(57)【要約】本願は、ビーコン装置（８０２）及びゲートウェイ装置（８０４）を接続するためのシステムに関する。システムは、ビーコン装置（８０２）と、ゲートウェイ装置と、を備える。複数のビーコン装置に属するビーコン装置は、ＧＷ装置への双方向接続（８００，８０１）を提供するように適合され、ＧＷ装置は、双方向接続（８０５）をアプリケーションシステム（８０６）へ提供するように適合される。ビーコン装置は、マルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（８００）を形成し、ＧＷ装置は、ワイヤレスメッシュネットワークへの双方向メッシュ接続を提供し、ワイヤレスメッシュネットワークは、ビーコン装置とＧＷ装置との間でデータを通信するために用いられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーコン装置（４０２，５００，８０２，９００）及びゲートウェイ装置（４０１，５５０，８０４，９５０）を接続するためのシステムであって、
前記ビーコン装置（４０２，５００，８０２，９００）と、
前記ゲートウェイ装置と、
を備え、
複数の前記ビーコン装置に属する前記ビーコン装置は、前記ＧＷ装置への双方向接続（４０３，８００，８０１）を提供するように適合され、
前記ＧＷ装置は、アプリケーションシステム（４０６，８０６）への双方向接続（４０５，８０５）を提供するように適合され、
前記ビーコン装置（８０２，９００）は、マルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（８００）を形成し、
前記ＧＷ装置（８０４）は、前記ワイヤレスメッシュネットワークへの双方向メッシュ接続を提供し、
前記ワイヤレスメッシュネットワークは、前記ビーコン装置（８０２，９００）と前記ＧＷ装置との間でデータを通信するために用いられることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記ビーコン装置は、前記ビーコン装置と少なくとも１つの他のビーコン装置（８０２，９００）とのメッシュ接続リンク（８０１）を提供し、その無線範囲（８０３）内の少なくとも１つの他のビーコン装置と前記データを通信するために、ＷＭＮプロトコル及び前記メッシュ接続リンクを用いる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記データは、前記ビーコン装置とメッシュマルチホップルーティングとの間のメッシュリンク（８０１）を用いることによって、前記ビーコン装置の無線範囲外の前記ビーコン装置間で中継される、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ビーコン装置は、ブルートゥース低エネルギー広告通信と共に、時間スロット方式又は競合ベース方式ＷＭＮ通信を用いる、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記ビーコン装置は、単一の無線送受信機（９０３）及び単一のアンテナ（９０４）を用いるために、前記ＷＭＮ及び前記ＢＬＥ通信を合わせて多重化する、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記ビーコン装置間の前記ＷＭＮ通信（１００７，１１０６）は、別のビーコン装置が、前記競合ベース方式ＷＭＮ通信において送信するためにデータを有するとき、前記時間スロット方式ＷＭＮ通信において同期された時間スロット（１１０４）の間に提供され、前記広告通信は、時間スロット方式又は競合ベース方式ＷＭＮ通信においてＷＭＮ通信が存在しないときに提供される、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
ゲートウェイ装置（４０１，５５０，８０４，９５０）に接続されるビーコン装置（４０２，５００，８０２，９００）であって、
マイクロコントローラユニット（５０２，９０２）と、
無線送受信機（５０３，９０３）と、
を備え、
前記ビーコン装置は、
前記マイクロコントローラユニットによって、前記ビーコン装置（８０２，９００）によって前記ビーコン装置と前記ＧＷ装置（８０４）との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（８００）を形成するために、前記ビーコン装置（８０２，９００）と少なくとも１つの他のビーコン装置（８０２，９００）との間に双方向メッシュ接続（８００，８０１）を提供し、
前記無線送受信機によって、前記ビーコン装置と前記ＧＷ装置との間でデータを通信するために前記ワイヤレスメッシュネットワークを用い、複数の前記ビーコン装置は、前記ビーコン装置及び前記少なくとも１つのビーコン装置を備える、
ビーコン装置。
【請求項８】
請求項７に記載の前記ビーコン装置（４０２，５００，８０２，９００）をゲートウェイ装置（４０１，５５０，８０４，９５０）に接続する方法であって、前記ビーコン装置は、
マイクロコントローラユニット（５０２，９０２）と、
無線送受信機（５０３，９０３）と、
を備え、
前記方法は、
