(57)【要約】      （修正有）【課題】センサネットワーク内のセンサの位置を特定するための構成及び手法を提供する。【解決手段】計算装置は、第１のセンサによる伝送内で送信される情報であって第１のセンサのセンサ識別子及び感知データを含む感知データ情報を受信する。計算装置は、感知データ情報に第１のタイムスタンプを関連付ける。さらに、計算装置は、伝送に関係する信号強度データ及び伝送の検出に対応する第２のタイムスタンプを含む無線信号強度情報を他のセンサから受信する。計算装置は、他のセンサから受信される信号強度データに基づいて第１のセンサの位置を決定する。加えて、計算装置は、第１のタイムスタンプを第２のタイムスタンプと比較することに基づき、第１のセンサのセンサ識別子にその位置を関連付ける。本事例では、１つ又は複数の第２のセンサが第１のセンサからの伝送を計算装置に転送する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数のプロセッサと、
前記１つ又は複数のプロセッサによって実行される時に、
第１のセンサからの伝送内で送信されるものであって前記第１のセンサのセンサ識別子（ＩＤ）及び感知データを含む感知データ情報を受信することと、
第１のタイムスタンプを前記感知データ情報に関連付けることと、
前記伝送に関係する信号強度データ及び前記伝送の検出に対応する第２のタイムスタンプを含む信号強度情報を受信することと、
前記信号強度データに少なくとも部分的に基づいて第１の位置を決定することと、
前記第１のタイムスタンプを前記第２のタイムスタンプと比較することに基づき、前記第１の位置を前記センサＩＤに関連付けることと、
を含む動作を前記１つ又は複数のプロセッサに実行させる実行可能命令を保持する１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読媒体と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記信号強度情報を受信する前記動作は、既知の位置を有する少なくとも２つの他のセンサから各々の信号強度情報を受信することを含み、前記各々の信号強度情報は、前記他のセンサの個々の１つから前記第１のセンサまでの各々の距離を示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記信号強度データに少なくとも部分的に基づいて前記第１の位置を決定する前記動作は、三角測量又は三辺測量の少なくとも一方を使用して前記第１の位置を決定することを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記信号強度データに少なくとも部分的に基づいて前記第１の位置を決定する前記動作は、
少なくとも２つの他のセンサから受信される前記信号強度データの異なる組合せに基づいて複数の予備的位置を決定することと、
前記複数の予備的位置を組み合わせて前記第１の位置を決定することと、
を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記動作は、
前記第１のタイムスタンプを前記第２のタイムスタンプと比較することと、
前記第１のタイムスタンプが前記第２のタイムスタンプの閾値時間内にあることに基づき、前記信号強度情報及び前記第１の位置が前記伝送に関連付けられると判定することと
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記伝送は、前記第１のセンサによって送信される第１の伝送であり、前記受信される信号強度情報は、第１の信号強度情報であり、及び、前記感知データ情報は、第２のセンサによって送信される第２の伝送内で受信され、前記動作は、
前記第２の伝送に関係する信号強度データ、及び、前記第２の伝送の検出に対応しているものであって前記第１のタイムスタンプの第１の閾値時間内にある第３のタイムスタンプを含む第２の信号強度情報を受信することと、
前記第２の信号強度情報に基づいて第２の位置を決定することと、
前記第２の位置が前記第１の位置から閾値距離を超えていると判定すること、又は、前記第１のタイムスタンプが前記第２のタイムスタンプの第２の閾値時間内にあり、かつ、前記第２のタイムスタンプの前記第１の閾値時間外にあると判定することのうちの少なくとも一方に基づいて前記センサＩＤに前記第１の位置を関連付けることと、
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記動作は、
前記センサＩＤに関連付けられた一であって過去に決定された１つ又は複数の位置が前記第１の位置の閾値距離内にあると判定することと、
再計算された位置を決定するために、前記第１の位置を前記過去に決定された位置と平均化することと、
前記再計算された位置及び前記感知データ情報をネットワーク上で計算装置に送信することと、
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
第１のセンサからの伝送内で送信されるセンサ識別子（ＩＤ）及び感知データを含む感知データ情報をプロセッサによって受信するステップと、
第１のタイムスタンプを前記感知データ情報に関連付けるステップと、
前記伝送に関係する信号強度データ及び第２のタイムスタンプを含む信号強度情報を受信するステップと、
前記信号強度データに少なくとも部分的に基づいて第１の位置を決定するステップと、
前記第１のタイムスタンプを前記第２のタイムスタンプと比較することに基づき、前記センサＩＤに前記第１の位置を関連付けるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記信号強度情報を受信するステップは、既知の位置を有する少なくとも２つの他のセンサからそれぞれの信号強度情報を受信するステップを含み、前記それぞれの信号強度情報は、前記他のセンサの個々の１つから前記第１のセンサまでの各々の距離を示す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記信号強度データに少なくとも部分的に基づいて前記第１の位置を決定するステップは、三角測量又は三辺測量の少なくとも一方を使用して前記位置を決定するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記信号強度データに少なくとも部分的に基づいて前記第１の位置を決定するステップは、
少なくとも２つの他のセンサから受信される前記信号強度データの異なる組合せに基づいて複数の予備的位置を決定するステップと、
前記複数の予備的位置を組み合わせて前記第１の位置を決定するステップと
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のタイムスタンプを前記第２のタイムスタンプと比較するステップと、
前記第１のタイムスタンプが前記第２のタイムスタンプの閾値時間内にあることに基づき、前記信号強度情報及び前記第１の位置が前記伝送に関連付けられると判定するステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記伝送は、前記第１のセンサによって送信される第１の伝送であり、前記受信される信号強度情報は、第１の信号強度情報であり、及び、前記感知データ情報は、第２のセンサによって送信される第２の伝送内で受信され、前記方法は、
前記第２の伝送に関係する信号強度データ及び前記第２の伝送の検出に対応するものであって前記第１のタイムスタンプの第１の閾値時間内にある第３のタイムスタンプを含む第２の信号強度情報を受信するステップと、
前記第２の信号強度情報に基づいて第２の位置を決定するステップと、
前記第２の位置が前記第１の位置から閾値距離を超えていると判定すること、又は、前記第１のタイムスタンプが前記第２のタイムスタンプの第２の閾値時間内にあり、かつ、前記第２のタイムスタンプの前記第１の閾値時間外にあると判定することのうちの少なくとも一方に基づいて前記センサＩＤに前記第１の位置を関連付けるステップと、
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記センサＩＤに関連付けられた位置であって過去に決定された１つ又は複数の位置が前記第１の位置の閾値距離内にあると判定するステップと、
再計算された位置を決定するために、前記第１の位置を前記過去に決定された位置と平均化するステップと、
前記再計算された位置及び前記感知データ情報をネットワーク上で計算装置に送信するステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
プロセッサ及び無線通信用のインタフェースを各々含む複数のセンサを含むシステムにおいて、前記複数のセンサの第１のセンサは、
前記複数のセンサの第２のセンサによる伝送であって感知データ情報を含む第１の伝送の無線信号の第１の信号強度を検出し、
第１のタイムスタンプを前記検出された第１の信号強度に関連付け、
前記検出された第１の信号強度、前記第１のタイムスタンプ、及び前記第１のセンサのセンサ識別子を含む第１の信号強度情報を計算装置に送信する
ように構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
前記第１のセンサは、
前記複数のセンサの第３のセンサによる第２の伝送の第２の信号強度を検出して、前記感知データ情報を前記計算装置に転送し、
前記検出された第２の信号強度に第２のタイムスタンプを関連付け、
前記検出された第２の信号強度、前記第２のタイムスタンプ、及び前記第１のセンサのセンサ識別子を含む第２の信号強度情報を計算装置に送信する
ようにさらに構成されている、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１のセンサは、
前記第１のセンサに関連付けられた感知コンポーネントから感知データを受信し、
前記感知データにデータタイムスタンプを関連付け、
前記感知データ、前記データタイムスタンプ、及び前記第１のセンサの前記センサＩＤを含む感知データ情報を前記計算装置に送信する
ようにさらに構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記計算装置は、
前記第１の信号強度データを含む前記第１の信号強度情報を受信し、
前記信号強度データに少なくとも部分的に基づいて、かつ前記第１のセンサの位置に少なくとも部分的に基づいて前記第２のセンサの位置を決定する
ように構成されている、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記計算装置は、前記第１のタイムスタンプに少なくとも部分的に基づき、前記信号強度データ及び前記位置を前記第２のセンサに関連付けるようにさらに構成されている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のセンサは、
前記第１の伝送の開始を示す閾値レベルを前記信号強度が上回ると判定することにより、前記第１の信号強度を検出し、
前記第１の伝送の前記開始に関連付けられたタイムスタンプを記録し、
前記第１の伝送の終了を示す閾値レベル未満に前記信号強度が低下したと判定し、
前記第１の伝送の前記終了に関連付けられたタイムスタンプを記録し、
前記伝送の前記開始に関連付けられた前記タイムスタンプ又は前記伝送の前記終了に関連付けられた前記タイムスタンプの少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて前記第１のタイムスタンプを決定する
ようにさらに構成されている、請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
無線センサネットワークシステムは、多くの異なる種類の情報を収集するために使用される。かかるシステムによって取得され得る情報の本例としては、温度、湿度、気圧等を含んでいる。本例では、センサが広範に展開されており、各センサによって収集される感知データを管理コンピュータに送信するように構成されている。この管理コンピュータは、結果を求める等のため、当該収集した感知データを整理及び解析する。本事例では、その結果が、ネットワーク内の各センサの物理的な位置に依存又は関係している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００２】
【非特許文献１】Ｐｉｅｒｌｏｔ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａ  Ｎｅｗ  Ｔｈｒｅｅ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｏｆ  Ｔｈｒｅｅ  Ｃｉｒｃｌｅｓ”，Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ（ＥＵＲＯＢＯＴ），ｖｏｌｕｍｅ１６１  ｏｆ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｎｄ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  第２４８〜２６２頁，２０１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、センサは意図的に又は意図せずに移動する又は移動される場合があり、システム内のセンサの１つ又は複数の位置が分からないこともあり得る。さらに、従来の無線センサネットワークでは、センサが自らの位置をそれ自体で検出できない可能性があり、多数のセンサの個々の位置を手動で管理することが困難となり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、センサネットワーク内のセンサの位置を特定するための構成及び手法を含む。例えば、計算装置は、第１のセンサによる伝送内で送信される感知データ情報を受信する。感知データ情報は、第１のセンサのセンサ識別子及び感知データを含む。計算装置は、第１のタイムスタンプを感知データ情報に関連付ける。さらに、計算装置は、伝送に関係する信号強度データ及び伝送の検出に対応する第２のタイムスタンプを含む無線信号強度情報を他のセンサから受信する。計算装置は、他のセンサから受信される信号強度データに基づいて第１のセンサの位置を特定する。加えて、計算装置は、第１のタイムスタンプを第２のタイムスタンプと比較することに基づき、第１のセンサのセンサ識別子にその位置を関連付ける。加えて、本事例では、１つ又は複数の第２のセンサが第１のセンサからの伝送を計算装置に転送する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本実施形態に係る複数のセンサを含むシステムのアーキテクチャの一例を示す。
【図２】本実施形態に係るシーケンス図の一例を示す。
【図３】本実施形態に係る信号特性の一例を示す。
【図４】本実施形態に係る管理されたセンサの論理ブロック図の一例を示す。
【図５】本実施形態に係るゲートウェイ計算装置の論理ブロック図の一例を示す。
【図６】本実施形態に係る信号モニタリングのためのプロセスの一例を示す流れ図である。
【図７】本実施形態に係るセンサ位置を決定するためのプロセスの一例を示す流れ図である。
【図８】本実施形態に係る三角測量の一例を示す。
【図９】本実施形態に係る三辺測量の一例を示す。
【図１０】本実施形態に係る三角測量の一例を示す。
【図１１】本実施形態に係る受信感知データのデータ構造の一例を示す。
【図１２】本実施形態に係る受信信号強度データのデータ構造の一例を示す。
【図１３】本実施形態に係るセンサ位置を決定するためのデータ構造の一例を示す。
【図１４】本実施形態に係るシーケンス図の一例を示す。
