(57)【要約】  本発明は、リソース制限デバイスがメッシュネットワークから信号を受信及び／又は送信することを可能にするよう適応されるメッシュネットワークブリッジデバイスを提供する。前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、前記リソース制限デバイスと通信するための第１通信チャネルと、前記メッシュネットワークと通信するための第２通信チャネルとの両方を通じて動作可能である。前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、交互に前記リソース制限デバイス及び前記メッシュネットワークブリッジデバイスと通信するために、各々前記第１及び第２通信チャネルと関連付けられる動作の第１及び第２モードの間で切り替えをするよう適応される。前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、それによって、前記リソース制限デバイスと前記メッシュネットワークブリッジデバイスとの間のブリッジの役割を果たし得る。
2018538718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュネットワークにリソース制限デバイスを接続するためのメッシュネットワークブリッジデバイスであって、前記リソース制限デバイスが、第１チャネル特性を持つ通信チャネルにおいて通信し、前記メッシュネットワークが、第２チャネル特性を持つ通信チャネルにおいて通信し、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、
前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記第１チャネル特性を持つ第１通信チャネルを通じて前記リソース制限デバイスと通信する動作の第１モードと、
前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記第２チャネル特性を持つ第２通信チャネルを通じて前記メッシュネットワークと通信する動作の第２モードとを有するよう適応され、
前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、
前記第１通信チャネルの前記第１チャネル特性が前記第２通信チャネルの前記第２チャネル特性と異なるかどうかを決定し、
前記第１チャネル特性が前記第２チャネル特性と異なることに応じて、前記動作の第１モードと前記動作の第２モードとの間で切り替えをし、それによって、前記リソース制限デバイスが前記メッシュネットワークブリッジデバイスを介して前記メッシュネットワークに接続することを可能にするよう適応されるメッシュネットワークブリッジデバイス。
【請求項２】
前記第１チャネル特性及び前記第２チャネル特性が、各々、
チャネル周波数、
チャネル符号化方式、
チャネル位相、
電磁的な偏り、
電磁軌道角運動量、
電圧、
電流、
OSIスタックモデルの特定のレベルにおける通信プロトコル、
セキュリティのレベル、
暗号鍵、
セキュリティアルゴリズム、及び
セキュリティサービスの使用のうちの同じ少なくとも１つを有する請求項１に記載のメッシュネットワークブリッジデバイス。
【請求項３】
前記メッシュネットワークから第１更新情報を受信し、
前記第１更新情報に基づいて前記第２チャネル特性を調節するよう適応される請求項１又は２に記載のメッシュネットワークブリッジデバイス。
【請求項４】
前記メッシュネットワークとの接続が確立されるまで、前記第２チャネル特性を漸進的に又は戦略的に調節するよう適応される請求項１乃至３のいずれか一項に記載のメッシュネットワークブリッジデバイス。
【請求項５】
前記第２チャネル特性に基づいて第２更新情報を生成し、
前記第２更新情報を前記リソース制限デバイスに送信し、
前記第２更新情報に基づいて前記第１チャネル特性を調節するよう適応される請求項１乃至４のいずれか一項に記載のメッシュネットワークブリッジデバイス。
【請求項６】
前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記動作の第１モードと前記動作の第２モードとの間で周期的に切り替えをするように適応され、随意に、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、更に、前記リソース制限デバイスの通信特性に基づいて、前記動作の第１モードと前記動作の第２モードとの間の切り替え周期を決定するよう適応される請求項１乃至５のいずれか一項に記載のメッシュネットワークブリッジデバイス。
【請求項７】
前記第１チャネル特性が前記第２チャネル特性と同じであることに応じて、前記メッシュネットワークデバイスが、単一の通信チャネルを通じて、前記メッシュネットワークと前記リソース制限デバイスとの両方と通信する動作の第３モードにおいて動作する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のメッシュネットワークブリッジデバイス。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のメッシュネットワークブリッジデバイスと、
前記第２通信チャネルを通じて前記メッシュネットワークブリッジデバイスと通信するよう適応される親ノードとを有するメッシュネットワークであって、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記親ノードを介してしか前記メッシュネットワークと通信しないよう適応されるメッシュネットワーク。
【請求項９】
前記親ノードが、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが前記動作の第１モードにあるときに前記メッシュネットワークブリッジデバイスに送信するためのデータをバッファリングするよう適応される請求項８に記載のメッシュネットワーク。
【請求項１０】
前記メッシュネットワークが、ZigBee（RTM）規格に従って動作する無線ネットワークであり、
前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、グリーンパワーインフラストラクチャデバイスであり、
前記リソース制限デバイスが、グリーンパワーデバイスであり、
前記親ノードが、ZigBee（RTM）ルータノードである請求項８又は９のいずれかに記載のメッシュネットワーク。
【請求項１１】
メッシュネットワークにリソース制限デバイスを接続する方法であって、前記リソース制限デバイスが、第１チャネル特性を持つ通信チャネルにおいて通信し、前記メッシュネットワークが、第２チャネル特性を持つ通信チャネルにおいて通信し、前記方法が、
動作の第１モードの間、メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、前記第１チャネル特性を持つ第１通信チャネルを通じて前記リソース制限デバイスと通信するステップと、
動作の第２モードの間、前記メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、前記第２チャネル特性を持つ第２通信チャネルを通じて前記メッシュネットワークと通信するステップと、
前記第１通信チャネルの前記第１チャネル特性が前記第２通信チャネルの前記第２チャネル特性と異なるかどうかを決定するステップと、
前記第１チャネル特性が前記第２チャネル特性と異なることに応じて、前記動作の第１モードと前記動作の第２モードとの間で切り替えをするステップとを有する方法。
【請求項１２】
前記メッシュネットワークブリッジデバイスにおいて、前記メッシュネットワークから第１更新情報を受信するステップと、
前記第１更新情報に基づいて前記第２チャネル特性を調節するステップとを更に有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記メッシュネットワークとの接続が確立されるまで、前記第２チャネル特性を漸進的に又は戦略的に調節するステップを更に有する請求項１１又は１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、前記第２チャネル特性に基づいて第２更新情報を生成するステップと、
前記メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、前記第２更新情報を前記リソース制限デバイスに送信するステップと、
前記第２更新情報に基づいて前記第１チャネル特性を調節するステップとを更に有する請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがプロセッサを有するコンピューティングデバイスにおいて実行されるときに、請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の方法の全てのステップを実施するよう適応されるコンピュータプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッシュネットワークの分野に関し、とりわけ、少なくとも１つの接続可能なリソース制限デバイスを有するメッシュネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホームオートメーションシステム、ビル／工業オートメーションシステム、インフラ監視、セキュリティ保護された軍事用途及び他のピアツーピア接続システムにおいて、メッシュネットワークの使用はますます増加傾向にある。
【０００３】
メッシュネットワークは、一般に、相互接続されたノードのセットであると理解され、ここで、各ノードは、全ての他のノードにわたる情報及び／又は信号の供給に寄与する。換言すれば、メッシュネットワーク内の任意のノードの対の間に２つ以上の通信経路が存在し得る。これは、例えば、単一のノードが非アクティブになる場合に、残りのノードは依然として互いに通信し得るような或る程度の冗長性をメッシュネットワークが有することを可能にする。
【０００４】
典型的には、メッシュネットワーク内の各ノードは、メッシュネットワークの全てのノードの間での容易な通信を可能にするために、同じ通信チャネルにおいて動作する。ノードは、例えば、所与の無線通信チャネルにおいて動作することができる無線接続可能なデバイスを含み得る。このようなノードの例は、ZigBee（RTM）ルータ又はBlueTooth対応リレーを含み得る。
【０００５】
２０１２年９月６日のUS2012/224571A1（Yuan Wei [NL]他）は、リソース制限デバイスからメッシュネットワークにパケットを転送するよう適応されるプロキシデバイスについて記述している。実施例において、パケットは、プロキシデバイスによって異なるパケットフォーマットに変換される。
【０００６】
２０１４年４月１７日のUS2014/105066 A1（Erdmann Bozena [DE]他）は、（ネットワークの）限られたノードのネットワーク構成パラメータが、前記ネットワーク内の複数のノードのネットワーク構成パラメータの更新に対応するよう更新されるプロセスについて記述しているように思われる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、請求項によって規定されている。
【０００８】
