(57)【要約】【課題】ゲートウェイデバイスと、データサーバと、ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する通信システムを提供する。【解決手段】ゲートウェイデバイス（１）は、センサ（７）からモニタリング情報を受けてデータサーバ（２）へ転送し、データサーバは、モニタリング情報を受ける。通信システムは、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が危険にさらされている場合に、アラートを生成し、中継を開始するよう構成される。ゲートウェイデバイスは、ゲートウェイデバイスからデータサーバへのモニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイス（６）の中継グループ（４）を識別し、それらへモニタリング情報を送信する。中継グループの各メンバーは、自身へ送信されたモニタリング情報を受け、モニタリング情報をデータサーバへ中継するよう構成される。データサーバは、モニタリング情報を受ける。【選択図】図１
2016208502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートウェイデバイスと、データサーバと、前記ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する通信システムであって、
前記ゲートウェイデバイスは、１つ以上のセンサからモニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ転送するよう構成され、
前記データサーバは、前記モニタリング情報を受けるよう構成され、
当該通信システムは、前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が危険にさらされている場合に、アラートを生成し、中継を開始するよう構成され、
前記ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、該中継グループ内の前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信するよう構成され、
前記中継グループの各メンバーは、自身へ送信された前記モニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ中継するよう構成され、
前記データサーバは、前記モニタリング情報を受けるよう構成される、
通信システム。
【請求項２】
前記ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる２つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、前記モニタリング情報をセグメントに分割し、該セグメントの夫々を前記中継グループ内の前記隣接デバイスのサブセットへ送信するよう構成され、
前記中継グループの各メンバーは、自身へ送信された前記セグメントを受け、該セグメントを前記データサーバへ中継するよう構成され、
前記データサーバは、前記セグメントを受け、該セグメントを結合して前記モニタリング情報を得るよう構成される、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記データサーバのセキュリティコンポーネントは、前記アラートに応答してパブリックキー及びプライベートキーの対を生成し、前記パブリックキーを前記ゲートウェイデバイスへ送信するよう構成され、
前記ゲートウェイデバイスは、前記パブリックキーを用いて前記モニタリング情報を符号化するよう構成され、
前記データサーバは、前記プライベートキーを用いて前記モニタリング情報を復号するよう構成される、
請求項１又は２に記載の通信システム。
【請求項４】
各サブセットは、１つよりも多い隣接デバイスを含み、前記サブセットは、隣接デバイスがセグメントを全て受信しないように異なっている、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
共有キーは、前記中継グループ及び前記ゲートウェイデバイスによる使用のために生成され、
前記ゲートウェイデバイスは、パブリックキーを用いて且つ前記共有キーを用いて各セグメントを符号化するよう構成され、
前記中継グループの各メンバーは、前記データサーバへの送信の前に、前記共有キーを用いてデータを暗号解読するよう構成される、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記ゲートウェイデバイスは、現在のバッテリ充電及び期待されるバッテリ使用量を評価する定期ヘルスチェックを用いて、前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が失われる危険性があるかどうかを識別するよう構成される、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記定期ヘルスチェックは、
前記ゲートウェイデバイスのバッテリレベル、
前記ゲートウェイデバイスのあらゆる必須のシステムアプリケーションの電力消費、
前記センサとの通信を維持するのに必要な電力消費、及び
前記データサーバとの通信を維持するのに必要な電力消費
のうちの１つ以上を考慮する、
請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記定期ヘルスチェックは、中継を開始すべきかどうかを判定するためにバッテリ使用量予測モデルを使用する、
請求項６又は７に記載の通信システム。
【請求項９】
中継は、
前記ゲートウェイデバイスの過去の電力消費、及び
前記ゲートウェイデバイスの位置
の一方又は両方を考慮しながら開始される、
請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
中継は、残りのバッテリ寿命の推定を与えるための現在のバッテリ使用量に基づく予測及び／又は過去のバッテリ使用量に基づく予測を用いて、接続が失われるかどうかに基づき開始され、前記推定は、前記接続が失われるかどうかを判定するよう閾値と比較される、
請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】
現在のバッテリ使用量に基づく予測及び過去のバッテリ使用量に基づく予測の両方が使用され、前記閾値は、前記現在のバッテリ使用量が前記過去のバッテリ使用量のパターンから外れる場合に調整される、
請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記過去のバッテリ使用量に基づく予測及び／又は前記現在のバッテリ使用量に基づく予測は、モニタリングされている個体の位置を含み、
接続が失われるかどうかの前記予測は、前記個体の位置を考慮する、
請求項１０又は１１に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記ゲートウェイデバイスは、ハンドシェイキング要求をブロードキャスティングし、応答する候補隣接デバイスの応答から隣接情報を導出することによって、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの前記中継グループを識別するよう構成され、
前記隣接情報は、前記候補隣接デバイスの中から前記中継グループ内の隣接デバイスを選択するために使用される、
請求項１乃至１２のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１４】
各隣接応答から導出される前記隣接情報は、
前記応答の信号強度、
前記候補隣接デバイスのバッテリ寿命、
前記候補隣接デバイスによって使用されるネットワークキャリア、
前記ゲートウェイデバイスと前記候補隣接デバイスとの間の距離、及び
前記候補隣接デバイスのオペレーティングシステム
のうちの１つ以上を含む、
請求項１３に記載の通信システム。
【請求項１５】
応答する前記候補隣接デバイスは、より長いバッテリ寿命、より強い信号強度、前記ゲートウェイデバイスまでのより短い距離、及び前記ゲートウェイデバイスと互換性があるオペレーティングシステムを有する候補隣接デバイスへより高いスコアを与えることで順位付けされる、
請求項１３又は１４に記載の通信システム。
【請求項１６】
応答するが前記ゲートウェイデバイスからの境界距離を越える前記候補隣接デバイスは、順位付けされない、
請求項１３乃至１５のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１７】
前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の中継前通信は基地局を介し、且つ／あるいは
前記隣接デバイスの少なくとも１つと前記データサーバとの間の中継通信は、基地局を介する
請求項１乃至１６のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１８】
前記ゲートウェイデバイスは、携帯電話機を含むモバイル通信デバイスであり、且つ／あるいは
前記隣接デバイスへの送信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を含む短距離無線技術を介する、
請求項１乃至１７のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１９】
前記隣接デバイスの少なくとも１つは、携帯電話機を含むモバイル通信デバイスである、
請求項１乃至１８のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項２０】
通信システムを介して一貫したモニタリングを提供する方法であって、
ゲートウェイデバイスがセンサから受けたモニタリング情報をデータサーバへ送信し、
前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が失われる危険性がある場合に、中継が開始され、該中継において、
前記ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、
前記ゲートウェイデバイスは、前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信し、
前記中継グループの各メンバーは、自身が受けた前記モニタリング情報を前記データサーバへ送信し、
前記データサーバは前記モニタリング情報を受ける
ことを有する方法。
【請求項２１】
通信システムにおけるゲートウェイデバイスであって、
前記通信システムは、当該ゲートウェイデバイスと、データサーバと、当該ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有し、
当該ゲートウェイデバイスは、センサからモニタリング情報を受けるよう構成される受信器と、前記モニタリング情報を前記データサーバへ転送するよう構成される送信器とを有し、
当該ゲートウェイデバイスは、当該ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別するよう構成されるコントローラを有し、
当該ゲートウェイデバイスの前記送信器は、前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信するよう構成される、
ゲートウェイデバイス。
【請求項２２】