前記マイクロコントローラユニットによって、前記ビーコン装置（８０２，９００）によって前記ビーコン装置と前記ＧＷ装置（８０４）との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（８００）を形成するために、前記ビーコン装置（８０２，９００）と少なくとも１つの他のビーコン装置（８０２，９００）との間に双方向メッシュ接続（８００，８０１）を提供すること、及び
前記無線送受信機によって、前記ビーコン装置と前記ＧＷ装置との間でデータを通信するために前記ワイヤレスメッシュネットワークを用いることを含み、
複数の前記ビーコン装置は、前記ビーコン装置及び前記少なくとも１つのビーコン装置を備える、
方法。
【請求項９】
コンピュータにおいて実行するときに、請求項８に記載の方法を行うように構成されたコンピュータプログラム。
【請求項１０】
コンピュータにおいて実行するときに、請求項８に記載の方法を行うように構成されたコンピュータプログラムを備える有形不揮発性コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概して、ビーコン装置及びゲートウェイ装置を接続するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビーコンは、小型、低コスト、通常バッテリで動作し、例えば、ブルートゥース（登録商標）低エネルギー（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ））プロトコルを用いて、広告ブロードキャストフレームを放出するワイヤレス装置である。ビーコン装置の広告メッセージは、スマートフォン又はタブレット等のようなモバイル装置、又は特定のプロトコルをサポートする他の装置によって受信され得る。今日、例えば、ｉＢｅａｃｏｎ、ＵｒｉＢｅａｃｏｎ及びＥｄｄｙｓｔｏｎｅ等のような、定義されたいくつかの異なるビーコンプロトコルが存在する。それらの全てが、データをブロードキャストするためにＢＬＥ広告を用い、ビーコンプロトコルは、ＢＬＥ広告においてペイロードを特定する。
【０００３】
図１は、ビーコン装置の動作を示す。ビーコン装置１０３は、１又は複数の周波数チャネルにおいて周期的にＢＬＥ広告１０６をブロードキャストする。モバイル装置は、スキャニング１０５によって広告の受信を試みることができる。広告を受信することを可能にするために、モバイル装置１０２は、ビーコン装置の無線範囲１０４内にある必要がある。ビーコン装置の無線範囲外のモバイル装置１０１は、広告を受信することができない。
【０００４】
ビーコン装置は、多くの異なるアプリケーションを有する。通常、想定されるアプリケーションでは、ビーコン装置は、大量に広く展開される。ビーコン装置は、例えば、小売、イベント、及び輸送等においてアプリケーションを有する。小売では、ビーコン装置は、例えば、広告、製品情報の提供、及び非接触支払い等のために用いられうる。イベントでは、ビーコン装置は、例えば、情報及び補完内容を通信する、及び販売を促進する等のために用いられうる。輸送では、ビーコン装置は、例えば、旅行者の遅延及びスケジュール変更を警告する、及び天候状態を報告する等のために用いられうる。
【０００５】
ビーコン装置向けの複数の想定されるアプリケーションが存在するが、例えば、管理、状態監視及び設定目的のために複数のビーコン装置をアプリケーションシステムへ接続する効果的な手法が存在しない。ビーコン装置を管理するために、現在３つのオプションがある：１）モバイル装置による設定、２）アプリケーションシステムへのゲートウェイとしてエンドユーザのモバイル装置を用いる、又は３）ビーコン装置とアプリケーションシステムとの接続を可能にするために別のゲートウェイ装置を追加する。
【０００６】
図２は、モバイルデバイスによりビーコン装置を構成する例を示す。モバイル装置２０１、例えば、スマートフォンにより構成するとき、ユーザは、ビーコン装置２０２とモバイル装置２０１との間に双方向接続されたＢＬＥリンク２０３を形成しなければならない。これは、ユーザが、ビーコン装置の無線範囲２０４内にいなければならないことを意味する。リンク２０３が確立された後、設定は、モバイル装置２０１におけるアプリケーションを用いてなされうる。通常、ビーコン装置の無線範囲は、１０メートル単位のスケールにある。よって、大規模ビーコン実装を設定することは、多くの手動労力を必要とし、システムのメンテナンスコストを増加させる。このシナリオでは、リモート管理ができない。
【０００７】
モバイル装置を利用する別の手法は、アプリケーションシステムへのゲートウェイとしてそれらを用いることである。この方法における論拠は、システムが用いられるとき、常に、エンドユーザのモバイル装置の近傍に存在し、それらは、ビーコン装置及びアプリケーションシステムの両方への接続を有することである。しかし、この接続性は、間欠的かつ保証されない。一部のビーコン装置の近くにユーザが特定の時点で存在する又は存在しない。ビーコン装置のフリートのオペレータは、インフラストラクチャがオペレータの制御外であるため、これに頼ることができない。また、このシナリオでは、エンドユーザのデータ接続は、アプリケーションシステムへの通信のために用いられる必要があり、これは、多くのエンドユーザにとって受け入れることができない。
【０００８】
