(57)【要約】トランシーバを含むツールリスニングデバイスは、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから選択される無線チャネルでリスニングするように構成される。ツールリスニングデバイスは、パケットの開始を示す、プリアンブルを特定するように構成される。ツールリスニングデバイスは、パケットヘッダを受信するまでリスニングを継続する。ツールリスナーは、パケットヘッダから、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプを抽出する。ツールリスニングデバイスは、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプをデータ構造に追加し、データ構造を外部デバイスに送信し、そこでデータを視覚化することができる。ツールリスニングデバイスは、更に、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから別の無線チャネルを選択するように構成される。
2021536186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線機からの通信を検出するデバイスにおいて、
前記デバイスはトランシーバを含み、
前記トランシーバは、
ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから選択される無線チャネルをリッスンすることであって、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスは、（ｉ）無線機で使用されるチャネルホッピングシーケンスで用いられるシーケンスとは異なるシーケンスを用い、（ｉｉ）無線機のチャネルホッピングシーケンスで用いられる複数の無線チャネルを含む、リッスンすることと、
ヘッダを含む、パケットのプリアンブルを特定することに応答して、
前記ヘッダを受信するまでリスニングを継続することと、
前記ヘッダから、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプを抽出することと、
送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプをデータ構造に追加することと、
前記データ構造を外部デバイスに送信することであって、前記データ構造を送信することで、前記外部デバイスが前記データ構造を視覚化する、送信することと、並びに、
（ｉ）パケットを受信すること、若しくは（ｉｉ）所定の時間が経過したことを判定することに応答して、
ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから次の無線チャネルを選択すること
を行うように構成されている、デバイス。
【請求項２】
前記所定の時間は、前記無線機が使用するスロット時間と異なる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記トランシーバは、更に、
前記プリアンブルから特定の無線機に対応するデバイス識別子を特定することによって、前記特定の無線機を特定するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記外部デバイスは、前記データ構造から第１のパケットと第２のパケットを特定し、
前記第１のパケットと前記第２のパケットは、特定の無線機から発信され、前記第１のパケットと前記第２のパケットからの情報を一緒に視覚化して表示する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記パケットは、更に、サイクリックリダンダンシチェックを含み、
前記デバイスは、更に、
前記サイクリックリダンダンシチェックに基づいて、前記パケットが有効であることを判定するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記パケットがペイロードを含み、
前記デバイスは、更に、
前記パケットのペイロードを廃棄するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記パケットは、（ｉ）確認応答パケット、（ｉｉ）ビーコンパケット、（ｉｉｉ）ビーコン要求パケット、又は、（ｉｖ）データパケットである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記ディスカバリチャネルホッピングシーケンスは、前記無線機のチャネルホッピングシーケンスで使用される前記複数の無線チャネルの全てを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記パケットは、更に、（ｉ）ＰＡＮ  ＩＤ若しくは（ｉｉ）ネットワークＩＤを含み、
前記デバイスは、更に、
前記（ｉ）ＰＡＮ  ＩＤ若しくは（ｉｉ）ネットワークＩＤを抽出して、前記（ｉ）ＰＡＮ  ＩＤ若しくは（ｉｉ）ネットワークＩＤを前記外部デバイスに提供するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
無線機からの無線周波数通信を検出するシステムにおいて、
前記システムはトランシーバを含み、
前記トランシーバは、
ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから選択される無線チャネルをリッスンすることであって、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスは、（ｉ）無線機で使用されるチャネルホッピングシーケンスで用いられるシーケンスとは異なるシーケンスを用い、（ｉｉ）無線機のチャネルホッピングシーケンスで用いられる複数の無線チャネルを含む、リッスンすることと、
