード装置が無線ノードネットワーク内の第2のデバイスと関連付けられたとき(第2のデバイス(例えば、IDノード)が、第1のノード装置との関連付け関係を認められた管理デバイス内の第2のノード装置である場合など)に検出された関連付けベースのイベントとすることができる。
第1のノード装置が位置を自己決定する位置特定回路を含むさらに別の例では(例えば、第1のノード装置がノード34110aなどのマスタノードである場合)、ブロードキャスト変更イベントは、位置ベースのイベントであり得る。このような位置ベースのイベントは、第1のノード装置が移動し、位置特定回路が、第1のノード装置の現在の位置を予測される構造(保管エリア、コンベアシステム、配送ビークル、またはロジスティクス受け器など)に近接していると自己決定した場合に検出され得る。
別の例では、第1のノード装置は、第1のノード装置の環境に対する環境条件を監視する少なくとも1つのセンサを備えることができる。そのため、ブロードキャスト変更イベントは、第1のノード装置上のセンサが、第1のノード装置に対する環境条件の変化(温度、湿度、光などの変化など)を検出したときに検出されるセンサベースのイベントであり得る。
さらにまた、システム実施形態は、第1のノード装置に、ブロードキャスト変更イベントを、時間ベースのイベント、関連付けベースのイベント、位置ベースのイベント、およびセンサベースのイベントからなる群からの少なくとも2つの組み合わせとして検出させることができる。
(特殊なコンテナノード)
上述のように、例示的な無線ノードネットワークの様々な要素の実施形態により、改良された出荷動作に有用な要素の階層的ネットワークを配備できる。一般に、上述した要素は、ネットワークのいくつかの異なる階層レベルに属している、すなわち、IDノードがネットワークの第1のレベルにあり、サーバがネットワークの最上位にあり、一方、マスタノードが、ネットワークの中間レベルに配備され得る。しかしながら、追加的な実施形態では、改良された例示的な無線ノードネットワークは、あるタイプのロジスティクスコンテナ(航空機上で物品を輸送する際に使用されるULD、トラックにより移動可能なトレーラ、機関車により鉄道システム上を移動可能な列車の車両、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナなど)に一体化された、取り付けられた、または関連付けられた、さらなる種類のノード要素を含むことができる。このさらなる種類のノード要素は、一般に、コンテナノードと呼ばれる。さらなる実施形態は、このようなコンテナノードを配備して、予想される輻輳の問題をより適切に処理するために、局所的なスキャンと、パッケージIDノードのスキャンを達成するためのネットワーク要素の階層のよりインテリジェントで効率的な使用とを伴って、固定型の施設ノードに加えてこのタイプのコンテナノードを活用し切る改良されたシステムスキャニング能力を促進することができる。以下で説明されるように、図37〜図39は、1つまたは複数のコンテナノードを配備する例示的なシステムを示し、かつ例示的なコンテナノードのさらなる詳細を示しており、図40は、マルチレベル無線ノードネットワークの少なくとも一部を管理するのを助けるように動作する場合に、そのようなコンテナノードによって実行される例示的な方法からのステップを示している。
より詳細には、図37は、本発明の一実施形態による、異なるコンテナに複数のパッケージを含むマルチレベル無線ノードネットワークを管理するための例示的な改良されたロジスティクスシステムを示す図である。ここで図37を参照すると、例示的なシステム3700は、ネットワーク105を介して施設マスタノード37110aに接続されたサーバ100を含むものとして図示されている。施設マスタノード37110aは、マスタノード110aに関して上記で説明した(また図4に示した)のと同様に構成およびプログラムされ得ることが当業者には理解されよう。図37に示すように、施設マスタノード37110aは、コンテナA 37100A、コンテナB 37100B、コンテナC 37100C、およびコンテナD 37100Dのそれぞれの中のノードベースの要素と無線で通信するように動作する。コンテナAとコンテナBとは互いに分離し、かつ異なっているが、コンテナCとコンテナDとは入れ子関係で示されている。コンテナA〜Dのそれぞれが、通常、少なくとも一時的に、出荷される品目またはパッケージ、または1つまたは複数の品目またはパッケージを維持する他のコンテナを保持する。図示のように、コンテナA〜Dは、1つまたは複数の種類のロジスティクスコンテナであってもよい。換言すれば、図37に示すシステム3700は、コンテナが均質に混合されていてもよいし、それぞれが、ノード対応であり、かつそれぞれのコンテナノードを介して施設マスタノード37110aと通信するように動作する様々な種類のコンテナが多様な異種混合として配備されてもよい。特定の例示的なコンテナのさらなる詳細が図38に示されており、そのコンテナに対して配置されたノードベースの要素のさらなる詳細が図39に示されているが、特定のコンテナに対して配置および使用されるコンテナノード要素のそのような実施形態の原理は、それらのさらなる階層および入れ子関係において、コンテナCおよびDのそれぞれに適用され得る。
図37に示すように、コンテナノードA〜Dの一部としてそれぞれ配置されたコンテナノード要素は、内部にそれぞれ保持されたノード対応のパッケージ(または他のノード対応のコンテナ)と内部で個別に通信しながら、施設マスタノード37110aとも通信することができる。このようにして、コンテナノード要素は、マスタノードと同様のノードとして動作することができるが、その位置を把握する必要はなく、そのため、階層内にさらなるレベルを提供して、施設マスタノード37110aと通信するための管理を助けるだけでなく、ロバストで改善された方法を可能とする。
図38は、システム3700の一実施形態に関するさらなる詳細を提示する。特に、図38は、本発明の一実施形態による、コンテナ37100A内にノード対応のパッケージ38100A〜Dを保持した状態で示されている、例示的なコンテナ37100Aおよび関連する例示的なコンテナノード38000に関するさらなる詳細と共に、マルチレベル無線ノードネットワークを管理するための例示的な改良されたロジスティクスシステム3700の一実施形態を示す図である。ここで図38を参照すると、コンテナノード38000は、施設マスタノード37110に通常課せられているノード管理責任の一部をオフロードするのを助ける追加的な中間ノードとして示されている。コンテナ37100Aは、コンテナ37100Aの内部にパッケージ38100A〜38100Dを少なくとも一時的に保持するものとして示されている。図38に示すように、パッケージ38100A〜38100Dのそれぞれが、IDノード38120A〜38120Dのそれぞれに関連するノードを有するノード対応のパッケージである。このようにして、パッケージ(パッケージ38100A〜38100Dなど)内のIDノード(ノード38120A〜38120Dなど)を配備することにより、コンテナノード38000によって管理される関連IDノードを介してパッケージの監視および管理が可能になる。関連するIDノードは、パッケージの内部に配置されているものとして図38に示されているが、パッケージIDノードが梱包材自体に組み込まれたIDノード、または出荷される品目に単に取り付けられたIDノードとして実装される場合、これらのコンテナノード関連の実施形態の原理も適用可能であることが当業者には理解されよう。したがって、これらのコンテナノードに関連する実施形態の目的のために、例示的なパッケージIDノードは、IDノードがパッケージに取り付けられた状態で、IDノードが、パッケージの梱包材(またはその内部クッション材)に組み込まれた状態で、またはIDノードが物理的な梱包材を追加することなく、出荷される品目に単に取り付けられた状態で、出荷されるパッケージ内に配置されたIDノードで実装できる。
図38に示すように、典型的なコンテナノード38000は、典型的には、マルチレベル無線ノードネットワークシステム3700内のコンテナ中心型の中間ノードとして配備される。例示的なコンテナノード38000の実施形態は、コンテナ37100Aに対して様々な物理的構成に配置されてもよい。一般に、コンテナノード38000は、コンテナ37100Aの一部に配置され、コンテナ37100Aの一部とみなされてもよい。例えば、コンテナノード38000の一実施形態は、コンテナ37100Aの構造(例えば、天井、壁、床、または出入口を提供するドアなどのコンテナ37100Aの構造に組み込まれている)に一体化または組み込まれてもよい。コンテナノード38000の別の実施形態は、依然としてコンテナの一部であってもよいが、コンテナに単に取り付けられてもよい(例えば、コンテナ37100Aの内部の表面に取り付けられるか、コンテナ37100Aの外側の表面に取り付けられる)。
例示的なコンテナノード38000のさらなる実施形態は、コンテナ37100Aの内部に露出されるある構成要素(例えば、センサ、IDノードA〜D 38120A〜Dと通信するアンテナなど)を含むことができ、他の構成要素(例えば、センサ、施設マスタノード37110aと通信するアンテナ)は、内部ノード要素ならびに外部ノード要素への接続性を高めるために、コンテナ37100Aの外部に露出させることができる。以下でより詳細に説明するように、改良されたシステムスキャニング能力は、大量のパッケージおよびパッケージIDノードが所与の施設で扱われる輻輳の問題をより良く扱うために、局所的なスキャンと、パッケージIDノードのスキャンを達成するためのネットワークのノードの拡張された階層のよりインテリジェントで効率的な使用とを伴って、固定型の施設マスタノード(ノード37110aなど)に加えてこのタイプのコンテナノード38000を活用し切ることができる。
図39は、装置として例示的なコンテナノード38000を構成する構成要素についてさらに詳細を提示する。特に、図39は、本発明の一実施形態による、コンテナノードのネットワーク動作環境が、パッケージに関連付けられたパッケージIDノード、施設に関連付けられた施設マスタノード、およびサーバを含む、図38に示すようなマルチレベル無線ノードネットワーク3700内に配備された例示的なコンテナノード38000のさらなる詳細を示す図である。ここで図39を参照すると、例示的なコンテナノード38000の一実施形態が、図4の例示的なマスタノード110aに関して示されたものと同じハードウェア、コード、およびデータ構成要素の多くを含むが、位置特定回路を含まないように簡素化されていることが当業者には理解されよう。このように、図4の例示的なマスタノード110aについて同じ番号が付され、上で説明されたものに対して同様の機能が存在する。したがって、図4に示すマスタノード110aは、処理装置400と、記憶装置415と、揮発性メモリ420と、クロック/タイマ460と、センサ465と、電池/電力インターフェース470と、短距離通信インターフェース475と、中距離/長距離通信インターフェース480とを備えるが、例示的なコンテナノード38000は、図39に示すように、処理装置38400と、記憶装置38415と、揮発性メモリ38420と、クロック/タイマ38460と、センサ38465と、電池/電力インターフェース38470と、短距離通信インターフェース38475と、中距離/長距離通信インターフェース38480とを備える同様のハードウェア構成要素を使用できる。
特に、図39に例示された例示的なコンテナノード38000の一実施形態は、コンテナ制御および管理コード38425(記憶装置38415に格納され、処理装置38400による実行のために揮発性メモリ38420にロードされる)を配備し、コンテナ制御および管理コード38425は、上で詳述したマスタノード制御および管理コード425と機能が同様である。本質的には、コンテナ制御および管理コード38425は、マスタノード制御および管理コード425について上述したのと同様に動作するが、図40に関して以下により詳しく説明する、パッケージIDノードの改良された管理および設備マスタノードとの相互作用のためのプログラムコードをさらに含む。したがって、図示の実施形態では、このようなさらなるプログラムコードは、コード38425内の1つまたは複数のプログラム機能または追加プログラムモジュールなどのコンテナ制御および管理コード38425の一体的な部分として実装される。しかし、他の実施形態では、図40に関連して説明した方法を実施するために使用されるさらなるプログラムコードは、コード325とは別に実装されてもよい。
コンテナノード(図示せず)の別の実施形態は、図3で図示および説明したIDノード120aなどのIDノードと同様であるが、図40に関連して以下でより詳細に説明するように、パッケージIDノードおよび施設マスタノードと相互作用するときに、パッケージIDノードの改良された管理のために、ノード制御および管理コード325の一部として、またはそれと関連して、中距離/長距離通信インターフェースおよびさらなるプログラムコードの使用を追加して実装されてもよいことが当業者には理解されよう。したがって、例示的なコンテナノードのこの他の種類の実施形態は、位置特定回路を(IDノード120aが典型的にはそのような回路を含まないので)依然として持たないが、短距離通信(例えば、BLEタイプの低電力および短距離フォーマット通信)と、長距離通信(例えば、高出力および長距離セルラまたはWi−Fi(登録商標)フォーマット通信)と、の2つの異なる通信インターフェースを介して通信することができる。従って、IDノードプラットフォームに対するこのような変更に基づくコンテナノードの一実施形態は、本質的に、自身の固定位置を把握していない、または自身の構成要素を介して自身の位置を自己決定する能力を持たないマスタノードと同様に作用することが当業者には理解されよう。
図40に関して以下でより詳細に説明するように、パッケージIDノードおよび施設マスタノードとの相互作用を介してパッケージIDノードの改良された管理を提供する例示的な制御および管理コード38425の一実施形態は、施設マスタノードと通信するとき、施設マスタノードと通信するときに、2つの異なる通信インターフェースのどちらを使用するかを管理するための規則を含むことができる。いくつかの実施形態では、コンテナノード38000は、施設マスタノード37110aとコンテナノード38000との間の距離が、短距離通信インターフェース38480を使用する効果的な通信のためには遠すぎる可能性があるため、中距離/長距離通信インターフェース38485を介して施設マスタノード37110aと通信するノード処理装置を有することができる。このように、ノード間の距離は、施設マスタノード37110aとの通信をどのように達成するかを決定する際に、コンテナノード38000内の処理装置38400によって考慮される要因となり得る。
しかしながら、コンテナノード38000と施設マスタノード37110aとの間の距離が、コンテナノード38000のいずれかのインターフェースが施設マスタノード37110aとの確立された通信に使用され得るのに十分近い場合、短距離通信モード対長距離通信モードにおけるデータ通信の相対的輻輳などの他の要因が、コンテナノードのどのインターフェースを使用するかを決定する場合に考慮され得る。
別の実施形態では、コンテナノード38000は、短距離通信インターフェース38485でノード間通信が可能でない場合、中距離/長距離通信インターフェース38480に依拠することができる。例えば、コンテナノードを有するULDは、ビークルマスタノードまたは施設マスタノードが動作する短距離通信インターフェースを有さない航空機に載せられてもよい(または、コンテナノードとサーバとの間のネットワークにおけるあるレベルに施設マスタノードで実施され、ただし、この状況で実装された施設マスタノードが短距離通信インターフェースを備えていなくてもよい)。したがって、コンテナノード38000は、どの通信インターフェースを使用するかを決定し、コンテナノード38000に搭載された2つの通信インターフェースのうちの適切な1つを使用して、施設マスタノードにメッセージをブロードキャストし、施設マスタノードからメッセージを受信するように動作する。
動作中、そのような例示的なコンテナノード38000は、例示的な無線ノードネットワーク内にさらなる管理層を追加するために、特にプログラムされた全体として非従来型の方法で機能することができる。図40は、この一実施形態をフローダイアグラムでさらに説明しており、本発明の一実施形態による、ネットワークの第1のレベルにおいて複数のパッケージIDノードを有し、ネットワークの第2のレベルにおいてコンテナノードを有し、ネットワークの第3のレベルにおいて施設マスタノードを有し、ネットワークの第4のレベルにおいてサーバを有する、マルチレベル無線ノードネットワークを管理するための例示的な方法を示している。ここで図40を参照すると、方法4000は、ステップ4005において、コンテナノードが、パッケージIDノードのそれぞれによってブロードキャストされた告知信号を検出することで開始され、ここで、コンテナノードが、ロジスティクスコンテナの一部であり、パッケージIDノードのそれぞれが、複数のパッケージのうちの1つにそれぞれ関連付けられる。例えば、例示的なコンテナノード38000は、(施設マスタノード37110aに関連付けられたモバイルまたは固定の施設内で一時的に保持され得る)コンテナ37100A内のパッケージ38100A〜38100Dのそれぞれにそれぞれ関連付けられているIDノードA〜D 38120A〜38120Dのそれぞれからの告知信号を検出することによって、図38に示すようにステップ4005を実行することができる。したがって、例示的なコンテナノード38000は、コンテナ固有の、専用であるが一般的には局所的なスキャンの方法として、ステップ4005を実行することができる。
ステップ4010において、方法4000は、コンテナノードが施設マスタノードに関連付けられた施設に近づくとき、コンテナノードが、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出することにより続けられる。このように、方法4000の一実施形態は、ステップ4010で、コンテナノードに、コンテナノードが施設マスタノードに関連付けられた施設に到着するか受信される前に、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出させることができる。有利なことに、これにより、施設への到着および受信に先立って、コンテナ内で出荷されるパッケージに関連する管理動作の強化が可能になりかつ容易になる。
ステップ4015において、方法4000は、コンテナノードに、パッケージIDノードのそれぞれの管理制御を、ネットワークの第1のレベルを管理する一部として、施設マスタノードからコンテナノードへオフロードさせることにより続けられる。より詳細な実施形態では、パッケージIDノードのそれぞれのオフロード管理制御は、施設マスタノードがネットワークの第1レベルに対するこのようなスキャン責任を負わないように、パッケージIDノードのスキャン責任を、施設マスタノードからコンテナノードに分散することを含むことができる。
さらにまた、ステップ4015の一部としてコンテナノードにオフロードされた管理制御は、コンテナノードによって実行されるべき様々な制御および管理タスクを伴い得る。例えば、オフロードされた管理制御は、パッケージIDノードのうちの少なくとも1つのブロードキャスト設定を制御することができる。特に、ブロードキャスト設定のそのような制御は、コンテナノードに、施設マスタノードがサーバから受信した位置要求に応じて、パッケージIDノードのうちの1つの位置を識別させることができる。このようにして、パッケージIDノードのうちの1つの位置を判定し、他のより上位レベルのタスクを扱うように施設マスタノードを解放するために、(施設マスタノードではなく)コンテナノードがパッケージIDノードの1つまたは複数と相互作用することができる。
さらにまた、コンテナノードが、ステップ4015の一部として施設マスタノードからパッケージIDノードのそれぞれの管理制御をオフロードする実施形態は、様々な程度で実装されてもよく、場合によっては、施設マスタノードによって通常サービスを通常提供される無線ノードネットワークの一部内のノード輻輳の閾値レベルに依存する。例えば、施設マスタノード3711によってサービスを提供される施設内に10個未満のコンテナがある場合、コンテナノード38000は、パッケージIDノードを監視し、パッケージIDノードと通信するときに、施設マスタノードに通常割り当てられるタスクのより小さいサブセットの責任を引き受けることによって動作することができる(例えば、状態の監視、ブロードキャスト設定の変更、センサデータの収集、相対位置情報の決定など)。同様に、10個以上ある場合、コンテナノードの実施形態は、施設マスタノードが、比較的多数のコンテナをサービスおよび監視することから軽減するように、施設マスタノードからパッケージIDノードに関連する全体的な管理制御のより大きなサブセットをオフロードするように動作できる。
さらに詳細な実施形態では、オフロード管理制御は、コンテナノードに、パッケージIDノードの監視および制御の一部としてパッケージIDノードのそれぞれと通信させ、パッケージIDノードからの応答を受信させ、受信した応答から関連するノード情報(パッケージIDノードのうちの少なくとも1つに関する状況情報など)を決定させることができる。
ステップ4020において、方法4000は、コンテナノードに、関連するノード情報を施設マスタノードに送信させることができ、ここで、関連するノード情報は、ロジスティクスコンテナ内のパッケージのうちの少なくとも1つに関する情報を提供し、提供される情報は、施設マスタノードによってサーバに送信される状況情報を反映する。このようにして、コンテナノードは、施設マスタノードが、典型的に担う、ネットワークの第1レベルにおけるそれらのノードの管理相互作用および制御なしに、このような情報を利用できるように、オフロードされた管理制御タスクの1つまたは複数の結果を送信できる。より詳細な実施形態では、関連するノード情報を送信することは、コンテナノード上の長距離通信インターフェース(通信インターフェース38485など)を使用して送信用のメッセージをフォーマットすることをさらに含むことができ、ここで、メッセージは、関連するノード情報をサーバ用の更新として供給し、次いで、コンテナノード上の長距離通信インターフェースを使用して施設マスタノードにメッセージを送信する。
ステップ4020は、いくつかの実施形態では、施設マスタノードによって、施設マスタノードがパッケージIDノードのいずれとも直接相互作用することなく、サーバに転送されるパッケージIDノードのうちの1つに関して少なくとも何らかの情報を、パッケージIDノード更新情報として提供する、送信された関連するノード情報で実施することもできる。関連するノード情報は、いくつかの実施形態では、ロジスティクスコンテナ内のパッケージのうちの1つに関連付けられたパッケージIDノードのうちの1つに関する情報(例えば、位置データ、プロファイルデータ、セキュリティデータ、関連付けデータ、共有データ、およびセンサデータのうちの1つまたは複数)を提供する。このようなセンサデータは、例えば、関連するノード情報として提供され、パッケージIDノードのうちの1つのセンサから収集されたデータであるかまたはそのデータを含んでもよく、より詳細には、センサデータが、センサ(センサ38465など)によって検出されたパッケージのうちの1つの少なくとも1つの条件に関連する。このような位置データは、例えば関連するノード情報として提供され、施設マスタノードからコンテナノードに渡された位置要求に応答して、パッケージIDノードのうちの1つの位置を識別するデータであるかまたはそのデータを含んでもよい。
方法4000のさらなる実施形態は、コンテナノード上の複数の通信インターフェースを活用することによって、様々なステップに関するより詳細な情報を提供することができる。例えば、1つのさらなる実施形態では、コンテナノードは、適応的に、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出し、施設マスタノードによって通常サービスされる無線ノードネットワークの一部内の通信輻輳に応じて、コンテナノード上の複数の通信インターフェースのうちの1つを使用して、施設マスタノードに関連するノード情報を送信することができる。したがって、方法4000によって、通信インターフェースのうちのどれが、施設マスタノードと通信するコンテナノードによって使用されるかは、ノード輻輳レベルに基づいて適応的に行われてもよい。例えば、コンテナが多数のブロードキャストするパッケージIDノードを保持しているために、または短距離通信路を介して通信する必要があるような多数のブロードキャストするパッケージIDノードを集合的に保持するコンテナの数が異常に多いために短距離通信路が輻輳している場合、コンテナノードは、中距離/長距離通信インターフェースを適応的に選択し、それを施設マスタノードと通信するために使用することができる。同様に、短距離通信路が比較的空いている場合(例えば、短距離通信路を介してブロードキャストをしているかいないかによらずパッケージIDノードが少数しかない場合)、コンテナノードは、短距離通信インターフェースを適応的に選択し、それを施設マスタノードとの通信に使用することができる。短距離対長距離通信インターフェースの使用はまた、コンテナノード38000上のプロファイルデータ430の一部として保持される規則のプロファイルに従うことができ、このような規則は、一方の通信インターフェースが他方よりも優先される異なる状況を定義する。このような規則のプロファイルは、上述したように選択的または適応的に検出または送信するときに配備することができる。
幾分同様のやり方で、別の実施形態では、コンテナノードは、適応的に、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出し、複数の通信インターフェースのうちの1つのためにフォーマットされた通信を扱う施設マスタノードの能力に応じて、コンテナノード上の複数の通信インターフェースのうちの1つを使用して、施設マスタノードに関連するノード情報を送信することができる。例えば、施設マスタノード37110aは、コンテナノード38000上の短距離通信インターフェース38480から遠すぎかつ範囲外の位置又は場所に配置されてもよい。したがって、施設マスタノード37110aは、短距離通信インターフェース38480(例えば、BLEフォーマット通信)用にフォーマットされたコンテナノード38000からの通信を扱う位置にないかもしれないが、依然として中距離/長距離通信インターフェース38485(例えば、Wi−Fiまたはセルラ形式の通信)用にフォーマットされた通信を扱うことができる。
方法4000のまたさらなる別の実施形態では、ステップ4005の一部として、局所的なスキャンをより具体的に実施することができる。例えば、一実施形態では、コンテナノードは、様々なタイプの短距離通信プロトコル(例えば、Bluetooth(登録商標)ローエネルギー(BLE)プロトコル、NFCプロトコル、超広帯域インパルス無線通信プロトコル、ZigBee(登録商標)プロトコル、IEEE802.15.4規格の通信プロトコルなど)を使用して特定の短距離通信路を介して通信できる、コンテナノード上の短距離通信インターフェース(短距離通信インターフェース38480など)を使用する、ロジスティクスコンテナに近接するパッケージIDノードのそれぞれについての局所スキャンによって、パッケージIDノードのそれぞれによってブロードキャストされた告知信号を検出することができる。より詳細には、通信インターフェースが、ロジスティクスコンテナ内から、またはロジスティクスコンテナの外部の近傍からブロードキャストされた告知信号をリッスンすることによって、局所的なスキャンを実施することができる。
上述の方法4000は、施設マスタノードから管理制御をオフロードするのを助ける、コンテナノードの非従来型かつ有利な動作に焦点を合わせている。方法4000のさらなる実施形態は、コンテナノードが異なる種類のロジスティクスコンテナとともに使用される場合に実施されてもよい。例えば、方法4000で使用されるロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナ、トラックによって移動可能なトレーラ、鉄道システム上で移動可能な列車の車両、または少なくとも2つの異なる種類の輸送様式で移動可能な一貫輸送コンテナを含むことができるが、これに限定されない。
様々な実施形態において開示および説明した方法4000が、コンテナノード制御および管理コード(例えば、コード38425)の1つまたは複数の部分を実行するコンテナノード(例えば、品物またはパッケージ38100A〜38100Dを一時的に保持するために使用されるロジスティクスコンテナ37100Aに取り付けられたコンテナノード38000)で実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、コンテナノード38000の記憶装置38415などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、コード38425を実行する際に、コンテナノード処理装置は、異例にも、方法4000およびその方法の変形例を含む上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになるようにプログラムで変えることができる。
より詳細には、例示的なコンテナノード装置が、パッケージに関連付けられたパッケージIDノード、施設に関連付けられた施設マスタノード、およびサーバ(図38および図39に示すものなど)を少なくとも含むネットワークの一部を管理するのを助けるために、マルチレベル無線ノードネットワーク内に配備され得る。この詳細な装置の実施形態におけるコンテナノードは、ノード処理装置と、記憶装置と、2つの異なる通信インターフェースとを備える。ノード処理装置は、例えば、ロジスティクスコンテナの少なくとも一部として配置される、例えばロジスティクスコンテナの一体的な部分として構築される、処理装置が取り付けられるコンテナノードモジュールの一部に含まれる、またはロジスティクスコンテナに対して固定もしくは配置される。例えば、コンテナノード処理装置を有する例示的なモジュールは、モジュールがロジスティクスコンテナに一時的に固定され、別のロジスティクスコンテナ内でサービスまたは使用のために取り外されるように、取り外し可能な構成のロジスティクスコンテナの一部として配置されてもよい。
記憶装置および各通信インターフェースは、それぞれ、コンテナノードのノード処理装置に結合される。記憶装置は、少なくともノード処理装置による実行のためにコンテナノード管理コードを保持する動作可能な非一時的メモリである(図39および図40に関連して上で詳述したコンテナ制御および管理コード38425など)。ノード処理装置に結合された第1の通信インターフェースは、コンテナノード管理コードに従って第1の通信路を介してパッケージIDノードと通信するように動作する。ノード処理装置に結合された第2の通信インターフェースは、コンテナノード管理コードに従って第2の通信路を介して施設マスタノードと通信するように動作する。このようにして、図38に示す例示的なコンテナノード38000と一致して、コンテナノード装置は、パッケージIDノードと施設マスタノードとの間のマルチレベル無線ノードネットワーク内のあるレベルに配置される。
コンテナノードのノード処理装置は、コンテナノード管理コードを実行するように動作し、それにより、コンテナノード装置を非従来型かつ革新的な方法で全体的に変換する方法4000および上述の方法の変形に関して上述したステップおよび動作をコンテナノードが実行するように、コンテナノード装置が、マルチレベル無線ノードネットワークの一部の管理および制御を助けるように特別にプログラムされる。より具体的には、一実施形態では、コンテナノード装置のノード処理装置は、コンテナノード管理コードを実行しているときに動作して、コンテナノード装置を特に適合させて、パッケージIDノードによってブロードキャストされた告知信号を第1の通信インターフェースを介して検出し、ロジスティクスコンテナが施設マスタノードに関連付けられた施設に近づくときに、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を第2の通信インターフェースを介して検出し、パッケージIDノードの管理責任を施設マスタノードからオフロードするために、パッケージIDノードを、ネットワークの第1レベルを管理する一部として、かつパッケージIDノードと施設マスタノードとの間の直接通信なしに、第1の通信インターフェースを介して制御し、第2の通信インターフェースに、コンテナノードによる関連するノード情報を施設マスタノードへ送信させ、関連するノード情報が、パッケージに関する情報を提供し、施設マスタノードによるサーバへの更新として転送される状況情報を反映する(これは、ロジスティクスコンテナを一時的に保持することができる移動施設に関連付けられたモバイルマスタノードとして実施されてもよい)ように動作させることができる。
そのようなコンテナノードのさらなる実施形態は、第1の通信インターフェースを介してパッケージIDノードと相互作用して、ネットワークのこの第1のレベルの管理を委譲する様々な方法でパッケージIDノードの管理責任を施設マスタノードからオフロードすることができる。例えば、ノード処理装置は、(a)少なくともロジスティクスコンテナが施設に近づくとき(例えば、施設への到着前または施設での受け入れ前)、またはロジスティクスコンテナが施設内に残っているときに、パッケージIDノードを監視および制御することの一部としてパッケージIDノードと通信し、(b)第1の通信インターフェースを介してパッケージIDノードからのメッセージを受信し、(c)応答から関連するノード情報を決定するようにさらに動作することにより、第1の通信インターフェースを介して、パッケージIDノードを制御するように動作できる。この関連するノード情報は、少なくともパッケージIDノードに関する状態情報を含み、施設マスタノードによって、施設マスタノードがパッケージIDノードと直接相互作用することなく、サーバに転送されるパッケージIDノードに関して少なくとも何らかの情報を、パッケージIDノード更新情報として提供する。
管理責任をオフロードする別の例では、ノード処理装置は、パッケージIDノードに第1の通信インターフェースを介して制御メッセージを送信するようにさらに動作することによって、第1の通信インターフェースを使用して、パッケージIDノードを制御することができ、ここで、制御メッセージが、パッケージIDノードのブロードキャスト設定を調整する。この状況では、制御メッセージは、施設マスタノードがサーバから受信し、第2の通信インターフェースを介してノード処理装置に転送される位置要求に応じて、パッケージIDノードの位置を特定することの一部であり得る。
管理責任のオフロードに関するさらなる細部を有するさらに別の実施形態では、ノード処理装置は、第1の通信インターフェースを使用して、施設マスタノードによって通常サービスが提供される無線ノードネットワークの一部内のノード輻輳の閾値レベルに基づいて(施設マスタノードに、パッケージIDノードを直接制御する責任を持たせる代わりに)パッケージIDノードを制御することができる。
コンテナノード装置のまたさらなる実施形態では、様々なタイプの関連するノード情報が、コンテナノードによって施設マスタノードに送信されてもよい。例えば、一実施形態では、関連するノード情報が、位置データ、プロファイルデータ、セキュリティデータ、関連付けデータ、共有データ、およびセンサデータのうちの少なくとも1つを介してパッケージIDノードに関する情報を提供することができる。このようなセンサデータは、パッケージIDノード上のセンサから収集されたデータを含むことができる(センサデータは、パッケージの少なくとも1つの条件に関連する)。さらに、そのような位置データは、施設マスタノードからコンテナノードに渡された位置要求に応答して、パッケージIDノードの位置を識別できる。したがって、実施形態においては、施設マスタノードに送信される関連するノード情報として、様々な種類のデータを使用することができる。
いくつかの実施形態では、パッケージIDノードからの信号を検出することは、局所的なスキャンを用いて実施することができる。特に、ノード処理装置は、第1の通信インターフェースに、ロジスティクスコンテナの近傍で局所的なスキャンを行わせ、第2の通信インターフェースに、局所的なスキャンから収集された関連するノード情報を含むメッセージを送信させることによって、第1の通信インターフェースを使用して、パッケージIDノードによってブロードキャストされた告知信号を検出するように動作することができる。より詳細には、ロジスティクスコンテナの近傍でのそのような局所的なスキャンは、ノード処理装置を、ロジスティクスコンテナ内に位置する、またはロジスティクスコンテナの外部の近傍に位置するパッケージIDノードからブロードキャストされた告知信号をリッスンするように、第1通信インターフェースに命令するようにさらに動作させることができる。このようにして、コンテナノードのノード処理装置は、施設マスタノードにパッケージIDノードをスキャンさせるのではなく、パッケージIDノードのスキャンを担当することによって、ネットワークの第1のレベルの管理を助けることができる。
コンテナノード装置のさらなる実施形態は、異なる種類のロジスティクスコンテナとともに使用されてもよい。例えば、ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナ、トラックによって移動可能なトレーラ、鉄道システム上で移動可能な列車の車両、または少なくとも2つの異なる種類の輸送様式で移動可能な一貫輸送コンテナを含むことができるが、これに限定されない。
コンテナノード装置の追加的な実施形態は、施設マスタノードと通信するときにどのインターフェースを使用するかに関するノード処理装置のための規則を配備することができる。例えば、ノード処理装置は、施設マスタノードによって通常サービスされる無線ノードネットワーク内の一部内の通信輻輳に依存して、または施設マスタノードが複数の通信インターフェースのうちの1つのためにフォーマットされた通信を扱う能力に依存して、第1の通信路および第2の通信路のうちの一方を介して施設マスタノードと通信することによって、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出するように動作することができる。コンテナノードが施設マスタノードと効果的に通信する方法に関する通信規則を適用するために、特定の通信路に対する既存の輻輳レベルを測定してもよい。同様に、そのような規則を適用し、コンテナノード上の適切な通信インターフェースを使用して、施設マスタノードと通信するときに、特定の通信路に対する通信範囲または確認された通信リンクに関する規則を使用することができる。
(図38および図39に示すような)例示的なコンテナノード装置および(図40に示すフローチャートを介して説明したような)そのような例示的なコンテナノードがマルチレベルネットワークと相互作用してネットワークの少なくとも一部を管理するのに役立つ方法に鑑み、さらなるシステム実施形態を図38〜図40を参照して説明することができる。特に、複数のパッケージを含むマルチレベル無線ノードネットワークを管理するための例示的な改良されたロジスティクスシステムは、以下のように説明できる。例示的なシステム実施形態は、サーバと、施設マスタノードと、コンテナノードと、パッケージのうちの1つにそれぞれ関連付けられた複数のパッケージIDノードとを備えることができる。サーバは、マルチレベル無線ノードネットワークの最上位レベルに配置され、マルチレベル無線ノードネットワークの追加的なノード要素に関する情報を保持する。パッケージを一時的に保持することができる施設に関連付けられた施設マスタノードは、マルチレベル無線ノードネットワークの第2のレベルに配置され、サーバと動作可能に通信して配備される。コンテナノードは、マルチレベル無線ノードネットワークの第3のレベルに配置され、複数のパッケージ(ロジスティクスコンテナの一体型、固定型、または取り外し可能な部分など)を現在保持するロジスティクスコンテナの一部として配備される。コンテナノードは、長距離通信路へのアクセスを提供する長距離通信インターフェースと、長距離通信路とは異なる短距離通信路へのアクセスを提供する短距離通信インターフェースとを備える。したがって、コンテナノードは、長距離通信インターフェースを使用して長距離通信路を介して少なくとも施設マスタノードと動作可能に通信している。パッケージIDノードは、マルチレベル無線ノードネットワークの第4のレベルに配置され、ここで、パッケージIDノードのそれぞれは、上述したように現在ロジスティクスコンテナで保持されている複数のパッケージのうちの1つにそれぞれ関連付けられている。パッケージIDノードのそれぞれは、コンテナノードの短距離通信インターフェースを介して短距離通信路を介してコンテナノードと動作可能に通信している。
この例示的な改良されたシステム実施形態の一部として、コンテナノードが(コンテナノードが施設に到着する前または施設で受け入れられる前など)施設マスタノードに関連付けられた施設に入ると、コンテナノードは、コンテナノードが短距離通信インターフェースを使用して、パッケージIDノードと施設マスタノードとの間の直接通信なしでパッケージIDノードのそれぞれを制御するときに、施設マスタノードからパッケージIDノードのそれぞれについての管理責任をオフロードするように動作することができる。このようにして、施設マスタノードは、パッケージIDノードのそれぞれと直接通信する責任を負わない。さらに、コンテナノードはまた、同じ状況で動作して、長距離通信インターフェースを使用して、関連するノード情報を施設マスタノードに送信することもできる。そのような関連するノード情報は、一般に、パッケージIDノードのうちの少なくとも1つからコンテナノードによって収集されたパッケージのうちの少なくとも1つに関する情報である。そのような関連するノード情報はまた、施設マスタノードによる更新としてサーバに転送されるパッケージのうちの少なくとも1つの状況情報をサーバに反映する。
パッケージIDノードを制御することは、システムのコンテナノードが施設マスタノードから管理責任をオフロードする1つの方法である。コンテナノードは、短距離通信インターフェースを介して(例えば、BLEフォーマットの短距離無線メッセージを介して)パッケージIDノードのそれぞれに制御メッセージを送信するようにさらに動作することにより、短距離通信インターフェースを使用して、パッケージIDノードのそれぞれを制御でき、ここで、制御メッセージは、それぞれのパッケージIDノードのブロードキャスト設定を調整する。例えば、制御メッセージは、施設マスタノードがサーバから受信し、長距離通信インターフェースを介してコンテナノードに転送される位置要求に応じて、パッケージIDノードのうちの少なくとも1つ位置を特定することの一部であり得る。したがって、コンテナノードからの制御メッセージは、パッケージIDノードの位置を特定するために配備された位置特定技法の一部として、ブロードキャスト出力電力レベルを変更するように、それぞれのパッケージIDノードに指示することができる。
さらなるシステム実施形態は、関連するノード情報に、パッケージIDノードのうちの1つに関し、かつ特定のパッケージIDノードに関する位置データ、プロファイルデータ、セキュリティデータ、関連付けデータ、共有データ、およびセンサデータのうちの少なくとも1つをさらに含む情報を供給させることができる。そのようなセンサデータは、例えば、パッケージIDノードのうちの1つにおけるセンサから収集されたデータを含む(ここで、センサデータは、特定のパッケージが経る環境条件に関する、パッケージのうちの1つの少なくとも1つの条件、例えば、温度、光、湿度/水分、圧力、衝撃/ショックなどに関し得る)。そのような位置データは、例えば、施設マスタノードからコンテナノードに渡された位置要求に応答して、パッケージIDノードのうちの1つの位置を識別できる。
システムのコンテナノードはまた、いくつかの実施形態では、施設マスタノードによって通常管理される無線ノードネットワークの一部内にノード通信輻輳の少なくとも閾値レベルが存在する場合に、施設マスタノードからパッケージIDノードの管理責任をオフロードすることもできる。例えば、コンテナノードは、その通信インターフェースの一方または両方を介してノード通信アクティビティのレベルを測定して、施設マスタノードが経験するノード通信輻輳のレベルを確立することができる。測定されたレベルが閾値レベルを超える場合、コンテナノードは、コンテナノードのロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージIDノードに関連する管理タスクおよび相互作用型タスクをさらにオフロードするように起動されてもよい。
さらにまた、システムのコンテナノードは、いくつかの実施形態では、ロジスティクスコンテナに近接して短距離通信インターフェースを介して局所的なスキャンを実行して、パッケージIDノードのそれぞれによってブロードキャストされた告知信号を検出することによって、管理責任をオフロードすることができる。さらなる実施形態では、コンテナノードは、ロジスティクスコンテナ内に位置する、またはロジスティクスコンテナの外部に近接して配置されている(例えば、ロジスティクスコンテナが荷積みまたは荷降しされており、パッケージIDノードを有するパッケージがまだコンテナの内部にないか、またはコンテナのすぐ外側に荷降しされている場合)パッケージIDノードのそれぞれからブロードキャストされる告知信号をリッスンするように短距離通信インターフェースを使用することにより、ロジスティクスコンテナの近傍で短距離通信インターフェースを介して局所的なスキャンを行うことができる。したがって、システムのコンテナノードは、施設マスタノードにそれらの責任を直接負わせるのではなく、パッケージIDノードとの相互作用およびインターフェースを実現するように、自身の短距離通信インターフェースを配備することができる。別の言い方をすれば、システムのコンテナノードは、無線ノードネットワーク内の複数のパッケージIDノードおよび追加的なノードデバイスに関連する輻輳したスキャンの責任による施設マスタノードの過負荷を回避しながら、マルチレベル無線ノードネットワークの第4のレベルを管理する一部としてパッケージIDノードのそれぞれをスキャンするために自身の短距離通信インターフェースを使用する責任を有し得る。
上述のコンテナノード実施形態および方法実施形態と同様に、例示的な改良されたシステム実施形態におけるコンテナノードは、異なる種類のロジスティクスコンテナとともに使用されてもよい。例えば、ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナ、トラックによって移動可能なトレーラ、鉄道システム上で移動可能な列車の車両、または少なくとも2つの異なる種類の輸送様式で移動可能な一貫輸送コンテナを含むことができるが、これに限定されない。用語「コンテナ」を使用する場合、単純な箱状構造である必要はなく、輸送手段または運搬手段上の画定された保持エリアを含み、保持エリア内の品物(例えば、関連する保持エリア内またはその近傍の輸送手段または運搬手段に取り付けられたコンテナノードによってスキャンされ得るパッケージIDノードを有する梱包された品物)の輸送を担うことができることが当業者には理解されよう。
さらに、このシステム実施形態に含まれる施設マスタノードは、ロジスティクスコンテナを一時的に保持することができる(固定施設または動かない施設とは対立するものとしての)移動施設に関連付けられてもよい。そのような移動施設の例は、複数のULDコンテナを一時的に保持することができ、モバイルマスタノード(図21に示す航空機搭載モバイルマスタノード9415など)を有する航空機搭載貨物倉であってもよい。
上述の詳細に照らして、他のシステムの実施形態を、上述したよりも少ない要素で配備することができることが当業者には理解されよう。例えば、より広範なシステム実施形態は、施設マスタノードと共に上記のようなコンテナノードを含むことができる。そのような実施形態におけるコンテナノードおよび施設マスタノードは、上述のように動作し、相互運用することができるが、システム実施形態は、スキャンされるパッケージIDノードまたはサーバを必ずしも含む必要はない。さらに別のシステム実施形態は、特定のシステムの実施形態の追加的に必要とされる要素として、ネットワークのトップレベルにサーバを明示的に含めることなく、上述したように、施設マスタノード、コンテナノード、および少なくとも1つのパッケージIDノードを含むことができる。同様に、さらに別のシステム実施形態は、明示的に列挙された要素として、また動作および相互運用として上述したように、サーバ、施設マスタノード、およびコンテナノードを含むことができる。したがって、パッケージIDノードは、このシステム実施形態では要素として明示的に含まれていなくてもよいが、システムの列挙されたコンテナノードは、ネットワークの下位レベルの構成要素を管理するのを助けるために依然として動作する。
(コンテナノードでの検出器を使用したプロアクティブな移動通知)
図38および図39に関して上述したように、コンテナノードは、無線ノードネットワークの1つのレベルにロジスティクスコンテナと共に配備され、ネットワークの少なくとも一部を管理するのを助けるために使用され得る。しかし、コンテナノードのさらなる実施形態は、コンテナに対する動きを検知し、無線ノードネットワークの一部として様々な方法でこのような検出された動きに応答するために使用される特定のハードウェアおよびソフトウェア構成要素とともに配備されてもよい。例えば、この種類の態様では、例示的なコンテナノードが、加速度計または他の種類の移動もしくは動きセンサ(例えば、慣性型のデバイス)を使用して、移動を検出し、このような移動に関して他のネットワーク要素(例えば、パッケージIDノード、施設マスタノード、サーバなど)に通知することによって応答することができる、あるいは移動に基づいてブロードキャストプロファイルを変更することができる。このような例では、コンテナが置かれたままの状態である、または静止していると検知された場合、コンテナに関連付けられた関連するノードは、頻繁にブロードキャストする必要はなく、動きが検出されるまでは、「スリープ」モードに入ってもよく、動きが検出された場合にのみ再びブロードキャストを開始するのであってもよい。
図41は、本発明の一実施形態による、例示的な動き検知コンテナノードを示す図である。ここで図41を参照すると、例示的な動き検知コンテナノード41000は、(いくつかの実施形態では位置特定回路を持たない図4のマスタノードと同様であるとして先に説明した)コンテナノード38000と同様に示される。より具体的には、例示的なコンテナノード41000の一実施形態が、図4の例示的なマスタノード110aに関して示されたものと同じハードウェア、コード、およびデータ構成要素の多くを含むが、図39に示す例示的なコンテナノード38000のものと同様、位置特定回路を含まないように簡素化されていることが当業者には理解されよう。このように、例示的なマスタノード110aおよび例示的なコンテナノード38000について同じまたは類似の番号が付され、上で説明されたものに対して同様の機能が存在する。したがって、図4に示すマスタノード110aは、処理装置400と、記憶装置415と、揮発性メモリ420と、クロック/タイマ460と、センサ465と、電池/電力インターフェース470と、短距離通信インターフェース475と、中距離/長距離通信インターフェース480とを有するように説明されているが、例示的なコンテナノード38000は、図39に示すように、同様のハードウェア構成要素を使用できる。これは、処理装置38400と、記憶装置38415と、揮発性メモリ38420と、クロック/タイマ38460と、センサ38465と、電池/電力インターフェース38470と、短距離通信インターフェース38475と、中距離/長距離通信インターフェース38480とを備える。同様に、例示的な動き検知コンテナノード41000は、処理装置41400と、記憶装置41415と、揮発性メモリ41420と、クロック/タイマ41460と、電池/電力インターフェース41470と、短距離通信インターフェース38475と、中距離/長距離通信インターフェース41480とを備える、図41に示すものと同様のハードウェア構成要素を使用できる。
さらに、図41に例示された例示的なコンテナノード41000の実施形態は、コンテナ制御および管理コード41425(記憶装置41415に格納され、処理装置41400による実行のために揮発性メモリ41420にロードされる)を配備し、コンテナ制御および管理コード41425は、上で詳述したコンテナ制御および管理コード38425ならびにマスタノード制御および管理コード425と機能が同様である。このようなコードは、前述したように、一般に、(ノード告知および照会ロジックマネージャを用いた)通信と、(情報制御および交換マネージャを用いた)情報管理と、(例えば消費電力およびブロードキャスト電力の態様を下位レベルで管理するために、様々な通信インターフェースと相互作用するノード電力マネージャを用いた)電力管理と、(関連付けマネージャを用いた)関連付け管理とに関するノードの挙動を制御する。したがって、コンテナ制御および管理コード41425は、本質的に、コンテナノード制御および管理コード38425(およびマスタノード制御管理コード425ではあるが、位置認識/取得モジュールは必要ない)に関して上述したものと同様に動作するが、図43に関して説明された方法に関して以下でより詳細に説明するように、ロジスティクスコンテナの動きベースの管理のための動きベースの管理プログラムコード41500をさらに含む。したがって、動きベースの管理プログラムコード41500の一実施形態は、コード41425内で呼び出される1つまたは複数のプログラム機能または追加プログラムモジュールなどのコンテナ制御および管理コード41425の一体的な部分として実装され得る。しかしながら、他の実施形態では、図43に関連して説明した方法を実施するために使用される動きベースの管理プログラムコード41500は、コード41500が、コード425の一部として説明したプログラム可能な機能またはプログラムモジュールのいくつかを呼び出すことを可能にする方法で、コード41425とは別に実施されて、図43の方法で説明したステップおよび本明細書で説明されるその方法の変形を実施してもよい。
一般に、例示的な動きベースの管理コード41500は、ノードが動きベースのイベントを検出し、コンテナノード41000によって現在使用されているブロードキャストプロファイルをインテリジェントに変更する方法で応答するように、コンテナノード41000を適合させる。例示的なブロードキャストプロファイルは、通信インターフェース41480、41485のうちの1つを介してブロードキャストするときにコンテナノード41000によって使用される1つまたは複数の動作パラメータの集合を含むことができる。そのような動作パラメータは、例えば、他のノードと通信するときに使用するブロードキャスト出力電力レベルまたは関連する通信インターフェースがブロードキャストする周波数(または、設定された持続時間にわたって非対話状態に留まるかどうか)に関連するパラメータを含むことができる。いくつかの実施形態では、ノード41000の単一のブロードキャストプロファイルをプロファイルデータ460の一部として保持することができる。図41に示すような他の実施形態では、コンテナノード41000は、メモリ41420/41415のプロファイルデータ460に常駐する複数のブロードキャストプロファイル41330を保持する。典型的には、動きベースの管理コード41500は、使用する通信プロファイル(例えば、屋内ブロードキャストプロファイル、輻輳したランドスケープブロードキャストプロファイル、屋外ブロードキャストプロファイル、空輸ブロードキャストプロファイルなど)を決定し、ブロードキャストプロファイル41330からの選択された通信プロファイルは、以下でより詳細に説明されるように、動きベースのイベントに応答してそれに応じて変更されてもよい。使用する複数の異なるブロードキャストプロファイルの利用可能性が、特定の種類のノード動作環境に適合するために望ましい通信プロファイルのプロアクティブな選択を可能にすることが当業者には理解されよう。
例示的な動き検知コンテナノード41000は、ロジスティクスコンテナを含むこのような動きベースの管理のための測定フロントエンド構成要素として、自身が取り付けられているもの(例えば、ロジスティクスコンテナまたはその一部)に関する動き状況を集合的に検出することができる1つ以上の検知要素を有するセンサまたは検出器として、動きセンサ41465などの様々なセンサを備える。動きセンサ41465(または他のセンサ41467)の例示的な実装は、追加的なハードウェア(例えば、複数センサ要素を使用する場合、ローカルセンサメモリ、電池バックアップ、複数の検知要素を使用する場合多重化ハードウェアインターフェース)ならびに/または取得された動き関連センサデータ(動き状況情報など)の収集、格納、および共有を管理するためのプログラム/ファームウェア機構を含むことができる。いくつかの実施形態では、動きセンサ41465は、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、微小電気機械(MEMS)センサなどのような、いくつかの種類の動きセンサまたは動き/移動検出器で実施することができる。センサ41465は、動きセンサとして図41に明示的に示されているが、コンテナノード41000の実施形態はまた、1つまたは複数の磁気センサ(例えば、磁力計、ジャイロセンサなど)、電子センサ(例えば、電圧センサ、電流センサ、電子電力センサなど)、および環境センサ(例えば、圧力、光、温度、湿度、磁場、高度、姿勢、向き、近接度など)などの他の種類のセンサまたは検出器41467を含むことができることが当業者には理解されよう。
図41に示す例示的なコンテナノード41000は、単独で、または図42に示すようなロジスティクスコンテナなどのロジスティクスコンテナのノード実装の動きベースの管理を提供する様々なシステム実施形態の一部として配備することができる。特に、図42は、本発明の一実施形態による、例示的な動き検知コンテナノード41000を使用する例示的なロジスティクスコンテナ37110Aの例示的な動きベースの管理システム4200を示す図である。ここで図42を参照すると、ロジスティクスコンテナ37100Aに取り付けられたコンテナノード41000が示されている。
一般に、ロジスティクスコンテナ37100Aの図示の実施形態は、複数の品目および/またはパッケージを保持することができるハウジング37200内の内部保管エリアを取り囲み、画定する、構造的なハウジング37200で作られた箱状のコンテナである。コンテナのドア37205は、一般に、ハウジング37200に対して閉鎖位置にあるときに内部保管エリアを保護し、ハウジング37200に対して開放位置にあるときに開口または入口を介して内部保管エリアへのアクセスを提供する。図42の図示の実施形態では、ドア37205は、ドア37205の一部として、ハウジング37200に取り付けられている、1組の1つまたは複数のヒンジを介してハウジング部分に移動可能に連結される。コンテナ37100Aの他の実施形態は、異なるタイプのドア、またはコンテナの内部保管エリアを保護するように構成され得る他の可動パネルを有してもよい。
図42に示されている(また図41により詳細に示されている)例示的な動き検知コンテナノード41000は、システム4200の一部として配置され、ノード41000(図41に示すものなど)の電子ハードウェアおよび構成要素を収容し、保護する外部ハウジング41600を有する。このように、動き検知コンテナノード41000のハウジング41600は、ロジスティクスコンテナ31700Aに対して取り付けられた位置に固定されるか、または取り外し可能に保持され得る。より詳細には、動き検知コンテナノード41000のハウジング41600は、コンテナ31700Aのハウジング37200内に完全に配置することができ、別の実施形態では、動き検知コンテナノード41000のハウジング41600は、ノード41000のためのハウジング41600の一部が、コンテナ37100Aのハウジング37200内に画定された内部保管エリアに露出され、ハウジング41600の別の部分が、コンテナ37100Aの外部に露出されるように、ロジスティクスコンテナに取り付けられ得る。例えば、ノード41000の一実施形態は、ノード41000の1つまたは複数のアンテナがコンテナ37100Aの外部に露出されることを可能にする一方で、ノード41000の1つまたは複数のセンサ(例えば、図41に示すような例示的な動きセンサ41465を集合的に実装する動き検出要素41465a〜41465c)がコンテナ37100Aの内部保管エリア内に露出され、配備されることを可能にする41600ハウジングを使用できる。
ハウジング41600内で、例示的な動き検知コンテナノード41000は、少なくとも、ノード処理装置(装置41400など)と、記憶装置(記憶装置41415および/または揮発性メモリ41420)とを備える。記憶装置およびノード処理装置は、典型的には、ハウジング41600内に配置される。記憶装置は、ノード処理装置に結合され、少なくとも、ノード処理装置41400による実行のための、動きベースの管理コード(動きベースの管理コード41500など)と、コンテナノード41000のための少なくとも1つの動作通信パラメータを定義するブロードキャストプロファイル(ブロードキャストプロファイル41330のうちの少なくとも1つなど)とを保持する。コンテナノード41000は、ノード処理装置41400に結合され、記憶装置に保持されたブロードキャストプロファイルに従って通信路を介して第2のノードと通信するように動作する通信インターフェースを少なくともさらに備える。通信インターフェースが、第2のノードと通信するために使用される通信路に対応するフォーマットおよびパラダイムで関連するメッセージを送信および受信するのに適した送受信機ハードウェアおよびファームウェアを含むことができることが当業者には理解されよう。
上述のように、ノード41000は、ノード処理装置に結合された動きセンサをさらに含み、動きセンサは、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出し、検出された動き状況をノード処理装置に報告するように動作する。このような動き状況は、実装に応じて、ロジスティクスコンテナの移動状況、静止状況、加速状況、および/または減速状況を含むことができる。例えば、ロジスティクスコンテナ31700Aが移動しているが、減速している輸送手段または運搬手段上にある場合、図42に示す動きセンサ41465a〜cのうちの1つまたは複数が、コンテナ31700Aの減速動き状況を検出し、これをコンテナノード41000内のノード処理装置に報告する。ドア37205が開かれている別の例では、動きセンサ41465aは、ドア37205の動きを検知し、コンテナ31700Aの検出された動き状況としてノード処理装置に移動状況(例えば、ロジスティクスコンテナドアの動き)を報告する。
一般に、動き検知コンテナノードは、集合的に動作して、コンテナの動き状況に関する情報をコンテナノード処理装置に戻して、そのような情報を、コンテナノードが無線ノードネットワーク内の他のノード(パッケージIDノードまたはマスタノードなど)と通信する方法を変更するために使用できるようにする。特に、ノード41000のノード処理装置41400は、記憶装置41415/41420上に保持された動きベースの管理コード41500を実行するとき、特別にプログラムされ、ロジスティクスコンテナの動き状況の監視および監視の一部として一連の非従来型かつ革新的な機能を実行するように動作する。具体的には、処理装置41400の実施形態は、少なくとも動きベースの管理コード41500の制御下で、動きセンサからの検出された動き状況を受信し、(例えば、センサデータ450の一部として格納されている)ロジスティクスコンテナの第1の動き状況として検出された動き状況を記憶装置に格納し、後続の検出された動き状況を動きセンサから受信し、後続の検出された動き状況をロジスティクスコンテナの第1の検出された動き状況と比較し、後続の検出された動き状況および第1の検出された動き状況との比較に基づいて、ロジスティクスコンテナの変更された動き状況を識別し、識別された変更された動き状況に基づいて、ブロードキャストプロファイルに定義された1つまたは複数の動作通信パラメータを変更し、変更された動作通信パラメータに従って、通信インターフェースに第2のノードと通信させるように動作する。したがって、例示的なコンテナノード41000の一実施形態は、コンテナの動き状況の検出に基づいて通信する方法を適合させるように動きベースの機能性を改良している。
記憶装置上に保持されるブロードキャストプロファイルは、いくつかの通信モードプロファイルのうちの1つ(ブロードキャストプロファイル41330のうちの1つなど)として実装されてもよい。そのため、通信モードプロファイルのそれぞれは、第2のノードと通信しようと試みて信号をブロードキャストするときに、コンテナノード上の関連する通信インターフェースによって使用される動作通信パラメータの異なるバリエーションをそれぞれ定義することができる。例えば、動作通信パラメータを修正することは、ULDコンテナを有する例示的なコンテナノードが、ULDの動き状況に関連するコンテナノードによって識別された変更された動き条件が与えられると、より頻繁にブロードキャストすることができる「移動」ブロードキャストプロファイルよりも頻繁にブロードキャストしない「スリープ/静止」ブロードキャストプロファイルを本質的に選択できるように、ブロードキャストプロファイルを変更することを含むことができる。しかし、単一のブロードキャストプロファイルを使用する実施形態では、ULDコンテナ内のコンテナノードを有する例示的な実施形態は、ULDの動き状況に関連するコンテナノードによって識別された変更された動き条件を与えられると、静止の場合はより頻度を少なくブロードキャストする、または移動の場合はより頻度を多くブロードキャストするように動作通信パラメータを修正することによって、自身のブロードキャストプロファイルを変更できる。
より詳細な実施形態では、ノード処理装置は、記憶装置に格納されたブロードキャストプロファイルの動作通信パラメータを修正することによって、動作通信パラメータを変更することができ、ここで、修正された動作通信パラメータが、ロジスティクスコンテナの識別された変更された動き条件に従って、コンテナノードが第2のノードと通信する方法に関する。そのような第2のノードは、このより詳細な実施形態では、コンテナノード装置を含む無線ノードネットワークを管理するサーバ(例えば、サーバ100)、コンテナノード装置を管理し、コンテナノード装置と施設マスタノードとを含む無線ノードネットワークを管理するサーバと通信する施設マスタノード(例えば、施設マスタノード37110a)、および/またはロジスティクスコンテナ内で保持されるパッケージに関連付けられたパッケージIDノード(例えば、IDノードA38120A)により実施することができる。
さらに詳細には、一実施形態では、通信インターフェースによってブロードキャストされた信号の電力レベルを変更するように、ブロードキャストプロファイルの修正された動作通信パラメータを実装することができる。他の実施形態では、ブロードキャストプロファイルの修正された動作通信パラメータは、ノード処理装置が通信インターフェースに第2のノードと通信させる頻度を変更することができる。例えば、変更された動き条件がロジスティクスコンテナが少なくとも静止または減速していることを示す場合、ブロードキャストプロファイルの修正された動作通信パラメータは、ノード処理装置が通信インターフェースに第2のノードと通信させる頻度を減少させることができる。別の例では、(a)変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが静止または減速していたことを以前に示し、(b)現在の変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが現在移動または加速中であることを示した後、ノード処理装置は、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を増加するように、修正された動作通信パラメータを変更できる。さらに別の例では、変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも一方を行っていることを示す場合、ブロードキャストプロファイルの修正された動作通信パラメータは、ノード処理装置が通信インターフェースに第2のノードと通信させる頻度を増加させることができる。したがって、コンテナノードが、他のノードと、異なる種類の変更された動き条件に基づいて、通信する方法を適応的に変更するように、様々な実施形態を配備することができる。
さらなる実施形態では、コンテナノード装置上の通信インターフェースは、第2のノードにメッセージを送信することによって、ノード処理装置からの入力または命令に応答することができ、メッセージは、ロジスティクスコンテナの変更された動き条件に関連する。このさらなる実施形態では、第2のノードは、サーバ、マスタノード、およびロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージに関連付けられたパッケージIDノードのうちの少なくとも1つで実装されてもよい。さらにまた、通信インターフェースは、第2のノードとしてのサーバへのアクセスを提供するように動作する長距離インターフェース(例えば、中距離/長距離通信インターフェース41485)、または第2のノードとしてのパッケージIDノードへのアクセスを提供するように動作する短距離インターフェース(例えば、短距離通信インターフェース41480)として実装されてもよく、このようなパッケージIDノードは、ロジスティクスコンテナ内で保持されるパッケージに関連付けられる(例えば、ロジスティクスコンテナ37100A内に保持されたパッケージ38100Aに関連付けられたパッケージIDノードA 38120Aなど)。
通信インターフェースが短距離インターフェース(BLEフォーマット信号を使用して通信することができる短距離通信インターフェース41480など)として実装される場合、ノード処理装置は、短距離インターフェースに、制御メッセージをパッケージIDノードに送信させるようにさらに動作することができる。そのような制御メッセージは、ロジスティクスコンテナの識別された変更された動き条件に基づいて、パッケージIDノードの動作を変更する指示入力をパッケージIDノードに提供することができる。したがって、コンテナに関連する検出された動き状況は、複数のノードによって使用されて、ロジスティクスコンテナに取り付けられたコンテナノードの通信動作だけでなく、同じロジスティクスコンテナで保持されるパッケージ内のパッケージIDノードの通信動作も変えることができる。
図42および図41に示し、上述したように、例示的な動き検知コンテナノード41000は、ノードがコンテナ37100Aなどのロジスティクスコンテナに取り付けられている実施形態では、装置自体として動作してもよい。図41および図42はまた、例示的な動き検知コンテナ装置の構成要素として、例示的な動き検知コンテナノード41000を使用することに焦点を合わせるさらなる実施形態を示す。例示的な動き検知コンテナ装置のそのような実施形態は、一般に、ロジスティクスコンテナ(例えば、コンテナ37100A)とコンテナノード(例えば、ノード41000)との両方を共に含み、ここで、コンテナノードが、ロジスティクスコンテナに取り付けられる(例えば、コンテナに固定される、コンテナの一部として一体化される統合される、またはコンテナに一時的に取り付けられる)。
このコンテナ装置実施形態では、ロジスティクスコンテナは、ハウジング部分に移動可能に連結されたドア部分によって保護され得る開口を有するハウジング部分内に複数のパッケージ(例えば、パッケージ38100A〜38100D)を保持する。特に、ハウジングは、パッケージを保持することができる内部保管エリアを画定する。ドアは、一般に、ハウジングに対して閉鎖位置にあるときに内部保管エリアを保護し、ドアがハウジングに対して開放位置にあるときに開口を介して内部保管エリアへのアクセスを提供する。
例示的なロジスティクスコンテナは、このコンテナ装置実施形態において様々な形態とすることができる。例えば、ロジスティクスコンテナは、より詳細には、航空機で輸送されるよう特別に設計および構成され得るULDコンテナと、例えばコンテナ船上で輸送されるよう特別に装備され、(例えば、鉄道または高速道路輸送を介する)別の輸送モードでのさらなる輸送のための荷積みされたユニットとして移送される一貫輸送コンテナと、トラックの後ろで牽引されるように設計され得るトレーラと、荷積み可能であり、かつそこから陸路、空路、および水上経由で配送が行われる配送ビークルと、安全な投函ロジスティクス受け器と、安全なロッカーコンテナとを使用して実施することができる。そのような例示的な種類のロジスティクスコンテナのそれぞれは、異なる動き刺激に曝され得るために、コンテナに取り付けられた、またはコンテナに関連付けられた例示的なコンテナノードが、他のノードと通信するときに通信プロファイルを自律的に変更するように動作し得る方法を変える、高度に調整されかつ適合的なやり方を可能にし得る。
この動き検知コンテナ装置実施形態の一部としてそのようなロジスティクスコンテナに取り付けられた例示的なコンテナノードは、無線ノードネットワーク内の第1のノードであってもよい。例示的なコンテナノード41000に関して上述したことと一致して、動き検知コンテナ装置実施形態におけるコンテナノードは、少なくとも、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出する動きセンサと、コンテナノードに、コンテナノードの動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、無線ノードネットワーク内の第2のノードと通信させることができるように動作する通信インターフェースとを備える。
より詳細には、このような動き検知コンテナ装置実施形態における動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサなどの異なる種類の動きセンサで実現されてもよい。この装置実施形態における動きセンサから検出された動き状況は、コンテナの移動状況、静止状況、加速状況、および/または減速状況を含むことができる。
このような動き検知コンテナ装置実施形態における動きセンサは、1つまたは複数の同様のまたは異なる動き検知要素で実装することもできる。したがって、このコンテナ装置実施形態の例示的な動きセンサが複数の検知要素を使用する場合、動き検知要素のうちの少なくとも1つが、ロジスティクスコンテナのドア部分に対して配備されて、ドア部分の動き(ロジスティクス担当者または他の担当者がドアを開閉する場合など)を検知することができる。(一実施形態ではコンテナのドアに取り付けられた動き検知要素のうちの1つに基づいて)ロジスティクスコンテナ内へのアクセスの動きベースの検出は、自動検出された刺激を提供し、これは、コンテナ装置のコンテナノードによって、少なくともブロードキャスト方法を変更するために有利に使用することができる。
さらなる実施形態は、より具体的な方法で、動き検知要素のうちの1つを、ドアの動きを検知するために配備させることができる。例えば、このような動き検知要素の様々な実施形態は、ドアの慣性運動を検知する慣性センサ、ドアが開放位置にあるときにロジスティクスコンテナの外部からの光を検知する光学センサ、ドアを開くことにより、異なる検出されたドアまでの距離が得られるような、検出されたドアまでの距離を検知する近接センサ、ドア部分の動きを検知する赤外線センサ、ドアの動きを検知するマイクロ波センサ、ドアの動きを検知する超音波センサ、またはドアの経時的な画像情報を取り込み、取り込まれた経時的な画像の解析に基づいて、ドアの動きを検出するように動作する画像センサとして実施できる。
上述したように、動き検知コンテナ装置実施形態のコンテナノードの通信インターフェースは、コンテナノードが、動き依存型ブロードキャストプロファイルを介して第2のノードと通信することを可能にする。そのような第2のノードの例は、コンテナノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバ(例えば、図42に示すサーバ100)、コンテナノードを管理し、コンテナノードと施設マスタノードとを含む無線ノードネットワークを管理するサーバと通信する施設マスタノード(例えば、図42に示す施設マスタノード37110a)、またはロジスティクスコンテナの内部保管エリア内で保持されるパッケージのうちの少なくとも1つに関連付けられたパッケージIDノード(例えば、図42に示すパッケージ38100Aに関連付けられたIDノードA38120A)を含むことができる。
動き検知コンテナ装置のさらなる実施形態は、動き依存型ブロードキャストプロファイルのさらなる詳細を含む。例えば、動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を変更する動作ノードプロファイルとして実施されてもよい。別の例では、動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を減少させるように実施されてもよい。さらに、動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を増加させるように実施されてもよい。さらに別の実施形態では、動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて通信インターフェースによってブロードキャストされる信号の電力レベルを変更するように実施されてもよい。
動き検知コンテナ装置のコンテナノードの通信インターフェースはまた、様々な実施形態において異なる形態を取ることができる。一実施形態では、通信インターフェースは、第2のノードとしてのサーバへのアクセスを提供するように動作する長距離インターフェース(中距離/長距離通信インターフェース41485など)を含む。そのような長距離インターフェースは、Wi−Fi(登録商標)またはセルラフォーマットを使用する通信など、より長距離の通信プロトコルを介して、そのようなアクセスを提供することができる。しかしながら、別の実施形態では、通信インターフェースは、第2のノードとしてパッケージIDノードへのアクセスを提供するように動作する短距離インターフェース(短距離通信インターフェース41480など)であってもよく、パッケージIDノードは、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内に保持されるパッケージのうちの少なくとも1つに関連付けられる。より詳細には、短距離インターフェースのそのような実施形態は、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、短距離通信プロトコル(BLEなど)に従って、パッケージIDノードに制御メッセージを送信することができる。したがって、制御メッセージは、パッケージIDノードの動作を変更するために、パッケージIDノードに指示入力またはコマンドを提供することができる。
例示的なコンテナノードはまた、ロジスティクスコンテナ内の複数のパッケージを保持するロジスティクスコンテナのための例示的な動きベースの管理システムの構成要素として配備されてもよい。この例示的なシステム実施形態は、本質的に、複数のパッケージIDノードと、ロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノードとを含む。パッケージIDノード(例えば、IDノードA〜D 38120A〜D)のそれぞれは、ロジスティクスコンテナ内に保持されるパッケージ(例えば、パッケージ38100A〜D)の異なる1つに関連付けられる。このシステム実施形態におけるコンテナノードは、少なくとも動きセンサと通信インターフェースとを備える。コンテナノードの動きセンサは、通信インターフェースが動作している間に、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出するように動作し、通信インターフェースは、コンテナノードが、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、パッケージIDノードのうちの少なくとも1つと通信することを可能とするように動作する。したがって、この特定のシステム実施形態は、ロジスティクスコンテナ内に配置される動き検知コンテナノードおよびパッケージIDノードの階層に焦点を合わせている。
このシステム実施形態では、動きセンサは、動き検知コンテナ装置実施形態に関して上述したものと同様に構成することができ、ここで、ロジスティクスコンテナの検出された動き状況は、移動状況、静止状況、加速状況、および減速状況のうちの少なくとも1つであり得る。特に、コンテナノードのそのような動きセンサは、例えば、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサとして実現されてもよい。また、このような動きセンサは、1つの検知要素または複数の検知要素で実現されてもよい。動き検知要素のうちの少なくとも1つが、ロジスティクスコンテナ上のアクセスドアに対して配備されて、アクセスドアの動きを検知する一実施形態では、動きセンサは、ドアに配備された1つまたは複数の検知要素からの動きを検出することによって動き状況を検出することができる。アクセスドアの動きを検知するために配備されたこのような1つまたは複数の動き検知要素は、例えば、アクセスドアの慣性運動を検知する慣性センサと、アクセスドアが開放位置にあるときにロジスティクスコンテナの外部からの光を検知する光学センサと、検出されたアクセスドアまでの距離を検知する近接センサと、アクセスドアの動きを検知する赤外線センサと、アクセスドアの動きを検知するマイクロ波センサと、アクセスドアの動きを検知する超音波センサと、アクセスドアの経時的な画像情報を取り込んで、アクセスドアの動きを検出するように動作する画像センサとのうちの少なくとも1つとして実施できる。
動きベースの管理システムのさらなる実施形態は、動き依存型ブロードキャストプロファイルのさらなる詳細を含む。例えば、このようなシステム実施形態における動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、通信インターフェースがパッケージIDノードのうちの1つと通信する頻度を変更し得る動作ノードプロファイルとして実施されてもよい。別の例では、このようなシステム実施形態における動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースがパッケージIDノードのうちの1つと通信する頻度を減少させてもよい。さらに別の例では、動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースがパッケージIDノードのうちの1つと通信する頻度を増加させてもよい。加えて、さらなる実施形態では、コンテナノードが、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、パッケージIDノードのうちの1つに制御メッセージを送信するように動作できる。このような制御メッセージは、パッケージIDノードの動作を変更するために、パッケージIDノードへの指示入力を提供する(例えば、システムのコンテナノードが静止している動き状況を検出している間に、パッケージIDノードが「スリープ」モードにシフトして、電池寿命を節約する)。
動きベースの管理システムのさらなる実施形態はまた、システムのコンテナノード上の通信インターフェースのさらなる詳細を含む。例えば、通信インターフェースはまた、コンテナノードが(パッケージIDノードと通信することに加えて)上位レベルのノード装置と通信することを可能にするように動作することもできる。このことは、2つの異なる通信インターフェース(インターフェース41480および41485など)で実施されてもよいし、パッケージIDノードと通信するための1つのインターフェースと、上位レベルのノード装置(施設マスタノードなど)と通信するための別のインターフェースとを論理的に含む単一の通信インターフェースで実施されてもよいし、同じ通信路を介してパッケージIDノードと上位レベルのノード装置との両方と通信することができる単一の通信インターフェースで実施されてもよい(例えば、コンテナノード41000および施設マスタノード37110aがBLE通信を行うのに十分に近い場合、コンテナノードのインターフェース41480がIDノードA 38120Aおよび施設マスタノード37110aの両方と通信するためにそのようなBLE通信を使用する)。
ロジスティクスコンテナのためのこの動きベースの管理システムのさらなる実施形態は、システムのコンテナノードの動き依存型ブロードキャストプロファイルに関するより詳細な実装態様を提供することもできる。例えば、動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて通信インターフェースによってブロードキャストされる信号の電力レベルを変更できる。別の例では、システムのコンテナノードの動き依存型ブロードキャストプロファイルはまた、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、通信インターフェースが上位レベルのノード装置と通信する頻度を変更することもできる(例えば、動きセンサによって検出された動き状況が、ロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示すときに、通信インターフェースが上位レベルのノード装置と通信する頻度を減少させることもできるし、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示すときに、通信インターフェースが上位レベルノード装置と通信する頻度を増加させることもできる)。
さらなる実施形態は、通信インターフェースを介してコンテナノードと直接通信するサーバで、上位レベルのノード装置を実施することができる。別の実施形態は、通信インターフェースを介してコンテナノードと直接通信する施設マスタノードで、上位レベルのノード装置を実施することができ、施設マスタノードは、ネットワークのさらに上位レベルのサーバによって管理される。したがって、システムのコンテナノードに記載された通信インターフェースは、様々な種類の上位レベルのノード装置デバイスと通信するように実施することができる。
さらに拡張して、上述した例示的な動きベースの管理システムの追加的な実施形態は、明示的に、通信インターフェースを介してコンテナノードと直接通信するサーバおよび/または通信インターフェースを介してコンテナノードと直接通信する施設マスタノードを備えることができ、施設マスタノードもサーバと通信し、サーバによって管理される。
上述したように、例示的なコンテナノード(図41および図42に示すノード41000など)は、様々な装置の構成要素としてだけでなく、ロジスティクスコンテナの動きベースの管理に使用されるデバイスを実施するより複雑な構成要素のシステムとしても動作できる。図43は、本発明の一実施形態による、ロジスティクスコンテナの動きベースの管理を行う場合に、このような例示的なコンテナノードの動作により明示的に焦点を合わせた、例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図43を参照すると、例示的な方法4300は、ステップ4305で、コンテナノードの動きセンサを使用してロジスティクスコンテナを監視することにより開始される。より詳細な実施形態は、ステップ4305で、例えば、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、または微小電気機械(MEMS)センサにより使用される動きセンサを実施することができる。このような動きセンサは、前述したように、(同じ種類の検知要素の、または監視されているロジスティクスコンテナの特定の部分に適した異なる種類の検知要素の多様な混合の)1つまたは複数の検知要素を備えることができる。
ステップ4310において、方法4300は、コンテナノードの動きセンサにより、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出することにより続けられる。このような動き状況は、ロジスティクスコンテナの移動状況、静止状況、加速状況、または減速状況を示し、反映するために検出された(またはもはや検出されない)動きを反映することができる。少なくとも1つの検知要素がロジスティクスコンテナのドア部分に取り付けられてドア部分の動きを検知する、より詳細な実施形態では、動きセンサは、少なくともドア関連の検知要素から動きを検出することによって動き状況を検出することができる。
ステップ4315において、方法4300は、コンテナノードの記憶装置内にロジスティクスコンテナの現在の検出された動き状況を格納する。例えば、ノード処理装置41400は、そのメモリ構造(例えば、記憶装置41415および/または揮発性メモリ41420)内のセンサデータ450の一部として、動きセンサ41465から受信した現在の検出された動き状況情報と、動きセンサで検出されたロジスティクスコンテナに関連する以前の移動イベントからのロジスティクスのための以前の動き状況情報とを格納することができる。別の例では、動きセンサ自体は、現在の検出された動き状況情報および以前の動き状況情報をローカルに保存するように動作する種類の記憶装置を実施することができる。
ステップ4320において、方法4300は、コンテナノードに、検出された動き状況を、コンテナノードの記憶装置に保持されたロジスティクスコンテナの以前の動き状況と比較させることに進む。これは、例えば、コンテナノード処理装置(例えば、装置41400)によって実行されてもよい。しかしながら、別の実施形態では、このステップは、上述したように、ローカルタイプの記憶装置を実装することができ、異なる検出された動き関連情報(例えば、ロジスティクスコンテナが経験する動きに相当および対応する測定値)をローカルに比較できるオンボードロジックを有する動きセンサ内でローカルに実行され得る。
ステップ4325において、方法4300は、検出された動き状況と以前の動き状況との比較に基づいて、コンテナノードが、ロジスティクスコンテナの変更された動き状況を識別することにより続けられる。ステップ4325のより詳細な実施形態では、現在の検出された動き状況情報が、以前の動き状況情報と比較したときに閾値量だけ変化するとき、コンテナノードは、変化した動き状況を識別できる(これは、具体的な現在検出された動き状況および以前に検出された動き状況に依存する)。例えば、ロジスティクスコンテナ31700Aは、最初は静止しているかもしれないが、ピックアップされて動いているコンベアシステム上に置かれる場合もある。ロジスティクスコンテナ31700Aに取り付けられたコンテナノード41000は、コンテナに関連する検出された動き状況(すなわち、コンテナノード41000上の動きセンサ41465によって反映された動き状況)を、同じコンテナに関して以前に検出された以前の動き状況(すなわち、同じ動きセンサ41465によって反映された静止状態)と(ステップ4325の一環として)比較することができる。
ステップ4330で、方法4300は、ロジスティクスコンテナの変更された動き条件に基づいて、コンテナノードのブロードキャストプロファイルを変更することに進む。この特定のやり方では、コンテナノードおよびその様々な構成要素は、方法4300に従って動作して、そのような変化をもたらすために上位レベルのノードまたはサーバに依拠することなく、自らの動きベースの監視を使用して、コンテナノードが、自己のブロードキャストプロファイルの態様を応答して自律的に変更するという技術的結果を得ることができる。ステップ4330のさらなる実施形態では、方法4300は、コンテナノードに、コンテナノードが第2のノード(コンテナノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバ、コンテナノードを管理し、コンテナノードと施設マスタノードとを含む無線ノードネットワークを管理するサーバと通信する施設マスタノード、またはロジスティクスコンテナ内で保持されるパッケージに関連付けられたパッケージIDノードなど)と通信する方法を変更するように、ブロードキャストプロファイルの少なくとも1つのパラメータを修正させることができる。修正されたパラメータは、いくつかの実施形態では、ブロードキャストプロファイルの修正されたパラメータに基づいて、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を変更することができる。例えば、修正されたパラメータは、コンテナノードに、変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を減少させることができる。より詳細には、修正されたパラメータは、コンテナノードに、変更された動き条件が、以前に、ロジスティクスコンテナが停止または減速のうちの少なくとも1つであると示したが、現在の変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであると示した後に、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度をコンテナノードに増加させることができる。さらに別の例では、修正されたパラメータは、コンテナノードに、変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を増加させることができる。さらに別の例では、修正されたパラメータは、コンテナノードに、ブロードキャストプロファイルの修正されたパラメータに基づいて、コンテナノードによってブロードキャストされた信号の電力レベルを変更させることができる。
上述の他の実施形態に関して先に説明したように、方法4300におけるステップ4330のさらなる実施形態は、2つ以上の格納されたブロードキャストまたは通信モードプロファイル(例えば、ブロードキャストプロファイル41330など)を含むことができる。そのため、ブロードキャストプロファイルを変更することは、そのような実施形態では、コンテナノードが変更された動き条件を識別する場合、変更された動き条件に基づいて複数の通信モードプロファイル(例えば、ブロードキャストプロファイル41330)から選択することによって実施され得る。通信モードプロファイルのそれぞれは、コンテナが空輸中であるとき、コンテナが荷降ろし中であるとき、および他のロジスティクス向けの状況に使用され得るパラメータなど、第2のノードと通信しようとして信号をブロードキャストするときにコンテナノードによって使用される異なる動作パラメータのセットを定義する。
方法4300の一実施形態は、別の移動の種類のイベント(例えば、落下、衝撃)、衝突、振動、加速、減速、ドアの開放、ドアの閉鎖、移動、または単に動きのないこと)を再び監視し始めるために、ステップ4330からステップ4305に直接進むことができる。しかしながら、方法4300の別の実施形態は、ステップ4335において、コンテナノードに、ステップ4305に戻る前に、ロジスティクスコンテナの変更された動き条件に関連するメッセージを無線ノードネットワーク内の第2のノード(例えば、サーバ、マスタノード、および/またはロジスティクスコンテナ内で保持されるパッケージに関連付けられたパッケージIDノード)に通知させることができる。
より詳細には、方法4300の別の実施形態は、コンテナノードに、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージに関連付けられたパッケージIDノードに、制御メッセージを特に送信するように動作させることができる。制御メッセージは、この実施形態では、ロジスティクスコンテナの識別された変更された動き条件に対してパッケージIDノードの通信プロファイルを変更するパッケージIDノードに指示入力(例えば、コマンド、データ、または他の関連する動作情報)を提供する。したがって、拡張された方法4300は、コンテナノードを、それ自身のブロードキャストプロファイルを変更するものとして活用することができるが、コンテナノードによって管理され、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージ内に配置されたパッケージIDノードのうちの1つまたは複数の通信プロファイルを変更することもできる。
図37、図38および図42は、コンテナの内部を密封するようにドアまたは他の再密閉可能な構造すなわち開閉構造によってアクセス可能であり得る例示的なロジスティクスコンテナ37100Aの態様を説明するが、図44〜図53は、上述したような例示的なコンテナノードと共に使用することができる別の種類のロジスティクスコンテナの態様を示す。一般に、図44〜図53に記載されたロジスティクスコンテナの種類は、運搬されるパッケージおよび/またはパッケージ化されていない品物を支持するノード改良ベースプラットフォームと、ベースプラットフォームのカバーとを備える。組み立てられたユニットとして集合的に、ノード改良ベースおよびカバーは、パッケージをまとめて安全に保持および維持する。そのような2部品コンテナは、本質的に、両方のタイプのコンテナが輸送用のパッケージを保持する点で、ULDタイプのロジスティクスコンテナと同様に機能する。しかしながら、以下でより詳細に説明するように、この代替的なタイプのロジスティクスコンテナ(すなわち、基本プラットフォームタイプのロジスティクスコンテナ)は、その上にさらなるセンサを有する特定のタイプのコンテナノードを使用することができる。
より詳細には、図44は、本発明の一実施形態による、ロジスティクスコンテナの代替的な実施形態の一部として使用される例示的なベースプラットフォームを示す図である。ここで図44を参照すると、例示的なベースプラットフォーム4400は、ベースプラットフォーム4400の周縁部にレールタイプの縁部構造4410によって取り囲まれた中央支持面4405を示すために斜視図で示されている。図52および図53にさらに説明および図示されているように、(その中央支持面4405を介して)ベースプラットフォーム4400は、その中央支持面4405を介して複数のパッケージを支持することができる。一実施形態では、中央支持面4405は、硬質なスキッドとして実施されて、その周縁に沿って、レール構造4410が、複数のベース取り付け点が設置および配備される土台として、配置されるようにしてもよい。ベースプラットフォーム4400のさらなる実施形態は、入れ子となるように、または積載されるように構成され、出荷しようとするものをその中央支持面上で支持するのに十分な強度の様々な材料(例えば、金属、木材、プラスチックなど)から作製され得るパレットベースのプラットフォームとして実装されると同時に、カバーの部品(例えば、貨物用網のグロメットで覆われた縁部、またはカバーの縁部の分散された点で使用される連結クリップ)と嵌合する、その周囲に沿ったベース取り付け点を可能にしてもよい。
例示的なレール縁部構造4410は、角部4420a〜4420dのそれぞれの間のレール構造内にそれぞれの溝部4415a〜4415dを有するように示されている。溝部4415a〜4415dは、本質的に、中央支持ベース面4405の外側かつベースプラットフォームの周縁部近くの溝付きのスロット状の位置を提供する。この実施形態では、このような溝部4415a〜4415dの中に、ベース取り付け点を様々な方法(図48〜図49に示すものなど)で取り付けることができる場所と、(図45、図50および図51により詳細に示すように)例示的なコンテナノードを取り付けることができる場所とがある。他の実施形態では、レール構造自体が、一体化されたベース取り付け点(図48〜図49に示されるような眼のような保持点など)を組み込むことができる。同様に、他の実施形態では、コンテナノードは、ベースプラットフォーム自体の一部として一体化されてもよい。
図45は、本発明の一実施形態による、図44に示す例示的なベースプラットフォーム4400の角部のさらなる詳細を示す拡大図である。ここで図45を参照すると、ベースプラットフォーム4400の周縁のレール縁部構造4410は、例示的なコンテナノード44200が溝部4415cのうちの1つの中に取り付けられ得る場所を示す。いくつかの実施形態では、コンテナノード44200全体(すべてのセンサおよびアンテナを含む)は、(角部4420cの隣の溝部4415c内に取り付けられるなど)ベースプラットフォームの一部内の小さな単一の位置に局在化される。しかしながら、他の実施形態では、コンテナノード44200は、中央ハウジングを(例えば、角部4420cの隣の溝部4415c内の)ベースプラットフォームの一部に配置しおよび取り付け、複数のセンサおよび/アンテナ素子をベースプラットフォーム4400の他の部分に分散させて、配備され得る。例えば、コンテナノード44200の一実施形態は、(例えば、面4405によって支持されたノード対応のパッケージ内の)付近の信号を局在化することができるベースプラットフォーム4400に対してよりロバストな受信フィールドを提供するように、例えば、溝部4415a〜4415cのそれぞれの内部に配置され得る、角部4420a〜4420cのそれぞれに近接して配置され得る、および/または中央支持ベース面4405に一体化され得る、1つまたは複数のセンサおよび/または1つまたは複数のアンテナ素子を有することができる。
