(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信電子装置（１０）の処理部（１１）によって実行される方法（Ｐ１００）であって、前記第１通信電子装置（１０）はさらに、データメモリ（１２）と、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（Ｃ１、Ｃ２）内の通信範囲内に位置する他の通信電子装置（１０ｉ）との近接無線通信を提供する第１の通信手段（１３）とを含み、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、前記データメモリ（１２）は、前記第１通信電子装置（１０）に専用の識別子（ＩＤ、ＩＤｍ、ＩＤａ）の値と、クラスタ（Ｃ１、Ｃ２）のヘッドとして機能する通信電子装置（ｄ２、ｈ３）の識別子（ＩＤＨ）の現在値（ＩＤＨｃ）を含むように構成されたレジスタ（ＲＨ）とを保存し、前記方法（Ｐ１００）は、前記クラスタヘッドとして機能する装置にサービスメッセージ（ＭＳ）を送信するステップを含み、
前記方法は、
前記サービスメッセージ（ＭＳ）を送信する前に、前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）を生成し、前記第１の通信手段（１３）を介して送信するステップ（１２５）を含み、前記確認メッセージ（ＭＡＳ）において、
ｉ．第２通信電子装置の識別子の値（ＭＡＳ−１）が、前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）の受信者である通信電子装置の識別子として符号化され、
ｉｉ．前記第１装置の識別子の値（ＭＡＳ−２）が、前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）のソースである通信電子装置の識別子として符号化されていることを特徴とする方法（Ｐ１００）。
【請求項２】
前記サービスメッセージ（ＭＳ）を送信する前に、前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）を生成し、前記第１の通信手段（１３）を介して送信するステップは、前記装置が前記クラスタ（Ｃ１、Ｃ２）に所属していることを検査ステップ（１２４）が示す場合にのみ、実行される（１２４−ｙ）、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記クラスタに属することの確認メッセージの受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）が、前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）の送信からの所定の最大待機時間が終了する前に受信された場合そしてその場合にのみ実行されるステップ（１２６）であって、前記受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）を復号し、そこから、
ｉ．前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）の受信者装置の識別子の値（ＭＡＡ−２）と、
ｉｉ．前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）のソース装置の識別子の値（ＭＡＡ−１）と、を推測するステップ（１２６）を含み、
サービスメッセージ（ＭＳ）を生成するステップ（１２３ａ）、および前記サービスメッセージ（ＭＳ）の送信をトリガするステップ（１２３）は、
前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）の受信者装置の識別子の推測値（ＭＡＡ−２）が前記第１通信電子装置の識別子の値と等しく、
前記クラスタに属することの確認メッセージ（ＭＡＳ）の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）のソース装置の識別子の推測値（ＭＡＡ−１）が前記第２通信電子装置の識別子の値と等しい場合（１２６−ｙ）にのみ実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
クラスタ（Ｃ１、Ｃ２）への所属を要請する第３通信電子装置（ｃ５、ｉ５）によって生成されて送信される所属要請メッセージ（ＭＡＲ）を受信するステップ（２０１）であって、前記所属要請メッセージ（ＭＡＲ）は、前記所属を要請する第３装置（ｃ５、ｉ５）の識別子（ＩＤａ）の値を含むステップ（２０１）と、
前記所属要請メッセージ（ＭＡＲ）を復号し、そこから前記所属を要請する第３装置の識別子（ＩＤａ）の値を推測するステップ（２０２）と、
前記所属要請の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）を生成するステップ（２０４）であって、前記メッセージ（ＭＡＡ）内に、
ｉ．前記第１装置の識別子（ＩＤ）の値を、前記所属要請の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）のソース装置の識別子として符号化し（ＭＡＡ−１）、
ｉｉ．前記所属を要請する第３装置の識別子（ＩＤａ）の値を、前記所属要請の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）の受信者装置の識別子として符号化し（ＭＡＡ−２）、
ｉｉｉ．クラスタヘッドとして機能する第４通信電子装置の識別子（ＩＤＨ）の現在値（ＩＤＨｃ）を符号化する（ＭＡＡ−３）ことを含み、前記値（ＩＤＨｃ）は前記レジスタ（ＲＨ）に読み込まれているステップ（２０４）と、
前記第１の通信手段（１３）による、前記所属要請の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）の送信をトリガするステップ（２０５）と、を含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項５】
前記所属要請の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）を生成するステップ（２０４）はさらに、前記クラスタ（Ｃ１、Ｃ２）のヘッドとして機能する第４通信電子装置（ｄ２、ｈ３）におけるサービスを実行する能力（ＣＨ１、ＣＨ２）を表す値（ＣＨｃ１、ＣＨｃ２）を符号化する（ＭＡＡ−６、ＭＡＡ−７）ことを含み、前記値は、前記クラスタ（Ｃ１、Ｃ２）のヘッドとして機能する第４通信電子装置（ｄ２、ｈ３）の識別子（ＩＤＨ）の現在値（ＩＤＨｃ）をさらに保存する前記レジスタ（ＲＨ）に記録されている、請求項４に記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項６】
クラスタ（Ｃ１、Ｃ２）のヘッドとして機能する通信電子装置（ｄ２、ｈ３）の識別子（ＩＤＨ）の現在値（ＩＤＨｃ）を含むレジスタ（ＲＨ）を、前記データメモリ（１２）が保存する場合（２０３−ａ）にのみ、前記第１の通信手段（１３）による、所属要請の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）の送信をトリガするステップ（２０５）が実行される、請求項１から５のいずれかに記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項７】
前記第１装置（ｃ５、ｉ５）の識別子（ＩＤ、ＩＤａ）の値を、クラスタへの所属を要請する装置の識別子として符号化する（ＭＡＲ−１）ことを含む所属要請メッセージ（ＭＡＲ）を生成するステップ（２１１）と、
前記第１の通信手段（１３）による前記所属要請メッセージ（ＭＡＲ）の送信をトリガするステップ（２１２）と、
第５装置（１０ｉ）によって生成されて送信され、前記所属要請メッセージ（ＭＡＲ）の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）を、前記通信手段（１３）によって受信するステップ（２１３）と、
前記所属要請メッセージ（ＭＡＲ）の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）が、前記所属要請メッセージ（ＭＡＲ）の送信からの所定の最大待機時間が終了する前に受信された場合（２１３、２１３−ｙ）そしてその場合にのみ実行されるステップ（２１４）であって、前記所属要請メッセージの受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）を復号し、そこから
ｉ．前記所属要請の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）の受信者装置の識別子（ＭＡＡ−２、ＩＤａ）の値と、
ｉｉ．前記所属要請の受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）のソースである第５装置が属するクラスタヘッドとして機能する第６通信電子装置の識別子（ＭＡＡ−３、ＩＤＨ）の値とを推測するステップ（２１４）と、
前記受信者装置の識別子の推測値（ＭＡＡ−２）が、所属を要請する前記第１装置の識別子（ＩＤ）の値と等しい場合そしてその場合にのみ実行されるステップ（２１５）であって、前記クラスタヘッドとして機能する第６通信電子装置の識別子（ＩＤＨ）の推測値を、前記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）として前記レジスタ（ＲＨ）に記録するステップ（２１５）と、を含む、請求項１から６のいずれかに記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項８】
前記所属要請メッセージの受信を通知するメッセージ（ＭＡＡ）を復号するステップ（２１４）はさらに、前記メッセージ（ＭＡＡ）から、前記メッセージ（ＭＡＡ）のソースである第５通信電子装置の識別子（ＩＤｍ）の値を推測すること（ＭＡＡ−１）を含み、
前記レジスタ（ＲＨ）を更新するステップ（２１５）はさらに、前記識別子の推測値を、所属を要請する前記第１通信電子装置と前記クラスタヘッドとして機能する第６通信電子装置とを隔てるアップリンクルート（Ｒｕ）上の通信電子装置の識別子として前記レジスタ（ＲＨ）に記録することを含む、請求項７に記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項９】
前記クラスタヘッドとして機能する装置に向けられたサービスメッセージ（ＭＳ）を送信するステップの前に、前記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）として識別子（ＩＤＨ）の値が前記レジスタ（ＲＨ）によって保存されている通信電子装置に向けられた、サービスメッセージ（ＭＳ）を生成し（１２３ａ）、前記第１の通信手段（１３）を介した前記サービスメッセージ（ＭＳ）の送信をトリガする（１２３）ステップを含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法（Ｐ１００）。
【請求項１０】
複数のプログラムの命令を含むコンピュータプログラム（Ｐ）であって、
前記プログラムの命令が電子装置（１０）のプログラムメモリ（１４）に事前に保存され、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確保する第１の通信手段（１３）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ジスタ（ＲＨ）、および前記装置専用の識別子（ＩＤ）の値を保存するデータメモリ（１２）とをさらに含み、前記メモリ（１２、１４）および前記第１の通信手段（１３）は前記処理部（１１）と協働し、かつ
前記プログラムの命令が前記処理部（１１）によって実行または解釈される場合に、
請求項１から９のいずれかに記載の所属方法（Ｐ１００）の実行をもたらすコンピュータプログラム（Ｐ）。
【請求項１１】