【図１５】本実施形態に係るセンサ位置を決定するためのプロセスの一例を示す流れ図である。
【図１６】本実施形態に係る受信感知データのデータ構造の一例を示す。
【図１７】本実施形態に係る受信信号強度データのデータ構造の一例を示す。
【図１８】本実施形態に係るセンサ位置を決定するためのデータ構造の一例を示す。
【図１９】本実施形態に係るゲートウェイ計算装置の一例を示す。
【図２０】本実施形態に係る管理されたセンサの一例を示す。
【図２１】本実施形態に係る管理計算装置の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本実施形態は、無線センサネットワークシステムのための手法及び構成に係るものである。無線センサネットワークシステムは、システム内の他のセンサについて位置情報を決定することを可能にする管理されたセンサを含む。位置情報は、感知データから解析結果を決定するとき等、他のセンサから受信される感知データについて解析を行うときに使用される。本事例では、管理されたセンサが無線信号強度情報を検出し、他のセンサから受信される無線信号に関する情報に基づいて等、無線信号強度情報はシステム内の他のセンサの位置を決定するために後で使用する。
【０００７】
本実施例では、このシステムは、２種類のセンサ、例えば感知データを取得し、ネットワーク内で感知データを無線で周期的に伝送する管理されていないセンサと、同じく感知データを取得し、感知データを周期的に伝送し、かつ管理されていないセンサに関する無線信号強度情報を検出し、無線信号強度情報をタイムスタンプと共にゲートウェイ計算装置に伝送する機能をさらに含む管理されたセンサとを含み得る。一例として、管理されたセンサは、三角測量を可能にするため等、管理されていないセンサから無線通信を受信する角度を決定し、温度や気圧等の少なくとも１つの他の種類の情報を測定するためのセンサコンポーネントも含み得る。
【０００８】
その位置が知られている２つ以上の管理されたセンサが、管理されていないセンサから無線信号を受信し、１つ又は複数の管理計算装置と通信する１つ又は複数のゲートウェイ計算装置に信号強度情報を転送する。ゲートウェイ計算装置は、２つ以上の管理されたセンサから受信される無線信号強度情報に基づき、管理されていないセンサの位置を決定する。さらに、ゲートウェイ計算装置は、受信される無線信号情報のタイミングを明らかにする際に使用するための自らのタイムスタンプを記録する。
【０００９】
議論の目的で、互いに通信することができる無線センサ、ゲートウェイ計算装置、及び管理計算装置のネットワーク環境における本実施例を記載する。しかしながら、本開示に照らして当業者に明らかになるように、本実施形態は与えられる具体例に限定されず、他のシステム構成、他の種類のセンサ、他の種類の計算装置、他の種類の環境等に拡張し得る。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るシステム１００のアーキテクチャの一例を示す。システム１００は、管理計算装置１０２、１つ又は複数のゲートウェイ計算装置１０４（１）及び１０４（２）、複数の管理されたセンサ１０６（１）、１０６（２）、及び１０６（３）、並びに複数の管理されていないセンサ１０８（１）、１０８（２）、１０８（３）、１０８（４）、及び１０８（５）を含む。さらに、この例では、明瞭にするために管理されたセンサ１０６及び管理されていないセンサ１０８を数個のみ示すが、他の例では、はるかに多数の少なくとも管理されていないセンサ１０８があり得る。
【００１１】
管理されたセンサ１０６、管理されていないセンサ１０８、及びゲートウェイ計算装置１０４は、任意の適切な無線通信プロトコルによって等、無線で通信する。代替的に、他の例では、ゲートウェイ計算装置１０４は、少なくとも管理されたセンサ１０６との有線通信のために接続される。本実施例で使用され得る無線プロトコルの例は、ＷＩ−ＦＩ  ＤＩＲＥＣＴ（登録商標）を含むＷｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ  ８０２．１１）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、セルラ、又はそれらの組合せを含む。
【００１２】
さらに、ゲートウェイ計算装置１０４は、１つ又は複数のネットワーク１１０を介して管理計算装置１０２と通信するために接続され得る。１つ又は複数のネットワーク１１０は、イントラネット等のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等の広域ネットワーク（ＷＡＮ）、セルラネットワーク等の無線ネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ等のローカル無線ネットワーク、及び／若しくはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の短距離無線通信、光ファイバ、イーサネット（登録商標）、ファイバーチャネルを含む有線ネットワーク、そのような他の任意のネットワーク、又はそれらの任意の組合せを含む任意の種類のネットワークを含み得る。従って、１つ又は複数のネットワーク１１０は、有線通信技術及び／又は無線通信技術の両方を含み得る。かかる通信に使用されるコンポーネントは、ネットワークの種類、選択される環境、又はその両方に少なくとも部分的に依存し得る。そのようなネットワーク上で通信するためのプロトコルはよく知られており、ここでは詳細に議論しない。
【００１３】
本実施例では、システム１００内の各センサ１０６又は１０８は、他のセンサ１０６若しくは１０８及び／又はゲートウェイ計算装置１０４との間で無線信号を伝送し、受信し、転送する能力を有する。それ故、本実施例では、少なくとも２つの管理されたセンサ１０６がそれぞれの管理されていないセンサ１０８から伝送を受信するように、システム１００が完全接続ネットワークトポロジとして動作する。かかる例では、各センサ１０６及び１０８がゲートウェイ計算装置１０４及び他のセンサと単一ホップによって通信する。加えて又は代替的に、システム１００は、メッシュネットワークとして動作し、少なくとも２つの管理されたセンサ１０６が、管理されていないセンサ１０８による伝送を単一ホップで受信し、ゲートウェイ計算装置が伝送を単一ホップ又は複数ホップによって受信することを確実にするフラッディング又は他のアルゴリズム等のメッセージ送信アルゴリズムを使用して情報を転送する。他の適切なネットワークトポロジが本開示の利益を得る当業者に明らかになるであろう。
【００１４】
上記のように、管理されたセンサ１０６は、別のセンサからの無線伝送の信号強度を決定する能力を有する。加えて、本実施例では、管理されたセンサ１０６が無線伝送の受信方向を決定することができてもよい。管理されたセンサ１０６の少なくとも一部の位置は固定されている場合があり、そのため、管理されたセンサ１０６の物理位置がゲートウェイ計算装置１０４に知られている。他方で、管理されていないセンサ１０８は、本実施例では移動可能とし、それ故、管理されたセンサを使用して管理されていないセンサ１０８のそれぞれの物理位置を決定する。さらに、本実施例では、管理されたセンサ１０６は、別の管理されたセンサ１０６が移動されていることを他の管理されたセンサの検出信号強度に基づいて検出する。
【００１５】
一例として、管理されたセンサは、他のセンサからの伝送の信号強度を受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）に基づいて決定する。ＲＳＳＩは、受信される無線信号内にある出力を測定するための手法を提供する。例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１システム内では、ＲＳＳＩは無線環境内の相対的な受信信号強度であり得る。それ故、ＲＳＳＩは、管理されたセンサが受信する出力レベルの指示を与えることができ、より高いＲＳＳＩの数値は、管理されていないセンサからの信号がより強いことを示す。一例として、ＲＳＳＩの値が０〜１００のスケールで決定され、１００が最も高いＲＳＳＩ値である場合、管理されたセンサは１０１個の異なる信号強度レベルのうちの１つを任意の時点で決定する。さらに、ＲＳＳＩは、無線信号強度が一定の閾値を下回るときを判定するために使用し、一定の閾値を下回るとき、管理されたセンサは、管理されていないセンサが伝送を送信していないと判定する。本事例では、ＲＳＳＩの読取値に対する任意の特定の物理的パラメータの標準化された関係がない場合がある。しかしながら、ベンダ又はチップセットメーカは、例えば、ミリワット（ｍＷ）又はデシベルミリワット（ｄＢｍ）として測定される実際の信号強度に関する独自の精度、粒度、及びレンジを提供する。
【００１６】
さらに、本ＩＥＥＥ  ８０２．１１実施例内で信号強度を決定するための手法の一例としてＲＳＳＩを記載したが、受信チャネルパワーインジケータ（ＲＣＰＩ）等の他の手法をＩＥＥＥ  ８０２．１１実装にＲＳＳＩの代わりに又はＲＳＳＩに加えて使用したり、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）又は他の無線プロトコルの場合にはさらに他の手法を使用することができる。従って、本実施形態は、信号強度を決定するための特定の手法に限定されない。
【００１７】
加えて、本事例では、複数のゲートウェイ計算装置１０４（１）及び１０４（２）を使用する場合、ゲートウェイ計算装置１０４（１）及び１０４（２）は、それぞれの管理されていないセンサの位置情報を決定するために信号強度情報の処理を連係させるため等、１つ又は複数のネットワーク１１０上で又は直接の有線若しくは無線接続によって互いに通信する。例えば、第１のゲートウェイ計算装置１０４（１）が、第１の管理されたセンサ１０６（１）から管理されていないセンサ１０８（２）に関する信号強度情報を受信し、第２のゲートウェイ計算装置１０４（２）が、第２の管理されたセンサ１０６（２）から管理されていないセンサ１０８（２）に関する信号強度情報を受信する場合、第２のゲートウェイ計算装置は、第２の管理されたセンサ１０６（２）から受信される信号強度情報を第１のゲートウェイ計算装置１０４（１）に送信し、第１のゲートウェイ計算装置は、管理されていないセンサ１０８（２）の位置を決定する。
【００１８】
代替的に、他の例では、ゲートウェイ計算装置１０４（１）及び１０４（２）のそれぞれが全ての管理されたセンサ１０６によって送出される全ての通信を受信し、ゲートウェイ計算装置１０４（１）又は１０４（２）の一方が位置計算を行うように構成され得る。別の代替形態として、ゲートウェイ計算装置１０４（１）及び１０４（２）の両方が位置計算を行うように構成されてもよい。さらに別の代替形態として、管理されていないセンサのうちの半分の位置計算を行うように第１のゲートウェイ計算装置１０４（１）を構成し、管理されていないセンサのもう半分の位置計算を行うように第２のゲートウェイ計算装置１０４（２）を構成すること等が可能である。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るシーケンス図２００の一例を示す。例えば、本例は、センサ１０６（１）、１０６（２）、１０８（１）、及び１０８（２）がゲートウェイ計算装置１０４と直接通信できる点で単一ホップ無線センサネットワークに相当し得るが、少なくとも２つの管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）が、管理されていないセンサ１０８（１）及び１０８（２）から無線通信を受信する範囲内にある。
【００２０】
本例では、センサ識別子（ＩＤ）「Ｘ」を有する管理されていないセンサ１０８（１）が、感知データ、感知データに関連付けられたタイムスタンプ、及びセンサＩＤを含み得る感知データ情報の第１の伝送２０２を送信すると仮定されたい。例えば、センサ１０８（１）が温度センサである場合、管理されていないセンサ１０８（１）は、この例では「データ−１」として示す検出温度（例えば、送信の直前に検出される温度や送信前のある期間にわたって検出される平均温度等）の指示を含む伝送２０２を送信しうる。さらに、この伝送は、温度測定を行った（又は温度測定を行うのを完了した）ときのタイムスタンプ、即ち「ｔ１ｄ」及びセンサＩＤ、即ち、この例では「Ｘ」を含み得る。本事例では、センサＩＤが、システム１００内で一意であるか、又は他に個々に区別可能なＩＤ等の割り振られたＩＤであり得る。加えて又は代替的に、各センサに関連付けられたそれぞれのＩＰアドレスをセンサＩＤとして使用しうる。さらに、管理されていないセンサ１０８（１）が時点ｔ１ｘにおいて伝送２０２を送信すると仮定されたい。
【００２１】
ゲートウェイ計算装置１０４は、管理されていないセンサ１０８（１）から伝送２０２を受信し、伝送２０２内に含まれる感知データ情報を管理計算装置１０２に転送する。加えて、ゲートウェイ計算装置１０４は、管理されていないセンサ１０８（１）からゲートウェイ計算装置１０４が伝送２０２を受信した時点「ｔ１ｇ」の独自のタイムスタンプを記録する。
【００２２】
管理されていないセンサ１０８（１）の近くに位置する管理されたセンサ１０６の一部も伝送２０２の無線信号を検出する。それ故、ゲートウェイ計算装置１０４が通信２０２を受信することに加えて、１つ又は複数の管理されたセンサ１０６も伝送２０２を受信することができ、かつ／又は、伝送２０２の信号強度を他に検出する。例えば、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、この例では、センサＩＤ「Ａ」を有し、時点「ｔ１ａ」における伝送の信号強度を検出する。さらに、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、センサＩＤ「Ｂ」を有し、時点「ｔ１ｂ」における伝送２０２の信号強度を検出する。
【００２３】
この例では、第１の管理されたセンサ１０６（１）及び第２の管理されたセンサ１０６（２）は、信号強度が検出されたときのそれぞれのタイムスタンプ並びにそれぞれの管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）のそれぞれのセンサＩＤと共に、ゲートウェイ計算装置１０４に信号強度情報をそれぞれ送信する。それ故、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、センサＩＤ「Ａ」、第１の管理されたセンサ１０６（１）が伝送２０２の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ１ａ」、及び信号強度情報「ＳＳ−１ａ」を含む通信２０４を送信する。同様に、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、センサＩＤ「Ｂ」、第２の管理されたセンサ１０６（２）が伝送２０２の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ１ｂ」、及び信号強度情報「ＳＳ−１ｂ」を含む通信２０６を送信する。さらに、ゲートウェイ計算装置１０４が、管理されていないセンサ１０８（１）からの伝送２０２の信号強度を検出するための機能も含む場合、管理されていないセンサ１０８（１）の位置を決定するために管理されたセンサ１０６（１）又は１０６（２）の一方が不要であり得る。加えて、例えば図３に関して以下でさらに論じるように、信号強度情報はいくつかの他の信号特性を含み得る。
【００２４】
