(57)【要約】【課題】  アクセスノードに通信可能に接続するトランシーバまたは無線ノードにそれぞれ接続する１以上の電子看板は、アクセスノードにより指示されると、その表示を変更することができる。アクセスノードは１以上の電子看板に表示する情報の調整に関係するデータを受信するように構成する。アクセスノードは、アクセスノードの周りに論理的に分散する幾つかの無線ノードに外向きの通達を無線により送信する。１以上の無線ノードは電子看板を持つことなく構成し得るが、その代わり外向きの通達を中継するように構成することができる。受信無線ノードは外向きの通達メッセージを受信し、外向きの通達メッセージに含む命令を実行し、その電子看板が価格などの情報の表示を変更するようにする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子看板に表示する情報を無線により調整するための方法であって、
それぞれの電子看板がサテライトトランシーバノードに接続し、かつアクセスノードに通信可能に接続し、前記複数の電子看板の１以上に表示する販売情報の調整に関する情報を含むデータを受信するステップと、
前記アクセスノードから前記アクセスノードの周りに論理的に分散する複数のサテライトノードの１以上に外向きの通達メッセージを無線により送信するステップであって、１以上の前記サテライトトランシーバノードを電子看板を持って構成し、かつ１以上の前記サテライトトランシーバノードを電子看板を持つことなく構成し得る、メッセージを送信するステップと、
前記アクセスノードから電子看板を持って構成する意図する受信サテライトトランシーバノードにおいて前記外向きの通達メッセージを受信するステップと、
前記外向きの通達メッセージに含む命令を実行するステップであって、前記意図する受信サテライトトランシーバノードに接続する前記電子看板が該電子看板に表示する前記販売情報を調整する命令を実行するステップ
とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
中央コンピュータから広域ネットワークを経て１以上のアクセスノードへメッセージを通達するステップであって、
前記メッセージが１以上の前記電子看板に表示する販売情報の調整に関する情報を含むメッセージを通達するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
製品に対する市場価格情報を受信するステップと、
前記製品に対する１以上の所定の変数に基づいて該製品に対する販売価格を決定するステップであって、前記メッセージが前記決定する販売価格に対応するデータを含む販売価格を決定するステップ
とをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記調整する販売情報が、前記電子看板の配置に対応する製品に関連する表示価格の変更を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記調整する販売情報が、前記電子看板の配置に対応する製品に関連する販売促進情報の変更を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記意図する受信サテライトトランシーバノードに接続する前記電子看板に表示する前記販売情報の調整に際して、前記意図する受信サテライトトランシーバノードから前記アクセスノードへ承認メッセージを通達するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アクセスノードから広域ネットワークを経て中央コンピュータへ前記承認メッセージに対応するデータを含む応答を通達するステップであって、
前記中央コンピュータが、前記意図する受信サテライトトランシーバノードに接続する前記電子看板が前記電子看板に表示する販売情報を調整したことを確認することができる応答通達ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記無線により送信する外向きの通達メッセージが、前記意図する受信サテライトトランシーバノードが受信する前に、１以上のサテライトトランシーバノードにより中継されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記無線により送信する外向きの通達メッセージが、前記意図する受信サテライトトランシーバノードが受信する前に、電子看板を持つことなく構成する１以上のリピータサテライトノードにより中継されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記１以上のリピータサテライトトランシーバノードがＡＣ電源により給電を受けることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
電子看板を持って構成する前記１以上の前記サテライトトランシーバノードが電池により給電を受けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
電子看板を持って構成する前記１以上の前記サテライトトランシーバノードがＡＣ電源により給電を受けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
複数の電子看板へ無線により情報を通達するためにコンピュータへ接続するアクセスノードのためのシステムであって、
前記アクセスノードの通信範囲内にあり、かつ該アクセスノードと直接通信するように構成する１以上のリピータノードの第１の論理レイヤと、
それぞれの論理レイヤが前記アクセスノードの通信範囲外にあり、かつ前記アクセスノードへの無線通達を再送信するために前記アクセスノードに論理的により近い論理レイヤの１以上のリピータノードを使用することにより前記アクセスノードと間接的に通信するように構成する１以上のリピータノードを有する１以上の論理レイヤと、
それぞれの無線ノードが電子看板に接続し、かつ１以上の前記リピータノードの通信範囲内に位置し、かつ前記論理レイヤの１以上の前記リピータノードにより前記アクセスノードから通達を受信するように構成し、１以上の前記リピータノードが中継して前記変更する電子看板に接続する前記無線ノードへ、前記アクセスノードから送信する通達に従い、１以上の前記電子看板において販売データを変更することができる複数の無線ノード
とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
電子看板に接続する各無線ノードが行うリピータノードの選択が、電子看板に接続する前記選択する無線ノードの通信範囲内にある各リピータノードの前記論理レイヤ番号および能力数に従い決定することを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記アクセスノードとリピータノードの前記論理レイヤに位置する各リピータノードとの間の通信のために、送信時間と受信時間を同期させるための前記アクセスノードおよび各リピータノードにおける論理隣接するレイヤにある前記無線ノード間の通信のために前記送信時間と前記受信時間を同期させるための各リピータノードにおける論理と、
前記アクセスノードとの通信のために電子看板に接続する前記無線ノードが選択する前記リピータノードとの通信のために前記送信時間と前記受信時間を同期させるように構成する電子看板に接続する各リピータノードにおける論理
とをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
各リピータノードがＡＣ電源により給電を受けることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
電子看板に接続する１以上の無線ノードが電池により給電を受けることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
電子看板に接続する１以上の無線ノードが、ＡＣ電源により給電を受け、かつその他のノードから受信する伝送を中継し、前記中継伝送を前記アクセスノードに通達することができるように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
小売環境における販売促進情報掲示を更新するためのシステムであって、
前記小売環境に位置し、かつ無線通信を送受信するように構成するアクセスノードと、
前記アクセスノードとの無線通信の送受信のためにトランシーバに接続する１以上の電子看板と、
表示する販売促進更新情報に対応する無線送信を前記アクセスノードから受信するように構成する前記１以上の電子看板における論理と、
前記アクセスノードから受信する前記無線送信に含む命令を実行し、前記電子看板が前記販売促進更新情報に関連してその表示情報を更新するように構成する前記１以上の電子看板における論理
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
前記無線送信が宛て先指定する電子看板による受信に先立って、前記アクセスノードから前記受信する無線送信を１以上のリピータにより再送信することを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
１以上のリピータが電気的に電子看板に接続することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
１以上のリピータが電子看板に接続しないことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
電子看板に接続しない前記１以上のリピータがＡＣ給電を受けることを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記アクセスノードの前記双方向通信可能範囲を越える各電子看板が前記アクセスノードに無線通信を再送信するためのリピータを選択することを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２５】
前記選択するリピータが前記アクセスノードに最も近い論理的関係にある前記リピータであることを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
広域ネットワークに接続する複数のアクセスノードと前記広域ネットワークを経て通信するように構成し、かつ地理的に分散する小売環境に位置する中央コンピュータであって、
前記中央コンピュータが前記アクセスノードのそれぞれに販売促進更新情報を通達し、各小売地点における１以上の電子看板を更新するように構成する中央コンピュータをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２７】
前記中央コンピュータを、製品市場における浮動に関連した周期で販売促進更新情報を再通達するように構成し、前記製品に関連する電子看板を前記浮動に対応して更新することができることを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
電子看板に表示する販売促進情報を更新するように構成する前記電子看板であって、
１以上の実行可能な命令を格納するように構成するメモリと、
前記メモリに格納する前記命令を実行するように構成するプロセッサと、
前記電子看板による受信に先立って、１以上の中継デバイスが中継する販売促進更新情報をハブ通信装置から受信するように構成するトランシーバであって、
前記販売促進更新情報を前記メモリに格納するトランシーバと、
前記プロセッサに前記プロセッサに電気的に接続するディスプレイに前記受信販売促進更新情報に関連する情報を表示させるように構成する前記メモリに含まれる論理
とを備えることを特徴とする電子看板。
【請求項２９】
１以上の前記中継デバイスが販売促進情報を表示するためのディスプレイを有する別の電子看板であることを特徴とする請求項２８に記載の電子看板。
【請求項３０】
１以上の前記中継デバイスがＡＣ給電デバイスであることを特徴とする請求項２８に記載の電子看板。
【請求項３１】
１以上の前記中継デバイスが電池給電デバイスであることを特徴とする請求項２８に記載の電子看板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に無線通信に関係し、より詳細には無線看板および情報表示ネットワークのメッシュ化のためのシステム、方法およびデバイスに関係する。
【背景技術】
【０００２】
中央地点から遠隔に位置するデバイスの監視および制御は、これまで多くの課題を提供してきた。遠隔に位置する場所の状態を検出するか、または中央地点から（デバイスをオンおよびオフするか、またはそれ以外に状態に変化をもたらすなどの)システムへの制御を実行する能力は、監視するか、または制御するデバイスからの中央制御地点の距離により時に制限された。例えば、製造設備または電力プラント内のデバイスの監視および制御は、数百フィート離れているだけでありうる中央制御室におけるモニタおよびコントローラとセンサおよびコントローラを結線することにより行うことができる。しかしながら、遠隔に位置するセンサおよびコントローラが中央制御エリアから離れて位置するエリアにあるデバイスを結線して行うモニタおよび制御は、中央制御室と遠隔に位置するセンサまたは被制御デバイスとの間で電気制御信号を通達することができないために実行不可能となる。
【０００３】
ネットワークから中央地点へのデータ収集に関係する困難性に加えて、中央地点からネットワーク全体を通じて種々の地理的地点へ情報を出力しようとすることにもまた困難性が存在した。ネットワークを通じた情報の分配には多くの時間、エネルギーおよびリソースを要することがありうる。
【０００４】
非限定的な例として多くの小売業者は、小売業者の店舗ネットワーク全体を通じて割引する商品の看板を印刷し、配布することにより種々の商品の割引価格の宣伝に一般に関わる。非限定的な例として木材を販売し、全国に種々の小売店舗を有する金物店舗は、小売業者がセールを行うか、またはそれ以外に価格を変更するたびに、新しい掲示を一般に印刷しなければならない。例えば木材の日用品価格が価格変更に値するほど浮動すれば、小売業者は掲示を変更し、以前の価格より高いか、または安いことのある新しい価格を反映しなければならない。小売業者は、一箇所においてそのような掲示を印刷し、小売業者のネットワーク全体を通じてそのような情報を配布し、店舗ネットワーク全体を通じて一定の値付けを行うことがよくある。このように各価格変更またはその他の特別販売促進または特売により、小売業者はその値付けおよび販売情報の更新にリソースを消費し、購入顧客をより多く惹きつけるようにしなければならない。これは、小売店舗ネットワークなどのネットワークを通じたデータ出力に関連する問題の１つの非限定的実施例に過ぎない。
【０００５】
同様な手法で、競争相手が個々の商品または日用品により低い価格を提示すればいつでも、小売業者は個々の競争相手または地区市場に対応すべく地区レベルに反して、恐らくより地域的なレベルで価格を率先して調整することもありうる。にもかかわらずこの場合においても、小売業者はやはり新しい掲示および販売促進情報を生成し、有力顧客が競争力のある価格変更を知りうるようにしなければならない。全国的な小売業者にとって、これは特別提供および販売促進のための掲示を創り、店舗ネットワーク全体を通じてその後配布するか、または出力しなければならない本質的に終わりのない状態を作り出す可能性がある。従って販売および販売促進情報を創り、店舗ネットワーク全体を通じて配布することがその目的であるこのような小売業者の中で、間接経費が大きくなり、これが小売業者の利益マージンを実際上減らすことになる。