ベースプラットフォーム4400に対して配備されると、例示的なコンテナノード44200は、(図42に示されるデバイスの無線ノードネットワーク内のコンテナノード4100と同様の)デバイスの無線ノードネットワークのノードとして使用される。(図45、図50および図51に示すような)コンテナノード44200は、(図41に関して図示および説明した)例示的コンテナノード41000と同様に構成され、少なくとも動きセンサと通信インターフェースとを有する。(ノード41000の動きセンサ41465と同様の)ノード44200の動きセンサは、1つ以上の検知要素を有し、ベースプラットフォームと、プラットフォームに対して所定位置に固定されたカバーとで構成されるロジスティクスコンテナの動き状況を検出するように動作する。通信インターフェースは、コンテナノード44200が、ノード44200の動きセンサによって検出された動き状況(例えば、ベースプラットフォーム4400を使用しているコンテナが、移動状況、静止状況、加速状況、または減速状況を有するとして検出されたかどうか)に基づいて、(1つまたは複数のブロードキャストプロファイル41330などの)動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、無線ノードネットワーク内の第2のノードと通信できるようにする。
コンテナノード41000に関して記したように、例示的なコンテナノード44200は、ノード処理装置に動作可能に結合されたさらなるセンサ(図41に示すノード41000で説明された他のセンサ41467など)も備えることができる。したがって、一実施形態では、コンテナノード44200は、ロジスティクスコンテナ(すなわち、組み合わされたベースプラットフォームおよびその固定されたカバー)に近接する磁場強度を測定する磁力計タイプの追加的なセンサ(例えば、センサ41467)を含むことができる。そのような実施形態では、通信インターフェースはまた、測定された磁場強度にさらに基づいて、動きに依存型ブロードキャストプロファイルに従って、無線コンテナノードが第2のノードと通信することを可能にすることができる。さらに詳しく別の言い方をすれば、コンテナノードは、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、ある時間にわたって磁力計によって測定される磁場強度の変化にさらに基づいて、通信インターフェースを介して第2のノードと通信してもよい。したがって、動きセンサに加えて磁力計を配備するコンテナノード44200の実施形態は、(検出された加速度による)動きおよびコンテナに曝される磁場の変化に自律的に応答するあるタイプの動きおよび磁気検知コンテナ装置を提供する。
図46および図47は、ベースプラットフォームのレール構造周縁部における典型的な溝部の異なる構成を示す。特に、図46は、本発明の一実施形態による、図44に示す例示的なベースプラットフォームからの第1の例示的なタイプの周辺端部の断面図を示す図である。ここで図46を参照すると、図45に関する図示のA−A’断面図が、溝部4415bの底部を通って周期的に配置された孔4430を有する、直線スロット状溝部構造として溝部4415bを有する断面図で示されている。図47は、周縁縁部構造4410の第2の例示的な構成の断面図を示しており、溝部4415b’には、溝部4415b’の底部を通って周期的に配置された孔4430を有する、保持スタイルのスロット溝部構造が設けられている。そのような保持スタイルのスロット溝部構造は、溝部4415b’内に配置された品物を保持するように動作する拘束オーバーハングフランジ4435を含む。
一般に、周縁部4410の溝部は、カバーがそのような取り付け点で所定の位置に固定されるように、周囲44100に沿って使用される挿入可能なベース取り付け点(例えば、選択的に所定位置に固定され得る可動のアイ構造)を可能にする。図48および図49は、ベースプラットフォーム4400の溝部4415b、4415b’のこれらの異なる構成に対して配置および取り付けられた例示的なベース取り付け点の異なる構成を示す。例えば、図48は、図46に示されるように溝部4415bと嵌合する例示的なベース取り付け点の断面図を示す。例示的なベース取り付け点のこの実施形態は、溝部4415b内に嵌合するアイレット4440およびベース4445とともに示されている。ベース4445には、支柱4450と、支柱4450が溝部4415b内の関連する孔4430内に保持されることを可能にする固定ハードウェア4455とが取り付けられている。いくつかの実施形態では、支柱4450および固定ハードウェア4455は、ねじ山付きボルトおよびナットの組み合わせとして実施されてもよい。さらに他の実施形態では、孔4430は、支柱4450のねじ山付きバージョンを受け入れるためにねじを切られていてもよい(これにより、さらなる固定ハードウェア4455を必要としなくてもよい)。他の実施形態が、アイレット4440およびベース4445をベースプラットフォーム4400の周縁部4410に対して所定位置に固定する他の種類の機械的に拘束する構造を介して、支柱4450および固定ハードウェア4455を実施することができることが当業者には理解されよう。
図49は、本発明の一実施形態による、図47に示す例示的なベースプラットフォームからの第2の例示的なタイプの周辺端部と共に使用される別の例示的なベース取り付け点の断面図を示す図である。ここで図49を参照すると、オーバーハングフランジ4435および孔4430を含む溝部4415b’の構成と嵌合する、取り付けフランジ4460および支柱4465を備えた同様のアイレットおよびベース4455が示されている。この実施形態では、支柱4465は、取り付けフランジ構造4460が溝部4415b’内の所望の位置に選択的に摺動するように、ベース4445内に後退するようにばね装荷されてもよく、ここで、支柱4465は、次いで、ベースプラットフォーム4400の周縁部4410に対してアイレット440を所定の位置に固定する別の例示的な方法で孔4430内に延びることができる。
同様に、図50および図51は、コンテナノード44200が、異なって構成された溝部を介してベースプラットフォーム4400に取り付けられ得る方法を示す。図45の斜視図に示すように、例示的なコンテナノード44200は、角部4420c近くの溝部4415c内で、ベースプラットフォーム4400に取り付けられる。図50は、(図46の溝部4415bとして示されたものと同様の)溝部4415cの構成内のねじ山付きねじ4470を介して取り付けられた例示的なコンテナノード44200の断面図を示す図である。ノード44200がベースプラットフォーム4400に取り付けられているように示されているが、他の実施形態では、ノード44200を取り外したり交換したりすることができるように、ノード44200を、永久的または一時的であり得る他の方法(例えば、接着、クランプなど)で取り付けることがきる。さらなる実施形態では、ノード44200は、より一体化された方法でベースプラットフォーム4400が設けられてもよく、ノード44200がプラットフォームの構造に組み込まれる。換言すれば、例示的なコンテナノード44200は、ベースプラットフォームに取り外し可能に固定されてもよいし、いくつかの実施形態では、ベースプラットフォームの一部として一体化されてもよい。同様に、例示的なコンテナノード44200は、(図47に図示および説明されたものと同様の)ベースプラットフォームの溝部の構成に示されるように、取り付けフランジ4460および支柱4470を使用して実施されてもよい。
図52は、本発明の一実施形態による、ベースプラットフォーム4400が例示的な動き検知コンテナの一部である場合に、どのようにして複数の例示的なパッケージを図44に示すベースプラットフォーム4400に対して配置し得るかを示す図である。ここで図52を参照すると、例示的なパッケージ5200a〜5200eが、ベースプラットフォーム4400の中央支持面4405の上に載置または配置されて示されている。この構成になったならば、図53に示すように、例示的なカバー5300をパッケージ5200a〜5200eの上に配備することができる。一般に、カバー530は、ベースプラットフォームに取り付けられたあるタイプの貨物拘束システムとして動作する。図53に示すように、例示的なカバー5300は、ベースプラットフォームの縁部上のベース取り付け点に少なくとも一時的に固定することができる複数のカバー取り付け点を含む。例えば、図53に示すように、カバー5300は、ベースプラットフォーム4400の全縁部に沿って溝部4415a〜4415d内に配備されたベース取り付け点に接続する(カバー取り付け点として使用される)複数のタイダウンストラップ5305を有する可撓性カバー(例えば、貨物用網、帯ひも、編組ネット、強化防水シートなど)として配備される。このようなストラップ5305を介してベース取り付け点に固定されると、カバー5300は、複数のパッケージ5200a〜5200eをベースプラットフォーム4400に固定することができる。
組み立てられて図53に示されるように、ロジスティクスコンテナの代替的な実施形態(すなわち、ストラップ5350で固定されたベースプラットフォーム4400および可撓性カバー5300)は、(図45に示されるような)例示的なコンテナノード44200と共に配備されて、他のノードと通信することができる動き検知コンテナ装置の一実施形態を形成できる。このような他のノードの例は、コンテナノード44200を含む無線ノードネットワークを管理するサーバ、コンテナノード44200を管理し、コンテナノード44200と施設マスタノードとを含む無線ノードネットワークを管理するサーバと通信する施設マスタノード、またはロジスティクスコンテナのベースプラットフォーム44200によって支持され、ロジスティクスコンテナの可撓性カバー5300で所定位置に固定された、パッケージ5200a〜5200eのうちの少なくとも1つに関連付けられたパッケージIDノードを含むことができる。
図41および42に関して上で図示および説明したコンテナノード41000と同様に、動き検知コンテナ装置のこの実施形態の一部として配備されたコンテナノード44200は、その動き依存型ブロードキャストプロファイルに、動きセンサによって検出された動き状況と、磁力計によって測定された磁場強度とのうちの少なくとも1つに基づいて、ノード44200の通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を変更させる。より詳細には、動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況と磁力計によって測定された磁場強度とのうちの少なくとも1つがロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、ノード44200の通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を減少させてもよい。ノード44200の動き依存型ブロードキャストプロファイルはまた、動きセンサによって検出された動き状況と磁力計によって測定された磁場強度とのうちの少なくとも1つがロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、ノード44200の通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を増加させてもよい。さらなる実施形態では、ノード44200の動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況および/または磁力計によって測定された磁場強度に基づいてノードの通信インターフェースによってブロードキャストされる信号の電力レベルを変更してもよい。
動き検知コンテナ装置のこの実施形態の一部として配備される場合、コンテナノード44200で使用される通信インターフェースの一実施形態は、サーバへのアクセスを提供する長距離インターフェース(例えば、インターフェース41485)であってもよいし、ロジスティクスコンテナのベースプラットフォーム4400上に支持されたパッケージ5200a〜5200eのうちの少なくとも1つに関連付けられたパッケージIDノードへのアクセスを提供するように動作する短距離インターフェース(例えば、インターフェース41480)であってもよい。そのような短距離インターフェースは、動きセンサによって検出された動き状況、磁力計によって測定された磁場強度、検出された動き状況と磁場強度との組み合わせのうちの1つに基づいて、パッケージIDノードに(動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って)制御メッセージを送信するためにノード44200で使用することができる。このような制御メッセージは、パッケージIDノードの動作を変更するために、例えばコマンドまたは指示を介してパッケージIDノードに指示入力を提供することができる(コンテナノード44200がパッケージIDノードからより頻繁な更新を受信するように、制御メッセージに、パッケージIDノードが告知信号を送信する頻度を増加させるなど)。
(動き検知コンテナノードを使用した改良されたパッケージ配置の追跡)
上述したように、様々な実施形態において、コンテナノードが通信する方法の動きベース(例えば、検出された物理的移動、検出された磁場変化)変化に対して、例示的なコンテナノードを配備することができるが、追加的な実施形態は、パッケージが特定のロジスティクスコンテナ内に配置されているかどうかの判定を改良するための動きセンサ(加速度計など)を有する例示的なコンテナノードを使用することができる。一般に、(ロジスティクスコンテナと共に配備される場合)コンテナノードは、コンテナノードを有するロジスティクスコンテナにパッケージが積み込まれるときに、接近中のパッケージのIDノードからのブロードキャスト信号を検出することができる。しかしながら、このことは、他の隣接するロジスティクスコンテナ内に配置された他のコンテナノードもパッケージのIDノードからのブロードキャスト信号を検出する間に起こり得る。したがって、パッケージのIDノードからの近接信号を単に検出するだけでは、パッケージが特定のロジスティクスコンテナ内に配置されているかどうかを決定的に判断するには、十分に正確でない場合がある。したがって、いくつかの実施形態では、パッケージを受けるロジスティクスコンテナは、搭載されたコンテナノード上のセンサを介して、衝突または他の衝撃力を検知することもできる。検出または検知された衝突または衝撃は、その特定のコンテナ内へのパッケージの配置を表す。したがって、パッケージのIDノードからのブロードキャスト信号の検出は、そのような衝突または衝撃の検出と結合され、荷積み動作を自動的に監視および管理するときに「タイブレーカー」としてまとめて使用される。このため、この技術主導型の改良された監視解決策は、例えば、特別に構成およびプログラムされたコンテナノードを使用して、ロジスティクスコンテナ内でパッケージ配置を追跡する方法を改善するという技術的効果をもたらす。別の言い方をすれば、ノード対応のブロードキャストパッケージからの検出情報は、それぞれのロジスティクスコンテナ内の隣接するコンテナノード群によって取得され得るが、ロジスティクスコンテナのうちの1つによって、検出された衝撃/衝突を組み合わせて使用すると、そのパッケージがその特定のロジスティクスコンテナ内に配置されていることの信頼度が自動的に高まる。
図54は、本発明の一実施形態による、ロジスティクスコンテナ内に配置されたパッケージの改善された追跡の際に使用するように構成された例示的な動き検知コンテナノードの一実施形態を示す図である。ここで図54を参照すると、例示的な動き検知コンテナノード54000は、(いくつかの実施形態では位置特定回路を持たない図4のマスタノードと同様であるとして先に説明した)コンテナノード38000および41000と同様に示される。より具体的には、例示的なコンテナノード54000の一実施形態が、図4の例示的なマスタノード110aに関して示されたものと同じハードウェア、コード、およびデータ構成要素の多くを含むが、図39に示す例示的なコンテナノード38000および図41に示すコンテナノード41000のものと同様、位置特定回路を含まないように簡素化されていることが当業者には理解されよう。このように、例示的なマスタノード110aおよび例示的なコンテナノード38000または41000について同じまたは類似の番号が付され、上で説明されたものに対して同様の機能が存在する。したがって、図4に示すマスタノード110aは、処理装置400と、記憶装置415と、揮発性メモリ420と、クロック/タイマ460と、センサ465と、電池/電力インターフェース470と、短距離通信インターフェース475と、中距離/長距離通信インターフェース480とを有するように説明されているが、例示的なコンテナノード54000は、図54に示すように、同様のハードウェア構成要素を使用できる。これは、処理装置54400と、記憶装置54415と、揮発性メモリ54420と、クロック/タイマ54460と、センサ54465および5467と、電池/電力インターフェース54470と、短距離通信インターフェース54475と、中距離/長距離通信インターフェース54480とを備える。
さらに、図54に例示された例示的なコンテナノード54000の実施形態は、コンテナ制御および管理コード54425(記憶装置54415に格納され、処理装置54400による実行のために揮発性メモリ54420にロードされる)を配備し、コンテナ制御および管理コード54425は、上で詳述したコンテナ制御および管理コード38425、コンテナ制御および管理コード41425、ならびにマスタノード制御および管理コード425と機能が同様である。このようなコードは、前述したように、一般に、(ノード告知および照会ロジックマネージャを用いた)通信と、(情報制御および交換マネージャを用いた)情報管理と、(例えば消費電力およびブロードキャスト電力の態様を下位レベルで管理するために、様々な通信インターフェースと相互作用するノード電力マネージャを用いた)電力管理と、(関連付けマネージャを用いた)関連付け管理とに関するノードの挙動を制御する。したがって、コンテナ制御および管理コード54425は、本質的に、コンテナノード制御および管理コード38425およびコード41425(およびマスタノード制御管理コード425ではあるが、位置認識/取得モジュールは必要ない)に関して上述したものと同様に動作するが、図56〜図58に関して説明された方法に関して以下でより詳細に説明するように、ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置の改善および改良された動きベースの追跡のための動きベースのパッケージ追跡プログラムコード54500をさらに含む。したがって、動きベースのパッケージ追跡プログラムコード54500の一実施形態は、コード54425内で呼び出される1つまたは複数のプログラム機能または追加プログラムモジュールなどのコンテナ制御および管理コード54425の一体的な部分として実装され得る。しかしながら、他の実施形態では、図56〜図58に関連して説明した方法を実施するために使用される動きベースのパッケージ追跡プログラムコード54500は、コード54500が、コード425の一部として説明したプログラム可能な機能またはプログラムモジュールのいくつかを呼び出すことを可能にする方法で、コード54425とは別に実施されて、図56〜図58の方法で説明したステップおよび本明細書で説明されるそれらの方法の変形を実施してもよい。
一般に、例示的な動きベースのパッケージ追跡コード54500は、コンテナノード54000の動作を適応させて、ノードが、動きベースのイベントを検出し(そして多くの実施形態では、ノード対応のパッケージによってブロードキャストされた信号を検出する)、そのような検出された品物に基づいて、パッケージがコンテナノード54000に関連付けられたロジスティクスコンテナ内に配置されたかどうかを自動的に判定する非従来型のやり方で応答して、コンテナノード54000がネットワーク内の管理ノードまでこの判定をプロアクティブに報告することができるようにする。そのような判定がなされると、例示的な動きベースのパッケージ追跡コード54500を実行するコンテナノード54000の一実施形態もまた、関連するロジスティクスコンテナの在庫目録を更新できる。ロジスティクスコンテナに関連するそのような現在の在庫情報は、コンテナノード54000内の在庫データ54600として保持されてもよい。いくつかの実施形態では、在庫データ54600は、記憶装置54415および揮発性メモリ54420の両方に、関連付けデータ440の一部として含まれ保持されてもよく、データ54600は、どのパッケージがコンテナノード54000に関連するロジスティクスコンテナに関連付けられると決定されたかを反映する。しかしながら、他の実施形態では、在庫データ54600は、関連付けデータ440として保持されているものとは別個のデータ構造として保持されてもよい。
例示的な動き検知コンテナノード54000は、ロジスティクスコンテナを含む動きベースのパッケージ配置追跡のための測定フロントエンド構成要素として、自身が取り付けられているもの(例えば、ロジスティクスコンテナまたはその一部)に関する衝撃力を集合的に検出または検知することができる1つ以上の検知要素を有するセンサまたは検出器として、動きセンサ54465などの様々なセンサを備える。動きセンサ54465(または他のセンサ54467)の例示的な実装は、追加的なハードウェア(例えば、複数センサ要素を使用する場合、ローカルセンサメモリ、電池バックアップ、複数の検知要素を使用する場合多重化ハードウェアインターフェース)ならびに/または取得された動き関連センサデータ(検知された衝撃力および検知された衝撃力に関するセンサによって生成された通知など)の検出、収集、格納、および共有を管理するためのプログラム/ファームウェア機構を含むことができる。いくつかの実施形態では、動きセンサ54465は、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、微小電気機械(MEMS)センサなどのような、いくつかの種類の動きセンサまたは動き/移動検出器で実施することができる。センサ54465は、動きセンサとして図54に明示的に示されているが、コンテナノード54000の実施形態はまた、1つまたは複数の磁気センサ(例えば、磁力計、ジャイロセンサなど)、電子センサ(例えば、電圧センサ、電流センサ、電子電力センサなど)、および環境センサ(例えば、圧力、光、温度、湿度、磁場、高度、姿勢、無機、近接度など)などの、他の種類のセンサまたは検出器54467を含むことができることが当業者には理解されよう。
図54に示す例示的なコンテナノード54000は、単独で、または図55に示すようなロジスティクスコンテナなどのノード対応のロジスティクスコンテナのノード実装の動きベースの改良されたパッケージ配置追跡を提供する様々なシステム実施形態の一部として配備することができる。ここで図55を参照すると、本発明の一実施形態による、異なるノード対応のロジスティクスコンテナのグループのうちの1つに配置されたパッケージの改善された追跡を提供する例示的な動きベースのシステム5500が示されている。換言すれば、例示的な動きベースのシステム5500は、コンテナノード55100A〜55100Cと無線で相互作用し、これらを管理するマスタノード55110、およびネットワーク105を介してマスタノード55110と相互作用し、これを管理するサーバ100と共に、複数のロジスティクスコンテナ55100A〜55100Cの対応する1つに、コンテナノード54000a〜54000cを配備する。
より詳細には、ロジスティクスコンテナ55100A内のパッケージ配置の改善された追跡のために、ロジスティクスコンテナ55100Aに配備された例示的な動きベースの装置として、例示的なコンテナノード54000aを図55に示す。ロジスティクスコンテナ55100Aは、パッケージ55130a〜55130cなどのパッケージを保持することができる内部保管エリアを集合的に画定するコンテナハウジング55200と、フロア構造55205とを有するものとして示されている。これらのパッケージのいくつかは、ノード対応のパッケージ(すなわち、IDノードA 55120aに関連付けられたパッケージ55130aおよびIDノードB 55120bに関連付けられたパッケージ55130b)であり、他のものは、それに関連付けられたノードのないパッケージ(すなわち、パッケージ55130c)であり得る。混乱および混乱した線図を避けるために明示的に示されていないが、コンテナ55100Aは、コンテナ55100Aの内部保管エリアを密封するために閉鎖され得る出入口または他の入口構造を介してアクセスされ得ることが当業者には理解されよう。
図55に示すロジスティクスコンテナ55100Aに関連付けられたコンテナノード54000aは、ロジスティクスコンテナ55100Aに取り付けられたハウジング54700を有する。例示的なコンテナノード54000aの構成要素の多くは、ハウジング54700内に保持される。例えば、上記で検討され図54に示されたものと一致して、コンテナノード54000は、ノードハウジング54700内に配置された、ノード処理装置54400と記憶装置55415とを少なくとも有する。記憶装置54415は、ノード処理装置54400にアクセス可能に接続され、(揮発性メモリ54420にロードされたならば)ノード処理装置54400による実行のために動きベースのパッケージ追跡コード54500を少なくとも保持する。
例示的なコンテナノード54000aのいくつかの他の構成要素は、ノードハウジング54700内に完全に保持されない場合もある。例えば、例示的なコンテナノード54000aは、短距離通信インターフェース(インターフェース54480など)および中距離/長距離通信インターフェース(インターフェース54485など)を備え、両方が、ノード処理装置54400に動作可能に結合される。そのため、短距離通信インターフェースにより、コンテナノード54000aは、短距離通信路を介して、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノード(パッケージ55130aに関連付けられたIDノードA55120aなど)と通信できる。そして、より長距離の通信インターフェースにより、コンテナノード54000aは、マスタノード55110などの管理ノードと長距離通信路を介して通信できる。コンテナノード54000aの一部として配置されたこれらの通信インターフェースは、ハウジング54700の外側に配置された特定の部品で実施できる(例えば、アンテナ、または集合的に通信インターフェースを構成する、送受信装置およびアンテナの全体(または装置および異なるアンテナ))。例えば、短距離通信インターフェースは、よりロバストな受信フィールドを提供し、コンテナ55100A内の様々なノードから放射される信号のより効率的な局在化を可能にするために、無線装置の部品または全体が、コンテナ55100Aの内部保管エリア中の周囲の異なる部分に分散された、複数の無線機または複数のアンテナ素子で構成されてもよい。
通信インターフェースに加えて、図55に示す例示的なコンテナノード54000aは、ロジスティクスコンテナ55100Aへの衝撃力を検出することができる少なくとも1つの動きセンサ(動きセンサ54465など)をさらに含む。このような検出された衝撃力に応答して、動きセンサは、検出された衝撃力に関する報告信号を生成し、報告信号をコンテナノード54000a内のノード処理装置(すなわち、処理装置54400)に戻す。
図54に関して上述したように、動きセンサ54465は、2つ以上の検知要素で実施することができる。センサまたは各検知要素さえも、追加的なハードウェア(例えば、複数センサ要素を使用する場合、ローカルセンサメモリ、電池バックアップ、複数の検知要素を使用する場合、多重化ハードウェアインターフェース)ならびに/または取得された動き関連センサデータ(検知された衝撃力および検知された衝撃力に関するセンサによって生成された通知など)の検出、収集、格納、および共有を管理するためのプログラム/ファームウェア機構を含むことができる。図55に示すように、例示的なコンテナノード54000aの動きセンサは、ロジスティクスコンテナ内に配置された複数の検知要素54465a〜54465cで実装されて、ロジスティクスコンテナ55100Aの内部保管エリアを監視する。具体的には、検知要素54465a〜54465cのそれぞれは、ロジスティクスコンテナ55100A内の内部保管エリアの異なる部分に近接して配置されてもよい。例えば、動き検出要素54465a〜54464cはそれぞれ、コンテナ55100Aのフロア55205の異なる部分に対して配置される。いくつかの実施形態では、個々の検知要素は、動きセンサが、コンテナノード54000a内のノード処理装置に戻された報告信号を生成するための衝撃力を検知することができる。しかしながら、他の実施形態では、検知要素のうちの2つ以上が、ロジスティクスコンテナまたはその一部に対する衝撃力を集合的に検出または検知することができる。
コンテナノード54000aは、改良されたマルチモード監視(例えば、電子信号通信および物理的衝撃検知)を提供するように構成されているため、ノード54000aの非従来型の機能性を使用して具体的に配備された技術的解決策を提供し、ロジスティクスコンテナ55100Aの荷積みを監視する方法を改善する技術的結果が得られる。そうすることで、図55の例示的なコンテナノード54000aのノード処理装置54400の実施形態は、記憶装置54415上に保持された(および揮発性メモリ54420にロードされて実行中の)動きベースのパッケージ追跡コード54500を実行するとき、短距離通信インターフェースに、コンテナノード54000aのスキャンモードに従って、IDノード(IDノードA 55120aなど)を電子的にリッスンさせるように動作する。例えば、ノード54000aの短距離通信インターフェース54480は、ノード54000aの近くのIDノード(パッケージ55130aに関連付けられたIDノードA 55120aなど)によってブロードキャストされているBLEフォーマット信号をスキャンまたはリッスンすることができる。このようなBLEフォーマット信号の検出は、IDノードA 55120aを有するパッケージ55130aが、コンテナ55100A内に実際に配置される前に、例えばコンテナ55100A〜55100Cのうちの特定の1つに近づくなど、(例えば、異なるコンテナ55100A〜55100Cの荷積みに)ロジスティクスコンテナ55100Aに向かって移動されているときに生じ得る、および/またはパッケージ55130aがコンテナ55100Aの内部保管エリア内に配置されるときに生じ得る。
特定のIDノードが、そのIDノードからブロードキャストされた検出信号を介して通信インターフェース54480によって検知されると、ノード54000aのプログラム処理装置は、IDノードからブロードキャストされ、通信インターフェースによって検出された信号からそのIDノードのデバイスシグネチャを識別する。より詳細には、ノード54000aのプログラムされたノード処理装置の実施形態は、例えば、IDノードがコンテナノード54000aに近づくにつれて徐々に強くなる、IDノードからブロードキャストされ、通信インターフェースによって検出された、一連の信号のうちの少なくとも1つから、IDノードのデバイスシグネチャを識別できる。
次いで、コンテナノード5400aのプログラムされたノード処理装置は、コンテナノードの動きセンサ(例えば、センサ要素55465a〜55465cのうちの1つ以上)と相互作用して、IDノードからブロードキャストされた信号を検出した後、動きセンサがロジスティクスコンテナ55100Aに対する衝撃力を検出したことを示す、動きセンサからの報告信号を受信する。いくつかの実施形態では、報告信号は、動きセンサによって検出された衝撃力のレベルを示すことができる。
そこから、コンテナノード54000aのプログラムされたノード処理装置は、パッケージのIDノードからブロードキャストされた検出信号(パッケージ55130aのIDノードA 55120aから検出された信号など)と検出された衝撃力とが、パッケージ(パッケージ55130aなど)がロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定する。動きセンサからの報告信号が衝撃力のレベルを示す実施形態では、このレベルは、次に、パッケージのIDノードからブロードキャストされた検出信号と、そのような検出された力の衝撃レベルが、パッケージが特定のロジスティクスコンテナ内に実際に配置されたことを示すかどうかを判定する際の要因として使用される。
さらに詳細な実施形態では、ノード54000aのノード処理装置54400はまた、クロック/タイマ54460(または処理装置54400内の一体化されたタイマ回路)を使用して、短距離通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときと、動きセンサが衝撃力を検出したときとの間の経過時間を追跡することができる。このような経過時間はまた、処理装置が、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力とがパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判断する際の監視ベースの要因として使用することもできる。例えば、追跡された経過時間が所定の閾値期間外にある場合、ノード54000aのノード処理装置5440は、パッケージがノード54000aに関連付けられたコンテナ55100A内に配置されていないと判定することができる。したがって、コンテナノード54000aのノード処理装置54400は、パッケージがコンテナ55100A内に配置されたかどうかを自動的に判断するために、ロジスティクスコンテナ55100Aに対する異なるアクティビティ(例えば、コンテナ55100Aに対する検出された衝撃、パッケージIDノード(55120aなど)から受信された関連電子信号、および/または2つの検知されたイベントに関連するタイミング)をインテリジェントに監視するようにプログラムされかつ動作できる。
このようなマルチモード判定に基づいて、コンテナノード54000aの処理ノードは、次いで、より長距離の通信インターフェースに、マスタノード55110またはさらにはサーバ100などの管理ノードに通知を送信させる。そのような通知には、少なくともIDノードの識別されたデバイスシグネチャと、パッケージに関連付けられたIDノードがロジスティクスコンテナ54100A内に配置されたことを検出信号と検知された衝撃力とが示すことを反映する状況情報とが含まれる。
コンテナノード54000aのさらなる実施形態では、そのノード処理装置は、次いで、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力とがパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定した後に、ノード54000aの記憶装置上に保持される在庫情報(在庫データ54600など)を更新してもよい。そのような在庫情報により、コンテナノード54000aは、ロジスティクスコンテナ55100Aの内容を局所的に追跡することができる。
さらなる実施形態では、長距離通信インターフェースはまた、管理ノード(例えば、管理ノード55110またはサーバ100)から確認メッセージを受信し、確認メッセージをノード54000aのノード処理装置54400に渡すこともできる。このような確認メッセージは、パッケージ55130aがロジスティクスコンテナ55100A内に適切に配置されたことを確認する。例えば、そのようなメッセージは、パッケージ55130aがロジスティクスコンテナ55100A内に荷積みされるはずであることを確認し、そのような確認を受け取ると、ノード54000aのノード処理装置は、ロジスティクスコンテナ55100Aの内容を追跡する在庫データ54600を更新することができる。
しかしながら、パッケージ55130aが別のコンテナ(コンテナ55100Bなど)内に積み込まれて出荷されるはずである別の実施形態では、ロジスティクスコンテナ55100A内のコンテナノード54000aによって受信された確認メッセージは、今積み込まれたパッケージ55130aが、実際には、コンテナ55100A内に誤って積み込まれた(すなわち、パッケージ55130aに関して誤積み込みの状況が確認された)ことを示すことができ、このことは、パッケージ55130aを荷降ろしするためのさらなるアクションを必要とする。さらに詳細な実施形態では、誤積み込みメッセージは、次いで、コンテナノード54000aによって生成され、あるタイプのIDノードとして動作し、コンテナ54000aの積み込みに関与する荷役人員が操作するユーザアクセスデバイス(図示していないが、図2のユーザアクセスデバイス200と同様)に送信されてもよい。
図54に示された例示的なコンテナノード54000と、図55における、コンテナノード54000aがロジスティクスコンテナ55100Aの一部として配備され得るやり方との文脈によって、図56は、本発明の一実施形態による、ロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノード(ノード54000または54000aなど)を使用する、ロジスティクスコンテナ内におけるパッケージ配置の追跡を改善する例示的な動きベースの方法を示すフローダイアグラムである。ここで図56を参照すると、方法5600は、ステップ5605で、コンテナノードが、パッケージ(すなわちパッケージIDノード)に関連付けられたIDノードを電子的にリッスンするために、スキャンモードを起動することにより開始される。例えば、例示的なコンテナノード54000aは、それが他のノードを走査またはリスニングしている場合、受動的または能動的な動作モードを起動することができる。したがって、コンテナノード54000aが受動的にスキャンしているとき、ノードは告知データパケットを受信するが、確認応答も、BLE規格に準拠したSCAN_REQメッセージの送信もしない。しかしながら、コンテナノード54000aが能動的にスキャンしているとき、ノードは告知データパケットを受信し、BLE規格に従ってSCAN_REQメッセージを送信することによって確認応答する。
ステップ5610で、コンテナノードが、パッケージに関連付けられたIDノードからブロードキャストされた信号を検出した場合、方法5600は、ステップ5610からステップ5615に進む。そうでなければ、ステップ5610は、IDノードからの告知パケット信号などの、パッケージIDノードからブロードキャストされた信号をスキャンし続ける。
ステップ5615において、方法5600の一実施形態は、コンテナノードにタイマをリセットさせ、開始させることができる。そのようなタイマは、検出された信号から、コンテナノードがその動きセンサから衝撃を検知したときまでの経過時間を追跡するために使用されてもよい。ステップ5635に関して以下に説明するように、パッケージがコンテナノードに関連付けられた特定のロジスティクスコンテナ内に配置されたかどうかを判定するときに、そのような経過時間も考慮され得る。
したがって、ステップ5620において、方法5600は、コンテナノード上の動きセンサ(例示的なコンテナノード54000上の動きセンサ54465、または例示的なコンテナノード54000a上のセンサ要素54465a〜54465cのいずれか)を使用して、検知された衝撃力をコンテナノードが監視する状態に本質的に入る。上記のように、例示的な動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサとして実施されてもよい。図55に示すようないくつかの実施形態では、動きセンサは、さらなる実施形態において、ロジスティクスコンテナ内の内部保管エリアの異なる部分に近接して配置される、複数の検知要素で実施できる(例えば、例示的なコンテナノード54000a上のセンサ要素54465a〜54465cは、ロジスティクスコンテナ55100Aのフロア55205の異なるエリアに近接して配置されて示されている)。
ステップ5625において、方法5600は、コンテナノードの動きセンサが、IDノードからブロードキャストされた信号を検出した後に、ロジスティクスコンテナへの衝撃を検知したかどうかを判定する。例えば、動きセンサは、ロジスティクスコンテナの内部の検知要素のうちの1つまたは複数によって検知された衝撃力のレベルに関する情報を報告することができる。衝撃力が検知された場合、ステップ5625は、ステップ5635に直接進む。そうでなければ、ステップ5625はステップ5630に戻り、方法5600の一実施形態は、コンテナノードに、開始されたタイマ(ステップ5615参照)の経過時間が閾値期間に合致するかそれを超えるかどうかを調べることができる。
ステップ5635において、方法5600は、コンテナノードに、検知された衝撃力および検出信号に基づいて、パッケージがロジスティクスコンテナ内にあるかどうかを判定させることに進む。換言すれば、コンテナノードは、ステップ5635において、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検知された衝撃力(またはそのような検知された衝撃力のレベル)が、パッケージがロジスティクスコンテナ内(ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内など)に配置されたことを示すかどうかを判定する。したがって、コンテナノードが、ステップ5635の一部として、ロジスティクスコンテナ内にパッケージが配置されたと判定した場合、方法5600はステップ5635からステップ5640に進む。そうでなければ、方法5600はステップ5635から直接ステップ5610に戻り、別のパッケージIDノードからの信号を探し、ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置の動きベースの追跡を再開する。
方法5600のさらなる実施形態では、ステップ5635はまた、コンテナノードがIDノードからのブロードキャストされた信号を検出したときと、動きセンサが衝撃力を検知したときとの間の経過時間に基づいて、検出信号および検知された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうか検出することを含むことができる。換言すれば、ステップ5615で開始されたタイマからの経過時間により、コンテナノードが、2つの異なる検出されたイベント(すなわち、パッケージIDノードからブロードキャストされた検出信号およびロジスティクスコンテナに対する検知された衝撃力)の存在を伴うタイミングの側面をさらに考慮できる。例えば、パッケージIDノードからブロードキャストされた信号がコンテナノードによって検出され、コンテナノードの動きセンサを介して十分な大きさの衝撃力が検知され、それらのイベントの相対的なタイミングが閾値期間内である場合、コンテナノードは、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことをそのような要因が示したことを自動的に判定することができる。さらなる実施形態は、検出されるべき特定の閾値衝撃力レベルおよび/または検出されるべき特定の閾値信号電力レベルを用いてこのような判定を改良することができる。そのような改良された実施形態により、コンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナが、他のロジスティクスコンテナを含む輻輳したエリアにある場合、または複数の能動的にブロードキャストするパッケージIDノードを有するエリアにある場合に、ステップ5635において、判定の分解能を上げることができる。
ステップ5640において、方法5600の一実施形態では、コンテナノードが、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定した後に、コンテナノードの記憶装置上に保持される在庫情報を更新することができる。このような在庫情報(例えば、例示的なコンテナノード54000のメモリ内に示される在庫データ54600)が存在し、ロジスティクスコンテナの内容を局所的に追跡するように更新され得る。
ステップ5645において、方法5600は、コンテナノードが、管理ノード(無線ノードネットワーク内のマスタノードまたはサーバなど)に通知を送信することに進む。そのような通知は、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示す、検出信号および検知された衝撃力を反映する。このようにして、方法5600の一実施形態では、コンテナノードが、パッケージがコンテナノードのロジスティクスコンテナ内に配置されたという局所的な判定によって反映される荷積み動作の状況により、図55に示すような、要素のネットワーク内の上位の構成要素を更新できる。
ステップ5650において、方法5600の一実施形態では、コンテナノードが、ステップ5465で通知を送信することに応答して、管理ノードから確認メッセージを受信することができる。ステップ5650で受信された、このような確認メッセージは、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを確認する。確認メッセージにおける確認は、場合により、パッケージが適切なロジスティクスコンテナに配置されたことを確認することができ、(ステップ5640ではなく)その後、記憶装置の在庫情報を更新してもよい。しかし、他の例では、確認メッセージの確認は、パッケージが、誤積み込みされた、すなわち不適切なロジスティクスコンテナに荷積みされたことを示す場合もある。したがって、方法5600の一実施形態は、パッケージが誤積み込みされた場合、判定ステップ5655からステップ5660に進むことができる。
ステップ5660において、ロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノードは、自動的に検出されたパッケージが誤積み込みされた状況を整理して対処するために、プロアクティブかつ自動的なステップを取ることができる。したがって、ステップ5660におけるコンテナノードは、あるタイプのIDノードとして動作し、コンテナノードに関連するロジスティクスコンテナに関与する荷役人員が操作するユーザアクセスデバイス(UAD、例えば、図2に示すユーザデバイス200)に誤積み込みメッセージを生成して送信することができる。コンテナノードはまた、ステップ5660の一部として、ロジスティクスコンテナの現在の内容を示す、ローカルに格納された在庫データを修正することもできる。その後、ステップ5660はステップ5610に戻り、別のパッケージIDノードからの信号を探す。
しかしながら、ステップ5650で受信された確認メッセージが、パッケージが適切に荷積みされ、方法5600を実行するコンテナノードに関連する特定のロジスティクスコンテナに荷積みされるはずであったことを確認した場合、方法5600は、ステップ5660に関与する必要はなく、単にステップ5655から直接ステップ5610に戻って、別のパッケージIDノードからの信号を探す。
図54および図55に示された例示的なコンテナノード54000a、および図56に関して説明され、ノード54000aなどのコンテナノードによって実施されるパッケージ配置の改善された追跡のための例示的な動きベースの方法5600の上記の説明から、パッケージ配置の改善された追跡のための動きベースの装置のさらなる実施形態は、本質的に、ロジスティクスコンテナとその関連するコンテナノードとの両方を含む。一般に、そのような実施形態は、ロジスティクスコンテナ55100Aおよび関連するコンテナノード54000aなどのコンテナノード対応のロジスティクスコンテナとして実施されてもよく、装置全体のコンテナノード部分は、方法5600およびその変形に関して上述したものと同様に動作する。
より詳細には、パッケージ配置の改善された追跡のためのこのような動きベースの装置の実施形態は、パッケージの内部格納エリア内に1つまたは複数のパッケージ(図55に図示および説明されている例示的なロジスティクスコンテナ55100Aなど)を(少なくとも一時的に)保持するあるタイプのロジスティクスコンテナを備える。動きベースの装置の実施形態はまた、ロジスティクスコンテナに取り付けられたコンテナノード(図54〜図56に関連して図示および説明されている例示的なコンテナノード54000aなど)を備える。この実施形態では、コンテナノードは、ノード処理装置(処理装置54400など)、記憶装置(メモリ54415または54420など)、動きセンサ(動きセンサ54465、またはまとめて動き検知要素群54465a〜54465cなど)と、2つの通信インターフェース(インターフェース54480、54485など)とをさらに備える。記憶装置、動きセンサ、および2つの通信インターフェースのそれぞれは、コンテナノードのノード処理装置に結合される。通信インターフェースのうちの一方は、短距離通信路を介して、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノード(パッケージ55130aに関連付けられたIDノードA 55120aなど)と通信するように動作し、第2の通信インターフェースは、管理ノード(マスタノード55110など)と長距離通信路介して通信するように動作する。
コンテナノードの動きセンサは、ロジスティクスコンテナ内に配置されて、ロジスティクスコンテナの内部保管エリアを監視する。具体的には、動きセンサは、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア上の衝撃力を検出し、検出された衝撃力(検出された衝撃力のレベルを示す信号など)に関する報告信号を生成するように配備される。動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサなどの様々な種類のセンサで実施されてもよい。さらなる実施形態では、コンテナノードの動きセンサはまた、複数の検知要素として実施されてもよく、各検知要素は、装置全体のロジスティクスコンテナの内部保管エリアの異なる部分に近接して配置される。
コンテナノードのメモリは、ノード処理装置による実行のために、動きベースのパッケージ追跡ノード(コード54500など)を少なくとも保持する。したがって、動きベースのパッケージ追跡コードを実行するとき、コンテナノード処理装置は、この装置実施形態の一部として特にプログラムされて、ロジスティクスコンテナ内に荷積みされるものに対するパッケージ配置の動きベースの追跡を提供する。より詳細には、コンテナノード処理装置は、コンテナノード装置のスキャンモードに従って、第1の通信インターフェースにIDノードを電子的にリッスンさせ、次いで、IDノードからブロードキャストされ、第1の通信インターフェースによって検出された信号からIDノードのデバイスシグネチャを識別させるように動作する。いくつかの実施形態では、デバイス信号を識別することは、IDノードからブロードキャストされ、第1の通信インターフェースによって検出される一連の徐々に強くなる信号のうちの少なくとも1つに基づいて達成され得る。次いで、コンテナノード処理装置はさらに、(動きセンサが、IDノードからブロードキャストされた信号を検出した後に、ロジスティクスコンテナに衝撃力を検出したことを示す)動きセンサからの報告信号を受信し、次いで、IDノードからブロードキャストされた検出された信号と検出された衝撃力とが、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するように動作する。コンテナノードへのマルチモード測定入力(例えば、検出された電子信号および検知された衝撃力)に基づくこの判定の後、コンテナノード処理装置は、第2の通信インターフェースに、管理ノード(マスタノードやサーバなど)に通知を送信させるように動作する。送信された通知には、そのような通知には、IDノードの識別されたデバイスシグネチャと、パッケージに関連付けられたIDノードがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを検出信号と検知された衝撃力とが示すことを反映する状況情報とが含まれる。
装置のさらなる実施形態では、コンテナノード処理装置は、第1の通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときと、動きセンサが衝撃力を検出したときとの間の経過時間も追跡するように、動きベースのパッケージ追跡コードを介してプログラムされてもよい。したがって、このさらなる実施形態では、コンテナノード処理装置は、経過時間が閾値期間内であることに基づいて、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力とが、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するように動作できる。換言すれば、IDノードに対して検出された2つの異なるイベントが閾値時間内に検出された場合、コンテナノードの処理は、パッケージがロジスティクスコンテナ内に実際に配置されたことを示すことができる。そのような決定はまた、他の実施形態では、動きセンサによって検出され、報告信号に示される衝撃力のレベルにも依存し得る。
さらに、そのような装置実施形態のさらなる実施形態は、装置のロジスティクスコンテナの在庫を保持および更新することができる。例えば、コンテナノード処理装置は、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定した後に、記憶装置上に保持される在庫情報を更新するようにプログラムすることができる。しかしながら、別の例では、在庫情報を更新することは、コンテナノード処理装置によって、第2の通信インターフェースが管理ノードから確認メッセージを受信し、確認メッセージをノード処理装置に渡した後に行われてもよい。そのような確認メッセージは、コンテナノード処理装置が、確認メッセージを受信した後まで、ロジスティクスコンテナの内容を追跡する在庫情報を更新するのを待つように、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを確認する。
ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置の動きベースの追跡およびその動作方法に関するさらに詳細なシステムレベル実施形態は、各ロジスティクスコンテナに関連付けられた複数の例示的なコンテナノードと相互作用するマスタノードの特定の動作を含むことができる。図55に示すように、例示的なマスタノード55110は、コンテナノード54000a〜54000cのそれぞれから1つ上のネットワークレベル、かつ例示的な動きベースのシステム5500内のサーバ100から1つ下のネットワークレベルにある、あるタイプの管理ノードとして配置される。そのため、例示的なマスタノード55110は、監視された荷積み動作の一部として、サーバ100およびコンテナノード54000a〜54000cのそれぞれとインタラクティブに通信し、コンテナノードは、(図54〜図56に関して上記で説明した)それぞれのロジスティクスコンテナに対するパッケージ配置の動きベースの追跡機能を配備できる。
ここで図55を参照すると、例示的なマスタノード55110は、いくつかのさらなる改良を伴って、図4に関連して図示および説明されているマスタノード110aの例として示されている。換言すれば、例示的なマスタノード55110の機能は、例示的なマスタノード110aに関して上述したのと同様のハードウェアおよびソフトウェアに基づいて構築することができる。より具体的には、複数のロジスティクスコンテナの監視された荷積み動作に関連するパッケージ配置の動きベースの追跡に関して、図55に関して説明し、また図57に示す方法5700に関して以下に説明したように、例示的なマスタノード55110の特定の機能は、(例示的なマスタノード55110に搭載される)マスタ制御および管理コード425の一部として実施され得る。
さらに、(様々な実施形態で上述したような)パッケージ配置の動きベースの追跡を配備する様々なコンテナノード54000a〜54000cと相互作用してインターフェースするように動作している場合、例示的なマスタノード55110は、一般に、例示的なマスタノード55110のメモリ(記憶装置415または揮発性メモリ420など)内にいくつかの追加的な種類のデータを作成および/または格納する。例えば、例示的なマスタノード55110は、典型的には、異なるロジスティクスコンテナに対して予想される在庫情報を少なくとも局所的に表す在庫データ55570を保持する。そのような在庫データ55570は、いくつかの実施形態では、サーバ100によって提供される関連する出荷データ580に基づいて、マスタノード55110によって生成されてもよいし、他の実施形態では、(コンテナ55100A〜55100Cなどの)荷積みされる特定のロジスティクスコンテナに関する予想される在庫情報として、サーバから提供されてもよい。
そのようなロジスティクスコンテナは、(このようなコンテナを介して出荷されるパッケージされた品物およびパッケージされていない品物を明示的に含む)パッケージが積み込まれる際、例示的なマスタノード55110は、生産性データ55605として荷積み生産性情報を生成および格納できる。このようなデータ55605は、以下により詳細に説明するように、一般に、特定のロジスティクスコンテナに関する関連する追跡されたパッケージ配置イベントのタイミングに関するものであり、より具体的には、例示的なコンテナノード54000a〜54000cなどの無線ノードデバイスを使用して自動的に追跡されるときに、監視された荷積み動作の一部として、特定のコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナが荷積みされる速さを示すことができる。
ロジスティクスコンテナ55100A〜55100Cは、パッケージ(例えば、このようなコンテナを介して出荷されるパッケージされた品物およびパッケージされていない品物)が積み込まれる際、例示的なマスタノード55110は、特定のパッケージに関連付けられたバーコードスキャンデータを受信および/アクセスできる。そのようなスキャンデータは、一般に、マスタノード55110上にスキャンデータ55570として格納され、サーバ100から(例えば、出荷される品物に関する取得されたバーコード情報に関する、サーバ100内に保持されたスキャンデータ570)、またはパッケージに関連するバーコード情報を取得するために使用されるIDノード対応のバーコードスキャナ55200などのバーコードスキャン装置から、マスタノード55110に送信することができる。このようなIDノード対応のバーコードスキャナ55200は、例示的なIDノード120aに基づいて実施でき、センサ360のうちの1つは、パッケージ上の外部から視認可能/スキャン可能なバーコードラベルからバーコード情報を抽出するバーコードスキャナ(例えば、レーザーベースまたは画像取得タイプのデバイス)を含むことができることが当業者には理解されよう。
図57は、本発明の一実施形態による、管理ノード(マスタノードまたはサーバなど)を少なくとも含む無線ノードネットワークを使用する監視された搭載業務の一部として、複数のコンテナノード対応のロジスティクスコンテナに対するパッケージ配置の改善された追跡のための例示的な動きベースの方法を示すフローダイアグラムである。ここで図57を参照すると、方法5700は、ステップ5705で開始し、ここで、コンテナノード上の動きセンサを少なくとも使用して、ロジスティクスコンテナのそれぞれの内部パッケージ保管エリアを監視するために、ロジスティクスコンテナのそれぞれのコンテナノードが起動される。そのような動きセンサは、1つまたは複数の検知要素を使用してもよく、例えば、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、または微小電気機械(MEMS)センサとして集合的に実施されてもよい。複数の検知要素を用いて実施される場合、特定の動きセンサの各検知要素は、(ロジスティクスコンテナ55100Aのフロア55205の異なる部分に近接するなどの)内部パッケージ保管エリアの異なる部分に近接して配置されてもよい。例えば、図55に示すように、コンテナノード54000a〜54000cのそれぞれは、システム5500の一部として、それぞれのロジスティクスコンテナ55100A〜55100Cのそれぞれの中の内部パッケージ保管エリアを監視するように起動することができる。
ステップ5710において、方法5700は、管理ノードに、コンテナノードのうちの1つから検出通知を受信させ、検出通知は、無線ノードネットワーク内のIDノードからブロードキャストされた信号とIDノードの識別情報との検出を少なくとも示す。そのようなIDノードは、荷積み動作に関与するパッケージに関連付けられている。例えば、ステップ5710は、マスタノード5510がコンテナノード54000aから検出通知を受信し、その通知が、パッケージ55130aに関連付けられたIDノードA 55120aからの信号とIDノードA 55120aの識別情報との検出を示す場合に実施できる。より詳細には、マスタノード55110に送信される検出通知は、IDノードA 55120aからブロードキャストされた信号から導出されたIDノードA 55120aのデバイスシグネチャを有することができる。このようなデバイスシグネチャは、一般に、MACアドレスまたはノードに固有の出荷追跡番号などのIDノードの識別子として動作し、IDノードからブロードキャストされた信号の一部(信号のヘッダの一部など)に含まれ得る。
ステップ5715において、方法5700は、管理ノードに、コンテナノードのうちの報告するノードから受信した検出通知の一部として、検知された衝撃通知を受信させる。管理ノードによって受信された通知の一部として提供される検知された衝撃通知は、報告するコンテナノード上の動きセンサが、関連するロジスティクスコンテナへの衝撃力を検出したことを示す。別の言い方をすれば、管理ノードは、ステップ5710および5715の一部として、検出されたパッケージIDノード信号ならびにコンテナノードのロジスティクスコンテナに対する検出された衝撃力に関する情報を、コンテナノードのうちの1つから受信する。
方法5700のより詳細な実施形態では、管理ノードによって受信された検知された衝撃通知は、報告するコンテナノードの短距離通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号検出した後の閾値期間内に、報告するコンテナノード上の動きセンサが、報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナに対する衝撃力を検出したことを示すことができる。このような検知された衝撃通知はまた、さらなる実施形態では、報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナに対する検出された衝撃力が、少なくとも衝撃力の閾値レベルであったことを示すことができる。したがって、受信された検出通知は、コンテナノードの関連付けられたロジスティクスコンテナを中心とする、異なる監視されたイベント(パッケージIDノードからの電子信号の検出および物理的な衝撃力の検出)に関係する検出の詳細、ならびにそのようなイベントに関するレベル、タイミングおよび閾値情報を含むことができる。
ステップ5720において、方法5700は、管理ノードが、報告するコンテナノードからの受信した検出通知内の情報と、報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとを比較することによって、パッケージが報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に適切に荷積みされているかどうかを判定することに進む。方法5700のより詳細な実施形態では、ステップ5720は、まず、管理ノードに、その記憶装置にアクセスさせて、検出通知に含まれるIDノードの識別情報に基づいて、関連するパッケージ上の出荷情報を特定することを含むことができる。次いで、管理ノードは、管理ノードの記憶装置から、報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データを読み出し、パッケージの特定された出荷情報と報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとの比較に基づいて、パッケージが適切に荷積みされたことを確認する。
次に、ステップ5725において、方法5700は、管理ノードに、パッケージが適切に荷積みされたと管理ノードが判定したかどうかに基づいて、コンテナノードのうちの報告するノードに確認応答メッセージを送信させる。このフィードバックは、いくつかのさらなる実施形態では、ロジスティクス担当者に自動的かつプロアクティブに誤積み込み状況を通知するように、誤積み込みメッセージを生成し、ロジスティクス担当者によって操作されるユーザアクセスデバイス(例えば、ユーザアクセスデバイス200、205などのあるタイプのIDノードとして動作するタブレットまたはハンドヘルドスマートフォン)に送信する一部として、(上記のような)関連するコンテナノードによって使用されてもよい。このことは、ロジスティクスコンテナが閉じられ、荷積み場所から移動された後に、誤積み込みされたパッケージについて調べるのではなく、荷積み動作中に修正ウィンドウを開くという、この技術的な相互作用型ノード解決策に基づく有利な効果を有する。
方法5700のステップ5730および5735は、管理ノードに、報告するコンテナノードからの受信情報に応じて、荷積み動作関連情報を更新させることができる。特に、ステップ5730において、方法5700は、管理ノードに、報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナの現在の在庫情報を更新して、報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に保持された内容の在庫目録の一部であるとして、IDノードに関連付けられたパッケージの適切な配置を反映させる。例えば、図55に示すように、マスタノード55110は、コンテナノード54000aに関連付けられたロジスティクスコンテナ55100Aの現在の在庫情報で在庫データ55600を更新して、ロジスティクスコンテナ55100A内で現在保持されているものの一部として、(IDノードA55120aに関連付けられた)パッケージ55130aの適切な配置を反映できる。
方法5700のいくつかのさらなる詳細な実施形態では、(ステップ5725でパッケージが適切に荷積みされたと管理ノードが判定したかどうかについて、報告するコンテナノードに元々送信して戻された)確認応答メッセージは、予測された在庫データおよび出荷情報が管理ノードによって使用されて、パッケージがコンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に適切に荷積みされたことを確認するときに、報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナに関する、更新された現在の在庫情報による、報告するコンテナノードへの確認メッセージを含むことができる。確認メッセージの更新された現在の在庫情報は、例えば、IDノードのパッケージの適切な配置が、報告するコンテナノードのロジスティクスコンテナ内にあることを反映することができる。さらにまた、他の実施形態では、管理ノードに、更新された現在の在庫情報を無線ノードネットワーク内のサーバへ報告させることができる。
ステップ5730が在庫情報の更新に焦点を合わせているが、ステップ5735を方法5700の一実施形態で使用して、検知された衝撃通知の受信に応じて、管理ノードに、荷積み生産性パラメータを更新させてもよい。このような荷積み生産性パラメータは、特定の報告するコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナに関連し、荷積み動作の一部としてロジスティクスコンテナがどの程度迅速に荷積みされたかを示す。例えば、マスタノード55110は、コンテナノード54000a〜54000cおよびマスタノード55110によって監視されるコンテナ55100A〜55100Cのそれぞれに対して行われる荷積みプロセスに関する関連情報を記録する仕方として、生産性データ55605を更新することによって、方法5700の一実施形態においてステップ5735を実施することができる。さらにまた、更新された現在の在庫情報と同様に、一実施形態はまた、マスタノード55110に、更新された荷積み生産性パラメータを無線ノードネットワーク内のサーバ100に報告させることもできる。他の実施形態では、そのような更新された荷積み生産性パラメータ情報は、サーバが方法5700の目的のための管理ノードとして動作するときに、既にサーバ100に格納されていてもよい。
最後に、ステップ5740において、方法5700の一実施形態は、関連するロジスティクスコンテナの積み込みプロセスが正確に実行されているかどうかのさらなるチェックとして、積み込み中にパッケージに対して収集されたバーコードスキャンデータを活用することができる。より詳細には、ステップ5740で、管理ノードは、バーコードスキャンデータの精度を確認するために、(a)パッケージが、報告するコンテナノードに関連付けられた特定のロジスティクスコンテナ内に荷積みされたことを示す検知された衝撃通知と、(b)サーバまたは別個のバーコードスキャナ(例えば、バーコードスキャナIDノード55200)を介して、管理ノードに報告されて格納されたパッケージに関連するバーコードスキャンデータ(スキャンデータ55570など)とを比較することができる。
管理ノードの観点(およびその変形例)からの特定の動作に焦点を合わせた上記の方法5700に照らして、ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置の動きベースの追跡を含むさらなる例示的なシステムレベル実施形態は、複数のコンテナノード対応のロジスティクスコンテナ(コンテナ55100A〜55100Cなど)を配備することができ、それらのそれぞれが、監視された荷積み動作の一部として管理ノード(マスタノード55110など)に配置され、相互作用し、1つまたは複数のパッケージがロジスティクスコンテナのうちの1つまたは複数に荷積みされている。ロジスティクスコンテナのそれぞれは、少なくとも1つのパッケージを保持することができる内部保管エリアを有し、図54〜図56に関する上記の実施形態で説明したように、ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置を監視および追跡することができる、それぞれのコンテナノードを含む。このようにして、このシステム実施形態における異なるロジスティクスコンテナは、それぞれ異なるコンテナノードに関連付けられる。
より詳細には、このシステム実施形態のコンテナノード(図55に示す例など)は、無線ノードネットワークの中間レベルの監視および管理要素を表す。一般に、この例示的なシステム実施形態におけるコンテナノードのそれぞれは、少なくとも動きセンサと2つの異なる通信インターフェースとを備える。コンテナノードの動きセンサは、(1つ以上の検知要素を有する)動きセンサが、そのロジスティクスコンテナに対する衝撃力を検出するように動作するように、コンテナノードの関連付けられたロジスティクスコンテナに対して配備および配置される。より詳細な実施形態では、コンテナノードの動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサで実現されてもよい。
コンテナノード上の通信インターフェースのうちの一方(例えば、図54に示される例示的なコンテナノード54000上の短距離通信インターフェース54480)は、短距離通信路を介して、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノード(パッケージ55130aに関連付けられたIDノードA 55120aまたはパッケージ55130bに関連付けられたIDノードB 55120bなど)と通信するように動作する。この第1の通信インターフェースを介してコンテナノードと通信するIDノードは、無線ノードネットワークの下位レベル要素を表す。コンテナノード上の他方の通信インターフェース(例えば、図54に示す例示的なコンテナノード54000上の中距離/長距離通信インターフェース54485)は、(典型的には、第1の通信インターフェースによって使用されるフォーマットと比較して異なるフォーマットの)長距離通信路を介して通信するように動作する。
このように構成されて、このシステム実施形態におけるコンテナノードのそれぞれは、第1の通信インターフェースに、そのようなIDノードからブロードキャストされた信号を電子的にリッスンするスキャンモードに入らせ、コンテナノードの第1の通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときに、IDノードのデバイスシグネチャを識別し、第1の通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときから閾値時間内にある衝撃力を、コンテナノードの動きセンサが検出したかどうかを判定し、次いで、コンテナノードの第2の通信インターフェースに管理ノードに通知を送信させる。そのような通知には、IDノードの識別されたデバイスシグネチャと、動きセンサが閾値時間内に衝撃力を検出したかどうかを反映する動き状況情報が含まれる。
この例示的なシステム実施形態における管理ノードは、中間レベルコンテナノードのそれぞれに論理的に関連付けられた無線ノードネットワークの上位レベルの要素を表し、それらの要素として配置される。換言すれば、管理ノードは、管理ノードに、コンテナノードのそれぞれから相互作用的に情報を受信させ、コンテナノードのそれぞれを管理させる、コンテナノードと、サーバで許可された論理関係で配備されてもよい。より詳細には、このシステム実施形態における管理ノード(例えば、図55に示すシステム5500に配備されたマスタノード5510)は、コンテナノードのそれぞれから上記送信通知を受信する長距離通信路(例えば、Wi−Fi(登録商標)、セルラなど)を介してコンテナノードのそれぞれと通信する。このシステム実施形態の管理ノードは、コンテナノードのそれぞれからの送信された通知を受信することに応答して、ネットワーク(例えば、管理ノード、下位レベルのコンテナノード、およびさらに下位レベルの1つまたは複数のパッケージIDノードを有する回想ネットワーク)のこの上位レベルで動作して、コンテナノードのうちの1つを識別する。管理ノードは、衝撃力の検出を示す、報告するコンテナノードからの送信された通知内の動き状況情報に基づいて、この識別タスクを実行する。このシステム実施形態における管理ノードは、IDノード(すなわち、受信された通知内で識別されたIDノード)に関連付けられたパッケージの正常な荷積みを示す確認レベルも判定する。これを行うために、管理ノードは、通知内の情報(例えば、そのノードのブロードキャストされた信号の一部から導出されたIDノードの識別されたデバイスシグネチャと、動きセンサが閾値時間内に衝撃力を検出したかどうかを反映する動き状況情報)と、識別されたコンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとを比較する。いくつかの実施形態では、動き状況情報は、検出された衝撃力が少なくとも閾値レベルの力であったかどうかを反映する。次に、管理ノードは、この例示的なシステム実施形態の一部として、判定された確認レベルに基づいて確認応答メッセージをコンテナノードのうちの識別された1つに送信する。
より詳細には、そのようなシステム実施形態の一部として使用される管理ノードの一実施形態は、パッケージに関する出荷情報と、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとを少なくとも保持する記憶装置を配備することができる。次いで、管理ノードは、システムの一部として、管理ノード内の記憶装置にアクセスして、コンテナノードのうちの識別された1つから送信された通知に含まれるIDノードの識別されたデバイスシグネチャに基づいて、パッケージ上の出荷情報を特定することによって、パッケージの正常な荷積みを示す確認レベルを判定することができる。管理ノードはまた、その記憶装置にアクセスして、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データを特定することができる。次いで、管理ノードは、パッケージが適切に荷積みされたことを確認するために、パッケージの出荷情報と、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとを比較することによって、確認レベルを判定することができる。
さらにまた、確認レベルがパッケージが適切に荷積みされたことを示す場合、システム実施形態の管理ノードは、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に保持された内容の在庫目録の一部として、IDノードに関連付けられたパッケージの適切な荷積みを反映するために、記憶装置に保持された現在の在庫情報を更新することができる。そして、確認レベルが、パッケージが適切に荷積みされたことを示す場合、管理ノードによって送信された確認応答メッセージは、コンテナノードのうちの識別された1つへの確認メッセージを含むことができる。そのような確認メッセージは、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナに関する更新された現在の在庫情報を含むことができる。さらなる実施形態では、更新された現在の在庫情報は、管理ノードによって、(すなわち、無線ノードネットワークを構成することができる、管理ノード、コンテナノード、およびあらゆるパッケージに関連付けられたIDノードのレベルよりも上位にある)ネットワークの最上位レベルのサーバに報告され得る。
しかしながら、確認レベルが、パッケージが適切に荷積みされていないことを示す場合、システム実施形態の管理ノードによって送信された確認応答メッセージは、コンテナノードの識別された1つに対する、パッケージの誤積み込み状況を示す、荷降ろし警告を含むことができる。
システム実施形態の管理ノードは、コンテナノード対応のロジスティクスコンテナに関連する追跡されたパッケージ配置を監視することに加えて、異なるロジスティクスコンテナに荷積みする生産性を追跡することができる。例えば、さらなる実施形態では、管理ノードは、コンテナノードのうちの1つからの送信された通知を受信することに応答して、荷積み生産性パラメータを更新するようにさらに動作することができる。このような荷積み生産性パラメータは、通知を送信しているコンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナに関連し、監視された荷積み動作の一部として、識別されたコンテナノードに関連付けられた特定のロジスティクスコンテナがどのくらい迅速に荷積みされるかを示す。
上述のように、管理ノードは、荷積み中にパッケージに関して収集されたバーコードスキャンデータの精度を確認することができる。そうするために、さらなるシステム実施形態では、管理ノードが、(a)パッケージの正常な荷積みを示す確認レベルと、(b)パッケージに関するバーコードスキャンデータとを比較することによって、監視された荷積み動作中に取得され、記憶装置内に保持された、バーコードスキャンデータの精度を確認できる。
上記の説明は、説明された様々な実施形態においてパッケージ配置を追跡するために使用されるマルチモード監視の一部として、パッケージのIDノードからブロードキャストされた電子信号を検出することに依拠しているが、さらなる実施形態は、コンテナノードを使用してロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置を追跡するために、衝撃検出およびバーコードスキャン(また場合によってはIDノード信号を検出する)の形態のマルチモード監視を使用できる。例えば、図55に示すように、例示的なロジスティクスコンテナ55100Aは、現在、異なるパッケージ55130a〜55130cを保持する。パッケージ55130aおよび55130bは、それぞれのIDノード55120aおよび55120bでそれぞれ改良されている。ただし、パッケージ55130cはIDノードで改良されていない。したがって、パッケージ55130cが荷積みされているとき、検出できる、パッケージ55130cから出るIDノードのブロードキャスト信号は存在しない。このように、例示的なコンテナノード54000aのさらなる実施形態は、コンテナ55100A内のパッケージ配置を依然として追跡することができる。一般に、コンテナノードの動きセンサによって検出された衝撃は、パッケージの配置を追跡する方法として、同じパッケージのバーコードスキャンイベントに関する情報に戻して相関させることができる。したがって、動作するIDノードを持たないパッケージは、図58に関連して以下に説明する方法(およびその変形例)に従って、パッケージ配置を追跡する別のタイプのマルチモード監視を配備する例示的なコンテナノード54000aを用いて、ロジスティクスコンテナ55100A内に荷積みされかつ受け入れられる。
より詳細には、図58は、本発明の一実施形態による、IDノード対応のパッケージおよび非ノード対応のパッケージを扱うことができる監視された搭載業務におけるコンテナノード対応のロジスティクスコンテナにおけるパッケージ配置の改善された追跡のための例示的な動きベースの方法を示すフローダイアグラムである。ここで図58を参照すると、例示的な方法5800は、ステップ5805で開始され、コンテナノード上の動きセンサ(例示的なコンテナノード54000上の動きセンサ54465、または例示的なコンテナノード54000a上のセンサ要素54465a〜54465cのいずれか)を使用して、ロジスティクスコンテナで検知された衝撃力をコンテナノードが監視する。上記のように、例示的な動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサとして実施されてもよい。図55に示すようないくつかの実施形態では、動きセンサは、さらなる実施形態において、ロジスティクスコンテナ内の内部保管エリアの異なる部分に近接して配置される、複数の検知要素で実施できる(例えば、例示的なコンテナノード54000a上のセンサ要素54465a〜54465cは、ロジスティクスコンテナ55100Aのフロア55205の異なるエリアに近接して配置されて示されている)。
ステップ5810において、方法5800は、コンテナノードの動きセンサが、ロジスティクスコンテナへの衝撃を検知したかどうかを判定する。例えば、動きセンサは、ロジスティクスコンテナの内部の検知要素のうちの1つまたは複数によって検知された衝撃力のレベルに関する情報を報告することができる。衝撃力が検知された場合、ステップ5810は、ステップ5815に直接進む。そうでない場合、ステップ5810は、継続的な監視のためにステップ5805に戻る。
ステップ5815で、方法5800は、コンテナノードがバーコード情報の要求を管理ノードに送信することに進む。要求されたバーコード情報は、ロジスティクスコンテナに関連し、衝撃力が検知される前の閾値期間内に取得された、バーコードスキャンイベントに対応する。換言すれば、コンテナノードは、管理ノードからバーコード情報を要求し、バーコード情報が、コンテナノードのロジスティクスコンテナの荷積みに関連して取得され、コンテナノードの動き検出器が衝撃力を検知したときに十分に近くで取得された、バーコードスキャンデータとして管理ノードにローカルに格納される(例えば、マスタノード55110上のスキャンデータ55570内に最近格納された情報)。例えば、バーコードスキャナIDノード55200は、ロジスティクスコンテナ55100A内への出入口の近くに配置され使用されてもよい。このように、バーコードスキャナIDノード55200は、パッケージ55130aがロジスティクスコンテナ55100Aに荷積みされているときに、パッケージ55130aに関する関連バーコード情報を取得してマスタノード55110に送信することができる。このようにして、マスタノード55110は、マスタノード55110のメモリ上のスキャンデータ55570の一部として、(パッケージ55130aに関連するバーコードスキャンイベントに関するタイミング情報を含む)そのようなバーコード情報を保持することができる。このように、ステップ5815におけるコンテナノードは、本質的に、そのような関連しかつ時間依存のバーコード情報について、管理ノード(例えば、マスタノード55110)に照会する。したがって、ステップ5820で、コンテナノードが、要求されたバーコード情報を管理ノードから受信した場合、ステップ5820はステップ5825に進む。そうでなければ、ステップ5820は戻り、要求されたバーコード情報の受信を待つ。
いくつかの実施形態では、そのような関連しかつ時間依存のバーコード情報は、ステップ5815および5820において外部情報源(例えば、管理ノード)からこのような情報を要求および受信するコンテナノードの処理時間を無駄にすることなく、時間依存かつ関連するバーコード情報がコンテナノード上でアクセス可能であるように、管理ノードによってコンテナノードに、または(上記のような)IDノードベースのバーコードスキャナから直接、既に送信されていてもよい。
ステップ5825において、方法5800は、コンテナノードに、検知された衝撃力および受信した時間検知バーコード情報に基づいて、第1のパッケージがロジスティクスコンテナ内にあるかどうかを判定させることに進む。換言すれば、コンテナノードは、ステップ5825で、バーコード情報と検知された衝撃力が、例えば、スキャンされたバーコードイベントが発生した後、衝撃力がどの程度速く検知されたかを考慮して、パッケージがロジスティクスコンテナの内部保管エリア内に配置されたことを集合的に示すかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、このような検知された衝撃力のレベルはまた、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたかどうか(検知された衝撃のレベルが小さすぎるかまたは閾値レベル未満の場合など)に関するさらなる要因とすることができる。検知された衝撃が予想よりも小さく閾値未満である例では、パッケージのバーコード情報がスキャンされたときに衝撃力がどれだけ速く検知されたかのタイミングに関わらず、パッケージはそのロジスティクスコンテナ内にない場合がある。しかしながら、検知された衝撃が閾値レベルを超えており、パッケージのバーコード情報が取得された後に迅速に検知された場合、パッケージは、ステップ5825においてロジスティクスコンテナ内にあると判定され得る。また、衝撃力が閾値レベルを上回っていると検知された場合でも、そのような衝撃力検知とパッケージのバーコードスキャン情報が取得されるときとの間の時間が長すぎて、パッケージがロジスティクスコンテナ内にあると判定できない場合がある。パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたかどうかを判定する際に、ロジスティクスコンテナに関してマルチモード監視されるものの態様におけるそのような差異を考慮することができる。
したがって、コンテナノードが、ステップ5825の一部として、ロジスティクスコンテナ内にパッケージが配置されたと判定した場合、方法5800はステップ5825からステップ5830に進む。そうでなければ、方法5800は、ステップ5825からステップ5805に直接戻って、他の検知された衝撃力を監視し、ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置の動きベースの追跡を再開する。
方法5800のより詳細な実施形態では、ステップ5825における判定は、バーコードスキャンイベントに関連付けられた取得時間と、動きセンサが衝撃力を検知する時間との間の時間差に基づくことができる。このように、ステップ5825における判定は、この経過時間または時間差が閾値期間内にあるかどうかに依存し得る。例えば、一実施形態は、ロジスティクスコンテナに関する関連バーコードスキャンイベントがあるときと、ロジスティクスコンテナに対する衝撃力が検出されたときとを比較するための、例示的な閾値時間として、5秒を使用することができる。比較または経過時間が5秒より大きい場合、コンテナノードは、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されていないと判断する。しかし、比較または経過時間が5秒未満である場合、コンテナノードは、そのようなマルチモーダル監視結果が、パッケージがその中にIDノードをコンテナノードと通信するために配置されていなくても、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すと判定する。
ステップ5830において、方法5800は、コンテナノードに、コンテナノードの在庫データを更新させることができる。特に、方法5800の一実施形態は、コンテナノードに、受信したバーコード情報および検知された衝撃力に基づいて、このパッケージがコンテナ内に配置されているかどうかを判定した後に、コンテナノードの記憶装置上に保持される在庫情報を更新させることができる。例えば、そのような更新された在庫情報は、図54に示すように、例示的コンテナノード54000のメモリ内に格納されたデータ54600として保持されてもよい。
ステップ5835において、方法5800は、コンテナノードが、管理ノード(無線ノードネットワーク内のマスタノードまたはサーバなど)に通知を送信することに進む。そのような通知は、受信したバーコード情報および検知された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示すことを反映する。このようにして、方法5800の一実施形態では、コンテナノードが、パッケージがIDノード対応でなくても、パッケージがコンテナノードのロジスティクスコンテナ内に配置されたという局所的な判定によって反映される荷積み動作の状況により、ネットワーク内の上位の管理構成要素を更新できる。
ステップ5840において、方法5800の一実施形態では、コンテナノードが、ステップ5835で通知を送信することに応答して、管理ノードから確認メッセージを受信することができる。ステップ5840で受信された、このような確認メッセージは、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを確認する。確認メッセージにおける確認は、場合により、パッケージが適切なロジスティクスコンテナに配置されたことを確認することができ、(ステップ5830ではなく)その後、記憶装置の在庫情報を更新してもよい。しかし、他の例では、確認メッセージの確認は、非ノード対応のパッケージが、誤って荷積みされた、すなわち不適切なロジスティクスコンテナに荷積みされたことを示す場合もある。したがって、方法5800の一実施形態は、パッケージが誤って荷積みされた場合、判定ステップ5845からステップ5850に進むことができる。
ステップ5850において、ロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノードは、自動的に検出された誤積み込みされたパッケージの状況を整理して対処するために、プロアクティブかつ自動的なステップを取ることができる。したがって、ステップ5850におけるコンテナノードは、あるタイプのIDノードとして動作し、コンテナノードに関連するロジスティクスコンテナに関与する荷役人員が操作するユーザアクセスデバイス(UAD、例えば、図2に示すユーザデバイス200)に誤積み込みメッセージを生成して送信することができる。コンテナノードはまた、ステップ5850の一部として、ロジスティクスコンテナの現在の内容を示す、ローカルに格納された在庫データを修正することもできる。その後、ステップ5850は、ステップ5805に戻って、ロジスティクスコンテナに対する検出または検知された衝撃力の監視を継続する。
しかしながら、ステップ5840で受信された確認メッセージが、パッケージが適切に荷積みされ、方法5800を実行するコンテナノードに関連する特定のロジスティクスコンテナに荷積みされるはずであったことを確認した場合、方法5800は、ステップ5850に関与する必要はなく、単にステップ5845から直接ステップ5805に戻って、ロジスティクスコンテナに対する検出または検知された衝撃力の監視を継続する。
さらなる実施形態では、(上述の方法5600の様々な実施形態で説明されているような)検出された電子IDノード信号および検知された衝撃力に依存する、コンテナノードによるIDノードを有するパッケージのマルチモード監視は、IDノードを有さないパッケージのマルチモード監視と組み合わせることができ、パッケージが特定のロジスティクスコンテナにあるかどうかを判定する方法を補うために、(例えば、ステップ5805〜5825の様々な実施形態で説明されているような)検知された衝撃力と共に時間依存のバーコード情報が収集されかつ使用される。換言すれば、IDノードを持たない第1のパッケージは、上記の方法5600(およびその変形例)に従ってコンテナノードによって監視され、関連付けられたIDノードを有する第2のパッケージは、第1および第2のパッケージがコンテナノードのロジスティクスコンテナ内に配置されているかどうかを判定する一部として、上述した方法5800(およびその変形例)に従って、同様にコンテナノードによって監視されてもよい。
より詳細には、上述の方法5800の実施形態は、コンテナノードが、ロジスティクスコンテナが荷積みされるときに、第2のパッケージに関連付けられたパッケージIDノードを電子的にリッスンするために、コンテナノードのスキャンモードを起動するステップで、さらに補うことができる。そうすることで、方法5800のこのさらなる実施形態は、コンテナノードに、第2のパッケージに関連付けられたパッケージIDノードからブロードキャストされた信号を検出させることができる。このことは、いくつかの例では、コンテナノードが、第2のパッケージがロジスティクスコンテナへさらに近づいてきたことを示す効果を有する、パッケージIDノードからブロードキャストされる一連の徐々に強くなる信号を検出したときに達成することができる。次に、方法5800のこのさらなる実施形態では、パッケージIDノードからブロードキャストされた信号を検出した後に、コンテナノード上の動きセンサが、ロジスティクスコンテナへのさらなる衝撃力を検知できる。
コンテナノードは、このさらなる実施形態では、次いで、パッケージIDノードからブロードキャストされた検出信号と検出されたさらなる衝撃力とが、第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定できる。例えば、そのような判定は、コンテナノードが、第2のパッケージを有するパッケージIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときと、動きセンサがさらなる衝撃力を検知したときとの間の経過時間に基づくことができる。別の例では、この判定は、そのような経過時間が閾値期間内にあるかどうかに基づいてもよい。さらに別の例では、この判定は、検知された衝撃力が内部保管エリアに集中し、関連するように、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内の動きセンサ(または動きセンサを集合的に構成する複数の検知要素)によって検知されたさらなる衝撃力に基づいてもよい。
次いで、方法5800のこのさらなる実施形態では、コンテナノードが、さらなる通知を管理ノードに送信できる。そのようなさらなる通知は、第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示す、検出信号(または一連の信号)および検知されたさらなる衝撃力を反映する。
さらに、方法5600に関して説明したステップ5640および5650と同様に、方法5800のこのさらなる実施形態はまた拡張されて、第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを、パッケージIDノードからブロードキャストされた検出信号および検知されたさらなる衝撃力が示すかどうか判定した後に、コンテナノードに、コンテナノードの記憶装置に保持された在庫情報を更新させ、管理ノードからコンテナノードによって確認メッセージを受信させることができ、確認メッセージは、第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを確認する。
例示的な方法5800およびその変形例に関して上述したように、例示的なコンテナノードは、このようなステップを実行する。したがって、ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置の改善された追跡のための例示的なコンテナノード装置は、(コンテナノード54000として)図54に示し、(コンテナノード54000aとして)図55に関して説明した、方法5800およびその変形例で上述したように機能するように動作する、例示的なコンテナノードで実施することができる。
そのようなコンテナノード装置を基礎にして、監視された荷積み動作中のパッケージ配置の改善された追跡のために、様々なシステム実施形態を使用することができる。例えば、1つのシステム実施形態は、2つの構成要素、すなわち、コンテナノードとそのロジスティクスコンテナとを含むことができる。そのようなコンテナノードは、((コンテナノード54000として)図54に示し、(コンテナノード54000aとして)図55に関して説明した)例示的なコンテナノード装置に関して上述したように実施することができ、また方法5800およびその変形例で上述したように機能するように動作することができる。同様に、コンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナは、ロジスティクスコンテナ55100Aなどの上述の例示的なロジスティクスコンテナのいずれかとして実施することができる。
別のシステム実施形態の例は、図54、図55、図56、および図58(およびそれらのそれぞれの変形例)に関連して上述したように、コンテナノードと相互作用し管理するマスタノード(マスタノード55110など)を含むことができる。このようなシステム実施形態は、コンテナノードに関連付けられたロジスティクスコンテナ、複数のコンテナノード(およびそれぞれのロジスティクスコンテナ)、および(ノード対応のパッケージとして)あるパッケージに関連付けられたパッケージIDノードであって、IDノードが使用可能になっていない別のパッケージが荷積みされているパッケージIDノードを含むようにさらに拡張することができる。
(ノード対応ビークル内での能動的な出荷管理)
図20および図21に関連して上述したように、本明細書で説明される異なる種類のノードを配備する実施形態は、ノードがビークル内に配置され、おそらく再配置または除去される(ビークルからノード対応のパッケージを配送するときなど)ロジスティクス動作を扱う場合のビークル環境に適用され得る。この上、さらなる実施形態は、パッケージが特定のビークル上にあることを確認する様々な種類のノード間の相互動作および相互作用を介する、そのようなモバイル配送プラットフォームからのノード対応のパッケージの出荷を能動的に管理してもよく、いくつかの実施形態では、パッケージの環境を能動的に調整(例えば、パッケージに関連付けられた冷却/加熱要素を遠隔制御)してもよい。またさらなる実施形態は、ビークル内のコンテナの位置を特定し、重量/バランスの制限と、自動的に検知および識別されたあらゆる問題に対処するための、関与する自動荷降ろし指示とを考慮してもよい。
図59は、本発明の一実施形態による、例示的な無線ネットワーク対応のビークル内に配備された例示的な能動的出荷管理システムを示す図である。ここで図59を参照すると、例示的な能動的出荷管理システムが、例示的なビークル59000に対して異なる種類のノードが配備された実施形態で示されている。一般に、図20に示すビークル9300と同様に、例示的なビークル59000は、パッケージまたはパッケージを有するコンテナを運ぶことができる一般的な移動ロジスティクス輸送手段または運搬手段の一例である。そのようなビークルは、自動車、配送バン、自律ビークル、トラック、トレーラ、列車の車両、航空機、船舶(船、艀)などで実施することができる。例示的なビークル59000内では、段ボール箱、金属もしくはプラスチックコンテナ、ULDタイプのコンテナ、または他のタイプの保管装置コンテナなどの、異なるコンテナまたはコンテナ保管装置を輸送のために配置することができる。ビークル59000内のそのようなコンテナ(一般にコンテナ保管装置と呼ばれる)のそれぞれは、様々な異なる品物および/またはパッケージを保持してもよい。換言すれば、保管装置コンテナ(保管装置コンテナA 59100Aおよび保管装置コンテナB 59100Bなど)の異なる実施形態は、単一のパッケージ、複数のパッケージ、未包装品、包装品および未包装品の混合を保管してもよいし、多様なタイプの包装材料(例えば、段ボール箱、木製および非木製パレット、コンテナなど)を使用し、意図される用途およびそのような保管装置のコンテナ内で輸送されるものに応じて少数または多数の多種多様な種類のパッケージを保管してもよい。図59に示すように、例示的なビークル59000は、保管装置コンテナA 59100Aと、保管装置コンテナB 59100Bとを少なくとも一時的に保持する。保管装置コンテナA 59100A内には、パッケージ59130a〜dが格納されているものとして示されている。同様に、保管装置コンテナB 59100Bは、パッケージ59130e〜gを保管するものとして示されている。