本発明の概念の第１の態様によれば、メッシュネットワークにリソース制限デバイスを接続するためのメッシュネットワークブリッジデバイスであって、前記リソース制限デバイスが、第１チャネル特性を持つ通信チャネルにおいて通信し、前記メッシュネットワークが、第２チャネル特性を持つ通信チャネルにおいて通信し、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが前記第１チャネル特性を持つ第１通信チャネルを通じて前記リソース制限デバイスと通信する動作の第１モードと、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが前記第２チャネル特性を持つ第２通信チャネルを通じて前記メッシュネットワークと通信する動作の第２モードとを有するよう適応され、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記第１通信チャネルの前記第１チャネル特性が前記第２通信チャネルの前記第２チャネル特性と異なるかどうかを決定し、前記第１チャネル特性が前記第２チャネル特性と異なることに応じて、前記動作の第１モードと前記動作の第２モードとの間で切り替えをし、それによって、前記リソース制限デバイスが前記メッシュネットワークブリッジデバイスを介して前記メッシュネットワークに接続することを可能にするよう適応されるメッシュネットワークブリッジデバイスが提供される。
【０００９】
換言すれば、第１通信チャネルにおいて動作可能なリソース制限デバイスを、第２通信チャネルにおいて動作可能なメッシュネットワークに接続することを可能にするよう適応される（メッシュネットワークのための）ブリッジデバイスが提供される。前記第２通信チャネルは、一般に、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが前記メッシュネットワークの特定のノードの役割を果たすことを可能にするように前記メッシュネットワークが動作する通信チャネルと一致する。
【００１０】
前記メッシュネットワークブリッジデバイスに接続可能なリソース制限デバイスは、例えば、（電力不足のために）信号放射の所定の周期性を一致させることができないために、又は信号を符号化する若しくは特定の周波数において信号を放射するために必要とされ得る処理能力の不足のために、及び／又はハードウェア／ソフトウェアの制約のために、及び／又はその試運転プロセスにおける制限のために、例えば、特定のチャネル（例えば、第２通信チャネル）において通信する能力を持たない場合がある。幾つかのシナリオにおいては、前記メッシュネットワークブリッジデバイスに接続可能な前記リソース制限デバイスは、前記ネットワークによるチャネル変更に追随することができない場合がある。例えば、前記リソース制限デバイスは、チャネル更新フレームを受信するための適切な受信機能又は十分なエネルギを持たない場合があり、又は単に前記チャネル更新フレームを受信し損なっている場合がある。
【００１１】
従って、前記メッシュネットワークデバイスは、前記リソース制限デバイスが前記メッシュネットワークから信号を受信及び送信することを可能にするために、前記リソース制限デバイスのブリッジ又はプロキシの役割を果たし得る。
【００１２】
リソース制限デバイスの使用は、前記メッシュネットワークのノードに供給するための信号を生成するために必要とされる電力の量を有利に減らし得る。更に、このようなリソース制限デバイスのための軽量プロトコルのために、必要とされるハードウェア又はソフトウェアのフットプリントは最小限に抑えられる。リソース制限デバイスは、バッテリ交換の必要なしに長期デバイス動作を供給することもでき、それによって、（例えば、エアダクト内、屋根又は他の外部の場所に配置されるなどの）アクセスが困難又は不便な場所において有利に用いられ得る。
【００１３】
前記リソース制限デバイスと通信するとは、前記リソース制限デバイスからデータを受信すること若しくは前記リソース制限デバイスにデータを送信することのいずれか、又はその両方を意味すると理解されるべきである。同様に、前記メッシュネットワークと通信するとは、前記メッシュネットワークの少なくとも1つのデバイスからデータを受信すること若しくは前記メッシュネットワークの少なくとも1つのデバイスにデータを送信することのいずれか、又はその両方を意味すると理解されるべきである。
【００１４】
通信チャネルは、物理的接続（例えば、ワイヤ）、光チャネル、又は好ましくは特定の無線周波数のような無線通信チャネルのいずれかであり得る。通信チャネルは、前記チャネルを定義する特定の物理チャネル特性と関連付けられる。例えば、前記特性は、特定のチャネル符号化方式若しくはチャネル周波数、ビットレート、シンボルレート、特定の時間間隔及び／又はデューティサイクル特性であり得る。他のあり得る特性は、チャネル位相、電磁的な偏り(electromagnetic polarization)及び電磁軌道角運動量を含む。更に又はさもなければ、有線チャネルの場合は、電圧／電流における変化が用いられ得る。前記チャネルは、通信される可能性がある信号の他の特性、例えば、OSIスタック(OSI stack)の特定のレベル、例えば、MAC層（例えば、802.15.4対802.15.3）、NWKレベル（例えば、ZigBee core対ZigBee Inter-PAN）などにおける通信プロトコルを含むように、広義に定義されることもできる。 幾つかの実施例においては、前記チャネルは、セキュリティの使用、例えば、特定のセキュリティサービス（例えば、暗号化、認証又は完全性）、暗号鍵、セキュリティレベル、特定のセキュリティアルゴリズム、又は特定の秘密セキュリティマテリアル(secret security material)の使用によって定義され得る。他のこのようなチャネル特性は、当業者にはよく知られているだろう。
【００１５】
前記第１通信チャネルのチャネル特性は、「第１チャネル特性」と名付けられ、前記第２通信チャネルと関連付けられるチャネル特性は、「第２チャネル特性」と名付けられる。
【００１６】
前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、前記メッシュネットワークから第１更新情報を受信し、前記第１更新情報に基づいて（前記第２チャネルと関連付けられる）前記第２チャネル特性を調節するよう適応され得る。代わりの又は更なる実施例においては、前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、随意に、前記メッシュネットワークから肯定応答情報が受信されるまで、（前記第２チャネルと関連付けられる）前記第２チャネル特性を漸進的に又は戦略的に調節するよう適応され得る。
【００１７】
上記の実施例においては、前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、前記メッシュネットワークの前記通信チャネルにおける変化に対応するように前記第２通信チャネルを自動的に調節するよう適応され得る。換言すれば、前記メッシュネットワークは、前記メッシュネットワークブリッジデバイスと通信し、それによって、前記リソース制限デバイスと通信する能力を失うことなく、前記メッシュネットワークのノードが動作し得る通信チャネルを自由に調節することができる。
【００１８】
上記の実施例は、有利なことには、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが前記メッシュネットワークとの接続を自動的に再確立し得るので、前記メッシュネットワークがそのチャネル（例えば、周波数ホップ）を自由に調節することを可能にする。これは、それによって、（前記通信チャネル及び／又は前記メッシュネットワークのそのチャネルにおける通信を保護するために用いられる暗号鍵が一定なままである必要がないので）セキュリティの改善を可能にすると共に、（前記通信チャネルのノイズがあまりに多いと考えられるときには前記通信チャネルが自動的に調節し得るので）ノイズ削減を可能にする。
【００１９】
幾つかの実施例においては、前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、（前記第２チャネルと関連付けられる）前記第２チャネル特性に基づいて第２更新情報を生成し、前記第２更新情報を前記リソース制限デバイスに送信し、前記第２更新情報に基づいて（前記第１チャネルと関連付けられる）前記第１チャネル特性を調節するよう適応される。他の実施例においては、前記第２更新情報は、前記メッシュネットワーク内の別のデバイスによって生成され、前記リソース制限デバイスに、単に、前記メッシュネットワークブリッジデバイスを介して転送されてもよく、又は前記メッシュネットワークブリッジデバイスによって送信されてもよい。
【００２０】
前記リソース制限デバイスに第２更新データを送信することは、前記リソース制限デバイスが、前記リソース制限デバイスと関連付けられるチャネル特性を、前記第２通信チャネルにおいて動作するように調節することを可能にする。それ故、前記メッシュネットワークデバイスが、単一の通信チャネルを通じて、前記メッシュネットワークと前記リソース制限デバイスとの両方と通信する前記メッシュネットワークブリッジデバイスのための動作の第３モードが存在し得る。
【００２１】
これは、前記ネットワークにおける前記メッシュネットワークブリッジデバイスの利用可能性のために、前記リソース制限デバイスによって送信されたメッセージが、成功裏に、前記メッシュネットワークブリッジデバイスによって受信され、それによって、前記メッシュネットワークに送信される可能性を有利に高める。更に、前記ネットワーク内に複数のメッシュネットワークブリッジデバイスが存在する場合には、前記動作の第３モードは、専用チャネル切り替え動作が必要とされないことから、前記リソース制限デバイスと（前記リソース制限デバイスの）範囲内の前記複数のメッシュネットワークブリッジデバイスとの間の通信を可能にし得る、又は簡単にし得る。それは、前記第２通信チャネルのチャネル特性を切り替えるのにエネルギが消費されないので、前記メッシュネットワークブリッジデバイスの電力効率も改善する。また、それは、単純なメッシュネットワークブリッジデバイスが複数のリソース制限デバイスを取り扱うことを可能にし得る、又は複数のリソース制限デバイスの取り扱い動作を簡単にし得る。
【００２２】
前記動作の第３モードの間、前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、前記メッシュネットワークのノードとして機能することができ、前記メッシュネットワークの複数の他のノードと通信することができる一方で、同時に、前記リソース制限デバイスと通信することができる。
【００２３】
前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、前記動作の第１モードと前記動作の第２モードとの間で周期的に切り替えをするように適応され得る。
【００２４】
例えば、前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、50乃至1000msの長さである第１の所定の期間の間、前記動作の第１モードにおいて動作し得る。前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、同様に、約10乃至50msの範囲内である第２の所定の期間の間、前記動作の第２モードにおいて動作し得る。例えば、前記メッシュネットワーク又はリソース制限デバイスによって用いられる通信プロトコル（例えば、Wi-Fi、Bluetooth、ZigBeeなど）に依存して他の切り替え周期が用いられてもよい。
【００２５】
周期的な切り替えは、例えば、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記メッシュネットワーク及び／又は前記リソース制限デバイスから信号を受信する可能性を最大にするために、交互に前記第１及び第２通信チャネルにおいて「リッスンする」ことを可能にし得る。
【００２６】
本発明の概念の第２の態様によれば、前述のようなメッシュネットワークブリッジデバイスと、前記第２通信チャネルを通じて前記メッシュネットワークブリッジデバイスと通信するよう適応される親ノードとを有するメッシュネットワークであって、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記親ノードを介してしか前記メッシュネットワークと通信しないよう適応されるメッシュネットワークが提供され得る。
