JP6967581B2 - 非常時接続性インフラストラクチャとしての屋外照明ネットワーク - Google Patents

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Description

本開示は、非常時接続性インフラストラクチャ(contingency connectivity infrastructure)として使用するための屋外照明システムに関する。
屋外照明設備は、典型的には、広域にわたって均等に離間配置されている。更には、これらの設備／光ポイントは、典型的には、設備のそれぞれの集中指令及び集中制御のために、通信監理システム内に統合されている。結果として、多くの場合、屋外照明システムは、その屋外システム内の光ポイントのそれぞれに中央管理システムを統合する、通信ネットワークを組み込んでいる。屋外照明システムに関する分散型システム構成要素の、そのような規則的に分散されたハードウェアは、屋外照明ネットワーク（Outdoor Lighting Network；ＯＬＮ）を、代替的な非常時通信ネットワークの良好な候補とする。
建物及び公共空間内での、これらの屋外照明ネットワークの動作は、中央（監視）制御、遠隔監視、及びシステム間／システム内通信を可能にするための接続性に、大きく依存している。ＯＬＮ中央管理エンティティと分散型システム構成要素（光ポイント）との間の接続性は、無線ネットワーキングを通じて確立される場合が多い。屋外照明ネットワークシステムが実装される場合には、ＯＬＮの中央管理システム（central management system；ＣＭＳ）と光ポイント及びセンサとの間の接続性は、無線メッシュネットワーク（ＺｉｇＢｅｅ又は他の専用プロトコル）、セルラネットワーク、又は様々な他の既知の通信プロトコルに基づいてもよい。
同様に、スマートシティシステム（smart city system；ＳＣＳ）も、単一のネットワーク内に、緊急時対応者、交通ハードウェア、照明ネットワーク、及び他の自治体インフラストラクチャ要素を一体に統合するように設計されている。これらのシステムは、初期対応者の緊急通信、輸送のみならず、場合により、屋外照明ネットワーク制御管理システムもまた含み得る、複数の都市通信機能を統合してもよい。高度道路交通システム（intelligent transportation system；ＩＴＳ）の場合には、交通センタ制御とフィールドデバイスとの間の通信は、有線（ツイストペア、同軸ケーブル、ファイバなど）又は無線のいずれかの、統合型のＳＣＳ ＩＰベースのネットワークを使用してもよい。ＩＴＳ並びに他のスマートシティシステムに関しては、無線実装は、展開の柔軟性及び低コストにより、ますます普及が進んでいる。往々にして、これらの通信システムはまた、消防、救急、警察などの、緊急時対応者も含むことができる。それゆえ、ＳＣＳ通信接続性に関しては、通常通信ネットワークに大きな信頼が置かれている。
これらの展開に関連して、ＬＴＥセルラシステム、特に、３ＧＰＰにおける５ＧへのＬＴＥの進化は、様々なデバイスツーデバイス(device to device)通信規格及び通信実装を改善しつつある。現在３ＧＰＰにおいて標準化されている、デバイスツーデバイス（device to device；Ｄ２Ｄ）通信は、セルラ端末が互いに直接通信して、基礎となるセルラ通信基地を迂回することを可能にするように、セルラネットワークの通信をオフロードすることが可能な、セルラ通信技術である。それゆえ、Ｄ２Ｄ通信は、個々のユーザ機器（User Equipment；ＵＥ）が互いの信号受信範囲内にある限り、標準的なｅＮＢ又はＮＢバックボーンネットワークインフラストラクチャを使用せずに、２つのデバイス間の無線データ交換を可能にする。本質的に、メッセージは、送信側から遠隔のターゲットに、中間のＤ２Ｄ対応エンティティのペアの通信を介して送信されてもよく、本質的に、それら中間エンティティを介したホップバイホップのメッセージ交換を作り出す。一部の実施例では、そのデータ転送内に含まれる受取先／宛先が、そのようなプロトコルを実施するために利用される。
これらのデバイスツーデバイスセルラネットワークは、無線デバイスの急増、並びに、特にＤ２Ｄ実装が、ｅＮＢ／ＮＢあるいは他のバックボーンのスケジューリング及び監視に依存しない、モバイルコンピューティング及び無線ネットワークサービスの急速な進歩と共に、ますます関心を集めている。そのようなアプリケーションは、近傍のＵＥが、セルラ基地局の関与なしで、Ｄ２Ｄリンクを介して互いに直接データを交換することを可能にする。Ｄ２Ｄ通信の利点は、高速ローカルデータ伝送、セルラリソースの再利用による高いスペクトル周波数効率、並びにローカルセルラネットワーク及び個々の基地局（base station；ＢＳ）のオフロードの能力にある。ユーザの観点からは、Ｄ２Ｄアプリケーションは、認証されたピアツーピア通信、及びコンテキストを意識したサービスをもたらす。オペレータの観点からは、利益は、Ｄ２Ｄリンク上でのユーザ協調を通じて、ネットワーク運用を向上させる点にある。業界によって技術的仕様が論じられている、３ＧＰＰ ＬＴＥ規格及び近接サービス（proximity service；ＰｒｏＳｅ）の更なる展開及び発展が、Ｄ２Ｄに関して実施されてきた。
更には、スマートシティシステム通信は、緊急時対応者が様々な緊急事態及び災害時に通信するために使用することにより、ロバストであり、かつ、場合によっては冗長であることが必要とされる。例えば、自然災害時には、一次通信システムは中断されるか又は完全に故障する恐れがある。そのような場合には、一次ネットワークを介した通信は、短期間若しくは長期間にわたって、実行不可能であるか又は影響を受けることになる恐れがある。更には、複数のサービス要員に関して、単一の通信回線に依存することは、ネットワーク障害の場合に、面倒な事態となる可能性がある。これらの技術及び／又は他の技術の、更なる欠点及び／又は別の欠点が、提示されてもよい。
本開示及び本明細書の一部の実装形態は、スマートシティシステム用の補助又は非常時通信インフラストラクチャとして、屋外照明ネットワーク（ＯＬＮ）を利用することに関する。ＯＬＮは、ネットワーク内の複数の光ポイントを、一次ＳＣＳ通信ネットワークの途絶時に、標準のＯＬＮ通信プロトコルからＤ２Ｄベースのプロトコルに切り替えられる受信機として、利用及び統合してもよい。一部の実装形態は、更には、及び／又はあるいは、一次通信障害の場合に、スマートシティシステムのフィールドデバイスの通信の適切な処理及び配信のために、スマートシティシステムのフィールドデバイスから、変換されたＤ２Ｄ ＯＬＮネットワークを介して、ＳＣＳ中央マネージャ（SCS Central Manager；ＳＣＳ ＣＭ）にメッセージを伝えるための、Ｄ２Ｄネットワークとして機能することが可能な屋外照明ネットワークを実装するための、方法及び装置を対象とする。この追加的及び／又は代替的なＤ２Ｄ ＯＬＮネットワークの使用は、一次通信障害、又は、特定のスマートシティシステムのフィールドデバイスの通信を再ルーティングする必要性の結果とすることができる。ＯＬＮ通信及びＤ２Ｄベースのプロトコルのそれぞれは、異なる緊急通信の必要性又は異なる意味合いの通信の必要性に対応するために、異なる通信メッセージ優先順位付け方法(message prioritization method)を有することができる。
多くの実装形態では、ＯＬＮネットワークは、通信ネットワーク障害が検出されると、ＯＬＮフィールドデバイス／光ポイントのそれぞれを、通常の通信モードからＤ２Ｄモードに変換するように動作可能であってもよい。広範囲にわたって均等に分布されている、それらの地理的位置により、ＯＬＮデバイスは、もはや通常のＳＣＳ通信ネットワーク上で通信するように動作可能ではないＳＣＳフィールドデバイスの近傍に存在していてもよい。ＯＬＮデバイスは、それゆえ、それらの通信を、通常の通信プロトコルからＤ２Ｄ通信プロトコルに自律的に変換することにより、ＳＣＳ中央マネージャへのデータの中継及び／又は直接通信のために、近傍のＳＣＳフィールドデバイスに可視となり得る。
あるいは、ＯＬＮデバイスは、通信障害を示す、ＯＬＮ中央管理システム又はスマートシティシステム中央マネージャからのブロードキャスト状態メッセージを受信することにより、ＳＣＳフィールドデバイス及び関連のＯＬＮデバイスを、それらの標準の非対応通信プロトコルから、Ｄ２Ｄ通信モードに切り替えさせることが可能である。
例えば、ＯＬＮデバイスは、通信システム障害を検出して、無線メッシュネットワーク又はセルラネットワークなどの第１の標準通信プロトコルから、Ｄ２Ｄ通信モードに自動的に切り替わることが可能である。Ｄ２Ｄ対応ＯＬＮデバイスは、次いで、Ｄ２Ｄ通信ポイントとして、スマートシティシステム内の様々なフィールドデバイスによって検出可能となることができ、フィールドデバイスは、次いで、そのＯＬＮデバイスを通信中継ポイントとして利用することが可能となる。Ｄ２Ｄモードにある際に、ＯＬＮ Ｄ２Ｄ対応デバイスに伝えられる、そのような全ての通信は、スマートシティシステム内の関連のインフラストラクチャに、ホップバイホップ中継で転送されることが可能である。
一部の実装態様では、本開示は、非常時接続性インフラストラクチャ(contingency connectivity infrastructure)として使用するための屋外照明システムであって、屋外照明ネットワーク中央管理システムを備え、この屋外照明ネットワーク中央管理システムが、屋外照明ネットワークを形成する複数の光ポイントと通信し、複数の光ポイントのそれぞれが、照明を放出し、第１の通信プロトコルによって他の光ポイント及び／又は屋外照明ネットワーク中央管理システムと通信し、屋外照明ネットワーク内の光ポイントのそれぞれが、メモリ内に記憶されている命令と、プロセッサとを有し、プロセッサが命令を実行して、光ポイントを第２の通信プロトコルに切り替え、第２の通信プロトコルが、光ポイントのそれぞれが屋外照明ネットワーク内の地理的に隣接する光ポイントにメッセージを送信するように動作可能な、デバイスツーデバイスプロトコルであり、更には、屋外照明ネットワーク内の光ポイントのそれぞれが、屋外照明ネットワークに関連付けられていない別個のシステムネットワークのフィールドデバイスと、第２の通信プロトコルによって通信する命令を更に有し、第２の通信プロトコルが、デバイスツーデバイス（Ｄ２Ｄ）セルラ通信プロトコルであり、屋外照明ネットワーク光ポイントのそれぞれが、第１の通信プロトコルと第２の通信プロトコルとの間で自律的に切り替わるように動作可能である、屋外照明システムを提供する。
このシステム、及び本明細書で開示される技術の他の実装形態は、それぞれが、オプションとして以下の特徴のうちの１つ以上を含んでもよい。様々な実装形態における屋外照明システムは、屋外照明ネットワーク中央管理システムを含み、この屋外照明ネットワーク中央管理システムは、メモリ内に記憶されている命令と、プロセッサとを有し、プロセッサが命令を実行して、屋外照明ネットワークの複数の光ポイントと第１の通信プロトコルで通信するための通常通信モード、及び、複数の光ポイントと第２の通信プロトコルで通信するためのＤ２Ｄ通信モードで通信する。
