(57)【要約】  ＷＢＡＮ内で使用するための方法であって、方法は、運動プロファイルおよび対応するチャネル品質プロファイルを作成することと、ＷＢＡＮ内でＭＡＣ通信するための好ましい条件を決定するために運動プロファイルを使用することとを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブノードと周辺ノードとを有するワイヤレスボディエリアネットワークＷＢＡＮ内のメディアアクセス制御ＭＡＣ通信のための好ましい条件を決定する方法であって、
運動センサが周期的に移動していることを決定することと、
前記運動センサが周期的に移動する際に前記運動センサによって生成された信号を記録することによって運動プロファイルを作成することと、
前記運動センサが周期的に移動する際、前記ＷＢＡＮの前記ノード間のチャネル品質の評価に基づいてチャネル品質プロファイルを作成することと、
前記チャネル品質プロファイルに基づいて、前記ノード間でワイヤレス通信するための前記運動プロファイル内の点を決定することと
を備える、方法。
【請求項２】
前記チャネル品質プロファイルを作成することは、前記ハブノードが、前記周辺ノードに１つまたは複数のビーコン信号を送信することと、前記周辺ノードが、前記１つまたは複数のビーコン信号を受信および評価し、任意で前記ハブノードに前記評価の結果を送信することとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１つまたは複数のビーコンを評価することは、前記受信された１つまたは複数のビーコンについての以下のメトリック、すなわちリンク品質インジケータＬＱＩ、受信信号強度インジケータＲＳＳＩ、および信号対雑音比ＳＮＲ、のうちの１つまたは複数を評価することを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記運動プロファイルを作成することが、複数の時点について前記運動センサによって生成された前記信号を記録することを備え、前記チャネル品質プロファイルを作成することが、前記チャネル品質プロファイルが前記運動プロファイルにインデックス付けされることを可能にするように、対応する複数の時点について前記チャネル品質を評価することを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ノード間でワイヤレス通信するための前記運動プロファイル内の点を決定することが、前記チャネル品質プロファイルに基づいて、前記ハブノードと前記周辺ノードとの間の成功した通信の可能性を前記複数の時点の各々について示すチャネルアクセス可能性プロファイルＣＡＬＰを作成することを備え、任意で、前記ＣＡＬＰが前記ハブノードにおいて作成され、前記方法が、前記ハブノードが前記周辺ノードに前記ＣＡＬＰを送ることをさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ハブノードと周辺ノードとを有するワイヤレスボディエリアネットワークＷＢＡＮ内のメディアアクセス制御ＭＡＣ通信のための好ましい条件を決定する方法であって、
運動センサが周期的に移動していることを決定することと、
前記運動センサが周期的に移動する際に前記運動センサによって生成された信号を記録することによって運動プロファイルを作成することと、
前記作成された運動プロファイルが、前記ノード間でワイヤレス通信するための点がチャネル品質プロファイルに基づいて以前に決定されている、以前に記録された運動プロファイルと類似するまたは同じであることを決定することと
を備える、方法。
【請求項７】
前記作成された運動プロファイルが以前に記録された運動プロファイルと類似するまたは同じであることを決定することが、前記作成された運動プロファイルと前記以前に記録された運動プロファイルの類似度の評価を実行することと、前記評価された類似度を所定のしきい値と比較することとを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記運動センサが前記決定された点にないことを決定するために、前記運動センサからの前記信号を使用することと、結果として、前記周辺ノードの無線コンポーネントをスリープモードにすることとをさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記運動センサが前記決定された点に移動していることを決定するために前記運動センサからの前記信号を使用することと、結果として、前記ノード間でワイヤレス通信することを試みることとをさらに備え、任意で、前記運動センサが前記決定された点に移動していることを決定した結果、前記ノード間でワイヤレス通信することを試みる前に、スリープモードを出るように前記周辺ノードの無線コンポーネントをウェイクアップさせることをさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記運動センサが前記決定された点に移動していることを決定するために、前記運動センサからの前記信号を使用することが、
ハブノードが、前記運動センサによって現在生成されている前記信号に対応する前記運動プロファイル内の点を示すインデックス付け情報を含むビーコン信号を送信することと、
前記周辺ノードが、
前記インデックス付け情報を含むビーコン信号を受信し、
前記チャネル品質プロファイル内の点またはそこから導出されたプロファイルを識別するために前記インデックス付け情報を使用し、
前記識別された点が前記決定された点に対応することを決定することを備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記運動センサが前記ハブノードにあり、したがって前記運動プロファイルがハブノードの運動プロファイルであり、前記方法が、前記周辺ノードにある運動センサが周期的に移動する際に前記運動センサによって生成された信号を記録することによって周辺ノードの運動プロファイルを作成することをさらに備え、前記運動センサが前記決定された点に移動していることを決定するために前記運動センサからの前記信号を使用することが、
前記ハブノードが、前記ハブノードの運動センサによって現在生成されている前記信号に対応する前記ハブノードの運動プロファイル内の点を示すインデックス付け情報を含むビーコン信号を送信し、
前記インデックス付け情報を使用して前記周辺ノードの運動プロファイルをインデックス付けし、前記周辺ノードの運動プロファイル内の前記インデックス付けされた点が、前記周辺ノードの運動センサによって現在生成されている前記信号に対応することを決定し、
前記チャネル品質プロファイル内の点またはそこから導出されたプロファイルを識別するために前記インデックス付け情報を使用し、
