JP7011579B2 - メッシュネットワークノード - Google Patents

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Description

本発明は、メッシュネットワークの分野に関し、とりわけ、複数のノードを含むメッシュネットワークに関する。
ホームオートメーションシステム、安全な軍事アプリケーション、及び他のピアツーピア接続システムにおけるメッシュネットワークの使用はますます増加傾向にある。
メッシュネットワークは、典型的には、相互接続された一連のノードであると理解され、各ノードは、他のノードにわたる情報及び/又は信号の提供に寄与する。言い換えれば、メッシュネットワーク内の一対のノードの間に2つ以上の通信経路が存在してもよい。これは、例えば、単一のノードが非アクティブになる場合に、残りのノードは依然として互いに通信し得るような或る程度の冗長性をメッシュネットワークが有することを可能にする。
典型的には、メッシュネットワーク内の各ノードは、メッシュネットワークのノード間の通信を容易にするように、単一の通信チャネル上で動作する。ノードは、例えば、所与の無線通信チャネルにおいて動作することができる無線接続可能なデバイスを含み得る。このようなノードの例は、ZigBee（RTM）ルータ又はBlueTooth対応リレーを含み得る。
メッシュネットワークノードは、ルータ（"RT"）コンフィギュレーション又はエンドノード（EN）コンフィギュレーションに構成されることができる。RTコンフィギュレーションのノードは、典型的には、ノード自体からキャプチャされる、測定される、又は広められる(disseminated)データを送信し、及び/又は少なくとも1つの他のノードから受信した他のデータを送信する。RTコンフィギュレーションのノードとは異なり、ENコンフィギュレーションのノードは、ノード自体からキャプチャされる、測定される、又は広められるデータのみを送信する。言い換えれば、RTコンフィギュレーションのノードは、あるネットワークノードからデータを受信し、別のネットワークノードにデータを渡す/ルーティングするためのルータとして機能することができる一方、ENコンフィギュレーションのノードは、あるネットワークノードから別のネットワークノードにデータを渡す/ルーティングすることができない。
一例として、RTコンフィギュレーションのノードは、ネットワーク基地局と通信するよう配設され、ENコンフィギュレーションのノードにデータを送信するよう構成されてもよい。斯くして、RTコンフィギュレーションのノードは、メッシュネットワークが、ネットワーク基地局と通信しているがネットワーク基地局の信号範囲外のノードを有することを可能にすることができる。
本発明は、特許請求の範囲により規定される。
本発明の概念の第１の態様によれば、メッシュネットワークのためのネットワークノードであって、当該ネットワークノードの信頼性の指標(indicator of reliability)を決定するよう構成される処理ユニット、及び当該ネットワークノードの決定された前記信頼性の指標に基づいてルータコンフィギュレーション又はエンドノードコンフィギュレーションのいずれかで動作するよう当該ネットワークノードをコンフィギュレーションするよう構成される制御ユニットを有する、ネットワークノードが提供される。
斯くして、自身の信頼性の指標を決定し、該信頼性の指標に基づいてRTコンフィギュレーション又はENコンフィギュレーションのいずれかで動作するよう構成されるネットワークノードデバイスが提案される。それゆえ、一実施形態によるネットワークノードデバイスは、自身が信頼できるか否かを判定し、信頼できる通信を保証するために自身のコンフィギュレーションを切り替えることができてもよい。
一例として、一実施形態によるネットワークノードは、ネットワークへの当該ネットワークノードのアクセス可能性に影響を及ぼす又は該アクセス可能性を示すことができる1つ以上のファクタを用いて、自身の信頼性の尺度(measure)又は指標を決定してもよい。例えば、頻繁にスイッチオフされる（例えば、高いパワーサイクル頻度(high power cycle frequency)を受ける）ネットワークノードは、該ネットワークノードが定期的にパワーダウンされ、ネットワークと通信することができないことに起因して信頼性を欠くかもしれない。同様に、移動性があり、無線ネットワークの動作範囲を超えて定期的に移動又は配置されるネットワークノードは、自身の信号強度又は品質が高い変動率を有することに起因して信頼性を欠くと見なされてもよい。