【００２７】
幾つかの実施例においては、前記親ノードは、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが前記動作の第１モードにあるときに前記メッシュネットワークブリッジデバイスに送信するためのデータをバッファリングするよう適応される。
【００２８】
これは、有利なことには、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記メッシュネットワークからデータを受信する機会を失わずに、自由に、前記第１通信チャネルにおいてリッスンする（即ち、前記リソース制限デバイスと通信する）ことを可能にする。
【００２９】
幾つかの実施例においては、前記親ノードは、前記メッシュネットワークブリッジデバイスの１つ以上の通信タスクを肩代わりし得る。換言すれば、前記親ノードは、幾つかの通信タスクのために、前記メッシュネットワークブリッジデバイスの代わりに機能し得る。例として、前記親ノードは、前記メッシュネットワークにおける他のノードからのクエリに応答してもよく、再試行を実施してもよく、ネットワーク管理動作（例えば、前記ネットワークブリッジデバイスのための／方へのルート発見など）を実施してもよい。これは、有利なことには、前記メッシュネットワークブリッジデバイスが、前記メッシュネットワークにおける動作状態を失うことなく、前記第２チャネルにおいて費やされる時間を減らすことを可能にする。
【００３０】
少なくとも１つの好ましい実施例においては、前記メッシュネットワークは、ZigBee（RTM）規格に従って動作する無線ネットワークであり、前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、好ましくは、ZigBeeエンドデバイス論理デバイスタイプによって実施される、グリーンパワー(green power)プロキシ又はグリーンパワーシンクであり、前記リソース制限デバイスは、グリーンパワーデバイスであり、前記親ノードは、ZigBee（RTM）ルータノードである。
【００３１】
実施例においては、前記第１チャネル特性が前記第２チャネル特性と同じであることに応じて、前記メッシュネットワークデバイスが、単一の通信チャネルを通じて、前記メッシュネットワークと前記リソース制限デバイスとの両方と通信する動作の第３モードにおいて動作するメッシュネットワークブリッジデバイスが提供される。
【００３２】
本発明の概念の第３の態様によれば、メッシュネットワークにリソース制限デバイスを接続する方法であって、前記リソース制限デバイスが、第１チャネル特性を持つ通信チャネルにおいて通信し、前記メッシュネットワークが、第２チャネル特性を持つ通信チャネルにおいて通信し、前記方法が、動作の第１モードの間、メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、前記第１チャネル特性を持つ第１通信チャネルを通じて前記リソース制限デバイスと通信するステップと、動作の第２モードの間、前記メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、前記第２チャネル特性を持つ第２通信チャネルを通じて前記メッシュネットワークと通信するステップと、前記第１通信チャネルの前記第１チャネル特性が前記第２通信チャネルの前記第２チャネル特性と異なるかどうかを決定するステップと、前記第１チャネル特性が前記第２チャネル特性と異なることに応じて、前記動作の第１モードと前記動作の第２モードとの間で切り替えをするステップとを有する方法が提供される。
【００３３】
前記方法は、前記メッシュネットワークブリッジデバイスにおいて、前記メッシュネットワークから第１更新情報を受信するステップと、前記第１更新情報に基づいて前記第２チャネル特性を調節するステップとを更に含み得る。
【００３４】
前記方法は、前記メッシュネットワークブリッジデバイスにおいて前記メッシュネットワークから肯定応答情報が受信されるまで、（前記第２チャネルと関連付けられる）前記第２チャネル特性を漸進的に又は戦略的に調節するステップを更に含み得る。
【００３５】
前記方法は、随意に、前記メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、前記第２チャネルのチャネル特性に基づいて第２更新情報を生成するステップと、前記メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、前記第２更新情報を前記リソース制限デバイスに送信するステップと、前記第２更新情報に基づいて前記第１チャネル特性を調節するステップとを更に有する。
【００３６】
本発明の概念の別の態様によれば、コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがプロセッサを有するコンピューティングデバイスにおいて実行されるときに、前述のような方法のいずれかの前記ステップの全てを実施するよう適応されるコンピュータプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムが提供される。
【００３７】
本発明のこれら及び他の態様を、下記の実施例に関して説明し、明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
以下、本発明の例を添付の図面を参照して詳細に述べる。
【図１】本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイスの典型的な図を図示する。
【図２】本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイスの構成の典型的な図を示す。
【図３】本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイスの第１動作の概略図を図示する。
【図４】本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイスの随意の第２動作の概略図を図示する。
【図５】本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイスの随意の第３動作の概略図を図示する。
【図６】本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイスの随意の第４動作の概略図を図示する。
【図７】本発明の第２実施例によるリソース制限デバイスをメッシュネットワークに接続する方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
実施例の詳細な説明
本発明は、リソース制限デバイスがメッシュネットワークに信号を送信すること及び／又はメッシュネットワークから信号を受信することを可能にするよう適応されるメッシュネットワークブリッジデバイスを提供する。メッシュネットワークブリッジデバイスは、リソース制限デバイスと通信するための第１通信チャネルと、メッシュネットワークと通信するための第２通信チャネルとの両方にわたって動作可能である。メッシュネットワークブリッジデバイスは、交互にリソース制限デバイス及びメッシュネットワークブリッジデバイスと通信するために、各々第１及び第２通信チャネルと関連付けられる動作の第１及び第２モードの間で切り替えをするように適応される。メッシュネットワークブリッジデバイスは、それによって、リソース制限デバイスとメッシュネットワークブリッジデバイスとの間のブリッジの役割を果たし得る。
【００４０】
本明細書において用いられているような「リソース制限デバイス」という用語は、限られた、制限された、又は散発的な処理能力又は通信能力を持つデバイスを指す。例として、リソース制限デバイスは、許容可能な処理能力又は通信能力を制限するだろうバッテリ又は環境発電電源（例えば、太陽電池、熱電発電装置など）を含み得る。他の例においては、リソース制限デバイスは、（例えば、単純な且つ／又は低電力のプロセッサの使用に起因する限られた処理能力のために）散発的にしか通信しないだろうデバイスであり得る。更に他の実施例においては、リソース制限デバイスは、設定された間隔でしか通信しないよう（例えば、ソフトウェア又はハードウェアによって）制限される。このようなリソース制限デバイスは、典型的には、超低電力デバイスである。
【００４１】
図１及び図２を参照して、本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイスについて説明する。特に図１を参照すると、メッシュネットワークブリッジデバイス１００と、リソース制限デバイス２００と、メッシュネットワーク３００とが識別される。
【００４２】
メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、少なくとも第１通信チャネル１２０及び第２通信チャネル１４０と関連付け可能である。各通信チャネルは、各々の通信チャネルを識別する又はそうでなければ区別する各々のチャネル特性と関連付けられる。換言すれば、第１通信チャネルは、第１チャネル特性と関連付けられ、第２通信チャネルは、第２チャネル特性と関連付けられる。メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１及び第２通信チャネルにおいて動作可能であるよう適応される。
【００４３】
通信チャネルにおいて動作するとは、メッシュネットワークブリッジデバイスの送信素子及び／又は受信素子が、識別特性を有する特定の経路又は媒体を介して情報を伝達するよう適応されることを意味すると理解されるべきである。このような通信チャネルは、さもなければ、伝送チャネルと呼ばれてもよく、又は特定のチャネル媒体のサブチャネルであると理解されてもよい。
【００４４】
例として、第１通信チャネル１２０及び／又は第２通信チャネル１４０は、メッシュネットワークブリッジデバイスが別のデバイスと通信し得る特定の電磁周波数又は電磁周波数の帯域と関連付けられ得る。このような例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、複数の電磁周波数で動作することができる周波数調整可能アンテナを含み得る。
【００４５】
他の実施例においては、前記通信チャネルは、メッシュネットワークブリッジデバイス及びリソース制限デバイス又はメッシュネットワークが互いに送信される信号に適用する特定の符号化方式と関連付けられ得る。
【００４６】
典型的には、メッシュネットワークブリッジデバイスは、任意の所与の時間においては単一の通信チャネル（即ち、第１通信チャネル又は第２通信チャネルのいずれか）に沿ってのみ通信し得るように適応される。これは、メッシュネットワークブリッジデバイスが備えている必要がある送信機／受信機の数を有利に削減する。
【００４７】
メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、第１通信チャネル１２０を介してリソース制限デバイスと通信するよう適応される。メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、更に、第２通信チャネル１４０を介してメッシュネットワーク３００と通信するよう適応される。メッシュネットワークは、親ノード３１０として識別可能な特定のノードを介してメッシュネットワークブリッジデバイスと通信し得る。
【００４８】
他の説明として、第１通信チャネル（及びそれによって、第１チャネル特性）は、リソース制限デバイスと関連付けられる。この方法においては、リソース制限デバイスは、第１通信チャネルにおいて通信すると理解され得る。第２通信チャネル（及びそれによって、第２チャネル特性）は、メッシュネットワークデバイスと関連付けられる。この方法においては、リソース制限デバイスは、第２通信チャネルにおいて通信すると理解され得る。
