(57)【要約】  装置の無線センサネットワーク内において使用されるセンサであって、パラメータの値を検出するべく動作可能な検知手段と、検出された値に基づいてセンサの適切なスリープパターンを判定するべく動作可能な制御手段と、適切なスリープパターンの通知を無線センサネットワーク内の更なる装置に送信するべく動作可能な送信機と、を有する。【選択図】図１３
2012519439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の無線センサネットワークにおいて使用されるセンサであって、
パラメータの値を検出するべく動作可能な検知手段と、
前記検出された値に基づいて前記センサの適切なスリープパターンを判定するべく動作可能な制御手段と、
前記適切なスリープパターンの通知を前記無線センサネットワーク内の更なる装置に送信するべく動作可能な送信機と、
を有するセンサ。
【請求項２】
前記通知は、送信フレームの少なくとも１つのコントロールフィールド内において、好ましくは、前記フレームコントロールフィールド内などの前記ＭＡＣヘッダ内において既定の値に設定された値を使用することにより、送信される請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記通知の送信は、前記センサからのその他の送信よりも優先順位が高い請求項１又は２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記センサは、前記通知のアクノリッジメントを受信するべく動作可能な受信機を更に有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項５】
メモリと、前記検出された値を保存された閾値と比較するべく動作可能な処理手段と、を更に有し、
前記制御手段は、前記比較の結果に基づいて前記センサの前記適切なスリープパターンを判定するべく動作可能である請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項６】
複数の前記保存された閾値を有する請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記複数の閾値によって判定されたいくつかの予め定義されたスリープパターンを有し、それぞれの閾値は、比較的低いウェークアップスリープパターンと比較的高いウェークアップスリープパターンの間の境界を定義する請求項５又は６に記載のセンサ。
【請求項８】
電池を更に有し、前記制御手段は、前記検出された値と、前記センサの現在の電池電荷と、に基づいて前記スリープパターンを制御するべく動作可能である請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項９】
前記送信機は、前記現在の電池電荷に関係した情報を、好ましくは、前記制御手段によって選択された前記実際のスリープパターンの通知の形態において、送信するべく更に動作可能である請求項８に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記制御手段は、電池電荷の許容範囲の予め定義された限度に従って適切なスリープパターンを許容又は拒絶し、且つ、好ましくは、拒絶された適切なスリープパターンをより低いウェークアップスリープパターンに変更する請求項７〜９のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項１１】
複数の前記限度が存在しており、前記制御手段は、それぞれの限度の上ではなくそれぞれの限度の下において相対的に少ない数のスリープパターンを許容し、且つ、好ましくは、前記限度の数は、前記閾値の数に等しい請求項１０に記載のセンサ。
【請求項１２】
センサと、コーディネータと、を含む装置の無線センサネットワークであって、
前記センサは、パラメータの値を検出するべく動作可能な検知手段と、送信及び受信手段と、前記センサのスリープパターンを制御するべく動作可能なセンサ制御手段と、を有し、
前記コーディネータは、送信及び受信手段を有し、
前記センサは、前記検出されたパラメータ値に基づいてそのセンサ固有の適切なセンサスリープパターンを判定し、且つ、その適切なスリープパターンの通知を送信することにより、コーディネータの動作に影響を及ぼすべく動作可能である、無線センサネットワーク。
【請求項１３】
装置の無線センサネットワーク内のコーディネータであって、前記装置の無線センサネットワークは、センサと、前記コーディネータと、を含む、コーディネータであって、
前記センサとの通信ための送信及び受信手段と、
前記センサのうちの特定のものによって送信された適切なスリープパターンの通知に応答して、前記コーディネータの動作に影響を及ぼすべく動作可能なコーディネータ制御手段と、
を有するコーディネータ。
【請求項１４】
前記コーディネータ制御手段は、前記通知と、前記特定のセンサの現在の電池電荷レベルに関する情報と、に基づいて、前記コーディネータの動作に影響を及ぼすべく動作可能である請求項１３に記載のコーディネータ。
【請求項１５】