本事例では、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）上で測定されるそれぞれのタイムスタンプｔ１ａ及びｔ２ａは、信号強度が検出されるときの単一のタイムスタンプをそれぞれ含み得る。代替的に、本事例では、時間単位での伝送長を示すために、例えば図６に関して以下でさらに説明するように、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）上で測定されるそれぞれのタイムスタンプｔ１ａ及びｔ２ａは、信号検出の開始及び終了のタイムスタンプをそれぞれ含み得る。
【００２５】
ゲートウェイ計算装置１０４は、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）から通信２０４及び／又は２０６をそれぞれ受信し、ゲートウェイ計算装置１０４において記録されるタイムスタンプｔ１ｇを、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）において記録されるタイムスタンプｔ１ａ及び／又はｔ１ｂのそれぞれと比較することに少なくとも部分的に基づき、受信感知データであるデータ−１を検出信号強度（検出ＳＳ）に関連付ける。例えば、ｔ１ｇ、ｔ１ａ、及びｔ１ｂがほぼ同じ時間である（例えば、閾値時間内にある）場合、管理されていないセンサ１０８（１）からゲートウェイ計算装置１０４によって受信される感知データに対して、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）から受信される検出ＳＳ情報を、それらの情報が同じ無線信号に対応する可能性が高いことに基づいて関連付ける。
【００２６】
以下でさらに論じるように、ゲートウェイ計算装置１０４は、受信される検出信号強度情報に基づき、管理されていないセンサ１０８（１）の位置を決定する。ゲートウェイ計算装置１０４は、感知データに少なくとも部分的に基づく解析結果を決定する際に使用するための位置情報を伝送２０８内で管理計算装置１０２に送信する。代替的に、ゲートウェイ計算装置１０４は、通信２０４及び２０６の検出ＳＳ情報を管理計算装置１０２に転送することができ、管理計算装置１０２は、処理を行って管理されていないセンサ１０８（１）の位置を決定する。
【００２７】
その後、時点ｔ２ｄにおいて、センサＩＤ「Ｙ」を有する第２の管理されていないセンサ１０８（２）が感知データ「データ−２」を測定又は他に受信すると仮定されたい。第２の管理されていないセンサ１０８（２）は、時点ｔ２ｙにおいて、タイムスタンプｔ２ｄ及びセンサＩＤ  Ｙを含む感知データを伝送２１０内でゲートウェイ計算装置１０４に送信する。ゲートウェイ計算装置１０４は、時点ｔ２ｇにおいて伝送を受信することができ、感知データであるデータ−２、センサＩＤ  Ｙ、及びタイムスタンプｔ２ｄを管理計算装置１０２に転送する。
【００２８】
ゲートウェイ計算装置１０４が伝送２１０を受信することに加えて、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）の１つ又は複数も伝送２１０を受信し、かつ／又は伝送２１０の信号強度を他に検出する。例えば、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、時点「ｔ２ａ」において伝送２１０の信号強度を検出する。さらに、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、時点「ｔ２ｂ」において伝送２１０の信号強度を検出する。この例では、第１の管理されたセンサ１０６（１）及び第２の管理されたセンサ１０６（２）は、信号強度が検出されたときのそれぞれのタイムスタンプ並びにそれぞれの管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）のそれぞれのセンサＩＤと共に、ゲートウェイ計算装置１０４に信号強度情報をそれぞれ送信する。従って、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、センサＩＤ「Ｂ」、第２の管理されたセンサ１０６（２）が伝送２１０の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ２ｂ」、及び信号強度情報「ＳＳ−２ｂ」を含む通信２１２を送信する。同様に、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、センサＩＤ「Ａ」、第１の管理されたセンサ１０６（１）が伝送２１０の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ２ａ」、及び信号強度情報「ＳＳ−２ａ」を含む通信２１４を送信する。さらに、ゲートウェイ計算装置１０４が、管理されていないセンサ１０８（２）からの伝送２１０の信号強度を検出するための機能も含む場合、第２の管理されていないセンサ１０８（２）の位置を決定するために管理されたセンサ１０６（１）又は１０６（２）の一方が不要であり得る。
【００２９】
ゲートウェイ計算装置１０４は、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）から通信２１２及び／又は２１４をそれぞれ受信し、ゲートウェイ計算装置１０４において記録されるタイムスタンプｔ２ｇを、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）において記録されるタイムスタンプｔ２ａ及び／又はｔ２ｂのそれぞれと比較することに少なくとも部分的に基づき、受信感知データであるデータ−２を検出信号強度（検出ＳＳ）に関連付ける。例えば、ｔ２ｇ、ｔ２ａ、及びｔ２ｂがほぼ同じ時間である（例えば、互いの閾値時間内にある）場合、管理されていないセンサ１０８（２）からゲートウェイ計算装置１０４によって受信される感知データであるデータ−２に対して、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）からそれぞれ受信される検出ＳＳ情報ＳＳ−２ａ及びＳＳ−２ｂを、それらの情報が同じ無線信号に対応する可能性が高いことに基づいて関連付ける。
【００３０】
以下でさらに論じるように、ゲートウェイ計算装置１０４は、受信される検出信号強度情報ＳＳ−２ａ及びＳＳ−２ｂに基づいて第２の管理されていないセンサ１０８（２）の位置を決定する。ゲートウェイ計算装置１０４は、感知データに少なくとも部分的に基づく解析結果を決定する際に使用するための位置情報を伝送２１６内で管理計算装置１０２に送信する。代替的に、ゲートウェイ計算装置１０４は、通信２１２及び２１４の検出ＳＳ情報を管理計算装置１０２に転送したり、管理計算装置１０２は、処理を行って第２の管理されていないセンサ１０８（２）の位置を決定しても良い。
【００３１】
その後、時点ｔ３ｄにおいて、第１の管理されていないセンサ１０８（１）は、感知データ「データ−３」を測定又は他に受信すると仮定されたい。第１の管理されていないセンサ１０８（１）は、時点ｔ３ｘにおいて、タイムスタンプｔ３ｄ及びセンサＩＤ  Ｘを含む感知データを伝送２１８内でゲートウェイ計算装置１０４に送信する。ゲートウェイ計算装置１０４は、時点ｔ３ｇにおいて伝送を受信し、感知データであるデータ−３、センサＩＤ  Ｘ、及びタイムスタンプｔ３ｄを管理計算装置１０２に転送する。
【００３２】
ゲートウェイ計算装置１０４が伝送２１８を受信することに加えて、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）の１つ又は複数も伝送２１８を受信し、かつ／又は伝送２１８の信号強度を他に検出する。例えば、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、時点「ｔ３ａ」において伝送２１８の信号強度を検出する。さらに、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、時点「ｔ３ｂ」において伝送２１８の信号強度を検出する。この例では、第１の管理されたセンサ１０６（１）及び第２の管理されたセンサ１０６（２）は、信号強度が検出されたときのそれぞれのタイムスタンプ並びにそれぞれの管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）のそれぞれのセンサＩＤと共に、ゲートウェイ計算装置１０４に信号強度情報をそれぞれ送信する。それ故、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、センサＩＤ「Ａ」、第１の管理されたセンサ１０６（１）が伝送２１８の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ３ａ」、及び信号強度情報「ＳＳ−３ａ」を含む通信２２０を送信する。同様に、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、センサＩＤ「Ｂ」、第２の管理されたセンサ１０６（２）が伝送２１８の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ３ｂ」、及び信号強度情報「ＳＳ−３ｂ」を含む通信２２２を送信する。さらに、ゲートウェイ計算装置１０４が、管理されていないセンサ１０８（２）からの伝送２１８の信号強度を検出するための機能も含む場合、第２の管理されていないセンサ１０８（２）の位置を決定するために管理されたセンサ１０６（１）又は１０６（２）の一方が不要であり得る。
【００３３】
ゲートウェイ計算装置１０４は、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）から通信２２０及び／又は２２２をそれぞれ受信し、ゲートウェイ計算装置１０４において記録されるタイムスタンプｔ３ｇを、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）において記録されるタイムスタンプｔ３ａ及び／又はｔ３ｂのそれぞれと比較することに少なくとも部分的に基づき、受信感知データであるデータ−３を検出信号強度（検出ＳＳ）ＳＳ−３ａ及びＳＳ−３ｂに関連付ける。例えば、ｔ３ｇ、ｔ３ａ、及びｔ３ｂがほぼ同じ時間である（例えば、互いの閾値時間内にある）場合、管理されていないセンサ１０８（１）からゲートウェイ計算装置１０４によって受信される感知データであるデータ−３に対して、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）からそれぞれ受信される検出ＳＳ情報ＳＳ−３ａ及びＳＳ−３ｂを、それらの情報が同じ無線信号に対応する可能性が高いことに基づいて関連付ける。
【００３４】
以下でさらに論じるように、ゲートウェイ計算装置１０４は、受信される検出信号強度情報ＳＳ−３ａ及びＳＳ−３ｂに基づいて第１の管理されていないセンサ１０８（１）の現在位置を決定する。ゲートウェイ計算装置１０４は、感知データに少なくとも部分的に基づく解析結果を決定する際に使用するための位置情報を伝送２２４内で管理計算装置１０２に送信する。代替的に、ゲートウェイ計算装置１０４は、通信２２０及び２２２の検出ＳＳ情報を管理計算装置１０２に転送したり、管理計算装置１０２は、処理を行って第１の管理されていないセンサ１０８（１）の位置を決定しても良い。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る信号３００の信号特性についての図の一例を示す。例えば、信号３００の検出信号強度は、受信される無線信号内にある出力の測定値であり得る。図３の線図では、値３０４を有する信号強度の中数（平均）として信号強度ＳＳ  ３０２を示す。例えば、３０６に示すように、信号３００は周波数ラムダ（λ）を有することができ、３０８及び３１０においてそれぞれ示すように、所与の周波数の間の信号は、Ｖ及び−Ｖとして示す位相差ごとに１及び０等のデジタル信号の数値として認識し得る。本実施例では、信号強度ＳＳが閾値３１２を上回るときに開始時間Ｔ１を決定し、信号強度ＳＳが閾値３１２又は他の何らかの閾値等のある閾値未満であるときに終了時間Ｔ４を決定する。それ故、Ｔ４とＴ１との差に基づいて伝送の時間長を決定することができる。無線ＬＡＮ又はＬＴＥ（ロングタームエボリューション）等のデータ伝送プロトコルの種類を認識するために、デジタル信号３００のパターンである変調を使用する。本実施例では、感知データ情報を本実施形態のタイムスタンプに加えて又はその代わりに信号強度情報と関連付けるために、伝送長、伝送の種類、周波数等の信号特性を使用し得る。
【００３６】
図４〜図７及び図１５は、本実施形態に係るプロセスの例を示す流れ図を含む。これらのプロセスは、動作順序を表す論理流れ図中のブロックの集まりとして示されており、その一部若しくは全てをハードウェア、ソフトウェア又はその組合せによって実装し得る。ソフトウェアに関連して、ブロックは１つ又は複数のコンピュータ可読媒体上に記憶されるコンピュータ実行可能命令を表すことができ、かかるコンピュータ実行可能命令は、１つ又は複数のプロセッサによって実行されるとき、列挙する操作を実行するようにプロセッサを実行させる。概して、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行するか又は特定のデータ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。ブロックを記述する順序は限定として解釈すべきではない。記載するブロックの任意の個数を任意の順序で及び／又は並列に組み合わせてこのプロセス又は代替的プロセスを実施することができ、ブロックの全てを実行しなければならないわけではない。議論目的で、本実施例に記載する環境、枠組み、及びシステムに関してプロセスを説明するが、これらのプロセスは多岐にわたる他の環境、枠組み、及びシステム内で実施し得る。
【００３７】
図４は、本実施形態に係る管理されたセンサ１０６の論理ブロック図の一例を示す。この例の管理されたセンサ１０６は、モニタブロック４０２及び感知ブロック４０４を含み、そのそれぞれは複数の操作を含むアルゴリズムに対応し得る。モニタブロック４０２は、管理されたセンサ１０６の周囲の無線信号をモニタし、モニタ済みの信号に関する情報を例えばゲートウェイ計算装置に送信するように構成される。従って、４０６に示すように、管理されたセンサ１０６は、無線信号４０８を検出するか、又は他に別のセンサ（図４には不図示）等から受信するように構成される。
【００３８】
４１０では、管理されたセンサが、検出信号の信号特性を記録する。例えば、上記のように、管理されたセンサは、検出済みの無線信号４０８の平均信号強度を決定する。
【００３９】
４１２では、管理されたセンサが、検出済みの信号４０８に適用するタイムスタンプを決定する。例えば、管理されたセンサは、信号４０８の検出時に管理されたセンサがタイムスタンプを決定し適用することを可能にするクロック等を含み得る。
【００４０】
４１４では、管理されたセンサが、ゲートウェイ計算装置に送信される信号強度情報を作成する。例えば、管理されたセンサは、信号強度情報、タイムスタンプ、及び管理されたセンサのＩＤを送信するためにパケット化するか、又は他に準備する。
【００４１】
４１６では、管理されたセンサが、信号強度情報４１８を送信する。例えば、信号強度情報４１８は、ゲートウェイ計算装置及び／又はシステム内の他のセンサ若しくは他のノードに送信される。本実施例では、信号強度データが時間単位での信号長、周波数、変調等の信号特性を含み得る。
【００４２】
感知ブロック４０４は、温度、気圧、音、光、運動又は他の感知データ４２２等、感知コンポーネント４２０によって与えられる測定値又は他の情報を感知し伝送するように管理されたセンサ１０６を構成する。
【００４３】
４２４では、管理されたセンサが、感知コンポーネント４２０から感知データ４２２を取得するか又は他に受信する。
【００４４】