図３は、モバイル装置を用いてアプリケーションシステムへ接続する例を示す。モバイル装置３０１は、接続を形成するために、ビーコン装置３０２の無線範囲３０４内になければならない。ビーコン装置３０２への通信及びビーコン装置３０２からの通信を提供するために、双方向ＢＬＥリンク３０３は、モバイル装置３０１とビーコン装置３０２との間で確立されなければならない。モバイル装置は、例えば、セルラー又はＷｉ−Ｆｉを介したバックホール接続３０５を含む。アプリケーションシステム３０６とビーコン装置３０２との接続は、２つのエンティティ間でデータを中継するモバイル装置３０１においてソフトウェアを実行することによって確立されうる。この接続は、例えば、ビーコン装置３０２をリモート設定するために用いられうる。
【０００９】
ビーコン装置とアプリケーションシステムとの間でゲートウェイとして作動する別のハードウェアを追加することによって、オペレータへアプリケーションシステム接続性制御をもたらし、ビーコン装置をリモート管理するための可能性を与える。しかし、ＢＬＥがスター・トポロジーであるので、必要とされる別のハードウェア（ゲートウェイ）の量は、搭載されるビーコン装置の量によりスケールアップし、ビーコン装置搭載の地理的範囲によりスケールアップする。これは、特に大規模実装での、システムコストを非常に増加させる。
【００１０】
図４は、追加のゲートウェイ装置を用いてビーコン装置をアプリケーションシステムへ接続する例を示す。ゲートウェイ装置４０１は、接続を形成するために、ビーコン装置４０２の無線範囲４０４内になければならない。ビーコン装置４０２への通信及びビーコン装置４０２からの通信を提供するために、双方向ＢＬＥリンク４０３は、ゲートウェイ装置４０１とビーコン装置４０２との間で確立されなければならない。ゲートウェイ装置は、例えば、セルラー、Ｗｉ−Ｆｉ又はイーサネット（登録商標）を介したバックホール接続４０５を含む。アプリケーションシステム４０６とビーコン装置４０２との接続は、２つのエンティティ間でデータを中継するゲートウェイ装置４０１においてソフトウェアを実行することによって確立されうる。この接続は、例えば、ビーコン装置４０２をリモート設定するために用いられうる。ゲートウェイ装置４０１は、バックホール接続４０５及びＢＬＥ接続４０３の両方のためのインターフェースを含まなければならない。
【００１１】
図５ａは、ビーコン装置ハードウェアアーキテクチャを示す。ビーコン装置５００は、メモリ５０１と、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）５０２と、無線送受信機５０３と、アンテナ５０４と、電源供給５０５と、を含む。ＭＣＵ５０２は、取り得るアプリケーション及びＢＬＥ広告プロトコルのためのプログラムコードを実行するために用いられる。無線送受信機５０３は、アンテナ５０４を介してＢＬＥ広告を送信するために用いられる。電源供給５０５は、バッテリ及びレギュレータ等のような装置に電源供給するための構成要素を含む。
【００１２】
図５ｂは、ゲートウェイ装置ハードウェアアーキテクチャを示す。ゲートウェイ装置５５０は、メモリ５５１と、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）５５２と、無線送受信機５５３と、アンテナ５５４と、バックホール接続性５５５と、電源供給５５６と、を含む。ＭＣＵ５５２は、取り得るアプリケーション及びＢＬＥ接続性プロトコルのためのプログラムコードを実行するために用いられる。無線送受信機５５３及びアンテナ５５４は、ゲートウェイ装置の無線範囲内のビーコン装置への双方向ＢＬＥリンクを形成するために用いられる。バックホール接続性５５５は、アプリケーションシステムへの双方向接続を形成するために用いられる。ゲートウェイアプリケーションは、バックホール接続性及びＢＬＥ接続性を用いて、アプリケーションシステムとビーコン装置との間でデータを中継する。電源供給５５５は、装置に電源供給するための構成要素を含む。ゲートウェイ装置は、ビーコン広告機能も実装してもよい。
【００１３】
ワイヤレスメッシュネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｍｅｓｈ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＭＮ））は、装置が互いに直接的に通信することができるだけでなく、通信エンドポイント間でデータをルーティングするためのネットワークにおける他のノードを用いる複数のホップに亘って間接的に通信することができるネットワークのタイプについての一般的な用語である。この種類のネットワークでも用いられる他の一般用語は、アドホックネットワーク、ワイヤレスセンサネットワーク（（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）ＷＳＮ）、ワイヤレスセンサアンドアクチュエータネットワーク（（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｅｎｓｏｒ  ａｎｄ  Ａｃｔｕａｔｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）ＷＳＡＮ）、ローパワーアンドロッシィネットワーク（（Ｌｏｗ  ｐｏｗｅｒ  ａｎｄ  Ｌｏｓｓｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）ＬＬＮ）を含む。ＷＭＮは、通常、複数ノード装置及び１以上のゲートウェイ装置で構成される。ゲートウェイ装置は、ＷＭＮと他のネットワーク、例えばインターネットとの接続を提供する。ＷＭＮは、自律的かつ低電力となるように特徴付けられる。通常、ＷＭＮは、リンクレイヤにおいて時間スロット方式又は競合ベース方式チャネルアクセス方法のいずれかを採用する。