ビークル59000は、パッケージベースのIDノード、コンテナノード、ビークルノード、およびあるタイプのIDノードとして動作するユーザアクセスデバイス(スマートフォンまたはタブレットなど)などの無線ノードネットワークの一部として互いに通信することができる様々なノードベースのデバイスを含むものとして図示されている。特に、例示的なビークル59000は、ビークル59000に配置されたビークルマスタノード59110(ビークルノードの一般的な例)を備える。ビークルマスタノード59110は、ビークル内からビークル59000の外部に位置する管理ノード(施設マスタノード59114またはサーバ100など)への無線通信路を提供する。ビークル59000内の保管装置コンテナA 59100Aおよび保管装置コンテナB 59100Bのそれぞれは、それぞれ関連付けられたコンテナノード59112a、59112bを備える。コンテナノード59112aは、保管装置コンテナA 59100A内に保持されたパッケージ59130a〜59130c内に配置された異なるIDノードと通信し、これを管理するのに役立つ。同様に、コンテナノード59112bは、保管装置コンテナB 59100B内に保持されたパッケージ59130e〜59130g内に配置された異なるIDノードと通信し、これを管理するのに役立つ。IDノードは、ビークル59000内の異なる保管装置コンテナ59100A、59100B内の出荷される異なるパッケージ59130a〜59130gに関連付けられている。(様々なパッケージ59130a〜59130gのIDノードのそれぞれが基づいている)例示的なIDノード120aに関連して、一般的に上述したように、IDノードのそれぞれは、他のIDノード、ならびに特定のIDノードを保持している保管装置コンテナに関連付けられたコンテナノードと通信するために、ビークル59000内に配置されたときに告知信号を送信および受信できる。
図59に示すように、無線ネットワーク対応のビークル59000に関する例示的な能動的な管理システムの一実施形態は、ビークル59000内に、管理要求をブロードキャストするように動作可能なビークルノード59110を有する。ビークルノード59110によってブロードキャストされた管理要求は、出荷されるIDノード対応のパッケージ(IDノード対応のパッケージ59130aなど)に関する。この例示的なシステム実施形態では、例示的なコンテナノード59112aは、パッケージ59130aに関連するブロードキャストされた管理要求を受信する。コンテナノード59112aは、管理要求に含まれる出荷情報に基づいて、パッケージに関連付けられたIDノードを識別し、したがって、管理要求に無関係の他のIDノードからの信号を除外することができる。関連するパッケージ59130aに関連付けられたIDノードの識別により、コンテナノード59112aは、その保管装置コンテナA 59100A内をリッスンして、(例えば、上で開示された様々な技法により達成されてもよい)そのIDノードの位置を決定する一部として、パッケージのIDノードから1つまたは複数のブロードキャストされた告知信号を受信する。そのIDノードの決定された位置に基づいて、コンテナノード59112aは、関連するパッケージがビークル59000上にあることを確認し、位置ベースの確認に応じて、ビークルノード59110に、パッケージ59130aがビークル59000上にあると確認されたかどうかを示す確認メッセージを送信する。
確認メッセージに応答して、ビークルノード59110は、ビークル外部の管理ノード(施設マスタノード59114またはサーバ100)に、(直接、または施設マスタノード59114をメッセージング仲介者として使用する場合にはネットワーク105を介した間接的経路を介して)出荷更新メッセージを送信するようにさらに動作する。さらに、この実施形態では、例示的な施設マスタノード59114が、図4に関して上述した例示的なマスタノード110aに基づくことができ、図59内に配備されるように、配送場所、転送施設、またはビークル59000上のビークルノード59110を管理するか、またはビークルノード59110と通信することができる別のタイプの配送運搬手段(例えば、列車、トラック、船など)に関連付けられたマスタノードに関連付けることができることが当業者には理解されよう。
このシステム実施形態では、ビークルノード59110によって送信された出荷更新メッセージは、ビークルノード59110によって受信された確認メッセージに基づいており、パッケージ59130aに関する更新された出荷情報を示す。より詳細には、パッケージの更新された出荷情報は、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル59000上にあるか否かを示すパッケージ状況を含むことができる。またさらなる実施形態では、ビークルノード59110によって受信されたパッケージの更新された出荷情報は、IDノードの位置に関するパッケージの荷降ろし指示またはパッケージおよびIDノードの位置に関する環境条件情報を含むことができる(例示的パッケージ59130cに関連して以下により詳細に説明する)。
さらなるシステム実施形態では、コンテナノードは、その保管装置コンテナに関連して、警告を送信し、特定の命令を生成し、ロジスティクスの荷積みおよび荷降ろし情報を更新することができる。例えば、例示的なコンテナノード59112aは、コンテナノード59112aが、(a)パッケージ59130aに関連する出荷情報と、(b)パッケージの59130aのIDノードの決定された位置と、ビークル59000またはコンテナノード59112aに関連付けられた保管装置コンテナ59100Aに関連し得る重量関連の配置スキームとの比較とに基づいてアンバランス状態を識別したときに、ビークルノード59110にアンバランス警告を送信するようにさらに動作することができる。したがって、このさらなるシステム実施形態におけるコンテナノードは、パッケージが保管装置コンテナおよび/またはビークル全体に置かれているときに、パッケージに対するアンバランス条件をプロアクティブかつ自動的に識別し、そのような条件についてビークルノードに自動的に通知することができる。その後、このさらなるシステム実施形態では、ビークルノードは、コンテナノードからのアンバランス警告を受信したことに応答して、ビークルアンバランス通知を生成することができる。このようなビークルアンバランス通知は、例えば、ビークルの外部管理ノード(例えば、施設マスタノード59114またはサーバ100)に、または操作者のユーザアクセスデバイス59200(IDノードとして動作するユーザアクセスデバイス(UAD)200と同様に設定される)を介してビークルの操作者/乗員に、送信することができる。
別の実施形態では、例えば、コンテナノード59112aは、パッケージがビークル59000上にあることを確認し、IDノードの決定された位置に基づいて、パッケージ59130aの位置ベースの荷降ろし指示を生成することができる。位置ベースの荷降ろし指示が基づく決定された位置は、特定の保管装置コンテナ内、または他の場合、ビークル全体(または積み荷エリアなどのビークルの特定の部分内)のIDノードの位置であってもよい。
いくつかの実施形態では、コンテナノード59112aは、ビークル59000の位置ベースの荷降ろしスキームを更新することができる。これは、コンテナノード59112aのメモリ内に保持された、ビークル59000の位置ベースの荷降ろしスキームのコピーに対して局所的に起こり得る。そのような場合、コンテナノード59112aは、位置ベースのビークル荷降ろしスキームのコピー内の情報の一部を変更し、更新されたスキームをビークルノードに送信することができる。しかしながら、別の例では、コンテナノード59112aは、ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームのローカルコピーを保持しないことがある。そのような場合、コンテナノード59112aは、変更された情報をビークルノード59110に送信することによって、ビークル59000の位置ベースの荷降ろしスキームを更新し、その後ビークルノードの位置ベースの荷降ろしスキームのビークルノードのコピーを修正する。
いくつかの能動的な出荷管理システム実施形態では、システムの一部としての保管装置コンテナまたはパッケージは、関連する保管装置コンテナまたはパッケージ内で出荷されるものの利益のために、その周囲の領域に所望の温度および/または湿度を保持するために、ヒータ、エアコン、および/または加湿器と同様に本質的に動作する環境制御装置(ECU)を備えることができる。図60は、本発明の一実施形態による、IDノード対応のパッケージが、パッケージのIDノードと共に動作する例示的な環境制御装置を含む、図59に示すような例示的な無線ネットワーク対応のビークル内に保持される例示的なIDノード対応のパッケージのさらなる詳細を示す図である。ここで図60を参照すると、ビークル59000内から例示的な保管装置コンテナA 59100Aが、パッケージ59130a〜59130dおよびそれらにそれぞれ関連するIDノード59120a〜59120dと共に、より詳細に示されている。図60に示すように、品物60000a〜60000dおよびパッケージ59130d(IDノード59120dが使用可能)は、パッケージ59130c(IDノード59120cが使用可能)内に入れ子構成で集合的に配置される。このようにして、パッケージ59130cは、品物および/またはパッケージのグループ(そのうちのいくつかは、パッケージ59130dなどのノード対応とすることができる)をさらにパッケージ化する。
パッケージ59130cはまた、その中に配置され、パッケージ59130cに関連付けられたIDノード59120cに動作可能に結合された、例示的な環境制御装置(ECU)60005を有するように示されている。IDノード59120cは、IDノードのパッケージ59130cの内容に所望の熱的影響を提供するために、IDノード59120cに、少なくとも1つの制御パラメータ(例えば、温度)を変更することによって環境制御装置60005の設定を調整させるために、コンテナノード59112aによって生成され、IDノード59120cに提供される制御メッセージに応答する。さらなる実施形態では、コンテナユニット59112aは、パッケージのIDノード59120cから受信したセンサデータに基づいて、そのような制御メッセージを生成することができる。例えば、IDノード59120cは、(図3のIDノード120aの一実施形態に関して説明したセンサ360と同様の)環境センサ60010を含むことができる。センサ60010は、パッケージ59130cの内部の温度など、パッケージ59130cの状況を特徴付けるセンサデータを取得するように動作する。センサ60010は、取得したセンサデータをIDノード59120cに提供し、IDノード59120cはセンサデータをコンテナノード59112に提供することができる。したがって、コンテナノード59112によって生成される制御メッセージは、IDノード59120cによってコンテナノード59112aに提供されるセンサデータに基づくECU調整であってもよい。
他の実施形態は、パッケージのうちの2つ以上に、より一般的には、保管装置コンテナのうちの2つ以上に、ECUモジュールを有することができる。さらに、パッケージ59120dなどの入れ子にされたIDノード対応のパッケージは、パッケージ59120dの内部を特徴付けるセンサデータを取得するために、IDノード59120dに関連付けられたセンサを使用して、コンテナノード59112aなどのコンテナノードにセンサデータを間接的に提供し得ることが当業者には理解されよう。このようにして、IDノード59120dは、そのセンサからセンサデータを受信し、センサデータを包んでいるパッケージ59120cのIDノード59120cに送信し、次いで、IDノード59120cは、IDノード59120dから受信したセンサデータを、ECU60005を制御するためのあるタイプのフィードバックとしてコンテナノード59112aに返す。
例示的な能動的な出荷管理システムとして、集合的に構成し、互いに相互作用する、上述の例示的構成要素に照らして、さらなる実施形態は、システムの動作方法により詳細に焦点を合わせている。より詳細には、図61は、本発明の一実施形態による、無線ネットワーク対応のビークル内の能動的出荷管理のための例示的方法を示すフローダイアグラムである。ここで図61を参照すると、方法6100は、ステップ6105で開始され、ここで、ビークルノード(ビークルマスタノード59110など)は、無線ネットワーク対応のビークル(ビークル59000など)内で管理要求をブロードキャストする。ビークルノードによってブロードキャストされる管理要求は、出荷される特定のパッケージに関連する。
ステップ6110で、方法6100は、システム内のコンテナノードがブロードキャストされた管理要求を受信するのを待つ。したがって、コンテナノードがビークルのビークルノードからのブロードキャストされた管理要求を受信した場合、ステップ6110はステップ6115に進む。そうでなければ、方法6100はステップ6110に留まる。受信コンテナノードは、無線ネットワーク対応のビークル内に配置された複数のコンテナノードのうちの1つであってもよく、パッケージを保持するように動作する保管装置に関連付けられる。例えば、図59に示すように、コンテナノード59112aおよび59112bの両方で、ビークルマスタノード59110によってブロードキャストされた管理要求を受信している可能性があり、コンテナノード59112aおよび59112bのそれぞれが、管理要求に関連する関心のあるパッケージをそれぞれ保持し得る異なる保管装置コンテナに関連付けられる。
ステップ6115で、方法6100は、コンテナノードが、管理要求に含まれる出荷情報に基づいて、関心のあるパッケージに関連付けられたIDノードを識別することに進む。このようにして、例えば、コンテナノード59112aは、コンテナノード59112aによって受信された管理要求に含まれるパッケージの出荷情報に基づいて、パッケージ59130aに関連付けられたIDノード59120aを識別することができる。
ステップ6120において、方法6100は、コンテナノードが、コンテナノードによって決定されたIDノードの位置に基づいて、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にあることを確認することに進む。例えば、ステップ6120の一部として、コンテナノード59112aは、上述したような様々な技法(例えば、ノードのRF特性(例えば、RF出力信号レベルおよび/またはRF受信機感度レベル)を制御すること、相対的な近接度を決定すること、IDノード59120aの関連付け情報を考慮すること、コンテキスト情報およびRF環境に対する位置調整を考慮すること、三角測量を連鎖させること、さらにIDノード59120aを位置特定するために様々な位置特定方法論を組み合わせた階層的で適応的な方法を含む方法)を介してIDノード59120aの位置(実行可能または実際)を決定するために、IDノード59120aと相互作用することができる。そのような位置は、コンテナノードの保管装置コンテナ内の相対位置であってもよく、場合によっては、ビークル(またはビークルの一部)内の位置であってもよい。
ステップ6125において、方法6100の一実施形態は、コンテナノードがパッケージから何らかのセンサデータを受信したかどうかを判定することができる。上述したように、一実施形態におけるノード対応のパッケージはまた、環境制御装置(ECU)も含むことができ、環境制御装置は、パッケージのIDノードによって制御されて、パッケージの内容に所望の熱的影響を与えることができる。例えば、IDノード59120cは、ステップ6125の実施形態においてセンサ60010からセンサデータを提供することができる。したがって、コンテナノードがパッケージから(特にパッケージのIDノードから)センサデータを受信した場合、方法6100の実施形態において、ステップ6125は、ステップ6130および6135に進むことができる。そうでなければ、ステップ6125は直接ステップ6140に進む。
ステップ6130において、方法6100の一実施形態は、コンテナノードが、位置特定されたIDノードのための制御メッセージを生成することに進む。(IDノードによって提供されるセンサデータに基づき得る)そのような制御メッセージは、少なくとも1つの制御パラメータを位置特定されたIDノードに提供するなど、パッケージに関連付けられた環境制御装置を調整して、環境制御装置に、パッケージに対して所望の熱的影響を与えさせる。そして、ステップ6135において、方法6100の一実施形態はまた、パッケージの環境制御装置の調整を行うために、コンテナノードが、制御メッセージをIDノードに送信することもできる。例えば、図60に示すようなコンテナノード59112aは、センサ60010によって最初に取得され、IDノード59120cによって送信されたセンサデータを受信していてもよい。このようなセンサデータは、所望の閾値温度(例えば、パッケージ59130c内の品物60000a〜60000dの所望の出荷温度)を超える温度上昇を示すことができる。その結果、コンテナノード59112aは、ECU60005にパッケージ59130cの内部を所望の閾値温度よりも下に、またはちょうどに戻すように冷却させる温度制御パラメータを変更する制御メッセージを生成することができる。
ステップ6140において、方法6100は、ステップ6120の決定に応じて、コンテナノードが確認メッセージをビークルノードに送信することに進む。具体的には、確認メッセージは、パッケージが、ステップ6120で決定された無線ネットワーク対応のビークル上にあると確認されたかどうかを示す。その後、ビークルノードは、ステップ6145で、無線ネットワーク対応のビークル外部の管理ノードに出荷更新メッセージを送信する。管理ノード(例えば、マスタノード(施設マスタノード59114など)またはサーバ(サーバ100など))は、一般に、ビークルノードを追跡および管理する。したがって、管理ノードに送信された出荷更新メッセージは、ビークルノードによって受信された確認メッセージに基づいており、パッケージに関する更新された出荷情報を示す。例えば、そのような更新された出荷情報は、IDノードの位置に関するパッケージの荷降ろし指示と、パッケージおよびIDノードの位置に関連する環境条件情報と、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上であることを示すパッケージ状況と、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にないことを示すパッケージ状況とを含むことができる。
ステップ6145より先の方法6100のより詳細な実施形態では、コンテナノードが、パッケージの位置ベースの荷降ろし指示を生成することができる。そのような位置ベースの荷降ろし指示は、保管装置内またはビークル内のIDノードの決定された位置に基づいており、これに関連する。
ステップ6145より先の方法6100の別の詳細な実施形態では、コンテナノードが、IDノードの位置に基づいて、無線対応ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームを更新することができる。上述したように、これは、コンテナノードが、ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームを表すローカルに格納されたデータを変更することによって達成されてもよいし、いくつかの実施形態では、コンテナノードが、位置ベースの荷降ろしスキームを表すビークルノード内に格納されたデータで変更するものに関し、変更されたデータまたは指示を送信することができる。
図62は、重量関連配置スキームを含む、本発明の一実施形態による、図61に示すような能動的出荷管理のための例示的な方法6100のさらなる実施形態におけるさらに他のステップを示すフローダイアグラムである。ここで図62を参照すると、追加的なステップ(サブメソッド6200と総称する)は、ステップ6205で開始され、ここで、コンテナノードは、(ステップ6120からの)IDノードの決定された位置を、IDノードのパッケージの重量関連配置スキームに対して比較することができる。このような重量関連配置スキームは、例えば、コンテナノードの保管装置コンテナまたはビークル(例えば、バンの後部保管エリアまたは航空機の積み荷エリアなどのビークル内の保管エリア)に関連することができる。
ステップ6210で、コンテナノードは、位置特定されたIDノードに関連付けられた特定のパッケージに関連する出荷情報にアクセスすることができる。そのような情報は、いくつかの実施形態では、コンテナノードのメモリ内で局所的に既に利用可能であってもよい。他の実施形態では、コンテナノードは、ビークルノードから特定の出荷情報を要求および受信してもよい(ビークルノードは、このような情報をローカルに有してもよいし、施設マスタノード59114またはサーバ100などの管理ノードから、このような情報をさらに要求および受信する必要があってもよい)。
ステップ6215で、コンテナノードは、パッケージに関連するアクセスされた出荷情報と、重量関連配置スキームに対するパッケージのIDノード位置の比較結果とに基づいて、アンバランス状態を自動的に識別することができる。例えば、パッケージの出荷情報は、この特定のパッケージの重量情報をコンテナノードに提供することができる。したがって、コンテナノードは、パッケージのIDノードを位置特定するコンテナノードの技術的能力と、コンテナノードによる(アクセスされた出荷情報ごとの)パッケージの重量の決定とに基づいて、この情報を重量関連配置スキームと比較することによって、保管装置コンテナまたはビークル内にはかりを必要とせずに、アンバランス状態を自動的に識別することができる。アンバランス条件が見つかった場合(例えば、そのような情報を重量関連配置スキームと比較することにより、保管装置コンテナまたはビークルの特定の部分に対するスキームの閾値重量との不一致が示された場合)、ステップ6215はステップ6220および6225に進む。そうでない場合、サブメソッド6200は、そのような能動的な出荷監視が、パッケージが重量関連配置スキームと一致する場所に配置されたことを示したならば、ステップ6215の後に終了する。
ステップ6220において、コンテナノードは、パッケージに関する識別されたアンバランス条件が与えられた場合、パッケージに関する識別されたアンバランス条件を報告するために、ビークルノードにアンバランス警告を送信できる。ステップ6225で、サブメソッド6200は、コンテナノードによって送信されたアンバランス警告に基づいて、ビークルノードがビークルアンバランス通知を生成した後、ビークルアンバランス通知を管理ノード(施設マスタノード59114またはサーバ100など)に送信することに進むことができる。このようにして、ノード対応のビークル内およびノード対応のビークルの外部の無線ノードベースの構成要素に、アンバランス状態についてプロアクティブに通知することができる。
さらにまた、一実施形態はまた、ビークルノードまたは管理ノードが、(別の無線ノードとして動作している操作者のユーザアクセスデバイス59200にメッセージを送信することによって)そのようなアンバランス条件情報に自動的に応答するようにすることもできる。例えば、操作者のユーザアクセスデバイス59200は、ディスプレイを有するIDノードに基づいて実装され、デバイスが短距離通信インターフェースを介してビークルマスタノード59110と直接通信することができるが、サーバ100と直接通信することはできないように実施することができる。このような実装形態は、ビークルのオペレータに、ビークル上で、自動的かつプロアクティブに監視および識別されていることを知らせ続けるために、BLEフォーマットの通信を使用することができる。しかしながら、操作者のユーザアクセスデバイス59200の別の例示的な実装形態は、短距離通信インターフェースを介して(例えば、BLEフォーマットの短距離通信路を介して)ビークルマスタノード59110と直接通信することができる、またより長距離の通信インターフェースを介して(例えば、Wi−Fi(登録商標)またはセルラ通信路を介して)サーバ100と直接通信することができる、あるタイプのマスタノードに基づくことができる。そのような実装は、オペレータが情報を見て、能動的な出荷管理システム内の他の無線ノード構成要素にフィードバックを提供することができるタッチスクリーンを有するセルラ方式およびBluetooth(登録商標)対応のスマートフォンまたはポータブルタブレットデバイスの形態を取ることができる。
図59〜図62に関連して上述した実施形態に加えて、無線ネットワーク対応のビークル内の能動的な出荷管理システムの代替的な実施形態は、ビークル内に保持されるそれぞれのパッケージに関連付けられたIDノードと、(そのようなシステムの階層型無線ネットワーク内のコンテナノードレイヤを不要にする)ビークル内に配置されるビークルノードとを備えることができる。このような代替的なシステム実施形態の一例が、図63の図示された構成要素および図64および図65に示される例示的な方法ステップを介して示されており、パッケージIDノードとの相互作用通信はビークルノードに委ねられ、保管コンテナユニットに関連するコンテナノードにコンテナレベルで分散されない。
より詳細には、図63は、本発明の一実施形態による、別個のコンテナおよび関連するコンテナノードを使用することなく、ビークルがIDノード対応のパッケージの移動式保管装置として動作する、例示的な無線ネットワーク対応のビークル内に配備された別の例示的な能動的出荷管理システム実施形態を示す図である。一般に、図63に示されるシステム実施形態は、図59に示される実施形態に類似しているが、パッケージ59130a〜59130gの保管装置コンテナおよびコンテナノードはない。このように、パッケージIDノード59120a〜59120gのそれぞれは、能動的な出荷管理システムのそのような実施形態の一部として、特定の非従来型のやり方で、ビークルノード60110と直接通信し、その逆も同様である。
図63のこの図示の実施形態では、例示的な代替的なシステムは、ビークル60000内に配置され、ビークル60000に関連付けられたビークルノード60110を含む。より詳細には、このようなビークル60000は、出荷可能な荷物(例えば、パッケージ)を運搬するための積み荷エリアを有する、配送バンまたは航空機などの複数の出荷可能な荷物を保持することができる移動式保管装置として実施することができる。ビークルノード60110は、あるタイプのマスタノード(マスタノード110aなど)として実施され、ビークル60000内からビークル外部の管理ノードとして動作する施設マスタノード59114への第1の無線通信路を提供する第1の通信インターフェースを少なくとも含む。いくつかの実施形態では、サーバは、ビークルマスタノード60110の管理ノードとして動作することができる。さらに、ビークルノード60110はまた、ビークル60000内の、出荷されるパッケージ59130a〜59130gに関連付けられたIDノードへの第2の無線通信路を提供する第2の通信インターフェースも含む。このように、IDノードがビークルマスタノード60110と直接通信することができるが、管理ノード(例えば、サーバ100)とは直接通信することはできないように、第1の無線通信路は第2の無線通信路とは異なる。図59に関連して説明したのと同様に、パッケージ59130a〜59130gのIDノードのそれぞれは、ビークルマスタノード60110とおよび/または相互に通信する手段として、ビークル60000内に配置されたときに、告知信号をブロードキャストすることができる。
この代替的なシステム実施形態の一部として、ビークルマスタノード60110は、一緒に考慮すると、ビークル60000およびそのパッケージ内容に対する改良された非従来型の能動的な出荷監視および管理を提供する、集合的な一式のステップを実行するように動作可能にプログラムされる。具体的には、この代替的なシステム実施形態に配備されるとき、ビークルマスタノード60110は、(施設マスタノード59114として実施されるかサーバ100として実施されるかを問わず)管理ノードから第1の無線通信路を介して、管理要求を受信するように動作する。そのような管理要求は、パッケージ59130cなどの出荷される特定のパッケージに関する。管理要求を受信したことに応答して、ビークルマスタノード60110は、管理要求に含まれる出荷情報に基づいて、パッケージ59130cに関連付けられたIDノードを識別し、次いで、IDノードから第2の無線通信路を介して、その特定のIDノードの位置を決定する一部として、1つ以上のブロードキャストされた告知信号を受信する。(ビークルマスタノード60110によって実行されるように)決定されたIDノードの位置に基づいて、ビークルマスタノード60110は、パッケージがビークル60000上にあることを確認する。その後、ビークルマスタノード60110は、第1の無線通信路を介して、(施設マスタノード59114かサーバ100かによらず)管理ノードに出荷更新メッセージを送信する。このような出荷更新メッセージは、パッケージがビークル60000上にあると確認されたかどうかを示し、パッケージに関連する更新された出荷情報を示す。そのような更新された出荷情報は、例えば、そのIDノードの位置に関するパッケージ59130cの荷降ろし指示と、パッケージ59130cおよびそのIDノードの位置に関連する環境条件情報と、そのパッケージ59130cがビークル60000上であることを示すパッケージ状況と、そのパッケージ59130cがビークル上にないことを(それが実際である場合に)示すパッケージ状況とを含むことができる。
図59および図60に示されるものと同様に、図64の代替的なシステム実施形態はまた、IDノードに動作可能に結合され、パッケージに関連付けられる環境制御装置(ECU)を含むことができる。例えば、パッケージ59130cは、パッケージ59130c内のIDノードによって制御されるECUを有して、図63に示されている。特に、ECUの一実施形態は、IDノードにECUの設定(例えば、ECUを設定できる所望の温度)を調整させるために、ビークルノード60110によって生成され、IDノード59130cに提供される制御メッセージを介して制御されてもよい。図60に示すものと同様に、図63のパッケージ59130c内のIDノードは、パッケージ59130cの状況を特徴付けるセンサデータ(温度読み取り値など)を取得するセンサ(温度センサなど)を備えることができる。このようなセンサデータは、パッケージ59130c内のIDノードによってビークルノード60110に提供されてもよく、その結果、ビークルノード60110によって生成された任意の制御メッセージは、そのようなセンサデータに基づくことができる。このように、ビークルノード60110によって生成された制御メッセージは、位置特定されたIDノードに1つまたは複数の制御パラメータを提供し、次に、ECUに、提供された制御パラメータに従って、パッケージに対して所望の熱的影響を与えさせることができる(例えば、パッケージ59130c内の環境を、提供された制御パラメータと一致する所望の温度に加熱または冷却する)。
この代替的なシステムのさらなる実施形態は、ビークルノード60110が、位置特定されたIDノードおよびその関連パッケージ(パッケージ59130cなど)に関する通知または指示を生成することができる。例えば、ビークルノード60110は、パッケージに関連する出荷情報が、パッケージのための特定の重量を示す場合に、ビークルノード60110がアンバランス条件を識別したときに、ビークルアンバランス通知を生成でき、重量関連配置スキームと比較した、(パッケージのIDノードの決定された位置に対応する)パッケージのそのような重量および位置が、ビークル60000内のアンバランス条件を自動的に識別する。そのような重量関連配置スキームは、ビークル60000のためのバランスした貨物積載荷重に関連するビークルノード60110にアクセス可能なデータ記録として実施することができる。このような重量関連配置スキームを表すそのようなデータ記録は、ビークルノード60110(例えば、施設マスタノード59114またはサーバ100)と通信する管理ノードから「プッシュ」タイプの方式でビークルノード60110にロードすることができる。このようにして、ビークルノード60110は、ビークル60000内で運ばれるべき特定の内容に固有の関連する配置、位置、および荷降ろし情報を予めロードすることができる。
この代替的なシステムのまたさらなる実施形態は、ビークルノード60110が、ビークルノード60110上のメモリ内のデータ記録として記憶されたビークル60000の位置ベースの荷降ろし方式を更新し、および/またはパッケージはビークル60000上にあるとの確認時に、パッケージ59130cの位置ベースの荷降ろし指示を生成することができ、パッケージ59130c内のIDノードの決定された位置に基づいている。
したがって、能動的な出荷管理システムの上記の代替的な実施形態は、(ビークル60000などの)ビークル内に保持されるIDノードのうちの少なくとも1つ(パッケージ59130c内のIDノードなど)と相互作用するときに、ビークルノード(ビークルマスタノード60110など)の特定の動作を含む。さらなるシステム実施形態はまた、例えば、複数のIDノード、管理ノード(施設マスタノード59114および/またはサーバ100など)、入れ子にされたパッケージ内に少なくとも1つのさらなるIDノード対応のパッケージを有する入れ子にされたパッケージ、および/またはビークル内の位置特定されたIDノードに関するビークルノードからの通知および指示の受信者であり得る操作者ユーザアクセスデバイス(デバイス59200など)を含むことができる。
上述のように、図64および図65は、能動的な出荷管理のためのそのような代替的なシステム実施形態におけるそのようなビークルノード(例えば、ビークルマスタノード60110)がどのように動作し得るかに関する例示的なステップを提供する。特に、図64は、本発明の一実施形態による、図63に示すような無線ネットワーク対応のビークル内の能動的出荷管理のための例示的方法を示すフローダイアグラムである。ここで図64を参照すると、例示的な方法6400は、ステップ6405で開始され、ここで、管理ノード(施設マスタノード59114またはサーバ100など)は、無線ネットワーク対応のビークル(ビークル60000内のノード60110など)内でビークルノードに管理要求をブロードキャストする。管理ノードによってブロードキャストされる管理要求は、出荷される特定のパッケージに関連する。
ステップ6410で、方法6400は、システム内のビークルノードがブロードキャストされた管理要求を受信するのを待つ。したがって、ビークルノードが管理ノードからのブロードキャストされた管理要求を受信した場合、ステップ6410はステップ6415に進む。そうでなければ、方法6400はステップ6410に留まる。ビークルノードに関連付けられたビークルは、複数の出荷品物を少なくとも一時的に保持することができるあるタイプの移動式保管装置(複数のパッケージを一時的に保管することができる配送バン、または輸送のために複数のパッケージを一時的に保管することができる航空機など)として実施できる。
ステップ6415で、方法6100は、ビークルノードが、管理要求に含まれる出荷情報に基づいて、関心のあるパッケージに関連付けられたIDノードを識別することに進む。このようにして、例えば、ビークルノード60110は、管理ノードからのビークルノード60110によって受信された管理要求に含まれるパッケージの出荷情報に基づいて、パッケージ59130aに関連付けられたIDノードを識別することができる。
ステップ6420において、方法6400は、ビークルノードが、ビークルノードによって決定されたパッケージのIDノードの位置に基づいて、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にあることを確認することに進む。例えば、ステップ6420の一部として、ビークルノード60110は、上述したような様々な技法(例えば、ノードのRF特性(例えば、RF出力信号レベルおよび/またはRF受信機感度レベル)を制御すること、相対的な近接度を決定すること、IDノード59120aの関連付け情報を考慮すること、コンテキスト情報およびRF環境に対する位置調整を考慮すること、三角測量を連鎖させること、さらにパッケージ59120c内のIDノードを位置特定するために様々な位置特定方法論を組み合わせた階層的で適応的な方法を含む方法)を介して、IDノードの位置(実行可能または実際)を決定するために、パッケージ59130cに関連付けられ、内部に梱包されたIDノードと相互作用することができる。そのような位置は、例えば、ビークルによって実施される移動式保管装置内の位置として決定されてもよい。
ステップ6425において、方法6400の一実施形態は、ビークルノードがパッケージから何らかのセンサデータを受信したかどうかを判定することができる。上述したように、一実施形態におけるノード対応のパッケージはまた、環境制御装置(ECU)も含むことができ、環境制御装置は、パッケージのIDノードによって制御されて、パッケージの内容に所望の熱的影響を与えることができる。例えば、パッケージ59130c内のIDノードは、ステップ6425の実施形態においてIDノードのセンサからセンサデータを提供することができる。したがって、ビークルノードがパッケージから(特にパッケージのIDノードから)センサデータを受信した場合、方法6400の実施形態において、ステップ6425は、ステップ6430および6435に進むことができる。そうでなければ、ステップ6425は直接ステップ6440に進む。
ステップ6430において、方法6400の一実施形態は、ビークルノードが、位置特定されたIDノードのための制御メッセージを生成することに進む。(IDノードによって提供されるセンサデータに基づき得る)そのような制御メッセージは、少なくとも1つの制御パラメータを位置特定されたIDノードに提供するなど、パッケージに関連付けられた環境制御装置を調整して、環境制御装置に、パッケージに対して所望の熱的影響を与えさせる。そして、ステップ6435において、方法6400の一実施形態はまた、パッケージの環境制御装置の調整を行うために、ビークルノードが、制御メッセージをIDノードに送信することもできる。例えば、図63に示すようなビークルノード60110は、パッケージ59130cに関連付けられたIDノードのセンサによって最初に取得されていてもよい。このようなセンサデータは、所望の閾値温度(例えば、パッケージ59130cの内容の所望の出荷温度)を超える温度上昇を示すことができる。その結果、ビークルノード60110は、パッケージ59130cのECUに、パッケージ59130cの内部を所望の閾値温度よりも下に、またはちょうどに戻すように冷却させる温度制御パラメータを変更する制御メッセージを生成することができる。
ステップ6440で、方法6400は、ビークルノードが、無線ネットワーク対応のビークル外部の管理ノードに出荷更新メッセージを送信することに進む。管理ノード(例えば、マスタノード(施設マスタノード59114など)またはサーバ(サーバ100など))は、一般に、ビークルノード60110を追跡および管理する。送信された出荷更新メッセージは、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にあると確認されたかどうかを示し、パッケージに関連する更新された出荷情報も示す、ビークルノードが示す方法である。そして、前述したものと同様に、そのような更新された出荷情報は、IDノードの位置に関するパッケージの荷降ろし指示と、パッケージおよびIDノードの位置に関連する環境条件情報と、パッケージがビークル上であることを示すパッケージ状況と、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にないことを示すパッケージ状況とを含むことができる。
ステップ6440より先の方法6400のより詳細な実施形態では、ビークルノードが、パッケージの位置ベースの荷降ろし指示を生成することができる。そのような位置ベースの荷降ろし指示は、ビークル内のIDノードの決定された位置に基づいており、これに関連する。
ステップ6440より先の方法6400の別の詳細な実施形態では、ビークルノードが、IDノードの位置に基づいて、無線対応ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームを更新することができる。上述したように、これは、ビークルノードが、ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームを表すローカルに格納されたデータを変更することによって達成され得る。
図65は、重量関連配置スキームを含む、本発明の一実施形態による、図64に示すような能動的出荷管理のための例示的な方法6400のさらなる実施形態におけるさらに他のステップを示すフローダイアグラムである。ここで図65を参照すると、追加的なステップ(サブメソッド6500と総称する)は、ステップ6505で開始され、ここで、ビークルノードは、(ステップ6420からの)IDノードの決定された位置を、IDノードのパッケージの重量関連配置スキームに対して比較することができる。このような重量関連配置スキームは、例えば、ビークル内の移動式保管エリア(例えば、バンの後部保管エリアまたは航空機の貨物エリア)に関連することができる。
ステップ6510で、ビークルノードは、位置特定されたIDノードに関連付けられた特定のパッケージに関連する出荷情報にアクセスすることができる。そのような情報は、いくつかの実施形態では、ビークルノードのメモリ内で局所的に既に利用可能であってもよい。他の実施形態では、ビークルノードは、管理ノードから特定の出荷情報を要求および受信してもよい(ビークルノードは、このような情報をローカルに有してもよいし、サーバ100などのサーバからこのような情報をさらに要求および受信する必要があってもよい)。
ステップ6515で、ビークルノードは、パッケージに関連するアクセスされた出荷情報と、重量関連配置スキームに対するパッケージのIDノード位置の比較結果とに基づいて、アンバランス状態を自動的に識別することができる。例えば、パッケージの出荷情報は、この特定のパッケージの重量情報をビークルノードに提供することができる。したがって、ビークルノードは、パッケージのIDノードと相互作用し、パッケージのIDノードの位置を決定するビークルノードの技術的能力と、ビークルノードによる(アクセスされた出荷情報ごとの)パッケージの重量の決定とに基づいて、この情報を重量関連配置スキームと比較することによって、ビークル内にはかりを必要とせずに、アンバランス状態を自動的に識別することができる。アンバランス条件が見つかった場合(例えば、そのような情報を重量関連配置スキームと比較することにより、ビークルの特定の部分に対するスキームの閾値重量との不一致が示された場合)、ステップ6515はステップ6520に進む。そうでない場合、サブメソッド6500は、そのような能動的な出荷監視が、パッケージがビークルの重量関連配置スキームと一致する場所に配置されたことを示したならば、ステップ6515の後に終了する。
ステップ6520で、サブメソッド6500は、ビークルノードがビークルアンバランス通知を生成し、管理ノード(施設マスタノード59114またはサーバ100など)に送信することに進むことができる。このようにして、ノード対応のビークル内およびノード対応のビークルの外部の無線ノードベースの構成要素に、ビークルのアンバランス状態についてプロアクティブに通知することができる。
さらにまた、一実施形態はまた、管理ノードが、(別の無線ノードとして動作している操作者のユーザアクセスデバイス59200にメッセージを送信することによって)そのようなアンバランス条件情報に自動的に応答するようにすることもできる。例えば、(図59に示すものと同様の)図63に示す操作者のユーザアクセスデバイス59200は、ディスプレイを有するIDノードに基づいて実装され、デバイスが短距離通信インターフェースを介してビークルマスタノード60110と直接通信することができるが、サーバ100と直接通信することはできないように実施することができる。このような実装形態は、ビークルのオペレータに、ビークル上で、自動的かつプロアクティブに監視および識別されていることを知らせ続けるために、BLEフォーマットの通信を使用することができる。しかしながら、操作者のユーザアクセスデバイス59200の別の例示的な実装形態は、短距離通信インターフェースを介して(例えば、BLEフォーマットの短距離通信路を介して)ビークルマスタノード60110と直接通信することができる、またより長距離の通信インターフェースを介して(例えば、Wi−Fi(登録商標)またはセルラ通信路を介して)サーバ100と直接通信することができる、あるタイプのマスタノードに基づくことができる。そのような実装は、オペレータが情報を見て、能動的な出荷管理システム内の他の無線ノード構成要素にフィードバックを提供することができる、タッチスクリーンを有する、セルラ方式およびBluetooth(登録商標)対応のスマートフォンまたはポータブルタブレットデバイスの形態を取ることができる。
(ノードにおける改良されたマルチ無線機能の配備)
さらなる実施形態は、コンテナ内、コンテナ外、および/またはコンテナの一部上で支持される他のノードの位置をより明確にするために、ロジスティクスコンテナ内の特別に改良されたコンテナノードの使用を活用することができる。一般に、そのような改良された実施形態は、ロジスティクスコンテナの内部、外部、または内部および外部の両方を監視するコンテナノードの一部として配備される複数の無線要素(例えば、複数のアンテナ素子、専用無線装置、またはその両方)を含むことができる。これは、出荷されるパッケージまたは品物を輸送する密閉コンテナであるロジスティクスコンテナに適用できるが(ULD、クローズドトレーラ、列車の車両、または一貫輸送コンテナなど)、保管プラットフォームに基づく、ロジスティクスコンテナでも使用できる(出荷されるパッケージを支持するために使用される改良されたベースパレット、または出荷されるパッケージを支持するフロアおよび側壁を有するオープントレーラなど)。異なるアンテナ構成を使用して、集束アンテナパターン(例えば、指向性対無指向性対フェーズドアレイ)を介してノードの位置特定をさらに改良することができる。追加的な実施形態は、コンテナノードのコントローラ(例えば、コンテナノード内のプログラムされた処理装置)が、どの無線/アンテナ素子を使用するかを能動的に管理および選択することにより、コンテナ内のパッケージのより高精度な位置情報を提供することができ、および/または物理的な保管場所(例えば、建物、ビークル、航空機、トレーラなど)内に配置されたコンテナに関する位置/向き情報を提供することができる。そのレベルでコンテナノードによって生成されたそのような情報は、例えばコンテナノードのロジスティクスコンテナの重量およびバランスの自動的な決定の一部として使用される、測定ベースの情報をもたらす多重アンテナノードベースの解決策を可能にする。
図66は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナの一部として配置されかつ配備されたロジスティクスコンテナ内のノードを受信するための少なくとも1つの改善された無線送受信機を有する、例示的な改良されたコンテナノード装置を示す図である。ここで図66を参照すると、例示的なロジスティクスコンテナ66100Aが2つのパッケージ66130a、66130bを保持して示されている。パッケージ66130aは、IDノードA 66120aが使用可能にされる。同様に、パッケージ66130bは、IDノードB66120bが使用可能にされる。例示的な改良されたコンテナノード66000は、ロジスティクスコンテナ66100A上に配置されて、一般に、コンテナ66100Aの内部を監視し、物理的な保管場所(ビークルまたは建物など)に関連付けられた施設マスタノード110aと通信する。施設マスタノード110aは、1つまたは複数のコンテナノード(コンテナノード66000など)と通信することができ、(ネットワーク105を介して)サーバ100と電子的に相互作用することができる、あるタイプの無線マスタノード要素として実施することができる。
例示的な改良されたコンテナノード66000は、上述のコンテナノード38000、41000、または54000aと同様に実施することができるが、それぞれが、通信インターフェースおよびそれらの処理装置のそれぞれのプログラミングをどのように実装するかに関して異なる。より詳細には、以下でより詳細に説明するように、ロジスティクスコンテナ内のノードおよびロジスティクスコンテナの外部のノードと通信するための2つの異なる無線送受信機(RTx装置66480およびRTx66485)のそれぞれに動作可能に結合された処理ベースのコントローラモジュール66005を有する例示的な改良されたコンテナノード66000が示されている。一般に、コントローラモジュール66005は、処理コア、メモリ(揮発性および不揮発性メモリ)、およびプログラマブル入出力周辺機器(例えば、UART、タイマ、カウンタ、クロック、ADおよびDA変換器、バッファ、シリアルインターフェース、パラレルインターフェース、センサなど)を備える、マイクロコントローラなどのプロセッサベースの電子計算回路である。コントローラモジュール66005のいくつかの実施形態は、単一の集積回路(例えば、システムオンチップ(SOC)タイプのデバイス)として実施されてもよく、他の実施形態は、意図するコンテナノード実装形態に応じて、コンテナノードのコントローラモジュールを、処理装置、メモリ、処理周辺機器、およびプログラマブルインターフェースなどの別個の回路デバイスの集まりで実施してもよい。コントローラモジュール66005内のメモリは、関連する動作データおよびプログラム命令を保持して、そのような無線送受信機を使用するときに以下でより詳細に説明する動作をサポートするように動作する。
例示的なコンテナノード38000、41000、または54000aに関して説明した例示的な短距離および中距離/長距離通信インターフェースにより、異なるノードと通信するときに別個の通信路が使用できるが、さらに改良された無線送受信機RTx装置66480およびRTx66485を使用することにより、コンテナノード66000は、他のノードと通信して他のノードの位置を特定する方法の精度を上げ改善することができる。図66に示すように、RTx装置66485は、一般に、アンテナ66500を含むコンテナノードコントローラ66005に動作可能に結合された無線送受信機である。このように、RTx装置66485は、アンテナ66500を介して、ロジスティクスコンテナ66100Aの外部に配置された施設マスタノード110aへの無線通信アクセスを容易にする。しかしながら、図66に示す実施形態では、RTx装置66480は、一般に、複数のアンテナ素子66505a〜66505dを含むコンテナノードコントローラ66005に動作可能に結合された別の無線送受信機である。集合的に、これらのアンテナ素子66505a〜66505dは、ロジスティクスコンテナ66100Aに対して空間的に分散した構成で配置され、RTx装置66480に、ロジスティクスコンテナ66100A内に配置された1つ以上のパッケージIDノード(例えば、IDノードA66120aおよび/またはIDノードB66120b)へのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する。
このような空間的に分散した構成では、アンテナ素子66505a〜66505dは、ロジスティクスコンテナ66100Aの異なる部分に対して物理的に配置される。例えば、一実施形態では、アンテナ素子66505a〜66505dは、ロジスティクスコンテナの長さに沿って走る中心軸に沿ってロジスティクスコンテナの内部天井など、ロジスティクスコンテナの軸に沿って配置されてもよい。このように、アンテナ素子66505a〜66505dのそれぞれは、ロジスティクスコンテナ66100A内の保管エリアの複数の異なる部分のうちの1つに焦点を合わせたアンテナパターンで実装することができ、これにより、保管エリア内で監視される信号の位置を特定するのをさらに助ける。より詳細には、一実施形態は、これらのアンテナ素子66505a〜66505dを、ロジスティクスコンテナ66100Aの複数の異なる内面(天井、ドア、側壁またはフロアなどに沿って)に載せ、固定し、取り付け、または別のやり方で配置することができる。このように、コンテナノード66000の一実施形態は、アンテナ素子66505a〜66505dを空間的に分散した構成で配備することができ、これにより、RTx装置66480が、集合的なビームフォーミングフェーズドアレイアンテナの一部として、このような素子を使用でき、異なるアンテナ素子から受信された信号が、(単一のアンテナ素子を使用する単純な無指向性手法ではなく)ロジスティクスコンテナ66100Aの内部に対する適応型かつ指向性の信号の送受信のために、RTx装置66480によって処理される。
図67および図68は、例示的RTX装置66480が異なる実施形態でどのように実施され得るかに関するさらなる詳細を提供する。特に、図67は、本発明の一実施形態による、専用無線装置および対応するアンテナ素子を有する無線送受信機を有する例示的な改良されたコンテナノードのさらなる内部詳細を示す図である。ここで図67を参照すると、例示的な無線送受信装置RTx67480は、コンテナノードコントローラモジュール66005に結合され、中央インターフェース67000と、複数の専用無線装置67005a〜67005dと、それぞれが専用無線装置67005a〜67005dのうちの1つに対応する複数のアンテナ素子66505a〜66505dとを備える。中央インターフェース67000は、専用無線装置67005a〜67005dのうちの選択された1つに、コントローラモジュール66005からの信号およびコマンドを供給することができるスイッチング回路で実装することができる。専用無線装置67005a〜67005dのそれぞれは、一般に、アンテナ素子66505a〜66505dのうちの対応する1つを介して無線信号の独立した受信および送信のためのそれ自体の無線送受信機を有する。このようにして、専用無線装置のそれぞれを、情報を受信または送信するために(例えば、コントローラモジュール66005および中央インターフェース67000のスイッチング回路からのコマンドを介して)個別に選択することができるが、このアーキテクチャでは、このことを、他の専用無線装置が無線信号を受信または送信する(または、少なくとも重複する信号が他のノードに受信または送信される)のと同時に行うこともできることが当業者には理解されよう。
図68は、複数のアンテナ素子と連携できる代替的なタイプの無線送受信装置を有する例示的な改良されたコンテナノードのさらなる内部詳細の図である。ここで図68を参照すると、例示的なコンテナノード66000が、RTx装置68480が、コンテナノードのコントローラモジュール66005に動作可能に結合され、スイッチング回路68005によって複数のアンテナ素子66505a〜66505d(一般に、マルチプレクサに対応する「mux」とラベル付けされている)に結合された単一の中央無線装置68000を備えた状態で示されている。Mux68005は、中央無線装置68000のRF入出力からアンテナ素子66505a〜66505dへの、およびアンテナ素子66505a〜66505dからの選択的通信路を提供することができるスイッチング回路で実施することができる。このように、アンテナ素子66505a〜66505dのそれぞれは、中央無線装置68000が、選択されたアンテナ素子またはアンテナ素子のサブグループを介して情報を受信または送信することができるが、(図67に示すように複数の無線装置ではなく)単一の無線装置で行うように、(例えば、中央無線装置68000にmux68005のスイッチング回路を制御させるコントローラモジュール66005からのコマンドを介して)個別に選択またはサブグループで選択され得ることが当業者には理解されよう。
このように、装置実施形態は、無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナの一部として、そのような改良されたコンテナノード66000の要素を使用することができる。より詳細には、そのような装置実施形態は、コンテナノードコントローラと、2つの異なる無線送受信機とを少なくとも備える。図66〜図68に示すコントローラモジュール66005などのコンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナ上に配置されるコンテナノードの要素である。この装置実施形態における無線送受信機のうちの1つ(例えば、RTx装置66485)は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、アンテナ(例えば、アンテナ素子66500)が、この無線送受信機に、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノード(例えば、施設マスタノード110a)への無線通信アクセスを提供する。第2の無線送受信機(例えば、RTx装置66480)はまた、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、ロジスティクスコンテナに対して(ロジスティクスコンテナの軸に沿って、ロジスティクスコンテナの異なる面上、またはロジスティクスコンテナの異なる角部付近など)空間的に分散した構成で配置された複数のアンテナ素子(例えば、アンテナ素子66505a〜66505d)を含む。これらの複数のアンテナ素子は、第2の無線送受信機に、ロジスティクスコンテナ内に配置されたパッケージ内のIDノード(例えば、パッケージ66130a内のIDノードA66120a)へのマルチアンテナ無線通信アクセスを有利に提供する。
第2の無線送受信機の一実施形態は、アンテナ素子のそれぞれに結合された単一の中央無線装置(図68に示すものなど)で実施することができる。しかしながら、第2の無線送受信機の別の実施形態は、それぞれが異なるアンテナ素子にそれぞれ結合された複数の無線装置で実施されてもよい。より詳細には、第2の無線送受信機は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、複数の専用無線装置のそれぞれが、中央通信インターフェースおよびアンテナ素子のうちの1つに結合された、中央通信インターフェースを有するように実施されてもよい。このようにして、専用無線装置のそれぞれに結合された特定のアンテナ素子は、ロジスティクスコンテナの保管エリアの異なる部分を監視することができる。例えば、図66および図67に示すように、専用無線装置67005a〜67005dのそれぞれは、空間的に分散されて、ロジスティクスコンテナ66100Aの内部の異なる部分を監視する、アンテナ素子66505a〜66505dの対応する1つに接続されている。
動作中、この装置実施形態のコンテナノードコントローラは、パッケージIDノードの位置を特定しようと試みるときに、位置制御メッセージを第2の無線送受信機に送信することができる。このように、第2の無線送受信機は、パッケージIDノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択することによって応答する。その際、第2の無線送受信機は、選択されたアンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出する。そのような検出された受信情報(例えば、アンテナ素子の異なるサブセットによって受信されたパッケージIDノードからのブロードキャストされた告知信号の異なる信号電力レベル)は、第2の無線送受信機によって集合的にコンテナノードコントローラに提供される。これは、検出された異なる受信情報のすべてにより一度に行われてもよいし、アンテナ素子の各異なるサブセットが選択され、対応する信号受信情報が検出されるときに順次行われてもよい。
コンテナノードコントローラは、第2の無線送受信機から検出された受信情報により、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置を決定する。例えば、コンテナノードコントローラは、検出されたパッケージIDノード信号の信号電力レベルが、ロジスティクスコンテナの特定の部分に関して配置された特定のアンテナ素子に対して最も強いことを見出すことができる。したがって、コンテナノードコントローラは、第2の無線送受信機のアンテナ素子の異なるサブセットによって活用される、そのような受信情報を使用して、パッケージIDノードの局所的な相対位置を決定することができる。その後、コンテナノードコントローラは、命令を第1の無線送受信機に送信して、第1の無線送受信機に、位置決定メッセージをマスタノードに送信させることができる。そのような位置決定メッセージは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置を反映する。
さらなる装置実施形態では、第2の無線送受信機が、第2の無線送受信機によってアンテナ素子の異なるサブセットを選択するように動作可能であることは、第2の無線送受信機が、アンテナ素子のうちの異なるサブセットのうちのどれが第2の無線送受信機の無線受信入力を提供するかを制御するときに達成され得る。例えば、アンテナ素子が(コンテナの天井に沿ったコンテナの軸などの)空間的に多様な構成に配置されている場合、各アンテナ素子が接続されると、第2の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナの異なる部分に受信フィールドを有するアンテナを使用するように、第2の無線送受信機は、各アンテナ素子を送受信機の無線受信入力に接続するように繰り返すことができる。第2の無線送受信機が、(例えば、各要素を介して独立に、コンテナの一方の側のアンテナ素子のグループ、およびコンテナの別の側のアンテナ素子の別のグループなどアンテナ素子の異なるグループを介して)アンテナ素子の異なるサブセットの異なるサブセットを繰り返すと、第2の無線送受信機は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、インバウンド無線信号の異なる観測された信号強度を検出することができる。
アンテナ素子の異なる選択されたサブセットに関連するこのように検出された信号強度を使用して、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置が、ロジスティクスコンテナの保管エリア内の相対位置として決定されてもよい。より具体的には、一実施形態では、コンテナノードコントローラが、第2の無線送受信機からの検出された受信情報を受信したことに応じて、(a)検出された受信情報を、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて比較することと、(b)インバウンド無線信号の最大観測信号強度を有するアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの1つを識別することと、(c)パッケージIDノードの相対位置を、(b)におけるアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの識別された1つの保管エリア内の焦点エリアに関連するものとして決定することとによって、ロジスティクスコンテナの保管エリア内のパッケージIDノードの相対位置を決定することができる。換言すれば、物理的および空間的に分散した構成で複数のアンテナ素子を配備することによって、アンテナ素子のうちの1つが、パッケージIDノードの信号を他のアンテナ素子よりも高く観測し、その後、コンテナノードのコントローラが、パッケージIDノードの相対位置が、その1つのアンテナ素子が集中しているコンテナの保管エリア内の位置であると判定する。
さらに追加的な装置実施形態では、コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置に基づいて、パッケージIDノードに関する配置フィードバック情報を生成することができる。そのような場合、コンテナノードコントローラは、生成された配置フィードバック情報に基づいて、第1の無線送受信機に、配置フィードバックメッセージをマスタノードにブロードキャストさせることもできる。コンテナノードコントローラは、荷積み状況パラメータ、現在の重量パラメータ、および/または現在のバランスパラメータを含むような配置フィードバック情報を生成することができる。荷積み状況パラメータは、パッケージIDノードが、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と比較して、そのロジスティクスコンテナのための積載計画に従ってロジスティクスコンテナ内に位置しているかどうかを示すことができる。ロジスティクスコンテナの現在の重量パラメータは、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づくことができる。また、ロジスティクスコンテナの現在のバランスパラメータは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置およびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づくことができる。したがって、コンテナノードコントローラの一実施形態は、IDノードのパッケージがロジスティクスコンテナ内に位置するときの配置、重量、およびバランスに関連する問題を回避するために、適時の配置フィードバックに関するこのような自動的およびプロアクティブなメッセージングを用いて、監視された荷積み/出荷/荷降ろし動作をさらに改良できる。
上述の改良されたコンテナノード装置実施形態では、そのような装置は、様々なタイプのロジスティクスコンテナとともに使用され得る。例えば、改良されたコンテナノード装置は、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナ、ビークルによって移動可能なトレーラ(トラックによって牽引される貨物トレーラなど)、鉄道システム上で移動可能な列車の車両、および少なくとも2つの異なる種類の輸送様式で移動可能な一貫輸送コンテナと共に使用することができる。
図44〜図53に関して上述したように、例示的なロジスティクスコンテナは、保管、移動、または輸送される品物(例えば、IDノード対応のパッケージ)を支持するパレットベースのプラットフォームなどのロジスティクス保管プラットフォームを使用して実施することもできる。より詳細には、このタイプの例示的なロジスティクスコンテナは、ベースプラットフォームと、ベースプラットフォームに対してパッケージIDノードを固定するために、ベースプラットフォームに取り外し可能に取り付け可能な可撓性のカバーとを用いて実施することができる。
別の例示的なロジスティクスコンテナは、品物(例えば、IDノード対応のパッケージ)を支持することができる、1つまたは複数の棚を使用して実施することができる。そのような棚のそれぞれは、上述したようにより局所的な方法で棚上に支持されたパッケージIDノードと通信するために、複数のアンテナ素子が配備された、改良されたコンテナノードに関連付けることができる。
上記の説明は、例示的な改良されたコンテナノード装置に関連しているが、そのような装置は、ロジスティクスコンテナを含むより大きなシステム実施形態の一部として配備されてもよい。そのようなシステム実施形態のいくつかの例では、そのような拡張されたコンテナノードを構成する要素のいくつかまたはすべては、ロジスティクスコンテナに組み込まれてもよく、一体化された部分であってもよい。しかしながら、他の例では、複数のアンテナ素子を有するコンテナノードは、システムとして動作するときにはロジスティクスコンテナ上に配置することができるが、コンテナノードが取り外し可能で交換可能である構成で、および/またはコンテナ内で出荷されることが意図された包装内容物によって所望されるか指示されるコンテナの保管エリアの異なる部分を適応的に監視するように構成を変えることができるアンテナ素子と共に配置することができる。
より詳細には、図66に示すような、改良された無線ノードネットワーク対応のコンテナシステムの例示的な実施形態は、一般に、ロジスティクスコンテナ、コンテナノードコントローラ、および2つの異なる無線送受信機を含み、そのうちの1つは複数のアンテナ素子を有する。システムのコンテナノードコントローラ(例えば、コントローラモジュール66005)は、例えば、ロジスティクスコンテナ内のアクセス可能な保管エリアに対して、取り付けられ、もしくは一体化されて、またはコンテナノードコントローラが内部に配置されているコンテナノードのための取り付け可能なハウジングを使用して取り外し可能に、ロジスティクスコンテナ上に配置される。システムの第1の無線送受信機(例えば、RTx装置66485)は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、第1のアンテナ(例えば、66500)が、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノード(例えば、施設マスタノード110a)への無線通信アクセスを提供する。システムの第2の無線送受信機(例えば、RTx装置66480)はまた、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、第2の無線送受信機は、有利に、ロジスティクスコンテナの異なる部分内から出る受信/送信カバレッジを提供するために、ロジスティクスコンテナに対して分散した構成で配置された複数のアンテナ素子(例えば、アンテナ素子66505a〜66505d)を含む。このように、アンテナ素子は、第2の無線送受信機に、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージと共に配置されたパッケージIDノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する。例えば、アンテナ素子66505a〜66505dは、ロジスティクスコンテナ66100Aの異なる部分に配置されて、コンテナノード66000のRTx装置66480に、パッケージ66130a内のIDノードA 66120aへのマルチアンテナ無線局所的アクセスを提供する。
この構成では、システムのコンテナノードと第2の無線送受信機とは、コンテナ内のパッケージIDノードの位置を決定するために、従来とは異なる方法で相互作用する。より詳細には、システムのコンテナノードコントローラは、コンテナ内のパッケージIDノードの位置を決定しようとするときに、位置制御メッセージを生成し、システムの第2の無線送受信機に送信することができる。第2の無線送受信機が、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出するように、これに応答して、第2の無線送受信機は、アンテナ素子の異なるサブセットを選択して、パッケージIDノードからのインバウンド無線信号を受信する。より詳細には、第2の無線送受信機は、アンテナ素子の異なるサブセット(ロジスティクスコンテナの異なる部分に位置する)のどれが第2の無線送受信機のための無線受信入力を提供するかを制御することによって、このタイプの選択および決定を行うことができる。例えば、図66に示すように、アンテナ素子66505a〜66505dは、ロジスティクスコンテナ66100Aの4つの異なる部分に対して配置される。例示的なRTx装置66480は、アンテナ素子のグループのサブセットとしてこれらのアンテナ素子のそれぞれを選択し、アンテナ素子のそれぞれを、RTx装置66480のRFフロントエンドに選択的に接続することができる。RTx装置66480がどのように実装されるかに応じて、これは、中央通信インターフェースを介して、特定のアンテナ素子についてRTx装置66480内の特定の専用無線装置を選択することを含む場合もあるし(図67の無線送受信機の実施形態に示されているものなど)、RTx装置66480内の単一の中央無線装置と、特定のアンテナ素子との間で切り替えられる電気接続を確立することを含む場合もある(図68の無線送受信機の実施形態に示されているものなど)。したがって、アンテナ素子66505a〜66505dのそれぞれがRTx装置66480のRFフロントエンドに接続されるため、一実施形態では、RTx装置66480が、パッケージIDノードA 66120aからブロードキャストされている検出されたインバウンド無線信号の信号強度を観測することができる。これは、(例えば、各アンテナ素子がRTx装置66480に接続され、RTx装置66480の受信フロントエンドアンテナを提供するときに)アンテナ素子の異なるサブセットのそれぞれに対して行うことができる。
システムの第2の無線送受信機は、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供する。一般に、第2の無線送受信機は、すべての受信情報が収集された後に、検出された受信情報(例えば、アンテナ素子の各選択されたサブセットに関連する観測された信号強度)をコンテナノードコントローラに単一のメッセージとして提供してもよいし、いくつかの実施形態では、アンテナ素子の各サブセットが選択され、アンテナ素子の現在選択されているサブセットの受信情報が検出されたときに、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに順次提供してもよい。
システムのコンテナノードコントローラは、アンテナ素子の選択されたサブセットのそれぞれについて、収集された受信情報を準備し、検出された受信情報に基づいて、システムのロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置を決定し、第1の無線送受信機に、システムのロジスティクスコンテナ内の保管エリアに対するパッケージIDノードの決定された位置を反映する位置メッセージをマスタノードへ送信させる。より具体的には、システムのコンテナノードコントローラが、観測された信号強度を、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて比較し、(b)最大観測信号強度を有するアンテナサブセットのうちの1つを識別し、(c)パッケージIDノードの相対位置を、識別されたアンテナサブセットの保管エリア内の焦点エリアに関連するものとして決定することによって、ロジスティクスコンテナの保管エリア内におけるパッケージIDノードの相対位置を決定することができる。例えば、図66に示すシステム6600を再び参照すると、例示的なコンテナノード66000のコントローラモジュール66005は、IDノードA66120aからブロードキャストされた信号に対する観測された信号強度の相対的な最大値を有するものとしてアンテナ素子66505aを識別するために、アンテナ素子66505a〜66505dのそれぞれを個別にかつ別々に使用するときに、RTx装置66480によって測定および観測された信号強度を比較することができる。したがって、コントローラモジュール66005は、アンテナ素子66505aの焦点エリアとしてパッケージIDノードA 66120aの相対位置を、すなわち図66に示すようにコンテナ66100Aの左側に決定することができる。
上述したように、システムの第2の無線送受信機と共に使用されるアンテナ素子は、システムのロジスティクスコンテナの一部に対して分散された構成にある。例えば、アンテナ素子は、コンテナの保管エリアの異なる部分に各アンテナ素子のそれぞれのアンテナパターンを集束させる構成で、ロジスティクスコンテナの軸に沿って、コンテナ内の異なる面(例えば、天井、ドア、側壁、床)上に、またはロジスティクスコンテナの内部に対して様々な位置に、空間的に分散した構成で配置することができる。
装置実施形態に関して上述したものと同様に、システム実施形態におけるコンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置に基づいて、パッケージIDノードに関する配置フィードバック情報を生成することができる。そのような場合、システムのコンテナノードコントローラは、生成された配置フィードバック情報に基づいて、第1の無線送受信機に、配置フィードバックメッセージをマスタノードにブロードキャストさせることもできる。システムのコンテナノードコントローラは、荷積み状況パラメータ、現在の重量パラメータ、および/または現在のバランスパラメータを含むような配置フィードバック情報を生成することができる。荷積み状況パラメータは、パッケージIDノードが、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と比較して、そのロジスティクスコンテナのための積載計画に従ってロジスティクスコンテナ内に位置しているかどうかを示すことができる。ロジスティクスコンテナの現在の重量パラメータは、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づくことができる。また、ロジスティクスコンテナの現在のバランスパラメータは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置およびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づくことができる。したがって、システムのコンテナノードコントローラは、IDノードのパッケージがシステムのロジスティクスコンテナ内に位置するときの配置、重量、およびバランスに関連する問題を回避するために、適時の配置フィードバックに関するこのような自動およびプロアクティブなメッセージングを用いて、監視された荷積み/出荷/荷降ろし動作をさらに改良できる機能性を有して実装できる。
改良されたコンテナノードの装置実施形態が異なるタイプのロジスティクスコンテナと共にどのように使用されるかについて上述したのと同様に、システム実施形態のロジスティクスコンテナ要素は様々な方法で実施することができる。例えば、ロジスティクスコンテナは、航空機内で搬送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナ、ビークルによって移動できるトレーラ(トラックによって牽引される貨物トレーラ)、鉄道システム上で移動可能な列車の車両、少なくとも2つの異なるタイプの輸送モダリティ上を移動することができる一貫輸送コンテナ、(ベースプラットフォームと、パッケージIDノードをベースプラットフォームに対して固定するために、ベースプラットフォームに取り外し可能に取り付け可能な可撓性カバーとを示している図44〜図53に関連して説明したものと同様に)移動または輸送される品物(例えば、IDノード対応のパッケージ)を支持するパレットベースのプラットフォームなどのロジスティクス保管プラットフォーム、または品物(例えば、IDノード対応のパッケージ)を支持することができる1つまたは複数の棚として実施できる。そのような棚のそれぞれは、コンテナノードの複数のアンテナ素子が、上述したようにより局所的な方法で棚上に支持されたパッケージIDノードと通信するシステム実施形態において使用され得る。
上述したように、例示的なシステム実施形態は、コンテナノードのロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置を決定するのを助けるために、改良されたコンテナノードの複数のアンテナ素子を使用することを活用する。しかしながら、さらなるシステム実施形態はまた、マスタノード(例えば、図66に示すシステム6600に関して図示および説明された施設マスタノード66110a)と、パッケージIDノードに対する位置要求を生成し、その位置要求をコンテナノードのコントローラに送信するなど、それが他のシステム要素とどのように相互作用するかと(これは、次いで、コンテナノードコントローラに、コンテナノードの第2の無線送受信機に送信された位置制御メッセージを生成させる)を含むことができる。このシステム実施形態におけるそのようなマスタノード要素はまた、コンテナノードコントローラから位置決定メッセージを受信し、場合によっては、サーバ(例えば、サーバ100)に、ロジスティクスコンテナに対してパッケージIDノードの決定された位置を反映するそのような情報を渡すことができる。このマスタノード要素はまた、コンテナノードコントローラから配置フィードバックメッセージを受信し、場合によっては、ロジスティクスコンテナ内のパッケージIDノードの配置に関する情報をサーバに送信することもできる。そのようなサーバはまた、図66に示すようなシステム6600などのさらに大きなシステム実施形態の追加要素であってもよい。
改良されたコンテナノード(およびそのようなノードの構成要素)の使用を活用する、改良されたコンテナノードおよびシステムの実施形態の上述した異なる装置実施形態に照らして、さらなる実施形態は、どのようにして異なるノードおよびノード要素が非従来型かつ有利に相互作用して、ロジスティクスコンテナ内のパッケージIDノードの位置を特定するのに役立つかに焦点を合わせる、システムレベルの方法の形態で提供することができる。図69Aおよび図69Bは、併せて、本発明の一実施形態による、ロジスティクスコンテナの保管エリア内にパッケージIDノードを配置するためのマルチアンテナコンテナノードによって実装される例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図69Aを参照すると、例示的な方法6900は、ロジスティクスコンテナの保管エリア内でパッケージIDノードの位置を特定するマルチアンテナコンテナノードが実装された方法であり、コンテナノードは、ロジスティクスコンテナ上に配置され、コンテナノードコントローラと、第1の無線送受信機と、第2の無線送受信機とを少なくとも備える。装置およびシステムの実施形態の両方に関してより詳細に上述したように、この方法に関連して配備される例示的なロジスティクスコンテナは、様々な形態とすることができる(例えば、ULD、トレーラ、列車の車両、一貫輸送コンテナ、(パッケージをプラットフォームに固定して収容するための貨物用網を含むことができる)パレットタイプのロジスティクス保管プラットフォーム、および1つまたは複数の棚構造)。例示的な方法6900は、ステップ6905で開始され、コンテナノードコントローラが、パッケージIDノードに関連する位置制御メッセージを生成する。そのような位置制御メッセージは、ロジスティクスコンテナの外部のマスタノードからコンテナノードコントローラによって受信された照会メッセージ(例えば、例示的なロジスティクスコンテナ66100Aの外部にある施設マスタノード110aから第1の無線送受信機66485およびそのアンテナ66500を介してコンテナノードコントローラモジュール66005によって受信されたメッセージ)に応答して生成されてもよい。
ステップ6910において、方法6900は、コンテナノードコントローラ(例えば、例示的なコンテナノード66000内のコントローラモジュール66005)が、ロジスティクスコンテナに対して空間的に分散した構成で配置された複数のアンテナ素子を有するマルチアンテナコンテナノード(例えば、RTx装置66480)の第2の無線送受信機に、位置制御メッセージを送信することに進む。これらのアンテナ素子は、第2の無線送受信機に、ロジスティクスコンテナの保管エリアに配置されたパッケージIDノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する。
ステップ6915において、方法6900は、第2の無線送受信機が、位置制御メッセージに応答して、パッケージIDノードからのインバウンド無線信号を受信するように、第2の無線送受信機が、送受信機のフロントエンド上のアンテナ素子の第1のサブセットを起動または選択することに進む。ステップ6930が方法6900をステップ6940に進める前に、方法6900が、以下に説明するステップ6920〜6935を介して異なるサブセットのそれぞれを繰り返すときに、第1サブセットが選択される。
サブセットが、サブセットとして1つのアンテナ素子を含んでもよいし、サブセットとして複数のアンテナ素子を含んでもよいことが当業者には理解されよう。例えば、異なるアンテナ素子のそれぞれが選択され、第2の無線送受信機のアンテナフロントエンドとして使用されるとき、送受信機が信号情報を受信するように、第2の無線送受信機は、サブセットとして各異なるアンテナ素子を単純に繰り返すことができる。しかしながら、他の実施形態では、第2の無線送受信機は、異なるサブセットとして、アンテナ素子の異なるグループを選択することができ、アンテナ素子のグループは、ロジスティクスコンテナの一部分への近接度に対応する。したがって、一例では、第2の無線送受信機が、アンテナ素子の2つの異なるサブセットを選択することができ、一方のサブセットは、ロジスティクスコンテナの1つの部分に近接して物理的に配置されたアンテナ素子のグループであり、他方のサブセットは、ロジスティクスコンテナの残りの部分に近接して物理的に配置された残りのアンテナ素子のグループである。より多数のアンテナ素子を配備すること、および/またはアンテナ素子のこのようなグループ分けを精緻化することにより、本明細書に記載の実施形態によって決定される、決定された位置の精度を上げる方法を提供できることが当業者には理解されよう。
方法6900のより詳細な実施形態では、アンテナ素子の異なるサブセットのどれが第2の無線送受信機のための無線受信入力を提供するかを制御することによって、第2の無線送受信機が、ステップ6915において、第1のサブセットを選択することができる。したがって、さらにより詳細な実施形態では、第2の無線送受信機は、中央通信インターフェースと、異なるアンテナ素子のそれぞれに、それぞれペアにされ結合された異なる専用無線装置とを有することができる。このように、第2の無線送受信機は、第2の無線送受信機の中央通信インターフェースが位置制御メッセージを受信し、次いで、送受信機の一部である異なる専用無線装置のうちのどれがパッケージIDノードからのインバウンド無線信号に関する受信情報を提供するかを選択したときに、インバウンド無線信号を受信するために、アンテナ素子の異なるサブセットを選択してもよい。第2の無線送受信機がそのような異なる専用無線装置(図67に示す装置67005a〜67005dなど)と共に配備される場合、異なる専用無線装置を選択することは、保管エリアの異なる部分を増分的に監視するために、異なる専用無線装置のそれぞれを増分的に起動することを含むことができる(すなわち、その結果、選択または起動された異なる専用無線装置が、インバウンド無線信号の相対的な信号強度を受信情報として検出する)。
ステップ6915(ならびにステップ6935)の一部として、アンテナ素子の異なるサブセットのうちどれが、第2の無線送受信機の無線受信入力を提供することができるかを制御することはまた、第2の無線送受信機内の単一の中央無線装置と、異なるアンテナ装置(例えば、図68のMUX68005および中央無線装置68000で示される)との間に選択的接続を電子的に確立することにより達成されてもよい。
ステップ6920で、方法6900は、第2の無線送受信機が、アンテナ素子の選択されたサブセットについて、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出することに進む。このような受信情報は、アンテナ素子の選択されたサブセットを介して受信されたインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態であってもよい。これが完了すると、ステップ6920はステップ6925に進み、第2の無線送受信機は、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供する。ステップ6930において、アンテナ素子の現在選択されているサブセットが最後のものである場合、方法6900は直接ステップ6940に進む。そうでなければ、ステップ6930はステップ6935に進み、そこで、アンテナ素子の次のサブセットが選択され、方法6900はステップ6920に戻って、その次のサブセットに関する関連する受信情報を検出する。
ステップ6940において、方法6900は、コンテナノードコントローラが、第2の無線送受信機から提供された、検出された受信情報に基づいて、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置を決定する。そのような場所は、第2の無線送受信機によって提供された検出された受信情報に基づいて、ロジスティクスコンテナの保管エリア内の相対位置として決定されてもよい(例えば、保管エリアの一部に関して定義された位置−コンテナの左側または右側内など)。より詳細には、ステップ6940のさらなる実施形態では、コンテナノードコントローラは、インバウンド無線信号の最大の観測された信号強度を有するアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの1つを識別するために、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて検出された受信情報を比較することができる。アンテナ素子のこの識別されたサブセットを使用して、コンテナノードコントローラは、保管エリア内のパッケージIDノードの相対位置を、アンテナ素子の選択されたサブセットのうちの識別された1つの保管エリア内の焦点エリアの位置として決定することができる。例えば、第2の無線送受信機が4つの異なるアンテナ素子に結合され、各アンテナ素子がロジスティクスコンテナの軸に沿って配置される場合、アンテナマッピングファイルが、コンテナノードコントローラのメモリ内に格納されてもよく、アンテナマッピングファイルは、アンテナ素子がロジスティクスコンテナ内にどのように取り付けられているかに応じて、ロジスティクスコンテナの特定のエリアに対してアンテナ素子のリストを保持する。したがって、決定ステップ6940は、コンテナノードコントローラが受信情報を比較して、アンテナ素子サブグループのうちのどれが他のアンテナ素子サブグループによって受信されたものの中で最高の強度を有する信号を受信したかを識別し、次いで、アンテナマッピングファイル情報に基づいて、ロジスティクスコンテナ内のエリアに、識別されたアンテナ素子サブグループをマッピングすることにより達成することができる。ステップ6940の後、方法6900は、遷移点Aを通って図69Bに進む。
ここで図69Bを参照すると、方法6900は、遷移点Aを介してステップ6945に進み、ここで、コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置を反映する位置決定メッセージを生成して、ステップ6950において、マルチアンテナコンテナノードの第1の無線送受信機が、位置決定メッセージをロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノードに送信するようにする。
方法6900のさらなる実施形態は、ステップ6955に進み、ここで、コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置に基づいて、パッケージIDノードに関する配置フィードバック情報を生成することができる。コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、ローディング状態パラメータ、現在の重みパラメータ、および/または現在のバランスパラメータを含むことができる。荷積み状況パラメータは、パッケージIDノードが、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と比較して、(コンテナノードコントローラのメモリ内にファイルとしても格納される)ロジスティクスコンテナのための積載計画に従ってロジスティクスコンテナ内に位置しているかどうかを示す。ロジスティクスコンテナの現在の重量パラメータは、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づき、マスタノードから、またはいくつかの実施形態では、パッケージのIDノードからコンテナノードコントローラによって受信された、コンテナノードコントローラのメモリ内に格納されたパッケージの出荷情報から決定され得る。ロジスティクスコンテナの現在のバランスパラメータは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置およびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づく。
例えば、特定のロジスティクスコンテナは、パッケージおよびそのようなパッケージの重量を、ロジスティクスコンテナ内に配置されたそれらの位置に対して、コンテナノードコントローラによって追跡させることができる。ULDコンテナなどの特定のロジスティクスコンテナには、コンテナが全部でどれだけの重量を保持できるかと、重量および位置に基づく識別されたアンバランスの閾値とを識別する出荷および積載ガイドラインを有し得る。ULDは、航空機上の輸送の規制要件を満たすために、バランス要件(例えば、重心など)を満たす必要がある場合がある。あまりに多くの重量がULDコンテナの片側にあると、そのようなアンバランスなULDコンテナを動かすときに安全性が損なわれる可能性がある。改良されたコンテナノード装置またはこのような改良されたコンテナノードを用いたシステムの技術的配備を通じて、自動的かつプロアクティブに、そのようなアンバランス状況を検知し、他のロジスティクスデバイスに通知するコンテナノードコントローラの能力は、技術的および潜在的な物理的に危険な問題に対する技術的な解決策である。
最後に、ステップ6960において、方法6900は、生成された配置フィードバック情報に基づいて、第1の無線送受信機が、そのような配置フィードバックメッセージをマスタノードに送信することに進む。
要約すると、図66、図67、図68、図69Aおよび図69Bに関連して上述された実施形態は、ロジスティクスコンテナ内に保管されている、ブロードキャストしているパッケージIDノードの位置を特定する方法を改良するために、複数のアンテナ素子を配備した、改良されたコンテナノード(またはそのようなノードの一部)を備える装置、システム、および方法に焦点を合わせている。
図70〜図80に関連して以下に説明されるさらなる実施形態は、保管施設、トレーラ、または航空機の貨物室などの大きな物理的な保管場所内で、改良されたコンテナノード(またはノードの一部)を有するロジスティクスコンテナの位置を決定するのに役立つ複数のアンテナ素子を使用した別のタイプの改良されたコンテナノード(またはそのようなノードの一部)を備える、装置、システム、および方法に焦点を合わせている。
図70は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナの一部として配置されかつ配備されたロジスティクスコンテナ外のノードを受信するための少なくとも1つの改善された無線送受信機を有する、例示的な改良されたコンテナノード装置の別の実施形態を示す図である。一般に、図70に示す例示的なシステムは、図66に示すものと同様に、サーバ100と、ネットワーク105と、施設マスタノード110aとを備える。図66に示されるものと同様に、図70は、2つのパッケージ66130a、66130bを保持する例示的なロジスティクスコンテナ70100Aを示す。パッケージ66130aは、IDノードA 66120aが使用可能にされる。同様に、パッケージ66130bは、IDノードB66120bが使用可能にされる。したがって、ロジスティクスコンテナ70100Aは、類似のパッケージおよびそれらのそれぞれのIDノードを保持するが、図70に示される例示的なロジスティクスコンテナ70100Aは、異なるタイプの改良されたコンテナノードを配備する。
より詳細には、例示的な改良されたコンテナノード70000は、ロジスティクスコンテナ70100A上に配置されて、一般に、コンテナ70100Aの内部を監視し、物理的な保管場所(保管施設、トレーラ、または航空機貨物区画など)に関連付けられた施設マスタノード110aと通信する。施設マスタノード110aは、1つまたは複数のコンテナノード(コンテナノード70000など)と通信することができ、(ネットワーク105を介して)サーバ100と電子的に相互作用することができる、あるタイプの無線マスタノード要素として実施することができる。
例示的な改良されたコンテナノード70000は、上述の例示的なコンテナノード38000、41000、54000a、または66000と同様の内部構成要素で実施することができるが、コンテナノード70000が、通信インターフェースおよびそれらの処理装置のそれぞれのプログラミングをどのように実装するかに関して異なる。特に、ロジスティクスコンテナ内のIDノードと相互作用するために複数のアンテナ素子66505a〜66505dを配備する例示的なコンテナノード66000とは対照的に、例示的な改良されたコンテナノード70000は、ロジスティクスコンテナの外部にある施設マスタノード110aと相互作用するために複数のアンテナ素子70500a〜70500dを利用する。
より詳細には、以下でより詳細に説明するように、ロジスティクスコンテナ70100A内のノード(例えば、IDノードA 66120aおよび/またはIDノードB 66120b)およびロジスティクスコンテナ70100Aの外部のノード(例えば、施設マスタノード110a)と通信するための2つの異なる無線送受信機(RTx装置70480およびRTx70485)のそれぞれに動作可能に結合された処理ベースのコントローラモジュール70005を有する例示的な改良されたコンテナノード70000が示されている。一般に、コントローラモジュール70005(一般に、コンテナノードコントローラとも呼ばれる)は、処理コア、メモリ(揮発性および不揮発性メモリ)、およびプログラマブル入出力周辺機器(例えば、UART、タイマ、カウンタ、クロック、ADおよびDA変換器、バッファ、シリアルインターフェース、パラレルインターフェース、センサなど)を備える、マイクロコントローラなどのプロセッサベースの電子計算回路である。コントローラモジュール70005のいくつかの実施形態は、単一の集積回路(例えば、システムオンチップ(SOC)タイプのデバイス)として実施されてもよく、他の実施形態は、意図するコンテナノード実装形態に応じて、コンテナノードのコントローラモジュール70005を、処理装置、メモリ、処理周辺機器、およびプログラマブルインターフェースなどの別個の回路デバイスの集まりで実施してもよい。コントローラモジュール70005内のメモリは、関連する動作データおよびプログラム命令を保持して、そのような改良された無線送受信機を使用するときに以下でより詳細に説明する動作をサポートするように動作することが当業者には理解されよう。
例示的なコンテナノード38000、41000、または54000aに関して説明した例示的な短距離および中距離/長距離通信インターフェースにより、異なるノードと通信するときに別個の通信路が使用できるが、さらに改良された無線送受信機RTx装置70480およびRTx70485を使用することにより、コンテナノード70000は、他のノードと通信して他のノードの位置を特定する方法の精度を上げ改善することができる。図70に示すように、RTx装置70480は、一般に、アンテナ70505を含むコンテナノードコントローラ70005に動作可能に結合された無線送受信機である。したがって、RTx装置70480は、アンテナ70505を介して、ロジスティクスコンテナ70100A内に配置された1つまたは複数のパッケージIDノード(例えば、IDノードA66120aおよび/またはIDノードB66120b)への無線通信アクセスを容易にする。しかしながら、図70に示す実施形態では、RTx装置70485は、一般に、複数のアンテナ素子70500a〜70500dを含むコンテナノードコントローラ70005に動作可能に結合された別の無線送受信機である。集合的に、これらのアンテナ素子70500a〜70500dは、ロジスティクスコンテナ70100Aに対して空間的に分散した構成で配置され、RTx装置70485に、物理的な保管場所内の基準位置に対して固定され得る施設マスタノード110aへのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する。
図71および図72は、例示的RTX装置70485が異なる実施形態でどのように実施され得るかに関するさらなる詳細を提供する。特に、図71は、本発明の一実施形態による、ロジスティクスコンテナ外から信号を受信する、複数の専用無線装置および対応するアンテナ素子で実装された無線送受信機を有する例示的な改良されたコンテナノードのさらなる内部詳細を示す図である。ここで図71を参照すると、例示的な無線送受信装置RTx70485は、コンテナノードコントローラモジュール70005に結合され、中央インターフェース71000と、複数の専用無線装置71005a〜71005dと、それぞれが専用無線装置71005a〜71005dのうちの1つに対応する複数のアンテナ素子70500a〜70500dとを備える。中央インターフェース71000は、専用無線装置71005a〜71005dのうちの選択された1つに、コントローラモジュール70005からの信号およびコマンドを供給することができるスイッチング回路で(インターフェース67000と同様に)実装することができる。専用無線装置71005a〜71005dのそれぞれは、一般に、アンテナ素子70500a〜70500dのうちの対応する1つを介して無線信号の独立した受信および送信のためのそれ自体の無線送受信機を有する。このようにして、専用無線装置71005a〜71005dのそれぞれを、情報を受信または送信するために(例えば、コントローラモジュール70005および中央インターフェース71000のスイッチング回路からのコマンドを介して)個別に選択することができるが、このアーキテクチャでは、このことを、他の専用無線装置71005a〜71005dが無線信号を受信または送信する(または、少なくとも重複する信号が他のノードに受信または送信される)のと同時に行うこともできることが当業者には理解されよう。
図72は、複数のアンテナ素子と連携できる代替的なタイプの無線送受信装置を有する例示的な改良されたコンテナノードのさらなる内部詳細の図である。ここで図72を参照すると、例示的なコンテナノード70000が、RTx装置70485が、コンテナノードのコントローラモジュール70005に動作可能に結合され、スイッチング回路72005によって複数のアンテナ素子70500a〜70500d(一般に、あるタイプのマルチプレクサまたはRFスイッチに対応する「mux」とラベル付けされている)に結合された単一の中央無線装置72000を備えた状態で示されている。Mux72005は、中央無線装置72000のRF入出力からアンテナ素子70500a〜70500dへの、およびアンテナ素子70500a〜70500dからの選択的通信路を提供することができるスイッチング回路で実施することができる。このように、アンテナ素子70500a〜70500dのそれぞれは、中央無線装置72000が、選択されたアンテナ素子またはアンテナ素子のサブグループを介して情報を受信または送信することができるが、(図71に示すように複数の無線装置ではなく)単一の無線装置で行うように、(例えば、中央無線装置72000にmux72005のスイッチング回路を制御させるコントローラモジュール70005からのコマンドを介して)個別に選択またはサブグループで選択され得ることが当業者には理解されよう。