斯くして、ある実施形態において、処理ユニットは、当該ネットワークノードの可用性(availability)の尺度、当該ネットワークノードの決定された位置、当該ネットワークノードにおける信号強度又は品質の尺度、ネットワークからの更新情報、当該ネットワークノードが受けるパワーサイクルの頻度又は回数、他のネットワークノードからの信号、ネットワーク内の他のノードの数、及びユーザ入力インタフェースを介して受けるユーザ入力信号、のうちの少なくとも１つに基づいて当該ネットワークノードの信頼性の指標を決定するよう構成されてもよい。
信頼性の指標を決定するために有用なそのような情報は、例えば外部センサ又はデバイスからネットワークノードに提供されてもよい。代替的に又は付加的に、一実施形態によるネットワークノードは、自身の信頼性を決定するために有用であり得る情報を得る（例えば、検知する(sense)、検出する(detect)、発見する(discover)等）ように構成されてもよい。それゆえ、ある実施形態は、当該ネットワークノードの可用性の尺度、当該ネットワークノードの決定された位置、当該ネットワークノードにおける強度又は品質の尺度、及び当該ネットワークノードが受けるパワーサイクルの頻度又は回数、のうちの少なくとも１つを決定するよう構成される１つ以上のセンサユニットを有してもよい。
制御ユニットは、当該ネットワークノードの信頼性の指標が所定の許容レベルを下回る場合、エンドノードコンフィギュレーションで動作するよう当該ネットワークノードをコンフィギュレーションするよう構成されてもよい。斯くして、ネットワークノードの信頼性が、所定の要件を満たすために不十分である（例えば、低すぎる）とみなされる場合、ネットワークノードは、エンドノードとして動作するようにコンフィギュレーションされてもよい。このようにして、ネットワークにおける所要のレベルの通信信頼性が、維持される及び/又は保証されてもよい。
ある実施形態は、制御ユニットが当該ネットワークノードが動作するコンフィギュレーションを変更することに応じて少なくとも１つの他のネットワークノードにデバイスアナウンス信号(device announcement signal)を送るよう構成されてもよい。例えば、ある実施形態は、RTコンフィギュレーションからENコンフィギュレーションに、又はその逆に切り替える場合に"デバイスアナウンス"信号を送出するよう構成されてもよい。
制御ユニットは、ルータコンフィギュレーションとエンドノードコンフィギュレーションとの間で当該ネットワークノードを周期的にリコンフィギュレーションするよう構成されてもよい。例えば、所定の時間長の後、ネットワークノードは、エンドノードコンフィギュレーションからルータコンフィギュレーションにリコンフィギュレーションされてもよい。これにより、ノードが、更新された信頼性の指標を生成する、及び/又はネットワークのノードにルータデバイスとしての自身の潜在的な動作を通知又は示すことができるようにしてもよい。所定の時間長は、例えば、様々な動作上の要求に起因して、ネットワークのダイナミクスに依存してもよい。例えば、メッセージの数又はレートが低いネットワークにおいて、所定の時間長は、日単位で計測されてもよい。反対に、メッセージの数又はレートが高いネットワークの場合、所定の時間長は秒、分又は時間単位で計測されてもよい。
ある実施形態は、有利なことに、ノードがルータモードとエンドノードモードとの間で自身の動作モードを自動的にリコンフィギュレーションするので、メッシュネットワークが自身のコンフィギュレーションを自由に調整することを可能にしてもよい。これは、例えば、ネットワークノードが利用できなくなった場合に1つ以上のネットワークノードへの通信が維持され得るので、通信の信頼性を向上させることができる。また、これは、有利なことに、ネットワーク基地局によって送信されたメッセージが特定のネットワークノードに成功裏に送られる可能性を高めることができる。また、これは、ネットワークノードの信頼性が十分である（例えば、所定の最低限の信頼性レベルを満たしているか又は超えている）場合にのみ（エンドノードコンフィギュレーションより多くの電力を消費する）ルータコンフィギュレーションで動作するよう該ノードを制御することによりネットワークノードの電力効率を向上させることができる。
ある実施形態は、例えばメッシュネットワークで実施されてもよい。斯くして、一実施形態によるネットワークノード、及び通信チャネルを介してネットワークノードと通信するよう構成されるネットワーク基地局を有するメッシュネットワークが提供されてもよい。また、少なくとも1つの実施形態において、メッシュネットワークは、ZigBee（RTM）規格に従って動作する無線ネットワークであってもよく、ネットワークノードは、ZigBee（RTM）ネットワークデバイスであってもよい。