ヘッダを含む、パケットのプリアンブルを特定することに応答して、
前記ヘッダを受信するまでリスニングを継続することと、
前記ヘッダから、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプを抽出することと、
送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプをデータ構造に追加することと、
前記データ構造を外部デバイスに送信することと、並びに、
（ｉ）パケットを受信すること、若しくは（ｉｉ）所定の時間が経過したことを判定することに応答して、
ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから次の無線チャネルを選択すること
を行うように構成されており、
前記外部デバイスは、
前記トランシーバから、前記データ構造を受信することと、
前記データ構造から、送信元アドレス、ネットワークアドレス、及びフレームタイプを含むパケットを抽出することであって、前記フレームタイプは、確認応答、データ、若しくはビーコンを含む、抽出することと、並びに、
前記送信元アドレス、ネットワークアドレス、及びフレームタイプを、表示デバイスに視覚化すること
を行うように構成されている、システム。
【請求項１１】
前記トランシーバは、更に、
前記プリアンブルから特定の無線機に対応するデバイス識別子を特定することによって、前記特定の無線機を特定するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記外部デバイスは、前記データ構造から、第１のパケットと第２のパケットを特定し、前記第１のパケットと前記第２のパケットは、特定の無線機から発信され、前記第１のパケットと前記第２のパケットからの情報を一緒に可視化して表示する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記パケットは、更に、サイクリックリダンダンシチェックを含み、
前記トランシーバは、更に、
前記サイクリックリダンダンシチェックに基づいて、前記パケットが有効であることを判定するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記パケットがペイロードを含み、
前記トランシーバは、更に、
前記パケットのペイロードを廃棄するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ディスカバリチャネルホッピングシーケンスは、前記無線機のチャネルホッピングシーケンスで使用される前記複数の無線チャネルの全てを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
非一時的コンピュータ実行可能プログラム命令を格納するコンピュータ可読記憶媒体であって、
処理デバイスによって実行されるとき、前記プログラム命令は、
ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから選択される無線チャネルをリッスンすることであって、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスは、（ｉ）無線機で使用されるチャネルホッピングシーケンスで用いられるシーケンスとは異なるシーケンスを用い、（ｉｉ）無線機のチャネルホッピングシーケンスで用いられる複数の無線チャネルを含む、リッスンすることと、
ヘッダを含む、パケットのプリアンブルを特定することに応答して、
前記ヘッダを受信するまでリスニングを継続することと、
前記ヘッダから、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプを抽出することと、
送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプをデータ構造に追加することと、
前記データ構造を外部デバイスに送信することであって、前記データ構造を送信することで、前記外部デバイスが前記データ構造を視覚化する、送信することと、並びに、
（ｉ）パケットを受信すること、若しくは（ｉｉ）所定の時間が経過したことを判定することに応答して、
ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから次の無線チャネルを選択すること
を含む、動作を、前記処理デバイスに実行させる、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１７】
前記動作は、更に、
前記プリアンブルから特定の無線に対応するデバイス識別子を特定することによって、前記特定の無線を特定すること
を含む、請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１８】
前記データ構造を外部デバイスに送信することにより、前記外部デバイスが、前記データ構造から、第１のパケットと第２のパケットを特定し、前記第１のパケットと前記第２のパケットが特定の無線機から発信され、前記第１のパケットと前記第２のパケットからの情報を一緒に視覚化して表示する、請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１９】
前記パケットがペイロードを含み、
前記動作は、更に、
