(57)【要約】  無線メッシュネットワークにおいて、バッテリ式のノードは、メッセージがさらなるノードにルーティングされる親ノードを選択することができる。親ノードは、最初に信号強度に基づいて選択されることができる。ノードは、メッセージが到着した場合、送信されたメッセージに対する肯定応答を受信する。ノードは、肯定応答が受信されたメッセージの数に基づいて親ノードの信頼性指標を計算する。信頼性指標が所定の閾値を超える場合、ノードは、第２の選択基準に基づいて新しい親ノードを選択する。例えば、次に信号強度が大きいノードである。図１。
2019528655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線メッシュネットワーク内のノードを制御する方法であって、
前記ノードが、第１の選択基準に基づいて、前記無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードと通信する親ノードを選択するノードを選択するステップであって、前記第１の選択基準は信号強度を含む、ステップと、
前記ノードが、選択された前記親ノードを介して前記無線メッシュネットワーク内の前記１つ以上のさらなるノードのうちの少なくとも１つに宛てられた１つ以上のメッセージを送信するステップと、
前記ノードが、前記メッセージが宛てられた前記１つ以上のさらなるノードから受信された肯定応答を前記親ノードから受信することにより前記親ノードの信頼性指標を計算するステップと、
前記ノードが、前記信頼性指標が所定の閾値を超える場合、第２の選択基準に基づいて、新しい親ノードを選択するステップであって、前記第２の選択基準は信号強度を含む、ステップと、
を含む、方法であり、
前記ノードが新しい親ノードを選択する前記ステップは、新しい親ノードの最後の選択から経過した時間、新しい親ノードが所定の期間内に選択された回数、及び新しい親ノードが選択され得る、親ノードとして動作することが可能なノードの数、のうちの１つ以上に基づく条件付きである、
方法。
【請求項２】
前記ノードは、当該ノードによって測定された最大の信号強度を有する、親ノードとして機能することが可能なノードを親ノードとして選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の選択基準は信号強度であるが、優先権が、現在の親ノード以外のノードを親ノードとして選択することに与えられる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ノードは、コレクタノードとして動作するさらなるノード宛てのメッセージを送信するセンサノードである、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記ノードは、前記信頼性指標に基づいて、肯定応答が受信されていないメッセージを再送信するための再送信ストラテジを選択するステップと、
前記ノードは、メッセージが、該メッセージが宛てられた前記さらなるノードにより肯定応答されない場合、前記再送信ストラテジを実行するステップと、
を含む、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記再送信ストラテジは、第１のタイプのメッセージを再送することと、第２のタイプのメッセージを再送しないこととを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のタイプのメッセージは、単一のイベント及び／若しくは定期的な更新によりトリガされるメッセージであり、並びに／又は、前記第２のタイプのメッセージは、バーストイベントによりトリガされるメッセージである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記再送信ストラテジは、肯定応答が受信されない場合、前記親ノードを介してユニキャストメッセージとしてメッセージを再送信することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
メッセージは、肯定応答が受信されない場合、前記親ノードを介してブロードキャストメッセージとして再送信される、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
メッセージは、肯定応答が受信されない場合、前記親ノードではないさらなるノードを介して、及び／又は前記ノードから直接、ユニキャストメッセージ又はブロードキャストメッセージとして再送信される、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
メッセージは所定の最大回数以下で再送される、請求項５乃至１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
プロセッサ上で実行される場合、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の方法のすべてのステップを前記プロセッサに実行させるよう構成されるコンピュータプログラム。
【請求項１３】
無線メッシュネットワーク内のノードとして動作するよう構成されるデバイスであって、