処理部（１１）と、データメモリ（１２）と、プログラムメモリ（１４）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提供する第１の通信手段（１３）とを含む電子装置（１０）であって、前記メモリ（１２、１４）および前記第１の通信手段（１３）は前記処理部（１１）と協働し、前記データメモリ（１２）は、前記装置専用の識別子（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ジスタ（ＲＨ）とを含み、
請求項１０に記載のプログラム（Ｐ）の命令をプログラムメモリ（１４）内に含むことを特徴とする電子装置（１０）。
【請求項１２】
複数の、請求項１１に記載の通信電子装置（１０、１０ｉ）を含むシステム。
【請求項１３】
固体、流体または液体の品物または商品の複数の容器を含み、前記容器はそれぞれ前記通信電子装置（１０、１０ｉ）と協働し、前記通信電子装置は、前記容器の内部および／または外部環境に関する特性を測定し収集するために前記処理部（１１）と協働するセンサ（１５）をそれぞれ含む、請求項１２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への所属方法であって、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】
本発明はさらに、そのような所属方法を実行する複数の装置を含むシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
非限定的な好ましい適用例として、品物もしくは商品の容器、またはより一般的には容器の内部および／または外部環境に関する、例えば、温度、水分レベル、明るさ、振動数、衝撃などの特性の収集に関連する適用例を通して本発明を説明する。その適用例によると、上記容器は、共に集められ、および／または保管場所に積み重ねられ、またはコンテナ船や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している。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、上記特性を収集し、サービスメッセージを通して「クラスタヘッド」または「ヘッド」として機能するピア装置に上記特性を運ぶ役割を担う。ヘッドの使命の１つは所定のサービスの実行からなる。そのようなサービスは例えば、通信装置によって収集されたデータを集約し、集約後に、該データを、衛星接続または無線電話接続型の長距離（ｌｏｎｇ−ｒａｎｇｅまたはｌｏｎｇ−ｄｉｓｔａｎｃｅ）接続を介して遠隔エンティティに送信することからなっていてもよい。しかしながら、本発明はこの適用例のみに限定されることはない。より一般的には、「ヘッド」装置は、そのピアによって収集され運ばれたデータに関して所与のサービスを実行する役割を担い、該所与のサービスは、遠隔エンティティとの通信の代わりに、またはそれに加えて、監督またはアラーム管理に関係し得る。
【０００４】
現在、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は無線通信ネットワークの２つの例Ｒ１およびＲ２を概略的に表したものである。動作するネットワークにかかわらず、各通信装置は、通常そのようなネットワーク内において「ノード」とも呼ばれ、第三者ノードまたはピアノードとのデータメッセージおよび／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、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においてそれぞれに参照される４０個の通信電子装置を設ける。ネットワークＲ２は同様に、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においてそれぞれに参照される２５個の通信装置を設ける。
【０００５】
図１に関して説明されるネットワークＲ２ような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用いられても、以降「ソース」ノードと呼ぶ第１ノードは、図１において単線の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、サービスメッセージは、非限定的な例として、上記第１ノードと協働するセンサによって測定された特性に関するデータを含み、第２の、いわゆる「受信者」ノードに向けられている。
【０００６】
シングルホップネットワークによれば、第１ノードと第２ノードの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よれば、そのような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信されるメッセージは１つ以上の「中継または中間」ノードによって中継されることが可能であり、「中継または中間」ノードのそれぞれの役割は、最終的に受信ノードに運ばれて受信されるようにソースノードからの上記メッセージを再送信することからなる。ソースノードは、ヘッドノードと直接的または間接的に通信することが可能であり、例えば図１の点線で囲まれたクラスタＣ１およびＣ２のような「クラスタ」を構成する。第１ソースノードから発せられ、１つ以上の中継ノードを介して第２受信ノードに向けられるサービスメッセージがたどる経路は、一般的に「ルート」と呼ばれる。したがって、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継ノード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、一般的に無線によって行われる。そのような通信は、異なるノード間でサービスメッセージが次々に送信されるように、一般的に近距離、すなわち数メートルから数十メートルの距離のものである。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運ばれる場合、例えば、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）もしくはＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、または衛星接続による第２の通信方式が実行される。
【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処理動作または計算処理、および通信装置のネットワークまたはクラスタ内で収集されたデータの可能な遠隔伝達は全て、電力を消費するアクションである。
【０００９】
図２で好ましい例として示すように、ノードは一般的に、例えば、マイクロコントローラの形式の処理部１１を含む電子装置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していてもよい。処理部１１は内部通信バスを用いて上記メモリ１２および１４と協働する。電子装置１０は一般的に、自身の環境に関する物理的特性を測定する１つ以上の測定センサ１５を含む。そのようなセンサは、周囲の温度、水分レベル、または光の有無を測定することができる。装置１０はさらに、処理部１１と協働する第１の通信手段１３を含み、該通信手段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提供する。装置１０はまた、処理部１１と協働する「長距離」型の第２の通信手段１６を含んでもよい。これらの第２の通信手段によって、このような装置１０は、例えばＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＲＳ、または衛星技術を用いたネットワークＲＲによって配布されるメッセージＭＣを介して、例えばサーバＲＳ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、プログラムメモリ１４に保存されたプログラムＰの命令を、処理部自身で解釈または実行して得た方法を、処理部１１が実行するために、装置１０は例えば１つ以上のバッテリーの形式の電源１７を含む。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】
ネットワークまたはクラスタの電力容量を全体的に維持するために、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の設計が試みられてきた。概して、第１のアプローチは、ノード間のやり取りにより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の上記ノード全てに分散することからなる。第２のアプローチは、収集されたデータに対し実行される、例えば長距離送信などの処理動作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することからなる。したがって、非接触通信ネットワークがシングルホップ構造またはマルチホップ構造のいずれであっても、ノードは、任意に、「ヘッド」、少なくともクラスタヘッド、またはヘッドノードとして指定または昇格されてもよい。図１に関して、ヘッドとして機能する装置は太線の丸で示される。それはネットワークＲ１におけるノードｄ２、そしてネットワークＲ２におけるノードｈ３である。したがって、ノードｄ２およびｈ３はそれぞれ、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の遠隔送信の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、より正確には、所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資源を有する限りにおいて、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，ＶＯＬ．１，ＮＯ．４，ＯＣＴ．２００２）という表題の文書に特に記載されている「ＬＥＡＣＨ」方法により、シングルホップネットワークにおいて、ノードがヘッドになるように、そのノードを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（それらのノードをそれぞれ「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に、したがってヘッドに送信する。図１に関して、各メンバーノードは細線の丸で示される。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、それを処理し、それを集約または統合し、そして、例えば、図２に関して説明されるサーバＲＳのような遠隔エンティティへの長距離送信をトリガする。この周知の技術によると、一度ノードがヘッドとして機能すると、そのようなノードは、所定の期間が経過するまでは、再びその役割を引き受けることができない。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に関して二重丸で示されるノード（「自由（ｌｏｏｓｅ）」と呼ぶ）が、ヘッドに「参加」し、したがってクラスタを形成するか、または既存のクラスタに参加することができるように、ヘッドに昇格または指定されたノードの無線通信範囲内に位置するそのような自由ノードは、該ヘッドが発信する登録メッセージＭＨを受信するように配置されており、登録メッセージＭＨは、一般的に、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登録メッセージＭＨの一様な送信（「ブロードキャスト」とも呼ぶ）の形式で発信される。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から送信されるメッセージＭＨの送信結果を説明することができる。このメッセージＭＨは、近距離ブロードキャスト方式によって、通信範囲内に位置するノード（この場合、図１において二重線の丸で示される非網羅的にノードｆ１からｆ５などのその他のノードのように最初は自由ノードであった、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。そのような登録メッセージＭＨ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の値、すなわち図１におけるノードｈ３の識別子の値を自身に記録するために、処理部と協働する。以前は自由であった装置ｈ４は、細線の丸で示されるクラスタＣ２のメンバーとなる。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、すなわちノードｇ２、ｇ３、ｇ４、ｉ２、ｉ３、およびｉ４のように、新たにクラスタＣ２のメン��ーになった装置ｈ４によって収集されたデータを含む任意のサービスメッセージＭＳの受信者になる。このように、以前はノードｉ２からｉ４のように自由ノードであった上記ノードｇ２からｇ４、ｈ２およびｈ４は、図１において単線の丸で示されるメンバーノードになる。ノードｈ３によるメッセージＭＨの送信は範囲が限定されたものである。その結果、その範囲外に位置するノードは、メッセージＭＨ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全く受信することができない。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、またはノードｊ１からｊ５のようなｈ３の通信範囲外のノードは、二重線の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、ヘッドｈ３の登録を受け入れたノード）のみを含む。
