TWI437846B - 短距離無線網路之改進技術 - Google Patents

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Description

短距離無線網路之改進技術
本發明有關於無線個人區域網路且特別地，但不一定專指有關於無線感測器網路且有關於包括配置在人體或動物體上或其周圍的無線通訊感測器的人體區域網路。
所謂的人體區域網路或BAN是無線個人區域網路(WPAN)的一範例，其用以在相對較短的距離內傳送資訊。與無線局部區域網路(WLAN)不同，經由WPAN實現的連接幾乎不需要基礎架構或完全不需要基礎架構。此特徵允許為各種裝置實施小型、節能、便宜的解決方案。尤其受到關注的是醫療BAN(MBAN)的可能性，其中感測器用以監測病患的狀態。主要使用感測器來將感測到的資料饋送至一資料槽(還可能是一網路協調器)的一BAN是一無線感測器網路(WSN)的一範例；但是，諸如致動器的更多主動裝置也可包括在作為一MBAN發揮作用的一WSN中。
短距離無線網路的另一引起注意的用途是在工業監測中。此等無線網路可被設計成包括感測器及其他裝置。例如，一部署將包括被配置以量測一參數用以進行監測的感測器，該參數諸如一渦輪葉片或其他工業零件上的各種不同位置的溫度。同樣，更多主動元件可包括在此無線網路中且幾乎不需要或完全不需要基礎架構。
IEEE 802.15.4標準定義了用於低資料率WPAN的實體層(PHY)及媒體存取控制(MAC)子層規格，然而一IEEE 802.15.4網路的涵蓋範圍可延伸至一個人操作空間(POS)之外，該POS典型地定義了該WPAN且因而亦適合於稍微大型的工業部署。此等略微大型的網路包括在該等用語WSN、WPAN及BAN內已達到此應用之目的。IEEE 802.15.4與用於一隨意式微網的一標準IEEE 802.15.3有某些相似性。此等圍繞一人或物件的微網通常在所有方向上覆蓋至少10m且將該人或物件包圍在裏面，無論該人或物件靜止還是在運動。它們包括較高資料率的WPAN。該等文件IEEE Std 802.15.4-2006及IEEE Std 802.15.3-2003的全部內容在此併入本文以為參考資料。
在IEEE 802.15.4中所設想此類WPAN適合於諸如工業監測的應用，但不提供MBAN所需的該種資料可靠性。
在醫療應用中，需要降低與人力相關聯的成本同時增加可靠性及過程自動化且降低人為失誤。感測器可提供所需的情報，且已經在醫療設備中廣泛使用。此包括醫院療養恢復護理、居家護理、加護病房及先進的外科手術。有許多不同類型的感測器用於醫療應用，該等感測器包括用於感測脈搏、體溫等的外部感測器、與體液接觸的感測器、(透過切口)在導管中使用的感測器、針對外部應用的感測器、具有無線感測器的一次性皮膚貼布，及植入式感測器。
醫院或內科病房中一病患周圍的感測器的一WPAN可提供多種臨床效益，該等臨床效益包括病患可移動、監測較靈活、監測擴大到當前未受監測的護理區域、減少臨床失誤及減少總監測成本。體佩感測器可包括在單個病患身體上使用的各種感測器類型。它們需要具備快速應用在病患身體上或從病患身體上快速移除的能力。
在一個別的基礎上，此等感測器可具有低至每位病患1-2kbps的位元率且在一總體基礎上，它們可能需要一10kbps的位元率。少至1米的範圍可能就足夠。但是，醫療WSN應用是臨床環境中的緊急任務應用。為得到有限資料損失及有限等待時間的可靠無線鏈結、對病患及感測器密度的容納能力、與其它放射線的共存能力、持續數天操作的電池壽命及用於體佩裝置的小形状因數是針對醫療WSN或MBAN的要求中的若干項要求。此等要求可透過利用諸如時域及頻域中的多樣性及誤差控制技術的技術來滿足，該等要求包括前向糾錯(FEC)及可適性重複請求(ARQ)、針對感測器資訊率的低工作週期TDMA，及較高效的小型天線。因此正在作出努力來定義另一標準IEEE 802.15.6，其目的在於定義人體區域網路的特性，尤其針對醫療應用。
IEEE 802.15.3、IEEE 802.15.4、IEEE 802.15.6及與包括感測器且其中至少某些感測器藉由電池來供電的無線網路有關的其他標準的主要要求之一是節省電池壽命。對於病患的生命依賴醫療WSN應用中無線鏈結的可靠性的應急情況或對於監測諸如電廠的緊急任務工業環境來說，此尤為重要。由電池供電的裝置通常需要工作週期控制(duty cycling)以低少功率消耗。工作週期控制裝置具有一休眠模式，該等裝置大部分操作時間處於休眠狀態。此等裝置週期性被「喚醒」以傳送或接收。
該休眠/喚醒模式(在下文中稱為休眠模式)是週期性的且判定一裝置在每一時段被喚醒的時間長度。在喚醒時間期間，該裝置，例如一感測器，傳送其已收集的量測結果或其他資料。若該感測器在該喚醒時間結束之前完成傳送量測結果，則其返回至休眠狀態且遵循已為其設定的休眠模式。若該感測器在喚醒時間結束之前未完成資料傳輸，則其可繼續傳送該量測結果且接著依據該休眠模式返回休眠狀態。因此，在感測器量測結果的取樣率與量測結果的傳輸率(工作週期)之間有一差別。例如，可能有一情形，在該情形下該量測動作本身非常慢(例如，在一次量測嘗試中要收集大量資訊)且需要許多次傳輸嘗試在逐條基礎上傳送該資訊。
我們可以為量測假定一週期或一隨機模式。在(較快的)喚醒模式的較積極的傳輸情況下，該等量測結果到來較快。改變該休眠模式的主要原因是需具有更多的關於生命參數的更多最新及較新鮮的資訊(即較快的量測)。醫療或其他緊急應用的性質將決定休眠模式的頻率。例如，對於心臟應用而言，其取決於我們所處理的活體。對於人體而言，該模式比對於動物而言要慢(也就是說在極端情況下，對應於人體而言是四分之一秒而對於一只老鼠而言是十分之一秒)。
需要處理使用休眠模式來節省電池壽命同時確保感測器資料以一及時可靠的方式被傳送至網路的問題。
依據本發明的第一層面的實施例，提供包括一感測器及一協調器的裝置的一無線感測器網路：該感測器包含可操作地來檢測一參數的值的感測裝置；用以與該網路中的其他裝置進行無線通訊的傳輸及接收裝置；及可操作地來控制該感測器的一休眠模式的感測器控制裝置；且該協調器包含用以與該網路中的其他裝置進行無線通訊的傳輸及接收裝置；其中該感測器傳輸裝置可操作地來傳送關於該等參數值的值資訊且該協調器傳輸裝置可操作地來傳送計入該值資訊的一適合的感測器休眠模式的一指示。
發明實施例的該網路允許一協調器傳送適合的休眠模式，藉此集中控制休眠模式或至少對休眠模式產生影響。該網路中的該感測器檢測一參數的值且將與此等值有關的資訊直接或經由其他裝置間接地傳送至該協調器。此值資訊用以判定對一適合的休眠模式的一指示，其接著藉由該協調器間接或直接地傳送至所涉及的該感測器。因此本文所使用的用語「可操作的(operable)」包括定義為經配置以執行指定用途的功能的裝置的構想。熟悉此技之讀者將理解該指示可被提供且與其他資訊一起被傳送。例如關於應急狀態的單獨資訊(可能是一應急位元的形式)可被提供。
在一些實施例中，所描述的該感測器可能只是該無線感測器網路中的工作週期控制裝置。更普遍的是，該感測器可以是該網路中的多數個工作週期控制裝置的其中之一，該協調器可操作地來傳送各該工作週期控制裝置的適合的休眠模式。該等裝置可以是該網路中使用的感測器、致動器或任何其他類型的電池供電裝置。因此，該協調器藉由提供一適合的休眠模式的一指示來影響每一工作週期控制裝置的操作。此中心協調允許靈活的及增強的網路操作。
在一情形中，被傳送至該等工作週期控制裝置中的至少一裝置的該適合的休眠模式計入一外部因素，即與此裝置無關的一因素。例如，該網路中的至少一工作週期控制裝置可接收計入藉由先前所描述的該感測器來檢測的值而判定的一適合的休眠模式。在此情況下，該等參數值可指示一應急狀態且該適合的休眠模式分配的集中控制可允許較低工作週期休眠模式被傳送至該網路中的其他裝置，從而確保充足的網路資源對於處於應急狀態下的該感測器是可用的。當然，該應急狀態可以其他方式被定義，其取決於所涉及的該裝置的功能。例如一致動器可能處於一應急狀態若其被指示在一高層級下操作，此應急狀態接著在適合的休眠模式的該集中控制中使用以影響該網路中的其他裝置。
在上文所定義的一網路中，不同的裝置可具有不同的優先順序。例如，在關鍵的醫療裝置(高優先順序)、醫療裝置(中等優先順序)與非醫療裝置(低優先順序)之間可能有一差異。此等優先順序可用以分配網路資源。有利地，分配給每一工作週期控制裝置的該優先順序可判定到達何等程度，該協調器計入外部因素(例如與該網路中的其他裝置有關的此等外部因素)以判定其適合的休眠模式，若有外部因素的話。作為一範例，一感測器可被分類為一關鍵的醫療裝置且從而不對被傳送至此感測器的該適宜休眠模式產生外部影響。由於基於該網路中的一個或一個以上較高優先順序的工作週期控制裝置的一外部因素對網路資源的要求增加，諸如一應急狀態，所以低優先順序的工作週期控制裝置可使它們的休眠模式降低至較低的工作週期。熟悉此技之讀者將理解可能有針對工作週期控制裝置而預定義的一個或多於一個應急狀態，每一較高的應急狀態對傳送至該網路中的一個或一個以上其他工作週期控制裝置的該適合的休眠模式產生較嚴重的影響。
該適合的休眠模式可以以任何適合的方式被判定，諸如藉由一演算法，藉由使用一查找表進行一簡單計算，或藉由人為介入。在一較佳實施例中，該協調器包括判定裝置，該等判定裝置用以判定該適合的休眠模式。可選擇地，該協調器可從與該協調器進行有線或無線連接的一中心監測單元接收該適合的休眠模式。因此，依據WSN部署而定，該中心監測單元可以是該無線感測器網路的一部分或可以不是該無線感測器網路的一部分。
一中心監測單元(在醫療應用中有時亦稱為一中心監測及醫療護理單元)可以是具有能夠從多個站點(例如針對多個病患)接收連續或偶然的應急資料流的監測設備的一站點。該中心監測單元可包括職工(諸如護士或醫學專家)，他們的任務是監測接收的資料。此等操作員可響應於例如個別病患或工業零件中的情況變化來採取行動。
