(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信電子装置（１０、１０ｉ、ａ１、．．．、ａ８、ｂ１、．．．、ｂ８、．．．、ｊ１、．．．、ｊ５）を備えるクラスタへの参加方法（Ｐ１００）であって、前記方法は、前記通信電子装置のうちの１つの、または前記クラスタ（Ｃ１、Ｃ２）外部の通信電子装置（１０）の処理部（１１）によって実行され、前記電子装置は、前記処理部（１１）に加えて、データメモリ（１２）と、通信範囲内に位置する他の電子装置（１０ｉ）との無線近接通信を保証する第１の通信手段（１３）とを備え、前記メモリ（１２）および前記通信手段（１３）は前記処理部（１１）と協働し、データメモリ（１２）は、通信電子装置（１０）に専用の識別子（ＩＤ）の値と、クラスタヘッドとして機能する通信電子装置（ｄ２、ｈ３）の識別子の現在値を含むレコード（ＲＨ）とを含み、前記方法は、
第三者通信電子装置（ｄ２、ｈ３）によって生成され送信された登録メッセージ（ＭＨ）を受信するステップ（１０１）であって、前記登録メッセージ（ＭＨ）は、前記登録メッセージ（ＭＨ）を送信した装置（ｄ２、ｈ３）の識別子と、所定のサービス（Ｓ）を保証する前記送信装置の能力を表すデータ（ＣＨ）とを備えるステップと、
前記登録メッセージ（ＭＨ）を復号し、そこから、前記登録メッセージを送信した前記装置（ｄ２、ｈ３）の前記識別子（ＩＤＨ）と、前記能力を表すデータ（ＣＨ）とを推定するステップ（１０２）と、
復号された登録メッセージ（ＭＨ）を送信した装置の識別子（ＩＤＨ）の値（ＩＤＨｃ）と、前記サービス（Ｓ）を保証する前記送信装置の能力を表すデータ（ＣＨ）の値（ＣＨｃ）とが前記レコードに記憶されるようにレコード（ＲＨ）を更新するステップ（１０３）と、を備え、
前記方法（Ｐ１００）は、
前記能力を表すデータ（ＣＨ）が最小特定要求閾値と同値かより大きくなければ（１０４）、レコード（ＲＨ）を更新するステップ（１０３）が実行されず、前記方法を実行する前記装置は、前記レコード（ＲＨ）に記憶された現在の識別子値（ＩＤＨｃ）と値が等しい識別子を含む、クラスタヘッドとして機能する装置（ｄ２、ｈ３）のクラスタメンバーになることを特徴とする方法（Ｐ１００）。
【請求項２】
登録メッセージ（ＭＨ）を復号するステップ（１０２）の後、かつ、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値（ＩＤＨｃ）を含むレコード（ＲＨ）を更新するステップ（１０３）の前にステップ（１０５）を有し、前記ステップ（１０５）は、
前記レコード（ＲＨ）から、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値（ＩＤＨｃ）を読み出すステップ（１０５１）と、
前記現在値（ＩＤＨｃ）と、復号された登録メッセージ（ＭＨ）を送信した装置の識別子の値（ＩＤＨ）とを比較するステップ（１０５２）と、を含み、
前記識別子値（ＩＤＨｃ、ＩＤＨ）が異なる場合（１０５２−ｎ）、登録メッセージ（ＭＨ）を送信する装置におけるサービス（Ｓ）を保証する能力を表すデータ（ＣＨ）が、クラスタヘッドとして機能する装置（ｄ２、ｈ３）の現在の能力を表すデータ（ＣＨｃ）の値に特定の定数を加えた値（１０５３）と同値かより大きくなければ（１０５３、１０５３−ｙ）、レコード（ＲＨ）を更新するステップ（１０３）が実行されない、請求項１に記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項３】
レコード（ＲＨ）を更新するステップ（１０３）の後に、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値（ＩＤＨｃ）、および前記サービスを保証する前記装置の能力を表すデータ（ＣＨｃ）を含むレコードに書き込まれた装置の識別子と、クラスタヘッドとして機能する装置が発する登録メッセージ（ＭＨ）を中継するクラスタメンバーとして機能し、前記参加方法（Ｐ１００）を実行する装置（１０）の識別子（ＩＤ）と、を備える、中継された登録メッセージ（ＭＨ´）を符号化して通信手段（１３）を介して送信するステップ（１０６）を備える、請求項１または２に記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項４】
中継された登録メッセージ（ＭＨ´）を復号するステップ（１０２）は、クラスタメンバーとして機能する装置の識別子（ＩＤＨ）の値と、前記登録メッセージを中継した装置の識別子の値とを前記メッセージから推定するステップを含み、前記レコード（ＲＨ）を更新するステップ（１０３）は、前記登録メッセージを中継したクラスタメンバー装置の前記識別子と、ルート情報を構成する、前記クラスタメンバー装置および前記クラスタヘッドの識別子の組とを前記レコードに入力するステップをまた含む、請求項３に記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項５】
サービスメッセージ（ＭＳ）を、問題のサービス（Ｓ）のためのクラスタヘッドとして機能する装置に送信するステップ（１２３）を備える、請求項１から４のいずれかに記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項６】
クラスタヘッドとして機能する能力を以前に有していた第三者通信電子装置によって生成され送信されたクラスタ破棄メッセージ（ＭＲ）を受信するステップ（１３１）であって、前記クラスタ破棄メッセージ（ＭＲ）は、前記クラスタ破棄メッセージを送信した装置の識別子（ＩＤＲ）を含むステップ（１３１）と、
前記クラスタ破棄メッセージ（ＭＲ）を復号し、そこから前記クラスタ破棄メッセージを送信した前記装置の前記識別子（ＩＤＲ）を推定するステップ（１３２）と、
前記現在値を削除するため、またはクラスタヘッドとして機能する装置の識別子の不在を表す所定値で前記現在値を置き換えるために、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値（ＩＤＨｃ）を含むレコード（ＲＨ）を更新するステップ（１３３）であって、前記方法を実行する前記装置は自由になり、前記クラスタ破棄メッセージから推定された識別子の値が前記レコードに入力された現在値と一致する場合にのみ（１３４−ｙ）、レコード（ＲＨ）の前記更新が実行されるステップ（１３３）と、を備える、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記方法（Ｐ１００）を実行する装置（１０）における特定のサービス（Ｓ）を実行する能力を評価するステップ（１１１）であって、前記装置（１０）の１つ以上の動作パラメータを評価するステップ（１１１１）と、特定のサービス（Ｓ）を保証する前記装置（１０）の能力を表すデータ（ＣＨ）を作成するステップ（１１１２）と、を含むステップ（１１１）と、
前記能力を表すデータと最小要求動作閾値とを比較するステップ（１１２）と、
前記装置の識別子（ＩＤＨ）と、特定のサービス（Ｓ）を保証する前記装置の能力を表すデータ（ＣＨ）とを含む登録メッセージ（ＭＨ）を符号化し、通信範囲内に位置する任意の通信装置（１０ｉ）に送信するステップ（１１３）であって、前記能力を表すデータが前記最小要求動作閾値と同値かより大きい場合にのみ（１１２−ｙ）、実行されるステップ（１１３）と、を備える、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記方法を実行する装置（１０）における特定のサービス（Ｓ）を実行する能力を評価するステップ（１１１）は反復され、前記方法は、登録メッセージ（ＭＨ）を送信するステップ（１１３）の後に、特定のサービス（Ｓ）を実行する前記装置の能力を評価するステップ（１１１）の発生により、前記装置の動作パラメータのうちの１つのパラメータが、要求される動作最小値を下回り（１１４）、前記サービスを保証する能力が不十分であることが示されるとすぐに、前記装置の識別子を含むクラスタ破棄メッセージ（ＭＲ）を符号化して通信範囲内に位置する任意の通信装置（１０ｉ）に送信するステップ（１１５）を備える、請求項７に記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項９】
前記装置は、前記処理部、前記データメモリ、および前記通信手段に動力を供給する電気エネルギー源（１７）を備え、前記動作パラメータのうちの１つは、電気エネルギー源（１７）から得られる電気エネルギーのレベルを表す、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記装置は、前記処理部と協働する第２の長距離通信手段（１６）を備え、前記サービスは前記長距離通信手段（１６）を介した遠隔エンティティ（ＲＳ）へのデータ送信を含み、前記動作パラメータのうちの１つは長距離通信手段（１６）による信号の送信電力を表す、請求項７から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
複数のプログラムの命令を備えるコンピュータプログラム（Ｐ）であって、
前記複数のプログラムの命令が電子装置（１０）のプログラムメモリ（１４）に予め記憶されていて、前記電子装置（１０）は、処理部（１１）と、通信範囲内に位置する他の電子装置（１０ｉ）との無線近接通信を保証する第１の通信手段（１３）と、前記装置に専用の識別子（ＩＤ）の値、およびクラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値を含むレコード（ＲＨ）を記録するデータメモリ（１２）と、をまた備え、前記メモリ（１２、１４）および前記通信手段（１３）は前記処理部（１１）と協働し、かつ、
前記複数のプログラムの命令が前記処理部によって実行または解釈される場合に、
請求項１から８のいずれかに記載の方法の実行を引き起こすコンピュータプログラム（Ｐ）。
【請求項１２】
前記方法を実行する装置（１０）は、処理部（１１）、データメモリ（１２）、プログラムメモリ（１４）、および第１の通信手段（１３）に動力を供給する電気エネルギー源（１７）を備え、前記命令は、前記装置の処理部によって実行または解釈されるとき、請求項９に記載の方法の実行を引き起こす、請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１３】