【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、ヘッドとして機能するノードを含む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内に、ルート、すなわち、ヘッドとして機能するノードの識別子の値、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の値、または代替として、該ヘッドから自身を隔てる中間または中継ノードのそれぞれの識別子の値を記録するであろうと想定することができる。したがって、一例として、ノードｃ２は、ノードｄ２から登録メッセージＭＨを直接受信して、該ヘッドｄ２の識別子の値を保存する。一方、ノードｂ２はまた、ノードｄ２の識別子の値に加えて、ノードｂ２のためにｄ２の登録メッセージＭＨを中継したノードｃ２の識別子の値を記録する。
【００１３】
そのようなアプローチによれば、理論上、または少なくとも完全な適用方式に従って、複数の通信ノードを含む通信ネットワークのエネルギー源全体を維持することが可能になる。実際または現実的には、また特に、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分野においては、そのような解決法は、不適切であるか、または少なくとも役に立たない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ここから、品物または商品の容器などの複数の容器に関する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使用からなる非限定的な好ましい例について検討する。各容器は、ＬＥＡＣＨまたはマルチホップ型の同等な方法などの通信方法を実行する通信電子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に関して説明されたネットワーク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チャネルによるものと考える。ＬＥＡＣＨ型の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ある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、ヘッドとして指定された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、例えば、集約されたデータを遠隔部に送信することからなる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、あるいは容器自体同士の相互作用により課される区分または部分的な制限を原因として、輸送プラットホームおよび／または保管場所により形成される障害が数多く生じ、容器の積み重ねは、長距離送信を行うヘッドの能力の劣化または喪失にさえつながり得る。データ損失、データ伝達の遅延、および、ヘッドがその役割またはサービスを効果的に実行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消費の危険性が高い。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。このような欠点を解決するために、ＴＲＡＸＥＮＳ社は、フランス国立情報学自動制御研究所（ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  ｆｒａｎｃａｉｓ  ｄｅ  Ｒｅｃｈｅｒｃｈｅ  ｅｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｑｕｅ  ｅｔ  ｅｎ  Ａｕｔｏｍａｔｉｑｕｅ）と連携し、ノードの相対的な配置に関係なく、ネットワークがシングルホップ型またはマルチホップ型のいずれであっても、ネットワークの適用または動作枠組みにも関係のない、特に革新的で高性能の無線通信ネットワークを設計した。そのようなネットワークにより、異なるノードによって収集されたデータに基づく所定のサービスを実行するネットワークの全体的な能力を最適化することが可能になる。通信装置が、例えば長距離通信方式によるデータ送信のためのヘッドとしての役割を真に引き受けることができる場合そしてその場合にのみ、上記ネットワークは、ヘッド選択方式による通信装置のクラスタへの参加方法に基づくことが好ましい。そのような方法を実行する各ノードは、一度、自身が効果的に自らの役割を実行する状況にあることを認識したら、ヘッドとして機能することを決定してもよい。さらには、任意の自由ノードはノードのクラスタへの参加の有無を決定してもよく、該クラスタは有利に自己指定した上記ヘッドを含む。
【００１５】
そのような革新により、以下を可能にすることを含む多くの利点が提供される。
【００１６】
−エネルギー消費をネットワークのノードで適切に分担することで、該ネットワークの能力を伸ばし、前述の解決法との比較において類のないサービスを実行すること。
【００１７】
−例えば、電子装置に関連付けられた各容器の取扱い、保管、または輸送中に、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、所望した通りに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。
【００１８】
−共有されるノードの無線通信範囲内に位置する複数のヘッドが同時に選択される際のクラスタの衝突または修正を最小限にしながら、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、各ノードに与えて、サービス（例えば長距離チャネルによるデータ送信）の堅牢性を支持すること。
【００１９】
このような解決法は著しい進歩を提供するものの、前述の競合する解決法と同様に、次のような場合に一定の限界または欠点を有する。それは特に、そのような通信ネットワークが、該ネットワークのトポロジーが特に変化しやすい適用状況において使用される場合、すなわち、新たなノードがネットワークへの参加を望む場合、または、ノードが互いに対して動くことにより、ノードが、無線通信範囲内、もしくは反対に以前に参加していたクラスタのヘッドもしくはメンバーの無線通信範囲外になる場合である。
【００２０】
実際に、選択された通信ネットワークにかかわらず、該ネットワークのルートまたはトポロジー、すなわちクラスタの形成または破棄は、該ネットワークのダイナミクスの原因を説明するのに十分なほど規則的または頻繁には更新されない。周知の解決法を使用して、そのような更新が高い頻度で行われたならば、登録数、クラスタ破棄の数、またはサービスメッセージの数は１０倍に増加し、ネットワークのノードのエネルギー消費を維持するという主な目的は達成されないであろう。
【００２１】
本発明により、周知の解決法がもたらす欠点の大部分の解決が可能となる。特に革新的で堅牢な無線通信ネットワークを形成することによって、該ネットワークを構成するノード同士が互いに対して移動可能な場合、またはネットワークのトポロジーが変動することになる場合でも、任意の自由ノード（すなわち、クラスタヘッドではない、またはクラスタメンバーではないノード）は、必要に応じて、クラスタのメンバーに所属手続きを要請してもよい。そのような所属手続きは、前述した異なるネットワーク、特に図１または図２に関して示したものへの適合から生じてもよい。自由ノードの所属要請は二重線の矢印によって示される。この場合において、自由ノードはノードｃ５またはｉ５を含み、ノードｃ５およびｉ５はそれぞれノードｃ４およびノードｉ４に所属を要請し、ノードｃ４およびｉ４はそれぞれクラスタＣ１およびＣ２のメンバーであり、クラスタＣ１およびＣ２のヘッドは、ネットワークＲ１に対してノードｄ２であり、ネットワークＲ２に対してノードｈ３である。図１はまた本発明による代替も示し、その代替においては、ノードｃ８のような自由ノードが同様に、クラスタヘッドがノードｄ２であるクラスタＣ１に先に所属したノード（この場合、図１におけるノードｃ５）に、所属要請を送信することができる。
【００２２】
したがって、本発明による方法を実行する各ノードは、ヘッドの登録方針とは無関係に自らの必要に応じて、クラスタのメンバーに所属を要請することができ、その結果、登録メッセージを送信するヘッドが、所属を要請するノードの無線通信範囲外にあったとしても、特に所属手続きを受け入れたメンバーノードを介して、サービスメッセージを上記ヘッドに送信することができる。したがって、本発明は、登録手続き後に形成されたクラスタを拡張すること、または、シングルホップネットワークを「擬似マルチホップネットワーク」に変換することを可能にし、所属要請を受け入れたメンバーノードは、所属ノードがサービスメッセージを送信するために中継ノードとして機能する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
このために、本発明は第１通信電子装置の処理部によって実行される方法に関し、第１通信電子装置はさらに、データメモリと、複数の通信電子装置を備えるクラスタ内の通信範囲内に位置する他の通信電子装置との近接無線通信を提供する第１の通信手段とを含み、該メモリおよび該通信手段は処理部と協働し、データメモリは、第１通信電子装置に専用の識別子の値と、クラスタの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ように構成されたレジスタとを保存する。上記方法は、クラスタヘッドとして機能する装置にサービスメッセージを送信するステップを含む。
【００２４】
クラスタの存続を確かめ、サービスメッセージに含まれた情報を失うリスクを防止するために、本方法は以下のステップを含む。
【００２５】
−サービスメッセージを送信する前に、クラスタに属することの確認メッセージを生成し、第１の通信手段を介して送信するステップであって、該メッセージにおいて、
ｉ．第２通信電子装置の識別子の値が、クラスタに属することの確認メッセージの受信者である通信電子装置の識別子として符号化され、
ｉｉ．第１装置の識別子の値が、クラスタに属することの確認メッセージのソースである通信電子装置の識別子として符号化されているステップ。
【００２６】
メッセージの流量を制限するために、本方法は、サービスメッセージを送信する前に、クラスタに属することの確認メッセージを生成し、第１の通信手段を介して送信するステップが、装置がクラスタに所属していることを検査ステップが示す場合にのみ、実行されることを提供してもよい。
【００２７】
クラスタの存続を証明するために、本方法は以下のステップを含んでもよい。
【００２８】
−クラスタに属することの確認メッセージの受信を通知するメッセージが、クラスタに属することの確認メッセージの送信からの所定の最大待機時間が終了する前に受信された場合そしてその場合にのみ実行されるステップであって、受信を通知するメッセージを復号し、そこから以下を推測するステップ。