更に他の実装形態は、メッセージプロセッサを含む屋外照明ネットワーク中央管理システムを含んでもよく、メッセージプロセッサは、別個のシステムネットワークからメッセージを受信して、受信されたメッセージを復号するように、更に、メッセージを、Ｄ２Ｄ通信モードで通信される際に、複数の光ポイントによって認識されるように符号化するように、動作可能である。更なる実装形態は、別個のシステムネットワークからの複数のフィールドデバイスを、照明ネットワークサービスマップに地理的に相関させるように動作可能な、デバイス及びマッピングメカニズムを含む、屋外照明ネットワーク中央管理システムを含んでもよい。また更なるオプションの要素は、照明ネットワークサービスマップと、別個のシステムネットワークからのサービスマップとを相関させるための、マップ相関器を更に有する、屋外照明ネットワーク中央管理システムを含んでもよい。オプションの他の実装形態は、より大きいコンピュータネットワークの一部である屋外照明ネットワーク中央管理システムを含んでもよく、より大きいコンピュータネットワークが、スマートシティシステムを定義し、スマートシティシステムが、中央マネージャサーバを有し、中央マネージャサーバが、複数のスマートシティシステムと通信し、屋外照明ネットワークは、複数のスマートシティシステムのうちの１つである。
更なる実装形態は、複数の分散型システム構成要素を更に有する、スマートシティシステムを含んでもよく、分散型システム構成要素のうちの少なくとも１つは、複数のスマートシティフィールドデバイスであり、スマートシティフィールドデバイスのうちの少なくとも１つは、別個のシステムネットワークのフィールドデバイスを含む。他の実装形態は、屋外照明ネットワーク光ポイントが、それぞれ発見モード(discovery mode)に入るように動作可能であり、発見モードが、近傍のデバイスを識別し、近傍のデバイスが、隣接する屋外照明ネットワーク光ポイント、又は別個のシステムネットワークのフィールドデバイスのいずれかであることを含んでもよい。
他のオプションの実装形態は、第１の通信プロトコルが、屋外照明ネットワークに固有であり、第２のプロトコルが、デバイスツーデバイスプロトコルであることを含んでもよい。更なる実装形態は、屋外照明ネットワーク光ポイントが、第２のプロトコルで通信して、データが宛先に到達するまで、そのデータが複数のデバイスを介するように、データを送信することを含んでもよい。更に他の実装形態は、屋外照明ネットワーク光ポイントが、送信されるデータ内に各屋外照明ネットワーク光ポイントがルーティング情報を含めることを可能にするための、動的ルーティングアルゴリズムを実施する命令を含むことを含んでもよい。様々な実装形態は、ＯＬＮに関する第１の通信プロトコルが、セルラベースのプロトコルであることを含んでもよく、更に他の実装形態は、第１の通信プロトコルが、メッシュネットワークであってもよいことを含んでもよい。
この方法、及び本明細書で開示される技術の他の実装形態はまた、屋外照明ネットワークを使用して非常時接続性インフラストラクチャを提供するための方法であって、複数の光ポイントを有する屋外照明ネットワークを形成するステップと、複数の光ポイントと照明ネットワーク中央管理システムとの間で、第１の通信プロトコルで通信するステップと、複数の光ポイントを、第１の通信プロトコルから第２の通信プロトコルに切り替えるステップであって、第２の通信プロトコルが、近接デバイスツーデバイス通信プロトコルである、ステップと、屋外照明ネットワークからの光ポイントのうちの１つの受信光ポイントによって、宛先アドレスを含むデータストリームを受信するステップであって、宛先アドレスが、屋外照明ネットワーク外にあり、データストリームが、屋外照明ネットワーク外のデバイスによって送信されている、ステップと、屋外照明ネットワーク内の受信光ポイントによって、隣接する受信デバイスに、第２の通信プロトコルでデータストリームを送信するステップであって、隣接する受信デバイスが、屋外照明ネットワークからの複数の光ポイントのうちの１つ、又は屋外照明ネットワーク外の外部デバイスのいずれかである、ステップと、を含み、複数の光ポイントを、第１の通信プロトコルから第２の通信プロトコルに切り替えるステップが、自律的に行われる、方法を含んでもよい。
他の実装形態は、上述の方法のうちの１つ以上などの方法を実行する、プロセッサ（例えば、中央処理ユニット（central processing unit；ＣＰＵ））によって実行可能な命令を記憶している、１つ以上の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含んでもよい。更に別の実装形態は、上述の方法のうちの１つ以上の、１つ以上の（例えば、全ての）態様などの方法を実行する、記憶されている命令を実行するように動作可能な１つ以上のプロセッサを含む、１つ以上のコンピュータ及び／又は１つ以上のサーバのシステムを含んでもよい。
上述の概念と、本明細書でより詳細に説明される追加的概念との全ての組み合わせは、本明細書で開示される主題の一部であると想到される点を理解されたい。例えば、本開示の最後に記載されている特許請求される主題の全ての組み合わせは、本明細書で開示される主題の一部であると想到される。
複数のフィールドデバイス又は光ポイントを有する屋外照明ネットワークと組み合わせて、様々なフィールドユーザ機器、及び双方に関する通信経路を統合している、スマートシティシステムの例示的トポロジを示す。 一次通信回線が、スマートシティシステムに関して障害モードにあり、屋外照明ネットワークが、ＳＣＳフィールドデバイスに関するＤ２Ｄアクセスポイントとなり、ＯＬＮ ＣＭＳが、ＳＣＳ中央マネージャ及び／又はサーバとの交信を維持している、図１に示されるシステムの通信トポロジを示す。 一次通信回線が、スマートシティシステムに関して障害モードにあり、屋外照明ネットワークが、ＳＣＳフィールドデバイスに関するＤ２Ｄアクセスポイントとなり、ＯＬＮ ＣＭＳが、ＳＣＳ中央マネージャ及び／又はサーバと交信していない、図１に示されるシステムの通信トポロジを示す。 中央マネージャ及び様々なフィールドデバイスを含む、スマートシティシステムの要素を概略的に示す。 中央マネージャ及び様々な光ポイント／フィールドデバイスを含む、屋外照明ネットワークの要素を概略的に示す。 屋外照明システムの中央管理システム／サーバのアーキテクチャを概略的に示す。 スマートシティシステムの中央マネージャ／サーバのアーキテクチャを概略的に示す。 スマートシティシステム内のフィールドデバイスを決定して、デバイス情報及びサービスマップを更新する例示的方法を示す、フローチャートである。 一次通信回線障害後の、ＳＣＳからのメッセージ及びデータトラフィックを、Ｄ２Ｄモードで管理する例示的方法を示す、フローチャートである。 ＯＬＮ内のフィールドデバイスを決定して、統合されたデバイス情報及びサービスマップを更新する例示的方法を示す、フローチャートである。 一次通信回線障害後の、屋外照明ネットワークにおけるメッセージ及びデータトラフィックを管理する例示的方法を示す、フローチャートである。 屋外照明ネットワークにおいて直接Ｄ２Ｄメッセージを管理する例示的方法を示す、フローチャートである。 通信回線障害中に、ＳＣＳユーザ機器／フィールドデバイスがＤ２Ｄモードに移行する例示的方法を示す、フローチャートである。 通信回線障害中に、ＯＬＮ光ポイントがＤ２Ｄモードに移行する例示的方法を示す、フローチャートである。 屋外照明システム中央管理コンピュータシステム及びサーバの、例示的アーキテクチャを概略的に示す。 屋外照明システム光ポイント又はフィールドデバイスの、例示的アーキテクチャを概略的に示す。
本明細書の一部の実装形態は、非常時通信インフラストラクチャとして屋外照明ネットワークを提供するための、システム、方法、及び装置を対象とする。ＯＬＮ光ポイントは、標準の通信に関して、第１のモード／プロトコルで、管理システムに、及び互いに通信するように動作可能であってもよい。この第１のプロトコルは、所定の基準（例えば、通常動作条件）に従ってメッセージ優先度を割り当てる、第１のメッセージ優先度方法を有し、特定のメッセージは、この第１のプロトコル通信方法を使用する動作の間の伝送に関して、他よりも高い優先度を有する。ＯＬＮ光ポイントは、更に、非ネットワークソースからの情報及びデータを、ＯＬＮを介して宛先に中継する能力を提供する、第２の（Ｄ２Ｄ）動作モード／プロトコルで通信するように動作可能であってもよい。この第２の（Ｄ２Ｄ）プロトコルは、所定の基準（例えば、緊急動作条件）に従ってメッセージ優先度を割り当てる、第２のメッセージ優先度方法を有してもよく、特定のメッセージは、この第２のプロトコル通信方法を使用する動作の間の伝送に関して、他よりも高い優先度を有する。この優先順位付けはまた、双方のモード／プロトコルに関して、ＯＬＮの中央管理又はフィールドデバイスによって動的に行われることもできる。そのようなＯＬＮデバイスは、更に、定義された条件に基づいて自律的にプロトコルを切り替えることが可能であってもよく、又は、一次都市全域ネットワークインフラストラクチャにおける一次通信回線障害のブロードキャストメッセージに反応してもよい。
建物及び公共空間内での現代のシステムの動作は、中央及び監視制御、遠隔監視、及びシステム間／システム内通信を可能にするための接続性に、大きく依存している。ＯＬＮ中央管理エンティティと、光ポイント又はフィールドデバイスなどの分散型システム構成要素との間の接続性は、無線ネットワーキングを通じて確立される場合が多い。屋外照明ネットワークの場合には、屋外照明システムに関する中央管理システムであるＯＬＮ ＣＭＳ１１と、ＯＬＮ内の光ポイント１２及び／又はセンサとの間の接続性は、とりわけ、セルラネットワーク（２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、ＮＢ−ＩｏＴ、ＬＴＥ−ｅＭＴＣ、ＥＣ−ＧＳＭ−ＩｏＴ）、あるいは、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５、ＩＥＥＥ８０２．１６などの様々なピアツーピアトポロジ規格、及びＺｉｇＢｅｅ、Ａｄ ｈｏｃ Ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇなどのプロトコルを使用する、無線メッシュネットワークに基づいてもよい。ＯＬＮ中央管理エンティティと、そのネットワークの構成要素との間の接続性はまた、標準的なメッシュトポロジのスキーム外であってもよく、セルラ又は他の超狭帯域通信技術などの、スター型トポロジを含んでもよい。スマートシティシステムにおける、上述の高度道路交通システム（ＩＴＳ）の場合には、交通センタと、そのフィールドデバイスとの間の通信は、有線（ツイストペア、同軸ケーブル、ファイバなど）又は無線のいずれかの、ＩＰベースのネットワークを使用してもよい。ＩＴＳ並びに他のスマートシティシステムに関しては、無線実装は、展開の柔軟性及び低コストにより、ますます普及が進んでいる。