一旦一適合的休眠模式在該協調器或在該中心監測單元中被判定，其被無線傳送至該感測器，在此其被使用該感測器接收裝置接收。如上文所提到的，該傳輸可以是直接或經由其他網路節點間接進行的。熟悉此技之讀者將理解從該感測器至該協調器的關於該等參數值的資訊傳輸亦可以是直接或間接的。
關於該等參數值的該資訊可以以任何適合的方式被傳送，可能在一資料訊框內。該資訊實際上可包含實際的參數值，或該等參數值可以藉由一感測器處理裝置以某些方式來處理以產生該資訊。
從該協調器傳送的一適合的感測器休眠模式的指示還可以以任何適合的方式被提供。較佳地，當WSN使用傳輸訊框時，該指示在一傳輸訊框的一控制欄位中被傳送，例如，係使用在該MAC標頭中設定的一值，諸如在該訊框控制欄位中設定成一預定值的值。在一較佳實施例中，該值可以是一個或一個以上組合而起作用以表示一適合的預定義休眠模式的位元。該值可在任何傳輸訊框的訊框控制欄位中。可選擇地，該值可以是一MAC訊框中的一裝置狀態說明(可能是一完整的八位元組，包括該指示及諸如一警告/應急狀態的可能的其他資訊)。在此情況下，該MAC訊框控制可包括用以指示該裝置狀態說明是否應被讀取及解譯的一裝置狀態位元。
在一較佳實施例中，該指示的傳輸的優先順序高於其他來自該協調器的傳輸。例如，包括該指示的傳輸可被排程在不包括該指示的傳輸之前。可選擇地，可在從該協調器傳送的所有傳輸訊框中發送的該指示持久或在一特定的時間段內被傳送。
較佳地，該等網路裝置使用確認功能以允許對該指示及/或值資訊進行確認。若出現傳送失敗的情況，則該確認可被鏈接至一重新傳送。
該等經檢測的值可被計入例如在該協調器或中心監測單元中)以藉由比較一個或一個以上臨界值，藉由檢測該參數中的一變化或藉由檢測一變化率或以針對經量測的該參數的任何適合的方式來判定一適合的休眠模式。在許多情況下，與一個或一個以上臨界值的一簡單比較是恰當的。
該適合的休眠模式可即時被定義。例如，一個或一個以上不同的臨界值、不同的值或不同的變化及變化率可用以依據喚醒時間百分率、傳輸之間的時間或任何其他適合的定義來計算一適合的休眠模式。在其他情況下，預定義的休眠模式可被儲存，較佳的是在該網路中，例如，在該感測器及/或協調器及/或中心監測單元中。
在一較佳實施例中，有藉由臨界值的數目所判定的多數個預定義的休眠模式，每一臨界值定義一較低喚醒與一較高喚醒休眠模式之間的一邊界。此處，一較低喚醒休眠模式可指示一較低工作週期或傳輸之間的較長時間而一較高喚醒休眠模式可指示一較高工作週期或傳輸之間的較短時間。
在一電池(其被視為是指用以為該感測器供電的任何裝置，其是可折耗的且因而需要更換及/或重新充電)被提供以為該感測器供電的情況下，可有利地調整該休眠模式來反映此情況。另外，控制裝置可僅實施已計入經檢測的值而被判定為適合的且被傳送至該感測器的該休眠模式。
較佳地，上述的一感測器更包含一電池，其中該等控制裝置可操作地來控制計入該指示及該感測器的一當前電池電量二者的該休眠模式。例如，實際的休眠模式可基於此等因素與可能的其他因素的一組合而被選定。
因此，例如，該等控制裝置可依據可接受的電池電量的一預定義限制來允許或拒絕適合的休眠模式。該等控制裝置可被設計成利用一較低喚醒休眠模式來置換(override)任何遭拒絕的適合的休眠模式。較佳地，該較低喚醒模式是相對於該電池所允許的最大喚醒模式的預定義喚醒模式。
若在不同的電池電量等級之間有多於一個限制，該等控制裝置允許低於每一限制的休眠模式少於高於每一限制的休眠模式，接著較佳地，限制的數目等於臨界值的數目。
有利地，該感測器傳輸器額外地可操作地來傳送與該當前電池電量有關的資訊，較佳地在關於該指示的一傳輸訊框的一控制欄位中。該無線感測器網路所使用的傳輸訊框可包含針對該指示的一控制欄位及針對該當前電池電量的一控制欄位，每一傳輸訊框是呈一個或一個以上位元的形式。可選擇地，相同的控制欄位可用於該電池電量資訊及該指示，從該感測器向該協調器傳送的傳輸訊框包括此控制欄位中的該電池電量資訊且從該協調器向該感測器傳送的傳輸訊框包括此控制欄位中的該指示。
協調器接收裝置可操作地來接收該電池電量資訊且該協調器可更包含可操作地來對該電池採取行動以響應於充電資訊的一預定值的響應裝置。例如，該協調器可設定一電池改變警報，將該情況告知該中心檢測單元或採取任何其他恰當的行動。
在另一層面，該等發明實施例提供一協調器，其在包括一感測器及該協調器的裝置的一無線感測器網路中，其中該協調器包含可操作地來從該感測器接收關於一參數之經檢測的值的值資訊的接收裝置；可操作地來計入該值資訊而判定該感測器的一適合的休眠模式的判定裝置；及可操作地來傳送該適合的休眠模式的一指示的傳輸裝置。
在又一層面，發明實施例提供一感測器，其在包括該感測器及一協調器的裝置的一無線感測器網路中，該感測器包含：可操作地來檢測一參數的值的感測裝置；可操作地來控制該感測器的一休眠模式的感測器控制裝置；可操作地來傳送關於該等參數值的值資訊的傳輸裝置；及可操作地來接收計入該值資訊而判定的一適合的感測器休眠模式的一指示的接收裝置；其中該感測器控制裝置控制計入該適合的感測器休眠模式的該感測器的該休眠模式。
在另一層面，發明實施例提供一中心監測單元，其在使用中與包括一感測器及一協調器的裝置的一無線感測器網路進行有線或無線通訊：該感測器包含可操作地來檢測一參數的值的感測裝置；用以與該網路中的其他裝置進行無線通訊之傳輸及接收裝置；及可操作地來控制該感測器的一休眠模式的感測器控制裝置；且該協調器包含用以與該網路中的其他裝置進行無線通訊的傳輸及接收裝置；其中該感測器傳輸裝置可操作地來傳送關於該等參數值的值資訊且該協調器傳輸裝置可操作地來傳送計入該值資訊的一適合的休眠模式的一指示；該中心監測單元包含：可操作地計入該值資訊來判定該感測器的一適合的休眠模式的判定裝置及可操作地來將該適合的休眠模式的一指示傳送至該網路的一裝置的通訊裝置。
依據一方法層面，本發明之實施例有關於包括一感測器及一協調器的裝置的一無線感測器網路的一方法，該方法包含檢測該感測器中的一參數的值，從該感測器向該協調器傳送關於該等參數值的值資訊，從該協調器向該感測器傳送計入該值資訊的一適合的感測器休眠模式的一指示及控制計入該指示的該感測器的一休眠模式。
本發明的其他層面提供在由一無線感測器網路的一感測器或一協調器或一控制監測單元的一處理器來執行時分別提供上述感測器或協調器或控制監測單元的功能的軟體(或一電腦程式)，及在由一感測器或協調器來執行時執行針對此等裝置所描述的該等方法的軟體。此等軟體可儲存在一電腦可讀媒體上。
許多特徵在上文僅就一層面來被描述以避免重複。但是，此等層面中的任一層面的特徵及較佳的特徵可自由地組合且可應用於其他恰當的層面。特別地，讀者將理解，在傳輸及接收裝置被定義之處，相對應的接收及傳輸裝置被分別提供在該信號路徑的相對端。
圖式簡單說明
為了更好地理解本發明，且為了更加清晰地顯示如何使其生效，現在將僅藉由舉例的方式參考下列圖式，其中：第1圖說明一IEEE 802.15.4 WPAN中的協定層；第2圖說明該IEEE 802.15.4 WPAN的可能的PHY頻帶；第3圖說明一WPAN的星型及點對點拓撲；第4圖顯示一有信標IEEE 802.15.4 WPAN中的一超訊框的結構；第5至8圖說明一IEEE 802.15.4 WPAN中的一網路裝置與一協調器之間的資料傳送的可能模態；第9圖顯示用於一IEEE 802.15.4 WPAN中的一資料訊框的一訊框格式；第10圖顯示第9圖的該訊框格式中的一訊框控制欄位的結構；第11圖是第10圖的該訊框控制欄位中的訊框類型位元的可能值的一表格；第12圖是一示意圖，其顯示依據本發明之實施例的一WSN中的一無線感測器及協調器；第13圖是一流程圖，其顯示具有一變化參數值的一裝置與一協調器之間的信號流動；第14圖顯示等效於第13圖而在一中心監測單元中執行處理的的一流程圖；第15圖是一表格，其說明可在一傳輸訊框的一控制欄位中使用以指示電池電量等級的電池位元的一範例；第16圖是一流程圖，其顯示具有一變化參數值及電池電量狀態的一裝置與一協調器之間的信號流動；第17圖是一流程圖，其等效於第16圖但具有一中心監測單元；第18圖是一表格，其說明將電池電量等級與預定義的休眠模式相關聯的一方式；第19圖是一流程圖，其顯示在一裝置中選擇一休眠模式而不計入電池電量等級的另一方法；第20圖是等效於第19圖的一流程圖，其中該中心監測單元執行第19圖中藉由該協調器來處理的該處理及控制發信；第21圖是與第19圖相對應但現在計入該電池電量等級的流程圖；第22圖是等效於第21圖的一流程圖，其額外地包括一中心監測單元；第23圖說明對該IEEE 802.15.4訊框格式的一修改；第24圖說明對該IEEE 802.15.4訊框格式的另一修改；第25圖顯示對IEEE 802.15.4訊框控制欄位的所需修改以包括緊急位元及電池位元，以及其他增強；第26圖顯示相對應的IEEE 802.15.4經修改訊框類型；第27圖說明作為諸如IEEE 802.15.6的一新標準的一部分的所有增強；第28圖顯示與第27圖相對應的可能的訊框類型位元的一表格；第29圖說明當前IEEE 802.15.4標準中的一MAC訊框的基本格式；第30圖說明IEEE 802.15.4標準的該當前版本的命令訊框識別符列表。
在解釋本發明之實施例之前，將對IEEE 802.15.4中被認為與具有含一可變休眠模式之裝置的無線網路的設計(諸如微網、WPAN及包括MBAN的BAN)相關及/或可作為當前在發展中的該IEEE 802.15.6標準的一基礎來使用的此等部分做一些背景說明。
第1圖顯示依據OSI分層模型的標號為100的一IEEE 802.15.4 WPAN的一般架構，其中實體媒體經由包含無線電收發器及其低階控制的一PHY層來存取。如圖所示，該PHY有兩個可選擇頻帶101、102，如第2圖中所說明的。該較低頻帶101提供以868.3MHz為中心的一單一的20kb/s通道，及/或各自以915MHz為中心的十個40kb/s的通道。該較高頻帶102提供各自以一頻率2.44GHz為中心的16個250kb/s通道。使用此等頻帶中的哪一頻帶將取決於局部調節要求。