【００２９】
ｉ．クラスタに属することの確認メッセージの受信を通知するメッセージの受信者装置の識別子の値。
【００３０】
ｉｉ．クラスタに属することの確認メッセージの受信を通知するメッセージのソース装置の識別子の値。
【００３１】
この有利な実施形態によれば、サービスメッセージを生成するステップ、およびサービスメッセージの送信をトリガするステップは有利に以下の場合にのみ実行される。
【００３２】
−クラスタに属することの確認メッセージの受信を通知するメッセージの受信者装置の識別子の推測値が第１通信電子装置の識別子の値と等しく、
−クラスタに属することの確認メッセージの受信を通知するメッセージのソース装置の識別子の推測値が第２通信電子装置の識別子の値と等しい場合。
【００３３】
上記クラスタを拡張するために、本発明による所属方法は以下のステップを含んでもよい。
【００３４】
−クラスタへの所属を要請する第３通信電子装置によって生成されて送信される所属要請メッセージを受信するステップであって、所属要請メッセージは所属を要請する第３装置の識別子の値を含むステップ。
【００３５】
−所属要請メッセージを復号し、そこから所属を要請する第３装置の識別子の値を推測するステップ。
【００３６】
−所属要請の受信を通知するメッセージを生成するステップであって、該メッセージ内に、
ｉ．第１装置の識別子の値を、所属要請の受信を通知するメッセージのソース装置の識別子として符号化し、
ｉｉ．所属を要請する第３装置の識別子の値を、所属要請の受信を通知するメッセージの受信者装置の識別子として符号化し、
ｉｉｉ．クラスタヘッドとして機能する第４通信電子装置の識別子の現在値を符号化することを含み、該値はレジスタに読み込まれている、ステップ。
【００３７】
−第１の通信手段による、所属要請の受信を通知するメッセージの送信をトリガするステップ。
【００３８】
電子装置による所定のサービスを実行する能力を定量化することが可能な場合、所属要請の受信を通知するメッセージを生成するステップはさらに、クラスタのヘッドとして機能する第４通信電子装置におけるサービスを実行する能力を表す値を符号化することを含むことができ、該値は、クラスタのヘッドとして機能する第４通信電子装置の識別子の現在値をさらに保存するレジスタに保存されている。
【００３９】
第１通信電子装置が、所属要請に対し好意的かつ適切に対応することを可能にするために、本発明は、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ジスタをデータメモリが保存する場合にのみ、第１の通信手段による、所属要請の受信を通知するメッセージの送信をトリガするステップが実行され得ることを提供してもよい。
【００４０】
本発明はまた、第１通信電子装置が同様にクラスタへの所属を要請することができることを提供してもよい。そのような状況は、例えば第１装置が属するクラスタの解体によって生じ得る。このために、本発明による所属方法は以下を含んでもよい。
【００４１】
−第１装置の識別子の値を、クラスタへの所属を要請する装置の識別子として符号化することを含む所属要請メッセージを生成するステップ。
【００４２】
−第１の通信手段による所属要請メッセージの送信をトリガするステップ。
【００４３】
−第５装置によって生成されて送信され、所属要請メッセージの受信を通知するメッセージを、通信手段によって受信するステップ。
【００４４】
−所属要請メッセージの受信を通知するメッセージが、所属要請メッセージの送信からの所定の最大待機時間が終了する前に受信された場合そしてその場合にのみ実行されるステップであって、所属要請メッセージの受信を通知するメッセージを復号し、そこから下記を推測するステップ。
【００４５】
ｉ．所属要請の受信を通知するメッセージの受信者装置の識別子の値。
【００４６】
ｉｉ．所属要請の受信を通知するメッセージのソースである第５装置が属するクラスタヘッドとして機能する第６通信電子装置の識別子の値。
【００４７】
−受信者装置の識別子の推測値が、所属を要請する第１装置の識別子の値と等しい場合そしてその場合にのみ実行されるステップであって、クラスタヘッドとして機能する第６通信電子装置の識別子の推測値を、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レジスタに記録するステップ。
【００４８】
本実施形態によれば、有利に、
−所属要請メッセージの受信を通知するメッセージを復号するステップはさらに、該メッセージから、該メッセージのソースである第５通信電子装置の識別子の値を推測することを含んでもよく、
−レジスタを更新するステップはさらに、上記識別子の推測値を、所属を要請する第１通信電子装置とクラスタヘッドとして機能する第６通信電子装置とを隔てるアップリンクルート上の通信電子装置の識別子としてレジスタに記録することを含んでもよい。
【００４９】
クラスタヘッドとして機能する装置に向けて、例えば第１通信電子装置の環境に関する情報を運ぶために、本発明による方法は、クラスタヘッドとして機能する装置に向けられたサービスメッセージを送信するステップの前に、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として識別子の値がレジスタによって保存されている通信電子装置に向けられた、サービスメッセージを生成し、第１の通信手段を介した送信をトリガするステップを含んでいてもよい。
【００５０】
第２の目的によれば、特に通信電子装置を適合させるために、本発明はまた複数のプログラムの命令を含むコンピュータプログラムに関し、
−プログラムの命令が電子装置のプログラムメモリに事前に保存され、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確保する第１の通信手段と、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ジスタ、および装置専用の識別子の値を保存するデータメモリとをさらに含み、上記メモリおよび第１の通信手段は処理部と協働し、かつ
−プログラムの命令が処理部によって実行または解釈される場合に、
コンピュータプログラムは、本発明によって提供されるような所属方法の実行をもたらす。
【００５１】
第３の目的によれば、本発明はさらに、処理部と、データメモリと、プログラムメモリと、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提供する第１の通信手段とを含む電子装置に関し、上記メモリおよび第１の通信手段は処理部と協働し、データメモリは、装置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保存するレジスタとを含む。上記装置が本発明による所属方法を実行することができるように、該装置は、前述のプログラムの命令をプログラムメモリ内に有利に含む。
【００５２】
本発明はまた、複数のそのような通信電子装置を含むシステムを提供する。好ましい非限定的な１つの適用例によれば、そのようなシステムは、固体、流体または液体の品物または商品の複数の容器を有利に含んでもよく、容器はそれぞれ通信電子装置と協働し、通信電子装置は、容器の内部および／または外部環境に関する特性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含む。
【００５３】
他の特徴および利点は、情報のために非限定的に与えられる実施形態の一例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】
【００５４】
【図１】すでに説明した、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、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所属するための本発明による方法の実行に適している場合における、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】本発明による所属方法の動作の説明を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本発明による通信電子装置は、図２に関して前述したような周知の装置１０に類似している。
【００５６】
このために、本発明による通信電子装置は、特にデータに対する処理動作を実行する役割を担う１つ以上のマイクロコントローラからなる処理部１１を含む。データは、有利に、一般的に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保存される。メモリ１２は、物理的に分離されるか、または、書き込みもしくは消去アクセスが禁止されるようにもしくは認証手続きを満たすことを必要とするように、単に設計された消去不可セクションを有利に含むことができる。そのようなメモリ１２の有利なセクションは、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識別子ＩＤの値をそこに記録することを可能にする。有利に、しかし必ずというわけではなく、装置１０はさらに、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つ以上の組を保存するための１つ以上のプログラムメモリ１４を含んでもよく、上記プログラムの命令は処理部１１により理解可能である。該処理部による該命令の実行または解釈によって、装置１０のデータ処理または動作方法の実行が引き起こされる。装置１０はまた、装置１０ｉなどの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提供する第１の通信手段１３を含む。該第１の通信手段１３を介して、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／または該第三者装置からメッセージを受信することができる。そのようなメッセージはどのような種類であってもよい。異なる種類のメッセージには、特定のサービスＳに関するデータメッセージＭＳ、登録メッセージＭＨ、クラスタ破棄メッセージＭＲが含まれるが、これらに限定されるわけではない。
【００５７】
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を利用することができ、短い期間のみではあるが、自身の動作に十分な電力をそこ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／またはより多くの電力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は自らの電源１７を有利に含むことができ、電源１７は、特に、処理部１１、または電力を必要とする上記装置を構成するその他の要素に電力を供給する。そのような電源１７は一般的に１つもしくは複数のバッテリーからなる。特に容器の監視に関して好ましい適用状況によると、この特定の状況は本発明の利用範囲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を含むことができる。そのようなセンサは、上記容器の内部および／または外部環境に関する１つ以上の特性を測定し、そこからデータを作成することができる。図２に一例として示すように、センサ１５は、容器内の温度および／もしくは湿度、容器の不測の開封を示す容器内の暗さもしくは暗さの低下、または衝撃を測定することができる。必要であれば、特に、上記装置１０を用いて容器の内部環境を監視しようとするときに、装置１０が容器の外壁に固定される場合、センサは、プローブまたは導電性フラット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。そのような装置１０はさらに、収集された測定値へのタイムスタンプ付与を可能にするクロックを含むことができる。該クロックは図２には図示されない。
【００５８】
本発明による通信電子装置を用いて実行されることを望まれるサービスによって、通信電子装置は付加的かつ選択的手段を含むことができる。１つの好ましい例として、サービスは以下からなってもよい。