前記コーディネータは、前記通知及び／又は前記現在の電池レベルに関する情報をそのチャネルアクセス方式に反映させるべく動作可能である請求項１３又は１４に記載のコーディネータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線パーソナルエリアネットワークに関し、更に詳しくは、但し、必ずしもこれに限定されないが、無線センサネットワークと、人間又は動物の身体上に又はその周辺に配設された無線通信センサを含むボディエリアネットワークと、に関する。
【背景技術】
【０００２】
所謂ボディエリアネットワーク、即ち、ＢＡＮ（Ｂｏｄｙ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、相対的に短い距離において情報を搬送するべく使用される無線パーソナルエリアネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＰＡＮ）の一例である。無線ローカルエリアネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＬＡＮ）とは異なり、ＷＰＡＮを介して実現される接続は、インフラストラクチャをほとんど又はまったく必要としない。この特徴により、様々な装置のために、小型で電力効率に優れた廉価な解決手段を実現できる。特に興味深い点は、センサを使用して患者の状態を監視する医療ＢＡＮ（Ｍｅｄｉｃａｌ  ＢＡＮ：ＭＢＡＮ）の可能性である。検知されたデータをデータシンク（これは、ネットワークコーディネータであってもよい）に供給するべくセンサを主に利用しているＢＡＮが、無線センサネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＳＮ）の一例である。但し、ＭＢＡＮとして機能するＷＳＮ内には、アクチュエータなどの更に能動的な装置を包含することも可能である。
【０００３】
近距離無線ネットワークの他の興味深い使用法は、産業用の監視における使用法である。このような無線ネットワークは、センサ及びその他の装置を包含するように設計可能である。例えば、配備の一形態は、監視のためにタービンブレード又はその他の産業用装置上の様々な位置の温度などのパラメータを計測するべく構成されたセンサを包含することになろう。この場合にも、このような無線ネットワーク内には、更に能動的な装置を包含可能であり、且つ、インフラストラクチャは、ほとんど又はまったく必要とされない。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、低データレートのＷＰＡＮ用の物理レイヤ（ＰＨＹ）及びＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：媒体アクセス制御）サブレイヤの仕様を規定しているが、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ネットワークのカバレージは、ＷＰＡＮを通常規定するパーソナル動作空間（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｐａｃｅ：ＰＯＳ）を超えて拡大可能であり、且つ、従って、もう少し大規模な産業用の配備にも好適である。本出願においては、このようなもう少し規模の大きなネットワークも、ＷＳＮ、ＷＰＡＮ、及びＢＡＮという用語に含まれている。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、アドホックピコネット用の規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．３との間に、いくつかの類似性を具備している。このような人間又は物体周辺のピコネットは、通常、すべての方向において少なくと１０ｍをカバーし、且つ、静止するか又は運動中であるかに拘わらず、人間又は物体を包み込む。これらは、更に高データレートのＷＰＡＮを含む。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格（２００６）及びＩＥＥＥ８０２．１５．３規格（２００３）は、本引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４において想定されているタイプのＷＰＡＮは、産業用の監視などのアプリケーションには好適であるが、ＭＢＡＮに必要とされるような種類のデータ信頼性を提供しない。
【０００６】
医療アプリケーションには、信頼性及びプロセスの自動化を向上させると共にヒューマンエラーを低減しつつ、人間の労働と関連した費用を低減するという要件が存在している。センサは、必要とされる情報を提供可能であり、且つ、医療装置内において既に広く利用されている。これには、病院での回復治療、自宅治療、集中治療ユニット、及び高度な外科的処置が含まれる。脈拍や体温などのための外部センサ、体液との接触状態となるセンサ、（切れ込みを通じて）カテーテル内において使用されるセンサ、外部アプリケーション用のセンサ、無線センサを有する使い捨て型のスキンパッチ、及び埋植可能なセンサを含む医療用途に利用される多くの異なるタイプのセンサが存在している。
【０００７】
病院又は病室の患者周辺のセンサのＷＰＡＮは、患者の移動性、監視の柔軟性、現在監視されていない治療エリアへの監視の拡大、臨床過誤の低減、及び監視費用の全体的な低減を含む多数の臨床的な利益を提供可能であろう。身体着用型のセンサは、一人の患者の身体上の様々なセンサタイプを包含可能である。これらは、患者の身体に迅速に適用され且つ除去される能力を必要としている。