前記方法を実行する装置は、処理部（１１）と協働する第２の長距離通信手段（１６）を備え、前記命令は、前記装置の処理部によって実行または解釈されるとき、請求項１０に記載の方法の実行を引き起こす、請求項１１または１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１４】
処理部（１１）、データメモリ（１２）、プログラムメモリ（１４）、および通信範囲内に位置する他の電子装置（１０ｉ）との無線近接通信を保証する第１の通信手段（１３）を備える電子装置（１０）であって、前記メモリ（１２、１４）および前記通信手段（１３）は前記処理部（１１）と協働し、データメモリ（１２）は、前記装置に専用の識別子（ＩＤ）の値と、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値を含むレコード（ＲＨ）とを含み、前記装置（１０）はプログラムメモリ（１４）に請求項１１に記載のプログラム（Ｐ）の命令を含むことを特徴とする電子装置。
【請求項１５】
処理部（１１）に動力を供給する電気エネルギー源（１７）を備え、プログラムメモリ（１４）に、請求項１２に記載のプログラム（Ｐ）の命令を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の電子装置（１０）。
【請求項１６】
処理部（１１）と協働する第２の長距離通信手段（１６）を備え、プログラムメモリ（１４）に、請求項１３に記載のプログラム（Ｐ）の命令を含むことを特徴とする、請求項１４または１５に記載の電子装置（１０）。
【請求項１７】
請求項１４から１６のいずれかに記載の複数の通信電子装置（１０、１０ｉ）を備えるシステム。
【請求項１８】
固形、流動性、または液状の商品または品物の複数の容器を備え、前記容器はそれぞれ通信電子装置（１０、１０ｉ）と協働し、前記通信電子装置は、それぞれ、前記容器の内部および／または外部環境に関連したパラメータを測定し収集するために処理部（１１）と協働するセンサ（１５）を備える、請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信電子装置のクラスタに参加するための方法であって、無線通信ネットワークを介してピアと通信する上記電子装置のうちの１つの電子装置の処理部によって実行される方法に関する。
【０００２】
本発明はまたそのような参加方法を実行する複数の装置を備えたシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
非限定的な好ましい適用例として、品物または商品の容器の内部および／または外部環境に関連した、例えば、温度、湿度、光、振動、衝撃などのパラメータの収集に関する適用を通して本発明を説明する。その適用例によると、上記の容器は、共に集められ、保管場所に積み重ねられるか、または、コンテナ船、貨物列車などの輸送プラットホーム、もしくはその他の適切な輸送プラットホーム上で移動可能な状態にある。各容器は上記通信装置のうちの１つと協働する。その通信装置は、上記パラメータを収集して、「クラスタヘッド」として機能するピア装置にサービスメッセージを通じ上記パラメータを送信する役割を担い、「クラスタヘッド」として機能するピア装置の使命の１つは特定のサービスの実行にもある。このサービスは例えば、通信装置によって収集されたデータを集約し（１つにまとめ）、集約後に、衛星または無線電話接続のような長距離（ｌｏｎｇ−ｒａｎｇｅまたはｌｏｎｇ−ｄｉｓｔａｎｃｅ）接続を介して遠隔エンティティへ上記データをブロードキャストすることを含んでいてもよい。しかしながら本発明は本適用例のみに限定されるものではない。より一般的には、「クラスタヘッド」として機能する装置は、そのピアによって収集され送信されたデータに関して所定のサービスを実行する役割を担い、該サービスは、場合により、遠隔エンティティとのリンクアップに代えてまたはそれに加えてアラームの監督または管理に関する。
【０００４】
通信オブジェクトのネットワークの種類または構造は数多く存在する。図１は２つの無線通信ネットワークＲ１およびＲ２を概略的に表したものである。どちらのシステムが動作しても、そのようなネットワーク内において等しく一般的に「ノード」と呼ばれる各通信装置は、第三者ノードまたはピアとのデータおよび／またはサービスメッセージの交換を上記通信装置に可能にする通信方法を実行する。したがってネットワークＲ１は参照番号ａ１からａ８、ｂ１からｂ８、ｃ１からｃ８、ｄ１からｄ８、およびｅ１からｅ８によって図１にそれぞれ示される４０個の通信電子装置を採用する。それに関する限り、ネットワークＲ２は参照番号ｆ１からｆ５、ｇ１からｇ５、ｈ１からｈ５、ｉ１からｉ５、およびｊ１からｊ５によって図１にそれぞれ示される２５の通信電子装置を採用する。
【０００５】
例えば、図１に関して説明されるネットワークＲ２のような「シングルホップ」ネットワーク、または、例えば、図１に関して説明されるネットワークＲ１のような「マルチホップ」ネットワークのどちらが使用されても、本明細書中「ソース」と呼ぶ第１ノードは、図１において両矢印で示すサービスメッセージを準備することが可能であり、当該サービスメッセージは、非限定的な例として該第１ノードと協働するセンサによって測定され第２「宛先」ノードへと送られるパラメータに関連するデータを含む。
【０００６】
シングルホップネットワークにおいて、第１ノードと第２ノード間の通信は直接的である。対照的に、マルチホップネットワークにおいては、この通信は間接的であり得る。したがって「ソース」ノードから送られるメッセージは１つ以上の「第三者または中間」ノードによって中継されることが可能であり、「第三者または中間」ノードのそれぞれの役割は、「ソース」ノードが発した上記メッセージが最終的に「宛先」ノードに送信され受信されるように、上記メッセージを中継することを含む。この場合、これらノードは、例として、図１において点線で囲まれたクラスタＣ１およびＣ２のようなクラスタの形状をとる。「ソース」ノードから発し、１つ以上の「中継」ノードを介して第２「宛先」ノードへ向かうサービスメッセージがたどる経路は通常「ルート」と呼ばれる。このように、図１によると、ノードａ４からノードｄ２に送信されるメッセージは中間ノードｂ４およびｃ３によって次々に中継される。
【０００７】
シングルホップまたはマルチホップ通信ネットワーク内の通信は通常無線によって行われる。通信は、通常、近距離、すなわち約数メートルから数十メートルの範囲で行われ、サービスメッセージは異なるノード間に次々にブロードキャストされる。データがサーバまたはより一般的には遠隔エンティティに送信される場合、第２の通信方式、例えば、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、またはＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、さらには衛星回線が用いられる。
【０００８】
ノード間のやり取り、やり取りされたデータに基づきノードによって実行される動作処理または計算処理、および通信装置のネットワーク内またはクラスタ内で収集されたデータの可能な遠隔送信は、全て電気エネルギー消費を伴うアクションである。
【０００９】
図２に好ましい実施形態として示すように、ノードは、一般的に、例えば１つ以上のマイクロコントローラの形状の処理部１１を備えた電子装置１０で主に構成され、処理部１１は、データメモリ１２と、場合によりプログラムメモリ１４と協働し、これらのメモリは場合により分離されている。処理部１１は、内部通信バス配線または結合（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）によって上記メモリ１２および１４と協働する。通常、電子装置１０は自身の環境に関する物理パラメータを測定する１つ以上のセンサ１５を備える。このセンサは周囲の温度、湿度、または光の有無もしくはその強度を測定することができる。装置１０は、処理部１１と協働する第１の通信手段１３をまた備え、第１の通信手段１３は、通信範囲内に位置する他の電子装置１０ｉとの無線近接通信を保証する。装置１０は処理部１１と協働する「長距離」型の第２の通信手段１６をまた備えることもできる。これらの第２の通信手段によって、上記装置１０は、例えば、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＲＳまたは衛星技術を用いたＲＲネットワークによってブロードキャストされたＭＣメッセージを介して、例えばＲＳサーバなどの遠隔エンティティにデータを送信することが可能になる。動作のために、すなわち、処理部１１が、プログラムメモリ１４に書き込まれたプログラムＰの命令を該処理部自身で解釈または実行して得た方法を実行するために、装置１０は例えば１つ以上のバッテリーの形状の電気エネルギー源１７を備える。ノードの通信能力または単なる動作能力は、該ノードの利用可能な残存エネルギー容量に直結している。
【００１０】
設計者の中には、ネットワークまたはクラスタの電気エネルギーの全容量を維持するために、ネットワークまたはクラスタ内のノードによって実行されるネットワークまたは通信方法を作成するよう試みる者もいた。概言すると、最初のアプローチには、ノード間のやり取りによって生じるエネルギーコストをネットワークまたはクラスタ内の全ての上記ノードに分散することが含まれる。また、収集されたデータに対し実行される例えば長距離送信のような処理により生じるエネルギー消費を大部分のノードに分散することで、複数のノードで電力消費を分担しようとする試みもなされてきた。このように、非接触通信がシングルホップ構造内であるかまたはマルチホップ構造内であるかにかかわらず、「ネットワークヘッド」または少なくとも「クラスタヘッド」としてノードを任意に指定することができ、該ノードをこれ以降「ヘッド」と言う。図１において、ヘッドとして機能する装置は太線の丸で囲まれて示される。この装置は、ネットワークＲ１においてノードｄ２、そしてネットワークＲ２においてノードｈ３で表される。したがって、ノードｄ２およびｈ３はそれぞれにクラスタＣ１およびＣ２のヘッドとして機能する。このようにして、特にネットワーク内で収集されたデータを遠方にブロードキャストするために消費されるエネルギーは、複数のノードで分担される。代替として、ヘッドは、ランダムに指定されることが可能であり、または、より正確には、特定のサービスを実行するための十分なハードウェアおよび／またはソフトウェア手段を有する限りにおいて、それぞれ自らをヘッドとしてランダムに指定することが可能である。