【０００６】
さらに新しい掲示を創り、その配布に伴う時間のため、そのような小売業者が短期ベースで日用品タイプの商品ならびにその他の小売商品市場の浮動に対応するのは困難になる。掲示の創作にはかなりの時間を伴い、従って比較的大きな小売業者はリアルタイムに市場調整を行うことに適さないことがありうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
結果として以上に記述した欠陥および欠点を克服するためにこれまで明らかにされていない必要なものが存在する。
【０００８】
本発明の多くの態様は以下の図面を参照することによりよく理解することができる。図面の構成要素は必ずしも規模に則していないが、その代わり力点を本発明の原理を明確に図示することに置いている。さらに図面では、同じ参照番号は幾つかの図面全体を通じて対応する部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下で説明する図面に加えて、最良の実施形態では以下で参照する図面において示すように１以上の実施形態を記載する。しかしながら最良の実施形態における開示を、本明細書において開示する単一または複数の実施形態に限定するようには考えていない。逆に考え方としては、この開示の精神および範囲に含み、添付する特許請求の範囲により規定するように、全ての代替、変更および同等物を包含することである。
【００１０】
アクセスノードに通信可能に接続するトランシーバまたは無線ノードにそれぞれ接続する１以上の電子看板は、アクセスノードが指示するように、その表示を変更することができる。アクセスノードは、１以上の電子看板に表示する情報の調整に関するデータを受信するように構成する。アクセスノードは、アクセスノードの周りに論理的に分散する幾つかの無線ノードに外向きの通達を無線により送信する。１以上の無線ノードは電子看板を持つことなく構成し、その代わりに外向きの通達を中継するように構成することができる。受信無線ノードは外向きの通達メッセージを受信し、外向きの通達メッセージに含む命令を実行し、その電子看板が価格などの情報の表示を変更するようにする。
【００１１】
図１は、アクセスノード１２および無線ノード１４などの幾つかの無線ノードを含むメッシュネットワーク１０の図である。無線ノードはランダムに位置することができるが、論理的にはアクセスノード１２の周りにグループ化することができ、アクセスノードはグループのコントローラとして、かつまたバックエンドシステムへのゲートウエイとしても動作する（図１８参照)。アクセスノード１２を、インターネットなどの広域ネットワーク３５９（図１８)によりバックエンドシステム３６０に接続することができ、バックエンドシステム３６０はさらに中央データ監視、収集および／または制御エリア（図１８のユニット３６２および３６４など）に接続することができる。
【００１２】
各無線ノード（無線ノード１４など)は直接か、または他の無線ノードを通じて間接的にアクセスノード１２と通信することができる。この非限定的実施例では、無線ノードはアクセスノード１２と通信するリンク数に応じて複数のレイヤに論理的にグループ化される。従って図１におけるこの非限定的実施例では無線ノード１４、１６、１８および１９はレイヤ０にあるが、これはこれら無線ノードがアクセスノード１２と双方向直接リンクを有するからである。
【００１３】
当業者であれば知るように、無線ノード１４、１６、１８および１９のそれぞれは、ＲＦリンクを介して双方向に通信するように構成するＲＦモデム（または当技術において知られる他の通信手段）を介して無線により通信することができる。さらに各無線ノードは、ＲＦモデムおよび以下の；データ取得、情報表示、電力増強などの非限定的実施例などの機能を実行する、１以上のアプリケーションに依存するデバイス、を含むことができる。従って非限定的実施例として無線ノード１４などの無線ノードは、電気メータ、ガスメータ、水道メータ、またはその他の監視デバイスに接続することができ、監視し、収集するデータを、バックエンドシステムへの通達のために無線ノードによりアクセスノード１２に通達することができる。同様に無線ノードはポンプなどの被制御デバイス、または看板などの表示デバイスに接続することができ、非制御デバイスはアクセスノード１２が通達する命令に応じて無線ノードによりオン、オフすることができる。
【００１４】
以上に示したように無線ノード１４、１６、１８および１９は、論理レイヤ０に位置し、アクセスノード１２と直接通信することができる。図１に示すように少なくともこの非限定的実施例ではこれら無線ノード１４、１６、１８および１９だけが、アクセスノード１２と直接通信することができる、図１における無線ノードであるが、これはアクセスノード１２が、無線ノード１４、１６、１８および１９それぞれの通信範囲内にあるからである。
【００１５】
メッシュネットワーク１０における残りの無線ノードは、そのそれぞれの送信がアクセスノード１２により受信できないような位置にある。同様にアクセスノード１２からの送信は残りの無線ノードにより受信することができない。それ故無線ノード１４、１６、１８および１９は、その論理的地点において収集する情報を転送するためのデバイスとしての役割を果たすばかりでなく、これら無線ノードは、またメッシュネットワーク１０におけるその他の無線ノードから受信する無線送信を中継する。
【００１６】
この非限定的実施例ではメッシュネットワーク１０は、レイヤ０、レイヤ１、レイヤ２、レイヤ３、およびレイヤ４を含む、５つの論理レイヤを含む。種々の無線ノードはこれら５つのレイヤのそれぞれに論理的に位置する。しかし以上に示すように、無線ノード１４、１６、１８および１９は論理レイヤ０に所在するので、正しく以上のノードがアクセスノード１２と双方向の直接リンクを有する。
【００１７】
その他の無線ノードは、アクセスノード１２と通信するためにアクセスノード１２により近い論理レイヤにある近傍の無線ノードを使用する。論理レイヤ１の無線ノードは、アクセスノード１２と通信するために、論理レイヤ０の無線ノードと通信する。論理レイヤ２の無線ノードは、アクセスノード１２と通信するために、論理レイヤ１の無線ノードと通信する。論理レイヤ３の無線ノードは、論理レイヤ２の無線ノードと通信し、論理レイヤ４の無線ノードは、論理レイヤ３の無線ノードと通信する。
【００１８】
非限定的実施例として論理レイヤ１の無線ノード２２は、アクセスノード１２と無線ノード２２との間の通信のためのリピータとしての役割を果たす、無線ノード１９を介してアクセスノード１２と通信する。通信するために、無線ノード２２および１９は互いの通信範囲内に位置する。
【００１９】
類似する手法で論理レイヤ１の１以上の無線ノードは、論理レイヤ２の無線ノードに対するリピータとしての役割を果たすことができる。さらに論理レイヤ２の無線ノードは、論理レイヤ３の無線ノードに対するリピータとしての役割を果たすことができる。論理レイヤ３の無線ノードは、論理レイヤ４の１以上の無線ノードに対するリピータとしての役割を果たすことができる。
【００２０】
注意すべきは、メッシュネットワーク１０の種々のレイヤは、アクセスノード１２またはその他の無線ノードからの個々のノードの距離に必ずしも対応しないことである。それよりレイヤは論理的空間として示され、必ずしも無線ノードの物理的グループ化するものではない。非限定的実施例として同じレイヤの無線ノードは、実際にはアクセスノードから異なる物理的距離に位置することがあり、必ずしも共にグループ化されえないが、アクセスノード１２へは依然同じホップまたは中継数を有することができる。とはいえ双方向通信リンクは、メッシュネットワーク１０の任意の無線ノードとアクセスノード１２との間に確立することができる。
【００２１】
非限定的実施例として、論理レイヤ４にある無線ノード１７からアクセスノード１２へ通信経路２０を確立することができる。この非限定的実施例では無線ノード１７は、論理レイヤ３の無線ノード２７と通信し、論理レイヤ３の無線ノード２７は、また論理レイヤ２の無線ノード２４と通信する。論理レイヤ２の無線ノード２４は、論理レイヤ１の無線ノード２２と通信し、論理レイヤ１の無線ノード２２自身は、論理レイヤ０の無線ノード１９と通信する。以上に説明したように無線ノード１９は、アクセスノード１２と直接通信し、双方向リンク２０は無線ノード１９、２２、２４および２７を通じた中継ホップまたは伝送により確立することができる。この双方向リンク２０は、無線ノード１７とアクセスノード１２との間のデータ通信を可能にする。
【００２２】
以下により詳細に説明するように、長い経路より短い経路を優先することにより、無線ノードはその距離数の最小化を試行し、それによりアクセスノード１２との通信のための中継またはホップ数に関してアクセスノード１２に可能な限り論理的に近く位置する。このように、メッシュネットワーク１０の各無線ノードは、論理的により低いレベルに位置する無線ノードを通じてアクセスノード１２と双方向にリンクを設けることができ、それにより図１のメッシュネットワーク１０を創る。
【００２３】
図２は、図示するこのメッシュネットワークにおける全ての無線ノードに対する双方向リンクを有する図１のメッシュネットワークの図である。以上で記載したようにアクセスノード１２に論理的により近く位置するリピータを検索することにより、比較的高い論理レイヤの各無線ノードは、アクセスノード１２へのその距離の最短化を試行する。無線ノード１９に焦点を当てればこの非限定的実施例では無線ノード１９は、その他の１１の無線ノードに対するリピータとしての役割を果たす。通信リンク２０に関しては既に以上に記載したが、レイヤ３の無線ノード３３は無線ノード２４と通信し、無線ノード２４は無線ノード１９との通信のためのリピータとしてレイヤ１の無線ノード２２を使用する。同様にレイヤ３の無線ノード３８は、レイヤ２の無線ノード３６と通信し、レイヤ２の無線ノード３６自身は無線ノード２２と通信する。そしてさらに以上で説明したように無線ノード２２は、以上に記載したように無線ノード１９と通信する。
【００２４】
無線ノード１９は、レイヤ１の無線ノード３９、レイヤ２の無線ノード４３およびレイヤ３の無線ノード４４を通じてレイヤ４の無線ノード４６へ分岐する追加双方向リンクをサポートする。従って、十分な数の無線ノードが論理的に低い番号のレイヤに位置するノードに対するリピータとしての役割を果たすことができれば、アクセスノード１２は、アクセスノード１２の周りに論理的にグループ化される理論的に無限の数の無線ノードとの双方向リンクを維持することができる。
【００２５】
特定の同じレイヤ番号を共有する全ての無線ノードの中で、幾つかは論理的に高い番号のレイヤの無線ノードに対するリピータとしての役割を果たすのに他よりより適することがある。リピータとしての役割を果たす能力の程度に基づく無線ノード間の相違に関して、メッシュネットワーク１０における各無線ノードはその能力数を計算するか、または決定する。少なくとも１つの非限定的実施例では高い能力数値を有する無線ノードは、より低い能力数値を有する無線ノードよりリピータとしてより適していると一般的に思われる。以下でより詳細に説明するように各無線ノードは、それ自身の能力数を計算し、隣接する無線ノードにその決定した能力数を周期的に通知する。
【００２６】
非限定的実施例として能力数は０から１の範囲にありえ、以下の式に基づいて計算することができる。
【００２７】
ＰＮ＝Ｘｂａｔｔｅｒｙ＊Ｘｂｕｆｆｅｒ
この非限定的実施例ではＸｂａｔｔｅｒｙは、電池の状態に対応する０から１の範囲の係数である。０の値は放電した電池に対応し、一方１の値は十分に充電した電池、または一定の電源に対応する。
【００２８】
同様にＸｂｕｆｆｅｒはメッセージバッファの状態、または利用可能なメモリに対応する０から１の範囲の係数である。０の値は、無線ノードのバッファメモリが一杯であるとの概念に対応する。この状態ではそのメモリが一杯であるため、無線ノードはリピータとしての役割を果たすことができない。リピータとしての役割を果たすには、無線ノードがより高いレイヤのノードから受信するメッセージを格納し、それにより無線ノードにおいて一定量のメモリを利用するような場合が起こりうる。従って無線ノードにそのようなメッセージを格納するのに利用可能なメモリがなければ、無線ノードはリピータとして動作することができない。同様にバッファ状態に対する１の値は、メッセージバッファメモリが空であり、中継メッセージを格納することができることを意味する。
【００２９】
メッシュネットワーク１０の無線ノードのそれぞれは、ネットワークトポロジーにおいてビジビリティーおよび通信の可能性に限界がある。別の言い方をすれば各無線ノードは、直接的な通信を確立し、維持することができるその最も近い隣接ノードを論理的に認知する。以上に記載したように無線ノードがアクセスノード１２へのメッセージの送信を準備する場合、無線ノードは、アクセスノード１２へのメッセージを中継するためのリピータとして使用する最も近い隣接ノードに関して瞬間的決定を下す。同様にリピータとして選択される無線ノードは、次に同じ処理に従い、アクセスノード１２に達するリピータとしての役割を果たすためのより低い番号のレイヤにあるその最も近い隣接ノードの１つを選択する。このようにしてアクセスノード１２と直接的に通信できないノード間に、図１のリンク２０などの双方向通信リンクが確立する。だがしかし、メッシュネットワーク１０の無線ノードのそれぞれは、リピータとして使用する無線ノードに関するそれ自身の決定を下し、その決定を以下に記載するように能力数およびその他の基準に基づいて周期的に変更することができる。
【００３０】
図３は、以上に記載したようにリピータ選択処理を図示するために強調したレイヤ３の無線ノード３３を有する図１のメッシュネットワーク１０の図である。無線ノード３３は通信範囲４９を有するが、これは無線ノード１７、２７、３８、４２、２４および３６が無線ノード３３からの直接的双方向通信の範囲内にあることを意味する。同様にこの非限定的実施例では無線ノード１７、２７、３８、４２、２４および３６のそれぞれは、重複し、無線ノード３３を含む伝送範囲を有する。（これらそれぞれのノードの伝送範囲は明確さのために図示しないが、この非限定的実施例ではそれらの伝送範囲はそれぞれ、無線ノード３３を取り囲む。）図３のメッシュネットワーク１０のこの非限定的実施例では、無線ノード３３はアクセスノード１２と通信するためのリピータとして選択するノードを無線ノード１７、２７、３８、４２、２４および３６の中から決定しなければならない。
【００３１】
図４は、無線ノード３３（またはメッシュネットワーク１０の任意のその他の無線ノード）が、アクセスノード１２と通信するためのリピータを選択するために実行する、処理のフローチャート図の５１である。リピータを選択するための処理を開始するに当って無線ノード３３は、ステップ５４に示すようにその他の近傍の無線ノードによる通信を監視する。この監視処理は無線ノードが周期的に実行し、少なくとも１つの非限定的実施例ではこの監視処理は定常的に実行する。無線ノード３３がこの聴取モードに関わるのは、その他の近傍の無線ノードが規則的ＲＦ伝送にレイヤ番号および能力数の双方を含むことができるからである。これらの送信を定常的に受信する一方、ステップ５７に示すように無線ノード３３は、監視する通信から近傍ノードリストを確立する。少なくとも１つの非限定的実施例では、このリストは定常的に調整するが、当業者であれば知るようにリストはまた任意の所定の周期に従い調整することができる。