前記無線メッシュネットワークと通信するよう構成されたインタフェースと、
前記インタフェースを介してメッセージを送信及び受信するよう構成されるプロセッサと、
を備えるデバイスであり、
前記プロセッサは、
第１の選択基準に基づいて、当該デバイスが前記無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードと通信する親ノードを選択し、前記第１の選択基準は信号強度を含み、
選択された前記親ノードを介して前記無線メッシュネットワーク内の前記１つ以上のさらなるノードのうちの少なくとも１つに宛てられた１つ以上のメッセージを送信し、
前記メッセージが宛てられた前記１つ以上のさらなるノードから受信された肯定応答を前記親ノードから受信することにより前記親ノードの信頼性指標を計算し、
前記信頼性指標が所定の閾値を超える場合、第２の選択基準に基づいて、新しい親ノードを選択し、前記第２の選択基準は信号強度を含む、
よう構成され、
前記プロセッサが新しい親ノードを選択することは、新しい親ノードの最後の選択から経過した時間、所定の期間内に新しい親ノードが選択された回数、及び新しい親ノードが選択され得る、親ノードとして動作することが可能なノードの数、のうちの１つ以上に基づく条件付きである、
デバイス。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記信頼性指標に基づいて、肯定応答が受信されていないメッセージを再送信するための再送信ストラテジを選択するよう構成され、前記プロセッサは、メッセージが、該メッセージが宛てられた前記さらなるノードにより肯定応答されない場合、選択された前記再送信ストラテジを実行するよう構成される、請求項１３に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、無線メッシュネットワーク内のノードからの、親ノードを介した、さらなるノードへのレポーティングの信頼性（reliability of reporting）を向上させるための方法に関する。本発明はさらに、当該方法を実施する斯かるノード、及び当該方法を実行するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第８２７５３１３Ｂ１号は、ネットワークにおいて、共通の宛先へのホップ数、受信信号強度、関連する子ノードの数、及び潜在的な親ノードのバッテリ残量の組み合わせに基づいて親ノードを選択するノードを開示している。
【０００３】
国際公開第２００９／０５７８６３Ａ１号は、ネットワークにおいて、隣接する各センサノードの残留エネルギ情報に基づいて親ノードを選択するノードを開示している。
【０００４】
無線メッシュネットワークでは、ノードは、データの分配に協力する。例えば、スマートホーム向けに設計されたシステムにおいて、斯かる無線メッシュネットワークは、伝統的な無線ネットワークと比較してより高い信頼性で動作するために用いられることができる。
【０００５】
無線メッシュネットワーク内のノードは、エンドノード（非ルーティングノード）又はルーティングノードとして動作することができる。一例として、無線メッシュネットワークベースの照明システムでは、照明デバイスは、継続的に給電され、メッセージをルーティングするために利用可能であるため、ルーティングノードとして動作することができる。しかしながら、ルーティングノードとして動作する同じネットワーク内のバッテリ式の壁スイッチは、バッテリを早く消耗しすぎる。したがって、斯かるバッテリ式の壁スイッチは、典型的には、エンドノードとして動作し、親ノード（ルーティングノードのうちの１つ）を介して無線メッシュネットワーク内で通信する。この場合、斯かるバッテリ式の壁スイッチは、親ノードを介してメッセージを受信し、メッセージを送信する。この親ノードは、このエンドノード宛てのメッセージをさらなるノードから受信して格納し、これにより、該エンドノードは、定期的に自身の親ノードをポーリングして斯かるメッセージをチェックすることができる。同様に、エンドノードは、自身の親ノードを介してさらなるノード宛てのメッセージを送信することができる。斯様なアプローチの１つの利点は、親ノードを介して通信するエンドノードの電力消費を制限することである。
【０００６】
ZigBeeネットワーク等の無線メッシュネットワークにおいて、エンドノードによる親ノードの選択は、例えば、信号強度に基づいて実行される。親ノードは、エンドノードに代わって、エンドノードから受信された及び／又はエンドノード宛てのメッセージのルーティングのために動作する。レポーティングを実行するエンドノードについて、これは、最も最適なルートが使用されない可能性があり、重要なレポートがさらなるノードに実際に送達される保証が無いので、潜在的に最適とは言えない解決策である。斯かるエンドノードからのレポーティングの信頼性を高める必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、（親ノードを含む）ノードからさらなるノードへのメッセージ送信の信頼性を高める、無線メッシュネットワーク内のノードを制御するための方法及びデバイス、並びに当該方法を実行するためのコンピュータプログラムを提供することである。