前記パケットのペイロードを破棄することを含む、請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
前記ディスカバリチャネルホッピングシーケンスは、前記無線機のチャネルホッピングシーケンスによって使用される前記複数の無線チャネルの全てを含む、請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の態様は、概略、無線周波数ネットワーク診断ツールに関し、特に、無線メッシュネットワーク上で動作するように構成されているネットワークデバイスを特定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力、ガス、または水の分配ネットワークなどの資源分配ネットワークは、スマートメータを使用して、資源消費データを収集し、集約することができる。スマートメータは、請求の自動化、コストの削減、および高度な分析ツールを公共企業に提供するのに役立つ。スマートメータは、メッシュネットワーク上で動作するように構成され得る。メッシュネットワークは、中央ノードを持つ、または持たない近距離無線ネットワークであればよい。
【０００３】
スマートメータが既存のネットワークに追加される前に、スマートメータは、例えば、ネットワークパラメータのセットを構成することによって、適切な動作のために構成される。構成され、フィールドに配置されると、スマートメータは、メッシュネットワークとの接続を自動的に確立することができる。
【０００４】
スマートメータの欠陥を特定するために、様々な診断ツールを使用することができる。欠陥のあるスマートメータは、現場からメータ修理施設に持ち帰られ、そこで技術者が診断、修理、または再構成を行う。技術者は、診断ツールを使用して、スマートメータが特定のネットワーク用に構成されているかどうか、ネットワークへの接続を試みているかどうか、または動作していないかどうかを判定することができる。さらに、技術者は、診断ツールを使用して、テストネットワークと通信するようにスマートメータを構成し、さらなる分析またはネットワークの再構成を可能にすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、既存の診断ツールには欠陥がある。具体的には、既存の診断ツールは、一度に一つのデバイスを検出すること、メータを検索するためにネットワークまたはデバイスのアドレスなどの識別子を必要とすること、または不必要にパケット全体を保存することの、いずれかに制限されており、よって診断ツールの視覚的なインタフェースに不必要な情報をオーバーロードしてしまっている。
【０００６】
そのため、新しいソリューションが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
特定の態様及び特徴は、無線周波数デバイスを検出するシステム及び方法を含む。一つの例では、トランシーバを含むツールリスニングデバイスは、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから選択される無線チャネルでリスニングするように構成されている。ディスカバリチャネルホッピングシーケンスは、無線周波数デバイスで使用されるチャネルホッピングシーケンスとは異なるシーケンスを用い、無線周波数デバイスのチャネルホッピングシーケンスで用いられる無線チャネルを含む。ツールリスニングデバイスは、パケットのプリアンブルを特定する。パケットはヘッダを含む。ツールリスニングデバイスは、ヘッダを受信するまでリスニングを継続する。ツールリスニングデバイスは、ヘッダから、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプを抽出し、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプをデータ構造に追加する。ツールリスニングデバイスは、データ構造を外部デバイスに送信し、これにより外部デバイスにデータ構造を視覚化させることができる。ツールリスニングデバイスは、パケットを受信すること、若しくは所定の時間が経過したと判定することに応答して、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから次の無線チャネルを選択し、そのチャネルでリッスンするように構成されている。
【０００８】
これらの例示は、本開示を限定若しくは規定するためではなく、本開示の理解を助けるための例を示すために、言及されている。追加の例及び更なる説明は、発明の詳細な説明に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読むと、よりよく理解されるであろう。
【図１】図１は、一つの態様による、ツールリスナー環境の一例を示す。
【図２】図２は、一つの態様による、ツールリスナーシステムの実装を示す図である。
【図３】図３は、一つの態様による、別のデバイスの存在を検出するためにツールリスニングデバイスによって使用されるプロセスを示すフローチャートである。
【図４】図４は、一つの態様による、ツールリスニングデバイスによって検出される無線デバイスに関連するデータを示すテーブルである。