【００１１】
一例として、「Ａｎ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｍｉｃｒｏｓｅｎｓｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」（Ｗ．Ｈｅｉｎｚｅｌｍａｎ、Ａ．Ｃｈａｎｄｒａｋａｓａｎ、Ｈ．Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ−ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ、Ｖｏｌ１、Ｎｏ４、Ｏｃｔ  ２００２）という表題の文書に具体的に記載されている「ＬＥＡＣＨ」方法により、シングルホップネットワークにおいてノードをヘッドにランダムに指定することが可能になる。上記ヘッドのクラスタに属するその他のノード（それらのノードを「メンバー」と呼ぶ）は自らのサービスメッセージをクラスタヘッドへ、したがってヘッドへと送る。図１において各メンバーノードは細線の丸で囲まれている。したがって、ネットワークＲ２内で、ヘッドｈ３は、ノードｇ２からｇ４、ｈ２およびｈ３、ならびにノードｉ２からｉ４と直接通信する。ヘッドは、異なるメンバーノードから送信された上記データを収集し、それらを処理し、それらを集約してさらに統合し、例えば、図２に関して説明されるＲＳサーバのような遠隔エンティティへの長距離送信を引き起こす（トリガする）。この既知の技術によると、一度ノードがヘッドの役割を引き受けると、そのノードは設定期間の終了前に再びそのような役割を担うことができない。その後、新たなメンバーノードがランダムにヘッドに指定され、そのようにしてサービスの継続が保証される。図１において点線で囲まれたノード（「自由（ｌｏｏｓｅ）」と呼ぶ）がヘッドに合流すること、したがって、新たなクラスタを形成すること、または既存のクラスタに再び参加することができるように、ヘッドに昇格したノードの無線通信範囲内に位置する自由ノードは、上記ヘッドが発するＭＨ登録メッセージを受信するように配置されており、ＭＨ登録メッセージは、通常、上記ヘッドの無線通信範囲内に位置する任意のノードに対するＭＨ登録メッセージのブロードキャストの形式で送信される。図１のネットワークＲ２を通して、ヘッドとして機能するように指定されたノードｈ３から送信されるＭＨメッセージの送信結果を説明する。このＭＨメッセージは、近距離ブロードキャスト方式で、通信範囲内に位置するノード（この場合、図１において二重丸で示される非網羅的にノードｆ１からｆ５などの他のノードのような本来は自由ノードである、ノードｇ２からｇ４、ｈ２およびｈ４、ならびにノードｉ２からｉ４）に送信される。上記ＭＨ登録メッセージを受信すると、自由ノード、例えばノードｈ４は自らのデータメモリを更新し、該メモリは、ヘッドの座標または識別子、すなわち図１の場合ノードｈ３の識別子を該メモリに書き込むために、ノードｈ４の処理部と協働する。元は自由な装置ｈ４つまり自由ノードは、細線の丸で囲まれたクラスタＣ２のメンバーすなわちメンバーノードとなる。クラスタヘッドすなわちヘッドとして機能する装置ｈ３は、上記クラスタのその他のメンバー装置、すなわちｇ２、ｇ３、ｇ４、ｉ２、ｉ３およびｉ４のように新たにクラスタＣ２のメンバーとなった装置ｈ４によって収集されたデータを含む任意のＭＳサービスメッセージの受信者となる。このように、元は自由ノードである上記ノードｇ２からｇ４、ｈ２およびｈ４、ならびにノードｉ２からｉ４は、図１において１重丸で囲まれて示されるメンバーノードになる。ノードｈ３によるＭＨメッセージの送信は範囲が限定されたものである。また、範囲外に位置するノードは、ＭＨメッセージを理解可能なメッセージとして受信できないか、または、メッセージを受信することが全くできない。ネットワークＲ２はシングルホップ型であるため、ノードｆ１からｆ５、ｇ１、ｇ５、ｈ１、ｈ５、ｉ１、ｉ５さらにノードｊ１からｊ５のようなｈ３の範囲外にあるノードは、２重丸で示される自由ノードにとどまる。クラスタＣ２はヘッドとして機能するノードｈ３およびメンバーノード（すなわちｈ３の登録を受け入れたノード）のみを備える。
【００１２】
図１に関して説明されたネットワークＲ１のようなマルチホップネットワークの状況にＬＥＡＣＨの教示を置き換えると、クラスタヘッドとして機能するノードを備えるクラスタのメンバーとなるノードは、各自のデータメモリに、ルート、すなわち、ヘッドとして機能するノードの識別子、および少なくとも該ヘッドの登録メッセージを中継したノードの識別子、またさらには代替として、該ヘッドから離れた中間ノードの識別子を書き込むであろうと想定することができる。したがって、例としてノードｃ２は上記ノードｄ２から直接ＭＨ登録メッセージを受信してヘッドｄ２の識別子を書き込む。ノードｂ２は、それに関する限り、ノードｄ２の識別子に加えて、ノードｂ２のためにｄ２のＭＨ登録メッセージを中継したノードｃ２の識別子を書き込む。
【００１３】
このようなアプローチによれば、理論上、または少なくとも理想的な適用方式に従って、複数の通信ノードを備える通信ネットワークのエネルギー源全体の維持が可能になる。実際的または現実的には、特に、通信電子装置と協働する容器の輸送に関連する通信ネットワークのような適用または使用においては、このような解決法は、不適切であるか、または少なくとも低効率である。
【００１４】
ここから、非限定的な好ましい適用例として、品物または商品の容器などの複数の容器に関連した測定値をノードが記録し、収集し、送信する無線通信ネットワークの動作について説明していく。各容器は、ＬＥＡＣＨ方法のような通信方法を実行する電子通信装置と関連付けられていると考える。この仮定によると、容器に関連付けられた各通信電子装置は、図１に関して説明したネットワークＲ２のような無線ネットワーク内でノードとして機能する。ノード間の通信方式は無線によるものと考える。ＬＥＡＣＨ方法のような通信方法がシングルホップアプローチを必要とする、つまり各ノードがヘッドと直接通信可能でなければならないことを必要とする事実は別として、例えば船上、保管場所、または任意の道路もしくは鉄道輸送プラットホームにおける容器の相対的な配置によって、例えば、ヘッドとして指定されるノードが例えば積み重ねた容器の中に位置しているという事実のみのために、集約されたデータの遠隔部への送信を含む使命を実行できないおそれがある適用状況が生じる。実際に、容器を収容する構造さらには容器自体同士の相互作用により決定される区画または部分的な制限の原因で、輸送プラットホームおよび／または保管場所によって、障害が数多く生じ、容器の積み重ねはデータを長距離送信するヘッドの能力の劣化または損失にさえつながり得る。データの損失および該データの送信における遅延だけでなく、機能またはサービスを効率的に保証することができなくなったクラスタを「活気づける」ための不要かつ不適切なエネルギーコスト経験する危険性が非常に高い。連続するヘッドのランダムな選択が非生産的な「選択」に終わった場合に、この危険性はより高まる。このような教示のマルチホップネットワークへの置き換えもまた適当ではない。実際に、マルチホップネットワークは、クラスタのサイズ、換言すると該クラスタのメンバーノードの数の増大を可能にするが、ピアに対するノードの相対的な位置を考慮しないランダムの選択により、ヘッドが選択される際に、クラスタを形成しようとする中でエネルギーコストは増大しやすく、該クラスタは最終的にあまり通信状態が良くないものとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は既知の解決法の欠点の大部分を克服するものである。特に革新的で高効率の無線通信ネットワークを形成することで、ノードの相対的配置がどのようなものであっても、適用状況または上記ネットワークの動作がどのようなものであっても、それがシングルホップまたはマルチホップであっても、本発明は異なるノードによって収集されたデータに基づいた特定のサービスを保証するためにネットワークの全体能力を最適化する。通信装置のクラスタに参加するための本方法の主な独自性は、例えば長距離通信方式によってデータを送信するために、クラスタヘッドの役割を引き受ける実際の能力をヘッドが有するときに限り、ヘッドを選択する手法にある。本発明による方法を実行する各ノードは、ヘッドの役割を効率的に遂行する状況にあると知った瞬間からヘッドとして機能するかどうかを決定することができる。さらに、どの自由ノードもノードのクラスタに参加するかどうかを決定でき、該クラスタは有利に自己指定した上記ヘッドを備える。
【００１６】
本発明の数多い利点のいくつかは以下を可能にすることにある。
【００１７】
−エネルギーコストをネットワークのノードで有意義に分担することで、該ネットワークの能力を伸ばし、従来技術との比較において類のないサービスを提供すること。
【００１８】
−例えば、それぞれが本発明による電子装置に関連付けられた容器の出荷、保管、もしくは輸送中に、ノード間の相対的な位置に変化が発生した際、または該ノードの動作状態が変化した際、自動的に適応可能かつ動作可能であるノードのネットワークを設計すること。
【００１９】
−共通のノードの無線通信範囲内に位置する複数のヘッドを同時に選択する際のクラスタの衝突または修正を最小限にしながら、本発明による各ノードに、ネットワーク内での自らの役割を決定し、問題のサービスに対する最良のヘッドを常に参照する機会を与えて、サービス（例えば、データの長距離送信）の信頼性を促進すること。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
これらの目的を達成するために、本発明は複数の通信電子装置を備えるクラスタに参加するための方法に関し、該方法は、該通信電子装置のうちの１つの処理部、または上記クラスタ外部の通信電子装置の処理部によって実行される。上記電子装置は、上記処理部に加えて、データメモリと、通信範囲内に位置する他の電子装置との無線近接通信を保証する第１の通信手段とを備え、上記メモリおよび上記通信手段は上記処理部と協働する。データメモリは、上記通信電子装置に専用の識別子の値と、クラスタヘッドとして機能する通信電子装置の識別子の現在値を含むレコードとを含む。したがって、上記方法を実行する装置は、クラスタヘッドとして機能する装置を備えるクラスタに参加することができ、上記方法は以下を備える。