４２６では、管理されたセンサが、感知データ４２２に適用されるタイムスタンプを決定する。例えば、管理されたセンサは、管理されたセンサがタイムスタンプを決定し、感知コンポーネント４２０から受信される感知データ４２２に適用することを可能にするためのクロックを含む。
【００４５】
４２８では、管理されたセンサが、感知データ４２２、タイムスタンプ、及び管理されたセンサのＩＤを伝送するためにパケット化するか、又は他に準備すること等により、感知データ情報４３０を作成する。
【００４６】
４３２では、管理されたセンサが、感知データ情報４３０を伝送するか、又は他に送信する。例えば、感知データ情報４３０は、ゲートウェイ計算装置及び／又はシステム内の別のセンサ若しくは他のノードに送信される。本実施例では、感知データ情報４３０を受信し、感知データ情報４３０を管理計算装置に転送するようにゲートウェイを構成する。
【００４７】
本実施例では、管理されていないセンサ１０８の無線信号を検出するためにのみ管理されたセンサ１０６を使用する場合、管理されたセンサ１０６から感知ブロック４０４を省略する。さらに、本実施例における管理されていないセンサ１０８は、感知ブロック４０４を含み得るが、モニタブロック４０２を含まなくてもよい。代替的に、本実施例では、システム内の全てのセンサが、感知ブロック４０４及びモニタブロック４０２の両方を含む管理されたセンサ１０６であっても良い。
【００４８】
図５は、本実施形態に係るゲートウェイ計算装置１０４の論理ブロック図の一例を示す。この例では、ゲートウェイ計算装置１０４は、位置計算ブロック５０６、ＩＤアソシエーションブロック５０４、及び位置管理ブロック５０８を含むゲートウェイアプリケーション５０２を含む。
【００４９】
５１０では、ゲートウェイ計算装置が、管理されたセンサ又は管理されていないセンサから送信される感知データ情報４３０を受信し記憶する。
【００５０】
５１２では、ゲートウェイ計算装置は、受信済みの感知データ情報のタイムスタンプを決定する。
【００５１】
５１４では、ゲートウェイ計算装置が、受信済みの感知データ情報を管理計算装置に転送する。
【００５２】
５１６では、ゲートウェイ計算装置が、タイムスタンプを比較することに基づき、受信済みの感知データ情報４３０に関係する信号強度情報を決定する。例えば、受信される感知データ情報に関連付けられたゲートウェイタイムスタンプを、受信される信号強度情報内に含まれるタイムスタンプと比較して、互いの閾値時間内のタイムスタンプを決定する。例えば、センサ報告のシステム及び周波数に基づき、時間閾値は、センサのクロックがゲートウェイのクロックとどの程度密に同期されているのかに少なくとも部分的に依存し得る。関連付けられたタイムスタンプを決定することにより、ゲートウェイ計算装置は、感知データ情報４３０を送信したセンサのセンサＩＤを、感知データ情報４３０を送信したセンサの位置を決定するために使用可能な信号強度情報に関連付ける。
【００５３】
位置計算ブロック内の５１８では、ゲートウェイ計算装置が、管理されたセンサから信号強度情報４１８を受信し記憶する。本事例では、ゲートウェイ計算装置は、管理されていないセンサ又は管理されたセンサによる感知データの伝送ごとに２つ以上の管理されたセンサから信号強度情報４１８を受信する。
【００５４】
５２０では、ゲートウェイ計算装置が、タイムスタンプ情報を他の受信済みの信号強度情報の他の記憶済みのタイムスタンプと比較して、互いの閾値時間内のタイムスタンプを決定することに基づき、関係するＳＳ情報を決定する。互いの閾値時間内のタイムスタンプを決定することにより、ゲートウェイ計算装置は、特定のセンサからの感知データの同じ伝送に関係する、複数の管理されたセンサから受信される信号強度情報を決定する。それ故、本実施例では、互いの閾値時間内に３つ以上のタイムスタンプ、即ち感知データ情報の受信に関するゲートウェイ計算装置のタイムスタンプ、感知データ情報の伝送の信号強度の検出を示す第１の管理されたセンサのタイムスタンプ、及び感知データ情報の伝送の信号強度の検出を示す第２の管理されたセンサのタイムスタンプがあり得る。
【００５５】
５２２では、ゲートウェイ計算装置が、管理されたセンサから受信される信号強度情報４１８に基づき、感知データ情報４３０を送信したセンサの位置を計算する。
【００５６】
５２４では、ゲートウェイ計算装置が、感知データ情報４３０を送信したセンサのＩＤに計算済みの位置情報を関連付ける。この位置計算ブロックは、その位置及びセンサＩＤを位置管理ブロック５０８に転送する。
【００５７】
位置管理ブロック内の５２６では、ゲートウェイ計算装置が、位置計算ブロック５０６から受信される位置情報に基づき、感知データ情報４３０を送信したセンサの位置を再計算する。例えば、センサの位置が過去の位置に近い（例えば、閾値距離内にある）場合、目的のセンサについて過去に決定された１つ又は複数の位置に基づき、識別したセンサの位置を（例えば、中数（平均）を決定することによって）再計算する。他方で、識別したセンサの位置が過去の位置と大幅に異なる場合には再計算を行わなくてもよい。
【００５８】
５２８では、ゲートウェイ計算装置が、識別したセンサに関する決定済みの位置を（再計算されていてもいなくても）記憶する。
【００５９】
５３０では、ゲートウェイ計算装置が、位置データ及びセンサＩＤを管理計算装置に送信する。代替的に、本実施例では、ＩＤアソシエーションブロック５０４、位置計算ブロック５０６、又は位置管理ブロック５０８のうちの１つ又は複数を管理計算装置上で実行し得る。他の変型例が本開示の利益を得る当業者に明らかになるであろう。
【００６０】
図６は、本実施形態に係る信号モニタリングのためのプロセス６００の一例を示す流れ図である。本実施例では、プロセス６００は、センサネットワーク内の他のセンサによる伝送の信号強度をモニタするための管理されたセンサ又は他の適切な計算装置によって実行される。例えば、感知データの伝送の開始を示す閾値量を信号強度が上回るかどうかを確認するために、管理されていないセンサからの無線信号をモニタする。信号強度が閾値レベルを上回る場合、管理されたセンサは、伝送の開始に対応するタイムスタンプを記録する。さらに、管理されたセンサは、周波数及び変調等の無線信号の特性をモニタし記録する。信号強度が伝送の終了を示す閾値未満になる場合、本事例では、管理されたセンサは、伝送の終了のタイムスタンプを記録する。管理されたセンサは、信号強度情報をゲートウェイ計算装置に送信する。本実施例では、プロセス６００は、図４のモニタブロック４０２によって実行される。
【００６１】
６０２では、管理されたセンサが、センサネットワーク内の他のセンサからの無線信号の信号強度（ＳＳ）をモニタする。
【００６２】
６０４では、管理されたセンサが、検出信号強度が伝送の開始を示す閾値を上回るかどうかを判定する。かかる閾値を上回らない場合、このプロセスは６０２に戻ってモニタを続行し、上回る場合、このプロセスはブロック６０６に進む。
【００６３】
６０６では、伝送の開始が検出されると、管理されたセンサが、伝送の開始に関するタイムスタンプを記録する。
【００６４】
６０８では、管理されたセンサが、伝送の特性、例えば周波数及び変調を決定し記憶する。
【００６５】
６１０では、管理されたセンサが、検出信号強度が伝送の終了を示す閾値を下回っているかどうかを判定する。かかる閾値を下回っていない場合、このプロセスは６０８に戻って伝送の特性の決定及び記憶を続行し、下回っている場合、このプロセスは６１２に進む。
【００６６】
６１２では、管理されたセンサが、伝送の終了に対応するタイムスタンプを記録する。本実施例では、時間単位での伝送長を決定するために第１のタイムスタンプ及び第２のタイムスタンプを使用する。
【００６７】
６１４では、管理されたセンサが、信号強度情報をゲートウェイ計算装置及び／又はシステム内の別のノードに送信する。例えば、信号強度情報は、開始のタイムスタンプ、終了のタイムスタンプ、及びモニタを行って信号強度情報を送信している管理されたセンサのＩＤと共に伝送の無線信号特性を含み得る。
【００６８】
図７は、本実施形態に係るセンサ位置を決定するためのプロセス７００の一例を示す流れ図である。本実施例では、プロセス７００は、ゲートウェイ計算装置１０４上のゲートウェイアプリケーション５０２又は感知データを含む伝送を送信したセンサの位置を計算するのに適した他の計算装置によって実行される。上記のように、信号強度情報は、１つ又は複数のタイムスタンプ及び信号強度を検出した管理されたセンサのＩＤを含み得る。さらに、感知データ情報は、センサＩＤと共に受信されてもよく、計算装置は、受信される感知データのためのタイムスタンプを生成し得る。感知データに与えられるゲートウェイタイムスタンプは、関連付けられたタイムスタンプに基づいて受信感知データを受信信号強度情報に関連付けるために使用される。識別した報告側センサの位置は、三角測量又は三辺測量等の幾何学的方法を使用して計算される。本実施例では、同じタイムスタンプ及び信号の特性を有する信号強度データのサブセット（例えば、三辺測量の場合にはデータの組合せ）を使って計算されるいくつかの位置の中数（平均）として、識別したセンサの位置を計算する。センサのＩＤは、管理されたセンサにおいて記録されるタイムスタンプと同じであるゲートウェイにおいて記録されるタイムスタンプに基づき、位置に関連付けられる。さらに、本実施例では、同じセンサＩＤについて過去に計算した位置の履歴データを決定し、識別したセンサの位置を例えば中数等に基づいて再計算する間に使用する。
【００６９】
７０２では、計算装置が、報告側の管理されていないセンサによって送信される感知データ情報を受信する。例えば、感知データ情報は、感知データ、感知データを送信した報告側センサのセンサＩＤ、及び報告側センサによってデータが感知された時点に対応するタイムスタンプを含み得る。管理されたセンサが移動式である場合等、さらに本実施例では、報告側センサとしての管理されたセンサにもプロセス７００が適用される。
【００７０】
７０４では、計算装置が、報告側センサのセンサＩＤ、データ感知時のタイムスタンプと共に感知データを抽出し、感知データにゲートウェイタイムスタンプをさらに関連付ける。
【００７１】
７０６では、計算装置が、１つ又は複数の管理されたセンサから信号強度情報を受信することができる。例えば、ゲートウェイ計算装置が信号強度情報を決定することもできる場合、少なくとも１つの他の管理されたセンサから信号強度情報を受信すれば十分である。他方で、ゲートウェイ計算装置が信号強度情報を決定できない場合、少なくとも２つ以上の管理されたセンサから信号強度情報を受信する。
【００７２】
７０８では、計算装置が、信号強度情報から信号強度データ、１つ又は複数の関連付けられたタイムスタンプ、及び信号強度情報を送信した管理されたセンサのＩＤを抽出する。
【００７３】
７１０では、計算装置が、ＳＳデータのタイムスタンプを他の管理されたセンサからの他の受信済みのＳＳデータのタイムスタンプと比較して、互いの閾値時間内のタイムスタンプを有するＳＳデータを特定する。従って、閾値時間内のタイムスタンプを有するＳＳデータは、同じ感知データ伝送に対応すると考えることができ、その結果、報告側センサの位置を示すと考えられる。
【００７４】
７１２では、受信済みのＳＳ情報のあり得る組合せに基づき、計算装置が、感知データ情報を送信した報告側センサの１つ又は複数の位置を決定する。例えば、信号強度情報が３つ以上の管理されたセンサから受信される場合、三角測量又は三辺測量等の以下で論じる手法を使用して、報告側センサの複数の指示された位置を信号強度情報の複数の異なる組合せから決定する。
【００７５】
７１４では、計算装置が、報告側センサの計算済みの位置の中数を決定することができる。例えば、信号強度情報の複数の異なる組合せから複数の異なる位置が決定される場合、計算装置は、複数の位置の中数を報告側センサの決定された位置として求める。
【００７６】
７１６では、計算装置が、ＳＳデータのタイムスタンプを受信感知データのゲートウェイタイムスタンプと比較して、同じタイムスタンプを有する、例えば互いの閾値時間内にあるそれぞれのＳＳデータにセンサＩＤを関連付ける。代替的に、本実施例では、タイムスタンプを比較することに依拠するのではなく、それぞれの管理されたセンサが、ゲートウェイ計算装置に送信される信号強度情報及び／又は信号の信号特性と共に、伝送側の管理されていないセンサのセンサＩＤを含める。従って、ゲートウェイ計算装置は、タイムスタンプを比較することに加えて又はその代わりに、他の手法によって感知データ及び報告側センサＩＤに対する信号強度情報の関連付けを決定できる。
【００７７】
７１８では、計算装置が、報告側センサと同じセンサＩＤを有するセンサに関する過去のセンサ位置の一覧をそれまでのセンサ位置データから決定する。
【００７８】
７２０では、それまでの位置が計算済みの位置の閾値距離内にある場合、計算装置は、過去に決定されたセンサ位置に基づいて報告側センサの位置の精度を高める。例えば、報告側センサのそれまでの位置が閾値距離内（例えば、ネットワーク内のセンサ間の実際の距離に基づく閾値許容差内）にある場合、その報告側センサは、過去に決定された位置から移動していないと見なすことができる。それ故、現在の計算済みの位置を過去に決定された位置に対して平均化して、報告側センサの新たな現在位置を決定することができる。他方で、それまでの位置が現在の計算済みの位置の閾値距離内にない場合、報告側センサが過去の位置から移動していると考えることができ、現在の計算済みの位置の精度を改善するために報告側センサのそれまでの位置を使用できない場合がある。
【００７９】
７２２では、計算装置が、報告側センサのセンサＩＤ及びゲートウェイタイムスタンプと共に報告側センサの位置を管理計算装置に送信する。例えば、ゲートウェイタイムスタンプは、報告側センサの位置が決定された時点を示す。
【００８０】
図８は、本実施形態に係る三角測量の一例８００を示す。例えば、三角測量は、第３の点の位置を決定するために、その位置が分かっている２点からの距離及び角度を使用する。加えて、一例として、ＲＳＳＩ情報は距離の対数に比例して変化し得るため、報告側センサの無線信号の強度を測定することによって報告側センサの距離を決定することが可能である。さらに、本実施形態では、管理されたセンサのアンテナの構成に基づいて信号の受信方向も決定される。
【００８１】
図示の例では、第１の管理されたセンサ１０６（１）及び第２の管理されたセンサ１０６（２）が決まった位置にあり、従って既知の位置にあり、互いから既知の距離８０２にあると仮定されたい。さらに、管理されていないセンサ１０８からの無線信号に対する、第１の管理されたセンサ１０６（１）及び第２の管理されたセンサ１０６（２）によって受信される方向情報を含む信号強度情報に基づき、第１の角度８０４及び第２の角度８０６並びに第１の距離８０８及び第２の距離８１０を決定する。管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）に対する管理されていないセンサ１０８の位置を決定するためにこれらの情報の全てが必要ではないため、測定される距離８０８、８１０、及び角度８０４、８０６の様々な組合せに基づき、管理されていないセンサ１０８のいくつかの異なる位置を決定する。それ故、管理されていないセンサの計算済みの位置は、計算済みの位置の平均として決定し、又は、角度測定に対する距離測定の決定された精度に基づく別の適切な関数によって決定する。
【００８２】
一例として、任意の点における平均受信信号強度は、送信機と受信機との間の分離距離の冪法則として減衰することが当技術分野で知られている。従って、ＲＳＳＩの場合、管理されていないセンサと管理されたセンサとの間の距離が、式：
ＲＳＳＩ［ｄＢｍ］＝−Ｎ  ｌｏｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ＋Ａ  （式１）