【００１４】
図６は、時間スロット方式ＷＭＮリンクレイヤ動作を示す。通信ノード６０１，６０２，６０３は、データ６０６を交換するために時間スロット６０４を用いる。時間スロットは、ＷＭＮプロトコル−特有信号化方法を用いて同期される。同期された時間スロット外の時間は、非アクティブ時間６０５であり、例えば、無線送受信機は用いられない。この時間は、低電力動作を生じる深いスリープモードへ入ることによってエネルギーを保存するために用いられうる。
【００１５】
図７は、競合ベース方式ＷＭＮリンクレイヤ動作を示す。データ７０１，７０２をルートすることができる装置について、無線は、増加した電力消費を生じる全ての時間７０４でアクティブである。送信することがない場合、無線は、受信モードで維持される。このようにして、別の装置が送信するためのデータを有するとき、それをすぐにおこなうことができる（７０５）。チャネルにアクセスするための特有の方法は、ＷＭＮプロトコル−特有であり、例えば、ＣＳＭＡ−ＣＡ又はＡｌｏｈａが用いられうる。データをルートせず、送信することがない場合に非アクティブとなりうるスリーピーエンドノード７０３も存在してもよい。
【発明の概要】
【００１６】
本発明の目的の一つは、上述された欠点を取り下げ、ビーコン装置及びゲートウェイ（ＧＷ）装置、更にはアプリケーションシステムへの効率的な接続のためのシステムを提供することである。
【００１７】
本発明の目的の一つは、従属請求項に記載のシステム、ビーコン装置、方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ可読媒体を提供することによって満たされる。
【００１８】
本発明の一実施形態は、ビーコン装置及びゲートウェイ装置を接続するためのシステムである。システムは、ビーコン装置及びゲートウェイ装置を備える。複数のビーコン装置に属するビーコン装置は、ＧＷ装置への双方向接続を提供するように適合され、ＧＷ装置は、アプリケーションシステムへの双方向接続を提供するように適合される。ビーコン装置は、マルチホップワイヤレスメッシュネットワークを形成し、ＧＷ装置は、ワイヤレスメッシュネットワークへの双方向メッシュ接続を提供し、ワイヤレスメッシュネットワークは、ビーコン装置とゲートウェイ装置との間でデータを通信するために用いられる。
【００１９】
本発明の一実施形態は、ゲートウェイ装置へ接続されるビーコン装置である。ビーコン装置は、マイクロコントローラと、無線送受信機と、を備える。ビーコン装置は、マイクロコントローラユニットによって、ビーコン装置によってビーコン装置とＧＷ装置との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワークを形成するために、ビーコン装置と少なくとも１つの他のビーコン装置との間に双方向メッシュ接続を提供し、無線送受信機によって、ビーコン装置とＧＷ装置との間でデータを通信するためにワイヤレスメッシュネットワークを用いるように適合される。複数のビーコン装置は、ビーコン装置及び少なくとも１つのビーコン装置を備える。
【００２０】
本発明の一実施形態は、ビーコン装置をゲートウェイ装置に接続する方法である。ビーコン装置は、マイクロコントローラユニットと、無線送受信機と、を備える。前記方法は、マイクロコントローラユニットによって、ビーコン装置によってビーコン装置とＧＷ装置との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワークを形成するために、ビーコン装置と少なくとも１つの他のビーコン装置との間に双方向メッシュ接続を提供すること、及び無線送受信機によって、ビーコン装置とＧＷ装置との間でデータを通信するためにワイヤレスメッシュネットワークを用いることを含む。複数のビーコン装置は、ビーコン装置及び少なくとも１つのビーコン装置を備える。
【００２１】
本発明の一実施形態は、コンピュータプログラムにおいて実行するときに、ビーコン装置をゲートウェイ装置へ接続するためのコンピュータプログラムである。ビーコン装置は、マイクロコントローラユニットと、無線送受信機と、を備える。前記コンピュータプログラムは、マイクロコントローラユニットによって、ビーコン装置によってビーコン装置とＧＷ装置との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワークを形成するために、ビーコン装置と少なくとも１つの他のビーコン装置との間に双方向メッシュ接続を提供するための接続モードと、無線送受信機によって、ビーコン装置とＧＷ装置との間でデータを通信するためにワイヤレスメッシュネットワークを用いる通信モードと、を含む。複数のビーコン装置は、ビーコン装置及び少なくとも１つのビーコン装置を備える。