当該ゲートウェイデバイスの前記コントローラは、当該ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が失われる危険性があるかどうかを識別し、そうである場合には、中継段階をトリガするとともに、前記データサーバへ送信されるアラートを生成するよう構成される、
請求項２１に記載のゲートウェイデバイス。
【請求項２３】
通信システムのゲートウェイデバイスにおける方法であって、前記通信システムは、前記ゲートウェイデバイスと、データサーバと、前記ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する方法において、
センサからモニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ転送し、
前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、
前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信する
ことを有する方法。
【請求項２４】
モバイルデバイスで実行される場合に、ゲートウェイデバイスと、データサーバと、前記ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する通信システムの前記ゲートウェイデバイスにおける方法であって、
センサからモニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ転送し、
前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、
前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信する
ことを有する方法を実行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、ゲートウェイデバイスへ送信された情報がデータサーバへ転送されるべきである通信システム及び方法に関係がある。通信システム及び方法は、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間で連続的な通信が必要とされるシステム等において使用されてよい。これの例は、産業プロセスのモニタリング又はヘルスケアにおける遠隔モニタリングのようなモニタリングシステムであってよい。
【背景技術】
【０００２】
多くのシステムは、情報をモニタリングし転送するゲートウェイデバイスとデータサーバ等との間の連続的な通信を必要とする。幾つかの場合に、例えば、遠隔ヘルスケアモニタリングの場合に、連続した通信は重要であり得る。遠隔ヘルスケアモニタリングは、個人の連続的なモニタリングを必要とし、従来の臨床環境の外で個人をモニタリングするために、例えば、個人の長期にわたる又は慢性の症状（ＬＴＣ；long  term  or  chronic  conditions）を彼らの家でモニタリングするために、あるいは、バイオデータモニタリングのために、しばしば使用されている。このモニタリングは、個人に関するバイタル情報、例えば、心拍数、血糖値、血圧等が、装着可能なデバイス／センサを用いて連続的にモニタリングされ収集されることを必要とし得る。データは、装着可能なデバイス／センサによって検知され、又は別なふうに入手され、次いで、記憶されて医療専門家によってアクセスされるように遠隔のサーバへ送信される。従って、正常なモニタリングは、最低限でも、信頼できる装着可能なデバイス／センサ、通信チャネルの高い可用性、及び高いスループットデータ処理ツールを必要とする。そのような連続モニタリングシステムの典型的なアーキテクチャは、図１に表されている。
【０００３】
図１は、典型的な連続モニタリングシステムのネットワークトポロジを示す。図は、通信ネットワークにおいて基地局を介してクラウドデータサーバと通信するゲートウェイデバイスを表す。ゲートウェイデバイスは、セルラー通信システム内の個人と関連するポータブル型ユーザ機器である。個人は、その個人に関する情報を測定及び検知するために複数の装着可能なデバイス／センサを身につけている。図１は、ゲートウェイデバイスに近接近しており、通信ネットワークにおいてマルチモードスモールセルを介してクラウドサーバと通信することが可能な複数の隣接デバイスを更に示す。
【０００４】
そのようなシステムでは、複数の装着可能なデバイス／センサは、対象となる個人に関する情報（しばしば、生体情報）を絶えず収集するよう個人に取り付けられていることが一般的である。デバイス／センサが装着可能であって、故に、装着者にとっての快適性及び利便性が重要な設計因子であることから、デバイス／センサのサイズ及び電力消費は制限される。従って、そのようなデバイス／センサは、極めて限られたデータ処理能力しか通常は備えていない。このことは、小型の及び／又は熱若しくは衝撃に耐性がある現場センサが必要とされ得る産業モニタリング状況でも当てはまることがある。結果として、ゲートウェイデバイスは、中間のデータ収集及び前処理ユニットとして働くために使用されてよい。デバイス／センサにおける電力消費制限は、ゲートウェイデバイスがデバイス／センサに近接近して与えられ得ることを決定づける。１つの一般的な配置では、ゲートウェイデバイスは携帯電話機である。
【０００５】
ゲートウェイデバイスは、差なる処理及び／又は記憶のためにデータをパッケージ化して遠隔のデータサーバへ（場合によっては基地局を介して）送信することができる。よって、ＬＴＣ又は他の医療シナリオにおいて、ゲートウェイデバイスは、メインの、しばしば単に、装着可能なデバイス／センサからモニタリングデータを収集し、収集されたモニタリングデータを遠隔のデータサーバへ転送するゲートウェイデバイスとして働くことができる。ゲートウェイデバイスから遠隔のデータサーバへのデータ送信は、既存の通信ネットワーク、例えば、セルラーモバイル通信ネットワーク及び／又はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）ホットスポット（若しくはホームネットワーク）を介して可能である。
【０００６】
ゲートウェイデバイスは、モニタリングデバイス／センサによって検知され、測定され、又は別なふうに入手されるデータ／情報を受けてよい。ゲートウェイデバイスは、次いで、受信されたデータ／情報をパッケージ化することができる。データ／情報のパッケージ化は、特定のデータ／情報自体及び／又はゲートウェイデバイスで実行されるアプリケーション及び／又は通信ネットワークに依存してよく、データ／情報を圧縮及び／又は暗号化することを含んでよい。ゲートウェイデバイスは、次いで、パッケージ化されたデータ／情報をデータサーバへ送信することができる。パッケージ化されたデータ／情報は、適切な通信リンク／ネットワークを介してデータサーバへ直接に送信されてよく、あるいは、通信システム／ネットワークにおいて存在する基地局を介して送信されてよい。
【０００７】
データサーバは、直接に又は基地局を介してゲートウェイデバイスによって送信されたパッケージ化されたデータ／情報を受けることができる。データサーバは、クラウドストレージ又は、データ／情報を抽出し、記憶し、場合により解析することが可能な何らかの他のデータ解析サーバの形で設けられてよい。データサーバは、ゲートウェイデバイスに対して遠隔又はローカルにあってよい。幾つかの状況において、データ／情報は、第三者（例えば、医療専門家）によってアクセスされることが可能であってよい。
【０００８】
連続モニタリングシステム（例えば、図１を参照）は、多くの要因によって中断及び阻害され得る。連続的なモニタリングにおける中断は、システムの不具合を生じさせることがあり、遠隔ヘルスケアモニタリング及びＬＴＣでは、それは、高品質のヘルスケアサービスの提供を失敗させ得る。産業プロセスモニタリングでは、連続的なモニタリングの喪失は、プロセスの失敗又は受け入れられないプロセス条件を生じさせ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施形態は、送信問題の状況、例えば、装着可能なデバイス／センサでの最前線のデータ検知及びその後のゲートウェイデバイスへの転送は機能するが、ゲートウェイデバイスが一時的にデータをデータサーバへ転送することができなくなる場合に焦点を当てる。そのような状況は、ゲートウェイデバイス自体の電源が低いか、又はデータサーバとのネットワーク接続が弱いか若しくは失われている（例えば、貧弱なネットワークカバレッジに起因する。）場合に起こり得る。従って、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間のデータ伝送が、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信が失われる危険性がある場合でさえ維持され得ることを確かにする通信システム及び方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態は、ｉ）例えば、遠隔サーバとの直接通信と比較して、ゲートウェイデバイスの電力消費を削減すること、及び／又はｉｉ）デュプリケーションを通じてデータ品質を保証すること、及び／又はｉｉｉ）フラグメンテーション及び匿名通信を通じてデータセキュリティを高めることができるデータ中継方法により上記の状況に対処しようと試みる。
【００１１】
本発明の一態様の実施形態に従って、ゲートウェイデバイスと、データサーバと、前記ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する通信システムであって、
前記ゲートウェイデバイスは、１つ以上のセンサからモニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ転送するよう構成され、
前記データサーバは、前記モニタリング情報を受けるよう構成され、
当該通信システムは、前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が危険にさらされている場合に、アラートを生成し、中継を開始するよう構成され、
前記ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、該中継グループ内の前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信するよう構成され、
前記中継グループの各メンバーは、自身へ送信された前記モニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ中継するよう構成され、
前記データサーバは、前記モニタリング情報を受けるよう構成される、
通信システムが提供される。
【００１２】
このように、情報及びデータがゲートウェイデバイスからデータサーバへ隣接デバイスの中継グループを介して中継される中継段階を起動することによって、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信及びデータ伝送を維持することが可能である。単一デバイス中継は、実施形態から除外されず、隣接デバイスの中継グループは、ただ１つの隣接デバイスを有してよく、あるいは、それは、１つよりも多い隣接デバイスを有してよい。この方法がモニタリングシステムにおいて使用される場合に、モニタリングデータは、たとえゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の直接通信が失われる危険性があるとしても、中断されることなしにデータサーバへ転送され続けることが可能である。ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の直接通信が失われる危険性がある期間は、中断期間Ｔｓと呼ばれてよい。