【００５９】
−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特性に関するデータを収集すること。
【００６０】
−複数のノードから収集された上記データを集約し、その後、統合されたサービスデータを符号化してサーバＲＳなどの遠隔エンティティに向けたメッセージＭＣを生成すること。
【００６１】
そのようなメッセージＭＣ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を有利に含む。そのような通信は、ＧＰＲＳもしくは衛星チャネル、または他の適切な通信チャネルによるネットワークＲＲを介して行うことができる。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（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）によって処理部１１と協働する。装置１０は上記構成部品を収容する筐体を含むことができ、該筐体は、監視対象である支持体上に装置１０を固定するための固定手段を有利に含み、この場合、支持体は好ましい適用例における容器である。
【００６２】
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り実行される通信方法に従うことが必要である。このような方法については図３に関して後述する。１つの好ましい適合方式は、プログラムの提供、またはより一般的には、処理部による上記プログラムの命令の実行または解釈の間に上記方法を実行するために、相互に配置されたプログラムの命令の提供からなる。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１４内に上記プログラムをダウンロードすることによって、プログラムメモリ１４にロードされる。
【００６３】
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からなる、シングルホップネットワーク（例えばＬＥＡＣＨ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。
【００６４】
そのようなネットワークのノードは一般的に、装置のクラスタに参加する方法を実行するように適合または配置される。データメモリ１２は、通信電子装置専用の識別子ＩＤの値に加えて、図１におけるノードｄ２またはｈ３などの、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を保存するためのレジスタＲＨを含む。
【００６５】
ノードのうちの少なくとも１つがヘッドとして機能するクラスタへの参加を、装置が選択するとき、その参加は一般的に専属である。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。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。
【００６６】
しかしながら、複数の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つのヘッドは長距離データ送信（サービスＳｉ）を実行し、２つ目のヘッドはある場所でのアラーム管理サービス（サービスＳｊ）を実行するといった場合、ノードは複数のヘッドに付属することもまた可能である。
【００６７】
このために、前述したＬＥＡＣＨ解決法のように、図１に関して説明したネットワーク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は、図１に関して説明したノードｄ２またはｈ３ような、ヘッドとして機能する装置を含む。その他の装置は、非網羅的に、図１に関して説明したノード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。メンバーの役割は主に、例えば環境特性の測定値のような情報を収集し、それらをデータに変換（トランスレート）し、所定のサービスを実行する能力を有するヘッドへ向けられたサービスメッセージＭＳの形式で、該データを符号化することからなる。このヘッドは該サービスメッセージＭＳを認識し、その後、所定のサービスＳを実行する。例えば、そのようなサービスは、メッセージＭＳを介して複数のメンバーからヘッドに送信されたデータを集約し、その後、遠隔エンティティＲＳへ向けられたメッセージＭＣの形式で、集約またはさらには統合されたデータの長距離送信を実行することからなってもよい。
【００６８】
クラスタメンバーからヘッドへ送信されるサービスメッセージＭＳは、以下を含むように構成される。
【００６９】
−メッセージの種類（ＭＳ、ＭＨ、ＭＲ、など）を特徴づける情報。
【００７０】
−一般的にメンバーノードでもあるソースノードの識別子の値。
【００７１】
−この場合はヘッドである受信者ノードの識別子の値、または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または中継ノードの識別子。
【００７２】
−例えば装置のセンサによって測定された特性に関するデータ。
【００７３】
−場合により、冗長符号、さらには暗号、またはそのようなサービスメッセージを受信するノードが該サービスメッセージを復号、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。
【００７４】
ネットワーク内を流れる他のメッセージと同様に、メッセージＭＳは、該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メッセージＭＡＣＫの通知をトリガすることができる。所定期間の終了、すなわち「タイムアウト」に際し、メッセージＭＡＣＫが受信されていなかった場合、有限回数のイテレーション（反復）の間、メッセージＭＳの新たな送信がトリガされ、そのイテレーションの後、ソースノードは「ルート」または受信ノードとの通信がもはや得られないと考える。そのようなソースノードは、クラスタを放棄して自由ノード状態に戻るか、別のクラスタへの参加を模索することを決定できる。
【００７５】
ヘッドとして機能するノードへの自由ノードの参加は、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、例えば、フランス国立情報学自動制御研究所（ＩＮＲＩＡ）と連携してＴＲＡＸＥＮＳ社が提示するように、ヘッドの選択方式、およびクラスタメンバーになるための自由ノードによる参加方式は非常に異なり得る。この代替によると、所定のサービスを実際に実行することができるノードのみが、自らをヘッドとして指定することができる。その他のノードは、自由に、ヘッド間の競争を仲裁し、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ことができる。
【００７６】
ヘッド選択の方式にかかわらず、通信装置の第１の設計方式は、ピア装置から届くメッセージの存在を検査するために、通信装置に無線通信周波数を聴き続けさせることからなる。そのようなアプローチはエネルギーを著しく消費し、ネットワーク全体の自律性を損なうことにつながり得る。Ｗａｋｅ  Ｏｎ  Ｒａｄｉｏ（ＷＯＲ）として知られる第２のアプローチは、各動作時間の大部分においてノードを相対的なスリープ状態に置くことからなる。無線通信は、電力の大半を消費するため、特に停止状態にされる。しかしながら、そのようなノードは、エネルギーをあまり消費しない内部処理動作を実行し続けることが可能である。そのようなノードは、ピアから届く任意のメッセージを聴くために、または、次に、登録メッセージ、サービスメッセージなどを送信するために周期的にウェイクアップする。
【００７７】
図３は、例えば図２に関して説明した装置１０のような、本発明による第１装置によって実行される、クラスタへの所属要請の手続きを含む通信方法Ｐ１００を示す。そのようなオンデマンドの所属手続きにより、自由ノード（例えばノードｃ５またはノードｉ５）は、自身の周辺にあるメンバーノードまたはヘッドノードの発見段階においてイニシアティブをとることができる。例えば、クラスタがすでに形成されている一方でそのような自由ノードが出現する結果、そのような状況が生じる。また、ヘッドノードおよびメンバーノードが自由になる一方で該メンバーノードが新たなヘッドにサービスメッセージを送信する必要があることになるクラスタの破棄の結果、この状況は生じ得る。また、メンバー候補者になる能力を有するノードとヘッドとの間の過度の隔たりまたは最適でない位置決めの結果、この状況が生じる可能性があり、上記候補者ノードは、無線通信範囲外にあるか、または、上記ヘッドから届くメッセージが候補者ノードまで運ばれるにはホップ数において遠すぎる。
【００７８】
周知技術によれば、ノードは、自らをヘッドに選択するか、またはヘッドに指定されるイニシアティブをとり、登録手続きをトリガする必要があり、それによって自由ノードはメンバーノード状態を回復することができる。このようにして、サービスメッセージを運ぶ際に貴重な時間とエネルギーが失われ得る。
【００７９】
したがって、本発明は、オンデマンドの所属手続きを通じ、クラスタへの付属、したがってヘッドへの直接の付属を、自由ノードが要請することを可能にする。
【００８０】
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２１０について説明する。このような処理は所属手続きをトリガすることからなる。
【００８１】
処理動作２１０は、例えば、Ｗａｋｅ  Ｏｎ  Ｒａｄｉｏ（ＷＯＲ）技術を用いる場合、装置１０をウェイクアップする先行ステップ２１９を有利に含んでいてもよい。上記処理動作２１０は、所属要請メッセージＭＡＲを生成するステップ２１１を含む。そのようなメッセージは、装置１０の識別子ＩＤａの値を、第１情報ＭＡＲ−１として含む、および／または符号化している。上記識別子は有利に、上記装置１０の記憶手段１２に一意的に保存される。処理動作２１０は、第１の通信手段１３を介した任意の隣接ノードへの上記所属要請メッセージＭＡＲの送信をトリガするステップ２１２をさらに含む。そのようなメッセージＭＡＲは、他の付加情報ＩＭｒを付加フィールドＭＡＲ−３の形式で符号化していてもよい。
【００８２】
そのようなメッセージＭＡＲの送信電力は予め決定され、固定されていてもよい。代替として、上記送信電力は、例えば、上記方法Ｐ１００を実行する装置の内部電力供給手段１７の残余エネルギー容量に基づき低減されるように、可変であってもよい。上記送信電力は徐々に変化してもよく、後に見ていくように、所属要請に対して応答がない状態が続く場合、送信ステップ２１２は繰り返される。
【００８３】
全ての場合において、所属要請メッセージＭＡＲの送信をトリガするステップ２１２の後に、該所属要請メッセージＭＡＲの受信を通知するメッセージＭＡＡの受信を待つステップ２１３が続き、メッセージＭＡＡはクラスタメンバーまたはクラスタヘッドである隣接ノードによって送信される。所定時間経過後に、上記方法Ｐ１００を実行する装置１０が、孤立しすぎているか悪すぎる位置にいるためクラスタに参加できないと考える（図３で番号２１３−ｎのリンクで表される状況）ように、ステップ２１３におけるそのようなメッセージＭＡＡに対する最大待機期間が構成または決定されていてもよい。したがって、処理動作２１０はステップ２２０において中断される。そのようなステップ２２０はさらに、例えばＷＯＲ技術を用いて、所定の期間、装置をスリープモードまたはスタンバイモードに置くことからなり得る。
【００８４】