図１に示されるように、ＯＬＮ１０の実装形態は、典型的には、サービス区域全体にわたって、均等に分布されている光ポイント又はフィールドデバイス１２を有する。本実装形態では、各光ポイントには、Ｄ２Ｄ技術が装備されてもよく、それゆえ、通常のネットワークインフラストラクチャが障害を起こした場合には、そのＯＬＮを、Ｄ２Ｄを使用する他のシステム用のネットワークインフラストラクチャにさせる。本開示は、そのようなＯＬＮ光ポイントのＤ２Ｄ変換可能性を利用するものであり、そのような通信障害の場合に不可欠なサービスを保持するように、ＯＬＮ１０が、ＩＴＳなどの他のスマートシティシステム用の非常時ネットワークインフラストラクチャとして機能するための方法を記載する。
本開示は、通常の接続性サービスが途絶された場合に、他のスマートシティシステムに、ＯＬＮを介してターゲットデバイス又は管理システムに重要なデータをルーティングする通信経路を提供するための、非常時ネットワークインフラストラクチャとして、デバイスツーデバイス（Ｄ２Ｄ）通信対応のＯＬＮ光ポイント又は要素１２を利用する。本質的に、ＯＬＮ１０は、他のＤ２Ｄ対応スマートシティシステムの障害許容力に寄与する、別の接続性層となる。
図１に示されるように、様々な実施形態では、ＯＬＮ又は本明細書で言及される他のネットワーク通信プロトコルに関する専用のメッシュタイプネットワーク内にそれぞれが統合されている、複数のフィールドデバイス／光ポイント１２を詳細に示す、ＯＬＮ１０が提供される。このＯＬＮ通信ネットワークは、有線又は無線とすることができ、光ポイント１２と、一次制御システムであるＯＬＮ中央管理システム１１（OLN central management system；ＯＬＮ ＣＭＳ）との間の通信を可能にすることができる。ＯＬＮ ＣＭＳは、数ある要素の中でもとりわけ、関連プロセッサ８１８、記憶サブシステム８２４、ファイル記憶８２６、及びメモリサブシステム８２５を備える、サーバ６０又は他のコンピュータであってもよく、その一実施例は、図１３Ａの要素を含んでもよい。ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、接続されている屋外照明システムを制御、監視、及び管理し、光ポイント／フィールドデバイス１２のそれぞれは、標準ネットワーク通信モード経路１３を介して、ＯＬＮ ＣＭＳ１１と通信している。多くの他の実装形態及びトポロジが利用されてもよいため、様々な図に示される経路１３は、例示的なものに過ぎないばかりではなく、メッシュネットワークの暗示的なトポロジである。通常動作下では、ＣＭＳは、ＯＬＮ通信リンク１３に固有の物理ネットワーク及び通信プロトコルを使用して、ＯＬＮフィールドデバイス／光ポイント１２とデータを交換する。
一部の変形態様では、ＣＭＳ１１は、ピアツーピアネットワーク接続３０の上で、専用のアプリケーションレベルのセンタ間（center-to-center）Ｃ２Ｃ通信プロトコルを使用して、スマートシティシステム２０とのデータ交換を確立してもよい。
そのような専用通信チャネルは、ネットワークインタフェース８１６又は他の同様のアーキテクチャを介して、ＣＭＳ１１と直接統合されてもよい。Ｃ２Ｃリンク３０及び通信経路は、スマートシティシステムＣＭ２１とＯＬＮ ＣＭＳ１１との間の相互接続及びデータ転送のために、特に、マッピング、デバイス位置特定、及びサービスネットワークマップに関する更新のために、様々な実装形態で利用されてもよい。そのようなＣ２Ｃ通信接続３０はまた、諸態様では、本明細書で論じられるように、Ｄ２Ｄ動作モードにある場合の、フィールドデバイス間の通信用の伝送経路とすることもできる。
同様に、図１では、実施形態では中央マネージャ２１、アクセスポイント、及び複数のユーザ機器（ＵＥ）２２を含んでもよい、スマートシティシステム２０が示されている。スマートシティシステム２０は更に、様々な実装形態では、中央マネージャ２１、及び上述のように、ＵＥ／フィールドデバイス２２をオプションとして含んでもよい。一実施形態では、スマートシティシステムは高度道路交通システム（ＩＴＳ）であってもよく、これにおいて、中央マネージャ２１は、交通管理センタ、事故管理センタ、運行管理センタ、旅行者情報センタなどのＩＴＳセンタであり、フィールドデバイス２２は、交通制御デバイス、動的メッセージ標識、交通カメラなどであってもよい。Ｃ２Ｃ通信３０は、明確に定義された情報レベルの辞書（例えば、ＴＭＤＤ）を含んでもよく、データは、ウェブサービスを使用して、アプリケーションレベルで、ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＸＭＬ）又はＤＡＴＥＸ ＩＩを介して交換されてもよい。別の実施形態では、スマートシティシステム２０は、中央マネージャがコミュニティ緊急管理センタ２１である、都市緊急警報システムを含んでもよく、フィールドデバイス２２は、緊急対応車両、このシステムに加入しているスマートフォンなどであってもよい。中央マネージャ２１は、実施形態では、スマートシティシステムの監視、制御、及び管理を担当するコンピュータシステムから成り、ＯＬＮ ＣＭＳと共に使用される、上述のような対応するアーキテクチャ上の特徴を有してもよい。標準の動作下では、中央マネージャは、スマートシティシステムに固有のネットワークプロトコル及び媒体を使用して、フィールドデバイスＵＥ２２との通信及び接続性２３を確立してもよく、一部の実装形態では、ＷＡＮ又は図示のようなアクセスポイントを経由してもよい。
様々な実装形態では、標準の通信下では、ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、無線及び／又は有線、若しくはそれらの組み合わせであってもよい通信チャネル１３を介して、様々な光ポイント及び／又はセンサ１２を制御することになる。屋外照明管理において既知であるような、様々な特徴が実装されてもよい。しかしながら、予想され得るように、様々な光ポイント１２は、都市全域にわたって均等に地理的分布されてもよく、ＯＬＮ ＣＭＳ１１又は代替ＯＬＮシステムの制御下の、全て又は一部のサブセットが、図示のようにＯＬＮ１０と統合されてもよい。そのような光ポイント１２は、それらの均等な地理的分布により、一部の実装形態では、通信ネットワークチャネル２３などの一次通信チャネルが障害を起こした場合のアドホックＤ２Ｄネットワークに関する、Ｄ２Ｄ通信エントリポイントとして利用されてもよい。非常時インフラストラクチャのアドホックな性質の結果として、ＯＬＮ ＣＭＳは、図５に示されるように、ＳＣＳデバイスサービスマップ２５０ｂと共に、ＯＬＮデバイスサービスマップ１５０ｂを維持してもよい。同様のサービスマッピングが、ＳＣＳ ＣＭ及び関連のネットワーク管理システムによって維持されてもよい。
図４に示されるように、屋外照明ネットワーク１０は、ＯＬＮ ＣＭＳ１１及び複数のＯＬＮデバイス／光ポイント１２の双方を含むか、又は組み込んでもよい。ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、一部の実施形態では、スマートシティシステムデバイスマッピングメカニズム１１１、スマートシティメッセージプロセッサ１１２、通常通信モード１１３、及びＤ２Ｄ通信モード１１４から成るものであってもよい。ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、数例を挙げると、マッピングの転送、デバイス及び他の制御データ及び報告データの交換のために、Ｃ２Ｃリンク３０を介してＳＣＳ中央マネージャ２１と通信してもよい。サーバ／管理システム間での、及びスマートシティシステム内でのそのような通信交換は、著しい数の動作パラメータを含んでもよく、そのような説明は、本明細書で説明される実施形態又はアーキテクチャに限定されるものではない。
ＯＬＮ１０内の光ポイント１２のそれぞれは、ＬＥＤ又は他の光発生構造体などの照明源を含んでもよく、また、照明及び通信を適切に制御するための、プロセッサ及び関連メモリを含んでもよい。それゆえ、通信ポート／経路が、光ポイント内に組み込まれてもよく、それらは、複数の通信モードをサポートするための、有線通信又は無線通信のいずれかを含んでもよい。また、光ポイントのそれぞれは、様々な実装形態では、メモリ上に記憶され、プロセッサによって実行可能な命令を含んでもよく、それらの命令は、照明源の照明を制御すると共に、他の光ポイント、中央管理サーバ、並びに他のデバイスに対する、その光ポイントによるメッセージ及び通信処理を制御する。そのようなオンボードのエレクトロニクス及び命令は、本明細書で論じられるように、複数の通信モード及び非ＯＬＮデバイスにわたる、メッセージの処理及び転送をサポートする。
ＯＬＮ ＣＭＳ１１のスマートシティシステムデバイスマッピングメカニズム１１１は、様々な実装形態では、照明ネットワークサービスマップに、スマートシティフィールドデバイス２２を地理的に相関させてもよい。別個のＯＬＮデータベースマップ１５０ｂ及びＳＣＳデバイスマップ２５０ｂが、ＯＬＮ ＣＭＳ１１によるアクセスのために維持されてもよく、又は統合されてもよい。デバイス及びデータベースマップ１５０ｂ及び２５０ｂは、別個に維持されてもよく、一体に統合されてもよく、又は定期的に相関されてもよい。同様に、実装アーキテクチャに応じて、それらデータベース及び／又はマップのローカルコピー又はマスタコピーが、サブネットワークのそれぞれにアクセス可能なオフサイトの場所に維持されてもよい。デバイス識別子、座標、機能セットなどを含めた、スマートシティフィールドデバイスに関する情報が、Ｃ２Ｃ通信３０を通じて、スマートシティシステム中央マネージャ２１から取得され、照明ネットワークサービスマップ内に組み込まれるか、又は照明ネットワークサービスマップと統合されてもよい。このマッピングにより、ＯＬＮ ＣＭＳは、特定のスマートシティデバイスの正確な位置を決定して、近傍の光ポイント又は他のＯＬＮフィールドデバイスを識別することが可能となる。
実装形態では、図４に示されるように、ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、複数のＯＬＮ光ポイント１２への通常通信経路１３を含んでもよく、また、デバイス１２への代替通信経路のための、切り替え可能なＤ２Ｄ通信モード１１４を含んでもよい。Ｄ２Ｄモードにある場合、ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、Ｄ２Ｄ通信経路４０を介して、ＯＬＮ光ポイントに通信してもよい。
ＯＬＮ光ポイント／デバイス１２は、通常通信モード１２１並びにＤ２Ｄ通信モード１２２の双方を含んでもよい。Ｄ２Ｄ通信モードにある場合、光ポイント１２は、通信リンク４１を介して、ＳＣＳフィールドデバイス２２と通信してもよい。本明細書で論じられるような他の実装形態では、光ポイント１２は、更に、通信障害状態下の場合に必要とされ得るように、Ｄ２Ｄリンク４２を介して、Ｄ２Ｄ通信モード２１４のＳＣＳ ＣＭと直接通信してもよい。
同様に、図５に示されるように、ＯＬＮ ＣＭＳは、複数のデバイス１２１〜１２Ｎにリンクされてもよい。ＣＭＳは、更に、様々な他の実施形態では、ＯＬＮデバイス発見プロセス１３２、通信回線検出プロセス１３１、ＯＬＮ及びＳＣＳデバイスマッピングメカニズム１１１、並びに、ＯＬＮ及びＳＣＳシステム２０の双方からのデバイスをＯＬＮサービスマップ内で相関させるための、ＯＬＮマップ相関器１３２を有してもよい。