【００４９】
メッシュネットワークブリッジデバイスは、少なくとも２つの動作のモード又は動作モードを有するよう適応される。識別可能な、メッシュネットワークブリッジデバイスがリソース制限デバイスと通信する動作の第１モード、及びメッシュネットワークブリッジデバイスがメッシュネットワークと通信する動作の第２モードが存在する。
【００５０】
メッシュネットワークブリッジデバイスは、動作の第１モードと動作の第２モードとの間で切り替えをするよう適応される。第１モードと第２モードとの間の切り替えは、例えば、メッシュネットワークブリッジデバイスが、第１の所定の期間の間、第１通信チャネルに沿ってリソース制限デバイスと通信し、その後、第２の所定の期間の間、第２通信チャネルに沿ってメッシュネットワークと通信するように、周期的に行われ得る。
【００５１】
それ故、メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１チャネル特性を有する第１通信チャネルを通じての通信と、第２チャネル特性を有する第２通信チャネルを通じての通信との間で切り替えをすることは理解されるだろう。第１通信チャネルにおいては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、リソース制限デバイスと通信することができ、第２通信チャネルにおいては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、メッシュネットワークと通信することができる。
【００５２】
従って、メッシュネットワークブリッジデバイスは、動作の第１モードにおいて、リソース制限デバイスから、第１通信チャネルにおいて送信される第１制御信号を受信し得る。第１制御信号は、次いで、例えば、メッシュネットワークブリッジデバイスのメモリ又はストレージシステムに一時的に格納され得る。更に、又はさもなければ、第１制御信号は、第２チャネルを介してメッシュネットワークに転送され得る、又はローカルに（即ち、メッシュネットワークブリッジデバイスにおいて）実行され得る。
【００５３】
メッシュネットワークブリッジデバイスは、次いで、動作の第２モードにおいて、この第１制御信号を第２通信チャネルにおいてメッシュネットワークに送信し得る。
【００５４】
同様に、メッシュネットワークブリッジデバイスは、動作の第２モードにおいて、メッシュネットワークから、第２通信チャネルによって搬送される第２制御信号を受信し、（動作の第１モード中に）第２制御信号をリソース制限デバイスに送信し得る。
【００５５】
メッシュネットワークブリッジデバイスは、それによって、リソース制限デバイスとメッシュネットワークとの間のブリッジ又はブリッジノードの役割を果たし得る。メッシュネットワークブリッジデバイスは、それによって、リソース制限デバイスがメッシュネットワークと通信することを可能にする。
【００５６】
メッシュネットワークブリッジデバイスが、リソース制限デバイスに送信される必要がない情報、データ又は信号を、メッシュネットワークから受信し得ることが考えられる。換言すれば、メッシュネットワークブリッジデバイスによって受信される全ての信号がリソース制限デバイスに転送される必要はない。例えば、信号は、メンテナンスのような、メッシュネットワークブリッジデバイスによって実施されるべき動作のためのものであり得る。
【００５７】
幾つかの実施例においては、ブリッジデバイスは、リソース制限デバイスの代わりに動作することができるように、リソース制限デバイスについての情報をバッファリングし得る。例えば、メッシュネットワークは、メッシュネットワークブリッジデバイスが必ずしもリソース制限デバイスに照会せずに供給することが可能であり得るリソース制限デバイスについての或る特定の情報を要求し得る。このような実施例は、メッシュネットワークの効率を改善し、リソース制限デバイスの作業負荷又は電力消費を低減するだろう。
【００５８】
メッシュネットワークのノードは、常に、同じ通信チャネルにおいて、例えば、第２チャネル特性を有する第２通信チャネルにおいて、互いに通信するとみなされ得る。
【００５９】
従って、第２通信チャネルは、典型的には、メッシュネットワーク内のノードが互いに対話する同じ通信チャネルである。第１通信チャネルは、（少なくとも動作の第１及び第２モードにおいて）メッシュネットワークブリッジデバイスとリソース制限デバイスとの間の通信に固有のものであり得る。
【００６０】
複数のメッシュネットワークブリッジデバイス及び各々のリソース制限デバイスを有するメッシュネットワークにおいて、メッシュネットワークブリッジデバイスとリソース制限デバイスとの各対の間の各々の第１通信チャネルは、異なり得ることは理解されるだろう。換言すれば、ネットワークの各リソース制限デバイスは、異なるチャネルを通じて１つ以上のメッシュネットワークブリッジデバイスと通信し得る。
【００６１】
メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、メッシュネットワーク３００の親ノード３１０を介して（第２通信チャネルを通じて）メッシュネットワークと通信し得る。換言すれば、メッシュネットワークブリッジは、メッシュネットワークの単一のノードとしか通信しないよう適応されてもよく、この単一のノードは親ノード３１０である。
【００６２】
メッシュネットワーク３００は、互い及び親ノード３１０と通信し得る付加的なノード３２０、３３０、３４０、３５０も更に有する。付加的なノードは、親ノードを介してメッシュネットワークブリッジデバイスと通信し、その後、（メッシュネットワークブリッジデバイスを介して）リソース制限デバイスと通信し得る。換言すれば、付加的なノードは、メッシュネットワークの全てのノード間で情報を伝達するように互い及び親ノードと対話するよう設計される。他の又は更なるメッシュネットワークの実施例は、当業者にはよく理解されているだろう。
【００６３】
考えられる実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、メッシュネットワークの１つ以上のノードと通信し得る（例えば、１つ以上の付加的なノードが、他の親ノードとみなされ得る）。
【００６４】
ここで、特に図２を参照すると、本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイス１００、リソース制限デバイス２００、及びメッシュネットワーク３００の親ノードの基本的な構成が容易に理解され得る。
【００６５】
メッシュネットワークブリッジデバイスは、送受信機１１０と、プロセッサ１１５と、メモリ１３０とを有する。
【００６６】
送受信機１１０は、メッシュネットワークブリッジデバイスが、第１通信チャネルにおける通信と第２通信チャネルにおける通信との間で切り替えをすることを可能にするように、第１通信チャネル及び第２通信チャネルにおいて動作可能であるよう適応される。幾つかの例においては、送受信機は、複数の波長／周波数において無線信号（例えば、電磁波）を送信及び受信することができる調整可能アンテナを含み得る。
【００６７】
それ故、送受信機は、リソース制限デバイス２００及び（例えば、親ノード３１０を介して）メッシュネットワークと通信するよう適応される。
【００６８】
プロセッサ１１５は、動作の第１モードと動作の第２モードとの間の切り替えを可能にするよう、第１通信チャネルと第２通信チャネルとの間で送受信機を切り替えるよう動作可能であるよう適応される。
【００６９】
メモリ１３０は、リソース制限デバイス又はメッシュネットワークの親ノードのうちの１つから受信したデータ／情報を、リソース制限デバイス又はメッシュネットワークの親ノードのうちの他の１つへの前記データの送信を可能にするために、（例えば、一時的に）格納するために用いられ得る。
【００７０】
リソース制限デバイスは、電源２１０と、リソース制限デバイス送受信機２２０と、ユーザ入力モジュール２３０とを有する。
【００７１】
電源２１０は、リソース制限デバイスの外部の供給源から電力を得るように適応される環境発電機(power harvester)を含み得る。環境発電機は、例えば、太陽エネルギ又は風力エネルギを電力に変換するよう、ユーザ対話（例えば、スイッチの切り替え）のエネルギを使用するよう、（例えば、近くのワイヤにおける電流フローの変化などに起因する）電磁界の変化を使用するよう適応されてもよく、これは、リソース制限デバイス送受信機及び／又はユーザ入力モジュール２３０に給電するために用いられ得る。換言すれば、環境発電機は、太陽電池又は風力タービン、電気機械ハーベスタ(electro-mechanical harvester)（例えば、コイル内を移動する磁石、圧電素子など）、コイルなどであり得る。外部供給源から電力を得るのに適した他の環境発電機は、当業者には容易に分かるだろう。
【００７２】
他の実施例においては、電源は、別のリソース制限電源又はエネルギ貯蔵デバイス、例えば、バッテリ又は電池である。幾つかの実施例においては、リソース制限デバイスは、環境発電機（例えば、太陽電池）及びエネルギ貯蔵デバイスを有する。
【００７３】
一般的な又は典型的な使用においては、リソース制限デバイスは、主電源(mains power supply)に接続されないことは理解されるだろう。考えられる実施例においては、電源は、バッテリを再充電する目的でリソース制限デバイスが主電源に一時的に接続され得るような再充電可能バッテリである。
【００７４】
リソース制限デバイス（２００）のリソース制限デバイス送受信機２２０は、（メッシュネットワークブリッジデバイスを介して、）メッシュネットワークに情報を送信し、随意に、メッシュネットワークからの情報の受信もするよう適応される。
【００７５】
ユーザ入力モジュール２３０は、（メッシュネットワークブリッジデバイスを介して）メッシュネットワークに送信するためのユーザ入力信号４５０を生成するよう適応される。ユーザ入力モジュールは、例えば、ユーザがスイッチを押すことに応答してユーザ入力信号４５０を生成する押し下げ可能なスイッチを含み得る。
【００７６】
幾つかの実施例においては、環境発電機２１０とユーザ入力モジュール２３０とは、ユーザ入力に対する直接反応として電力が生成されるように、組み合わされ得る。例として、組み合わされた環境発電機及びユーザ入力モジュールは、ユーザが圧電材料を変形させることに応答して電圧を生成させる圧電材料を含み得る。例えば、摩擦発電機又は熱電発電機、電気機械発電機（例えば、コイル内を移動する磁石）などの、組み合わされた環境発電機及びユーザ入力モジュールの他の例は、当業者には容易に分かるだろう。
【００７７】
随意に、リソース制限デバイスは、プロセッサ及び／又はメモリユニットを更に有する。プロセッサの使用は、例えば、データを送信する前に前記データを集約することにより、処理は送信よりエネルギ消費が少ないので、リソース制限送受信機の電力効率を改善し得る。幾つかの実施例においては、処理は、セキュリティ要件又は伝送要件の使用のために必要であり得る。
【００７８】
メッシュネットワーク３００は、１つ以上の相互接続されるノードを有し、各ノードは、メッシュネットワークのノード間の情報提供に寄与するよう適応される。
【００７９】
親ノード３１０は、ノード送受信機３１１と、ノードプロセッサ３１２とを有する。親ノードは、メッシュネットワークブリッジデバイスが通信するメッシュネットワークの特定のノードである。
【００８０】
ノード送受信機３１１は、少なくともメッシュネットワークの通信チャネル、例えば、第２通信チャネルおいて動作可能であるよう適応される。典型的には、この通信チャネルのチャネル特性は調整可能であり得る。例えば、メッシュネットワークによって用いられる通信チャネルのチャネル特性は、ノイズを考慮するよう、及び／又はセキュリティ目的のために、メッシュネットワークによって自動的に調節され得る。
【００８１】