【０００８】
このようなセンサは、個別には、最低で患者当たりに１〜２ｋｂｐｓというビットレートを具備可能であり、且つ、集合的には、１０ｋｂｐｓのビットレートを必要としよう。レンジは、わずかに１メートルで十分であろう。但し、医療ＷＳＮアプリケーションは、臨床環境においては、ミッションクリティカルなアプリケーションである。限られたデータ損失及び限られたレーテンシーのための安定した無線リンク、患者及びセンサ密度のための能力、その他の無線との共存、数日にもわたる連続動作のための電池寿命、及び身体着用型装置のための小さなフォームファクタは、医療ＷＳＮ又はＭＢＡＮ用の要件の例である。これらの要件は、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：前方誤り訂正）及びＡＲＱ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ：適応再送要求）、センサ情報レートのための低デューティサイクルＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）、及び相対的に効率的な小さなアンテナを含む時間及び周波数ドメインにおけるダイバーシティ及び誤り制御法などの技法を利用して満足させることができる。このため、特に医療アプリケーション用のボディエリアネットワークの特性を規定することを目的とした更なるＩＥＥＥ８０２．１５．６規格を規定するための作業が進行中である。
【０００９】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３、ＩＥＥＥ８０２．１５．４、ＩＥＥＥ８０２．１５．６、及び、センサを含み少なくともいくつかの装置が電池によって電力供給される無線ネットワークと関係する他の規格の主要な要件の１つは、電池寿命の節約である。これは、患者の生命が医療ＷＳＮアプリケーションの無線リンクの信頼性に依存している非常事態の状況においては、或いは、発電所などのミッションクリティカルな産業環境を監視するためには、特に重要である。電池によって電力供給される装置は、通常、電力消費を低減するべく間欠動作を必要としている。間欠動作を実行する装置は、スリープパターンを具備しており、その動作寿命の大部分をスリープ状態において過ごす。このような装置は、送信又は受信のために定期的に「ウェークアップ」する。
【００１０】
スリープ／ウェークアップパターン（以下においては、スリープパターンと呼称する）は、周期的なものであり、且つ、それぞれの周期において装置がウェークアップ状態にある時間の長さを決定する。ウェークアップ時間においては、センサなどの装置は、例えば、既に収集した計測値又はその他のデータを送信する。センサが、ウェークアップ時間が満了する前に、計測値の送信を終了した場合には、センサは、スリープ状態に戻り、且つ、そのセンサに対して設定されたスリープパターンに従う。センサが、ウェークアップ時間が満了する前に、データ送信を終了しなかった場合には、センサは、計測値の送信を継続し、且つ、次いで、スリープパターンに従ってスリープ状態に戻ることができる。従って、センサにおける計測値のサンプリングレートと計測値の送信レートの間には、違いが存在する（デューティサイクル）。例えば、計測自体が非常に低速であり（例えば、大量の情報が１回の計測の試みにおいて収集され）、且つ、部分ごとに情報を送信するべく多数回にわたる送信の試みを必要とするシナリオが存在可能である。
【００１１】
計測のための周期的な又はランダムなパターンを仮定可能である。比較的高速なウェークアップパターンによるより積極的な送信により、相対的に早い計測値は到来する。スリープパターンを変更するための主な理由は、生命パラメータに関するより最新でフレッシュな情報（即ち、より早い計測値）を入手するというものである。医療やその他の重要なアプリケーションの特性により、スリープターンの速度が決定されることになろう。例えば、心臓関連のアプリケーションの場合には、速度は、取り扱う対象の生命体によって左右される。人間の場合には、動物の場合と比べて、パターンが低速である（例えば、極端なケースにおいては、人間の場合には、４分の１秒であり、ネズミの場合には、１０分の１秒である）。
【発明の概要】
【００１２】
センサデータのタイムリー且つ確実な方式によるネットワークへの送信を保証しつつ、スリープパターンを使用して電池寿命を節約するという課題に対処するニーズが存在している。
【００１３】
本発明の第１の態様の実施例によれば、装置の無線センサネットワーク内において使用されるセンサが提供され、このセンサは、パラメータの値を検出するべく動作可能な検知手段と、検出された値に基づいてセンサの適切なスリープパターンを判定するべく動作可能な制御手段と、適切なスリープパターンの通知を無線センサネットワーク内の更なる装置に送信するべく動作可能な送信機と、を有する。
【００１４】
本発明の実施例のセンサは、そのセンサ固有のスリープパターンを自律的に判定可能であるのみならず、適切なスリープパターンの通知を無線センサネットワーク内の更なる装置に送信するべく動作可能である。この通知は、ネットワークのコーディネータに（例えば、その動作に影響を及ぼす際に使用されるべく）直接送信可能であり、或いは、適宜、その他の装置を介して間接的に送信することも可能であり、この結果、これらの装置も通知を使用可能である。当業者は、その他の情報と共に通知を供給及び送信可能であることを理解するであろう。例えば、（恐らくは、非常事態ビットの形態の）非常事態の状況に関する別個の情報を供給可能である。