に基づく測定信号強度（例えば、ｄＢｍ単位）から計算される。ここで、Ｎ及びＡは、システムの定数パラメータである。さらに、本実施形態では、送信機と受信機との間の距離を測定信号強度に基づいて決定するための手法の一例について説明したが、他の手法が本開示の利益を得る当業者に明らかになるであろう。
【００８３】
図９は、本実施形態に係る三辺測量の一例９００を示す。三辺測量は、その位置が分かっている３点からの距離に基づいてある点の位置を決定することを含む。例えば、三辺測量は、その位置が分かっている３つの管理されたセンサ１０６（１）、１０６（２）、及び１０６（３）に対する管理されていないセンサ１０８の位置を決定するために使用され得る。三角測量とは対照的に、三辺測量は角度を測定することを含まず、従って、この例の管理されたセンサ１０６は、信号の受信方向を示さずかつ／又は無線方向発見機能を含まない簡単なアンテナを含み得る。
【００８４】
管理されたセンサ１０６（１）、１０６（２）、及び１０６（３）によって受信される管理されていないセンサ１０８からの伝送の測定信号強度に基づき、ゲートウェイ計算装置は管理されたセンサ１０６（１）、１０６（２）、及び１０６（３）のそれぞれからの管理されていないセンサ１０８までの距離を決定する。従って、検出される信号強度に基づき、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、管理されていないセンサ１０８から第１の距離９０２にあると決定し、第２の管理されたセンサ１０６は、管理されていないセンサ１０８から第２の距離９０４にあると決定し、第３の管理されたセンサ１０６は、管理されていないセンサ１０８から第３の距離９０６にあると決定する。これらの距離９０２、９０４、及び９０６のそれぞれは、それぞれの管理されたセンサ１０６（１）、１０６（２）、及び１０６（３）を中心に有するそれぞれの円９０８、９１０、及び９１２の半径として表す。これらの３つの円９０８、９１０、及び９１２の交点９１４は、管理されていないセンサ１０８の位置であると決定される。管理されていないセンサ１０８の信号強度情報を報告する管理されたセンサが４つ以上ある場合、複数の検出位置に対応する複数の交点がある可能性があり、管理されていないセンサ１０８の最終的な計算済みの位置を決定するためにそれらの複数の位置が平均化される。
【００８５】
図１０は、本実施形態に係る三角測量の一例１０００を示す。図１０の例は、幾何学的な円の交点を使用する２Ｄ平面における三角測量の設定を採用する。この例では、３つの管理されたセンサ１０６（１）、１０６（２）、及び１０６（３）に対する管理されていないセンサ１０８の位置を決定するために、３つの円のパワーセンタ（即ち、根心）に基づく３つの物体の三角測量アルゴリズムを使用する。３つの円のパワーセンタは、３つの円に対する等パワーの一意の点である。２つの円のパワー線（即ち、根軸）は、各円に対して同じパワーを有する点の軌跡である。パワー線は円の中心をつなぐ線に対して垂直であり、存在する場合には円の交点を通過する。例えば、図１０では、第１の円１００４と第２の円１００６との間のパワー線１００２がそれらの２つの円の交点にあり、第１の円と第３の円１０１０との間のパワー線１００８がそれらの２つの円の交点にあり、パワー線１０１２が第３の円と第２の円との交点にある。パワー線の交点１０１４は、管理されていないセンサ１０８の位置であると決定される。この手法に基づいて位置を計算するための特定のアルゴリズムの一例について、例えば、参照により本実施形態に援用する（非特許文献１）を参照されたい。さらに、感知信号強度に基づいてセンサの位置を決定するためのいくつかの手法について本実施形態で説明したが、他の改変形態及び他の手法が本開示の利益を得る当業者に明らかになるであろう。従って、本実施形態はセンサの相対位置を計算するためのいかなる特定の手法にも限定されない。
【００８６】
図１１は、本実施形態に係る受信感知データ情報のデータ構造１１００の一例を示す。この例では、データ構造１１００がゲートウェイ計算装置１０４によって保持されてもよく、管理されていないセンサ（例えば、図２のセンサＩＤ  Ｘ及びＹを有する管理されていないセンサ）において生成され、ゲートウェイ計算装置によって受信される感知データ情報を含み得る。データ構造１１００は、受信される伝送ごとに割り振られる通信番号１１０２、及び感知データがゲートウェイ計算装置によって受信される場合に受信済みの感知データに関連付けられるゲートウェイタイムスタンプ１１０４を含む。加えて、データ構造１１００は、報告側センサによって感知データが感知されたときのセンサタイムスタンプ１１０６、報告側センサのセンサＩＤ１１０８、及びこの例では測定温度である感知データ１１１０を含む感知データ情報を含む。データ構造１１００内の情報を図２内の情報と相関させるために、感知データは、時点ｔ１ｘにおいてセンサＩＤ「Ｘ」を有する管理されていないセンサから送信され、「０１：００：００」のタイムスタンプ１１０６はｔ１ｄに対応することができ、データ−１は温度６１度に対応し得る。さらに、ゲートウェイ計算装置において記録されるゲートウェイタイムスタンプ１１０４「０１：００：０１」は、図２のｔ１ｇに対応し得る。データ構造１１００内の通信２及び３について入力される情報は、図２の伝送２１０及び２１８のそれぞれに同様に対応し得る。
【００８７】
図１２は、本実施形態に係る受信信号強度情報のデータ構造１２００の一例を示す。データ構造１２００は、ゲートウェイ計算装置１０４によって保持され、図２に関して上記で論じたような管理されたセンサから受信される信号強度情報でデータ投入され得る。この例のデータ構造１２００は、管理されたセンサから信号強度情報の伝送が受信されるときに割り振られるシーケンス番号１２０２を含む。さらに、データ構造１２００は、管理されたセンサによって信号が最初に受信されるとき等、それぞれの管理されたセンサによる信号強度情報に関連付けられた少なくとも１つのタイムスタンプ１２０４を含む。本実施例では、図６に関して上記で論じたように、受信される信号強度伝送ごとに、開始タイムスタンプ及び終了タイムスタンプ等の２つのタイムスタンプがデータ構造１２００内に含まれ得る。加えて、データ構造１２００は、信号強度情報を送信した管理されたセンサのセンサＩＤ１２０６を含み得る。さらにデータ構造１２００は、この例ではデシベルミリアンペア単位で表すが、他の例では他の単位で又は他の用語によって表すことができる信号強度情報１２０８を含み得る。さらに、管理されたセンサが信号の受信方向も検出するように構成される場合、データ構造１２００は、方向情報を与えるための１つ又は複数の追加の列を含み得る。
【００８８】
一例として、シーケンス番号１は、図２のゲートウェイ計算装置によって受信される伝送２０４に対応し、伝送２０４では、この例では管理されていないセンサＸによって送信される伝送２０２近くの「０１：００：０１」であるｔ１ａのタイムスタンプと共に、センサＩＤ  Ａを有する管理されたセンサから伝送が受信され、検出信号強度ＳＳ−１ａは−４０ｄＢｍに等しい。シーケンス番号２は、センサＩＤ  Ｂを有する第２の管理されたセンサからゲートウェイ計算装置によって受信される伝送２０６に対応し、シーケンス番号３は、図２において図示しない第３の管理されたセンサからのさらに別の伝送に対応する。
【００８９】
図１３は、本実施形態に係るセンサ位置を決定するためのデータ構造１３００、１３０２、１３０４、及び１３０６の一例を示す。例えば、図７に関して上記で論じたように、データ構造１３００、１３０２、１３０４、及び１３０６は、報告側センサの位置を決定するときにゲートウェイ計算装置によって生成される。
【００９０】
この例では、例えば、図７のブロック７１０に関して上記で論じたように、複数の受信済みの信号強度情報伝送のタイムスタンプ１２０４を比較し、同じであり又は互いの閾値時間内にある関係するタイムスタンプの組を識別することにより、データ構造１３００がデータ構造１２００内の情報から生成される。例えば、データ構造１３００は、項目番号１３１２、タイムスタンプ１３１４、信号強度（ＳＳ）情報１３１６、及び信号強度データ１３１６から決定される計算済みの位置１３１８を含む。項目１のＳＳデータ１３１６は、データ構造１２００内のシーケンス番号１〜３の信号強度情報に対応し得る。従って、データ構造１３００は、３組の関係する信号強度データを含み、項目１は第１の組に対応し、項目２は第１の組と連続した第２の組に対応し、項目３〜６は第３の組に対応する。
【００９１】
この例では、例えば、図７のブロック７１２及び図９に関して上記で論じたように、報告側センサの位置を決定するために三辺測量を使用すると仮定し、従って報告側センサの位置を計算するために３つのＳＳ情報が使用される。従って、項目１では、３つのＳＳ情報の組合せは、１つ、即ちＡ：−４０、Ｂ：−５０、Ｃ：−３０のみがあり、報告側センサの計算済みの位置を位置Ｐ１としてもたらす。同様に、データ構造１３００内の項目２は、データ構造１２００のシーケンス番号４〜６に対応し、やはり３つのＳＳ情報の１つの組合せ、即ちＡ：−４５、Ｂ：−５５、Ｄ：−４０のみを与え、報告側センサの計算済みの位置を位置Ｐ２としてもたらす。さらに、データ構造１３００の項目３〜６は、データ構造１２００のシーケンス番号７〜１０に対応する。この場合、４つの異なる管理されたセンサからの４つの信号強度読取値があるが、三辺測量によって位置を決定するためにＳＳ読取値を３つのみ使用する。従って、４つのＳＳ読取値の４つの異なる組合せがある可能性があり、４つの位置計算Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、及びＰ６をもたらす。
【００９２】
データ構造１３０２は、項目番号１３２２、タイムスタンプ１３２４、及び報告側センサＩＤ１３２６を含む。例えば、ゲートウェイ計算装置は、図７のブロック７１６に関して上記で論じたように、タイムスタンプを比較することに基づき、信号強度情報のタイムスタンプと報告側センサＩＤとの間の関連付けを決定する。従って、この例では、項目１のタイムスタンプは報告側センサＩＤ「Ｘ」に対応し、項目２のタイムスタンプは報告側センサＩＤ「Ｙ」に対応し、項目３のタイムスタンプは報告側センサＩＤ「Ｘ」に対応する。従って、データ構造１３００内で計算される位置がそれぞれの対応するセンサＩＤに対応し得る。
【００９３】
データ構造１３０４は、項目番号１３３２、タイムスタンプ１３３４、及び位置１３３６を含む。例えば、データ構造１３０４は、図７のブロック７１４を実行することによって生じる。データ構造１３０４では、複数の計算済みの位置がある場合には位置が平均化等によって決定される。それ故、項目１では、位置Ｐｘ１がデータ構造１３００内で計算されるＰ１に等しい。項目２では、位置Ｐｙ１がデータ構造１３００内で計算されるＰ２に等しい。項目３では、第３のタイムスタンプについて決定される位置が４つ（データ構造１３００内の項目３〜６）あるため、位置Ｐｘ２が（Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６）／４に等しい。
【００９４】
データ構造１３０６は、項目番号１３４２、センサＩＤ１３４４、及び位置１３４６を含む。データ構造１３０６は、データ構造１３０２及び１３０４に基づいてゲートウェイ計算装置によって計算される。さらに、データ構造１３０６は、図７のブロック７１８及び７２０を実行することを示す。この例では、項目１について、センサＸの位置Ｐｘがデータ構造１３０４内の上記で決定された位置Ｐｘ１に等しいと仮定する。同様に、センサＹの位置Ｐｙがデータ構造１３０４内の上記で決定された位置Ｐｙ１に等しい。さらに、項目３では、新たな位置Ｐｘ２の決定に基づいてセンサＸの位置を再計算する。例えば、新たな位置が過去の位置の閾値距離内にある場合、センサＸについて再計算される位置の位置はＰｘ＝（Ｐｘ１＋Ｐｘ２）／２、即ち、過去に計算した位置と現在計算している位置との平均である。上記のように、現在計算している位置Ｐｘ２が過去に計算した位置Ｐｘ１から閾値距離を超えている場合、過去の位置が現在の位置に関係していない可能性があるため、平均化を行わなくてもよい。
【００９５】
図１４は、本実施形態に係るシーケンス図の一例を示す。この例は、マルチホップ無線センサネットワークに対応し得る。従って、図２の例との違いは、第１の管理されていないセンサ１０８（１）から、センサネットワーク内の第２の管理されていないセンサ１０８（２）等の別のセンサに感知データを伝送できることであり、次いで、その別のセンサは、感知データをゲートウェイ計算装置１０４に転送する。ｔ１ａ及びｔ１ｂそれぞれにおける管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）からの検出信号強度情報は、ｔ１ｘにおいて第１の管理されていないセンサＸから送信される感知データに直接関連付けられず、それは、感知データがゲートウェイ計算装置１０４に到達する時点がｔ２ｇまでかかるからである。従って、第１の管理されていないセンサ１０８（１）のセンサＩＤ  Ｘは、以下で論じるように、データ伝送のシーケンスを考慮することによって正しい信号強度データに関連付けられる。
【００９６】
この例では、管理されていないセンサ１０８（１）が、感知データ「データ−１」、集められたセンサデータに関連付けられたタイムスタンプ「ｔ１ｄ」、及びセンサＩＤ「Ｘ」を含み得る第１の感知データ伝送１４０２を送信すると仮定されたい。第２の管理されていないセンサ１０８（２）は、時点「ｔ１ｙ」において感知データ情報伝送１４０２を受信し、時点ｔ２ｙにおいて、その伝送を第２の伝送１４０４内でゲートウェイ計算装置１０４に転送する。ゲートウェイ計算装置１０４は、第２の管理されていないセンサ１０８（２）から伝送１４０４を受信し、伝送１４０４内に含まれる情報を管理計算装置１０２に転送する。加えて、ゲートウェイ計算装置１０４は、ゲートウェイ計算装置１０４が第２の管理されていないセンサ１０８（２）から転送の伝送１４０４を受信した時点「ｔ２ｇ」の独自のタイムスタンプを記録する。
【００９７】
第１の管理されていないセンサ１０８（１）の近くに位置する管理されたセンサ１０６の一部も、伝送１４０２の無線信号を検出し得る。従って、第２の管理されていないセンサ１０８（２）が通信１４０２を受信することに加えて、２つ以上の管理されたセンサ１０６も伝送１４０２を受信し、かつ／又は伝送１４０２の信号強度を他に検出する。例えば、第１の管理されたセンサ１０６（１）及び第２の管理されたセンサ１０６（２）は、信号強度が検出されたときのそれぞれのタイムスタンプ並びにそれぞれの管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）のそれぞれのセンサＩＤと共に、ゲートウェイ計算装置１０４に信号強度情報をそれぞれ送信する。それ故、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、センサＩＤ「Ａ」、第１の管理されたセンサ１０６（１）が伝送１４０２の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ１ａ」、及び信号強度情報「ＳＳ−１ａ」を含む通信１４０６を送信する。同様に、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、センサＩＤ「Ｂ」、第２の管理されたセンサ１０６（２）が伝送１４０２の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ１ｂ」、及び信号強度情報「ＳＳ−１ｂ」を含む通信１４０８を送信し得る。本事例では、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）上で測定されるそれぞれのタイムスタンプｔ１ａ及びｔ２ａが、信号強度が検出されるときの単一のタイムスタンプをそれぞれ含み得る。代替的に、本事例では、例えば図６に関して論じたように、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）上で測定されるそれぞれのタイムスタンプｔ１ａ及びｔ２ａは、信号検出の開始及び終了のタイムスタンプをそれぞれ含み得る。ゲートウェイ計算装置１０４は、伝送１４０６及び１４０８によって受信される受信済みの信号強度情報を記憶する。