ＯＬＮ１２１〜１２Ｎの様々な複数の光ポイント又はフィールドデバイスは、それぞれ、以下で言及されるように、光ポイントのそれぞれが、Ｄ２Ｄモードにある場合に、通信中継のために近傍のＤ２Ｄデバイスを発見及び検出することを可能にする、関連デバイス発見プロセスを有してもよい。そのようなデバイス検出プロセスは、ＯＬＮフィールドデバイス１２が、近傍のＤ２Ｄ対応デバイスの位置を特定して、そのデバイスから関連の他の近傍デバイスへの、データ中継器として機能することを可能にする。更には、ＯＬＮのフィールドデバイス１２は、通信リンク１３のタイムアウト条件によって、又は他の手段を通じて、システム全体の通信障害を自律的に検出及び決定してもよく、一次的な第１の通信プロトコルから二次的なＤ２Ｄプロトコルに自動的に切り替わってもよい。
同様に、スマートシティシステム２０及びＳＣＳ ＣＭ２１の一実施例である、図３及び図６に示されるように、ＳＣＳ２０は、ＯＬＮフィールドデバイスマッピングメカニズム２１１、ＯＬＮメッセージプロセッサ２１２、通常通信モード２１３、及びＤ２Ｄ通信モード２１４を有する、中央マネージャ２１を含む。通常通信モードプロセスは、中央マネージャ２１とＳＣＳフィールドデバイス２２との間の、通常通信モードプロセス２２１を通じた通信を可能にする。同様に、Ｄ２Ｄ通信プロセッサ２１４は、ＳＣＳ ＣＭ２１とＯＬＮ光ポイント／デバイス１２の通信モードプロセッサ１２２との間の、通信チャネル４２を介した直接Ｄ２Ｄ通信を可能にする。そのような直接接続は、本明細書で説明されるように、一次通信経路の通信システム障害の後であっても、ＯＬＮ照明ネットワーク１０の様々な構成要素を介した、ＳＣＳフィールドデバイス２２とＳＣＳ ＣＭ２１との間のホップバイホップ通信中継を可能にする。ＳＣＳフィールドデバイス２２は、ＯＬＮ１０を介したホップバイホップ中継を開始するための、ＯＬＮ光ポイント１２のＤ２Ｄ通信モードプロセッサ１２２との通信を可能にする、Ｄ２Ｄ通信モードプロセス２２２を更に有する。これらのＳＣＳのフィールドデバイス２２は、同様に、それらの一次通信ネットワークからＤ２Ｄネットワークに自律的に切り替わることができ、ＯＬＮフィールドデバイス１２で同様に言及されたような、デバイス発見手段を含み得る。
図６の実施例では、ＳＣＳ ＣＭ２１は、そのＣＭ２１に接続されている、複数のフィールドデバイス２２１〜２２Ｎを含んでもよい。中央マネージャ２１はまた、ＯＬＮメッセージプロセッサ２１２、フィールドデバイス発見プロセッサ２３２、ＯＬＮ及びＳＣフィールドデバイスマッピングメカニズム２１１、並びにＳＣＳ ＆ ＯＬＮマップ相関器２３２を含んでもよく、これらのいずれかは、ＯＬＮマップ１５０ａ及びＳＣＳデバイスマップ２５０ａと通信してもよい。ＳＣＳ ＣＭ２１は、直接又はリモートのいずれかで、一次チャネル通信回線障害を検出することが可能な、通信検出プロセッサ２３１と共に、Ｄ２Ｄ通信モードプロセッサ２１４及び通常通信モードプロセッサ２１３を更に含むことにより、Ｄ２Ｄ通信モードを開始させてもよい。ＯＬＮメッセージプロセッサ２１２はまた、いずれの通信モードが使用されているかに基づいて、各ＯＬＮメッセージにメッセージ優先度も割り当てる。各通信モードメッセージ優先度は、１つ以上の動作モード基準、例えば、（第１の）通常動作モードの基準セット、又は（第２の）緊急モードの基準セットに基づく。各通信モードに関するメッセージ優先順位付けはまた、例えば、動作中のＯＬＮ光ポイント１２又はスマートシティフィールドデバイス２２の数、緊急事態の性質などに基づいて、動的に行われることもできる。
一般に、及び一部の実施形態では、本明細書に記載される特徴は、ＯＬＮ ＣＭＳ１１とスマートシティシステム中央マネージャ２１との間の、センタ間（Ｃ２Ｃ）データ交換スキームを含んでもよい。ＳＣＳ ＣＭ及びＯＬＮ ＣＭＳの双方のシステムは、デバイス位置及びサービスマップの情報が最新状態に保たれ、相関されることができるように、ＯＬＮ ＣＭＳと他のスマートシティ中央マネージャとの間での、デバイス情報及びサービスネットワークマップのデータ交換を提供する。一部の例では、単一のＯＬＮデバイスサービスマップ１５０ａデータベース及びＳＣＳデバイスサービスマップ２５０ａデータベースが維持され、更に統合されてもよい。他の代替案では、各中央管理システムは、それら自体の、関連データベース／マップのコピーを有してもよい。
ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、更に、Ｄ２Ｄ通信能力が装備されてもよく、専用のＯＬＮ通信プロトコルと、通常通信が障害を起こした場合のＤ２Ｄモードとの間で、動作可能に切り替わることができる。スマートシティシステム２０内での一次通信経路障害の通知は、通信リンク３０を介して、ＳＣＳ ＣＭ２１から直接届いてもよく、その通知は、次いで、通信回線１３を介して、又はＤ２Ｄ通信経路４２を介して、ＯＬＮシステム全体にわたって伝搬されてもよい。同様に、様々な実施例では、ブロードキャスト状態メッセージが、通信回線状態情報と共に、ネットワークを通じて伝搬してもよい。同様に、一部の実施形態では、ＯＬＮ ＣＭＳ１１とＳＣＳ ＣＭ２１との間のメッセージ応答時間遅延、ＥＵフィールドデバイス、光ポイント、及び／又は、Ｄ２Ｄモードでのブロードキャストデバイス発見通知が、通信状態トリガイベントとして利用されることができる。
様々な態様では、ＯＬＮ光ポイント１２は、Ｄ２Ｄ通信プロセス及び／又はプロセッサが装備されてもよく、通常通信が障害を起こした場合、及び／又は通信リンク障害のメッセージが受信された場合に、Ｄ２Ｄ通信モードに切り替わることができる。同様に、スマートシティシステム中央マネージャ２１は、Ｄ２Ｄ通信能力が装備されてもよく、通常通信が障害を起こした場合に、Ｄ２Ｄモードに切り替わることができる。更には、一部の実施形態では、スマートシティフィールドデバイス２２は、Ｄ２Ｄ通信能力が装備されてもよく、通常通信が障害を起こした場合に、Ｄ２Ｄモードに切り替わることができる。それゆえ、本明細書で説明される、屋外照明ネットワーク要素とスマートシティシステム要素との組み合わせは、一次通信経路障害の後であっても、ＳＣＳフィールドデバイスの継続的通信を可能にするための、ＯＬＮ光ポイント１２とスマートシティシステムフィールドデバイス２２との間の共通のアプリケーション層プロトコルを含む、Ｄ２Ｄ通信スキームを含んでもよい。そのような機能性は、例えば、フィールドデバイスからの任意の通信及び／又はデータの、ＯＬＮ光ポイント１２を介したホップバイホップ中継によってサポートされ、継続的かつロバストな通信を維持することができる。
図１に示されるような、ＯＬＮを非常時接続性インフラストラクチャとして使用する一部の実装形態では、光ポイントが、Ｄ２Ｄ通信モードへと切り替えられる。図２（ａ）に示されるシナリオでは、Ｃ２Ｃ通信リンク３０は、他の全ての通常通信ネットワークが途絶されている間も、影響を受けていない。スマートシティシステム中央マネージャは、Ｃ２Ｃ通信リンクを使用して、ＯＬＮ ＣＭＳにメッセージを送信してもよい。ＯＬＮ ＣＭＳは、Ｄ２Ｄ通信モードに切り替わり、最も近い光ポイントに、Ｄ２Ｄ通信を使用してメッセージを送信する。メッセージは、その後続けて、ターゲットのＤ２Ｄ対応スマートシティフィールドデバイス２２に到達するまで、中間光ポイントのペア間のＤ２Ｄ通信を使用して中継される。同様に、戻りの通信は、屋外照明ネットワーク内のＤ２Ｄ対応光ポイント１２への、フィールドデバイス２２による送信を介して実施されてもよい。関連の宛先及び／又はアドレス情報が、後続のＤ２Ｄ対応デバイスによる処理のために、メッセージヘッダ内に含まれてもよく、それにより、複数及び現在のＯＬＮの非常時接続性インフラストラクチャを介した、フィールドデバイス２２からＳＣＳ ＣＭ２１へのデータの転送を可能にする。
図２（ｂ）の例では、Ｃ２Ｃ通信３０もまた途絶されているが、スマートシティシステム中央マネージャは、Ｄ２Ｄ通信モードに切り替わることが可能である。この場合には、意図されているメッセージは、Ｄ２Ｄ通信を使用して、スマートシティ中央マネージャから、最も近い光ポイント及び／又はＯＬＮ ＣＭＳに送信されてもよく、次いで、そのメッセージは、ターゲットの宛先スマートシティフィールドデバイスに到着するまで、Ｄ２Ｄ通信を使用する中間光ポイントのペアを介してルーティングされる。
いずれかの通信回線の途絶の前に、ＳＣＳ ＣＭは、フィールドデバイス発見プロセス２３２を介して、全てのフィールドデバイスを検出していてもよく、フィールドデバイスは、ＳＣＳデバイスマップ２５０ａ内にカタログ化されて記憶されており、ＳＣＳ通信ネットワークと、かつまた、一部の変形態様では、隣接するＯＬＮネットワークとも相関されている。同様のプロセスが、プロセス１３２を使用して、ＯＬＮ ＣＭにおいて実施されてもよい。そのようなデバイス識別、マッピング、地理的配置は、ＳＣＳデバイスマップ内に記憶されてもよく、隣接するＯＬＮのデータ交換から受信された追加情報に基づいて、相関されたマッピング情報がカタログ化されることができる。ＯＬＮ及びＳＣＳデバイスマッピングメカニズムと共にＳＣＳ及びＯＬＮマップ相関器２３２によって作成された、この相関データは、デバイスを有効に地理的に位置特定して、それらのデバイスの、互いに対する、それらのネットワークに対する、及び隣接するＤ２Ｄ可能ネットワークに対する相対位置を決定し、適切なデータ経路を決定することができる。更には、相関器によって作成された情報は、それぞれのデータベース１５０ａ及び２５０ａ内に記憶されてもよく、それらのデータベースは、様々な他の実施形態では、組み合わされてもよい。データベース内に表されている、これらのマッピングされたフィールドデバイス及びネットワークは、次いで、通常通信モードが障害を起こした場合のメッセージルーティングのために、ＳＣＳ ＣＭ２１に利用可能となる。
それゆえ、様々な実装形態では、ＯＬＮフィールドデバイスマッピングメカニズム２１１は、ＯＬＮフィールドデバイス１２をスマートシティサービスマップに地理的に相関させており、そのような情報を、関連のデータベース内に記憶させてもよい。ＯＬＮデバイスのアイデンティティ及び位置などの情報は、Ｃ２Ｃ通信３０を通じてＯＬＮ ＣＭＳ１１から取得され、スマートシティシステムサービスマップ内に組み込まれてもよい。ＳＣＳのフィールドデバイス及びネットワークのシステムマップばかりではなく、関連ＯＬＮのシステム情報、デバイス、及び位置もまた最新状態に維持することによって、中央マネージャは、そのフィールドデバイス２２を、ＯＬＮシステム１０内の屋外照明ネットワーク光ポイント１２と地理的に関連付けてもよい。
代替的実装形態では、ＯＬＮ ＣＭＳ１１もまた同時に、データ共有モードに関連して、又はデータ共有モードにおいて、ＳＣＳ及びＯＬＮの双方からのフィールドデバイスの位置認識を同様に維持するために、ＯＬＮ及びＳＣＳデバイスマッピングメカニズム１１１をＯＬＮマップ相関器１３２と共に利用してもよい。様々な実装形態では、ＯＬＮに関するデバイスマップ１５０ｂ／２５０ｂは、共有マッピングデータベースであってもよく、シャドウマッピングデータベースであってもよく、又は、様々な同様のシステムマッピング間の可変周波数データ相関を使用して、ＯＬＮ ＣＭＳ内で独立して維持されてもよい。