對該PHY的存取藉由第1圖中的105所標示的一MAC(媒體存取控制)子層來提供。在此之上且處於該WPAN 100本身的外部的一LLC(鏈路層控制)被提供，其允許從其他網路存取該WPAN；此可以依據IEEE 802.2標準或另一類型的標準。最後，該LLC之上的上層109包括用以提供網路配置、操縱及訊息路由的一網路層及提供預期的總功能的一應用層。
該MAC子層的一任務是控制該網路拓撲。星型及點對點是通訊網路中兩種已知的拓撲，且它們均針對IEEE 802.15.4被提供。在上述兩種情況下，拓撲在兩種基本種類的網路節點之間來區分：裝置及協調器。如第3圖中所示，在該星型拓撲中，多個裝置11與一中心協調器10直接通訊；而在該點對點配置中，由一裝置11A與通訊器的通訊利用中間裝置11B及11C作為中繼沿著一個或多個中繼段(hop)進行。該協調器作為對該等上層的存取點；在一WSN情況下，其作為該等感測器所收集的資料的槽。考慮到每一裝置的通訊範圍可能是非常有限的(幾米)，該點對點拓撲允許覆蓋一較大的區域。當裝置加入或離開該網路時，該拓撲可以動態地改變。
在工業WSN情況下，例如，一星型網路可能適於在具有移動零件的一單一靜止機器上監測來自感測器的讀數。另一方面，一點對點拓撲可用以監測一輸送帶上的物件。
在MBAN之情況下，例如，一星型網路適合用在一協調器被提供在每一病患位置處(諸如醫院床位)與單個病患身上的裝置交換信號的情況下。在一協調器被提供以服務多個病患(該協調器可定位在一醫院病房的一固定點處)的情況下，點對點將是更加恰當的拓撲。因此，雖然該等裝置11一般將是移動的，但是該協調器可以是移動的或固定的。點對點網路可能還更適於需要快速建立或改變該網路或需要允許該網路自行組織及自行恢復的快速變化環境。自行恢復例如可包括若一現存的協調器失靈或離開該網路則建立一新協調器。
多個星型及/或點對點網路可建立在諸如一醫院或工廠的相同位置，每一網路具有它們自身的協調器。在此情況下，使各自的協調器協作以避免互相干擾且允許共享或校對資料將是必要的。在IEEE 802.15.4中，此等網路被稱作叢集(cluster)，且對為該等叢集建立一總體協調器以及劃分及合併叢集作出規定。
一WPAN中的節點可以由具有變化能力的單元來構成。一般說來，協調器的作用將需要具有某一處理能力的一相對有能力的裝置及能夠同時處理來自多個來源的傳輸的收發器。此接著需要提供充分的電力(在某些情況下，其可能由主電源來供電)。另一方面，此網路中的其他裝置可具有較有限的處理能力且僅使用電池電源，且甚至可能太簡單以致於不能作為一中繼段發揮作用。具有很低電力供應的裝置可在大部分時間關閉且僅偶然被「喚醒」，例如用以將感測器資料傳送至另一節點。因此，該IEEE 802.15.4標準在「全功能」與「簡化功能」裝置之間區分。電力供應對於MBAN及其他WPAN而言是一特別的問題，其中感測器可被植入到一身體或裝置內且因而不能具有一大型電池或可充電電池。
IEEE 802.15.4中所設想的兩種類型的WPAN是有信標WPAN與無信標WPAN。
在一有信標網路中，該協調器週期性地傳送一信標且裝置週期性地監聽此信標以與該網路同步且存取該通道。該通道存取遵循第4圖中所顯示的一超訊框結構，其由該協調器定義。每一超訊框30由兩部分組成：活動及閒置部分。該活動部分被分成一競爭存取週期CAP 36，其後是用於具有服務質量要求的應用的保證存取的一可取捨的免競爭週期CFP 37。
如第4圖中的垂直劃分所指示，該超框被分成16個等間距時槽，每一時槽能夠載運來自該協調器或來自一裝置的一資料訊框。首先出現用於該協調器所傳送的一信標訊框(參見下文)的一時槽31。在此之後，若干時槽32在該CAP內被提供，允許在一競爭基礎上傳輸資料到達裝置或自裝置傳輸資料，這遵循已知的CSMA-CA演算法。簡單地說，在CSMA-CA中，每次一裝置想要在該CAP內傳送，其等待一隨機週期。若發現該通道是閒置的，則該裝置遵循隨機後移(backoff)機制傳送其資料。若發現該通道忙碌，則該裝置遵循該隨機後移機制，在再次嘗試存取該通道之前等待另一隨機週期。
接下來是該CFP的該等保證時槽GTS 33，且如圖所示，各該時槽可延伸超過一基本時槽。在該閒置週期逾時之後，下一超框藉由該協調器發送另一信標訊框31而被標記出。裝置可在該超框的閒置週期34期間進入休眠狀態。因此，藉由延長該閒置週期34的長度，裝置的電池電源可被盡可能多地節省。
在該無信標網路中，該協調器不需要傳送一信標用於同步，除非其被要求這樣做(例如，針對網路探索的目的而言)。該通道存取不受該超框結構的限制且裝置不同步執行藉由CSMA-CA方式進行的所有資料傳送。它們可依據諸如感測器-MAC的某一協定來遵循它們自身的休眠模式(或工作週期)。
對於一MBAN應用而言，該協調器處於受監測的(多個)身體外部。其可以是一PDA(個人數位助理)、一行動電話、一床邊監測站或甚至是臨時作為一協調器發揮作用的一高能力感測器。在一工業WSN中，該協調器可以是一PDA、一感測器、一膝上型電腦或其他電腦，或甚至是一中心處理器或區域處理器。如上文所提到的，該有信標網路中的該協調器負責提供對網路裝置的同步及通道存取。一超框的開始及結束還可藉由一協調器來定義。該協調器具有兩個主要特徵：與其他網路通訊的可能性及對一充足電源的使用，例如，係藉由輕鬆地更換經充電的電池。
第5至8圖說明一IEEE 802.15.4網路中的一裝置與一協調器之間的資料傳送。傳送的三種基本類型在IEEE 802.15.4中定義：
(i)　到達一協調器的資料傳送，該協調器作為一裝置(傳送方)將它的資料傳送至其的接收方-在星型及點對點拓撲中使用；
(ii)來自作為傳送方的一協調器的資料傳送，其中該裝置接收該資料-在星型及點對點拓撲中使用；及
(iii)在兩同級端之間的資料傳送-僅在點對點網路中使用。
第5及6圖分別針對有信標及無信標情況來描述來自該裝置(網路裝置11)及協調器(協調器10)的一傳送。差異在於在該有信標情況下，該裝置1必須在該CFP中使用CSMA-CA方式或在該CAP中使用一GTS來傳送該資料(資料訊框42)之前等待接收來自該協調器的一信標訊框41；而在該無信標情況下，一般無信標訊框且該裝置11使用CSMA-CA方式來任意傳送一資料訊框42。無論在哪種情況下，該協調器都藉由傳送一可取捨的確認訊框43來確認成功接收到資料。此等不同類型的訊框在下文中更加詳細地解釋。
若該接收方因任何原因不能處理所接收的資料訊框，則訊息不被確認。若該傳送方不能在某一時期之後接收到一確認訊息，則假定該傳送不成功且重新嘗試該訊框傳送。若一確認訊息在若干次重新嘗試之後仍未被接收，則該傳送方可選擇終止該處理或再次嘗試。當不需要該確認時，該傳送方假定該傳輸成功。
第7及8圖說明從一協調器10至一裝置11的資料傳送。當該協調器想要將資料傳送至一有信標WPAN中的一裝置時(第7圖)，其在該信標訊框41中指示該資料訊息正擱置。該裝置週期性地監聽該信標訊框且，若一訊息正擱置，則透過CSMA-CA方式傳送一資料請求(MAC命令)44以請求該資料。該協調器10藉由傳送一確認訊框43來確認成功接收到該資料請求。該擱置資料訊框42接著使用時槽式CSMA-CA方式被傳送或，若可能的話，在該確認之後立即傳送。該裝置11可藉由傳送一可取捨的確認訊框43來確認成功接收到該資料。該處理現在完成。在成功完成該資料處理之後，該訊息從該信標中的擱置訊息列表中移除。
在該無信標情況下，具有為一特定裝置11準備的資料的該協調器10必須等待來自所涉及的該裝置且在一競爭的基礎上被傳送的一資料請求44。在接收到此請求之後，該協調器傳送一確認訊框43(此還可用以表示無資料就緒，若是這樣的話)，之後是資料訊框42，裝置11響應於該資料訊框42可回傳另一確認訊框43。
為簡單起見，上述程序僅考慮了該裝置與協調器之間的資料傳送的上述該等情況(i)及(ii)，但是在一點對點網路中，如已經提到過的，資料傳送大體上將經由包括一個或一個以上中間節點的機制(iii)來進行，這增加了涉及的碰撞及延遲風險。
如第5至8圖中所指示的，一IEEE 802.15.4網路中的通訊包括四種不同類型的訊框：
─由一協調器用以傳送信標的信標訊框41
─用於資料的所有傳送的資料訊框42
─用以證實成功接收訊框的確認訊框43
─用以處理諸如資料請求的所有MAC同級實體控制傳送的MAC命令訊框44。
各該四種訊框類型的結構相當相似，且在第9圖中藉由舉例的方式針對一資料訊框42來顯示。在該圖中，兩個水平條分別表示該MAC子層及該PHY層。時間從左至右地前進，且該訊框的每一連續欄位的時間長度(以八位元組(octet)為單位)顯示在所涉及的該欄位之上。每一訊框由按照一特定次序排列的一欄位序列組成，此等欄位按次序被描述，其中它們藉由該PHY從左至右按此順序傳送，其中最左邊的位元在時間上首先被傳送。每一欄位內的位元從0(最左邊且為最小有效位元)至k-1(最右邊且為最高有效位元)被編號，其中該欄位的長度為k個位元。
需經由資料訊框42來傳送的資料源自於該等上層。資料酬載被傳遞至該MAC子層且被稱為MAC服務資料單元(MSDU)。該MAC酬載前置有一MAC標頭MHR且後附有一MAC註腳MFR。該MHR包含訊框控制欄位50(參見下文)、資料序號(DSN)、定址欄位，及可取捨的輔助安全標頭。該MFR由一16位元訊框檢查序列FCS組成。該MHR、MAC酬載，及MFR一起形成MAC資料訊框(即MPDU)。該MPDU作為PHY服務資料單元PSDU被傳遞至該PHY而成為PHY酬載。該PHY酬載前置有包含一前文序列及一訊框開始定界符SFD的一同步標頭SHR，及包含以八位元組為單位的該PHY酬載的長度的一PHY標頭PHR。該前文序列及該資料SFD使該接收器能夠實現符號同步。該SHR、PHR，及PHY酬載一起形成PHY封包(PHY協定資料單元PPDU)。