【００９８】
加えて、第２の管理されていないセンサ１０８（２）がゲートウェイ計算装置１０４に転送メッセージ１４０４を伝送するとき、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）の１つ又は複数も伝送１４０４を受信し、かつ／又は伝送１４０４の信号強度を他に検出する。例えば、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、時点「ｔ２ａ」において伝送１４１０の信号強度を検出する。さらに、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、時点「ｔ２ｂ」において伝送１４１０の信号強度を検出する。この例では、第１の管理されたセンサ１０６（１）及び第２の管理されたセンサ１０６（２）は、信号強度が検出されたときのそれぞれのタイムスタンプ並びにそれぞれの管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）のそれぞれのセンサＩＤと共に、ゲートウェイ計算装置１０４に信号強度情報をそれぞれ送信する。従って、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、センサＩＤ「Ｂ」、第２の管理されたセンサ１０６（２）が伝送１４１０の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ２ｂ」、及び信号強度情報「ＳＳ−２ｂ」を含む通信１４１０を送信する。同様に、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、センサＩＤ「Ａ」、第１の管理されたセンサ１０６（１）が伝送１４１０の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ２ａ」、及び信号強度情報「ＳＳ−２ａ」を含む通信１４１２を送信する。
【００９９】
ゲートウェイ計算装置１０４は、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）から通信１４１０及び１４１２をそれぞれ受信し、伝送１４１０及び１４１２からの受信済みの信号強度情報を記憶する。以下で論じるように、ゲートウェイ計算装置１０４は、ゲートウェイ計算装置１０４において記録されるタイムスタンプｔ２ｇをタイムスタンプｔ２ａ、ｔ２ｂ、ｔ１ａ、及びｔ１ｂと比較することに少なくとも部分的に基づき、受信感知データであるデータ−１及びセンサＩＤ  Ｘを検出信号強度（検出ＳＳ）ＳＳ−２ａ及びＳＳ−２ｂではなくＳＳ−１ａ及びＳＳ−１ｂに関連付け、それらのタイムスタンプがデータ伝送の連続したシーケンスであると考えられると判定する。例えば、ｔ２ｇ、ｔ２ａ、及びｔ２ｂがほぼ同じ時間である（例えば、互いの閾値時間内にある）が、ｔ１ａ及びｔ１ｂがｔ２ａ及びｔ２ｂのそれぞれと共通の少なくとも１つの管理されたセンサを有するか、又は他にｔ１ｄとｔ２ｇとの間の時間内にある場合、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）からそれぞれ受信される検出ＳＳ情報ＳＳ−１ａ及びＳＳ−１ｂを、検出ＳＳ情報ＳＳ−２ａ及びＳＳ−２ｂではなく感知データであるデータ−１及びセンサＩＤ  Ｘに関連付ける。
【０１００】
以下でさらに論じるように、ゲートウェイ計算装置１０４は、受信される検出信号強度情報ＳＳ−１ａ及びＳＳ−１ｂに少なくとも部分的に基づき、第１の管理されていないセンサ１０８（１）の位置を決定する。ゲートウェイ計算装置１０４は、感知データに少なくとも部分的に基づく解析結果を決定する際に使用するための位置情報を伝送１４１４内で管理計算装置１０２に送信する。代替的に、ゲートウェイ計算装置１０４は、通信１４０６及び１４０８の検出ＳＳ情報を管理計算装置１０２に転送し、管理計算装置１０２は、処理を行って第１の管理されていないセンサ１０８（１）の位置を決定する。
【０１０１】
引き続き、時点ｔ３ｄでは、第２の管理されていないセンサ１０８（２）が、感知データ「データ−３」を測定又は他に受信すると仮定する。第２の管理されていないセンサ１０８（２）は、時点ｔ３ｙにおいて、タイムスタンプｔ３ｄ及びセンサＩＤ  Ｙを含む感知データを伝送１４１６内でゲートウェイ計算装置１０４に送信する。ゲートウェイ計算装置１０４は、時点ｔ３ｇにおいて伝送を受信し、感知データであるデータ−３、センサＩＤ  Ｙ、及びタイムスタンプｔ３ｄを管理計算装置１０２に転送する。
【０１０２】
ゲートウェイ計算装置１０４が伝送１４１６を受信することに加えて、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）も伝送１４１６を受信し、かつ／又は伝送１４１６の信号強度を他に検出する。例えば、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、時点「ｔ３ａ」において伝送１４１６の信号強度を検出する。さらに、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、時点「ｔ３ｂ」において伝送１４１６の信号強度を検出する。この例では、第１の管理されたセンサ１０６（１）及び第２の管理されたセンサ１０６（２）は、信号強度が検出されたときのそれぞれのタイムスタンプ並びにそれぞれの管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）のそれぞれのセンサＩＤと共に、ゲートウェイ計算装置１０４に信号強度情報をそれぞれ送信する。それ故、第２の管理されたセンサ１０６（２）は、センサＩＤ「Ｂ」、第２の管理されたセンサ１０６（２）が伝送１４１６の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ３ｂ」、及び信号強度情報「ＳＳ−３ｂ」を含む通信１４１８を送信する。同様に、第１の管理されたセンサ１０６（１）は、センサＩＤ「Ａ」、第１の管理されたセンサ１０６（１）が伝送１４１８の信号強度を検出したときのタイムスタンプ「ｔ３ａ」、及び信号強度情報「ＳＳ−３ａ」を含む通信１４２０を送信する。
【０１０３】
ゲートウェイ計算装置１０４は、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）から通信１４２０及び１４１８をそれぞれ受信し、ゲートウェイ計算装置１０４において記録されるタイムスタンプｔ３ｇを、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）において記録されるタイムスタンプｔ３ａ及びｔ３ｂのそれぞれと比較することに少なくとも部分的に基づき、受信感知データであるデータ−３を検出信号強度（検出ＳＳ）ＳＳ−３ａ及びＳＳ−３ｂに関連付ける。例えば、ｔ３ｇ、ｔ３ａ、及びｔ３ｂがほぼ同じ時間である（例えば、互いの閾値時間内にある）場合、管理されていないセンサ１０８（１）からゲートウェイ計算装置１０４によって受信される感知データであるデータ−３に対して、管理されたセンサ１０６（１）及び１０６（２）からそれぞれ受信される検出ＳＳ情報ＳＳ−３ａ及びＳＳ−３ｂを、それらの情報が同じ無線信号に対応する可能性が高いことに基づいて関連付ける。従って、ゲートウェイ計算装置１０４は、図２に関して上記で説明したのと同様の方法で第２のセンサ１０８（２）の位置を決定することができ、通信１４２２内で位置情報（Ｙ，位置）を管理計算装置に転送する。代替的に、ゲートウェイ計算装置１０４は、通信１４１８及び１４２０からの検出ＳＳ情報を管理計算装置１０２に転送することができ、管理計算装置１０２は処理を行って第２の管理されていないセンサ１０８（２）の位置を決定することができる。
【０１０４】
図１５は、本実施形態に係るセンサ位置を決定するためのプロセス１５００の一例を示す流れ図である。この例は、図１４に関して上記で論じたマルチホップの事例についてゲートウェイ計算装置１０４によるセンサ位置の決定を可能にする。図７のプロセス７００、即ち単一ホップの事例との違いは、ブロック７１６がブロック１５１６〜１５２０で置換されていることである。例えば、マルチホップの事例では、例えば図１４のタイムスタンプｔ１ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ｇ、ｔ２ａ、及びｔ２ｂに関して上記で論じたように、報告側の管理されていないセンサのセンサＩＤに関連付けられたゲートウェイタイムスタンプは、感知データの伝送の信号強度を示すために管理されたセンサによって送信される管理されたセンサによる伝送のタイムスタンプと必ずしも一致しない。従って、この場合、同じ管理されたセンサのうちの少なくとも１つから先行する検出ＳＳ伝送を受信していること及び／又は先行する検出ＳＳ伝送が（感知データ内に含まれる）ｔ１ｄよりも後でありかつｔ２ｇ、ｔ２ａ、及びｔ２ｂよりも前であることに基づき、ｔ２ｇにおいて受信される感知データ内に含まれるセンサＩＤ  Ｘは、ｔ１ａ及びｔ１ｂに対応する連続した過去の信号強度データに関連付けられる。
【０１０５】
１５０２では、計算装置が、報告側の管理されていないセンサによって送信される感知データ情報を受信する。例えば、感知データ情報は、感知データ、感知データを送信した報告側センサのセンサＩＤ、及び報告側センサによってデータが感知された時点に対応するタイムスタンプを含み得る。管理されたセンサが移動式である場合等、さらに本実施例では、報告側センサとしての管理されたセンサにもプロセス１５００が適用され得る。
【０１０６】
１５０４では、計算装置が、報告側センサのセンサＩＤ、データ感知時のタイムスタンプと共に感知データを抽出し、感知データにゲートウェイタイムスタンプをさらに関連付ける。
【０１０７】
１５０６では、計算装置が、２つ以上の管理されたセンサから信号強度情報を受信する。例えば、ゲートウェイ計算装置が信号強度情報を決定することもできる場合、少なくとも１つ又は２つの管理されたセンサから信号強度情報を受信すれば十分であり得る。他方で、ゲートウェイ計算装置が信号強度情報を決定できない場合、少なくとも２つ以上の管理されたセンサから信号強度情報を受信する。
【０１０８】
１５０８では、計算装置が、信号強度情報から信号強度データ、１つ又は複数の関連付けられたタイムスタンプ、及び信号強度情報を送信した管理されたセンサのＩＤを抽出する。
【０１０９】
１５１０では、計算装置が、ＳＳデータのタイムスタンプを他の管理されたセンサからの他の受信済みのＳＳデータのタイムスタンプと比較して、互いの閾値時間内のタイムスタンプを有するＳＳデータを特定する。従って、閾値時間内のタイムスタンプを有するＳＳデータは同じ感知データ伝送に対応すると考えることができ、その結果、報告側センサの位置を示すと考えられる。
【０１１０】
１５１２では、受信済みのＳＳ情報のあり得る組合せに基づき、計算装置が、感知データ情報を送信した報告側センサの１つ又は複数の位置を決定する。例えば、信号強度情報が３つ以上の管理されたセンサから受信される場合、三角測量又は三辺測量等の手法を使用して、報告側センサの複数の指示された位置を信号強度情報の複数の異なる組合せから決定する。
【０１１１】
１５１４では、計算装置が、報告側センサの計算済みの位置の中数を決定する。例えば、信号強度情報の複数の異なる組合せから複数の異なる位置が決定される場合、計算装置は、複数の位置の中数（平均）を報告側センサの決定された位置として求めることができる。
【０１１２】
１５１６では、計算装置が、受信済みの信号強度情報のタイムスタンプと同じ又はかかるタイムスタンプの閾値時間内のゲートウェイタイムスタンプを有する感知データがあるかどうかを判定する。ある場合には、このプロセスはブロック１５１８に進み、ない場合にはこのプロセスはブロック１５２０に進む。
【０１１３】
１５１８では、計算装置が、センサＩＤを信号強度データに関連付け、連続した先行するタイムスタンプを有する信号強度データについて、連続した先行するタイムスタンプの信号強度データとの関連付けにセンサＩＤをシフトする。例えば、感知データに関するゲートウェイタイムスタンプを含み、同じであり又は互いの第１の閾値時間内にある後のタイムスタンプの組がある場合、かつ同じであり又は互いの第１の閾値時間内にあり、異なる位置用であり後のタイムスタンプの組の第２の閾値時間内にある別の先行するタイムスタンプの組がある場合、後のタイムスタンプの組からの信号強度情報ではなく、先行するタイムスタンプの組からの信号強度情報をセンサＩＤに関連付ける。例えば、第２の閾値時間は、感知データに関連付けられたタイムスタンプからゲートウェイタイムスタンプまでの時間未満とする。
【０１１４】
１５２０では、計算装置が、センサＩＤがタイムスタンプの組の信号強度データに関連付けられているかどうかを判定する。関連付けられている場合、このプロセスはブロック１５２４に進み、関連付けられていない場合、このプロセスはブロック１５２２に進む。
【０１１５】
１５２２では、計算装置が、信号強度データ及び計算済みの位置を記憶することができる。例えば、計算済みの位置がセンサＩＤに関連付けられた計算済みの位置の閾値距離内にあることに基づき、センサＩＤは、直接分かっていなくても信号強度データ及び計算済みの位置を記憶し、対応する管理されていないセンサの位置の精度を改善するために後で使用する。従って、記憶される計算済みの位置は、１５２４及び１５２６に関して以下で論じる他の履歴的位置と同様の方法で使用する。
【０１１６】
１５２４では、計算装置が、報告側センサと同じセンサＩＤを有するセンサに関する過去のセンサ位置の一覧をそれまでのセンサ位置データから決定する。
【０１１７】
１５２６では、それまでの位置が計算済みの位置の閾値距離内にある場合、計算装置が、過去に決定されたセンサ位置に基づいて報告側センサの計算済みの位置の精度を高める。例えば、報告側センサのそれまでの位置が計算済みの位置の閾値距離内（例えば、ネットワーク内のセンサ間の実際の距離に基づく閾値許容差内）にある場合、その報告側センサは、過去に決定された位置から移動していないと見なすことができる。従って、現在の計算済みの位置を過去に決定された位置と平均化して、報告側センサの新たな現在位置を決定することができる。他方で、それまでの位置が現在の計算済みの位置の閾値距離内にない場合、報告側センサが過去の位置から移動していると考えることができ、現在の計算済みの位置の精度を改善するために報告側センサのそれまでの位置を使用できない場合がある。さらに、本実施例では、センサＩＤ  Ｙと直接関連付けられていなくても、第２の管理されていないセンサ１０８（２）について決定される検出ＳＳ情報ＳＳ−２ａ及びＳＳ−２ｂを使用して、第２の管理されていないセンサ１０８（２）の位置の精度を改善する。例えば、検出ＳＳ情報ＳＳ−２ａ及びＳＳ−２ｂを使用して未知のセンサの位置を計算する。その後、第２の管理されていないセンサの計算済みの位置の閾値距離内にその位置があると判定することに基づき、別の履歴的位置計算として追加の位置計算を使用し、第２の管理されていないセンサ１０８（２）のための他の位置計算と平均化する。
【０１１８】