前記識別された点が前記決定された点に対応することを決定することを備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記運動センサが前記ハブノードにあり、したがって前記運動プロファイルがハブノードの運動プロファイルであり、前記方法が、前記チャネル品質プロファイルが評価された前記複数の時点に対応する複数の時点について、前記周辺ノードにある運動センサが周期的に移動する際に前記運動センサによって生成された信号を記録することによって周辺ノードの運動プロファイルを作成することをさらに備え、前記方法が、前記運動センサが前記決定された点に移動していることを決定するために前記周辺ノードの運動センサからの前記信号を使用することと、結果として、前記ノード間でワイヤレス通信することを試みることとをさらに備え、任意で、前記周辺ノードの運動センサが前記決定された点に移動していることを決定した結果、前記ノード間でワイヤレス通信することを試みる前に、スリープモードを出るように前記周辺ノードの無線コンポーネントをウェイクアップさせることをさらに備える、請求項４または５に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された装置またはシステム。
【請求項１４】
１つまたは複数のプロセッサによって実行されたとき、前記１つまたは複数のプロセッサに請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法を実行させるように構成された機械可読命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ワイヤレスボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）に関する。具体的には、限定はしないが、本開示は、ＷＢＡＮ内のＭＡＣ通信のための好ましい条件の決定に関する。
【背景技術】
【０００２】
人口の高齢化と、治療および医学的検査のコスト上昇の結果として、電子ヘルスケア（ｅ−ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）は、ますます重要になってきている。電子ヘルスケアシステムでは、装着可能または埋込み可能なセンサが、バイタルヘルスケアサインを監視し、ハブまたはコーディネータデバイスと呼ばれる比較的強力なデバイスにデータを報告するために使用され、このデバイスは、たとえば、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、またはベッドサイドの監視ポイントの形態を取り得る。必要としている高齢の患者または他の患者のための２４／７リアルタイム監視サービスなどの機能を有効にする身体センサをワイヤレスに接続するために、従来のワイヤード接続の代わりに、ＷＢＡＮが構築される。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の態様および特徴は、特許請求の範囲内に記載されている。
【０００４】
本開示の例が、次いで、添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】複数のワイヤレスデバイスを装着している人物の漫画を示す図。
【図２】ワイヤレスノードのマクロコンポーネントの例示的なブロック図。
【図３】ＷＢＡＮのノードに関する経時的なチャネル利得変動の一例を示す図。
【図４】検出フェーズに関する例示的な方法ステップのフローチャート。
【図５】訓練フェーズ中に実行される例示的な方法ステップのフローチャート。
【図６】動作フェーズ中に実行される例示的な方法ステップのフローチャート。
【図７】ハブノードのみが運動感知機能を具備する状況に関する検出フェーズ、訓練フェーズ、および動作フェーズの例示的なフローチャート。
【図８】ハブノードおよび周辺ノードが運動センサを具備し、動作フェーズがビーコン対応である状況に関する検出フェーズ、訓練フェーズ、および動作フェーズの例示的なフローチャート。
【図９】ハブノードおよび周辺ノードが運動センサを具備するが、動作フェーズがビーコン対応ではない状況に関する検出フェーズ、訓練フェーズ、および動作フェーズの例示的なフローチャート。
【図１０】ハブノードのみが運動センサを有し、ハブノードが２つの周辺ノードと通信するように配置された場合に関する運動プロファイルと、運動指標と、チャネル品質プロファイルとのマッピングを示す図。
【図１１】ハブノードと周辺ノードの両方が運動センサを有する場合に関する運動プロファイルと、運動指標と、チャネル品質プロファイルとのマッピングを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１は、星形のトポロジを有するワイヤレスボディエリアネットワークを形成するように互いにワイヤレスに通信するように配置された複数のワイヤレスデバイスを装着している人物１１０の漫画を示す。この例では、ハブノード１１２は、人物１１０の手首に装着され、周辺ノード１１４、１１６、および１１８と通信するように配置される。当業者は、ハブノードが人物の手首上に置かれる必要はなく、他の場所、たとえば、人物の胸またはウエストの上に置かれ得ることを理解するであろう。ハブノード１１２ならびに／または周辺ノード１１４、１１６、および１１８は、人物の生理機能の１つまたは複数の態様を感知するように構成されたセンサを有し得る。たとえば、ハブノード１１２は、血中酸素レベルおよび／または脈拍数を監視するように配置され得、周辺ノード１１４は、眼内圧を監視するように配置され得、周辺ノード１１６は、ペースメーカに結合され得、心臓ペーシングを監視および／または制御し得、周辺ノード１１８は、ユーザのウエスト上に担持された携帯電話などのモバイルデバイスであり得る。１つまたは複数のノードは、基地局１２０を用いて遠隔ワイヤレスネットワークとさらに通信するように配置され得る。この例では、周辺ノードは、基地局１２０と通信するように配置されたモバイルデバイス１１８である。
【０００７】
図２は、ワイヤレスノード２１０、たとえば、ハブまたは周辺ノードのマクロコンポーネントの例示的なブロック図を示す。ワイヤレスノード２１０は、アンテナ（図示せず）を有し、マイクロプロセッサ２１２が、ネットワーク、たとえば、ＷＢＡＮおよびインターネットなどのオプションの別のネットワークと通信することを可能にするように配置された１つまたは複数のワイヤレスネットワークインターフェース２１４を介してワイヤレスノード２１０に提供され得るようなコンピュータ可読命令を実行するように配置されたマイクロプロセッサ２１２と、１つまたは複数のボタン、タッチスクリーン、キーボード、およびボード接続部（たとえば、ＵＳＢ接続部）、ならびに、血中酸素センサ、脈拍センサ、眼内圧センサ、心臓ペーシングセンサ、心臓刺激インターフェースなどの１つまたは複数の生理機能センサのためのインターフェースを含み得る複数の入力／出力インターフェース２１６と、メモリ２１８内に記憶されている命令およびデータを取り出し、マイクロプロセッサ２１２に提供することができるように配置されたメモリ２１８とを備える。マイクロプロセッサ２１２は、ユーザインターフェースが表示され得、処理動作または感知動作の結果がさらに提示され得るモニタ（たとえば、スマートウォッチの画面）にさらに結合され得る。ワイヤレスノード２１０は、ワイヤレスノード２１０が移動しているときにマイクロプロセッサ２１２に運動信号を提供するように配置された運動センサ２２４（たとえば、加速度計）をさらに備える。