信標訊框41、確認訊框43及MAC命令訊框44具有一相似結構，除了該MAC酬載在每一情況下具有一不同功能，該確認訊框不具有MAC酬載。此外，該信標訊框41、該確認訊框43及MAC命令訊框44源自於該MAC子層而不牽涉該等上層。
在訊框的每一類型中所使用的訊框控制欄位50在第10圖中更加詳細地顯示。其由被分配給子欄位已達到所說明的不同目的的16個位元組成。特別地，該欄位的前三個位元表示訊框類型51：信標訊框41、資料訊框42、確認訊框43，或MAC命令訊框44。該訊框類型所表示的方式在第11圖中顯示。訊框類型位元51之後是一單一位元啟用安全子欄位52，其表示MAC子層是否啟用安全保護措施。在此之後是一訊框擱置子欄位53，其用以指示傳送方是否具有較多給接收方的資料。接下來是一確認(ACK)請求子欄位54，其用以指示一確認訊息是否被該接收方請求。在此之後是某些其他子欄位55至59，它們在當前IEEE 802.15.4規格中被用於定址的目的或被保留。
如所提到的，第11圖是訊框類型子欄位51的可能位元值的一表格，其顯示出值100及101未在該IEEE 802.15.4規格中使用。
在已概述本發明之背景之後，現在對本發明之實施例作出參考。第12圖是一示意圖，其表示均依據本發明之實施例的一感測器60、協調器及包含此等網路裝置的WSN。
該感測器使用感測器節點61量測一參數。例如，第12圖中所顯示的感測器60可使用感測器節點61來量測一生命參數，諸如量測一病患的葡萄糖水平。該葡萄糖水平(或其他參數)可在控制裝置中處理以提供值資訊用以在該WSN 65範圍內傳送至協調器64。另外，該等參數值本身可形成此資訊。一適合的休眠模式在該感測器外部選定且藉由協調器64傳送至該感測器。當控制該感測器的該休眠模式時，該控制裝置將所接收的適合的休眠模式考慮在內。在某些情況下，該控制裝置將僅實施該適合的休眠模式。在其他情況下，該控制裝置可將諸如一電池電量等級的其他因素考慮在內以致於該適合的休眠模式不被實施。任何休眠模式的實施藉由微調無線電電路62來執行。
在此情形及之後的情形中，被發送的指示休眠模式的一變化的訊息本身被視為具有高優先順序且因而優先於其他傳輸，例如，來自該裝置的常規及維護傳輸，或因某一原因而不包括該休眠模式的指示的資料傳輸。
該等實施例之說明不涉及從該協調器至該感測器的任何直接或間接的確認且在本應用中所顯示的信號流程圖不包括它們。但是，因為該休眠模式訊息傳送具有高於其他資料/資訊的一優先順序，所以該休眠模式訊息較佳地被確認，且理想地是在休眠模式的任何改變之前。
下文中表格1給出基於一WSN中裝置的不同緊急層級的不同的適合的預定義休眠模式的一範例。例如，在用作諸如一MBAN的醫療用途的一網路中，一低工作週期休眠模式可用於非醫療裝置(例如，連接到該WSN內的醫生的PDA、病患的一塊表或一行動電話)。從表格1可以看出，此等非醫療裝置因而具有最長的休眠時間或休眠時間百分率。對此休眠模式的一指示可在透過該WSN傳送，例如以一傳輸訊框的一訊框控制欄位中的緊急位元來傳送。在此範例中，一非醫療裝置被顯示具有緊急位元00。表格1顯示一正常情況下的一醫療裝置，其具有工作週期略高的一正常醫療休眠模式且藉由緊急位元01來表示。在此醫療裝置處於輕度異常的情況下，該工作週期再次略微增加且該等緊急位元為10。最終，對於處於一應急狀態下的一醫療裝置，該工作週期突然增加或該裝置持續喚醒。緊急位元11用以表示此應急情況。在此範例中，針對一醫療感測器裝置，該正常情況與輕度異常情況之間及輕度異常情況與應急情況之間的轉變可藉由在每一情況下越過每一臨界值的經量測參數來觸發。熟悉此技之讀者將理解，若該參數具有一可接受的值的範圍，則增加的緊急性可能下降至降低或升高中(或兩者)的參數，漸增的不可接受的值在由多個臨界值所界定的可接受範圍的任一側。
此外，如上文簡要陳述，在一些實施例中，休眠模式中的變化可被觸發係藉由參數值中隨著時間的一變化或者參數值隨著時間的一變化率或任何其他適合的準則。例如，脈搏數中一很快的變化可能係由一病理性心律不齊引起，而不是由生理狀況引起，且因此適合於觸發將一變化率考慮在內的一改變的休眠模式。
表格1中的位元值對於所有裝置而言是固定的且它們的解譯為感測器、協調器或控制器所知及為可作為該WSN的一部分而提供或單獨提供的任何中央監測單元所知。
第13圖是使用作為一範例的表格1的該等位元值的一流程圖，其顯示在考慮藉由生命參數或關於該等參數值的其他參數量測資訊所定義的一增加的異常情況下，一感測器與一協調器之間的信號流動。最初，該感測器在S100量測諸如葡萄糖水平的一生命參數且在S101將關於該等參數值的資訊傳送至該協調器。在S102該協調器評估該感測器中的狀態，例如，係藉由將該水平與預定義臨界值相比較。依據此比較，其判定一適合的休眠模式且在S103將對該適合的休眠模式的一指示以指示一正常情況的緊急位元01傳送至該協調器。儘管在此圖及下圖中，該傳輸被顯示從該感測器直接到該協調器，但熟悉此技之讀者將理解，在一點對點網路中，該傳輸可以是經由其他節點間接進行的。一旦該感測器接收到來自該協調器的對該適合的休眠模式的該指示，其可在S104實施此適合的休眠模式。在S105該感測器繼續將關於參數值的資訊傳送至該協調器。隨後，病患進入一應急情況(例如藉由將葡萄糖水平與該等臨界值的比較所定義的)。在此階段，該協調器在S106將該適合的休眠模式改變至一較高頻率模式。在S107其還使用位元11將對嚴重應急情況的一指示傳送至該感測器且在S108該感測器再次反映新休眠模式。若一預定數目的裝置處於應急狀態(例如，如藉由越過參數臨界值所定義的)，則該協調器將較低工作週期休眠模式傳送至較低優先順序的裝置。例如，非醫療裝置可如步驟S108中所顯示的接收關於需要較低工作週期控制(duty-cycling)的一指示。儘管在此範例中該等緊急位元顯示為設定成00(最長休眠時間)，此是持久分配至表格1中的此等非醫療裝置的方案，但是一略經修改的位元方案將允許此等裝置具有至少兩種不同的位元模式，其中一較低工作週期位元方案在此階段傳送至該非醫療裝置。同樣取決於處於應急情況且可能有一高於該第一臨界值的一臨界值的裝置的數目，可向非關鍵醫療網路裝置及感測器傳送對具有較低工作週期控制的一適合的休眠模式的一指示。例如，在S110該協調器可傳送定義通常僅針對非醫療裝置而實施的一休眠模式且具有最長休眠時間的緊急位元00。
儘管第13圖顯示該協調器判定適合於該等網路裝置的該休眠模式的情況，但是此處理可藉由該中心監測單元來部分地或完整地執行。第14圖顯示第13圖的一等效流程圖且因此不作完整解釋。該二圖之間的差異在於第14圖顯示處理在一中心監測單元中進行，該協調器僅作為該等網路裝置與該中心監測單元之間的一中繼。此情形允許自動控制休眠模式或選定工作人員集中控制休眠模式。
表格1及第13及14圖有關於一集中休眠微調功能但不考慮一裝置的電池電量等級。在此實施例中，該感測器基於僅來自該協調器的指示實施一適合的休眠模式。因此，該醫療情況是一主要因素且該情形尤其適合於當醫務助理在場時的特別護理情況。
在其他實施例中，該休眠模式可藉由該感測器不僅依據該協調器所設定的指示而且依據一電池檢查來修改。該電池電量等級可被傳送至該協調器用以採取行動。第15圖是一表格70，其闡明可在一傳輸訊框中的一控制欄位中使用以表示電池電量等級的電池位元的一範例。電量百分率分為四種不同的等級，每一等級具有25%的範圍。可選擇地，更少或更多等級可被選定且比例不需線性地劃分。例如，最高電量等級可以是50%至100%且其他電量等級可覆蓋一較小範圍。關於緊急位元，兩位元被使用，這允許將電池電量分為四種不同等級。
第16圖是一流程圖，其顯示在具有一變化參數值及變化的電池電量狀態的情況下一裝置與一協調器之間的信號流動。此等實施例在緊急醫療輔助可能不可得的醫療遙測應用中是有用的。
在此等情況下，電池電量等級可包括在休眠模式控制中以確保較高工作週期休眠模式不導致電池電量完全耗盡。在此等發明實施例中，在考慮經量測參數值的情況下為適合的一較高工作週期模式僅在電池電量等級是恰當的時候才可被實施。否則，維持當前休眠模式。同樣地，若電池電量等級降低，則可能需選定低於適合於經量測的該等參數值的一工作週期的一工作週期。
在此情形下，應急資料仍被記錄但是以與理想速度相比較慢的一速度來記錄。例如當該等裝置是一植入片且該電池不能立即更換時(因為接近電池必需有一操作)，此尤其有利。當護士或醫務助理在夜間不在身邊以致於不能更換非植入應用的電池時，其對於遙測應急應用亦是有幫助的。例如，在居家護理中，有利地是以一較高準確性及取樣率來持續記錄任何珍稀藥物或可能僅在夜間出現幾分鐘的緊急情況。同時，該感測器可將電池電量等級低的一訊息傳送至該協調器。第16圖顯示當諸如葡萄糖水平的一生命參數升高時發展成一應急狀態的一進展。開始一醫療裝置處於一正常情況下，表格1中所提出的緊急位元01可在一個或一個以上當前傳輸訊框中傳送。在步驟S300中，該感測器量測諸如葡萄糖水平的一參數。在步驟S301中該感測器將該參數傳送至該協調器且在步驟S302中該協調器評估病患情況。若有一增加層級的應急情況，則緊急位元10被傳送至該感測器。此時，在S304該感測器檢查電池電量等級以判定藉由此等緊急位元來指示的該休眠模式是否是可允許的。若為不允許的，則在步驟S305中該感測器將一電池電量低訊息傳送至該協調器，例如係使用電池位元01。接著在S306該協調器對該電池採取行動。在下一階段中，該感測器更新傳送至該協調器的該等參數值，這致使在步驟S308中一較高應急狀態被該協調器檢測到。在步驟S309中該協調器將緊急位元11傳送至該感測器。因此，在步驟S310中該感測器檢查以查看該電池電量等級是否將允許較頻繁的喚醒。若是允許，則在步驟S311中該休眠模式改變以與該等緊急位元11相對應。同時，該感測器轉變至應急狀態導致處於應急狀態的裝置數目越過一臨界值。在步驟S312中一協調器藉由將緊急位元00傳送至非關鍵醫療裝置來採取行動以在步驟S313中使它們的喚醒模式減慢。在步驟S314中，該協調器將指示最慢適合喚醒模式的緊急位元傳送至非醫療裝置(儘管此等位元作為位元00來顯示且不適於表格1的方案，但熟悉此技之讀者將理解如何使用更多位元或其他方法來指示另一休眠模式)。