本発明の他の態様によれば、メッシュネットワークのためのネットワークノードを制御する方法であって、当該ネットワークノードにおいて、当該ネットワークノードの信頼性の指標を決定するステップ、及び当該ネットワークノードの決定された信頼性の指標に基づいてルータコンフィギュレーション又はエンドノードコンフィギュレーションのいずれかで動作するよう当該ネットワークノードをコンフィギュレーションするステップを有する方法が提供される。
ネットワークノードの信頼性の指標を決定するステップは、当該ネットワークノードの可用性の尺度、当該ネットワークノードの決定された位置、当該ネットワークノードにおける信号強度又は品質の尺度、当該ネットワークが受けるパワーサイクルの頻度又は回数、ネットワークからの更新情報、及びユーザ入力インタフェースを介して受けるユーザ入力信号、のうちの少なくとも１つに基づいて当該ネットワークノードの信頼性の指標を決定するステップを有してもよい。
ネットワークノードの信頼性の指標を決定するステップは、当該ネットワークノードの可用性の尺度、当該ネットワークノードの決定された位置、当該ネットワークノードにおける強度又は品質の尺度、及び当該ネットワークが受けるパワーサイクルの頻度又は回数、のうちの少なくとも１つを決定するため当該ネットワークノードの１つ以上のセンサユニットを用いるステップを有してもよい。
ネットワークノードをコンフィギュレーションするステップは、当該ネットワークノードの信頼性の指標が所定の許容レベルを下回る場合、エンドノードコンフィギュレーションで動作するよう当該ネットワークノードをコンフィギュレーションするステップを有してもよい。
方法は、当該ネットワークノードが動作するコンフィギュレーションを変更することに応じて少なくとも１つの他のネットワークノードに当該ネットノードからデバイスアナウンス信号を送るステップを有してもよい。
方法は、ルータコンフィギュレーションとエンドノードコンフィギュレーションとの間で当該ネットワークノードを周期的にリコンフィギュレーションするステップを有してもよい。
本発明の概念の他の態様によれば、コンピュータプログラムであって、当該プログラムがプロセッサを含むコンピューティングデバイスで実行される場合、一実施形態による方法の全てのステップを実行するよう構成されるコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムが提供される。
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に述べられる実施形態を参照して明らかになり、詳述されるであろう。
以下、本発明の例を添付の図面を参照して詳細に述べる。
一実施形態によるメッシュネットワークの概略図を示す。 一実施形態によるネットワークノードの例示的な形態におけるコンピューティングデバイスの概略図を示す。 一実施形態によるメッシュネットワークのためのネットワークノードを制御する方法のフローチャートを示す。
自身の信頼性に基づいてRTコンフィギュレーション又はENコンフィギュレーションのいずれかで動作するようにネットワークノードデバイスを制御する概念が提案される。例えば、提案されるネットワークノードは、ネットワークへの自身のアクセス可能性に基づいて自身が信頼できるか否かを判定し、ネットワーク内の信頼できる通信を保証するためにルータ又はエンドノードのいずれかとして動作するように自身のコンフィギュレーションを制御してもよい。
したがって、提案されるネットワークノードデバイスは、ネットワーク内での自身の認識された(perceived)又は確立された(established)信頼性に依存してルータ又はエンドノードとして動作してもよい。
図1は、一実施形態によるメッシュネットワーク100の概略図である。メッシュネットワーク100は、一実施形態によるネットワークノード102、及び 1つ以上の通信チャネルを介して該ネットワークノードと通信するよう構成されるネットワーク基地局104を有する。ネットワーク基地局104は、ノード102との双方向又は双方向通信（例えば、Ethernet、 ZigBee、 Bluetooth、 Wi-Fi,等）を備える。メッシュネットワーク100はまた、エンドノード（"EN"）デバイス105を有する。ENデバイス105は、ENコンフィギュレーションで恒久的にコンフィギュレーションされる。
他方、ネットワークノード102は、自身の信頼性の内的に生成される(internally generated)指標に基づいてルータ（"RT"）コンフィギュレーション又はENコンフィギュレーションのいずれかで動作するよう適応される。RTコンフィギュレーションのノード102は、メッシュネットワーク100が、（図1の第1のENデバイス105aのように）ネットワーク基地局104の信号範囲110の外に位置する場合でも、ネットワーク基地局104と双方向通信するENデバイス105を有することを可能にする。これは、ノード102に通信リンクを形成させることによって行われる。例えば、第1のENデバイス105aは、第1のノード102aとの第1の通信リンク115a並びに第1のノード102a及びネットワーク基地局104の間の第2の通信リンク120aを含む2段階通信リンクによってネットワーク基地局104と双方向通信してもよい。さらに、第1のENデバイス105aは、第2のノード102bとの第1段通信リンク115b並びに第2のノード102b及びネットワーク基地局104の間の第2段通信リンク120bからの2段通信によってネットワーク基地局104と双方向通信してもよい。