ネットワークによって用いられる通信チャネルのチャネル特性を調節する他の考えられる理由は、周波数リソースの管理（即ち、２つ以上のネットワークの周波数帯域が部分的に重なることを回避するためのチャネル割り当ての再配置）、特定の周波数をサポートしていないデバイスの、ネットワークへの接続（即ち、ネットワーク内のデバイスの周波数能力）、（例えば、メッシュネットワークをより占有されていないチャネルに戻すことを可能にするために）特定の周波数をサポートしていないデバイスの取り外しを可能にすることを含む。
【００８２】
ノードプロセッサ３１２は、ノード送受信機において受信された信号を解読し、（例えば、ノード送受信機３１１を介して）メッシュネットワーク内の他のノードと通信するよう適応される。
【００８３】
本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイス１００の第１動作手順は、図３において示されているチャートを参照すれば、より容易に理解されるだろう。（例えば、ページの下方への）垂直変位は、時間の経過を示す。
【００８４】
図３において識別可能なのは、メッシュネットワークブリッジデバイス１００、メッシュネットワーク３００及びリソース制限デバイス２００と関連付け可能な通信チャネル１２０、１４０である。
【００８５】
図３においては垂直破線の両側に通信チャネル１２０、１４０がある。換言すれば、垂直破線は、各通信チャネルの概念的境界を示す。
【００８６】
切れ目のない垂直線は、メッシュネットワークブリッジデバイス、メッシュネットワーク及びリソース制限デバイスが現在通信している現在の通信チャネルを示す。例えば、リソース制限デバイス２００は、第１通信チャネル１２０を通じてしか通信しない一方で、メッシュネットワーク３００は、第２通信チャネル１４０を通じてしか通信しない。
【００８７】
最初、メッシュネットワークブリッジデバイスは、リソース制限デバイスと同じ通信チャネル、即ち、第１通信チャネル１２０にある動作の第１モード４１０で動作する。従って、動作の第１モードの間、メッシュネットワークブリッジデバイスは、リソース制限デバイスと通信することはできるが、メッシュネットワークと通信することはできない。
【００８８】
動作のこの第１モード４１０の間に、メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、リソース制限デバイス２００から第１制御信号４５１を受信する。リソース制限デバイスは、例えば、ユーザ入力４５０に応じて、この第１制御信号４５１を生成し得る。
【００８９】
次いで、メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、メッシュネットワークと関連付けられている通信チャネルである第２通信チャネル１４０を通じて通信することができる動作の第２モード４２０に切り替える。動作の第２モードの間、メッシュネットワークブリッジデバイスは、リソース制限デバイスとは異なる通信チャネルを通じて動作し、それによって、リソース制限デバイスと通信することができないことは明らかである。
【００９０】
動作のこの第２モードの間、メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１制御信号４５２をメッシュネットワークに送信することが可能であり得る。動作のこのモードにおいては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、さもなければ、又は更に、（ブリッジデバイスのセンサレポートなどの）メッシュネットワークブリッジデバイスに関するデータをメッシュネットワーク内の他のノード（例えば、親ノード）に送信し得る。
【００９１】
従って、メッシュネットワークブリッジデバイスは、リソース制限デバイスとメッシュネットワークとの間のブリッジの役割を果たし得る。
【００９２】
メッシュネットワークブリッジデバイスが、動作の第１モード４１０と動作の第２モード４２０との間で切り替えをするよう適応されることは容易に分かるだろう。従って、メッシュネットワークブリッジデバイスは、メッシュネットワークへのメッセージの送信に続いて、動作の第１モード４１０に戻すよう切り替え得る。
【００９３】
動作の第１モードと動作の第２モードとの間の切り替えは、好ましくは、メッシュネットワークブリッジデバイスが、リソース制限デバイス及びメッシュネットワークを各々定期的に「チェック」し得るように、周期的なものである。
【００９４】
例として、ブリッジデバイスは、動作の第１モードと動作の第２モードとの両方が、同じ各々の期間の間、有効(active)であるように、10乃至50msごとに、動作の第１モードと動作の第２モードとの間の切り替えをし得る。
【００９５】
他の実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１の所定の期間の間、動作の第１モードで動作することができ、第２の所定の期間の間、動作の第２モードで動作することができる。
【００９６】
例えば、メッシュネットワークブリッジデバイスは、100乃至2000msの間、動作の第１モードにあってもよく、その後、50乃至100msの間、動作の第２モードにあってもよい。第１の期間（即ち、動作の第１モードが有効である時間の長さ）は、好ましくは、第２の期間より長い。好ましくは、メッシュネットワークブリッジデバイスが、動作の第１モードで動作する時間と、動作の第２モードで動作する時間の比は、100：1以上、例えば150：1、例えば200：1である。これは、第１制御信号が、メッシュネットワークに送信するためにメッシュネットワークブリッジデバイスによって受信され得る可能性を有利に高め得る。
【００９７】
他の例においては、ブリッジデバイスが第２通信チャネルにとどまる長さ／頻度は、例えば、リソース制限デバイスの周期的な非活動フェーズと一致するよう、リソース制限デバイスの任意の通信特性に適応され得る。
【００９８】
第１制御信号４５１がメッシュネットワークブリッジデバイスに送信されるのが失敗に終わった（例えば、メッセージが送信されるときに、メッシュネットワークブリッジデバイスが動作の第２モード４２０にある）場合には、リソース制限デバイスは、或る期間後にメッシュネットワークブリッジデバイスにメッセージを再送信し得る。これは、例えば、第２のユーザ入力に応じてのものであってもよい。
【００９９】
幾つかの実施例においては、リソース制限デバイス２００は、第１制御信号の少なくとも１つのコピーがメッシュネットワークブリッジデバイスによって受信可能であるように、（例えば、メッシュネットワークブリッジデバイスが動作の第２モードにある時間の長さより長い）或る期間にわたってメッシュネットワークブリッジデバイス１００に第１制御信号４５１の複数のコピーを送信するよう適応され得る。メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１制御信号の複数のコピーを受信し、（例えば、当業界においてよく知られているようにメッセージシーケンス番号に基づいて）第１制御信号の複数のコピーが受信されたことを検出することができるよう適応され得る。メッシュネットワークブリッジデバイスは、更に、第１制御信号の単一のコピーしかメッシュネットワークに送信しないよう適応され得る。このような実施例は、制御信号が、メッシュネットワークへの送信のためにリソース制限デバイスから成功裏に受信される可能性を有利に高める。
【０１００】
本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイス１００の随意の第２動作手順を図４を参照して説明する。今度も、（例えば、ページの下方への）垂直変位は、時間の経過を示す。図４は、メッシュネットワークブリッジデバイス１００及びメッシュネットワーク３００と関連付けられる通信チャネルしか明らかにしていない。
【０１０１】
メッシュネットワークブリッジデバイスがメッシュネットワークと通信し得る動作の第２モード４２０においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、例えば、第１チャネルのチャネル特性の更新を含む、第１更新データ５１０をメッシュネットワークから受信し得る。メッシュネットワークブリッジデバイスは、新たな第２通信チャネル１４０ｂをもたらすよう、第２通信チャネル１４０ａの第２チャネル特性を更新するために用いられ得る。
【０１０２】
換言すれば、メッシュネットワーク３００は、メッシュネットワークによって用いられる通信チャネルの特性を新たなチャネル特性に変える意図を示すために、第１更新データをメッシュネットワークブリッジデバイス１００に送信し得る。次いで、メッシュネットワークブリッジデバイスが、この情報に基づいて、第２通信チャネル１４０ａの第２チャネル特性を、意図されている新たなチャネル特性と一致するよう調節し、それによって、新たな第２通信チャネル１４０ｂを決定し得る。
【０１０３】
例えば、第２チャネル特性は、メッシュネットワークブリッジデバイスがメッシュネットワークと通信する特定の周波数であってもよく、第１更新データは、第２通信チャネルのための新たな特定の周波数についての情報を含んでもよい。
【０１０４】
このような実施例は、有利なことには、メッシュネットワークがチャネル特性を変えるときに、メッシュネットワークブリッジデバイスがメッシュネットワークと通信し続けることを可能にする。
【０１０５】
好ましい他の実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１更新データが受信されたことを確認する第１肯定応答データ５１５をメッシュネットワーク３００に送り返す。これは、メッシュネットワークブリッジデバイスが第２チャネル特性を修正しようとすることをメッシュネットワークに確信させることを可能にする。
【０１０６】
幾つかの実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、メッシュネットワークからの指示に応じて、メッシュネットワークブリッジデバイスに供給するためのデータ又はデータを含むメッセージを生成する。このメッセージは、（第２通信チャネルと関連付けられる）第２チャネル特性を更新するためのデータを含み得る。
【０１０７】
例えば、メッシュネットワーク上のノードは、何らかの理由（例えば、現在の第２チャネル特性と同じ特性しか用いることができない新しいデバイスがメッシュネットワークに接続されるという理由）で第２チャネル特性が調節されることを要求し得る。メッシュネットワークブリッジデバイスは、この指示された要求に基づいて、第２チャネル特性を更新するためのデータを生成し得る。別の例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、（第１又は第２チャネルの）チャネル特性にそれ自身を指示する指示を受信し、発電デバイス(harvesting device)のためのメッセージの生成をトリガし得る。
【０１０８】
メッシュネットワークブリッジデバイスが、周期的に、動作の第１モードと動作の第２モードとの間で切り替えをする実施例の場合は、これは、有利なことには、メッシュネットワークブリッジデバイスが、第２通信チャネルが変えられたかどうかを（例えば、第１更新情報が受信されるかどうか）を決定することを可能にする。
【０１０９】
本発明の第１実施例によるメッシュネットワークブリッジデバイス１００の随意の第３動作手順は、図５を参照すれば、理解されるだろう。
【０１１０】
メッシュネットワークが、新たなチャネル特性を持つ新たな通信チャネル１４０ｃに切り替えることを望む場合があり、それによって、第１更新データ５１０をメッシュネットワークブリッジデバイスに送信しようと試みる場合がある。
【０１１１】