第17圖顯示一等效情形，其中該中心護理單元控制處理及決策且該協調器作為一中繼發揮作用，除了電池動作，該電池動作藉由該協調器來處理而不必將電池電量低位元傳遞至該中心監測單元。
第18圖是一表格70，其說明使休眠模式與電池電量等級相關聯的一方式。此處，所顯示的該等休眠模式可能針對一單一類別的裝置，使得在先前的該等圖及表格1中所顯示的醫療及非醫療裝置的劃分不再適用。最低等級(0至25%)僅允許一低喚醒休眠模式，無論臨界值比較的結果怎樣；第二等級L2額外地允許一中間喚醒模式；第三等級L3(50至75%)額外地允許一較高喚醒模式且最高等級L4(75至100%)額外地允許一持續的喚醒模式使得所有可能的休眠模式均被許可。因此，若必要時該電池電量等級使依據參數值而被選定的一休眠模式無效。處於實際應用之緣故，在該等等級L1至L4之間的限制與針對該等參數值所定義的臨界值之間一對一對應，使得在兩等級之間橫越的每一限制按照一預定義休眠模式來移動邊界，以得到可接受的休眠模式。
第19圖是一流程圖，其顯示在一裝置中選擇一休眠模式而不考慮電池電量等級的另一方法。此處，關於第18圖，僅考慮一種類別的裝置。該協調器傳送具有依據下列表格2中所顯示而設定的緊急位元的訊框。
在一正常情況下，該協調器傳送緊急位元00(參數值最高達臨界值Th1)。在一輕度異常情況下，緊急位元01(從Th1最高達經量測的參數的臨界值Th2)被傳送。在最高達經量測的參數的臨界值Th3之一異常情況下，該裝置傳送緊急位元10。從經量測的參數值Th3向上，該裝置處於應急狀態且傳送緊急位元11。
在第19圖的開始，假定該感測器在一正常情況下以一正常休眠模式(00)開始，參數值在S400經量測且在S401傳送至該協調器。該協調器接著藉由將該等值與臨界值Th1至Th3比較來評估該情況的緊急性。若該裝置處於一正常情況下，則在S402該休眠模式中無改變。在界定於臨界值Th1與Th2之間的一輕度異常情況下，該協調器選擇一不同的適合休眠模式且在S403對新休眠模式的一指示被以位元01傳送至該感測器。在S404該感測器經歷該工作週期中的一增加。若該參數落在第二臨界值Th2與第三臨界值Th3之間，則該裝置處於一異常狀態，且在S405具有緊急位元10的相對應的訊息從該協調器被傳送。在S406該休眠模式再次改變以反映該異常情況。最終，若該經量測的參數在參數Th3之上，則該裝置處於一應急狀態且在S407具有緊急位元11的一訊息藉由該協調器傳送。在S408該感測器再次將其工作週期改變至最高位準。
在S409若處於應急狀態的裝置數目或處於應急狀態的較高優先順序的裝置數目越過一臨界值，則在S412一訊息被傳送至一個或一個以上非醫療裝置，致使它們在S413降低他們的休眠模式，例如降低至最低位準。在S410在相同或可能一較高臨界值下，等效訊息被傳送致使非關鍵醫療裝置降低它們的工作週期。
第20圖是第19圖的一等效圖，其中該中心監測單元執行藉由第19圖中的該協調器所處置的處理及控制發信。此處，該協調器僅作為一中繼發揮作用。
第21圖是與第19圖相對應的流程圖，現在將電池電量等級考慮在內。在此實施例中，電池位元從該感測器傳送而緊急位元從該協調器傳送。藉由該協調器所傳送的該等緊急位元指示僅將參數量測考慮在內的一適合的休眠模式而藉由該感測器所傳送的該等電池位元顯示操作中的實際休眠模式，其是所允許的最大化休眠模式。在程序的開始，我們假定該感測器具有一正常休眠喚醒模式及一充滿電的電池，且在S500關於感測器參數值的資訊被傳送至該協調器。該協調器接著評估該參數以查看其是否落至Th1以下、Th1與Th2之間、Th2與Th3之間，或Th3以上。若該參數在Th1以下，則在S501該休眠喚醒模式中無需改變。
若該生命參數落至第一臨界值Th1與第二臨界值Th2之間，則在步驟S502中具有設定成01的緊急位元的一訊息被傳送至該感測器。在S503該電池電量等級經檢查。若藉由此參數量測選定的該休眠模式依據第18圖中的該表格而為該控制裝置所允許(即在此情況下，若該電池電量等級處於L2、L3，或L4)，則在S504該休眠模式改變至輕度異常。若該電池處於L1，則休眠模式可無變化但是在S505具有設定成00以反映該電池電量等級L1的該等電池位元的一訊息被傳送至該協調器。在S506該協調器對該低電量電池採取行動。否則，在S507該休眠模式改變至經由該電池允許的最大位準且在步驟S508中具有設定成xx的該等電池位元的一訊息被傳送至該協調器，xx係經允許的最大休眠喚醒模式的電池電量等級。若該電池電量等級對於處於一輕度異常情況下的一裝置是合適的，則此將涵蓋電量等級L2、L3及L4。因此，唯一的其他可選擇情況是電池電量等級為L1。但是，為了易於實施，此額外步驟可被包括用於此參數位準，和用於該等其他參數位準一樣。否則，其可被省略。
若該參數落至Th2與Th3之間，且該裝置因而處於一異常情況，則接著一訊息被傳送至該感測器以利用緊急位元10來指示一適合的休眠模式。該電池電量等級再次經檢查以查看其是否是可接受的。若其合適於所需休眠模式變化(即處於L3或L4)，則該裝置改變至一異常休眠模式。若另一方面，該電池電量等級處於L1，則休眠模式無變化且具有設定成00的該等電池位元的一訊息被傳送至該協調器。對該電池採取行動。另外，(若該電池電量等級處於L2)該休眠模式改變至經該電池(01)所允許的最大值且具有設定成xx的該等電池位元的一訊息被傳送，xx係經允許的最大休眠模式，通道存取被調整。此處xx為用以反映電量等級L2的01。
最後，若該參數落至臨界值Th3之上，則具有設定成11的該等緊急位元的一訊息被傳送至該感測器且該電池電量等級經檢查。唯其處於電量等級L4才是合適的。在此情況下，該裝置將其自身的休眠模式改變成應急。另一方面，若該電池電量等級處於L1，則具有設定成00的該等電池位元的一訊息被傳送至該協調器。對於任何其他電量等級(此處指電量等級L2及L3)，該休眠模式改變成所允許的最大模式且經傳送的電池位元設定成xx，如之前所允許的最大休眠模式(即經實施的休眠模式)。
一旦該協調器評估出該參數位於該等臨界值之間的何處，此資訊就被用以檢查處於一應急狀態的裝置的數目。若裝置的數目已超過一臨界值，則採取行動以將具有設定成00的緊急位元的一訊息傳送至非關鍵醫療裝置及非醫療裝置。此等裝置接著改變成一正常(最低)工作週期休眠模式。
第22圖是第21圖的一等效圖，但是顯示比較功能及對緊急位元的設定藉由該中心監測及醫療護理單元執行。除了對該電池採取行動外，該協調器僅作為一中繼發揮作用。因此，從該感測器傳送的與電池電量等級有關的所有該等訊息藉由該協調器來處理而不必轉送至該中心單元。
可選擇地，該等電池位元可與參數測量值分開使用，完全作為電池電量等級的一指示符。該協調器可接著從該等電池位元、一查找表及該等參數值或已傳送至該感測器的該適合休眠模式的組合中計算出實施的實際休眠模式。此可選擇方案給出了關於電池電量等級的較詳細資訊但是需要該協調器增加處理能力。
下面的說明指出上述信令協定如何被收納於一通訊標準內，諸如基於IEEE 802.15.4當前正在發展中的IEEE 802.15.6。第23圖說明對該IEEE 802.15.4訊框格式的一修改以指示訊息的緊急性使得該緊急訊息被分配以超過其他的高優先順序。兩緊急位元81、82經顯示且藉由該感測器在諸如資料訊框、確認訊框及MAC命令訊框中的任一訊框或所有訊框的傳輸訊框中使用以指示藉由該協調器傳送至該感測器的改變的適合休眠模式。
此等緊急位元還可用以例如像表格1中所顯示在非醫療與醫療裝置之間區分或用以區分一工業應用中的不同裝置類型之間的優先順序。從與第10圖的比較可以看出，該訊框控制經擴展一個八位元組，其中兩位元(緊急U1及緊急U2)用以指示與不同休眠模式相對應的不同緊急層級。
第24圖額外地包括與電池電量等級有關的兩位元83、84。該等位元作為電池電量等級1(L1)及電量等級2(L2)來顯示。如關於第21圖所解釋的，傳送至該感測器的該等緊急位元可能不能在藉由該感測器來實施的一實際休眠模式中反映出來，因為該適合的休眠模式由於考慮到該電池電量等級而不被允許。傳送至該協調器的該等電池位元接著可能需要與作為對所實施的該實際休眠模式的一指示的該等參數位準/緊急位元結合來查看，同時計入該電池電量等級。
上述實施例可併入作為對IEEE 802.15.4的一增強或作為正在發展中需要所提出的特徵的一新標準(諸如針對BAN的標準IEEE 802.15.6)的一不可或缺的部分。
此休眠模式增強可以是多個鏈接增強的其中之一。第25圖顯示對IEEE 802.15.4訊框控制欄位的所需修改以包括本文所指的該等緊急位元及電池位元，以及一應急位元及表示一確認類型的兩位元。為了向後相容性，IEEE 802.15.4的該等保留位元(7-9)用於此等應急及確認類型。除此之外，該訊框控制已擴展一八位元組，其中兩位元用以區分各種緊急層級及另外兩電池位元如本文之前所解釋來使用。該八位元組的剩餘兩位元保留。相對應的IEEE 802.15.4經修改的訊框類型在第26圖中顯示。為了向後相容性，保留位元100-111用以指示ACK訊框的不同類型及為針對應急情況所建立的一新訊框類型的一應急訊框。
從依據一「新的green field)」方式的一標準開始，該等增強將可能在訊框控制中包括以下：
★　用於ACK類型的兩位元
★　用於緊急層級的兩位元
★　用於電池電量等級的兩位元
★　用以指示訊框的類型的三位元
此外，該控制訊框中的該訊框類型可包括用以指示除了諸如資料訊框、MAC訊框及信標訊框的其他類型訊框之外的下列訊框中的任意訊框的值：
★　應急訊框
★　ACK訊框
★　立即ACK訊框