【００２１】
−クラスタヘッドとして機能する資格のある第三者通信電子装置によって生成され送信された登録メッセージを受信するステップであって、該登録メッセージは、登録メッセージを送信した装置の識別子と、所定のサービスを保証する上記送信装置の能力を表すデータとを備えるステップと、
−上記登録メッセージを復号し、そこから、登録メッセージを送信した上記装置の上記識別子と、上記能力を表すデータとを推定するステップと、
−復号された登録メッセージを送信した装置の識別子の値と、上記サービスを保証する送信装置の能力を表すデータの値とが、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値として、上記レコードに記憶されるようにレコードを更新するステップであって、上記方法を実行する上記装置はクラスタメンバーになるステップ。
【００２２】
特に、特に信頼できるネットワークのノード全体でエネルギーコストを有意義に分担し、サービスを実行するための上記ネットワークの能力を伸ばすために、上記能力を表すデータが最小特定要求閾値と同値かより大きくなければ、レコードを更新するための上記方法のステップが実行されず、上記方法を実行する上記装置は、上記レコードに記憶された現在の識別子値と値が等しい識別子を含む、クラスタヘッドとして機能する装置のクラスタメンバーになる。
【００２３】
本発明による参加方法を実行する装置が、登録メッセージを送信した複数の装置から適切な候補者を選択し、さらにクラスタヘッドとして機能するように指定された２つ以上の装置間の競争を仲裁することができるように、本発明による参加方法は、登録メッセージを復号するステップの後、かつ、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値を含むレコードを更新するステップの前に、ステップを有していてもよい。このステップは以下を含んでいてもよい。
【００２４】
−上記レコードから、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値を読み出すステップと、
−上記現在値と、復号された登録メッセージを送信した装置の識別子の値とを比較するステップ。
【００２５】
それらの識別子値が異なる場合、登録メッセージを送信する装置におけるサービスを保証する能力を表すデータが、クラスタヘッドとして機能する装置の現在の能力を表すデータの値に特定の定数を加えた値と同値かより大きくなければ、レコードを更新するステップは有利に実行されない。
【００２６】
マルチホップネットワークにおいて本発明を実行する状況で、本発明による参加方法は、レコードを更新するステップの後に、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値、およびサービスを保証する該装置の能力を表すデータを含むレコードに書き込まれた装置の識別子と、登録メッセージを中継するクラスタメンバーとして機能し、上記参加方法を実行する装置の識別子を含む、中継された登録メッセージを符号化して通信手段を介して送信するステップを有していてもよい。
【００２７】
代替によっては、中継された登録メッセージを復号するステップは、クラスタメンバーとして機能し、登録メッセージを中継した装置の識別子を該メッセージから推定するステップを有利に含むことができる。レコードを更新するステップは、それに関する限り、登録メッセージを中継したクラスタメンバー装置の上記識別子と、ルート情報を構成する、クラスタメンバー装置およびクラスタヘッドの識別子の組とを上記レコードに入力することを含むこともできる。
【００２８】
特定のサービスに貢献するために、クラスタメンバーノードによって実行される本発明による参加方法は、サービスメッセージを、問題のサービスのためのクラスタヘッドとして機能する装置に送信するステップを有していてもよい。
【００２９】
クラスタヘッドとして機能する装置は、もはやそのように働くことを望まなくなった場合、クラスタ破棄メッセージを送信することができる。本発明による参加方法は以下を備えていてもよい。
【００３０】
−クラスタヘッドとして機能する権限を以前に与えられていた第三者通信電子装置によって生成され送信されたクラスタ破棄メッセージを受信するステップであって、該クラスタ破棄メッセージは、該クラスタ破棄メッセージを送信した装置の識別子を含むステップと、
−上記クラスタ破棄メッセージを復号し、そこからクラスタ破棄メッセージを送信した上記装置の上記識別子を推定するステップと、
−上記現在値を削除するため、またはクラスタヘッドとして機能する装置の識別子の不在を表す所定値で上記現在値を置き換えるために、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値を含むレコードを更新するステップであって、上記方法を実行する上記装置は自由になり、クラスタ破棄メッセージから推定された識別子の値が上記レコードに入力された現在値と一致する場合にのみ、上記レコードの更新が実行されるステップ。
【００３１】
本発明による参加方法により、クラスタに参加する手順に関わらず、本発明による参加方法を実行する任意の装置は、クラスタヘッドとして機能するノードに自らを指定または選択することができる。しかしながら、この選択を適切なものにするために、上記ネットワークの動作状態がどのようなものであれ、上記参加方法は以下を備えていてもよい。
【００３２】
−上記方法を実行する装置における特定のサービスを保証する能力を評価するステップであって、上記装置の１つ以上の動作パラメータを推定し、特定のサービスを保証する上記装置の能力を表すデータを作成するステップと、
−上記能力を表すデータと最小要求動作閾値とを比較するステップと、
−上記装置の識別子と、上記特定のサービスを保証する上記装置の能力を表すデータとを含む登録メッセージを符号化し、通信範囲内に位置する任意の通信装置に送信するステップであって、上記能力を表すデータが上記最小要求動作閾値と同値かより大きい場合にのみ、実行されるステップ。
【００３３】
上述したように、クラスタヘッドとして機能し、本発明による方法を実行する装置は、特定のサービスを効率的に保証するための必要条件を自らがもはや満たさないことを検出できる。したがって、自らの動作失敗を見出す前に、クラスタヘッドとしての自身の役割を辞任することができ、その辞任によって、関係するノードクラスタが破棄される。
【００３４】
この理由により、前述した装置の能力を評価するステップは反復されてもよい。
【００３５】
さらに、上記方法は、登録メッセージの送信するステップの後に、特定のサービスを保証する装置の能力を評価するステップの発生により、上記装置の動作パラメータのうちの１つのパラメータが、要求される動作最小値を下回り、サービスを保証する能力が不十分であることが示されるとすぐに、上記装置の識別子を含むクラスタ破棄メッセージを符号化して通信範囲内に位置する任意の通信装置に送信するステップを有していてもよい。
【００３６】
クラスタヘッドとして機能することのできる装置として自己選択するか、または、そのような装置を終了するかのいずれのためにしても、本参加方法により動作パラメータと閾値または最小レベルとの比較が可能になる。装置が、処理部、データメモリ、または通信手段に動力を供給する電気エネルギー源を備えるかどうかによって、本発明において、上記動作パラメータのうちの１つは、電気エネルギー源から得られる電気エネルギーのレベルを表すことが可能である。
【００３７】
代替または追加として、本発明において、上記装置が処理部と協働する第２の長距離通信手段を備え、サービスが該長距離通信手段を介した遠隔エンティティへのデータの送信を含むかどうかによって、上記動作パラメータのうちの１つは、長距離通信手段による信号の送信電力を表すことが可能である。
【００３８】
本発明による参加方法のどのような代替であっても、またそのような方法を実行できるように通信電子装置を適応させるために、本発明は、複数のプログラムの命令を備えるコンピュータプログラムを提供し、該コンピュータプログラムは、
−上記複数のプログラムの命令が電子装置のプログラムメモリに予め記憶されていて、上記電子装置は、処理部と、通信範囲内に位置する他の電子装置との無線近接通信を保証する第１の通信手段と、装置に専用の識別子の値、およびクラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値を含むレコードを記録するデータメモリと、をまた備え、それらのメモリおよび通信手段は上記処理部と協働し、かつ
−上記複数のプログラムの命令が上記処理部によって実行または解釈される場合に、
本発明による参加方法の実行を引き起こす。
【００３９】
第３の目的によると、本発明は、また、処理部、データメモリ、プログラムメモリ、および通信範囲内に位置する他の電子装置との無線近接通信を保証する第１の通信手段を備える電子装置に関し、上記メモリおよび通信手段は上記処理部と協働し、上記データメモリは、装置に専用の識別子の値と、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値を含むレコードとを含む。装置が本発明によるネットワークとして機能することができるように、上記装置のプログラムメモリは上述のようなプログラムの命令を含む。
【００４０】
第４の目的によると、本発明は、本発明による複数の通信電子装置、すなわち本発明による参加方法を実行する複数の通信電子装置を備えるシステムに関する。
【００４１】
好ましい応用によると、そのようなシステムは、固形、流動性、または液状の商品または品物の複数の容器を有利に備えることができ、該容器はそれぞれ通信電子装置と協働し、通信電子装置は、それぞれ、上記容器の内部および／または外部環境に関連したパラメータを測定し収集するために処理部と協働するセンサを備える。
【００４２】
他の特徴および利点は、純粋に非限定的な例として与えられる実施形態に関する以下の説明、および添付図の検討からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】すでに説明したように、シングルホップまたはマルチホップ無線通信ネットワーク構造の２つの例をそれぞれ示す。
【図２】一部はすでに説明したように、先行技術による通信電子装置の動作アーキテクチャ、および本発明による通信電子装置が無線通信ネットワークを介してピアと通信する装置のクラスタに参加するための本発明による方法を実行するように適応される場合の本発明による通信電子装置の動作アーキテクチャを示す。