【図５】図５は、一つの態様による、ツールリスナーの特定の機能を実装するために使用されるコンピューティングデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の態様は、スマートメータなどの無線デバイスを検出するためにツールリスニングデバイスを使用することに関する。ツールリスニングデバイス、即ち、ツールリスナーは、メッシュネットワークなどの無線ネットワーク上で動作している、または動作しようとしているデバイスをリッスンするように構成される。ツールリスナーは、ネットワーク通信を検出するためにメッシュネットワークに結合する必要はなく、ネットワークと同一の構成のパラメータを使用する必要もない。例えば、ツールリスナーは、メッシュネットワークのチャネルホッピングシーケンスとは異なるディスカバリチャネルホッピングシーケンスを使用してもよく、また、メッシュネットワークのタイムスロットとは異なる所定の時間をリッスンしてもよい。
【００１１】
ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）８０２．１５．４ネットワークのようなメッシュネットワークは、一般的に近距離、低ビットレート、および自己識別ネットワークである、無線パーソナルエリアネットワークである。ＡＭＩ（アドバンストメータリングインフラストラクチャ）やスマートメータは、メッシュネットワークを利用して消費量や診断情報を伝達することができる。ネットワークに接続されると、メッシュネットワーク上のデバイスは、特定のタイムスロット内で、特定のチャネルホッピングシーケンスに従って、動作する。
【００１２】
チャネルホッピングシーケンスは、有効なチャネルのリスト、チャネル間隔、ビットレート、および変調インデクスを含む。特定のネットワークのチャネルホッピングシーケンスは、動作している地域または国の有効なチャネルのサブセットとすることができる。例えば、規制機関がチャネル１〜１０の運用を許可している場合、特定のネットワーク、したがってそのネットワーク上で動作するように構成された無線機は、チャネル１、５、８を含むチャネルホッピングシーケンスを使用し得る。さらに、メッシュネットワーク上のデバイスは、同期ワード、ビーコンリクエスト、並びに、データフレーム、ビーコンフレーム、確認応答フレーム、及びメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）コマンドフレームなどの異なるフレームタイプなど、様々な通信特性を利用する。メッシュデバイスは、電源投入時やリセット時に、バースチャープのような信号を発してもよいし、発しなくてもよい。
【００１３】
ツールリスナーは、ネットワーク活動のために無線チャネルのセットに関してリッスンし、パケット全体を保存することなくネットワーク活動を検出し、検出された活動をデータ構造に保存し、コンピュータやタブレットなどの外部デバイスにデータを提供することができる。外部デバイスは、データを視覚化することができる。可視化の例としては、データをテーブル、グラフ、チャート、または生のテキストで表示することが挙げられる。ツールリスナーは、特定のデバイスの存在を検出したり、未知のデバイスのインベントリを実行したりすることができる。未知のデバイスは、メッシュネットワークに結合されている、若しくは、メッシュネットワークに結合されていない、例えば、メッシュネットワークとの通信を試みている、無線デバイスを含むことができる。
【００１４】
以下の非限定的な例を、例示のために導入する。第１の例では、ツールリスナーデバイスは、欠陥があるか再構成が必要である特定のスマートメータを診断するために、メータ修理施設に配備される。ツールリスナーは、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスに従って初期チャネルを選択し、所定の時間の間、通信をリッスンする。所定の時間は、メッシュネットワーク上のタイムスロットの長さとは異なり得る。通信を受信すると、ツールリスナーは、特定のスマートメータからの通信をフィルタリングし（又は、スマートメータからの通信にて試み）、通信をデータ構造に格納し、次いで、オプションとしてデータを外部デバイスに提供する。一つの態様では、ツールリスナーは、リプログラミングコマンドを受信するべく、特定のデバイスを、一時的または診断ネットワークに結合させることができる。
【００１５】
第２の例では、ツールリスナーは、メータの特定のネットワークによって使用されるチャネルホッピングシーケンスのチャネルを含むディスカバリチャネルホッピング構成を提供される。ツールリスナーは、リスニングするチャネルホッピングシーケンスから最初のチャネルを選択し、特定の時間の間リッスンする。ツールリスナーがチャネル上の活動を検出すると、ツールリスナーはパケットの受信を試みる。パケットは、プリアンブル、同期ワード、ヘッダ、ペイロードを含む。ツールリスナーは、パケットのペイロードを破棄し、ヘッダを解析する。
【００１６】
ツールリスナーは、ヘッダの内容、具体的には、送信元アドレス、送信先アドレス、およびフレームタイプを記憶し、この情報を視覚化できる、ツールリスニングアプリケーションに提供する。その後、ツールリスナーは、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスで異なるチャネルを選択し、リッスンを続ける。時間の経過とともに、ツールリスナーは従前未知のデバイスやネットワークに関する情報を収集し、一定の範囲内にある機器の数や種類のインベントリを蓄積する。さらに、外部データベースに問い合わせることで、ツールリスナーは、デバイスが除去されたか、またはネットワークに結合しようとしなくなったか、を判定することができる。
【００１７】