【００３２】
一度リストが確立すると、無線ノード３３はステップ５８に取り掛かり、ステップ５８はレイヤ番号に基づいて第１の基準として昇順、および能力数に基づいて第２の基準として降順の近傍無線ノードリストの順序付けを行う。以下の表は通信範囲４９(図３)内のその周辺近隣ノードに基づく無線ノード３３(図３)に対する順序付け近傍ノードリストを表す。
【表１】
2008527576.tif 000002
【００３３】
無線ノード３３はステップ６１に進み、ステップ６１は無線ノード３３が設定可能な閾より小さい能力数を有する全ての無線ノードをそのリストの最低順位に移すことを指示する。非限定的実施例として、０．５より小さい任意の能力数はリピータとして使用できないと思われるように無線ノード３３が構成されれば、比較的小さいレイヤ番号２にあっても、無線ノード４２はステップ６１に従いリストの最低順位に移されるであろう。以上で説明したように、無線ノード４２はその低い電池またはメモリ状態により０．２の能力数を有するであろう。従ってこの低い数のために、無線ノード４２はリピータとして好ましくなく、従ってリピータとして以降の考慮から除かれる。
【００３４】
無線ノードリストの再編成後、無線ノード３３はその後リストの最上位にある無線ノードの能力数が設定可能な閾を上回るかの判断を行う。上回らなければ−この非限定的実施例では能力数が０．５を下回ることを意味する−、無線ノード３３はステップ５４に戻り、リピータとしての役割を果たすことができる別の無線ノードを検出するために、近傍ノードによる通信の監視を再び始める。
【００３５】
この非限定的実施例において、かつ表１に示すように、無線ノード２４は０．５より大きな能力数を実際に持つ。表１は、また無線ノード２４が２のレイヤ番号を有することを示す。この非限定的実施例では無線ノード３６もまた２のレイヤ番号を有するが、その能力数は０．７５であり、これは無線ノード２４の能力数より低い。従って、無線ノード３６は無線ノード３３に対する有力なリピータとして無線ノード２４の下位に評価される。
【００３６】
無線ノード２７は３のレイヤ番号を有し、これは無線ノード２４および３６双方のレイヤ番号より大きい。従って、無線ノード２７は無線ノード３６より大きな能力数を有するが、その大きな値のレイヤ番号の故に有力リピータノードリストにおいて第３位に位置づけられる。
【００３７】
同様に、レイヤ３にあり、０．５の能力数を有することから最低閾にあることにより、無線ノード３８は有力リピータノードリストにおいて無線ノード２４、３６および２７の後の第４位に位置づけられる。最後に無線ノード１７は論理レイヤ４に所在することにより、リピータとして使用されうるノードリストの最後に（資格のないノード４２は別として）位置づけられる。
【００３８】
無線ノード３３が図４のステップ５４、５７、５８および６１を実行後、無線ノード３３はリストの最上位にあるノードを選択するが、このノードはこの非限定的実施例では無線ノード２４である。無線ノード３３はアクセスノード１２との通信のためのリピータとして無線ノード２４を選択し、それにより図２に示すような双方向リンクを形成する。メッシュネットワーク１０の各無線ノードが独立にこの連続するステップを実行するので、中継ルートは現場の実際の状態に基づいてメッシュネットワーク１０自体により動的にかつ連続的に構築され、修正される。
【００３９】
この非限定的実施例に従えば、図２のメッシュネットワーク１０に示すようにアクセスノード１２は中継ルートのプログラム、または制御に入力を持たない。時にメッシュネットワーク１０の無線ノードはネットワークにおける位置を変更することがあり（非限定的実施例として、他の種々の無線ノードの通信範囲の内外に移動するブイなどの浮動デバイス上に無線ノードが位置する場合など）、それによるアクセスノード１２への新しい中継ルートの選択のためにこれら連続するステップの再実行を周期的に行うことになる。従って表１に示すようなノードリストは周期的に変更することがあり、それにより個々の無線ノードは確実にそれぞれアクセスノード１２への通信のためにリピータとしての役割を果たす有力な候補リストを有する。
【００４０】
追加の非限定的実施例として、図３の無線ノード３３はメッシュネットワーク１０に新規に導入するノード、または最近の電力障害などにより再び現れた無線ノードでありうる。この場合無線ノード３３は初期電源投入後、または全ての既知近隣ノードとの通信ができなくなった後、未登録状態から登録状態に移行するためにアクセスノード１２との登録処理を実行するように構成する。
【００４１】
図５Ａは、図１のアクセスノードへの無線ノードの登録処理のフローチャート図の６８である。以上に示すように、ノードが初めて電源投入するか、またはその前に全ての既知近隣無線ノードとの通信ができなくなった場合、無線ノードはメッシュネットワーク１０との再登録に進む。
【００４２】
図４に関して以上で記載したように、図５Ａでステップ５４、５７、５８および６１を実行する。図３においてこの非限定的実施例では無線ノード３３に対して無線ノード２４である、リストの最上位にあるノードの能力数が、ステップ６２の設定可能な閾を上回ることを判断した後、図５Ａのステップ６９に示すように無線ノード３３はその後アクセスノード１２に登録要求メッセージを送信する。より明確には無線ノード３３は登録要求メッセージを無線により無線ノード２４に通達するが、図５Ｂのステップ７２および７４に示すように無線ノード２４は、無線ノード２２および１９、次いでアクセスノード１２へメッセージを通達するためのリピータとしての役割を果たす。無線ノード２４、２２および１９が図５Ｂのステップ７２および７４を実行すると、ステップ７４において示すようにこれらノードのそれぞれは無線ノード３３から通達するメッセージのデータセクションにそれ自体のアドレスを挿入する。
【００４３】
最終的にはメッセージはアクセスノード１２に到達し、メッセージはメッセージが辿った中継ルートをそのデータセクションに有する。より明確には登録要求メッセージはリピータ２４、２２および１９のシーケンスをそのデータセクションに含むことができる。その後アクセスノード１２はこのルートを保存し、無線ノード３３へのその後のメッセージの通達にそのルートを逆向きに使用する。
【００４４】
図５Ｂでステップ７７は、アクセスノード１２が要求ノード３３のＤＮＡ数に基づいて無線ノード３３からの登録要求メッセージを受理するか、または拒否するかを選択できるようにする。ＤＮＡ数は、非限定的実施例としてバージョン、ハードウエアの能力、アプリケーションＩＤ、所有者ＩＤなどのデバイスに特定の情報を示す識別子である。
【００４５】
アクセスノード１２はＤＮＡ数のクラスを受理するか、または拒否するように構成することができる。非限定的実施例として、アクセスノード１２は同じインフラストラクチャにおける幾つかの異なるタイプのアプリケーションをサポートするように構成することができるか、または同様に１または少数の選択するアプリケーションに使用を制限するように構成することができる。さらに非限定的実施例としてアクセスノード１２は、電気メータアプリケーション、ガスメータアプリケーション、水道メータアプリケーション、または幾つかの更なるその組み合わせに対応するＤＮＡ数を受理するように構成することができる。
【００４６】
アクセスノード１２はステップ７７において無線ノード３３からの登録要求をそのＤＮＡ数に基づいて受理するか、または拒否するかを判断する。アクセスノード１２が無線ノード３３からの登録要求を拒否すれば、無線ノード３３はステップ５４に戻り（図５Ａ）、かつ通信を確立するために別のアクセスノードを見つけることを試行して、近傍ノードによる通信の監視を再び始める。一方アクセスノード１２が無線ノード３３からの登録要求を受理すれば、ステップ７９に示すようにアクセスノード１２は（ノード２４、２２および１９を介する）中継ルートを格納する。さらにアクセスノード１２は同じではあるが逆のルートを介して無線ノード３３に受理を返信する。より明確には受理の通達は、アクセスノード１２から無線ノード１９、無線ノード２２、無線ノード２４を経て最後に宛先の無線ノード３３に辿りつく。
【００４７】
非限定的実施例として、新規に設備する無線ノードが近傍の隣接無線ノードから通信を検出する監視モードに最初に頼る代わりに、無線ノードが別途その隣接無線ノードへ初期設定信号の送信を開始することができる。新規設備無線ノードの送信エリア内の隣接無線ノードは、その後応答の送信により初期設定信号に応答するように構成することができる。各応答の送信は能力数データならびに時間同期情報を含むことができる。新規設備無線ノードは、その後以上に記載したように中継無線ノードを選択し、かつメッシュネットワークにおけるアクセスノードに登録することができる。
【００４８】
さらに図３に示し、かつ図５Ａおよび図５Ｂで記載したように、無線ノード３３の登録は、その他の無線ノードが既に登録し、メッシュネットワーク１０が運用ネットワークである、メッシュネットワーク１０において生じることがある。一方メッシュネットワーク１０がアクセスノード１２の周りに１００％未登録無線ノードを構成上含む状況が生じることがある。この状態ではいずれの無線ノードも登録要求を送信しない、というのは各無線ノードがその他の無線ノードからの通信を監視する無限ループに留まることにより、無線ノードは図５Ａのステップ５４を越えて進まないからである。別の言い方をすれば、無線ノードのそれぞれは互が通信を開始するのを聴取するが、無線ノードのいずれも登録していないので、いずれの無線ノードからも通信は開始されない。従って図６Ａ乃至図６Ｅは、全ての無線ノードが少なくとも最初は未登録状態にあるように構成する、図１のメッシュネットワークの一部の図である。
【００４９】
図６Ａのメッシュネットワーク８０において無線ノードの登録処理を開始するために、アクセスノード１２は一斉通報範囲８１に及ぶ同期メッセージを一斉通報する。一斉通報範囲８１はレベル０の無線ノード８２、８５および８７を包含する。無線ノード８２、８５および８７はアクセスノード１２から同期メッセージを受信する。これら無線ノードのそれぞれは、それぞれがアクセスノード１２と直接通信することができると判断するので、これらのノードは自体をメッシュネットワーク８０におけるレイヤ０に論理的に適合させる。アクセスノード１２は全ての無線ノードを未登録状態に戻す停電を関知しえないので、アクセスノード１２は同期メッセージを周期的に一斉通報する。
【００５０】
にもかかわらず同期メッセージの一斉通報の際に、図６Ｂにおけるメッシュネットワーク８０に示すように無線ノード８２、８５および８７はアクセスノード１２に登録する。より明確にはこれらの無線ノードは自体をレイヤ０に論理的に適合させ、アクセスノード１２との双方向直接リンクを確立する。
【００５１】
一度これらノード８２、８５および８７が登録すると、図６Ｃに示すようにアクセスノード１２とのそのそれぞれの伝送は、無線ノード８２、８５および８７の通信範囲内にある無線ノード９１、９３、９５および９７により検出する。これら無線ノード９１、９３、９５および９７はアクセスノード１２の一斉通報範囲を越えて位置するが、レイヤ０のノードの通信範囲を越えない。従って無線ノード９１、９３、９５および９７のそれぞれは自体を論理レイヤ１にあるノードとして確立し、図６Ｄに示すようにアクセスノード１２との通信にはレイヤ０にあるノード８２、８５および８７を頼る。
【００５２】
さらに図６Ｄに示すように、論理レイヤ１にある無線ノード９１、９３、９５および９７の無線通信範囲は無線ノード１０１、１０３、１０５および１０７により検出する。同様に以上で説明したようにこれら無線ノード１０１、１０３、１０５および１０７は自体をレイヤ２に論理的に適合させ、アクセスノード１２との通信のためのリピータとしてレイヤ１およびレイヤ０の無線ノードを利用する。メッシュネットワークにおける全てのノードが登録し、アクセスノード１２との双方向リンクが確立するので、従って図６Ｅのメッシュネットワーク８０が再確立する。
【００５３】
アクセスノード１２により受信する各登録要求メッセージは中継ルートを含む。例えば図６Ｅで、無線ノード１０５により送信する登録要求メッセージは、メッセージのデータセクションに無線ノード９５および無線ノード８５に関するシーケンスを含む。アクセスノード１２はこのルートをテーブルに格納し、アクセスノード１２が無線ノード１０５にメッセージを返送する場合にそれを使用する。
【００５４】
無線ノード１０５がメッセージを送信するために異なるリピータの使用を選択するたびに（非限定的実施例としてノード９５の代わりに、図６Ｅに図示しないあるノードがレベル１に現れると仮定して）、新規リピータはそのアドレスをメッセージに挿入し、それによりアクセスノード１２に変更を通報する。この規則は無線ノード１０５とアクセスノード１２との間の経路にある全てのリピータにより繰り返し、その結果ルートにおける全ての変更がメッセージに捉えられ、それによりアクセスノード１２に無線ノード１０５への最近の中継ルートを通報する。従って非限定的実施例として無線ノード１０５がレイヤ１の無線ノード９７を通じる代替ルートを持つとすれば、無線ノード１０５はその時点で利用可能であり、かつ最適であるどのようなルートにも応じて、無線ノード９７を通じるルート、または無線ノード９５を通じるルートをアクセスノード１２との通信のために使用することができよう。一方ルートの１つが障害になるか、または無線ノード１０５に最早利用可能でないならば、無線ノード１０５は、即ち他がなおその時点で利用可能であると仮定して、他を選択するであろう。いずれにしてもアクセスノード１２は最近のルートの通報を受け、その後無線ノード１０５へのその後の返信のために無線ノード１０５に関する経路情報を更新する。以前のルートは廃棄せず、好ましいルートまたは最近のルートが最終的に動作しない場合に代替として単に使用する。
【００５５】
メッシュネットワーク１０の無線ノードにおける位置の変化をアクセスノード１２に通報するための代替実施形態として、通信ルートが変更になるたびに特有のルート変更メッセージを無線ノードにより出すことができる。非限定的実施例として無線ノード１０５は、アクセスノード１２との通信のためのリピータとして無線ノード９７などの新規無線ノードを選択したことをアクセスノード１２に知らせるように構成しようとすればできる。このメッセージを受信して以上に記載したのと同じ方法で、アクセスノード１２をこの新規経路指定情報を保存するように構成しようとすればできる。
【００５６】
この点についての説明には、メッシュネットワーク１０の図１におけるアクセスノード１２などの１つのアクセスノードの周りに論理的に位置する無線ノードを有する１つのアクセスノードを含んだ。一方、多数のアクセスノードが互に地理的に接近して存在し、無線ノードが利用可能なアクセスノードに対して達成することができる相対的、論理的階層化位置に応じて、１以上の無線ノードが１つのアクセスノードから他へ動的に組み替えるような状況が存在しうる。非限定的実施例として、複数の異なるネットワークのアクセスノードが互に接近して存在することがあり、各アクセスノードに関連するアプリケーションが異なりえても無線ノードは、多くのアクセスノードと通信することができることがありうる。にもかかわらずこの状況においても、アクセスノードがメッシュネットワーク１０において分散する種々の無線ノードへの登録を拒否しない限り、この場合種々の無線ノードは異なる時点に各ネットワークにおいて登録することができる。