【図３】本発明による上記参加方法の動作の説明を表す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明による通信電子装置は、図２に関してすでに説明したような既知の装置１０に類似している。
【００４５】
このように、本発明による通信電子装置は、データ処理を他の処理に加えて担う１つ以上のマイクロコントローラを含む処理部１１を備える。上記データは、有利に、通常電気的に消去および書き込み可能な１つ以上のデータメモリ１２に全体としてまたは部分的に書き込まれる。メモリ１２は、物理的に分離されるか、書き込みもしくは消去が禁止されるように単に設計されるか、または認証手続きに従うことを必要とする消去不可セクションを有利に備えることができる。メモリ１２の有利な該セクションは、修正アクセスが制限されており、特に通信電子装置専用のＩＤがそこに書き込まれることを可能にする。有利に、しかし強制的にではなく、装置１０は、また、１つ以上のプログラムＰ、またはより一般的にはプログラムの命令の１つ以上の組を記録するための１つ以上のプログラムメモリ１４を備えていてもよく、上記プログラムの命令が処理部１１に理解可能であり、該処理部により該命令が実行または解釈されることで、データ処理方法または装置１０の動作が実行される。装置は、また、装置１０ｉのような他の電子装置が通信範囲内にある限り、それらとの無線近接通信を保証する第１の通信手段１３を備える。該手段１３を通じて、装置１０、またはより正確にはその処理部１１は、通信範囲内に位置する第三者装置へメッセージを送信すること、および／または、第三者装置からメッセージを受信することができる。これらのメッセージはどのような種類であってもよい。本発明により、異なる種類のメッセージを区別することができ、それらのメッセージとして、非網羅的に、特定のサービスＳに関するＭＳデータメッセージ、ＭＨ登録メッセージ、およびＭＲクラスタ破棄メッセージを挙げることができる。
【００４６】
通信装置の中には、ネットワークによって生成された電磁場から利益を得ることができ、短い期間ではあるが、自身の動作を保証するために十分な電気エネルギーを該電磁場から引き出すことができるものもある。しかしながら、継続動作を保証するため、および／または、より多くのエネルギーを必要とする処理動作を実行するために、本発明による通信電子装置１０は自らの電気エネルギー源１７を有利に備えていてもよく、電気エネルギー源１７は、主に、処理部１１、またはさらに該電気エネルギー源を必要とする上記装置を構成する他の要素に電力を供給する。そのようなエネルギー源１７は通常１つまたは複数のバッテリーで構成される。特に容器の監視に関する好ましい適用状況によると、この特定の状況は本発明の使用分野を限定するものではないが、通信電子装置１０は処理部１１と協働する１つ以上のセンサ１５を備えることができる。このセンサは、上記容器の内部および／または外部環境に関連した１つ以上のパラメータを測定し、上記環境に関するデータを作成することができる。例として、図２に示すように、センサは容器内の温度および／または湿度、容器の不測の開封を明らかにする容器内の暗さまたは暗さの低下、および衝撃を測定することができる。必要であれば、特に、装置１０を用いて容器の内部環境を監視しようとするときに、上記装置１０が上記容器の外壁に固定される場合に、センサはプローブまたは導電性リボンケーブルを介して装置の処理部と協働することができる。上記装置１０は、また、クロックを備えることもでき、収集された測定値にタイムスタンプを付与することができる。上記クロックは図２には図示されない。
【００４７】
本発明による通信電子装置を用いて実行される所望のサービスによって、上記通信電子装置は付加的かつ選択的手段を備えることができる。好ましい例として、サービスは以下を含んでもよい。
【００４８】
−本発明による通信電子装置のネットワークのノードから、例えば該ノードによって測定された値に関するデータを収集すること。
【００４９】
−複数のノードから収集された上記データの集約、その後、ＲＳサーバのような遠隔エンティティにＭＣメッセージを送るために、統合されたサービスデータを符号化してＭＣメッセージを作成すること。
【００５０】
そのようなＭＣメッセージを送信するために、装置１０は処理部１１と協働する第２の長距離通信手段１６を有利に備える。そのような通信は、ＲＲネットワーク、ＧＰＲＳ、衛星、またはさらに他の適切な通信手段を介し達成することができる。電子装置の異なる内部構成部品は、有利にバス配線または結合によって処理部１１と協働する。装置１０は、監視を必要とする支持体上に装置１０を固定するための固定手段を有利に含む筐体を備え、この場合、支持体は好ましい適用例による容器である。
【００５１】
本発明の実行のために、処理部の動作、より正確には該処理部によって実行される通信方法に従うことが必要である。この方法については図３に関して後述する。好ましい適合方式には、プログラム、または、より一般的にはプログラムの命令の提供が含まれ、プログラムの命令は、処理部によってプログラムの命令が実行または解釈される間に上記方法を実行するために、相互に配置されたものである。有利に、上記プログラムＰは、上記装置の組み立て時、または、上記装置の組み立て段階後にメモリ１５にプログラムＰをダウンロードすることによって、プログラムメモリ１５に記憶される。
【００５２】
本発明は、主に、各ノードが前述した装置１０のような通信電子装置で構成される、シングルホップネットワークまたは有利にはマルチホップネットワークを実行することにある。このネットワークのノードは、図３に関して以下に説明する方法Ｐ１００のような、装置のクラスタに参加する方法を実行するように適応される。この実行のために、本発明おいて、データメモリ１２は、通信電子装置専用のＩＤ識別子に加えて、図１によるノードｄ２またはｈ３のようなクラスタヘッドとして機能する通信電子装置の識別子の現在値ＩＤＨｃを含むことができるレコードＲＨを備える。
【００５３】
本発明によると、ノードのうちの１つがクラスタヘッドとして機能するクラスタへ装置が参加することを選択するとき、この参加は専属でなくてはならない。言い換えると、ノードは、同一のサービスに対して、異なるクラスタ、すなわちそれぞれに異なるヘッドノードを有するクラスタのメンバーになることはできない。本発明によると、以下で明らかになるように、クラスタに参加するノードは上記サービスに対する最良のヘッドを選択する。
【００５４】
しかしながら、本発明において、ヘッドが異なるサービスを実行するように選定された場合、例えば、１つのヘッドがデータの長距離送信（サービスＳｉ）を行い、２つ目のヘッドがある場所でアラーム管理サービス（サービスＳｊ）を実行する場合、ノードが上記複数のヘッドに所属することが可能になる。
【００５５】
前述したＬＥＡＣＨ解決法のように、本発明は、図１に関して説明されたネットワークＲ１およびＲ２のクラスタＣ１およびＣ２のような通信電子装置のクラスタの形成を可能にし、該クラスタは、図１に関して説明されたノードｄ２またはｈ３のようなクラスタヘッドすなわちヘッドとして機能する装置と、図１に関して説明された非網羅的にノードｃ２またはｉ３のような上記クラスタのメンバーとして機能するその他の装置とを備える。メンバーの主な役割には、例えば環境パラメータの測定値のような情報を収集し、それらをデータに変換し（トランスレートし）、その後、特定のサービスを保証可能なクラスタヘッドすなわちヘッドへのＭＳサービスメッセージの形式に、該データを符号化することが含まれる。このヘッドは、該ＭＳサービスメッセージを認識し、その後、特定のサービスＳを実行する。例えば、このサービスは、ＭＳメッセージを介していくつかのメンバーからヘッドへ送信されたデータを集約し、その後、ＭＣメッセージの形式に集約または統合されたデータの遠隔エンティティＲＳへの長距離送信を実行することを含んでいてもよい。
【００５６】
従来、クラスタメンバーからヘッドに対して送られるＭＳサービスメッセージは、メッセージの種類（ＭＳ、ＭＨ、ＭＲなど）を特徴付ける情報、通常はメンバーでもあるソースノードの識別子、この場合はヘッドである受信者ノードの識別子、さらにはマルチホップネットワークの場合における中間ノードの識別子、例えば装置のセンサによって測定される値に関するデータ、および場合によっては冗長符号またはさらに暗号、または受信者ノードが上記サービスメッセージを復号してそれを使用または中継することを可能にするその他の制御情報を含むように構成される。ＭＳメッセージは、ネットワーク内を流れる他のメッセージのように、メッセージの受信者からソースノードに送信される受信ＭＡＣＫメッセージの通知をトリガすることができる。タイムアウト後に、ＭＡＣＫメッセージが受信されていなかった場合、ＭＳメッセージの新たな送信が有限回数繰り返しトリガされ、その後ソースノードはルートまたは受信者との通信がもはや得られないと考える。このソースノードはクラスタを放棄して自由ノード状態を再開することを決定できる。
【００５７】
クラスタヘッドすなわちヘッドとして機能するノードへの自由ノードの合流は、ＬＥＡＣＨ解決法において実行されるものと類似する。しかしながら、ヘッドの選択手法、およびクラスタメンバーとなるための自由ノードの参加手法は非常に異なる。
【００５８】
従来技術とは異なり、通信電子装置の選択はランダムな事象に起因するものではない。全く反対に、本発明によると、特定のサービスを保証する真の能力を持つノードのみが自らをヘッドとして指定することができる。他のノードは、それらに関する限り、ヘッドの競争を自由に仲裁し、自らが貢献するサービスの実行に最良の候補者と思われるヘッドを選択する。
【００５９】
図３は、例として図２に関して説明された装置１０のような本発明による装置によって実行される通信方法Ｐ１００を示す。
【００６０】