【００１５】
好ましくは、通知は、例えば、フレームコントロールフィールド内などのＭＡＣヘッダ内において規定値に設定された値を使用することにより、送信フレームのコントロールフィールド内において送信される。好適な一実施例においては、値は、予め規定された適切なスリープパターンを表すように組合わされて機能する１つ又は複数のビットであってよい。値は、任意の送信フレームのフレームコントロールフィールド内に存在可能であろう。或いは、この代わりに、値は、ＭＡＣフレーム内の装置状態記述部であってもよいであろう（恐らく、これは、通知と、恐らくは、警報／非常事態の状況などのその他の情報と、を含む１オクテットとなろう）。この場合には、ＭＡＣフレームコントロールは、この装置状態記述部を判読及び解釈するべきかどうかを通知するための装置状態ビットを包含しうる。
【００１６】
好適な実施例においては、通知の送信は、センサからのその他の送信よりも高優先順位を有する。例えば、通知を含む送信を通知を含まない送信の前にスケジューリング可能である。或いは、この代わりに、通知を、装置から永久的に又は特定の期間にわたって送信されるすべての送信フレーム内において送信することも可能である。
【００１７】
好ましくは、センサは、通知のアクノリッジメントを受信するべく動作可能な受信機を更に有する。尚、本明細書において使用されている「動作可能」という用語は、規定されている手段が、使用の際に規定の機能を実行するべく構成されているという概念を含んでいる。障害が存在する場合には、アクノリッジメントを通知の再送に関連付けできる。
【００１８】
１つ又は複数の閾値との比較により、パラメータの変化の検出により、又は変化率の検出により、或いは、計測対象のパラメータ用の任意のその他の適切な方法により、検出された値に基づいて適切なスリープパターンを判定可能である。多くの状況においては、１つ又は複数の閾値との単純な比較が好適である。
【００１９】
従って、本発明の実施例によるセンサは、メモリと、検出された値を保存されている閾値と比較するべく動作可能な処理手段と、を更に有することが可能であり、制御手段は、比較の結果に基づいてセンサの適切なスリープパターンを判定するべく動作可能である。
【００２０】
スリープパターンは、リアルタイムで定義可能である。例えば、１つ又は複数の異なる閾値、異なる値又は異なる変化、及び変化率を使用し、ウェークアップ時間率、送信の間の時間、又は任意のその他の適切な定義の観点において、適切なスリープパターンを算出可能である。その他のケースにおいては、予め定義されたスリープパターンをセンサ内に保存可能である。
【００２１】
好適な実施例においては、閾値の数によって決定された数の予め定義されたスリープパターンが存在しており、それぞれの閾値は、比較的低いウェークアップスリープパターンと比較的高いウェークアップスリープパターンの間の境界を規定している。この場合に、比較的低いウェークアップスリープパターンは、比較的低いデューティサイクル又は比較的長い送信間隔のパターンであってよく、且つ、比較的高いウェークアップスリープパターンは、比較的高いデューティサイクル又は比較的短い送信間隔のパターンであってよい。
【００２２】
電池（これは、消耗することがあり、且つ、従って、センサに電力供給し交換及び／又は充電が必要な任意の手段を意味する）が存在する場合には、スリープパターンを調節し、これを反映させることが有利であろう。さもなければ、制御手段が、検出された値に基づいて適切であると判定されたスリープパターンを単純に実行可能である。
【００２３】
好ましくは、前述のセンサは、電池を更に有し、制御手段は、検出された値と、センサの現在の電池電荷と、の両方に基づいてスリープパターンを制御するべく動作可能である。例えば、実際のスリープパターンは、これらの要因と潜在的にはその他の要因の組合せに基づいて選択可能である。
【００２４】
有利には、送信機は、好ましくは、制御手段によって選択された実際のスリープパターンの通知の形態において、現在の電池電荷に関する情報を送信するべく更に動作可能である。この通知は、適切なスリープパターンの通知及び装置の非常事態の状況などの任意のその他の情報と同一の方法により、且つ、これらと併せて送信可能である。
【００２５】
従って、例えば、制御手段は、許容可能な電池電荷の予め定義された限度に従って適切なスリープパターンを許容又は拒絶可能である。制御手段は、拒絶された適切なスリープパターンをより低いウェークアップスリープパターンに変更するように設計可能である。好ましくは、より低いウェークアップパターンは、電池によって許容される最高のウェークアップパターンを有する予め定義されたスリープパターンである。
【００２６】
異なる電池電荷レベルの間に複数の限度が存在し、制御手段が、それぞれの限度の上ではなく下において相対的に少ない数のスリープパターンを許容する場合には、好ましくは、限度の数は、閾値の数に等しい。
【００２７】