【００１３】
上記の遠隔ヘルスケアモニタリングのシナリオにおいて使用されるならば、本発明は、個人に不便を掛けることなしにゲートウェイデバイスからデータサーバへの個人のモニタリングデータ／情報の連続伝送を可能にする。遠隔ヘルスケアモニタリングのような状況では、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信の喪失は、バイタルモニタリング情報がデータサーバへ転送されないことを生じさせる可能性が高い。このことは、個人の健康にダメージを与えることがあり、幾つかの場合には、潜在的に重篤でさえあり得る。本発明は、モニタリングデータ／情報が、ゲートウェイデバイスからデータサーバへ転送され続けることを可能にし、従って、モニタリングされる個人に起こり得る如何なるリスクも低減し、場合により除く。
【００１４】
個人のヘルスケア及び遠隔モニタリングは、単なる一例として使用されており、本発明は、ヘルスケアモニタリングに制限されない。然るに、モニタリングデータ／情報は、装着可能なデバイス／センサに制限されず、システムにおいて１つ以上のデバイス／センサから検知され又は別なふうに入手される如何なる形のデータ／情報であってもよい。通信システム及び方法は、ゲートウェイデバイスとデータサーバ又は同様のデバイスとの間の連続的な通信が必要とされる如何なるシステムにおいても使用され得る。
【００１５】
隣接デバイスは、携帯電話機、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ＰＤＡ又は他のポータブル型ユーザ機器であってよい。隣接デバイスは、当該又は他のネットワーク内の固定中継局であってもよい。デバイスは、特に、中継段階が開始される時点で、ゲートウェイデバイスに近接近して置かれる場合に隣接デバイスと分類されてよい。ゲートウェイデバイスに近接近するデバイスは、ゲートウェイデバイスに十分に近いデバイスとして定義されてよい。例えば、ゲートウェイデバイスが隣接デバイスと通信するための必要とされる送信電力は、ゲートウェイデバイスが直接に又は基地局を介してデータサーバと通信するための必要とされる送信電力よりも小さくてよい。代替的に、デバイスは、ゲートウェイデバイス及びそのデバイスが、以降で更に詳細に説明されるように、短距離無線技術を用いて通信することができる場合に、隣接していると分類されてよい。
【００１６】
中継グループの部分としての中継デバイスとして動作している隣接デバイスがもはやゲートウェイデバイスに近接近しておらず、もはや隣接デバイスと見なされない状況において、中継デバイスは、中継グループから除外されてよく、そのようなものとして、ゲートウェイデバイスは、前の隣接デバイスと通信し続けない。然るに、中継グループの中継デバイスは変化してよく、あるいは、中断にわたって同じままであってよい。隣接デバイスが中継グループから除外される場合に、それは、中継グループが１つ以上の隣接デバイスと含むという条件で、新しい隣接デバイスと置換されてもされなくてもよい。
【００１７】
中継グループは、１つよりも多い隣接デバイスを含んでもよい。この状況において、ゲートウェイデバイスは、ゲートウェイデバイスからデータサーバへのモニタリング情報を中継することができる２つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別するよう構成される。ゲートウェイデバイスは、モニタリング情報をセグメントに分け、該セグメントの夫々を中継グループ内の隣接デバイスのサブセットへ送信するよう更に構成される。中継グループの各メンバーは、自身へ送信されるモニタリング情報の１つ以上のセグメントを受け、該受け取られたセグメントをデータサーバへ中継するよう構成される。データサーバは、次いで、セグメントを受け、該セグメントを結合してモニタリング情報を得るよう構成される。
【００１８】
なお、中継グループが２つ以上の隣接デバイスを有することは必要でない。単一の一対一通信は、近接近するデバイスと通信することが開始デバイスのエネルギを節約するので、依然として当該シナリオに適する。
【００１９】
セキュリティ上の目的のために、データサーバのセキュリティコンポーネントは、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が危険にさらされているとの前記生成されたアラートに応答してパブリックキー及びプライベートキーの対を生成するよう構成されてよい。パブリックキーは、次いで、ゲートウェイデバイスへ送信されてよく、ゲートウェイデバイスは、モニタリング情報が中継グループの隣接デバイスへ送信される前に、パブリックキーを用いてモニタリング情報を符号化するよう構成される。データサーバが符号化されたモニタリング情報を受ける場合に、データサーバは、プライベートキーを用いてモニタリング情報を復号するよう構成される。中継グループが１つよりも多い隣接デバイスを有する場合には、モニタリング情報の各セグメントは、中継グループ内の隣接デバイスのサブセットへ送信される前にパブリックキーを用いて符号化される。然るに、受信時に、データサーバは、モニタリング情報を得るためにセグメントを結合する前に、プライベートキーを用いて各セグメントを復号するよう構成される。
【００２０】
システムの信頼性を高めるために、中継グループは２つ以上の隣接デバイスを含み、モニタリング情報は、中継グループ内の１つよりも多い隣接デバイスによってデータサーバへ中継されることが好ましい。好適な実施形態では、モニタリング情報のセグメントは、中継グループのサブセット（全てではない。）へ送信され、中継グループの各メンバーは、自身へ送信されたモニタリング情報のセグメントを受け、情報をデータサーバへ中継する。然るに、更には、通信システム内の各サブセットは１つよりも多い隣接デバイスを含み、それらのサブセットは、隣接デバイスがモニタリング情報のセグメントを全て受信しないように異なることが好ましい。このように、単一の隣接デバイスがモニタリング情報又はヘルスケアデータの全てを得ることを回避するよう、中継グループは多数の異なるサブセットに分けられ、それにより、モニタリング情報のセグメントは、中継グループの様々なサブセットの間で分けられ得ることが好ましい。
【００２１】
システム内の安全性を高めるために、共有キーが中継グループ及びゲートウェイデバイスによる使用のために生成されることが好ましい。ゲートウェイデバイスは、パブリックキーを用いて且つ共有キーを用いて各セグメントを符号化するよう構成される。中継グループの各メンバーは、データサーバへの送信の前に共有キーを用いてデータを暗号解読するよう構成される。共有キーは、ゲートウェイデバイスによって生成され、中継グループ内の隣接デバイスと共有されてよい。代替的に、共有キーは、データサーバによって生成されてよく、生成された共有キーは、次いで、中継グループへ分配されるようゲートウェイデバイスへ送信されてよい。上述されたように、モニタリング情報の各セグメントは、中継グループの中継デバイスへ送信される前に、パブリックキー及び共有キーを用いて暗号化される。情報は、次いで、データサーバへ中継される前に、共有キーを用いて各中継デバイスによって部分的に暗号解読されてよい。情報は、次いで、前に生成されたプライベートキーを用いてデータサーバで完全に暗号解読されてよい。
【００２２】
パブリックキー及びプライベートキーは、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信に使用されてよい。サーバはプライベートキーを保持するので、データは、その場合に、サーバによってのみ暗号解読されて消費されてよい。共有キーは、ゲートウェイデバイス及び／又は隣接デバイスを含む中継プロセスに関与する全てのデバイスによって使用されてよい。従って、共有キーは、余分のセキュリティレイヤーを提供してよい。
【００２３】
通信システムにおいて、ゲートウェイデバイスは、現在のバッテリ充電及び期待されるバッテリ使用量を評価する定期ヘルスチェックを用いて、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が失われる危険性があるかどうかを識別するよう構成されることが好ましい。定期ヘルスチェックは、ゲートウェイデバイスによって、ゲートウェイデバイスに対して実行されてよい。ヘルスチェックアルゴリズムが実行される周期性は、ゲートウェイデバイスで実行されるアプリケーションによって又はユーザ活動によって決定されてよい。周期性は、追加的に、又は代替的に、ゲートウェイデバイスの位置及びバッテリ使用量に依存してよい。
【００２４】
更に、定期ヘルスチェックは、ゲートウェイデバイスのバッテリレベル、ゲートウェイデバイスのあらゆる必須のシステムアプリケーションの電力消費、センサとの通信を維持するために必要とされる電力消費、及びデータサーバとの通信を維持するために必要とされる電力消費のうちの１つ以上を考慮することが好ましい。先に挙げられた因子の組み合わせは、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が失われる危険性があるか否か、従って、中継段階が開始されるか否かを判定することがあってよい。
【００２５】
定期ヘルスチェックは、中継を開始すべきかどうかを判定するためにバッテリ使用量予測モデルを考慮してよい。バッテリ使用量予測モデルは、現在のバッテリ使用量若しくは過去のバッテリ使用量又はその両方に基づいてよい。例えば、今日の大きい使用量及び／又は毎日特定の時刻で増大する使用量のパターンは、どれくらい長く接続が続けられるのかに加えて、ヘルスチェックにおける期待されるバッテリ使用量及び残りの充電を示す基準因子に作用する。
【００２６】
望ましくは、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が失われる危険性がある場合のアラートの生成及び中継段階の開始は、ゲートウェイデバイスの過去の電力消費及びゲートウェイデバイスの位置の一方又は両方を考慮する。上述されたように、他の因子には、例えば、現在の電力消費及びヘルスチェックアルゴリズムの結果が含まれてよい。
【００２７】
中継は、残りのバッテリ寿命の推定を与えるための現在のバッテリ使用量に基づく予測及び／又は過去のバッテリ使用量に基づく予測を用いて、接続が失われるかどうかに基づき開始されてよい。推定は、接続が失われるかどうかを判定するよう閾値と比較されてよい。閾値（例えば、残りの推定されるバッテリ寿命に関する。）は、ゲートウェイデバイスで実行されるアプリケーションにおける設定によって、又はユーザ入力によって、決定されてよい。閾値は、例えば、ゲートウェイデバイスの位置及びゲートウェイデバイスへ送信されるデータの量のような様々な因子に従って計算によって決定されてもよい。例えば、推定される残りのバッテリ寿命が比較される閾値は、ゲートウェイデバイスがユーザの住居内にあり、従って、既知の電源位置から遠くない場合に、１時間であってよい。ゲートウェイデバイスがユーザの住居内になく、従って、既知の電源位置から離れている可能性が高い場合には、閾値は、より高く設定されてよく（例えば、３時間）、その場合に、アラートは、より早く発せられてよい。すなわち、アラートは、ゲートウェイデバイスがユーザの住居内に位置する状況と比較して、推定される残りのバッテリ寿命がより多い時点で発せられてよい。