【００５７】
図７は２つのメッシュネットワークの図であり、アクセスノードは、選択する無線ノードが本明細書に示すメッシュネットワークのいずれかでの登録を可能にする。図７で、メッシュネットワーク１１０はアクセスノード１１６の周りに第１のネットワーク１１４およびアクセスノード１１９に基づく第２のメッシュネットワーク１１８を構成上含む。この非限定的実施例ではメッシュネットワーク１１４は、レイヤＬ０、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に亘って分散する複数の無線ノードを含み、メッシュネットワーク１１８は、レイヤＬ０、Ｌ１、Ｌ２を含む３つのレベルに亘って分散する複数の無線ノードを含む。非限定的実施例として、無線ノード１２３および１２４は、最初はメッシュネットワーク１１４の一部であり、レベルＬ３に所在する。より明確には、無線ノード１２３は無線ノード１２６、１２８および１２９を含む中継ルートを介してアクセスノード１１６と通信する。同様に、無線ノード１２４は無線ノード１２５、１２８および１２９を含む中継ルートを介してメッシュネットワーク１１４におけるアクセスノード１１６と双方向に通信する。
【００５８】
この非限定的実施例では、メッシュネットワーク１１８がアクセスノード１１９の周りに導入され、無線ノード１３４および１３６がアクセスノード１１９への通信リンクを創る状況が起こりうる。導入されると、２つのメッシュネットワーク１１４，１１８はそのそれぞれの負荷の平衡を開始する。
【００５９】
図８は、ネットワークの動的再構成を示す、図７の対のメッシュネットワークの図である。この例では無線ノード１３６との通信を含むことができる、無線ノード１３４からの送信は、またメッシュネットワーク１１４の無線ノード１２３および１２４により監視し、検出する。以上で説明したように、無線ノードは、上の表１に示すようにアクセスノードへの最短経路を決定するために、そのリピータテーブルを周期的に調整する。
【００６０】
非限定的実施例として、無線ノード１２３は無線ノード１２６と通信するレイヤ３ノードとして確立され、無線ノード１２６はアクセスノード１１６と最終的に通信するためのレイヤ２ノードである。同様に無線ノード１２４はレイヤ３ノードであり、無線ノード１２５との双方向通信を維持し、無線ノード１２５はレイヤ２ノードである。
【００６１】
メッシュネットワーク１１８の無線ノード１３４から通信を検出すると、無線ノード１３４はレイヤ１ノードであり、それ故に無線ノード１２５または１２６のいずれよりもアクセスノードに近いことが分かる。この非限定的実施例において無線ノード１３４の能力数が、以上で説明したように受け入れ可能な能力数の最小閾を上回ると仮定すると、無線ノード１３４は無線ノード１２４および１２３それぞれに対して無線ノード１２５および１２６を上回るリピータテーブルにおけるより高い位置に配置されるであろう。無線ノード１３４の能力数が無線ノード１２５および１２６の能力数より小さくても、無線ノード１２３および１２４は、アクセスノードへのそのより近い位置によりリピータとして無線オード１３４をなお好むであろう。にもかかわらず異なるアクセスノードのネットワークへの移行前に、以上に記載したように登録処理が実行されるであろう。
【００６２】
図９は、図７のメッシュネットワーク１１０の図であるが、動的に調整し、負荷を平衡させた無線ノードを有する。無線ノード１３４を、リピータ１２６を上回る好ましいリピータと認識して、無線ノード１２３は無線ノード１３４との双方向リンクを確立し、無線ノード１３４はアクセスノード１１９への通信のために無線ノード１３６へリンクする。同様に、無線ノード１２４はメッシュネットワーク１１４の無線ノード１２５の代わりに無線ノード１３４との双方向リンクを確立する。各場合において無線ノード１２３および１２４は、次にメッシュネットワーク１１４のアクセスノード１１６の代わりにメッシュネットワーク１１８のアクセスノード１１９と通信する。この動的調整を行い、それぞれの場合において無線ノード１２３および１２４はそのそれぞれのレイヤ番号をレイヤ３からレイヤ２に改善する。
【００６３】
さらなる非限定的実施例として、無線ノード１４４、１４５および１２９を含むれリピータルートを介してアクセスノード１１６と通信することができる無線ノード１４１は、無線ノード１２３を介してアクセスノード１１６からアクセスノード１１９へそのリピータルートを同様に動的に調整することができる。非限定的実施例として無線ノード１２３の能力数が無線ノード１４４より高ければ、無線ノード１４１はそのリピータルートを調整し、アクセスノード１１９と通信するために無線ノード１２３との双方向リンクを確立することができる。この場合、無線ノード１４１はレイヤ２である−無線ノード１２３より1レイヤ高いであろうため、レイヤ３ノードに留まる。従ってこれは、リピータルートの動的調整が能力数に基づく1例であり、能力数はそれぞれ無線ノード１２３および１４４における電池の状態、メモリの可用性、またはその他の要因に関するものでありうる。これらノードのそれぞれの能力数は何度も調整するので、無線ノード１４１はメッシュネットワーク１１４および１１８における前述のリピータルート間を往復して振動することがある。
【００６４】
以上に示すように、メッシュネットワーク１１４および１１８は関係のないアプリケーションのために実際にネットワーク化することがあるが、一方アクセスノードがそれらそれぞれの登録要求を受理すれば、各ネットワークのメッシュプロトコルの類似性のために、無線ノード１２３および１２４はメッシュネットワーク１１４または１１８のいずれかを通じる通信ルートを選択することができる。非限定的実施例として、無線ノード１２３は電力利用メータに接続することができ、中央地点へ電気消費を通達するために構成することができる。同様にメッシュネットワーク１１４は、また電気消費のためのアプリケーション関連データを通達するために電気メータに接続する無線ノードを含むことができる。
【００６５】
メッシュネットワーク１１８は、ガスの消費をアクセスノード１１９に通達するためにガスメータに接続する無線ノードを含むことができ（非限定的実施例として）、ガスの消費をアクセスノード１１６と同じか、または別のいずれかの中央地点に転送する。これらネットワークは異なるアプリケーションのための情報を中継する無線ノードを含むにもかかわらず、ネットワークの類似する構築および通信の可能性により、ネットワークが含む個々の無線ノードの特定のアプリケーションに関わらず、無線ノード１２３および１２４がメッシュネットワーク１１４または１１８のいずれかを経る通信を可能にする。また当然のことながら、無線ノードが追加され、ネットワークから削除され、それぞれのノードの能力数が変わるので、メッシュネットワーク１１４および１１８のそれぞれは周期的、自動的に自ら再配置する。
【００６６】
異なるメッシュネットワークへの無線ノードのこの再配置または再組み換えは、またアクセスノードが障害になれば生じることがある。非限定的実施例として、メッシュネットワーク１１４の無線ノードはアクセスノード１１６が障害になれば、メッシュネットワーク１１８に組み替えることができる。この非限定的実施例では以上に記載したように、メッシュネットワーク１１８の無線ノードは、メッシュネットワーク１１８などの他の近傍のメッシュネットワークに向けて移行するであろう。この自己修復機能はアクセスノード障害の場合のネットワーク冗長性をもたらす。
【００６７】
図２に戻りタイミングの視点から、通信は種々の無線ノードおよびアクセスノード１２の間で周期的サイクルにおいて組織され、各サイクルは外向きおよび内向きの周期を有する。外向きの周期はアクセスノード１２からレイヤ４にある無線ノード１７などの種々の無線ノードへ送信するメッセージの流れを示すのに使用する。内向きの周期は無線ノード１７などの無線ノードからアクセスノード１２へのメッセージの流れを示すのに使用する。メッシュネットワーク１０の各レイヤはサイクルの内向きおよび外向き両周期中のそれ自身の通信時間周期および休眠期間により構成する。
【００６８】
図１０は、メッシュネットワーク１０のアクセスノード１２と種々の無線ノードとの間の通信に対する時間スロットの配分を表すチャート１５１である。以上で説明したように、通信サイクルは外向きの時間１５３および内向きの時間１５５に分割される。外向きおよび内向きの時間１５３、１５５それぞれの中に、アクセスノードおよび各レイヤの無線ノードは指定された通信時間を有する。アクセスノード１２に対する通信時間１５７内において、第１の部分はレイヤ０のノードからの通信の受信に供され(図１０でＴＲＥＣとして示す)、第２の部分はレイヤ０のノードへの出力メッセージの送信に指定する（図１０でＴＸＭＴとして示す)。通信時間１５７の送信部分では、全てのレイヤ０ノードはそのそれぞれの通信時間１５９の受信部分にある。そのようにしてアクセスノード１２はレイヤ０ノードに出力メッセージを送信し、レイヤ０ノードはその後レイヤ１ノードへの通信送信時間１５９の後の部分でレイヤ１ノードへメッセージを送信する、などである。Ｎがメッシュネットワークの最高位レイヤである（図２のメッシュネットワーク１０ではＮはレイヤ４であろう）レイヤＮ−１のノードに対して、このレイヤのノードに対する通信時間１６２は次に低位レイヤのノードからメッセージを受信する第１の受信部分および次にメッシュネットワークの最外部レイヤのノードへメッセージを送信する送信部分を含むであろう。
【００６９】
第２から最終レイヤのノードに対する通信時間１６２の送信部分ＴＸＭＴでは、外部レイヤのノードはその通信時間１６５の受信部分にある。従って通信時間１６５の受信時間の最後には、全ての出力メッセージは図２のメッシュネットワーク１０全体を通じて伝播する。
【００７０】
通信時間１６５の後の部分では、以上に記載したように最外部レイヤのノードは、逆のやり方で逆向きにアクセスノード１２に向けて内向きの送信を開始する。レイヤＮ−１のノードに対する通信時間１６４は、レイヤＮのノードに対する通信時間１６５の送信部分ＴＸＭＴと一致する受信部分ＴＲＥＣを含む。従って外部レイヤはアクセスノード１２に向けて送信を続け、レイヤ０のノードは受信および送信部分を含む通信時間１６７を有し、送信部分はアクセスノード１２に対する通信時間１６９と重複する。
【００７１】
各無線ノードにはＴＣＯＭＭ／ＴＣＯＭＭ＋ＴＳＬＥＥＰと表しうるデューティサイクルがある。デューティサイクルを削減することにより、平均電力消費は減少し、電池により給電する無線ノードの寿命を延長することが可能になる。デューティサイクルを削減するためには、互に独立に通信時間ＴＣＯＭＭを削減することができ、休眠時間ＴＳＬＥＥＰを増加させることができる。削減することができる通信時間の長さは受信するメッセージを中継する無線ノードの受容可能な最短時間に関係する。別の言い方をすれば、各無線ノードには、意図するノードがメッセージを受信する最高レベルの確率を保証するようにメッセージの送信が可能な所定の最短送信時間長がある。メッセージの長さを増すと、より長く通信時間ＴＣＯＭＭを利用する。さらに通信速度、または例えばモデムの帯域幅は、また種々の無線ノードおよびメッシュネットワーク１０の通信時間を決定することができる。
【００７２】
にもかかわらず、種々の無線ノードおよびアクセスノード１２の休眠時間ＴＳＬＥＥＰは制限なく増加することができる。そうすると平均電力消費は減少することができ、それにより電池により給電する無線ノードの電池の寿命を延長する。一方、メッシュネットワーク１０の無線ノードおよびアクセスノードの休眠時間ＴＳＬＥＥＰを増加させることにより、ネットワークの総体的速度を下げる副次的効果が実現する。従ってメッシュネットワーク１０のそれぞれの実用的なアプリケーションにとって、妥当な折り合いが電池の寿命と受容可能なネットワーク速度との間で一般に達成される。以上に説明したように、通信時間は構成上２つの構成要素である、送信および受信時間を含む。送信時間の間の無線ノードの主機能はメッセージを送信することである。同様に、受信時間の間の無線ノードの主機能はアクセスノード、または他の無線ノードの１つのいずれかからメッセージを受信することである。
【００７３】
非限定的実施例として無線ノードとアクセスノードとの間の通信はそれぞれＡＣＫ（承認）およびＮＡＣＫ（非承認）応答を含むことができる。送信期間中にも、無線ノードは送信に対する応答としてＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信することがある。同様に受信通信期間中にも、無線ノードはまた受信メッセージに対する応答としてＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信することがある。
【００７４】
より明確には、無線ノードから別の無線ノードまたはアクセスノードへの送信はそれぞれ受信側により送信側へ通達するＡＣＫ／ＮＡＣＫタイプのメッセージを伴う。このリンクするＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、メッセージをさらに再送信および／または処理することに対して責任を取ることの受信者の同意または非同意を表す。以上に記載したように、このＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは能力数を含むことができる。従って帯域幅を消費しかねない無線ノード間でこの情報を定期的に一斉通報するのに反して、この実装は隣接無線ノードへ能力数情報を周期的に通達するための少なくとも１つの非限定的実施例である。いずれの場合においても、隣接無線ノードは通信トラフィックを連続して監視し、従ってＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受信により、以上で説明したように無線ノードがその近傍無線ノードリストを調整することが可能になる。
【００７５】
隣接レベルの無線ノード間の種々のＴＸＭＴおよびＴＲＥＣ周期が同期するので、少なくとも１つの非限定的実施例は、リンクするＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージにアクセスノードと同期する日時および時間データを含む。より明確には、低位論理レイヤの無線ノードから高位論理レイヤの無線ノードへ送信するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは低位レイヤ無線ノードの日時および時間値を含むことができ、低位レイヤ無線ノードは別の低位論理レイヤ無線ノードまたはアクセスノードのいずれかに自ら同期する。従って正規ＲＦトラフィック、この非限定的実施例では外向き経路において送信する特にリンクするＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを定期的に使用して、アクセスノードの日時および時間値はネットワーク全体を通じて伝播する。それ故ネットワークにおける全無線ノードはアクセスノードに同期する日時および時間値を有する。
【００７６】
以上で説明し、かつ図１０に示すように、出向きの送信期間中に、無線ノードは高位順位レイヤの無線ノードと通信するように構成する。同様に内向きの送信期間１５５中に、無線ノードは低順位レイヤの無線ノードと通信する。従って通信はアクセスノードから最外部レイヤの無線ノードへ流れ、次いでアクセスノードに逆流する。
【００７７】