一実施例では、図１と組み合わせて、図２Ａの実施形態で示されるように、ＯＬＮ１０は、光ポイント１２がＤ２Ｄ通信モードへと切り替えられる、非常時接続性インフラストラクチャとして設けられている。図示の実施例では、Ｃ２Ｃ通信回線３０は、ＳＣＳ ＣＭ２１とＳＣＳフィールドデバイス２２との間の通常通信ネットワーク２３が途絶されている間も、影響を受けていない。ＳＣＳ ＣＭは、通信検出プロセス２３１を介して、そのような通信途絶を検出してもよく、次いで、そのネットワークを通じて、又は、このシステムの隣接ネットワークを通じて、そのような情報を中継してもよい。あるいは、システム内のいずれかのネットワークの個々のデバイスが、そのようなネットワーク障害を自律的に決定して、Ｄ２Ｄ通信モードに切り替わってもよく、同様に、通常の通信経路を使用するシステムリンク有効状態を認識した後に、切り替わって戻ってもよい。
上記の実施例で述べられたように、センタ間一次通信経路３０は、図示のように利用可能であってもよく、ＳＣＳ ＣＭ２１からフィールドデバイスへのメッセージは、変換されたＯＬＮ１０を介してルーティングされてもよい。そのような実施形態では、ＳＣＳフィールドデバイス２２は、通常通信リンク２３の障害により、ＳＣＳ ＣＭ２１との通信から事実上解除される。そのような実施形態では、スマートシティシステム中央マネージャ２１は、ＯＬＮシステムマップ情報及び光ポイント１２を通信経路として統合することによって、フィールドデバイスにメッセージを送信するための適切なルートを決定してもよい。ＳＣＳ ＣＭは、次いで、Ｃ２Ｃ通信チャネル３０を使用するＯＬＮ ＣＭＳを介して、屋外照明ネットワークを通じてフィールドデバイスにメッセージを送信してもよい。ＳＣＳ ＣＭからメッセージを受信すると、スマートシティメッセージプロセッサ１１２は、Ｃ２Ｃ通信３０を通じてスマートシティシステム中央マネージャから受信されたデータを復号してもよく、Ｄ２Ｄモード１１４で分散型デバイス１２に通信される際に、それらＯＬＮデバイスによって認識されることが可能なメッセージを符号化してもよい。異なるネットワーク間でメッセージを送信する際、そのメッセージは、Ｄ２Ｄモードで通信している場合のＯＬＮフィールドデバイス及びＳＣＳフィールドデバイスの双方によって認識されることが必要となる。それゆえ、本システムは、実装形態では、分散型デバイス１２を介したＤ２Ｄモードメッセージ処理を可能にするように、スマートシティメッセージプロセッサ１１２によってメッセージを符号化することにより、その混在システムメッセージは、ＯＬＮフィールドデバイス１２及びＳＣＳフィールドデバイスの双方によって認識される。メッセージの符号化は、実装形態では、メッセージの最終ホップが、ＯＬＮフィールドデバイスからＳＣＳフィールドデバイスへのものとなるため、必要とされてもよい。あるいは、ＯＬＮ ＣＭＳ１１とデバイス１２との間の通信経路１３が利用可能である場合には、メッセージは、屋外照明ネットワーク１０を通じて個々のＳＣＳフィールドデバイス２２に中継するために、通常通信モード１１３を介して中継されてもよい。そのような実施形態では、通常のＯＬＮ通信ネットワークリンク１３を使用する場合であっても、ＯＬＮフィールドデバイスは、図２Ａに通信リンク４１として示されるように、ＳＣＳフィールドデバイスにメッセージを受け渡す際にＤ２Ｄモードに切り替わることが依然として必要となる。
それゆえ、実装形態では、ＯＬＮデバイス／光ポイント１２は、２つの通信モードである、通常通信モード１２１及びＤ２Ｄ通信モード１２２を有してもよい。通常通信モード１２１では、そのデバイス及びネットワークは、ＯＬＮ ＣＭＳ１１とのデータ交換のために、そのＯＬＮ固有のネットワークプロトコルを利用してもよい。あるいは、ＯＬＮ光ポイント１２は、通常通信チャネル１３が利用不可能な場合に、あるいは、ＯＬＮ ＣＭＳ及び／又はＳＣＳ ＣＭからのブロードキャストメッセージ若しくは命令などの代替手段、又は他の手段によってアクティブ化されることが可能な、Ｄ２Ｄ通信モード１２２に切り替わってもよい。更には、ＯＬＮ光ポイント１２は、通常通信モードでの、他のＯＬＮ光ポイント１２又はＯＬＮ ＣＭＳ１１との通常の接続性の確立に失敗した後に、自律的にＤ２Ｄ通信モードに切り替わってもよい。
あるいは、屋外照明ネットワーク１０のフィールドデバイス／光ポイント１２が、Ｄ２Ｄ通信モード１２２にある場合、それらＯＬＮ光ポイント１２は、共通のアプリケーション層プロトコルを使用して、そのセルラ信号受信範囲内の任意の他のデバイスとデータを交換することができる。一実施形態では、ＯＬＮデバイス１２は、Ｄ２Ｄ通信を使用して、近傍のピアＯＬＮデバイスとデータを交換する。別の実施形態では、ＯＬＮデバイスは、ＣＭＳが所定の通信範囲内にある場合、Ｄ２Ｄ通信リンク４０を使用して、そのＯＬＮ ＣＭＳ１１と直接データを交換することができる。他の態様では、ＯＬＮデバイス１２は、同じくＤ２Ｄ通信モードで動作する近傍のスマートシティシステムフィールドデバイス２２と、通信チャネル４１を介してデータを交換するように動作可能である。
ＯＬＮ ＣＭＳは、ブロードキャストメッセージング、又は、ＳＣＳ ＣＭ若しくは他のデバイスからＯＬＮ ＣＭＳへの他のデータ転送を介して、又は自律的な決定の際に、ＳＣＳに関する一次通信ネットワークが障害を起こしていることを決定してもよい。ＣＭＳからフィールドデバイスに転送されることになるメッセージを受信すると、ＯＬＮ ＣＭＳは、Ｄ２Ｄ通信モード１１４に切り替わり、Ｄ２Ｄ通信モードチャネル４０を使用して、そのメッセージを最も近い光ポイントに送信してもよい。このメッセージは、次いで、Ｄ２Ｄ通信モード２２２で動作しているターゲットのＤ２Ｄ対応スマートシティフィールドデバイスに到達するまで、中間光ポイントのペア間のＤ２Ｄ通信を使用して中継されてもよい。
メッセージが宛先アドレスに到着するまで、Ｄ２Ｄモードの各ノード／ＯＬＮデバイスによって、ホップバイホップ方式でメッセージを処理する際に、標準プロトコルが使用されてもよい。メッセージコンテンツ又は他のデータのそのようなアドホックな中継は、屋外照明ネットワークから形成されている、新たに形成されたＤ２Ｄネットワーク内で実施されてもよく、受取先／宛先によって受信されるまで、そのネットワークを介してメッセージが中継されるように、データコンテンツの受取先／宛先のタグ付けを利用して実施されてもよい。
一部の実装形態では、ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、スマートシティシステムの通信障害の通知の後に、その屋外照明ネットワークの動作、及び個々の光ポイント若しくはデバイス１２の動作を修正してもよい。そのような通知は、ブロードキャスト、ユニキャスト、又は他の方法によって受信されることができ、あるいは、ＳＣＳ ＣＭとＯＬＮ ＣＭＳとの間のデータ交換内に埋め込まれることもできる。Ｄ２Ｄ通信モードに切り替えることを要求する、光ポイント又はＯＬＮフィールドデバイス１２への後続の通知は、本明細書で言及されるように、ＯＬＮ ＣＭＳによって、又はＳＣＳ ＣＭ若しくは他の手段によって開始されてもよい。同様に、一次通信チャネルが動作可能状態に戻されると、一次通信プロトコルに戻るために、ブロードキャスト又は他のメッセージがネットワークを介して中継されてもよい。
代替的実装形態では、Ｃ２Ｃ通信リンク３０は、図２Ｂに示されるように影響を受ける場合がある。この実施例では、Ｃ２Ｃ通信が途絶されているが、スマートシティシステム中央マネージャは、Ｄ２Ｄ通信モードに切り替わるように動作可能である。そのような実装形態では、いずれの転送されるメッセージも、Ｄ２Ｄ通信を使用して、スマートシティ中央マネージャから、最も近いＯＬＮ光ポイント１２に送信されてもよく、次いで、そのメッセージは、ターゲットのスマートシティフィールドデバイスに到着するまで、Ｄ２Ｄ通信を使用する中間光ポイント１２のペアを介してルーティングされる。
様々な実装形態では、ＯＬＮデバイス１２は、ＯＬＮ ＣＭＳ１１を完全に迂回して、近傍のスマートシティシステム中央マネージャ２１とデータを交換するために、Ｄ２Ｄ通信モード１２２を実施して、Ｄ２Ｄ通信チャネル４２に沿ってデータを交換することができ、この近傍のスマートシティシステム中央マネージャ２１は、同じアプリケーション層プロトコルを使用して、Ｄ２Ｄ通信モード２１４で動作することができる。
屋外照明ネットワークに関連して、様々な実装形態では、スマートシティシステム中央マネージャ２１は、ＯＬＮフィールドデバイスマッピングメカニズム２１１、ＯＬＮメッセージプロセッサ２１２、通常通信モード２１３、及びオプションのＤ２Ｄ通信モード２１４を含んでもよい。
図３に示されるＯＬＮフィールドデバイスマッピングメカニズム２１１は、様々な実装形態では、様々な複数のＯＬＮ光ポイント／フィールドデバイス１２を、スマートシティサービスマップに地理的に相関させるように動作可能である。複数のデバイスに関する、ＯＬＮデバイスアイデンティティなどの情報は、Ｃ２Ｃ通信３０を通じてＯＬＮ ＣＭＳ１１から取得され、スマートシティシステムサービスマップ内に組み込まれてもよい。ＳＣＳ中央マネージャは、それゆえ、そのフィールドデバイス２２を、ＯＬＮシステム１０内の光ポイント１２と地理的に関連付けて、そのＳＣＳフィールドデバイス２２に隣接する様々なネットワークの範囲を認識するように動作可能である。
更には、また加えて、スマートシティシステムＣＭ２１、ＯＬＮメッセージプロセッサ２１２に関する実装形態は、メッセージのルーティングに応じた、２つの能力を組み込んでもよい。第１の態様では、ＯＬＮメッセージプロセッサ２１２は、ＯＬＮフィールドデバイスマッピングメカニズム２１１で使用するために、通常動作時にＣ２Ｃ通信プロトコル３０を通じてＯＬＮ ＣＭＳ１１から受信されたデータを復号してもよい。ＯＬＮのデバイス１２に関する、ＯＬＮ ＣＭＳ１１から受信された情報及び他の関連データは、ＳＣＳのネットワーク及びデバイスに関連して地理的に相関及びマッピングされ、迅速な参照のために維持されることができる。また、メッセージプロセッサ２１２は、屋外照明ネットワークを介してスマートシティフィールドデバイス２２に転送されることになる、Ｄ２Ｄ通信経路４２を介したメッセージを、Ｄ２Ｄモード２１４でＯＬＮデバイス１２に直接通信される際に、そのＯＬＮデバイス１２によって認識されることが可能なフォーマットで、符号化するように動作可能であってもよい。それゆえ、そのような動作可能性の結果として、Ｄ２Ｄ通信モード２１４は、ＳＣＳ ＣＭ２１が、通常通信モード２１３を使用して接続性障害を経験している場合にアクティブ化されてもよく、光ポイントのＯＬＮネットワークは、切り替え可能なＤ２Ｄ通信能力を使用して、非常時接続性インフラストラクチャを提供する。
ＳＣＳ ＣＭ２１の別の態様では、通常通信チャネル２３が途絶されているが、Ｃ２Ｃ通信チャネル３０が損なわれていない場合、中央マネージャは、そのＣ２Ｃ通信リンク３０を介して、意図されているＳＣＳターゲットフィールドデバイスにＯＬＮ ＣＭＳ１１を通じてメッセージを転送するように動作可能であってもよい。メッセージは、次いで、ＯＬＮデバイス／光ポイント１２のペア間のＤ２Ｄ通信４０、４１を使用して、ＯＬＮ ＣＭＳ１１から、中間ＯＬＮデバイス１２を介して、ターゲットのスマートシティフィールドデバイスへと、ホップバイホップでルーティングされてもよい。