次に図に目を向けると、図１は、一つの態様による、ツールリスナー環境の例を示している。ツールリスナー環境１００は、ツールリスナーシステム１０１及び未知の無線環境１２０を含む。ツールリスナーシステム１０１は、ツールリスナー１０２、ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０、ツールリスナーアプリケーション１１２、およびデータリンク１０５のうちの一つ以上を含む。未知の無線環境１２０は、一つ以上の未知の無線機１３０ａ−ｎを含む。未知の無線機１３０ａ−ｎは、スマートメータまたは他のグリッドデバイス内に存在し得る。
【００１８】
異なるチャネル上のトラフィックをリッスンすることによって、ツールリスナー１０２は、未知の無線機１３０ａ−ｎのいずれかが無線環境に存在するかどうかを判定することができる。ツールリスナー１０２は、メッシュネットワーク、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワーク、または他の無線ネットワークなどの、無線ネットワーク上で動作することができる。
【００１９】
一つの例では、ツールリスナー１０２は、任意の未知の無線機１３０ａ−ｎの存在を検出するべく、所定の時間、特定のチャネルでリッスンする。未知の無線機１３０ａ−ｎは、特定のネットワークに固有のものであり得るチャネルホッピングシーケンス内で動作し得る。ツールリスナー１０２は、ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０およびツールリスナーアプリケーション１１２と連携して動作して、一つ以上の未知の無線機１３０ａ−ｎの存在を検出することができる。例えば、ツールリスナー１０２は、パケット、ヘッダ、送信元アドレス若しくは送信先アドレス、又は、フレームタイプなど、リスニングによって得られるデータを、さらなる分析および視覚化のために、データリンク１０５を介してツールリスナーコンピューティングデバイス１１０に送信することができる。
【００２０】
データリンク１０５は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、イーサネット接続、無線接続、シリアル若しくはパラレル接続、又は、任意の適切なデータリンクであればよい。ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０は、ラップトップ、デスクトップ、タブレットコンピュータ、モバイルホン、又は、任意の他のコンピューティングデバイスであればよい。ツールリスナーアプリケーション１１２は、ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０上で実行され、本明細書に記載の機能の一部または全てを実行することができる。
【００２１】
図２は、一つの態様による、ツールリスナーシステムの実装を示す。図２は、ツールリスナー２０１及びツールリスナーコンピューティングデバイス１１０を含む、ツールリスナーシステム２００を示している。ツールリスナー２０１は、ツールリスナー１０２の実装の一つの例である。ツールリスナー２０１は、無線機２２０、プロセッサ２３０、アンテナ２４０、及びデータトランシーバ２５０のうちの一つ以上を含む。
【００２２】
無線機２２０は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４などの特定のプロトコルに従って動作するように構成された無線受信機、又は、送信機／受信機の組み合わせ、である。無線機２２０は、アンテナ２４０に接続されている。アンテナ２４０は、任意の種類のアンテナであればよい。適切なアンテナの例には、指向性アンテナ又は無指向性アンテナが含まれる。指向性アンテナは、ツールリスナー２０１が、スマートメータが配置されると予想される特定のエリアからより強い信号を集めることを可能にする。無指向性アンテナは、未知のデバイスの概略の位置が知られていない場合に有用である。無線機２２０は、いつリッスンするか、いつ別のチャネルに移動するか、いつ電源を入れるか、いつ電源を切るかなどの、コマンドをプロセッサ２３０から受信することができ、受信したパケットデータをプロセッサ２３０に送り返すことができる。
【００２３】
プロセッサ２３０は、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）ベースのプロセッサ、ＡＲＭ（登録商標）ベースのプロセッサなど、任意の適切なマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、信号プロセッサ、または組み込み式プロセッサとすることができる。プロセッサ２３０は、パケットを処理したり、無線機２２０にコマンドを発行したりするなど、本明細書に記載の機能を実施するファームウェアまたはソフトウェアを実行することができる。データトランシーバ２５０は、データリンク１０５を介してデータ及びコマンドをツールリスナーコンピューティングデバイス１１０に送信し、データリンク１０５を介してツールリスナーコンピューティングデバイス１１０からデータ及びコマンドを受信することができる、通信デバイスである。
【００２４】
プロセッサ２３０は、無線ネットワークの診断に関連する様々な機能を実行する。例えば、プロセッサ２３０は、特定のディスカバリチャネルホッピングシーケンスにアクセスし、特定の時間、特定のチャネルで動作するように無線機２２０を構成し、無線機２２０からデータを受信し、または無線機２２０からデータを送信することができる。
【００２５】
図３は、一つの態様による、別のデバイスの存在を検出するためのツールリスニングデバイスによって使用されるプロセスを示すフローチャートである。プロセス３００は、ツールリスナー１０２、ツールリスナー２０１、または別のデバイスによって、実装され得る。プロセス３００は、スマートメータなどの一つ以上の未知の無線デバイスの存在を検出するために使用され得る。