【００２２】
本発明の一実施形態は、コンピュータプログラムにおいて実行するときに、ビーコン装置をゲートウェイ装置へ接続するためのコンピュータプログラムを備える有形不揮発性コンピュータ可読媒体である。ビーコン装置は、マイクロコントローラユニットと、無線送受信機と、を備える。前記コンピュータプログラムは、マイクロコントローラユニットによって、ビーコン装置によってビーコン装置とＧＷ装置との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワークを形成するために、ビーコン装置と少なくとも１つの他のビーコン装置との間に双方向メッシュ接続を提供するための接続モードと、無線送受信機によって、ビーコン装置とＧＷ装置との間でデータを通信するためにワイヤレスメッシュネットワークを用いる通信モードと、を含む。複数のビーコン装置は、ビーコン装置及び少なくとも１つのビーコン装置を備える。
【００２３】
本発明の更なる実施形態は、従属請求項に規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明の実施形態は、以下の図面を参照して示される。
【図１】図１は、ビーコン装置の動作を示す。
【図２】図２は、ビーコン装置がどのようなモバイルデバイスで構成されるかを示す。
【図３】図３は、どのようにしてモバイルデバイスを用いてアプリケーションシステムに接続されるかを示す。
【図４】図４は、どのようにしてビーコン装置が、追加のゲートウェイ装置を用いてアプリケーションシステムに接続されるかを示す。
【図５ａ】図５ａは、ビーコン装置ハードウェアアーキテクチャを示す。
【図５ｂ】図５ｂは、ゲートウェイ装置ハードウェアアーキテクチャを示す。
【図６】図６は、時間スロット方式ＷＭＮリンクレイヤ動作を示す。
【図７】図７は、競合ベース方式ＷＭＮリンクレイヤ動作を示す。
【図８】図８は、どのようにして、ビーコン装置が、ＷＭＮトポロジーを用いて、ゲートウェイ、及びアプリケーションシステムに互いに接続されるかを示す。
【図９ａ】図９ａは、メッシュ可能ビーコン装置ハードウェアアーキテクチャを示す。
【図９ｂ】図９ｂは、メッシュ可能ゲートウェイ装置ハードウェアアーキテクチャを示す。
【図１０】図１０は、時間スロット方式ＷＭＮリンクレイヤ動作を用いるとき、どのようにして、メッシュ機能及びＢＬＥ広告機能が、同一無線送受信機及びアンテナを用いることができるかを示す。
【図１１】図１１は、競合ベース方式ＷＭＮリンクレイヤ動作を用いるとき、どのようにして、メッシュ機能及びＢＬＥ広告機能が、同一無線送受信機及びアンテナを用いることができるかを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図８は、ＷＭＮ（トポロジー）８００を用いて、ビーコン装置８０２を、ゲートウェイ（ＧＷ）装置８０４、及び／又はアプリケーションシステム８０６と接続するシステム及び方法を示す。
【００２６】
システムは、複数のビーコン装置８０２及びゲートウェイ装置８０４を備える。各ビーコン装置８０２は、双方向接続８００，８０１をゲートウェイ装置８０４に提供しうる。ゲートウェイ装置８０４は、双方向接続８０５を、アプリケーションシステム８０６、例えばクラウドシステムに提供しうる。
【００２７】
ビーコン装置８０２は、マルチホップＷＭＮ８００を形成することができる。ここでは、ＢＬＥ広告を送信することに加えて、各ビーコン装置８０２は、ＷＭＮプロトコルを用いて、その無線範囲８０３内の少なくとも１つの他のビーコン装置８０２と通信することができる。データは、構築されたメッシュ接続リンク８０１及びメッシュマルチホップルーティングを用いて、互いの無線範囲外のビーコン装置間でホップ−バイ−ホップで中継されうる。ゲートウェイ装置８０４は、メッシュネットワーク８００とアプリケーションシステム８０６との間でデータを中継する。ゲートウェイ装置８０４は、バックホールコネクション８０５及びメッシュコネクション８０１の両方に対するインターフェースを含まなければならない。マルチホップ通信により、少量のゲートウェイ装置８０４は、大量のビーコン装置８０２へのアプリケーションシステム接続性を提供するために必要とされる。
【００２８】
これは、搭載されたビーコン装置のフリートへの連続的な可視性を可能にし、例えば、ビーコン装置のリモート管理、監視及び設定等をサポートする。また、ビーコンなりすまし及びピギーバック攻撃に対する保護を提供する、改善されたビーコンセキュリティが可能である。
【００２９】
コスト効率の解決手段のために、同一の送受信機ハードウェアがＷＭＮ通信及びＢＬＥ広告の両方のために用いられる。これは、最小限の追加リソースでゲートウェイ及びアプリケーションシステム接続性を可能にする。
【００３０】
図９ａは、メッシュ可能ビーコン装置ハードウェアアーキテクチャの例を示す。メッシュ可能ビーコン装置９００は、メモリ９０１と、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）９０２と、無線送受信機９０３と、アンテナ９０４と、電源供給９０５と、を含む。ＭＣＵ９０２は、取り得るアプリケーション、ＷＭＮプロトコル、及びＢＬＥ広告プロトコルのためのコンピュータプログラム（コード）を実行するために用いられる。ビーコン装置９００は、他のビーコン装置９００及び／又はゲートウェイ装置間でメッシュデータを送受信するため、及びアンテナ９０４を介してＢＬＥ広告を送信するために、無線送受信機９０３を用いる。電源供給９０５は、バッテリ及びレギュレータ等のような、装置に電源供給する構成要素を含む。