ステップ２１３の間に、受信を通知するメッセージＭＡＡが手段１３によって受信されたとき（図３で番号２１３−ｙのリンクで表される状況）、処理動作２１０は上記メッセージＭＡＡを復号するステップ２１４を含む。実際に、本発明は、そのようなメッセージＭＡＡが特に、該メッセージＭＡＡのソースである装置の識別子ＩＤｍの値からなる第１情報ＭＡＡ−１を含む、または符号化していることを提供する。上記メッセージＭＡＡはさらに、所属要請メッセージのソースである装置の識別子ＩＤａの値を、メッセージＭＡＡの受信者装置の識別子として、図３に関して説明する非限定的な例においてＭＡＡ−２と参照される情報の形式で符号化している。上記メッセージＭＡＡはさらに、図３においてＭＡＡ−３と参照される情報の形式で、アップリンクルートＲｕを有利に符号化しており、該アップリンクルートＲｕは、上記メッセージＭＡＡのソースノードと該ソースノードが属するクラスタのヘッドとの間で、登録メッセージＭＨおよび／またはサービスメッセージＭＳを中継するメンバーノードおよび／またはノードの識別子の値を含む。そのようなフィールドＭＡＡ−３は有利に、少なくとも、メッセージＭＡＡのソース装置に最も近い上記ルートに属する中継ノードの識別子の値と、ヘッドの識別子ＩＤＨとを含む。フィールドＭＡＡ−４はさらに、または代替として、メッセージＭＡＡのソースノードと所属を要請するノードとを隔てるダウンリンクルートを符号化していることが可能である。有利に、メッセージＭＡＡはさらに、フィールドＭＡＡ−３および／またはＭＡＡ−４の代替として、またはそれらに加えて、アップリンクルートＲｕまたはダウンリンクルートＲｄに必要なホップ数ＴＴＬを表す情報ＭＡＡ−５を含むことができる。メッセージＭＡＡは、有利に、例えば所与のサービスを行うヘッドの能力の現在値ＣＨｃ１、ＣＨｃ２に関するフィールドＭＡＡ−６、ＭＡＡ−７、または図３においてＭＡＡ−８と参照されるフィールドの形式のその他の付加情報ＩＭａを含む、または符号化していることが可能である。
【００８５】
このように、ステップ２１４は、メッセージＭＡＡから、該メッセージ内に符号化された実際に重要な情報の全てを推測することからなる。ステップ２１４において、フィールドＭＡＡ−２に符号化された識別子の値が、所属を要請する装置の識別子ＩＤａの値と一致することが確認されるとき、メッセージＭＡＡは上記所属要請の受信を通知するメッセージとみなされる。処理動作２１０は次に、ステップ２１４に続くステップ２１５を含み、該ステップ２１５は、上記メッセージＭＡＡから推測された情報、特に、ヘッドノードの識別子ＩＤＨの値、または所属を要請するノードから見てアップリンクルートＲｕ上の最初のノードの識別子の値を、装置の記憶手段１２内に保存することからなる。そのようなアクションは有利に、上記記憶手段１２内のレジスタＲＨを更新することからなることができる。識別子ＩＤＨの値は特に、レジスタＲＨ内に現在値ＩＤＨｃとして記録される。装置１０はこのようにヘッドノードのクラスタに「所属した」ノードになる。方法Ｐ１００は次に、特に、所属要請に好意的に対応したノードを介した、すなわちメッセージＭＡＡのソース装置を介したヘッドへのサービスメッセージＭＳの送信からなる処理動作１２０を含み、その実行をトリガすることができる。
【００８６】
本発明が、所属要請メッセージＭＡＲの送信電力が漸進的であり得ることを提供することはすでに見てきた。この実施形態が目指すのは、本発明による装置１０の手段１７のエネルギー源を維持することである。そのような漸進的なアプローチを実行するために、メッセージＭＡＲの送信電力はまず、処理部によって、近距離ブロードキャスト型技術を用いて該メッセージＭＡＲを送信するように設定される。したがって、ステップ２１２の最初のイテレーションは送信電力を最低値Ｐｍｉｎに設定することからなる。ステップ２１３において設定された最大待機期間の経過後において、所属要請の受信を通知するメッセージＭＡＡが受信されていない場合（図３における番号２１３−ｎのリンクで表される状況）、前述の実施形態のように自動的にはステップ２２０は実行されない。その代わり、処理動作２１０は、ステップ２１２の新たなイテレーションをトリガし、したがって、増加された送信電力Ｐｍｉｎ＋でメッセージＭＡＲを再送信することからなる。ステップ２１７において、例えば最低電力Ｐｍｉｎに適用される所与の増加率または所定の増加間隔に従って、処理動作２１０を実行する処理部によって、この増加が行われる。ステップ２１３において設定された最大期間の経過後に、メッセージＭＡＡが受信されていない場合（図３における番号２１３−ｎのリンクで表される状況）、処理動作２１０はステップ２１２の新たなイテレーションをトリガできる。したがって、電力Ｐｍｉｎ＋がメッセージＭＡＲの最大送信電力Ｐｍａｘを下回っている間（図３における番号２１８−ｎのリンクで表される状況）、メッセージＭＡＡが受信されない限り、ステップ２１７および２１２の１回以上のイテレーションは互いに繰り返されることが可能である。上記イテレーションは、２１８において、送信電力がメッセージＭＡＲの最大送信電力に一度到達すると停止する。この場合、処理動作２１０は２２０において中断される。
【００８７】
本発明は、メッセージＭＡＲの漸進的な送信電力に関し、前述の実施形態の代替またはその付加的な形態を提供する。この新たな実施形態によれば、メッセージＭＡＲの生成からなるステップ２１１は、クラスタのメンバーノードまたはヘッドと所属を要請するノードとを隔てる承認されたホップ数（以後、ＴＴＬと呼ぶ）を示すフィールドＭＡＲ−２を、上記メッセージ内に組み込むことからなる。上記ホップ数が１よりも多い場合、本発明は、所属要請メッセージＭＡＲがクラスタのメンバーまたはヘッドとして機能しないノードによって中継され得ることを提供する。後ほど、そうした機能がどのようにして可能になるのかについて、本発明による方法Ｐ１００の処理動作２００を説明することで、見ていく。この処理動作は所属要請メッセージＭＡＲを受信することでトリガされるものである。
【００８８】
この実施形態によれば、メッセージＭＡＲを生成するステップ２１１、およびその送信をトリガするステップ２１２の後に、メッセージＭＡＡの受信を待つステップ２１３が続くが、そのステップ２１１，２１２は、無益な各イテレーションの後に、すなわちステップ２１３においてメッセージＭＡＡが受信されていない限り（図３で番号２１３−ｎのリンクで表される状況）、ステップ２１７において上記承認されたホップ数を加算または乗算で増加させた状態で、併せて反復される。上記ホップ数ＴＴＬが所定の上限に達し（図３において番号２１８−ｙのリンクで表される状況）、かつステップ２１３でメッセージを受信できていない場合、処理動作２１０は、ステップ２２０をトリガして中断される。方法Ｐ１００を実行する装置は自由ノードにとどまる。非限定的な例として、ステップ２１１の最初のイテレーションにおけるＴＴＬの最低値は１に等しくてよく、そのことは、メッセージＭＡＲの中継が所属要請者によって承認されていないことを意味する。各イテレーションにおいて、この数は、上記ＴＴＬの値が１６に等しい上限値に達するまで、例えば、２に等しい値を有する所与の増加率を乗算されてもよい。代替として、ＴＴＬの値は、各イテレーションにおいて、例えば１またはその他のゼロ以外の整数に等しい１間隔（刻み）ごとに増加してもよい。本発明はさらに、ステップ２１３において設定された最大待機期間も、徐々に変化し、ステップ２１７の各イテレーションにおいて修正されることが可能であることを提供する。
【００８９】
図２に関して説明した装置１０のような、本発明による装置の処理部１１によって実行される処理動作２００のいくつかの実施形態を検証していく。そのような処理動作２００は図３において説明される。所属方法Ｐ１００の実行時に、クラスタへの所属を要請する第三者装置によって送信された所属要請メッセージＭＡＲの受信に反応して、この処理動作はトリガされる。
【００９０】
本発明によるそのような処理動作２００はしたがって、図２に関して説明されたノードｃ５またはノードｉ５のような通信電子装置によって生成および送信される所属要請メッセージＭＡＲを受信する第１ステップ２０１を含む。そのようなメッセージＭＡＲは特に、クラスタへの所属を要請する装置の識別子ＩＤａの値を、例えば、フィールドＭＡＲ−１内に含むか、または符号化している。方法Ｐ１００はまた、上記所属要請メッセージＭＡＲを復号し、したがって特に、そこから識別子ＩＤａの値を推測するステップ２０２を含む。
【００９１】
本発明は主に、本発明による装置が、２０１において、クラスタへの所属を要請する本発明による第２装置によって送信された所属要請メッセージＭＡＲを受信した場合に、図３においてそれぞれ番号２０３−ａおよび２０３−ｂのリンクで表される２つの状況を提供する。
【００９２】
−上記メッセージＭＡＲを受信する装置はクラスタのメンバーノードまたはヘッドであり、例えば、図１および図２に関して説明されるように、ノードｉ５から送信されたメッセージＭＡＲを受信するノードｉ４のような装置は、この場合クラスタＣ２のヘッドノードとして機能するノードｈ３の識別子である識別子ＩＤＨの現在値ＩＤＨｃを符号化しているレジスタＲＨを含む。
【００９３】
−上記メッセージＭＡＲを受信する装置は自由ノードであり、例えば、図１および図２に関して説明されるように、ノードｃ８によって送信されたメッセージＭＡＲを受信するノードｃ５のような装置は、ヘッドノードとして機能するｄ２のようなノードの識別子ＩＤＨの現在値に等しい現在値ＩＤＨｃを符号化しているレジスタＲＨを含まない。代替として、そのような自由ノードは、該ノードがクラスタのメンバーまたはヘッドではないことを示す所定の値を符号化しているレジスタＲＨを含んでもよい。
【００９４】
第１の状況（図３におけるリンク２０３−ａ）において、処理動作２００は、所属を要請する装置からの所属要請の受信を通知するメッセージＭＡＡを生成するステップ２０４を含む。そのようなステップ２０４は、メッセージＭＡＡ（図３の例におけるフィールドＭＡＡ−２）内に、所属要請元である装置の識別子ＩＤａの値を、メッセージＭＡＡの受信者装置の識別子として符号化することからなる。前述したように、そのようなステップ２０４はさらに、処理動作２００を実行しクラスタのメンバーノードまたはヘッドノードとして機能する装置の識別子ＩＤｍの値を符号化する（図３の例におけるフィールドＭＡＡ−１）ことからなる。ステップ２０４において、さらに、アップリンクルートＲｕ、すなわち、メッセージＭＡＡの送信を準備しているノードと該ノードが属するクラスタのヘッドとを隔てるノードの識別子の値を符号化することができ（図３の例におけるフィールドＭＡＡ−３）、上記ルートは上記ヘッドの識別子ＩＤＨの値を備える。ステップ２０４はさらに、ヘッドが所与のサービスを行う１つ以上の能力を表す付加情報または値ＣＨｃ１、ＣＨｃ２を符号化する（図３の例におけるフィールドＭＡＡ−５、ＭＡＡ−６）ことからなっていてもよい。ステップ２０４において、さらに、メッセージＭＡＡのソースノードと所属を要請するノードとを隔てるダウンリンクルートＲｄ（図３の例におけるフィールドＭＡＡ−４）、または付加情報（図３の例におけるフィールドＭＡＡ−８）を符号化してもよい。処理動作２００は次に、上記処理動作２００を実行する装置１０の通信手段１３を介した、上記メッセージＭＡＡの送信をトリガするステップ２０５を含む。
【００９５】
所属要請メッセージＭＡＲを受信するそのような装置が自由ノードである場合において（図３でリンク２０３−ｂで表される第２の状況）、本発明は有利に、第１実施形態によれば、そのような装置がミュート状態に留まる（ステップ２０７）ことを提供する。第２の実施形態によれば、特に本発明による前述の処理動作２１０のステップ２１１が、承認されたホップまたは中継の数を示すフィールドを符号化しているメッセージＭＡＲを生成することからなる場合、本発明は、処理動作２００が、上記メッセージＭＡＲの受信の間にクラスタのメンバーまたはヘッドとして機能しない１つ以上のノードを介して、所属要請メッセージＭＡＲを中継することを可能にすることを提供する。この実施形態によれば、処理動作２００は、所定の間隔（刻み）で、例えば１つだけ、ステップ２０２において推測または復号された値ＴＴＬを減少させようとするステップ２０６を含む。ステップ２０６はさらに、減少したフィールドＴＴＬの値を、非限定的な例としてゼロ値のような最低値と比較することからなる。上記減少した値が上記最低値に達した場合（図３におけるリンクｌｉｎｋ２０６−ｎで表される状況）、処理動作２００は２０７において中断され、上記処理動作を実行する装置はメッセージＭＡＲの受信に対応してミュート状態に留まる。そうでない場合（図３におけるリンク２０６−ｙで表される状況）、処理動作２００は、受信されたメッセージＭＡＲから２０２において推測された情報を、ステップ２０６で減少させた値ＴＴＬをとる更新されたフィールドＴＴＬを除いて、再度符号化するステップ２０８を含む。ステップ２０８はさらに、自身のために所属要請メッセージＭＡＲを生成し送信する処理動作２１０を実行するピア装置のように、再符号化されたメッセージＭＡＲの装置の周辺への送信をトリガすることからなる。このように、中継装置は他者の代わりに所属要請を送信する。したがって、ステップ２０８は、さらに、有利に、ノードの識別子ＩＤａの値を記憶手段内に記録することからなる。本発明による装置は該ノードのためにメッセージＭＡＲを中継する。