【００２６】
ブロック３０１において、プロセス３００は、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから選択される無線チャネルでリスニングすることを含む。メッシュネットワーク上のスマートメータは、合意されたタイムスロットに同期し、チャネルホッピングシーケンスに従って動作する。メッシュネットワークデバイスが使用するチャネルホッピングシーケンスは、有効なチャネルのリスト、チャネル間隔、ビットレート、および変調指数を含む。対照的に、ツールリスナー１０２によって使用されるディスカバリチャネルシーケンスは、無線周波数デバイスによって使用されるチャネルホッピングシーケンスが使用するシーケンスとは異なるシーケンスであり、無線周波数デバイスのチャネルホッピングシーケンスによって使用される無線チャネルを含むことができる。
【００２７】
更に、ツールリスナー１０２は、未知の無線機１３０ａ−ｎ、及び任意の他のメッシュネットワークからのブロードキャストから非同期的に動作する。ツールリスナー１０２は、メッシュネットワークと同期したり、メッシュネットワークに結合したりする必要はない。寧ろ、ツールリスナー１０２は、パケットが検出されない限り、所定の時間、チャネルに留まる。所定の時間量は、ネットワークのタイムスロットの時間量と同じである必要はなく、ツールリスナーを構成することによって調整することができる。
【００２８】
一つの例では、プロセッサ２３０は、特定のディスカバリチャネルホッピングシーケンスにアクセスする。プロセッサ２３０は、無線機２２０をシーケンス内の第１のチャネルで動作させる。順に、無線機２２０は、第１のチャネルで動作し、アンテナ２４０を介して無線送信をリッスンする。所定の持続時間の間にプリアンブルが検出されない場合、プロセッサ２３０の制御はブロック３０６に渡される。あるいは、プリアンブルが検出された場合、制御はブロック３０２に渡される。
【００２９】
ブロック３０２において、プロセス３００は、ヘッダが受信されるまでリスニングし続けることを含む。パケットは、プリアンブル、同期ワード、パケットヘッダ、及びペイロードを含むことができる。ツールリスナー１０２は、選択されたチャネル上の未知の無線機１３０ａ−ｎの一つから、パケットのプリアンブル、同期ワード、及びヘッダに対してリッスンする。ヘッダは、無線機２２０によって受信され、プロセッサ２３０に送信される。
【００３０】
プロセッサ２３０は、メモリ空間を節約するために、通常必要とされないペイロード情報を廃棄することができる。ツールリスナー１０２がパケットのペイロードを分析するように構成されていなくても、ツールリスナー１０２は、エラーをチェックするために、パケット全体を受信して検査することができる。プロセッサ２３０は、所定の持続時間が経過していても、パケットが受信されてエラーをチェックできるまで、無線機２２０にリスニングを継続させ得る。
【００３１】
ブロック３０３において、プロセス３００は、ヘッダから、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプを抽出することを含む。より具体的には、プロセッサ２３０は、パケットヘッダを抽出し、送信元アドレス、送信先アドレス、及びフレームタイプを抽出する。また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＰＡＮ（パーソナルエリアネットワーク）ＩＤが存在する場合には、ネットワークＩＤも取得することができる。ＩＥＥＥ８０２．１５．４のヘッダＩＥ（インフォメーションエレメント）にネットワークＩＤが含まれている場合、ネットワークＩＤも取得システムができる。ネットワークＩＤは、例えば、ユーティリティーネットワークが隣接している場合など、異なるユーティリティによって運営されるネットワークを区別するために使用される。
【００３２】
ブロック３０４で、プロセス３００は、送信元アドレス、送信先アドレス、フレームタイプ、及び、オプションのＰＡＮ  ＩＤとネットワークＩＤを、データ構造に追加することを含む。ツールリスナー１０２は、取得した情報をデータ構造に追加する。
【００３３】
一つの態様では、プロセッサ２３０は、フレームタイプが、確認応答、データ、ビーコン、又はＭＡＣコマンドなどであるかどうかを示すデータ構造内の識別子又はフラグを、特定の未知の無線機１３０ａ−ｎについて経時的に集約することができる。データ構造は、ローカルに、即ち、プロセッサ２３０に接続されたメモリに記憶されるか、又は、ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０に記憶されることが、できる。
【００３４】
プロセッサ２３０は、エラー検出を使用して、受信したパケット内のエラーをチェックすることができる。回復できないエラーが検出された場合、プロセッサ２３０は、誤りのあるパケットを廃棄すること、又はデータトランシーバ２５０に、残余の有用な情報を伴うメッセージをツールリスナーコンピューティングデバイス１１０に送信させることが、できる。
【００３５】
一つの態様では、ツールリスナーは、メータの、特定のネットワークアドレス（例えば、ＬＡＮ識別子）若しくは特定のメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）アドレスを受信し、他の通信をフィルタアウト若しくは無視する。例えば、特定のネットワークアドレスの場合、プロセッサ２３０は、パケットヘッダ内の送信元アドレスを、特定のデバイスに対応するネットワークアドレスと照合する。ネットワークアドレスが一致しない場合は、パケット全体が廃棄される。このようにして、ツールリスナーは、リペアショップの特定の欠陥のあるメータからの通信のような、関心のある特定のネットワーク若しくはデバイスに焦点を当て、リペアショップに在り得る他のメータを無視することができる。