別の非限定的実施例として、送信時間対受信時間の比は調整し、外向きのトラフィックに比較して内向きのトラフィックに帯域幅を多くまたは少なく割り当てることができる。従って非限定的実施例として、データ取得を実行するアプリケーションは１に満たない送信体受信比を持つことができ、一方デバイス制御向けのアプリケーションは１より大きな送信体受信比を有することができる。同様に内向きと外向きトラフィックに関して等しく平衡するネットワークは、送信対受信比が正確に１であるように構成することができ、これを図１０に示す。
【００７８】
ＲＦトラフィックを最少化し、メッシュネットワークの種々の無線ノード間の衝突を削減するために、無線ノードは内向きおよび外向き両トラフィックのメッセージを統合するように構成することができる。内向きトラフィックの場合図１０に示すように、無線ノードはその通信時間の受信時間中に高位レベルレイヤの無線ノードからのメッセージを１つの統合メッセージに共にグループ化するであろう。このメッセージはそのノードの送信時間中に低位レイヤ中継ノードへ中継される。
【００７９】
図１１は、統合内向きおよび外向きメッセージを示すメッシュネットワーク１７５の図である。アクセスノード１７６はレイヤ０からレイヤ４に亘る種々の無線ノードと通信する。
【００８０】
外部レイヤ４および３のノードから内部レイヤ２、１および０を過ぎってアクセスノード１７６へメッセージを通達するので、メッセージはアクセスノード１７６へのルートにおける種々のノードにより統合される。従って無線ノード１７８からアクセスノード１７６へ通達するメッセージについて、メッセージは無線ノード１８１、１８２および１８４へ通達する。一方同時に無線ノード１８６が内向きメッセージも通達中であれば、内向きメッセージは無線ノード１８８、次に無線ノード１８４に通達する。この接続点で、無線ノード１８４はメッセージの内容を１つの単一のメッセージに統合することができ、その後統合メッセージを無線ノード１９１に通達する。
【００８１】
同時にこの非限定的実施例では、無線ノード１９４および１９６は内向きメッセージを無線ノード１９９に通達し、無線ノード１９９は２つの個別に受信するメッセージを単一のメッセージに統合し、統合メッセージを無線ノード２０１および２０４へ通達し、これらノードにより中継して無線ノード１９１に到達する。無線ノード１９１は無線ノード２０４および無線ノード１８４からのメッセージを１つの単一メッセージに統合し、これをその後アクセスノード１７６に通達する。メッセージを統合することにより、各無線ノードはより少ないメッセージを送信し、その指定された送信時間内にその有料負荷を完全に通達することができる、というのは統合メッセージの長さは単一メッセージよりそれほど長くないからである。各メッセージはヘッダ部分とデータ部分を有する。ｎメッセージを統合することにより得られるメッセージは、１つのヘッダ部分とｎデータ部分を有する。またＡＣＫ／ＮＡＣＫ対応応答は統合メッセージの場合１度送信する。
【００８２】
図１２は、図１１に示すようなメッセージ統合処理のフローチャート図である。ステップ２０９で、各無線ノードはその受信時間中にメッセージが高位レイヤノードから受信したものかを判断する。そうでなければ、無線ノードはステップ２１１を実行し、メッセージを実際に送信するのであれば、次の低位レイヤノードおよび／またはアクセスノードへメッセージを送信する。一方メッセージをその受信時間中に特定の無線ノードにより受信すれば、ステップ２１４に示すように高位レベルノードから受信するメッセージを、全て含む統合メッセージを構築する。一度メッセージを構築すると、ステップ２１６に示すように無線ノードはその統合メッセージを次レイヤノードおよび／またはアクセスノードへ通達する。最後にステップ２１８で、統合メッセージはアクセスノードに到達する。従って無線ノード１８４(図１１)がその受信時間中に無線ノード１８８および１８２（共に図１１の)からメッセージを受信すれば、無線ノード１８４はこれらのメッセージを統合し、次いで統合メッセージを無線ノード１９１へ転送し、無線ノード１９１は自らその通信時間において無線ノード２０４から受信するメッセージをアクセスノード１７６当てに統合することができる。
【００８３】
メッセージ統合の結果、１レイヤ離れた無線ノード間の通信開始時間はかなり削減されるが、これは高位レイヤ無線ノードが受信する各メッセージのパケットプリアンブルの代わりに単一パケットのプリアンブルを送信するだけであるためである。開始時間はメッセージサイズに関わらず無線ノード間で送信するメッセージに対して一定であるので、メッセージ統合により得られる送信メッセージ数の削減は、さらに無線周波数トラフィック全体の削減になる。従ってメッセージ衝突の見込みはかなり削減される
メッセージ統合は、またメッシュネットワーク１７５のアクセスノード１７６から外向きのトラフィックにも実装することができる。外向きのトラフィックの場合、アクセスノード１７６は、それぞれのルートの初期部分における共通シーケンスを共有する、外向きのメッセージを共にグループ化することができる。
【００８４】
図１３は、同じく図１１に示す外向きメッセージを統合するための処理の図２２０である。ステップ２２２で、アクセスノードは外向きメッセージが共通ルートを含むか判断する。従って非限定的実施例としてアクセスノード１７６は、自身が無線ノード２６１、２６６および２５８へのメッセージを有することを判断することができる。この非限定的実施例では、無線ノード２５８、２６１および２６６間に共通するメッセージルートは無線ノード２４１、２４６および２５９を含む。アクセスノード１７６により共通ルートが決定されなければ、アクセスノードはステップ２２５に進み、非統合メッセージをその宛先ルートに送信する。しかしながらこの非限定的実施例では、宛先ノード２５８、２６１および２６６の間に共通ルートが存在することが確定する。
【００８５】
アクセスノード１７６はステップ２２６を実行し、ステップ２２６は各メッセージのルートの残りの部分と共に共通ルートを辿るメッセージの全てを含む統合メッセージの構築を含む。この非限定的実施例で、アクセスノード１７６は以上に記載した共通ルートおよび個々のメッセージおよび個々の無線ノードのそれぞれに対する残りルートを含む無線ノード２５８、２５１および２６６への単一メッセージを構築する。
【００８６】
次のステップ２２９として、アクセスノード１７６は共通ルートに沿い統合メッセージを通達し、この非限定的実施例によれば共通ルートはただ無線ノード２４１を含む。ステップ２３１におけるようにメッセージが共通ルートの終りに到達すると、ステップ２３３におけるように共通ルートの終りのノードは統合メッセージをその元のメッセージに分離する。従って無線ノード２４１は無線ノード２６１および２６６宛ての残りの統合メッセージから無線ノード２５８宛てのメッセージ構成要素を分離する。従ってステップ２３５に従い、無線ノード２４１は元のメッセージを無線ノード２５８へ、およびなお統合するメッセージを共通経路に沿い無線ノード２６１および２６６へ個別に通達する。
【００８７】
この非限定的実施例で、無線ノード２６１および２６６へ通達するメッセージは統合されて残るが、それはルートが無線ノード２６１および２６６それぞれに対して共通であるからである。従ってステップ２２９で要求されるように、統合メッセージはこの共通ルートに沿って通達され、ステップ２３１で無線ノード２５９に到達する。この点で無線ノード２５９はステップ２３３に従い統合メッセージを２つの個別メッセージに分割し、２つの個別メッセージをその後レイヤ３の無線ノード２６１、かつ次いで無線ノード２６４に通達する。無線ノード２６４は、図１３のステップ２３５および２３７で要求されるように、レイヤ４の無線ノード２６６にメッセージを転送する。別途アクセスノード１７６が共通ルートを有する無線ノードへ１度に１つのメッセージを通達するように構成する場合に反して、このように外向きのメッセージを統合することによりボトルネックを削減するか、また排除さえすることができる。
【００８８】
無線ノードが、その無線ノードをリピータとしてか、または最終受信ノードとして特定するメッセージを検出し、傍受することができるように、メッシュネットワーク１０を構成することができる。無線ノードがアクセスノードに２レイヤ以上近い無線ノードから通信を検出し、受信することができ、メッセージがリピータまたは受信ノードとして傍受する無線ノードを含めば、その場合傍受する無線ノードに、以前のルートに従うメッセージの受信を待つよりむしろ直ちにメッセージを受信し、実行することを認めることができる。
【００８９】
非限定的実施例として図１１で、アクセスノード１７６がレイヤ３の無線ノード２５５を宛先とする外向きのメッセージを送信すれば、以前のルートは、メッセージをアクセスノード１７６から無線ノード２４１、無線ノード２４７、無線ノード２５３、および次いで最後に宛先無線ノード２５３へ通達することを禁止することができる。一方無線ノード２５５が論理レイヤ３の無線ノード２４７から送信を検出し、受信することができれば、無線ノード２５５は通達を無線ノード２４７から受信するであろうが、この通達はその他の場合無線ノード２５３宛と考えられる。無線ノード２４７から送信を受信すると、無線ノード２５５は、自身が通達の受信ノードと考えられていることを認識する。従って中継無線ノード２５３から通達を２度目に受信するのを待つよりむしろ、それに代わって無線ノード２５５は通達実体の実行に進む。従って無線ノード２５５はその論理的位置を論理レイヤ２に本質的に高める。
【００９０】
同様な手法で無線ノード２５５が無線ノード２４７からの通信を傍受するが、代わって別の非限定的実施例として、意図する受信ノードがレイヤ４の無線ノード２５８であることを認識しても、無線ノード２５５は依然通信を傍受することができる。この場合無線ノード２５５は通信を傍受し、以前の通信経路に従う、無線ノード２５３からの送信の受信を待つよりむしろ、意図する受信ノードへメッセージを転送することができる。この処理はアクセスノードから最終宛先への送信通信時間を短縮する。従ってこのような方法で全ての通信を監視することにより、無線ノードはメッシュネットワークの効率を改善することができる。
【００９１】
図１におけるメッシュネットワーク１０の無線ノードは、停電、火災警報などの種々の警告状態を認識し、通報するように構成することができる。警告状態が直ちに幾つかの無線ノードまたは無線ノードに接続するデバイスに影響を与える場合、無線ノードまたは無線ノードに接続するデバイスはそれぞれ状態を示す警報メッセージの送信を試行することができる。警告状態は各無線ノードにとり同時に、または十分同時に近く生じることがあるので、無線ノードはそれぞれ警報メッセージを同時に送信しようとする。しかしながら実際には同じ警告状態メッセージの大量通達はボトルネックおよび一般の無線ノードとアクセスノードとの間のメッセージの衝突を生むことがある。
【００９２】
従って図１４Ａおよび図１４Ｂにおける大規模警告処理２４０は、無線ノードが図１のアクセスノード１２へ警告状態を通達する場合のステップを示す。処理２４０において示すように、図１のメッシュネットワーク１０の各無線ノードはアクセスノード１２へ警報メッセージを送信する前に以下の組のステップを実行する。ステップ２４１で、無線ノードはまず警告状態を評価し、ステップ２４４で無線ノードはその後警告符号および報告しようとする無線ノードのノードアドレスを含む警報メッセージを準備する。
【００９３】
ステップ２４６で無線ノードは、その特定の無線ノードと通信する高位レイヤ無線ノードから受信する可能性のある警報メッセージのためにその通信時間ＴＣＯＭＭのその次の受信時間ＴＲＥＣ(図１１)を待つ。ステップ２４９で無線ノードは、高位レイヤノードからこのような警報メッセージを受信する(この非限定的実施例では)。一度全ての警報メッセージを受信すると、ステップ２５１で無線ノードはステップ２４１で準備したメッセージと同じ警告符号および同じ時間スタンプを持つ受信警報メッセージの全てを篩いに掛ける。注意すべきは、図１のメッシュネットワーク１０の種々の無線ノード間のクロック同期における相違に適応するために、設定可能な時間偏差が許されることである。ステップ２５４で無線ノードは、ステップ２５１で篩いに掛けた全ての受信メッセージから送信側アドレスを抽出し、次いでステップ２４４で無線ノードが構築した準備警報メッセージに抽出アドレスを含める。
【００９４】
一度全てのアドレスをステップ２５４の準備警報メッセージに含めると、ステップ２５９(図１４Ｂ）は、高イレイヤノードデバイスからの受信警報メッセージを廃棄することを指示する。ステップ２６１で指示したように、その後無線ノードはその無線ノードに対する次送信通信機関ＴＸＭＴ(図１１)を待ち、ステップ２６４で無線ノードが同じ警告状態を有する高位レイヤノードの各アドレスを持つ統合警報メッセージをその後送信することができるようにする。
【００９５】
この処理２４０の結果、全ての送信が同時に生じないように、送信タイミングに順序を導入する。この統合により、さもなければ無線ノードに同時に通達しようとさせうる、大規模警告の場合にさもなければ生じうる衝突を排除する。さらに各無線ノードに高位順位レイヤの無線ノードが送信する全ての類似するメッセージを警告状態ごとに１つの単一またはほんの少数のメッセージに統合させることにより、無線ノードがアクセスノード１２に送信するメッセージ数はかなり削減される。処理２４０は、また大規模警告の場合にアクセスノード１２に情報を送信することができる無線ノードの総合的割合を増大させることになる。
【００９６】
図１５は、アクセスノード２７６および組をなすレイヤ０から４の無線ノードを構成上含むメッシュネットワーク２７５の図である。この非限定的実施例では、無線ノード２７８、２７９、２８３、２８５、２８７、２８９、２９１、２９５、２９６、２９８、２９９および３０１は実質的に同じ時間の期間（以上に記載した所定の時間偏差内）に警告状態を経験する。この場合無線ノード２９８および２９９は警報メッセージを無線ノード２９６に送信する。無線ノード２９６はそれ自らの警報メッセージを生成し、その中に同じく警報メッセージを送信する無線ノード２９８および２９９からの情報を含める。その点で無線ノード２９６は無線ノード２９８および２９９から受信するメッセージを廃棄し、警報メッセージを無線ノード２８５に送信する。無線ノード２８５は警報メッセージを受信し、その通信受信時間中にその他の警報メッセージを聴取する。他の警報メッセージを受信しなければ、それ自らの情報を含めた後に無線ノード２８５はその警報メッセージを無線ノード２７９に通達し、無線ノード２７９はそれ自らの情報を含めた後に警報メッセージを無線ノード２７８に通達する。
【００９７】
同時にこの非限定的実施例では、無線ノード３０１は無線ノード２９５に警報メッセージを通達し、この警報メッセージは無線ノード２８７を介して無線ノード２８３に転送される。無線ノード２８３がその通信受信時間中にその他の警報メッセージを監視する場合、無線ノード２８３は無線ノード２９１に対する警告状態を含む警報メッセージを無線ノード２８９から受信する。このように無線ノード２８３は、無線ノード２７９が無線ノード２７８にその警報メッセージを通達するのと同じ期間中に無線ノード２７８にこの警告状態を通達する。
【００９８】