更なる態様においては、本発明の実施例は、センサと、コーディネータと、を含む装置の無線センサネットワークを提供し、センサは、パラメータの値を検出するべく動作可能な検知手段と、送信及び受信手段と、センサのスリープパターンを制御するべく動作可能なセンサ制御手段と、を有し、且つ、コーディネータは、送信及び受信手段を有し、センサは、検出されたパラメータ値に基づいて、そのセンサ固有の適切なセンサスリープパターンを判定すると共に、その適切なスリープパターンの通知を送信することにより、コーディネータの動作に影響を及ぼすべく、動作可能である。
【００２８】
好ましくは、このような無線センサネットワークにおいては、センサは、メモリと、検出された値を保存されている閾値と比較するべく動作可能な処理手段と、を有し、センサ制御手段は、比較の結果に基づいて、センサの適切なスリープパターンを判定するべく動作可能であり、センサ送信手段は、適切なスリープパターンの通知を送信するべく動作可能であり、且つ、コーディネータは、通知をそのチャネルアクセス方式に反映させるべく動作可能である。
【００２９】
更なる態様においては、本発明の実施例は、センサと、コーディネータと、を含む装置の無線センサネットワーク内におけるコーディネータを提供し、コーディネータは、センサとの通信のための送信及び受信手段と、センサのうちの特定のものによって送信された適切なスリープパターンの通知に応答してコーディネータの動作に影響を及ぼすべく動作可能なコーディネータ制御手段と、を有する。
【００３０】
好ましくは、コーディネータ制御手段は、通知と、特定のセンサの現在の電池電荷レベルに関する情報と、の両方に基づいて、コーディネータの動作に影響を及ぼすべく動作可能である。
【００３１】
有利には、コーディネータは、通知及び／又は現在の電池電荷レベルに関する情報をそのチャネルアクセス方式に反映させるべく動作可能である。
【００３２】
方法の一態様においては、本発明は、装置の無線センサネットワークのセンサ内における方法に関し、この方法は、パラメータの値を検出するステップと、検出された値に基づいて適切なセンサスリープパターンを判定するステップと、適切なスリープパターンの通知を無線センサネットワーク内の更なる装置に送信するステップと、を有する。この方法の態様の好適な特徴は、前述のセンサの好適な特徴に対応している。
【００３３】
本発明の更なる態様は、無線センサネットワークのセンサ又はコーディネータのプロセッサによって実行された際に、それぞれ、前述のセンサ又はコーディネータの機能を提供するソフトウェア（又は、コンピュータプログラム）と、センサ又はコーディネータによって実行された際に、これらの装置のために前述の方法を実行するソフトウェアと、を提供する。このようなソフトウェアは、コンピュータ可読媒体上に保存可能である。
【００３４】
これらの態様の任意のものの特徴及び好適な特徴は、自由に組み合わせ可能である。
【００３５】
本発明を更に十分に理解するべく、且つ、本発明を実施可能な方法を更に明瞭に示すべく、以下、添付図面を参照するが、これは、例示を目的としたものに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮにおけるプロトコルレイヤを示す。
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮの可能なＰＨＹ帯域を示す。
【図３】ＷＰＡＮのスター及びピアツーピアトポロジーを示す。
【図４】ビーコン対応型のＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮ内のスーパーフレームの構造を示す。
【図５】ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮ内のネットワーク装置とコーディネータの間におけるデータ転送の可能なモードを示す。
【図６】ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮ内のネットワーク装置とコーディネータの間におけるデータ転送の可能なモードを示す。
【図７】ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮ内のネットワーク装置とコーディネータの間におけるデータ転送の可能なモードを示す。
【図８】ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮ内のネットワーク装置とコーディネータの間におけるデータ転送の可能なモードを示す。
【図９】ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮ内においてデータフレーム用に使用されるフレームフォーマットを示す。
【図１０】図９のフレームフォーマット内のフレームコントロールフィールドの構造を示す。
【図１１】図１０のフレームコントロールフィールド内のフレームタイプビットの可能な値の表である。
【図１２】無線センサを示す概略図である。
【図１３】本発明の実施例によるセンサを示す概略図である。
【図１４】変化するパラメータ値を伴う装置からコーディネータへの信号の流れを示す流れ図である。
【図１５】変化するパラメータ値及び電池電荷状態を伴う装置からコーディネータへの信号の流れを示す流れ図である。
【図１６】様々な電池レベルにおいて許容されるスリープパターンの図である。