【００３６】
別の態様では、ツールリスナー１０２は、全地球測位システム（ＧＰＳ）または他のロケーションデバイスからロケーション信号を取得することができる。ツールリスナー１０２は、その位置で予想されるスマートデバイスのデータベースにアクセスし、データベースからの予想されるデバイスに対して検出されたネットワークアドレスを検証して、新しいデバイスまたは誤ったデバイスの存在を判定することができる。
【００３７】
ブロック３０５において、プロセス３００は、データ構造を外部デバイスに送信して、外部デバイスにデータ構造を視覚化させることを含む。プロセッサ２３０は、データ構造をデータトランシーバ２５０に送信し、データトランシーバ２５０に、データリンク１０５を介して情報をツールリスナーコンピューティングデバイス１１０に送信させる。ツールリスナー１０２は、データ構造をローカルに維持し、データ構造をツールリスナーコンピューティングデバイス１１０に定期的に送信することができ、ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０は、さらなる視覚化および分析を実行することができる。ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０は、この情報テーブルをラジオに定期的に問い合わせ、それに応じて可視化を更新する。一つの態様では、ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０は、フレームタイプが確認応答、データ、ビーコン、若しくはＭＡＣコマンドなどであるかどうかを示すデータを、特定の未知の無線機１３０ａ−ｎについて経時的に集約し、表示し、または視覚化することができる。
【００３８】
ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０は、データをリアルタイムで表示することができる。時間の経過とともに、ツールリスナー１０２は、特定の未知の無線機１３０ａ−ｎから受信した複数のパケットを捕捉することができる。このようにして、ツールリスナー１０２は、新しいデータ及びフレームタイプを経時的にテーブルに追加して、近隣の無線機からのトラフィックの集約画像を構築する。多数のデータパケットを視覚化するために、データをＭＡＣアドレスおよび／またはネットワークＩＤによってインデックス化することができる。ツールリスナーコンピューティングデバイス１１０によって提示されるデータの一つの例を示すテーブルの例を図４に示す。
【００３９】
ブロック３０６にて、プロセス３００は、ディスカバリチャネルホッピングシーケンスから次の無線チャネルを選択することを含む。プロセス３００は続いてブロック３０１に到り、次のチャネルを使用する。所定の時間の間にネットワークアクティビティが検出されない場合、プロセッサ２３０はディスカバリチャネルホッピングシーケンスを循環させ、所定の時間の間、各チャネルに留まる。プロセッサ２３０は、チャネルホッピングシーケンスによって定義される同じ順序でディスカバリチャネルホッピングシーケンスのチャネルを循環させる必要はなく、チャネルの異なる順序が可能である。
【００４０】
図４は、一つの態様による、ツールリスニングデバイスによって検出される無線デバイスに関するデータを示すテーブルである。図４は、テーブル４００を示す。テーブル４００は、ツールリスナーシステム１０１、ツールリスナーシステム２００、又は、プロセス３００若しくは同様のプロセスを実行する別の適切なシステム若しくはデバイスによって、投入され得る。
【００４１】
テーブル４００は、エントリ４０１ａ−ｎを含む。各エントリは、無線ネットワークからの検出されたパケットに対応することができる。例えば、各エントリ４０１ａ−ｎは、ＬＡＮアドレス（特定のデバイスのアドレス）、ＰＡＮ  ＩＤ（即ち、ネットワークアドレス）、ＡＣＫ（確認応答）、ＭＡＣ  Ｃｏｍｍａｎｄ、ＤＡＴＡ、及び、ＢＥＡＣＯＮを含む。
【００４２】
ＡＣＫフィールドは、そのパケットが確認応答パケットであるかどうかを参照する。ＤＡＴＡフィールドは、パケットがデータフィールドを含むかどうかを参照する。パケット内のＢＥＡＣＯＮフィールドは、パケットがビーコン要求を含むことを示す。ＭＡＣ  ＣＯＭＭＡＮＤのビーコン要求パケットは、特定の無線機がネットワークとの接続の確立に成功しておらず、通信を試みていることを示すことがある。他のフィールドも可能である。技術者は、ツールリスナーから収集した情報を使用して、無線機が適切に構成されていないこと、若しくは欠陥があることを判定し得る。
【００４３】
図示されているように、エントリ４０１ａには、ＬＡＮアドレスａｂ：ｃｄ：ｅｆ：０１：０２：０３、ＰＡＮ  ＩＤ  １０：０１、ＡＣＫ  ０、ＤＡＴＡ  １、ＢＥＡＣＯＮ  ０、ＭＡＣ  ＣＯＭＭＡＮＤ  １が含まれる。エントリ４０１ｂには、ＬＡＮアドレスａｂ：ｃｄ：ｅｆ：１０：２０：３０、ＰＡＮ  ＩＤ  １０：０１、ＡＣＫ  ０、ＤＡＴＡ  ０、ＢＥＡＣＯＮ  １、及び、ＭＡＣ  ＣＯＭＭＡＮＤ  ０が含まれる。  エントリ４０１ｃには、ＬＡＮアドレスａｃ：９９：８８：７７：１１：２２、ＰＡＮ  ＩＤ  ２０：２１、ＡＣＫ  １、ＤＡＴＡ  ０、ＢＥＡＣＯＮ  ０、及び、ＭＡＣ  ＣＯＭＭＡＮＤ  １が含まれる。エントリ４０１ｄには、ＬＡＮアドレスａｃ：９９：８８：６６：２２：３３、ＰＡＮ  ＩＤ  ２０：１１、ＡＣＫ  ０、ＤＡＴＡ  ０、ＢＥＡＣＯＮ  ０、及び、ＭＡＣ  ＣＯＭＭＡＮＤ  １が含まれる。