【０００８】
人物が移動しているとき、たとえば、歩いているとき、漕いでいるとき、トレッドミル上で走っているとき、または他の反復的でしたがって周期的な活動を実行しているとき、人物によって装着されたＷＢＡＮのノード間の空間的関係が変化し、ノード間のワイヤレスチャネルの品質における変動をもたらすことになる。これは、２つのノード間に視線が存在するのでそれらの間のチャネル品質が高い第１の位置と、２つのノード間に視線が存在しないので、それらの間のチャネル品質が、高い経路損失、アンテナ性能に対する身体の影響、ならびにアンテナの相対的な向きおよび位置のために低くなる可能性がある第２の位置との間で、（ユーザのウエストに装着された周辺ノードなどの）第２のノードに対して、（ユーザの手首に装着されたハブノードなどの）第１のノードが移動することによって引き起こされ得る。ユーザの手がユーザのウエストの前からユーザのウエストの後ろへ行き来するように歩いているユーザなどの反復的な動作では、これは、チャネル品質の振動性の変動をもたらす可能性がある。
【０００９】
図３は、ユーザのウエストに取り付けられたハブノードと、ユーザの膝および足首にそれぞれ取り付けられた周辺ノードとを有するワイヤレスボディエリアネットワークに関する経時的なチャネル利得変動の一例を示す。見られるように、チャネル利得は、歩行中、ユーザの膝がユーザの臀部に対して移動するにつれて、および、ユーザの足首がユーザの臀部に対して移動するにつれて、周期的に変化する。
【００１０】
２つのノード間のチャネル品質が悪いときには、これらのノード間で通信することは困難または不可能である可能性があるので、そのようなときに通信するためになされるいかなる努力も、無駄になる可能性がある。信号品質がＷＢＡＮの移動するノード間の通信を保証するのに十分なほど高いときにそのことを決定する１つの方法は、チャネルの連続的なリアルタイム測定を実行することである。しかしながら、本発明者らは、そうすることが、重大な制御シグナリングオーバヘッドを招くことになり、ノードの無線コンポーネントによる重大なエネルギー消費を招くことになることを認識しており、したがって、本発明者らは、本明細書で、初期の訓練フェーズに続いて、移動の測定値がチャネル品質のための代替として使用され、チャネル品質が良好であるはずであることを移動測定値が示すときにノード間通信が実行される、異なる手法を提案する。移動測定値が、チャネル品質が良好であると予測されないようなものであるとき、ＷＢＡＮの１つまたは複数のノードは、それらをスリープモードで動作させることによって、スリープさせられ得る。ノードをスリープさせることの一例は、ノードの無線コンポーネントをオフにすることと、ノードが無線コンポーネントをオンにすることによってウェイクアップされたとき、その後の通信のためのデータをバッファリングすることとを備える。
【００１１】
ＷＢＡＮノードの無線コンポーネントのエネルギー消費は通常、ノードの他のコンポーネントよりも高いので、身体動作を追跡するために低電力運動センサを使用することと、ＭＡＣ通信の時間を定めるために、対応するチャネル変更を推論するためにセンサからの信号を使用することとは、エネルギーの節約を達成する（これは、一般にバッテリ供給が制限されているＷＢＡＮノードにとって特に重要である）。そのような手法はまた、通信の衝突を低減し、制御オーバヘッドを低減し、ノードによる傍聴および漏話をアイドリングさせる（ｉｄｌｅ）のを助けることができる。実際的なエネルギー節約の観点から、既製の加速度計と、埋め込まれたセンサデバイスのための無線受信機コンポーネントとの間のエネルギー消費における違いの一例が、表１に見出され得る。加速度計のエネルギー消費は、無線コンポーネントのエネルギー消費の約１８０分の１であることが表１からわかる。したがって、身体動作に呼応してＷＢＡＮノードの無線コンポーネントをデューティサイクリングすることによって、かなりの効果が達成され得る。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
この開示では、加速度計などの低複雑性、低出力の運動センサを使用して追跡可能な１つまたは複数の運動特性の対応する変化にチャネル特性における変化をマッピングするために、３段階のフレームワークが提案される。加えて、ＷＢＡＮ内のノードは、身体の異なる部分に配置され得る（したがって、異なる運動強度および速度を経験する可能性がある）ので、同じ運動パターンに異なるノードに関するチャネル変更をマッピングすることはあまり容易ではない。したがって、運動のプロファイルを共通にインデックス付けするための手法が説明される。説明される手法は、対応する身体運動インスタンスへのノードのチャネル周期性の同期（運動プロファイルへのチャネル品質プロファイルのマッピング）を達成するための単純であるが有効なメカニズムを提供する。そうすることで、良好なチャネル条件が発生した時点で、高い媒体アクセス優先度がセンサに与えられる。そのような条件が発生したことが決定されたとき、送信電力または受信機感度が低減され得るので、これは、パケットドロップ率の低下と、通信におけるエネルギーの節約とを可能にする。さらに、説明される手法は、その訓練段階中に非常に限られたオーバヘッドしか導入せず、ランタイム動作中のチャネル品質のリアルタイム評価を必要としない。
【００１４】
本明細書では、第１に、ハブノードのみが運動センサを具備するシナリオのため、第２に、ＷＢＡＮの周辺ノードが運動センサを具備するシナリオのための、ＷＢＡＮの各ノード間のチャネル品質がこれらのノード間のＭＡＣ通信を試みるのに好ましいことを決定するために運動センサからの信号を使用するための手法の２つのカテゴリが説明される。手法の２つのカテゴリ間には、共通するいくつかの機能が存在し、具体的には、ＷＢＡＮの２つのノード間のＭＡＣ通信のための条件が可変であるかどうかを決定するための第１のステップとして、運動センサが周期的に移動していることが決定される。運動センサが周期的に移動していることが決定されると、運動のプロファイルが、運動センサによって生成された信号を記録することによって作成される。この時点で、記録された運動プロファイルが、チャネル品質の評価がすでに実行されている以前に記録された運動プロファイルに対応するかどうかを決定するために、チェックが実行され得る。そのような状況では、好ましい条件がＷＢＡＮのノード間の通信のために存在する点を決定するために、記録されたチャネル品質プロファイルが評価され得る。記録された運動プロファイルの比較が実行されない状況、または記録された運動プロファイルが以前に記録された運動プロファイルに対応すると見出されない状況では、訓練フェーズが実行される。
【００１５】