【図１７】変化するパラメータ値を伴う装置からコーディネータへの信号の流れを示す他の流れ図である。
【図１８Ａ】変化するパラメータ値及び電池電荷状態を伴う装置からコーディネータへの信号の流れを示す他の流れ図である。
【図１８Ｂ】変化するパラメータ値及び電池電荷状態を伴う装置からコーディネータへの信号の流れを示す他の流れ図である。
【図１９】本発明の実施例において提案されているフレームコントロールフィールドの新しい構造を示す。
【図２０】電池状態に基づいた、本発明の実施例において提案されているフレームコントロールフィールドの新しい構造を示す。
【図２１】電池状態及びその他の改善に基づいた、本発明の実施例において提案されているフレームコントロールフィールドの新しい構造を示す。
【図２２】図２１のフレームコントロールフィールド内の可能なフレームタイプビットを示す。
【図２３】図２１に示されている新しいビットを内蔵するフレームコントロールフィールドの他の新しい構造を示す。
【図２４】図２３に示されている新しいビットを内蔵した、図２２のフレームコントロールフィールドの他の新しい構造を示す。
【図２５】現在のＩＥＥＥ８０２．１５．４規格におけるＭＡＣフレームの基本的なフォーマットを示す。
【図２６】ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の現在のバージョンのコマンドフレーム識別子のリストを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の実施例について説明する前に、可変スリープパターンを具備した装置を具備する（ピコネット、ＷＰＡＮ、及びＭＢＡＮを含むＢＡＮなどの）無線ネットワークの設計のために関連すると予想され、且つ／又は、現在開発中のＩＥＥＥ８０２．１５．６規格の基礎として使用可能であるＩＥＥＥ８０２．１５．４の部分について、少し背景説明を行っておくこととする。
【００３８】
図１は、無線トランシーバ及びその低レベルコントロールを含むＰＨＹレイヤを介して物理媒体にアクセスする層状のＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：開放型システム間相互接続）モデルの観点におけるＩＥＥＥ８０２．１５．４のＷＰＡＮの概略的なアーキテクチャを示しており、これには、参照符号１００が付与されている。図示のように、ＰＨＹ用の２つの代替周波数帯域１０１、１０２が存在しており、これらが図２に示されている。低周波数帯域１０１は、８６８．３ＭＨｚに中心を有する単一の２０ｋｂ／ｓのチャネル及び／又は９１５ＭＨｚに中心を有するそれぞれが４０ｋｂ／ｓの１０個のチャネルを提供する。高い帯域１０２は、それぞれが２５０ｋｂ／ｓであり、且つ、２．４４ＧＨｚの周波数に中心を有する１６個のチャネルを提供する。これらの帯域のうちのいずれが使用されるかは、当該地域の規制要件によって左右されることになる。
【００３９】
このＰＨＹに対するアクセスは、図１に参照符号１０５によって示されているＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）サブレイヤによって提供される。従って、この上位には、且つ、ＷＰＡＮ１００の外部には、その他のネットワークからのＷＰＡＮに対するアクセスを許容するＬＬＣ（Ｌｉｎｋ  Ｌａｙｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が提供されており、これは、ＩＥＥＥ８０２．２規格によるものであってもよく、或いは、その他のタイプのものであってもよい。最終的に、ＬＬＣより上方の上位レイヤ１０９は、ネットワークの構成、操作、及びメッセージのルーティングを提供するためのネットワークレイヤと、意図されている全体的な機能を提供するアプリケーションレイヤと、を含む。
【００４０】
ＭＡＣサブレイヤの１つのタスクは、ネットワークトポロジーを制御することにある。スター及びピアツーピアが、通信ネットワーク内における２つの既知のトポロジーであり、且つ、いずれも、ＩＥＥＥ８０２．１５．４において提供されている。いずれの場合にも、トポロジーは、装置とコーディネータという２つの基本的な種類のネットワークノードを区別している。図３に示されているように、スタートポロジーにおいては、いくつかの装置１１が、中央コーディネータ１０と直接通信しており、ピアツーピア構成においては、装置１１Ａによるコーディネータとの通信は、リレーとして機能する中間の装置１１Ｂ及び１１Ｃにより、１つ又は複数のホップに沿って実行される。コーディネータは、上位レイヤへのアクセスポイントとして機能しており、ＷＳＮの場合には、コーディネータは、センサによって収集されたデータ用のシンクとして機能する。それぞれの装置の通信レンジを相当に限定することができる場合には（数メートル）、ピアツーピアトポロジーによれば、相対的に大きなエリアをカバー可能である。トポロジーは、動的であってよく、装置のネットワークへの追加又は除去に伴って変化する。
【００４１】
産業用のＷＳＮの場合に、例えば、可動部品を有する機械の単一の静止した物品上のセンサからの読取値を監視するには、スターネットワークが適当であろう。一方、ピアツーピアトポロジーは、コンベヤベルト上の物体を監視するべく使用可能であろう。
【００４２】