別の実装形態では、通常通信モードチャネル２３及びＣ２Ｃ通信チャネル３０が双方とも途絶されており、中央マネージャ２１がＤ２Ｄ通信が可能である場合、その中央マネージャ自体が、リコンフィギュレーションされたＯＬＮフィールドデバイス１２との直接通信のために、Ｄ２Ｄ通信モード２１４に切り替わってもよい。ＯＬＮメッセージプロセッサ２１２は、次いで、意図されているフィールドデバイスに対するメッセージを、Ｄ２Ｄ通信アプリケーション層においてＯＬＮデバイスによって認識可能な通信フォーマットで符号化してもよく、そのメッセージを、Ｄ２Ｄ通信チャネル４２を使用して近傍のＯＬＮデバイス１２に送信する。このメッセージは、次いで、Ｄ２Ｄ通信４２、４１を使用して、意図されているＳＣＳターゲットフィールドデバイス２２に到達するまで、一連の中間ＯＬＮデバイス１２を介してルーティングされてもよい。そのような実装形態では、スマートシティフィールドデバイス２２は、２つの通信モードである、通常通信モード２２１及びＤ２Ｄ通信モード２２２を有してもよい。通常通信モード２２１は、一部の実装形態では、中央マネージャ２１とのデータ交換のために、そのスマートシティシステムに固有のネットワークプロトコルを使用してもよい。更には、ＳＣＳフィールドデバイス２２のＤ２Ｄ通信モード２２２は、通常通信チャネル２３における途絶を検出する場合に、フィールドデバイス２２自体によって自律的にアクティブ化されることができる。Ｄ２Ｄ通信モード２２２は、それゆえ、フィールドデバイスが、そのセルラ信号範囲内の他のエンティティと、共通のアプリケーション層プロトコルを使用してデータを交換することを可能にするように動作可能である。そのような他のデバイスは、言及されるように、チャネル１３を介して標準通信モード１２１で通信してもよく、なおかつ、宛先に応じてチャネル４０／４１／４２を使用するＤ２Ｄ通信モード１２２に切り替わるようにも機能する、切り替え可能な屋外照明ネットワークフィールドデバイスを含む。当然ながら、これらの様々なチャネルは、単一のチャネルとすることができ、単一のアプリケーション層を使用することもできるが、様々な実施形態の別個の通信経路を示すために、別個に示されている。同様に、様々な他の通信チャネルが、図中では別個に示される場合もあるが、実際には、ＯＬＮフィールドデバイス及びＯＬＮ ＣＭＳの使用及び動作において、同じ又は異なる通信コンフィギュレーション、プロトコル、若しくはアプリケーション層を含んでもよい。アプリケーション層とは、通信ネットワーク内のホスト及び他のデバイスによって使用される、共有のプロトコル及びインタフェース方法を指定する、抽象化層を含むことを意味する。
一部の実装態様では、図７で詳述されるように、ＳＣＳ ＣＭは、説明された様々な方法及び特徴を実施するために記憶されている命令を有する、メモリを有してもよく、それらの命令は、プロセッサ上での実行を通じて実施される。図示の実施例で詳述されるように、ＳＣＳ ＣＭ２１は、ステップ５５０で、そのネットワーク検出可能区域内の、フィールドデバイス２２を識別してもよい。ステップ５５２で、ＳＣＳ ＣＭは、更に、ＳＣＳフィールドデバイス２２を地理的に位置特定してもよく、次いで、ステップ５５４で、ＳＣＳデバイスマップデータベース２５０ａ内に位置付けられている、ＳＣＳデバイスマップ及びサービスネットワークマップを更新してもよい。同様のデータベースが、屋外照明ネットワーク１０のデータベース２５０ｂなどの、周辺ネットワークで保持されてもよく、そのようなデータベースは、データ交換を介してルーチン的に相関されてもよい。分散型のデータセットを利用することは、各管理システムが自律的に、対応するマップを検出及び更新して、そのサービス区域内のフィールドデバイスの集団を地理的に位置特定することを可能にし得る。
ステップ５５８で、屋外照明ネットワーク１０などの、様々な周辺ネットワークが識別されてもよく、Ｃ２Ｃ通信３０を介した相関通信が、それら様々なネットワークの管理機能を処理する２つのサーバ間で行われてもよい。識別されたあらゆる屋外照明ネットワークは、ステップ５６２で、相関されてカタログ化されてもよく、一部の実施例では、ＳＣＳネットワークに対して位置付けられてもよい。最終的に、ＳＣＳ ＣＭによって取得されたデータは、ステップ５６４で、ＯＬＮ ＣＭＳと交換されてもよく、それにより、双方のマップが相関され、更新され、維持されてもよい。
図８に示されるような、ＳＣＳ ＣＭと外部ネットワークとの間のデータ転送に関する実装形態で示されるように、ＳＣＳ ＣＭは、変換されたＯＬＮシステム及びネットワークを、ネットワーク障害の間の非常時接続インフラストラクチャとして利用するように動作可能であってもよい。
実装形態では、ステップ５７２で、ＳＣＳ ＣＭは、ＳＣＳネットワーク２０内で処理するためのメッセージをステップ５７２で受信してもよい。ＳＣＳ ＣＭは、例えばステップ５７４で、タイムアウト通信クロックを通じて、又は状態メッセージングを介して、フィールドデバイス２２への一次通信ネットワーク２３の、通信ネットワーク障害又はシステム障害を決定してもよい。中央マネージャは、ステップ５７８で、Ｃ２Ｃ通信回線３０がアクティブであるか否かを決定してもよく、アクティブである場合には、適切なアドレス指定を使用する、ＯＬＮ ＣＭへのリンクを通じたメッセージルーティングを介して、メッセージの転送を継続してもよい。ＯＬＮ１０を介して再ルーティングされる、そのようなデータ及びメッセージトラフィックは、ＯＬＮ ＣＭＳが、そのＯＬＮ内のＤ２Ｄトランスポート層を介して、ＳＣＳフィールドデバイスにメッセージを適切にリダイレクトすることができるように、適切なアドレス指定ヘッダ及び情報を有してもよい。
実装形態では、図８に示されるように、このＳＣＳ ＣＭデータ転送は、ＳＣＳ ＣＭと外部ネットワークとの間で行われてもよい。様々な実装形態では、スマートシティシステム中央マネージャ２１は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、ネットワーク障害又は途絶により、現在ＳＣＳネットワークから接続解除されているＳＣＳフィールドデバイス２２に転送するための、データ又はメッセージを有してもよい。オプションでは、ＳＣＳ ＣＭは、ステップ５７２で示されるように、ＳＣＳフィールドデバイス２２にメッセージが送信される必要があることを決定してもよい。スマートシティシステム中央マネージャ２１が、メッセージ及び適切なフィールドデバイス識別子を決定した後、このＳＣＳ ＣＭは、通信システムが現在障害モードにあり、通信リンク２３がダウンしていることを決定してもよい。言及されたように、ＳＣＳ ＣＭ２１は、ステップ５７４で示されるように、通信障害が存在していることを決定してもよい通信検出プロセス２３１を有する。次に、一部のアプリケーションでは、ＳＣＳ ＣＭは、サービスマップ２５０Ａ／１５０Ａに基づいて、宛先フィールドデバイス２２に直接隣接している屋外照明ネットワークの位置が、関連ターゲット及び接続性インフラストラクチャであることを決定してもよく、次いで、そのフィールドデバイス２２への通信経路を決定及び算出してもよい。ＳＣＳ ＣＭは、次いで、Ｃ２Ｃ通信リンク３０がアクティブであるか否かを決定してもよく、アクティブである場合には、このスマートシティシステム中央マネージャ２１は、ステップ５８０で、屋外照明ネットワークＣＭＳ１１へのＣ２Ｃ経路３０を介して、通信障害及び通信障害状態のメッセージを転送してもよく、このメッセージは、次いで、ステップ５８２で示されるように、屋外照明ネットワークＣＭＳ及び様々なフィールドデバイス１２を、Ｄ２Ｄ通信モードに切り替えることになり、その後、ＯＬＮメッセージ処理サービス６７２が開始してもよい。
あるいは、一部の実施形態では、Ｃ２Ｃ経路が非アクティブであることにより、ステップ５８６で、ＳＣＳ ＣＭ２１に、Ｄ２Ｄ通信モード２１４を介してＯＬＮネットワークにデータを送信させてもよい。ＯＬＮメッセージプロセッサ２１２は、次いで、ステップ５８８で、Ｄ２Ｄモードを介したフィールドデバイスへの送信メッセージを符号化してもよく、ＳＣＳ ＣＭは、ステップ５９０で、Ｄ２Ｄモード及び通信リンク４２を介して、ＯＬＮデバイス１２に送信してもよい。
図９で概説されるように、屋外照明ネットワークシステム及びフィールドデバイスの更新に関する、例示的フローチャートが提供される。一部の実施形態では、ＯＬＮ ＣＭＳは、ステップ６５０で、デバイス発見プロセス１３２を介して、フィールドデバイス１２を識別してもよい。次に、ＯＬＮ ＣＭＳはまた、更に、ステップ６５２で、ネットワークマップ内でフィールドデバイス１２を地理的に位置特定してもよく、次いで、ＯＬＮ ＣＭＳは、ステップ６５４で、関連情報を使用して、ＯＬＮ ＣＭＳデバイスマップ及びサービスネットワークマップ１５０Ｂ／２５０Ｂを更新してもよい。ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、更に、ステップ６５８で、Ｃ２Ｃ通信３０を通じてＳＣＳ ＣＭから受信されたＳＣＳフィールドデバイス２２を地理的に相関させ、次いで、ステップ６６０で、そのＳＣＳフィールドデバイス２２を、ＯＬＮネットワークマップ内に組み込んでもよい。最終的に、一部の実施形態では、ステップ６６２で、デバイス情報データ及びサービスネットワークマップ情報を含めたデータが、通信リンクＣ２Ｃ３０を介して、ＳＣＳ ＣＭと交換されて更新されてもよい。
ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、オプションとして、図１０Ａに示されるように、スマートシティシステム中央マネージャ２１から受信されたメッセージに関する、メッセージ処理プロセスを有してもよい。そのようなプロセスは、一部の実装形態では、ＯＬＮ ＣＭＳ１１が、ステップ６７２で、ＳＣＳ ＣＭからＳＣＳフィールドデバイスメッセージ又はデータを受信することを含んでもよく、それに応答して、ＯＬＮ ＣＭＳは、現在ＯＬＮ ＣＭＳに利用可能な様々なデータベース及びマップ１５０Ｂ／２５０Ｂから、そのＳＣＳフィールドデバイスの位置を決定してもよい。示されるように、これらのフィールドデバイスマップ及びＯＬＮデバイスマップは、スマートシティシステム中央マネージャ２１のデバイスマップに関連して、相関されるか、組み合わされるか、又はリモートの場所に保持されてもよい。最終的に、ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、図２Ａに示されるように、ステップ６７６で、フィールドデバイスユニット１２を介した、変換された屋外照明ネットワークのホップバイホップを通じて、ＳＣＳフィールドデバイス２２に、Ｄ２Ｄ通信を介して送信してもよい。
非常時接続性インフラストラクチャとして利用される屋外照明ネットワークはまた、図１０Ｂのフローチャートに示されるように、ＳＣＳネットワークから、特にＳＣＳ ＣＭ２１又は個々のフィールドデバイス２２から直接受信されたメッセージの、個々の光ポイントを通じた処理を実施してもよい。最初に、ＯＬＮ光ポイント又はフィールドデバイス１２は、ステップ６８０で、ＳＣＳフィールドデバイス２２からメッセージを受信してもよい。このメッセージ又はデータは、ＯＬＮ内の個々の光ポイントによって処理するための、添付された宛先又は他のルーティング情報を含んでもよい。