訓練フェーズでは、チャネル品質のプロファイルが、センサが周期的に移動する際にＷＢＡＮのノード間のチャネル品質を評価することによって作成される。たとえば、チャネル品質プロファイルは、ハブノードと周辺ノードとの間のリンク品質インジケータＬＱＩを評価することによって、および／または、ハブノードと周辺ノードとの間の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を評価することによって、および／または、ハブノードと周辺ノードとの間の信号対雑音比（ＳＮＲ）を評価することによって実行され得る。運動プロファイルにおける点がチャネル品質プロファイル内の対応する点に基づいて見出され得るように、運動プロファイルおよびチャネル品質プロファイルが互いに対してインデックス付け可能であるために、運動プロファイルおよびチャネル品質プロファイルは、対応する時間上の点において取得され得る。代替的には、運動プロファイルは、対応する運動インデックス（ＭＩ）によってインデックス付けされる（またはラベル付けされる）複数のタイムスロットで取得され得、チャネル品質プロファイルは、次いで、周期的運動の後続のサイクル中に運動インデックスに対応する時点に取得される。一例として、運動センサによって生成される信号の周期は、運動センサの現在の位置に対応する運動プロファイル内の運動インデックスを決定するために使用される。現在の運動インデックスは、周辺ノードが、同時に（またはほぼ同時に）実行されたチャネル品質評価にインデックス付けし、それによってチャネル品質プロファイルを作成することができるようにするために、ハブノードから周辺ノードに送信され得る。
【００１６】
チャネル品質プロファイルは、次いで、条件が周辺ノードとハブノードとの間でワイヤレス通信するのに適した１つまたは複数の運動インデックスを決定するために使用される。一例として、決定するステップは、チャネル品質プロファイル内で最良のチャネル品質を識別することに頼ることができ、次いで、ノード間の通信のための点としてそのチャネル品質に関する運動インデックスを使用することができる。１つの可能性として、単一の時点を識別する代わりに、手法は、ノード間の通信のための複数の点（ＭＩ）を決定することができる。
【００１７】
提案される手法の例が以下に示される。検出段階は、異なる手法に共通し得るので、様々な異なる手法の訓練段階および動作段階が別々に説明される前に、最初に説明される。
【００１８】
検出段階
図４は、検出フェーズのための例示的な方法ステップのフローチャートを示す。ステップＳ５１０で方法が開始し、その後、ハブがその運動センサによって生成された信号を監視するステップＳ５１２に進む。ステップＳ５１４では、ハブは、運動センサによって提供された信号が周期的運動を示すかどうかを決定する。これは、運動センサによって生成された信号を１つまたは複数の所定の周期的運動プロファイルと比較することによって、および／または、運動センサによって生成された信号のフーリエ領域分析を実行することによって実行され得る。
【００１９】
周期的運動が検出されない場合、ステップＳ５１５において、他のＭＡＣが通信のために使用され、デバイスは、処理を再び開始するためにステップＳ５１２に戻る。
【００２０】
周期的運動が検出された場合、方法は、ステップＳ５１６に進み、運動プロファイルが、複数（Ｋ）の時点でハブノードの運動センサによって生成された信号を記録することによって作成される。インデックスｋ（ここで、ｋ∈Ｋ）が、次いで、運動プロファイルを参照するために使用され得る。
【００２１】
運動プロファイルは、運動センサによって生成された単一の信号に基づき得るが、運動プロファイルはまた、複数の信号、たとえば、ｘ、ｙ、およびｚ方向の加速度計読み取り値に基づき得、それに加えてまたは代替的に、運動プロファイルは、同じノードにまたは同じノードに近接して置かれた複数のセンサによって提供される信号に基づき得る。
【００２２】
運動プロファイルは、次いで、以前に記録された運動プロファイルと比較され、類似度尺度がそれらの間で計算される。一例として、差の二乗和メトリックが用いられるが、曲線マッチングアルゴリズムを含む他のメトリックも同様に使用され得る。類似度尺度が計算されると、それが所定のしきい値εと比較され、εに対する類似度尺度の値が、２つのプロファイルが十分に類似していることを示す場合、方法はステップＳ５１８に進み、そうでなければ、方法はステップＳ５１７ａに進み、ステップＳ５１７ａでは、ステップＳ５１７ｂに進む前に、新しい運動プロファイルが作成されて記憶され、ステップＳ５１７ｂでは、新しい運動プロファイルがＫの運動インデックスに分割される。パラメータεは、小さい運動変化に対するシステムの許容レベルを決定する。たとえば、人物の周期的な動作の間、小さな運動変化（たとえば、数百ミリ秒のスケールでの遅延またはスピードアップ）は、同じ運動パターンとして許容され得る。
【００２３】
ステップＳ５１８において、既存の（以前に記録された）運動プロファイルが、作成された運動プロファイルと比較され、これら２つの運動プロファイルの期間が、所定のしきい値以内で一致しない場合、ステップＳ５２０において、記録された運動プロファイルの運動インデックスが、記録された運動プロファイルを強制的に、インデックス付けされた運動プロファイルによって使用される同じ運動インデックスでインデックス付け可能とするように調整される。
【００２４】
ハブのみが運動センサを具備
この例では、ハブノードは、運動測定センサを具備するが、周辺ノードは、センサを有する必要はない。そのような運動測定センサの例は、加速度計と、ジャイロスコープと、傾斜スイッチと、ＰＩＲ（受動的赤外線（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｉｎｆｒａ−Ｒｅｄ））センサとを含む。さらに、ハブは、ビーコン対応モードで動作するように配置される。
【００２５】
訓練段階
図５は、訓練段階中にハブノードおよび周辺ノードで実行される例示的な方法ステップのフローチャートを示す。ステップＳ６１０において、ハブノードは、ハブノードにおける運動センサの現在の位置に関する運動インデックス情報を各々が含むビーコン信号を送信する。ステップＳ６１２において、当該（または各々の）周辺ノードがウェイクアップし、（運動インデックス情報を含む）ビーコンを捕捉し、後続のビーコンをリッスンし続ける。ビーコンは、ビーコンが訓練ビーコンであることを示すための（訓練バイトなどの）情報を含み得、また、完全な運動サイクル内に含まれる運動インデックスの総数を示す情報を含み得る。ステップＳ６１４において、周辺ノードが、各ビーコンと、その関連する運動インデックス情報とを復号し、ステップＳ６１６において、周辺ノードが、ハブノードと周辺ノードとの間のチャネルの品質を決定するために、各受信されたビーコンを測定する。ステップＳ６１８において、復号された運動インデックスおよび関連するチャネル品質測定値がテーブルに追加され、ステップＳ６２０において、周辺ノードは、完全なサイクルの運動インデックスが受信されたかどうかをチェックし、そうでない場合、方法はステップＳ６１４に戻る。