【００９６】
本発明による装置はさらに、メッセージＭＡＲの受信を通知する任意のメッセージＭＡＡも中継することができ、該メッセージＭＡＡは、クラスタのヘッドまたはメンバーとして機能する第三者装置が、特に、本発明による処理動作２００のステップ２０４および２０５を実行することによって、事前に生成および送信したものである。このために、本発明は、メッセージＭＡＡの中継装置によって実行される処理動作２００がメッセージＭＡＡを復号するステップ２０９を含むことを提供する。このステップは特に、メッセージＭＡＡを受信する装置の識別子ＩＤａの値、すなわち、最初のメッセージＭＡＲを送信した装置の識別子の値を決定することからなる。該識別子の値が２０８で保存された識別子の値に一致する場合、所属要請の受信を通知するメッセージの送信をトリガしようとするステップ２０５のイテレーションが、上記メッセージＭＡＡを伝えるために実行される。したがって、クラスタのメンバーまたはヘッドから送信されるメッセージＭＡＡは、本発明による１つ以上の中継装置を次々に経由して、最初の所属要請のソースである装置に運ばれることが可能である。
【００９７】
前述のように所属方法Ｐ１００を実行することで、図２において非限定的な例として説明された装置１０のような装置はまた、クラスタに所属するノードになることができる。図３に関して、それを実現するために、そのような装置は以下を行うために処理動作２１０を実行する。
【００９８】
−最初に、所属要請メッセージＭＡＲを生成して、それをクラスタに送信し、次に、
−上記所属要請に対応して、該所属要請の受信を通知するメッセージＭＡＡを検討する。そのようなメッセージＭＡＡは、クラスタのメンバーまたはヘッドである第三者装置によって生成され、場合により、１つ以上の自由および／または所属装置を介して所属を要請する装置に送信される。上記第三者装置はまた、本発明による方法Ｐ１００、より正確には処理動作２００を実行する。
【００９９】
図１および図２に関して前述したように、本発明によるシングルホップネットワークＲ２またはマルチホップネットワークＲ１の実行は、センサ１５を通じて、異なるノードの環境に関する情報を収集することを主な目的とする。実際に、各通信装置１０は有利に容器の壁に固定される。状況に則して、メンバーとして機能するか、または本発明により所属ノードとして機能する各通信装置１０の処理部１１は、装置の環境情報を符号化しているサービスメッセージＭＳの作成および送信をトリガするのに適している。ヘッドとして機能する装置１０の処理部１１は、そのようなサービスメッセージＭＳを受信し、１つ以上のメンバーまたは所属者から届いた環境情報をそこから推測し、例えば、ＧＰＲＳまたは同等のネットワークを介した、遠隔サーバＲＳに向けられたメッセージＭＣの長距離送信のようなサービスを実行することに適している。
【０１００】
１つ以上のセンサから伝達された測定値から、シングルホップまたはマルチホップネットワークのメンバーを通じてサービスメッセージＭＳを生成することは大体において周知である。しかしながら、本発明の意味における所属装置による、ヘッドに向けられたサービスメッセージＭＳの作成および送信は、そのようなメッセージＭＳの革新的な作成および送信処理１２０を必要とする。図３ではそのような処理動作１２０の実施形態の一例について説明する。
【０１０１】
処理動作１２０は、従来的な方法に従って、すなわち従来技術によるメンバーノードによって実行される処理動作のように、サービスメッセージＭＳを生成するステップ１２３ａと、所定のサービスＳのためにヘッドとして機能する装置に、上記メッセージを送信するステップとを含む。そのようなステップ１２３は、例えば、方法Ｐ１００を実行する装置１０が固定されている容器の内部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１２１の後に実行される。
【０１０２】
そのようなステップ１２３はまた、図２に関して説明された装置１０のデータメモリ１２に記録されたレジスタＲＨのようなレジスタの存在を条件とし（図３におけるステップ１２２で表される検査）、そのようなレジスタは、ヘッドとして機能する装置またはノードの識別子の値ＩＤＨｃを含み（図３においてリンク１２２−ｙで表される状況）、それは、ノードがクラスタのメンバーであるか、またはクラスタに所属することを示す。そうでなければ（図３においてリンク１２２−ｎで表される状況）、処理動作は１２９において中断され、そのようなメッセージの送信はトリガされない。
【０１０３】
上記レジスタＲＨが直接アップリンクルートＲｕを含む、すなわちレジスタＲＨ内にヘッドの識別子の値ＩＤＨｃが１つだけ存在するか、または上記レジスタＲＨが間接アップリンクルートＲｕを含む、すなわち上記レジスタＲＨが中継メンバーの識別子の値ＩＤ’をさらに含むかに応じて、メッセージＭＳは、上記ヘッドに直接送信されるか、または上記中継メンバーに直接送信される。
【０１０４】
さらには、サービスメッセージＭＳのそのような送信１２３はまた、同じクラスタのメンバーから装置１０に送信されたサービスメッセージＭＳの受信１２１ｂによってトリガされることが可能であり、装置１０は上記所属方法Ｐ１００を実行し中継メンバーとして機能する。したがって、同じクラスタのメンバーからのそのようなサービスメッセージの受信に続き、ステップ１２１ｂは、そのようなメッセージＭＳを受信および復号するステップ、さらに復号されたサービスメッセージＭＳに含まれたデータをメモリ１２に一時的に保存するステップを含むことができる。したがって、該メッセージＭＳの再送信により、上記メッセージＭＳの中継の遅延がもたらされる可能性がある。
【０１０５】
第１の好ましい実施形態によれば、サービスメッセージの送信に先行して、クラスタに所属するノードとして機能する通信装置が、自らの所属の継続を検証することが適切であるかもしれない。実際に、例えば、ヘッドのイニシアティブによって、またはノード同士の相互構造の修正に従って、上記装置が所属するクラスタは破棄されているかもしれない。
【０１０６】
処理動作１２０はしたがって、装置がメンバーノードとして機能するのか、または所属ノードとして機能するのかを決定しようとする検査ステップ１２４を含む。この状態は、例えば、ブーリアン状態インジケータを読み取ることによって、またはその他の技術によって決定されることが可能であり、ブーリアン状態インジケータの現在値は上記装置のデータメモリ１２に保存される。したがって、そのような状態インジケータは、ノードが「メンバーまたはヘッド」であるか、または「所属する」かをそれぞれに表す２つの所定値を二者択一的にとることができる。したがって、処理動作２１０のステップ２１５はさらに、反証されるまで装置が所属ノードであることを示すように、上記状態インジケータを更新することからなることができる。ノードがクラスタのメンバーであることを上記状態インジケータが証明する場合（図３においてリンク１２４−ｎで示される状況）、１２３ａにおいてメッセージＭＳが生成されると直ちにステップ１２３が実行される。反対に、上記状態インジケータが、ノードが所属していることを証明する場合（図３においてリンク１２４−ｙで示される状況）、処理動作１２０は、その所属の継続を確認するメッセージＭＡＳを生成して、第１の通信手段１３による該メッセージの送信をトリガするステップ１２５を含む。そのようなメッセージＭＡＳの目的は、後続のステップ１２６において、以前に所属要請に好意的に対応したメンバーノードが、いまだ同じクラスタのメンバーであること、すなわち同じヘッドノードに付属することを確認することからなる。図３において非限定的な例として示したように、１２５において生成され送信されたメッセージＭＡＳは有利に、２つのフィールドＭＡＳ−１およびＭＡＳ−２を含み、これらのフィールドはそれぞれに、上記メッセージＭＡＳの受信者装置の識別子ＩＤｍの値および所属装置の識別子ＩＤａの値を符号化している。そのようなメッセージＭＡＳは付加フィールドＭＡＳ−３の形式で他の付加情報ＩＭｓを符号化していることが可能である。
【０１０７】
所属要請の受信を通知するメッセージの受信を待つステップ２１３を含む処理動作２１０のように、処理動作１２０は、メッセージＭＡＳを受信したノードによって生成され送信される、メッセージＭＡＳの受信を通知するメッセージＭＡＡの受信を待つステップ１２６を含む。
【０１０８】
実際に、以前に所属要請に好意的に対応した装置によって実行される処理動作２００は、２０１ａにおいて第１の通信手段によって事前に受信された所属確認メッセージＭＡＳを復号するステップ２０２ａを有利に含んでいてもよい。ステップ２０２ａは、メッセージＭＡＳのソース装置の識別子ＩＤａの値および該メッセージを受信する装置の識別子の値をそこから推測するために、上記確認メッセージＭＡＳを復号することからなることができる。推測された、上記メッセージを受信する装置の識別子の値が、処理動作２００を実行する上記装置専用の識別子の値に一致する場合、装置は、メッセージＭＡＳが自身に向けられたものであると考える。
【０１０９】
２０３において、自身がクラスタのメンバーであることを装置が検出した場合（図３においてリンク２０３−ａで示される状況）、装置は、好意的に対応する所属要請メッセージＭＡＲの受信に対応して生成されその後に送信されるメッセージＭＡＡのように、メッセージＭＡＳの受信を通知するメッセージＭＡＡを生成しその後に第１の通信手段１３を介してそれを送信するために、ステップ２０４続いてステップ２０５を実行する。そうでない場合（図３でリンク２０３−ｂで示される状況）、装置は２０７においてミュート状態に留まる。処理動作２００は中断される。
【０１１０】
所属装置側では、ステップ１２６におけるそのようなメッセージＭＡＡに対する最大待機期間は、所定時間経過後に、すでに自身がクラスタに所属していないと所属装置が考えるように（図３における番号１２６−ｎのリンクで表される状況）、設定または決定され得る。処理動作１２０はしたがってステップ１２９において中断される。この装置は再び自由ノードになる。そのようなステップ１２９は特に、レジスタＲＨを消去することからなることができる。そのようなステップはさらに、例えばＷＯＲ技術を用いて、所定の期間、装置をスリープモードまたはスタンバイモードに置くことからなってもよい。
【０１１１】
本発明は、代替としてまたは付加的に、メッセージＭＡＳの受信者がもはやクラスタのメンバーでない場合、所属確認メッセージＭＡＳの受信に対応して、「サイレンス」つまりメッセージＭＡＡの非送信の代わりに、通信電子装置によって、所属終了メッセージＭＡＡＲが生成されその後に送信されることが可能であることを提供する。そのために、ステップ２０７において、そのような装置は、所属終了メッセージＭＡＡＲを生成し、第１の通信手段による該メッセージＭＡＡＲの送信をトリガしてもよい。
【０１１２】
そのようなメッセージＭＡＡＲの作成は以下を符号化することからなっていてもよい。
【０１１３】
−識別子ＩＤａの値をメッセージＭＡＡＲの受信者装置の識別子の値として符号化する。
【０１１４】
−装置の識別子ＩＤｍの値を上記メッセージＭＡＡＲのソース装置の識別子の値として符号化する。
【０１１５】
そのようなメッセージは、他のメッセージＭＡＲ、ＭＡＡ、ＭＡＳ、またはＭＳのように、上記メッセージの特徴を表す付加情報を含んでもよい。
【０１１６】
この代替によれば、ステップ１２６の間に、上記受信者装置の識別子の値がメッセージＭＡＳのソース装置の識別子ＩＤａの値に等しく、上記メッセージＭＡＡＲのソースの識別子の値がメッセージＭＡＳの受信者装置の識別子の値に一致することを証明するメッセージＭＡＡＲが受信され、次に復号された場合、前述のように処理動作１２０は１２９において終了する。以前に所属していた装置は再び自由ノードになる。
【０１１７】