「親ノード」という語句は広く解釈されるべきであり、メッセージを中継する目的に適したあらゆるタイプのルーティングノードを網羅する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様では、無線メッシュネットワーク内のノードを制御する方法が提供される。当該方法は、ノードが、親ノードを介してメッセージがさらなるノードに送られる当該親ノードを選択するステップ、及び受信した肯定応答(acknowledgement)に基づいて信頼性指標( reliability indicator)を計算するステップを含む。信頼性指標が閾値に達すると、ノードは、新しい親ノードを選択する。これは、親ノードが信頼できない（又はより具体的には、親ノードを介したさらなるノードへのエンドノードからの送信が信頼できない）場合、新しい親ノードが、信頼できない親ノードがノードからさらなるノードへのメッセージフローに与える影響を軽減するために選択されるので、有利である。
【０００９】
ノードが無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードと通信するための親ノードの選択は、第１の選択基準に基づく。一例として、第１の選択基準は、ノードによって測定される親ノードから受信した信号の信号強度とすることができる。当該方法はさらに、ノードが、親ノードを介して無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードのうちの少なくとも１つに宛てられた１つ以上のメッセージを送信するステップを含む。斯くして、親ノードは、ノードからメッセージを受信し、このメッセージを、例えば無線メッシュネットワーク内の他のノードを介して、該メッセージが宛てられたさらなるノードに渡す。メッセージが到着した場合、さらなるノードから、すべての、特定の、又はいくつかのメッセージに対して肯定応答が受信される。肯定応答は、さらなるノードに送信されるメッセージ内で明示的に要求されることができ、又はワイヤレスメッシュネットワークは、デフォルトで、例えば、全てのメッセージについて、あるメッセージタイプについて、Ｎ分毎に及び／又はＮ番目のメッセージ毎に、肯定応答を送信するよう構成されることができる。
【００１０】
親ノードの信頼性指標を計算することは、ノードが、親ノードをポーリングすることによって、メッセージが宛てられたさらなるノードから肯定応答を受信したメッセージの数を決定することにより行われる。典型的には、ノードは、親ノードから確認メッセージ(acknowledgement message)を受信し、関連する計算を実行する。例えば、送信されたメッセージの数と受信された肯定応答の数とに基づく、期待されるメッセージの比率は、そのような信頼性指標の一例である。肯定応答が、送信された各メッセージについて期待され、１０個のメッセージの後に３つの肯定応答しか受信されていない場合、例えば、３０％、低、又は＜５０％の信頼性指標が決定されることができる。さらなる例として、欠落している肯定応答の総数、順次欠落している肯定応答の数等が、信頼性指標を計算するための基礎となり得る。
【００１１】
当該方法は、ノードが、第２の選択基準に基づいて、新しい親ノードを選択することで終了する。これは、信頼性指標が所定の閾値を超える（例えば、「肯定応答が期待されるメッセージの９０％以下について、肯定応答が受信される」又は「立て続けに３つの肯定応答が欠落する」等の特定の数より低い、特定の数より多い、又は特定の数に達する）場合にのみ行われる。斯くして、親ノードの信頼性が十分である限り、ノードは、親ノードを利用する。信頼性指標が、親ノードが信頼できないことを示す場合、ノードは、親ノードとして機能する他のノードを検索する。一例として、第２の選択基準は、第１の選択基準と同じではあるが、それでも、選択元のノードから信頼できない親ノードは除外することとすることができる。この場合、２番目に強い信号強度を持つルーティングノードが、新しい親ノードとして選択される。
【００１２】
第１の態様による方法の一実施形態では、ノードが新しい親ノードを選択するステップは条件付きである。条件性(conditionality)は、新しい親ノードの最後の選択から経過した時間（例えば、少なくとも１０分）、新しい親ノードが所定の期間内に選択された回数（例えば、せいぜい１日に３回）、及び新しい親ノードが選択され得る、親ノードとして機能することが可能なノードの数（例えば、選択元のノードが１つしかない場合は新しい親ノードを選択しない）、のうちの１つ以上に基づく。これは、親ノードを探索し選択するプロセスがかなりの電力消費を課し得るためノードの電力消費を増加させることにつながる、ノードが新しい親ノードを繰り返し選択することを防止するので有利である。
【００１３】