図74〜図77は、そのような改良されたコンテナノード70000が使用可能であり得るロジスティクスコンテナの様々な例のさらなる詳細を示す。より詳細には、図74および図75は、改良されたコンテナノード70000が使用可能なロジスティクスコンテナに対する、例示的な空間的に多様なアンテナ素子構成の例を示す。ここで図74を参照すると、本発明の一実施形態による、ロジスティクスコンテナ74100Aの軸74000に沿って空間的に分散された例示的な構成に配置されたアンテナ素子74500a〜74500dを有する例示的なロジスティクスコンテナ74100Aが示されている。このようにして、アンテナ素子74500a〜74500d(RTx装置70485、71485、または72485に接続されたときに図70に関して図示および説明されたアンテナ素子70500a〜70500dに類似)は、ロジスティクスコンテナ74100Aの異なる地点に配置される。同様のやり方で、図75は、本発明の一実施形態による、ロジスティクスコンテナ75100Aの異なる角部に間隔を空けて例示的な構成に配置されたアンテナ素子75500a〜75500dを有する別の例示的なロジスティクスコンテナ75100Aを示す。さらに他の実施形態は、アンテナ素子のそれぞれを、あるいはアンテナ素子の異なるグループを、互いに離れて配置されたサブセットへと分離する異なる配置で、ロジスティクスコンテナの外部のマスタノードと通信するためのアンテナ素子を配備して、この分離を活用して、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの高精度な相対位置および/または角度方向を決定するのを助けることができる。
マスタノードと通信するアンテナ素子の物理的に分離され、空間的に多様な構成のこの態様は、図76および図77により詳細に示されている。図76は、本発明の一実施形態による、軸に配置されたアンテナ素子(図74に示すものと同様)を有し、かつ施設マスタノード76110aに関連付けられた物理的な保管場所76000内に配置された、複数の無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナ76100A、76100Bの例示的な実施形態を示す図である。図76に示され、以下でより詳細に説明されるように、施設マスタノード76110aからブロードキャストされるものの観測された信号強度は、コンテナ76100A上のアンテナ素子76500〜76500dにおいて(またはそのようなアンテナ素子の異なるサブグループによって)検出されてもよい。以下でより詳細に説明するように、各アンテナ素子における観測された信号強度(または場合によっては、アンテナ素子のサブグループの平均観測信号強度)は、各アンテナ素子またはアンテナ素子のサブグループからのマスタノードまでの距離を決定する一部として、施設マスタノード76110aによって送信されたブロードキャストされた電力レベルと比較されてもよい。そのような情報を用いて、(物理的な保管場所内の推定配置領域の形態などの)推定された相対位置および角度方向が、ロジスティクスコンテナ内のコンテナノードコントローラによって決定されてもよい。
同様のやり方で、図77は、本発明の一実施形態による、異なる角部に配置されたアンテナ素子(図75に示すものと同様)を有し、かつ施設マスタノード76110aに関連付けられた物理的な保管場所76000内に配置された、複数の無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナ77100A、77100Bの別の例示的な実施形態を示す。図77に示すように、コンテナ77100A上のアンテナ素子77500a〜77500dと、コンテナ77100B上のアンテナ素子77500e〜77500hは、それぞれのコンテナ上により広く分散されており、これにより、(ロジスティクスコンテナ上の、またはロジスティクスコンテナの一部としてのそれぞれの点に配置された各アンテナ素子における観測された信号強度を介して)マスタノードから各アンテナ素子までの決定される距離がより多様になる。したがって、コンテナ77100A上のアンテナ素子77500a〜77500dは、コンテナ76100A上のアンテナ素子76500〜76500dに対して説明したのと同様に、コンテナ77100A内のコンテナノードコントローラによって使用されて、コンテナ77100Aの推定相対位置(例えば、物理的な保管場所7600内の推定配置領域)および角度方向を決定することができる。
例えば、物理的な保管場所7600に対する施設マスタノード76110aの既知の位置により、各アンテナ素子から共通の施設マスタノード76110aまでの異なる距離は、アンテナ素子を有するロジスティクスコンテナの位置の相対的な決定を可能にする(絶対座標ではないにしても)。そのような相対位置は、ロジスティクスコンテナ上の各アンテナ素子から施設マスタノードまでの距離の平均に基づいて、物理的な保管場所76000内の施設マスタノード76110aの固定位置からの相対距離の形態であってもよい。このようなアンテナ素子とマスタノードとの距離の差およびロジスティクスコンテナ上に配置されたアンテナ素子の既知のそれぞれの位置により、ロジスティクスコンテナ内のコンテナノードが、コンテナの角度方向を識別できる。このような相対位置および角度方向は、いくつかの実施形態では、関連するロジスティクスコンテナ内のコンテナノードコントローラによって、既知の位置情報と関連する検出された受信情報からの相対距離情報と逆三辺測量を使用して決定されてもよい。
マスタノードと通信するために複数のアンテナ素子を有する改良されたコンテナノード(例えば、例示的な改良されたコンテナノード70000)を使用する様々な実施形態は、異なるタイプのロジスティクスコンテナを配備および使用することができる。例えば、そのようなロジスティクスコンテナは、航空機内で搬送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナ、ビークルによって移動できるトレーラ、鉄道システム上で移動可能な列車の車両、少なくとも2つの異なるタイプの輸送モダリティ上を移動することができる一貫輸送コンテナ、またはパッケージIDノードおよびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージを支持することができるロジスティクスコンテナもしくは(ベースプラットフォームと同様の)ノード対応の棚としての(ベースプラットフォーム、およびパッケージIDノードをベースプラットフォームに対して固定するために、ベースプラットフォームに取り外し可能に取り付け可能な可撓性カバーなどの)あるタイプのロジスティクス保管プラットフォームを含むことができる。
様々な例示的な実施形態はまた、そのようなコンテナを保持するために異なるタイプの物理的な保管場所を配備および使用することができる。例えば、そのような物理的な保管場所は、航空機内で輸送可能であり、他のタイプのコンテナを保持することができるユニットロードデバイス(ULD)コンテナと、様々なULDコンテナを保持することができる航空機の積み荷エリアと、ビークルによって移動可能であり、トレーラ内の他のタイプのコンテナを保持することができるトレーラと、鉄道システム上を移動でき、列車の車両の保管エリア内の様々なコンテナを保持することができる列車の車両と、少なくとも2つの異なるタイプの輸送モダリティ上で移動可能であり、その中に様々なコンテナを保持することができる一貫輸送コンテナと、(固定された保管施設、建物の指定された部分、または建物の中または近くにある指定された保管場所などの)物理的建物とで実施することができる。
上記の検討に照らして、装置実施形態は、無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナの一部として、そのような改良されたコンテナノード70000の要素を使用することができる。より詳細には、そのような装置実施形態は、コンテナノードコントローラと、2つの異なる無線送受信機とを少なくとも備える。図70〜図72に示すコントローラモジュール70005などのコンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナ70100A上に配置されるコンテナノード70000の要素である。ロジスティクスコンテナ上に配置されることは、コンテナの一部として一体化されること、またはコンテナに永久的にまたは取り外し可能に単に取り付けられることを含むことができる。第1の無線送受信機(例えば、RTx装置70485)は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、ロジスティクスコンテナに対して空間的に分散した構成で配置された(例えば、(図74に示すものと同様に)ロジスティクスコンテナの軸に沿って配置された、ロジスティクスコンテナの異なる部分内に、ロジスティクスコンテナの異なる外面に、ロジスティクスコンテナの材料により、各アンテナ素子がロジスティクスコンテナの外側から、またはロジスティクスコンテナの異なる角部(図75に示すものと同様)の近くからブロードキャストされた無線信号を受信できる場合に、ロジスティクスコンテナの異なる内面に、一体化された)、複数のアンテナ素子(例えば、アンテナ素子70500a〜70500d)を備える。いくつかの実施形態では、アンテナ素子の空間的に分散された構成は、ロジスティクスコンテナの1つまたは複数の一体化された部分として、アンテナ素子の第1の部分を有することができ、また、ロジスティクスコンテナに取り付けられた1つ以上の取り付け可能なアンテナ構成要素として、アンテナ素子の第2の部分を有することができる。これらの複数のアンテナ素子は、有利にも、物理的な保管場所(例えば、施設マスタノード110a)に関連付けられ、物理的な保管場所対して固定位置に配置され、ロジスティクスコンテナの外部にある、マスタノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを第1の無線送受信機に提供する。
この装置実施形態における第2の無線送受信機(例えば、RTx装置70480)はまた、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、アンテナ(例えば、アンテナ素子70505)が、この無線送受信機に、ロジスティクスコンテナ内に配置され、ロジスティクスコンテナ内に保持されるパッケージ(例えば、パッケージ66130a)に関連付けられたパッケージIDノード(例えば、IDノードA 66120a)への無線通信アクセスを提供する。
第1の無線送受信機の一実施形態は、アンテナ素子のそれぞれに結合された単一の中央無線装置(図72に示すものなど)で実施することができる。しかしながら、第1の無線送受信機の別の実施形態は、それぞれが異なるアンテナ素子にそれぞれ結合された複数の無線装置で実施されてもよい(図71に示すものなど)。より詳細には、第1の無線送受信機は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、複数の専用無線装置のそれぞれが、中央通信インターフェースおよびアンテナ素子のうちの1つに結合された、中央通信インターフェースを有するように実施されてもよい。このようにして、第1の無線送受信機内の専用無線装置のそれぞれに結合された特定のアンテナ素子は、マスタノードが発する信号を監視することができる。
動作中、複数のアンテナ素子を有する第1の無線送受信機およびコンテナノードコントローラは、改良されたコントローラノード装置に関連付けられたロジスティクスコンテナの位置を決定するために、マスタノードとのさらなる相互作用を含む、特定の集中した非従来的かつ有利なやり方で相互作用する。特に、コンテナノードコントローラは、第1の無線送受信機を介してマスタノードから受信した位置要求メッセージに応答して、位置制御メッセージを第1の無線送受信機に送信することができる。第1の無線送受信機は、マスタノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択することによって位置制御メッセージに応答する。アンテナ素子の各サブセットが(各サブセットが単一のアンテナ素子であっても)選択されるため、第1の無線送受信機は、送受信機のRFフロントエンドのための能動的な無線受信入力として、アンテナ素子の選択されたサブセットを使用して、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出する。このような検出された受信情報は、アンテナ素子の選択されたサブセットにより検出されたマスタノードのインバウンド無線信号の測定または観測された信号強度の形態をとってもよい。次いで、第1の無線送受信機は、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供する。
コンテナノードコントローラは、(マスタノードと通信する)第1の無線送受信機からの検出された受信情報を用いて、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定し、次いで、第1の無線送受信機に、位置決定メッセージをマスタノードに送信させる。そのような位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置を反映する。
より詳細な実施形態では、コンテナノードコントローラは、物理的な保管場所内におけるロジスティクスコンテナの相対位置を決定するために、アンテナの異なる選択されたサブセットに対する検出された受信情報を特定の方法で使用することができる。例えば、1つのさらなる装置実施形態では、コンテナノードコントローラは、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれからの検出された受信情報の平均に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定することができる。空間的に分離されたアンテナ素子により、このような平均は、一般に、ロジスティクスコンテナが物理的な保管場所内においてマスタノードからどのくらい離れているか(例えば、マスタノードからの特定の距離範囲内など)に関して、相対位置を提供することができる。このことは、物理的な保管場所が長いトレーラであり、トレーラの前側閉鎖端に固定されたマスタノードが、トレーラ内のロジスティクスコンテナ内に配備された改良されたコンテナノード装置と通信している一般的な例に関係し得る。この例では、改良されたコンテナノード装置が、関連付けられたロジスティクスコンテナの相対位置を固定マスタノードから一定の距離であると決定する能力は、ロジスティクスコンテナ自体のロジスティクス監視および処理を支援する技術的解決策をもたらす。
さらに詳細な実施形態では、コンテナノードコントローラは、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのうちのそれぞれについて、マスタノードのインバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別するために、検出された受信情報を使用して、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定することができる。各アンテナ素子サブセットについて、観測されたものに対するブロードキャストされた信号強度情報の、この相対的な差が識別されたならば、コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内の推定配置領域を、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置として決定することができる。そのような推定された配置領域は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられたインバウンド無線信号の識別された相対的な観測された信号強度に基づく。例えば、コンテナノードコントローラは、信号のパッケージヘッダ内の情報からマスタノードのインバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度を決定することができる。ロジスティクスコンテナに対するアンテナ素子のサブセットのそれぞれについて既知の位置で検出された異なる観測信号強度で、コンテナノードコントローラは、逆三辺測量を使用して、物理的な保管場所内の推定配置領域を決定することができる。換言すれば、コンテナノードコントローラは、インバウンド無線信号のヘッダ内のブロードキャスト電力設定パラメータによって示されるように、マスタノードのインバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別し、次いで、物理的な保管場所に対するマスタノードの固定位置に基づいて、逆三辺測量を使用して、推測配置領域を決定する。
さらに詳細には、一実施形態では、装置のコンテナノードコントローラは、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられた、インバウンド無線信号の識別された相対的な観測信号強度観察に基づいて、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの角度方向を最初に識別することによって、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定することができる。(1)アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられたインバウンド無線信号の識別された相対観測信号強度と、(2)マスタノードに対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向とに基づいて、コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内におけるロジスティクスコンテナの高精度な相対位置を、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置として識別することができる。したがって、異なるアンテナ素子の既知の空間配置を使用および活用して、装置のコンテナノードコントローラおよび複数のアンテナ素子ベースの第1の無線送受信機によって、これらの特定のノードとノード要素との間のこのような相互作用を介して、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所内のロジスティクスコンテナの相対位置を決定するのを助けることができる。
上記の詳細な実施形態のさらなる拡張において、コンテナノードコントローラによって生成された位置決定メッセージは、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの場所だけではない、さらなる情報を含むことができる。例えば、そのような位置決定メッセージはまた、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向を反映することができる。
別の例では、コンテナノードコントローラは、その記憶装置内に、物理空間の荷積み計画情報を保持することができる。そのような荷積み計画情報は、物理的空間内の異なるコンテナおよびそれらの意図された位置を識別するために、コンテナノードコントローラに予めロードされてもよいし、マスタノードを介してコンテナノードコントローラに送られてもよい。そのような実施形態では、位置決定メッセージはまた、ロジスティクスコンテナが、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置と比較して、物理的な保管場所の荷積み計画に従って、物理的な保管場所内に位置するかどうかをマスタノードにプロアクティブに通知する荷積み状況パラメータを含むことができる。これは、有利には、物理空間に関連付けられたマスタノードによって通常実行される物理空間監視タスクの一部をオフロードするのを助けることができる。
したがって、改良されたコンテナノード装置(例えば、図70に示されているものなど)の例示的な実施形態は、マスタノードと通信する複数のアンテナ素子を使用して、改良されたコンテナノード装置に関連付けられたロジスティクスコンテナの位置を決定するように配備されてもよい。
上記の説明は、複数のアンテナ素子を介してマスタノードと通信する、例示的な改良されたコンテナノード装置に関連しているが、そのような装置は、ロジスティクスコンテナを構成要素として含むより大きなシステム実施形態の一部として配備されてもよい。そのようなシステム実施形態のいくつかの例では、そのような拡張されたコンテナノードを構成する要素のいくつかまたはすべては、ロジスティクスコンテナに組み込まれ、一体化された部分であってもよい。しかしながら、他の例では、複数のアンテナ素子を有するコンテナノードは、システムとして動作するときにはロジスティクスコンテナ上に配置することができるが、コンテナノードが取り外し可能で交換可能である構成で、および/またはロジスティクスコンテナ上の異なる位置に取り外し可能に配置され得るアンテナ素子と共に配置することができる。
より詳細には、図70に示すような、改良された無線ノードネットワーク対応のコンテナシステムの例示的な実施形態は、一般に、ロジスティクスコンテナ、コンテナノードコントローラ、および2つの異なる無線送受信機を含み、そのうちの1つは複数のアンテナ素子を有する。システムのコンテナノードコントローラ(例えば、コントローラモジュール70005)は、例えば、ロジスティクスコンテナ70100A内のアクセス可能な保管エリアに対して、取り付けられ、もしくは一体化されて、またはコンテナノードコントローラ70005が内部に配置されているコンテナノード70000のための取り付け可能なハウジングを使用して取り外し可能にロジスティクスコンテナ上に配置される。
システムの第1の無線送受信機(例えば、RTx装置70485)は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合され、ロジスティクスコンテナの異なる部分上から出る受信/送信カバレッジを提供するために、(例えば、図74および図75に示すものと同様の)ロジスティクスコンテナに対して分散した構成で配置された複数のアンテナ素子(例えば、アンテナ素子70500a〜70500d)を含む。このように、アンテナ素子は、第1の無線送受信機に、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノード(例えば、施設マスタノード110a)へのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する。例えば、図70に示すように、アンテナ素子70500a〜70500dは、ロジスティクスコンテナ70100Aの異なる部分に配置されて、コンテナノード70000のRTx装置70485に、施設マスタノード110aへのマルチアンテナ無線アクセス(すなわち、マスタノード110aからブロードキャストされている信号を受信する複数の受信位置)を提供する。システムの第2の無線送受信機(例えば、RTx装置70480)もまた、コンテナノードコントローラに動作可能に結合されているが、この第2の送受信機は、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージと共に配置されたパッケージIDノードへの無線通信アクセスを提供するアンテナ(例えば、全方向性アンテナとして実装されるアンテナ素子70505)を有する。
動作中、このシステム実施形態のコンテナノードコントローラおよび異なる無線送受信機は、ロジスティクスコンテナの位置を決定する一部として、マスタノードと通信するために複数のアンテナ素子を配備する改良されたコンテナノード装置実施形態の装置実施形態に関して上述したように、相互運用することが当業者には理解されよう。さらに、システム実施形態はまた、コントローラノードコントローラおよび2つの改良された無線送受信機に加えて、ロジスティクスコンテナを含むこともできる。
そのようなシステム実施形態のさらなる実施形態はまた、物理的な保管場所に対して固定位置で、システムのロジスティクスコンテナの外部に配置されるマスタノードを含むこともできる。例えば、そのようなさらなるシステム実施形態は、一般に、ロジスティクスコンテナ70100Aと、(コンテナ70100A上のコンテナノード70000内に配置される)コンテナノードコントローラ70005と、RTx装置70485でアンテナ素子70500a〜70500dと共に実装される第1の無線送受信機と、RTx装置70480としてアンテナ70505と共に実装される第2の無線送受信機と、物理的な保管場所に関連するコンテナ70100Aの相対位置および/または角度方向を決定するために、物理的な保管場所に対して固定位置に配置され、アンテナ素子70500a〜70500dの能動的に選択されたサブセットによる受信のための信号をブロードキャストする施設マスタノード110aとを備えることができる。このシステム実施形態におけるマスタノードは、ロジスティクスコンテナに対する位置要求を生成し、その位置要求を第1の無線送受信機を介して、コンテナノードのコントローラに送信するように動作することができる(コンテナノードコントローラは、位置制御メッセージを、コンテナノードの第1の無線送受信機に送信する)。このシステム実施形態におけるそのようなマスタノード要素はまた、コンテナノードコントローラから位置決定メッセージを受信し、場合によっては、サーバ(例えば、サーバ100)に、ロジスティクスコンテナに対してパッケージIDノードの決定された位置を反映する情報を渡すことができる。そのようなサーバはまた、図70に示すようなシステム7000などの大規模システム実施形態の明示的な要素であってもよい。
コンテナノードのロジスティクスコンテナの外部のマスタノードと通信するときに複数のアンテナ素子を配備する改良されたコンテナノード(またはそのようなノードの構成要素)の使用を活用する上述の異なる装置およびシステムの実施形態に照らして、さらなる実施形態は、どのようにして異なるノードおよびノード要素が集合的かつ有利に非従来型のやり方で相互作用して、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの相対位置を決定するのを助けるかに焦点を合わせたシステムレベルの方法の形態で提示される。図78は、本発明の一実施形態による、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対してロジスティクスコンテナを配置するためのマルチアンテナコンテナノードによって実施される例示的な方法を示すフローダイアグラムである。例示的な方法7800は、図78に関して図示および説明されているように、ロジスティクスコンテナの保管エリア内でパッケージIDノードの位置を特定するマルチアンテナコンテナノードが実装された方法であり、コンテナノードは、ロジスティクスコンテナ上に配置され、コンテナノードコントローラと、第1の無線送受信機と、第2の無線送受信機とを少なくとも備える。方法7800の実装形態に関連して配備される例示的なロジスティクスコンテナは、様々な形態とすることができる(例えば、ULD、トレーラ、列車の車両、一貫輸送コンテナ、(パッケージをプラットフォームに固定して収容するための貨物用網を含むことができる)パレットタイプのロジスティクス保管プラットフォーム、および1つまたは複数の棚構造)。方法7800の実装形態に対して配備されたマスタノードに関連付けられた例示的な物理的な保管場所はまた、様々な形態とすることができる(例えば、航空機内で輸送可能であり、他のタイプのコンテナを保持することができるユニットロードデバイス(ULD)コンテナ、様々なULDコンテナを保持することができる航空機の積み荷エリア、ビークルによって移動可能であり、トレーラ内の他のタイプのコンテナを保持することができるトレーラ、鉄道システム上を移動でき、列車の車両の保管エリア内の様々なコンテナを保持することができる列車の車両、少なくとも2つの異なるタイプの輸送モダリティ上で移動可能であり、その中に様々なコンテナを保持することができる一貫輸送コンテナ、ならびに(固定された保管施設、建物の指定された部分、または建物の中または近くにある指定された保管場所などの)物理的建物)。
例示的な方法7800は、ステップ6905で開始され、コンテナノードコントローラが、コントローラノードのロジスティクスコンテナの位置に関連する位置制御メッセージを生成する。このステップは、例えば、物理的な保管場所に関連付けられたマスタノードから位置要求メッセージを受信した後に、コンテナノードコントローラによって実行されてもよい。特定の例では、サーバ100は、(図77に示すように)特定のロジスティクスコンテナ77100Aの位置を決定する要求を受信でき、その結果、物理的な保管場所7600に関連付けられた施設マスタノード76110aにロジスティクスコンテナ77100Aに関する問い合わせを送信する。施設マスタノード76110aは、ロジスティクスコンテナ77100A内のコンテナノードコントローラに位置要求メッセージを送信することによって、サーバの問い合わせに対応することができる。そのような受信された位置要求メッセージに基づいて、コンテナノードコントローラ(コントローラモジュール70005など)は、関連する位置制御メッセージを生成する。
ステップ7810において、方法7800は、マルチアンテナコンテナノード(例えば、コンテナノード70000)のコンテナノードコントローラに、マルチアンテナコンテナノードの第1の無線送受信機(例えば、RTx装置70485)へ位置制御メッセージを送信させる。方法7800で使用される第1の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナに対して空間的に分散した構成でアンテナ素子を配置させている。このようにして、ロジスティクスコンテナの異なる部分に対して配置された複数のアンテナ素子(例えば、アンテナ素子70500A〜70500d)は、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを第1の無線送受信機に提供する。例えば、ロジスティクスコンテナに対するアンテナ素子の空間的に分散した構成は、アンテナ素子を、(図74に示すものと同様に)ロジスティクスコンテナの軸に沿って配置させるロジスティクスコンテナの異なる部分(ロジスティクスコンテナの頂部または角部など)内に一体化させる、ロジスティクスコンテナの異なる外面に配置または取り付けるロジスティクスコンテナの材料により、各アンテナ素子がロジスティクスコンテナの外側から、またはロジスティクスコンテナの異なる角部(図75に示すものと同様)の近くからブロードキャストされた無線信号を受信できる場合に、ロジスティクスコンテナの異なる内面に配置または取り付けることができる。方法7800のいくつかの実施形態では、アンテナ素子の空間的に分散された構成は、ロジスティクスコンテナの1つまたは複数の一体化された部分として、アンテナ素子の第1の部分を有することができ、また、ロジスティクスコンテナに取り付けられた1つ以上の取り付け可能なアンテナ構成要素として、アンテナ素子の第2の部分を有することができる。これらの複数のアンテナ素子は、有利にも、物理的な保管場所(例えば、施設マスタノード110a)に関連付けられ、物理的な保管場所対して固定位置に配置され、ロジスティクスコンテナの外部にある、マスタノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを第1の無線送受信機に提供する。
ステップ7815において、方法7800は、第1の無線送受信機に、コンテナノードコントローラからの位置制御メッセージに応答して、第1の無線送受信機のアンテナ素子の第1のサブセットを選択させることによって進められる。これは、ロジスティクスコンテナ上の特定の位置に配置された単一のアンテナ素子であってもよいし、他の例では、ロジスティクスコンテナ上の特定の位置付近で第1のサブセットとしてグループ化されたアンテナ素子のいくつかであってもよい。次いで、(ステップ7820に関してより詳細に説明されるように)アンテナ素子の選択されたサブセットのみを介してマスタノードからブロードキャストされたインバウンド無線信号を意図的に選択的に受信できるように、アンテナ素子の選択された第1のサブセットは、第1の無線送受信機のRFフロントエンドに結合または接続され得る。換言すれば、第1の無線送受信機は、アンテナ素子の選択されたサブセットを介して第1の無線送受信機に対する能動的な無線受信入力を提供するために、アンテナ素子の異なるサブセットのうちのどれを選択的に起動するかを制御することができる。
ステップ7820で、方法7800は、第1の無線送受信機が、アンテナ素子の選択されたサブセットを使用して、マスタノードからインバウンド無線信号に関する受信情報を検出することに進む。特に、検出された受信情報は、アンテナ素子の選択されたサブセットのマスタノードからのインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態であってもよい。方法7800は、方法7800がステップ7825に移動する前に、アンテナ素子の選択されたサブセットを使用する受信情報が取得または検出されるまでステップ7820で待機し、ステップ7825において、第1無線送受信機は検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供する。
ステップ7830において、方法7800は、アンテナ素子の現在のサブセットがサブセットの最後である場合にはステップ7840に進み、そうでなければステップ7835に進み、第1の無線送受信機にアンテナ素子の次のサブセットを選択させ、ステップ7820に戻る。
ステップ7840において、方法7800では、コンテナノードコントローラが、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定する。場合によっては、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれからの検出された受信情報の平均に基づいて決定されてもよい。例えば、図77に示すように、ロジスティクスコンテナ77100Aの角部位置に配置された角部アンテナ素子77500a〜77500dのそれぞれからの検出された受信情報により、ロジスティクスコンテナ77100A内のコンテナノードコントローラが、角部アンテナ素子77500a〜77500dのそれぞれにおける観測された信号強度の平均に基づいて、コンテナ77100Aの位置を決定できる。
方法7800のより詳細な実施形態では、ステップ7840は、コンテナノードによって、観測された信号強度を識別し、ロジスティクスコンテナが配置される物理的な保管場所内の推定配置領域を決定するための一部として、アンテナ素子サブセットの既知の位置情報を使用することによって実行され得る。具体的には、このような詳細な実施形態では、コンテナノードコントローラは、まず、検出された受信情報を使用して、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、(例えば、マスタノードのブロードキャストされた信号のヘッダ内にブロードキャスト電力設定パラメータとして示される)マスタノードのブロードキャスト信号に対するブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別することができる。次いで、コンテナノードコントローラは、マスタノードの無線信号の識別された相対的観測信号強度のそれぞれの、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれの位置との関連付けを、そのメモリに記録することができる。したがって、次いで、アンテナ素子の異なるサブセットがロジスティクスコンテナに関してどこに置かれるかについてのコントローラのメモリ内の位置情報を用いて、また位置情報に関連付けられた識別された観測信号強度を用いて、コンテナノードコントローラは、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置としての、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内で、推定配置領域を決定することができる。そのような決定は、例えば、物理的な保管場所に対するマスタノードの固定位置、相対的な信号強度情報、および異なるアンテナ素子サブセットに関する位置情報に基づいて、逆三辺測位を使用することができる。
またさらなる実施形態では、コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナの識別された角度方向に基づいて、精度が高められた位置として、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定することができる。特にコンテナノードは、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられた、インバウンド無線信号の識別された相対的な観測信号強度観察に基づいて、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの角度方向を最初に識別することができる。アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられたインバウンド無線信号の識別された相対観測信号強度と、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向とに基づいて、コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内におけるロジスティクスコンテナの高精度な相対位置を、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置として識別することができる。このような精度を高めた相対位置は、物理空間内のマスタノードの固定位置に対してロジスティクスコンテナがどの程度遠くに位置するかを一般に示す距離成分と、ロジスティクスコンテナがどのように向けられているかを一般に示す角度方向成分とを含むことができる(例えば、異なるアンテナ素子サブセットにおける観測された信号強度の差に基づいて、ロジスティクスコンテナの特定の側がマスタノードの位置に最も近い)。
ステップ7845において、方法7800は、マルチアンテナコンテナノードの第1の無線送受信機が、(コンテナノードコントローラによって生成された)位置決定メッセージをマスタノードに送信することにより終了し、位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に関するロジスティクスコンテナの決定された位置を反映している。さらなる実施形態では、そのような位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向を反映することができる。さらに別の実施形態では、そのような位置決定メッセージは、ロジスティクスコンテナが、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置と比較したときに、物理的な保管場所の荷積み計画に従って、物理的な保管場所内に位置するかどうかをマスタノードに通知する荷積み状況パラメータを含むことができる。このような荷積み計画は、マルチアンテナコンテナノード上のメモリ内に格納され、コンテナノードコントローラによってアクセス可能であってもよい。例えば、出入口の近くの物理的な保管場所の前部分は、最初に荷降ろしされるが、最後に荷積みされると想定される品物またはパッケージのために、保管場所の出入口に所定の近接度で設計されてもよい。したがって、コンテナノードコントローラ内に格納された(例えば、保管場所に関連付けられたマスタノードなどのマスタノードによって要求に応じて予めロードまたは提供される)例示的な荷積み計画ファイルは、ロジスティクスコンテナが物理的な保管場所の前部分に配置されると想定されることを示すことができる。しかしながら、コンテナノードコントローラが、上記のようにマスタノードと通信し、その複数のアンテナを使用して、そのロジスティクスコンテナの位置が実際には物理的な保管場所の後部分にあることを決定する場合、コンテナノードコントローラは、マスタノードに送信された位置決定メッセージの荷積み状況パラメータ部分を設定して、物理的な保管場所内に配置されたそのロジスティクスコンテナに固有の誤積み込み条件を含めて、マスタノードまたはマスタノードと通信しているサーバが、物理的な保管場所に関わるロジスティクス担当者に(例えば、あるタイプのIDノードとして動作するスマートフォンまたはタブレットベースのデバイスなどのユーザアクセスデバイスへのメッセージングを介して)さらに自動的かつプロアクティブに通知することができるようにすることができる。
改良されたコンテナノード装置のさらなる組み合わせタイプの実施形態は、複数のアンテナ素子の第1のグループ(図66に示すものと同様)により、コンテナ内のパッケージIDノードの相対位置を決定することができ、また、複数のアンテナ素子の第2のグループ(図70に示すものと同様)を使用して、物理的な保管場所内のロジスティクスコンテナの相対位置を決定することもできることが当業者には理解されよう。これは、一般的に、例示的な改良されたコンテナノード66000と例示的な改良されたコンテナノード70000の両方に関して上述したように動作する、ロジスティクスコンテナ上に配置されたコンテナノードの機能性を提供するために、関連するマルチアンテナ構成要素(例えば、アンテナ素子およびそれらに関連付けられた改良された無線送受信機)を組み合わせる。このようなさらなる組み合わせ装置実施形態は、図73により詳細に図示されており、図73は、無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナ73100Aの一部として配置され、かつ、ロジスティクスコンテナ73100Aの外部のマスタノード110aから信号を受信するための1つの改善された無線送受信機70485と、ロジスティクスコンテナ73100A内のパッケージIDノード66120aからの信号を受信するための第2の改良された無線送受信機66480とを有する、このような例示的な組み合わせの改良されたコンテナノード装置73000を示している。図73に示すように、コンテナノード73000内のコンテナノードコントローラ73005は、図66、図67、図68、図69A、および図69Bに関して上述したようにロジスティクスコンテナ73100A内のIDノードと通信してその位置を特定するためのRTx装置66480およびその複数のアンテナ素子66505a〜66505dと相互作用するように動作することが当業者には理解されよう。同様に、コンテナコントローラノード73005はまた、この実施形態では、図70〜図73および図74〜図78に関連して上述したように、施設マスタノード110aと通信し、施設マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所内においてコンテナ73100Aの位置を特定するためのRTx装置70485およびその複数のアンテナ素子70500a〜70500dと相互作用するように動作する。したがって、図73は、装置実施形態において、別のタイプの改良されたコンテナノードの一部として、異なるマルチアンテナマルチ無線送受信機を配備する組み合わせ型の実施形態と、そのような装置を使用し、かつこれらの要素がそれぞれに配備され、上述のように相互作用するロジスティクスコンテナ、施設マスタノード、およびサーバも備えることができるシステム実施形態と、上述の図69A、図69B、および図78の組み合わされたフローダイアグラムに提示されるような動作を組み合わせた方法実施形態とを提示する。
図44〜図53に関して上述したように、例示的なプラットフォームベースのロジスティクスコンテナが、あるタイプのコンテナノードに関連付けられてもよい。このタイプのプラットフォームベースのロジスティクスコンテナの一般的な実施形態は、自身の中央支持面上で保管、移動、または輸送される(例えば、IDノード対応のパッケージなどの)品物を本質的に支持する機械ベースを有するロジスティクス保管プラットフォームとして実施されてもよい。このタイプの例示的なロジスティクスコンテナはまた、上述したようにベースプラットフォームに対して1つまたは複数のノード対応のパッケージを固定するために、取り外し可能であり、ベースプラットフォームに取り付けられる可撓性カバー(貨物用網など)を含むことができる。
このようなプラットフォームベースのロジスティクスコンテナの別の例は、ベースプラットフォームが棚タイプのプラットフォーム(建物、配送ビークル、またはより大きなロジスティクスコンテナ内に設置された棚など)として実装される場合である。このような棚は、支持面ベースとして実施することができ、いくつかの実施形態では、複数の棚を含むことができ、棚に保持されたあらゆる品物にコンテナ支持をさらに提供するための壁を含むことができる。また、上述した他のロジスティクスコンテナと同様に、そのような棚またはプラットフォームベースのロジスティクスコンテナは、複数のアンテナ素子を有する改良されたコンテナノードを使用可能とすることができる。図79〜図82は、パッケージIDノードの位置を決定するための複数のアンテナ素子を有する改良されたコンテナノード(例えば、改良されたコンテナノード66000または73000)に結合され、これと共に使用され得る例示的なロジスティクスコンテナの異なる実施形態のさらなる詳細を提示する。
より詳細には、図79は、本発明の一実施形態による、IDノード対応のパッケージを確保し、保管し、輸送するための例示的なロジスティクス保管プラットフォームとして実装されたロジスティクスコンテナの代替的な実施形態を示す図である。ここで図79を参照すると、改良されたコンテナノード対応のロジスティクス保管プラットフォーム79100Aは、プラットフォーム4400の周囲のレールタイプの縁部構造4410によって取り囲まれた中央支持面4405を有する点で、図44の例示的なベースプラットフォーム4400と同様であるとして示されている。図53に示すベースプラットフォーム4400と同様に、プラットフォーム79100Aは、プラットフォーム79100Aのベースの縁部に沿って配置された異なるベース取り付け点(例えば、同様のベースプラットフォーム4400のレール縁部構造内に配置された溝部内に取り付けられる図48〜図49に示されるベース取り付け点)に一時的に固定することができる複数のカバー取り付け点を有する、同じタイプの例示的なカバー5300(例えば、貨物用網)を使用することができる。図44のベースプラットフォーム4400と同様に、図79に示すプラットフォーム79100Aは、改良されたタイプのコンテナノードが、プラットフォーム79100Aのベースの周縁部に沿って溝部4415a内に固定されている(図80に詳細に示す)。さらに、プラットフォーム79100Aと共に配備されるコンテナノードは、プラットフォーム79100A上で支持されるパッケージIDノードと通信するための複数のアンテナ素子を有する、例示的な改良されたコンテナノードである。
図80は、サーバ100と、サーバ100と通信する施設マスタノード110aと、アンテナ80500を介して施設マスタノード110aと通信する例示的な改良されたコンテナノード80000とを有する例示的なシステム8000を示す詳細図である。例示的な改良されたコンテナノード80000は、プラットフォーム79100Aに取り付けられるとしてさらに示されているが、ノード80000は、プラットフォーム79100Aの他の部分に取り付けられる、固定される、または一体化されてもよいことが当業者には理解されよう。例示的な改良されたコンテナノード80000は、複数のアンテナ素子80505a〜80505dをプラットフォーム79100Aの角部付近に配置させて示されている。このようにして、アンテナ素子80505a〜80505dのそれぞれは、プラットフォーム79100Aの支持面の異なる部分に集束される受信および送信のための特徴的なアンテナパターンを有することができる。プラットフォーム79100Aの角部またはその付近に配置されているとして図示されているが、他の実施形態では、アンテナ素子80505a〜80505cが、ロジスティクス保管プラットフォームに沿ってプラットフォーム79100Aの上または内部に空間的に配置され得ることが当業者には理解されよう。
改良されたコンテナノード66000と同様に、改良されたコンテナノード80000は、コンテナノードコントローラモジュール66005およびRTx装置66485、66480と同様のコントローラモジュールおよび2つの無線送受信装置を含むことが当業者には理解されよう。したがって、アンテナ素子80505a〜80505dのそれぞれは、アンテナ素子80505a〜80505dの選択されたものが、図80に示すようなパッケージ5200a内のIDノード80120aなどの、プラットフォーム79100上で支持されるパッケージに関連付けられたIDノードと通信できるように、コンテナノード80000内の無線送受信装置のうちの一方のRF入出力に結合される。
動作時および図80に示すように、アンテナ素子80505a〜80505dは、プラットフォーム79100A上で支持されているパッケージの特定のIDノードの局所的な追跡および位置特定のために、プラットフォームベースの改良されたコンテナノード80000と共に配備されかつ使用される。より詳細には、アンテナ素子80505a〜80505cに接続されたノード80000内の無線送受信機は、ノード80000内のコンテナノードコントローラから位置制御メッセージを受信することができる。それに応答して、無線送受信機は、アンテナ素子80505a〜80505dの異なるサブセットを選択して、パッケージIDノード80120aからインバウンド無線信号を受信する。例えば、ノード80000内の無線送受信機は、各角部に配置された個々のアンテナ素子をサブセットとして選択的に使用することができる。このようにして、無線送受信機は、パッケージIDノード80120aからのインバウンド無線信号に関する受信情報を選択的に検出するために、各アンテナ素子を通して繰り返すことができる。次いで、無線送受信機は、例えば受信情報がサブセットのそれぞれに対して増分的に取得される、またはサブセットのすべてに提供される受信情報と共にまとめて一度に取得された検出された受信情報を、改良されたコンテナノード80000内のコンテナノードコントローラに提供する。
この受信情報(例えば、パッケージIDノード80120aからの検出されたインバウンド無線信号の観測された信号強度測定値)により、コンテナノードコントローラは、検出された受信情報に基づいて、ロジスティクス保管プラットフォーム79100Aに対するパッケージIDノード80120aの位置を決定し、次いで、他方の無線送受信機に、ロジスティクス保管プラットフォーム79100Aに対するパッケージIDノード80120aの決定された位置を反映する位置メッセージをマスタノードに送信させる。例えば、プラットフォームベースの改良されたコンテナノード80000内のコンテナノードコントローラは、ノード80000内の無線送受信機のうちの1つを、アンテナ素子80505a〜80505dの個々のものに選択的に接続するときに行われた観察された信号強度測定値のそれぞれを比較することができる。図80に示すように、IDノード80120aからブロードキャストされた信号の観測された信号強度は、アンテナ素子80505cを介して受信されたときに最大となる。その結果、ノード80000内のコンテナノードコントローラは、(例えば、アンテナ素子80505cの焦点エリアに最も近いプラットフォーム79100Aのある象限内において)相対位置としてパッケージIDノード80120aの位置を判定し、次いで、その局所的な測定ベースの位置決定を反映するロケーションメッセージをマスタノード110aに送信することができる。
上述した他の改良されたコンテナノード実施形態と同様に、改良されたコンテナノード80000内のコンテナノードコントローラは、ロジスティクス保管プラットフォーム79100Aに対するパッケージIDノード80120aの決定された位置に基づいて、パッケージIDノード80120aに関する配置フィードバック情報を生成し、ノード80000の無線送受信機のうちの1つに、生成された配置フィードバック情報に基づいて、アンテナ80500を介して施設マスタノード110aへ配置フィードバックメッセージをブロードキャストさせることができる。そのような配置フィードバック情報は、ローディング状態パラメータ、現在の重みパラメータ、および上述したものと同様の現在のバランスパラメータを含むことができる。例えば、荷積み状況パラメータは、パッケージIDノードが、ロジスティクス保管プラットフォーム79100Aに対するパッケージIDノード80120aの決定された位置と比較して、その保管プラットフォーム79100Aのための積載計画に従ってロジスティクス保管プラットフォーム79100A上に位置しているかどうかを示すことができる。ロジスティクス保管プラットフォーム79100Aの例示的な現在の重量パラメータは、パッケージIDノード80120aに関連付けられたパッケージ5200aの重量に少なくとも基づくことができる。また、ロジスティクス保管プラットフォーム79100Aの例示的な現在のバランスパラメータは、ロジスティクス保管プラットフォーム79100A上のパッケージIDノード80120aの決定された位置およびパッケージIDノード80120aに関連付けられたパッケージ5200aの重量に少なくとも基づくことができる。
同様の原則は、品物(例えば、IDノード対応のパッケージ)を支持することができる1つまたは複数の棚を使用する、複数のプラットフォームベースのロジスティクスコンテナを配備するシステムに適用されてもよい。そのような棚のそれぞれは、局所的なやり方でその棚上に支持されたパッケージIDノードと通信するために、複数のアンテナ素子が配備された、(ノード80000と同様の)改良されたコンテナノードに関連付けることができ、コンテナノード測定による位置決定が可能になる。図81は、本発明の一実施形態による、IDノード対応のパッケージを確保し、保管し、輸送するための棚プラットフォームを使用するロジスティクスコンテナのこのような代替的な実施形態を示す図である。ここで図81を参照すると、棚81100Aは、棚81100Aが、コンテナノード80000およびその複数のアンテナ素子80505a〜80505dで改良されたプラットフォームベースのロジスティクスコンテナの別の例である点で、プラットフォーム79100Aと同様に示されている。例示的な棚81000Aは、棚81100Bおよび81100Cと共に、共通の背面壁81105に取り付けられて、改良されたコンテナノード対応の棚システム8105を形成することができる。この例示的な棚システム8105は、スタンドアロンの棚、または保管エリア、建物、移動運搬手段などに対する組み込まれた棚として実施されてもよく、そのようなシステムの各棚は、各ノード対応の棚が、その棚構造に対して配置された複数のアンテナ素子を能動的に使用して、棚に対する特定のIDノードの位置を決定できるように、コンテナノード対応とすることができる。
このような棚システム8105は、サーバ100とさらに通信する施設マスタノード110aとの通信を介して、より大きなシステム8100の一部としてさらに動作することができる。そのため、システム8100は、棚81100A上で支持されて示されているパッケージ5200aなどのパッケージの移動を追跡および管理するために実施されてもよい。改良されたコンテナノード80000は、上述したように動作して、棚81100Aに対するパッケージIDノード80120aの位置を決定し、決定された位置に関してマスタノード110aに通知することができる。施設マスタノード110aは、パッケージIDノード80120a(およびそのパッケージ5200a)の決定された位置に関する情報でサーバをさらに更新することができる。
このようなノード対応の棚システムはまた、図82に示すように、アンテナ素子が、棚のベースプラットフォームならびに側壁のうちの1つまたは複数の上または内部に設置され得るように、棚のうちの1つまたは複数に対して様々な側壁を備えて実施されてもよい。例えば、図82に示すように、改良されたノード対応の棚システム8205の別の実施形態は、複数の棚81100A〜81100Cと、共通背面壁81105と、側壁82000a〜82000dとを有する。このように、要素80505a〜80505dなどのアンテナ素子は、異なるアンテナパターンが、棚81100Aに対して異なる2次元位置に焦点を合わせるだけでなく、棚81100Aの上方の異なる高さに配置されたアンテナ素子の選択的サブセットを介して3次元(すなわち、棚の上の高さ)で受信粒度を提供し得るように、ノード対応の棚81100Aに対して棚自体の上に、すなわち、側壁82000a、側壁82000b、および背面壁81105上に、空間的に多様な構成で配置され得る。したがって、棚81100A上で支持されたパッケージIDノードの位置を特定するのを助けるために使用される複数のアンテナ素子は、棚のベースプラットフォームの上面、棚のベースプラットフォームの底面、棚に対して側壁面、および棚の内部部分に配置または組み込まれ得る。
(無線ノードでの専用リッスン受信機およびコマンド無線の使用)
上述したように、ロジスティクスおよび出荷業務で使用される無線ノードネットワークの異なる実施形態は、マスタノード対応の物理的な保管場所に対するノード対応のパッケージの位置およびコンテナの位置の決定など、出荷されるノード対応のパッケージに関連する特定の監視動作を強化するために、複数の無線要素を使用することができる。またさらなる実施形態は、そのような無線ノードネットワーク内の改善されたタイプの無線監視ノードを有することができ、下位レベルのIDノードの監視を強化および改善するのを助けるために、ノードが特別な専用無線送受信機を使用する。特に、このタイプの監視ノードは、特定のチャネル(例えば、特定の周波数)上の下位レベルパッケージ関連IDノードからのブロードキャスト信号を同時にスキャン/リッスンすることができる1つまたは複数の専用リッスン無線受信機を有することができ、このような下位レベルのIDノードに指示(例えば、関連付け指示、電力変更指示など)を伝達するための1つまたは複数の個別に専用のコマンド無線送受信機も有する。下位レベルのIDノードは、このタイプの監視ノードによって、そのような指示を介して、所望の方法で告知またはブロードキャストするようにプログラムすることができる。例えば、IDノードは、特定のブロードキャストプロファイルまたはブロードキャストプロファイル内の特定のパラメータを使用してIDノードがブロードキャストする方法を変更するように指示されてもよい(例えば、下位レベルのIDノードがどのように、特定の信号電力レベルでブロードキャストするか、特定の信号周波数でブロードキャストするか、および/または特定のIDノードの送信頻度もしくは次の信号を送信するまでの待機時間を設定するタイミングパラメータに従ってブロードキャストするかを変更する指示)。指示されたとおりに下位レベルのIDノードがブロードキャストされると、監視ノードは、異なる専用のリッスン装置またはノード監視無線受信機を割り当てて、重複または異なる下位レベルのIDノードからの同時ブロードキャストを逃すことのないように、受信機が異なるチャネルに割り当てられるように、特定のチャネル(例えば、周波数)をリッスンすることができる。
このような別個の専用コマンド送信機および専用ノード監視受信機を配備することにより、監視ノードが比較的多数の下位レベルのIDノードと相互作用する密集ノード環境を処理するこのタイプの監視ノードの能力が強化される。いくつかの実施形態では、異なる下位レベルのIDノードに命令をプログラミングまたは提供することは、関連する信号をリッスンするだけの場合よりもはるかに時間がかかる可能性がある。したがって、このタイプの監視ノードの例示的な実施形態を使用することは、ノードが、下位レベルのIDノードに命令を送信するプログラミングモードで過度の時間を費やすことを回避するのに役立ち、結果として、大型保管施設、航空機貨物保管コンパートメント、および出荷されるIDノード対応の品目を一時的に保管し輸送することができる他の大型輸送手段などの、より輻輳したロジスティクス環境を扱いかつ監視するのにより効果的なリッスン装置となる。図83〜図86は、このタイプの監視ノードおよび、これが、非従来的かつ有利な方法で、改良および改善された監視結果をもたらす無線ノードロジスティクス監視解決策においてどのように活用されるかに関連する様々な例示的な装置、システム、および方法の実施形態のさらなる詳細を提示する。
図83は、本発明の一実施形態による、複数の下位レベルのIDノードおよび上位レベルの管理ノードを有する無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための例示的な専用マルチ無線システムおよび装置の一実施形態を示す図であり、下位レベルのIDノードのそれぞれが出荷される複数の品物のうちの1つに関連付けられる。ここで図83を参照すると、上位レベルの管理ノード83100と、中間レベルの監視ノード83000と、(それぞれが、それぞれのIDノード83120a〜83120cを有する)複数のパッケージ83130a〜83130cとを有する例示的なシステム8300が示されている。一般に、例示的な中間レベルの監視ノード83000は、上述の例示的なマスタノード110aまたは例示的なコンテナノードに関して説明したような処理、メモリ、および一般的な周辺回路で実装することができるが、重複するプログラミングイベントおよび重複するIDノード信号ブロードキャストを処理することができる別個の専用コマンド無線機および専用の監視受信機で実装された特殊な短距離通信インターフェースで実装することができる。より詳細には、例示的な中間レベルの監視ノード83000は、(アンテナ83500に接続されている)遠隔管理通信インターフェース83485に動作可能に結合された(例示的なマスタノードまたはコンテナノードに関して説明した処理要素と同様の)中央ノード制御プロセッサ83200を有するものとして図83に示されている。したがって、遠隔管理通信インターフェース83485(およびアンテナ83500)は、中央ノード制御プロセッサ83200に、上位レベルの管理ノード83100(例えば、中間レベルの監視ノード83000と相互作用するサーバまたはマスタノード)への通信アクセスを提供する。
中央ノード制御プロセッサ83200は、遠隔管理通信インターフェース83485を使用して、上位レベルの管理ノード83100などのネットワーク内の上位の要素と通信するが、プロセッサ83200はまた、下位レベルのIDノードと相互作用する2つの異なるタイプの専用無線要素、すなわち、専用のコマンド無線送受信機および別個の専用ノード監視無線受信機に動作可能に結合される。中間レベルの監視ノード83200の一般的な実施形態は、それぞれの1つまたは複数を含むことができる。より詳細に、また図83に示すように、例示的な中間レベルの監視ノード83000の中央ノード制御プロセッサ83200は、第1および第2のコマンド無線送受信機(すなわち、コマンドRTx装置83400a、83400b)に結合される。第1のコマンド無線送受信機83400aは、中央ノード制御プロセッサ83200に、IDノードA 83120a、IDノードB 83120b、およびIDノードC 83120cなどの複数の下位レベルのIDノードに対する第1のコマンドインターフェースを提供することに特化している。したがって、第1のコマンド無線送受信機83400aは、この専用タイプの第1のコマンドインターフェースを使用して、中央ノード制御プロセッサ83200によって上位レベルの管理ノード83100から受信されたノード指示コマンドに応答して、中央ノード制御プロセッサ83200からIDノードA 83120aなどの下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへIDノード指示を送信するように制御され得る。そのようなIDノード指示は、その動作を変更するために受信側IDノードによって処理されるように意図されたコマンドである。例えば、そのようなIDノード指示は、受信する下位レベルのIDノードに、無線ノードネットワーク内の別のノード要素との許可されたノード関係を応答して確立させる、ノード関連付け動作指示と、受信する下位レベルのIDノードに、ブロードキャスト状況を応答して変更させる、ノードブロードキャスト動作指示と、受信する下位レベルのIDノードにブロードキャスト電力レベルを応答して変更させる指示と、受信する下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つにブロードキャストタイミングパラメータを応答して変更させる指示と、受信する下位レベルのIDノードにそのIDノードによって収集されたデータ(例えば、IDノードに関連付けられたパッケージに関連するセンサデータ、またはセンサデータを共有した別のIDノードからの、そのIDノードによって受信されたセンサデータ)を応答してブロードキャストさせるノードデータ送信動作指示とを含むことができる。
第2のコマンド無線送受信機83400bは、同様に、中央ノード制御プロセッサ83200に、下位レベルのIDノード(例えば、IDノードA 83120a、IDノードB 83120b、およびIDノードC 83120c)に対するパラレルコマンドインターフェースを提供する。このパラレルコマンドインターフェースにより、第2のコマンド無線送受信機83400bは、中央ノード制御プロセッサ83200によって上位レベルの管理ノード83100から受信された別のノード指示コマンドに応答して、中央ノード制御プロセッサ83200から下位レベルのIDノードのうちの別の方へ別のIDノード指示を送信するように制御でき、それと同時に、第1のコマンド無線送受信機83400aが下位レベルのIDノードのうちの一方にIDノード指示を送信する。このようにして、第1のコマンド無線送受信機83400aによって提供される第1のコマンドインターフェースと、第2のコマンド無線送受信機83400bによって提供されるパラレルコマンドインターフェースとは、中間レベルの監視ノード83000の実施形態の一部として確立および使用されて、下位レベルのIDノードの異なるノードへの異なるコマンド指示の重複した通信を少なくとも可能にする。
専用コマンド無線送受信機83400a〜83400bに加えて、例示的な中間レベルの監視ノード83000における中央ノード制御プロセッサ83200は、複数のノード監視無線受信機、例えば、ノード監視無線Rx装置83405a〜83405cに結合される。第1のノード監視無線受信機83405aは、中央ノード制御プロセッサ83200に動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサ83200によって割り当てられて、第1のチャネル(例えば、周波数の第1の範囲)を介して、下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする。第2のノード監視無線受信機83405bもまた、中央ノード制御プロセッサ83200に動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサ83200によって割り当てられて、第1のノード監視無線受信機83405aが、第1のチャネルが第2のチャネルと重複しないように、第1のチャネルを介して、これらの下位レベルのIDノードからの信号をリッスンすると同時に、第2のチャネル(例えば、周波数の第2の範囲)を介して、下位レベルのIDノード83120a〜83120cによってブロードキャストされる信号をリッスンすることができる。同様に、第3のノード監視無線受信機83405cも、中央ノード制御プロセッサ83200に動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサ83200によって割り当てられて、第3のチャネルが、第1のチャネルおよび第2のチャネルとは異なるように、第1のノード監視無線受信機83405aおよび第2のノード監視無線受信機83405bのそれぞれが、下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの信号をリッスンすると同時に、第3のチャネル(例えば、周波数の第1の範囲)を介して、下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの信号をリッスンすることができる。
より詳細には、例示的な中央ノード制御プロセッサ83200は、上位レベルの管理ノードから受信した監視コマンドに基づいて、これらの無線受信装置83405a〜83405cを応答して割り当てるようにプログラムされる。例えば、中央ノード制御プロセッサ83200は、上位レベルの管理ノード83100から遠隔管理通信インターフェース83485を介して受信された第1の監視コマンドに応答して、第1のチャネルを介して、下位レベルのIDノード83120a〜83120cからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第1のノード監視無線受信機83405aを割り当てる。同様に、中央ノード制御プロセッサ83200は、上位レベルの管理ノード83100から遠隔管理通信インターフェース83485を介して受信された第2の監視コマンドに応答して、第2のチャネルを介して、下位レベルのIDノード83120a〜83120cからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第2のノード監視無線受信機83405bを割り当てることができる。同様に、中央ノード制御プロセッサ83200は、上位レベルの管理ノード83100から遠隔管理通信インターフェース83485を介して受信された第3の監視コマンドに応答して、第3のチャネルを介して、下位レベルのIDノード83120a〜83120cからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第3のノード監視無線受信機83405cを割り当てることができる。
したがって、出荷されるパッケージに関連付けられた下位レベルのIDノードを制御および監視する方法を改善するために、無線ノードネットワーク内に配置されたロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線装置を配備することができる。中間レベルの監視ノードとして配備されたそのような例示的なマルチ無線装置は、中間レベルの監視ノード(例えば、中間レベルの監視ノード83000)と、上位レベルの監視ノード(例えば、サーバまたはマスタノードタイプのネットワーク要素として実装された上位レベルの監視ノード83100)とを少なくとも備えるシステムで使用され得る。
さらなるより詳細なシステム実施形態は、そのような上位レベルの管理ノード、中間レベルの監視ノード、ならびに少なくとも、出荷される第1のパッケージに対して配置された第1の下位レベルのIDノードおよび出荷される第2のパッケージに対して配置された第2の下位レベルのIDノードを有して配備され得る。例えば、図83に示すように、そのような例示的なシステム8300は、上位レベルの管理ノード83100と、上述の中間レベルの監視ノード83000と、出荷されるパッケージ83130aに対して配置された第1の下位レベルのIDノード83120aと、出荷されるパッケージ83130bに対して配置された第2の下位レベルのIDノード83120bとを備え得る。上位レベルの管理ノード83100は、無線ノードネットワークに配置され、第1の下位レベルのIDノード83120aとパッケージ83130aとに関する関連付け情報を少なくとも保持し、第2の下位レベルのIDノード83120bと第2のパッケージ83130bとに関連する関連付け情報を保持する。無線ノードネットワークに同様に配置された中間レベルの監視ノード83000は、上述のように上位レベルの管理ノード83100と通信し、上述の例示的な中間レベルの監視ノード83000の構成要素を使用して、上位レベルの管理ノード83100から受信した制御入力メッセージに応答して、第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号を監視するように動作する。
具体的には、システムの中間レベルの監視ノードは、中央ノード制御プロセッサと、1つまたは複数のコマンド無線送受信機と、1つまたは複数のノード監視無線受信機とを少なくとも備える。この例示的なシステム実施形態では、中央ノード制御プロセッサは、プロセッサ83200に関して上述したように動作するようにプログラムされて、第1の下位レベルのIDノード83120aおよび第2の下位レベルのIDノード83120bからの1つまたは複数の信号の監視を調整する責任を持つ。遠隔管理通信インターフェース(例えば、インターフェース83485)は、中央ノード制御プロセッサ83200に動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサに、上位レベルの管理ノードへのアクセスと上位レベルの管理ノードからの制御入力メッセージとを提供する。コマンド無線送受信機のそれぞれは、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサに、第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードのそれぞれに対する異なるコマンドインターフェースを提供するようにそれぞれ特化している。そのようなコマンドインターフェースにより、それぞれのコマンド無線送受信機が、制御入力メッセージに基づいて、第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードのうちの1つに、中央ノード制御プロセッサからのIDノード指示を送信できる。例示的な中間レベルの監視ノード83000に関して上述したものと同様に、システムの中間レベルの監視ノード内のノード監視無線受信機のそれぞれは、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサによって割り当てられて、第1のチャネルを介して第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする。
動作中、中間レベルの監視ノードおよびその構成要素は、そのようなシステムの一部としてロジスティクス監視を実施する際に、従来とは異なる方法で相互作用する。より詳細には、図84は、本発明の一実施形態による、上位レベルの管理ノードと、出荷される異なる品物に関連付けられた複数の下位レベルのIDノードとを有する専用マルチ無線中間レベル監視ノード装置を使用する無線ノードネットワークにおけるロジスティクスノード監視のための例示的な方法を示すフローダイアグラムである。ここで図84を参照すると、方法8400は、ステップ8405で開始され、ここで、上位レベルの管理ノードが、制御入力メッセージを生成し、制御入力メッセージを中間レベルの監視ノードに送信する。上位レベルの管理ノードは、その遠隔管理通信インターフェースを介して中間レベルの監視ノードと通信するサーバまたはマスタノードとして実施されてもよい。このような上位レベルの管理ノードは、中間レベルの監視ノードの構成要素がどのように下位レベルのIDノードのマルチ無線要素の監視および制御のために構成されているかを変更する、中間レベルの監視ノード用にフォーマットされたコマンドとして、制御入力メッセージを生成および送信できる。
ステップ8410において、方法8400では、中間レベルの監視ノード上の遠隔管理通信インターフェースが、上位レベルの管理ノードからの制御入力メッセージを受信する。例えば、例示的な中間レベルの監視ノード83000の遠隔管理通信インターフェース83485は、アンテナ83500を介して上位レベルの管理ノード83100からの制御入力メッセージを表す情報を受信し、受信した制御入力メッセージ情報を中央ノード制御プロセッサ83200に渡して、中央ノード制御プロセッサ83200が、制御入力メッセージに応答して変更を実施することができるようにし得る。
ステップ8415で、方法8400は、中央ノード制御プロセッサが、制御入力メッセージに応答してIDノード指示を生成することに進む。上述のように、異なるIDノード指示の例は、限定するものではないが、IDノードに無線ノードネットワーク内の別のノード要素との許可されたノード関係を応答して確立させるノード関連付け動作指示と、IDノードにブロードキャスト状況を応答して変更させるノードブロードキャスト動作指示(例えば、IDノードに、ブロードキャスト電力レベルを応答して変更させる、またはブロードキャストタイミングパラメータを応答して変更させる指示)と、IDノードにそのIDノードによって収集されたデータ(IDノードに関連付けられたパッケージに関連するセンサデータなど)を応答してブロードキャストさせるノードデータ送信動作指示とを含むことができる。
ステップ8420において、方法8400は、中間レベルの監視ノード上の第1のコマンド無線送受信機が、生成されたIDノード指示を下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに送信することに進む。専用コマンド無線送受信機として、第1のコマンド無線送受信機は、中間レベルの監視ノードに、下位レベルのIDノードへの第1の専用コマンドインターフェースを提供する。方法8400のいくつかの実施形態では、追加的なIDノード指示を生成し、中間レベルの監視ノード上の第2のコマンド無線送受信機を使用して、ステップ8415および8420と同様のステップを介して、他のIDノードに送信することができる。そのため、方法8400のこの拡張における第2のコマンド無線送受信機は、同様に、中央ノード制御プロセッサに、下位レベルのIDノードに対するパラレルコマンドインターフェースを提供する。別の言い方をすれば、第1のコマンド無線送受信機によって提供される第1のコマンドインターフェースと、第2のコマンド無線送受信機によって提供されるパラレルコマンドインターフェースとは、下位レベルのIDノードの異なるノードへの異なるコマンド指示の重複した通信を少なくとも可能にする。方法8400は、第3またはそれ以上のコマンド無線送受信機を介して他のIDノードに送信される、またさらなるIDノード指示のためのステップ8415および8420の追加的なバージョンでさらに拡張することができることが当業者には理解されよう。
このようにして、ステップ8420は、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第1のノード指示コマンドに応答して実行されてもよい。同様に、第2のコマンド無線送受信機が関与する場合、この第2のコマンド無線送受信機を介して追加的なIDノード指示を送信するステップは、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第2のノード指示コマンドに応答して実行されてもよいことが当業者には理解されよう。
ステップ8425および8430において、方法8400は、中間レベルの監視ノードの1つまたは複数の専用監視無線受信機を構成することに転じる。したがって、ステップ8425において、方法8400は、中央ノード制御プロセッサが、中間レベルの監視ノード上の第1のノード監視無線受信機のための第1の割り当て指示を生成することに進む。より詳細には、この第1の割り当て指示は、中央ノード制御プロセッサによって生成されたコマンドであり、コマンドは、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介してプロセッサによって受信された第1の監視コマンドに応答して、第1のチャネル(例えば、特定の周波数または周波数範囲)を介して、下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第1のノード監視無線受信機を割り当てる。さらなる実施形態では、方法8400はまた、中央ノード制御プロセッサに、ステップ8425の一部として第2の割り当て命令を生成させることもでき、第2の割り当て命令は、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第2の監視コマンドに応答して、第2のチャネルを介して、下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第2のノード監視無線受信機を割り当てる。同様にして、方法8400のさらに別の実施形態は、中央ノード制御プロセッサに、ステップ8425の一部として第3の割り当て命令を生成させることもでき、第3の割り当て命令は、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第3の監視コマンドに応答して、第3のチャネルを介して、下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第3のノード監視無線受信機を割り当てる。
ステップ8430において、方法8400は、中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサが、生成された第1の割り当て指示を第1のノード監視無線受信機に送信して、第1のノード監視無線受信機に、第1のチャネル(例えば、第1の周波数、第1の周波数セット、または第1のチャネルに属するとみなされるIDノードの第1のサブセット)を介して下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンさせることに進む。中間レベルの監視ノードの一部として配置されたそれぞれの第2および第3のノード監視無線受信機に対する、生成された第2および第3の割り当て指示について上述したさらなる実施形態では、同様のステップが実行される。このようにして、第2のノード監視無線受信機への第2の割り当て指示は、第1のノード監視無線受信機が、第1のチャネルを介して下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、第2のノード監視無線受信機に、第2のチャネルを介して下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンさせ、第1のチャネルが、第2のチャネルと重複しない。同様に、第3のノード監視無線受信機への第3の割り当て指示は、第1のノード監視無線受信機および第2のノード監視無線受信機のそれぞれが、下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの信号をリッスンすると同時に、第3のノード監視無線受信機に、第3のチャネルを介して下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンさせ、第3のチャネルが、第1のチャネルおよび第2のチャネルとは異なる。
方法8400が終了すると、中間レベルの監視ノードが、例えば多数のパッケージIDノードがネットワーク内に下位レベルのIDノードとして配備されている輻輳したノード環境をより良好に処理するための改良された監視の動作状態に入るように、中間レベルの監視ノードの特別かつ専用の無線要素がプログラムで構成される。
図83に示すように、例示的な中間レベルの監視ノード83000の実施形態は、中間レベルの監視ノードの組み込まれた部分または一体化された部分として、無線受信機および送受信機を備えることができる。しかしながら、例示的な中間レベルの監視ノードの代替的な実施形態は、中間レベルの監視ノードの外部の別個のデバイスとして、無線要素のいくつかを配備することができる。例えば、図85は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための例示的な専用マルチ無線システムおよび装置のそのような代替的な実施形態を示す図である。ここで図85を参照すると、IDノードA 83120a、IDノードB 83120b、およびIDノードC 83120c(それぞれが出荷され、監視されている異なるパッケージ83130a〜83130cにそれぞれ関連している)と通信するだけでなく、(上で説明したような)上位レベルの管理ノード83100と通信する例示的な中間レベルの監視ノード85000と共に例示的なシステム8500が示されている。一般に、図85に示す例示的な中間レベルの監視ノード85000は、図83に示す例示的な中間レベルの監視ノード83000と同様である。どちらも、専用コマンド無線装置と専用ノード監視無線装置である構成要素を備えている。しかしながら、図85に示すように、専用無線構成要素のいくつかは、中間レベルの監視ノード85000の一体化された部分として実装されてもよく、専用無線構成要素のうちの他のものは、ノード85000とは物理的に別個のデバイスとして実装されてもよい。そのような物理的に別個の専用無線装置に対して、中間レベルの監視ノード85000は、別個の専用無線装置のための遠隔管理デバイスとして動作することができる。
より詳細には、複数の下位レベルのIDノード83120a〜83120cおよび上位レベルの管理ノード83100(例えば、サーバまたはマスタノード)を有する無線ノードネットワーク内に、ロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線システム8500の実施形態が配置される。一実施形態では、システムは、中間レベルの監視ノード85000と、中間レベルの監視ノード85000と別個のデバイスとして通信する1つまたは複数のノード監視無線受信装置85405a〜85405cとを含むことができる。一般に、中間レベルの監視ノード85000は、上位管理ノード83100からの制御入力(例えば、制御情報を有するメッセージまたはノード85000のための他のコマンド)に応答して、下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号の監視を調整する。
ノード83000と同様に、システム8500内の例示的な中間レベルの監視ノード85000は、中央ノード制御プロセッサ85200と、遠隔管理通信インターフェース85485と、1つまたは複数のコマンド無線送受信機85400a〜85400cと、監視無線通信インターフェース85600とをさらに含む。この実施形態では、中央ノード制御プロセッサ85200は、下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号の監視を調整するように動作するように構成およびプログラムされる。(インターフェース83485と同様の)遠隔管理通信インターフェース85485は、中央ノード制御プロセッサ85200に動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサ85200に、そのアンテナ85500を介して、上位レベルの管理ノード83100への通信アクセスを提供する。したがって、遠隔管理通信インターフェース85485は、そのアンテナ85500を介して上位管理ノード83100から制御入力を受信し、その制御入力を中央ノード制御プロセッサ85200に渡す。
すべてのコマンド無線送受信機85400a〜85400cは、中央ノード制御プロセッサ85200に動作可能に結合されている。そのため、コマンド無線送受信機のそれぞれは、中央ノード制御プロセッサ85200に、下位レベルのIDノード83120a〜83120cに対する異なるコマンドインターフェースを提供することに特化している。例えば、第1のコマンド無線送受信機85400aは、中央ノード制御プロセッサ85200のための第1のコマンドインターフェースを提供し、これにより、中間レベルの監視ノード85000の中央ノード制御プロセッサ85200から下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つへの第1のIDノード指示を送信できる。したがって、コマンド無線送受信機85400a〜85400cのそれぞれによって提供される異なるコマンドインターフェースは、並行して動作することができる。このように、ノード85000の異なるコマンド無線送受信機85400a〜85400cを使用するこれらの異なるコマンドインターフェースは、下位レベルのIDノード83120a〜83120cの異なる1つに対する異なるコマンド指示(例えば、上述したような異なるタイプのIDノード指示のうちの1つまたは複数)の重複する通信を少なくとも可能にする。
中間レベルの監視ノード85000の監視無線通信インターフェース85600もまた、中央ノード制御プロセッサ85200に動作可能に結合されている。一実施形態では、上位レベルの管理ノード83100から受信した制御入力に関連する中央ノード制御プロセッサ85200から監視無線通信インターフェース85600によって受信したフィードバックに応答して、監視無線通信インターフェース85600は、異なる割り当て指示を生成し、別個の専用ノード監視無線受信機85405a〜85405cの異なる1つに送信できる。しかしながら、他の実施形態では、監視無線通信インターフェース85600は、中央ノード制御プロセッサ85200によって生成された関連する割り当て指示に沿って、別個の専用ノード監視無線受信機85405a〜85405cのうちの特定の1つに渡すスイッチングインターフェースとしてさらに動作することができる。
上述したように、専用ノード監視無線受信機85405a〜85405cのそれぞれは、中間レベルの監視ノード85000に対して個別に配置され、監視無線通信インターフェース85600を介して中間レベルの監視ノード85000と通信する。これらの異なる別個の専用ノード監視無線受信機85405a〜85405cのそれぞれは、中間レベルの監視ノード85000から受信した割り当て指示に応答して、第1チャネルを介して下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つから1つまたは複数の信号をリッスンすることができる。いくつかの実施形態では、中間レベルの監視ノード85000(受信機85405aなど)とは別個に配備された単一の専用ノード監視無線受信機が存在してもよいが、他の実施形態では、複数の別個の受信機が配備されてもよい。例えば、中間レベルの監視ノード85000は、第2の別個の専用ノード監視無線受信機85405bと通信するように図85に示されて、第2の別個の専用ノード監視無線受信機85405bは、第2の割り当て指示に応答して、第1のノード監視無線受信装置85405aが、第1のチャネルを介して下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、第2のチャネルを介して下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンし、第1のチャネルが、第2のチャネルと重複しない。中間レベルの監視ノード85000はまた、第3の別個の専用ノード監視無線受信機85405cと通信するように図85に示されて、第3の別個の専用ノード監視無線受信機85405cは、第3の割り当て指示に応答して、第1のノード監視無線受信装置85405aおよび第2のノード監視無線受信装置85405bのそれぞれが、下位レベルのIDノード83120a〜83120cからの信号をリッスンすると同時に、第3のチャネルを介して下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンし、第3のチャネルが、第1のチャネルおよび第2のチャネルとは異なる。上述のように、そのようなチャネルは、互いに異なる特定の信号周波数または周波数範囲と考えることができる。
したがって、異なるノード監視無線受信装置は、それぞれのチャネル内の異なる信号を同時に検出し、異なる検出通知を中間レベルの監視ノード85000に戻すことができる。例えば、1つのノード監視無線受信装置85405aは、中間レベルの監視ノード85000の監視無線インターフェース85600に、第1の検出通知を送信することができる。このような第1の検出通知は、第1のチャネルを介した下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからのあらゆる信号の検出を反映する。同時に、第2のノード監視無線受信装置85405bは、中間レベルの監視ノード85000の監視無線インターフェース85600に、第2の検出通知を送信することができる。このような第2の検出通知は、第1のノード監視無線受信装置85400aが、第1のチャネルを介して下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの信号を検出する間に、第2のチャネルを介しての下位レベルのIDノード83120aのうちの少なくとも1つからのあらゆる信号の検出を反映する。
別のシステム実施形態は、少なくとも2つの下位レベルのIDノード(出荷されるそれぞれのパッケージ83130a、83130bに関連付けられたIDノード83120a、83120bなど)と、上位レベルの管理ノード(サーバまたはマスタノードとして実施され得る上位レベルの管理ノード83100など)とを有する無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線システムに焦点を合わせることができる。このシステム実施形態は、一般に、(ノード85000などの)中間レベルの監視ノードと、2つの別個のノード監視無線受信装置とを備える。中間レベルの監視ノードは、第1の通信路(より長距離のWi−Fi(登録商標)またはセルラ形式の通信路など)を介する上位レベルの管理ノードへの通信アクセスと、第2の通信路(より短距離のBLE形式の通信路など)を介する2つの下位レベルのIDノードへの通信アクセスとを有する。この実施形態における中間レベルの監視ノードは、下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号のスキャンに関する複数の監視割り当てタスク指示を生成するために、第1の通信路を介して上位レベルの管理ノードから受信した制御入力に応答する。
第1のノード監視無線受信装置(ノード監視無線受信機85405aなど)は、第1の監視割り当てタスク指示に応答して、第1のチャネル(例えば、特定の周波数または周波数範囲)を介して下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をスキャンする。この第1の監視割り当てタスク指示は、別個の無線受信装置と中間レベルの監視ノードとを接続する第3の通信路(有線または無線)を介して第1のノード監視無線受信機によって受信される。
第2のノード監視無線受信装置(ノード監視無線受信機85405bなど)は、第2の監視割り当てタスク指示に応答して、第1のノード監視無線受信装置が第1のチャネルを介して下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をスキャンする間に、同時に、第2のチャネルを介して(例えば、第1のチャネルに関連付けられた周波数とは異なり、これと重複しない別の周波数または周波数範囲)下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をスキャンする。この構成では、この第2の監視割り当てタスク指示は、中間レベルの監視ノードから第3の通信路を介して第2のノード監視無線受信機によって受信される。
この代替的なシステム実施形態における中間レベルの監視ノードは、異なるコマンドインターフェースを異なるIDノードにそれぞれ提供し、下位レベルのIDノードの異なる1つに対する異なるコマンド指示(例えば、上述したような異なるIDノード指示)の重複通信を少なくとも可能にする複数のコマンド無線送受信機(コマンド無線送受信機85400a〜85400cなど)を備えることができる。
またさらなる実施形態は、例示的な中間レベルの監視ノードベースの装置またはシステムの一部として、プログラマブル専用マルチモード無線要素を配備することができる。これらの実施形態では、マルチモード無線要素は、一般に、IDノード指示を特定のIDノードに送信する専用コマンド無線送受信機、または特定の周波数または周波数範囲でIDノードからの信号をリッスンするようにセットアップおよびプログラムで構成された専用ノード監視無線受信機のいずれかとして動作するように選択的に割り当てられるプログラムマブル無線送受信機である。例示的な中間レベルの監視ノード内の異なる専用送信機/受信機タスク(すなわち、異なるコマンドおよびノード監視役割)を処理するようにプログラムすることができるマルチモードまたは無線要素を選択的に配備する能力により、同中間レベルの監視ノードは、マルチモード無線要素のいくつかが専用コマンド無線送受信機から専用ノード監視無線受信装置に変更され得る複雑で変化するノードランドスケープを処理するためのより大きいシステム実施形態の装置または要素として使用できる。
図86は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための例示的な専用マルチモード無線ベースの装置およびシステムのそのような代替的な実施形態のさらなる詳細を提示する図である。ここで図86を参照すると、例示的なシステム8600は、例示的な中間レベルの監視ノード86000と通信する(例えば、サーバまたはマスタノードとして実施される)上位レベルの管理ノード83100を有するとして示されており、出荷されるそれぞれのパッケージ83130a〜83130cに関連付けられた複数の下位レベルのIDノード83120a〜83120cから特に構成され、これらと通信する。例示的な中間レベルの監視ノード86000は、ノード83000および85000と同様に、遠隔管理通信インターフェース86485(インターフェース83485および85485と同様)およびアンテナ86500を介して、上位レベルの管理ノード83100と通信することができる中央ノード制御プロセッサ86200を含む。
例示的な中間レベルの監視ノード86000は、複数のマルチモード無線送受信装置86405a〜86405d(図86において「マルチモードRTx装置」デバイスと表記される)をさらに含む。マルチモード無線送受信装置86405a〜86405dのそれぞれは、それぞれのマルチモード無線送受信装置が動作する特定のモードを制御する中央ノード制御プロセッサ86200に動作可能に結合される。システム実施形態では、上位レベルの管理ノード83100は、マルチモード無線送受信機86405a〜86405dのそれぞれについて所望される特定のモード状態を割り当てまたはプログラムするために、中間レベルの監視ノード86000のプロセッサ86200に制御入力情報を提供することができる。それに応答して、中央ノード制御プロセッサ86200は、適切なモードコメントを生成し、マルチモード無線送受信機86405a〜86405dのそれぞれに送信することができる。したがって、マルチモード無線送受信機86405a〜86405dのそれぞれは、専用コマンド無線送受信機または専用ノード監視無線受信機として動作するように、プログラム指示を介して選択的に構成することができる。
例えば、図86に示すように、例示的なマルチモード無線送受信装置86405cおよび86405dは、中央ノード制御プロセッサ86200から特定のモードコマンドを受信して、これらのそれぞれの装置のそれぞれを専用のコマンドモード状態に一時的に置く。このため、マルチモード無線送受信装置86405cは、1つまたは複数のIDノード指示がIDノードB 83120bに送信されるコマンドインターフェースを提供することに特化されたモード状態に入り、装置86405cがIDノード指示をIDノードB 83120bに送信する間に、マルチモード無線送受信装置86405dは、1つまたは複数のIDノード指示がIDノードC 83120cに送信される異なるまたは並列なコマンドインターフェースを提供することに特化されたモードに入る。このように、例示的な中間レベルの監視ノード86000内のマルチモード無線送受信装置のうちの2つは、複数の下位レベルのIDノードが(例えば、少なくとも重複する通信として送信された異なるIDノード指示を有する)重複方式で構成されることが必要な場合に、出荷アプリケーションに配備されたときにノード86000が直面する監視環境に関する必要性に応じて、プログラムで構成されてもよいし、ノード86000を介して再構成されてもよい。
さらに、図86に示す例では、例示的なマルチモード無線送受信装置86405aおよび86405bは、中央ノード制御プロセッサ86200から特定のモードコマンドを受信して、これらのそれぞれの装置のそれぞれを専用ノード監視無線受信機モード状態に一時的に置く。このように、マルチモード無線送受信装置86405aは、第1の指定されたチャネル(例えば、第1の周波数範囲)を介して下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンし、一方、マルチモード無線送受信装置86405bは、第2の指定されたチャネル(例えば、第2の周波数範囲)を介して下位レベルのIDノード83120a〜83120cの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする。このように、例示的な中間レベルの監視ノード86000内のマルチモード無線送受信装置のうちの他の2つは、IDノードブロードキャストイベントの受信を逃さないように、複数の下位レベルのIDノードが異なる周波数範囲を介してノード86000により別々かつ同時に監視されることが必要な場合に、出荷アプリケーションに配備されたときにノード86000が直面する監視環境に関する必要性に応じて、プログラムで構成されてもよい。