メッシュネットワークブリッジデバイスが、この情報を受信できない場合がある。例えば、第１更新データ５１０の送信時に、メッシュネットワークブリッジデバイスが、動作の第１モードにある場合がある。それに応じて、メッシュネットワークブリッジデバイスは、（異なる通信チャネルを通じて動作しているので）メッシュネットワークから第１更新データ５１０を受信することができない場合がある。従って、メッシュネットワークブリッジデバイスは、メッシュネットワークの通信チャネルに対して加えられた変更に合わせるよう第２通信チャネルの第２チャネル特性を調節することができない場合がある。
【０１１２】
このようなシナリオにおいては、メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、第２チャネルに戻り、ネットワークがもはやそこにはないことが分かると、メッシュネットワークとの接触が再確立されるまで、第２通信チャネルのチャネル特性を、漸進的に、ランダムに又は（例えば、まず、一次チャネルを試し、後で、二次チャネルを試す）戦略的に、調節するよう適応され得る。他の例においては、前記メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、例えば、再アソシエーション又は再参加のやり取りを用いて、ネットワークとの通信を再確立する他の手段を用い得る。
【０１１３】
換言すれば、メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、メッシュネットワーク３００との通信が、もはや可能ではないとき、又は可能ではないとき（即ち、メッシュネットワークの通信チャネルが、第２通信チャネルと異なるチャネル特性を持つとき）を検出するよう適応され得る。第２チャネル特性がメッシュネットワークの新たなチャネル特性と一致するまで、第２通信チャネルの第２チャネル特性に対して、漸進的な、ランダムな又は他の戦略的な調節がなされ得る。
【０１１４】
例えば、メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、第１の他の第２通信チャネル１４０ｂをもたらすよう、第２通信チャネル１４０ａの第２チャネル特性を調節し得る。この第１の他の第２通信チャネルは、メッシュネットワークの新たな通信チャネル１４０ｃと同じチャネル特性と関連付けられていないので、メッシュネットワークブリッジデバイスは、第２の他の第２通信チャネル１４０ｃをもたらすよう、第１の他の第２通信チャネルの第２チャネル特性を自動的に調節し得る。第２の他の第２通信チャネル１４０ｃは、メッシュネットワークのチャネル特性と一致し、それによって、メッシュネットワークブリッジデバイスは、メッシュネットワークと通信し得る。従って、調節はこの時点で停止される。これらの変更は、全く、又はブリッジデバイスが成功裏にメッシュネットワークと再接続するまで、リソース制限デバイスに伝達される必要はない。
【０１１５】
単なる例として、メッシュネットワーク３００の通信チャネルは、特定の周波数、例えば2450MHzと関連付けられ得る。メッシュネットワークは、この特定の周波数を、より高い周波数、例えば2452MHzに切り替えることを選択し得る。メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、メッシュネットワークとの接続が再確立されるまで、第２通信チャネルの周波数を調節し得る（例えば、2451MHzに増加させ、次いで、2452MHzに増加させ得る）。
【０１１６】
幾つかの実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、正しいチャネル特性が得られるまで（即ち、メッシュネットワークブリッジデバイスが第２通信チャネルを介してメッシュネットワークに接触し得るまで）格納されている既知のあり得るチャネル特性のリストを循環し得る。
【０１１７】
特定の実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、第２チャネル特性における各変更後に、メッシュネットワークに接触しようとして、第２通信チャネルを介してデータ５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃを送信し得る。メッシュネットワークブリッジデバイスは、第２肯定応答データ５２５がメッシュネットワークから受信されるときに、第２チャネル特性の調節を停止し得る。
【０１１８】
換言すれば、メッシュネットワークは、確認データ５２０ｃが成功裏に受信されるとき、第２通信チャネルの第２チャネル特性が正しく識別されたこと、及びメッシュネットワークとメッシュネットワークブリッジデバイスとの間の通信が可能であることを知らせるために、第２肯定応答データ５２５をメッシュネットワークブリッジデバイスに送信するよう適応され得る。
【０１１９】
幾つかの実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイス１００は、（例えば、新たなチャネルにおいて適切に動作し始めるための時間を他のメッシュノードに与えるために）第１更新データの受信の所定の期間後に、第２チャネル特性を調節する。
【０１２０】
他の又は更なる実施例においては、第１更新データが、第２チャネル特性が調節されるべきである時間の指示と関連するデータを有する。例えば、第１更新データは、第２チャネル特性の変更が指示されたときのタイムスタンプを含むことができ、第２チャネル特性を変更する時間は、前記タイムスタンプから決定され得る（例えば、タイムスタンプの所定の期間後）。これは、有利なことには、メッシュネットワークブリッジデバイスが、リソース制限デバイスからのメッセージがメッシュネットワークに送信される可能性を高めるよう、最大限の期間の間、メッシュネットワークと同じチャネルにおいて動作することを確実にする。
【０１２１】
このような実施例は、有利なことには、メッシュネットワークブリッジデバイスが、メッシュネットワークの通信チャネルの変化に適応的に追随することを可能にし、メッシュネットワークが、メッシュネットワークブリッジデバイスとの接続性を失い、従って、リソース制限デバイスとの接続性を失う心配なしに、ノイズ緩和及び／又はセキュリティの目的でその通信チャネルを調節し続け得ることを確実にする。
【０１２２】
メッシュネットワークブリッジデバイスは、周期的又は動的に（例えば、動作の第２モードへの切り替え時に）メッシュネットワークとのハンドシェイクを実施しようとすることによって、メッシュネットワークとの通信が、可能ではないこと、又はもはや可能ではないことを検出することが可能であり得る。一対のデバイスの間で通信がもはや可能ではないことを検出する他の方法は、当業者にはよく知られているだろう。
【０１２３】
特定の実施例においては、メッシュネットワーク３００の親ノード３１０（即ち、メッシュネットワークブリッジデバイスが通信するネットワークのノード）は、メッシュネットワークデバイスとの接触が可能になる又はイネーブルになるまで、メッシュネットワークブリッジデバイス１００及び／又はリソース制限デバイス２００に送信されるべきであるデータをバッファリングする又は一時的に格納するよう適応され得る。親ノードは、とりわけ、メッシュネットワークブリッジデバイスと関連付けられる第２通信チャネルの第２チャネル特性を更新するための第１更新データを格納し得る。
【０１２４】
上記の実施例は、有利なことには、メッシュネットワーク３００がそのチャネル（例えば、周波数ホップ）を自由に調節することを可能にし、それによって、（チャネルが一定なままである必要がないので）セキュリティの改善を可能にすると共に、（チャネルのノイズがあまりに多いと考えられるときにはチャネルが自動的に調節し得るので）ノイズ削減を可能にする。
【０１２５】
メッシュネットワークブリッジデバイスの随意の第４動作を、図６を参照して説明する。
【０１２６】
メッシュネットワークブリッジデバイスは、第２通信チャネルのチャネル特性に基づいている第２更新データ６１０をリソース制限デバイスに送信するよう適応され得る。メッシュネットワークブリッジデバイスは、次いで、メッシュネットワークブリッジデバイスと関連付けられている第２チャネル特性と一致するように第１通信チャネルの第１チャネル特性を更新することができる。
【０１２７】
第２更新データの送信は、動作の第１モード４１０の間に行われ得ることは容易に分かるだろう。
【０１２８】
好ましい実施例においては、第１通信チャネルの第１チャネル特性は、第２通信チャネルの第２チャネル特性と一致するように、周期的に又は選択的に更新される。これは、メッシュネットワークブリッジデバイスの単一の送受信機が単一の通信チャネルにおいて有利に動作することを確実にする。即ち、メッシュネットワーク、メッシュネットワークブリッジデバイス及びリソース制限デバイスが、全て、同じ通信チャネルを介して通信する。
【０１２９】
メッシュネットワークは、それに応じて、メッシュネットワークブリッジデバイスが同じ通信チャネルにおいてリソース制限デバイス及びメッシュネットワークと通信するよう適応される（即ち、第１通信チャネルが第２通信チャネルと同一である）動作の第３モード４３０を有するよう適応され得る。
【０１３０】
他の実施例においては、第１通信チャネルの第１チャネル特性は、第２更新情報の送信成功時（例えば、送信がリソース制限デバイスによって確認されるとき）にだけ更新され得る。従って、リソース制限デバイスは、第２更新情報の受信成功を通知するために、メッシュネットワークブリッジデバイスに供給するための第１肯定応答データ６２０を生成するよう適応され得る。
【０１３１】
他の実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスと関連付けられる第１通信チャネルの第１チャネル特性は、送信がリソース制限デバイスによって確認されることなしに、更新され得る。このような実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、所定の期間後に、リソース制限デバイスとの通信が可能ではないことを検出し得る（例えば、メッシュネットワークブリッジデバイスは、前記所定の期間の間、メッセージが受信されていないことを検出し得る）。それに応じて、第１チャネル特性は、リソース制限デバイスとの通信を再確立するために、以前の第１チャネル特性に戻すよう再調節され得る。
【０１３２】
更に言い換えれば、実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、（リソース制限デバイスと関連付けられる）第１通信チャネルの第１チャネル特性が（メッシュネットワークと関連付けられる）第２通信チャネルの第２チャネル特性と異なるかどうかを決定するよう適応される。メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１チャネル特性は第２チャネル特性と異なるという決定に応じて、（リソース制限デバイスと通信する）動作の第１モードと（メッシュネットワークと通信する）動作の第２モードとの間で切り替えをするよう適応される。
【０１３３】
簡単に言えば、メッシュネットワークブリッジデバイスは、リソース制限デバイス及びメッシュネットワークが異なる通信チャネルにおいて動作しているかどうかを決定し、この決定に応じて、リソース制限デバイスがメッシュネットワークと通信することを可能にするように異なる通信チャネル間で切り替えをするよう適応される。これは、（例えば、通信チャネルをまだ切り替えていない、又は通信チャネルを切り替えることができない）リソース制限デバイスがメッシュネットワークと通信し続け得ることを確実にする一方で、有利なことには、リソース制限デバイスがメッシュネットワークと同じ通信チャネルにおいて動作することも可能するという利点を供給する。
【０１３４】