最初に、方法Ｐ１００を実行する本発明による通信電子装置１０によって実行される処理動作１１０を説明する。処理動作１１０は、装置１０が自らをヘッドとして指定または選択するために、特定のサービスＳを保証する装置１０の能力を評価するステップ１１１を備える。このステップ１１１は、第一に１１１１において、上記サービスを正確に保証する装置１０の能力をテストするために、装置１０の１つ以上の動作パラメータを評価することを含んでいてもよい。好ましい例として、上記サービスは、ＭＳサービスメッセージから収集され推定された幾つかのデータの集約と、該データの統合と、ＭＣメッセージの符号化と、通信装置と協働する容器の追跡を使命とする遠隔サーバへの長距離通信手段１６によるＭＣメッセージの送信とを含むと仮定してみる。このサービスの保証を可能にするために、装置は、当然、手段１６のような適切な通信手段を備えている必要がある。さらに、例えばＧＰＲＳ型のそのような通信は、接続を開始するためだけにも大量の電気エネルギーを動員する。したがって、クラスタヘッドとして機能する装置は、このストレスに耐えるための十分なエネルギーの蓄えを有することが必須である。さらに、ＧＰＲＳによる信号の送信電力が最適であることがまた好ましい。実際、低い送信電力は、遅延につながり、したがって、特に高レベルの電気エネルギー消費を伴う送信時間の増加、およびＭＣメッセージの送信失敗または完全な損失が起きた場合の連続送信の新たな試みにつながる。
【００６１】
第１の実施形態によると、本発明において、ステップ１１１１は、装置の自己テストまたは自己評価、例えばバッテリー１７のレベルの自己テストまたは自己評価を含んでもよい。処理部１１は、また、例えばＧＰＲＳ信号の送信電力をテストすることができる。該処理部は、また、１１１１において、装置の他の動作パラメータ、例えばＭＣメッセージの送信回数を調べることができる。例えば、送信されたＭＣメッセージのカウンタは処理部１１によって実行されることができ、カウンタの値はメモリ１２に書き込まれることができる。装置１０のヘッドとしてのストレス評価は、メモリ１２内の上記カウンタを読み取ることにあってもよい。
【００６２】
方法Ｐ１００は、有利に、推定された動作パラメータを所定の動作最小値と比較するステップ１１２を装置１０の処理部が実行することを引き起こす。事前に、１１１２において、特定のサービスＳを保証する上記装置１０の能力を表すＣＨデータが作成される。例として、処理部による該ＣＨデータの作成には、式の評価、または、推定された上記パラメータを積分してメトリックを作成する定義済みの関数の評価が含まれていてもよく、積分される上記パラメータは、場合により、１つのパラメータを他のものよりも優先するために、それぞれ重みづけられる。例えば、ＧＰＲＳ送信電力の推定には、典型的な最大電力、すなわち最適な送信状態における最大電力を表す定数で除算されたテスト信号の推定送信電力に相当する比率の計算が含まれていてもよい。
【００６３】
バッテリーレベル、またはより一般的には装置のエネルギー源１７に関して、ステップ１１１２において、処理部は、完全に充電されたときのエネルギーに対する利用可能と推定されるエネルギーに相当する比率を計算してもよい。
【００６４】
より一般的には、クラスタヘッドとして機能するための装置の能力を特徴づけるこのＣＨメトリックは、非限定的に、以下のような式を評価することで計算されてもよい。
【００６５】
ＣＨ＝Ｋ１・ｆ１（ｐ１）＋Ｋ２・ｆ２（ｐ２）＋．．．Ｋｉ・ｆｉ（ｐｉ）
【００６６】
上式において、Ｋ１、Ｋ２、．．．、Ｋｉは場合により異なる重みを構成し、ｆ１（）、ｆ２（）、．．．、ｆｉ（）は、場合により異なる演算関数であり、例えば比率の展開であり、ｐ１、ｐ２、．．．、ｐｉは、装置の動作パラメータであり、非限定的例として、ソース１７の電気エネルギーレベル、長距離送信電力、データの記録に利用可能なメモリサイズ、演算能力などを含む。
【００６７】
ＣＨデータは、したがって、実数値にたとえることができる。それは、また、装置の各動作パラメータを含む、または該動作パラメータのうちの１つの代わりに該動作パラメータのうちの１つの特定の関数を含む、複合体（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）すなわち構造化データでもあり得る。
【００６８】
ＣＨデータは１１１２において作成されるので、本発明による方法は、特定のサービスを保証する装置の能力を表す上記ＣＨデータを、最小要求動作閾値と比較するステップ１１２を有利に備える。ＣＨデータが構造化される場合、同じことが上記閾値にも適用される。比較１１２は、したがって、動作パラメータと特定の最小要求動作閾値との多数の独立した比較を含み、それには組み合わせ論理が適用される（例えばＡＮＤ、ＯＲ、など）。
【００６９】
方法Ｐ１００は、ステップ１１２によってＣＨデータが上記最小要求動作閾値と同値かより大きいことが明らかになった場合（図３で１１２−ｙと示されたリンク（流れ））、ＭＨ登録メッセージを符号化し送信するステップ１１３を有利に備える。このＭＨメッセージは、ヘッドとして機能するように選択された装置の識別子としてＩＤＨと示す装置の識別子と、特定のサービスＳを保証する該装置の能力を表すＣＨデータとを含む。このＭＨメッセージは上記サービスＳを特徴づけるデータを含んでもよい。１１３において作成されたＭＨメッセージは、上記方法を実行する処理部のアクションのもと、上記装置の第１の通信手段１３によって配布（例えばブロードキャスト）される。図２で説明される装置１０ｉのような通信範囲内に位置する任意の通信装置は、上記ＭＨメッセージを受信することができる。
【００７０】
所定のサービスを保証する能力を推定するステップ１１１は、例えば所定の期間または他のトリガイベントに従って、繰り返し行うことができる。このイベントは、例えば、ＭＣメッセージの送信が所定回数に到達することで構成されることができる。この評価期間の長さは、特に、ネットワークを構成するノードの数に基づいて合理的に決定される。実際、期間が長すぎると、ヘッドとして機能する装置がサービスを効率的に保証することがもはや不可能であるときに、上記装置がヘッドであり続ける危険性が増加する。期間が短すぎると、当然、効率的なヘッドを活用するネットワークの能力は増大するが、数多くの登録メッセージの送信および受信、ならびに多数のクラスタの形成および破棄を伴い、したがって上記ネットワークの総エネルギー容量は低減する。
【００７１】
１１１２におけるＣＨデータ作成の完了後、１１２における動作最小値が満たされる場合、新たなＭＨ登録メッセージが送信される。どのように、本発明による装置が、特に、クラスタに参加するため、または該クラスタのメンバーに留まるために、上記ＭＨ登録メッセージの受信を使用するかを後ほど見ていく。
【００７２】
本発明において、対照的に、装置の動作パラメータが１１２における動作最小値を満たさないことを比較１１２が確認した場合、登録メッセージが送信されない。したがって、所定のサービスを保証することができない本発明による電子装置は、理論上、それを行うハードウェアまたはソフトウェア手段を有していたとしても、クラスタヘッドとして選択されることも通信装置のクラスタを形成することもできない。
【００７３】
本発明において、また、方法Ｐ１００はステップ１１４を有し、該ステップ１１４は、場合によりステップ１１２につながれ、１１１２において作成されたＣＨデータを動作最小値と比較し、サービスを保証することができる能力の不足を確認する。この最小閾値は、予め定められ、ステップ１１２で使用される閾値のようにメモリ１２に書き込まれていることが可能である。このステップ１１４、および、その結果生じ得るステップ１１５は、ＭＨ登録メッセージの送信１１３の後に有利に生じることができる。本発明による方法Ｐ１００は、装置がもはやサービスＳを保証することができないと比較１１４が確認した場合（図３におけるリンク１１４−ｙ）、ＭＲクラスタ破棄メッセージを符号化して、送信し、有利にはブロードキャストするステップ１１５を有利に有することができる。このＭＲメッセージの送信は、方法Ｐ１００を実行する処理部１１の影響のもと、装置の通信手段１３によって実行されることができる。ＭＲクラスタ破棄メッセージは、元はクラスタヘッドとして機能していたが、もはや特定のサービスＳを効率的に保証できる状況にない装置から送信されるが、ＭＨ登録メッセージのように、ＭＲクラスタ破棄メッセージには、ＩＤＲと示される該装置の識別子が含まれる。それには、サービス保証に対する能力、またはこの場合はサービス保証に対する能力の無さを特徴づけるＣＨデータが含まれることも可能である。代替として、上記ＭＲメッセージは、単に、ＭＲメッセージをクラスタ破棄メッセージとして特徴づける情報を送信装置の識別子に関連づけることが可能である。クラスタに属する１つ以上の装置によるこのようなＭＲメッセージの受信がどのように使用されるかは後ほど見ていく。不適切なクラスタ破棄メッセージを不必要に送信することがないように、また受信ノードによる上記メッセージの不適当な使用を防ぐために、このステップ１１５は、送信装置が以前にヘッドとして機能していた場合にのみ、有利にトリガされることが可能である。本発明による装置がヘッドの役割を保証する状況に以前あったかどうかを検出可能にするために、上記装置の処理部１１は、例えば、上述のようにメモリ１２に書き込まれたＭＣメッセージ送信カウンタを使用することができる。比較１１４の間に、上記カウンタの初期値よりも高い上記カウンタの値により、上記装置がクラスタヘッドとして機能していたことが明らかになる。ＭＲメッセージの送信を完了すると、上記カウンタは初期値にリセットされることができる。しかしながら、ＭＣメッセージ送信カウンタを使用する代わりに、ステップ１１５の実行を有効にするために、処理部１１が他のアクションを実行することも可能である。そのようなアクションは、非限定的例として、ヘッドとして機能する装置が、同じくヘッドとして機能する第三者装置が発した登録メッセージを受信し、第三者装置のデータが、同一のサービスを保証する第三者装置の能力が自身の能力よりも大きいことを表すことから生じ得る。この場合、装置は、ステップ１１５をトリガし、自身よりも優れたものの前で役割を放棄する。この最後の代替により、本発明はＭＲクラスタ破棄メッセージの送信回数を制限することを提供し、ヘッドとして機能するノードの能力における特に動的で揺れ動く変化の直接の結果として、多数のヘッド間の競争が長期継続する。例えば、それぞれが本発明による通信装置と協働する多数の容器の鉄道輸送間に、この状況が起こり得て、そのための特定のサービスには、ＧＰＲＳによる容器の内容に関する情報の定期的な送信が含まれる。ヘッドの長距離送信能力は非常に変化しやすい。この問題を克服するために、本発明は、ステップ１１４の実行に、「競争的係数」、例えば「１」よりも大きい正の実数を組み込むことを提供し、その値は異なるノードのメモリ１２に書き込まれることができる。したがって、第三者ノードが発したＭＨ登録メッセージを受信するヘッドは、ステップ１１４において、同一のサービスを保証するそれぞれの能力を表すＣＨデータを厳格には比較しない。ステップ１１４は、ＭＨ登録メッセージから推定されたＣＨデータに競争的係数を乗算したデータの比較を含む。したがって、上記係数が「１」より大きい、例えば「１．２５」の場合、競争相手が使用する上記係数によって、ステップ１１４を実行するノードにペナルティーが科される。したがって、上記ノードのＣＨデータがＭＨメッセージを送信したヘッドよりも優れた能力を表したとしても、競争的係数の適用により、競争相手の能力は潜在的に改善される。この場合、ステップ１１５を実行するノードは、ＭＲクラスタ破棄メッセージを送信し、競争相手のクラスタにメンバーとして参加する。この解決法によって、ネットワークのエネルギー容量を損なう過度な回数のクラスタの形成／破棄を制限することが可能になる。また同時にヘッドとして機能することができるノードの数を制限することもできる。実際に、想定されるサービスＳ、例えば長距離送信を含むサービスＳによっては、ヘッドとして共に機能するノードの数が多すぎると、例えばネットワークのエネルギーの蓄えをあまりに多く使用してしまう可能性がある。競争的係数は、したがって、ヘッドの数、およびネットワークのその環境への適応力のダイナミクスを規制するパラメータとしてみなされることができる。