第１の態様による方法の別の実施形態では、ノードは、コレクタノード(collector node)宛てのメッセージを送信するセンサノード(sensor node)である。例えば、照明システムでは、存在センサ、周囲光レベルセンサ及び他のセンサが、該センサの読み(sensor reading)を、受信したこれらセンサの読みをさらに処理することができるコレクタノードにレポートすることがある。コレクタノードは、収集されたセンサの読みを例えばビル管理システムに渡すことができ、又はユーザインタフェース等を介して受信したデータから抽出された情報をユーザのために視覚化する（例えば、温度センサの読みに基づく温度グラフを示す）ことができる。
【００１４】
第１の態様による方法のさらに別の実施形態では、当該方法はさらに、信頼性指標に基づいて、肯定応答が受信されていないメッセージを再送信するための再送信ストラテジを選択するステップを含む。一例として、再送信ストラテジは、第１のタイプのメッセージ（単一のイベント及び／又は定期的な更新によりトリガされるメッセージ）を再送することと、第２のタイプ（バーストイベント）のメッセージを再送しないこととを含む。単一のイベントの例は、センサが存在を検出する、ユーザがスイッチを押す等である。定期的な更新の例は、センサが周囲光レベルをレポートする、センサが継続的な存在をレポートする等である。バーストイベントの例は、ユーザが調光器を制御すること（この場合、回転(rotation)の各部がメッセージであり得、斯くして、単一のユーザ動作がメッセージのバーストを含み得る）、ユーザがカラーホイールを使用すること等である。例示を続けると、照明システムにおいて、ユーザが（他の）調光器（の回転部）を操作した場合、ユーザが増光又は減光するにつれて、いくつかのメッセージが短期間に送信される。以下の２つの例に示されるように、このようなメッセージを再送信することは必ずしも有益ではない。第１の例として、各メッセージが増光コマンドを含み、制御される照明デバイスが斯かるコマンドを受信したことに基づいて増光する場合、ユーザは、適切な光レベルに達するまで増光を続けるであろう。メッセージ（例えば、第３の増光メッセージ）が欠落している場合、ユーザが所望の光レベルに達しておらず、したがって増光し続けるので、次のメッセージ（第４のメッセージ）はいずれにせよ調光メッセージである。第２の例として、各メッセージが照明デバイスが増光すべき絶対レベルを含む場合、メッセージを再送信することは、増光シーケンスにとって有害であり得る。第１のメッセージは１０％まで増光し、第２のメッセージは２０％まで増光する、等々、ユーザが、所望の光レベルに達して増光ボタンを離した際の８０％まで８個のメッセージが増光する。７番目のメッセージが肯定応答されないと仮定すると、このメッセージを再送信するノードは、照明デバイスを、（欠落した７０％はスキップして）６０％から８０％まで増光させ、その後、７０％に戻させる（メッセージが再送される場合、再送は、肯定応答の受信を可能にするためのあるタイムアウトの後にのみなされ得るので、７０％のメッセージの再送信時までに、８０％のメッセージはすでに送信されている）。これにより、望ましくないユーザ体験が生じる。
【００１５】
再送されるべきメッセージの例には、単一のイベント及び定期レポーティングが含まれる。単一のイベントは、例えば、ユーザが照明デバイスをオン又はオフする、ユーザがシーンを設定する、及び存在センサが、存在が検出されたことを示すために信号を送信することを含み得る。斯かるメッセージがその宛先に到達しない場合、システムは、ユーザの期待通りに応答しない（例えば、ユーザがオンボタンを押したにもかかわらず又は存在センサが存在を検出したにもかかわらず、照明デバイスは点灯しない）。したがって、このようなメッセージが、肯定応答が受信されない場合に再送信されることは有益である。定期レポーティングは、センサ、例えば、周囲光レベルセンサ又は温度センサが５分毎にレポートするように無線メッシュネットワークにおいて実施されることができる。レポートされた情報は、ビル管理システムなどの他のシステムで使用されることができ、又はユーザが見ることができるように壁パネルなどのユーザインタフェースに表示されることができる。定期レポーティングデータを含むメッセージが、例えば、コレクタノードによって受信されない場合、データは、最新のものではない。この場合も、斯かるメッセージを再送信することは有益である。しかしながら、別の選択肢として、次のレポートが所定のタイムフレーム内（例えば、１分以内）に発生すべきである場合、ノードは、定期レポーティングメッセージを再送信しないよう構成されることができる。
【００１６】
再送信ストラテジは、肯定応答が受信されない場合に親ノードを介してメッセージをユニキャストメッセージとして再送信する、親ノードを介してメッセージをブロードキャストメッセージとして再送信する、さらなるノード又は他のノードに直接メッセージを（ユニキャスト、ブロードキャスト又はマルチキャストメッセージとして）再送信することを含むことができる。ブロードキャストメッセージはより多くのネットワークリソースを使用するが、メッセージが例えばコレクタノードに到達する可能性を高める。信頼できない親ノードを避けることは、通常の動作状況では望ましく場合があるかもしれないが、親ノードが信頼できない場合にメッセージがその宛先に到達する可能性を高める、メッセージを再送信するさらに別の方法である。信頼性指標が高く、メッセージが肯定応答されない場合、ノードは、肯定応答されていないメッセージについて本質的に同じメッセージ伝送経路を使用して、親ノードを介してユニキャストとして再送信することができる。しかしながら、信頼性指標が低い場合、ノードは、信頼性が低い親ノードを使用することと比較して成功の可能性がより高い再送ストラテジを選択することができる。さらに、メッセージのタイプは、それほど重要ではないメッセージ（例えば、当該センサによる最後のレポート以降変化を示さないセンサの読み）は、より重要であるメッセージ（例えば、ユーザーがオンボタンを押して照明デバイスをオンにする、又は存在センサが存在を検出する）よりもより電力を意識した再送信を介して送信されるように考慮されることができる。