【００２８】
更に、現在のバッテリ使用量に基づく予測及び過去のバッテリ使用量に基づく予測の両方が使用されることが好ましい。この場合に、閾値は、現在のバッテリ使用量が過去のバッテリ使用量のパターンから外れる場合に調整されてよい。
【００２９】
要約すれば、閾値は、調整可能であっても、又は固定であってもよい。閾値は、過去のバッテリ使用量と比較される現在の（又は期待される）バッテリ使用量及びユーザの活動のような因子を考慮することによって、調整されてよい。
【００３０】
過去のバッテリ使用量に基づく予測及び／又は現在のバッテリ使用量に基づく予測は、モニタリングされている個体の位置を更に含んでよい。従って、接続が失われるかどうかの予測は、個体の位置を考慮することができる。具体的に、個体が電源位置から及び／又は基地局からある距離のような因子は、個体の位置を考慮に入れる場合に検討されてよい。
【００３１】
望ましくは、ゲートウェイデバイスは、ハンドシェイキング要求をブロードキャスティングし、応答する候補隣接デバイスの応答から隣接情報を導出することによって、ゲートウェイデバイスからデータサーバへのモニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別するよう構成される。隣接情報は、候補隣接デバイスの中から中継グループ内の隣接デバイスを選択するために使用されてよい。このように、ゲートウェイデバイスは、ハンドシェイク要求に応答する近くのデバイスの中から候補隣接デバイスを識別してよい。ゲートウェイデバイスは、次いで、中継グループとして候補隣接デバイスの中から１つ以上の隣接デバイスを選択してよい。中継グループデバイスの選択は、ハンドシェイク要求に対する応答から導出される隣接情報に基づいてよい。
【００３２】
各隣接応答から導出される隣接情報は、応答の信号強度、候補隣接デバイスのバッテリ寿命、候補隣接デバイスによって使用されるネットワークキャリア、ゲートウェイデバイスと候補隣接デバイスとの間の距離、及び候補隣接デバイスのオペレーティングシステムのうちの１つ以上を含んでよい。このように、先に挙げられている因子の１つ以上は、候補隣接デバイスのうちのどれが中継グループとして選択されるのかを決定づけてよい。中継グループの１つのデバイスは、先に挙げられている因子の中から、他の選択されたデバイスと同じ因子又は異なる因子を用いて選択されてよい。すなわち、同じ因子が、中継グループ内の全ての中継デバイスを選択するために使用されてもされなくてもよく、故に、中継グループ内の異なるデバイスの選択は、同じ又は異なる隣接情報に基づいてよい。導出された隣接情報は、候補隣接デバイスのタイプを更に含んでよい。例えば、候補隣接デバイスは、ポータブル型ユーザ機器であってよく、あるいは、それは、当該又は他のネットワーク内の固定中継局であってよい。隣接デバイスのタイプは、中継グループ又は固定中継デバイスを選択することが他の隣接デバイスに対する優先度を考慮し得る場合に、先に挙げられた因子とともに検討されてよい。
【００３３】
ハンドシェイキング要求に応答する候補隣接デバイスは、より長いバッテリ寿命、より強い信号強度、ゲートウェイデバイスまでのより短い距離、及びゲートウェイデバイスと互換性があるオペレーティングシステムを有する候補隣接デバイスへより高いスコアを与えることで順位付けされる。候補隣接デバイスは、より高い順位のデバイスの１つ以上が中継グループとして選択され得るように順位付けされてよい。中継グループは、中継段階にわたって周期的に見直されてリフレッシュされてよい。すなわち、中継グループの中継デバイスとして動作する隣接デバイスの適切性、及び先に挙げられている属性に従うそれらの順位付けは、ゲートウェイデバイスによって周期的に再評価されてよい。このように、中継グループは、中継段階にわたって同じ隣接デバイスから成っても成らなくてもよい。固定中継局が存在する場合に、電力消費に基づく基準は同じままである。固定局の存在は、ここで論じられる他のフィルタリング／ソーティング基準アルゴリズムに加えて、又はそれに代えて使用されてよい。
【００３４】
望ましくは、応答するがゲートウェイデバイスからの境界距離を越える候補隣接デバイスは、順位付けされない。このように、ハンドシェイキング要求に応答するが、デバイスからの境界距離を越えるデバイスは、候補隣接デバイスと見なされなくてよい。境界デバイスは、システムによって予め決定されてよく、あるいは、ゲートウェイデバイスで実行されるアプリケーションにおける設定のような他の因子に依存してよい。
【００３５】
１つの好適な実施形態では、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の中継前通信は基地局を介する。隣接デバイスの少なくとも１つとデータサーバとの間の中継通信も、基地局を介してよい（よって、セルラー通信技術を使用する。）。すなわち、中断の前のゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信は、基地局を介して開始されてよい（実際には、中継段階は、まれにしか使用され得ない。）。追加的に、又は代替的に、中継段階の間の中継グループの１つ以上の間の通信は、基地局を介してよい。
【００３６】
ゲートウェイデバイスは、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ＰＤＡ又は他のユーザ機器のような、モバイル通信デバイスである。隣接デバイスへの送信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ、赤外線（ＩＲ）、ＩＥＥＥ８０２．１５ネットワーク、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）のような、短距離無線技術（信号が数センチメートルから数メートルまでを移動する。）を介してよい。隣接デバイスへの送信は、例えば、範囲、送信電力、干渉及び他のデバイスとの互換性のような、通信方法と関連する因子を考慮しながら、如何なる適切な無線技術によってもよい。
【００３７】
候補隣接デバイスも、携帯電話機、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ＰＤＡ又は他のユーザ機器を含む如何なる適切なモバイル通信デバイスであってもよい。１つの好適な実施形態では、隣接デバイスの少なくとも１つは、ユーザ機器（例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ＰＤＡ又は他のユーザ機器）のようなモバイル通信デバイスである。候補隣接デバイスは、通信システム内の１つ以上の固定中継局を更に含んでよい。
【００３８】
本発明の実施形態は、先に定義された通信システムにおいて実行される方法へも及ぶ。よって、本発明の更なる態様の実施形態では、通信システムを介して一貫したモニタリングを提供する方法であって、ゲートウェイデバイスがセンサから受けたモニタリング情報をデータサーバへ送信し、前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が失われる危険性がある場合に、中継が開始され、該中継において、前記ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、前記ゲートウェイデバイスは、前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信し、前記中継グループの各メンバーは、自身が受けた前記モニタリング情報を前記データサーバへ送信し、前記データサーバは前記モニタリング情報を受けることを有する方法が提供される。
【００３９】
本発明は、システムの装置態様に及ぶ。当業者に明らかなように、上記のシステムの特徴及び副次的な特徴は、如何なる組み合わせにおいても、システムのそれらの装置態様のいずれにも適用され得る。
【００４０】
本発明の実施形態は、先に定義された通信システムにおけるゲートウェイデバイスにも及ぶ。本発明の更なる他の態様の実施形態に従って、通信システムにおけるゲートウェイデバイスであって、前記通信システムは、当該ゲートウェイデバイスと、データサーバと、当該ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有し、当該ゲートウェイデバイスは、センサからモニタリング情報を受けるよう構成される受信器と、前記モニタリング情報を前記データサーバへ転送するよう構成される送信器とを有し、当該ゲートウェイデバイスは、当該ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別するよう構成されるコントローラを有し、当該ゲートウェイデバイスの前記送信器は、前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信するよう構成される、ゲートウェイデバイスが提供される。
【００４１】
望ましくは、ゲートウェイデバイスのコントローラは、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が失われる危険性があるかどうかを識別し、そうである場合には、中継段階をトリガするとともに、データサーバへ送信されるアラートを生成するよう構成される。アラートは、中継段階が開始されるべきことを示す如何なる信号であることもできる。
【００４２】
対応する方法の実施形態では、通信システムのゲートウェイデバイスにおける方法であって、前記通信システムは、前記ゲートウェイデバイスと、データサーバと、前記ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する方法において、センサからモニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ転送し、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信することを有する方法が提供される。
【００４３】
更なる態様に従って、通信システム又はモバイルデバイスにロードされる場合に、デバイスを、上記の方法のいずれかに従う方法ステップ又はそれ如何なる組み合わせも実行するよう構成するプログラムが提供される。
【００４４】
本発明は、デジタル電子回路構成において、あるいは、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアにおいて、又はそれらの組み合わせにおいて、実施され得る。本発明は、コンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品、すなわち、１つ以上のハードウェアモジュールによる実行のために、又はそれらの動作を制御するために、情報担体において、例えば、機械読み出し可能な記憶デバイスにおいて又は伝播される信号において有形に具現されるコンピュータプログラムとして、実施され得る。コンピュータプログラムは、スタンドアローンのプログラム、コンピュータプログラム部分又は１つよりも多いコンピュータプログラムの形をとることができ、コンパイルされた又は解釈された言語を含む如何なる形のプログラミング言語においても記述され得る。そして、それは、スタンドアローンのプログラムとして、又はモジュール、コンポーネント、サブルーチン、若しくは通信システム環境での使用に適した他のユニットとしてを含め、如何なる形でも展開され得る。コンピュータプログラムは、１つのモジュールにおいて、又は１つの場所にあるか若しくは複数の場所にわたって分配され通信ネットワークによって相互接続されている複数のモジュールにおいて、実行されるよう展開され得る。