したがって、図86に示されるように、システム実施形態は、一般に、上述のような、上位レベルの管理ノード83100と、出荷される複数のIDノード対応のパッケージを管理および監視する際に、選択的な専用コマンドインターフェースおよび専用ノード監視受信機を提供するように構成することができる相互作用構成要素として例示的な中間レベルの監視ノード86000の要素(マルチモード無線送受信装置など)とを備えることができる。さらなるシステム実施形態は、このような中間レベルの監視ノード86000(およびそのマルチモード無線送受信装置)に焦点を合わせ、出荷されるそれぞれのパッケージ83130a〜83130cに関連付けられた下位レベルのIDノード83120a〜83120cのうちの2つ以上を含むことができる。さらに別のシステム実施形態は、大型システム8600に焦点を合わせ、一般に、上述のような、上位レベルの管理ノード83100と、選択的な専用コマンドインターフェースおよび専用ノード監視受信機を提供するように構成することができる相互作用構成要素として例示的な中間レベルの監視ノード86000の要素(マルチモード無線送受信装置など)と、2つ以上の出荷されるIDノード対応のパッケージとを備えることができる。
(輻輳したノードランドスケープにおける通信の改善)
先に説明したように、例示的なIDノードは、出荷される品物に含まれる、接続される、ペアにされる、またはそうでなければ論理的に関連付けられる下位レベルの無線センサベースの処理ノードデバイス、ならびに出荷前、出荷中、および/または出荷後、品物およびその条件を監視し、集合的にノードのロジスティクスネットワークの一部である他の無線ノードと相互作用する電子センサベースのデバイスとみなすことができる。また、上述のように、このようなIDノードは、他のIDノード、マスタノード、コンテナノード、およびサーバなどの階層的に関連するデバイスのロジスティクスネットワークの異なる相互作用する要素によって制御および監視されてもよい。
階層的に関連するデバイスのこのようなロジスティクスネットワークのノードの数が大きくなり、所与のエリア内で動作するノードの密度が高くなるにつれて、ノードの輻輳に起因する通信の問題が様々なデバイスに発生する可能性がある。換言すれば、所与のエリアにおけるロジスティクスネットワークの能動的なロジスティクス関連ノードの密度が大きくなりすぎると、ロジスティクスネットワーク内のいくつかのデバイスがロジスティクスネットワーク内の他のデバイスと適切に通信できなくなるほど電子ランドスケープが活発になる可能性がある。結果として、パッケージ関連IDノードの制御および監視は、動作ノード密度に応じて困難になる可能性がある。したがって、動作ノード密度は、ロジスティクスネットワークの相互作用する要素の間の通信(パッケージIDノードが、その関連付けられたパッケージに関連するセンサ情報をマスタノードに報告する、またはパッケージIDノードが、移動され、パッケージIDノードの新しい位置が与えられた場合にマスタノードに関連付けられるなど)に悪影響を及ぼす可能性がある。
例えば、輸送およびロジスティクス会社は、そのようなパッケージの輸送の一部として、多数のノード対応のパッケージを一時的に保管するパッケージ出荷処理施設を運営することができる。さらに、そのような施設では、他の配送ビークルが、一時的に保管されたノード対応のパッケージの一部を荷積みされている間に、様々な配送ビークルが、施設内の一時的保管のために多くのノード対応パッケージを荷降ろしする可能性がある。したがって、出荷処理施設は、ある時間に施設内の特定の位置に関して非常に高い稼働ノード密度を有することがある(その結果、ノード通信の問題を引き起こす可能性がある)が、一方で、施設は、他の時間および他の位置でより低い稼働ノード密度を有することもある。動作ノード密度が許容可能な閾値を超えた場合に直面するこのような問題に対処するために、ロジスティクス関連ノード要素の実施形態は、ロジスティクス無線ノードネットワーク内のサーバまたは少なくとも1つのマスタノードによって、異なるノード要素を同時に制御および監視することを成功可能としながら、より高い動作ノード密度を成功裏に受け入れる有利かつ非従来的なやり方で能動的に管理することができる。
一般に、そのような実施形態は、ターゲットノードがその時間間隔の間の潜在的な干渉がより少なく通信することができるように、通信のためのターゲットノードの近くの近隣ノードがブロードキャストを特定の時間間隔だけ停止するように指示されるタイプの通信「プルーニング」技法を使用するようにプログラムされ得る管理要素(例えば、サーバまたはマスタノード)を配備できる。これは、その時間間隔の間にターゲットノードとの通信の負担を軽減するのを助け、また、更新された動作ノード密度がそのような通信プルーニングがもはや必要でないように改善され得るように、ターゲットノードを取り囲むノードランドスケープが変化する時間を提供する。
このタイプのプルーニングは、ターゲットノードの近くの1つまたは複数の異なるノードで行われ得る(例えば、同じノードがブロードキャストをあまりにも長時間止めるように「プルーニング」されないように、異なるノードのそれぞれについてブロードキャストプロファイルを増分的に変更する)。そのようなプルーニングはまた、同じように扱われるノードのクラスタで行われ得る(例えば、ノードの特定のクラスタまたはグループ内のすべてのノードのブロードキャストプロファイルを変更する、またはターゲットノードに近いノードの異なるクラスタに対して増分的にこれを行う)。図87A〜図99に関して以下でより詳細に説明するように、異なる実施形態は、ロジスティクスノードネットワーク内に配置された異なるタイプの管理要素によって実行される非従来型のプルーニングおよびクラスタリング技法を活用することができる。
より詳細には、図87A〜図87Dは、本発明の1つまたは複数の実施形態による、輻輳したノード環境のための改良された通信管理を提供する、あるタイプの管理要素として例示的なサーバを含むロジスティクスノード要素の例示的なシステムを示す関連図である。ここで図87Aを参照すると、通信管理のための例示的な改良されたシステム8700が、サーバ87100、マスタノード87110a、87110b、およびIDノードID1〜ID21とともに示されている。サーバ87100は、無線ノードネットワークシステム8700の例示的な管理要素として配備されて示されており、図5に関連して先に詳細に説明した例示的なサーバ100に基づいて、図90に関連して以下に詳細に説明するさらなるプログラム上の修正を用いて実施することができる。図87Aに示すように、サーバ87100は、直接通信路(例えばWi−Fi(登録商標)、セルラなど)を介してマスタノード87110aおよび87110bと通信し、サーバ87100は、マスタノード87110a、87110bのうちの少なくとも一方を通る間接通信路を介してIDノードID1〜ID21と間接的に通信することもでき、マスタノードは、そのそれぞれのマスタノードとIDノードのうちの1つまたは複数との間で短距離通信路(例えば、BLEフォーマット通信)をさらに使用する。したがって、間接通信路は、特定のIDノードとサーバ87100との間の中間タイプのノードとして、マスタノードのうちの少なくとも1つを使用する(また1つまたは複数のIDノードを使用することができる)。
例示的な通信管理システム8700の一部として、マスタノード87110aおよび87110bならびにIDノードID1〜ID21は、それぞれ異なる位置に配置される。例えば、マスタノード87110aは、その近傍(マスタノード87110aの位置を中心とする同心円によって表される)の他のノードを監視し通信することができる保管位置A 87205に対して一般に配置されるものとして示されている。保管位置A 87205は、例えば、出荷処理施設内の一時保管室、トラクタトレーラ内の保管エリア、または出荷物を輸送するために使用される航空機の貨物エリアとして実施することができる。図87Aに示す例では、マスタノード87110bは、そのような出荷処理施設の配送ビークル保管エリア87210に対して一般に配置され、その近傍(マスタノード87110bの位置を中心とする同心円によって表される)の他のノードを監視し通信してもよい。この例の配送ビークル保管エリア87210は、(図89A〜89Bに明示的に示すように)1つまたは複数の配送ビークルを介して配送するためのパッケージまたは品物を受け取るように構成することができる。さらに、配送ビークル保管エリア87210は、保管位置A 87205から配送ビークル保管エリア87210へのパッケージまたは品物の移動を助けるように本質的に動作する例示的なコンベアシステム87200によって保管位置A 87205とリンクされてもよい。ノード輻輳の問題が発生する可能性がある他の実施形態では、IDノード対応のパッケージおよび品物は、手動で移動させてもよいし、異なるマスタノードを持つ位置間で他のタイプの搬送機構を介して移動させてもよいことが当業者には理解されよう。
図87Aに示すように、IDノードID1〜ID21のそれぞれは、一般に、出荷されるそのようなパッケージまたは品物のうちの1つまたは複数とペアにされる。例示的なIDノードID1〜ID21が図87Aに示されているが、それらのそれぞれの関連するまたはペアにされるパッケージまたは品物は、図87Aの説明を明確にするため、また過度に混乱させないようにするために明示的に示されていないことが当業者には理解されよう。したがって、IDノードID1〜ID21のそれぞれのシンボルは、(図3に関して上述したIDノード120aなどの)例示的なIDノードを表し、またそのIDノードを、含まれる、接続される、ペアにされる、またはそうでなければ論理的に関連付けられるそれぞれの1つもしくは複数のパッケージまたは1つもしくは複数の品物と共に表すことができる(例えば、他の関連するパッケージとともに出荷される梱包された品物の箱に含まれるIDノード)。
図87Aに示す最初の構成では、例示的なIDノードID1〜ID16が、保管位置A 87205におけるマスタノード87110aの通信範囲に近接し、またその範囲内のグループとして配置される。例えば、IDノードID1〜ID16は、ノードが互いに相対的に近接しているように、単一の保管箱またはコンテナ内に含まれてもよい。IDノードID17およびID18も、マスタノード87110aおよび保管位置A 87205の通信範囲内にあるが、IDノードID1〜ID16のグループから離れて位置する。例えば、(出荷されるそれぞれの品物と共に)IDノードID1〜ID16のグループが、やってくるパッケージが到着し得る場所とは離れた保管位置A 87205の特定の保持エリアに一時的に保持され得る間に、IDノードID17およびID18は、保管位置所A 87205にちょうど到着し得る。さらに、(それぞれの出荷される品物と共に)IDノードID19〜ID21は、コンベアシステム87200を介して、保管位置A 87205から配送ビークル保管エリア87210に(かつマスタノード87110aの通信範囲内からマスタノード87110bの通信範囲内へ)移動されるように示されている。
図87Bにおいて、例示的なサーバ87100は、特にIDノードID1〜ID16の輻輳環境に鑑みて、示されたノード間のよりロバストな通信を可能にする、改良された通信管理技法をプログラムで実装し始める。特に、例示的なサーバ87100は、通信管理ソフトウェアプログラムコードおよび命令(上述のサーバの制御および管理コードの一部であり得る、図90に示す高密度ノード通信管理コード90000など)を実行して、ノードが高密度ノード環境で通信する方法を改善するのに役立つ、一連の動作ステップによりサーバの機能をプログラムで変換する。このように、サーバ87100は、改良された管理ステップをサーバ87100によってさらに実行して、ターゲットノードの周囲の動作ノード環境において、ターゲットノードが正常に通信する能力を改良および改善するように、無線ノードのうちの1つ(例えば、マスタノードまたはIDノード)を初期位置の「ターゲット」ノードとして識別するように動作する。
例えば、図87Bに示すように、サーバ87100は、マスタノード87110aの通信範囲内に位置するターゲットノードとしてIDノードID1を識別し、このIDノードID1が、IDノードID1の初期位置に近接した、IDノードID2〜ID16のグループによって取り囲まれていることを識別することができる。次に、サーバ87100は、閾値ノード密度値に対するIDノードID1に関するこのIDノードのグループの動作ノード密度を判定する。例えば、サーバ87100は、IDノードID1に関連するある距離範囲内で、その範囲内にあるノード(すなわち、IDノードID2〜ID16のグループ)の動作ノード密度が、現在、動作ノード15であると判定することができる。動作ノード密度閾値が5ノードに設定されている場合、サーバ87100は、判定された動作ノード密度がこの閾値を超える場合、ターゲットノードID1が、現在、過度に輻輳したノード環境にあることを識別する。その結果、サーバ87100は、ターゲットノードID1の初期位置に近接するIDノードID2〜ID16のグループから少なくとも1つの隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するように動作する。例えば、図87Bに示す実施形態では、例示的なサーバ87100は、IDノードID2に、そのブロードキャストプロファイルを変更させて、IDノードID2が、第1の時間間隔の間に、一時的にブロードキャストを停止するようにしてもよい。ここで、サーバ87100によって、IDノードID2が、IDノードID2〜ID16のグループ内の残りのノードの少なくとも大部分に対してターゲットIDノードID1に最も近い位置にあると判定され得るため、IDノードID2は、このタイプの「プルーニング」またはブロードキャスト中の一時的な停止のために選択され得る。別の例では、サーバ87100は、IDノードID2〜ID16のグループ内の他のものよりも高い信号電力レベルでブロードキャストしているため、IDノードID2を選択することができる。
他の実施形態では、2つ以上の隣接ノードをプルーニングすることができる。例えば、図87Cに示す実施形態では、例示的なサーバ87100は、代替的に、ターゲットIDノードID1に近接するノードの初期グループ(すなわち、IDノードID2〜ID16)からの複数のノード(IDノードID2〜ID6など)に、第1の時間間隔の間に、一時的にブロードキャストを停止させてもよい。したがって、IDノードID2〜ID6のそれぞれは、すべてのIDノードID2〜ID6が第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止するように、サーバ87100によって「プルーニング」のために選択されたことを表すために網掛けの形態で示されている。ターゲットIDノードID1の位置に対する、近接ノードID2〜ID16の最初に識別されたグループからのIDノードID2〜ID6のこのサブグループは、サーバ87100が、この特定の実施形態ではターゲットノードIDノードID1への少なくとも1つの隣接ノードを集合的に表す、近接するノードID2〜ID16の最初に識別されたグループから、IDノードID2〜ID6を、ノードのサブグループクラスタとして識別するやり方の例である。
さらなる実施形態では、例示的なサーバ87100は、その全時間間隔の間に、ノードのサブグループクラスタ内のすべてのノードに、一時的にブロードキャストを停止させるのではなく、サブグループID2〜ID6内の1つまたは複数の異なるノードに、第1の時間間隔の1つまたは複数の部分の間に、一時的にブロードキャストを増分的に停止させることができる。例えば、サーバ87100は、IDノードID2に、第1の時間間隔の第1の部分について、ブロードキャストを一時的に停止させ、次いで、IDノードID3に、第1の時間間隔の第2の部分について、ブロードキャストを一時的に停止させるように切り替えることができる。このことをIDノードID4〜6のそれぞれについて継続して、IDノードID2〜ID6の異なる1つが、順次、一時的にブロードキャストを停止するように支持されるようにしてもよい(このサブグループクラスタ内でランダムに選択されてもよいし、そうでなければサブグループクラスタ内のそれらのノードによって、ブロードキャストされる電力レベルおよび/または使用される周波数に基づいてもよい)。あるいは、サーバ87100は、ノードID2〜ID6のサブグループクラスタ内の異なるノードをさらなるサブグループに分割することができる(例えば、ノードID2およびID3の両方に、ブロードキャストを一時的に停止させ、次いで、IDノードID4およびID5の両方に、ブロードキャストを一時的に停止させるなど)。またさらなる実施形態では、サーバ87100は、ノードのサブグループクラスタ内のすべてのノードに、一時的にブロードキャストを停止させるのではなく、サブグループID2〜ID6内の2つ以上の異なるノードに、第1の時間間隔の1つまたは複数の部分の間に、少なくとも重複方式で、一時的にブロードキャストを増分的に停止させることができる。
図87Dに示す実施形態では、サーバ87100は、ターゲットIDノードID1に近接するノードの初期グループ(すなわち、IDノードID2〜ID16)からノードの別のサブグループクラスタ(すなわち、IDノードID7〜ID16)に、第1の時間間隔の間に、一時的にブロードキャストを停止させてもよい。ここで、IDノードID7〜ID16のこの第2のサブグループクラスタは、より多くのノードを含み、サーバ87100が、そのようなIDノードID7〜ID16の位置が、ターゲットIDノードID1からの距離が、ノードの第1のサブグループクラスタからの距離よりも大きいと判定した場合、サーバ87100によって選択されてもよい。IDノードID7〜ID16のこの第2のサブグループクラスタはまた、それぞれの現在のブロードキャスト電力レベルおよび/または周波数に基づいて、サーバ87100によって選択されてもよい。
より詳細には、一実施形態では、サーバ87100は、クラスタリングパラメータ(使用される電力レベルおよび/または周波数など)に基づいて、ターゲットノードに近接する他のノードのこのタイプの初期グループからノードの異なるサブグループクラスタを識別する。このようなクラスタリングパラメータは、例えば、サーバに格納され、初期グループの各他のノードに関連する出荷情報も含むことができる。このようにして、ノードのあるサブグループクラスタ(例えば、IDノードID7〜ID16)は、配送ビークル保管エリア87210の近くの1つまたは複数の位置に集合的に配送される場合、プルーニングの目的でクラスタリングまたはグループ化することができ、他方、ノードの別のサブグループクラスタ(例えば、IDノードID2〜ID16)は、サーバ87100に格納された関連する出荷情報を介して、ノードの第1のサブグループクラスタが移動している間に保管位置A 87205に留まることが示されているパッケージに関連付けられる、またはペアにされてもよい。
別の例では、サーバ87100によって使用されるクラスタリングパラメータは、サーバに格納されたコンテキストデータを含むことができる。より詳細に上述したように、コンテキストデータ(コンテキストデータ560など)は、ノードとの通信に影響を与える可能性がある、ノードの近くの構造に関するデータ(例えば、レイアウト情報、建物、機械、遮蔽特性を有するコンテナに関するデータなど)などの、ノードの予想される環境に関する。したがって、あるタイプのクラスタリングパラメータとしてサーバ87100によって使用され得るそのようなコンテキストデータは、グループ内の各ノードの予測された移動の間、ターゲットノードに近接するノードの初期グループにおける各ノードに関する情報を含むことができる。
さらに別の例では、サーバ87100によって使用されるクラスタリングパラメータは、サーバに格納された関連付けデータを含むことができる。例示的な関連付けデータ540に関して上述したものと一致して、このような関連付けデータは、ターゲットノードに近接するノードの初期グループにおけるノードの異なるノード間のサーバによって許可された関係を識別する、あるタイプのクラスタリングパラメータとしてサーバ87100によって使用され得る。例えば、IDノードID2〜ID6は、IDノードID2〜ID6のそれぞれからセンサデータを受信することができるターゲットIDノードID1に関連付けることができる。ターゲットIDノードID1に対するそれぞれの関連付けに基づいて、ノードID2〜ID6のサブグループクラスタを識別することによって、サーバ87100により、IDノードID2〜ID6が、一時的に通信を停止するが、オンボードセンサを用いて検出を継続でき、他のIDノードID2〜ID6からセンサデータを既に収集したターゲットIDノードID1が、ノードID2〜ID6からの干渉なしに、マスタノード87110aに良好に通信できる。異なる種類のクラスタリングパラメータのこのタイプの動的かつ選択的な使用は、サーバ87100に、高度に輻輳したノードランドスケープを管理する際の実施形態において配備するためのロバストなツールセットを提供する。
第1の時間間隔が経過すると、サーバ87100によって一時的にブロードキャストを停止されたノード(例えば、マスタノード、IDノード、またはその両方)は、個々およびそれぞれのブロードキャストプロファイルに従って通常のブロードキャストモードに戻ることができる。この時点で、サーバ87100の一実施形態は、以前に識別されたターゲットノードに対する動作ノード密度を再確認または更新して、そのターゲットノードに関して、プルーニングのためのさらなるまたは異なるプルーニングおよび/またはプルーニングのためのクラスタリングによる、さらなる改良された通信制御が望ましいかどうかを判定することができる。
例えば、最初の時間間隔の経過後に、ノードの多くが移動していない可能性がある。そのため、サーバ87100がターゲットIDノードID1に対して動作ノード密度を更新し、その密度が閾値を依然として超えている場合、サーバ87100は、再度、(図87Cに示すように)IDノードID2〜ID6の同じサブグループクラスタに、第1の時間間隔の間に、ブロードキャストを停止させるのではなく、(図87Dに示すように)IDノードID7−16の第2のサブグループクラスタに、第2の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止させることができる。
しかしながら、別の例では、第1の時間間隔の間に、ノードのいくつかが移動している可能性がある。例えば、ノードのいくつかは、それぞれのパッケージとともに、第1の時間間隔の間に、保管位置A 87205から配送ビークル保管エリア87210に移動されてもよい。したがって、また図88Aに示すように、IDノードID7〜ID16およびID19〜ID21は、第1の時間間隔が経過した後に、図87Aに示すそれぞれの位置と比較して異なる位置に存在し得る。この新しいノードランドスケープ構成では、ターゲットIDノードID1は、異なる近接する動作ノード密度環境で動作し、サーバ87100は、ターゲットノードの位置に近い更新された動作ノード密度を使用し、第1の時間間隔が経過した後の時間間隔の間に、異なる近隣ノードに、ブロードキャストを一時的に停止させ得る、追加のプルーニング技法のための再クラスタリングして、ターゲットIDノードID1との通信を管理する方法を再考することができる。
より詳細には、サーバ87100は、第1の時間間隔が満了した後に、ターゲットノードID1の現在の位置に近接する他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度を判定するようにさらに動作することができる。例えば、図88Bに示すように、サーバ87100は、ターゲットノードID1に対する更新された動作ノード密度が5であると判定することができ、これは、ターゲットノードID1の位置に近接したIDノードID2〜ID6のグループに対応する。図88Bに示す例では、更新された動作ノード密度は5であり、この例では、動作ノード密度閾値の値を超えない。したがって、サーバ87100は、ターゲットIDノードID1の近くの隣接ノードのいずれかをプルーニングする必要はない。しかしながら、サーバ87100が、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超えたことを発見した場合、サーバ87100は、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更をIDノードID2〜ID6のうちの少なくとも1つに送信することができる。ブロードキャストプロファイルのこのようなさらなる変更により、IDノードID2〜ID6のノードの更新されたグループからのそのIDノードは、第2の後続の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。したがって、サーバ87100は、このように動的に変化するノードランドスケープにおいて、ターゲットIDノードID1との通信を能動的に管理することができる。
図88Bに示すターゲットノードID1は、図87Aに示すその初期位置に対して静止しているように見えるが、ターゲットノードは移動式であってもよく、第1の時間間隔の始めに位置していた場所と比較して、第1の時間間隔の終わりに異なる更新位置となり得ることが当業者には理解されよう。そのような移動は、第1の時間間隔の開始時にあった場所と比較して、完全に異なるノードセットに近接してターゲットノードを配置させ得る。言い換えれば、ターゲットノードの近くの他のノードの更新されたグループは、第1の時間間隔の間における、ターゲットノード自体の移動に起因して、ターゲットノードの近くの他のノードの初期グループと比較して構成が異なり得る。
図87Dに示すものと同様に、サーバ87100は、ターゲットノードの更新された位置に近接したノードの更新されたグループのうちのノードのサブグループクラスタを使用することができる。そのため、サーバ87100は、ターゲットノードの更新された位置に近接した他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別し、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信するようにさらに動作することができる。このようなさらなるブロードキャストプロファイルの変更により、ノードのその第1の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードは、第2の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。したがって、第1の時間間隔が満了した後に、同様のサブグループクラスタリング技法を配備することができ、隣接ノードの更新されたサブグループクラスタを介してプルーニングする必要が残っている。
ブロードキャストプロファイルのさらなる変更はまた、第2の時間間隔が満了した後に、サーバ87100によって行われてもよい。例えば、サーバ87100は、第2の時間間隔が満了した後に、また更新された動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ターゲットノードの近くにあるノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードにブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信することができる。ノードの第2の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードに送信されたブロードキャストプロファイルのこのさらなる変更は、第3の時間間隔の間、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタの各ノードに、ブロードキャストを一時的に停止させる。
図89Aでは、図示のロジスティクスノードネットワーク内のノードID1〜ID21が、後の構成で示されている。ここでは、様々なノードおよびそれらに関連付けられた品物/パッケージが、配送ビークル保管エリア87210に続いて、例示的な配送ビークル89000に移動されている。特に、IDノードID7〜ID16は、配送ビークル89000内に移動されたものとして示されているが、配送ビークル89000内の輻輳した動作ノード環境の可能性のために、これらIDノードのいくつかとの通信が妨げられる可能性がある。したがって、サーバ87100は、配送ビークル89000内のIDノードに関連する通信を管理するためのステップを取ることができる。
例えば、図89Aに示す実施形態では、サーバ87100は、マスタノード87110bの通信範囲内に(または配送ビークル89000内のビークルマスタノード(図示せず)の通信範囲内に)位置する別のターゲットノードとして、IDノードID13を識別してもよい。図87A〜DのターゲットIDノードID1に関して上に説明した例と同様に、サーバ87100は、新しいターゲットノードIDノードID13が、配送ビークル89000内のIDノードID13の位置に近接するIDノードID7〜ID12、ID14〜ID16のグループによって取り囲まれていることを識別することができる。
次に、サーバ87100は、閾値ノード密度値(5など)と比較したIDノードID13に関するIDノードのこのグループの動作ノード密度を判定する。図89Aの例では、サーバ87100は、ターゲットIDノードID13に関連するある距離範囲内で、その範囲内にあるノード(すなわち、配送ビークル89000内に配置され位置するIDノードID7〜ID12のおよびID14〜ID16グループ)の動作ノード密度が、現在、9の動作ノードであると判定することができる。したがって、サーバ87100は、判定された動作ノード密度が、5の閾値を超える場合、ターゲットノードID13が、現在、過度に輻輳したノード環境にあることを識別する。その結果、サーバ87100は、配送ビークル89000内のターゲットノードID13の位置に近接するIDノードID7〜ID12およびID14〜ID16のグループから少なくとも1つの隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するように動作する。例えば、図89Bに示すように、例示的なサーバ87100は、IDノードID10、ID12、およびID14〜ID16の選択されたサブグループクラスタに、それぞれのブロードキャストプロファイルを変更させて、これらのIDノードのそれぞれが別の時間間隔の間に、一時的にブロードキャストを停止するようにし得る。
配送ビークル89000内のターゲットIDノードID13の隣接ノードのうちの1つまたは複数が、ブロードキャストを一時的に停止するようにされたものとなるようにする選択は、ターゲットIDノードID1に対して上述した例と同様にかつ一致して実装され得ることが当業者には理解されよう。したがって、ある時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止するようにプルーニングされたそのような近隣ノードは、その時間間隔の間に単一ノード、その時間間隔の間にサブグループクラスタとして複数のノード、その時間間隔の間にそれぞれのブロードキャストプロファイルを増分的に変更する複数のノード、またはその時間間隔の間にターゲットノードの特定の範囲内にあるすべてのノードを含むことができる。
また、ロジスティクス環境におけるこのような非従来型の通信管理技法の企図された配備は、ロジスティクスネットワークの異なるレベルにある、(下位レベルのIDノードおよび上位レベルのマスタノードの両方を含む)さらに多数のロジスティクス関連ノード、およびより高い動作ノード密度状況を含む可能性があり、図87A〜図89Bに示された例示的な実施形態は、説明を分かりやすくするため、および明確にするために簡略化されていることが当業者には理解されよう。
図87A〜図89Bに示す実施形態では、例示的なサーバ87100は、輻輳したノード環境のための改良された通信管理を実装するロジスティクスネットワークの管理タイプの構成要素である。図90は、サーバ制御および管理コード90525の一部として高密度ノード通信管理コード90000を使用して、そのような改良された通信管理機能を従来とは異なる方法で実装する、本発明の一実施形態による、例示的サーバ87100のさらなる詳細を示す図である。ここで図90を参照すると、サーバ100(図5に関して先に説明した)と同様の例示的なサーバ87100が示されている。より具体的には、例示的なサーバ87100の一実施形態が、図5の例示的なサーバ100に関して示されたものと同じハードウェア、コード、およびデータ構成要素の多くを含むことが当業者には理解されよう。このように、例示的なサーバ100について同じまたは類似の番号が付され、上で説明されたものに対して同様の機能が存在する。したがって、図5に示すサーバ100は、処理装置500と、ユーザインターフェース505と、記憶装置515と、揮発性メモリ520と、コンテキストデータベース565と、ネットワークインターフェース590と、中距離/長距離通信インターフェース595とを有するように説明されているが、例示的なサーバ87100は、図5に示すように、同様のハードウェア構成要素を使用できることが当業者には理解されよう。これは、処理装置90500と、ユーザインターフェース90505と、記憶装置90515と、揮発性メモリ90520と、コンテキストデータベース90565と、ネットワークインターフェース90590と、中距離/長距離通信インターフェース90595とを少なくとも備える。
さらに、図90に詳細に示す例示的なサーバ87100の実施形態は、サーバ制御および管理コード90525の一部として記憶装置90515に格納される、高密度ノード通信管理コード90000を配備する。高密度ノード通信管理コード90000は、処理装置90500による実行のために揮発性メモリ90505にロードされてもよい。サーバ制御および管理コード525は、前述したように、一般に、(ノード告知および照会ロジックマネージャを用いた)通信と、(情報制御および交換マネージャを用いた)情報管理と、(例えば消費電力およびブロードキャスト電力の態様を下位レベルで管理するために、様々な通信インターフェースと相互作用するノード電力マネージャを用いた)電力管理と、(関連付けマネージャを用いた)関連付け管理とに関するサーバの挙動を制御する。したがって、サーバ制御および管理コード90525は、本質的に、サーバノード制御および管理コード525について上述したのと同様に動作するが、図87A〜図89Bで上述したような、また以下で、図91および図92に関連して説明される方法に関してより詳細に説明されるような、輻輳したロジスティクスノードネットワーク環境で動作する無線ノードの通信管理を改良するために使用される機能用の高密度ノード通信管理コード90000をさらに含む。したがって、高密度ノード通信管理コード90000の一実施形態は、コード90525内で呼び出される1つまたは複数のプログラム機能または追加プログラムモジュールなどのサーバ制御および管理コード90525の一体的な部分として実装され得る。しかしながら、他の実施形態では、図87A〜図89B、図91、および図92に関連して説明した方法を実施するために使用される高密度ノード通信管理コード90000は、コード90000が、コード525(または90525)の一部として説明したプログラム可能な機能またはプログラムモジュールのいくつかを呼び出すことを可能にする方法で、コード90525とは別に実施されて、図91〜図92で示した方法で説明したステップおよび本明細書で説明されるそれらの方法の変形を実施してもよい。
一般的に、例示的な高密度ノード通信管理コード90000は、サーバ87100の動作をプログラムで適合および変換して、サーバ87100が、一般に、ターゲットノードを識別し、既知またはサーバによって判定された、ターゲットノードおよび他の隣接ノードの位置に基づいて、そのターゲットノードに対する動作ノード密度を判定し、隣接ノードのうちの1つまたは複数に、それらのノードのブロードキャストプロファイルへの送信された変更を介して、特定の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止させるように、非従来的に機能するようにする。いくつかの実施形態では、送信された変更は、ブロードキャストを時間間隔だけ単に一時的に中止するためのコマンドで実施することができる。これにより、受信ノードは、そのブロードキャストプロファイルの現在のパラメータを変更することができる。しかしながら、他の実施形態では、送信された変更は、設定された期間の間、異なるブロードキャストプロファイルを使用するための、特定の隣接ノードのためのサーバ指示の形態を取ることができる。ある場合には、そのような命令は、設定された期間が終了した後に、特定の隣接ノードに、元のブロードキャストプロファイルに戻させることもできる。使用する複数の異なるブロードキャストプロファイルの利用可能性が、特定の種類のノード動作環境またはノードの変更された通信関連動作に関してサーバから受信した指示に適合するために望ましい通信プロファイルのプロアクティブな選択を可能にすることが当業者には理解されよう。
図91は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワーク内で動作するサーバによる複数の無線ノードの通信管理の例示的な改良された方法を示すフローダイアグラムである。例示的な方法9100は、一般に、無線ノードネットワーク内の特定のターゲットノードに対する通信管理を改良するという技術的効果を有する、集合的に非従来型のサーバ機能になるサーバ実装ステップに焦点を合わせている。別の言い方をすれば、例示的な方法9100は、一般に、無線ノードネットワーク内のターゲットノードの通信動作を改善する、非従来型のサーバ機能により、輻輳したロジスティクスネットワークの問題に対処する、サーバ(サーバ87100など)によって実行されるステップの集合に焦点を合わせている。
ここで図91を参照すると、例示的な方法9100は、ステップ9105で、サーバが、無線ノードネットワーク内の複数のノード(マスタノードまたはIDノード)からターゲットノードを識別することにより開始する。図87A〜図87Dに示す例で説明したように、サーバ87100は、ターゲットノードを、ネットワークの下位レベルに配備され、出荷または輸送される品物/パッケージに関連付けられたIDノードID1として識別する。しかしながら、別の実施形態では、サーバ87100は、ターゲットノードをネットワークの中間レベルにあるマスタノード87110aとして識別してもよい。
ステップ9110において、方法9100は、サーバが、ターゲットノードの初期位置に近接する他のノードの初期グループの位置を特定することに進む。したがって、図87Bに示す例では、サーバ87100は、ターゲットノードID1の初期位置に近接する特定の範囲内にある他のノードの初期グループにあるものとして、IDノードID2〜ID16の位置を決定することができる。
ステップ9115において、方法9100は、サーバが、ターゲットノードの初期位置に近接する他のノードの識別された初期グループの動作ノード密度(OND)を判定することに進む。例えば、IDノードID1に近接するIDノードID2〜ID16の初期グループの場合、サーバ87100は、ノードのこの初期グループが、15の動作ノード密度を有すると判定する。ステップ9120で、方法9100は、判定された動作ノード密度が動作ノード密度の閾値よりも大きいかどうかを調べる。そうである場合、ステップ9120はステップ9125に進む。そうでなければ、サーバは、識別されたターゲットノードに関連するさらなる通信管理動作を取る必要はなく、ステップ9120は方法9100の終了に進む。例えば、図87Bに図示および説明された実施形態では、サーバ87100は、ターゲットノードID1の現在の動作ノード密度(15)が動作ノード密度に設定された閾値(5)を超えると判定し、その結果、サーバ87100による、ターゲットノードID1に対するさらなる通信管理動作が必要とされ、方法9100はステップ9120からステップ9125に進む。
ステップ9125において、方法9100は、サーバに、ターゲットノードの初期位置に近接する他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードを識別させる。一実施形態では、隣接ノードは、他のノードの初期グループ内のノードから単一ノードを含む。このような単一のノードは、他のノードの初期グループ内の残りのノードの少なくとも大部分と比較して、ターゲットノードのより近くに位置することができる。例えば、図87Bに示すように、サーバ87100は、一時的にブロードキャストを中止させるために一時的にプルーニングされる隣接ノードとして(パッケージとペアにすることができる)、IDノードID2を識別することができる(詳細は後述する)。
別の実施形態では、ステップ9125で識別された少なくとも1つの近隣ノードは、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループからの複数のノードのサブグループクラスタであってもよい。例えば、図87Cに示すように、サーバ87100は、ターゲットIDノードID1との通信を容易にするために、一時的にブロードキャストを中止させるために一時的にプルーニングされる隣接ノードとして、IDノードID2〜ID6を識別することができる(詳細は後述する)。
「クラスタリング」、すなわちターゲットノードの位置に近接するノードの初期グループからノードのサブグループクラスタを識別する場合、さらなる実施形態は、サーバに、初期グループ内の異なるノードを区別するクラスタリングパラメータを使用して、ノードのそのようなサブグループクラスタを識別することができる。例えば、クラスタリングパラメータは、サーバに格納された出荷情報であって、他のノードの初期グループ内の各ノードに関連してもよい。サーバは、クラスタリングパラメータとして出荷情報を使用して、配送または転送のための第1の共通宛先アドレスまたは位置を有するノードを含むとして、初期グループからノードのあるサブグループクラスタを識別し、他方、配送または転送のための第2の宛先アドレスまたは位置を有するノードを含むとして、初期グループからノードの別のサブグループクラスタを識別することができる。
別の例では、クラスタリングパラメータは、サーバに格納され、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループ内の各ノードの予想される環境に関連するコンテキストデータを含み得る。サーバは、クラスタリングパラメータとしてコンテキストデータを使用して、コンベアシステム(コンベアシステム87200など)上で現在移動しているノードを含むとして、初期グループからノードのあるサブグループクラスタを識別し、他方、建物内のノード(保管位置A 87205内に依然として位置しているノードなど)を含むとして、初期グループからノードの別のサブグループクラスタを識別することができる。
さらに別の例では、クラスタリングパラメータは、サーバに格納された関連付けデータを含むことができ、関連付けデータは、他のノードの初期グループ内のノードのうちの異なるノード間のサーバによって許可された論理関係を識別する。サーバは、クラスタリングパラメータとして関連付けデータを使用して、あるマスタノードに現在関連付けられているノードを含むとして、初期グループからノードのあるサブグループクラスタを識別し、他方、ターゲットノードに極めて近接する別のマスタノードに現在関連付けられているノードを含むとして、初期グループからノードの別のサブグループクラスタを識別することができる。
ステップ9130において、方法9100は、サーバに、動作ノード密度が閾値を超えた場合、初期グループから識別された1つまたは複数の隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信させる。ブロードキャストプロファイルのこの変更により、1つまたは複数の隣接ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。したがって、このサーバによって開始されるプロアクティブな動作は、ターゲットノードの電子通信ランドスケープを変化させて、ターゲットノードの通信動作を従来にない方法で改善する。
ノードのサブグループクラスタとして1つまたは複数の近隣ノードが識別された場合、ステップ9130のさらなる実施形態では、サーバは、動作ノード密度が閾値を超えている場合には、ノードのサブグループクラスタの各ノードにブロードキャストプロファイルの変更を送信することができる。ブロードキャストプロファイルのこの変更により、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。
ノードの複数のサブグループクラスタを使用する実施形態では、ステップ9130の別のさらなる実施形態は、少なくとも1つの隣接ノードとして、他のノードの初期グループからノードの複数のサブグループクラスタを識別し、次いで、動作ノード密度が閾値を超えている場合には、サーバに、ノードのサブグループクラスタのうちの1つまたは複数における各ノードにブロードキャストプロファイルの変更を送信させることにより実施できる。ブロードキャストプロファイルのこのような変更により、ノードのこれらの異なるサブグループクラスタ内の各ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。
ステップ9135において、方法9100は、サーバに、第1の時間間隔の終了まで待機させる。この時間の間、ステップ9130で適切な近隣ノードに送信された変更は、それらのノードに、それらのブロードキャスト動作を停止させて、そのような輻輳した環境においてターゲットノードがより効果的に通信できるようにする。しかし、第1の時間間隔が終了または満了すると、ステップ9135はステップ9140に進む。
ステップ9140において、方法9100は、サーバに、ターゲットノードの更新された位置に近接した複数の無線ノードにおける他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度(UOND)を決定させることに進む。この時点では、ターゲットノードを含み、ロジスティクス関連のノードネットワーク内のノードのいくつかが移動している可能性がある。モバイルノードを有するこのようなロジスティクス関連ノードネットワークのこの動的な態様は、時間の経過と共に動作ノードのランドスケープを変化させる。その結果、ターゲットノードの更新された位置は、初期位置(すなわち、ステップ9105における位置)と比較して異なる場合がある。さらに、ノードが移動すると、他のノードの更新されたグループは、ステップ9110で以前に位置特定されたターゲットノードに近い他のノードの初期グループと比較して異なることがある。
ステップ9145で、サーバが、更新された位置にあるターゲットノードの更新された動作ノード密度(UOND)が閾値よりも大きいと判定した場合、ターゲットノードは、依然として、サーバベースの通信管理動作が近隣ノードからの潜在的な通信干渉を局所的に低減するのを助けるために必要とされ得る、輻輳したノードランドスケープにあると考えられる。したがって、UONDが閾値よりも大きい場合、ステップ9145は、ステップ9150に進む。そうでなければ、UONDが閾値よりも大きくない場合、サーバは、通常のブロードキャストプロファイル設定で、通常の通信がターゲットノードに近接する隣接ノードと同様に起こることを許可することができる。
ステップ9150で、方法9100は、サーバに、ターゲットノードの更新された位置の近接範囲内の他のノードの更新されたグループから少なくとも1つの隣接ノードを識別させ、次いで、ステップ9155で、サーバに、更新された動作ノード密度が閾値を超えている場合、ターゲットノードの更新された位置に近接した他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードに、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信させる。ブロードキャストプロファイルのこのさらなる変更により、他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードは、第2の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。更新されたグループからのそのような1つまたは複数の隣接ノードは、ターゲットノードに近いただ1つのノードであってもよいし、ターゲットノードに近い複数のノードのサブグループクラスタであってもよい。さらにまた、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止された近隣ノードは、(第1の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止されたノードの第1のサブグループクラスタとは異なっている、またはすべてのノードが同じではない)ノードの第2のサブグループクラスタであってもよい。
方法9100のまた別のさらなる実施形態では、サーバは、ステップ9150の一部として第1の時間間隔が満了すると、ターゲットノードの更新された位置に近接する他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別することができる。このように、ステップ9155のさらなる実施形態は、サーバに、(ノードの第1の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードに、第2の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止させるために)ノードの第1の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードに、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信させる。あるいは、サーバは、第2の時間間隔のある部分の間に、第1の更新されたサブグループクラスタに、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信し、次いで、第2の時間間隔の別の部分(例えば、第2の時間間隔の別の重複しない部分または第2の時間間隔の別の部分的に重複する部分)の間、第2の更新サブグループクラスタにブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信することができる。単一のノード、サブグループクラスタ、または複数のサブグループクラスタを問わず、そのような更新された近隣ノードを識別するとき、同様のクラスタリングパラメータをサーバが使用することができる。同様に、第2の時間間隔が満了した後に、ターゲットノードに対する動作ノード密度の同様の更新がサーバによって実行されてもよく、同様のプルーニング/クラスタリング通信管理技法が、ターゲットノードが過度の干渉なしにより効果的に通信できるように、ターゲットノードの位置に対して改善されたノードランドスケープをプロアクティブに作成するのを助けるために、必要に応じて、さらに第3すなわち後続の時間間隔でサーバによって実行されてもよい。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法9100は、サーバ制御および管理コード90525の1つまたは複数の部分(すなわち、高密度ノード通信管理コード90000)を実行する、図87A〜図90で示したサーバ87100などのサーバ装置で実現することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、サーバ87100の記憶装置90515などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、(このような高密度ノード通信管理コード90000を含むように実施される)コード90525を実行する際に、サーバの処理装置90500は、異例にも、方法9100およびその方法の変形例を含む、上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになり得る。
上述のような方法9100およびその変形は、無線ノードネットワーク内のターゲットノードの通信管理を改良する際の、サーバの非従来式の動作に焦点を合わせているが、さらなる方法は、過度に輻輳したノード動作環境に対処するためのシステムとして、集合的に通信管理を改良する、サーバおよびターゲットノードの近隣ノードのより詳細な動作に焦点を合わせることができる。図92Aおよび図92Bは、併せて、本発明の一実施形態による、サーバおよびターゲットノードの1つまたは複数の近隣ノードによる、これらが無線ノードネットワーク内で相互作用する際の、複数の無線ノードの通信管理の、別の例示的な改良された方法を示すフローダイアグラムである。
一般に、方法9200は、(方法9100およびその変形に関連して図示および説明したのと同様に)サーバによって実行される特定のステップを含むが、ターゲットノードに近い、1つまたは複数の識別された隣接ノードによって実行される詳細なステップ(例えば、ステップ9235、9240、9250、9275、および9280)も含む。より詳細には、またここで図92Aを参照すると、例示的な方法9200は、ステップ9205で、サーバに、ロジスティクス関連無線ノードネットワーク(図87Aに示すものなど)における複数の無線ノードからターゲットノードを識別させることにより開始する。このステップでは、ターゲットノードは、保管位置に位置するなど、初期位置にある。ターゲットノードは、第1の通信路を介してサーバと別個に通信し、第2の通信路を介してネットワークの無線ノードの少なくとも一部と通信することができるマスタノードとして識別することができる(例えば、それぞれがペアになるIDノードと通信する異なるパッケージで)。
ステップ9210において、方法9200は、サーバが、ターゲットノードの初期位置から所定の距離内にある他のノードの初期グループを識別および位置特定することに進む。したがって、図87Bに示す例では、サーバ87100は、ターゲットノードID1の初期位置から特定の距離内にある他のノードの初期グループにあるものとして、IDノードID2〜ID16の位置を決定することができる。IDノードID2〜ID16のそれぞれは、異なるパッケージに添付されているか、関連付けられているか、ペアになっているIDノードであってもよい。
ステップ9215において、方法9200は、サーバが、ステップ9220に進む前に、他のノードの識別された初期グループの動作ノード密度(OND)を判定することに進む。判定された動作ノード密度が閾値よりも大きくない場合に、方法9200は、識別されたターゲットノードが、効果的に通信でき、その際、他の周囲ノードからの干渉なしに、そのような通信を可能にするような十分に低いレベルの動作ノード密度である場合、終了する。しかしながら、判定された動作ノード密度が動作ノード密度の閾値よりも大きい場合、ステップ9220はステップ9225に進む。
ステップ9225において、方法9200は、サーバに、ターゲットノードの初期位置から特定の距離内にある他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードを識別させる。先に説明したように、ターゲットノードに対するこのような近隣ノードは、ターゲットノードに近い初期グループ内の他のノードから、1つのノード、いくつかのノードのグループ(サブグループクラスタ)、またはいくつかのノードの複数のグループ(複数のサブグループクラスタ)として識別されてもよい。別の言い方をすれば、一実施形態では、ステップ9225において、近隣ノードは、初期グループ内の残りのノードの大半と比較して、ターゲットノードのより近くに位置する初期グループにおける単一のノード(パッケージとペアになったIDノードなど)として識別されてもよい。別の実施形態では、ステップ9225で識別された近隣ノードは、他のノードの初期グループからの複数のノードの1つまたは複数のサブグループクラスタであってもよい。
ステップ9225で近隣ノードを識別する場合、サーバは、ターゲットノードとの通信を支援するために、初期グループのノードのうちのいくつかを識別し、それらをプルーニングのための隣接ノードとして使用されるノードの1つまたは複数のサブグループクラスタに分類する際に、クラスタリングパラメータに依拠し得る。例えば、より詳細に上述したように、サーバによって使用されるクラスタリングパラメータは、初期グループの各ノードに関連する出荷情報、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループにおける各ノードの予想される環境に関するコンテキストデータ、または初期グループ内の異なるノード間のサーバによって許可された関係を識別する関連付けデータなどの、サーバに格納される情報であり得る。
ステップ9225で識別された1つまたは複数の隣接ノードにより、方法9200は、ステップ9230に進み、サーバが、動作ノード密度が閾値を超えた場合、初期グループから1つまたは複数の識別された隣接ノードに、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信する。よって、近隣ノードがノードのサブグループクラスタである場合、サーバは、ステップ9230の一部として、ノードのサブグループクラスタの各ノードにブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信する。ステップ9235および9240でより詳細に説明するように、送信されたブロードキャストプロファイル変更メッセージは、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる。サーバが潜在的な近隣ノードとしてノードから複数のサブグループクラスタを識別するさらなる実施形態では、動作ノード密度が閾値を超えた場合、サーバは、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信して、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させることができる。別のさらなる実施形態では、サーバは、第1の時間間隔が満了した後に、また動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ノードのサブグループクラスタの第2のサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信することができる。ノードの第2の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードに送信されたブロードキャストプロファイル変更メッセージは、第2の時間間隔の間、ノードの第2のサブグループクラスタの各ノードに、ブロードキャストを一時的に停止させる。
ステップ9235において、方法9200は、識別された1つまたは複数の隣接ノードが、サーバからブロードキャストプロファイル変更メッセージを受信する。識別された隣接ノードがマスタノードである場合、そのマスタノードは、ブロードキャストプロファイル変更メッセージをサーバから直接受信することができる。しかしながら、識別された隣接ノードがIDノード(出荷されるパッケージまたは品物とペアになっているパッケージIDノードなど)である場合、そのIDノードは、無線ノードネットワークの中間レベルにある中間マスタノードを使用して、サーバからブロードキャストプロファイル変更メッセージを間接的に受信することができる。
ステップ9240において、方法9200は、1つまたは複数の識別された隣接ノードに、その無線ノード上に常駐し、動作するブロードキャストプロファイルを一時的なサイレントモードに変更させる。そのような一時的なサイレントモードにより、その隣接ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。第1の時間間隔が満了すると、方法9200は、図92Bのステップ9245から遷移部Aを経てステップ9250に進む。ここで図92Bを参照すると、ステップ9250で、方法9200は、1つまたは複数のノードがブロードキャストするのを防ぐことはできないように、識別された1つまたは複数の隣接ノードに、それぞれのブロードキャストプロファイルを、以前のブロードキャストモードに再設定させることに進む。
ステップ9255において、方法9200は、サーバに、ターゲットノードの更新された位置から所定の距離内にある複数の無線ノードにおける他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度(UOND)を決定させることに進む。ターゲットノードのこのような更新された位置は、ターゲットノードが第1の時間間隔中に移動した場合、ターゲットノードの初期位置と比較して異なることがある。同様に、他のノードの更新されたグループは、ノードの移動に起因して、他のノードの初期グループと比較して異なることが当業者には理解されよう。したがって、ターゲットノードに関する更新された動作ノード密度は、ターゲットノードの潜在的に変更された動作ノードランドスケープを反映する。
ステップ9260において、方法9200は、サーバに、更新された動作ノード密度が閾値よりも大きいかどうかを判定させる。判定された更新された動作ノード密度が閾値よりも大きくない場合、ステップ9260は、ターゲットノードは、他のノードと十分に通信するためにサーバベースの改良された通信管理支援を必要としないため、方法9200の終了に移る。しかしながら、判定された更新された動作ノード密度が動作ノード密度の閾値よりも大きい場合、ステップ9260はステップ9265に進む。
ステップ9265において、方法9200は、サーバに、ターゲットノードに対する他のノードの更新されたグループから1つまたは複数の第2の隣接ノードを少なくとも識別させ、次いで、ステップ9270において、1つまたは複数の識別された第2の隣接ノードに、さらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信させる。ステップ9275において、方法9200は、1つまたは複数の識別された第2の隣接ノードが、サーバからブロードキャストプロファイル変更メッセージを受信する。次いで、ステップ9280において、方法9200は、1つまたは複数の識別された第2の隣接ノードに、1つまたは複数の識別された隣接ノードに上に常駐し、動作するブロードキャストプロファイルを、第2の時間間隔の間、そのようなノードに、ブロードキャストを一時的に中止させる一時的なサイレントモードに変更させる。
方法9200のさらなる実施形態では、ステップ9265は、サーバに、ターゲットノードの更新された位置から所定の距離内にある複数の無線ノードにおける他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別させることができる。一時的にサイレントにされ得る潜在的な近隣ノードとしての、ノードのこれらの識別された複数の更新されたサブグループクラスタにより、サーバは、第1の時間間隔が満了した後に、更新された動作ノード密度が閾値を超えた場合、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに、さらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信できる。このさらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージにより、ノードのこの第1の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードは、第2の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。
その後、サーバはまた、第2の時間間隔が満了した後に、また更新された動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードにさらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信することができる。この時点で、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードにサーバによって送信されたさらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージは、第3の時間間隔の間、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタの各ノードに、ブロードキャストを一時的に停止させる。このように、サーバと、ターゲットノードに関して近隣ノードとして動作するノードとは、ターゲットノードが無線ノードネットワークの他の要素とどのように通信できるかを改良するあるタイプのシステムとして機能することができる。
図87A〜図92Bに関連して図示および説明されているようなサーバ87100などのサーバは、輻輳したノード環境においてターゲットノードの通信動作を改善するために、無線ノードネットワーク内のターゲットノードに関連する通信管理を改良する、様々な実施形態に配備され得るが、さらなる実施形態は、ロジスティクス関連無線ノードネットワーク内にこのタイプの役割のために特別にプログラムされたマスタノード(すなわち、通信管理マスタノード)を配備することができる。一般的に、通信管理機能を改良するためにプログラミングによって修正された、例示的な通信管理マスタノードは、サーバの下位のネットワークの層に配備され、ターゲットノードの隣接ノードと相互作用するときにサーバによって提供されるノード管理規則データに依拠することができる。そのようなノード管理規則データ(ホワイトリストタイプのデータ構造など)は、ネットワーク内のどの他の下位レベルのノードがその特定のマスタノードの制御内にあるのかを識別するのに役立つ。図93は、本発明の一実施形態による、輻輳したノード環境のための改良された通信管理を提供するために、1つまたは複数のノード管理規則を使用する例示的な変更されたマスタノードの詳細を示す図である。
ここで図93を参照すると、マスタ制御および管理コード93425の一部として高密度ノード通信管理コード93000を使用して、そのような改良された通信管理機能を従来とは異なる方法で実装する、本発明の一実施形態による、例示的な通信管理マスタノード93110aが示されている。例示的なマスタノード93110aは、マスタノード425(図4に関して先に説明したもの)ならびにマスタノード87110aおよび87110b(図87A〜図89Bに示された実施形態で配備されたものとして既に記載されている)と同様に示されていることが当業者には理解されよう。より具体的には、例示的なマスタノード93110aの一実施形態が、例示的なマスタノード425(ならびにマスタノード87110a、87110b)に関して示されたものと同じハードウェア、コード、およびデータ構成要素の多くを含むことが当業者には理解されよう。このように、例示的なマスタノード425について同じまたは類似の番号が付され、上で説明されたものに対して同様の機能が存在する。したがって、図4に示すマスタノード425は、処理装置400と、記憶装置415と、揮発性メモリ420と、クロック/タイマ460と、センサ465と、電池/電力インターフェース470と、GPS475と、短距離通信インターフェース480と、中距離/長距離通信インターフェース485とを有するように説明されているが、例示的なマスタノード93110aは、図4に示すように、同様のハードウェア構成要素を使用できることが当業者には理解されよう。これは、処理装置93400と、記憶装置93415と、揮発性メモリ93420と、クロック/タイマ93460と、センサ93465と、電池/電力インターフェース93470と、GPS 93475と、短距離通信インターフェース93480と、中距離/長距離通信インターフェース93485とを少なくとも備える。
さらに、図93に詳細に示す例示的な通信管理マスタノード93110aの実施形態は、マスタ制御および管理コード93425の一部として記憶装置93415に格納される、高密度ノード通信管理コード93000を配備する。高密度ノード通信管理コード93000は、処理装置93400による実行のために揮発性メモリ93420にロードされてもよい。マスタ制御および管理コード425は、前述したように、一般に、(ノード告知および照会ロジックマネージャを用いた)通信と、(情報制御および交換マネージャを用いた)情報管理と、(例えば消費電力およびブロードキャスト電力の態様を下位レベルで管理するために、様々な通信インターフェースと相互作用するノード電力マネージャを用いた)電力管理と、(関連付けマネージャを用いた)関連付け管理と、(位置認識/取得モジュールによる)位置決定機能とに関するマスタノードの挙動を制御する。したがって、マスタ制御および管理コード93425は、本質的に、マスタノード制御および管理コード425について上述したのと同様に動作するが、図87A〜図89B、および以下で、図94に関連して説明される方法に関してより詳細に説明されるような、輻輳したロジスティクスノードネットワーク環境で動作する無線ノードの通信管理を改良するために使用される機能用の高密度ノード通信管理コード93000をさらに含む。したがって、高密度ノード通信管理コード93000の一実施形態は、コード93425内で呼び出される1つまたは複数のプログラム機能または追加プログラムモジュールなどのマスタ制御および管理コード93425の一体的な部分として実装され得る。しかしながら、他の実施形態では、図87A〜図89B、および図94に関連して説明した方法を実施するために使用される高密度ノード通信管理コード93000は、コード93000が、コード425(または93425)の一部として説明したプログラム可能な機能またはプログラムモジュールのいくつかを呼び出すことを可能にする方法で、コード93425とは別に実施されて、図94で示した方法で説明したステップおよび本明細書で説明されるその方法の変形を実施してもよい。
一般的に、例示的な高密度ノード通信管理コード93000は、例示的な通信管理マスタノード93110aの動作をプログラムで適合および変換して、マスタノード93110aが、一般に、サーバ(サーバ87100など)によって提供されるノード管理規則93005を使用して、ターゲットノードを識別し、既知のまたはサーバによって判定されたターゲットノードおよび他の隣接ノードの位置に基づいて、そのターゲットノードに対する動作ノード密度を判定し、隣接ノードのうちの1つまたは複数に、それらのノードのブロードキャストプロファイルへの送信された変更を介して、特定の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止させるように、非従来的に機能するようにする。いくつかの実施形態では、送信された変更は、ブロードキャストを時間間隔だけ単に一時的に中止するためのコマンドで実施することができる。これにより、受信ノードは、そのブロードキャストプロファイルの現在のパラメータを変更することができる。しかしながら、他の実施形態では、送信された変更は、設定された期間の間、異なるブロードキャストプロファイルを使用するための、特定の隣接ノードのためのマスタノード指示の形態を取ることができる。ある場合には、そのような命令は、設定された期間が終了した後に、特定の隣接ノードに、元のブロードキャストプロファイルに戻させることもできる。使用する複数の異なるブロードキャストプロファイルの利用可能性が、特定の種類のノード動作環境またはノードの変更された通信関連動作に関してサーバから受信した指示に適合するために望ましい通信プロファイルのプロアクティブな選択を可能にすることが当業者には理解されよう。
上述のように、例示的な通信管理マスタノード93110aは、マスタノードに、ロジスティクス関連無線ノードネットワーク内の無線ノードのサブセットからターゲットノードを識別できる。無線ノードのこのサブセットは、最初にサーバから受信され、あるタイプの関連付けデータ(例えば、関連付けデータ440として一般的に上述したものと同様の関連付けデータ93440)としてマスタノード内に格納されたノード管理規則93005によって定義される。通信管理マスタノード93110aの一実施形態は、ノード管理規則93005の初期インスタンスを受信することができるが、サーバからのノード管理規則の更新も受信することができる。そのような更新されたノード管理規則は、通信管理のためにマスタノードに割り当てられた無線ノードの代替的なサブセットを定義する。これは、ロジスティクス関連無線ノードネットワーク内のノードの移動の動的な性質により、周期的に発生することがある。例えば、通信管理マスタノード93110aは、マスタノードがターゲットノードの近くの特定の近隣ノードにブロードキャストを一時的に停止させた時間間隔が経過した後に、ノード管理規則93005の更新を受信することができる。
図94は、本発明の一実施形態による、無線ノードネットワーク内で動作する、マスタノード93110aなどの通信管理マスタノードによる複数の無線ノードの通信管理の例示的な改良された方法を示すフローダイアグラムである。例示的な方法9400は、一般に、無線ノードネットワーク内の特定のターゲットノードに対する通信管理を改良するという技術的効果を有する、集合的に中間レベルのネットワークから非従来型のマスタノード機能になるマスタノード実装ステップに焦点を合わせている。別の言い方をすれば、例示的な方法9400は、一般に、無線ノードネットワーク内のターゲットノードの通信動作の改善の一部として、ネットワークのサーバから提供されるノード管理規則を活用する、非従来型の機能により、輻輳したロジスティクスネットワークの問題に対処する、特別にプログラムされたマスタノード(マスタノード93110aなど)によって実行されるステップの集合に焦点を合わせている。したがって、方法9400は、一般に、ターゲットノードおよび1つまたは複数の隣接ノードに関して上述したのと同様のプルーニング技法を介して通信管理を改良するために、ネットワーク内のサーバおよび他のノードと相互作用するマスタノード動作を説明する。
ここで図94を参照すると、例示的な方法9400は、ステップ9405で、例示的な通信管理マスタノードが、無線ノードのサブセット(マスタノードおよび/またはIDノード)からターゲットノードを識別することにより開始し、サブセットは、サーバから受信し、マスタノード内に格納される、ノード管理規則(ノード管理規則93005など)により定義される。識別されたターゲットノードは、現在、初期位置にある。例えば、図87A〜図87Dに示すように、マスタノード87110aは、高密度ノード通信管理コード9300とノード管理規則データ93005とを使用して、ネットワークのより下位レベルに配備され、出荷または輸送される品物/パッケージに関連付けられたIDノードID1としてターゲットノードを識別するための、通信管理マスタノード93110aとして修正されてもよい。
ステップ9410において、方法9400は、サーバが、ターゲットノードの初期位置に近接する他のノードの初期グループの位置を特定することに進む。したがって、図87Bに示す例では、マスタノード87110a(マスタノード93110aとして実施されるように修正)は、ターゲットノードID1の初期位置に近接する特定の範囲内にある他のノードの初期グループにあるものとして、IDノードID2〜ID16の位置を決定することができる。
ステップ9415において、方法9400は、マスタノードが、ターゲットノードの初期位置に近接する他のノードの識別された初期グループの動作ノード密度(OND)を判定することに進む。例えば、IDノードID1に近接するIDノードID2〜ID16の初期グループの場合、マスタノード87110a(マスタノード93110aとして実施されるように修正)は、ノードのこの初期グループが、15の動作ノード密度を有すると判定する。ステップ9420で、方法9400は、判定された動作ノード密度が動作ノード密度の閾値よりも大きいかどうかを調べる。そうである場合、ステップ9420はステップ9425に進む。そうでなければ、マスタノードは、識別されたターゲットノードに関連するさらなる通信管理動作を取る必要はなく、ステップ9420は方法9400の終了に進む。例えば、図87Bに図示および説明された実施形態では、マスタノード87110a(マスタノード93110aとして実施されるように修正)は、ターゲットノードID1の現在の動作ノード密度(15)が動作ノード密度に設定された閾値(5)を超えると判定し、その結果、マスタノード87110a(マスタノード93110aとして実施されるように修正)による、ターゲットノードID1に対するさらなる通信管理動作が必要とされ、方法9400はステップ9420からステップ9425に進む。
ステップ9425において、方法9400は、マスタノードに、ターゲットノードの初期位置に近接する他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードを識別させる。一実施形態では、隣接ノードは、他のノードの初期グループ内のノードから単一ノードを含む。このような単一のノードは、他のノードの初期グループ内の残りのノードの少なくとも大部分と比較して、ターゲットノードのより近くに位置することができる。例えば、図87Bに示すように、マスタノード87110a(マスタノード93110aとして実施されるように修正)は、一時的にブロードキャストを中止させるために一時的にプルーニングされる隣接ノードとして(パッケージとペアにすることができる)、IDノードID2を識別することができる(詳細は後述する)。
別の実施形態では、ステップ9425で識別された近隣ノードまたはノードは、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループからの複数のノードのサブグループクラスタであってもよい。例えば、図87Cに示すように、マスタノード87110a(マスタノード93110aとして実施されるように修正)は、ターゲットIDノードID1との通信を容易にするために、一時的にブロードキャストを中止させるために一時的にプルーニングされる隣接ノードとして、IDノードID2〜ID6を識別することができる(詳細は後述する)。
「クラスタリング」、すなわちターゲットノードの位置に近接するノードの初期グループからノードのサブグループクラスタを識別する場合、さらなる実施形態は、マスタノードに、初期グループ内の異なるノードを区別するクラスタリングパラメータを使用して、ノードのそのようなサブグループクラスタを識別することができる。例えば、クラスタリングパラメータは、サーバによってマスタノードに提供された出荷情報であって、他のノードの初期グループ内の各ノードに関連してもよい。マスタノードは、クラスタリングパラメータとして出荷情報を使用して、配送または転送のための第1の共通宛先アドレスまたは位置を有するノードを含むとして、初期グループからノードのあるサブグループクラスタを識別し、他方、配送または転送のための第2の宛先アドレスまたは位置を有するノードを含むとして、初期グループからノードの別のサブグループクラスタを識別することができる。
別の例では、クラスタリングパラメータは、サーバによってマスタノードに提供され、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループ内の各ノードの予想される環境に関連するコンテキストデータを含み得る。マスタノードは、クラスタリングパラメータとしてコンテキストデータを使用して、コンベアシステム(コンベアシステム87200など)上で現在移動しているノードを含むとして、初期グループからノードのあるサブグループクラスタを識別し、他方、建物内のノード(保管位置A 87205内に依然として位置しているノードなど)を含むとして、初期グループからノードの別のサブグループクラスタを識別することができる。
さらに別の例では、クラスタリングパラメータは、関連付けデータを含むことができ、関連付けデータは、他のノードの初期グループ内のノードのうちの異なるノード間のサーバによって許可された論理関係を識別する。マスタノードは、クラスタリングパラメータとして関連付けデータを使用して、あるマスタノードに現在関連付けられているノードを含むとして、初期グループからノードのあるサブグループクラスタを識別し、他方、ターゲットノードに極めて近接する別のマスタノードに現在関連付けられているノードを含むとして、初期グループからノードの別のサブグループクラスタを識別することができる。
ステップ9430において、方法9400は、マスタノードに、動作ノード密度が閾値を超えた場合、初期グループから識別された1つまたは複数の隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信させる。ブロードキャストプロファイルのこの変更により、1つまたは複数の隣接ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。したがって、このマスタノードによって開始されるプロアクティブな動作は、ターゲットノードの電子通信ランドスケープを変化させて、ターゲットノードの通信動作を従来にない方法で改善する。
ノードのサブグループクラスタとして1つまたは複数の近隣ノードが識別された場合、ステップ9430のさらなる実施形態では、マスタノードは、動作ノード密度が閾値を超えている場合には、ノードのサブグループクラスタの各ノードにブロードキャストプロファイルの変更を送信することができる。ブロードキャストプロファイルのこの変更により、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。
ノードの複数のサブグループクラスタを使用する実施形態では、ステップ9430の別のさらなる実施形態は、少なくとも1つの隣接ノードとして、他のノードの初期グループからノードの複数のサブグループクラスタを識別し、次いで、動作ノード密度が閾値を超えている場合には、マスタノードに、ノードのサブグループクラスタのうちの1つまたは複数における各ノードにブロードキャストプロファイルの変更を送信させることにより実施できる。ブロードキャストプロファイルのこのような変更により、ノードのこれらの異なるサブグループクラスタ内の各ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。
ステップ9435において、方法9400は、マスタノードに、第1の時間間隔の終了まで待機させる。この時間の間、ステップ9430で適切な近隣ノードに送信された変更は、それらのノードに、それらのブロードキャスト動作を停止させて、そのような輻輳した環境においてターゲットノードがより効果的に通信できるようにする。しかし、第1の時間間隔が終了または満了すると、ステップ9435はステップ9440に進む。
ステップ9440において、方法9400は、マスタノードに、ターゲットノードの更新された位置に近接した複数の無線ノードにおける他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度(UOND)を決定させることに進む。この時点では、ターゲットノードを含み、ロジスティクス関連のノードネットワーク内のノードのいくつかが移動している可能性がある。モバイルノードを有するこのようなロジスティクス関連ノードネットワークのこの動的な態様は、時間の経過と共に動作ノードのランドスケープを変化させる。その結果、マスタノードによってターゲットノードの初期位置と比較されるとき、ターゲットノードの更新された位置が異なる可能性がある。さらに、ノードが移動すると、他のノードの更新されたグループは、ステップ9410で以前に位置特定されたターゲットノードに近い他のノードの初期グループと比較して異なることがある。
ステップ9445で、マスタノードが、更新された位置にあるターゲットノードの更新された動作ノード密度(UOND)が閾値よりも大きいと判定した場合、ターゲットノードは、依然として、マスタノードベースの通信管理動作が近隣ノードからの潜在的な通信干渉を局所的に低減するのを助けるために必要とされ得る、輻輳したノードランドスケープにあると考えられる。したがって、UONDが閾値よりも大きい場合、ステップ9445は、ステップ9450に進む。そうでなければ、UONDが閾値よりも大きくない場合、マスタノードは、通常のブロードキャストプロファイル設定で、通常の通信がターゲットノードに近接する隣接ノードと同様に起こることを許可することができる。
ステップ9450で、方法9400は、マスタノードに、ターゲットノードの更新された位置の近接範囲内の他のノードの更新されたグループから少なくとも1つの隣接ノードを識別させ、次いで、ステップ9455で、マスタノードに、更新された動作ノード密度が閾値を超えている場合、ターゲットノードの更新された位置に近接した他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードに、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信させる。ブロードキャストプロファイルのこのさらなる変更により、他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードは、第2の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。更新されたグループからのそのような1つまたは複数の隣接ノードは、ターゲットノードに近いただ1つのノードであってもよいし、ターゲットノードに近い複数のノードのサブグループクラスタであってもよい。さらにまた、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止された近隣ノードは、(第1の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止されたノードの第1のサブグループクラスタとは異なっている、またはすべてのノードが同じではない)ノードの第2のサブグループクラスタであってもよい。
方法9400のまた別のさらなる実施形態では、マスタノードは、ステップ9450の一部として第1の時間間隔が満了すると、ターゲットノードの更新された位置に近接する他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別することができる。このように、ステップ9455のさらなる実施形態は、マスタノードに、(ノードの第1の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードに、第2の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止させるために)ノードの第1の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードに、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信させる。あるいは、マスタノードは、第2の時間間隔のある部分の間に、第1の更新されたサブグループクラスタに、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信し、次いで、第2の時間間隔の別の部分(例えば、第2の時間間隔の別の重複しない部分または第2の時間間隔の別の部分的に重複する部分)の間、第2の更新サブグループクラスタにブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信することができる。単一のノード、サブグループクラスタ、または複数のサブグループクラスタを問わず、そのような更新された近隣ノードを識別するとき、同様のクラスタリングパラメータをマスタノードが使用することができる。同様に、第2の時間間隔が満了した後に、ターゲットノードに対する動作ノード密度の同様の更新がマスタノードによって実行されてもよく、同様のプルーニング/クラスタリング通信管理技法が、ターゲットノードが過度の干渉なしにより効果的に通信できるように、ターゲットノードの位置に対して改善されたノードランドスケープをプロアクティブに作成するのを助けるために、必要に応じて、さらに第3すなわち後続の時間間隔でマスタノードによって実行されてもよい。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法9400は、マスタ制御および管理コード93425の1つまたは複数の部分(すなわち、高密度ノード通信管理コード93000)を実行する、また例示的なノード管理規則データ93005を使用する、図87A〜図89Bで示し、図93に示すようにマスタノード93110aとして実装されるように修正したマスタノード87110aなどのマスタノード装置で実施することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードおよびデータは、(マスタノード93110aとして実装されるように修正された)マスタノード87110a上の記憶装置93415などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、(このような高密度ノード通信管理コード93000を含むように実施される)コード93425を実行する際に、マスタノード処理装置93400は、異例にも、方法9400およびその方法の変形例を含む、上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになり得る。
例示的な通信管理マスタノード93110aを具体化するように図87A〜図89Bに示すマスタノード87110aおよび87110bが実装される場合、システムレベルの実施形態は、複数の通信管理マスタノード(それぞれが、無線ノードネットワークの異なる部分内での改良された通信管理に責任を持つ)と、これらのマスタノードのそれぞれに対する特定のノード管理規則の初期インスタンスならびにこれらの規則に対する時間経過による更新を提供するサーバと、備え得ることが当業者には理解されよう。
上述のような方法9400およびその変形は、無線ノードネットワーク内のターゲットノードの通信管理を改良する際の、例示的な通信管理マスタノード(マスタノード93110aなど)の非従来式の動作に焦点を合わせているが、さらなる方法は、過度に輻輳したノード動作環境に対処するためのシステムとして、集合的に通信管理を改良する、このような例示的な通信管理マスタノードおよびターゲットノードの近隣ノードのより詳細な動作に焦点を合わせることができる。図95A〜図95Bは、併せて、本発明の一実施形態による、通信管理マスタノードおよびターゲットノードの1つまたは複数の近隣ノードによる、これらが無線ノードネットワーク内で相互作用する際の、複数の無線ノードの通信管理の、別の例示的な改良された方法を示すフローダイアグラムである。
一般に、方法9500は、(方法9400およびその変形に関連して図示および説明したのと同様に)例示的な通信管理マスタノードによって実行される特定のステップを含むが、ターゲットノードに近い、1つまたは複数の識別された隣接ノードによって実行される詳細なステップ(例えば、ステップ9535、9540、9550、9575、および9580)も含む。より詳細には、またここで図95Aを参照すると、例示的な方法9500は、ステップ9505で、マスタノードに、ロジスティクス関連無線ノードネットワーク(図87Aに示すものなど)における無線ノードのサブセットからターゲットノードを識別させることにより開始する。識別された無線ノードのサブセットは、サーバからマスタノードによって受信され、マスタノードのメモリ内に格納された、ノード管理規則(ノード管理規則データ93005に格納されているものなど)によって定義される。このステップでは、ターゲットノードは、保管位置に位置するなど、サブセットの他のノードに対して初期位置にある。
ステップ9510において、方法9500は、マスタノードが、ターゲットノードの初期位置から所定の距離内にある他のノードの初期グループを識別および位置特定することに進む。したがって、図87Bに示す例では、マスタノード87110a(例示的な通信管理マスタノード93110aとして実施されるように修正)は、ターゲットノードID1の初期位置から特定の距離内にある他のノードの初期グループにあるものとして、IDノードID2〜ID16の位置を決定することができる。IDノードID2〜ID16のそれぞれは、異なるパッケージに添付されているか、関連付けられているか、ペアになっているIDノードであってもよい。
ステップ9515において、方法9500は、マスタノードが、ステップ9520に進む前に、他のノードの識別された初期グループの動作ノード密度(OND)を判定することに進む。判定された動作ノード密度が閾値よりも大きくない場合に、方法9500は、識別されたターゲットノードが、効果的に通信でき、その際、他の周囲ノードからの干渉なしに、そのような通信を可能にするような十分に低いレベルの動作ノード密度である場合、終了する。しかしながら、判定された動作ノード密度が動作ノード密度の閾値よりも大きい場合、ステップ9520はステップ9525に進む。
ステップ9525において、方法9500は、マスタノードに、ターゲットノードの初期位置から特定の距離内にある他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードを識別させる。先に説明したように、ターゲットノードに対するこのような近隣ノードは、ターゲットノードに近い初期グループ内の他のノードから、1つのノード、いくつかのノードのグループ(サブグループクラスタ)、またはいくつかのノードの複数のグループ(複数のサブグループクラスタ)として識別されてもよい。別の言い方をすれば、一実施形態では、ステップ9525において、近隣ノードは、初期グループ内の残りのノードの大半と比較して、ターゲットノードのより近くに位置する初期グループにおける単一のノード(パッケージとペアになったIDノードなど)としてマスタノードによって識別されてもよい。別の実施形態では、ステップ9525でマスタノードによって識別された近隣ノードは、他のノードの初期グループからの複数のノードの1つまたは複数のサブグループクラスタであってもよい。
ステップ9525で近隣ノードを識別する場合、マスタノードは、ターゲットノードとの通信を支援するために、初期グループのノードのうちのいくつかを識別し、それらをプルーニングのための隣接ノードとして使用されるノードの1つまたは複数のサブグループクラスタに分類する際に、クラスタリングパラメータに依拠し得る。例えば、より詳細に上述したように、マスタノードによって使用されるクラスタリングパラメータは、初期グループの各ノードに関連する出荷情報、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループにおける各ノードの予想される環境に関するコンテキストデータ、または初期グループ内の異なるノード間のサーバによって許可された関係を識別する関連付けデータなどの、サーバから受信し、マスタノードに格納される情報であり得る。
ステップ9525で識別された1つまたは複数の隣接ノードにより、方法9500は、ステップ9530に進み、マスタノードが、動作ノード密度が閾値を超えた場合、初期グループから1つまたは複数の識別された隣接ノードに、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信する。よって、近隣ノードがノードのサブグループクラスタである場合、マスタノードは、ステップ9530の一部として、ノードのサブグループクラスタの各ノードにブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信する。ステップ9535および9540でより詳細に説明するように、送信されたブロードキャストプロファイル変更メッセージは、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる。マスタノードが潜在的な近隣ノードとしてノードから複数のサブグループクラスタを識別するさらなる実施形態では、動作ノード密度が閾値を超えた場合、マスタノードは、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信して、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させることができる。別のさらなる実施形態では、マスタノードは、第1の時間間隔が満了した後に、また動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ノードのサブグループクラスタの第2のサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信することができる。ノードの第2の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードに送信されたブロードキャストプロファイル変更メッセージは、第2の時間間隔の間、ノードの第2のサブグループクラスタの各ノードに、ブロードキャストを一時的に停止させる。
ステップ9535において、方法9500は、識別された1つまたは複数の隣接ノードが、マスタノードからブロードキャストプロファイル変更メッセージを受信する。識別された隣接ノードがマスタノードである場合、そのマスタノードは、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを、通信管理マスタノード(例えば、マスタノード93110a)として動作するマスタノードから直接受信することができる。しかしながら、識別された隣接ノードがIDノード(出荷されるパッケージまたは品物とペアになっているパッケージIDノードなど)である場合、そのIDノードは、通信管理マスタノードとして動作するマスタノードからブロードキャストプロファイル変更メッセージを間接的に受信することができる。
ステップ9540において、方法9500は、1つまたは複数の識別された隣接ノードに、その無線ノード上に常駐し、動作するブロードキャストプロファイルを一時的なサイレントモードに変更させる。そのような一時的なサイレントモードにより、その隣接ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。第1の時間間隔が満了すると、方法9500は、図95Bのステップ9545から遷移部Aを経てステップ9550に進む。ここで図95Bを参照すると、ステップ9550で、方法9500は、1つまたは複数のノードがブロードキャストするのを防ぐことはできないように、識別された1つまたは複数の隣接ノードに、それぞれのブロードキャストプロファイルを、以前のブロードキャストモードに再設定させることに進む。
ステップ9555において、方法9500は、マスタノードに、ターゲットノードの更新された位置から所定の距離内にある複数の無線ノードにおける他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度(UOND)を決定させることに進む。ターゲットノードのこのような更新された位置は、ターゲットノードが第1の時間間隔中に移動した場合、ターゲットノードの初期位置と比較して異なることがある。同様に、他のノードの更新されたグループは、ノードの移動に起因して、他のノードの初期グループと比較して異なることが当業者には理解されよう。したがって、ターゲットノードに関する更新された動作ノード密度は、ターゲットノードの潜在的に変更された動作ノードランドスケープを反映する。
ステップ9560において、方法9500はマスタノードに、更新された動作ノード密度が閾値よりも大きいかどうかを判定させる。判定された更新された動作ノード密度が閾値よりも大きくない場合、ステップ9560は、ターゲットノードは、他のノードと十分に通信するためにマスタノードベースの改良された通信管理支援を必要としないため、方法9500の終了に移る。しかしながら、判定された更新された動作ノード密度が動作ノード密度の閾値よりも大きい場合、ステップ9560はステップ9565に進む。
ステップ9565において、方法9500は、マスタノードに、ターゲットノードに対する他のノードの更新されたグループから1つまたは複数の第2の隣接ノードを少なくとも識別させ、次いで、ステップ9570において、1つまたは複数の識別された第2の隣接ノードに、さらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信させる。ステップ9575において、方法9500は、1つまたは複数の識別された第2の隣接ノードが、マスタノードからブロードキャストプロファイル変更メッセージを受信する。次いで、ステップ9580において、方法9500は、1つまたは複数の識別された第2の隣接ノードに、1つまたは複数の識別された隣接ノードに上に常駐し、動作するブロードキャストプロファイルを、第2の時間間隔の間、そのようなノードに、ブロードキャストを一時的に中止させる一時的なサイレントモードに変更させる。
方法9500のさらなる実施形態では、ステップ9565は、マスタノード(例えば、例示的な通信管理マスタノード93110aとして実施されるように修正されたマスタノード87110a)に、ターゲットノードの更新された位置から所定の距離内にある複数の無線ノードにおける他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別させることができる。一時的にサイレントにされ得る潜在的な近隣ノードとしての、ノードのこれらの識別された複数の更新されたサブグループクラスタにより、マスタノードは、第1の時間間隔が満了した後に、更新された動作ノード密度が閾値を超えた場合、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに、さらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信できる。このさらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージにより、ノードのこの第1の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードは、第2の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。