★　延遲ACK訊框
第27圖說明作為諸如IEEE 802.15.6的一新標準的一部分的該等增強。該圖說明該MAC層處的標頭訊框的所提出的部分。熟悉此技之讀者將理解該等緊急層級及電池電量等級指本申請案之該等實施例，該等實施例可與其他增強的任何組合體相結合以在一完整系統中形成其他實施例。在一實施例中，與緊急位元及可取捨的電池電量等級位元(適合的休眠模式指示及可取捨的電池電量資訊)結合來使用的一應急位元(或其他應急指示)可補充及/或確認應急狀態。第28圖顯示與第27圖可能的訊框類型位元相對應的一表格。
第29圖說明指示該MAC命令八位元組的位置的當前的IEEE 802.15.4標準中的一MAC訊框的基本格式。第30圖說明IEEE 802.15.4標準的當前版本的命令訊框識別符列表。
上述本發明的該訊框控制實施例使用MAC訊框標頭的MAC訊框控制中的至少4位元(u1 u2 b1 b2)以指定一BAN裝置的狀態。此等狀態資訊位元均可獨立設定且以針對BAN、BAN交通及BAN裝置管理的多種方式結合，大體上但不限於應急情況。它們可在第29圖中所顯示的一MAC命令訊框或任何其他類型的傳輸訊框中傳送。
在一可選擇解決方案中，一新MAC命令訊框可加入，且一新命令訊框識別符加到第30圖中的該列表中。該酬載可用以使用先前所提到的該等位元或以其他方式在裝置狀態之間區分。
適於任一傳輸訊框類型(包括MAC命令訊框)之一進一步的可選擇及較佳方法是，在訊框控制外但仍在MAC標頭內引入一具有先前提到之該等位元的一單一八位元組，或較佳地為如以下所示的裝置狀態的一列舉列表。此八位元組將提供總計256種可能的裝置狀態，例如，但不限於：狀態ID-裝置狀態說明
0x01-正常(即無應急，電池電量正常)
0x02-無應急，電池電量中等
0x03-無應急，電池電量低
0x04-應急，電池電量正常
0x05-應急，電池電量中等
0x06-應急，電池電量低
為了使一接收裝置知曉是否讀取及解譯此欄位，一單一「裝置狀態」(ds)位元可被引入至MAC訊框控制中以指示讀取及解譯裝置狀態(ds=1)或忽視裝置狀態(ds=0)。
可靠性是IEEE 802.15.6及其他標準的主要要求之一。在醫療應急情況下，有時增加感測器藉以獲得病患救生及其他資訊的頻率是極重要的。例如，若在正常情況下，該感測器在一10小時基礎上量測資料，在一應急情況下每半小時做出關於病患情況的一更新可能是必要的。本發明之實施例揭露基於一新協調器的集中的休眠/喚醒模式排程，其允許一醫療BAN中的該協調器計入處於應急情況下的裝置數目而使處於應急情況下該等休眠模式協調。
該等發明實施例考慮一中心監測能力可用且該休眠模式可藉由來自中心護理站的一護士分析病患情況或基於一中心監測站中所執行的一分析或診斷在一自動基礎上來改變的情況。一尤其有利的特徵是建立集中命令功能以使用醫務工作人員計入多個輸入參數來分析情況以改變該休眠模式。此還可以以一閘道方式完成或在別處藉由某些智能模式辨識演算法來完成。
發明實施例可具有下列有利層面：
它們引入用於在一醫療人體區域網路或一無線感測器網路中響應於一應急情況的集中喚醒及休眠模式排程的方法。
它們引入用於在一醫療人體區域網路或一無線感測器網路中計入電池狀態的響應於一應急情況的集中喚醒及休眠模式排程的方法。
它們提供用於在一醫療人體區域網路或一無線感測器網路中響應於一應急情況且與中心醫療護理單元協調的集中休眠模式排程的方法。
此外，它們提供用於在一醫療人體區域網路或一無線感測器網路中計入電池狀態響應於一應急情況且與中心醫療護理單元協調的集中休眠模式排程的方法。
它們引入當多個病患或一病患的多個感測器處於應急情況時使該等非醫療裝置及非應急醫療裝置減速的構想。
新發信位元(即應急位元)被提供以使在喚醒模式中減速的量量子化。
本發明之實施例可對使用MBAN來促進應急管理起重要作用。下列情形可能需要注意：
1.　全球億萬人患有糖尿病。針對葡萄糖量測的可植入或非侵入性方法近來已被考慮。WSN將有助於24小時提供病患的葡萄糖水平資訊。在有些情況下，病人的葡萄糖水平超乎尋常且病人需要應急地理定位以及其它必需之緊急醫療程序全球億萬患有心臟病及有心臟病問題的病患可在醫院或在家藉由在他們的身體上使用無線感測器及MBAN來受監測。該MBAN提供針對此等病患的額外移動性。針對處於諸如異常心臟功能情況下或諸如心臟病發作的較嚴重的情況下的此組病患，關鍵是確保在威脅生命的醫療緊急情況下無極重要的醫療資料丟失或延遲。發明實施例提供了一種可能性，能對附接至處於緊急情況的病患的醫療感測器或裝置的休眠模式進行較精確及集中地控制與排程。
2.　發明實施例使中心醫療護理單元能夠響應於經診斷的應急情況來控制裝置的休眠模式。
3.　此應急休眠模式排程的一些實施例的發明性概念能夠在處於應急情況的病患或裝置的數目在一臨界值之上時使其他非醫療裝置(或非緊急應用的醫療裝置)減速。藉由這樣做，其能夠使該協調器及中心醫療護理以較高的可靠性及在一緊急病患優先的基礎上來處理緊急病患及裝置。
4.　藉由這樣做，發明實施例可考慮電池電量等級以在一應急情況期間保防一可靠且穩定的應急操作。
5.　發明實施例可在醫務工作人員不在身邊時挽救成千上萬處於緊急情況的患者的生命。
6.　發明實施例改進了一醫療系統中的應急響應效率。
7.　發明實施例提高了一醫療MBAN系統中的應急意識。
8.　發明實施例藉由使應急響應程序自動化而降低了人工成本。
9.　發明實施例改進了從病患身體獲得的緊急資料的精確性。
10.藉由使該感測器與協調器協調，發明實施例能夠計入使應急的嚴重性及當前電池電量等級而實現最佳休眠模式。
本發明可採取一新感測器、協調器、中心監測單元或硬體模組的形式且可藉由更換或修改藉由該(等)感測器及/或協調器及/或中心監測單元的處理器來執行的軟體來實施。
因此，本發明之實施例可以以硬體或作為在一個或一個以上處理器上運行的軟體模組或在其組合上來實施。本發明還可作為用以執行本文所描述的技術中的任何技術的一部分或全部的一個或一個以上裝置或裝置程式(例如電腦程式及電腦程式產品)來實施。實施本發明的此等程式可儲存至電腦可讀媒體上，或例如可以呈一個或一個以上信號的形式。此等信號可以是可自一網際網路站下載或在一載波信號上提供的資料信號，或是任何其他形式。
儘管上述說明已藉由舉例的方式參考IEEE 802.15.4及IEEE 802.15.6，但本發明可應用於無論是否依據IEEE 802.15.6來操作的任何類型的MBAN，以及可應用於其他類型的BAN及其他短距離WSN，即使WSN不是醫療人體區域網路然而需要改進應急情況下的通訊可靠性。
1、70．．．表格
10．．．中心協調器/協調器
11．．．裝置/網路裝置/特定裝置
11A．．．裝置
11B、11C．．．中間裝置
30．．．超框
31、32．．．槽
31．．．槽/信標訊框
33．．．保證時槽GTS
34．．．閒置週期
36．．．競爭存取週期CAP
37．．．免競爭週期CFP
41．．．信標訊框
42．．．資料訊框/擱置資料訊框
43．．．確認訊框
44．．．資料請求(MAC命令)/MAC命令訊框
50．．．訊框控制欄位
51．．．訊框類型/訊框類型位元
52．．．單一位元啟用安全子欄位
53．．．訊框擱置子欄位
54．．．請求子欄位
55~59．．．子欄位
60．．．感測器
61．．．感測器節點
62．．．無線電電路
63．．．控制裝置
64．．．協調器
65．．．WSN
81、82、u1、u2．．．緊急位元
83、84．．．位元
100．．．WPAN
101．．．頻帶/較低頻帶
102．．．頻帶/較高頻帶
109．．．上層
L1、L2．．．電池電量等級
L2．．．第二電量等級
L3．．．第三電量等級
L4．．．最高電量等級
L1~L4．．．電量等級
S100~S111、S300~S315、S400~S413、S500~S508．．．步驟
WPANTh1~Th3．．．臨界值
u1、u2、b1、b2．．．位元
第1圖說明一IEEE 802.15.4 WPAN中的協定層；
第2圖說明該IEEE 802.15.4 WPAN的可能的PHY頻帶；
第3圖說明一WPAN的星型及點對點拓撲；
第4圖顯示一有信標IEEE 802.15.4 WPAN中的一超訊框的結構；
第5至8圖說明一IEEE 802.15.4 WPAN中的一網路裝置與一協調器之間的資料傳送的可能模態；
第9圖顯示用於一IEEE 802.15.4 WPAN中的一資料訊框的一訊框格式；
第10圖顯示第9圖的該訊框格式中的一訊框控制欄位的結構；
第11圖是第10圖的該訊框控制欄位中的訊框類型位元的可能值的一表格；
第12圖是一示意圖，其顯示依據本發明之實施例的一WSN中的一無線感測器及協調器；
第13圖是一流程圖，其顯示具有一變化參數值的一裝置與一協調器之間的信號流動；
第14圖顯示等效於第13圖而在一中心監測單元中執行處理的的一流程圖；
第15圖是一表格，其說明可在一傳輸訊框的一控制欄位中使用以指示電池電量等級的電池位元的一範例；
第16圖是一流程圖，其顯示具有一變化參數值及電池電量狀態的一裝置與一協調器之間的信號流動；
第17圖是一流程圖，其等效於第16圖但具有一中心監測單元；
第18圖是一表格，其說明將電池電量等級與預定義的休眠模式相關聯的一方式；
第19圖是一流程圖，其顯示在一裝置中選擇一休眠模式而不計入電池電量等級的另一方法；
第20圖是等效於第19圖的一流程圖，其中該中心監測單元執行第19圖中藉由該協調器來處理的該處理及控制發信；
第21圖是與第19圖相對應但現在計入該電池電量等級的流程圖；
第22圖是等效於第21圖的一流程圖，其額外地包括一中心監測單元；
第23圖說明對該IEEE 802.15.4訊框格式的一修改；
第24圖說明對該IEEE 802.15.4訊框格式的另一修改；
第25圖顯示對IEEE 802.15.4訊框控制欄位的所需修改以包括緊急位元及電池位元，以及其他增強；
第26圖顯示相對應的IEEE 802.15.4經修改訊框類型；