【００７４】
ここから、ＭＨ登録メッセージの受信に対する反応として参加方法Ｐ１００を実行するときに、装置１０の処理部１１によって実行される処理１００について検証していく。
【００７５】
ヘッドとして自己選択するため、またはヘッドとして指定されるために、装置１０の処理部１１によって実行される処理動作１１０に関わらず、本発明による装置の上記処理部１１は、図２に関して説明されたノードｄ２またはノードｈ３のような通信電子装置によって生成され送信されたＭＨ登録メッセージを受信する第１のステップ１０１を含む処理動作１００を実行する。このＭＨ登録メッセージは、該登録メッセージを送信する装置のＩＤＨ識別子を含む。方法Ｐ１００は、また、上記ＭＨ登録メッセージを復号し、そこから上記ＩＤＨ識別子を推定するステップ１０２を有する。それは、また、データメモリ１２に含まれるレコードＲＨを更新するステップ１０３を有し、上記レコードは、例えば図１および図２において示された装置ｄ２または装置ｈ３のようなクラスタヘッドとして機能するように選択された装置の識別子の現在ＩＤＨｃ値として、識別子ＩＤＨの値を記録するために提供される。
【００７６】
このように復号されたＭＨメッセージは、所定のサービスＳを保証する上記送信装置の能力を表すＣＨデータをまた含む。該ＭＨ登録メッセージを復号するステップ１０２は、また、そこから上記ＣＨデータを推定する。本発明によると、レコードＲＨの更新１０３の間に、上記サービスＳを保証する送信装置の能力を表すＣＨデータの値は、また、上記レコードＲＨの中に書き込まれる。書き込まれた値は、サービスを保証するヘッドの現在の能力を表すために、ＣＨｃとして表示される。図１に関して説明されたネットワークＲ２のようなネットワーク、すなわちシングルホップネットワークにおいて、上記方法Ｐ１００を実行したばかりの装置１０は、ＭＨメッセージの送信者がクラスタヘッドとして機能するクラスタのメンバーになる。これは、例えば、図１に関して説明されたクラスタＣ２のメンバーノードとして機能する装置の場合である。例えばＬＥＡＣＨ技術を実行するノードとは違い、本発明によるクラスタメンバーは、ヘッドとして機能するノードが所定のサービスを保証することが完全に可能であるという確信を有する。レコードＲＨ内の上記ヘッドの能力の記憶により、別の送信装置によって送信された新たなＭＨメッセージを受信するとすぐに、現在のヘッドの能力と新たな候補者の能力とを比較することが場合により可能になる。ヘッド間の競争、メンバーまたは自由ノードによって仲裁される競争の場合については後ほど検証する。
【００７７】
本発明において、また、既にクラスタのメンバーであるノード、および／または代替として自由ノードは、ＭＨメッセージを送信したノードへの合流を決定できる。したがって、好ましい代替によると、レコードＲＨを更新する参加方法Ｐ１００のステップ１０３は、クラスタヘッドとして機能することを望むノードの能力を反映するＣＨデータが、特定の最小要求閾値と同値かより大きい場合でない限り、実行されなくてもよい。方法Ｐ１００は、したがって、１０２においてＲＨメッセージから推定された能力を表すデータを上記最小要求閾値と比較するステップ１０４を有する。したがって、クラスタに参加する候補者ノード１０は、ヘッド選択のための最小基準よりもより厳格または選別的であってもよい。候補者ノードが参加のために使用する上記最小要求閾値の構造は、ヘッドが自己選択の間に使用する閾値の構造と類似していてもよい。上記最小要求閾値は、データメモリ１２に有利に書き込まれるか、さらにはプログラムメモリ１４に置かれた定義済みの定数を構成してもよい。有利に、それは全ノードで同一であってもよい。
【００７８】
すでに述べたように、図２に関して説明された装置１０ｉのような、無線通信範囲内に位置する１つ以上の通信装置によって、ＭＨ登録メッセージは定期的に開始され送信されることができる。したがって、クラスタメンバーとして機能する装置１０は、該装置１０が既にヘッドに属している間にも、ＭＨ登録メッセージを受信し復号する状況にあることができる。
【００７９】
２つの場合がある。第１の状況によると、装置１０は、ヘッドとして機能する同一の装置によって送信されたＭＨ登録メッセージを既に使用している。そのＩＤＨ識別子の値は、したがって、レコードＲＨに記憶されたＩＤＨｃの値に一致し、該レコードは装置１０のデータメモリ１２に含まれている。第２の状況によると、ＭＨメッセージから推定されたＩＤＨ識別子の値はＩＤＨｃ値とは異なる。メンバー装置は、同一のサービスを実行することができる２つの第三者装置間の競争を仲裁する状況に自身があることを認識する。
【００８０】
方法Ｐ１００は、ＭＨ登録メッセージを復号するステップ１０２の後、かつ、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在ＩＤＨｃ値を含むレコードＲＨを更新するステップ１０３の前に、ステップ１０５を有する。このステップ１０５は、有利に、上記レコードＲＨ内の上記ＩＤＨｃ現在値を読み出す１０５１を有する。その後、ステップ１０５は、上記現在ＩＤＨｃ値と、１０２で復号されたＭＨ登録メッセージを送信した装置の識別子のＩＤＨ値とを比較する１０５２を有する。上述した第１の状況の場合において、上記ＩＤＨｃとＩＤＨ値とは一致する（図３にリンク１０５２−ｙで表される状況）。レコードＲＨはしたがってステップ１０３において更新されることができる。特に、このアクションにより、レコードＲＨにおけるＣＨデータの更新が可能になる。実際、ヘッドの動作状況の進展に従って、サービスを保証するヘッドの能力はおそらく変化している。例えば、その能力は、エネルギーの蓄えが減少することによって、おそらく低下している。その能力は、ＧＰＲＳを介した信号の送信電力にペナルティーを科していた障害物の消失によっておそらく向上している。
【００８１】
対照的に、ＩＤＨ値とＩＤＨｃ値が異なる場合（図３におけるリンク１０５２−ｎで表される状況）、ヘッドとして機能することができる装置は、メンバー１０から見て現在クラスタヘッドとして機能する装置と競い合う。本発明において、ステップ１０５は、ＭＨ登録メッセージを送信した装置の能力を表すＣＨデータと、上記サービスＳを実行するためにクラスタヘッドとして現在機能する装置の能力を表し、レコードＲＨに記憶されるＣＨｃデータとを比較するステップ１０５３を有する。第１の実施形態によると、新たな登録メッセージから推定されたＣＨデータの値がＣＨｃ値よりも大きい場合（リンク１０５３−ｙで表される状況）、その後、レコードＲＨを更新するために、ステップ１０３が実行される。ＩＤＨｃ値は登録メッセージの送信者の識別子の値をとる。装置１０は、したがって、元のクラスタを離れて、ＭＨメッセージを送信した装置がヘッドとして機能するクラスタに参加する。装置１０によって生成されたサービスメッセージは次に新たなヘッドに送られる。反対の状況において、新たな登録メッセージから推定されたデータＣＨの値がＣＨｃ値と同値かより小さい場合（リンク１０５３−ｎで表される状況）、登録メッセージの送信者は現在のクラスタヘッドよりも低効率であるために、その後ステップ１０３は実行されない。
【００８２】
本発明は、ヘッドの頻繁すぎる変更を制限することを目的とする第２の実施形態を提供する。実際、後ほど見ていくように、特に本発明によるマルチホップネットワークを実行するときに、ヘッドの変更は、ネットワーク内の多数のメッセージ送信の原因となり、ネットワークの総エネルギー容量を損なう可能性がある。時機の悪い参加変更の回数を制限するために、特に、同一のサービスを実行するためのそれぞれの能力を表すＣＨデータおよびＣＨｃデータが非常に近い場合、本発明は、たとえ競争に参加する装置よりも現在クラスタヘッドとして機能する装置の効率性が劣ることが明らかになっても、現在クラスタヘッドとして機能する装置を利する、非常に相対的だが、ある種の「忠実性」を支持することを提供する。したがって、ＩＤＨ識別子およびＩＤＨｃ識別子の値が異なる場合でも（リンク１０５２−ｎで表される状況）、登録メッセージ送信装置を利する著しい差異が存在（図３においてリンク１０５３−ｙで表される状況）しない限り、その後、レコードＲＨを更新するステップ１０３は実行されず、該差異は、所定の定数に等しく、有利にはゼロ以外の値に限定されない。したがって、ＭＨ登録メッセージ送信装置の能力を表すＣＨデータが、上記差異分増加された、レコードＲＨに記憶されたＣＨｃデータと同値かより大きい場合にのみ、レコードＲＨの更新１０３が実行されるようにステップ１０５３を適応させることができる。代替または付加として、マルチホップネットワークにおいて、ステップ１０５３は、また、一方でメンバーとヘッド志願者との間のホップ数に基づく距離を表し、また上記メンバーとクラスタヘッドとして機能する現存のノードとを隔てる距離を表すＤＳＴ情報の使用を有していてもよい。このＤＳＴ情報は、後ほど見ていくように、マルチホップネットワークでブロードキャストされるＭＨメッセージにおいて符号化されることもできる。この場合、ステップ１０２はＭＨメッセージから上記ＤＳＴ情報を推定するように適応される。ＤＳＴ情報をＣＨデータと共にレコードＲＨに入力するために、同様のことがステップ１０３に適用される。ステップ１０５３は、場合により重みづけの方法で、ＣＨデータおよびＤＳＴ情報を利用する任意の関数を実行することができる。したがって、第１ヘッドは、自身の競争相手である第２ヘッドのＣＨデータよりも好ましくないＣＨデータを有するが、上記第２ヘッドよりも（ホップ数において）近い場合、支持されることができる。例えばサービスメッセージの数が削減される。ＤＳＴ情報はしたがってマルチホップネットワークにおけるクラスタのサイズを規制する。