【００３１】
メモリ９０１は、コンピュータ、例えば、ビーコン装置９００において実行するとき、この詳細な説明部分で示されるビーコン装置９００の動作を行うように適合されるコンピュータプログラムを備える。
【００３２】
コンピュータプログラムは、例えば、ＵＳＢスティック又はＣＤ−ＲＯＭディスク等の有形不揮発性コンピュータ可読媒体に格納されうる。
【００３３】
図９ｂは、メッシュ可能ゲートウェイ装置ハードウェアアーキテクチャの例を示す。ゲートウェイ装置９５０は、メモリ９５１と、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）９５２と、無線送受信機９５３と、アンテナ９５４と、バックホール接続性９５５と、電源供給９５６と、を含む。ＭＣＵ９５２は、ゲートウェイアプリケーション及びＷＭＮ接続性プロトコルのためのコンピュータプログラム（コード）を実行するために用いられる。ゲートウェイ装置９５０は、ゲートウェイ装置の無線範囲内のビーコン装置への双方向ＷＭＮリンク（接続）を形成するために無線送受信機９５３及びアンテナ９５４を用いる。バックホール接続性９５５は、アプリケーションシステムへの双方向接続を形成するために用いられる。ゲートウェイアプリケーションは、バックホール接続性及びＷＭＮ接続性を用いて、アプリケーションシステムとビーコン装置により形成されるＷＭＮとの間でデータを中継する。電源供給９５５は、装置に電源供給する構成要素を含む。ゲートウェイ装置は、また、ビーコン装置と同様のビーコン広告機能を実装してもよい。
【００３４】
メモリ９５１は、コンピュータ、例えば、ゲートウェイ装置９５０において実行するとき、この詳細な説明部分で示されるゲートウェイ装置９５０の動作を行うように適合されるコンピュータプログラムを備える。
【００３５】
コンピュータプログラムは、例えば、ＵＳＢスティック又はＣＤ−ＲＯＭディスク等の有形不揮発性コンピュータ可読媒体に格納されうる。
【００３６】
ビーコン装置は、同一の無線送受信機及びアンテナを用いることを可能にするために、メッシュ通信プロトコル及びＢＬＥ広告を合わせて多重化する必要がある。これは、時間スロット方式メッシュリンクレイヤ動作を用いるとき、及び競合ベース方式メッシュリンクレイヤ動作を用いるときの両方でなされうる。
【００３７】
図１０は、時間スロット方式ＷＭＮリンクレイヤ動作を用いるとき、どのようにして、メッシュ機能及びＢＬＥ広告機能が、同一無線送受信機及びアンテナを用いることができるかを示す。通信ノード１００１，１００２，１００３は、時間スロット１００４中にデータ１００７を交換するために時間スロット１００４を用いる。時間スロットは、ＷＭＮプロトコル−特有の信号化方法を用いて同期される。同期された時間スロット外の時間は、非アクティブ時間１００６であり、例えば、無線送受信機は、用いられない。この時間、つまり、ＷＭＮ通信が存在しないとき、メッシュ通信と干渉せずに、ＢＬＥ広告１００５を送信するために用いられうる。メッシュ通信又はＢＬＥ広告に用いられない時間は、例えば、深いスリープモードに入ることによってエネルギーを保存するために用いられうる。この例では、ＷＭＮプロトコルは、共有ハードウェアリソース、例えば、無線送受信機及びアンテナを用いることへの優先度を有する。他の種類の優先度もまた、実装されてもよく、例えば、広告プロトコルが、共有リソースで優先度を有する。
【００３８】
図１１は、競合ベース方式ＷＭＮリンクレイヤ動作を用いるとき、どのようにして、メッシュ機能及びＢＬＥ広告機能が、同一無線送受信機及びアンテナを用いることができるかを示す。データ１１０１，１１０２をルートすることができる装置について、無線は、全ての時間１０５でアクティブである。送信することがない場合、無線は、受信モードで維持される。このようにして、別の装置が送信するためのデータを有するとき、それを直ぐに行うことができる（１１０６）。チャネルにアクセスするための特有の方法は、ＷＭＮプロトコル−特有であり、例えば、ＣＳＭＡ−ＣＡ又はＡｌｏｈａが用いられうる。ＢＬＥ広告１１０４を可能にするために、メッシュプロトコルの受信時間は、遮断されなければならない。ＢＬＥ広告が送信された後、通常のメッシュプロトコル動作は、回復されうる。データをルートできないスリーピーエンドノード１１０３がある場合、メッシュプロトコルの非アクティブ時間、つまり、ＷＭＮ通信が存在しないとき、ＢＬＥ広告を送信するために用いられうる。実施例では、ＷＭＮプロトコルは、共有ハードウェアリソース、例えば、無線送受信機及びアンテナを用いるために優先度を有する。他の種類の優先度は、また、例えば、広告プロトコルが共有リソースでの優先度を有する場所に実装されてもよい。
【００３９】
本発明は、上述された実施形態を参照して上記で説明され、本発明の一部の利点が説明された。
【００４０】