例として、メッシュネットワークデバイスとリソース制限デバイスとが同じ通信チャネルにおいて（メッシュネットワークブリッジデバイスと）通信しているシナリオを考える。即ち、第１チャネル特性が第２チャネル特性と同じであるシナリオ（例えば、同じチャネル周波数）を考える。メッシュネットワークが通信するチャネルの周波数が変化し、リソース制限デバイスのチャネルの周波数は変化しない場合には、メッシュネットワークブリッジデバイスは、リソース制限デバイスがもはや同じ通信チャネルでは動作しないと決定し得る。換言すれば、メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１チャネル特性は第２チャネル特性と異なると決定し得る。
【０１３５】
本発明は、それによって、（例えば、一時的に更新データを受信することができないために）非意図的に古いチャネルに維持されているリソース制限デバイスが、メッシュネットワークとの通信を維持することを可能にすることは理解されるだろう。
【０１３６】
好ましくは、メッシュネットワークブリッジデバイスは、第２チャネル特性における変化を検出し、（例えば、前記メッシュネットワークブリッジデバイスがリソース制限デバイスから第１肯定応答データ６２０を受信したかどうかを決定して、）第１チャネル特性もそれに応じて変化したかどうかを決定するよう適応される。メッシュネットワークブリッジデバイスは、第１チャネル特性はそれに応じて変化していない（すなわち、リソース限定デバイスは古い通信チャネルにおいて動作している）という決定に応じて、動作の第１モードと動作の第２モードとの間で切り替えをするよう適応される。
【０１３７】
メッシュネットワークブリッジデバイスが、第２チャネルにおいて変化が生じたと決定した（それによって、動作の第１モードと動作の第２モードとの間で切り替えをしている）シナリオにおいては、この切り替えは、好ましくは、周期的（即ち、規則正しい間隔での切り替え）である。これは、メッシュネットワークブリッジデバイスが、（第２通信チャネルの）第２チャネル特性に対する更なる更新又は変更がなされたかどうかを決定することを可能にするだろう。これは、それによって、メッシュネットワークブリッジデバイスがメッシュネットワークとの接触を失う可能性を低減する。
【０１３８】
他の実施例においては、リソース制限デバイスは、意図的にメッシュネットワークとは別のチャネルに置かれ得る。これは、例えば、リソース制限デバイスに関するネットワークからの干渉を減らし得る。
【０１３９】
幾つかの実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、メッシュネットワークブリッジデバイス若しくはリソース制限デバイスのいずれか、又はその両方へのユーザ入力又は介入に応じて、第１通信チャネルの第１チャネル特性のみを変更するよう適応され得る。
【０１４０】
例えば、ユーザは、リソース制限デバイスにおいて第１チャネル特性を手動で変更してもよく、前記リソース制限デバイスは、更新信号をメッシュネットワークブリッジデバイスに送信する。メッシュネットワークブリッジデバイスは、その場合、手動で調節されたリソース制限デバイスの第１チャネル特性と一致するよう、前記メッシュネットワークブリッジデバイス自身の第１チャネル特性を調節し得る。ユーザは、それによって、手動で第１チャネル特性を第２チャネル特性に合わせ得る。この場合には、メッシュネットワークブリッジデバイスは、同じ通信チャネルを通じてメッシュネットワーク及びリソース制限デバイスと通信するために、動作の第３モードに入り得る。
【０１４１】
メッシュネットワークブリッジデバイスの実施例は、ZigBee（RTM）通信プロトコルにおいて動作する無線メッシュネットワーク、別名ZigBeeネットワークに特に有利に用いられ得る。
【０１４２】
当業者は、ZigBee規格において定義されている３つの論理デバイスタイプ、即ち、ZigBeeエンドデバイス、ZigBeeコーディネータ及びZigBeeルータが存在することを容易に理解するだろう。ZigBeeエンドデバイスは、単一の他のデバイスのみを介して通信するよう適応される。ZigBeeコーディネータは、集中セキュリティネットワークを作成することができる（即ち、ZigBeeネットワークのオリジネータである）。ZigBeeルータは、複数の他のデバイスと通信し、これらのデバイスから及びこれらのデバイスへメッセージを転送し、ZigBeeエンドデバイスの親の役割を果たすよう適応される。
【０１４３】
ZigBeeネットワークの通信チャネルは、チャネル特性、特にチャネル周波数と関連付けられる。
【０１４４】
ZigBeeネットワークは、例えば、ZigBeeネットワークの通信チャネルと関連付けられる周波数が、外部干渉（例えば、ノイズ）を考慮するよう、又はセキュリティ目的のために、自動的に適応する周波数アジリティを有し得る。例として、これは、周期的な間隔で、又は外部干渉に直接反応して、行われ得る。
【０１４５】
周波数アジリティは、ZigBeeネットワークのオプション機能であるが、家庭、オフィスなどでますます多くの無線ネットワーク（Wi-FiとZigBeeとの両方）が配置されるようになっているので、ますます好ましいものとなっている。場合によっては、ZigBeeネットワークの通信チャネルは、他のデバイス、例えば、一般的なWi-Fiデバイスによっても用いられる。このようなシナリオにおいて、最小限の人間の入力でチャネル衝突又は競合（及びそれによるあり得るデータ衝突）の影響を減らす或るとりわけ効果的な方法は、周波数アジリティを自動的に実施するものである。
【０１４６】
少なくとも１つの実施例においては、ZigBeeネットワークの所定のノードは、ZigBeeネットワークのノードが通信し得る通信チャネルの特性を決定する責任を負うネットワークマネージャである。ネットワークマネージャは、例えば、周波数を切り替える意図を知らせるために、ZigBeeネットワークの他のノードにネットワーク更新要求を送信し得る。例えば、ネットワークマネージャは、ZDP（ZigBee Device Profile）ネットワーク更新要求コマンドを他のノードに送出することができ、ネットワーク全体が、定義されている約7.5秒の期間後に通信チャネルを切り替える。
【０１４７】
リソース制限デバイスは、とりわけ、超低電力デバイスがZigBeeネットワークに接続することを可能にする拡張ZigBee仕様で動作するグリーンパワーデバイス（GPD）であり得る。このようなグリーンパワーデバイスは、それらの環境から得られるエネルギによって動作することができるように、動作中、（例えば、200μJ未満の）著しく少量のエネルギ量しか用いない。
【０１４８】
グリーンパワーデバイスは、制約GPD(constrained GPD)又は進化GPD(evolved GPD)という２つの特定のタイプに分けられ得る。
【０１４９】
制約GPDは、不規則な時間間隔で（即ち、ユーザ入力の受信時に）しか、動作しない又はアクティブにならない場合がある。従って、制約GPDは、ZigBeeネットワークの通信チャネルのチャネル特性における変化に応じて（前記制約GPDが動作する）通信チャネルのチャネル特性を切り替えることができない場合がある。幾つかの実施例においては、制約GPDは、通信チャネルを切り替えることができない場合があり、代わりに、例えば、単一のチャネルを通じてしか動作することができない場合がある。
【０１５０】
進化GPDは、定期的な間隔の間アクティブになるよう適応され、一般に、双方向通信を実施することができる。このような進化GPDも、切り替えの時間中又は切り替え要求がブロードキャストされる時間中に非アクティブである場合があるので、ZigBeeネットワークの通信チャネルの周波数と一致するように（前記進化GPDが動作する）通信チャネルの周波数を切り替えることができない場合があることは容易に分かるだろう。
【０１５１】
ZigBeeネットワークにおいては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、グリーンパワーインフラストラクチャデバイス（例えば、グリーンパワープロキシ又はグリーン電力シンク）であり得る。メッシュネットワークブリッジデバイスの典型的な動作手順の間（即ち、動作の第１及び第２モード中）、メッシュネットワークブリッジデバイスは、メッシュネットワークにおけるグリーンパワーデバイスに相当すると考えられることができ、メッシュネットワークの親ノードは、メッシュネットワークにおけるメッシュネットワークブリッジデバイスに相当する。
【０１５２】
それ故、当業者は、（少なくとも動作の第１及び第２モード中、）メッシュネットワークブリッジデバイスは、ZigBee通信規格に従って、（リソース制限デバイスに対する）ZigBeeルータ及び（メッシュネットワークの親ノードに対する）ZigBeeエンドデバイスの両方の役割を果たし得ることを理解し得る。動作の第３モードにあるときには、メッシュネットワークブリッジデバイスは、ZigBeeルータの役割のみを果たし得る。
【０１５３】
親ノードは、好ましくは、ZigBeeルータであり、（メッシュネットワークブリッジングデバイスが動作の第１及び／又は第２モードにあるときには、）一般に、メッシュネットワークブリッジデバイスを、ZigBeeエンドデバイスとみなし得る。幾つかの実施例においては、親ノードは、ZigBeeコーディネータであり得る。
【０１５４】
幾つかの実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、ZigBee通信プロトコルの既知の低電力ルータ（LPR）機能を用いて低電力ルータの役割を果たす。これは、メッシュネットワークブリッジデバイスが、（第１通信チャネルにおいてリッスンするために）ZigBeeネットワークから一時的に消えることができるようにしながら、第２通信チャネルを通じての複数の近隣ノードとの通信動作及び転送を実施し続けることを可能にする。
【０１５５】
この実施例は、近隣ノードは、メッシュネットワークブリッジデバイスに何かを送信するためには、低電力ルータプロトコルを用いざるを得ないという利点を有し、これは、メッシュネットワークブリッジデバイスの次の活動期間までのウェイクアップシーケンスを送信することを必要とする。これは、有利なことには、メッシュネットワークの親ノードによって実施され得るような時間制限フレームバッファリングメカニズム（即ち、メッシュネットワークブリッジングデバイス／リソース制限デバイスに送信するためのデータのバッファリング）より高いメッセージ配信確率を持つ。
【０１５６】
他の実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、ZBLDチャネルにおいてその時間の最大限を費やすことができるように変更された挙動を有するZigBeeルータの役割を果たす（即ち、機能制限ルータである）。
【０１５７】
このようなメッシュネットワークブリッジデバイスは、ZigBeeエンドデバイスからのアソシエーション(association)を受け付けないようにし、（メッシュネットワークブリッジデバイスとリンクするための異なる専用の手順を用いる）他のZigBeeルータからのアソシエーションしか受け付けないことによって、そのZigBeeルータ挙動を変更し得る。これは、例えば、（近隣ルータとなり、従って、それらの近隣テーブルにメッシュネットワークブリッジデバイスを追加する必要があるだろう）フル機能デバイスのアクティブスキャン（ビーコン要求コマンド）にのみ応答し、機能削減デバイスのアクティブスキャンを黙って無視することによって、又はチャイルドキャパシティ(child capacity)なしの指示を備える機能削減デバイス及びフル機能デバイスの両方のアソシエーション要求に応答することによって、達成され得る。
【０１５８】