【００４５】
本発明は、特定の実施形態に関して記載される。他の実施形態は、特許請求の範囲の適用範囲内にある。例えば、本発明のステップは、異なる順序で実行されながら依然として所望の結果を達成することができる。
【００４６】
好適な実施形態に従う装置は、特定の機能を実行するよう構成又は配置されるものとして記載される。この構成又は配置は、ハードウェア若しくはミドルウェア又は如何なる他の適切なシステムの使用によってもよい。好適な実施形態において、構成又は配置はソフトウェアによる。
【００４７】
本発明の要素は、語「コントローラ」、「受信器」及び「送信器」を用いて記載されている。当業者に明らかなように、それらの語及びそれらに相当する語句は、定義される機能を供するよう部分的には別々であるが結合するゲートウェイデバイス、隣接デバイス又はデータサーバの部分を言い表してよい。同様に、ゲートウェイデバイス、隣接デバイス又はデータサーバの同じ物理的部分は、定義される機能の２つ以上を提供してよい。
【００４８】
例えば、コントローラの別々に定義される機能は、必要に応じて、同じメモリ及び／又はプロセッサを用いて実施されてよい。送信器及び受信器は、別々に又はトランシーバとして実施されてよい。
【００４９】
システム及び装置態様の特徴及び副次的な特徴は、方法態様に適用されてよく、その逆も同じである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
単に一例として、添付の図面が参照される。
【図１】典型的な連続モニタリングシステムのネットワークトポロジを示す概略図である。
【図２】本発明の全体的な実施形態を表すシステム図である。
【図３】本発明の全体的な実施形態を表すフローチャートである。
【図４】本発明の詳細な実施形態について、ゲートウェイデバイス、データサーバ及び隣接デバイスの間の信号伝達図である。
【図５】本発明の態様の実施形態に従ってゲートウェイデバイス及び隣接デバイスを表す概略図である。
【図６】本発明の全体的な実施形態を表すシステムブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図２は、中継段階が開始される場合の本発明の全体的な実施形態のシステム図を示す。ゲートウェイデバイスは、アラートをデータサーバへ送信する。アラートは、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が危険にさらされていることを示し、よって、中継段階を開始する。アラートの確認応答において、データサーバのセキュリティコンポーネントは、パブリックキー及びプライベートキーの対を生成し、パブリックキーをゲートウェイデバイスへ送信してよい。ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の最初の通知は、データサーバが他のデバイスからのデータを受け入れるために必要である。通信の他のルートは、さもなければ侵入と見なされてよい。
【００５２】
次いで、１つ以上の隣接デバイスの中継グループは、ゲートウェイデバイスからデータサーバへのモニタリング情報を中継するために、ゲートウェイデバイスによって識別される。モニタリング情報は、１つ以上のセンサ又は測定デバイス（図２には図示されていないセンサ／デバイス）からゲートウェイデバイスによって受信される。中継グループが２つ以上の隣接デバイスを含む状況では、ゲートウェイデバイスは、モニタリング情報をセグメントに分け、各セグメントを、データサーバによって発行されたパブリックキーを用いて符号化する。符号化されたモニタリング情報のセグメントの夫々は、次いで、中継グループの中継デバイスのサブセットへ送信される。
【００５３】
中継グループ内の中継デバイスの夫々は、自身へ送信される符号化されたモニタリング情報のセグメントを受信し、セグメントをデータサーバへ中継する。データサーバは、次いで、中継グループ内の全ての中継デバイスからセグメントを受信する。符号化されたモニタリング情報のセグメントは、次いで、データサーバによって、モニタリング情報を得るようプライベートキーを用いて復号されて結合される。
【００５４】
図３は、通信システムを介する一貫したモニタリングが、ゲートウェイデバイスがセンサ／測定デバイスからモニタリングデータ／情報を受信しそれをデータサーバへ送信するところの本発明の全体的な実施形態を表すフローチャートである。
【００５５】
ステップＳ１１０で、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が失われる危険性があるかどうかが判定される。接続が危険にさらされている場合には、ステップＳ１２０で中継段階が開始される。ステップＳ１３０で、データサーバはパブリックキー及びプライベートキーの対を生成する。パブリックキーはゲートウェイデバイスへ送信される。次のステップＳ１４０で、２つ以上の隣接デバイスを含む中継グループがゲートウェイデバイスによって識別される。中継グループ内の隣接デバイスは、ゲートウェイデバイスからデータサーバへのモニタリング情報を中継することが可能である。ゲートウェイデバイスは、次いで、ステップＳ１５０で、モニタリング情報をセグメントに分ける。各セグメントはパブリックキーを用いて符号化され、セグメントの夫々は、中継グループの隣接デバイスのサブセットへ送信される。ステップＳ１６０で、中継グループの各メンバーは、時間が受信したセグメントをデータサーバへ送信する。データサーバは、次いで、ステップＳ１７０で、モニタリング情報を受信するようプライベートキーを用いてセグメントサブセットを復号する。
【００５６】
図４は、中継段階が開始される場合に、本発明の詳細な実施形態について、ゲートウェイデバイス、データサーバ及び隣接デバイスの間の通信の信号伝達図を示す。センサによるモニタリング情報の送信及び取得並びにその後のゲートウェイデバイスへの転送は、中断期間にわたって中断されないままであると考えられる。すなわち、たとえゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が中断期間の間に失われ得るか又はその危険性があるとしても、センサとゲートウェイデバイスとの間の接続は、この期間中に失われず、すなわち、中断されない。
【００５７】
中断期間が終了し、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が回復されるか、又はもはや危険にさらされていない時点で、ネットワーク通信は再開されてよい。すなわち、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続及び通信は、それらの正規の状態へ戻る。すなわち、それらは、中継段階が開始される前に存在していた接続に戻る。
【００５８】
この実施形態では、ゲートウェイデバイスが中継段階を開始し、隣接デバイスを識別し、中継グループを選択するために、ゲートウェイデバイスは、自身のステータス及び（ネットワークを通じて）近接近範囲内の通信デバイス（隣接デバイス）のステータスを検出し利用することが可能であることが必要とされる。十分な計算能力を備えた最新の携帯電話機又はスマートフォンは、例えば、短距離無線ネットワーキング技術（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を通じて、データを収集すること、及び／又はローカル不揮発性ストレージにデータをオフロードすることができる。今日、“スマート”携帯電話機は、しばしばソフトウェア、例えば、デバイスの基礎をなすオペレーションシステム（例えば、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）又はｉＯＳ）によって提供されるアプリケーションプログラミングインターフェイス（ＡＰＩ）を通じて、自己の“ヘルスチェック”を行うことができる。アプリケーションレベルで、ハンドシェイキングメッセージは、隣接デバイスを発見するために使用され得る。
【００５９】
本発明の実施形態に従って、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信は、ゲートウェイデバイスの近接近範囲内の隣接デバイスのサブセットを通じて中継される。図４で表されている詳細な実施形態は、単に一例として、以下で説明される。
【００６０】
図４は、ゲートウェイデバイスの近接近範囲内の隣接デバイス（Ｍ）のサブセットを通じて中継されるゲートウェイデバイス（ｇ）とサーバ（ｓ）との間の通信を示す。
【００６１】
ステップＳ２１０で、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信が危険にさらされていると決定され、故に、中継段階が開始される。ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信は、例えば、ゲートウェイデバイス自体における低い電力供給又はデータサーバとのネットワーク通信が弱いか若しくは失われていること（例えば、貧弱なネットワークカバレッジに起因する。）のような多数の要因によって、危険な状態に置かれ得る。ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信が危険にさらされている期間は、中断期間Ｔｓと呼ばれてよい。
【００６２】
ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信に対する危険性は、ゲートウェイデバイスにおけるヘルスチェックアルゴリズムによって判定される。ヘルスチェックアルゴリズムは、通信が危険にさらされていると決定し、アラートを発行して中継段階をトリガする。この場合に、中継段階は、適切にサインオフするために、データサーバと通信するゲートウェイデバイスによって開始される。アラートに応答して、データサーバは、パブリックキー及びプライベートキーの対を生成する。パブリックキー（ｐｋ）は、中継段階が開始しているとの確認応答とともに、ゲートウェイデバイスへ返送される。
【００６３】
ステップＳ２２０で、ゲートウェイデバイスは、最初のハンドシェイキングメッセージへの応答を用いて、モニタリング情報の中継のための中継候補（Ｍ’）として、隣接デバイスのサブセットを識別する。中継候補は、中継選択アルゴリズムを用いて識別される。これは、後に更に詳細に論じられる。
【００６４】
ステップＳ２３０で、ゲートウェイデバイスは、中継候補（Ｍ’）へ、中継候補のステータス情報の要求とともにハンドシェイキングメッセージを送信する。中継候補のステータス情報は、中継候補のうちのいずれが中継デバイス（ｒｉ）として選択されるかを判定するために使用され得る。
【００６５】
代替的に、ステップＳ２２０及びＳ２３０におけるハンドシェイキング要求は、２つの別々のハンドシェイキング要求よりむしろ、ステータス情報要求を伴った単一のハンドシェイキングメッセージであってよい。
【００６６】
次のステップＳ２４０で、隣接デバイスの第１のグループは、ゲートウェイデバイスからデータサーバへモニタリング情報を中継するための中継グループとしてゲートウェイデバイスによって識別される。中継グループは、隣接デバイスの中継候補の中から２つ以上の中継デバイス（ｒｉ）を有する。中継グループは、前のステップにおけるハンドシェイキングメッセージに応答して中継候補の中から、中継選択アルゴリズム及びゲートウェイデバイスへ送信される中継候補のステータス情報を用いて識別される。選択プロセスは、後に更に詳細に論じられる。共有暗号キーが次いで生成され、中継グループの中継デバイスの間で分配される。