その後、マスタノードはまた、第2の時間間隔が満了した後に、また更新された動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードにさらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信することができる。この時点で、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタにおける各ノードにマスタノードによって送信されたさらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージは、第3の時間間隔の間、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタの各ノードに、ブロードキャストを一時的に停止させる。このように、通信管理マスタノードと、ターゲットノードに関して近隣ノードとして動作するノードとは、ターゲットノードが無線ノードネットワークの他の要素とどのように通信できるかを改良するタイプのシステムとして機能する。
例示的な方法9500および上記の関連する変形例に関して説明したように、システムレベルの実施形態は、通信管理マスタノード(例示的な通信管理マスタノード93110aとして実装されるように修正されたマスタノード87110aなど)と、ターゲットノードに対する1つまたは複数の隣接ノードとを備え得る。このようなマスタノードおよび1つまたは複数の隣接ノードは、ターゲットノードとの間の通信を改善する、通信管理を改良するためのこのような例示的なシステムの要素を形成する。さらなるシステムレベルの実施形態は、通信管理マスタノードとして配備される複数のマスタノード(例えば、マスタノード87110aおよび87110bの両方がノード93110aと同様の例示的な通信マスタノードとして実装される場合には、マスタノード87110aおよび87110bの両方)と相互作用するサーバを備え得ることが当業者には理解されよう。一般に、このようなさらなるシステムレベルの実施形態では、サーバは、マスタノードのそれぞれに専用ノード通信管理規則を提供し、マスタノードは、少なくとも重複し得る時間間隔の間(または同じ時間間隔にわたって)、2つの異なるターゲットノードの通信管理を、別々かつ独立に改良する、時間的に重複するプルーニング動作を実行できる。したがって、システムは、2つの異なるターゲットノードが互いにまたは他のノードと通信するのを助けることができる。
図96A〜図96Bは、併せて、本発明の一実施形態による、サーバおよび複数の通信管理マスタノードによる、これらが無線ノードネットワーク内で相互作用する際の、複数の無線ノードの通信管理の、別の例示的な改良された方法を示すフローダイアグラムである。ここで図96Aを参照すると、例示的な方法9600は、ネットワークの下位レベルに配置された複数の無線ノードと、ネットワークの中間レベルに配置され、異なる位置に物理的に位置する複数のマスタノードと、ネットワークの最上位レベルに配置されたサーバとを少なくとも有する、階層型無線ノードネットワークに配置された複数の無線ノードの通信管理の方法の一実施形態を示している。
方法9600は、ステップ9605で、サーバが、(マスタノード93110aと同様の異なる通信管理マスタノード(CMMN)として実装された)複数のマスタノードのそれぞれに異なる専用ノード通信管理規則を送信することにより開始する。専用ノード通信管理規則(例えば、ノード管理規則データ93005として格納されたマスタノードに固有の規則)のそれぞれは、ネットワーク内の無線ノードの異なる部分をCMMNの対応する1つに割り当てる。例えば、図89Aに示すように、システム実施形態は、マスタノード87110aおよび87110b(この例では、例示的な通信管理マスタノード93110aの一実施形態として実装され得る)のそれぞれと直接相互作用するサーバ87100を備えることができる。したがって、この例では、サーバ87100は、CMMN87110aおよび87110bのそれぞれに異なる専用ノード通信管理規則を送信することができる。CMMN87110aに送られた専用ノード通信管理規則は、通信管理のためにIDノードID1〜ID6、ID17、およびID18をCMMN87110aに割り当てる。同様に、CMMN87110bに送られた専用ノード通信管理規則は、通信管理のためにIDノードID7〜ID16、ID19〜ID21をCMMN87110bに割り当てる。
ステップ9610で、方法9600は、マスタノードのそれぞれが専用ノード通信管理規則の対応する1つをサーバから受信するように進む。それぞれの異なる専用ノード通信管理規則がオンボードメモリに格納されていることにより、マスタノードのそれぞれが、輻輳したノード環境における改良された通信管理のために、そのマスタノードの責任である、ネットワーク内の適切な無線ノードのあるタイプのホワイトリストとして、そのノード通信管理規則にアクセスすることができる。
ステップ9615において、方法9600は、第1のマスタノード(第1のCMMN)が、無線ノードの第1の部分(すなわち、第1のCMMNに割り当てられた無線ノードの部分)内から第1のターゲットノードを識別することに進む。この時点で、第1のターゲットノードは、第1の物理的位置に配置される。例えば、図89Aに示す例では、(第1のCMMNとしての)マスタノード87110aは、マスタノード87100aによって受信されたサーバ87100からの専用ノード通信管理規則に従って、マスタノード87110aに割り当てられたノードから、第1のターゲットノードとしてIDノードID1を識別することができる。
ステップ9620において、方法9600は、第1のCMMNが、第1のターゲットノードの第1の位置に対する閾値範囲内にある無線ノードの第1の部分における他のノードの初期グループの位置を特定することに進む。そのため、図89Aの例では、第1のCMMNとして動作するマスタノード87110aは、IDノードID2〜ID6を含むように、IDノードID1の位置の閾値範囲内の他のノードの初期グループの位置を特定することができる。
ステップ9625で、方法9600は、第1のCMMNに、無線ノードの第1の部分における他のノードの初期グループの動作ノード密度(OND1)を判定させるように進み、次いで、ステップ9630で、第1のターゲットノードの近くの動作ノード輻輳の指標として、その動作ノード密度が閾値よりも大きいかどうかを判定する。動作ノード密度OND1が閾値よりも大きくない場合、ステップ9630は、遷移部Aを抜け、直接(図96Bに示す)ステップ9645に進む。そうでない場合、ステップ9630で動作ノード密度OND1が輻輳閾値よりも大きいことが分かった場合、方法9600はステップ9635に進む。
ステップ9635において、方法9600は、第1のCMMNに、無線ノードの第1の部分における他のノードの初期グループから第1のターゲットノードの近くの少なくとも1つの隣接ノードを識別させるように進む。第1のターゲットノードに対するこのような近隣ノードは、第1のターゲットノードに近い初期グループ内の他のノードから、1つのノード、いくつかのノードのグループ(サブグループクラスタ)、またはいくつかのノードの複数のグループ(複数のサブグループクラスタ)として識別されてもよい(このことは、異なるタイプのクラスタリングパラメータに基づいて、ノードのそのようなサブグループクラスタを決定することができる)。
ステップ9640において、方法9600は、第1のCMMNに、ブロードキャストプロファイルの変更を1つまたは複数の識別された近隣ノードへ送信させて、無線ノードの第1の部分に関連する1つまたは複数の識別された近隣ノードに、第1の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止させることによって続けられる。その後、方法9600は、図96Bの遷移部Aからステップ9645に進む。
ここで図96Bのステップ9645を参照すると、方法9600は、第2のマスタノード(第2のCMMN)が、無線ノードの第2の部分(すなわち、第2のCMMNに割り当てられた無線ノードの部分)内から第2のターゲットノードを識別することに進む。この時点で、第2のターゲットノードは、第2の物理的位置(第1のターゲットノードが位置する第1の物理的位置とは異なる)に配置される。例えば、図89Aに示す例では、(第2のCMMNとしての)マスタノード87110bは、マスタノード87100bによって受信されたサーバ87100からの専用ノード通信管理規則に従って、マスタノード87110bに割り当てられたノードから、第2のターゲットノードとしてIDノードID13を識別することができる。
ステップ9650において、方法9600は、第2のCMMNに、第2のターゲットノードの第2の位置に対する閾値範囲内にある無線ノードの第2の部分における他のノードの初期グループの位置を特定させることに進む。そのため、図89Aの例では、第2のCMMNとして動作するマスタノード87110bは、IDノードID7〜ID12およびID14〜ID16を含むように、IDノードID13の位置の閾値範囲内の他のノードの初期グループの位置を特定することができる。
ステップ9655で、方法9600は、第2のCMMNに、無線ノードの第2の部分における他のノードの初期グループの動作ノード密度(OND2)を判定させるように進み、次いで、ステップ9660で、第2のターゲットノードの近くの動作ノード輻輳の指標として、その動作ノード密度が閾値よりも大きいかどうかを判定する。動作ノード密度OND2が閾値よりも大きくない場合、ステップ9660は進み、方法9600を終了する。そうでない場合、ステップ9660で動作ノード密度OND2が輻輳閾値よりも大きいことが分かった場合、方法9600はステップ9665に進む。
ステップ9665において、方法9600は、第2のCMMNに、無線ノードの第2の部分における他のノードの初期グループから第2のターゲットノードの近くの少なくとも1つの隣接ノードを識別させるように進む。第2のターゲットノードに対するこのような近隣ノードは、第2のターゲットノードに近い初期グループ内の他のノードから、1つのノード、いくつかのノードのグループ(サブグループクラスタ)、またはいくつかのノードの複数のグループ(複数のサブグループクラスタ)として識別されてもよい(このことは、異なるタイプのクラスタリングパラメータに基づいて、ノードのそのようなサブグループクラスタを決定することができる)。
ステップ9670において、方法9600は、第2のCMMNに、ブロードキャストプロファイルの変更を1つまたは複数の識別された近隣ノードへ送信させて、無線ノードの第2の部分に関連する1つまたは複数の識別された近隣ノードに、第1の時間間隔に対して重複しなくてもよいし部分的に重複する期間があってもよい、第2の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止させることによって終了する。
さらに別の実施形態では、あるタイプの集中型通信管理マスタノードは、他のマスタノードを介した集中型高密度ノード通信管理を改良するために使用されるプログラムで実施される機能と共に配備されてもよい。一般に、そのような環境では、このタイプの集中型通信管理マスタノード(プルーニング技法による改良された通信管理の目的で「プライマリマスタノード」とも呼ばれる)は、無線ノードネットワークの一部に対して中央位置に配備されてもよい。この中心位置から、プライマリマスタノードは、一般に、サーバと通信するネットワーク要素として機能し、他方、プライマリマスタノードの通信範囲内の他のマスタノードとも通信する。他のマスタノードに対するこの位置では、プライマリマスタノードは、他のマスタノードのそれぞれによって実行される改良された通信管理機能に関連して、他のマスタノードのプライマリコントローラとして配備されてもよい。
より詳細には、このような例示的なプライマリマスタノードは、例えば、プライマリマスタノードの通信が、集中型プルーニングマスタノードによって管理される特定の他のマスタノードのそれぞれと同様である(ただし、必ずしも同一ではない)ように、他のマスタノードに対して一般的な「RF重心」位置に配置されてもよい。以下でより詳細に説明するように、例示的なプライマリマスタノードはまた、プライマリマスタノードをリッスンし得る従来型装備のマスタノードと比べて長距離にわたって他のマスタノードと通信するための異なる範囲/感度をプライマリマスタノードに与える、異なる無線および/またはアンテナ技術を使用する、1つまたは複数の改善された通信インターフェースと共に実施することもできる。したがって、改良された通信管理のために、他のマスタノードを管理する責任を負うこのような例示的なプライマリマスタノードにより、一実施形態は、過度に輻輳したノード環境におけるネットワーク内において、通信管理を改良し、ターゲットノードとの改善された通信を容易にする一部として相互作用する、より多くのパッシブマスタノードとアクティブマスタノードとの混合を含むことができる。
図97〜図99は、過度に輻輳したノード環境内での改良された通信管理の目的のためのこのような例示的なプライマリマスタノード装置の使用を含み、これを活用する様々な実施形態を示す。より具体的には、図97は、本発明の一実施形態による、輻輳したノード環境のために改良された通信管理を提供することの一部として、他のマスタノードを制御する例示的なプライマリマスタノード97110aの詳細を示す図である。ここで図97を参照すると、マスタ制御および管理コード97425の一部として集中型高密度ノード通信管理コード97000を使用して、改良された通信管理機能をプライマリマスタノード97110a上に従来とは異なる方法で実装する、本発明の一実施形態による、例示的な集中型通信管理マスタノード97110a(改良された通信管理のための「プライマリマスタノード」と一般に呼ばれる)が示されている。例示的なプライマリマスタノード97110aは、マスタノード425(図4に関して先に説明したもの)、マスタノード87110aおよび87110b(図87A〜図89Bに示された実施形態で配備されたものとして既に記載されている)、ならびにマスタノード93110a(図94〜図96Bに示された実施形態で配備されたものとして既に記載されている)と同様に図97に示されていることが当業者には理解されよう。より具体的には、例示的なプライマリマスタノード97110aの一実施形態が、例示的なマスタノード425(ならびにマスタノード87110a、87110b、93110a)に関して示されたものと同じハードウェア、コード、およびデータ構成要素の多くを含むことが当業者には理解されよう。このように、例示的なマスタノード425について同じまたは類似の番号が付され、上で説明されたものに対して同様の機能が存在する。したがって、図4に示すマスタノード425は、処理装置400と、記憶装置415と、揮発性メモリ420と、クロック/タイマ460と、センサ465と、電池/電力インターフェース470と、GPS475と、短距離通信インターフェース480と、中距離/長距離通信インターフェース485とを有するように説明されているが、例示的なマスタノード97110aは、図4に示すように、同様のハードウェア構成要素を使用できることが当業者には理解されよう。これは、処理装置97400と、記憶装置97415と、揮発性メモリ97420と、クロック/タイマ97460と、センサ97465と、電池/電力インターフェース97470と、GPS 97475と、短距離通信インターフェース97480と、中距離/長距離通信インターフェース97485とを少なくとも備える。
さらに、例示的なプライマリマスタノード97110aは、マスタ制御および管理コード97425の一部として記憶装置97415に格納される、集中型高密度ノード通信管理コード97000を配備する。集中型高密度ノード通信管理コード97000は、処理装置97400による実行のために揮発性メモリ97420にロードされてもよい。マスタ制御および管理コード425は、前述したように、一般に、(ノード告知および照会ロジックマネージャを用いた)通信と、(情報制御および交換マネージャを用いた)情報管理と、(例えば消費電力およびブロードキャスト電力の態様を下位レベルで管理するために、様々な通信インターフェースと相互作用するノード電力マネージャを用いた)電力管理と、(関連付けマネージャを用いた)関連付け管理と、(位置認識/取得モジュールによる)位置決定機能とに関するマスタノードの挙動を制御する。したがって、マスタ制御および管理コード97425は、本質的に、マスタノード制御および管理コード425について上述したのと同様に動作するが、以下で図98A〜図98Cに示すシステムおよび図99に関連して説明される方法に関してより詳細に説明されるような、輻輳したロジスティクスノードネットワーク環境で動作する無線ノードの通信管理を改良する一部として調整および他のマスタノードと相互作用するために使用される機能用の集中型高密度ノード通信管理コード97000をさらに含む。したがって、集中型高密度ノード通信管理コード97000の一実施形態は、コード97425内で呼び出される1つまたは複数のプログラム機能または追加プログラムモジュールなどの、マスタ制御および管理コード97425の一体的な部分として実装され得る。しかしながら、他の実施形態では、図98A〜図98C、および図99に関連して説明した方法を実施するために使用される集中型高密度ノード通信管理コード97000は、コード97000が、コード425(または97425)の一部として説明したプログラム可能な機能またはプログラムモジュールのいくつかを呼び出すことを可能にする方法で、コード97425とは別に実施されて、図94のフローチャートで示した方法で説明したステップおよび本明細書で説明されるその方法の変形を実施してもよい。
一般的に、例示的な集中型高密度ノード通信管理コード97000は、例示的なプライマリマスタノード97110aの動作をプログラムで適合および変換して、プライマリマスタノード97110aが、プライマリマスタノードの通信範囲内で特定の他のマスタノードおよびIDノードを集合的に管理する特定の役割をプライマリマスタノードに割り当てる、サーバからの通信を受信するように非従来的に機能するようにする。応答して、次いで、プライマリマスタノードは、一般に、これらの他のマスタノードおよびIDノードからターゲットノードを識別し、既知のまたはプライマリマスタノードによって判定されたターゲットノードおよび他の隣接ノードの位置に基づいて、そのターゲットノードに対する動作ノード密度を判定し、隣接ノードのうちの1つまたは複数に、それらのノードのブロードキャストプロファイルへの送信された変更を介して、特定の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止させる。プライマリマスタノードはまた、ターゲットノードの範囲内のマスタノードおよびIDノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度を決定し、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更を、更新されたグループからの1つまたは複数のノードに送信して、これらのノードに、後続の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止させる。また、サーバは、プライマリマスタノードをターゲットノードに関連する改良された通信のためのアクティブマネージャに割り当てることができるが、サーバはまた、ターゲットノードに関連するこのような改良された通信管理において、他のマスタノードが、プルーニングおよびクラスタリング技法を介してターゲットノードに対する改良された通信管理に関連する指示および制御のためにプライマリマスタノードをリッスンしなければならないという点で受動的な役割を他のマスタノードに割り当てることもできる。
さらに、プライマリマスタノード97110aの一実施形態は、その例示的な中距離/長距離通信インターフェース97485に、ターゲットノードに対するこのような改良された通信管理において受動的な役割を果たす他のマスタノードと比較して性能を強化した無線送受信機を実装することができる。例えば、プライマリマスタノード97110aの実施形態における中距離/長距離通信インターフェース97485は、メッセージ(例えば、ブロードキャストプロファイル変更メッセージおよびパッシブノード通信管理規則)を他のノードに送信するためのブロードキャスト電力であって、受動的な役割で動作する他のマスタノードで使用される同様のインターフェースのブロードキャスト電力と比較してより大きなブロードキャスト電力を有する無線送受信機を実装されてもよい。このような中距離/長距離通信インターフェース97485のさらなる改良は、例えば、異なる他のパッシブマスタノードに対するインターフェース97485の送信パターンおよび範囲を改良するために、複数の無線機を使用すること(例えば、異なるパッシブマスタノードに専用無線機を使用すること)、および/またはビームフォーミング可能な複数のアンテナ素子を配備することができるアンテナを使用することを含むことができる。
図98A〜図98Cは、本発明の一実施形態による、過度に輻輳したノード環境のために改良された通信管理を提供することの一部として他のマスタノードおよびIDノードを制御するように配備された例示的なプライマリマスタノード97110aを含むロジスティクスノード要素の例示的なシステム9800を示す関連図である。ここで図98Aを参照すると、図示されたネットワーク要素のシステム9800は、改良された通信管理の責任をネットワークのサーバレベルから実質的に分散させながら、輻輳したノード環境のための改良された通信管理を提供するように配備されてもよいことが当業者には理解されよう。具体的には、例示的なシステム9800は、サーバ87100と、プライマリマスタノード97110aと、プライマリマスタノード97110aの通信範囲内の2つの他のマスタノード87110a、87110bと、IDノードID1〜ID21(一部または全部が、保管位置A 87205、コンベアシステム87200、または配送ビークル保管エリア87210に位置し得る出荷パッケージとペアになっている)とを備えるとして示されている。
図98A〜図98Cに示す実施形態に示すように、システム9800内のプライマリマスタノード97110aは、他のマスタノード87110a、87110bに対してRF重心に配置することができる。この位置では、プライマリマスタノード97110aは、他のマスタノードのそれぞれと同様の通信を提供する位置に、例えば、他のマスタノードのそれぞれへの相対距離、および/または他のマスタノードのそれぞれへの相対的な伝送距離(これは、周囲の構造からのRF干渉と減衰を考慮し得る)を介して配備され得る。プライマリマスタノード97110aはまた、上述した改良された通信インターフェースを介して、マスタノード87110a、87110bのそれぞれよりも大きな通信範囲を有することができる。したがって、プライマリマスタノード97110aは、少なくともマスタノード87110a、87110bのそれぞれと通信でき、いくつかの実施形態では、IDノードID1〜ID21のそれぞれとも通信できる。
システム9800の一部として、プライマリマスタノード97110aは、一般的に、改良された通信管理を提供する一部として、他のマスタノード87110a、87110bを制御するために使用される。例えば、例示的なシステム9800の動作において、サーバ87100は、アクティブノード通信規則をプライマリマスタノード97110aに送信することができる。このアクティブノード通信規則を受信すると、プライマリマスタノードは、プライマリマスタノード97110aの通信範囲内で集合的に特定の他のマスタノードおよびIDノードを管理するプライマリマスタノードとして動作するように割り当てられる。例えば、図98Aに示す実施形態に示すように、プライマリマスタノード97110aは、プライマリマスタノード97110aにマスタノード87110aおよび87110bならびにIDノードID1〜ID21のそれぞれについての改良された通信管理責任を割り当てるサーバ87100から、そのようなアクティブノード通信規則を受信することができる。
その後、(この能動的な役割の)プライマリマスタノード97110aは、パッシブノード通信管理規則をマスタノード87110aおよび87110bのそれぞれに送信することができる。別の実施形態では、サーバ87100は、代替的に、そのようなパッシブノード通信管理規則をマスタノード87110aおよび87110bのそれぞれに送信することができる。マスタノード87110aおよび87110bのそれぞれは、それぞれのパッシブノード通信管理規則を受信すると、通信管理の改良のためにパッシブリスナになり、これにより、プライマリマスタノード97110aが、(マスタノード87110aおよび87110bまたはIDノードID1〜ID21うちの1つなどの)ターゲットノードとの通信を改善することに関連して、プルーニングのプロセスを制御でき、いくつかの実施形態ではクラスタリングのプロセスを制御できるようにする。換言すれば、それぞれ受信したパッシブノード通信管理規則による、このようなパッシブリスナの役割において、プライマリマスタノード97110a(またはサーバ87100)は、マスタノード87110aおよび87110bのそれぞれを、過度に輻輳したノード環境に関連する改良された通信管理の目的のために、プライマリマスタノードの制御下で、受動的な「子」ノードとして動作させる。したがって、サーバ87100がパッシブノードの通信管理規則を提供した場合でも、そのような規則により、受信マスタノードが、ネットワークの特定のターゲットノードに対する改良された通信管理のための制御および指示を求めて、プライマリマスタノード97110aを見る。
図98Bに示す例に示すように、例示的なシステム9800のプライマリマスタノード97110aは、一般に、ターゲットノードを識別し、そのターゲットノードに対する動作ノード密度が、プライマリマスタノード97110aによるさらなる改良された通信管理の介入を必要とするかどうかを判定し、(必要に応じて)関連する隣接ノード(上記のような単一のノード、ノードのサブグループクラスタ、またはノードの複数のサブグループクラスタなど)をプルーニングして、それらに一時的にブロードキャストを停止させるようにすることによって、能動的な管理の努めを開始する。
例えば、図98Bにおいて、プライマリマスタノード97110aは、IDノードID1をターゲットノードとして識別している。図98A〜図98Cに示す例において、ターゲットノードは、(改良された通信管理のために、子ノードとしてプライマリマスタノード97110aをリスニングする)マスタノード87110a、87110bおよびIDノードID1〜ID21のいずれであってもよいことが当業者には理解されよう。次に、図98Cに示すように、次いで、プライマリマスタノード97110aは、ターゲットIDノードID1に近い他のノードの初期グループ(例えば、IDノードID2〜ID16を含むターゲットIDノードID1の閾値範囲を有するグループ)の動作ノード密度が閾値よりも大きいことを判定し、これにより、プライマリマスタノード97110aに、ブロードキャストプロファイルの変更を近隣ノードID2〜ID6のそれぞれに応答して送信させて、これらに、ある期間、ブロードキャストを一時的に停止させる。したがって、プライマリマスタノード97110aは、1つまたは複数の近隣ノード(ターゲットノードに近い1つのノード、ターゲットノードに近いいくつかのノードのグループ(サブグループクラスタ)、またはターゲットノードに近いいくつかのノードの複数のグループ(複数のサブグループクラスタ)など)に、その期間の間、一時的にブロードキャストを停止させ、ターゲットノードの通信能力を一時的に改善させることができる。
期間が満了し、ターゲットノードの更新された位置に近いノードと、プライマリマスタノード97110aがターゲットノードの更新された位置に近いノードの更新されたグループからの少なくとも1つの隣接ノードへさらなる変更を送信すべきであると、更新された動作ノード密度が示しているかどうかとが再評価されると、同様のプロセスがプライマリマスタノード97110aに起こり得る。
図99は、本発明の一実施形態による、他のマスタノードを制御するプライマリマスタノードの使用を活用する複数の無線ノードを含む通信管理の例示的な改良された方法を示すフローダイアグラムである。この実施形態では、通信管理の改良された方法は、ネットワークの下位レベルに配置された複数の無線IDノードと、ネットワークの中間レベルに配置され、異なる位置に物理的に位置する複数のマスタノードと、ネットワークの最上位レベルに配置されたサーバとを少なくとも有する階層型無線ノードネットワークの特定の要素によって実行され得る。より詳細には、またここで図99を参照すると、方法9900は、ステップ9905で開始し、ここで、サーバは、アクティブノード通信管理規則を送信し、アクティブノード通信管理規則が、第1のマスタノードを、第1のマスタノードの通信範囲内で、他のマスタノード(例えば、マスタノード87110a、87110b)およびIDノード(例えば、出荷されるパッケージとペアにされているIDノードID1〜ID21)を集合的に管理するプライマリマスタノード(例えば、プライマリマスタノード97110a)として動作するように割り当てる。
ステップ9910で、方法9900は、第1のマスタノードが、アクティブノード通信管理規則をサーバから受信することに進む。例えば、図98A〜図98Cに示す実施形態では、システム9800の一部として示されるマスタノードのうちの1つ(すなわち、プライマリマスタノード97110a)は、サーバ87100からのメッセージでアクティブノード通信管理規則を受信する。一例では、アクティブノード通信管理規則は、マスタノード97110aが、マスタノード97110aの通信範囲内で他のマスタノードおよび/またはIDノードを集合的に管理および制御する上述のプライマリマスタノードのように機能するように動作するようになるように、マスタノード97110a上の集中型高密度通信管理コード97000の実施形態の実行を開始するように動作することができる。しかしながら、別の例では、集中型高密度通信管理コード97000の一実施形態が、既に実行されており、さらに進むために、サーバ87100からアクティブノード通信管理規則の受信を単に待っている場合もある。
ステップ9915において、方法9900の一実施形態は、他のマスタノードに、サーバまたはプライマリマスタノードとして動作する第1のマスタノードのいずれかから、パッシブノード通信管理規則を受信させることもできる。このようなパッシブノード通信管理規則は、一般に、他のマスタノードのそれぞれを、(現在はプライマリマスタノードとして能動的に動作している)第1のマスタノードの制御下で受動的な子ノードとして動作させる。
ステップ9920において、方法9900は、第1マスタノードに、第1マスタノードの通信範囲内にある他のマスタノードおよびIDノードから集合的に、ターゲットノードを識別させる。識別されたターゲットノードは、第1のマスタノードの通信範囲内の第1の位置に配置される。例えば、図98Bに示すプライマリマスタノード97110aは、プライマリマスタノード97110aの通信範囲内のターゲットノードとしてIDノードID1を識別することができる。
ステップ9925において、方法9900は、第1のマスタノード(例えば、プライマリマスタノード97110a)に、ターゲットノードの第1の位置に対して閾値範囲内にある他のマスタノードおよび/またはIDノードから初期グループの位置を特定させることに進む。次に、ステップ9930において、方法9900は、第1のマスタノードに、他のノードの位置特定された初期グループの動作ノード密度(OND)を判定させる。
ステップ9935で、判定された動作ノード密度が閾値(ターゲットノードを取り囲むノードランドスケープの許容動作ノード密度閾値を表すことができる)より大きい場合、方法9900はステップ9940に進む。そうでない場合、ステップ9935は終了して、方法9900が終了する。
ステップ9940において、方法9900は、第1のマスタノードに、他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードを識別させる。このような1つまたは複数の近隣ノードは、ターゲットノードに近い単一のノード、ターゲットノードに近いいくつかのノードのグループ(サブグループクラスタ)、またはターゲットノードに近いいくつかのノードの複数のグループ(複数のサブグループクラスタ)として識別されてもよい。例えば、図98Cに示すように、IDノードID2〜ID6は、IDノードID1との改良された通信のために、ターゲットIDノードID1の関連する隣接ノードとなるように、プライマリマスタノード97110aによって識別されてもよい。
最後に、ステップ9945において、方法9900は、第1のマスタノードに、識別された1つまたは複数の隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信させることにより終了する。ブロードキャストプロファイルのこの送信された変更により、最初のグループからの隣接ノードは、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。
さらなる実施形態では、第1の時間間隔が終了し、(プライマリマスタノードとして動作する)第1のマスタノードは、ターゲットノードの更新された位置に対する閾値範囲内にある他のマスタノードおよびIDノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度を決定する。したがって、次いで、第1のマスタノードは、第1の時間間隔が満了すると、更新されたグループの更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更を、更新されたグループからの少なくとも1つのノードに送信することができる。ブロードキャストプロファイルのこのようなさらなる変更により、他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノード(例えば、ターゲットノードが現在位置する場所に対する1つまたは複数の隣接ノード)は、第2の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止する。
様々な実施形態において上記で開示および説明したような方法9900の少なくともステップ9910〜9945は、マスタ制御および管理コード97425の1つまたは複数の部分(すなわち、集中型高密度ノード通信管理コード97000)を実行する、図97〜図98Cに示すプライマリマスタノード97110aなどの例示的なプライマリマスタノードとして動作するようにプログラムされたマスタノードで実施することができることが当業者には理解されよう。そのようなコードは、プライマリマスタノード97110aの記憶装置97415などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納することができる。したがって、(このような集中型高密度ノード通信管理コード97000を含むように実施される)コード97425を実行する際に、マスタノード処理装置97400は、異例にも、方法9900およびその方法の変形例を含む、上で開示した例示的な方法の動作またはステップを実行するように動作するようになり得る。
(さらなる特定の実施形態)
以下に続くものは、上述した様々な実施形態のうちの1つまたは複数の態様に焦点を当てた、例示的な分類された特定の実施形態セットのリストである。特定の実施形態の異なるセットのそれぞれは、ネットワーク内のノードによる動的な電力プロファイルの使用、特殊なコンテナノードの配備および使用、改良された複数の無線要素ノードの使用、またはプルーニング技法を使用する輻輳したノードランドスケープの管理を含み得る、適応型のコンテキストアウェア無線ノードネットワーク内の要素を使用して、資産識別および監視、位置特定サービス、ロジスティクスオペレーションおよびインフラストラクチャ、ならびに/またはノード動作および管理の技術をそれぞれ改善する。このため、各さらなる実施形態の見出しに続いているのは、上記開示によって明示的に説明およびサポートされる、これらの技術分野を改善または改良するこのような無線ノードネットワーク内の1つまたは複数のノードの特定の技術的用途を説明する、番号付けされた態様である。特定の見出しの下に記載される、番号付けされた各態様は、その特定の見出しに記載される、番号付けされた他の態様を従属関係で参照することができる。
さらなる実施形態B−マルチレベル無線ノードネットワークのコンテナノードベースの改良された管理のための方法およびシステム。
1.ネットワークの第1のレベルにある複数のパッケージIDノードと、ネットワークの第2のレベルにあるコンテナノードと、ネットワークの第3のレベルにある施設マスタノードと、ネットワークの第4レベルにあるサーバとを有する、マルチレベル無線ノードネットワークを管理するための改良された方法であって、パッケージIDノードのそれぞれによってブロードキャストされた告知信号を、コンテナノードによって検出するステップであって、コンテナノードがロジスティクスコンテナの一部であり、パッケージIDノードのそれぞれが複数のパッケージのうちの1つにそれぞれ関連付けられる、ステップと、コンテナノードが施設マスタノードに関連付けられた施設に近づくとき、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号をコンテナノードによって検出するステップと、ネットワークの第1のレベルを管理する一部として、施設マスタノードからコンテナノードへ、パッケージIDノードのそれぞれの管理制御をオフロードするステップと、コンテナノードによって、関連するノード情報を施設マスタノードに送信するステップであって、関連するノード情報が、ロジスティクスコンテナ内のパッケージのうちの少なくとも1つに関する情報を提供し、関連するノード情報が、施設マスタノードによってサーバに送信されるべき状況情報を反映する、ステップとを含む、方法。
2.管理制御をオフロードするステップは、コンテナノードによって、パッケージIDノードを監視および制御する一部として、パッケージIDノードのそれぞれと通信するステップと、コンテナノードによって、パッケージIDノードからの複数の応答を受信するステップと、受信した応答から関連するノード情報をコンテナノードによって決定するステップであって、関連するノード情報はパッケージIDノードのうちの少なくとも1つに関する状況情報を含む、ステップとをさらに含み、送信するステップは、コンテナノードによって、関連するノード情報を施設マスタノードに送信するステップであって、送信された関連するノード情報は、施設マスタノードにパッケージIDノードのいずれかと直接相互作用することを要求することなく、施設マスタノードによってパッケージIDノード更新情報としてサーバに送信されるパッケージIDノードのうちの1つに関する情報を少なくとも提供する、ステップをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
3.パッケージIDノードのそれぞれの管理制御は、パッケージIDノードのうちの少なくとも1つのブロードキャスト設定の制御を含む、実施形態1に記載の方法。
4.ブロードキャスト設定の制御は、コンテナノードによって、施設マスタノードがサーバから受信した位置要求に応じて、パッケージIDノードのうちの1つの位置を識別することに関連する、実施形態3に記載の方法。
5.関連するノード情報は、ロジスティクスコンテナ内のパッケージのうちの1つに関連付けられたパッケージIDノードのうちの1つに関する情報を提供し、関連するノード情報は、位置データ、プロファイルデータ、セキュリティデータ、関連付けデータ、共有データ、およびセンサデータのうちの少なくとも1つをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
6.センサデータが、パッケージIDノードのうちの1つ上のセンサから収集されたデータを含む、実施形態5に記載の方法。
7.センサデータが、パッケージのうちの1つの少なくとも1つの条件に関連する、実施形態6に記載の方法。
8.位置データは、施設マスタノードからコンテナノードに渡された位置要求に応答して、パッケージIDノードのうちの1つの位置を識別する、実施形態5に記載の方法。
9.施設マスタノードからコンテナノードに、パッケージIDノードのそれぞれの管理制御をオフロードするステップは、施設マスタノードによってサービスを通常提供される無線ノードネットワークの一部内のノード輻輳の閾値レベルに依存する、実施形態1に記載の方法。
10.コンテナノードによって、パッケージIDノードのそれぞれによってブロードキャストされた告知信号を検出するステップは、コンテナノード上の短距離通信インターフェースを使用する、ロジスティクスコンテナに近接するパッケージIDノードのそれぞれについての局所スキャンするステップをさらに含み、関連するノード情報を送信するステップは、(a)コンテナノード上の長距離通信インターフェースを使用して送信用のメッセージをフォーマットするステップであって、メッセージは、関連するノード情報をサーバ用の更新として供給する、ステップと、(b)コンテナノード上の長距離通信インターフェースを使用して施設マスタノードにメッセージを送信するステップとをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
11.局所スキャンするステップは、ロジスティクスコンテナ内またはロジスティクスコンテナの外部の近傍からブロードキャストされる告知信号をリッスンするステップを含む、実施形態10に記載の方法。
12.パッケージIDノードのそれぞれの管理制御をオフロードするステップは、パッケージIDノードのスキャンの責任を施設マスタノードからコンテナノードに分配するステップをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
13.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態1に記載の方法。
14.ロジスティクスコンテナは、トラックによって移動可能なトレーラを含む、実施形態1に記載の方法。
15.ロジスティクスコンテナは、鉄道システムによって移動可能な列車の車両を含む、実施形態1に記載の方法。
16.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態1に記載の方法。
17.コンテナノードは、適応的に、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出し、施設マスタノードによって通常サービスされる無線ノードネットワークの一部内の通信輻輳に応じて、コンテナノード上の複数の通信インターフェースのうちの1つを使用して、施設マスタノードに関連するノード情報を送信する、実施形態1に記載の方法。
18.コンテナノードは、適応的に、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出し、複数の通信インターフェースのうちの1つのためにフォーマットされた通信を扱う施設マスタノードの能力に応じて、コンテナノード上の複数の通信インターフェースのうちの1つを使用して、施設マスタノードに関連するノード情報を送信する、実施形態1に記載の方法。
19.施設マスタノードに関連付けられた施設は、ロジスティクスコンテナを一時的に保持することができる移動施設を含む、実施形態1に記載の方法。
20.パッケージに関連付けられたパッケージIDノードと、施設に関連付けられた施設マスタノードと、サーバとを有する、マルチレベル無線ノードネットワーク内に配備されたコンテナノードであって、コンテナノードは、
ロジスティクスコンテナの一部として配置されたノード処理装置と、
ノード処理装置に結合された記憶装置であって、記憶装置は、ノード処理装置による実行のためにコンテナノード管理コードを保持する、記憶装置と、
ノード処理装置に結合され、コンテナノード管理コードに従って第1の通信路を介してパッケージIDノードと通信するように動作する、第1の通信インターフェースと、
ノード処理装置に結合され、コンテナノード管理コードに従って第2の通信路を介して施設マスタノードと通信するように動作する、第2の通信インターフェースと
を備え、
ノード処理装置は、記憶装置に保持されるコンテナノード管理コードを実行しているときに動作して、パッケージIDノードによってブロードキャストされた告知信号を第1の通信インターフェースを介して検出し、ロジスティクスコンテナが施設マスタノードに関連付けられた施設に近づくときに、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を第2の通信インターフェースを介して検出し、パッケージIDノードの管理責任を施設マスタノードからオフロードするために、パッケージIDノードを、ネットワークの第1レベルを管理する一部として、かつパッケージIDノードと施設マスタノードとの間の直接通信なしに、第1の通信インターフェースを介して制御し、第2の通信インターフェースに、コンテナノードによる関連するノード情報を施設マスタノードへ送信させ、関連するノード情報が、パッケージに関する情報を提供し、関連するノード情報が、施設マスタノードによるサーバへの更新として転送される状況情報を反映する、コンテナノード。
21.ノード処理装置は、第1の通信インターフェースを介して、少なくともロジスティクスコンテナが施設に近づくとき、およびロジスティクスコンテナが施設内に残っているときに、パッケージIDノードを監視および制御することの一部として、第1の通信インターフェースを使用してパッケージIDノードと通信し、第1の通信インターフェースを介してパッケージIDノードからのメッセージを受信し、応答から関連するノード情報を決定するようにさらに動作することにより、パッケージIDノードを制御するように動作でき、この関連するノード情報は、パッケージIDノードに関する状態情報を含み、施設マスタノードによって、施設マスタノードがパッケージIDノードと直接相互作用することなく、サーバに転送されるパッケージIDノードに関して少なくとも何らかの情報を、パッケージIDノード更新情報として提供する、実施形態20に記載のコンテナノード。
22.ノード処理装置は、パッケージIDノードに第1の通信インターフェースを介して制御メッセージを送信するようにさらに動作することによって、第1の通信インターフェースを介してパッケージIDノードを制御するように動作し、制御メッセージが、パッケージIDノードのブロードキャスト設定を調整する、実施形態20に記載のコンテナノード。
23.制御メッセージは、施設マスタノードがサーバから受信し、第2の通信インターフェースを介してノード処理装置に転送される位置要求に応じて、パッケージIDノードの位置を識別することの一部である、実施形態22に記載のコンテナノード。
24.関連するノード情報が、パッケージIDノードに関する情報を提供し、位置データ、プロファイルデータ、セキュリティデータ、関連付けデータ、共有データ、およびセンサデータのうちの少なくとも1つをさらに含む、実施形態20に記載のコンテナノード。
25.センサデータが、パッケージIDノード上のセンサから収集されたデータを含む、実施形態24に記載のコンテナノード。
26.センサデータが、パッケージの少なくとも1つの条件に関連する、実施形態25に記載のコンテナノード。
27.位置データは、施設マスタノードからコンテナノードに渡された位置要求に応答して、パッケージIDノードの位置を識別する、実施形態24に記載のコンテナノード。
28.ノード処理装置は、施設マスタノードに、パッケージIDノードを直接制御する責任を持たせる代わりに、第1の通信インターフェースを介して、施設マスタノードによって通常サービスが提供される無線ノードネットワークの一部内のノード輻輳の閾値レベルに基づいて、パッケージIDノードを制御するように動作する、実施形態20に記載のコンテナノード。
29.ノード処理装置は、第1の通信インターフェースに、ロジスティクスコンテナに近接した局所スキャンを行わせるようにさらに動作することによって、第1の通信インターフェースを介して、パッケージIDノードによってブロードキャストされた告知信号を検出するように動作し、ノード処理装置は、第2の通信インターフェースを介して送信用のメッセージをフォーマットし、メッセージがサーバのための更新として関連するノード情報を提供するようにさらに動作することにより、第2の通信インターフェースに、関連するノード情報を送信させ、第2の通信インターフェースに、メッセージを施設マスタノードへ送信させるように動作する、実施形態20に記載のコンテナノード。
30.ノード処理装置は、ロジスティクスコンテナ内に位置する、またはロジスティクスコンテナの外部の近傍に位置するパッケージIDノードからブロードキャストされた告知信号をリッスンするように、第1通信インターフェースに命令するようにさらに動作することによって、第1の通信インターフェースに、ロジスティクスコンテナの近傍で局所的なスキャンを行わせる、実施形態29に記載のコンテナノード。
31.ノード処理装置は、施設マスタノードにパッケージIDノードをスキャンさせるのではなく、パッケージIDノードのスキャンを担当することによって、第1の通信インターフェースを介して、ネットワークの第1のレベルを管理する一部としてパッケージIDノードを制御するように動作する、実施形態20に記載のコンテナノード。
32.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態20に記載のコンテナノード。
33.ロジスティクスコンテナは、トラックによって移動可能なトレーラを含む、実施形態20に記載のコンテナノード。
34.ロジスティクスコンテナは、鉄道システムによって移動可能な列車の車両を含む、実施形態20に記載のコンテナノード。
35.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態20に記載のコンテナノード。
36.ノード処理装置は、施設マスタノードによって通常サービスされる無線ノードネットワーク内の一部内の通信輻輳に依存して、第1の通信路および第2の通信路のうちの一方を介して施設マスタノードと通信するように動作することによって、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出するように動作する、実施形態20に記載のコンテナノード。
37.ノード処理装置は、施設マスタノードが複数の通信インターフェースのうちの1つのためにフォーマットされた通信を扱う能力に依存して、第1の通信路および第2の通信路のうちの一方を介して施設マスタノードと通信するように動作することによって、施設マスタノードによってブロードキャストされた告知信号を検出するように動作する、実施形態20に記載のコンテナノード。
38.施設マスタノードに関連付けられた施設は、ロジスティクスコンテナを一時的に保持することができる移動施設を含む、実施形態20に記載のコンテナノード。
39.複数のパッケージを含むマルチレベル無線ノードネットワークを管理するための改良されたロジスティクスシステムであって、システムは、 マルチレベル無線ノードネットワークの最上位レベルに配置されるサーバであって、サーバは、マルチレベル無線ノードネットワークの追加的なノード要素に関する情報を保持する、サーバと、 マルチレベル無線ノードネットワークの第2のレベルに配置される施設マスタノードであって、施設マスタノードが、サーバと動作可能に通信し、施設マスタノードが、複数のパッケージを少なくとも一時的に保持することができる施設に関連付けられる、施設マスタノードと、 マルチレベル無線ノードネットワークの第3のレベルに配置されたコンテナノードであって、コンテナノードが、複数のパッケージを現在保持しているロジスティクスコンテナの一部であり、コンテナノードが、長距離通信路へのアクセスを提供する長距離通信インターフェースと、長距離通信路とは異なる短距離通信路へのアクセスを提供する短距離通信インターフェースとをさらに備え、コンテナノードが、長距離通信インターフェースを使用して長距離通信路を介して施設マスタノードと動作可能に通信する、コンテナノードと、 マルチレベル無線ノードネットワークの第4のレベルに配置される複数のパッケージIDノードであって、複数のパッケージIDノードのそれぞれは、現在ロジスティクスコンテナで保持されている複数のパッケージのうちの1つにそれぞれ関連付けられ、複数のパッケージIDノードのそれぞれは、ロジスティクスコンテナで現在維持されており、短距離通信インターフェースにより短距離通信路を介してコンテナノードと動作可能に通信する、複数のパッケージIDノードと
を備え、
コンテナノードが施設マスタノードに関連付けられた施設に入ると、(a)コンテナノードが、コンテナノードが短距離通信インターフェースを使用して、パッケージIDノードと施設マスタノードとの間の直接通信なしでパッケージIDノードのそれぞれを制御するために短距離通信インターフェースを使用し、(b)コンテナノードが、関連するノード情報を施設マスタノードに送信するために長距離通信インターフェースを使用し、関連するノード情報が、パッケージのうちの少なくとも1つに関する情報を含み、パッケージIDノードのうちの少なくとも1つからコンテナノードによって収集され、関連するノード情報が、施設マスタノードによって更新としてサーバに転送されるべき状況情報を反映するときに、施設マスタノードからパッケージIDノードのそれぞれについての管理責任をオフロードする、改良されたロジスティクスシステム。
40.コンテナノードは、短距離通信インターフェースを介してパッケージIDノードのそれぞれに制御メッセージを送信するようにさらに動作することにより、短距離通信インターフェースを使用して、パッケージIDノードのそれぞれを制御し、制御メッセージは、それぞれのパッケージIDノードのブロードキャスト設定を調整する、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
41.制御メッセージは、施設マスタノードがサーバから受信し、長距離通信インターフェースを介してコンテナノードに転送される位置要求に応じて、パッケージIDノードのうちの少なくとも1つ位置を識別することの一部である、実施形態40に記載の改良されたロジスティクスシステム。
42.関連するノード情報が、パッケージIDノードのうちの1つに関する情報を提供し、位置データ、プロファイルデータ、セキュリティデータ、関連付けデータ、共有データ、およびセンサデータのうちの少なくとも1つをさらに含む、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
43.センサデータが、パッケージIDノードのうちの1つ上のセンサから収集されたデータを含む、実施形態42に記載の改良されたロジスティクスシステム。
44.センサデータが、パッケージのうちの1つの少なくとも1つの条件に関連する、実施形態43に記載の改良されたロジスティクスシステム。
45.位置データは、施設マスタノードからコンテナノードに渡された位置要求に応答して、パッケージIDノードのうちの1つの位置を識別する、実施形態42に記載の改良されたロジスティクスシステム。
46.コンテナノードは、施設マスタノードによって通常管理される無線ノードネットワークの一部内にノード通信輻輳の閾値レベルが存在する場合に、施設マスタノードからパッケージIDノードのそれぞれの管理責任をオフロードする、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
47.コンテナノードは、ロジスティクスコンテナに近接して短距離通信インターフェースを介して局所的なスキャンを実行して、パッケージIDノードのそれぞれによってブロードキャストされた告知信号を検出し、コンテナノードは、長距離通信路を介して送信するためのメッセージをフォーマットすることによって、長距離通信インターフェースを介して関連するノード情報を施設マスタノードに送信し、メッセージは、サーバのための更新として関連するノード情報を施設マスタノードに提供する、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
48.コンテナノードは、ロジスティクスコンテナ内に位置する、またはロジスティクスコンテナの外部の近傍に位置するパッケージIDノードのそれぞれからブロードキャストされた告知信号をリッスンするように、短距離通信インターフェースを使用することによって、ロジスティクスコンテナに近接して短距離通信インターフェースを介して局所的なスキャンを実行する、実施形態47に記載の改良されたロジスティクスシステム。
49.コンテナノードは、無線ノードネットワーク内の複数のパッケージIDノードおよび追加的なノードデバイスに関連する輻輳したスキャンの責任による施設マスタノードの過負荷を回避しながら、マルチレベル無線ノードネットワークの第4のレベルを管理する一部として、短距離通信インターフェースを介してパッケージIDノードのそれぞれをスキャンするスキャンの責任を有する、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
50.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
51.ロジスティクスコンテナは、トラックによって移動可能なトレーラを含む、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
52.ロジスティクスコンテナは、鉄道システム上を移動可能な列車の車両を含む、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
53.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
54.施設マスタノードに関連付けられた施設は、ロジスティクスコンテナを一時的に保持することができる移動施設を含む、実施形態39に記載の改良されたロジスティクスシステム。
さらなる実施形態C−改良されたロジスティクスコンテナの動きベースの管理のための方法およびシステム。
1.ロジスティクスコンテナの動きベースの管理のための方法であって、本方法は、ロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノードの動きセンサによって、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出するステップと、コンテナノードによって、検出された動き状況を、ロジスティクスコンテナの以前の動き状況と比較するステップと、検出された動き状況と以前の動き状況との比較に基づいて、ロジスティクスコンテナの変更された動き条件をコンテナノードによって識別するステップと、ロジスティクスコンテナの変更された動き条件に基づいて、コンテナノードのブロードキャストプロファイルを変更するステップとを含む、方法。
2.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態1に記載の方法。
3.コンテナノードの動きセンサは、複数の検知要素を含む、実施形態1に記載の方法。
4.ロジスティクスコンテナは、内部保管エリアを画定するハウジング部分と、ハウジング部分に結合されるドア部分であって、ドア部分は、閉鎖位置にあるときに内部保管エリアを保護し、開放位置にあるときに内部保管エリアへのアクセスを提供する、ドア部分とを備え、複数の検知要素のうちの少なくとも1つは、ドア部分に取り付けられ、ドア部分の動きを検知するように動作し、コンテナノードの動きセンサによる動き状況を検出することは、動きセンサの複数の検知要素のうちの少なくとも1つからの動きを検出することを含む、実施形態3に記載の方法。
5.ロジスティクスコンテナの検出された動き状況は、移動状況、静止状況、加速状況、および減速状況のうちの少なくとも1つを含む、実施形態1に記載の方法。
6.ブロードキャストプロファイルを変更するステップは、コンテナノードが第2のノードとどのように通信するかを変更するために、コンテナノードによって、ブロードキャストプロファイルの少なくとも1つのパラメータを修正するステップをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
7.第2ノードは、コンテナノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバを含む、実施形態6に記載の方法。
8.第2のノードは、コンテナノードを管理し、コンテナノードおよび施設マスタノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバと通信する、施設マスタノードを含む、実施形態6に記載の方法。
9.第2のノードは、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージに関連付けられたパッケージIDノードを含む、実施形態6に記載の方法。
10.修正するステップは、ブロードキャストプロファイルの修正されたパラメータに基づいて、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を変更するステップをさらに含む、実施形態6に記載の方法。
11.コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を変更するステップは、変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を減少させるステップをさらに含む、実施形態10に記載の方法。
12.変更された動き条件が、以前に、ロジスティクスコンテナが停止または減速のうちの少なくとも1つであると示したが、現在の変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであると示した後に、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度をコンテナノードに増加させるステップをさらに含む、実施形態11に記載の方法。
13.コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を変更するステップは、変更された動き条件が、ロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度を増加させるステップをさらに含む、実施形態10に記載の方法。
14.修正するステップは、ブロードキャストプロファイルの修正されたパラメータに基づいて、コンテナノードによってブロードキャストされた信号の電力レベルを変更するステップをさらに含む、実施形態6に記載の方法。
15.ブロードキャストプロファイルを変更するステップは、コンテナノードが変更された動き条件を識別する場合、変更された動き条件に基づいて複数の通信モードプロファイルから選択するステップを含み、複数の通信モードプロファイルのそれぞれは、第2のノードと通信しようとして信号をブロードキャストするときにコンテナノードによって使用される異なる動作パラメータのセットを定義する、実施形態1に記載の方法。
16.コンテナノードによって、ロジスティクスコンテナの変更された動き条件に関連するメッセージを無線ノードネットワーク内の第2のノードに通知するステップをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
17.第2のノードは、サーバと、マスタノードと、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージに関連付けられたパッケージIDノードとのうちの少なくとも1つを含む、実施形態16に記載の方法。
18.コンテナノードによって、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージに関連付けられたパッケージIDノードに制御メッセージを送信するステップをさらに含み、制御メッセージは、ロジスティクスコンテナの識別された変更された動き条件に対してパッケージIDノードの通信プロファイルを変更するパッケージIDノードに指示入力を提供する、実施形態1に記載の方法。
19.ロジスティクスコンテナ内に配備された動き検知コンテナノード装置であって、コンテナノード装置は、ロジスティクスコンテナに取り付けられたノードハウジングと、ノードハウジング内に配置されたノード処理装置と、ノードハウジング内に配置され、ノード処理装置に結合される、記憶装置であって、記憶装置が、ノード処理装置によって実行される動きベースの管理コードと、コンテナノード装置のための少なくとも1つの動作可能な通信パラメータを定義するブロードキャストプロファイルとを保持する、記憶装置と、ノード処理装置に結合され、記憶装置に保持されたブロードキャストプロファイルに従って、通信路を介して第2のノードと通信するように動作する、通信インターフェースと、ノード処理装置に結合される動きセンサであって、動きセンサが、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出し、ノード処理装置に検出した動き状況を報告する、動きセンサとを備え、ノード処理装置は、記憶装置に保持された動きベースの管理コードを実行する際に、動きセンサからの検出された動き状況を受信し、ロジスティクスコンテナの第1の動き状況として検出された動き状況を記憶装置に格納し、後続の検出された動き状況を動きセンサから受信し、後続の検出された動き状況をロジスティクスコンテナの第1の検出された動き状況と比較し、後続の検出された動き状況と第1の検出された動き状況との比較に基づいて、ロジスティクスコンテナの変更された動き状況を識別し、識別された変更された動き状況に基づいて、ブロードキャストプロファイルに定義された動作通信パラメータを変更し、変更された動作通信パラメータに従って、通信インターフェースに第2のノードと通信させるように動作する、動き検知コンテナノード装置。
20.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態19に記載の装置。
21.動きセンサは、複数の検知要素を含む、実施形態19に記載の装置。
22.ロジスティクスコンテナは、内部保管エリアを画定するハウジング部分と、ハウジング部分に結合されるドア部分であって、ドア部分は、閉鎖位置にあるときに内部保管エリアを保護し、開放位置にあるときに内部保管エリアへのアクセスを提供する、ドア部分とを備え、複数の検知要素のうちの少なくとも1つは、ドア部分に取り付けられ、ドア部分の動きを検知するように動作し、動きセンサは、動きセンサの複数の検知要素のうちの少なくとも1つからの動きを検出することによって、動き状況を検出するように動作する、実施形態21に記載の装置。
23.ロジスティクスコンテナの検出された動き状況は、移動状況、静止状況、加速状況、および減速状況のうちの少なくとも1つを含む、実施形態19に記載の装置。
24.ノード処理装置は、記憶装置に格納されたブロードキャストプロファイルの動作通信パラメータを修正するようにさらに動作することによって、動作通信パラメータを変更するように動作し、修正された動作通信パラメータが、ロジスティクスコンテナの識別された変更された動き条件に従って、コンテナノードが第2のノードと通信する方法に関連する、実施形態19に記載の装置。
25.第2ノードは、コンテナノード装置を含む無線ノードネットワークを管理するサーバを含む、実施形態24に記載の装置。
26.第2のノードは、コンテナノードを管理し、コンテナノード装置および施設マスタノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバと通信する、施設マスタノードを含む、実施形態24に記載の装置。
27.第2のノードは、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージに関連付けられたパッケージIDノードを含む、実施形態24に記載の装置。
28.ブロードキャストプロファイルの修正された動作通信パラメータは、ノード処理装置が通信インターフェースに第2のノードと通信させる頻度を変更する、実施形態24に記載の装置。
29.変更された動き条件がロジスティクスコンテナが少なくとも静止または減速していることを示す場合、ブロードキャストプロファイルの修正された動作通信パラメータは、ノード処理装置が通信インターフェースに第2のノードと通信させる頻度を減少させる、実施形態28に記載の装置。
30.ノード処理装置は、修正された動作通信パラメータを変更するようにさらに動作して、(a)変更された動き条件が、以前に、ロジスティクスコンテナが停止または減速のうちの少なくとも1つであると示したが、(b)現在の変更された動き条件が、今では、ロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであると示した後に、コンテナノードが第2のノードと通信する頻度をコンテナノードに増加させる、実施形態29に記載の装置。
31.変更された動き条件がロジスティクスコンテナが少なくとも移動または加速していることを示す場合、ブロードキャストプロファイルの修正された動作通信パラメータは、ノード処理装置が通信インターフェースに第2のノードと通信させる頻度を増加させる、実施形態28に記載の装置。
32.ブロードキャストプロファイルの修正された動作通信パラメータは、通信インターフェースによってブロードキャストされた信号の電力レベルを変更する、実施形態24に記載の装置。
33.記憶装置上に保持されたブロードキャストプロファイルは、複数の通信モードプロファイルを含み、通信モードプロファイルのそれぞれは、第2のノードと通信しようと試みて信号をブロードキャストするときに、通信インターフェースによって使用される動作通信パラメータの異なるバリエーションをそれぞれ定義する、実施形態19に記載の装置。
34.通信インターフェースは、ノード処理装置からの入力に応答して、第2のノードにメッセージを送信するように動作することができ、メッセージは、ロジスティクスコンテナの変更された動き条件に関連する、実施形態19に記載の装置。
35.第2のノードは、サーバと、マスタノードと、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージに関連付けられたパッケージIDノードとのうちの少なくとも1つを含む、実施形態34に記載の装置。
36.通信インターフェースは、第2のノードとしてパッケージIDノードへのアクセスを提供するように動作する短距離インターフェースを含み、パッケージIDノードは、ロジスティクスコンテナ内に保持されるパッケージに関連付けられる、実施形態34に記載の装置。
37.ノード処理装置は、短距離インターフェースに、制御メッセージをパッケージIDノードに送信させるようにさらに動作し、制御メッセージは、ロジスティクスコンテナの識別された変更された動き条件に基づいて、パッケージIDノードの動作を変更する指示入力をパッケージIDノードに提供する、実施形態36に記載の装置。
38.通信インターフェースは、第2のノードとしてのサーバへのアクセスを提供するように動作する長距離インターフェースを含む、実施形態34に記載の装置。
39.動き検知コンテナ装置であって、複数のパッケージを保持するためのロジスティクスコンテナであって、ロジスティクスコンテナは、ハウジング部分と、ハウジング部分に可動式に結合されるドア部分とをさらに備え、ハウジング部分は、複数のパッケージを保持できる内部保管エリアを画定し、ドア部分は、ハウジング部分に対して閉鎖位置にあるときに内部保管エリアを保護し、ハウジング部分に対して開放位置にあるときに内部保管エリアへのアクセスを提供する、ロジスティクスコンテナと、ロジスティクスコンテナに取り付けられたコンテナノードであって、コンテナノードが、無線ノードネットワーク内の第1のノードであり、コンテナノードが、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出する動きセンサと、コンテナノードが、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、無線ノードネットワーク内の第2のノードと通信することを可能とするように動作する、通信インターフェースとを少なくともさらに備える、コンテナノードとを備える、動き検知コンテナ装置。
40.ロジスティクスコンテナは、ULDコンテナと、一貫輸送コンテナと、トレーラと、配送ビークルと、安全な投函ロジスティクス受け器と、安全なロッカーコンテナと、からなる群からの少なくとも1つを含む、実施形態39に記載の装置。
41.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態39に記載の装置。
42.コンテナノードの動きセンサは、複数の動き検知要素を含む、実施形態39に記載の装置。
43.複数の動き検知要素のうちの少なくとも1つが、ドア部分に対して取り付けられて、ドア部分の動きを検知し、動きセンサは、複数の検知要素のうちの少なくとも1つからの動きを検出することによって、動き状況を検出するように動作する、実施形態42に記載の装置。
44.ドア部分の運動を検知するために配備される動き検知要素のうちの1つは、ドア部分の慣性運動を検知する慣性センサ、ドア部分が開放位置にあるときにロジスティクスコンテナの外部からの光を検知する光学センサ、検出されたドア部分までの距離を検知する近接センサ、ドア部分の動きを検知する赤外線センサ、ドアの動きを検知するマイクロ波センサ、ドアの動きを検知する超音波センサ、ならびにドア部分の経時的な画像情報を取り込んで、ドア部分の動きを検出するように動作する画像センサのうちの少なくとも1つを含む、実施形態43に記載の装置。
45.ロジスティクスコンテナの検出された動き状況は、移動状況、静止状況、加速状況、および減速状況のうちの少なくとも1つを含む、実施形態39に記載の装置。
46.第2ノードは、コンテナノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバを含む、実施形態39に記載の装置。
47.第2のノードは、コンテナノードを管理し、コンテナノードおよび施設マスタノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバと通信する、施設マスタノードを含む、実施形態39に記載の装置。
48.第2のノードは、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内に保持されたパッケージのうちの少なくとも1つに関連付けられたパッケージIDノードを含む、実施形態39に記載の装置。
49.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を変更する、実施形態39に記載の装置。
50.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を減少させる、実施形態39に記載の装置。
51.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を増加させる、実施形態39に記載の装置。
52.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて通信インターフェースによってブロードキャストされる信号の電力レベルを変更する、実施形態39に記載の装置。
53.通信インターフェースは、第2のノードとしてパッケージIDノードへのアクセスを提供するように動作する短距離インターフェースを含み、パッケージIDノードは、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内に保持されるパッケージのうちの少なくとも1つに関連付けられる、実施形態39に記載の装置。
54.コンテナノードの短距離インターフェースは、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、パッケージIDノードに制御メッセージを送信し、制御メッセージは、パッケージIDノードの動作を変更する指示入力をパッケージIDノードに提供する、実施形態53に記載の装置。
55.通信インターフェースは、第2のノードとしてのサーバへのアクセスを提供するように動作する長距離インターフェースを含む、実施形態39に記載の装置。
56.ロジスティクスコンテナ内の複数のパッケージを保持するロジスティクスコンテナのための動きベースの管理システムであって、本システムは、複数のパッケージIDノードであって、パッケージIDノードのそれぞれが、ロジスティクスコンテナ内に保持されるパッケージのうちの異なる1つに関連付けられる、複数のパッケージIDノードと、パッケージIDノードを管理するためのロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノードであって、コンテナノードが、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出する動きセンサと、コンテナノードが、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、パッケージIDノードのうちの少なくとも1つと通信することを可能とするように動作する、通信インターフェースとをさらに備える、コンテナノードとを備える、システム。
57.コンテナノードの動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態56に記載のシステム。
58.コンテナノードの動きセンサは、複数の動き検知要素を含む、実施形態56に記載のシステム。
59.複数の動き検知要素のうちの少なくとも1つが、ロジスティクスコンテナのアクセスドアに対して取り付けられて、アクセスドアの動きを検知し、動きセンサは、複数の検知要素のうちの少なくとも1つからの動きを検出することによって、動き状況を検出するように動作する、実施形態58に記載のシステム。
60.アクセスドアの動きを検知するために配備された動き検知要素のうちの1つは、アクセスドアの慣性運動を検知する慣性センサと、アクセスドアが開放位置にあるときにロジスティクスコンテナの外部からの光を検知する光学センサと、検出されたアクセスドアまでの距離を検知する近接センサと、アクセスドアの動きを検知する赤外線センサと、アクセスドアの動きを検知するマイクロ波センサと、アクセスドアの動きを検知する超音波センサと、アクセスドアの経時的な画像情報を取り込んで、アクセスドアの動きを検出するように動作する画像センサとのうちの少なくとも1つを含む、実施形態59に記載のシステム。
61.ロジスティクスコンテナの検出された動き状況は、移動状況、静止状況、加速状況、および減速状況のうちの少なくとも1つを含む、実施形態56に記載のシステム。
62.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、通信インターフェースがパッケージIDノードのうちの1つと通信する頻度を変更する、実施形態56に記載のシステム。
63.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースがパッケージIDノードのうちの1つと通信する頻度を減少させる、実施形態56に記載のシステム。
64.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースがパッケージIDノードのうちの1つと通信する頻度を増加させる、実施形態56に記載のシステム。
65.コンテナノードは、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、パッケージIDノードのうちの1つに制御メッセージを送信するように動作し、制御メッセージは、パッケージIDノードのうちの1つの動作を変更する指示入力をパッケージIDノードのうちの1つに提供する、実施形態56に記載のシステム。
66.通信インターフェースは、コンテナノードが上位レベルのノード装置と通信することを可能にするようにさらに動作し、動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、通信インターフェースが上位レベルのノード装置と通信する頻度を変更する、実施形態56に記載のシステム。
67.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースが上位レベルのノード装置と通信する頻度を減少させる、実施形態66に記載のシステム。
68.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況がロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースが上位レベルのノード装置と通信する頻度を増加させる、実施形態66に記載のシステム。
69.上位レベルのノード装置は、通信インターフェースを介してコンテナノードと直接通信するサーバを含む、実施形態66に記載のシステム。
70.上位レベルのノード装置は、通信インターフェースを介してコンテナノードと直接通信する施設マスタノードを含み、施設マスタノードは、サーバによって管理される、実施形態66に記載のシステム。
71.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて通信インターフェースによってブロードキャストされる信号の電力レベルを変更する、実施形態56に記載のシステム。
72.動き検知コンテナ装置であって、複数のパッケージを保持するためのロジスティクスコンテナであって、ロジスティクスコンテナが、複数のパッケージを支持することができるベースプラットフォームであって、ベースプラットフォームが、中央支持面と、ベースプラットフォームの周縁に対して、中央指示ベース面の外側に配置された複数のベース取り付け点とを備える、ベースプラットフォームと、ベースプラットフォームのベース取り付け点のうちの対応する1つに一時的に固定することができる複数のカバー取り付け点を有する可撓性カバーであって、可撓性カバーは、ベース取り付け点に固定されたとき、複数のパッケージをベースプラットフォームに固定することができる、可撓性カバーとをさらに備える、ロジスティクスコンテナと、ベースプラットフォームに取り付けられたコンテナノードであって、コンテナノードが、無線ノードネットワーク内の第1のノードであり、コンテナノードが、ロジスティクスコンテナの動き状況を検出する動きセンサと、コンテナノードが、動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、無線ノードネットワーク内の第2のノードと通信することを可能とするように動作する、通信インターフェースとを少なくともさらに備える、コンテナノードとを備える、動き検知コンテナ装置。
73.ベースプラットフォームは、ベースプラットフォームの周縁に配置されたレールを有する硬質なスキッドを備える、実施形態72に記載の装置。
74.複数のベース取り付け点は、レールに沿って配置される、実施形態73に記載の装置。
75.コンテナノードは、ベースプラットフォームに取り外し可能に固定される、実施形態72に記載の装置。
76.コンテナノードは、ベースプラットフォームの一部として一体化される、実施形態72に記載の装置。
77.可撓性カバーは、貨物用網を含む、実施形態72に記載の装置。
78.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態72に記載の装置。
79.コンテナノードの動きセンサは、複数の動き検知要素を含む、実施形態72に記載の装置。
80.複数の動き検知要素は、ベースプラットフォームに対して分散した構成で集合的に配置される、実施形態79に記載の装置。
81.ロジスティクスコンテナの検出された動き状況は、移動状況、静止状況、加速状況、および減速状況のうちの少なくとも1つを含む、実施形態72に記載の装置。
82.コンテナノードは、ロジスティクスコンテナに近接する磁場強度を測定する磁力計をさらに備え、通信インターフェースは、測定された磁場強度にさらに基づいて、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、無線コンテナノードが第2のノードと通信することを可能にするようにさらに動作する、実施形態72に記載の装置。
83.通信インターフェースは、コンテナノードが、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って、ある時間にわたって磁力計によって測定される磁場強度の変化にさらに基づいて、第2のノードと通信することを可能とするようにさらに動作する、実施形態82に記載の装置。
84.第2ノードは、コンテナノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバを含む、実施形態72に記載の装置。
85.第2のノードは、コンテナノードを管理し、コンテナノードおよび施設マスタノードを含む無線ノードネットワークを管理するサーバと通信する、施設マスタノードを含む、実施形態72に記載の装置。
86.第2のノードは、ロジスティクスコンテナのベースプラットフォームによって支持され、ロジスティクスコンテナの可撓性カバーにより所定位置に固定されたパッケージのうちの少なくとも1つに関連付けられたパッケージIDノードを含む、実施形態72に記載の装置。
87.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況と磁力計によって測定された磁場強度とのうちの少なくとも1つに基づいて、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を変更する、実施形態82に記載の装置。
88.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況と磁力計によって測定された磁場強度とのうちの少なくとも1つがロジスティクスコンテナが静止または減速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を減少させる、実施形態82に記載の装置。
89.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況と磁力計によって測定された磁場強度とのうちの少なくとも1つがロジスティクスコンテナが移動または加速のうちの少なくとも1つであることを示す場合に、通信インターフェースが第2のノードと通信する頻度を増加させる、実施形態82に記載の装置。
90.動き依存型ブロードキャストプロファイルは、動きセンサによって検出された動き状況と磁力計によって測定された磁場強度とのうちの少なくとも1つに基づいて、通信インターフェースによってブロードキャストされた信号の電力レベルを変更する、実施形態82に記載の装置。
91.通信インターフェースは、第2のノードとしてパッケージIDノードへのアクセスを提供するように動作する短距離インターフェースを含み、パッケージIDノードは、ロジスティクスコンテナのベースプラットフォーム上に指示されるパッケージのうちの少なくとも1つに関連付けられる、実施形態72に記載の装置。
92.短距離インターフェースは、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従って動きセンサによって検出された動き状況に基づいて、パッケージIDノードに制御メッセージを送信し、制御メッセージは、パッケージIDノードの動作を変更する指示入力をパッケージIDノードに提供する、実施形態91に記載の装置。
93.通信インターフェースは、第2のノードとしてパッケージIDノードへのアクセスを提供するように動作する短距離インターフェースを備え、パッケージIDノードは、ロジスティクスコンテナのベースプラットフォーム上で支持されるパッケージのうちの少なくとも1つに関連付けられ、短距離インターフェースは、動きセンサによって検出された動き状況と磁力計によって測定された磁場強度との少なくとも1つに基づいて、制御メッセージをパッケージIDノードに送信するように動作し、短距離インターフェースによる制御メッセージの送信は、動き依存型ブロードキャストプロファイルに従い、制御メッセージは、パッケージIDノードの動作を変更するためにパッケージIDノードへの指示入力を提供する、実施形態82に記載の装置。
94.通信インターフェースは、第2のノードとしてのサーバへのアクセスを提供するように動作する長距離インターフェースを含む、実施形態72に記載の装置。
さらなる実施形態D−ロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノードを使用した動きによって改良したパッケージ配置追跡のための方法およびシステム。
1.ロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノードを使用する、ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置の改善された追跡のための動作ベースの方法であって、本方法は、コンテナノードによって、ロジスティクスコンテナノード内の出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードを電子的にリッスンするためにコンテナノードのスキャンモードを起動するステップと、コンテナノードによって、パッケージに関連付けられたIDノードからブロードキャストされた信号を検出するステップと、IDノードからブロードキャストされた信号を検出した後に、コンテナノード上の動きセンサによって、ロジスティクスコンテナへの衝撃力を検知するステップと、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検知された衝撃力とが、ロジスティクスコンテナ内にパッケージが置かれたことを示すかどうかを判定するステップと、コンテナノードによって、通知を管理ノードに送信するステップであって、通知が、検出信号および検知された衝撃力がパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すことを反映する、ステップとを含む、方法。
2.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態1に記載の方法。
3.コンテナノードの動きセンサは、複数の検知要素を含む、実施形態1に記載の方法。
4.複数の検知要素が、ロジスティクスコンテナ内の内部保管エリアの異なる部分に近接して配置される、実施形態3に記載の方法。
5.検出するステップが、コンテナノードによって、IDノードからブロードキャストされた一連の徐々に強くなる信号を検出するステップを含む、実施形態1に記載の方法。
6.決定するステップは、コンテナノードがIDノードからのブロードキャストされた信号検出したときと、動きセンサが衝撃力を検知したときとの間の経過時間に基づいて、検出信号および検知された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを検出することを含む、実施形態1に記載の方法。
7.決定するステップは、コンテナノードがIDノードからのブロードキャストされた信号検出したときと、動きセンサが衝撃力を検知したときとの間の経過時間が閾値期間内であるとき、検出信号および検知された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを検出することを含む、実施形態1に記載の方法。
8.判定するステップは、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内の動きセンサによって検知された衝撃力に基づいて、検出信号および検知された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するステップを含む、実施形態1に記載の方法。
9.判定するステップは、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内の動きセンサによって検知された衝撃力のレベルに基づいて、検出信号および検知された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するステップを含む、実施形態8に記載の方法。
10.IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定した後に、コンテナノードの記憶装置上に保持される在庫情報を更新するステップをさらに含み、在庫情報は、ロジスティクスコンテナの内容を追跡する、実施形態1に記載の方法。
11.パッケージがロジスティクスコンテナ内に置かれたことを確認する管理ノードからの確認メッセージを、コンテナノードによって受信するステップをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
12.確認メッセージを受信した後、コンテナノードの記憶装置上に保持される在庫情報を更新するステップをさらに含む、実施形態11に記載の方法。
13.管理ノードは、マスタノードおよびサーバのうちの少なくとも1つを含む、実施形態1に記載の方法。
14.ロジスティクスコンテナ内のパッケージ配置の改善された追跡のためのロジスティクスコンテナ内に配備された動きベースの装置であって、コンテナノード装置は、ロジスティクスコンテナに取り付けられたノードハウジングと、ノードハウジング内に配置されたノード処理装置と、ノードハウジング内に配置され、ノード処理装置に結合された記憶装置であって、記憶装置が、ノード処理装置による実行のための動きベースのパッケージ追跡コードを保持する、記憶装置と、ノード処理装置に結合され、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードと短距離通信路を介して通信するように動作する第1の通信インターフェースと、ノード処理装置に結合され、管理ノードと長距離通信路を介して通信するように動作する第2の通信インターフェースと、ノード処理装置に結合された動きセンサであって、動きセンサは、ロジスティクスコンテナへの衝撃力を検出し、検出された衝撃力に関する報告信号を生成するように動作する、動きセンサとを備え、ノード処理装置は、記憶装置に保持された動作ベースのパッケージ追跡コードを実行するとき、第1の通信インターフェースに、コンテナノード装置のスキャンモードに従って、IDノードを電子的にリッスンさせ、IDノードからブロードキャストされ、第1の通信インターフェースによって検出された信号からIDノードのデバイスシグネチャを識別し、IDノードからブロードキャストされた信号を検出した後に、動きセンサがロジスティクスコンテナに衝撃力を検出したことを示す動きセンサからの報告信号を受信し、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力がパッケージがロジスティクスコンテナ内に置かれたことを示すかどうかを判定し、第2の通信インターフェースに、コンテナノードによる通知の通知を管理ノードへ送信させ、通知が、IDノードの識別されたデバイスシグネチャと、検出信号および検知された衝撃力が、パッケージに関連付けられたIDノードがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すことを反映する状況情報とを含む、ように動作する、装置。
15.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態14に記載の装置。
16.コンテナノードの動きセンサは、複数の検知要素を含む、実施形態14に記載の装置。
17.動きセンサは、ロジスティクスコンテナ内に配置されて、ロジスティクスコンテナの内部保管エリアを監視する、実施形態14に記載の装置。
18.複数の検知要素が、ロジスティクスコンテナ内の内部保管エリアの異なる部分に近接して配置される、実施形態16に記載の装置。
19.ノード処理装置は、IDノードからブロードキャストされ、第1の通信インターフェースによって検出される一連の徐々に強くなる信号のうちの少なくとも1つからIDノードのデバイスシグネチャを識別するように動作する、実施形態14に記載の装置。
20.ノード処理装置は、第1の通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときと、動きセンサが衝撃力を検出したときと、間の経過時間を追跡するようにさらに動作し、ノード処理装置は、経過時間に基づいて、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力とが、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するように動作する、実施形態14に記載の装置。
21.ノード処理装置は、経過時間が閾値期間内であるときに、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力とが、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するように動作する、実施形態20の装置。
22.動きセンサによって生成された報告信号は、動きセンサによって検出される衝撃力のレベルを示し、ノード処理装置は、動きセンサによって検出され、報告信号に示される衝撃力のレベルに基づいて、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力とが、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するように動作する、実施形態14に記載の装置。
23.ノード処理装置は、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定した後に、記憶装置上に保持される在庫情報を更新するようにさらに動作し、在庫情報は、ロジスティクスコンテナの内容を追跡する、実施形態14に記載の装置。
24.第2の通信インターフェースは、管理ノードから確認メッセージを受信し、確認メッセージをノード処理装置に渡すようにさらに動作し、確認メッセージは、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを確認し、ノード処理装置が、確認メッセージを受信した後に、ロジスティクスコンテナの内容を追跡する在庫情報を更新するように動作する、実施形態14に記載の装置。
25.管理ノードは、マスタノードおよびサーバのうちの少なくとも1つを含む、実施形態14に記載の装置。
26.パッケージ配置の改善された追跡のための動きベースの装置であって、複数のパッケージを保持するロジスティクスコンテナであって、ロジスティクスコンテナが、複数のパッケージを保持することができる内部保管エリアをさらに備える、ロジスティクスコンテナと、ロジスティクスコンテナに取り付けられたコンテナノードであって、コンテナノードが、ノード処理装置と、ノード処理装置に結合された記憶装置であって、記憶装置が、ノード処理装置による実行のための動きベースのパッケージ追跡コードを保持する、記憶装置と、ノード処理装置に結合され、ロジスティクスコンテナの内部保管エリアを監視するためにロジスティクスコンテナ内に配置された、動きセンサであって、動きセンサが、ロジスティクスコンテナの内部保管エリアに対する衝撃力を検出し、検出された衝撃力に関する報告信号を生成するように動作する、動きセンサと、短距離通信路を介して出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードと通信するように動作する第1の通信インターフェースと、長距離通信路を介して管理ノードと通信するように動作する第2の通信インターフェースとをさらに備える、コンテナノードとを備え、コンテナノードのノード処理装置は、記憶装置に保持された動作ベースのパッケージ追跡コードを実行するとき、第1の通信インターフェースに、コンテナノード装置のスキャンモードに従って、IDノードを電子的にリッスンさせ、IDノードからブロードキャストされ、第1の通信インターフェースによって検出された信号からIDノードのデバイスシグネチャを識別し、IDノードからブロードキャストされた信号を検出した後に、動きセンサがロジスティクスコンテナに衝撃力を検出したことを示す動きセンサからの報告信号を受信し、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力がパッケージがロジスティクスコンテナ内に置かれたことを示すかどうかを判定し、第2の通信インターフェースに、コンテナノードによる通知の通知を管理ノードへ送信させ、通知が、IDノードの識別されたデバイスシグネチャと、検出信号および検知された衝撃力が、パッケージに関連付けられたIDノードがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すことを反映する状況情報とを含む、装置。
27.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態26に記載の装置。
28.コンテナノードの動きセンサは、複数の検知要素を含み、これらのそれぞれが、内部保管エリアの異なる部分に近接して配置される、実施形態26に記載の装置。
29.ノード処理装置は、IDノードからブロードキャストされ、第1の通信インターフェースによって検出される一連の徐々に強くなる信号のうちの少なくとも1つからIDノードのデバイスシグネチャを識別するように動作する、実施形態26に記載の装置。
30.ノード処理装置は、第1の通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときと、動きセンサが衝撃力を検出したときと、間の経過時間を追跡するようにさらに動作し、ノード処理装置は、経過時間が閾値期間内であることに基づいて、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力とが、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するように動作する、実施形態26に記載の装置。
31.動きセンサによって生成された報告信号は、動きセンサによって検出される衝撃力のレベルを示し、ノード処理装置は、動きセンサによって検出され、報告信号に示される衝撃力のレベルに基づいて、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力とが、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するように動作する、実施形態26に記載の装置。