【００１７】
第２の態様では、コンピュータデバイス上で実行される場合、第１の態様による方法を実行するためのコンピュータプログラムが提供される。コンピュータデバイスは、センサデバイス等のネットワークノードであり得る。
【００１８】
第３の態様では、無線メッシュネットワーク内のノードとして動作するよう構成されたデバイスが提供される。斯かるデバイスの一例は、無線メッシュネットワークセンサデバイスである。当該デバイスは、インタフェースとプロセッサとを備える。インタフェースは、無線メッシュネットワーク内のノードと通信するよう構成される。プロセッサは、インタフェースを介してメッセージを送信及び受信するよう構成され、さらに、親ノードを選択し、親ノードを介してメッセージを送信し、親ノードの信頼性指標を計算し、信頼性指標が所定の閾値を超える場合新しい親ノードを選択するよう構成される。プロセッサは、第１の選択基準に基づいて、当該デバイスが無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードと通信する親ノードを選択する。プロセッサは、選択された親ノードを介して無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードのうちの少なくとも１つに宛てられた１つ以上のメッセージを送信する。プロセッサは、親ノードをポーリングすることにより（さもなくば、親ノードから受信することにより）親ノードの信頼性指標を計算し、当該メッセージが宛てられた１つ以上のさらなるノードから肯定応答を受信したメッセージの数を決定する。例えば、ノードは、親ノードから肯定応答を受信し、これに基づいて、欠落している肯定応答の数を決定する。プロセッサは、信頼性指標が所定の閾値を超える場合、第２の選択基準に基づいて、新しい親ノードを選択する。
【００１９】
第１の態様による方法の実施形態のうちのいずれに基づいてもデバイスは実現されることができるが、本明細書では１つの実施形態だけが明示的に繰り返される。第３の態様によるデバイスの一実施形態では、プロセッサはさらに、信頼性指標に基づいて、肯定応答が受信されていないメッセージを再送信するための再送信ストラテジを選択するよう構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明のこれら及び他の態様は、以下の説明において例として述べられる実施形態及び添付の図面を参照してさらに明らかになり、詳述されるであろう。
【図１】無線メッシュネットワークを概略的且つ例示的に示す。
【図２】図１の無線メッシュネットワークにおけるメッセージフローを概略的且つ例示的に示す。
【図３】無線メッシュネットワークにおけるノードを制御する方法を概略的且つ例示的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１には、無線メッシュネットワーク１００が示されている。無線メッシュネットワーク１００は、親ノード１２０を介してコレクタノード等のさらなるノード１３０と通信する、センサノード等のノード１１０を備える。例えば、ノード１１０は、さらなる処理のためこのデータを収集するさらなるノード１３０にセンサデータを送信することができる。ノード１１０は、例えば、バッテリ式ノード、エネルギハーベスティングノード、又は別の理由で自身の電力リソースを電力効率的になるよう管理するノードであり得る。親ノード１２０を使用することは、ノード１１０が、無線メッシュネットワーク１００において常に利用可能である必要を軽減する。ノード１１０は、例えば、メッセージを送信する必要がある場合、又は親ノード１２０が該ノード１１０のためのメッセージを保持しているかどうかをチェックする必要がある場合にだけ無線メッシュネットワークインタフェースをオンにし、残りの時間は節電モードであることができる。
【００２２】
センサの読み等、ノード１１０によって送信されたメッセージは、親ノード１２０を介してさらなるノード１３０に到達する。斯くして、メッセージは、ノード１１０から第１の無線経路セグメント１２２を介して親ノード１２０へ、及び親ノード１２０から第２の無線経路セグメント１２４を介してさらなるノード１３０へと渡される。この単純化した例では、親ノードとして機能することができる他の２つのノード１４０、１５０がある。親ノード１２０は、信号強度に基づいてノード１１０によって選択される。代替的に、第１の代替親ノード１４０及び第２の代替親ノード１５０のうちの一方が、親ノード１２０の代わりに親ノードとして選択され得る。第１の代替親ノード１４０が、親ノードとしてノード１１０よって選択される場合、メッセージは、第１の代替親ノード１４０に第３の経路セグメント１４２を介してノード１１０からルーティングされ、第４の経路セグメント１４４を介してさらなるノード１３０に継続される。第２の代替親ノード１５０が、親ノードとしてノード１１０よって選択される場合、メッセージは、第２の代替親ノード１５０に第５の経路セグメント１５２を介してノード１１０からルーティングされ、第６の経路セグメント１５４を介してさらなるノード１３０に継続される。