ステップＳ６２２において、周辺ノードは、チャネル品質プロファイルを作成し、それをハブノードに報告して戻す。ステップＳ６２４において、ハブノードは、受信されたチャネル品質プロファイルを収集し、ステップＳ６２６において、ハブノードは、チャネル品質プロファイルが周辺ノードのすべてから受信されているかどうかをチェックする。そうでない場合、方法はステップＳ６１０に戻り、そうである場合、方法はステップＳ６２８に進み、ステップＳ６２８では、ハブノードが、ノード間でワイヤレス通信するための好ましい条件に等しくなる運動プロファイルにおける１つまたは複数の点を決定するために、チャネル品質プロファイルを使用する。この特定の場合には、ハブノードは、各ノードに関するチャネルアクセス可能性プロファイル（ＣＡＬＰ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｐｒｏｆｉｌｅ））を計算するために、受信されたチャネル品質プロファイルを使用する。各ノードに関するＣＡＬＰは、ハブノードの運動プロファイル内のＭＩ  ｋに関するチャネルアクセス可能性（ＣＡＬ）のマッピングテーブルを含む。ＣＡＬの値は、少数のパラメータ、たとえば、チャネル品質、センサノード間の良好なチャネルの重複、センサデータレート、感覚データの臨界などに基づいて計算され得る。以下の例示的な式は、それらのうちの３つを使用する。
【００２６】
【数１】
2017533603.tif 000004
【００２７】
ここで、Ｃdは、データの正規化された臨界度であり、その値は、０と１との間の範囲であり、ｈkは、正規化された良好なチャネル係数、
【００２８】
【数２】
2017533603.tif 000005
【００２９】
である。最後に、平均ＬＱＩが、各ＭＩ  ｋ中のそれらの位置に基づく、異なる周辺ノードの「良好なチャネル」を示す所定のしきい値よりも大きい場合、Ｏkは、Ｎ個のセンサ間の良好なチャネルの重複係数、
【００３０】
【数３】
2017533603.tif 000006
【００３１】
であり、
【００３２】
【数４】
2017533603.tif 000007
【００３３】
である。運動インデックスｋについて、平均ＬＱＩが事前定義されたしきい値よりも大きい場合に、ハブと周辺ノードｉとの間のチャネルは「良好」であり、
【００３４】
【数５】
2017533603.tif 000008
【００３５】
の値は、１に設定され、そうでなければ、
【００３６】
【数６】
2017533603.tif 000009
【００３７】
である。このようなＭＡＣプロトコル設計は、チャネルの競争力が低いとき、ノードが高い成功確率で通信することを可能にする。
【００３８】
その後ＣＡＬ値を調整するために、実行時パラメータがさらに使用され得る。たとえば、正規化され、（１）に追加され得る、周辺機器のバッファ内で送信を待つデータのキューサイズ（Ｑbuf）である。
【００３９】
【数７】
2017533603.tif 000010
【００４０】
ここで、Ｂｕｆは、センサの合計データバッファサイズを表す。
【００４１】
所与のＭＩについて、多数のノードが良好なチャネル状態を有すると決定された場合、そのＭＩに関連付けられたタイムスロット（ｋ）において通信衝突が生じる機会が増加する。これに対処するために、（１）内の競合確率を低減するために、大きい値のＯkが使用され得る。逆に、少ないノードのみが所与のＭＩに関する良好なチャネル状態を有すると決定された場合はより小さい値のＯkが生成され、したがって、より大きい値のＣＡＬが生成される。
【００４２】
ステップＳ６３０において、ハブノードは、それぞれの周辺ノードに各々の計算されたＣＡＬＰを送る。
【００４３】
動作段階
図６は、動作フェーズ中にハブノードおよび周辺ノードによって実行される方法ステップの例示的なフローチャートを示す。ステップＳ７１０において、ハブノードが、用途のニーズ（たとえば、より高いデータレートは、より短いビーコン間隔を必要とする）に基づいてそのビーコン間隔（ビーコン信号を送信する間に経過する時間間隔）を調整し、また、スーパーフレーム長がＫ個のＭＩタイムスロットの倍数に設定される。ステップＳ７１２において、ハブノードは、競合のない通信期間（スケジュールされたＴＤＭＡベースのアクセス）中の要求側周辺ノードとハブノードとの間の通信のために使用する任意の保証タイムスロット（ＧＴＳ：Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ  Ｔｉｍｅ  Ｓｌｏｔ）の要求を受信したかどうかをチェックする。ＧＴＳを用いる競合のない期間（ＣＦＰ：ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｆｒｅｅ  ｐｅｒｉｏｄ）および競合アクセス期間は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４およびＩＥＥＥ８０２．１５．６規格のスーパーフレーム構造において定義される。
【００４４】
ＧＴＳが要求されていない場合、方法は、ステップＳ７１６に進む。そうでなければ、ステップＳ７１４において、ＧＴＳが、それぞれのノードのチャネル品質プロファイルに基づいて、周辺ノードに割り振られる。一例として、所与のＭＩについて、そのＭＩにおいてチャネル品質プロファイルが良好である周辺ノードにより多くのＧＴＳが与えられ得る。これは、高い通信の信頼性とエネルギー効率とを達成するのに役立ち得る。良好なチャネル状態でパケットを通信すると、パケット損失の可能性を低減し、それによって通信の信頼性を高め、遅延およびエネルギー消費を低減するので、より低いパケット損失は、より少ないＭＡＣ再送信をもたらす。
【００４５】
ステップＳ７１６において、ハブノードによって送信されるべき次のビーコンが準備され、運動プロファイルに沿ったハブノードの現在の位置を示すＭＩをそのヘッダに追加する。ハブノードは、次いで、ステップＳ７１８において、ビーコン信号を送信する。
【００４６】
ステップＳ７２０において、周辺ノードがウェイクアップし、ビーコン信号をリッスンする。ステップＳ７２２において、周辺ノードがハブノードからビーコンを受信している場合、ステップＳ７２４に進み、周辺ノードがハブノードからビーコンを受信していない場合、方法はステップＳ７２０に戻る。ステップＳ７２４において、周辺ノードは、ビーコンから任意のＭＩおよびＧＴＳ情報を抽出するために、ビーコンを復号する。ステップＳ７２６において、周辺ノードは、任意のＧＴＳが自身に割り振られているかどうかを決定し、そうである場合、ステップＳ７２８に進み、割り振られたＧＴＳでデータを送る。そうでなければ、ステップＳ７３０において、周辺ノードは、ハブノードに送られるべき任意のデータを有するかどうかをチェックする。周辺機器がハブノードに送られるべき任意のデータを持たない場合、方法は、ステップＳ７４０に進み、周辺ノードはスリープに移行する。そうでなければ、ステップＳ７３２において、周辺ノードは、ＣＡＬＰをチェックするため、および、