本発明は、これらの実施形態に限定されないだけでなく、以下の特許請求の範囲の範囲内のすべての取り得る実施形態を含むことが明らかである。
【図１】
2019512175.tif 000002
【図２】
2019512175.tif 000003
【図３】
2019512175.tif 000004
【図４】
2019512175.tif 000005
【図５ａ】
2019512175.tif 000006
【図５ｂ】
2019512175.tif 000007
【図６】
2019512175.tif 000008
【図７】
2019512175.tif 000009
【図８】
2019512175.tif 000010
【図９ａ】
2019512175.tif 000011
【図９ｂ】
2019512175.tif 000012
【図１０】
2019512175.tif 000013
【図１１】
2019512175.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月11日(2018.9.11)
【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】
ビーコン装置（４０２，５００，８０２，９００）及びゲートウェイ装置（４０１，５５０，８０４，９５０）を接続するためのシステムであって、
前記ビーコン装置（４０２，５００，８０２，９００）と、
前記ゲートウェイ（ＧＷ）装置と、
を備え、
複数の前記ビーコン装置に属する前記ビーコン装置は、前記ＧＷ装置への双方向接続（４０３，８００，８０１）を提供するように適合され、
前記ＧＷ装置は、アプリケーションシステム（４０６，８０６）への双方向接続（４０５，８０５）を提供するように適合され、
前記ビーコン装置（８０２，９００）は、マルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（ＷＭＮ）（８００）を形成し、
前記ＧＷ装置（８０４）は、前記ワイヤレスメッシュネットワークへの双方向メッシュ接続を提供し、
前記ワイヤレスメッシュネットワークは、前記ビーコン装置（８０２，９００）と前記ＧＷ装置との間でデータを通信するために用いられ、
前記ビーコン装置は、単一の無線送受信機（９０３）及び単一のアンテナ（９０４）を用いるために、前記ＷＭＮ及びブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）広告通信を合わせて多重化する
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記ビーコン装置は、前記ビーコン装置と少なくとも１つの他のビーコン装置（８０２，９００）とのメッシュ接続リンク（８０１）を提供し、その無線範囲（８０３）内の少なくとも１つの他のビーコン装置と前記データを通信するために、ＷＭＮプロトコル及び前記メッシュ接続リンクを用いる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記データは、前記ビーコン装置とメッシュマルチホップルーティングとの間のメッシュリンク（８０１）を用いることによって、前記ビーコン装置の無線範囲外の前記ビーコン装置間で中継される、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ビーコン装置は、ブルートゥース低エネルギー広告通信と共に、時間スロット方式又は競合ベース方式ＷＭＮ通信を用いる、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記ビーコン装置間の前記ＷＭＮ通信（１００７，１１０６）は、別のビーコン装置が、前記競合ベース方式ＷＭＮ通信において送信するためにデータを有するとき、前記時間スロット方式ＷＭＮ通信において同期された時間スロット（１１０４）の間に提供され、前記広告通信は、時間スロット方式又は競合ベース方式ＷＭＮ通信においてＷＭＮ通信が存在しないときに提供される、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
ゲートウェイ（ＧＷ）装置（４０１，５５０，８０４，９５０）に接続されるビーコン装置（４０２，５００，８０２，９００）であって、
マイクロコントローラユニット（５０２，９０２）と、
無線送受信機（５０３，９０３）と、
を備え、
前記ビーコン装置は、
前記マイクロコントローラユニット及び前記無線送受信機によって、前記ビーコン装置（８０２，９００）によって前記ビーコン装置と前記ＧＷ装置（８０４）との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（ＷＭＮ）（８００）を形成するために、前記ビーコン装置（８０２，９００）と少なくとも１つの他のビーコン装置（８０２，９００）との間に双方向メッシュ接続（８００，８０１）を提供し、
前記無線送受信機によって、前記ビーコン装置と前記ＧＷ装置との間でデータを通信するために前記ワイヤレスメッシュネットワークを用い、複数の前記ビーコン装置は、前記ビーコン装置及び前記少なくとも１つの他のビーコン装置を備え、
前記ビーコン装置は、単一の無線送受信機（９０３）及び単一のアンテナ（９０４）を用いるために、前記ＷＭＮ及びブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）広告通信を合わせて多重化するように適合される、