斯くして、RTコンフィギュレーションにおいて、第1のノード102a及び第2のノード102bは、例示のシステム100が、ネットワーク基地局104の信号範囲110の外側にある第1のENデバイス105aを有することを可能にする。
図2は、ネットワークノード102の例示的な形態のコンピューティングデバイスの概略図を示す。このコンピューティングデバイスにおいて、本明細書で論じられる任意の1つ以上の方法論をネットワークノードに実行させるための命令のセットが実行されてもよい。代替的な実施形態において、ネットワークノードは、スタンドアロンデバイスとして動作する、又は他のデバイス若しくはマシンに接続（例えば、ネットワーク接続）されてもよい。ネットワークデプロイメントにおいて、ノード102は、クライアント－サーバネットワーク環境内のサーバ若しくはクライアントマシンの能力において、又はメッシュネットワーク等のピアツーピア（又は分散型）ネットワーク環境内のピアマシンとして動作してもよい。ノード102は、コンピュータ、インテリジェントセンサ、ロジックデバイス、特定用途向け集積回路（ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）、プロセスロジックコントローラ（PLC）、ハードワイヤードモジュール、ネットワークルータ、ゲートウェイ、スイッチ若しくはブリッジ、又はマシンで取られるべきアクションを指定する命令のセット（順次又はその他）を実行できる任意のマシンであってもよい。さらに、図2には単一のデバイスが示されているが、"デバイス"又は"ノード"という用語は、本明細書で論じられる任意の1つ以上の方法論又は概念を実行するため命令のセット（又は複数のセット）を個別に又は共同して実行するマシン又はデバイスの任意の集合も含むことを理解されたい。
図2の一例のノード102は、バス210を介して互いに通信する、プロセッサ202（例えば、中央処理装置（CPU））、メインメモリ204、並びに任意にスタティックメモリ206及び不揮発性メモリ208を含む。ノード200はさらに、第1～第3センサデバイス212,214,216を含む。これらのセンサデバイスは、位置センサ（例えば、GPS受信機ユニット）、信号強度センサ、ユーザ入力センサ及び/又は所望のパラメータを検出及び測定するための他のタイプのセンサを含むことができる。ノード200はまた、制御信号生成ユニット220及びネットワークインタフェースデバイス230（例えば、無線トランシーバ）を有する。
不揮発性メモリ208は、本明細書に記載された任意の1つ以上の方法又は機能を実施する1つ以上の命令のセット（例えば、ソフトウェア）が格納されたマシン可読媒体を含む。命令は、ノード200による実行中に、メインメモリ204、スタティックメモリ206、及び/又はプロセッサ202内に完全に又は部分的に存在してもよい。また、メインメモリ204、スタティックメモリ206、及びプロセッサ202は、マシン可読媒体を構成してもよい。ソフトウェア、命令、及び/又は関連するデータ220は、ネットワークインタフェースデバイス230を介して、ネットワーク通信リンク115a又は120aを通じて送信又は受信されてもよい。ネットワークインタフェースデバイス230は、一実施形態の無線ノードコンフィギュレーションにおいて、IEEEの802.11規格のファミリ等の無線データ転送プロトコルを使用してネットワーク通信リンク115a、120aを介してデータを送受信するための無線トランシーバを含んでもよい。このようにして、ノード200は、メッシュネットワーク100の他のノードと無線データ通信を行うことができる。
制御信号生成ユニット220は、ノードがRTコンフィギュレーション又はENコンフィギュレーションのいずれかで動作するようノード200の動作を制御するために用いられることができる。一例として、本実施形態の制御信号生成ユニット220は、バス210を介してプロセッサ202から受信するネットワークノードの信頼性の指標に基づいてノード200の動作を制御する。斯くして、図2のプロセッサ202は、ネットワークノード102の信頼性の指標を生成するよう構成される。