【００４７】
【数８】
2017533603.tif 000011
【００４８】
のように計算され得る最終チャネルアクセス優先度（ＦＣＡＰ：Ｆｉｎａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）を計算するために、ＭＩを使用する。
【００４９】
ステップＳ７３６において、周辺ノードは、ＦＣＡＰがしきい値τよりも高いかどうかをチェックする。そうである場合、ステップＳ７３８において、周辺ノードは、ステップＳ７４０に進み、スリープに戻る前に、競合期間（ＣＳＭＡ／ＣＡ競合ベースの接続）のためにハブノードに送信要求（ＲＴＳ：Ｒｅｑｕｅｓｔ−Ｔｏ−Ｓｅｎｄ）メッセージを送る。そうでなければ、ウェイクアップする適切な時間を決定するためにＣＡＬＰをチェックし、次いで、ステップＳ７４０として、良好なＣＡＬＰが予想される点においてステップＳ７２０において再びウェイクアップする前にスリープに戻る。そのような手法は、同期オーバヘッドの低減を可能にする。
【００５０】
図７は、ハブノードのみが運動感知機能を具備する状況に関する検出フェーズ、訓練フェーズ、および動作フェーズの例示的なフローチャートを示す。ステップＳ８１０において、ハブノードは、加速度計および／またはジャイロスコープセンサを使用して周期的な身体動作を検出し、次いで、運動プロファイルを作成し、運動プロファイルが既存の運動プロファイルに対応することがわかった場合、方法は動作フェーズに進む。そうでなければ、方法は訓練フェーズに進み、ステップＳ８１２において、ハブノードは、一連の短いビーコンをブロードキャストし、それらの間の間隔は、運動プロファイルが分割され、運動インデックスを使用してインデックス付けされ得るタイムスロットのうちの１つに等しい。ステップＳ８１４において、周辺ノードは、受信されたビーコンに関するＬＱＩおよび／またはＲＳＳＩ測定値を使用してチャネル品質を測定する。ステップＳ８１６において、周辺ノードは、次いで、各運動インデックスをカバーするチャネル品質プロファイルを構築し、ハブノードにチャネル品質プロファイルを報告し、周辺ノードがすでにチャネル品質プロファイルを有する場合、そのプロファイルがステップＳ８１６において更新される。ステップＳ８１８において、ハブノードは、チャネル品質プロファイルを受信している各ノードのＣＡＬＰを計算し、ステップＳ８２０において、ハブノードは、それぞれの周辺ノードにＣＡＬＰを送る。ステップＳ８２２において、ハブノードは、その運動センサによって生成された信号を監視することによって、ユーザの運動の経過を追い、ユーザが現在いるユーザの運動サイクル内の点を示す運動インデックスを、各ビーコン内でアナウンスする。ステップＳ８２４において、周辺ノードがウェイクアップし、ハブノードから送信されたビーコンを受信し、そのスーパーフレームから、競合期間と競合のない期間とについての情報とともに運動インデックスを導出する。通信が競合のない期間内にあるべきであると決定された場合、ステップＳ８２６において、ハブノードは、周辺ノード間の送信スケジュールを最適化するためにＣＡＬＰを使用し、保証されたタイムスロットを示すビーコンをそれぞれの周辺ノードに適宜伝送する。代替的には、競合期間について、ステップＳ８２８において、周辺ノードは、ハブノードにメッセージを送る要求を送ることによって、ハブノードとの通信を競合するかどうかを決定するために、ＦＣＡＰを計算する。
【００５１】
ビーコン対応の、運動センサを具備するハブノードおよび周辺ノード
この手法では、ハブノードが運動測定センサを具備するだけでなく、各周辺ノードもそのようなセンサを具備し、したがって、各周辺ノードは、それ自体のＭＰを構築することができる。２つの選択肢、すなわち、ビーコンが動作フェーズ中に有効にされる第１の選択肢、およびビーコンが動作フェーズ中に有効にされない第２の選択肢が考えられる。ただし、訓練フェーズ中に、ハブノードはビーコンをブロードキャストする必要があり、これは、ビーコン対応のモードと非ビーコンモードの両方に当てはまる。
【００５２】
この手法の検出フェーズおよび訓練フェーズは、ハブノードのみが運動センサを具備する状況に関して上記で説明したものとほぼ同じである。主な相違点は、訓練フェーズ中、各周辺ノードも、それ自体の運動センサ読み取り値に基づいてそれ自体の運動プロファイルを作成し、ハブノードからのビーコンで受信されたＭＩを使用してその運動プロファイルにインデックス付けする。周辺ノードによって作成された運動プロファイルは、それらが、その運動プロファイルを記録し、インデックス付けするためにハブノードによって使用されるのと同じＭＩに対して記録され、そのＭＩによってインデックス付けされるので、ハブノードの運動プロファイルと同期される。各周辺ノードは、次いで、それ自体のチャネル品質プロファイルを作成し、それをハブノードに送り、ハブノードは、それぞれの周辺ノードに伝達する前に、各周辺ノードのためのＣＡＬおよびＣＡＬＰを計算するために、受信されたチャネル品質プロファイルを使用する。
【００５３】
動作フェーズ中、ビーコン対応モードでは、ハブノードと周辺ノードの両方は、それら自体の運動センサを使用することによってユーザの身体動作を追跡し、対応する（ハブノードに関する）運動インデックスＭＩと（各周辺ノードに関する）ＭＩ’とを見出す。各周辺ノードは、ビーコンからのハブのＭＩをさらに復号する。ＭＩとＭＩ’が一致しない場合、それは、ハブノードの運動プロファイルと周辺ノードの運動プロファイルが同期されていないことを意味する。したがって、再訓練が必要とされる。そうでなければ、非競合期間では、周辺ノードは、スケジュールされたデータ送信のためにビーコンのＧＴＳを使用し、競合期間では、通信を試みるかどうかを決定するためにＦＣＡＰ値を計算する。
【００５４】
図８は、ハブノードおよび周辺ノードが運動センサを具備し、動作フェーズがビーコン対応である状況に関する検出フェーズ、訓練フェーズ、および動作フェーズの例示的なフローチャートを示す。ステップＳ９１０において、ハブノードは、加速度計および／またはジャイロスコープセンサを使用して周期的な身体動作を検出し、次いで運動プロファイルを作成する。運動プロファイルが既存の運動プロファイルに対応することがわかった場合、方法は動作フェーズに進む。そうでなければ、方法は訓練フェーズに進み、ステップＳ９１２において、ハブノードは、一連の短いビーコンをブロードキャストし、ビーコンの間の間隔は、運動プロファイルが分割され、運動インデックスを使用してインデックス付けされ得るタイムスロットのうちの１つに等しい。ステップＳ９１４において、周辺ノードは、各々の受信されたビーコンに関するＬＱＩおよび／またはＲＳＩ測定値を使用してチャネル品質を測定する。周辺ノードはまた、ハブノードと周辺ノード自体を同期させることを可能にするように、送信されたビーコンからＭＩを抽出する。