１５２８では、計算装置が、報告側センサのセンサＩＤ及びゲートウェイタイムスタンプと共に報告側センサの位置を管理計算装置に送信する。例えば、ゲートウェイタイムスタンプは、報告側センサの位置が決定された時点を示し得る。
【０１１９】
図１６は、本実施形態に係るデータ構造１６００の一例を示す。この例では、データ構造１６００がゲートウェイ計算装置１０４によって保持されてもよく、管理されていないセンサにおいて生成され（例えば、図１４のセンサＩＤ  Ｘ及びＹを有する管理されていないセンサによって報告され）、ゲートウェイ計算装置によって受信される感知データ情報を含み得る。データ構造１６００は、受信される感知データ伝送ごとに割り振られる通信番号１６０２、及び感知データがゲートウェイ計算装置によって受信される場合に受信済みの感知データに関連付けられるゲートウェイタイムスタンプ１６０４を含む。加えて、データ構造１６００は、報告側センサによって感知データが感知されたときのタイムスタンプ１６０６、報告側センサのセンサＩＤ１６０８、及びこの例では測定温度である感知データ１６１０を含む感知データ情報を含む。データ構造１６００内の情報を図１４内の情報と相関させるために、感知データは、時点ｔ１ｘにおいてセンサＩＤ「Ｘ」を有する管理されていないセンサから送信され、「０１：００：００」のタイムスタンプ１６０６はｔ１ｄに対応し、データ−１は温度６１度に対応し得る。さらに、ゲートウェイ計算装置において記録されたゲートウェイタイムスタンプ１６０４「０１：００：０２」は、図１４のｔ２ｇに対応する。データ構造１６００内の通信２について入力される情報は、図１４の伝送１４１６に同様に対応する。
【０１２０】
図１７は、本実施形態に係るデータ構造１７００の一例を示す。データ構造１７００は、ゲートウェイ計算装置１０４によって保持され、図１４に関して上記で論じたように管理されたセンサから受信される信号強度情報でデータ投入される。この例のデータ構造１７００は、管理されたセンサから信号強度情報の伝送が受信されるときに割り振られるシーケンス番号１７０２を含む。さらに、データ構造１７００は、管理されたセンサによって信号が最初に受信されるとき等、それぞれの管理されたセンサによる信号強度情報に関連付けられた少なくとも１つのタイムスタンプ１７０４を含む。本実施例では、図６に関して上記で論じたように、受信される信号強度伝送ごとに、開始タイムスタンプ及び終了タイムスタンプ等の２つのタイムスタンプがデータ構造１７００内に含まれ得る。加えて、データ構造１７００は、信号強度情報を送信した管理されたセンサのセンサＩＤ１７０６を含み得る。さらにデータ構造１７００は、この例では、デシベルミリアンペア単位で表すが、他の例では他の単位で又は他の用語によって表すことができる信号強度情報１７０８を含み得る。さらに、管理されたセンサが信号の受信方向も検出するように構成される場合、データ構造１７００は、方向情報を与えるための１つ又は複数の追加の列を含み得る。
【０１２１】
一例として、シーケンス番号１は、図１４のゲートウェイ計算装置によって受信される伝送１４０６に対応し、伝送１４０６では、この例では「０１：００：０１」であり、管理されていないセンサＸによって送信される伝送１４０２に関係するｔ１ａのタイムスタンプと共に、センサＩＤ  Ａを有する管理されたセンサから伝送が受信され、検出信号強度ＳＳ−１ａは−４０ｄＢｍに等しい。シーケンス番号２は、センサＩＤ  Ｂを有する第２の管理されたセンサからゲートウェイ計算装置によって受信される伝送１４０８に対応する。シーケンス番号３は、図２に不図示の第３の管理されたセンサからのさらに別の伝送に対応する。さらに、シーケンス番号４は、第１の管理されていないセンサから受信される伝送１４０２を転送するときに、第２の管理されていないセンサによって送信される伝送１４０４に応じて時点ｔ２ａにおいて管理されたセンサＡから受信される伝送１４１２に対応する。データ構造１７００内の他の情報は、図１４の例に同様に対応する。
【０１２２】
図１８は、本実施形態に係るセンサ位置を決定するためのデータ構造１８００、１８０２、１８０４、及び１８０６の一例を示す。例えば、図１５に関して上記で論じたように、データ構造１８００、１８０２、１８０４、及び１８０６は、報告側センサの位置を決定するときにゲートウェイ計算装置によって生成される。
【０１２３】
この例では、例えば、図１５のブロック１５１０に関して上記で論じたように、複数の受信済みの信号強度情報伝送のタイムスタンプ１７０４を比較し、同じであり又は互いの閾値時間内にあるタイムスタンプを識別することにより、データ構造１８００がデータ構造１７００内の情報から生成される。例えば、データ構造１８００は、項目番号１８１２、タイムスタンプ１８１４、信号強度（ＳＳ）情報１８１６、及び信号強度情報１８１６から決定される計算済みの位置１８１８を含む。項目１のＳＳ情報１８１６は、データ構造１７００内のシーケンス番号１〜３の信号強度情報に対応する。
【０１２４】
この例では、例えば、図１５のブロック１５１２及び図９に関して上記で論じたように、報告側センサの位置を決定するために三辺測量を使用すると仮定し、従って報告側センサの位置を計算するために３つのＳＳ情報が使用される。従って、項目１では、３つのＳＳ情報の組合せは１つ、即ちＡ：−４０、Ｂ：−５０、Ｃ：−３０のみがあり、報告側センサの計算済みの位置を位置Ｐ１としてもたらす。同様に、データ構造１８００内の項目２は、データ構造１７００のシーケンス番号４〜６に対応し、やはり３つのＳＳ情報の１つの組合せ、即ちＡ：−４５、Ｂ：−５５、Ｄ：−４０のみを与え、報告側センサの計算済みの位置を位置Ｐ２としてもたらす。さらに、データ構造１８００の項目３〜６は、データ構造１７００のシーケンス番号７〜１０に対応する。この場合、４つの異なる管理されたセンサからの４つの信号強度読取値があるが、三辺測量によって位置を決定するためにＳＳ読取値を３つのみ使用する。従って、４つのＳＳ読取値の４つの異なる組合せがある可能性があり、４つの位置計算Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、及びＰ６をもたらす。
【０１２５】
データ構造１８０２は、項目番号１８２２、タイムスタンプ１８２４、及び報告側センサＩＤ１８２６を含む。例えば、ゲートウェイ計算装置は、図１５のブロック１５１６〜１５２０に関して上記で論じたように、タイムスタンプを比較することに基づき、信号強度情報のタイムスタンプと報告側センサＩＤとの間の関連付けを決定する。データ構造１８００内の項目１及び２のタイムスタンプを比較することにより、ゲートウェイ計算装置は、それらの項目がデータ伝送の連続したシーケンスであると考えられると判定する。従って、データ構造１８０２内の項目２に関連付けられる報告側センサＩＤ  Ｘが項目１にシフトされ、項目２のセンサＩＤを未知として印付けする。換言すると、項目１のタイムスタンプが項目２のタイムスタンプに先行しかつ互いの閾値時間内にないこと及び／又は共通の１つ若しくは複数の管理されたセンサを有することに基づき、ゲートウェイ計算装置は、第１の管理されたセンサＸからの感知データ伝送が項目２ではなく項目１の信号強度情報に対応すると判定する。従って、この例では、項目１のタイムスタンプは報告側センサＩＤ「Ｘ」に対応し、項目２のタイムスタンプは未知のセンサＩＤに対応し、項目３のタイムスタンプは報告側センサＩＤ「Ｙ」に対応する。従って、データ構造１８００内で計算される位置は、それぞれの対応するセンサＩＤに対応する。
【０１２６】
データ構造１８０４は、項目番号１８３２、タイムスタンプ１８３４、及び位置１８３６を含む。例えば、データ構造１８０４は、図１５のブロック１５１４を実行することによって生じる。データ構造１８０４では、複数の計算済みの位置がある場合に位置を決定する。従って、項目１では、位置Ｐｘ１がデータ構造１８００内で計算されるＰ１に等しい。項目２では、未知のセンサの位置Ｐｕ１がデータ構造１８００内で計算されるＰ２に等しい。項目３では、データ構造１８００内の第３のタイムスタンプに対応するセンサ強度情報の４つの異なる組合せについて決定される位置が４つあるため、位置Ｐｙ１が（Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６）／４に等しい。
【０１２７】
データ構造１８０６は、項目番号１８４２、標的ＩＤ１８４４、及び位置１８４６を含む。データ構造１８０６は、データ構造１８０２及び１８０４に基づいてゲートウェイ計算装置によって計算される。さらに、センサＸ又はＹについて過去に計算された位置がある場合、データ構造１８０６を決定することは、図１５のブロック１５２４及び１５２６を実行することを含み得る。この例では、項目１について、センサＸの位置Ｐｘがデータ構造１８０４内の上記で決定された位置Ｐｘ１に等しいと仮定する。同様に、センサＹの位置Ｐｙがデータ構造１８０４内の上記で決定された位置Ｐｙ１に等しい。
【０１２８】
図１９は、本実施形態に係るゲートウェイ計算装置１０４の一例を示す。本実施例では、ゲートウェイ計算装置１０４が１つ又は複数のサーバ、パーソナルコンピュータ、ネットワークコンピュータ、又は任意の数の方法で実装し得る他の種類の計算装置を含み得る。図示の例では、ゲートウェイ計算装置１０４は、１つ又は複数のプロセッサ１９０２、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体１９０４、及び１つ又は複数の通信インタフェース１９０６を含むか又はそれらに関連付けられ得る。
【０１２９】
各プロセッサ１９０２は、単一の処理ユニット又はいくつかの処理ユニットとすることができ、単一の若しくは複数の計算ユニット又は複数の処理コアを含み得る。プロセッサ１９０２は、１つ又は複数の中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、状態機械、論理回路、及び／又は動作上の命令に基づいて信号を操作する任意の装置として実装する。例えば、プロセッサ１９０２は、本実施形態に記載のアルゴリズム及びプロセスを実行するように明確にプログラム又は構成される、任意の適切な種類の１つ又は複数のハードウェアプロセッサ及び／又は論理回路とされることができる。プロセッサ１９０２は、本実施形態に記載の機能を実行するようにプロセッサ１９０２を実行し得る、コンピュータ可読媒体１９０４内に記憶されているコンピュータ可読命令を取り出して実行するように構成することができる。
【０１３０】
コンピュータ可読媒体１９０４は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータ等の情報を記憶するための任意の種類の技術によって実装される、揮発性及び不揮発性メモリ並びに／又は脱着可能及び脱着不能媒体を含み得る。例えば、コンピュータ可読媒体１９０４は、これのみに限定されないがＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又は他のメモリ技術、光学記憶域、ソリッドステート記憶域、磁気テープ、磁気ディスク記憶域、ＲＡＩＤ記憶システム、記憶アレイ、ネットワーク接続ストレージ、ストレージエリアネットワーク、クラウドストレージ、又は所望の情報を記憶するために使用でき、計算装置によってアクセスされ得る他の任意の媒体を含み得る。ゲートウェイ計算装置１０４の構成にもよるが、言及する場合、非一時的コンピュータ可読媒体がエネルギ、搬送波信号、電磁波、及び／又は信号自体等の媒体を除外する限りにおいて、コンピュータ可読媒体１９０４は有形の非一時的媒体であり得る。本事例では、コンピュータ可読媒体１９０４がゲートウェイ計算装置１０４と同じ位置にあり得る一方、他の例では、コンピュータ可読媒体１９０４がゲートウェイ計算装置１０４から部分的に離れていてもよい。
【０１３１】
コンピュータ可読媒体１９０４は、プロセッサ１９０２によって実行され得る任意の数の機能コンポーネントを記憶するために使用される。多くの実施形態において、これらの機能コンポーネントは命令又はプログラムを含み、かかる命令又はプログラムはプロセッサ１９０２によって実行可能であり、実行時に本実施形態でゲートウェイ計算装置１０４に起因するアクションを実行するようにプロセッサ１９０２をとりわけ実行させる。コンピュータ可読媒体１９０４内に記憶される機能コンポーネントは、図５に関して上記で説明したゲートウェイアプリケーション５０２を含み得る。ゲートウェイアプリケーション５０２は、管理されたセンサ及び管理されていないセンサによって送信されるデータを受信して処理すること等、様々なタスクをプロセッサ１９０２に行わせるために実行可能な１つ又は複数のコンピュータプログラム、コンピュータ可読命令、実行コード又はその一部を含み得る。加えて、オペレーティングシステム１９０８がゲートウェイ計算装置１０４の様々な機能を制御し管理する。本事例では、機能コンポーネントがコンピュータ可読媒体１９０４の記憶域部分内に記憶され、コンピュータ可読媒体１９０４のローカルメモリ部分内にロードされ、１つ又は複数のプロセッサ１９０２によって実行される。他の多数のソフトウェア及び／又はハードウェアの構成が本開示の利益を得る当業者に明らかになるであろう。
【０１３２】
加えて、コンピュータ可読媒体１９０４は、本実施形態に記載の機能及びサービスを実行するために使用されるデータ及びデータ構造を記憶する。例えば、コンピュータ可読媒体１９０４は、管理されたセンサ及び管理されていないセンサから受信される感知データ情報１９１０、管理されたセンサから受信される信号強度データ１９１２、管理されたセンサ及び管理されていないセンサの物理位置を示す位置データ１９１４、及び特定のタイムスタンプに関連付けられたセンサＩＤを示すＩＤアソシエーションデータ１９１６を記憶する。ゲートウェイ計算装置１０４は、他のモジュール及びデータ１９１８等の他の機能コンポーネント及びデータも含むか又は保持することができ、かかる機能コンポーネント及びデータは、プログラム、ドライバ等、及び機能コンポーネントによって使用又は生成される他のデータを含み得る。さらに、ゲートウェイ計算装置１０４は、他の多くの論理コンポーネント、プログラムコンポーネント、及び物理コンポーネントを含むことができ、そのうちの上記で説明したものは本実施形態の解説に関係する例に過ぎない。
【０１３３】
通信インタフェース１９０６は、１つ又は複数のネットワーク１１０等を介した他の様々な装置との通信、並びに／又は管理されたセンサ及び管理されていないセンサとの通信を可能にするための１つ又は複数のインタフェース及びハードウェアコンポーネントを含み得る。それ故、通信インタフェース１９０６は、管理計算装置１０２と通信するための並びに管理されたセンサ及び管理されていないセンサと無線で通信するためのネットワーク１１０への接続を与える、１つ又は複数のポートを含むことができ又はかかるポートに結合し得る。例えば、通信インタフェース１９０６は、本実施形態の他の箇所で追加的に列挙したように、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、ＷＡＮ（広域ネットワーク）、インターネット、ケーブルネットワーク、セルラネットワーク、無線ネットワーク（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）、有線ネットワーク（例えば、光ファイバ、イーサネット（登録商標）、ファイバーチャネル）、直接接続、並びにＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の近距離通信等のうちの１つ又は複数による通信を可能にし得る。
【０１３４】