ビーコン装置。
【請求項７】
請求項６に記載の前記ビーコン装置（４０２，５００，８０２，９００）をゲートウェイ（ＧＷ）装置（４０１，５５０，８０４，９５０）に接続する方法であって、前記ビーコン装置は、
マイクロコントローラユニット（５０２，９０２）と、
無線送受信機（５０３，９０３）と、
を備え、
前記方法は、
前記マイクロコントローラユニット及び前記無線送受信機によって、前記ビーコン装置（８０２，９００）によって前記ビーコン装置と前記ＧＷ装置（８０４）との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（ＷＭＮ）（８００）を形成するために、前記ビーコン装置（８０２，９００）と少なくとも１つの他のビーコン装置（８０２，９００）との間に双方向メッシュ接続（８００，８０１）を提供すること、及び
前記無線送受信機によって、前記ビーコン装置と前記ＧＷ装置との間でデータを通信するために前記ワイヤレスメッシュネットワークを用いることを含み、
複数の前記ビーコン装置は、前記ビーコン装置及び前記少なくとも１つの他のビーコン装置を備え、
前記方法は、単一の無線送受信機（９０３）及び単一のアンテナ（９０４）を用いるために、前記ＷＭＮ及びブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）広告通信を合わせて多重化することを含む、
方法。
【請求項８】
コンピュータにおいて実行するときに、請求項７に記載の方法を行うように構成されたコンピュータプログラム。
【請求項９】
コンピュータにおいて実行するときに、請求項７に記載の方法を行うように構成されたコンピュータプログラムを備える有形不揮発性コンピュータ可読媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の一実施形態は、ビーコン装置及びゲートウェイ装置を接続するためのシステムである。システムは、ビーコン装置及びゲートウェイ装置を備える。複数のビーコン装置に属するビーコン装置は、ＧＷ装置への双方向接続を提供するように適合され、ＧＷ装置は、アプリケーションシステムへの双方向接続を提供するように適合される。ビーコン装置は、マルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（ＷＭＮ）を形成し、ＧＷ装置は、ワイヤレスメッシュネットワークへの双方向メッシュ接続を提供し、ワイヤレスメッシュネットワークは、ビーコン装置とゲートウェイ装置との間でデータを通信するために用いられ、ビーコン装置は、単一の無線送受信機及び単一のアンテナを用いるために、ＷＭＮ及びブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）広告通信を合わせて多重化する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の一実施形態は、ゲートウェイ装置へ接続されるビーコン装置である。ビーコン装置は、マイクロコントローラと、無線送受信機と、を備える。ビーコン装置は、マイクロコントローラユニット及び無線送受信機によって、ビーコン装置によってビーコン装置とＧＷ装置との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（ＷＭＮ）を形成するために、ビーコン装置と少なくとも１つの他のビーコン装置との間に双方向メッシュ接続を提供し、無線送受信機によって、ビーコン装置とＧＷ装置との間でデータを通信するためにワイヤレスメッシュネットワークを用い、単一の無線送受信機及び単一のアンテナを用いるために、ＷＭＮ及びブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）広告通信を合わせて多重化するように適合される。複数のビーコン装置は、ビーコン装置及び少なくとも１つの他のビーコン装置を備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の一実施形態は、ビーコン装置をゲートウェイ装置に接続する方法である。ビーコン装置は、マイクロコントローラユニットと、無線送受信機と、を備える。前記方法は、マイクロコントローラユニット及び無線送受信機によって、ビーコン装置によってビーコン装置とＧＷ装置との間にマルチホップワイヤレスメッシュネットワーク（ＷＭＮ）を形成するために、ビーコン装置と少なくとも１つの他のビーコン装置との間に双方向メッシュ接続を提供すること、無線送受信機によって、ビーコン装置とＧＷ装置との間でデータを通信するためにワイヤレスメッシュネットワークを用いること、及び単一の無線送受信機及び単一のアンテナを用いるために、ＷＭＮ及びブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）広告通信を合わせて多重化することを含む。複数のビーコン装置は、ビーコン装置及び少なくとも１つの他のビーコン装置を備える。
【国際調査報告】
2019512175.tif 000015
2019512175.tif 000016
2019512175.tif 000017