一例として、プロセッサ202は、ネットワークノードのネットワークへのアクセス可能性を示すことができる第1～第3センサデバイス212、214及び216からの信号を使用して、ノード102の信頼性を決定するよう構成されてもよい。例えば、第1のセンサデバイス212は、GPS衛星からの信号を使用してノード102の位置を決定するよう構成されてもよく、決定された位置は、ノード102がネットワーク基地局104の動作範囲110を超えて移動される又は位置することを示すことができる。さらに、第2のセンサデバイス214は、信号強度又は品質を検知するよう構成されてもよい。センサデバイス212、214、216からの信号を使用することに加えて、プロセッサは、例えば、ネットワークインタフェースデバイス230を介して、外部センサ又はデバイスから信頼性の指標を生成するために有用な情報を受信してもよい。
斯くして、適切な信号及び情報を使用して、プロセッサ202は、ネットワークノード102の信頼性の指標（例えば、数値尺度(numerical measure)、スコア又は英数字記述(alphanumeric description)）を生成し、次いで、信頼性の指標を（バス210を介して）制御信号生成ユニット220に供給することができる。
受けた信頼性の指標に基づいて、制御信号生成ユニット220は、ネットワークノード102がRTコンフィギュレーション又はENコンフィギュレーションのいずれかで動作するようにコンフィギュレーションするための制御信号を生成することができる。例えば、ネットワークノード102の信頼性の指標が所定の許容可能な閾値レベルを下回る場合、制御信号生成ユニット220は、ノード102がENコンフィギュレーションで動作するようにコンフィギュレーションするための制御信号を生成することができる。換言すれば、ネットワークノード102の信頼性が所定の要件を満たすには不十分である（例えば、低すぎる）と示される場合、制御信号生成ユニット220は、ネットワークノード102をエンドノードとして動作するようにコンフィギュレーションするために用いられてもよい。このようにして、ネットワークにおける所要のレベルの通信信頼性が、維持される、及び/又は保証されることができる。
反対に、ネットワークノード102の信頼性の指標が所定の許容可能な閾値レベルを上回る場合、制御信号生成ユニット220は、ノード102がRTコンフィギュレーションで動作するようにコンフィギュレーションするための制御信号を生成することができる。換言すれば、ネットワークノード102の信頼性が所定の要件を満たすのに十分であると示される場合、制御信号生成ユニット220は、ネットワークノード102をルータとして動作させるようにコンフィギュレーションするために用いられてもよい。このようにして、ネットワークにおける所要のレベルの通信信頼性が、維持される、及び/又は保証されることができる。
斯くして、ノード102は、第1の動作モードと第2の動作モードとを切り替えるように構成され、第1のモードと第2のモードとの間の切り替えは、ネットワークノード102によって決定される信頼性の指標／尺度に基づいて行われ得ることが理解されよう。ノード102のプロセッサ202は、ネットワークノード102が動作するコンフィギュレーションを変更することに応答して、（ネットワークインタフェースデバイス230を介して）メッシュネットワーク100の少なくとも1つの他のネットワークノードにデバイスアナウンス信号を送るよう構成されてもよい。例えば、ある実施形態では、ノード120がRTコンフィギュレーションからENコンフィギュレーションに、又はその逆に切り替わる場合に、"デバイスアナウンス"信号を送出することが好ましい場合がある。
さらに、図2に示す実施形態では、ENコンフィギュレーションの場合、制御信号生成ユニット220は、ネットワークノードをRTコンフィギュレーションに戻すための信号を周期的に生成してもよい。例えば、ENコンフィギュレーションにおける所定の時間長さの後、制御信号生成ユニット220は、ノード102をENコンフィギュレーションからRTコンフィギュレーションにリコンフィギュレーションするための制御信号を生成してもよい。これにより、ノード102が、例えば、ルータデバイスとしての潜在的な動作をネットワーク100のノードに通知又は指示することを可能にしてもよい。
有利なことに、図2の実施形態は、ノード102がRTコンフィギュレーションとENコンフィギュレーションとの間で自身の動作モードを自動的にリコンフィギュレーションすることができるので、メッシュネットワーク（図1に示すもの等）が自身のコンフィギュレーションを調整することを可能にしてもよいことを理解されたい。