ステップＳ９１６において、周辺ノードは、それ自体の運動センサ読み取り値によって生成された信号に基づいて運動プロファイルを構築し、ハブノードから受信された運動インデックスを使用してそれ自体の運動プロファイルにインデックス付けする。ステップＳ９１８において、周辺ノードは、各々の受信されたＭＩに関するそのチャネル品質プロファイルを構築および／または更新する。ステップＳ９２０において、ハブノードは、周辺ノードからチャネル品質プロファイルを受信し、各周辺ノードのためのＣＡＬＰを計算する。ＭＩは、ハブによってブロードキャストされるので、したがって、方法は次いで動作フェーズに進み、ステップＳ９２２において、ハブノードは、ユーザの運動を追跡し続け、周辺ノードにビーコン内でその運動インデックスを送信することによって、ユーザの現在の位置を示す現在の運動インデックスをアナウンスする。ステップＳ９２４において、各周辺ノードは、それ自体の運動センサを使用することによってユーザの運動の経過を追い、したがって、周辺ノードの運動センサの現在の位置を示す運動インデックス（ＭＩ’）を見出す。ステップＳ９２６において、周辺ノードは、ハブノードからビーコンを受信し、そこからハブノードの現在のＭＩを抽出する。ステップＳ９２８では、ＭＩとＭＩ’との間で比較が行われ、ＭＩ’がＭＩと等しくない場合、ハブノードと周辺ノードが十分に同期されていないので、方法はステップＳ９１２の訓練フェーズに戻る。ＭＩがＭＩ’に等しい場合、競合がない期間では、ステップＳ９３０において、ハブは、決定されたＧＴＳに関連する情報をビーコンにおいて周辺ノードに送る前に、ハブノードと通信するために、周囲ノードの各々のための最適化されたタイムスロットをスケジュールするためにＣＡＬＰを使用する。競合期間では、ステップＳ９３２において、各周辺ノードは、そのＦＣＡＰを計算し、その計算に基づいて、ハブノードに送信要求メッセージを送るかどうかを決定する。
【００５５】
ビーコン非対応の、運動センサを具備するハブノードおよび周辺ノード
この手法は、ハブノードおよび周辺ノードが運動センサを具備し、動作フェーズがビーコン対応であるときに関して上記で説明した手法と同様である。しかしながら、それとは対照的に、動作フェーズ中に、周期的なビーコンは、ハブノードによって送信されない。代わりに、ＷＢＡＮの各周辺ノードは、対応するＭＩのためのＣＡＬＰをチェックし、最終的なＦＣＡＰを計算する前に、そのＭＩを見つけるために、それ自体の運動センサからのリアルタイム測定値を使用する。周辺ノードの無線コンポーネントは、高いＦＣＡＰ値（すなわち、所定のしきい値を超えるＦＣＡＰ値）が決定されると、送信要求を送るためだけにオンにされる（ウェイクアップされる）。
【００５６】
図９は、ハブノードおよび周辺ノードが運動センサを具備するが、動作フェーズがビーコン対応ではない状況に関する検出フェーズ、訓練フェーズ、および動作フェーズの例示的なフローチャートを示す。ステップＳ１０１０、Ｓ１０１２、Ｓ１０１４、Ｓ１０１６、Ｓ１０１８、およびＳ１０２０は、図８のステップＳ９１０、Ｓ９１２、Ｓ９１４、Ｓ９１６、Ｓ９１８、およびＳ９２０にそれぞれ対応するので、簡潔さのために、これらのステップの説明はここでは繰り返されない。ステップＳ１０２２において、周辺ノードは、その運動センサによって生成された信号を監視することによって、ユーザの動作の経過を追う。ステップＳ１０２４において、周辺ノードによってハブノードに送られるべきデータが存在することが決定された場合、周辺ノードの運動センサからの信号は、周辺ノードの運動プロファイル内のどの点にノードが現在いるのかを決定するために使用され、対応するＭＩが見つかる。ステップＳ１０２６において、周辺ノードは、ハブに送信要求メッセージを送るかどうかを決定するために、そのＣＡＬＰをチェックし、ＦＣＡＰを計算するために、決定されたＭＩを使用する。送信要求メッセージが受け入れられるかどうかに応じて、周辺ノードは、次いで、ハブノードとの通信を試みるか、または、その後、ハブノードとの通信を試みる前に待機することになる。
【００５７】
図１０は、ハブノードのみが運動センサを有し、ハブノードが（図１０中でセンサノード１および２としてラベル付けされた）２つの周辺ノードと通信するように配置された場合の運動プロファイル（ＭＰ）、運動インデックス（ＭＩ）、およびチャネル品質プロファイル（ＣＰ）のマッピングを示す。
【００５８】
図１１は、ハブノードと周辺ノードの両方が運動センサを有する場合の運動プロファイル（ＭＰ）、運動インデックス（ＭＩ）、およびチャネル品質プロファイル（ＣＰ）のマッピングを示す。
【００５９】
一例として、表２は、そのプロファイルの対応する運動インデックス（ＭＩ）と同じ行に運動測定記録を示す例示的な運動プロファイル表を示す。対応するチャネル品質プロファイルは、対応するＭＩと同じ行にチャネル品質記録を示す表３に示される。
【００６０】
【表２】
2017533603.tif 000012
【００６１】
【表３】
2017533603.tif 000013
【００６２】
上記は、運動センサが周期的に移動していることの決定がハブノードにおいて実行されることを説明しているが、周辺ノードも運動センサを具備する状況では、周期的運動の決定は周辺ノードで実行され得ることを、当業者は理解するであろう。したがって、運動プロファイルの作成は、周辺ノードでも実行され得る。加えてまたは代替的には、上記は、たとえば、ＣＡＬＰをその場所で決定することによる、ハブノードにおいて実行される、ノード間でワイヤレス通信するための運動プロファイル内の点のチャネル品質プロファイルに基づく決定を説明しているが、点を決定することは、ＣＡＬＰを決定することを伴う必要はなく、代わりに、チャネル品質プロファイル内の最大値または最小値を識別することに頼ることができる。さらに、運動プロファイル内の点を決定することは、ハブノードにおける代わりに周辺ノードにおいて決定され得る。
【００６３】
上記は、ハブノードまたは周辺（非ハブ）ノードのいずれかにおいて実行されているものとして様々な方法ステップを説明しているが、本明細書では、ステップのいずれかがハブノードまたは周辺ノードのいずれかにおいて実行され得ることが開示され、ハブノードおよび周辺ノードで実行されているそのようなステップの任意の順列が開示されている。
【００６４】
１つの可能性として、運動プロファイルは、運動プロファイルの開始点（運動インデックス１である）が、最低または最高の運動センサ読み取り値となるように配置され得る。たとえば、図１０において、ＭＩ１は、運動プロファイルの最低点から開始する。そのような点は、通常、身体の周期的動作における変化の転換点であるので、これらの点の綿密な監視は、動作の周期が増加または減少したことの決定を可能にし得、これは、予測されるよりも早い、または予測されるよりも遅い最大／最小運動センサ読み取り値を探すことによってそれぞれ行われ得る。これらの運動点が綿密に監視されている場合、動作の遅延実行またはスピードアップ実行が識別されると、ＭＩの調節が実行され得る。