第27圖說明作為諸如IEEE 802.15.6的一新標準的一部分的所有增強；
第28圖顯示與第27圖相對應的可能的訊框類型位元的一表格；
第29圖說明當前IEEE 802.15.4標準中的一MAC訊框的基本格式；
第30圖說明IEEE 802.15.4標準的該當前版本的命令訊框識別符列表。
60‧‧‧感測器
61‧‧‧感測器節點
62‧‧‧無線電電路
63‧‧‧控制裝置
64‧‧‧協調器
65‧‧‧WSN

Claims (15)

  1. 一種包括一感測器及一協調器的裝置的無線感測器網路：該感測器包含可操作地檢測一參數的值的感測裝置；用以與該網路中的其他裝置進行無線通訊的傳輸及接收裝置；及可操作地控制該感測器的一休眠模式的感測器控制裝置；且該協調器包含用以與該網路中的其他裝置進行無線通訊的傳輸及接收裝置；其中該感測器傳輸裝置可操作地傳送關於該等參數值的值資訊，且該協調器傳輸裝置可操作地傳送一適合的感測器休眠模式的一指示，該感測器休眠模式的該指示係以集中的考慮經傳送之該值資訊而被決定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之網路，其中該感測器是多數個於該網路中之工作週期控制裝置中的其中之一，該協調器可操作地傳送各該工作週期控制裝置的適合的休眠模式，且較佳地其中經傳送至該等工作週期控制裝置的至少一者的該適合的休眠模式計入與此裝置無關的至少一外部因素。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之網路，其中此一外部因素係基於該值資訊。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之網路，其中經傳送至該等工作週期控制裝置的該至少一者的該適合的休眠模式將處於一預定義應急狀態的該網路中的該等其他裝置 的數目作為一外部因素計入。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之網路，其中每一工作週期控制裝置具有一優先順序，其判定在何等程度上，該協調器計入任何外部因素而判定其適合的休眠模式，若有外部因素的話。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之網路，其中該協調器更包含可操作地判定該適合的休眠模式的判定裝置或其中該協調器接收裝置可操作地接收來自與該協調器進行有線或無線通訊的一中心監測單元的該適合的休眠模式。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之網路，其中該協調器傳輸裝置可操作地以一傳輸訊框的至少一控制欄位來傳送該指示，較佳地是使用在該MAC標頭中設定的一值，諸如在該訊框控制欄位中設定成一預定值的一值。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之網路，其中多數個預定義休眠模式被提供，對一適合的休眠模式的選擇依據多個參數值臨界值被判定，每一臨界值定義一較低喚醒及一較高喚醒休眠模式之間的一邊界。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之網路，其中該感測器更包含一電池且其中該感測器控制裝置可操作地控制計入該指示及一當前電池電量兩者的該休眠模式。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之網路，其中該感測器控制裝置依據可接受的電池電量的至少一預定義限制來允許或拒絕適合的休眠模式，且較佳地是以一較低喚醒 休眠模式來置換任何遭拒絕的適合的休眠模式。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之網路，其中該感測器傳輸裝置可操作地傳送與該電池電量有關的電池電量資訊，較佳地是在一傳輸訊框的一控制欄位中以該MAC標頭中設定的一值的形式，諸如以該訊框控制欄位中設定為一預定值的一值的形式。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之網路，其中該協調器接收裝置可操作地接收該電池電量資訊且其中該協調器包含可操作地藉由對該電池採取行動來響應電量資訊的一預定義值的響應裝置。
  13. 一種協調器，其在包括一感測器及該協調器的裝置的一無線感測器網路中，其中該協調器包含可操作地接收來自該感測器的關於一參數的經檢測值的值資訊的接收裝置；可操作地計入經傳送之該值資訊而判定用於該感測器的一適合的休眠模式的判定裝置；及可操作地傳送該適合的休眠模式的一指示的傳輸裝置。
  14. 一種感測器，其在包括該感測器及一協調器的裝置的一無線感測器網路中，該感測器包含：可操作地檢測一參數的值的感測裝置；可操作地控制該感測器的一休眠模式的感測器控制裝置；可操作地傳送關於該等參數值的值資訊的傳輸裝 置；及可操作地接收一適合的感測器休眠模式的一指示的接收裝置，該適合的感測器休眠模式的該指示係以集中的考慮經傳送之該值資訊而被決定；其中該等感測器控制裝置計入該適合的感測器休眠模式來控制該感測器的該休眠模式。
  15. 一種中心監測單元，其與包括一感測器及一協調器的裝置的一無線感測器網路進行有線或無線通訊：該感測器包含可操作地檢測一參數的值的感測裝置；用以與該網路中的其他裝置進行無線通訊的傳輸及接收裝置；及可操作地控制該感測器的一休眠模式的感測器控制裝置；且該協調器包含與該網路中的其他裝置進行無線通訊的傳輸及接收裝置；其中在使用中該感測器傳輸裝置可操作地傳送關於該等參數值的值資訊且該協調器傳輸裝置可操作地傳送一適合的感測器休眠模式的一指示，該適合的感測器休眠模式的指示係以集中的考慮經傳送之該值資訊而被決定；該中心監測單元包含：可操作地計入該值資訊而判定該感測器的一適合的休眠模式的判定裝置，及可操作地將該適合的休眠模式的指示傳送至該網路的一裝置的通訊裝置。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101179126B1 (ko) * 2010-03-31 2012-09-07 전자부품연구원 자기장 통신 방법 및 이에 의해 동작하는 노드
CN101959295B (zh) * 2010-09-21 2015-06-03 中兴通讯股份有限公司 无线传感器网络的节能管理方法、系统及远程管理服务器
EP2637554B1 (en) * 2010-11-08 2014-09-17 Koninklijke Philips N.V. System and method for exchanging duty-cycle information in wireless networks
US20120147800A1 (en) 2010-12-10 2012-06-14 Minyoung Park Power management in a wireless network having stations with different power capabilities
CN103340001B (zh) * 2010-12-20 2016-06-08 上海贝尔股份有限公司 用于在个域网中进行通信的方法和设备
KR20130005193A (ko) 2011-07-05 2013-01-15 삼성전자주식회사 Ｂａｎ 환경에서의 프록시 통신 시스템 및 그 제어 방법
CN102892206B (zh) * 2011-07-20 2014-12-31 上海交通大学 认知无线传感器网络中基于网络特性的单天线mac传输方法
US9300442B2 (en) * 2011-07-21 2016-03-29 Qualcomm Incorporated Allowing a rejected wireless communication device access to a communication channel
MX338253B (es) * 2011-09-09 2016-04-11 Koninkl Philips Nv Mejora en el control de acceso al medio (mac) para respaldar la asignacion gts multi-periodica para sistemas de red de area personal (pan).
EP2685744B1 (en) * 2012-07-12 2018-05-23 ABB Research Ltd. Method and sensor node network interface system for wireless control of an industrial process
CN102984791B (zh) * 2012-12-11 2016-01-13 清华大学 一种无线传感器节点的节能方法
US10025905B2 (en) 2013-09-03 2018-07-17 Qualcomm Incorporated Communication device resource allocation based on medical data criticality and resource status
US20150173116A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 Mediatek Inc. Communications method, device and system
JP6221879B2 (ja) * 2014-03-25 2017-11-01 株式会社豊田自動織機 電池監視装置