メッシュネットワークブリッジデバイスは、（メッシュネットワークブリッジデバイスが、第１通信チャネルにおいてリッスンするためにネットワークから消えるときにパケットを転送しそこなうときでも、メッシュネットワークブリッジデバイスが、他のルータの近隣テーブルから取り除かれないようにするために）他のルータの代わりに転送しないようにすることによって、その挙動を更に変更し得る。これは、ルート要求（RREQ）がメッシュネットワークブリッジデバイスそれ自体から生じるものではない場合には、メッシュネットワークブリッジデバイスは、RREQをZigBeeネットワークの他のノードに転送しない、又はRREQを転送するが、総経路コストに最大リンクコストを加えることによって、達成され得る。各RREQは単に再ブロードキャストされ、成功率が（他のブロードキャストベースの通信の場合と同様に）パッシブ肯定応答(passive acknowledgement)を用いて追跡されないことから、この方法は、近隣ノードにおいて保持されるリンクコスト／成功率統計値に悪影響を及ぼすことはなく、従って、近隣のものとのリンクの継続に影響を及ぼさないだろう。他方では、メッシュネットワークブリッジデバイスは、依然として、リソース制限デバイスの代わりに（及び必要に応じてそれ自身のために）転送する必要があり得る。それ故、近隣ルータとの良好なリンクコスト、特に、（即ち、近隣のものによって観測可能なような）送信コストを保つことに関心がある。更に、他のルータは、ルータによって送信されるリンクステータスメッセージによって、メッシュネットワークブリッジデバイスが前記リンクステータスメッセージを時間通りに送信する限り、ルータの存在を追跡し、前記ルータは、その近隣ルータには「常に存在する」ように見え得る。
【０１５９】
ルータ機能におけるメッシュネットワークブリッジデバイスは、それのためのメッセージをバッファリングするための親を持たないだろうことから、前記メッシュネットワークブリッジデバイスは、ZigBeeネットワークにおけるチャネル変更時にネットワーク再参加／経路再発見を実施する必要があるだろう。
【０１６０】
上記の実施例は、主に、チャネル変更後の（例えば、第２通信チャネルの周波数ホップ後の）ZigBeeネットワークに関連しているが、リソース制限デバイスが、完全なチャネルセットをサポートしていない、とりわけ、ネットワークの現在の動作チャネルをサポートしていない状況に等しく適用可能である。換言すれば、リソース制限デバイスが、例えば、チャネルサポート又は電力の不足のために、第２通信チャネルにおいて動作することができない状況があり得る。
【０１６１】
このような場合には、メッシュネットワークブリッジデバイスは、２つのネットワークチャネルにおいて動作することができ、故に、リソース制限デバイスは、前記リソース制限デバイスがサポートする前記チャネルのうちの１つにおいて動作可能である。
【０１６２】
動作の第１及び第２モードを有するメッシュネットワークブリッジデバイスの役割を果たすことが可能であるメッシュネットワークの複数のノードが供給されてもよい。このようなノード（例えば、ZigBeeルータ）は、明らかに「多チャネル動作可能」である。一般的なこのような実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスの役割を果たす機能は、多チャネル動作可能ノードにおいてトリガされなければならない。
【０１６３】
或る実施例においては、メッシュネットワークブリッジデバイスは、例えば、メッシュネットワーク（例えば、ZigBeeネットワーク）から第１更新データを受信するときに、自律的にこのような決定をすることができる。この解決策は、メッシュネットワークブリッジデバイスが、このリソース制限デバイスと直接通信することが可能な（即ち、リソース制限デバイスの無線範囲内の）唯一のデバイスである場合に特に有利である。
【０１６４】
実施例においては、（メッシュネットワークブリッジデバイスの役割を果たすことが可能な）どのデバイスが複数のチャネルにおいて動作し始めるべきかに関する決定は、メンテナンスデバイス、例えば、チャネル変更をトリガするネットワークマネージャデバイス、ゲートウェイの背後にあるアプリケーション、試運転ツールなどによって行われ得る。このため、現在のチャネル変更コマンドは、試運転モード（GPプロキシ試運転モードコマンド）又は双方向通信との接続（GP応答コマンド）でしか機能しないことから、新しいグリーンパワークラスタコマンドが定義される必要がある場合があり、又は既存のコマンドが変更される必要がある場合があり、この決定を行うために、メンテナンスデバイスは、例えば、ネットワークトポロジ、メッシュネットワークブリッジデバイスリンクとリソース制限デバイスのリンクの品質などに関する付加的な情報を必要とし得る。
【０１６５】
更に別の実施例において、複数のメッシュネットワークブリッジデバイスが特定のリソース制限デバイスと通信することが可能である場合には、メッシュネットワークブリッジデバイスは、それらのうちのどれが多チャネル動作を開始すべきかをネゴシエートする必要があり得る。このためには、例えば、一方向GPDFのためのGP通知がプロキシのアドレス及び距離情報を運ぶことを可能にするよう、グリーンパワークラスタコマンドが追加又は変更される必要があり得る。
【０１６６】
上記のもの以外のチャネルが関連付けられ得る代わりの又は更なるチャネル特性は、当業者にはよく知られている。例えば、チャネル特性は、（例えば、相互クロックに関係する）チャネル位相、電磁的な偏り、及び電磁軌道角運動量であり得る。更に又はさもなければ、有線チャネルの場合は、電圧／電流における変化が用いられ得る。前記チャネルは、通信される可能性がある信号の他の特性、例えば、OSIスタックの特定のレベル、例えば、MAC層（例えば、802.15.4対802.15.3）、NWKレベル（例えば、ZigBee core対ZigBee Inter-PAN）などにおける通信プロトコルを含むように、広義に定義されることもできる。幾つかの実施例においては、チャネルは、セキュリティの使用、例えば、特定のセキュリティサービス（例えば、暗号化、認証又は完全性）、セキュリティレベル、特定のセキュリティアルゴリズム、又は特定の秘密セキュリティマテリアルの使用によって定義され得る。
【０１６７】
とりわけ有利な実施例においては、リソース制限デバイスは、メッシュネットワークに接続される光源を制御するよう適応され得る。このような実施例においては、リソース制限デバイスは、無線スマートスイッチ、例えば、Philips (RTM) Hueタップであり得る。
【０１６８】
他の又は更なる有利な実施例においては、リソース制限デバイスは、太陽光発電のものであり、故に、１つ以上の光電池を有する。リソース制限デバイスの好ましい実施例は、（強度、色、温度、光度などのうちの少なくとも１つを検出する）光センサのような太陽光発電センサを有する。リソース制限デバイスの幾つかの有利な実施例は、バッテリ駆動の超低電力デバイス、例えば、遠隔制御装置又はセンサを含む。
【０１６９】
メッシュネットワークブリッジデバイス、リソース制限デバイス及びメッシュネットワークとの通信において用いられ得る適切な無線通信プロトコルは、赤外線リンク、ZigBee、Bluetooth、IEEE802.11規格に従うような無線ローカルエリアネットワークプロトコル、2G、3G又は4G電気通信プロトコルなどを含む。他のフォーマットは、当業者には容易に分かるだろう。
【０１７０】
少なくとも１つの実施例においては、リソース制限デバイスをメッシュネットワークに接続するための複数のメッシュネットワークブリッジデバイスが供給され得る。各メッシュネットワークブリッジデバイスは、先に説明した通りであり得る。各メッシュネットワークデバイスのための動作の第１モードと動作の第２モードとの間の切り替えは、複数のメッシュネットワークブリッジデバイスにおける少なくとも１つのメッシュネットワークブリッジデバイスが、常に、動作の第１モードにあり、それ故、リソース制限デバイスと通信し得るようなタイミングで行われ得る。これは、有利なことには、リソース制限デバイスからメッセージを受信する確率を高める。
【０１７１】
複数のリソース制限デバイスが単一のメッシュネットワークブリッジデバイスと通信し得ることは容易に分かるだろう。換言すると、各々が第１通信チャネルを通じてメッシュネットワークブリッジデバイスと通信することができる複数のリソース制限デバイスが存在し得る。
【０１７２】
メッシュネットワークにリソース制限デバイスを接続する方法の実施例は、図７を参照すると容易に理解されるだろう。
【０１７３】
方法７は、動作の第１モードにあるメッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、第１チャネル特性を持つ第１通信チャネルを通じてリソース制限デバイスと通信するステップ４１０を有する。前記方法は、動作の第２モードにあるメッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、第２チャネル特性を持つ第２通信チャネルを通じてメッシュネットワークと通信するステップ４２０も有する。前記方法は、メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、交互にリソース制限デバイス及びメッシュネットワークと通信して、それによって、リソース制限デバイスをメッシュネットワークに接続するために、動作の第１モードと動作の第２モードとの間で切り替えをするステップ７００を更に有する。
【０１７４】
随意に、前記方法は、メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、第２チャネル特性に基づいて第１更新データを生成するステップ７１０と、メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、第１更新データをリソース制限デバイスに送信するステップ７２０と、第１更新データに基づいて第１通信チャネルの第１チャネル特性を調節するステップ７３０とを更に有する。
【０１７５】
前記方法は、メッシュネットワークブリッジデバイスの動作の第３モードにおいて、単一の通信チャネルを通じてリソース制限デバイス及びメッシュネットワークと通信するステップ４３０を更に含み得る。
【０１７６】
前記方法は、メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、（メッシュネットワークと関連付けられる）第２チャネル特性が（リソース制限デバイスと関連付けられる）第１チャネル特性と異なるかどうかを決定するステップ７４０を有する。
【０１７７】
前記方法は、随意に、メッシュネットワークブリッジデバイスを動作の第３モードから動作の第１及び／又は第２モードに切り替えるべきかどうかを決定するために、メッシュネットワークブリッジデバイスを用いて、メッシュネットワークの通信チャネルのチャネル特性が変えられるかどうかを決定するステップを更に有する。
【０１７８】
少なくとも１つの実施例においては、コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがプロセッサを有するコンピューティングデバイスにおいて実行されるときに、図７を参照して記載されているような方法のステップの全てを実施するよう適応されるコンピュータプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムが提供される。
【０１７９】
当業者は、請求項に記載の発明を実施する際に、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。請求項における如何なる符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【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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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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