ＭＢＡＮの場合には、例えば、コーディネータがそれぞれの患者サイト（病院のベッドなど）に提供され、一人の患者上の装置と信号を交換する場合には、スターネットワークが適当であろう。ピアツーピアは、複数の患者に対してサービスするべく１つのコーディネータが提供される場合に、より適切なトポロジーであろう（コーディネータは、病室内の固定された地点に配置可能であろう）。従って、装置１１は、一般に、移動型となり、コーディネータは、移動型又は固定型であってよい。又、ピアツーピアネットワークは、ネットワークを迅速にセットアップ又は変更したり、或いは、ネットワークの自己組織化及び自己回復の実現が必要とされる高速に変化する環境に好適であろう。自己回復は、例えば、既存のコーディネータに障害が発生するか又は既存のコーディネータがネットワークを離脱した場合に、新しいコーディネータを確立するステップを包含可能である。
【００４３】
病院や工場などの同一の場所に、多数のスター及び／又はピアツーピアネットワークをセットアップ可能であり、そのそれぞれが、独自のコーディネータを有する。この場合には、相互干渉を回避すると共にデータの共有又は照合を許容するべく、個々のコーディネータが協働する必要がある。ＩＥＥＥ８０２．１５．４においては、このようなネットワークをクラスタと呼んでおり、且つ、クラスタ用の全体的なコーディネータを確立するステップと、クラスタを分割及びマージするステップと、が提供されている。
【００４４】
ＷＰＡＮ内のノードは、様々な能力のユニットによって構成可能である。一般に、コーディネータの役割は、なんらかの処理パワーを有する相対的に高機能な装置と、複数の供給源からの送信を同時に処理する能力を有するトランシーバと、を必要とすることになる。そして、この結果、電力の十分な供給を必要とすることになる（場合によっては、商用電源供給型であってよい）。一方、ネットワーク内のその他の装置は、相対的に限られた処理能力と、電池電力のみへのアクセスと、を具備可能であり、且つ、場合によっては、リレーホップとして機能することができないほどに単純なものであってもよい。非常にわずかな電力しか利用できない装置は、大部分の時間にわたってシャットダウン可能であり、且つ、例えば、センサデータを他のノードに送信する際にのみ、ときどき、「ウェークアップ」可能である。従って、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、「フル機能」装置と「部分的機能」装置を区別している。ＭＢＡＮの場合に、且つ、センサを身体又は装置内に埋植可能であり、大きな又は充電式の電池を具備することができないその他のＷＰＡＮの場合に、電力の利用可能性は特有の課題である。
【００４５】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４において想定されている２つのタイプのＷＰＡＮが、ビーコン対応型及びビーコン非対応型である。
【００４６】
ビーコン対応型のネットワークにおいては、コーディネータが、ビーコンを定期的に送信し、且つ、装置が、そのビーコンを定期的に聴取し、ネットワークに対して同期化すると共にチャネルにアクセスする。チャネルアクセスは、図４に示されているスーパーフレーム構造に基づいており、これは、コーディネータによって規定される。それぞれのスーパーフレーム３０は、アクティブと非アクティブという２つの部分から構成されている。アクティブ部分は、コンテンションアクセス期間ＣＡＰ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｅｒｉｏｄ）３６と、これに後続する、サービスの質要件を有するアプリケーション用の保証されたアクセスのための任意選択のコンテンションフリー期間ＣＦＰ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｆｒｅｅ  ｐｅｒｉｏｄ）３７と、に分割される。
【００４７】
図４の垂直分割によって示されているように、スーパーフレームは、それぞれがコーディネータからの又は装置からのデータのフレームを搬送する能力を有する１６個の等しく離隔した時間スロットに分割される。まず、コーディネータによって送信されるビーコンフレーム（以下を参照されたい）について、スロット３１が到来する。この後に、いくつかのスロット３２がＣＡＰ内において供給され、既知のＣＳＭＡ−ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ−Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式）アルゴリズムに基づいて、コンテンション方式により、装置との間のデータ送信が許容される。要すれば、ＣＳＭＡ−ＣＡにおいては、装置は、ＣＡＰ内における送信を所望するたびに、ランダムな期間にわたって待機する。チャネルがアイドル状態にあると判明した際には、ランダムなバックオフ時間の後に、装置は、そのデータを送信する。ランダムなバックオフ時間の後に、チャネルがビジー状態にあると判明した際には、装置は、チャネルに再度アクセスするべく試みる前に、更なるランダムな期間にわたって待機する。
【００４８】