【００６７】
ステップＳ２５０で、ゲートウェイデバイスは、モニタリング情報を複数のセグメント（Ｋ個のセグメント）に分割する。セグメントの数は、中継デバイスの数よりも多い（Ｋ＞Ｍ）。ＫがＭよりも大きいことは、各セグメントのサイズが低減され得及び／又は複製の数が増大され得、それにより、セグメントごとの通信要求が高くなりすぎないようにすることを意味する。ゲートウェイデバイスは、次いで、共有キー及びパブリックキーを用いてモニタリングデータ／情報のセグメントを暗号化して、Ｄｉ’＝ｓｋ（ｐｋ（Ｄｉ））を与える（なお、０＜ｉ＜Ｋ）。暗号化されたセグメントＤｉ’は、次いで、ゲートウェイデバイスによって中継グループ内の中継デバイスのサブセットへ送信される。データＤｉ’の暗号化されたセグメントの夫々の受け手は、次いで、データを共有キー（ｓｋ）を用いて部分的に暗号解読し、データサーバとのそのセキュリティ合意に従って、部分的に暗号化されたデータｐｋ（Ｄｉ）をデータサーバへ中継する。中継デバイスとデータサーバとの間のセキュリティ合意は、隣接デバイスがハンドシェイキング要求に応答する時に、又は隣接デバイスが中継デバイスとして選択される時に確立されてよい。中継デバイスとデータサーバとの間のデータ／通信セキュリティは、デバイスがスキームを選ぶ時にも配置されてよい。それらの代替案のいずれも、隣接デバイスでアプリケーションをインストールすること又は特定の機密保護証明を受け入れることによって、達成されてよい。
【００６８】
このように、モニタリングデータ／情報の各セグメントは、中継グループ内の１つよりも多い中継デバイスによってデータサーバへ中継される。モニタリングデータ／情報の異なるセグメントは、単一の中継デバイスが全てのモニタリングデータ／情報を受信しないように、中継グループの異なるサブセットへ送信され得る。
【００６９】
ステップＳ２６０で、確認応答（ＡＣＫ）は、データサーバから中継デバイスへ返送され、次いで、ゲートウェイデバイスへ中継される。確認応答は、データサーバへのモニタリングデータ／情報のセグメントの配信の成功を、中継グループのサブセット内の中継デバイスの数に基づき且つアプリケーションによって定義される複製因子を用いて示す。すなわち、複製因子は、データの各セグメントがデータサーバによって受信される回数である。サブセット内の各中継デバイスがセグメントをデータサーバへ中継することに成功するとの条件で、複製因子は、従って、サブセット内の中継デバイスの数によって決定される。
【００７０】
ステップＳ２７０は、ゲートウェイデバイスによって中継グループに対して行われる周期的なハンドシェイク及びヘルスチェックである。これは、中継グループ内の中継デバイスがデータサーバへモニタリング情報を中継するのに依然として適しているかどうかを判定するためである。｜Ｒｉ｜≦λ（なお、Ｒｉは、中継グループ内の中継デバイスの数であり、λは、所定の閾値である。）の場合に、代替の中継グループが選択され、プロセスは、新たな中継グループによりステップＳ２２０から繰り返される。ＡＣＫを受信しなかった如何なるデータパッケージも、新たに確立されたアドホックネットワークにおいて再送される。このように、中継グループは、中継段階にわたって同じままであって、同じ隣接デバイスから成っても成らなくてもよい。
【００７１】
ステップＳ２８０で、中継グループ内の夫々の中継デバイスについて、所定の期間（ｔ’）の後、中継デバイスがデータサーバからＡＣＫを受信しておらず、且つ／あるいはゲートウェイデバイスからハンドシェイキングメッセージを受信していない場合は、隣接デバイスはもはや中継デバイスでないと考えられる。従って、隣接デバイスは、データサーバへデータをもはや中継し続けず、ゲートウェイデバイスからの全てのデータパッケージは削除される。中継デバイスとして選択されていないが、依然としてローカルでプロセスに関係があるデータパッケージを保持し得る隣接デバイス（例えば、ゲートウェイデバイスからの最初のハンドシェイキング要求に応答する隣接デバイス、及び中継候補として選択された隣接デバイス）も、所定の期間（ｔ’）の後に通信がゲートウェイデバイス及び／又はデータサーバから受信されない場合は、プロセスに関係がある如何なるデータパッケージも削除する。ステータスは次の通りである：周期的なハンドシェイクが受信されない場合に、隣接デバイスはゲートウェイデバイスから離されている；及び／又は隣接デバイスがデータサーバからＡＣＫメッセージを受信していない場合に、データサーバとの通信は高い確率で失われているか、又はもはや必要とされない。安全上の理由のために、隣接デバイスで保持されているデータパッケージは、隣接デバイスがメッセージ中継プロセスに参加していないことを前提として削除されるべきである。
【００７２】
プロセスは、中継段階にわたって続けられる。ゲートウェイデバイスにおけるヘルスチェックアルゴリズムは、中継段階の間実行され続ける。ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信がもはや危険にさらされていないとヘルスチェックアルゴリズムが決定する場合は、中断期間は終了され、故に、中継段階は終了される。次いで、ゲートウェイデバイスは、接続を再確立するようデータサーバと直接に通信し、システムは、モニタリング情報がデータサーバへ直接に（場合により、基地局を介して）送信されることでその正規の動作へ戻る。
【００７３】
上述されたように、ヘルスチェックアルゴリズムは、ゲートウェイデバイスにおいて存在し、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信が危険にさらされているかどうかを、よって、一貫したモニタリングが実行され得るかどうかを判定するために使用される。ヘルスチェックアルゴリズムは、ゲートウェイデバイスにおいて周期的に実行される。ヘルスチェックアルゴリズムが実行される周期性は、１つ以上の因子に、例えば、ゲートウェイデバイスにおいて実行されるアプリケーションによって、ユーザの活動、ゲートウェイデバイスの位置、又はバッテリ使用量によって、依存し得る。
【００７４】
ヘルスチェックは、現在のバッテリ充電及び期待されるバッテリ使用量のような、一貫したモニタリングが維持され得るかどうかを予測するために使用され得るシステム情報を求める。取得されるシステム情報は、次を含んでよい：
１．ゲートウェイデバイスの残りのバッテリ；
２．必須のシステムアプリケーション及びそれらの単位電力消費；
３．モニタリングネットワーク及びモニタリングセンサ／デバイスとの持続的な通信を維持するために必要とされる電力消費；及び／又は
４．データサーバとの（場合により、基地局を介した）通信を維持するために必要とされる電力消費。
【００７５】
定期ヘルスチェックは、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が危険にさらされているかどうかを判定するためにバッテリ使用量予測モデルを更に使用してよい。予測モデルは、幾つかのタイプのデータソースに基づくことができる。データソースの幾つかの例は、以下で選択的に示される。
【００７６】
現在のバッテリ使用量に基づく予測：電力消費率は、上記のデータに基づき計算され得る。次いで、残りのバッテリ寿命ｌｅが決定され、一貫したモニタリングが維持され得るかどうかを判定するために所定の閾値と比較される。残りのバッテリ寿命が所定の閾値よりも短い場合は、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の接続が危険にさらされていると決定され、故に、デバイスは、データ中継段階に入るべきである。残りのバッテリ寿命の計算は、取得されたシステム情報（例えば、上述されたようなもの）を用いて、簡単な一次方程式に基づくことができる。
【００７７】
過去のバッテリ使用量に基づく予測：対象個人の使用パターンを収集することによって、より正確な予測モデルが得られる。例えば、長期の移動期間が個人の日課において常に存在する場合に、システム／アプリケーションは、いつ個人が電源へのアクセスを有すべきかどうかを決定することができるべきである。システム／アプリケーションは、次いで、残りのバッテリ寿命と比較される所定の閾値を過去のバッテリ使用量に応じて調整することによって、デバイスがデータ中継段階に入るべきかどうかを判定することができる。
【００７８】
現在の活動が、過去のバッテリ使用量に基づく予測によって確立される日課から外れており、現在の残りのバッテリ寿命が、中継段階を開始するほど十分に低いレベルに未だ達していない場合に、システム／アプリケーションは、現在のバッテリ使用量及び過去のバッテリ使用量に基づく予測によって設定されている閾値に先んじて、デバイスが中継段階に入るべきであるかどうかを判定してよい。
【００７９】
利用可能である場合に他のタイプのセンサデータ（例えば、マッピング及び／又はＧＰＳデータ）と組み合わされると、システム／アプリケーションは、ゲートウェイデバイスが期待される電源の届かないところにあるかどうかを検出してよい（例えば、対象個人は、屋外、又は電源が制限されていると決定されるあらゆる他の領域にいる。）。ゲートウェイデバイスが、電源の届かないところにあると期待される領域に位置する場合は、システム／アプリケーションは、中継段階に入るようデバイスに指示してよい。これは、現在のバッテリ使用量及び過去のバッテリ使用量に基づく予測によって設定される閾値に従うよりも早くてよい。このように、ゲートウェイデバイスの位置は、中継段階が開始されるかどうかを判定するために使用され得る。
【００８０】
図５は、本発明の実施形態に従ってゲートウェイデバイス及び隣接デバイスを表す概略図である。隣接デバイスの中継候補からの中継デバイスの選択のためのプロセスは、図５を参照して論じられる。
【００８１】
図５は、中継段階が開始されている場合に多数の隣接デバイスを伴う範囲におけるゲートウェイデバイスのシナリオ例を示す。明らかなように、多数の隣接デバイスは、中継候補として識別されており、それらの中継候補の中から、４つの中継デバイスが、中継グループを形成するよう選択されている。
【００８２】
ゲートウェイデバイスは、隣接デバイスの中から適切な候補中継デバイスを識別し、更には、それらの候補の間の動的な変化を検出する必要がある。上述されたように、中継選択アルゴリズムは、中継候補を識別し、中継グループを選択するために使用される。
【００８３】
中継段階に入った後、ゲートウェイデバイスｇは、最初のハンドシェイク要求をブロードキャスティングすることによって、近接近範囲内にあるデバイスを発見することを開始する。ゲートウェイデバイスと通信チャネルを確立する隣接デバイスは、中継候補になる。ゲートウェイデバイスは、次いで、中継候補の基本物理レイヤー情報を検出する。これは、システム情報を要求する他のハンドシェイキングメッセージをブロードキャスティングすること、又はシステム情報を要求する最初のハンドシェイキングメッセージへの応答を使用することのいずれかによって、達成され得る。ゲートウェイデバイスは、例えば、バッテリ寿命（Ｂａｔ）、ネットワークキャリア（ＮＣ）、距離（座標に基づく。）（Ｌ）、オペレーティングシステム（ＯＳ）等を含む、中継候補からの他の基本情報を取り出すことに加えて、信号強度（Ｓｉｇ）のような情報を検出する。
【００８４】