【００２３】
この例においては、ノード１２０とノード１４０の間の経路も、ノード１２０とノード１５０の間の経路も示されていない。これは、与えられた例を単純化するためのものである。メッシュネットワークでは、典型的には、これらの経路も存在する。
【００２４】
第１の例として、ノード１１０は、自身のメッセージをさらなるノード１３０に中継するために親ノード１２０を選択している。ノード１１０は、親ノードを介してネットワーク内の他のノード、この例ではさらなるノード１３０にメッセージをルーティングする信頼性を示す信頼性指標を計算することができる。さらなるノード１３０がメッセージの受信を肯定応答する場合、ノード１１０は、親ノード１２０を介して送信された各々の、特定の又はいくつかのメッセージに対して応答確認メッセージ(reply acknowledgement message)を受信する。これらの確認メッセージに基づいて、信頼性指標が計算され得る。例えば、送信された各メッセージに対して確認メッセージが期待される場合、検証可能なようにさらなるノード１３０によって受信される、ノード１１０によって送信されたメッセージの割合が計算され得る。このパーセンテージが、例えば９０％を下回った場合、又はこのパーセンテージが、平均と比較して下がり始めた（例えば、パーセンテージが平均で８０％になり得るところ、６０％に下がる）場合、又は肯定応答されないメッセージの数が閾値を超える場合（例えば、立て続けに５個のメッセージ、又は最後の１００個のメッセージのうち１０個のメッセージが肯定応答されない場合）、ノード１１０は、新しい親ノードとして動作するために自身の親ノード１２０以外の他のノードを選択することができる。この例では、ノード１１０は、第１の代替親ノード１４０及び第２の代替親ノード１５０のいずれかを新しい親ノードとして選択することができる。
【００２５】
新しい親ノードを選択するための選択基準は、信号強度等、親ノード１２０を選択するためにノード１１０によって最初に使用された選択基準と同じであり得る。新しい親ノードを選択するための選択基準は、新しいノードを親として選択するためのノードから、親ノード１２０を除外することができる。これは条件付きであり得、例えば、選択可能な他のノードがない場合、又は選択可能な他のノードの信号強度が非常に低い場合、親ノード１２０を維持することが有益であり得る。信頼性データは、新しいノードが親ノードとして選択されるべき場合、どのノードを新しい親ノードとして選択するかを決定する際に信頼性データが考慮され得るように記憶されることができる。例えば、所定の閾値を超える信号強度を有する親ノードとして選択可能なすべてのノードが使用されていて、これらのノードの各々が信頼性が低い場合、この信号強度閾値は下げられてもよい。
【００２６】
図２には、図１の無線メッシュネットワーク１００においてメッセージフローがどのように方向付けられるかが示されている。ノード１１０は、親ノード１２０を介してさらなるノード１３０宛てのメッセージ２２２を送信する。親ノード１２０は、メッセージ２２２の受信を肯定応答（２２３）してもよいが、斯かる肯定応答は、さらなるノード１３０が該メッセージを受信したことを示すものではない。さらに、ノードは、任意選択的に、親ノード１２０によって肯定応答されないメッセージに対して別個の再送信ストラテジを適用することができる。さらに、ノード１１０は、信頼性指標の計算から親ノード１２０によって肯定応答されないメッセージを除外するか、又はこれらを考慮に入れることができる。
【００２７】
メッセージ２２２は、親ノード１２０によってさらなるノード１３０に渡される（２２４）。さらなるノード１３０が、渡されたメッセージ２２４を受信したことに対する肯定応答２２５を送信すると、肯定応答２２５は、ノード１１０が取得する（２２６）ために親ノードによって保持される。
【００２８】
前述のように、これは、ワイヤレスメッシュネットワークの簡略した図である。典型的には、無線メッシュネットワークにはより多くのノードがあり、これらの他のノードを用いてメッセージがルーティングされ得る。本方法は様々な無線メッシュネットワークに適用され得るので、これらの図を述べる際に一般用語が用いられている。しかしながら、とりわけ、Thread、ZigBee (Light Link)無線メッシュ、又は例えば無線照明システムに使用される他の任意の無線メッシュネットワーク等の無線メッシュネットワークに適している。
【００２９】