加えて、ゲートウェイ計算装置１０４は、１つ又は複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置１９２０を含む。かかるＩ／Ｏ装置１９２０は、ディスプレイ、スピーカ、マイクロフォン、及び様々なユーザコントロール（例えば、ボタン、ジョイスティック、マウス、キーボード、キーパッド、タッチスクリーン等）等を含む。さらに、ゲートウェイ計算装置は、タイムスタンプを決定できるようにするためのクロック１９２２を含み得る。本事例では、クロック１９２２をプロセッサ１９０２内に組み込む一方、他の事例では、クロック１９２２をプロセッサ１９０２から隔てることもできる。本実施形態のタイムスタンプの精度を保証するために、クロック１９２２は、センサネットワーク内の他のクロックと定期的に同期する。加えて、ゲートウェイ計算装置１０４は、不図示の他の様々なコンポーネントを含むことができ、その例は脱着可能記憶域、電源、アンテナ等を含み得る。
【０１３５】
図２０は、本実施形態に係る管理されたセンサ１０６の一例を示す。管理されたセンサ１０６は、管理されたセンサがネットワーク上でデータを送受信できるようにするための少なくとも限定された計算、記憶、及びトランシーバ機能を含む。本事例では、管理されたセンサ１０６が他のセンサの伝送を検出し、他のセンサの伝送に関係する信号強度情報をゲートウェイ計算装置に送信する。本実施形態に係る管理されたセンサ１０６及び他のセンサは、本実施形態の他の箇所で論じる様々なデータの任意のものを検出するために多岐にわたる環境の何れの中にあってもよい。
【０１３６】
管理されたセンサ１０６は、少なくとも１つのプロセッサ２００２、コンピュータ可読媒体２００４、及び１つ又は複数の通信インタフェース２００６を含む。各プロセッサ２００２は、単一の処理ユニット又はいくつかの処理ユニットであり、単一の若しくは複数の計算ユニット又は複数の処理コアを含む。プロセッサ２００２は、１つ又は複数の中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、状態機械、論理回路、及び／又は動作上の命令に基づいて信号を操作する任意の装置として実装する。例えば、プロセッサ２００２は、本実施形態に記載のアルゴリズム及びプロセスを実行するように明確にプログラム又は構成される、任意の適切な種類の１つ又は複数のハードウェアプロセッサ及び／又は論理回路とされることができる。プロセッサ２００２は、本実施形態に記載の機能を実行するようにプロセッサ２００２を実行させる、コンピュータ可読媒体２００４内に記憶されているコンピュータ可読命令を取り出して実行するように構成する。
【０１３７】
コンピュータ可読媒体２００４は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータ等の情報を記憶するための任意の種類の技術によって実装される、揮発性及び不揮発性メモリ並びに／又は脱着可能及び脱着不能媒体を含み得る。例えば、コンピュータ可読媒体２００４は、これのみに限定されないがＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又は他のメモリ技術、又は所望の情報を記憶するために使用でき、計算装置によってアクセスされ得る他の任意の媒体を含み得る。管理されたセンサ１０６の構成にもよるが、言及する場合、非一時的コンピュータ可読媒体がエネルギ、搬送波信号、電磁波、及び／又は信号自体等の媒体を除外する限りにおいて、コンピュータ可読媒体２００４は有形の非一時的媒体であり得る。
【０１３８】
コンピュータ可読媒体２００４は、プロセッサ２００２によって実行され得る任意の数の機能コンポーネントを記憶するために使用する。多くの実施形態において、これらの機能コンポーネントは命令又はプログラムを含み、かかる命令又はプログラムは、プロセッサ２００２によって実行可能であり、実行時に本実施形態において管理されたセンサ１０６に起因するアクションを実行するようにプロセッサ２００２をとりわけプログラムする。コンピュータ可読媒体２００４内に記憶される機能コンポーネントは、図４に関して上記で説明した感知ブロック４０４を含み得るセンサ管理命令２００８、及び図４に関して上記で説明したモニタブロック４０２を含み得る信号強度管理命令２０１０を含み得る。センサ管理命令２００８及び信号強度管理命令２０１０は、感知データを取得するか又は他に受信し、信号強度を検出し、ゲートウェイ計算装置１０４に伝送を送信するため等、様々なタスクをプロセッサ２００２に行わせるために実行可能な１つ又は複数のコンピュータプログラム、コンピュータ可読命令、実行コード、実行モジュール又はその一部を含み得る。他の多数のソフトウェア及び／又はハードウェアの構成が本開示の利益を得る当業者に明らかになるであろう。
【０１３９】
加えて、コンピュータ可読媒体２００４は、本実施形態に記載の機能及びサービスを実行するために使用されるデータ及びデータ構造を少なくとも一時的に記憶する。例えば、コンピュータ可読媒体２００４は、センサデータ２０１２及び信号強度データ２０１４を含む。管理されたセンサ１０６は、プログラム、ドライバ等、及び機能コンポーネントによって使用又は生成される他のデータを含み得る、他の機能コンポーネント、データ、及びデータ構造も含むか又は保持する。
【０１４０】
通信インタフェース２００６は、無線通信によって等、他の様々な装置との通信を可能にするための１つ又は複数のインタフェース及びハードウェアコンポーネントを含み得る。従って、通信インタフェース２００６は、１つ又は複数の無線ネットワーク（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、セルラ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標））、及び本実施例では有線ネットワーク（例えば、光ファイバ、イーサネット（登録商標）、ファイバーチャネル）若しくは直接接続又はその組合せによる通信を可能にし得る。
【０１４１】
加えて、管理されたセンサ１０６は、ゲートウェイ計算装置に送信されるように感知データをプロセッサに与えることができる感知コンポーネント４２０を含み得る。さらに、管理されたセンサ１０６は、タイムスタンプを決定できるようにするためのクロック２０１６を含み得る。本事例では、クロック２０１６をプロセッサ２００２内に組み込むことができる一方、他の事例では、クロック２０１６をプロセッサ２００２から隔てることもできる。本実施形態のタイムスタンプの精度を保証するために、クロック２０１６は、ゲートウェイ計算装置のクロックと定期的に同期することができる。さらに、本実施例では、管理されていないセンサ１０８が同様の構成を有し得るが、信号強度管理命令２０１０を含まない場合があり又は信号強度管理命令２０１０を実行しない場合がある。
【０１４２】
図２１は、本実施形態に係る管理計算装置１０２の一例を示す。本実施例では、管理計算装置１０２は、１つ又は複数のサーバ、パーソナルコンピュータ、又は任意の数の方法で実装し得る他の種類の計算装置を含む。例えば、サーバの場合、モジュール、他の機能コンポーネント、及びデータ記憶域の少なくとも一部を、サーバのクラスタ、サーバファーム又はデータセンタ、クラウドホスト型計算サービス内等、少なくとも１つのサーバ上に実装し得るが、他のコンピュータアーキテクチャが追加的に又は代替的に使用されてもよい。図示の例では、管理計算装置１０２は、１つ又は複数のプロセッサ２１０２、１つ又は複数の通信インタフェース２１０６、及び１つ又は複数のコンピュータ可読媒体２１０４を含むか又はそれらに関連付けられ得る。
【０１４３】
各プロセッサ２１０２は、単一の処理ユニット又はいくつかの処理ユニットとすることができ、単一の若しくは複数の計算ユニット又は複数の処理コアを含む。プロセッサ２１０２は、１つ又は複数の中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、状態機械、論理回路、及び／又は動作上の命令に基づいて信号を操作する任意の装置として実装する。例えば、プロセッサ２１０２は、本実施形態に記載のアルゴリズム及びプロセスを実行するように明確にプログラム又は構成される、任意の適切な種類の１つ又は複数のハードウェアプロセッサ及び／又は論理回路とする。プロセッサ２１０２は、本実施形態に記載の機能を実行するようにプロセッサ２１０２をプログラムし得る、コンピュータ可読媒体２１０４内に記憶されているコンピュータ可読命令を取り出して実行するように構成される。
【０１４４】
コンピュータ可読媒体２１０４は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータ等の情報を記憶するための任意の種類の技術によって実装される、揮発性及び不揮発性メモリ並びに／又は脱着可能及び脱着不能媒体を含む。例えば、コンピュータ可読媒体２１０４は、これのみに限定されないがＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又は他のメモリ技術、光学記憶域、ソリッドステート記憶域、磁気テープ、磁気ディスク記憶域、ＲＡＩＤ記憶システム、記憶アレイ、ネットワーク接続ストレージ、ストレージエリアネットワーク、クラウドストレージ、又は所望の情報を記憶するために使用でき、計算装置によってアクセスされ得る他の任意の媒体を含み得る。管理計算装置１０２の構成にもよるが、言及する場合、非一時的コンピュータ可読媒体がエネルギ、搬送波信号、電磁波、及び／又は信号自体等の媒体を除外する限りにおいて、コンピュータ可読媒体２１０４は有形の非一時的媒体であり得る。本事例では、コンピュータ可読媒体２１０４が、管理計算装置１０２と同じ位置にあり得る一方、他の例では、コンピュータ可読媒体２１０４が、管理計算装置１０２から部分的に離れていてもよい。
【０１４５】
コンピュータ可読媒体２１０４は、プロセッサ２１０２によって実行され得る任意の数の機能コンポーネントを記憶するために使用される。多くの実施形態において、これらの機能コンポーネントは命令又はプログラムを含み、かかる命令又はプログラムはプロセッサ２１０２によって実行可能であり、実行時に本実施形態で管理計算装置１０２に起因するアクションを実行するようにプロセッサ２１０２をとりわけ実行させる。コンピュータ可読媒体２１０４内に記憶される機能コンポーネントは、管理アプリケーション２１０８を含む。管理アプリケーション２１０８は、ゲートウェイ計算装置１０４によって送信されるデータを受信して処理するため等、様々なタスクをプロセッサ２１０２に行わせるために実行可能な１つ又は複数のコンピュータプログラム、コンピュータ可読命令、実行コード又はその一部を含む。加えて、オペレーティングシステム２１１０が、管理計算装置１０２の様々な機能を制御し管理する。本事例では、機能コンポーネントがコンピュータ可読媒体２１０４の記憶域部分内に記憶され、コンピュータ可読媒体２１０４のローカルメモリ部分内にロードされ、１つ又は複数のプロセッサ２１０２によって実行され得る。他の多数のソフトウェア及び／又はハードウェアの構成が本開示の利益を得る当業者に明らかになるであろう。
【０１４６】
加えて、コンピュータ可読媒体２１０４は、本実施形態に記載の機能及びサービスを実行するために使用されるデータ及びデータ構造を記憶し得る。例えば、コンピュータ可読媒体２１０４は、ゲートウェイ計算装置１０４から受信される感知データ２１１２及びセンサ位置情報２１１４を記憶し得る。本実施例では、管理アプリケーション２１０８は、受信感知データ２１１２及びセンサ位置情報２１１４の解析を行って解析結果２１１６を生成する。管理計算装置１０２は、プログラム、ドライバ等、及び機能コンポーネントによって使用又は生成される他のデータを含み得る他のモジュール及びデータ２１１８も含むか又は保持する。さらに、管理計算装置１０２は、他の多くの論理コンポーネント、プログラムコンポーネント、及び物理コンポーネントを含み、そのうちの上記で説明したものは本実施形態の解説に関係する例に過ぎない。
【０１４７】
通信インタフェース２１０６は、１つ又は複数のネットワーク１１０等を介した他の様々な装置との通信を可能にするための１つ又は複数のインタフェース及びハードウェアコンポーネントを含む。従って、通信インタフェース２１０６は、ゲートウェイ計算装置１０４又は他の計算装置と通信するためのネットワーク１１０への接続を与える、１つ又は複数のポートを含むことができ又はかかるポートに結合する。例えば、通信インタフェース２１０６は、本実施形態の他の箇所で追加的に列挙したように、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、ＷＡＮ（広域ネットワーク）、インターネット、ケーブルネットワーク、セルラネットワーク、無線ネットワーク（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）、有線ネットワーク（例えば、光ファイバ、イーサネット（登録商標）、ファイバーチャネル）、直接接続、並びにＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の近距離通信等のうちの１つ又は複数による通信を可能にする。
【０１４８】
加えて、管理計算装置１０２は、１つ又は複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置２１２０を含む。かかるＩ／Ｏ装置２１２０は、ディスプレイ、スピーカ、マイクロフォン、及び様々なユーザコントロール（例えば、ボタン、ジョイスティック、マウス、キーボード、キーパッド、タッチスクリーン等）等を含む。
【０１４９】
ここに記載したプロセスの例は、議論目的で与えたプロセスの例に過ぎない。本開示に照らして他の多数の変型例が当業者に明らかになるであろう。さらに、本開示は、それらのプロセスを実行するのに適した枠組み、アーキテクチャ、及び環境の本例を記載したが、本実施形態は図示し解説した特定の例に限定されない。さらに、本開示は、説明し図中に示した様々な実施形態の例をもたらす。但し、本開示は、本実施形態で説明し図示した実施形態に限定されず、当業者に知られており又は当業者に知られるようになる他の実施形態に拡張され得る。
【０１５０】
本実施形態に記載した様々な命令、プロセス、及び手法は、コンピュータ可読媒体上に記憶され本実施形態のプロセッサによって実行されるプログラムモジュール等のコンピュータ実行可能命令に一般的に関連して考えることができる。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか又は特定の抽象データ型を実装するためのルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、実行コード等を含む。これらのプログラムモジュール等は、ネイティブコードとして実行することができ、又は仮想マシン若しくは他のジャストインタイムコンパイル実行環境等でダウンロードされ実行され得る。典型的には、様々な実施形態で必要に応じてプログラムモジュールの機能を組み合わせ又は分散させることができる。それらのモジュール及び手法の実装をコンピュータ記憶媒体上に記憶することができ、又は何らかの形態の通信媒体上で伝送することができる。
【０１５１】
構造上の特徴及び／又は方法論的な行為に固有の言語によって本内容を説明してきたが、添付の特許請求の範囲に定める本内容は、記載した特定の特徴又は行為に必ずしも限定されないことを理解すべきである。むしろ特許請求の範囲を実施する形態の例として特定の特徴及び行為が開示されている。
【図１】
2018059932.tif 000002
【図２】
2018059932.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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