例えば、図1のメッシュネットワーク100を参照すると、ネットワーク基地局104は、ビルディングの第1の部屋に置かれるネットワークブリッジを有してもよく、第1のノード102a及び第2のノード102bは、それぞれ、ビルディングの第2の部屋及び第3の部屋に置かれる第1の照明器具及び第2の照明器具を有してもよく、ENデバイス105aは、ビルディングの第4の部屋に置かれる存在センサを有してもよい。それらのそれぞれの位置の結果として、第1のノード102a及び第2のノード102bは、ネットワーク基地局104の信号範囲110内に位置し得るが、ENデバイス105aは、ネットワーク基地局104の信号範囲110を超えて（例えば、信号範囲外に）位置し得る。
このような例では、ネットワーク基地局104とENデバイス105aとの間の距離が大きすぎて、ネットワーク基地局104とENデバイス105aとの間の直接接続が確立されない。したがって、ENデバイス105aは、第1のノード102a又は第2のノード102bのいずれかを親として使用し、第1のノード102a又は第2のノード102bが、ネットワーク基地局104とENデバイス105aとの間の通信をルーティングする。
しかしながら、この例では、第1のノード102a及び第2のノード102b（すなわち、第1の照明器具102a及び第2の照明器具102b）の電力が、それぞれ、第1及び第2の壁スイッチによって制御され、このことは、例えば、これらノードが容易に及び/又は定期的にスイッチオフされ得るので、第1のノード102a及び第2のノード102bの信頼性を低くする場合がある。第1のノード102a及び第2のノード102bが受けるパワーサイクル（例えば、スイッチング）の頻度は、それらのそれぞれの信頼性を決定するために使用されてもよい。例えば、定期的にスイッチオフされるノード（例えば、 高いパワーサイクル/スイッチング頻度を有するノード）は、定期的にネットワークに利用できないようにするため、低い/乏しい信頼性を有すると判定されてもよい。逆に、例えば、めったにオフされない又はオフされる頻度が少ないノード（例えば、低いパワーサイクル/スイッチング頻度を有するノード）は、まれに又は不定期にしかネットワークに利用できないようにしないため、高い/良好な信頼性を有すると判定されてもよい。この洞察に基づいて、ネットワークノードの信頼性の指標は、該ノードが受けるパワーサイクルの頻度又は回数に基づいてもよい。
ここで上記の例を考慮すると、第1のノード102aが定期的にスイッチオフされると判断した場合、第1のノード102aは、信頼性が低い/乏しいと判断し、自身をエンドノードコンフィギュレーションで動作するようにコンフィギュレーションしてもよい。このようにして、第1のノード102aが親デバイスとして動作し、第1のノード102aがネットワーク基地局104とENデバイス105aとの間の通信をルーティングすることへの依存が回避されてもよい。これにより、例えば、第1のネットワークノード102aが利用できなくなった場合に、ENデバイス105aへの通信が（より信頼性の高い第2のノード102bを介して）維持され得るため、通信の信頼性を向上させることができる。また、有利なことに、これは、ネットワーク基地局104によって送信されたメッセージがENデバイス105aに成功裏に送られる可能性を高めることができる。
しかしながら、ネットワークノードのネットワークへのアクセス可能性に影響を及ぼす、又は示すことができる他のファクタも、ネットワークノードの信頼性の指標を決定するために単独で又は組み合わせて使用されてもよいことが理解されるであろう。例えば、ネットワークの動作範囲を超えて定期的に移動又は配置されるネットワークノードは、自身の信号強度又は品質が高い変動率を有することに起因して信頼性を欠くと見なされてもよい。
ある実施形態は、ZigBee（RTM）通信プロトコル上で動作する無線メッシュネットワーク、さもなくばZigBeeネットワークと呼ばれる無線メッシュネットワークにとりわけ有利に使用されることができる。
当業者は、ZigBee規格において定義されている３つの論理デバイスタイプ、すなわち、ZigBeeエンドデバイス、ZigBeeコーディネータ及びZigBeeルータが存在することを容易に理解するだろう。ZigBeeエンドデバイスは、単一の他のデバイスとのみ通信するように構成される。ZigBeeコーディネータは、集中化されたセキュリティネットワークを作成することができる（すなわち、ZigBeeネットワークのオリジネータ(originator)又は基地局である）。ZigBeeルータは、複数の他のデバイスと通信し、これらのデバイスから及びこれらのデバイスへメッセージをルーティングするように構成される。したがって、一実施形態によるネットワークノードは、ネットワークノードの信頼性の指標に基づいてZigBeeルータ又はZigBeeエンドデバイスのいずれかとして動作するように構成されてもよい。