32.ノード処理装置は、IDノードからブロードキャストされた検出信号と検出された衝撃力が、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定した後に、記憶装置上に保持される在庫情報を更新するようにさらに動作し、在庫情報は、ロジスティクスコンテナの内容を追跡する、実施形態26に記載の装置。
33.第2の通信インターフェースは、管理ノードから確認メッセージを受信し、確認メッセージをノード処理装置に渡すようにさらに動作し、確認メッセージは、パッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを確認し、ノード処理装置が、確認メッセージを受信した後に、ロジスティクスコンテナの内容を追跡する在庫情報を更新するように動作する、実施形態26に記載の装置。
34.管理ノードは、マスタノードおよびサーバのうちの少なくとも1つを含む、実施形態26に記載の装置。
35.管理ノードおよび複数のコンテナノードを少なくとも含む無線ノードネットワークを使用する監視された荷積み動作の一部として、複数のロジスティクスコンテナに対するパッケージ配置の改善された追跡のための動きベースの方法であって、コンテナノードのそれぞれが、ロジスティクスコンテナのそれぞれにそれぞれ関連付けられ、本方法は、管理ノードによって、コンテナノードのうちの1つから検出通知を受信するステップであって、それぞれのコンテナノードのうちの1つからの検出通知は、無線ノードネットワーク内のIDノードからブロードキャストされた信号とIDノードの識別情報との検出を少なくとも示し、IDノードは、荷積み動作に関与するパッケージに関連付けられている、ステップと、管理ノードによって、コンテナノードのうちの1つから受信した検出通知の一部として、検知された衝撃通知を受信するステップであって、検知された衝撃通知は、コンテナノードのうちの1つの動きセンサが、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナへの衝撃力を検出したことを示す、ステップと、管理ノードによって、コンテナノードのうちの1つからの受信した検出通知内の情報と、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとを比較することに基づいて、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内にパッケージが適切に荷積みされていることを判定するステップと、管理ノードによって、パッケージが適切に荷積みされたと管理ノードが判定したかどうかに基づいて、コンテナノードのうちの1つに確認応答メッセージを送信するステップとを含む、方法。
36.動きセンサは、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に配置されて、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの内部パッケージ保管エリアを監視する、実施形態35に記載の方法。
37.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態36に記載の方法。
38.動きセンサは、複数の検知要素を含み、これらのそれぞれが、内部パッケージ保管エリアの異なる部分に近接して配置される、実施形態36に記載の方法。
39.検出通知は、パッケージに関連付けられたIDノードのデバイスシグネチャを含み、デバイスシグネチャは、IDノードからブロードキャストされた信号から導出される、実施形態35に記載の方法。
40.衝撃通知は、コンテナノードのうちの1つがIDノードからブロードキャストされた信号検出した後の閾値期間内に、コンテナノードのうちの1つの動きセンサが、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナに対する衝撃力を検出したことをさらに示す、実施形態35に記載の方法。
41.検知された衝撃通知は、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナに対する検出された衝撃力が、少なくとも衝撃力の閾値レベルであったことをさらに示す、実施形態35に記載の方法。
42.判定するステップは、管理ノードによって、管理ノードの記憶装置にアクセスして、検出通知に含まれるIDノードの識別情報に基づいて、パッケージ上の出荷情報を特定する、ステップと、管理ノードによって、管理ノードの記憶装置から、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データを読み出すステップと、出荷情報とコンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとの比較に基づいて、パッケージがコンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に適切に荷積みされたことを確認するステップとをさらに含む、実施形態35に記載の方法。
43.管理ノードによって、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの現在の在庫情報を更新するステップは、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に保持された内容の在庫目録の一部であるとして、IDノードに関連付けられたパッケージの適切な配置を反映する、実施形態42に記載の方法。
44.確認応答メッセージは、予測された在庫データおよび出荷情報が、パッケージがコンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に適切に荷積みされたことを確認するときに、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナに関する、更新された現在の在庫情報による、コンテナノードのうちの1つへの確認メッセージを含む、実施形態43に記載の方法。
45.確認応答メッセージは、予測された在庫データおよび出荷情報が、パッケージがコンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に適切に荷積みされたことを確認できなかったときに、パッケージの誤積み込み状況を示す、コンテナノードのうちの1つへの荷降ろし警告を含む、実施形態42に記載の方法。
46.管理ノードは、マスタノードを含み、マスタノードによって、無線ノードネットワーク内のサーバに更新された現在の在庫目録を報告するステップをさらに含む、実施形態43に記載の方法。
47.管理ノードは、無線ノードネットワーク内のサーバを含む、実施形態35に記載の方法。
48.管理ノードによって、検知された衝撃通知を受信したことに応答して、荷積み生産性パラメータを更新するステップをさらに含み、荷積み生産性パラメータは、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナに関連し、荷積み動作の一部として、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナがどのくらい迅速に荷積みされるかを示す、実施形態35に記載の方法。
49.管理ノードは、マスタノードを含み、マスタノードによって、無線ノードネットワーク内のサーバに荷積み生産性パラメータを報告するステップをさらに含む、実施形態48に記載の方法。
50.管理ノードは、無線ノードネットワーク内のサーバを含む、実施形態48に記載の方法。
51.バーコードスキャンデータの精度を確認するために、(a)パッケージが、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に荷積みされたことを示す検知された衝撃通知と、(b)管理ノードに報告されて格納されたパッケージに関連するバーコードスキャンデータとを比較するステップをさらに含む、実施形態35に記載の方法。
52.監視された荷積み動作の一部として、パッケージ配置の改善された追跡のための動きベースのシステムであって、システムは、複数のロジスティクスコンテナであって、ロジスティクスコンテナのそれぞれが、複数のパッケージを保持することができる内部保管エリアを有する、複数のロジスティクスコンテナと、複数のコンテナノードであって、コンテナノードのそれぞれが、無線ノードネットワークの中間レベルの要素であり、ロジスティクスコンテナの異なる1つに関連付けられ、コンテナノードのそれぞれが、ロジスティクスコンテナの関連する1つに対する衝撃力を検出する動きセンサと、短距離通信路を介して、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードと通信するように動作する第1の通信インターフェースであって、IDノードが、無線ノードネットワークの下位レベルの要素である、第1の通信インターフェースと、長距離通信路を介して通信するように動作する第2の通信インターフェースとをさらに備え、コンテナノードのそれぞれは、第1の通信インターフェースに、IDノードからブロードキャストされた信号を電子的にリッスンするスキャンモードに入らせ、第1の通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときに、IDノードのデバイスシグネチャを識別し、第1の通信インターフェースがIDノードからブロードキャストされた信号を検出したときから閾値時間内にある衝撃力を、動きセンサが検出したかどうかを判定し、第2の通信インターフェースに、IDノードの識別されたデバイスシグネチャと、動きセンサが閾値時間内に衝撃力を検出したかどうかを反映する動き状況情報を含む通知を送信させるように動作する、複数のコンテナノードと、 コンテナノードのそれぞれに関連付けられ、コンテナノードのそれぞれからの送信された通知を受信するために長距離通信路を介してコンテナノードのそれぞれと通信する管理ノードであって、管理ノードは、無線ノードネットワークの上位レベルの要素であり、管理ノードは、コンテナノードのそれぞれからの送信された通知を受信することに応答して、コンテナノードのうちの1つを識別し、コンテナノードのうちの1つから送信された通知内の動き状況情報が、衝撃力の検出を示し、コンテナノードのうちの識別された1つから送信された通知内の情報と、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとを比較することに基づいて、IDノードに関連付けられたパッケージの正常な荷積みを示す確認レベルを判定し、判定された確認レベルに基づいて確認応答メッセージをコンテナノードのうちの識別された1つに送信するように動作する、管理ノードとを備える、動きベースのシステム。
53.コンテナノードのそれぞれの動きセンサは、ロジスティクスコンテナのうちの関連付けられた1つの中に配置されて、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの内部パッケージ保管エリアを監視する、実施形態52に記載のシステム。
54.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態53に記載のシステム。
55.動きセンサは、複数の検知要素を含み、これらのそれぞれが、内部パッケージ保管エリアの異なる部分に近接して配置される、実施形態53に記載のシステム。
56.IDノードのデバイスシグネチャは、IDノードからブロードキャストされた信号の一部から導出される、実施形態52に記載のシステム。
57.動き状況情報は、検出された衝撃力が少なくとも閾値レベルの力であったかどうかをさらに反映する、実施形態52に記載のシステム。
58.管理ノードは、パッケージに関する出荷情報と、コンテナノードのうちの1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとを少なくとも保持する記憶装置をさらに備え、管理ノードは、管理ノード内の記憶装置にアクセスして、コンテナノードのうちの識別された1つからの送信された通知に含まれるIDノードの識別されたデバイスシグネチャに基づいて、パッケージ上の出荷情報を特定するように動作することによって、パッケージの正常な荷積みを示す確認レベルを判定し、管理ノード内の記憶装置にアクセスして、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データを特定し、パッケージが適切に荷積みされたことを確認するために、パッケージの出荷情報と、コンテナノードの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナの予想在庫データとを比較することによって、確認レベルを判定するように動作する、実施形態52に記載のシステム。
59.確認レベルがパッケージが適切に荷積みされたことを示す場合、管理ノードは、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナ内に保持された内容の在庫目録の一部として、IDノードに関連付けられたパッケージの適切な荷積みを反映するために、記憶装置に保持された現在の在庫情報を更新するようにさらに動作する、実施形態58に記載のシステム。
60.確認レベルが、パッケージが適切にロードされたことを示す場合、確認応答メッセージは、コンテナノードのうちの識別された1つへの確認メッセージを含み、確認メッセージは、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナに関する更新された現在の在庫情報を含む、実施形態59に記載のシステム。
61.確認レベルが、パッケージが適切に荷積みされていないことを示す場合、確認応答メッセージは、コンテナノードのうちの識別された1つに対する、パッケージの誤積み込み状況を示す、荷降ろし警告を含む、実施形態58に記載の方法。
62.管理ノードは、無線ノードネットワークの最上位レベルのサーバに、更新された現在の在庫情報を報告するように動作するマスタノードを備える、実施形態59に記載のシステム。
63.管理ノードは、無線ノードネットワーク内のサーバを含む、実施形態52に記載のシステム。
64.管理ノードは、コンテナノードのうちの識別された1つからの送信された通知を受信したことに応答して、荷積み生産性パラメータを更新するようにさらに動作し、荷積み生産性パラメータは、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナに関連し、監視された荷積み動作の一部として、コンテナノードのうちの識別された1つに関連付けられたロジスティクスコンテナがどのくらい迅速に荷積みされるかを示す、実施形態52に記載のシステム。
65.管理ノードが、(a)パッケージの正常な荷積みを示す確認レベルと、(b)パッケージに関するバーコードスキャンデータとを比較することによって、監視された荷積み動作中に取得され、記憶装置内に保持された、バーコードスキャンデータの精度を確認するようにさらに動作する、実施形態52に記載のシステム。
66.ロジスティクスコンテナに関連付けられたコンテナノードを使用する、ロジスティクスコンテナにおけるパッケージ配置の改善された追跡のための動きベースの方法であって、本方法は、コンテナノードの動きセンサによって、第1の時点でのロジスティクスコンテナへの衝撃力を検知するステップと、コンテナノードによって、バーコード情報の要求を管理ノードに送信するステップであって、バーコード情報は、ロジスティクスコンテナに関連し、第1の時点の前の閾値期間内に取得された、バーコードスキャンイベントに対応する、ステップと、バーコード情報を管理ノードから受信するステップと、受信したバーコード情報および検知された衝撃力が、第1のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するステップと、コンテナノードによって、管理ノードに通知を送信するステップであって、通知は、受信したバーコード情報および検知された衝撃力が、第1のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示すことを反映する、ステップとを含む、方法。
67.ロジスティクスコンテナが荷積みされるときに、コンテナノードによって、第2のパッケージに関連付けられたパッケージIDノードを電子的にリッスンするために、コンテナノードのスキャンモードを起動するステップをさらに含む、実施形態66に記載の方法。
68.コンテナノードによって、第2のパッケージに関連付けられたパッケージIDノードからブロードキャストされた信号を検出するステップと、パッケージIDノードからブロードキャストされた信号を検出した後に、コンテナノード上の動きセンサによって、ロジスティクスコンテナへのさらなる衝撃力を検知するステップと、パッケージIDノードからブロードキャストされた検出信号と検知された衝撃力とが、ロジスティクスコンテナ内に第2のパッケージが置かれたことを示すかどうかを判定するステップと、コンテナノードによって、さらなる通知を管理ノードに送信するステップであって、さらなる通知が、検出信号および検知されたさらなる衝撃力が第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示すことを反映する、ステップとを含む、実施形態67に記載の方法。
69.動きセンサは、慣性センサ、衝撃検出器、加速度計、および微小電気機械(MEMS)センサからなる群からの1つを含む、実施形態66に記載の方法。
70.コンテナノードの動きセンサは、複数の検知要素を含む、実施形態66に記載の方法。
71.複数の検知要素が、ロジスティクスコンテナ内の内部保管エリアの異なる部分に近接して配置される、実施形態70に記載の方法。
72.受信したバーコード情報および検知された衝撃力が、第1のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示すかどうかを判定するステップは、バーコードスキャンイベントに関連付けられた時間と、動きセンサが衝撃力を検知した時間との間の経過時間に基づく、実施形態66に記載の方法。
73.受信したバーコード情報および検知された衝撃力が、第1のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示すかどうかを判定するステップは、経過時間が閾値期間内であるかどうかに基づく、実施形態72に記載の方法。
74.検出するステップは、コンテナノードによって、第2のパッケージがロジスティクスコンテナの近傍にあることを示す効果を有する、パッケージIDノードからブロードキャストされる一連の徐々に強くなる信号を検出するステップを含む、実施形態68に記載の方法。
75.パッケージIDノードからブロードキャストされた検出信号および検知されたさらなる衝撃力が、第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示すかどうかを決定するステップは、コンテナノードがパッケージIDノードからのブロードキャストされた信号検出したときと、動きセンサがさらなる衝撃力を検知したときとの間の経過時間に基づく、実施形態68に記載の方法。
76.パッケージIDノードからブロードキャストされた検出信号および検知されたさらなる衝撃力が、第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを集合的に示すかどうかを判定するステップは、経過時間が閾値期間内であるかどうかに基づく、実施形態75に記載の方法。
77.判定するステップは、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内の動きセンサによって検知された衝撃力に基づいて、受信したバーコード情報および検知された衝撃力が、第1のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するステップを含む、実施形態66に記載の方法。
78.パッケージIDノードからブロードキャストされた検出信号および検知されたさらなる衝撃力が、第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定するステップは、ロジスティクスコンテナの内部保管エリア内の動きセンサによって検知されたさらなる衝撃力に基づく、実施形態68に記載の方法。
79.受信したバーコード情報と検出された衝撃力が、第1のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定した後に、コンテナノードの記憶装置上に保持される在庫情報を更新するステップをさらに含み、在庫情報は、ロジスティクスコンテナの内容を追跡する、実施形態66に記載の方法。
80.パッケージIDノードからブロードキャストされた検出信号と検知されたさらなる衝撃力が、第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に配置されたことを示すかどうかを判定した後に、コンテナノードの記憶装置上に保持される在庫情報を更新するステップをさらに含み、在庫情報は、ロジスティクスコンテナの内容を追跡する、実施形態68に記載の方法。
81.第1のパッケージがロジスティクスコンテナ内に置かれたことを確認する管理ノードからの確認メッセージを、コンテナノードによって受信するステップをさらに含む、実施形態66に記載の方法。
82.第2のパッケージがロジスティクスコンテナ内に置かれたことを確認する管理ノードからの確認メッセージを、コンテナノードによって受信するステップをさらに含む、実施形態68に記載の方法。
83.管理ノードは、マスタノードおよびサーバのうちの少なくとも1つを含む、実施形態66に記載の方法。
さらなる実施形態E−無線ネットワーク対応ビークル内でコンテナノードを使用する能動的出荷管理のための方法およびシステム。
1.無線ネットワーク対応のビークル内における能動的出荷管理のための方法であって、本方法は、無線ネットワーク対応のビークルに関連付けられたビークルノードによって、無線ネットワーク対応のビークル内で管理要求をブロードキャストするステップであって、管理要求は、出荷されるパッケージに関連する、ステップと、無線ネットワーク対応のビークル内のコンテナノードによって、ブロードキャストされた管理要求を受信するステップと、コンテナノードによって、管理要求に含まれる出荷情報に基づいて、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードを識別するステップと、コンテナノードによって、コンテナノードによって決定されたIDノードの位置に基づいて、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にあることを確認するステップと、コンテナノードによってビークルノードに確認メッセージを送信するステップであって、確認メッセージが、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にあると確認されたかどうかを示す、ステップと、ビークルノードによって無線ネットワーク対応のビークル外部の管理ノードに、出荷更新メッセージを送信するステップであって、出荷更新メッセージが、ビークルノードによって受信された確認メッセージに基づいており、パッケージに関する更新された出荷情報を示す、ステップとを含む、方法。
2.コンテナノードは、無線ネットワーク対応のビークル内に配置された複数のコンテナノードのうちの1つを含む、実施形態1に記載の方法。
3.コンテナノードが、パッケージを保持するように動作する保管装置に関連付けられている、実施形態1に記載の方法。
4.確認するステップは、パッケージが無線ネットワーク対応ビークル上にあることを確認するために、コンテナノードによって、保管装置内の位置をIDノードの位置となるように決定するステップを含む、実施形態3に記載の方法。
5.更新された出荷情報は、IDノードの位置に関するパッケージの荷降ろし指示と、パッケージおよびIDノードの位置に関連する環境条件情報と、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上であることを示すパッケージ状況と、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にないことを示すパッケージ状況と、からなる群からの少なくとも1つを含む、実施形態1に記載の方法。
6.コンテナノードによって、位置特定されたIDノードに対する制御メッセージを生成するステップをさらに含み、制御メッセージは、パッケージに関連付けられた環境制御装置を調整する、実施形態1に記載の方法。
7.コンテナノードによって生成された制御メッセージは、位置特定されたIDノードによってコンテナノードに提供されるセンサデータに基づく、実施形態6に記載の方法。
8.コンテナノードによって生成された制御メッセージは、少なくとも1つの制御パラメータを位置特定されたIDノードに提供して、環境制御装置に、パッケージに対して所望の熱的影響を与えさせる、実施形態6に記載の方法。
9.コンテナノードによって、IDノードの決定された位置を、重量関連配置スキームに対して比較するステップと、コンテナノードによって、パッケージに関連する出荷情報と、重量関連配置スキームに対するIDノードの決定された位置の比較結果とに基づいて、アンバランス状態を自動的に識別するステップと、コンテナノードによってビークルノードにアンバランス警告を送信するステップであって、アンバランス警告が、識別されたアンバランス条件を反映する、ステップとをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
10.重量関連配置スキームは、無線ネットワーク対応のビークルまたはコンテナノードに関連付けられた保管装置のうちの少なくとも1つに関連する、実施形態9に記載の方法。
11.ビークルノードによってビークルアンバランス警告を生成するステップをさらに含み、ビークルアンバランス通知は、コンテナノードによって送信されたアンバランス警告に基づいている、実施形態9に記載の方法。
12.コンテナノードによって、パッケージに対する位置ベースの荷降ろし指示を生成するステップをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
13.位置ベースの荷降ろし指示は、保管装置内のIDノードの決定された位置に基づく、実施形態12に記載の方法。
14.位置ベースの荷降ろし指示は、無線ネットワーク対応のビークル内のIDノードの決定された位置に基づく、実施形態12に記載の方法。
15.コンテナノードによって、IDノードの位置に基づいて、無線対応ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームを更新するステップをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
16.無線ネットワーク対応のビークル内の能動的な出荷管理システムであって、本システムは、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードであって、IDノードが、ビークル内に配置されたときに複数の告知信号をブロードキャストするように動作する、IDノードと、ビークル内に保持される保管装置に関連付けられたビークル内に配置されたコンテナノードであって、コンテナノードが、IDノードの位置を決定する一部として、IDノードからブロードキャストされた告知信号の1つまたは複数を受信するように動作する、コンテナノードと、ビークル内に配置されたビークルノードであって、ビークルノードは、ビークル内からビークルの外部の管理ノードへの無線通信路を提供し、ビークルノードは、ビークル内に、管理要求をブロードキャストするように動作し、管理要求は、出荷されるパッケージに関する、ビークルノードとを備え、 ビークルノードが管理要求をブロードキャストした後、コンテナノードは、ブロードキャストされた管理要求を受信し、管理要求に含まれる出荷情報に基づいて、パッケージに関連付けられたIDノードを識別し、コンテナノードによって決定されたIDノードの位置に基づいて、パッケージがビークル上にあることを確認し、パッケージがビークル上にあると確認されたかどうかを示す確認メッセージをビークルノードに送信し、ようにさらに動作し、
確認メッセージに応答して、ビークルノードは、ビークル外部の管理ノードに出荷更新メッセージを送信するようにさらに動作し、出荷更新メッセージが、ビークルノードによって受信され、パッケージに関連する、更新された出荷情報を示す確認メッセージに基づく、システム。
17.コンテナノードは、ビークル内に配置された複数のコンテナノードのうちの1つを含む、実施形態16に記載のシステム。
18.コンテナノードは、パッケージがビークル上にあることを確認するために、保管装置内の位置をIDノードの位置となるように決定するようにさらに動作する、実施形態16に記載のシステム。
19.更新された出荷情報は、IDノードの位置に関するパッケージの荷降ろし指示と、パッケージおよびIDノードの位置に関連する環境条件情報と、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上であることを示すパッケージ状況と、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にないことを示すパッケージ状況と、からなる群からの少なくとも1つを含む、実施形態16に記載のシステム。
20.IDノードに動作可能に結合され、パッケージに関連付けられた、環境制御装置をさらに備え、IDノードが、環境制御装置の設定を調整するために、コンテナノードによって生成され、IDノードに提供される制御メッセージに応答する、実施形態16に記載のシステム。
21.IDノードは、パッケージの状況を特徴付けるセンサデータを取得する少なくとも1つのセンサを備え、コンテナノードによって生成された制御メッセージは、位置特定されたIDノードによってコンテナノードに提供されるセンサデータに基づく、実施形態20に記載のシステム。
22.コンテナノードによって生成された制御メッセージは、少なくとも1つの制御パラメータを位置特定されたIDノードに提供して、環境制御装置に、パッケージに対して所望の熱的影響を与えさせる、実施形態20に記載のシステム。
23.コンテナノードは、コンテナノードが、(a)パッケージに関連する出荷情報と、(b)IDノードの決定された位置と、重量関連の配置スキームと、の比較とに基づいてアンバランス状態を識別したときに、ビークルノードにアンバランス警告を送信するようにさらに動作する、実施形態16に記載のシステム。
24.重量関連配置スキームは、ビークルまたはコンテナノードに関連付けられた保管装置のうちの少なくとも1つに関連する、実施形態23に記載のシステム。
25.ビークルノードは、コンテナノードからのアンバランス警告を受信したことに応答して、ビークルアンバランス通知を生成するようにさらに動作する、実施形態23に記載のシステム。
26.コンテナノードは、パッケージがビークル上にあることを確認し、IDノードの決定された位置に基づいて、パッケージの位置ベースの荷降ろし指示を生成するようにさらに動作する、実施形態16に記載のシステム。
27.位置ベースの荷降ろし指示は、保管装置内のIDノードの決定された位置に基づく、実施形態26に記載のシステム。
28.位置ベースの荷降ろし指示は、ビークル内のIDノードの決定された位置に基づく、実施形態26に記載のシステム。
29.コンテナノードは、IDノードの位置に基づいて、ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームを更新するようにさらに動作する、実施形態16に記載のシステム。
30.無線ネットワーク対応のビークル内の能動的な出荷管理のための方法であって、本方法は、無線ネットワーク対応のビークル内のビークルノードによって、無線ネットワーク対応のビークルの外部の管理ノードから、管理ノードとビークルノードとの間の無線ネットワーク接続を介して、管理要求を受信するステップと、ビークルノードによって、管理要求に含まれる出荷情報に基づいて、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードを識別するステップと、ビークルノードによって決定されたIDノードの位置に基づいて、ビークルノードによって、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にあることを確認するステップと、ビークルノードによって、無線ネットワーク対応のビークルの外部の管理ノードに、出荷更新メッセージを送信するステップであって、出荷更新メッセージは、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上にあると確認されたかどうかを示し、パッケージに関連する更新された出荷情報も示す、ステップとを含む、方法。
31.無線ネットワーク対応のビークルが、複数の出荷可能品目を保持するように動作する移動式保管装置を備え、ビークルノードは、移動式保管装置に関連付けられている、実施形態30に記載の方法。
32.確認するステップは、パッケージが無線ネットワーク対応ビークル上にあることを確認するために、ビークルノードによって、移動式保管装置内の位置をIDノードの位置となるように決定するステップを含む、実施形態32に記載の方法。
33.更新された出荷情報は、IDノードの位置に関するパッケージの荷降ろし指示と、パッケージおよびIDノードの位置に関連する環境条件情報と、パッケージが無線ネットワーク対応のビークル上であることを示すパッケージ状況と、パッケージがビークル上にないことを示すパッケージ状況と、からなる群からの少なくとも1つを含む、実施形態30に記載の方法。
34.ビークルノードによって、位置特定されたIDノードに対する制御メッセージを生成するステップをさらに含み、制御メッセージは、パッケージに関連付けられた環境制御装置を調整する、実施形態30に記載の方法。
35.ビークルノードによって生成された制御メッセージは、位置特定されたIDノードによってビークルノードに提供されるセンサデータに基づく、実施形態34に記載の方法。
36.ビークルノードによって生成された制御メッセージは、少なくとも1つの制御パラメータを位置特定されたIDノードに提供して、環境制御装置に、パッケージに対して所望の熱的影響を与えさせる、実施形態34に記載の方法。
37.ビークルノードによって、IDノードの決定された位置を、重量関連配置スキームに対して比較するステップと、ビークルノードによって、パッケージに関連する出荷情報と、重量関連配置スキームに対するIDノードの決定された位置の比較結果とに基づいて、アンバランス状態を自動的に識別するステップと、ビークルノードによってビークルアンバランス警告を生成するステップであって、ビークルアンバランス通知が、識別されたアンバランス条件を反映する、ステップとをさらに含む、実施形態30に記載の方法。
38.重量関連配置スキームは、ビークルバランスした貨物積載荷重に関連する、実施形態37に記載のシステム。
39.ビークルノードによって、パッケージに対する位置ベースの荷降ろし指示を生成するステップをさらに含む、実施形態30に記載の方法。
40.位置ベースの荷降ろし指示は、無線ネットワーク対応のビークル内のIDノードの決定された位置に基づく、実施形態39に記載の方法。
41.コンテナノードによって、IDノードの位置に基づいて、無線対応ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームを更新するステップをさらに含む、実施形態30に記載の方法。
42.無線ネットワーク対応のビークル内の能動的な出荷管理システムであって、本システムは、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードであって、IDノードは、ビークル内に配置されたときに複数の告知信号をブロードキャストするように動作する、IDノードと、ビークル内に配置されたビークルノードであって、ビークルノードは、ビークル内から、ビークル外部の管理ノードへの第1の無線通信路を提供する、第1の通信インターフェースを備え、ビークルノードは、IDノードへの第2の無線通信路を提供する、第2の通信インターフェースをさらに備え、第1の無線通信路は、第2の無線通信路とは異なる、ビークルノードとを備え、
ビークルノードは、管理ノードから第1の無線通信路を介して、管理要求を受信し、IDノードの位置を決定することの一部として、IDノードから第2の無線通信路を介してブロードキャストされた告知信号のうちの1つまたは複数を受信し、管理要求に含まれる出荷情報に基づいて、出荷されるパッケージに関連付けられたIDノードを識別し、ビークルノードによって決定されたIDノードの位置に基づいて、パッケージがビークル上にあることを確認し、管理ノードに第1の無線通信路を介して出荷更新メッセージを送信し、出荷更新メッセージは、パッケージがビークル上にあると確認されたかどうかを示し、パッケージに関連する更新された出荷情報も示す、ように動作する、システム。
43.ビークルが、複数の出荷可能品目を保持するように動作する移動式保管装置を備え、ビークルノードは、移動式保管装置に関連付けられている、実施形態42に記載のシステム。
44.ビークルノードは、パッケージがビークル上にあることを確認するために、移動式保管装置内の位置をIDノードの位置となるように決定するようにさらに動作する、実施形態43に記載のシステム。
45.更新された出荷情報は、IDノードの位置に関するパッケージの荷降ろし指示と、パッケージおよびIDノードの位置に関連する環境条件情報と、パッケージがビークル上であることを示すパッケージ状況と、パッケージがビークル上にないことを示すパッケージ状況と、からなる群からの少なくとも1つを含む、実施形態42に記載のシステム。
46.IDノードに動作可能に結合され、パッケージに関連付けられた、環境制御装置をさらに備え、IDノードが、環境制御装置の設定を調整するために、ビークルノードによって生成され、IDノードに提供される制御メッセージに応答する、実施形態42に記載のシステム。
47.IDノードは、パッケージの状況を特徴付けるセンサデータを取得する少なくとも1つのセンサを備え、ビークルノードによって生成された制御メッセージは、位置特定されたIDノードによってビークルノードに提供されるセンサデータに基づく、実施形態46に記載のシステム。
48.ビークルノードによって生成された制御メッセージは、少なくとも1つの制御パラメータを位置特定されたIDノードに提供して、環境制御装置に、パッケージに対して所望の熱的影響を与えさせる、実施形態46に記載のシステム。
49.ビークルノードは、ビークルノードが、(a)パッケージに関連する出荷情報と、(b)IDノードの決定された位置と、重量関連の配置スキームと、の比較とに基づいてアンバランス状態を識別したときに、ビークルアンバランス通知を生成するようにさらに動作する、実施形態42に記載のシステム。
50.重量関連配置スキームは、ビークルバランスした貨物積載荷重に関連する、実施形態49に記載のシステム。
51.ビークルノードは、パッケージがビークル上にあることを確認し、IDノードの決定された位置に基づいて、パッケージの位置ベースの荷降ろし指示を生成するようにさらに動作する、実施形態42に記載のシステム。
52.位置ベースの荷降ろし指示は、ビークル内のIDノードの決定された位置に基づく、実施形態51に記載のシステム。
53.コンテナノードは、IDノードの位置に基づいて、ビークルの位置ベースの荷降ろしスキームを更新するようにさらに動作する、実施形態42に記載のシステム。
さらなる実施形態F−無線ノードネットワークで使用される改良されたマルチ無線コンテナノード要素のための方法、装置およびシステム。
1.無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナの一部として配置された、改良されたコンテナノード装置であって、本装置は、ロジスティクスコンテナ上に配置されるコンテナノードコントローラと、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第1の無線送受信機であって、第1の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノードへの無線通信アクセスを第1の無線送受信機に提供する第1のアンテナをさらに備える、第1の無線送受信機と、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第2の無線送受信機であって、第2の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナに対して空間的に分散した構成で配置された複数のアンテナ素子をさらに備え、複数のアンテナ素子が、第2の無線送受信機に、ロジスティクスコンテナ内に配置されたパッケージIDノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する、第2の無線送受信機とを備え、
第2の無線送受信機は、コンテナノードコントローラからの位置制御メッセージに応答して、パッケージIDノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択し、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出し、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供するように動作し、
コンテナノードコントローラは、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置を決定し、第1の無線送受信機に、位置決定メッセージをマスタノードへ送信させ、位置決定メッセージは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置を反映する、装置。
2.アンテナ素子は、ロジスティクスコンテナの軸に沿って空間的に分散した構成で配置されている、実施形態1に記載の装置。
3.空間的に分散した構成が、ビームフォーミングフェーズドアレイ構成を含む、実施形態1に記載の装置。
4.アンテナ素子のそれぞれは、ロジスティクスコンテナ内の保管エリアの複数の異なる部分のうちの1つに集束されたアンテナパターンを有する、実施形態1に記載の装置。
5.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の内面のうちの2つ以上にアンテナ素子を配置する、実施形態1に記載の装置。
6.ロジスティクスコンテナの内面は、天井、ドア、側壁、およびフロアを含む、実施形態5に記載の装置。
7.第2の無線送受信機は、アンテナ素子の異なるサブセットのどれが第2の無線送受信機のための無線受信入力を提供するかを制御するように動作することによって、アンテナ素子の異なるサブセットを選択するように動作し、アンテナ素子の異なるサブセットのそれぞれは、ロジスティクスコンテナの異なる部分に配置される、実施形態1に記載の装置。
8.検出された受信情報は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれのインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態を含む、実施形態1に記載の装置。
9.ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置は、ロジスティクスコンテナの保管エリア内の相対位置を含む、実施形態1に記載の装置。
10.コンテナノードコントローラが、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、(a)検出された受信情報を、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて比較し、(b)インバウンド無線信号の最大観測信号強度を有するアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの1つを識別し、(c)パッケージIDノードの相対位置を、(b)におけるアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの識別された1つの保管エリア内の焦点エリアに関連するものとして決定するように動作することによって、ロジスティクスコンテナの保管エリア内のパッケージIDノードの相対位置を決定する、実施形態9に記載の装置。
11.コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置に基づいて、パッケージIDノードに関する配置フィードバック情報を生成し、第1の無線送受信機に、生成された配置フィードバック情報に基づいて、マスタノードへ配置フィードバックメッセージをブロードキャストさせるようにさらに動作する、実施形態1に記載の装置。
12.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、パッケージIDノードが、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と比較して、ロジスティクスコンテナのための積載計画に従ってロジスティクスコンテナ内に位置しているかどうかを示す、荷積み状況パラメータをさらに含む、実施形態11に記載の装置。
13.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づく、ロジスティクスコンテナの現在の重量パラメータをさらに含む、実施形態12に記載の装置。
14.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量とに少なくとも基づく、ロジスティクスコンテナの現在のバランスパラメータをさらに含む、実施形態13に記載の装置。
15.第2の無線送受信機は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合される中央通信インターフェースと、複数の専用無線装置であって、専用無線装置のそれぞれが、中央通信インターフェースと、ロジスティクスコンテナ内の保管エリアの複数の異なる部分のうちの1つを監視するためのアンテナ素子のうちの少なくとも1つとに対応して結合される、複数の専用無線装置とをさらに備える、実施形態1に記載の装置。
16.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態1に記載の装置。
17.ロジスティクスコンテナは、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態1に記載の装置。
18.ロジスティクスコンテナは、鉄道システムによって移動可能な列車の車両を含む、実施形態1に記載の装置。
19.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態1に記載の装置。
20.ロジスティクスコンテナは、ロジスティクス保管プラットフォームを含む、実施形態1に記載の装置。
21.ロジスティクス保管プラットフォームは、ベースプラットフォームと、ベースプラットフォームに対してパッケージIDノードを固定するために、ベースプラットフォームに取り外し可能に取り付け可能な可撓性のカバーとを備える、実施形態20に記載の装置。
22.ロジスティクス保管プラットフォームは、パッケージIDノードおよびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージを支持することができる棚を含む、実施形態1に記載の装置。
23.改良された無線ノードネットワーク対応のコンテナシステムであって、ロジスティクスコンテナと、ロジスティクスコンテナ上に配置されるコンテナノードコントローラと、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第1の無線送受信機であって、第1の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノードへの無線通信アクセスを第1の無線送受信機に提供する第1のアンテナをさらに備える、第1の無線送受信機と、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第2の無線送受信機であって、第2の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナに対して分散した構成で配置された複数のアンテナ素子をさらに備え、複数のアンテナ素子が、第2の無線送受信機に、ロジスティクスコンテナ内に保持されたパッケージと共に配置されたパッケージIDノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する、第2の無線送受信機とを備え、
第2の無線送受信機は、コンテナノードコントローラからの位置制御メッセージに応答して、パッケージIDノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択し、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出し、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供するように動作し、
コンテナノードコントローラは、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置を決定し、第1の無線送受信機に、位置メッセージをマスタノードへ送信させ、位置メッセージは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置を反映する、システム。
24.アンテナ素子は、ロジスティクスコンテナの軸に沿って空間的に分散した構成で配置されている、実施形態23に記載のコンテナシステム。
25.ロジスティクスコンテナは、複数のパッケージを内部に保持するための保管エリアを含み、アンテナ素子のそれぞれは、保管エリアの複数の異なる部分のうちの1つに集束されたアンテナパターンを有する、実施形態23に記載のコンテナシステム。
26.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の内面のうちの2つ以上に配置されたアンテナ素子を有する、実施形態23に記載のコンテナシステム。
27.ロジスティクスコンテナの内面は、天井、ドア、側壁、およびフロアを含む、実施形態26に記載のコンテナシステム。
28.第2の無線送受信機は、アンテナ素子の異なるサブセットのどれが第2の無線送受信機のための無線受信入力を提供するかを制御するように動作することによって、位置制御メッセージに応答して、アンテナ素子の異なるサブセットを選択するように動作し、アンテナ素子の異なるサブセットのそれぞれは、ロジスティクスコンテナの異なる部分に配置される、実施形態23に記載のコンテナシステム。
29.検出された受信情報は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれのインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態を含む、実施形態23に記載のコンテナシステム。
30.コンテナノードコントローラは、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、ロジスティクスコンテナの保管エリア内の相対位置としてパッケージIDノードの位置を決定する、実施形態23に記載のコンテナシステム。
31.コンテナノードコントローラが、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、(a)検出された受信情報を、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて比較し、(b)インバウンド無線信号の最大観測信号強度を有するアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの1つを識別し、(c)パッケージIDノードの相対位置を、(b)におけるアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの識別された1つの保管エリア内の焦点エリアに関連するものとして決定するように動作することによって、ロジスティクスコンテナの保管エリア内のパッケージIDノードの相対位置を決定する、実施形態30に記載のコンテナシステム。
32.コンテナノードコントローラは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置に基づいて、パッケージIDノードに関する配置フィードバック情報を生成し、第1の無線送受信機に、生成された配置フィードバック情報に基づいて、マスタノードへ配置フィードバックメッセージをブロードキャストさせるようにさらに動作する、実施形態23に記載のコンテナシステム。
33.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、パッケージIDノードが、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と比較して、ロジスティクスコンテナのための積載計画に従ってロジスティクスコンテナ内に位置しているかどうかを示す、荷積み状況パラメータをさらに含む、実施形態32に記載のコンテナシステム。
34.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づく、ロジスティクスコンテナの現在の重量パラメータをさらに含む、実施形態33に記載のコンテナシステム。
35.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量とに少なくとも基づく、ロジスティクスコンテナの現在のバランスパラメータをさらに含む、実施形態34に記載のコンテナシステム。
36.ロジスティクスコンテナは、保管エリアのそれぞれ異なる部分に複数のパッケージを保持するためのアクセス可能な保管エリアを含み、第2の無線送受信機は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合される中央通信インターフェースと、複数の専用無線装置であって、専用無線装置のそれぞれが、中央通信インターフェースと、ロジスティクスコンテナ内の保管エリアの複数の異なる部分のうちの1つを監視するためのアンテナ素子のうちの少なくとも1つとに対応して結合される、複数の専用無線装置とをさらに備える、実施形態23に記載のコンテナシステム。
37.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態23に記載のコンテナシステム。
38.ロジスティクスコンテナは、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態23に記載のコンテナシステム。
39.ロジスティクスコンテナは、鉄道システムによって移動可能な列車の車両を含む、実施形態23に記載のコンテナシステム。
40.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態23に記載のコンテナシステム。
41.ロジスティクスコンテナは、ロジスティクス保管プラットフォームを含む、実施形態23に記載のコンテナシステム。
42.ロジスティクス保管プラットフォームは、ベースプラットフォームと、ベースプラットフォームに対してパッケージIDノードを固定するために、ベースプラットフォームに取り外し可能に取り付け可能な可撓性のカバーとを備える、実施形態41に記載のコンテナシステム。
43.ロジスティクス保管プラットフォームは、パッケージIDノードおよびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージを支持することができる棚を含む、実施形態23に記載のコンテナシステム。
44.ロジスティクスコンテナの保管エリア内でパッケージIDノードの位置を特定する、マルチアンテナコンテナノードを実装した方法であって、コンテナノードは、ロジスティクスコンテナ上に配置され、コンテナノードコントローラと、第1の無線送受信機と、第2の無線送受信機とを少なくとも備え、本方法は、マルチアンテナコンテナノードのコンテナノードコントローラによって、パッケージIDノードに関連する位置制御メッセージを生成するステップと、コンテナノードコントローラによって、マルチアンテナコンテナノードの第2の無線送受信機に位置制御メッセージを送信するステップであって、第2の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナに対して空間的に分散した構成で配置された複数のアンテナ素子を備え、複数のアンテナ素子は、第2の無線送受信機に、ロジスティクスコンテナの保管エリア内に配置されたパッケージIDノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する、ステップと、第2の無線送受信機によって、位置制御メッセージに応答して、パッケージIDノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択するステップと、第2の無線送受信機によって、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてインバウンド無線信号に関する受信情報を検出するステップと、第2の無線送受信機によって、検出した受信情報をコンテナノードコントローラに提供するステップと、第2の無線送受信機によって提供された検出された受信情報に基づいて、コンテナノードコントローラによって、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの位置を決定するステップと、マルチアンテナコンテナノードの第1の無線送受信機によって、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノードに位置決定メッセージを送信するステップであって、位置決定メッセージは、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置を反映する、ステップとを含む、方法。
45.アンテナ素子は、ロジスティクスコンテナの軸に沿って空間的に分散した構成で配置されている、実施形態44に記載の方法。
46.アンテナ素子のそれぞれは、保管エリアの複数の異なる部分のうちの1つに集束されたアンテナパターンを有する、実施形態44に記載の方法。
47.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の内面のうちの2つ以上に配置されたアンテナ素子を有する、実施形態44に記載の方法。
48.ロジスティクスコンテナの内面は、天井、ドア、側壁、およびフロアを含む、実施形態47に記載の方法。
49.位置制御メッセージに応答して、アンテナ素子の異なるサブセットを選択するステップは、第2の無線送受信機によって、アンテナ素子の異なるサブセットのどれが第2の無線送受信機のための無線受信入力を提供するかを制御するステップを含み、アンテナ素子の異なるサブセットのそれぞれは、ロジスティクスコンテナの異なる部分に配置される、実施形態44に記載の方法。
50.検出された受信情報は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれのインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態を含む、実施形態44に記載の方法。
51.決定するステップは、コンテナノードコントローラによって、第2の無線送受信機から提供された、検出された受信情報に基づいて、ロジスティクスコンテナの保管エリア内の相対位置として、パッケージIDノードの位置を決定するステップをさらに含む、実施形態44に記載の方法。
52.コンテナノードコントローラによって実行される決定するステップは、検出された受信情報を、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて比較して、インバウンド無線信号の最大観測信号強度を有するアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの1つを識別する、ステップと、アンテナ素子の選択されたサブセットのうちの識別された1つの保管エリア内の焦点エリアの位置として、保管エリア内のパッケージIDノードの相対位置を決定するステップとをさらに含む、実施形態51に記載の方法。
53.コンテナノードコントローラによって、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置に基づいて、パッケージIDノードに関する配置フィードバック情報を生成するステップと、第1の無線送受信機によって、生成された配置フィードバック情報に基づいて、マスタノードへ配置フィードバックメッセージを送信するステップとをさらに含む、実施形態44に記載の方法。
54.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、パッケージIDノードが、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と比較して、ロジスティクスコンテナのための積載計画に従ってロジスティクスコンテナ内に位置しているかどうかを示す、荷積み状況パラメータをさらに含む、実施形態53に記載の方法。
55.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づく、ロジスティクスコンテナの現在の重量パラメータをさらに含む、実施形態54に記載の方法。
56.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、ロジスティクスコンテナに対するパッケージIDノードの決定された位置と、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量とに少なくとも基づく、ロジスティクスコンテナの現在のバランスパラメータをさらに含む、実施形態55に記載の方法。
57.インバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択するステップは、第2の無線送受信機の中央通信インターフェースによって、位置制御メッセージを受信するステップと、中央通信インターフェースによって、位置制御メッセージに応答して、パッケージIDノードからインバウンド無線信号を受信するために第2の無線送受信機の異なる専用無線装置を選択するステップであって、異なる専用無線装置が、無線送受信機と、ロジスティクスコンテナ内の保管エリアの複数の異なる部分のうちの1つを監視する少なくとも1対のアンテナ素子とを備える、ステップとをさらに含む、実施形態項44に記載の方法。
58.異なる専用無線装置を選択するステップは、保管エリアの異なる部分を増分的に監視するために、異なる専用無線装置のそれぞれを増分的に起動するステップをさらに含み、検出するステップは、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれのインバウンド無線信号に関する受信情報として、異なる専用無線装置のうちの起動された1つによって受信されたインバウンド無線信号の相対信号強度を検出するステップをさらに含む、実施形態57に記載の方法。
59.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態44に記載の方法。
60.ロジスティクスコンテナは、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態44に記載の方法。
61.ロジスティクスコンテナは、鉄道システムによって移動可能な列車の車両を含む、実施形態44に記載の方法。
62.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態44に記載の方法。
63.ロジスティクスコンテナは、ロジスティクス保管プラットフォームを含む、実施形態44に記載の方法。
64.ロジスティクス保管プラットフォームは、ベースプラットフォームと、ベースプラットフォームに対してパッケージIDノードを固定するために、ベースプラットフォームに取り外し可能に取り付け可能な可撓性のカバーとを備える、実施形態63に記載の方法。
65.ロジスティクス保管プラットフォームは、パッケージIDノードおよびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージを支持することができる棚を含む、実施形態44に記載の方法。
66.物理的な保管場所内に保持される無線ノードネットワーク対応のロジスティクスコンテナの一部として配置された、改良されたコンテナノード装置であって、本装置は、ロジスティクスコンテナ上に配置されるコンテナノードコントローラと、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第1の無線送受信機であって、第1の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナに対して空間的に分散した構成で配置された複数のアンテナ素子であって、複数のアンテナ素子が、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを第1の無線送受信機に提供し、マスタノードが、物理的な保管場所に関連付けられ、物理的な保管場所に対して固定位置に配置される、複数のアンテナ素子をさらに備える、第1の無線送受信機と、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第2の無線送受信機であって、第2の無線送受信機は、コンテナノードコントローラに、ロジスティクスコンテナ内に配置され、ロジスティクスコンテナ内に保持されるパッケージに関連付けられるパッケージIDノードへの無線通信アクセスを提供する、第2の無線送受信機とを備え、
第1の無線送受信機は、コンテナノードコントローラからの位置制御メッセージに応答して、マスタノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択し、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出し、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供するように動作し、
コンテナノードコントローラは、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定し、第1の無線送受信機に、位置決定メッセージをマスタノードへ送信させ、位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置を反映する、装置。
67.アンテナ素子は、ロジスティクスコンテナの軸に沿って空間的に分散した構成で配置されている、実施形態66に記載の装置。
68.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の外面のうちの2つ以上にアンテナ素子を配置する、実施形態66に記載の装置。
69.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの異なる角部にアンテナ素子を配置する、実施形態66に記載の装置。
70.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の内面のうちの2つ以上にアンテナ素子を配置する一方で、アンテナ素子のそれぞれが、ロジスティクスコンテナの外側からブロードキャストされた無線信号を受信できる、実施形態66に記載の装置。
71.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの一体的な部分としてアンテナ素子のそれぞれを配置する、実施形態66に記載の装置。
72.アンテナ素子の空間的に分散された構成は、ロジスティクスコンテナの1つまたは複数の一体化された部分として、アンテナ素子の第1の部分を配置し、ロジスティクスコンテナに取り付けられた1つ以上の取り付け可能なアンテナ構成要素として、アンテナ素子の第2の部分を配置する、実施形態66に記載の装置。
73.第1の無線送受信機は、アンテナ素子の異なるサブセットのどれが第1の無線送受信機のための能動的な無線受信入力を提供するかを制御するように動作することによって、アンテナ素子の異なるサブセットを選択するように動作する、実施形態66に記載の装置。
74.検出された受信情報は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれのマスタノードからのインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態を含む、実施形態66に記載の装置。
75.コンテナノードコントローラは、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれからの検出された受信情報の平均に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定する、実施形態66に記載の装置。
76.コンテナノードコントローラは、(a)検出された受信情報からのアンテナ素子の異なる選択されたサブセットのうちのそれぞれについて、インバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別し、(b)それぞれの位置に関連付けられるインバウンド無線信号の識別された相対的な観測信号強度に基づいて、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内で推定配置領域を、物理的な保管場所に対してロジスティクスコンテナの決定された位置として決定するように動作することによって、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定するために、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に応答する、実施形態66に記載の装置。
77.コンテナノードコントローラは、インバウンド無線信号のヘッダ内のブロードキャスト電力設定パラメータによって示されるように、インバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別するように動作する、実施形態76の装置。
78.コンテナノードコントローラは、(b)物理的な保管場所に対するマスタノードの固定位置に基づいて、逆三辺測量を使用して、推定配置領域を決定するようにさらに動作する、実施形態76に記載の装置。
79.コンテナノードコントローラは、(b1)アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられた、インバウンド無線信号の識別された相対的な観測信号強度観察に基づいて、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの角度方向を識別し、(b2)アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられたインバウンド無線信号の識別された相対観測信号強度と、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向とに基づいて、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内におけるロジスティクスコンテナの高精度な相対位置を、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置として識別するように動作することによって、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定するようにさらに動作する、実施形態76に記載の装置。
80.位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向を反映する、実施形態79に記載の装置。
81.位置決定メッセージは、ロジスティクスコンテナが、物理的な保管場所荷対するロジスティクスコンテナの決定された位置と比較したときに、物理的な保管場所の荷積み計画に従って、物理的な保管場所内に位置するかどうかをマスタノードに通知する荷積み状況パラメータをさらに含む、実施形態77に記載の装置。
82.第1の無線送受信機は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合される中央通信インターフェースと、複数の専用無線装置であって、専用無線装置のそれぞれが、中央通信インターフェースと、マスタノードからブロードキャストされた信号を監視するためのアンテナ素子のうちの少なくとも1つとに対応して結合される、複数の専用無線装置とをさらに備える、実施形態66に記載の装置。
83.コンテナノードコントローラは、第1の無線送受信機を介してマスタノードから受信した位置要求メッセージに応答して、位置制御メッセージを第1の無線送受信機に送信するように動作する、実施形態66に記載の装置。
84.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態66に記載の装置。
85.ロジスティクスコンテナは、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態66に記載の装置。
86.ロジスティクスコンテナは、鉄道システムによって移動可能な列車の車両を含む、実施形態66に記載の装置。
87.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態66に記載の装置。
88.ロジスティクスコンテナは、ロジスティクス保管プラットフォームを含む、実施形態66に記載の装置。
89.ロジスティクス保管プラットフォームは、ベースプラットフォームと、ベースプラットフォームに対してパッケージIDノードを固定するために、ベースプラットフォームに取り外し可能に取り付け可能な可撓性のカバーとを備える、実施形態88に記載の装置。
90.ロジスティクス保管プラットフォームは、パッケージIDノードおよびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージを支持することができる棚を含む、実施形態66に記載の装置。
91.物理的な保管場所は、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態66に記載の装置。
92.物理的な保管場所は、飛行機の貨物エリアである、実施形態66に記載の装置。
93.物理的な保管場所は、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態66に記載の装置。
94.物理的な保管場所は、鉄道システム上で移動可能な列車の車両を含む、実施形態66に記載の装置。
95.物理的な保管場所は、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態66に記載の装置。
96.物理的な保管場所が、固定保管施設、建物の指定部分、および指定保管エリアの少なくとも1つを含む、実施形態66に記載の装置。
97.物理的な保管場所内で使用するための、改良された無線ノードネットワーク対応のコンテナシステムであって、関連付けられたマスタノードが、物理的な保管場所に対して固定位置に配置され、本コンテナシステムは、ロジスティクスコンテナと、ロジスティクスコンテナ上に配置されるコンテナノードコントローラと、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第1の無線送受信機であって、第1の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナに対して空間的に分散した構成で配置された複数のアンテナ素子であって、複数のアンテナ素子が、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを第1の無線送受信機に提供し、物理的な保管場所に対して固定位置に配置される、複数のアンテナ素子をさらに備える、第1の無線送受信機と、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第2の無線送受信機であって、第2の無線送受信機は、コンテナノードコントローラに、ロジスティクスコンテナ内に配置され、ロジスティクスコンテナ内に保持されるパッケージに関連付けられるパッケージIDノードへの無線通信アクセスを提供する、第2の無線送受信機とを備え、
第1の無線送受信機は、コンテナノードコントローラからの位置制御メッセージに応答して、マスタノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択し、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出し、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供するように動作し、
コンテナノードコントローラは、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定し、第1の無線送受信機に、位置決定メッセージをマスタノードへ送信させ、位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置を反映する、コンテナシステム。
98.アンテナ素子は、ロジスティクスコンテナの軸に沿って空間的に分散した構成で配置されている、実施形態97に記載のコンテナシステム。
99.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の外面のうちの2つ以上にアンテナ素子を配置する、実施形態97に記載のコンテナシステム。
100.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの異なる角部にアンテナ素子を配置する、実施形態97に記載のコンテナシステム。
101.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の内面のうちの2つ以上にアンテナ素子を配置する一方で、アンテナ素子のそれぞれが、ロジスティクスコンテナの外側からブロードキャストされた無線信号を受信できる、実施形態97に記載のコンテナシステム。
102.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの一体的な部分としてアンテナ素子のそれぞれを配置する、実施形態97に記載のコンテナシステム。
103.アンテナ素子の空間的に分散された構成は、ロジスティクスコンテナの1つまたは複数の一体化された部分として、アンテナ素子の第1の部分を配置し、ロジスティクスコンテナに取り付けられた1つ以上の取り付け可能なアンテナ構成要素として、アンテナ素子の第2の部分を配置する、実施形態97に記載のコンテナシステム。
104.第1の無線送受信機は、アンテナ素子の異なるサブセットのどれが第1の無線送受信機のための能動的な無線受信入力を提供するかを制御するように動作することによって、アンテナ素子の異なるサブセットを選択するように動作する、実施形態97に記載のコンテナシステム。
105.検出された受信情報は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれのマスタノードからのインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態を含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
106.コンテナノードコントローラは、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれからの検出された受信情報の平均に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定する、実施形態97に記載のコンテナシステム。
107.コンテナノードコントローラは、(a)検出された受信情報からのアンテナ素子の異なる選択されたサブセットのうちのそれぞれについて、インバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別し、(b)それぞれの位置に関連付けられるインバウンド無線信号の識別された相対的な観測信号強度に基づいて、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内で推定配置領域を、物理的な保管場所に対してロジスティクスコンテナの決定された位置として決定するように動作することによって、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定するために、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に応答する、実施形態97に記載のコンテナシステム。
108.コンテナノードコントローラは、インバウンド無線信号のヘッダ内のブロードキャスト電力設定パラメータによって示されるように、インバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別するように動作する、実施形態107のコンテナシステム。
109.コンテナノードコントローラは、(b)物理的な保管場所に対するマスタノードの固定位置に基づいて、逆三辺測量を使用して、推定配置領域を決定するようにさらに動作する、実施形態107に記載のコンテナシステム。
110.コンテナノードコントローラは、(b1)アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられた、インバウンド無線信号の識別された相対的な観測信号強度観察に基づいて、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの角度方向を識別し、(b2)アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられたインバウンド無線信号の識別された相対観測信号強度と、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向とに基づいて、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内におけるロジスティクスコンテナの高精度な相対位置を、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置として識別するように動作することによって、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定するようにさらに動作する、実施形態107に記載のコンテナシステム。
111.位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向を反映する、実施形態110に記載のコンテナシステム。
112.位置決定メッセージは、ロジスティクスコンテナが、物理的な保管場所荷対するロジスティクスコンテナの決定された位置と比較したときに、物理的な保管場所の荷積み計画に従って、物理的な保管場所内に位置するかどうかをマスタノードに通知する荷積み状況パラメータをさらに含む、実施形態108に記載のコンテナシステム。
113.第1の無線送受信機は、コンテナノードコントローラに動作可能に結合される中央通信インターフェースと、複数の専用無線装置であって、専用無線装置のそれぞれが、中央通信インターフェースと、マスタノードからブロードキャストされた信号を監視するためのアンテナ素子のうちの少なくとも1つとに対応して結合される、複数の専用無線装置とをさらに備える、実施形態97に記載のコンテナシステム。
114.コンテナノードコントローラは、第1の無線送受信機を介してマスタノードから受信した位置要求メッセージに応答して、位置制御メッセージを第1の無線送受信機に送信するように動作する、実施形態97に記載のコンテナシステム。
115.ロジスティクスコンテナは、パッケージを支持するベースと、ベースに物理的に近接してパッケージを保持する、ベースに取り付けられた閉じ込め構造とを少なくとも含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
116.ベースがパレットを含み、閉じ込め構造が貨物用網を含む、実施形態115に記載のコンテナシステム。
117.ロジスティクスコンテナは、パッケージIDノードおよびパッケージIDノードに関連付けられたパッケージを支持することができる棚を含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
118.閉じ込め構造は、ベースに取り付けられた複数の壁部分と、ベースとは反対側で壁部に取り付けられた天井部分と、壁部分、天井部分、ベース、およびアクセス部分の内部にアクセス可能な保管エリアを画定するように、ベース、壁部分の少なくともいくつか、天井部分の一部に取り付けられた、少なくとも1つのアクセス部分とを備える、実施形態115に記載のコンテナシステム。
119.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
120.ロジスティクスコンテナは、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
121.ロジスティクスコンテナは、鉄道システムによって移動可能な列車の車両を含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
122.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
123.物理的な保管場所は、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
124.物理的な保管場所は、飛行機の貨物エリアである、実施形態97に記載のコンテナシステム。
125.物理的な保管場所は、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
126.物理的な保管場所は、鉄道システム上で移動可能な列車の車両を含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
127.物理的な保管場所は、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
128.物理的な保管場所が、固定保管施設、建物の指定部分、および指定保管エリアの少なくとも1つを含む、実施形態97に記載のコンテナシステム。
129.関連付けられたマスタノードを物理的な保管場所に対して固定位置に配置させた、物理的な保管場所内に配置された、マルチアンテナコンテナノードで改良されたロジスティクスコンテナの位置を特定する方法であって、ロジスティクスコンテナのコンテナノードは、コンテナノードコントローラと、第1の無線送受信機と、第2の無線送受信機とを少なくとも備え、本方法は、マルチアンテナコンテナノードのコンテナノードコントローラによって、マルチアンテナコンテナノードの第1の無線送受信機に位置制御メッセージを送信するステップであって、第1の無線送受信機は、ロジスティクスコンテナに対して空間的に分散した構成で配置された複数のアンテナ素子をさらに備え、複数のアンテナ素子は、第1の無線送受信機に、ロジスティクスコンテナの外部に配置されたマスタノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する、ステップと、第1の無線送受信機によって、コンテナノードコントローラからの位置制御メッセージに応答して、マスタノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択するステップと、第1の無線送受信機によって、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてマスタノードからのインバウンド無線信号に関する受信情報を検出するステップと、第1の無線送受信機によって、検出した受信情報をコンテナノードコントローラに提供するステップと、コンテナノードコントローラによって、第1の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定するステップと、マルチアンテナコンテナノードの第1の無線送受信機によって、マスタノードに位置決定メッセージを送信するステップであって、位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置を反映する、ステップとを含む、方法。
130.アンテナ素子は、ロジスティクスコンテナの軸に沿って空間的に分散した構成で配置されている、実施形態129に記載の方法。
131.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の外面のうちの2つ以上にアンテナ素子を配置する、実施形態129に記載の方法。
132.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの異なる角部にアンテナ素子を配置する、実施形態129に記載の方法。
133.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの複数の内面のうちの2つ以上にアンテナ素子を配置する一方で、アンテナ素子のそれぞれが、ロジスティクスコンテナの外側からブロードキャストされた無線信号を受信できる、実施形態129に記載の方法。
134.アンテナ素子の空間的に分散された構成が、ロジスティクスコンテナの一体的な部分としてアンテナ素子のそれぞれを配置する、実施形態129に記載の方法。
135.アンテナ素子の空間的に分散された構成は、ロジスティクスコンテナの1つまたは複数の一体化された部分として、アンテナ素子の第1の部分を配置し、ロジスティクスコンテナに取り付けられた1つ以上の取り付け可能なアンテナ構成要素として、アンテナ素子の第2の部分を配置する、実施形態129に記載の方法。
136.位置制御メッセージに応答して、アンテナ素子の異なるサブセットを選択するステップは、第1の無線送受信機によって、アンテナ素子の異なるサブセットのどれが第1の無線送受信機のための能動的な無線受信入力を提供するかを制御するステップを含む、実施形態129に記載の方法。
137.検出された受信情報は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれのマスタノードからのインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態を含む、実施形態129に記載の方法。
138.決定するステップは、コンテナノードコントローラによって、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれからの検出された受信情報の平均に基づいて、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの位置を決定するステップをさらに含む、実施形態129に記載の方法。
139.コンテナノードコントローラによって実行される決定するステップは、(a)検出された受信情報からのアンテナ素子の異なる選択されたサブセットのうちのそれぞれについて、マスタノードによってブロードキャストされるインバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別するステップと、(b)それぞれの位置に関連付けられるインバウンド無線信号の識別された相対的な観測信号強度に基づいて、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内で推定配置領域を、物理的な保管場所に対してロジスティクスコンテナの決定された位置として決定するステップとをさらに含む、実施形態129に記載の方法。
140.識別するステップ(a)は、マスタノードによってブロードキャストされたインバウンド無線信号のヘッダ内のブロードキャスト電力設定パラメータによって示されるように、インバウンド無線信号のブロードキャスト信号強度に対する観測信号強度を識別するステップをさらに含む、実施形態139の方法。
141.検出するステップ(b)は、物理的な保管場所に対するマスタノードの固定位置に基づいて、逆三辺測量を使用して、推定配置領域を決定するステップを含む、実施形態139に記載の方法。
142.決定するステップ(b)は、(b1)アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられた、インバウンド無線信号の識別された相対的な観測信号強度観察に基づいて、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの角度方向を識別するステップと、(b2)アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについてのそれぞれの位置に関連付けられたインバウンド無線信号の識別された相対観測信号強度と、マスタノードに対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向とに基づいて、ロジスティクスコンテナの物理的な保管場所内におけるロジスティクスコンテナの高精度な相対位置を、物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの決定された位置として識別するステップとを含む、実施形態139に記載の方法。
143.位置決定メッセージは、マスタノードに関連付けられた物理的な保管場所に対するロジスティクスコンテナの識別された角度方向を反映する、実施形態142に記載の方法。
144.位置決定メッセージは、ロジスティクスコンテナが、物理的な保管場所荷対するロジスティクスコンテナの決定された位置と比較したときに、物理的な保管場所の荷積み計画に従って、物理的な保管場所内に位置するかどうかをマスタノードに通知する荷積み状況パラメータをさらに含み、荷積み計画が、マルチアンテナコンテナノードのメモリ内に格納され、コンテナノードコントローラによってアクセスできる、実施形態140に記載の方法。
145.ロジスティクスコンテナは、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態129に記載の方法。
146.ロジスティクスコンテナは、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態129に記載の方法。
147.ロジスティクスコンテナは、鉄道システムによって移動可能な列車の車両を含む、実施形態129に記載の方法。
148.ロジスティクスコンテナは、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態129に記載の方法。
149.物理的な保管場所は、飛行機内で輸送可能なユニットロードデバイス(ULD)コンテナを含む、実施形態129に記載の方法。
150.物理的な保管場所は、飛行機の貨物エリアである、実施形態129に記載の方法。
151.物理的な保管場所は、ビークルによって移動可能なトレーラを含む、実施形態129に記載の方法。
152.物理的な保管場所は、鉄道システム上で移動可能な列車の車両を含む、実施形態129に記載の方法。
153.物理的な保管場所は、少なくとも2つの異なる種類の輸送モダリティ上を移動可能な一貫輸送用輸送コンテナを含む、実施形態129に記載の方法。
154.物理的な保管場所が、固定保管施設、建物の指定部分、および指定保管エリアの少なくとも1つを含む、実施形態129に記載の方法。
155.改良された無線ノードネットワーク対応のコンテナシステムであって、複数のパッケージを一時的に支持することができるロジスティクス保管プラットフォームと、ロジスティクス保管プラットフォーム上に配置されるコンテナノードコントローラと、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第1の無線送受信機であって、第1の無線送受信機は、マスタノードへの無線通信アクセスを第1の無線送受信機に提供する第1のアンテナをさらに備える、第1の無線送受信機と、コンテナノードコントローラに動作可能に結合された第2の無線送受信機であって、第2の無線送受信機は、ロジスティクス保管プラットフォームに対して分散した構成で配置された複数のアンテナ素子をさらに備え、複数のアンテナ素子が、第2の無線送受信機に、ロジスティクス保管プラットフォーム上に支持されたパッケージのうちの1つと共に配置されたパッケージIDノードへのマルチアンテナ無線通信アクセスを提供する、第2の無線送受信機とを備え、
第2の無線送受信機は、コンテナノードコントローラからの位置制御メッセージに応答して、パッケージIDノードからインバウンド無線信号を受信するためにアンテナ素子の異なるサブセットを選択し、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて、インバウンド無線信号に関する受信情報を検出し、検出された受信情報をコンテナノードコントローラに提供するように動作し、
コンテナノードコントローラは、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に基づいて、ロジスティクス保管プラットフォームに対するパッケージIDノードの位置を決定し、第1の無線送受信機に、位置メッセージをマスタノードへ送信させ、位置メッセージは、ロジスティクス保管プラットフォームに対するパッケージIDノードの決定された位置を反映する、コンテナシステム。
156.アンテナ素子は、ロジスティクス保管プラットフォームの軸に沿って分散した構成で配置されている、実施形態155に記載のコンテナシステム。
157.ロジスティクス保管プラットフォームは、複数のパッケージを保持するための支持面を含み、アンテナ素子のそれぞれは、支持面の複数の異なる部分のうちの1つに集束されたアンテナパターンを有する、実施形態155に記載のコンテナシステム。
158.アンテナ素子の分散された構成が、アンテナ素子のそれぞれがロジスティクス保管プラットフォームの異なる部分に取り付けられたパターンで空間的に配置されたアンテナ素子を有する、実施形態155に記載のコンテナシステム。
159.ロジスティクス保管プラットフォームの異なる部分は、ロジスティクス保管プラットフォームの上面と、ロジスティクス保管プラットフォームの底面と、ロジスティクス保管プラットフォームの側面と、ロジスティクス保管プラットフォームの内側部分とを備える、実施形態158に記載のコンテナシステム。
160.第2の無線送受信機は、アンテナ素子の異なるサブセットのどれが第2の無線送受信機のための無線受信入力を提供するかを制御するように動作することによって、位置制御メッセージに応答して、アンテナ素子の異なるサブセットを選択するように動作し、アンテナ素子の異なるサブセットのそれぞれは、ロジスティクス保管プラットフォームの異なる部分に配置される、実施形態155に記載のコンテナシステム。
161.検出された受信情報は、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれのインバウンド無線信号の観測された信号強度の形態を含む、実施形態155に記載のコンテナシステム。
162.コンテナノードコントローラは、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、ロジスティクス保管プラットフォームの上の保管エリア内の相対位置としてパッケージIDノードの位置を決定する、実施形態155に記載のコンテナシステム。
163.コンテナノードコントローラが、第2の無線送受信機からの検出された受信情報に応答して、(a)検出された受信情報を、アンテナ素子の異なる選択されたサブセットのそれぞれについて比較し、(b)インバウンド無線信号の最大観測信号強度を有するアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの1つを識別し、(c)パッケージIDノードの相対位置を、(b)におけるアンテナ素子の選択されたサブセットのうちの識別された1つの保管エリア内の焦点エリアに関連するものとして決定するように動作することによって、ロジスティクス保管プラットフォームの上にある保管エリア内のパッケージIDノードの相対位置を決定する、実施形態162に記載のコンテナシステム。
164.コンテナノードコントローラは、ロジスティクス保管プラットフォームに対するパッケージIDノードの決定された位置に基づいて、パッケージIDノードに関する配置フィードバック情報を生成し、第1の無線送受信機に、生成された配置フィードバック情報に基づいて、マスタノードへ配置フィードバックメッセージをブロードキャストさせるようにさらに動作する、実施形態155に記載のコンテナシステム。
165.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、パッケージIDノードが、ロジスティクス保管プラットフォームに対するパッケージIDノードの決定された位置と比較して、ロジスティクス保管プラットフォームのための積載計画に従ってロジスティクス保管プラットフォーム内に位置しているかどうかを示す、荷積み状況パラメータをさらに含む、実施形態164に記載のコンテナシステム。
166.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量に少なくとも基づく、ロジスティクス保管プラットフォームの現在の重量パラメータをさらに含む、実施形態165に記載のコンテナシステム。
167.コンテナノードコントローラによって生成された配置フィードバック情報は、ロジスティクス保管プラットフォームに対するパッケージIDノードの決定された位置と、パッケージIDノードに関連付けられたパッケージの重量とに少なくとも基づく、ロジスティクス保管プラットフォームの現在のバランスパラメータをさらに含む、実施形態166に記載のコンテナシステム。