【００６５】
人体は損失の多い媒体であるので、ユーザの身体によって引き起こされるシャドーイングの量を低減するようにハブノードを配置することが有利であり得る。実際に、ユーザのウエストまたは胸にハブノードを配置することは、ユーザの身体の他の部分に配置された周辺ノードとの通信を妨げる可能性がある。１つの可能性として、ハブノードは、ユーザの手首上の位置のため、ならびに、ユーザの身体の他の部分、たとえば、胸、ウエスト、および／または膝に取り付けられた周辺センサからのデータの受信のために構成され得る。また、多くのユーザは、腕時計を装着するのに慣れているので、手首に取り付けられるハブノードの導入は、ユーザに不便を感じさせる可能性が低く、そのようなハブノードの位置は、バッテリの交換または充電などのメンテナンスを容易にし得る。さらに、手首は、身体の末端であり、したがって、一般に、たとえばユーザのウエストよりも大きい範囲の動作を受ける可能性があるので、ユーザの手首に配置されたハブノードは、一般に、ユーザのウエストに配置されたハブノードよりも大きい範囲の動作を受ける可能性がある。これは、ハブノードに配置された運動センサが運動を検出および測定するのをより容易にすることができ、感度／複雑さが低減された運動センサが用いられることを可能にし得る。
【００６６】
本明細書には、ＷＢＡＮ内で使用するための方法が説明されており、方法は、運動プロファイルと対応するチャネル品質プロファイルとを作成することと、ＷＢＡＮ内のＭＡＣ通信のための好ましい条件を決定するために運動プロファイルを使用することとを備える。
【００６７】
１つの可能性として、本明細書で説明された手法は、人間によって装着されるのでない分散センサシステム、たとえば多関節機械ボディで用いられ得る。
【００６８】
説明された手法の例は、番号付けされた節の以下のリストに記載される。
１．ＷＢＡＮのセンサノードとハブとの間のチャネルの周期性に基づくチャネル品質プロファイル（ＣＰ）への身体動作に関する運動プロファイル（ＭＰ）のマッピングに基づいてＭＡＣ層プロトコルを構成する方法。
２．運動プロファイル（ＭＰ）が、時間に対する運動センサ測定値によって作成され、運動インデックス（ＭＩ）にタイムスロット化される、節１に記載の方法。
３．ＭＩが、ハブビーコンにおいてブロードキャストされる、節１に記載の方法。受信され、復号されたビーコンに応じて、身体の異なる部分に配置されたＷＢＡＮのセンサノードは、ＭＩを介して現在の運動インスタンスを学習することができ、したがって、同じ身体運動インスタンスに同期され得る。
４．手順およびフレームワークが、ハブ上でのみ利用可能な運動センサを用いて提案される、節１に記載の方法。これは、ビーコン対応モードでのみ作動し得る。
５．手順およびフレームワークが、ＷＢＡＮ上のハブとセンサの両方で利用可能な運動センサを用いて提案される、節１に記載の方法。この解決策は、ビーコン対応モードとビーコンなしモードのどちらでも作動し得る。
６．各ノードのチャネル品質プロファイル（ＣＰ）が、受信されたビーコン信号を測定しそれを対応するＭＩにマッピングすることによって、訓練フェーズにおいて作成される、節４に記載の方法。
７．ハブが、訓練段階中にノードからすべてのＣＰを収集し、より高い値がチャネルにアクセスするより良好な機会を示す、各ノードに関するチャネルアクセス可能性（ＣＡＬ）確率を計算する、節４に記載の方法。各ＣＡＬ値はまた、各ＭＩ値にマッピングされ、チャネルアクセス可能性プロファイル（ＣＡＬＰ）を作成する。ＣＡＬＰは次いで、各ノードに送り返される。
８．チャネル品質、「良好なチャネル」の重複率などの複数のパラメータを考慮することによってＣＡを計算するための最適化方法が提案される、節７に記載の方法。
９．ハブが、動作フェーズ中に、用途に基づいてそのビーコン間隔を調整し、各ビーコンにおいて対応するＭＩをアナウンスする、節４に記載の方法。
１０．各センサノードが、現在のＭＩを得て、リアルタイムのオンノード情報に基づいて最終チャネルアクセス可能性（ＦＣＡＰ）をさらに計算するために、動作フェーズ中に、ビーコンを受信して復号する、節４に記載の方法。ＦＣＡＰ値は、センサノードが競合期間中に送信するために競合するかどうかを決定する。
１１．各ノードが、そのオンボード運動センサと、ハブによってブロードキャストされるＭＩとを使用することによって、運動プロファイル（ＭＰ）を作成することができる、節５に記載の方法。
１２．各センサノードのチャネル品質プロファイル（ＣＰ）が、訓練フェーズ中に測定され、それ自体のＭＰにマッピングされる、節５に記載の方法。ＣＰは、同期されたＭＩを有するＭＰに対してＣＡＬＰ値を計算するハブに送られる。
１３．ビーコン対応モードのためのフレームワークが提案される、節５に記載の方法。
１４．センサノードのＭＩと、ビーコンからの復号されたハブのＭＩとをマッチングすることによって可能な非同期ＭＰイベントを検出する方法が提案される、節１３に記載の方法。
１５．非ビーコンモードのためのフレームワークが提案される、節５に記載の方法。
１６．各ノードが、それ自体の運動センサに基づいてＭＩを追跡する、節１５に記載の方法。各ノードは、次いで、対応するＣＡＬＰ値をチェックし、無線機をウェイクアップさせて送信を実行させるかどうかを決定するために、ＦＣＡＰ値を計算する。
【００６９】
本明細書で説明された手法は、ハードウェア、ファームウェア、および／または、たとえば、非一時的コンピュータ可読媒体であり得るコンピュータ可読媒体上のソフトウェアを含む、任意の適切な形態で具体化され得る。コンピュータ可読媒体は、プロセッサに本明細書で説明された方法のいずれかまたはすべてを実行させるようにプロセッサ上で実行するように構成されたコンピュータ可読命令を担持する。
【００７０】
本明細書で使用されるコンピュータ可読媒体という用語は、プロセッサに特定の方法で動作させるためのデータおよび／または命令を記憶する任意の媒体を指す。そのような記憶媒体は、不揮発性媒体および／または揮発性媒体を備え得る。不揮発性媒体は、たとえば、光ディスクまたは磁気ディスクを含み得る。揮発性媒体は、ダイナミックメモリを含み得る。記憶媒体の例示的な形態は、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ、任意の他の磁気データ記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、任意の他の光データ記憶媒体、孔または突起の１つまたは複数のパターンを有する任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ、および任意の他のメモリチップまたはカートリッジを含む。
【図１】
2017533603.tif 000014
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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