無線ノード２７９および２８３から警報メッセージを受信すると、無線ノード２７８はそれ自らの警報メッセージを生成し、その中にその後無線ノード２７６に通達するメッセージにおける以上に記載した全ての無線ノードアドレスを含める。その点で無線ノード２７８は、無線ノード２７９および２８３から受信するメッセージを廃棄し、アクセスノード２７６に単一の警報メッセージを送信する。無線ノード２７８から警告状態メッセージを受信するとアクセスノード２７６は、警告状態が無線ノード２７８、２７９、２８３、２８５、２８７、２８９、２９１、２９５、２９６、２９８、２９９および３０１のそれぞれにおいてセンスするか、または検出する大規模警告であることを認識する。
【００９９】
ここに開示するアクセスノードはメッシュネットワークの全無線ノードに大きなサイズのデータブロックを効率的に一斉通報するように構成することができる。従ってアクセスノードは各無線ノードのファームウエアまたは幾つかの通信パラメータテーブルを遠隔から改良することができる。大きなサイズのデータブロックは無線ノードが次いで再組み立てすることができる最大許容サイズの幾つかのメッセージに分割することができる。以上に記載した階層化方式および通信タイミング方式はこれらのメッセージの一斉通報に使用することができる。
【０１００】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、図１１に示すメッシュネットワーク全体を通じた大規模一斉通報を通達するための処理のフローチャート図を含む。ステップ３０７で、アクセスノード１７５(図１１)は固有に特定し、一斉通報タイプを有するメッセージのリストを生成するように構成することができる。その後ステップ３０９で、アクセスノード１７５はレイヤ０の無線ノード(図１１における無線ノード２４１など)と通信するためのその送信通信時間まで待機する。その点でステップ３１２におけるように、アクセスノード１７５はメッセージヘッダにおける一斉通報タイプを特定して、このリストにおける第１のメッセージを送信する。レイヤ０の無線ノード２４１は一斉通報を受信し、無線ノード２４１がメッセージを受信済みでなければそれぞれのメッセージが駆動するアプリケーション特定のタスクを実行する。従ってステップ３１４で、レイヤ０の無線ノード２４１はメッセージ受信の是非を判断する。受信していればステップ３１６で、無線ノード２４１はメッセージを廃棄し、さらに動作を起こさない。メッセージを受信していなければステップ３１８で、レイヤ０の無線ノード２４１はタスクを実行する。
【０１０１】
ステップ３１８の後、即ちメッセージが指示する動作が実行されれば、レイヤ０の無線ノード２４１はステップ３１９におけるように、レイヤ１の無線ノード(図１１の無線ノード２４６および２４７など)と通信するために送信時間ＴＸＭＴが到来するまで待機する。送信時間ＴＸＭＴが到来するとステップ３２１に示すように(図１６Ｂ）、メッセージを受信し、過去Ｘ時間（Ｘが設定可能な)においてリピータとして使用されたレイヤ０の無線ノード２４１は一斉通報としてメッセージを送信する。
【０１０２】
ステップ３２１の終了後ステップ３２４におけるように、レイヤ０の無線ノード２４１はアクセスノード１７６との次送信ＴＸＭＴ期間が始まるまで待機する。ステップ３２６で一度アクセスノード１７６の送信ＴＸＭＴ時間が始まると、レイヤ０の無線ノード２４１は、メッセージ特定情報を示す無線ノードへのＡＣＫメッセージである、メッセージをアクセスノード１７６へ返信する。アクセスノード１７６へ通達するＡＣＫメッセージは、一斉通報メッセージをレイヤ０の特定の無線ノード(図１１の２４１)が受信し、その後高位番号レイヤの無線ノードへ一斉通報したことを示す。
【０１０３】
ステップ３２９および３３１で、レイヤ１より高いレイヤのノードのために処理を繰り返し、一斉通報メッセージは最外部レイヤの無線ノードへメッシュネットワーク全体を通じて伝播する。メッセージがメッシュネットワーク全体を通じて伝播すると、各無線ノードはＡＣＫメッセージをアクセスノードへ返送するが、このＡＣＫメッセージは一斉通報メッセージをその特定無線ノードにより受信したことをアクセスノードに示す。アクセスノード１７６がそのメッシュネットワーク１７５における各無線ノードからＡＣＫメッセージを受信するまで、この処理を再度繰り返す。
【０１０４】
以上に示すように、個々の無線ノードの能力数に影響を与える要因の１つは、電池の状態である。以上に説明したように、放電した電池は０の能力数となり、一方完全に充電した電池または一定の電源は少なくとも１の電池係数になる。
【０１０５】
にもかかわらず電池給電デバイスがＡＣ給電の無線ノードと共に使用される場合、電池給電デバイスの寿命を延ばすことが可能である。図１７は、図１のメッシュネットワークの代替実施形態であるメッシュネットワーク３４０の図である。メッシュネットワーク３４０でアクセスノード３４２は、レイヤＬ０、Ｌ１およびＬ２の種々のＡＣ給電無線ノードに接続する。この代替実施形態では、無線ノード３４４などの暗色ノードとして示すＡＣ給電無線ノードだけがリピータとして機能することができる。ＡＣ給電無線ノード（無線ノード３４４など）は自らをレイヤに配置し、以上に記載したようにアクセスノード３４２への中継ルートを構築する。
【０１０６】
この代替実施形態で、無線ノード３４６（および全ての暗色でないノード）などの電池給電ノードはリピータとしての役割を果たすことを禁じられる。少なくとも１つの非限定的実施例で、無線ノード３４６などの各電池給電無線ノードの能力数は０に設定することができる。この場合以上に記載したように、無線ノード３４６はリピータとしての役割を果たす資格がない。０の能力数を有する場合、無線ノードはリピータとしての役割を果たすことができず、無線ノード３４４などのＡＣ給電ノードのように自らをレイヤに配置しない。
【０１０７】
無線ノード３４６などの各電池給電無線ノードは、無線ノード３４４などの少なくとも１つのＡＣ給電無線ノードと直接通信するように構成する。従って、かつこの代替実施形態で、電池給電無線ノード３４６、３４７および３４８は論理レイヤ２のＡＣ給電ノード３４４と通信する。従って無線ノード３４６はリピータとしての役割を果たさないが、無線ノード３４４、３４９および３５１を含むリピータルートを介してアクセスノード３４２と依然通信することができる。このように電池給電無線ノード３４６、３４７および３４８はＡＣ給電無線ノード３４４のサテライトとして動作する。
【０１０８】
またこの非限定的実施例で、ＡＣ給電無線ノードは、以上に記載し、図１０に示すように、休眠中にもモードの受信を維持することができる、というのは、電力消費はこれらのノードにとって問題ではないからである。従って無線ノード３４６などの電池給電無線ノードは周期的に目覚め、この場合無線ノード３４４である、そのそれぞれのＡＣ給電無線ノードリピータとの通信を開始する。以上に記載したように、無線ノードリピータ３４４は電池給電無線ノード３４４から送信するメッセージを受信し、そのメッセージをアクセスノード３４２に転送する。
【０１０９】
図１７に示すようにこの代替実施形態では、無線ノード３４６などの電池給電ノードの電池寿命は大いに伸ばすことができる。従ってこの実施形態により電池取替えの時間を延ばすことができ、これは大きなメッシュネットワークでは高価でありうる。
【０１１０】
図１８は、広域ネットワークを介してバックエンドシステムに接続する図１のメッシュネットワーク１０に類似する多元メッシュネットワークの図である。メッシュネットワーク３５２、３５４および３５７は３つの個別メッシュネットワークを表すことができ、これらの個別メッシュネットワークは互に地理的に分離することがありうるが、なおインターネットなどの広域ネットワーク３５９を経てサーバ３６０へ返信する同じネットワークの一部でありうる。より明確にはメッシュネットワーク３５２はアクセスノードおよび非限定的実施例として電力利用メータにそれぞれ接続する複数の無線ノードを含むことができる。従って電力利用メータは電力消費をセンスし、メッシュネットワーク３５２におけるアクセスノードにそのデータを通達する。各無線ノードは周期的にメッシュネットワーク３５２のアクセスノードに電力消費データを通達し、当該者であれば知るようにデータは、次いで幾つかの通信リンクの１つにより広域ネットワーク３５９に転送する。同様にサーバ３６０は広域ネットワーク３５９に接続し、メッシュネットワーク３５２におけるアクセスノードにより通達するデータを受信することができる。
【０１１１】
図１８で以上に記載したように、メッシュネットワーク３５２は電力利用メータに接続する無線ノードと接続することができる。同様にメッシュネットワーク３５４は異なる地理的エリアにおいてガスメータに接続する複数の無線ノードを持つアクセスノードを含むことができる。さらに、メッシュネットワーク３５７は複数の無線ノードを持つアクセスノードを含むことができ、幾つかの無線ノードはガスメータに接続し、幾つかは電気メータに接続し、その他は水道メータに接続するが、依然としてその全てはメッシュネットワーク３５７の一部である。
【０１１２】
図１８の無線ノードは、それ故任意のタイプのセンサまたはその他のデバイスに接続することができ、任意のタイプのセンサまたはその他のデバイスは広域ネットワーク３５９を過ぎってサーバ３６０へ最終的に送信するデータをアクセスノードへ返信する信号を無線ノードに提供する。代替実施形態として図１８に示すように、１以上の無線ノードは、また非制御対象のポンプまたはその他のデバイスなどのアクチュエータに接続することができる。従ってメッシュネットワーク３５２における１以上の無線ノードを制御するために、コンピュータサーバ３６０から、広域ネットワーク３５９を過ぎって通達する信号を、メッシュネットワーク３５２におけるようなアクセスノードに通達することができる。
【０１１３】
非限定的実施例としてメッシュネットワーク３５４は、タワー３６６による無線手段により広域ネットワーク３５９に接続することができ、当業者であれば知るように、無線手段は１以上の無線規格に従い構成することができる。非限定的実施例として広域ネットワーク３５９への有線通信リンクが利用できないエリアでは、タワー３６６により実装するような無線通信方式がメッシュネットワーク３５４のアクセスノードへの無線通信経路を提供することができる。
【０１１４】
サーバ３６０に加えて、１以上のコンピュータ３６２、３６４は、またデータ収集分析および制御アプリケーションにおける支援のためにサーバ３６０に接続することができる。
【０１１５】
本明細書の開示において示し、記載するように、図１９は例示的無線ノードの図３７０である。無線ノードの多元構成および実装は満足できるものでありえ、本実施例は1つのそのような実装の単に非限定的実施例であることを、当業者であれば知るであろう。従って非限定的実施例として無線ノード３７０は、ローカルインタフェース３７３によりメモリ３７５と通信するプロセッサ３７１を構成上含むことができる。オペレーティングシステム３７６およびアプリケーション専用ソフトウエア３７８をメモリ３７５に含むことができる。アプリケーション専用ソフトウエア３７８は、以上に記載し、図に示す１以上の処理を含むことができる。
【０１１６】
以上に示すように無線ノードは、電気、ガス、または水道メータなどの別のデバイスから信号入力を受信することができるか、または図１９のデバイス３７９として表すことができるアクチュエータに制御信号を送信することができる。従ってデバイス３７９からインタフェース３８０へ信号を通達し、信号をプロセッサ３７１により処理する。無線ノード３７０は、またＲＦトランシーバ３８２を含み、ＲＦトランシーバ３８２はメッシュネットワークの他の無線ノードおよび／またはアクセスノードとの通信をアンテナ３８４を介して送受信することができる。
【０１１７】
本明細書の開示において示し、記載するように、図２０はアクセスノード１２の非限定的実施例示図である。アクセスノード１２は、ローカルインタフェース３９７によりメモリ３９８と通信するプロセッサ３９５を構成上含み、メモリ３９８はオペレーティングシステム４０１およびアプリケーション専用ソフトウエア４０３を含むことができる。図１９に示すように、アクセスノード１２は１以上の無線ノードとアンテナ３９１を介して通信するＲＦトランシーバ３９３を含む。図１８に示すように、アクセスノード１２は、また広域ネットワーク３５９を経てサーバ３６０などの１以上のデバイスと通信するためのインタフェース４０４を含む。
【０１１８】
以上に記載するメッシュネットワークは利用メータからのデータ収集に加えて種々の実装において使用することができる。より明確にはネットワークにおける種々の地理的に分散するメータからの単にデータ収集に代って、以上に記載するメッシュネットワークは中央地点からアクセスノードを介して種々の無線ノードへデータを出力するために実装することができる。
【０１１９】
代替実施形態として、小売店舗の掲示における価格および関連情報の更新に関係する少なくとも１つの状況が生じる。以上に記載するように、小売店舗およびその他の商業企業は、種々の商品および日用品の販売に関連する値付けおよび関連販売情報の印刷に関わることがよくある。
【０１２０】
非限定的実施例として図２１は、店舗内に種々の売り場を有する小売デパートメントストア４０１の図である。図２２は、小売店舗４０１全体を通じた種々の販売およびその他の消費者関連の看板４０５の位置取りを示す図２１の小売店舗４０１の図である。図２２に示すように看板４０５は、そのような商品の販売に適合する原理および方法論に従い、小売店舗４０１の種々の売り場全体を通じて分散する。当業者であれば知るように小売業者が品目を販売に出す選択をする場合、非限定的実施例として小売業者は販売に出す品目の近くに設置する紙または厚紙片で構成することができる掲示を普通創る。従って図２２に示すように看板４０５は、看板が情報を表示する種々の商品に関連して分散する。非限定的実施例として男性用靴売り場における看板４０５は、男子用靴の販売に対応する値付けおよび関連する情報を含むであろう。同様に図２２における小売店舗４０１のその他の売り場に置く看板４０５は、それぞれの売り場における商品、製品および日用品に関連する特別価格またはその他の販売促進の機会を知らせる。
【０１２１】
以上に記載したように、時宜を得て、経済的手法でそのような販売および販売促進掲示を更新し、変更する場合に共通する問題が存在する。同じく以上に示したように、より大きな地区ベースおよび／または国内に亘る店舗にとり、そのような掲示は１箇所で作成し、小売店舗ネットワーク全体を通じて分配する。従ってその製品提供市場が浮動する場合、小売店舗は時宜を得た手法でそのような掲示の変更ができないことに苦しむ。従って以上に示すメッシュネットワークを図２１の小売店舗４０１において実装し、より時宜を得た手法で変更することができる看板メッシュネットワークを創ることができる。
【０１２２】
図２３は、小売店舗４０１の種々の売り場全体を通じて分散する複数の無線看板ノード４１０を有する図である。この非限定的実施例では無線看板ノード４１０は電池給電無線看板ノードとして構成し、電池給電無線看板ノードは無線ノード３４６などの図１７の電池給電無線ノードに類似することがある。以下でより詳細に説明するように電池給電無線看板ノード４１０はリピータとしての役割を果たさないように構成する。非限定的実施例として電池給電無線看板ノード４１０は、電気出力端子またはその他の電源の到達範囲を越えることがありうる、女性用アパレル売り場における衣類棚の上に置くことができる。さらに以上に記載したように、中継ノードトラフィックの需要と共にノード電池の電力需要は看板ノードの電池寿命に望ましくない。このように電池給電無線看板ノード４１０は、運用者の介在なく期間を延長して動作することができる。従って電池給電無線看板ノード４１１は、電池またはその他の携帯可能な電源で動作するように構成し、小売店舗４０１全体を通じてそのような看板４１０の携帯性を増し、電池の寿命期間を延ばすようにする。