【００８３】
本発明は、シングルホップネットワーク、または図１に関して説明されたネットワークＲ１のようなマルチホップネットワークを動作することを可能にする。そのようなネットワークによると、クラスタヘッドとして機能することができる自己選択した装置の送信範囲を超えて、ＭＨ登録メッセージの中継を可能にする必要がある。その目的は、類似した近距離送信範囲において、シングルホップネットワーク内のクラスタに比べて増加した数のメンバーを備えるクラスタを形成するために、自由な装置、または潜在的な別のクラスタのメンバーである装置によって、上記ＭＨメッセージが使用され得ることである。
【００８４】
本発明において、したがって、参加方法Ｐ１００は、該方法Ｐ１００を実行する装置のレコードＲＨを更新するステップ１０３の後に、ステップ１０６を備えることができる。この付加的なステップ１０６は、中継された登録メッセージＭＨを符号化して通信手段１３を介して送信するステップを含み、中継された登録メッセージＭＨは、レコードＲＨに書き込まれた装置の識別子と、ヘッドとして機能する装置が発するＭＨ登録メッセージを中継する、クラスタメンバーとして機能する装置の識別子とを備え、上記レコードＲＨは、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在ＩＤＨｃ値と、ヘッドとして機能する上記装置における特定のサービスを保証する能力を表すＣＨｃデータと、を含む。本明細書において以下、ヘッドに志願する、またはヘッドとして機能する装置を「登録メッセージ送信者」と言う。ヘッドとしては機能しないが、「送信された」、すなわち本明細書における意味でヘッドによって開始された登録メッセージを単に中継する装置を「中継メンバー」または単に「中継者」と言う。したがって、中継された、すなわち中継者によって再送信された登録メッセージを「中継登録メッセージ」と呼び、ヘッドによって送信された元来のＭＨ「登録メッセージ」と区別するためにＭＨ´と言う。上述したように、本発明において、該ＭＨ´中継登録メッセージは、ＭＨ登録メッセージを送信したヘッドから中継ノードを隔てる、ホップ数に基づく距離を表すＤＳＴ情報を含むことができる。したがって、非限定的例として、ＭＨメッセージが１回中継された場合、ＤＳＴ情報は「２」に相当する。メッセージが３回中継された場合、ＤＳＴ情報は値「４」をとる。
【００８５】
この代替によると、ＭＨまたはＭＨ´登録メッセージを復号するステップ１０２には、登録メッセージを中継するクラスタメンバーとして機能する装置の識別子の値、および場合により存在するならばＤＳＴ情報を、上記復号されたメッセージから推定することも含まれるように、本発明による参加方法Ｐ１００を有利に適応させることができる。ＭＨ´中継登録メッセージを受信した装置のメモリ１２に含まれるレコードＲＨを更新するステップ１０３には、該レコードに登録メッセージを中継するクラスタメンバー装置の上記識別子、またはさらにＤＳＴ距離情報を入力することがまた含まれる。クラスタメンバーおよびクラスタヘッドの識別子の組は、したがって、レコードＲＨに入力されるルート情報を構成する。
【００８６】
このルート情報は、ＭＳサービスメッセージをヘッドに送信するために使用することができる。実際、本発明による参加方法は、特定のサービスＳのためにクラスタヘッドすなわちヘッドとして機能する装置にＭＳサービスメッセージを送信するステップ１２３を有することができる。該ステップ１２３は、上記サービスＳに貢献するために実行される処理動作１２０の一部分を形成する。ステップ１２３は、例えば容器内の温度に関する測定値をセンサ１５から収集するための先行ステップの後に実行され、容器には、方法Ｐ１００を実行する装置１０が取り付けられている。上記ステップ１２３は、また、クラスタヘッドとして機能する装置つまりノードの識別子のＩＤＨｃ値を含むレコードＲＨの存在（図３においてリンク１２２−ｙで表される状況）をまた条件とする（図３におけるステップ１２２）ことは明らかである。上記レコードが直接ルートを含むかどうか、すなわちただ１つのヘッド識別子値がレコードＲＨに存在するか、または、上記レコードが間接ルートを含むかどうか、すなわち該レコードが中継メンバーの識別子値をまた含むかどうかによって、ＭＳメッセージは上記ヘッドまたは上記中継メンバーに直接送信される。
【００８７】
さらに、そのようなＭＳサービスメッセージの送信１２３は、また、同一のクラスタのメンバーから発して装置１０に送られたＭＳサービスメッセージの受信１２１によってトリガされることができ、装置１０は上記参加方法Ｐ１００を実行し中継メンバーとして機能する。同一のクラスタのメンバーが発する上記サービスメッセージを受信した後、ステップ１２１は、上記ＭＳメッセージを受信して復号し、さらには該復号されたＭＳサービスメッセージに含まれるデータをメモリ１２に一時的に記録するステップを有することができる。上記ＭＳメッセージの中継は、したがって、非リアルタイムにおける再送信によって表すことができる。
【００８８】
上述のようなＭＲクラスタ破棄メッセージを使用するために処理動作１３０を備える本発明による参加方法Ｐ１００について検証していく。
【００８９】
本発明による参加方法Ｐ１００の上記処理動作１３０は、クラスタヘッドとして機能する能力を以前に有していた第三者通信電子装置、例えば装置１０ｉにより生成され送信されたＭＲクラスタ破棄メッセージを受信する第１のステップ１３１を備える。ステップ１１４および１１５に関して以前に検証したように、ＭＲクラスタ破棄メッセージは該ＭＲクラスタ破棄メッセージを送信した装置のＩＤＲ識別子を含む。処理動作１３０は、また、上記クラスタ破棄メッセージを復号し、該クラスタ破棄メッセージを送信した装置のＩＤＲ識別子の値を推定するステップ１３２を含む。破棄メッセージの影響を受けたクラスタのメンバーとして機能する装置による上記ＭＲメッセージの受信は、厳格なクラスタ放棄命令を意味し、上記メンバーは自由ノード状態を再開する。これにより、方法Ｐ１００は、有利に、装置の識別子の現在値ＩＤＨｃを削除するか、またはクラスタヘッドとして機能する装置の識別子の不在を反映する所定値で装置の識別子の現在値ＩＤＨｃを置き換えるために、クラスタヘッドとして機能する装置の識別子の現在値ＩＤＨｃを含むレコードＲＨを更新するステップ１３３を有する。ＭＲクラスタ破棄メッセージから推定されたＩＤＲ識別子の値が、上記レコードＲＨに書き込まれた現在値ＩＤＨｃと一致する場合（図３に関してリンク１３４−ｙで表される状況）にのみ、レコードＲＨの上記更新１３３が実行されることは明らかである。方法Ｐ１００は、したがって、識別子ＩＤＲおよびＩＤＨｃの値の上記比較を実行するために、ステップ１３３の前にステップ１３４を有する。
【００９０】
マルチホップネットワークの動作コンテキスト内において、ＭＨ登録メッセージと同じように、ＭＲクラスタ破棄メッセージは、有利に、ステップ１３３の実行によって自由になったメンバーにより中継されることができ、破棄されるクラスタの他の潜在的なメンバーへの上記ＭＲ´中継メッセージの送信をトリガする。
【００９１】
本発明による方法であるクラスタ参加方法Ｐ１００の構造がどのようなものであっても、図２に関して説明されたような通信電子装置の適用の好ましい方法は、コンピュータプログラムＰをプログラムメモリ１４に保存またはダウンロードするステップを伴い、コンピュータプログラムＰは、該装置の処理部により実行または解釈されるときに上記方法Ｐ１００の実行を引き起こす複数のプログラムの命令を含む。
【００９２】
本発明は、固形、流動性、または液状の商品(ｍｅｒｃｈａｎｄｉｓｅ)または品物（ｇｏｏｄｓ）の容器の監視に関する好ましい適用例を通して説明されてきており、上記容器は、それぞれに、図３に図示された方法Ｐ１００のような参加方法を実行する、図２による装置１０および１０ｉのような通信電子装置と協働し、該装置は、上記容器の内部および／または外部環境に関するパラメータを測定し収集するために、処理部と協働するセンサをそれぞれに備える。
【００９３】
これらの装置は、長距離接続を介して収集されたデータを送信することを目的とする応用だけでなく、他の応用に使用することができる。代替あるいは付加として、それらは、また、１つ以上の他のサービスを保証することもできる。このために、上述のように、各装置のデータメモリ１２は、特定のサービスＳ専用のレコードＲＨ１つだけでなく、テーブルを形成する複数のＲＨｎレコードを含んでいてもよく、各レコードは特定のサービスＳｎ専用である。この代替によると、ＭＨ、ＭＨ′登録メッセージ、ＭＳサービスメッセージ、さらにはＭＲ、ＭＲ′クラスタ破棄メッセージは、これらのメッセージのそれぞれに関係する特定のＳｎサービスの識別を可能にする情報を有する。
【００９４】
本発明は、さらに、このように本発明による複数の通信電子装置を備えた任意のシステムに関する。さらに特には、本発明は、保管場所または輸送プラットホーム内の容器を追跡する任意のシステムに関し、該システムは、１つ以上の上記装置がクラスタヘッドとして機能するときに、上記装置から送信されるＭＣメッセージを収集および使用する遠隔エンティティをまた備える。そのようなシステムにより、エネルギー自己充足性、信頼性、および動作状態に対する適応性に関して、他に類を見ない、そして、例えばＬＥＡＣＨ方法のような既知の解決法によって与えられるものとは比較ができない性能レベルが提供される。実際に本発明のおかげで、クラスタヘッドの動作は、それらの選択から特定のサービスに関する１つまたは複数のアクションの実行に至るまで最適であり、ネットワーク内のまたは第三者エンティティへのいかなる余分なまたは非効率的な通信をも防ぐ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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