スコアリング方法は、全ての種々の特性を考慮に入れる総合スコアを計算することによって、中継候補を順位付ける。トップのＲｉ個の中継候補は、更なる通信のために中継デバイスとして選択される。Ｒｉは、従って、中継グループ内の中継デバイスの数であり、２つ以上のデバイスから成ってよい。例となる順位付け実施は、以下で式１において示されており、加重平均に基づいてよい。重みα、β、τ及びｆは、より長いバッテリ寿命Ｂａｔｉ、より強い信号受信Ｓｉｇｉ、（ゲートウェイデバイスｇまでの）より短い距離Ｌｉ、並びに互換性があるオペレーティングシステムＯＳｉ及びネットワークキャリアＮＣｉを有する候補に、より高いスコアを与える。
ｓｃｏｒｅ（ｒｉ）
＝α・Ｂａｔｉ＋β・Ｓｉｇｉ＋τ・Ｌｉ＋ｆ（ＯＳｉ，ＮＣｉ）    （１）
距離は、予め計算された距離に対して正規化されてよい点に留意されたい。すなわち、ゲートウェイデバイスの状態に基づき境界が計算され、この境界を越える中継はもはや有益でない。境界は、以下で式（２）を用いて計算されてよい。なお、Ｒは、近傍を調べる範囲Ａにおける中継デバイスの中継グループであり、ｃ（ｇ，ｒｉ）は、ゲートウェイデバイスｇと中継デバイスｒｉとの間の推定される電力消費を表す。ｑは、最低限の中継デバイスの予め定義された閾値である。
【数１】
2016208502.tif 000003
範囲Ａのサイズは、その範囲において最低限ｑ個の中継候補を保ちながらゲートウェイデバイスの期待されるバッテリ寿命を最大限とするために、選択される。Ｌｉは、その場合に、範囲Ａの直径と中継デバイスｄｉからゲートウェイデバイスｇまでの距離との間の差である、φ（Ａ）−Δ（ｒｉ，ｇ）の正規化された値である。
【００８５】
図６は、本発明の実施形態に従う通信システムを表すセンサ、ゲートウェイデバイス、中継デバイス及びデータサーバを示す。センサ、ゲートウェイデバイス、中継デバイス及びデータサーバは、本発明の実施形態の方法を実行するための機能性を備える。
【００８６】
センサは、モニタリングシステムにおける検知／測定デバイスを表し、送信器、受信器、コントローラ、測定回路及びバッテリを有する。ゲートウェイデバイスは、送信器、受信器、コントローラ、ディスプレイ及びバッテリを有する。中継デバイスは、中継グループの部分であるようゲートウェイデバイスによって識別されている隣接デバイスであり、送信器、受信器、コントローラ及びバッテリを有する。データサーバは、モニタリングされたデータ／情報が転送される適切なデータサーバの一例であり、送信器、受信器、コントローラ及びストレージを有する。
【００８７】
システム内のいずれのデバイスにおける送信器及び受信器も、２つの別個のデバイスであってよく、あるいは、それは、エアインターフェイスを介してデータを送信及び受信する能力を備えた如何なる単一のデバイスであってもよい（例えば、トランシーバ）。
【００８８】
センサにおいて、送信器は、モニタリング情報／データのような信号をエアインターフェイスを介してゲートウェイデバイスへ送信するために使用される。受信器は、検知制御及び命令（例えば、検知オン／オフ）のような、センサへ送信され得る如何なる信号も受信するために使用される。
【００８９】
ゲートウェイデバイスにおいて、送信器は、システム内でセンサから受信されたモニタリング情報のようなデータ／情報を送信するために使用される。システムが中継段階にない場合に、データ／情報は、データサーバへ直接に（場合により、基地局（図示せず。）を介して）送信される。ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の直接通信が失われる危険性がある場合に、送信器は、中継段階を開始するアラートをデータサーバへ送信する。送信器は、更に、ハンドシェイクメッセージを隣接デバイスへ送信する。中継段階の間、センサから受信されたデータ／情報は、暗号化されて、データサーバへ中継されるよう中継グループのサブセットへ送信される。受信器は、センサからデータ／情報を受信することに関与する。中継段階が開始される場合に、受信器は、データサーバからパブリックキーを受信する。それはまた、隣接デバイスへ送信されたハンドシェイク要求への応答を受信する。
【００９０】
中継グループの中継デバイスにおいて、送信器は、ゲートウェイデバイスから受信されたハンドシェイク要求への応答を送信するとともに、ゲートウェイデバイスから受信された暗号化されたデータ／情報のセグメントを、データサーバへ中継されるよう送信する。受信器は、前記のハンドシェイク要求及び暗号化されたデータ／情報をゲートウェイデバイスから受信する。
【００９１】
データサーバにおいて、送信器は、ゲートウェイデバイスから受信されたアラートに応答してゲートウェイデバイスへパブリックキーを送信することに関与する。受信器は、前記のアラートを受信する。それはまた、システムにおけるセンサのデータ／情報を受信する。システムが中継段階にない場合に、データ／情報はゲートウェイデバイスから受信される。中継段階にある場合に、暗号化されたデータ／情報は、中継グループの中継デバイスからセグメントにおいて受信される。
【００９２】
システム内のセンサ、ゲートウェイデバイス、中継デバイス又はデータサーバにおけるコントローラは、プロセッサのような、データの収集、管理及び解析が可能な如何なるデバイスであってもよい。コントローラの正確な能力は、コントローラの必要とされるタスクに応じて様々である。
【００９３】
センサにおいて、コントローラは、測定回路からデータ／情報を収集し、データ／情報を送信されるようパッケージ化する。コントローラは、更に、如何なる受信された信号も解析し、如何なる受信された命令も実行する。
【００９４】
ゲートウェイデバイスにおいて、コントローラは、受信されたモニタリングデータ／情報を収集しパッケージ化する。コントローラは、更に、ゲートウェイデバイスとデータサーバとの間の通信が危険にさらされているかどうかを判定し、通信が危険にさらされている場合には、中継段階を開始するようアラートを生成する。中継段階にある場合に、コントローラは、隣接デバイスへ送信されるようハンドシェイキング要求を生成し、次いで、ハンドシェイキング要求に応答して受信された情報を用いて、モニタリングデータ／情報をデータサーバへ中継することができる２つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別する。コントローラは、更に、モニタリングデータ／情報を適切な個数のセグメントに分け、セグメントの夫々を、中継段階の開始時にデータサーバから受信されたパブリックキーを用いて符号化する。
【００９５】
中継グループの中継デバイスにおいて、コントローラは、中継段階においてゲートウェイデバイスによって発せられたハンドシェイキング要求に応答して情報を生成する。コントローラは、更に、モニタリングデータ／情報の受信された暗号化されたセグメントをデータサーバへ転送するとともに、ゲートウェイデバイス又はデータサーバのような他のデバイスから受信され得る他の通信に応答する。
【００９６】
データサーバにおいて、システムが中継段階にない場合に、コントローラは、ゲートウェイデバイスから（場合により、基地局を介して）受信されたデータ／情報を処理し記憶することに関与する。中継段階では、コントローラは、ゲートウェイデバイスから受信されたアラートに応答してパブリックキー及びプライベートキーの対を生成することに関与する。パブリックキーは、ゲートウェイデバイスへ送信され、プライベートキーは、データサーバにおいて記憶される。コントローラは、更に、中継段階の間、中継グループの中継デバイスから受信されたデータ／情報の暗号化されたセグメントを処理し記憶する。具体的に、コントローラは、受信されたセグメントをプライベートキーを用いて復号し結合して、モニタリングデータ／情報を取得し、次いで記憶する。
【００９７】
図６におけるセンサ内の測定回路は、センサの検知機能を表し、単一の要素又は複数の要素から成ってよい。測定回路は、センサがモニタリングしているデータ／情報を検知／測定し又は別なふうに取得することに関与する。測定回路及び検知されるデータ／情報は、モニタリングシステムのアプリケーション及ぶセンサに依存する。
【００９８】
ゲートウェイデバイスにおいて示されているディスプレイは、本発明の全体的な実施形態に必須ではないが、前後関係及び完全性のために示されている。ディスプレイの存在は、ゲートウェイデバイスに依存する。例えば、携帯電話機又はスマートフォンであるゲートウェイデバイスは、センサから受信されたモニタリングデータ／情報を表示するために使用され得るディスプレイを有する可能性が高い。先と同じく、これはアプリケーションに依存し、不可欠ではない。
【００９９】
データサーバにおいて示されているストレージは、データサーバに含まれ得る如何なる適切なストレージ又はメモリでもある。ストレージは、モニタリングシステムの受信されたデータ／情報を記憶する。それはまた、中継段階が開始される時に生成されるプライベートキーを記憶する。ストレージのサイズ及び構成は、特定のデータサーバに依存する。データサーバ（又は同等のデバイス）は、通信システムに適切であると考えられる。データサーバの具体的な設定は、本発明の実施形態に関連せず、故に、これ以上論じられない。
【０１００】
センサ、ゲートウェイデバイス及び中継デバイスにおいて示されているバッテリは、デバイスへの電力供給に関与する。バッテリは、電源の例として示されているが、夫々のデバイスにおける実際の電源は、何らかの他の適切な電源であってよく、モニタリングシステム自体及びそのアプリケーションに依存する。
【０１０１】
通信及び選択／スクリーニングアルゴリズムは、ゲートウェイデバイスのオペレーティングシステム（例えば、ｉＯＳ又はＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標））におけるモバイルアプリケーションとして実施されてよい。アプリケーションクライアントは、デバイスの下位ハードウェア情報へのアクセス及びネットワークに関する情報へのアクセスを有するべきである。
【０１０２】
そのようなデータ中継ソリューションへの関与は、事前にモバイルユーザによる同意を通じて、実時間の質問を通じて、又は一般にネットワークキャリアデータ共有スキームに加わるとユーザが予め選択する場合には暗黙的に、達成されてよい。明示的な選択のユーザに関して、そのようなスキームに加わることの動機は、彼ら自身がそのような状況になる場合にデータ中継のための彼らの通信時間割当量及び／又はクレジットを収益化することであり得る。とはいえ、実施の本態様の議論は、本特許出願の適用範囲を越える。
【０１０３】
システム及びデータのセキュリティは、上述されたような中継ソリューションにおける重要な因子である。データ中継は、受信デバイスに対する悪意ある攻撃を招くことがあり、中継データは脆弱になり得る。提案される実施形態では、セキュリティは、アプリケーションレイヤーで（モバイル及び基地局アプリケーションによって）扱われ得る。基本認証及び暗号化手段も適用され得る。それらの手段は、データパッケージ暗号化、データインテグリティチェック、中継に関与するデバイスの認証、及び／又はガベージコレクションのような方法を含む。
【０１０４】
本発明の実施形態は、データ中継通信を通じて一貫したデータ収集及びモニタリングを維持することを助けること、及び／又はネットワークのデフォルト設定おいてデータ複製を通じてデータ品質を保証すること、及び／又はセグメントに基づく匿名化を通じて割増のセキュリティを提供することが可能であってよい。
【０１０５】
上記の実施形態に加えて、以下の付記を開示する。