【０１２３】
この非限定的実施例ではＡＣ給電無線看板ノードを、小売店舗４０１全体を通じて半暗色の円４１１として示す。この非限定的実施例では、ＡＣ給電無線看板ノード４１１はＡＣ給電出力端子などの連続電源に接続できる看板として構成する。無線ノードに給電するための電力ソケットまたはその他の類似する一定電源の到達範囲内に販売品目がありうる小売店舗４０１の地点において、そのようなＡＣ給電無線看板ノード４１１を実装することができる。そのためＡＣ給電無線看板ノード４１１ならびにその他の給電を受ける無線看板ノード（半暗色として示す）は小売店舗４０１のメッシュネットワーク内の論理レイヤに配置する。かつこれらのノードはＡＣ給電であるので、以上で記載したようにこれらのノードは店舗４０１におけるメッシュネットワークにおいてリピータとして構成することができる。
【０１２４】
電池給電無線ノード看板がＡＣ給電無線ノード看板４１１の範囲内にありえず、電池給電ノード看板がその場合アクセスノード４１５と通信することができない場合が生じうる。そのためリピータノードを小売店舗４０１全体に設置することがあり、リピータノードは看板に接続しないが、看板に接続するのではなく電池給電無線看板ノード４１０のための単にリピータとしての役割のみを果たすように構成する。非限定的実施例として全暗色のリピータノード４１２はＡＣリピータノードとして構成し、その場合ＡＣリピータノードはＡＣ電力ソケットなどの連続電源に接続する。ＡＣリピータノード４１２は小売店舗４０１のメッシュネットワークにおいてトラフィックを受信し、再送信するように構成する。ＡＣリピータノード４１２はその場合販売およびその他の販売促進データの通達のためにディスプレイに接続しない。このように小売店舗４０１は複数の電池給電無線看板ノード４１０(暗色でない円として示す)、ＡＣ給電無線看板ノード４１１（半暗色の円として示す)およびＡＣリピータノード４１２(全暗色の円として示す)を含む。
【０１２５】
図２４は、メッシュネットワークの種々のノード間の通信接続を示す図２３の小売店舗４０１のメッシュネットワークの図である。より明確にはアクセスノード４１５は、種々の電池給電無線看板ノード（ノード４１０など）、ＡＣ給電無線看板ノード(ノード４１１など)、およびＡＣリピータノード（ノード４１２など）のそれぞれに通信可能に接続する。
【０１２６】
非限定的実施例として、電池給電無線看板ノード４２１および４２２は、販売または家庭用品売り場における商品および日用品に対する販売または値付け情報のその他の場合の通信に関して小売店舗４０１の家庭用品売り場内に地理的に配置されうる。以上に説明したように電池給電無線看板ノード４２１および４２２はＡＣ給電ではないので、図１７に関して同様に記載したように、これらのノードは論理レイヤに配置されない。その結果ＡＣリピータノード４１２が、電池給電無線看板ノード４２１および４２２とアクセスノード４１５との間のデータ通信のために論理レイヤ３に配置される。
【０１２７】
ＡＣリピータノード４１２は論理レイヤ２のＡＣ給電無線看板ノード４２５と通信することができる。以上に説明したように、ＡＣリピータノード４１２は看板ディスプレイを含まず、電池給電無線看板ノード４２１および４２２とＡＣ給電無線看板ノード４２５との間のメッセージトラフィックを単に通達するように構成する。ＡＣリピータノード４１２が電池給電無線看板ノード４２１および４２２と通信するのと同じように、ＡＣ給電無線看板ノード４２５自体は電池給電無線看板ノード４２８および４２９と通信する。
【０１２８】
図２４に示すように、ＡＣ給電無線看板ノード４２５はＡＣリピータノード４３２を含む通信リンクを通じてアクセスノード４１５と通信し、ＡＣリピータノード４３２自体は、また４つのその他の電池給電無線看板ノードと通信する。ＡＣリピータノード４３２は、論理レイヤ０にあるＡＣリピータノード４３３に通達を転送する。ＡＣリピータノード４３３はアクセスノード４１５と直接通信するが、これはＡＣリピータノード４３３が論理レイヤ０に所在するためである。従ってアクセスノード４１５が、論理レイヤ上にない電池給電無線ノード４２１と通信するために、アクセスノード４１５はＡＣリピータノード４３３を通じてＡＣリピータノード４３２へ、ＡＣ給電無線看板ノード４２５へ、ＡＣリピータノード４１２へ、そして最後に電池給電無線看板ノード４２１へメッセージを経路指定しなければならない。電池給電看板ノード４２１とアクセスノード４１５との間の通信のための処理はより詳細に以上に記載しているが、記載には種々のＡＣリピータノード、ＡＣ給電無線看板ノードおよび電池給電無線看板ノードの方針と構成を含む。
【０１２９】
図２５は、３つの小売店舗４０１，４０２および４０３の非限定的実施例の図である。より明確にはこの非限定的実施例では、小売店舗４０１はニューヨークにおける小売店舗であり、一方小売店舗４０２はシカゴに位置し、小売店舗４０３はロサンジェルスに位置する。小売店舗４０１，４０２および４０３のそれぞれは図２４に示し、記載し、かつ本明細書の開示において記載するようにメッシュネットワークを実装する。小売店舗４０１のためのアクセスノード４１５は広域ネットワーク４４０により本店４４２のサーバ４４４に通信可能に接続し、本店はこの非限定的実施例ではアトランタに位置する。同様に、シカゴの小売店舗４０２における無線ノード４１６は広域ネットワーク４４０を介してアトランタ本店地点４４２のサーバ４４４に通信可能に接続することができる。最後にロサンジェルスの小売店舗４０３におけるアクセスノード４１７は広域ネットワーク４４０を介してサーバ４４４に通信可能に接続する。この構成は図１８の多元メッシュネットワークに類似し、小売業者が広域ネットワーク４４０を介してその店舗における全ての看板を中央地点としてネットワーク化することができることを図示する。
【０１３０】
図２４に示すように、アクセスノード４１５は店舗４０１全体の電池給電およびＡＣ給電無線看板ノードのそれぞれに情報を通達することができる。電池給電無線看板ノード４２１に関連する製品が販売されれば、以上に記載したのと逆の手法で通信を経路指定することができ、看板ディスプレイはその製品に対する新規価格を反映するように変更される。
【０１３１】
非限定的実施例として、アトランタ本店４４２におけるワークステーション４４７または４４８のユーザは、衣類、アパレルまたはその他の商品などの個々の日用品に対する価格変更を制定することができる。以上に記載したように、変更はサーバ４４４に通達することができ、サーバ４４４は個別の小売地点４０１、４０２および４０３におけるアクセスノード４１５、４１６および４１７に価格変更を通達するために広域ネットワーク４４０を実装する。（図２５が示すように、小売店舗の地点４１５、４１６および４１７はメッシュネットワーク内における唯一の小売店舗でなくとも良いことを、当業者であれば理解するであろう。)
サーバ４４４から価格変更メッセージを受信すると、各アクセスノード４１５、４１６および４１７はその後そのそれぞれのメッシュネットワーク全体を通じて適する無線看板ノードに価格変更情報を通達する。個々の商品に対して、選択する数の無線看板ノードが個々の価格変更の通達により影響を受けることができ、アクセスノードは限定数の無線看板ノードの情報を変更する。
【０１３２】
図２６は、図２４の２つの無線看板ノード４１１および４２１を含む。この非限定的実施例では、図２４に示すように看板４１１はＡＣ給電無線看板ノードであり、一方ディスプレイ４２１は電池給電無線看板ノードである。以上で説明したように、価格変更が小売店舗のメッシュネットワーク全体を通じて通達されると、ユーザは値付けおよび関連する情報を通達するためにディスプレイを構成することができる。図２６に示すこの非限定的実施例では、ＡＣ給電無線看板ノード４１１のディスプレイは４．９５ドルの販売価格を表示し、また販売が土曜日までに亘ることを表示する。以上に記載したように更新メッセージをＡＣ給電無線看板ノード４１１に通達することにより、４．９５ドルの価格は本明細書の開示するメッシュネットワークにより本質的にリアルタイムに変更することができる。そのような変更はディスプレイ４５１に反映することができ、これを有力な購買者に通達することができる。
【０１３３】
非限定的実施例として小売店舗４０１の競争相手が個々の商品に対してより安い販売価格を提示すれば、以上に記載したようにディスプレイ４５１が販売に供する個々の日用品に対するより安い価格を示すように、本店４４２における職員は価格変更を制定することができる。追加の非限定的実施例として、小売業者が指定する日時を越えて販売を延ばすことを選べば、新しく指定する日時まで販売を延ばすための追加メッセージをそれぞれの小売店舗のアクセスノード４１５、４１６および４１７にサーバ４４４から通達する。
【０１３４】
当業者であれば知るように、販売に供する個々の品目に対応する英数字テキストを通達するために、ディスプレイ４５１は任意のタイプの設定可能なディスプレイでありうる。他のタイプのディスプレイもまた使用することができ、販売価格に対応する数字データを示すことができ、これによりＡＣ給電無線看板ノード４１１に関連する製造コストを削減することができる。より明確には図２６に示すように、追加テキスト情報の代わりに４．９５ドルの販売価格を生成するように選択する数のディジットに対するディスプレイとして、ディスプレイ４５１を構成することができる。従って、当業者であれば知るように、この実施例は個々の商品の販売に関する情報を通達するための種々のディスプレイの非限定的実施例に過ぎない。
【０１３５】
図２６のこの非限定的実施例では、電池給電ノード４２１はディスプレイ４５３を含み、ディスプレイ４５３は木材の販売に関連する情報を表示するために構成する。この非限定的実施例では、木材は常に浮動することがある日用品であり、市場において最も競争力のある位置を得るために、小売業者は日用品の価格を頻繁に変更することを望む。従って以上に記載したように価格変更ごとに掲示を再印刷する必要があるよりむしろ、電池給電無線看板ノード４２１を実装して、２ｘ４ｘ８の木材の販売に関連する情報を表示する。価格調整ごとに電池給電無線ノード４２１などのノードにそのような更新販売情報を通達するために、小売店舗４０１、４０２および４０３の種々のアクセスノードにサーバ４４４からメッセージを通達する。
【０１３６】
図２７は、電池給電無線ノード４２１の例示図であり、この非限定的実施例では、構成において図１９における無線ノード３７０に類似する。より明確には電池給電無線ノード４２１はＲＦトランシーバ４５９に接続するアンテナ４５７を含む。ローカルインタフェース４６０はＲＦトランシーバ４５９をメモリ４６１と電気的に接続し、従ってアンテナ４５７およびＲＦトランシーバ４５９により受信する通達はメモリ４６１に格納することができ、メモリ４６１はプロセッサ４６８におけるメモリ制御モジュールによるなど、プロセッサ４６８により指令することができる。オペレーティングシステム４６４および１以上のアプリケーション４６５もまたメモリ４６１に含む。メモリ４６１に格納する通達はプロセッサ４６８がアクセスし、処理し、ディスプレイ４５３に表示することができる。従ってディスプレイ４５３における木材販売情報(図２６)はアクセスノード４１５から受信する通達の結果であり、通達は小売店舗４０１のメッシュネットワークを通じて通信する。この日用品の販売価格が変化すると、追加の通達が小売店舗４０１のメッシュネットワークを通じて経路指定され、プロセッサ４６８が処理し、ディスプレイ４５３に提示することができる。
【０１３７】
以上に説明したように、ノード４２１は電池給電である。従って図示し、当業者であれば知るような方法で、電池電源４６９は電池給電無線看板ノード４２１における構成要素のそれぞれに電気的に接続する。
【０１３８】
図２８はＡＣ中継ノード４１２の図であり、このようなＡＣ中継ノードの概要図の少なくとも１つの非限定的実施例を示す。ＡＣ中継ノード４１２のこの非限定的実施例における多くの構成要素は図２７の電池給電ノード４２１に関して以上に記載したものに類似する。しかしながらこの非限定的実施例では、ＡＣ中継ノード４１２はディスプレイ４５３を欠くが、それはＡＣ中継ノードが通達を単に中継し、販売情報を表示しないからである。
【０１３９】
さらに図２７における電池電源４６９の代わりに、ＡＣ中継ノード４１２は電力コンバータ４７３を含み、電力コンバータ４７３はＡＣ電力ソケット４７８などの連続電源に電気的に接続することができる。当業者であれば知るような方法で、電力コンバータ４７３はＡＣ中継ノード４１２のメモリ４６１、プロセッサ４６８およびＲＦトランシーバ４５９に給電する。
【０１４０】
個別の図に示さないが、ＡＣ中継ノード４１２の電力コンバータ４７３を電池給電構成要素４６９の代わりに図２７において利用し、図２３のＡＣ給電無線看板ノード４１１を創ることができることを、当業者であれば知るであろう。別の言い方をすれば、少なくとも１つの非限定的実施例では、ＡＣ中継ノード４１２と電池給電ノード４２１との間の相違に電池電源４６９およびディスプレイ４５３のために電力コンバータ４７３を含むことはない。
【０１４１】
以上に示したように、本明細書において開示する看板ノードのメッシュネットワークの少なくとも１つの実装には、デパートメントストアまたは自動車販売権者などの小売環境、ならびに情報通信と共に掲示を実装することができるその他の環境における販売価格情報のリアルタイム更新が含まれる。図２５のワークステーション４４７および４４８により制御するのと同じく以上に示したように、本明細書の開示により種々の地理的エリアにおける値付け情報の本質的リアルタイム更新が可能になる。
【０１４２】
特定日用品の市場価格を絶えず監視し、その後小売店舗４０１、４０２および４０３における種々のメッシュネットワーク全体を通じて更新値付け情報を通達するようにワークステーション４４７を構成することができる追加の事態が生じうる。非限定的実施例として個々のタイプの木材価格が所与の期間全体を通じて浮動することがあり、従って小売業者が価格を調整し、市場における競争優位を維持することを望む。従ってワークステーション４４７はその品目の市場の日用品価格を受信し、その後所定の基準に基づいて希望販売価格を計算することができる。以上に記載したように、計算した販売価格は種々のメッシュネットワーク全体を通じて通達することができ、メッシュネットワークにおける種々の無線看板ノードは現在価格を表示する。この実施形態では、このような小売業者は価格変更毎に、追加の時間、金銭およびエネルギーを要することがあり、結果として競争優位を失うこととなりうる新規掲示の再印刷の必要を避けることが可能になる。
【０１４３】
図２９は、一連のステップ４８１の非限定的実施例の図であり、一連のステップ４８１は浮動する市場日用品価格に関するリアルタイムな価格変更の実施のために実装することができる。ステップ４８３で、ワークステーション４４７は、非限定的実施例における木材など個々の日用品のリアルタイムな価格に関するデータを受信するように構成することができる。木材価格が浮動すると、ワークステーション４４７はこのような価格浮動を小売業者に対するこのような日用品のコストに関係するものとして受信することができる。
【０１４４】