したがって、当業者は、ある実施形態によるメッシュネットワークデバイスが、ZigBee通信規格に従って、ZigBeeルータ及びZigBeeエンドデバイスの両方として動作することができることを理解するであろう。一実施形態では、デバイスは、例えば、メッシュネットワーク（例えば、ジグビーネットワーク）から第1の更新データを受信すると、そのような決定を自律的に行うことができる。
メッシュネットワークブリッジデバイス、パワーハーベスティングデバイス及びメッシュネットワークとの通信において使用され得る適切な無線通信プロトコルは、赤外線リンク、ZigBee、Bluetooth、IEEE802.11規格による無線ローカルエリアネットワークプロトコル、2G、3G又は4G電気通信プロトコル等を含む。他のフォーマットは、当業者には容易に分かるであろう。
メッシュネットワークのためのネットワークノードを制御するための方法300の一実施形態は、図3を参照して容易に理解されるであろう。
方法300は、ステップ305で開始し、その後、ネットワークノードの信頼性を決定する際に使用する情報を取得するステップ310に進む。
ここで、情報は、当該ネットワークノードの可用性の尺度、当該ネットワークノードの決定された位置、当該ネットワークノードにおける信号強度又は品質の尺度、当該ネットワークノードが受けるパワーサイクルの頻度又は回数、ネットワークからの更新情報、及びユーザ入力インタフェースを介して受けるユーザ入力信号、のうちの少なくとも１つを含んでもよい。斯くして、このような情報を取得するステップ310は、1つ以上のセンサを使用して情報及び/又は信号を感知することを含んでもよいことが理解されよう。センサは、ネットワークノードによって提供される（例えば、ネットワークノードに組込まれる）、又は代替的に（若しくは付加的に）（ネットワークノードに情報を送るよう構成される）外部デバイスによって提供されてもよい。
次に、ステップ320において、ネットワークノードは、得られた情報を使用して、ネットワークノードの信頼性の指標を生成する。例えば、この実施形態において、信頼性の指標は、当該ネットワークノードの可用性の尺度、当該ネットワークノードの決定された位置、当該ネットワークノードにおける強度又は品質の尺度、及び当該ネットワークノードが受けるパワーサイクルの頻度又は回数、のうちの少なくとも1つを表す数値(numerical value)を含んでもよい。
本方法は、次いでステップ330に進む。ステップ330において、信頼性の指標が閾値と比較され、閾値を上回るか下回るかが判定される。
ステップ330において、信頼性の指標が閾値を上回っていると判定された場合、本方法はステップ340に進む。ステップ340において、ネットワークノードは、ノードをRTコンフィギュレーションで動作するようにコンフィギュレーションするための制御信号を生成する。続いて、ステップ350において、制御信号は、ノードがRTコンフィギュレーションで動作するようにコンフィギュレーションするために使用される。言い換えれば、ネットワークノードの信頼性が、（例えば、閾値を超えることにより）所定の要件を満たすのに十分であると示される場合、ネットワークノードは、ルータとして動作するようにコンフィギュレーションされる。
ステップ330において、信頼性の指標が閾値を下回ると判定された場合、本方法はステップ360に進む。ステップ360において、ネットワークノードは、ENコンフィギュレーションで動作するようにノードをコンフィギュレーションするための制御信号を生成する。続いて、ステップ370において、制御信号は、ENコンフィギュレーションで動作するようにノードをコンフィギュレーションするために用いられる。換言すれば、ネットワークノードの信頼性が、（例えば、閾値を超えないことにより）所定の要件を満たすには不十分であると示される場合、ネットワークノードは、エンドノードとして動作するようにコンフィギュレーションされる。
（ステップ350又は370において）RTコンフィギュレーション又はENコンフィギュレーションのいずれかで動作するようにコンフィギュレーションされた後、本方法はステップ310に再び戻る。このようにして、本方法は、ネットワークノードの更新された信頼性の指標を繰り返し取得し、これに応じてネットワークノードをコンフィギュレーションするように繰り返されることができる。このようにして、ネットワークにおける所要のレベルの通信信頼性が維持される、及び/又は保証されることができる。
少なくとも１つの実施形態では、コンピュータプログラムであって、当該プログラムがプロセッサを含むコンピューティングデバイスで実行される場合、図３を参照して述べられる方法の全てのステップを実行するよう構成されるコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムが提供される。