ステップ１２６の間に、メッセージＭＡＳの受信を通知するメッセージＭＡＡが第１の通信手段１３によって受信された場合、特にフィールドＭＡＡ−１、ＭＡＡ−２、およびＭＡＡ−３の内容をそこから推測し、したがってメッセージＭＡＡのソース装置の識別子ＩＤｍの値、所属ノードの識別子ＩＤａの値、およびクラスタのヘッドノードの識別子の値ＩＤＨｃを決定するために、上記メッセージＭＡＡは復号される。このようにステップ１２６によって、所属ノードが実際にメッセージＭＡＡの受信者であること、メッセージＭＡＡが実際に所属要請に好意的に対応したメンバーノードによって送信されたこと、およびクラスタがいまだ同じヘッドに付属することを確認できる（図３における番号１２６−ｙのリンクで表される状況）。ステップ１２６において、さらに、メッセージＭＡＡから、例えば、フィールドＭＡＡ−５またはＭＡＡ−６に符号化された、特定のサービスを実行するヘッドの能力の値を推測することができる。したがって、本発明は、該能力が事前に設定された基準に照らして十分であることを、所属ノードが確認または否定することができる実施形態を提供する。ステップ１２６はさらに、上記能力の現在値ＣＨｃを更新するために、データメモリ１２内のレジスタＲＨを更新することからなることができる。そうでない場合、ステップ１２９が実行され、所属ノードはその所属自体を終了する。メッセージＭＡＡが実際に所属ノードの期待を満たし、したがって所属の継続が確認された場合、サービスメッセージＭＳの送信をトリガするステップ１２３が実行される。
【０１１８】
所属要請メッセージＭＡＲの送信電力が徐々に変化し得ることを本発明が提供することは、処理動作２１０に関してすでに見てきた。有利に、メッセージＭＡＳの送信に対しても同様である。このように、本実施形態による主な目的は所属装置の手段１７のエネルギー源を維持することである。そのような漸進的なアプローチを実行するために、まず、処理部は、メッセージＭＡＳを近距離で送信するように該メッセージＭＡＳの送信電力を設定することができる。したがって、ステップ１２５の最初のイテレーションは、送信電力を最低値Ｐ’ｍｉｎに設定することからなる。ステップ１２６において設定された最大待機時間の経過後に、メッセージＭＡＳが受信されていない場合（図３で番号１２６−ｎのリンクで表される状況）、前述の実施形態のように自動的にはステップ１２９は実行されない。その代わり、処理動作１２０は、ステップ１２５の新たなイテレーションをトリガすること、したがって、増加させた送信電力Ｐ’ｍｉｎ＋でメッセージＭＡＳを再送信することからなる。ステップ１２７において、例えば、最低電力Ｐ’ｍｉｎに適用される所与の増加率または所定の増加間隔に従って、処理動作１２０を実行する処理部によって、この増加が行われる。ステップ１２６において設定された最大期間の経過後に、メッセージＭＡＡが受信されていない場合（図３で番号１２６−ｎのリンクで表される状況）、処理動作１２０においてステップ１２５の新たなイテレーションをトリガできる。したがって、メッセージＭＡＳが受信されず、かつ電力Ｐ’ｍｉｎ＋がメッセージＭＡＳの最大送信電力Ｐ’ｍａｘを下回っている限り（図３で番号１２８−ｎのリンクで表される状況）、ステップ１２７および１２５の１回以上のイテレーションは互いに繰り返されることが可能である。上記イテレーションは、１２８において、送信電力がメッセージＭＡＳの最大送信電力に一度到達すると停止する（図３において番号１２８−ｙのリンクで表される状況）。この場合、処理動作１２０は１２９において中断される。
【０１１９】
本発明はさらに、ステップ１２６に設定された最大待機期間もまた漸進的であり、ステップ１２７の各イテレーションにおいて修正されることが可能であることを提供する。
【０１２０】
さらには、図２に関して説明された手段１７のような、本発明によるネットワークのノードのエネルギー源を維持するために、本発明は特に、メッセージ、特に、所属要請メッセージＭＡＲ、所属確認メッセージＭＡＳ、それらのメッセージの受信を通知するメッセージＭＡＡ、またはサービスメッセージＭＳの中継または最初の送信が、（例えば、メッセージの種類に応じて、または上記メッセージが中継もしくは初めて送信されたかに応じて）上記通信電子装置の手段１７の残存電力容量に関する１つ以上の最小しきい値を有する、上記ネットワークのメンバーノード、所属ノードまたは自由ノードとして機能する通信電子装置内で条件を設けられ得ることを提供する。したがって、図３に関して、本発明は、メッセージを送信するステップ、すなわち非限定的に、ステップ２１２、１２５、１２３、２０５、または２０８が、それぞれ、または一部において、適切な最小しきい値と比較して残存エネルギー容量を検査することからなる先行ステップを含むことを提供する。上記残存容量が上記しきい値を上回る場合、メッセージの送信がトリガされる。そうでなければ、本発明による所属方法を実行する装置はサイレント状態に留まる。そのような代替実施形態は例えば、ネットワークの管理メッセージＭＡＲ、ＭＡＳ、ＭＡＡに対し、サービスメッセージＭＳの送信の方を支持することを可能にする。
【０１２１】
第２の好ましい実施形態によれば、本発明は、メンバーが、所属ノードのように、サービスメッセージＭＳまたはより一般的には中継されたメッセージの送信に先行して、クラスタヘッドに向けられた、自身の所属の継続ではもはやなく、クラスタにおける自身のメンバーシップの継続の確認メッセージＭＡＳを生成することができることを提供する。そのようなメッセージＭＡＳは、ヘッドの識別子を符号化している第１フィールドＭＡＳ−１、および上記メッセージＭＡＳのソースメンバーノードの識別子を符号化しているフィールドＭＡＳ−２を含む。ヘッドは、メンバーシップ要請に好意的に対応したメンバーノードのように、メッセージＭＡＡを送信することができ、該メッセージＭＡＡは、確認メッセージＭＡＳの受信を通知し、ヘッドとしての自身の役割の継続を証明する。そのようなメッセージＭＡＡはさらに、例えば、所与のサービスを実行する上記ヘッドの能力の現在値ＣＨｃ１、ＣＨｃ２を更新するために、フィールドＭＡＡ−６、ＭＡＡ−７を含むことができる。メッセージＭＡＡは、該メッセージのソースヘッドの識別子を符号化しているフィールドＭＡＡ−１、および該メッセージの受信者ノードの識別子を符号化しているフィールドＭＡＡ−２を含む。この第２の好ましい実施形態によれば、メンバーノードと所属ノードとを区別しようとするステップ１２４はもはや実行されなくてもよい。実際に、任意のメンバーノードまたは所属ノードは、特に上記クラスタのヘッドに向けられたメッセージの送信の前に、クラスタにおけるメンバーシップ確認メッセージＭＡＳを送信するとともに、メッセージＭＡＡを受信することによって、クラスタにおけるメンバーシップの継続を確認する。メッセージＭＡＡは、メッセージＭＡＳの受信に対応して該メッセージの受信者によって送信され、上記クラスタにおけるメンバーシップ確認メッセージの受信を通知し、クラスタにおけるメンバーシップを証明する。
【０１２２】
所属ノードのように、任意のメンバーノードまたは所属ノードは、メッセージＭＡＳの受信者がもはやクラスタに属していない場合、クラスタにおけるメンバーシップ確認メッセージＭＡＳの受信に対応して、「サイレンス」つまりメッセージＭＡＡの非送信の代わりに、通信電子装置によって生成されその後に送信される、所属終了メッセージＭＡＡＲのようなクラスタにおけるメンバーシップ終了メッセージを受信することができる。
【０１２３】
代替としてまたは付加的に、本発明は、一度メンバーノードが所属要請に好意的に対応した場合、所属ノードは有利に、登録メッセージＭＨに従ってクラスタに参加したメンバーノードと同様にまたは同等にふるまうことができることを提供する。したがって、所属ノードは、所属要請メッセージＭＡＲを受信することができ、有利には、該所属要請メッセージＭＡＲの受信を通知するメッセージＭＡＡを生成し送信することで、所属要請に対応することができる。
【０１２４】
代替として、本発明は、所属ノードが、所属要請に好意的な応答を直接与えることはできないが、クラスタのメンバーが任意に所属要請にアクセスできるように該要請の中継者として機能することを提供する。同様に、所属ノードは、クラスタのメンバーからの所属要請への応答を、所属要請のソースノードに中継することができる。
【０１２５】
本発明によるクラスタに参加するための方法Ｐ１００の構成にかかわらず、図２に関して説明されたような、通信電子装置に対する１つの好ましい適合方式は、複数のプログラムの命令を含む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ことからなり、コンピュータプログラムＰは、上記装置の処理部によって実行または解釈されると、上記方法Ｐ１００の実行をもたらす。
【０１２６】
固体、流体または液体の品物または商品の容器の監視に関する１つの好ましい適用例を通じて本発明を説明してきた。上記容器はそれぞれに、図２における装置１０のような、図３に示した方法Ｐ１００のような所属方法を実行する通信電子装置と協働し、該装置はそれぞれに、上記容器の内部および／または外部環境に関する特性を測定し収集するために処理部と協働するセンサを含む。
【０１２７】
そのような装置は、収集されたデータを長距離リンクで送信しようとする適用とは別の他の適用に用いることができる。それらはまた、代替としてまたは付加的に、１つ以上の他のサービスを実行することもできる。そのために、前述のように、各装置のデータメモリ１２は、特定のサービスＳ専用の１つのレジスタＲＨではなく、テーブルを形成する複数のレジスタＲＨｎを含むことができ、各レジスタは特定のサービスＳｎに専用である。この代替によれば、所属要請メッセージＭＡＲまたはサービスメッセージＭＳは、該メッセージそれぞれによって定められ、影響を受けるサービスＳｎを特定することができる情報を含む。そのために、本発明による所属方法Ｐ１００のステップ２１１、１２３ａは、サービスＳｎの特定を可能にする上記情報を符号化するよう適合される。
【０１２８】
さらに、本発明は、通信装置が、メッセージＭＡＲを通じた所属要請の受信によって、同じサービスに対し複数のクラスタに所属することができることを提供する。したがって、複数のレジスタＲＨｍはテーブルを形成し、各レジスタは特定のヘッドに専用である。この代替によれば、このように多数の所属を有する装置は、サービスメッセージＭＳを上記ヘッドのうちの１つに送信することを選択することができる。サービスを実行するためのヘッドの各能力に基づいて、またはさらに、非限定的に、ホップ数における上記ヘッドの各距離に基づいて、そのような選択がなされることが可能である。そのような多数の所属を実行するために、サービスメッセージを生成するステップ１２３ａにおいて、有利に、最良の能力を有するヘッドまたは装置に最も近いヘッドの識別子の値を、上記サービスメッセージの受信者の識別子の値として符号化することができる。上記ヘッドの能力の各値は実際に、例えば、図３に関して説明されたように、処理動作１２０のステップ１２６において受信され復号されたメッセージＭＡＡに従って、更新されることが可能である。所属装置はこのように、非限定的な例として、ヘッドの能力、該ヘッドのホップ数に基づく距離などの異なる基準によって、自身が所属するクラスタ間を仲裁することができる。
【０１２９】
さらには、本発明は、本発明による複数の通信電子装置を含む任意のシステムに関する。より詳細には、本発明は、保管場所または輸送プラットホームに位置する容器に対する任意の追跡可能システムに関し、該システムはさらに、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、該装置から送信されるメッセージＭＣを収集し利用する遠隔エンティティを含む。そのようなシステムは、エネルギー自律性、堅牢性、および動作条件に対する適応性の点において、例えば、ＬＥＡＣＨ方法のような周知の解決法によって提供されるものとは比較ができないパフォーマンスレベルを有する。実際に、本発明のおかげで、クラスタヘッドの利用は、その選択から所定のサービスの影響を受けたアクションの実行にいたるまで最適であり、ネットワーク内の、または第三者エンティティに向けられた不必要または非効率的な通信をしないようにする。
【図１】
0006458148.tif 000002
【図２】
0006458148.tif 000003
【図３】
0006458148.tif 000004