ステップ４８５で、小売業者のコストおよびその他の変数に関係する希望利益の増加およびその他の価格調整を含む、木材またはその他の日用品の販売価格を地理的市場に従い調整するように、ワークステーション４４７を構成することができる。種々の要因により、個々の日用品は種々の地理的市場において異なって値付けされることがありえ、従ってこれらの変数に関係する種々の価格調整を考慮して、各小売店舗４０１、４０２および４０３に対する最終販売価格を算出するように、ワークステーション４４７を構成することができる。
【０１４５】
その後ステップ４８７でワークステーション４４７は、この非限定的実施例では木材である日用品に対する新規価格を含む外向きのメッセージを作成し、このメッセージを小売地点に通達することができる。外向きのメッセージはサーバ４４４(図２５)、広域ネットワーク４４０および次いで各小売店舗４０１、４０２および４０３に通達する。
【０１４６】
小売店舗４０１の場合、アクセスノード４１５はメッセージを、広域ネットワーク４４０を経て通達され、サーバ４４４から受信する。ステップ４９１で、アクセスノード４１５は個々の無線看板ノードが宛先を指定されるか、またはそうではなくステップ４８９で通達する価格調整メッセージにより影響を受けるかを定める。本店４４２から種々の小売店舗へ通達するメッセージが種々の品目に対する価格調整に関係するメッセージを含み、それにより幾つかの無線看板ノードに影響を与えることを、当業者であれば知るであろう。
【０１４７】
メッシュネットワークのアクセスノードと種々の無線ノードとの間の通信のための処理を以上に記載した。しかしステップ４９３で、アクセスノード４１５は外向きのメッセージを個々の無線看板ノードへ通達するが、個々の無線看板ノードはこの場合小売店舗４０１における電池給電無線看板ノード４２１でありうる。ステップ４９５で、電池給電無線看板ノード４２１は自体宛のメッセージを受信するが、メッセージはこの場合ノード４３３、４３２、４２５および４１２により中継する。
【０１４８】
ステップ４９７で、電池給電無線看板ノード４２１は、アクセスノード４１５から受信する価格変更命令を含むメッセージを実行し、図２６に示すように木材日用品に対する新規価格をディスプレイ４５３に表示する。従ってその特定日用品に対して小売業者が提示する最近の価格は、本店４４２から小売地点へ速やかに通達し、その個々の製品の販売に対する小売業者の競争優位を維持することができる。
【０１４９】
以下でさらに説明するが、ステップ４９９で記載するように電池給電無線看板ノード４２１は、価格表示変更に関する確認を通達することができる。この確認はアクセスノード４１５に返信することができ、ステップ５００におけるようにこの確認はさらにサーバ４４４に返信することができ、ワークステーション４４７は、各小売店舗地点が新規価格命令を実行し、実装したことを確認することができる。
【０１５０】
新規製品を販売に供するか、または新規製品を特価販売すると、以上に記載したのと同様な手法で、追加の電池給電およびＡＣ給電無線看板ノードを種々の店舗のメッシュネットワークに追加することができ、種々の店舗のメッシュネットワークが動作すると、追加の電池給電およびＡＣ給電無線看板ノードはそれぞれの店舗におけるメッシュネットワークに自らを組織する。このように、小売業者は追加して紙ベースの掲示を作成しなくてすむようにしてリソースを節約し、また従業員および社員が新規看板を随所に持参し、小売環境内の古く、期限の過ぎた看板を収集する必要がないことからマンアワーを節約することができる。
【０１５１】
強調すべきは、上記の実施形態および非限定的実施例が単に可能な実装例であり、本明細書において開示する原理の明確な理解のために単に提示すものであることである。本明細書において開示する精神および原理から本質的に逸脱することなく、上記の実施形態および非限定的実施例に対して、多くの変形および修正をなしうる。全てのこのような修正および変形は本明細書の開示する範囲内において本明細書に含まれ、添付の特許請求の範囲により保護されると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の一実施形態に係るアクセスノードおよび複数の無線ノードを有するメッシュネットワークの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、図示する全ての無線ノードに対する双方向リンクを有する図１のメッシュネットワークの概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る無線ノードが実装するリピータ選択処理を図示するために強調したレイヤ３の単一の無線ノードを有する図１のメッシュネットワークの概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る図１の無線ノードが、図１のアクセスノードと通信するためにリピータを選択するために実装する処理のフローチャート図である。
【図５Ａ−Ｂ】本発明の一実施形態に係る図１の無線ノードが実装する登録処理のフローチャート図である。
【図６Ａ−Ｅ】本発明の一実施形態に係る全ての無線ノードが未登録状態にある図１のネットワークのようなメッシュネットワークの概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る選択無線ノードがいずれかのメッシュネットワークと登録することができる２つのメッシュネットワーク（両者が図１のメッシュネットワークに類似の）の概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るネットワークの動的再構成を示す図７のメッシュネットワークの概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る動的調整および負荷平衡を行った無線ノードを有する図７のメッシュネットワークの概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る図１のメッシュネットワークのアクセスノードと種々の無線ノードとの間の通信に対するタイムスロットの分配を表す概略図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るメッセージ統合を図示する図１のメッシュネットワークに類似するメッシュネットワークの概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る図１１に示すようなメッセージ統合処理のフローチャート図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る同じく図１１に示す外向きのメッセージを統合するための処理のフローチャート図である。
【図１４Ａ−Ｂ】本発明の一実施形態に係る無線ノードが図１のアクセスノードへ警告状態を通達するために実行するステップのフローチャート図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る図１４Ａおよび図１４Ｂの警告通報処理を図示する図１のメッシュネットワークに類似するメッシュネットワークの概略図である。
【図１６Ａ−Ｂ】本発明の一実施形態に係る図１のメッシュネットワーク全体を通じた大規模一斉通報を通達するための処理のフローチャート図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る図１のメッシュネットワークの代替実施形態であるメッシュネットワークの概略図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係るワイドエンドネットワークを介してバックエンドコンピュータに接続する図１のメッシュネットワークに類似する多元メッシュネットワークの概略図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る無線ノードのブロック図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係るアクセスノードの非限定的例示のブロック図である。
【図２１】本発明の代替実施形態に係る種々の売り場を有する小売店舗の非限定的実施例の概略図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る小売店舗全体に分散する看板の場所を示す図２１の小売店舗の概略図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係る図２１の小売店舗の内部全体に分散する看板のメッシュネットワークを有する図２１の小売店舗の概略図である。
【図２４】本発明の一実施形態に係るメッシュネットワークの種々の看板ノードとリピータノードとの間の通信の相互接続を示す図２３の小売店舗の概略図である。
【図２５】本発明の一実施形態に係る図２１の種々の小売店舗と通信するように構成する本店に、広域ネットワークを介して通信可能に接続する小売店舗のネットワークの概略図である。
【図２６】本発明の２つの非限定的実施例に係る図２４に示すような看板ノードの概略図である。
【図２７】本発明の一実施形態に係る電池給電実装における看板ノードを含む構成要素を示す図２６の看板ノードのブロック図である。
【図２８】本発明の一実施形態に係る回線給電実装における図２６の看板ノードのブロック図である。
【図２９】本発明の一実施形態に係る図２５の小売ネットワーク全体を通じて価格変更を通達するための少なくとも１つの方法を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１０，８０，１１０，１１４，１１８，２７５，３４０，３５２，３５４，３５７…メッシュネットワーク
１２，１１６，１１９，１７５，１７６，２７６，３４２，４１５，４１７…アクセスノード
１４，１７，１９，２２，２４，２７，３３，３６，３８，３９，４２，４３，４４，４６，８２，８５，９１，９５，９７，１０１，１０５，１２３，１２４，１２５，１２６，１３４，１３６，１４１，１４４，１７８，１８１，１８４，１８６，１８８，１９１，１９４，１９９，２０１，２０４，２４１，２４６，２４７，２５３，２５５，２５８，２５９，２６１，２６４，２６６，２７６，２７８，２７９，２８３，２８５，２８７，２８９，２９１，２９５，２９６，２９８，２９９，３０１，３４４，３４６，３７０，４１６…無線ノード
２０…リンク
４９…通信範囲
８１…一斉通報範囲
３５９，４４０…広域ネットワーク
４４４…サーバ
３６０…バックエンドシステム
３６２…コンピュータ
３６６…タワー
３７１，３９５，４６８…プロセッサ
３７３，３９７，４６０…ローカルインタフェース
３７５，３９８，４６１…メモリ
３７６…オペレーティングシステム
３７８，４０３…アプリケーション専用ソフトウエア
３７９…デバイス
３８０，４０４…インタフェース
３８２，３９３，４５９…ＲＦトランシーバ
３８４，３９１，４５７…アンテナ
４０１，４０２，４０３…小売店舗
４０５…看板
４１０，４２１，４２５，４２８，４２９…電池給電無線看板ノード
４１１，４２５…ＡＣ給電無線看板ノード
４１２，４３２，４３３…ＡＣリピータノード
４２１，４５１，４５３…ディスプレイ
４４２…本店
４４７，４４８…ワークステーション
３７６，４６４…オペレーティングシステム
４６５…アプリケーション
４６９…電池電源
４７３…電力コンバータ
４７８…ＡＣ電力ソケット
【図１】
2008527576.tif 000003
【図２】
2008527576.tif 000004
【図３】
2008527576.tif 000005
【図４】
2008527576.tif 000006
【図５Ａ】
2008527576.tif 000007
【図５Ｂ】
2008527576.tif 000008
【図６Ａ】
2008527576.tif 000009
【図６Ｂ】
2008527576.tif 000010
【図６Ｃ】
2008527576.tif 000011
【図６Ｄ】
2008527576.tif 000012
【図６Ｅ】
2008527576.tif 000013
【図７】
2008527576.tif 000014
【図８】
2008527576.tif 000015
【図９】
2008527576.tif 000016
【図１０】
2008527576.tif 000017
【図１１】
2008527576.tif 000018
【図１２】
2008527576.tif 000019
【図１３】
2008527576.tif 000020
【図１４Ａ】
2008527576.tif 000021
【図１４Ｂ】
2008527576.tif 000022
【図１５】
2008527576.tif 000023
【図１６Ａ】
2008527576.tif 000024
【図１６Ｂ】
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【図１７】
2008527576.tif 000026
【図１８】
2008527576.tif 000027
【図１９】
2008527576.tif 000028
【図２０】
2008527576.tif 000029
【図２１】
2008527576.tif 000030
【図２２】
2008527576.tif 000031
【図２３】
2008527576.tif 000032
【図２４】
2008527576.tif 000033
【図２５】
2008527576.tif 000034
【図２６】
2008527576.tif 000035
【図２７】
2008527576.tif 000036
【図２８】
2008527576.tif 000037
【図２９】
2008527576.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
異なるメッシュネットワークへの無線ノードのこの再配置または再組み換えは、またアクセスノードが障害になれば生じることがある。非限定的実施例として、メッシュネットワーク１１４の無線ノードはアクセスノード１１６が障害になれば、メッシュネットワーク１１８に組み替えることができる。この非限定的実施例では以上に記載したように、メッシュネットワーク１１４の無線ノードは、メッシュネットワーク１１８などの他の近傍のメッシュネットワークに向けて移行するであろう。この自己修復機能はアクセスノード障害の場合のネットワーク冗長性をもたらす。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
図２３は、小売店舗４０１の種々の売り場全体を通じて分散する複数の無線看板ノード４１０を有する図である。この非限定的実施例では無線看板ノード４１０は電池給電無線看板ノードとして構成し、電池給電無線看板ノードは無線ノード３４６などの図１７の電池給電無線ノードに類似することがある。以下でより詳細に説明するように電池給電無線看板ノード４１０はリピータとしての役割を果たさないように構成する。非限定的実施例として電池給電無線看板ノード４１０は、電気出力端子またはその他の電源の到達範囲を越えることがありうる、女性用アパレル売り場における衣類棚の上に置くことができる。さらに以上に記載したように、中継ノードトラフィックの需要と共にノード電池の電力需要は看板ノードの電池寿命に望ましくない。このように電池給電無線看板ノード４１０は、運用者の介在なく期間を延長して動作することができる。従って電池給電無線看板ノード４１０は、電池またはその他の携帯可能な電源で動作するように構成し、小売店舗４０１全体を通じてそのような看板４１０の携帯性を増し、電池の寿命期間を延ばすようにする。
【国際調査報告】
2008527576.tif 000039