【００４４】
図から分かるように、エントリ４０１ａと４０１ｂは同じＰＡＮ  ＩＤを持ち、同じネットワーク上で通信している可能性が高い。一つの態様では、同じアドレスから発信されたエントリまたは同じアドレスに向けられたエントリは、見やすくするために集約することができる。
【００４５】
例示的なコンピューティング環境
図５は、一つの態様による、ツールリスナーの特定の機能を実装するために使用されるコンピューティング環境５００を示す。ツールリスナー１０２、ツールリスナー外部コンピューティングデバイス１１０、若しくは、プロセス３００の機能を実装するなど、本明細書に記載の動作を実行するために、任意の適切なコンピューティングシステム若しくはデバイスが用いられ得る。図示のコンピューティングデバイス５０１は、一つ以上のメモリデバイス５０４に通信可能に結合されるプロセッサ５０２を含む。プロセッサ５０２は、メモリデバイス５０４に格納されたコンピュータ実行可能プログラムコード５３０を実行するか、メモリデバイス５０４に格納されたデータ５２０にアクセスするか、又は、その両方を行う。プロセッサ５０２の例には、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、または他の任意の適切な処理デバイスが含まれる。プロセッサ５０２は、単一の処理デバイスを含む、任意の数の処理デバイスまたはコアを含むことができる。コンピューティングデバイスの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせで実装することができる。
【００４６】
メモリデバイス５０４は、データ、プログラムコード、又は、その両方を記憶するための任意の適切な非一時的コンピュータ可読媒体を含む。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令若しくは他のプログラムコードをプロセッサに提供することができる、任意の電子、光学、磁気、若しくは、他の記憶装置を含むことができる。コンピュータ可読媒体の非限定的な例としては、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、又は、処理装置が命令を読み取ることができる他の媒体がある。命令は、例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ、Ｊａｖａ、又はスクリプティング言語を含む、任意の適切なコンピュータプログラム言語で書かれたコードから、コンパイラまたはインタプリタによって生成されるプロセッサ固有の命令を含んでもよい。
【００４７】
また、コンピューティングデバイス５０１は、入力デバイス若しくは出力デバイスなどの、多数の外部若しくは内部デバイスを含み得る。例えば、コンピューティングデバイス５０１は、一つ以上の入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）インタフェース５０８を備えて示されている。Ｉ／Ｏインタフェース５０８は、入力デバイスから入力を受け取り、又は、出力デバイスに出力を提供することができる。また、一つ以上のバス５０６もコンピューティングデバイス５０１に含まれる。バス５０６は、コンピューティングデバイス５０１の夫々の一つ以上のコンポーネントを通信可能に結合する。
【００４８】
コンピューティングデバイス５０１は、本明細書に記載の動作のうちの一つ以上を実行するようにプロセッサ５０２を構成するプログラムコード５３０を実行する。例えば、プログラムコード５３０は、プロセッサに、図３で説明した動作を実行させる。
【００４９】
コンピューティングデバイス５０１はまた、ネットワークインタフェースデバイス５１０を含む。ネットワークインタフェースデバイス５１０は、一つ以上のデータネットワークへの有線若しくは無線のデータ接続を確立するのに適した任意のデバイス若しくはデバイス群を含む。ネットワークインタフェースデバイス５１０は、無線デバイスであってもよく、アンテナ５１４を有してもよい。コンピューティングデバイス５０１は、ネットワークインタフェースデバイス５１０を使用して、データネットワークを介して、コンピューティングデバイス若しくは他の機能を実装する一つ以上の他のコンピューティングデバイスと通信することができる。
【００５０】
コンピューティングデバイス５０１はまた、ディスプレイデバイス５１２を含むことができる。ディスプレイデバイス５１２は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、タッチスクリーン、又は、コンピューティングデバイス５０１に関する情報を表示するように動作可能な他のデバイスであればよい。例えば、情報は、コンピューティングデバイスの動作状態、ネットワークの状態などを含み得る。
【００５１】
本発明の本旨をその特定の態様に関して詳細に説明してきたが、当業者は、上述の理解を得た上で、そのような態様に対する変更、変形、及び等価物を、容易に作り出すことができることが理解されるであろう。従って、本開示は、限定ではなく例示を目的として提示されており、当業者が容易に理解できるような変更、変形、及び／又は追加を本旨に含めることを排除するものではないことを理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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