図３は、無線メッシュネットワーク内のノードを制御する方法（３００）の一実施形態を示す。本方法は、親ノードを選択するステップ（３１０）、さらなるノードにメッセージを送信するステップ（３２０）、信頼性指標を計算するステップ（３３０）、及び新しい親ノードを選択するステップ（３４０）を含む。親ノードの選択３１０は、親ノードにより発せられる信号の信号強度等の第１の選択基準に基づく。ノードは、選択された親ノードを介して無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードと通信する。典型的には、無線メッシュネットワークにおいて、ノードは、親ノードにメッセージを送信し、親ノードは、該メッセージを、該メッセージが宛てられたノードに中継する。また、ノードは、親ノードを定期的にポーリングして、ノードが取得するための、親ノードにより保持されているメッセージがあるかどうかをチェックする。
【００３０】
選択された親ノードを介して無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードのうちの少なくとも１つに宛てられたノードによるメッセージの送信３２０は、１つ以上のさらなるノードうちの少なくとも１つ（すなわち、メッセージが受信されたことを肯定応答することになっている該メッセージが宛てられたノード）によって当該ノードに送信されるべき確認メッセージをトリガする。その後、親ノードの信頼性指標の計算３３０が、当該メッセージが宛てられた１つ以上のさらなるノードから肯定応答が受信されたメッセージの数について親ノードをポーリングすることによって（さもなくば、親ノードから受信することによって）当該ノードによって実行され得る。典型的には、これは、当該ノードが、そのような肯定応答が要求された、送信されたメッセージについて親ノードが受信した個々の肯定応答を受信することによって行われる。この場合、ノードは、例えば、肯定応答が欠落しているメッセージ数の計算を実行することができる。信頼性指標が、肯定応答が期待される送信されたメッセージに対する、肯定応答されたメッセージのあるパーセンテージを下回る場合等、所定のしきい値を超える場合、当該ノードは、新しい親ノードの選択３４０を開始する。この選択は、第２の選択基準に基づいて行われる。第２の選択基準の一例は、（当該ノードによって測定される）最大の信号強度を有する、親ノードとして機能することができる、ノードの選択であるが、選択元のノードのリストから低信頼性指標を有する親ノードは除外することである。第１及び第２の選択基準は、一実施形態では、異なる基準である。第１の選択基準及び第２の選択基準という表現が用いられているが、これは、第１及び／又は第２の選択基準が単一の基準を含むことを排除するものではない。
【００３１】
本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されてきたが、斯かる図示及び説明は、説明的又は例示的であって制限的ではないとみなされるべきであり、本発明は開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変更は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の研究から、クレームされた発明を実施する際に当業者により理解され、達成され得る。特許請求の範囲において、「含む（comprising）」という単語は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。1、2、3などへの参照は、順序や関係を示すものではありません。請求項中の如何なる参照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。
【図１】
2019528655.tif 000003
【図２】
2019528655.tif 000004
【図３】
2019528655.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月3日(2019.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線メッシュネットワーク内のノードを制御する方法であって、
前記ノードが、第１の選択基準に基づいて、前記無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードと通信する親ノードを選択するステップであって、前記第１の選択基準は信号強度を含む、ステップと、その後、
前記ノードが、選択された前記親ノードを介して前記無線メッシュネットワーク内の前記１つ以上のさらなるノードのうちの少なくとも１つに宛てられた１つ以上のメッセージを送信するステップと、その後、
前記ノードが、前記メッセージが宛てられた前記１つ以上のさらなるノードから受信された肯定応答を前記親ノードから受信することにより前記親ノードの信頼性指標を計算するステップと、その後、
前記ノードが、前記信頼性指標が所定の閾値を超える場合、第２の選択基準に基づいて、新しい親ノードを選択するステップであって、前記第２の選択基準は信号強度を含む、ステップと、
を含む、方法であり、