（付記１）
ゲートウェイデバイスと、データサーバと、前記ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する通信システムであって、
前記ゲートウェイデバイスは、１つ以上のセンサからモニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ転送するよう構成され、
前記データサーバは、前記モニタリング情報を受けるよう構成され、
当該通信システムは、前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が危険にさらされている場合に、アラートを生成し、中継を開始するよう構成され、
前記ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、該中継グループ内の前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信するよう構成され、
前記中継グループの各メンバーは、自身へ送信された前記モニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ中継するよう構成され、
前記データサーバは、前記モニタリング情報を受けるよう構成される、
通信システム。
（付記２）
前記ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる２つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、前記モニタリング情報をセグメントに分割し、該セグメントの夫々を前記中継グループ内の前記隣接デバイスのサブセットへ送信するよう構成され、
前記中継グループの各メンバーは、自身へ送信された前記セグメントを受け、該セグメントを前記データサーバへ中継するよう構成され、
前記データサーバは、前記セグメントを受け、該セグメントを結合して前記モニタリング情報を得るよう構成される、
付記１に記載の通信システム。
（付記３）
前記データサーバのセキュリティコンポーネントは、前記アラートに応答してパブリックキー及びプライベートキーの対を生成し、前記パブリックキーを前記ゲートウェイデバイスへ送信するよう構成され、
前記ゲートウェイデバイスは、前記パブリックキーを用いて前記モニタリング情報を符号化するよう構成され、
前記データサーバは、前記プライベートキーを用いて前記モニタリング情報を復号するよう構成される、
付記１又は２に記載の通信システム。
（付記４）
各サブセットは、１つよりも多い隣接デバイスを含み、前記サブセットは、隣接デバイスがセグメントを全て受信しないように異なっている、
付記１乃至３のうちいずれか一つに記載の通信システム。
（付記５）
共有キーは、前記中継グループ及び前記ゲートウェイデバイスによる使用のために生成され、
前記ゲートウェイデバイスは、パブリックキーを用いて且つ前記共有キーを用いて各セグメントを符号化するよう構成され、
前記中継グループの各メンバーは、前記データサーバへの送信の前に、前記共有キーを用いてデータを暗号解読するよう構成される、
付記１乃至４のうちいずれか一つに記載の通信システム。
（付記６）
前記ゲートウェイデバイスは、現在のバッテリ充電及び期待されるバッテリ使用量を評価する定期ヘルスチェックを用いて、前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が失われる危険性があるかどうかを識別するよう構成される、
付記１乃至５のうちいずれか一つに記載の通信システム。
（付記７）
前記定期ヘルスチェックは、
前記ゲートウェイデバイスのバッテリレベル、
前記ゲートウェイデバイスのあらゆる必須のシステムアプリケーションの電力消費、
前記センサとの通信を維持するのに必要な電力消費、及び
前記データサーバとの通信を維持するのに必要な電力消費
のうちの１つ以上を考慮する、
付記６に記載の通信システム。
（付記８）
前記定期ヘルスチェックは、中継を開始すべきかどうかを判定するためにバッテリ使用量予測モデルを使用する、
付記６又は７に記載の通信システム。
（付記９）
中継は、
前記ゲートウェイデバイスの過去の電力消費、及び
前記ゲートウェイデバイスの位置
の一方又は両方を考慮しながら開始される、
付記８に記載の通信システム。
（付記１０）
中継は、残りのバッテリ寿命の推定を与えるための現在のバッテリ使用量に基づく予測及び／又は過去のバッテリ使用量に基づく予測を用いて、接続が失われるかどうかに基づき開始され、前記推定は、前記接続が失われるかどうかを判定するよう閾値と比較される、
付記９に記載の通信システム。
（付記１１）
現在のバッテリ使用量に基づく予測及び過去のバッテリ使用量に基づく予測の両方が使用され、前記閾値は、前記現在のバッテリ使用量が前記過去のバッテリ使用量のパターンから外れる場合に調整される、
付記１０に記載の通信システム。
（付記１２）
前記過去のバッテリ使用量に基づく予測及び／又は前記現在のバッテリ使用量に基づく予測は、モニタリングされている個体の位置を含み、
接続が失われるかどうかの前記予測は、前記個体の位置を考慮する、
付記１０又は１１に記載の通信システム。
（付記１３）
前記ゲートウェイデバイスは、ハンドシェイキング要求をブロードキャスティングし、応答する候補隣接デバイスの応答から隣接情報を導出することによって、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの前記中継グループを識別するよう構成され、
前記隣接情報は、前記候補隣接デバイスの中から前記中継グループ内の隣接デバイスを選択するために使用される、
付記１乃至１２のうちいずれか一つに記載の通信システム。
（付記１４）
各隣接応答から導出される前記隣接情報は、
前記応答の信号強度、
前記候補隣接デバイスのバッテリ寿命、
前記候補隣接デバイスによって使用されるネットワークキャリア、
前記ゲートウェイデバイスと前記候補隣接デバイスとの間の距離、及び
前記候補隣接デバイスのオペレーティングシステム
のうちの１つ以上を含む、
付記１３に記載の通信システム。
（付記１５）
応答する前記候補隣接デバイスは、より長いバッテリ寿命、より強い信号強度、前記ゲートウェイデバイスまでのより短い距離、及び前記ゲートウェイデバイスと互換性があるオペレーティングシステムを有する候補隣接デバイスへより高いスコアを与えることで順位付けされる、
付記１３又は１４に記載の通信システム。
（付記１６）
応答するが前記ゲートウェイデバイスからの境界距離を越える前記候補隣接デバイスは、順位付けされない、
付記１３乃至１５のうちいずれか一つに記載の通信システム。
（付記１７）
前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の中継前通信は基地局を介し、且つ／あるいは
前記隣接デバイスの少なくとも１つと前記データサーバとの間の中継通信は、基地局を介する
付記１乃至１６のうちいずれか一つに記載の通信システム。
（付記１８）
前記ゲートウェイデバイスは、携帯電話機を含むモバイル通信デバイスであり、且つ／あるいは
前記隣接デバイスへの送信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を含む短距離無線技術を介する、
付記１乃至１７のうちいずれか一つに記載の通信システム。
（付記１９）
前記隣接デバイスの少なくとも１つは、携帯電話機を含むモバイル通信デバイスである、
付記１乃至１８のうちいずれか一つに記載の通信システム。
（付記２０）
通信システムを介して一貫したモニタリングを提供する方法であって、
ゲートウェイデバイスがセンサから受けたモニタリング情報をデータサーバへ送信し、
前記ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が失われる危険性がある場合に、中継が開始され、該中継において、
前記ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、
前記ゲートウェイデバイスは、前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信し、
前記中継グループの各メンバーは、自身が受けた前記モニタリング情報を前記データサーバへ送信し、
前記データサーバは前記モニタリング情報を受ける
ことを有する方法。
（付記２１）
通信システムにおけるゲートウェイデバイスであって、
前記通信システムは、当該ゲートウェイデバイスと、データサーバと、当該ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有し、
当該ゲートウェイデバイスは、センサからモニタリング情報を受けるよう構成される受信器と、前記モニタリング情報を前記データサーバへ転送するよう構成される送信器とを有し、
当該ゲートウェイデバイスは、当該ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別するよう構成されるコントローラを有し、
当該ゲートウェイデバイスの前記送信器は、前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信するよう構成される、
ゲートウェイデバイス。
（付記２２）
当該ゲートウェイデバイスの前記コントローラは、当該ゲートウェイデバイスと前記データサーバとの間の接続が失われる危険性があるかどうかを識別し、そうである場合には、中継段階をトリガするとともに、前記データサーバへ送信されるアラートを生成するよう構成される、
付記２１に記載のゲートウェイデバイス。
（付記２３）
通信システムのゲートウェイデバイスにおける方法であって、前記通信システムは、前記ゲートウェイデバイスと、データサーバと、前記ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する方法において、
センサからモニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ転送し、
前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、
前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信する
ことを有する方法。
（付記２４）
モバイルデバイスで実行される場合に、ゲートウェイデバイスと、データサーバと、前記ゲートウェイデバイスに隣接する隣接デバイスとを有する通信システムの前記ゲートウェイデバイスにおける方法であって、
センサからモニタリング情報を受け、該モニタリング情報を前記データサーバへ転送し、
前記ゲートウェイデバイスから前記データサーバへの前記モニタリング情報を中継することができる１つ以上の隣接デバイスの中継グループを識別し、
前記中継グループの前記１つ以上の隣接デバイスへ前記モニタリング情報を送信する
ことを有する方法を実行するコンピュータプログラム。
【符号の説明】
【０１０６】
１  ゲートウェイデバイス
２  データサーバ
３  中継デバイス
４  中継グループ
５  中継候補
６  隣接デバイス
７  センサ
８  基地局
【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】
2016208502.tif 000008
【図６】
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