ＯＬＮ光ポイント又はフィールドデバイス１２は、次いで、受信されたＳＣＳフィールドデバイス２２メッセージを、ＯＬＮネットワーク１０を介して、隣接する光ポイント１２に、デバイスツーデバイス通信リンクを通じてリダイレクトする。ステップ６８４で、ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、最終的に、ＳＣＳ ＣＭに直接ルーティングするための再ルーティングされたメッセージをステップ６８４で受信してもよい。
ＳＣＳネットワークからの発信メッセージもまた同様に、最初に、複数のＳＣＳフィールドデバイス２２を通じて、それらフィールドデバイスのそれぞれがホップバイホップ又は中継通信によって近傍のフィールドデバイスを発見することにより、全てがＤ２Ｄ通信プロトコルを通じてルーティングされてもよい。
ＯＬＮ ＣＭＳ１１が、ルーティングするためのメッセージを受信すると、ステップ６８８で、Ｃ２Ｃ経路が実行可能であるか否かが決定されることになる。Ｃ２Ｃ通信リンクが利用可能である場合には、ＯＬＮ ＣＭＳは、ステップ６９０で、Ｃ２Ｃ経路３０を介して、ＳＣＳ ＣＭ２１にメッセージを転送することになる。あるいは、Ｃ２Ｃ経路が利用可能ではない場合には、ＯＬＮ ＣＭＳ１１は、光ポイント又はフィールドデバイスに、Ｄ２Ｄプロトコルを利用して、ＯＬＮインフラストラクチャから直接ＳＣＳ ＣＭ２１に、Ｄ２Ｄ中継を介して直接送信するように指示してもよい。代替的実施形態では、ＯＬＮ ＣＭＳは、場合により、Ｃ２Ｃ通信リンク３０を迂回して、Ｄ２Ｄ通信を通じて直接送信するための、Ｄ２Ｄ通信能力を有してもよい。しかしながら、ＯＬＮフィールドユニット及び／又は光ポイントの地理的変位の幅及び範囲を考慮すると、ＯＬＮ内の個々の光ポイントは、そのような場合に、ＳＣＳ ＣＭへの直接送信のために利用可能となる可能性が高く、ＯＬＮ ＣＭＳは、それら個々の光ポイントに、ＳＣＳ ＣＭにルーティングされているあらゆるメッセージを、代替経路を介してリダイレクトし、ＯＬＮ ＣＭＳを迂回させるように指示してもよい。
図１２に示されるように、ＯＬＮ光ポイントは、通信システム障害を検出して、一次プロトコルから二次Ｄ２Ｄプロトコルに自律的に切り替わるように動作可能であってもよい。ステップ８５２で、ＯＬＮ光ポイント１２は、そのような通信障害を検出して、Ｄ２Ｄ通信モードに切り替わってもよい。ステップ８５４で、ＯＬＮ光ポイントは、その屋外照明ネットワーク外の隣接フィールドデバイス２２から、ＳＣＳフィールドデバイスメッセージを受信してもよいが、このネットワーク外のフィールドデバイスは、それ自体がＤ２Ｄ通信モードに切り替わっている。ステップ８５６で、ＯＬＮデバイス１２は、同様に、そのメッセージの送信及び中継のために、隣接又は近傍のＤ２Ｄ可能光ポイントを発見してもよい。最終的に、ステップ８５８で、ＯＬＮ光ポイントは、ＳＣＳ ＣＭ宛先を含み得るＳＣＳフィールドデバイスメッセージを中継してもよく、この中継は、その宛先アドレスに向けた送信のために、最も近いＯＬＮフィールドデバイス及び／又はＤ２Ｄ可能デバイスに対して行われる。
あるいは、図１１に示されるように、同様のデバイス検出及び通信プロトコルの切り替えが、フィールドデバイス２２に関して示されている。ステップ７５２で、ＳＣＳフィールドデバイス２２は、自律的に、又はブロードキャスト通信若しくは他の手段を通じて、通常通信の途絶を検出してもよい。ステップ７５４で、フィールドデバイス２２は、Ｄ２Ｄモードに切り替わってもよく、ステップ７５６で、このデバイスは、発見プロセスを通じて、最も近いＯＬＮ Ｄ２Ｄモード可能フィールドデバイス１２の位置を特定してもよい。そのような隣接ＯＬＮフィールドデバイスの発見の後、ＳＣＳフィールドデバイス２２は、そのネットワーク外デバイスに、中継若しくはホップバイホップ送信及びＤ２Ｄプロトコルのための、適切な宛先及びアドレス情報を有する、データ又はメッセージを送信してもよい。理解され得るように、Ｄ２Ｄ通信プロトコルを通じた中継は、適切なアドレス指定情報が提供される限り、ネットワーク内で、ネットワーク外で、又はネットワーク間にわたって行われてもよく、こうした理由により、そのような広い地理的分散を有する屋外照明ネットワークの実装が、非常時通信ネットワークとして有益である。
図１３Ａに示されるように、記憶サブシステム８２４と、ＲＯＭ８３２及びＲＡＭ８３０を含み得る、メモリサブシステム８２５とを含む、ＯＬＮ管理システムサーバの例示的概略図が示される。記憶サブシステム８２４はまた、ファイル記憶サブシステム８２６を含んでもよい。バス８１２は、記憶サブシステムを、様々なプロセッサ８１８、並びに、Ｃ２Ｃ通信リンク３０及びＯＬＮに関する通信プロトコルリンク１３の双方のための、異なる通信プロトコル送信機を含み得る、ネットワークインタフェース８１６と接続してもよい。更なる実施形態では、ネットワークインタフェースはまた、サーバと光ポイントとの間、また他の通信エンドポイントとの間の、そのようなデバイスツーデバイスプロトコルでの通信に関する、図２Ｂに示されるようなＤ２Ｄモードでの通信を提供してもよい。同様に、ユーザインタフェース及び出力デバイス８２０が、包括性及びユーザインタフェースのために設けられてもよい。図１３Ａの概略図は、単に、屋外照明ネットワーク用の管理システムサーバに関する実装形態、又はスマートシティシステムネットワークＣＭサーバの実装形態の、単なる一実施例として示されているに過ぎず、それらのいずれも、図中で言及されているサブ要素のそれぞれを含むことを、必ずしも必要としない。
図１３Ｂに示されるように、記憶サブシステム９２４と、ＲＯＭ９３２及びＲＡＭ９３０を含み得る、メモリサブシステム９２５とを含む、ＯＬＮ光ポイント又はフィールドデバイス１２の例示的概略図が示される。記憶サブシステム９２４はまた、ファイル記憶サブシステム９２６を含んでもよい。相互接続性バス９１２は、記憶サブシステムを、様々なプロセッサ９１４、並びに、第１の通信プロトコル及び第２の通信プロトコルの双方の送信機と必要な通信エレクトロニクスとを含み得る、ネットワークインタフェース９１６と接続してもよい。この光ポイントは、更に、様々な照明源の実装形態では、感知及び検出メカニズム、並びに様々な制御ハードウェア及びソフトウェアを含んでもよい。照明出力源９４０は、広域照明、街路照明、投光若しくはウォールウォッシュ照明、又は任意の他の所望の屋外照明であってもよく、必要に応じて、関連の記憶サブシステム及び／又はプロセッサと通信し得る、対応する照射若しくは照明制御９２２を含んでもよい。コントローラは、プロセッサ９１４によって実装されてもよく、又は、ＬＥＤなどの各照明源に関して、若しくは照明源のグループに関して、個別の光コントローラを有してもよい。図１３Ｂの概略図は、単に、屋外照明ネットワークあるいはスマートシティシステムネットワークの様々な光ポイント及びフィールドデバイスに関する実装形態の、単なる一実施例として示されているに過ぎず、それらのいずれも、図中で言及されているサブ要素のそれぞれを含むことを、必ずしも必要としない。
図示のように、フィールドデバイスは、メモリサブシステム及びファイル記憶サブシステムの利用を組み込んでもよいが、全て又は双方を含む必要はない。同様に、ネットワークインタフェースは、基礎となる屋外照明ネットワーク又は基礎となるスマートシティシステムネットワークに関する様々な通信プロトコルに対する、メモリサブシステムからのサポートを含んでもよい。そのようなプロトコルはまた、それらのデバイスのそれぞれが全面的サポートを有して実装されるための代替的なＤ２Ｄプロトコル、及びメモリサブシステム内に記憶されている命令を含んでもよく、それらは、本明細書で説明される様々な機能性要素及び態様を実施するために、プロセッサによって実行されることができる。
いくつかの実施形態が、本明細書で説明及び図示されてきたが、当業者は、本明細書で説明される機能を実行するための、並びに／又は、その結果及び／若しくは利点のうちの１つ以上を得るための、様々な他の手段及び／又は構造体を、容易に構想することとなり、そのような変形態様及び／又は修正態様のそれぞれは、本明細書で説明される実施形態の範囲内にあるものと見なされる。より一般的には、本明細書で説明される全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成は、例示であることが意図されており、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、本技術が使用される特定の用途に応じて変化することを、当業者は容易に理解するであろう。当業者は、通常の実験のみを使用して、本明細書で説明される特定の実施形態に対する、多くの等価物を認識し、又は確認することが可能であろう。それゆえ、上述の実施形態は、例としてのみ提示されており、添付の請求項及びその等価物の範囲内で、具体的に説明及び特許請求されるもの以外の実施形態が実践されてもよい点を理解されたい。本開示の実施形態は、本明細書で説明される、それぞれの個別の特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法を対象とする。更には、２つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法の任意の組み合わせは、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法が相互に矛盾しない場合であれば、本開示の範囲内に含まれる。
本明細書で定義及び使用されるような、全ての定義は、辞書定義、参照により組み込まれる文書中での定義、及び／又は定義される用語の通常の意味を支配するように理解されるべきである。
不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、本明細書及び請求項において使用されるとき、そうではないことが明確に示されない限り、「少なくとも１つ」を意味するように理解されるべきである。
語句「及び／又は」は、本明細書及び請求項において使用されるとき、そのように結合されている要素の「いずれか又は双方」、すなわち、一部の場合には接続的に存在し、他の場合には離接的に存在する要素を意味するように理解されるべきである。「及び／又は」で列挙されている複数の要素は、同じ方式で、すなわち、そのように結合されている要素のうちの「１つ以上」として解釈されるべきである。「及び／又は」の節によって具体的に特定されている要素以外の他の要素は、具体的に特定されているそれらの要素に関連するか又は関連しないかにかかわらず、オプションとして存在してもよい。それゆえ、非限定例として、「Ａ及び／又はＢ」への言及は、「含む（comprising）」などのオープンエンドの言語と共に使用される場合、一実施形態では、Ａのみ（オプションとして、Ｂ以外の要素を含む）、別の実施形態では、Ｂのみ（オプションとして、Ａ以外の要素を含む）、更に別の実施形態では、Ａ及びＢの双方（オプションとして、他の要素を含む）などに言及することができる。