当業者は、請求項に記載の発明を実施する際に、図面、明細書及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。請求項において、"有する"という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。請求項における如何なる符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (13)

  1. メッシュネットワークのためのネットワークノードであって、
    当該ネットワークノードの信頼性の指標として、当該ネットワークノードが受けるパワーサイクルの頻度又は回数を決定するよう構成される処理ユニット、及び
    当該ネットワークノードの決定された前記信頼性の指標に基づいてルータコンフィギュレーション又はエンドノードコンフィギュレーションのいずれかで動作するよう当該ネットワークノードをコンフィギュレーションするよう構成される制御ユニット、
    を有する、ネットワークノード。
  2. 当該ネットワークノードは、
    当該ネットワークノードが受けるパワーサイクルの頻度又は回数、
    を決定するよう構成される１つ以上のセンサユニットを有する、請求項１に記載のネットワークノード。
  3. 前記制御ユニットは、当該ネットワークノードの前記信頼性の指標が所定のレベルを下回る場合、エンドノードコンフィギュレーションで動作するよう当該ネットワークノードをコンフィギュレーションするよう構成される、請求項１又は２に記載のネットワークノード。
  4. 当該ネットワークノードは、前記制御ユニットが当該ネットワークノードが動作するコンフィギュレーションを変更することに応じて少なくとも１つの他のネットワークノードにデバイスアナウンス信号を送るよう構成される、請求項１乃至３の何れか一項に記載のネットワークノード。
  5. 前記制御ユニットは、ルータコンフィギュレーションとエンドノードコンフィギュレーションとの間で当該ネットワークノードを周期的にリコンフィギュレーションするよう構成される、請求項１乃至４の何れか一項に記載のネットワークノード。
  6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載のネットワークノード、及び
    通信チャネルを介して前記ネットワークノードと通信するよう構成されるネットワーク基地局、
    を有する、メッシュネットワーク。
  7. 当該メッシュネットワークは、ZigBee（RTM）規格に従って動作する無線ネットワークである、請求項６に記載のメッシュネットワーク。
  8. メッシュネットワークのためのネットワークノードを制御する方法であって、
    当該ネットワークノードにおいて、当該ネットワークノードの信頼性の指標として、当該ネットワークノードが受けるパワーサイクルの頻度又は回数を決定するステップ、及び
    当該ネットワークノードの決定された前記信頼性の指標に基づいてルータコンフィギュレーション又はエンドノードコンフィギュレーションのいずれかで動作するよう当該ネットワークノードをコンフィギュレーションするステップ、
    を有する、方法。
  9. 前記ネットワークノードの信頼性の指標を決定するステップは、
    当該ネットワークが受けるパワーサイクルの頻度又は回数、
    を決定するため当該ネットワークノードの１つ以上のセンサユニットを用いるステップを有する、請求項８に記載の方法。
  10. 前記ネットワークノードをコンフィギュレーションするステップは、
    当該ネットワークノードの前記信頼性の指標が所定のレベルを下回る場合、エンドノードコンフィギュレーションで動作するよう当該ネットワークノードをコンフィギュレーションするステップを有する、請求項８又は９に記載の方法。
  11. 当該方法は、当該ネットワークノードが動作するコンフィギュレーションを変更することに応じて少なくとも１つの他のネットワークノードに当該ネットノードからデバイスアナウンス信号を送るステップを有する、請求項８乃至１０の何れか一項に記載の方法。
  12. 当該方法は、ルータコンフィギュレーションとエンドノードコンフィギュレーションとの間で当該ネットワークノードを周期的にリコンフィギュレーションするステップを有する、請求項８乃至１１の何れか一項に記載の方法。
  13. コンピュータプログラムであって、当該プログラムがプロセッサを含むコンピューティングデバイスで実行される場合、請求項８乃至１２の何れか一項に記載の方法の全てのステップを実行するよう構成されるコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラム。
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