前記ノードが新しい親ノードを選択する前記ステップは、新しい親ノードの最後の選択から経過した時間、新しい親ノードが所定の期間内に選択された回数、及び新しい親ノードが選択され得る、親ノードとして動作することが可能なノードの数、のうちの１つ以上に基づく条件付きである、
方法。
【請求項２】
前記ノードは、当該ノードによって測定された最大の信号強度を有する、親ノードとして機能することが可能なノードを親ノードとして選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の選択基準は信号強度であるが、優先権が、現在の親ノード以外のノードを親ノードとして選択することに与えられる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ノードは、コレクタノードとして動作するさらなるノード宛てのメッセージを送信するセンサノードである、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記ノードは、前記信頼性指標に基づいて、肯定応答が受信されていないメッセージを再送信するための再送信ストラテジを選択するステップと、
前記ノードは、メッセージが、該メッセージが宛てられた前記さらなるノードにより肯定応答されない場合、前記再送信ストラテジを実行するステップと、
を含む、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記再送信ストラテジは、第１のタイプのメッセージを再送することと、第２のタイプのメッセージを再送しないこととを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のタイプのメッセージは、単一のイベント及び／若しくは定期的な更新によりトリガされるメッセージであり、並びに／又は、前記第２のタイプのメッセージは、バーストイベントによりトリガされるメッセージである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記再送信ストラテジは、肯定応答が受信されない場合、前記親ノードを介してユニキャストメッセージとしてメッセージを再送信することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
メッセージは、肯定応答が受信されない場合、前記親ノードを介してブロードキャストメッセージとして再送信される、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
メッセージは、肯定応答が受信されない場合、前記親ノードではないさらなるノードを介して、及び／又は前記ノードから直接、ユニキャストメッセージ又はブロードキャストメッセージとして再送信される、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
メッセージは所定の最大回数以下で再送される、請求項５乃至１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
プロセッサ上で実行される場合、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の方法のすべてのステップを前記プロセッサに実行させるよう構成されるコンピュータプログラム。
【請求項１３】
無線メッシュネットワーク内のノードとして動作するよう構成されるデバイスであって、
前記無線メッシュネットワークと通信するよう構成されたインタフェースと、
前記インタフェースを介してメッセージを送信及び受信するよう構成されるプロセッサと、
を備えるデバイスであり、
前記プロセッサは、
第１の選択基準に基づいて、当該デバイスが前記無線メッシュネットワーク内の１つ以上のさらなるノードと通信する親ノードを選択し、前記第１の選択基準は信号強度を含み、その後、
選択された前記親ノードを介して前記無線メッシュネットワーク内の前記１つ以上のさらなるノードのうちの少なくとも１つに宛てられた１つ以上のメッセージを送信し、その後、
前記メッセージが宛てられた前記１つ以上のさらなるノードから受信された肯定応答を前記親ノードから受信することにより前記親ノードの信頼性指標を計算し、その後、
前記信頼性指標が所定の閾値を超える場合、第２の選択基準に基づいて、新しい親ノードを選択し、前記第２の選択基準は信号強度を含む、
よう構成され、
前記プロセッサが新しい親ノードを選択することは、新しい親ノードの最後の選択から経過した時間、所定の期間内に新しい親ノードが選択された回数、及び新しい親ノードが選択され得る、親ノードとして動作することが可能なノードの数、のうちの１つ以上に基づく条件付きである、
デバイス。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記信頼性指標に基づいて、肯定応答が受信されていないメッセージを再送信するための再送信ストラテジを選択するよう構成され、前記プロセッサは、メッセージが、該メッセージが宛てられた前記さらなるノードにより肯定応答されない場合、選択された前記再送信ストラテジを実行するよう構成される、請求項１３に記載のデバイス。
【国際調査報告】
2019528655.tif 000006
2019528655.tif 000007