本明細書及び請求項において使用されるとき、「又は」は、上記で定義されたような「及び／又は」と同じ意味を有するように理解されるべきである。例えば、リスト内の項目を分離する際、「又は」又は「及び／又は」は、包括的であるとして、すなわち、少なくとも１つを含むが、また、いくつかの要素又は要素のリストのうちの２つ以上、オプションとして、列挙されていない追加項目も含むとして解釈されるものとする。「〜のうちの１つのみ」若しくは「〜のうちの厳密に１つ」、又は請求項で使用される場合の「〜から成る」などの、その反対が明確に示される用語のみが、いくつかの要素又は要素のリストのうちの厳密に１つを含むことに言及する。一般に、用語「又は」は、本明細書で使用されるとき、「〜のいずれか」、「〜のうちの１つ」、「〜のうちの１つのみ」、又は「〜のうちの厳密に１つ」などの、排他性の用語に先行する場合にのみ、排他的選択肢（すなわち、「一方又は他方であるが、双方ではない」）を示すとして解釈されるものとする。「〜から本質的に成る」は、請求項で使用される場合、特許法の分野で使用される際の、その通常の意味を有するものとする。
本明細書及び請求項において使用されるとき、１つ以上の要素のリストを参照する語句「少なくとも１つ」は、その要素のリスト内の要素の任意の１つ以上から選択された、少なくとも１つを意味するが、必ずしも、その要素のリスト内で具体的に列挙されているそれぞれの要素のうちの、少なくとも１つを含むものではなく、その要素のリスト内の要素の、任意の組み合わせを排除するものではないことが理解されるべきである。この定義はまた、語句「少なくとも１つ」が言及する、その要素のリスト内で具体的に特定されている要素以外の要素が、具体的に特定されているそれらの要素に関連するか又は関連しないかにかかわらず、オプションとして存在してもよいことも可能にする。それゆえ、非限定例として、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」（又は、等価的に「Ａ又はＢのうちの少なくとも１つ」、又は、等価的に「Ａ及び／又はＢのうちの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、オプションとして２つ以上を含めた、少なくとも１つのＡであり、Ｂは存在しないこと（及び、オプションとしてＢ以外の要素を含む）、別の実施形態では、オプションとして２つ以上を含めた、少なくとも１つのＢであり、Ａは存在しないこと（及び、オプションとしてＡ以外の要素を含む）、更に別の実施形態では、オプションとして２つ以上を含めた、少なくとも１つのＡ、及び、オプションとして２つ以上を含めた、少なくとも１つのＢ（及び、オプションとして他の要素も含む）などに言及することができる。
また、そうではないことが明確に示されない限り、２つ以上のステップ又は行為を含む、本明細書で特許請求されるいずれの方法においても、その方法のステップ又は行為の順序は、必ずしも、その方法のステップ又は行為が列挙されている順序に限定されるものではないことも理解されるべきである。
請求項並びに上記の明細書では、「備える（comprising）」、「含む（including）」、「運ぶ（carrying）」、「有する（having）」、「包含する（containing）」、「伴う（involving）」、「保持する（holding）」、「〜で構成される（composed of）」などの全ての移行句は、オープンエンドであり、すなわち、含むが限定されないことを意味する点を理解されたい。米国特許庁の特許審査基準のセクション２１１１．０３に記載されているように、移行句「〜から成る」及び「〜から本質的に成る」のみが、それぞれ、クローズド又は半クローズドの移行句であるものとする。特許協力条約（「Patent Cooperation Treaty；ＰＣＴ」）の規則６．２（ｂ）に準拠して請求項で使用されている特定の表現及び参照符号は、その範囲を限定するものではない点を理解されたい。

Claims (14)

  1. 非常時接続性インフラストラクチャとして使用するための屋外照明システムであって、
    屋外照明ネットワーク管理システムを備え、前記屋外照明ネットワーク管理システムが、屋外照明ネットワークを形成する複数の光ポイントと通信し、前記複数の光ポイントのそれぞれが、照明を放出し、前記屋外照明システムが第１の所定の基準に従ってメッセージ優先度を割り当てる、第１のメッセージ優先順位付け方法を有する第１の通信プロトコルによって、他の光ポイント及び前記屋外照明ネットワーク管理システムと通信し、
    前記屋外照明ネットワーク内の前記光ポイントのそれぞれが、メモリ内に記憶されている命令と、プロセッサとを有し、前記プロセッサが前記命令を実行して、
    前記光ポイントを第２の通信プロトコルに切り替え、前記第２の通信プロトコルが、前記光ポイントのそれぞれが前記屋外照明ネットワーク内の地理的に隣接する光ポイントにメッセージを送信するように動作可能な、デバイスツーデバイスプロトコルであり、前記第２の通信プロトコルが、前記屋外照明システムが第２の所定の基準に従ってメッセージ優先度を割り当てる、第２のメッセージ優先順位付け方法を有し、
    前記屋外照明ネットワーク内の前記光ポイントのそれぞれが、前記屋外照明ネットワークに関連付けられていない別個のシステムネットワークのフィールドデバイスと、前記第２の通信プロトコルによって通信する命令を更に有し、
    前記第２の通信プロトコルが、デバイスツーデバイスセルラ通信プロトコルであり、
    前記屋外照明ネットワーク光ポイントのそれぞれが、前記第１の通信プロトコルと前記第２の通信プロトコルとの間で自律的に切り替わるように動作可能である、屋外照明システム。
  2. 前記屋外照明ネットワーク管理システムが、メモリ内に記憶されている命令と、プロセッサとを有し、前記プロセッサが前記命令を実行して、前記屋外照明ネットワークの前記複数の光ポイントと前記第１の通信プロトコルで通信するための通常通信モード、及び、前記複数の光ポイントと前記第２の通信プロトコルで通信するためのデバイスツーデバイス通信モードで通信する、請求項１に記載の屋外照明システム。
  3. 前記屋外照明ネットワーク管理システムが、メッセージプロセッサを含み、前記メッセージプロセッサが、前記別個のシステムネットワークからメッセージを受信して、受信された前記メッセージを復号するように、更に、前記メッセージを、前記デバイスツーデバイス通信モードで通信される際に、前記複数の光ポイントによって認識されるように符号化するように、動作可能である、請求項２に記載の屋外照明システム。
  4. 前記屋外照明ネットワーク管理システムが、前記別個のシステムネットワークからの複数のフィールドデバイスを、照明ネットワークサービスマップに地理的に相関させるように動作可能な、デバイス及びマッピングメカニズムを含む、請求項３に記載の屋外照明システム。
  5. 前記屋外照明ネットワーク管理システムが、前記照明ネットワークサービスマップと、前記別個のシステムネットワークからのサービスマップとを相関させるための、マップ相関器を含む、請求項４に記載の屋外照明システム。
  6. 前記屋外照明ネットワーク管理システムが、より大きいコンピュータネットワークの一部であり、前記より大きいコンピュータネットワークが、スマートシティシステムを定義し、前記スマートシティシステムが、マネージャサーバを有し、前記マネージャサーバが、複数のスマートシティシステムと通信し、前記屋外照明ネットワークが、前記複数のスマートシティシステムのうちの１つである、請求項１に記載の屋外照明システム。
  7. 前記スマートシティシステムが、複数の分散型システム構成要素を含み、前記分散型システム構成要素のうちの少なくとも１つが、複数のスマートシティフィールドデバイスであり、前記スマートシティフィールドデバイスのうちの少なくとも１つが、前記別個のシステムネットワークの前記フィールドデバイスを含む、請求項６に記載の屋外照明システム。
  8. 前記屋外照明ネットワーク光ポイントが、それぞれ発見モードに入るように動作可能であり、前記発見モードが、近傍のデバイスを発見し、前記近傍のデバイスが、隣接する屋外照明ネットワーク光ポイント、又は前記別個のシステムネットワークのフィールドデバイスのいずれかである、請求項１に記載の屋外照明システム。
  9. 前記第１の通信プロトコルが、前記屋外照明ネットワークに固有であり、第２のプロトコルが、デバイスツーデバイスプロトコルである、請求項６に記載の屋外照明システム。
  10. 前記屋外照明ネットワーク光ポイントが、前記第２のプロトコルで通信して、データが宛先に到達するまで、複数のデバイスを介して前記データを送信する、請求項９に記載の屋外照明システム。
  11. 前記屋外照明ネットワーク光ポイントが、送信される前記データ内に各屋外照明ネットワーク光ポイントがルーティング情報を含めることを可能にするための、動的ルーティングアルゴリズムを実施する命令を含む、請求項１０に記載の屋外照明システム。
  12. 前記第１の通信プロトコルが、セルラベースのプロトコルである、請求項６に記載の屋外照明システム。
  13. 前記第１の通信プロトコルが、メッシュネットワークベースのプロトコルである、請求項１２に記載の屋外照明システム。
  14. 屋外照明ネットワークを使用して非常時接続性インフラストラクチャを提供するための方法であって、
    複数の光ポイントを有する屋外照明ネットワークを形成するステップと、
    前記複数の光ポイントと照明ネットワーク管理システムとの間で、前記屋外照明ネットワークが第１の所定の基準に従ってメッセージ優先度を割り当てる、第１のメッセージ優先順位付け方法を有する第１の通信プロトコルで通信するステップと、
    前記複数の光ポイントを、前記第１の通信プロトコルから第２の通信プロトコルに切り替えるステップであって、前記第２の通信プロトコルが、近接デバイスツーデバイス通信プロトコルであり、前記第２の通信プロトコルが、前記屋外照明ネットワークが第２の所定の基準に従ってメッセージ優先度を割り当てる、第２のメッセージ優先順位付け方法を有する、ステップと、
    前記屋外照明ネットワークからの前記光ポイントのうちの１つの受信光ポイントによって、宛先アドレスを含むデータストリームを受信するステップであって、前記宛先アドレスが、前記屋外照明ネットワーク外にあり、前記データストリームが、前記屋外照明ネットワーク外のデバイスによって送信されている、ステップと、
    前記屋外照明ネットワーク内の前記受信光ポイントによって、隣接する受信デバイスに、前記第２の通信プロトコルで前記データストリームを送信するステップであって、前記隣接する受信デバイスが、前記屋外照明ネットワークからの前記複数の光ポイントのうちの１つ、又は前記屋外照明ネットワーク外の外部デバイスのいずれかである、ステップと、を含み、
    前記複数の光ポイントにより、前記第１の通信プロトコルから前記第２の通信プロトコルに切り替える前記ステップが、自律的に行われる、方法。
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