US10271283B2 (en) * 2015-05-13 2019-04-23 Apple Inc. Apparatus, systems and methods for power management in mobile devices
CN106550437B (zh) * 2015-09-21 2021-03-26 浙江吉利控股集团有限公司 降低ZigBee网络系统耗能的装置及方法
KR20200087619A (ko) * 2019-01-11 2020-07-21 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 단말 지원 정보 송수신 방법 및 장치
CN109951894A (zh) * 2019-05-14 2019-06-28 广东工业大学 一种休眠调度方法、装置、设备及介质
DE102020116492A1 (de) * 2020-06-23 2021-12-23 Insta Gmbh Verfahren zum Übertragen von Daten innerhalb eines zumindest teilweise funkbasierten Gebäudeinstallationssystems sowie Gebäudeinstallationssystem
CN113840388B (zh) * 2021-10-22 2024-03-22 普联技术有限公司 Zigbee与Wifi共存的通信方法及通信设备

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05316120A (ja) 1991-11-29 1993-11-26 Hitachi Inf & Control Syst Inc ネットワーク送出データ量制御方法及びネットワーク システム
US20010030468A1 (en) * 1999-12-16 2001-10-18 Anderson George A. Method and apparatus utilized for priority sequencing
JP2003272079A (ja) 2002-03-13 2003-09-26 Toyota Central Res & Dev Lab Inc センサネットワーク
GB0211644D0 (en) * 2002-05-21 2002-07-03 Wesby Philip B System and method for remote asset management
JP2004272506A (ja) 2003-03-07 2004-09-30 Japan Radio Co Ltd センサデータ伝送システム及びその観測局装置
US7356561B2 (en) 2003-05-01 2008-04-08 Lucent Technologies Inc. Adaptive sleeping and awakening protocol for an energy-efficient adhoc network
US7743151B2 (en) * 2004-08-05 2010-06-22 Cardiac Pacemakers, Inc. System and method for providing digital data communications over a wireless intra-body network
WO2006038163A1 (en) 2004-10-01 2006-04-13 Nortel Networks Limited Segmentation and clustering in a sensor network
JP2006129102A (ja) 2004-10-29 2006-05-18 Hitachi Ltd 通信方法
JP2006186891A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Sanyo Electric Co Ltd データ収集システム
JP2006297068A (ja) * 2005-03-25 2006-11-02 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 監視装置、被介護者監視装置、介護管理装置、介護者端末装置、および、それらを用いた介護支援システム、ならびに、介護支援方法
CN101170943A (zh) * 2005-05-06 2008-04-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 无线医学监视设备
US7242920B2 (en) * 2005-05-31 2007-07-10 Scenera Technologies, Llc Methods, systems, and computer program products for controlling data transmission based on power cost
KR100717962B1 (ko) * 2005-07-15 2007-05-14 전자부품연구원 다수의 노드를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의데이터 전송 제어 방법 및 이를 이용한 센서 네트워크시스템 및 기록 매체
US20070027367A1 (en) * 2005-08-01 2007-02-01 Microsoft Corporation Mobile, personal, and non-intrusive health monitoring and analysis system
JP4213151B2 (ja) 2005-09-07 2009-01-21 俊彦 水上 Ｇｐｓ機能付き携帯通信端末
JP2009086697A (ja) * 2006-01-18 2009-04-23 Osaka Univ 無線センサネットワークおよびその情報伝達方法
US8018884B2 (en) * 2006-06-21 2011-09-13 Qualcomm Incorporated Low duty cycle network controller
US20080025341A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Motorola, Inc. Method and system for granting of channel slots
US7746222B2 (en) * 2006-10-23 2010-06-29 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for installing a wireless security system
US8149748B2 (en) * 2006-11-14 2012-04-03 Raytheon Company Wireless data networking
US8073554B2 (en) * 2006-12-20 2011-12-06 Nortel Networks Limited System and method for providing power management in a sensor network
EP2138094A4 (en) * 2007-04-24 2010-10-20 Fibertech Co Ltd DEVICE FOR DETECTING BIOLOGICAL INFORMATION
JP2008278308A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Ntt Communications Kk 無線通信システムおよび無線端末装置
US8208391B2 (en) * 2007-11-30 2012-06-26 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for operating a node within a mobile ad hoc cognitive radio network
KR101456057B1 (ko) * 2007-12-27 2014-11-03 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크 및 이의 관리 방법
JP4722144B2 (ja) 2008-01-10 2011-07-13 三菱電機株式会社 レーダ装置
US8259648B2 (en) * 2008-01-18 2012-09-04 General Electric Company Enhanced communication of data in wireless control area networks
CN101282335B (zh) * 2008-05-20 2012-09-05 浙江大学宁波理工学院 低负载无线传感器网络mac层监听休眠方法
US9706965B2 (en) * 2008-05-28 2017-07-18 Oridion Medical 1987 Ltd. Methods, apparatus and systems for monitoring CO2
US8576760B2 (en) * 2008-09-12 2013-11-05 Qualcomm Incorporated Apparatus and methods for controlling an idle mode in a wireless device

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