168.ロジスティクス保管プラットフォームが棚を含む、実施形態155に記載のコンテナシステム。
169.棚は、棚に関連付けられた保管エリアを画定するために、ベースプラットフォームと、少なくとも側壁部分とを備える、実施形態155に記載のコンテナシステム。
170.第2の無線送受信機の複数のアンテナ素子のそれぞれは、ベースプラットフォームまたは側壁部分のうちの1つに配置される、実施形態169に記載のコンテナシステム。
171.ロジスティクス保管プラットフォームが複数の棚を含む、実施形態155に記載のコンテナシステム。
172.複数の棚が建物内に配置されている、実施形態171に記載のコンテナシステム。
173.複数の棚がビークル内に配置されている、実施形態171に記載のコンテナシステム。
174.ロジスティクス保管プラットフォームは、より大きなロジスティクスコンテナに固定される、実施形態155に記載のコンテナシステム。
175.ロジスティクス保管プラットフォームは、ベースプラットフォームに対してパッケージのうちの1つを保持および固定する可撓性のカバーと共に使用される、ベースプラットフォームを備える、実施形態155に記載のコンテナシステム。
176.可撓性カバーは、貨物用網を含む、実施形態175に記載のコンテナシステム。
さらなる実施形態G−無線ノードネットワークにおける改善されたノード監視のための方法、装置およびシステム。
1.複数の下位レベルのIDノードおよび上位レベルの管理ノードを有する無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線装置であって、下位レベルのIDノードは、出荷される複数の品物のうちの1つに関連付けられ、本装置は、中央ノード制御プロセッサと、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された遠隔管理通信インターフェースであって、遠隔管理通信インターフェースが、中央ノード制御プロセッサに上位レベルの管理ノードへのアクセスを提供する、遠隔管理通信インターフェースと、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された第1のコマンド無線送受信機であって、第1のコマンド無線送受信機が、複数の下位レベルのIDノードへの第1のコマンドインターフェースを中央ノード制御プロセッサに提供するために特化し、第1のコマンドインターフェースが、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへのIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第1のコマンド無線送受信機と、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサによって割り当てられて、第1のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第1のノード監視無線受信機とを備える、装置。
2.第1のノード監視無線受信機が、第1のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサによって割り当てられて、第2のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第2のノード監視無線受信機をさらに備え、第1のチャネルは第2のチャネルと重複しない、実施形態1に記載の装置。
3.第1のノード監視無線受信機および第2のノード監視無線受信機のそれぞれが、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサによって割り当てられて、第3のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第3のノード監視無線受信機をさらに備え、第3のチャネルは第1のチャネルおよび第2のチャネルとは異なる、実施形態2に記載の装置。
4.第1のチャネルが第1の信号周波数範囲を含む、実施形態1に記載の装置。
5.第2のチャネルが第2の信号周波数範囲を含む、実施形態2に記載の装置。
6.第3のチャネルが第3の信号周波数範囲を含む、実施形態3に記載の装置。
7.中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された第2のコマンド無線送受信機であって、第2のコマンド無線送受信機が、複数の下位レベルのIDノードへのパラレルコマンドインターフェースを中央ノード制御プロセッサに提供し、第1のコマンド無線送受信機が、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへIDノード指示を送信する間に、パラレルコマンドインターフェースが、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの別のものへのIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第2のコマンド無線送受信機とをさらに備える、実施形態1に記載の装置。
8.第1のコマンド無線送受信機によって提供される第1のコマンドインターフェースと、第2のコマンド無線送受信機によって提供されるパラレルコマンドインターフェースとは、下位レベルのIDノードの異なるノードへの異なるコマンド指示の重複した通信を少なくとも可能にする、実施形態7に記載の装置。
9.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第1の監視コマンドに応答して、第1のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第1のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態1に記載の装置。
10.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第2の監視コマンドに応答して、第2のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第2のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態2に記載の装置。
11.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第3の監視コマンドに応答して、第3のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第3のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態3に記載の装置。
12.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信した第1のノード指示コマンドに応じて、第1のコマンド無線送受信機に、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへIDノード指示を送信させる、実施形態1に記載の装置。
13.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信した第2のノード指示コマンドに応じて、第2のコマンド無線送受信機に、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの別のものへ別のIDノード指示を送信させる、実施形態7に記載の装置。
14.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して装置と通信するサーバを備える、実施形態1に記載の装置。
15.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して装置と通信するマスタノードを備える、実施形態1に記載の装置。
16.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、無線ノードネットワーク内の別のノード要素との許可されたノード関係を応答して確立させる、ノード関連付け動作指示を含む、実施形態1に記載の装置。
17.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト状況を応答して変更させる、ノードブロードキャスト動作指示を含む、実施形態1に記載の装置。
18.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト電力レベルを応答して変更させる、指示を含む、実施形態17に記載の装置。
19.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャストタイミングパラメータを応答して変更させる、指示を含む、実施形態17に記載の装置。
20.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つによって収集されたデータを応答してブロードキャストさせる、ノードデータ送信動作指示を含む、実施形態17に記載の装置。
21.収集されたデータは、パッケージに関連するセンサデータを含み、パッケージは、複数の下位レベルのIDノードの少なくとも1つに関連付けられている、実施形態20に記載の装置。
22.複数の下位レベルのIDノードを有する無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線システムであって、下位レベルのIDノードのそれぞれが、出荷される複数の品物のうちの1つに関連付けられ、本システムは、無線ノードネットワークに配置された上位レベルの管理ノードと、上位レベルの管理ノードと通信する、無線ノードネットワークに配置された中間レベルの監視ノードであって、中間レベルの監視ノードが、上位レベルの管理ノードからの制御入力に応答して、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号を監視するように動作し、
中間レベルの監視ノードが、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号の監視を調整する責任を持つ、中央ノード制御プロセッサと、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された遠隔管理通信インターフェースであって、遠隔管理通信インターフェースが、中央ノード制御プロセッサに上位レベルの管理ノードへのアクセスおよび上位レベルの管理ノードからの制御入力を提供する、遠隔管理通信インターフェースと、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、複数の下位レベルのIDノードへの第1のコマンドインターフェースを中央ノード制御プロセッサに提供するために特化した、第1のコマンド無線送受信機であって、第1のコマンドインターフェースが、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへのIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第1のコマンド無線送受信機と、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサによって割り当てられて、第1のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第1のノード監視無線受信機とをさらに備える、中間レベルの監視ノードとを備える、システム。
23.中間レベルの監視ノードは、第1のノード監視無線受信機が、第1のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサによって割り当てられて、第2のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第2のノード監視無線受信機をさらに備え、第1のチャネルは第2のチャネルと重複しない、実施形態22に記載のシステム。
24.中間レベルの監視ノードは、第1のノード監視無線受信機および第2のノード監視無線受信機のそれぞれが、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサによって割り当てられて、第3のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第3のノード監視無線受信機をさらに備え、第3のチャネルは第1のチャネルおよび第2のチャネルとは異なる、実施形態23に記載のシステム。
25.第1のチャネルが第1の信号周波数範囲を含む、実施形態22に記載のシステム。
26.第2のチャネルが第2の信号周波数範囲を含む、実施形態23に記載のシステム。
27.第3のチャネルが第3の信号周波数範囲を含む、実施形態24に記載のシステム。
28.中間レベルの監視ノードは、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された第2のコマンド無線送受信機であって、第2のコマンド無線送受信機が、複数の下位レベルのIDノードへのパラレルコマンドインターフェースを中央ノード制御プロセッサに提供し、第1のコマンド無線送受信機が、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへIDノード指示を送信する間に、パラレルコマンドインターフェースが、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの別のものへの別のIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第2のコマンド無線送受信機とをさらに備える、実施形態22に記載のシステム。
29.第1のコマンド無線送受信機によって提供される第1のコマンドインターフェースと、第2のコマンド無線送受信機によって提供されるパラレルコマンドインターフェースとは、下位レベルのIDノードの異なるノードへの異なるコマンド指示の重複した通信を少なくとも可能にする、実施形態28に記載のシステム。
30.中間レベルの管理ノードの中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された制御入力としての第1の監視コマンドに応答して、第1のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第1のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態22に記載のシステム。
31.中間レベルの管理ノードの中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された制御入力としての第2の監視コマンドに応答して、第2のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第2のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態23に記載のシステム。
32.中間レベルの管理ノードの中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された制御入力としての第3の監視コマンドに応答して、第3のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第3のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態24に記載のシステム。
33.中間レベルの管理ノードの中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信した制御入力としての第1のノード指示コマンドに応じて、第1のコマンド無線送受信機に、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへIDノード指示を送信させる、実施形態22に記載のシステム。
34.中間レベルの管理ノードの中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信した制御入力としての第2のノード指示コマンドに応じて、第2のコマンド無線送受信機に、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの別のものへ別のIDノード指示を送信させる、実施形態28に記載のシステム。
35.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して中間レベルの監視ノードと通信するサーバを備える、実施形態22に記載のシステム。
36.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して中間レベルの監視ノードと通信するマスタノードを備える、実施形態22に記載のシステム。
37.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、無線ノードネットワーク内の別のノード要素との許可されたノード関係を応答して確立させる、ノード関連付け動作指示を含む、実施形態22に記載のシステム。
38.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト状況を応答して変更させる、ノードブロードキャスト動作指示を含む、実施形態22に記載のシステム。
39.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト電力レベルを応答して変更させる、指示を含む、実施形態38に記載のシステム。
40.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャストタイミングパラメータを応答して変更させる、指示を含む、実施形態38に記載のシステム。
41.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つによって収集されたデータを応答してブロードキャストさせる、ノードデータ送信動作指示を含む、実施形態38に記載のシステム。
42.収集されたデータは、パッケージに関連するセンサデータを含み、パッケージは、複数の下位レベルのIDノードの少なくとも1つに関連付けられている、実施形態41に記載のシステム。
43.上位レベルの管理ノードと、中間レベルの監視ノードと、複数の下位レベルのIDノードとを有する無線ノードネットワークにおけるロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線ベースの方法であって、下位レベルのノードのそれぞれが、出荷される複数の品物のうちの1つに関連付けられ、本方法は、中間レベルの監視ノードの遠隔管理通信インターフェースによって、上位レベルの管理ノードからの制御入力を受信するステップであって、中間レベルの監視ノードの遠隔管理通信インターフェースが、上位レベルの管理ノードと通信するのに特化している、ステップと、中間レベルの監視ノードの第1のコマンド無線送受信機によって、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへのIDノード指示を送信するステップであって、第1のコマンド無線送受信機が、中間レベルの監視ノードに、複数の下位レベルのIDノードへの第1の専用コマンドインターフェースを提供する、ステップと、中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサによって、中間レベルの監視ノードの第1のノード監視無線受信機のための第1の割り当て指示を生成するステップと、中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサによって、第1のノード監視無線受信機に第1の割り当て指示を送信して、第1のノード監視無線受信機に、第1のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンさせる、ステップとを含む、方法。
44.中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサによって、中間レベルの監視ノードの第2のノード監視無線受信機のための第2の割り当て指示を生成するステップと、中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサによって、第1のノード監視無線受信機が、第1のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、第2の割り当て指示を第2のノード監視無線受信機に送信して、第2のノード監視無線受信機に、第2のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンさせる、ステップであって、第1のチャネルは第2のチャネルと重複しない、ステップとをさらに含む、実施形態43に記載の方法。
45.中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサによって、中間レベルの監視ノードの第3のノード監視無線受信機のための第3の割り当て指示を生成するステップと、中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサによって、第1のノード監視無線受信機および第2のノード監視無線受信機のそれぞれが、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、第3の割り当て指示を第3のノード監視無線受信機に送信して、第3のノード監視無線受信機に、第3のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンさせる、ステップであって、第3のチャネルは第1のチャネルおよび第2のチャネルとは異なる、ステップとをさらに含む、実施形態44に記載の方法。
46.第1のチャネルが第1の信号周波数範囲を含む、実施形態43に記載の方法。
47.第2のチャネルが第2の信号周波数範囲を含む、実施形態44に記載の方法。
48.第3のチャネルが第3の信号周波数範囲を含む、実施形態45に記載の方法。
49.第1のコマンド無線送受信機が、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへIDノード指示を送信する間に、中間レベルの監視ノードの第2のコマンド無線送受信機によって、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの別のものへ別のIDノード指示を送信するステップであって、第2のコマンド無線送受信機が、中央ノード制御プロセッサに、複数の下位レベルのIDノードへのパラレルコマンドインターフェースを提供する、ステップをさらに含む、実施形態43に記載の方法。
50.第1のコマンド無線送受信機によって提供される第1のコマンドインターフェースと、第2のコマンド無線送受信機によって提供されるパラレルコマンドインターフェースとは、下位レベルのIDノードの異なるノードへの異なるコマンド指示の重複した通信を少なくとも可能にする、実施形態49に記載の方法。
51.第1の割り当て指示は、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第1の監視コマンドに応答して、第1のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第1のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態43に記載の方法。
52.第2の割り当て指示は、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第2の監視コマンドに応答して、第2のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第2のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態44に記載の方法。
53.第3の割り当て指示は、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第3の監視コマンドに応答して、第3のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第3のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態45に記載の方法。
54.IDノード指示を送信するステップは、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第1のノード指示コマンドに応答して実行される、実施形態43に記載の方法。
55.別のIDノード指示を送信するステップは、上位レベルの管理ノードから遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第2のノード指示コマンドに応答して実行される、実施形態49に記載の方法。
56.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して装置と通信するサーバを備える、実施形態43に記載の方法。
57.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して装置と通信するマスタノードを備える、実施形態43に記載の方法。
58.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、無線ノードネットワーク内の別のノード要素との許可されたノード関係を応答して確立させる、ノード関連付け動作指示を含む、実施形態43に記載の方法。
59.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト状況を応答して変更させる、ノードブロードキャスト動作指示を含む、実施形態43に記載の方法。
60.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト電力レベルを応答して変更させる、指示を含む、実施形態59に記載の方法。
61.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャストタイミングパラメータを応答して変更させる、指示を含む、実施形態59に記載の方法。
62.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つによって収集されたデータを応答してブロードキャストさせる、ノードデータ送信動作指示を含む、実施形態59に記載の方法。
63.収集されたデータは、パッケージに関連するセンサデータを含み、パッケージは、複数の下位レベルのIDノードの少なくとも1つに関連付けられている、実施形態62に記載の方法。
64.複数の下位レベルのIDノードと上位レベルの管理ノードとを有する無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線システムであって、下位レベルのIDノードのそれぞれが、出荷される複数の品物のうちの1つに関連付けられ、本システムは、上位レベルの管理ノードからの制御入力に応答して、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号を監視することを調整する、中間レベルの監視ノードであって、
中間レベルの監視ノードが、(a)複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号の監視を調整する責任を持つ、中央ノード制御プロセッサと、(b)中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された遠隔管理通信インターフェースであって、遠隔管理通信インターフェースが、中央ノード制御プロセッサに上位レベルの管理ノードへのアクセスおよび上位レベルの管理ノードから受信した制御入力を提供する、遠隔管理通信インターフェースと、(c)中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、複数の下位レベルのIDノードへの第1のコマンドインターフェースを中央ノード制御プロセッサに提供するために特化した、第1のコマンド無線送受信機であって、第1のコマンドインターフェースが、中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへの第1のIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第1のコマンド無線送受信機と、(d)中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された監視無線通信インターフェースであって、監視無線通信インターフェースが、制御入力に関連する中央ノード制御プロセッサから監視無線通信インターフェースによって受信したフィードバックに応答して、第1の割り当て指示を生成するように動作する、監視無線通信インターフェースとをさらに備える、中間レベルの監視ノードと、
監視無線通信インターフェースを介して、別個のデバイスとして中間レベルの監視ノードと通信する第1のノード監視無線受信装置であって、第1のノード監視無線装置が、中間レベルの監視ノードから受信した第1の割り当て指示に応答して、第1チャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つから1つまたは複数の信号をリッスンする、第1のノード監視無線受信装置とを備える、システム。
65.第1のノード監視無線受信装置が、第1のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、監視無線通信インターフェースを介して、別の別個の装置として中間レベルの監視ノードと通信する第2のノード監視無線受信装置であって、第2のノード監視無線装置が、中間レベルの監視ノードの監視無線通信インターフェースによって生成された第2の割り当て指示に応答して、第2のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第1のチャネルが第2のチャネルと重複しない、第2のノード監視無線受信装置をさらに備える、実施形態64に記載のシステム。
66.第1のノード監視無線受信装置および第2のノード監視無線受信装置のそれぞれが、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、監視無線通信インターフェースを介して、別の別個の装置として中間レベルの監視ノードと通信する第3のノード監視無線受信装置であって、第3のノード監視無線装置が、中間レベルの監視ノードの監視無線通信インターフェースによって生成された第3の割り当て指示に応答して、第3のチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第3のチャネルが第1のチャネルおよび第2のチャネルとは異なる、第3のノード監視無線受信装置をさらに備える、実施形態65に記載のシステム。
67.第1のチャネルが第1の信号周波数範囲を含む、実施形態64に記載のシステム。
68.第2のチャネルが第2の信号周波数範囲を含む、実施形態65に記載のシステム。
69.第3のチャネルが第3の信号周波数範囲を含む、実施形態66に記載のシステム。
70.中間レベルの監視ノードは、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された第2のコマンド無線送受信機であって、第2のコマンド無線送受信機が、複数の下位レベルのIDノードへのパラレルコマンドインターフェースを中央ノード制御プロセッサに提供するように特化し、第1のコマンド無線送受信機が、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへ第1のIDノード指示を送信する間に、パラレルコマンドインターフェースが、中間レベルの監視ノードの中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの別のものへの第2のIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第2のコマンド無線送受信機とをさらに備える、実施形態64に記載のシステム。
71.第1のコマンド無線送受信機によって提供される第1のコマンドインターフェースと、第2のコマンド無線送受信機によって提供されるパラレルコマンドインターフェースとは、下位レベルのIDノードの異なるノードへの異なるコマンド指示の重複した通信を少なくとも可能にする、実施形態70に記載のシステム。
72.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第1の監視コマンドに応答して、第1のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第1のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態64に記載のシステム。
73.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第2の監視コマンドに応答して、第2のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第2のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態65に記載のシステム。
74.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノード遠隔管理通信インターフェースを介して受信された第3の監視コマンドに応答して、第3のチャネルを介して、複数の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように、第3のノード監視無線受信機を割り当てる、実施形態66に記載のシステム。
75.第1のノード監視無線受信装置は、中間レベルの監視ノードの監視無線インターフェースに第1の検出通知を送信するように動作し、第1の検出通知は、第1のチャネルを介する複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号の検出を反映し、第2のノード監視無線受信装置は、中間レベルの監視ノードの監視無線インターフェースに第2の検出通知を送信するように動作し、第2の検出通知は、第1のチャネルを介して第1のノード監視無線受信装置が、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号のうちのいずれかを検出する間に、第2のチャネルを介する複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号の検出を反映する、実施形態70に記載のシステム。
76.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して中間レベルの監視ノードと通信するサーバを備える、実施形態64に記載のシステム。
77.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して中間レベルの監視ノードと通信するマスタノードを備える、実施形態64に記載のシステム。
78.第1のIDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、無線ノードネットワーク内の別の要素との許可されたノード関係を応答して確立させる、ノード関連付け動作指示を含む、実施形態64に記載のシステム。
79.第1のIDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト状況を応答して変更させる、ノードブロードキャスト動作指示を含む、実施形態64に記載のシステム。
80.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト電力レベルを応答して変更させる、指示を含む、実施形態79に記載のシステム。
81.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャストタイミングパラメータを応答して変更させる、指示を含む、実施形態79に記載のシステム。
82.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つによって収集されたデータを応答してブロードキャストさせる指示を含む、実施形態79に記載のシステム。
83.少なくとも2つの下位レベルのIDノードおよび上位レベルの管理ノードを有する無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線システムであって、2つの下位レベルのIDノードのそれぞれは、出荷される異なる品物に関連付けられ、本システムは、第1の通信路を介する上位レベルの管理ノードへの通信アクセスと、第2の通信路を介する少なくとも2つの下位レベルのIDノードへの通信アクセスとを有する中間レベルの監視ノードであって、中間レベルの監視ノードが、第1の通信路を介して上位レベルの管理ノードから受信した制御入力に応答して、少なくとも2つの下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をスキャンすることに関連する複数の監視割り当てタスク指示を生成する、中間レベルの監視ノードと、第1の監視割り当てタスク指示に応答して、第1のチャネルを介して下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をスキャンする、第1のノード監視無線受信装置であって、第1の監視割り当てタスク指示が、第1のノード監視無線受信機によって、中間レベルの監視ノードから第3の通信路を介して受信される、第1のノード監視無線受信装置と、第1のノード監視無線受信装置が第1のチャネルを介して下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をスキャンする間に、同時に、第2の監視割り当てタスク指示に応答して、第2のチャネルを介して下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をスキャンする、第2のノード監視無線受信装置であって、第2の監視割り当てタスク指示が、第2のノード監視無線受信機によって、中間レベルの監視ノードから第3の通信路を介して受信され、第1のチャネルは第2のチャネルと重複しない、第2のノード監視無線受信装置とを備える、システム。
84.第1のチャネルが第1の信号周波数範囲を含み、第2のチャネルが第2の信号周波数範囲を含む、実施形態83に記載のシステム。
85.中間レベルの監視ノードは、中間レベルの監視ノードに下位レベルのIDノードへの第1のコマンドインターフェースを提供することに特化した第1のコマンド無線送受信機であって、第1のコマンドインターフェースは、第2の通信路を介する中間レベルの監視ノードから下位レベルのIDノードの少なくとも1つへの第1のIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第1のコマンド無線送受信機と、中間レベルの監視ノードに下位レベルのIDノードへの第2のコマンドインターフェースを提供することに特化した第2のコマンド無線送受信機であって、第2のコマンドインターフェースは、第1のコマンド無線送受信機が第1のIDノード命令を下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに送信している間に、第2の通信路を介する中間レベルの監視ノードから下位レベルのIDノードの別のものへの第2のIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第2のコマンド無線送受信機とをさらに備える、実施形態83に記載のシステム。
86.第1のコマンド無線送受信機によって提供される第1のコマンドインターフェースと、第2のコマンド無線送受信機によって提供される第2のコマンドインターフェースとは、下位レベルのIDノードの異なるノードへの異なるコマンド指示の重複した通信を少なくとも可能にする、実施形態85に記載のシステム。
87.中間レベルの監視ノードは、中間レベルの監視ノードに下位レベルのIDノードへの第3のコマンドインターフェースを提供することに特化した第3のコマンド無線送受信機であって、第3のコマンドインターフェースは、第1のコマンド無線送受信機が第1のIDノード命令を送信し、第2のコマンド無線送受信機が第2のIDノード命令を送信している間に、第2の通信路を介する中間レベルの監視ノードから少なくとも第3の下位レベルのIDノードへの第3のIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第3のコマンド無線送受信機をさらに備える、実施形態85に記載のシステム。
88.中間レベルの監視ノードによって生成された第1の監視割り当てタスク指示は、第1のノード監視無線受信機に、上位レベルの管理ノードから第1の通信路を介して受信された第1の監視コマンドに応答して、第1のチャネルを介して下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように割り当て、中間レベルの監視ノードによって生成された第2の監視割り当てタスク指示は、第2のノード監視無線受信機に、上位レベルの管理ノードから第1の通信路を介して受信された第2の監視コマンドに応答して、第2のチャネルを介して下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号をリッスンするように割り当てる、実施形態83に記載のシステム。
89.第1のノード監視無線受信装置および第2のノード監視無線受信装置はそれぞれ、中間レベルの監視ノードに検出通知を送信するように動作し、検出通知が、第1のチャネルまたは第2のチャネルを介する下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号のいずれかの検出を反映する、実施形態83に記載のシステム。
90.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して中間レベルの監視ノードと通信するサーバを備える、実施形態83に記載のシステム。
91.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して中間レベルの監視ノードと通信するマスタノードを備える、実施形態83に記載のシステム。
92.第1のIDノード指示および第2のIDノード指示のうちの少なくとも1つは、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、無線ノードネットワーク内の別の要素との許可されたノード関係を応答して確立させる、ノード関連付け動作指示を含む、実施形態83に記載のシステム。
93.第1のIDノード指示および第2のIDノード指示のうちの少なくとも1つは、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト状況を応答して変更させる、ノードブロードキャスト動作指示を含む、実施形態83に記載のシステム。
94.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト電力レベルを応答して変更させる、指示を含む、実施形態93に記載のシステム。
95.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャストタイミングパラメータを応答して変更させる、指示を含む、実施形態93に記載のシステム。
96.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つによって収集されたデータを応答してブロードキャストさせる指示を含む、実施形態93に記載のシステム。
97.複数の下位レベルのIDノードおよび上位レベルの管理ノードを有する無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線装置であって、下位レベルのIDノードは、出荷される複数の品物のうちの1つに関連付けられ、本装置は、中央ノード制御プロセッサと、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された遠隔管理通信インターフェースであって、遠隔管理通信インターフェースが、中央ノード制御プロセッサに上位レベルの管理ノードへのアクセスを提供する、遠隔管理通信インターフェースと、複数のマルチモード無線送受信機であって、それぞれが、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、マルチモード無線送受信機のそれぞれが、中央ノード制御プロセッサから受信した第1のモードコマンドに応答して、中央ノード制御プロセッサに、複数の下位レベルのIDノードへの第1のコマンドインターフェースを提供する専用コマンド無線送受信機として、第1のモードで動作し、第1のコマンドインターフェースが、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへのIDノード指示の送信を少なくとも可能にし、マルチモード無線送受信機のそれぞれが、中央ノード制御プロセッサから受信した第2のモードコマンドにさらに応答して、指定されたチャネルを介して複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする専用モード監視無線受信機として、第2のモードで動作する、複数のマルチモード無線送受信機とを備える、装置。
98.複数のマルチモード無線送受信機は、中央ノード制御プロセッサに複数の下位レベルのIDノードへの第1のコマンドインターフェースを提供するようにプログラムされた第1の専用コマンド無線送受信機として第1のモードで一時的に動作する第1のマルチモード無線送受信機であって、第1のコマンドインターフェースは、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへの第1のIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第1のマルチモード無線送受信機と、中央ノード制御プロセッサに複数の下位レベルのIDノードへのパラレルコマンドインターフェースを提供するようにプログラムされた第2の専用コマンド無線送受信機として第1のモードで一時的に動作する第2のマルチモード無線送受信機であって、パラレルコマンドインターフェースは、第1のマルチモード無線送受信機が第1のIDノード命令を複数の下位レベルのIDノード命令のうちの少なくとも1つに送信している間に、中央ノード制御プロセッサから複数の下位レベルのIDノードのうちの別のものへの第2のIDノード指示の送信を少なくとも可能にする、第2のマルチモード無線送受信機と、第1の周波数範囲にわたって複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンするようにプログラムされた専用ノード監視無線受信機として第2のモードで一時的に動作する第3のマルチモード無線送受信機とを備える、実施形態97に記載の装置。
99.第1のマルチモード無線送受信機によって提供される第1のコマンドインターフェースと、第2のマルチモード無線送受信機によって提供されるパラレルコマンドインターフェースとは、下位レベルのIDノードの異なるノードへの異なるコマンド指示の重複した通信を少なくとも可能にする、実施形態98に記載の装置。
100.複数のマルチモード無線送受信機は、第3のマルチモード無線送受信機が、第1の周波数範囲にわたって複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンすると同時に、第2の周波数範囲にわたって複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンするようにプログラムされた専用ノード監視無線受信機として第2のモードで一時的に動作する第4のマルチモード無線送受信機をさらに備える、実施形態98に記載の装置。
101.中央ノード制御プロセッサは、上位レベルの管理ノードからの制御入力を受信したことに応答して、マルチモード無線送受信機のそれぞれのモード状態をプログラムするように動作し、モード状態は、第1のモードコマンドおよび第2のモードコマンドのうちの少なくとも1つでプログラムされる、実施形態97に記載の装置。
102.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して装置と通信するサーバを備える、実施形態97に記載の装置。
103.上位レベルの管理ノードは、遠隔管理通信インターフェースを介して装置と通信するマスタノードを備える、実施形態97に記載の装置。
104.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、無線ノードネットワーク内の別のノード要素との許可されたノード関係を応答して確立させる、ノード関連付け動作指示を含む、実施形態97に記載の装置。
105.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト状況を応答して変更させる、ノードブロードキャスト動作指示を含む、実施形態97に記載の装置。
106.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャスト電力レベルを応答して変更させる、指示を含む、実施形態105に記載の装置。
107.ノードブロードキャスト動作指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、ブロードキャストタイミングパラメータを応答して変更させる、指示を含む、実施形態105に記載の装置。
108.IDノード指示は、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つに、複数の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つによって収集されたデータを応答してブロードキャストさせる、ノードデータ送信動作指示を含む、実施形態105に記載の装置。
109.収集されたデータは、パッケージに関連するセンサデータを含み、パッケージは、複数の下位レベルのIDノードの少なくとも1つに関連付けられている、実施形態108に記載の装置。
110.無線ノードネットワークに配置されたロジスティクスノード監視のための専用マルチ無線システムであって、本装置は、無線ノードネットワーク内の第1の下位レベルのIDノードであって、第1の下位レベルのIDノードが、出荷される第1のパッケージに対して配置される、第1の下位レベルのIDノードと、無線ノードネットワーク内の第2の下位レベルのIDノードであって、第2の下位レベルのIDノードが、出荷される第2のパッケージに対して配置される、第2の下位レベルのIDノードと、無線ノードネットワーク内の上位レベルの管理ノードであって、上位レベルの管理ノードが、第1の下位レベルのIDノードおよび第1のパッケージに関連する第1の関連付け情報を保持し、また第2の下位レベルのIDノードおよび第2のパッケージに関連する第2の関連付け情報を保持する、上位レベルの管理ノードと、上位レベルの管理ノードと通信する無線ノードネットワークに配置された中間レベルの監視ノードであって、中間レベルの監視ノードが、上位レベルの管理ノードから受信した制御入力メッセージに応答して、第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号を監視するように動作し、中間レベルの監視ノードが、第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードからの1つまたは複数の信号の監視を調整する責任を持つ、中央ノード制御プロセッサと、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合された遠隔管理通信インターフェースであって、遠隔管理通信インターフェースが、中央ノード制御プロセッサに上位レベルの管理ノードへのアクセスおよび上位レベルの管理ノードからの制御入力メッセージを提供する、遠隔管理通信インターフェースと、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードのそれぞれへの第1のコマンドインターフェースを中央ノード制御プロセッサに提供するために特化した、第1のコマンド無線送受信機であって、第1のコマンドインターフェースが、制御入力メッセージに基づいて、中央ノード制御プロセッサから第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つへのIDノード指示を送信するように動作する、第1のコマンド無線送受信機と、中央ノード制御プロセッサに動作可能に結合され、中央ノード制御プロセッサによって割り当てられて、第1のチャネルを介して第1の下位レベルのIDノードおよび第2の下位レベルのIDノードのうちの少なくとも1つからの1つまたは複数の信号をリッスンする、第1のノード監視無線受信機とをさらに備える、中間レベルの監視ノードとを備える、システム。
さらなる実施形態H−無線ノードネットワークにおける複数の無線ノードの改善された通信管理のための方法、非一時的コンピュータ可読媒体、およびシステム。
1.無線ノードネットワーク内で動作するサーバによる複数の無線ノードの通信管理の改良された方法であって、本方法は、サーバによって、複数の無線ノードのうちのターゲットノードを識別するステップであって、ターゲットノードが初期位置である、ステップと、サーバによって、ターゲットノードの初期位置に近接する、複数の無線ノード内の他のノードの初期グループの動作ノード密度を判定するステップと、動作ノード密度が閾値を超える場合、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、少なくとも1つの隣接ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとを含む、方法。
2.少なくとも1つの隣接ノードは、他のノードの初期グループ内の単一のノードを含み、単一のノードは、他のノードの初期グループ内の残りのノードの少なくとも大部分と比較して、ターゲットノードのより近くに位置する、実施形態1に記載の方法。
3.少なくとも1つの隣接ノードは、パッケージとペアにされたIDノードを含む、実施形態1に記載の方法。
4.他のノードの初期グループは、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態1に記載の方法。
5.ターゲットノードは、別々に、第1の通信路を介してサーバと通信することができ、第2の通信路を介して複数の無線ノードの少なくとも一部と通信することができるマスタノードを含み、複数の無線ノードのうちの一部が、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態1に記載の方法。
6.少なくとも1つの隣接ノードは、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループからの複数のノードのサブグループクラスタを含む、実施形態1の方法。
7.送信するステップは、動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとを含む、実施形態6に記載の方法。
8.ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップは、サーバによって、他のノードの初期グループからノードの複数のサブグループクラスタを、少なくとも1つの隣接ノードとして識別するステップと、動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
9.第1の時間間隔が満了した後に、また動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、サーバによって、ノードのサブグループクラスタの第2のサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第2の時間間隔の間、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させる、ステップをさらに含む、実施形態8に記載の方法。
10.ターゲットノードの初期位置に近接する、複数の無線ノードにおける他のノードの初期グループからのノードの複数のノードのサブグループクラスタを識別するステップは、クラスタリングパラメータに基づく、実施形態8に記載の方法。
11.クラスタリングパラメータは、サーバに格納された出荷情報を含み、出荷情報は、他のノードの初期グループ内の各ノードに関連する、実施形態10に記載の方法。
12.クラスタリングパラメータは、サーバに格納されたコンテキストデータを含み、コンテキストデータは、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループ内の各ノードの予想される環境に関連する、実施形態10に記載の方法。
13.クラスタリングパラメータは、サーバに格納された関連付けデータを含み、関連付けデータは、他のノードの初期グループ内のノードのうちの異なるノード間のサーバによって許可された関係を識別する、実施形態10に記載の方法。
14.第1の時間間隔が満了した後に、サーバによって、ターゲットノードの更新された位置に近接した複数の無線ノード内の他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度を判定するステップと、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ターゲットノードの更新された位置に近接した他のノードの更新されたグループから少なくとも1つのノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更により、他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止される、ステップとをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
15.ターゲットノードの更新された位置は、初期位置と比較して異なる、実施形態14に記載の方法。
16.他のノードの更新されたグループは、ノードの移動に起因して、他のノードの初期グループと比較して異なる、実施形態14に記載の方法。
17.サーバによって、ターゲットノードの更新された位置に近接した複数の無線ノード内の他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別するステップと、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更により、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止される、ステップとをさらに含む、実施形態14に記載の方法。
18.第2の時間間隔が満了した後に、サーバによって、ノードのサブグループクラスタの第2の更新されたサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信するステップであって、更新された動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更が、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第3の時間間隔の間、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させる、ステップをさらに含む、実施形態17に記載の方法。
19.サーバベースのプロセッサで実行された場合にプロセッサが、無線ノードネットワーク内で動作するサーバによる複数の無線ノードの通信管理の改良された方法を実行する、命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、本方法は、実行された場合、サーバによって、複数の無線ノードのうちのターゲットノードを識別するステップであって、ターゲットノードが初期位置である、ステップと、サーバによって、ターゲットノードの初期位置に近接する、複数の無線ノード内の他のノードの初期グループの動作ノード密度を判定するステップと、動作ノード密度が閾値を超える場合、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、少なくとも1つの隣接ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとを含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
20.少なくとも1つの隣接ノードは、他のノードの初期グループ内の単一のノードを含み、単一のノードは、他のノードの初期グループ内の残りのノードの少なくとも大部分と比較して、ターゲットノードのより近くに位置する、実施形態19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
21.少なくとも1つの隣接ノードは、パッケージとペアにされたIDノードを含む、実施形態19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
22.他のノードの初期グループは、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
23.ターゲットノードは、別々に、第1の通信路を介してサーバと通信することができ、第2の通信路を介して複数の無線ノードの少なくとも一部と通信することができるマスタノードを含み、複数の無線ノードのうちの一部が、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
24.少なくとも1つの隣接ノードは、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループからの複数のノードのサブグループクラスタを含む、実施形態19の非一時的コンピュータ可読媒体。
25.本方法の送信するステップは、動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとを含む、実施形態24に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
26.ブロードキャストプロファイルの変更を送信する方法ステップは、サーバによって、他のノードの初期グループからノードの複数のサブグループクラスタを、少なくとも1つの隣接ノードとして識別するステップと、動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとをさらに含む、実施形態19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
27.本方法は、第1の時間間隔が満了した後に、また動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、サーバによって、ノードのサブグループクラスタの第2のサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第2の時間間隔の間、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させる、ステップをさらに含む、実施形態26に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
28.ターゲットノードの初期位置に近接する、複数の無線ノードにおける他のノードの初期グループからのノードの複数のノードのサブグループクラスタを識別するステップは、クラスタリングパラメータに基づく、実施形態26に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
29.クラスタリングパラメータは、サーバに格納された出荷情報を含み、出荷情報は、他のノードの初期グループ内の各ノードに関連する、実施形態28に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
30.クラスタリングパラメータは、サーバに格納されたコンテキストデータを含み、コンテキストデータは、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループ内の各ノードの予想される環境に関連する、実施形態28に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
31.クラスタリングパラメータは、サーバに格納された関連付けデータを含み、関連付けデータは、他のノードの初期グループ内のノードのうちの異なるノード間のサーバによって許可された関係を識別する、実施形態28に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
32.第1の時間間隔が満了した後に、サーバによって、ターゲットノードの更新された位置に近接した複数の無線ノード内の他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度を判定する方法ステップと、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ターゲットノードの更新された位置に近接した他のノードの更新されたグループから少なくとも1つのノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信する方法ステップであって、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更により、他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止される、方法ステップとをさらに含む、実施形態19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
33.ターゲットノードの更新された位置は、初期位置と比較して異なる、実施形態32に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
34.他のノードの更新されたグループは、ノードの移動に起因して、他のノードの初期グループと比較して異なる、実施形態32に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
35.サーバによって、ターゲットノードの更新された位置に近接した複数の無線ノード内の他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別する方法ステップと、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信する方法ステップであって、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更により、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止される、方法ステップとをさらに含む、実施形態32に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
36.第2の時間間隔が満了した後に、サーバによって、ノードのサブグループクラスタの第2の更新されたサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信する方法ステップであって、更新された動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更が、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第3の時間間隔の間、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させる、方法ステップをさらに含む、実施形態35に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
37.無線ノードネットワークの一部として配備された通信管理のための改良されたシステムであって、システムは、無線ノードネットワーク内の異なるそれぞれの位置に配備された、複数の無線ノードであって、複数の無線ノードが、初期位置にターゲットノードを含む、複数の無線ノードと、無線ノードネットワークの管理要素として無線ノードネットワーク内に配備されたサーバであって、サーバが、サーバからの直接通信路を介して、または無線ノードのうちの1つを中間ノードとして使用する間接通信路を介して、のいずれにより、複数の無線ノードのそれぞれと通信するように動作し、サーバが、通信管理ソフトウェア命令を実行するとき、複数の無線ノードのうちのターゲットノードを識別し、ターゲットノードの初期位置に近接する、複数の無線ノードから他のノードの初期グループを識別し、他のノードの初期グループの動作ノード密度を判定し、動作ノード密度が閾値を超える場合、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信し、ブロードキャストプロファイルの変更が、少なくとも1つの隣接ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させるプロセスを実行するように構成される、サーバとを備える、システム。
38.少なくとも1つの隣接ノードは、他のノードの初期グループ内の単一のノードを含み、単一のノードは、他のノードの初期グループ内の残りのノードの少なくとも大部分と比較して、ターゲットノードのより近くに位置する、実施形態37に記載のシステム。
39.少なくとも1つの隣接ノードは、出荷されるパッケージとペアにされたIDノードを含む、実施形態37に記載のシステム。
40.他のノードの初期グループは、それぞれが出荷される複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態37に記載のシステム。
41.ターゲットノードは、別々に、第1の通信路を介してサーバと通信することができ、第2の通信路を介して複数の無線ノードの少なくとも一部と通信することができるマスタノードを含み、複数の無線ノードのうちの一部が、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態37に記載のシステム。
42.少なくとも1つの隣接ノードは、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループからの複数のノードのサブグループクラスタを含む、実施形態37のシステム。
43.サーバは、動作ノード密度が閾値を超える場合、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するように、実行する通信管理ソフトウェア命令によってさらに構成されることによって、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するように構成され、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、実施形態42に記載のシステム。
44.他のノードの初期グループからノードの複数のサブグループクラスタを、少なくとも1つの隣接ノードとして識別し、動作ノード密度が閾値を超える場合、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信し、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、プロセスを続けることにより、サーバは、実行する通信管理ソフトウェア命令によって、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するようにさらに構成される、実施形態37に記載のシステム。
45.サーバは、実行する通信管理ソフトウェア命令によって、第1の時間間隔が満了した後に、また動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ノードのサブグループクラスタの第2のサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイルの変更を送信し、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第2の時間間隔の間、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させるようにさらに構成される、実施形態44に記載のシステム。
46.サーバは、クラスタリングパラメータに基づいて、他のノードの初期グループからのノードのサブグループクラスタを識別するように構成される、実施形態44に記載のシステム。
47.クラスタリングパラメータは、サーバに格納された出荷情報を含み、出荷情報は、他のノードの初期グループ内の各ノードに関連する、実施形態46に記載のシステム。
48.クラスタリングパラメータは、サーバに格納されたコンテキストデータを含み、コンテキストデータは、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループ内の各ノードの予想される環境に関連する、実施形態46に記載のシステム。
49.クラスタリングパラメータは、サーバに格納された関連付けデータを含み、関連付けデータは、他のノードの初期グループ内のノードのうちの異なるノード間のサーバによって許可された関係を識別する、実施形態46に記載のシステム。
50.サーバは、実行する通信管理ソフトウェア命令によって、第1の時間間隔が満了した後に、ターゲットノードの更新された位置に近接した複数の無線ノード内の他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度を判定し、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、ターゲットノードの更新された位置に近接した他のノードの更新されたグループから少なくとも1つのノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信し、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更により、他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止されるプロセスを実行するように続けるようにさらに構成される、実施形態37に記載のシステム。
51.ターゲットノードは移動式であり、ターゲットノードの更新された位置は、ターゲットノードの初期位置と比較して異なる、実施形態50に記載のシステム。
52.他のノードの更新されたグループは、第1の時間間隔の間における、ターゲットノードに対するノードの移動に起因して、他のノードの初期グループと比較して構成が異なる、実施形態50に記載のシステム。
53.サーバは、実行する通信管理ソフトウェア命令によって、ターゲットノードの更新された位置に近接した複数の無線ノード内の他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別し、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信し、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更により、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止されるプロセスを実行するように続けるようにさらに構成される、実施形態50に記載のシステム。
54.サーバは、実行する通信管理ソフトウェア命令によって、第2の時間間隔が満了した後に、ノードのサブグループクラスタの第2の更新されたサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信し、更新された動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更が、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第3の時間間隔の間、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させるプロセスを実行するように続けるようにさらに構成される、実施形態53に記載のシステム。
55.無線ノードネットワーク内で動作するサーバによる複数の無線ノードの通信管理の改良された方法であって、本方法は、サーバによって、複数の無線ノードのうちのターゲットノードを識別するステップであって、ターゲットノードは、初期位置にある、ステップと、サーバによって、ターゲットノードの初期位置から所定の距離内にある複数の無線ノードから他のノードの初期グループを識別するステップと、サーバによって、他のノードの初期グループの動作ノード密度を判定するステップと、動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ターゲットノードの初期位置に近接した、他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードに、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信するステップと、少なくとも1つの隣接ノードによって、ブロードキャストプロファイル変更メッセージをサーバから受信するステップと、少なくとも1つの近隣ノードによって、常駐し、少なくとも1つの近隣ノード上で動作するブロードキャストプロファイルを、少なくとも1つの近隣ノードに、第1の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止させる、一時的なサイレントモードに変更するステップとを含む、方法。
56.少なくとも1つの隣接ノードは、他のノードの初期グループ内の単一のノードを含み、単一のノードは、他のノードの初期グループ内の残りのノードの少なくとも大部分と比較して、ターゲットノードのより近くに位置する、実施形態55に記載の方法。
57.少なくとも1つの隣接ノードは、パッケージとペアにされたIDノードを含む、実施形態55に記載の方法。
58.他のノードの初期グループは、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態55に記載の方法。
59.ターゲットノードは、別々に、第1の通信路を介してサーバと通信することができ、第2の通信路を介して複数の無線ノードの少なくとも一部と通信することができるマスタノードを含み、複数の無線ノードのうちの一部が、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態55に記載の方法。
60.少なくとも1つの隣接ノードは、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループからの複数のノードのサブグループクラスタを含む、実施形態55に記載の方法。
61.送信するステップは、動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信するステップであって、ブロードキャストプロファイル変更メッセージが、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとを含む、実施形態60に記載の方法。
62.ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信するステップは、サーバによって、他のノードの初期グループからノードの複数のサブグループクラスタを、少なくとも1つの隣接ノードとして識別するステップと、動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信するステップであって、ブロードキャストプロファイル変更メッセージが、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとを含む、実施形態55に記載の方法。
63.第1の時間間隔が満了した後に、また動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、サーバによって、ノードのサブグループクラスタの第2のサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信するステップであって、ブロードキャストプロファイル変更メッセージが、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第2の時間間隔の間、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させる、ステップをさらに含む、実施形態62に記載の方法。
64.ターゲットノードの初期位置に近接する、複数の無線ノードにおける他のノードの初期グループからのノードの複数のノードのサブグループクラスタを識別するステップは、クラスタリングパラメータに基づく、実施形態62に記載の方法。
65.クラスタリングパラメータは、サーバに格納された出荷情報を含み、出荷情報は、他のノードの初期グループ内の各ノードに関連する、実施形態64に記載の方法。
66.クラスタリングパラメータは、サーバに格納されたコンテキストデータを含み、コンテキストデータは、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループ内の各ノードの予想される環境に関連する、実施形態64に記載の方法。
67.クラスタリングパラメータは、サーバに格納された関連付けデータを含み、関連付けデータは、他のノードの初期グループ内のノードのうちの異なるノード間のサーバによって許可された関係を識別する、実施形態64に記載の方法。
68.第1の時間間隔が満了した後に少なくとも1つの隣接ノードによって、常駐し、少なくとも1つの隣接ノード上で動作するブロードキャストプロファイルを、以前のブロードキャストモードに再設定して、少なくとも1つの隣接ノードがブロードキャストするのを防ぐことはできないようにする、ステップと、第1の時間間隔が満了した後に、サーバによって、ターゲットノードの更新された位置からターゲットノードの更新された位置までの所定の距離内にある複数の無線ノードにおける他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度を判定するステップと、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、さらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを、他のノードの更新されたグループからターゲットノードの少なくとも1つの第2の近隣ノードへ送信するステップと、少なくとも第2の近隣ノードによって、サーバからのブロードキャストプロファイル変更メッセージを受信するステップと、少なくとも第2の近隣ノードによって、常駐し、少なくとも第2の近隣ノード上で動作するブロードキャストプロファイルを、少なくとも第2の近隣ノードに、第2の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止させる、一時的なサイレントモードに変更するステップとをさらに含む、実施形態55に記載の方法。
69.ターゲットノードの更新された位置は、初期位置と比較して異なる、実施形態68に記載の方法。
70.他のノードの更新されたグループは、ノードの移動に起因して、他のノードの初期グループと比較して異なる、実施形態68に記載の方法。
71.サーバによって、ターゲットノードの更新された位置から所定の距離内にある複数の無線ノード内の他のノードの更新されたグループからノードの複数の更新されたサブグループクラスタを識別するステップと、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、サーバによって、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードへさらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信するステップであって、さらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージにより、ノードの第1の更新されたサブグループクラスタの各ノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止される、ステップとをさらに含む、実施形態68に記載の方法。
72.第2の時間間隔が満了した後に、サーバによって、ノードのサブグループクラスタの第2の更新されたサブグループ内の各ノードにさらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信するステップであって、更新された動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、さらなるブロードキャストプロファイル変更メッセージが、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第3の時間間隔の間、ノードの第2の更新されたサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させる、ステップをさらに含む、実施形態71に記載の方法。
73.ネットワークの下位レベルに配置された複数の無線ノードと、ネットワークの中間レベルに配置されたマスタノードと、ネットワークの最上位レベルに配置されたサーバとを少なくとも有する、階層型無線ノードネットワーク内で動作するマスタノードによる複数の無線ノードの通信管理の改良された方法であって、本方法は、マスタノードによって、複数の無線ノードのサブセットからターゲットノードを識別するステップであって、複数の無線ノードのサブセットが、サーバから受信し、マスタノード内に格納されたノード管理規則によって定義され、ターゲットノードが初期位置である、ステップと、マスタノードによって、ターゲットノードの初期位置に近接する、複数の無線ノードのサブセットにおける他のノードの初期グループの動作ノード密度を判定するステップと、マスタノードによって、判定された動作ノード密度が閾値を超える場合、ターゲットノードの初期位置に近接する、サブセットにおける他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、少なくとも1つの隣接ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとを含む、方法。
74.少なくとも1つの隣接ノードは、他のノードの初期グループ内の単一のノードを含み、単一のノードは、他のノードの初期グループ内の残りのノードの少なくとも大部分と比較して、ターゲットノードのより近くに位置する、実施形態73に記載の方法。
75.少なくとも1つの隣接ノードは、パッケージとペアにされたIDノードを含む、実施形態73に記載の方法。
76.他のノードの初期グループは、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態73に記載の方法。
77.マスタノードは、別々に、第1の通信路を介してサーバと通信することができ、第2の通信路を介して複数の無線ノードのサブセットと通信することができ、複数の無線ノードのサブセットが、それぞれが複数のパッケージのうちの1つとペアにされた複数のIDノードを含む、実施形態73に記載の方法。
78.少なくとも1つの隣接ノードは、ターゲットノードの初期位置に近接する、他のノードの初期グループ内からの複数のノードのサブグループクラスタを含む、実施形態73の方法。
79.送信するステップは、判定された動作ノード密度が閾値を超える場合、マスタノードによって、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードのサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとを含む、実施形態78に記載の方法。
80.ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップは、マスタノードによって、他のノードの初期グループ内からノードの複数のサブグループクラスタを、少なくとも1つの隣接ノードとして識別するステップと、動作ノード密度が閾値を超える場合、マスタノードによって、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、ブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードの第1のサブグループクラスタ内の各ノードに、第1の時間間隔の間に一時的にブロードキャストを停止させる、ステップとをさらに含む、実施形態73に記載の方法。
81.第1の時間間隔が満了した後に、また動作ノード密度が依然として閾値を超えている場合には、マスタノードによって、ノードのサブグループクラスタの第2のサブグループ内の各ノードにブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更が、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに送信され、それにより、第2の時間間隔の間、ノードの第2のサブグループクラスタ内の各ノードに対してブロードキャストを一時的に停止させる、ステップをさらに含む、実施形態80に記載の方法。
82.ターゲットノードの初期位置に近接する、複数の無線ノードのサブセットにおける他のノードの初期グループ内からのノードの複数のノードのサブグループクラスタを識別するステップは、クラスタリングパラメータに基づく、実施形態80に記載の方法。
83.クラスタリングパラメータは、サーバによってマスタノードに提供された出荷情報を含み、出荷データは、他のノードの初期グループ内の各ノードに関連する、実施形態82に記載の方法。
84.クラスタリングパラメータは、サーバによってマスタノードに提供されたコンテキストデータを含み、コンテキストデータは、他のノードのグループ内の各ノードの予測された移動中の他のノードの初期グループ内の各ノードの予想される環境に関連する、実施形態82に記載の方法。
85.クラスタリングパラメータは、サーバによってマスタノードに提供された関連付けデータを含み、関連付けデータは、他のノードの初期グループ内のノードのうちの異なるノード間のサーバによって許可された関係を識別する、実施形態82に記載の方法。
86.第1の時間間隔が満了した後に、マスタノードによって、他のノードの更新されたグループがターゲットノードの更新された位置に近接しているサブセット内の他のノードの更新されたグループの更新された動作ノード密度を判定するステップと、第1の時間間隔が満了し、更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、マスタノードによって、ターゲットノードの更新された位置に近接した他のノードの更新されたグループから少なくとも1つのノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更により、他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止される、ステップとをさらに含む、実施形態73に記載の方法。
87.ターゲットノードの更新された位置は、初期位置と比較して異なる、実施形態86に記載の方法。
88.他のノードの更新されたグループは、ノードの移動に起因して、他のノードの初期グループと比較して異なる、実施形態86に記載の方法。
89.マスタノードによって、通信管理のためにマスタノードに割り当てられた複数の無線ノードの代替的なサブセットを定義する、更新されたノード管理規則をサーバから受信するステップをさらに含む、実施形態73に記載の方法。
90.ネットワークの下位レベルに配置された複数の無線ノードと、ネットワークの中間レベルに配置されたマスタノードと、ネットワークの最上位レベルに配置されたサーバとを少なくとも有する、階層型無線ノードネットワーク内で動作するマスタノードによる複数の無線ノードの通信管理の改良された方法であって、本方法は、マスタノードによって、複数の無線ノードのサブセットからターゲットノードを識別するステップであって、複数の無線ノードのサブセットが、サーバからマスタノードによって受信し、マスタノードのメモリ内に格納されたノード管理規則によって定義され、ターゲットノードがサブセットにおける他のノードに対して初期位置である、ステップと、マスタノードによって、ターゲットノードの初期位置から所定の距離内にあるサブセットにおける他のノードの初期グループを識別するステップと、マスタノードによって、サブセットにおける他のノードの初期グループの動作ノード密度を判定するステップと、動作ノード密度が閾値を超える場合、マスタノードによって、サブセットにおける他のノードの初期グループから少なくとも1つの隣接ノードに、ブロードキャストプロファイル変更メッセージを送信するステップと、少なくとも1つの隣接ノードによって、ブロードキャストプロファイル変更メッセージをマスタノードから受信するステップと、少なくとも1つの近隣ノードによって、常駐し、少なくとも1つの近隣ノード上で動作するブロードキャストプロファイルを、少なくとも1つの近隣ノードに、第1の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止させる、一時的なサイレントモードに変更するステップとを含む、方法。
91.ネットワークの下位レベルに配置された複数の無線ノードと、ネットワークの中間レベルに配置され、異なる位置に物理的に位置する、複数のマスタノードと、ネットワークの最上位レベルに配置されたサーバとを少なくとも有する、階層型無線ノードネットワークに配置された複数の無線ノードの通信管理の改良された方法であって、本方法は、マスタノードのそれぞれによって、サーバから複数の専用ノード通信管理規則のそれぞれを受信するステップであって、それぞれの専用ノード通信管理規則のそれぞれが、マスタノードのそれぞれに複数の無線ノードの一部を割り当てる、ステップと、第1のマスタノードによって、第1のマスタノードに割り当てられた無線ノードの第1の部分内から第1のターゲットノードを識別するステップであって、第1の部分が、第1のマスタノードによって受信した専用ノード通信管理規則によって定義され、第1のターゲットノードが第1の位置に配置される、ステップと、第1のマスタノードによって、第1のターゲットノードの第1の位置に対する閾値範囲内にある無線ノードの第1の部分における他のノードの初期グループの動作ノード密度を判定するステップと、無線ノードの第1の部分における他のノードの初期グループの判定された動作ノード密度が閾値ノード密度を超える場合、第1のマスタノードによって、無線ノードの第1の部分における他のノードの初期グループからの少なくとも1つの隣接ノードへブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更により、無線ノードの第1の部分に関連する少なくとも1つの隣接ノードは、第1の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止される、ステップとを含む、方法。
92.第2のマスタノードによって、第2のマスタノードに割り当てられた無線ノードの第2の部分内から第2のターゲットノードを識別するステップであって、第2の部分が、第2のマスタノードによって受信した専用ノード通信管理規則によって定義され、第2ターゲットノードが第2の位置に配置される、ステップと、第2のマスタノードによって、第2のターゲットノードの第2の位置に対する閾値範囲内にある無線ノードの第2の部分における他のノードの初期グループの動作ノード密度を判定するステップと、無線ノードの第2の部分における他のノードの初期グループの判定された動作ノード密度が閾値ノード密度を超える場合、第2のマスタノードによって、無線ノードの第2の部分における他のノードの初期グループからの少なくとも1つの隣接ノードへブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更により、無線ノードの第2の部分に関連する少なくとも1つの隣接ノードは、第2の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止され、第1の時間間隔と第2の時間間隔とは重複する期間を有する、ステップとを含む、実施形態91に記載の方法。
93.ネットワークの下位レベルに配置された複数の無線IDノードと、ネットワークの中間レベルに配置され、異なる位置に物理的に位置する、複数のマスタノードと、ネットワークの最上位レベルに配置されたサーバとを少なくとも有する、階層型無線ノードネットワークの通信管理の改良された方法であって、本方法は、第1のマスタノードによって、サーバからアクティブノード通信管理規則を受信するステップであって、アクティブノード通信管理規則が、第1のマスタノードの通信範囲内に集合的にある他のマスタノードおよびIDノードを管理するプライマリマスタノードとして動作するように第1のマスタノードを割り当てる、ステップと、第1のマスタノードによって、第1のマスタノードの通信範囲内に集合的にある他のマスタノードおよびIDノードからターゲットノードを識別するステップであって、ターゲットノードが第1のマスタノードの通信範囲内の第1の位置に配置される、ステップと、第1のマスタノードによって、第1の位置に対する閾値範囲内にある他のマスタノードおよびIDノードの初期グループの動作ノード密度を判定するステップと、初期グループの判定された動作ノード密度が閾値ノード密度を超える場合、第1のマスタノードによって、初期グループからの少なくとも1つの隣接ノードへブロードキャストプロファイルの変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルの変更により、初期グループからの少なくとも1つの隣接ノードは、第1の時間間隔の間、一時的にブロードキャストを停止される、ステップとを含む、方法。
94.第1のマスタノードの通信範囲は、他のマスタノードのいずれのものの通信範囲よりも大きい、実施形態93に記載の方法。
95.第1のマスタノードは、マスタノードの他のノードに対して重心位置に配置される、実施形態93に記載の方法。
96.他のマスタノードのそれぞれによって、パッシブノード通信管理規則をサーバから受信するステップであって、パッシブノード通信管理規則により、他のマスタノードのそれぞれが第1のマスタノードの制御下で受動的子ノードとして動作する、ステップをさらに含む、実施形態93に記載の方法。
97.他のマスタノードのそれぞれによって、パッシブノード通信管理規則を第1のマスタノードから受信するステップであって、パッシブノード通信管理規則により、他のマスタノードのそれぞれが第1のマスタノードの制御下で受動的子ノードとして動作する、ステップをさらに含む、実施形態93に記載の方法。
98.IDノードのそれぞれは、出荷パッケージとペアにされる、実施形態93に記載の方法。
99.第1の時間間隔が経過した後に、第1のマスタノードによって、ターゲットノードの更新された位置に対する敷地範囲内のマスタノードおよびIDノードの他方の更新されたグループの更新された動作ノード密度を判定するステップと、第1の時間間隔が終了し、更新されたグループの更新された動作ノード密度が閾値を超える場合、第1のマスタノードによって、更新されたグループから少なくとも1つのノードへブロードキャストプロファイルのさらなる変更を送信するステップであって、ブロードキャストプロファイルのさらなる変更により、他のノードの更新されたグループからの少なくとも1つのノードが、第2の時間間隔の間、ブロードキャストを一時的に停止される、ステップとをさらに含む、実施形態93に記載の方法。
まとめると、また様々な実施形態の上記の説明に照らせば、本明細書の実施形態に記載された方法および方法の変形のいずれかを実行する動作のシーケンスは、単に例示的なものであり、正当に、かつ本発明の原理に従って、様々な動作のシーケンスが追従され得ることを強調すべきである。
以上概説した例示的な実施形態のうちの少なくともいくつかの部分は、無線ノードネットワーク内のノードをより良く通信、管理、および位置特定するために、あるいは様々な技術的なロジスティクスの問題に対する技術的解決策としてロジスティクス環境に配備された階層型ノードネットワークの一部としてそのようなノードおよびネットワーク要素を使用するために、他の例示的な実施形態の部分と関連付けて使用することができる。さらに、本明細書で開示される例示的な実施形態のうちの少なくともいくつかは、互いに独立に、および/または互いに組み合わせて用いることができ、本明細書に開示されていないデバイスおよび方法に応用が可能であることが当業者には理解されよう。
実施形態が1つまたは複数の利点を提供することができ、かつ、必ずしもすべての実施形態が本明細書に記載されたすべてのまたは2つ以上の特定の利点を提供するわけではないことも当業者には理解されよう。さらに、本明細書に記載された構造および方法に対して様々な修正および変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、本明細書で述べた主題に限定されるものではないことを理解されたい。そうではなく、本発明は修正および変形を包含するものである。