次に、ＣＦＰの保証された時間スロットＧＴＳ（ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔｓ）３３が後続し、且つ、図示されているように、これらのそれぞれのものは、複数の基本時間スロットにわたって延長可能である。非アクティブ期間の満了後に、コーディネータが他のビーコンフレーム３１を送信することにより、次のスーパーフレームがマーキングされる。装置は、スーパーフレームの非アクティブ期間３４において、スリープ状態に移行可能である。従って、非アクティブ期間３４の長さを拡張することにより、装置の電池電力を可能な限り節約可能である。
【００４９】
ビーコン非対応型のネットワークにおいては、コーディネータは、（例えば、ネットワークディスカバリのために）要求されない限り、同期化のためにビーコンを送信する必要はない。チャネルアクセスは、スーパーフレーム構造によって制限されてはおらず、且つ、装置は、非同期であって、ＣＳＭＡ−ＣＡによってすべてのデータ転送が実行される。これらは、センサ−ＭＡＣなどの特定のプロトコルに従って、その装置固有のスリーピングパターン（又は、デューティサイクル）を踏襲可能である。
【００５０】
ＭＢＡＮアプリケーションの場合には、コーディネータは、監視対象の１つ又は複数の身体の外部に位置している。これは、ＰＤＡ、携帯電話機、ベッドサイドのモニタステーション、或いは、場合によっては、一時的にコーディネータとして機能する十分に高機能なセンサであってよい。産業用のＷＳＮにおいては、コーディネータは、ＰＤＡ、センサ、ラップトップ又はその他のコンピュータ、或いは、場合によっては、中央又はリジョナルプロセッサであってよい。前述のように、ビーコン対応型ネットワーク内のコーディネータは、ネットワーク装置に対する同期化及びチャネルアクセスの提供を担当している。又、スーパーフレームの開始及び終了は、コーディネータによって規定される。コーディネータは、その他のネットワークに対する潜在的な通信と、例えば、充電済みの電池の容易な交換による十分な電源に対するアクセスと、という２つの主要な機能を具備している。
【００５１】
図５〜図８は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ネットワーク内における装置とコーディネータの間のデータ転送を示している。ＩＥＥＥ８０２．１５．４には、以下のような３つの基本的な転送タイプが規定されている。
【００５２】
（ｉ）装置（送信者）がそのデータを送信する先である受信者としてのコーディネータに対するデータ転送―スター及びピアツーピアトポロジーの両方において使用される。
【００５３】
（ｉｉ）装置がデータを受信する送信者としてのコーディネータからのデータ転送―スター及びピアツーピアトポロジーの両方において使用される。
【００５４】
（ｉｉｉ）２つのピア間におけるデータ転送―ピアツーピアネットワークにおいてのみ使用される。
【００５５】
図５及び図６は、それぞれ、ビーコン対応型及びビーコン非対応型の場合の両方における装置（ネットワーク装置１１）とコーディネータ（コーディネータ１０）からの転送を示す。相違点は、ビーコン対応型の場合には、装置１１は、ＣＦＰにおいてＣＳＭＡ−ＣＡを使用して、又はＣＡＰにおいてＧＴＳを使用して、データ（データフレーム４２）を送信する前に、コーディネータからビーコンフレーム４１を受信するべく待機しなければならず、ビーコン非対応型の場合には、通常、ビーコンフレームが存在せず、且つ、装置１１は、ＣＳＭＡ−ＣＡを使用してデータフレーム４２を自由に送信するという点にある。いずれの場合にも、コーディネータは、任意選択のアクノリッジメントフレーム４３を送信することにより、データの正常な受信をアクノリッジする。これらの異なるタイプのフレームについては、更に詳細に後述する。
【００５６】
受信者がなんらかの理由から受信したデータフレームを処理することができない場合には、そのメッセージはアクノリッジされない。送信者が所定の期間の後にアクノリッジメントを受信しない場合には、送信者は、その送信が不成功であったと仮定し、且つ、フレーム送信を再試行する。何回かの再試行の後に、アクノリッジメントが依然として受信されない場合には、送信者は、そのトランザクションを終了させるか又は再度試行するべく選択可能である。アクノリッジメントが不要である際には、送信者は、送信が成功したものと仮定する。
【００５７】
図７及び図８は、コーディネータ１０から装置１１へのデータ転送を示している。コーディネータがビーコン対応型ＷＰＡＮ（図７）においてデータを装置に転送すべく所望する際には、コーディネータは、データメッセージが保留中であるという旨をビーコンフレーム４１内において通知する。装置は、定期的にビーコンフレームを聴取し、且つ、メッセージが保留中である場合には、データ要求（ＭＡＣ命令）４４を送信し、ＣＳＭＡ−ＣＡによってデータを要求する。コーディネータ１０は、アクノリッジメントフレーム４３を送信することにより、データ要求の正常な受信をアクノリッジする。次いで、保留中のデータフレーム４２が、スロット型のＣＳＭＡ−ＣＡを使用して、或いは、可能な場合には、アクノリッジメントの直後に、送信される。装置１１は、任意選択のアクノリッジメントフレーム４３を送信することにより、データの正常な受信をアクノリッジ可能である。この段階で、トランザクションが完了する。データトランザクションが正常に完了した際に、そのメッセージは、ビーコン内の保留メッセージのリストから除去される。
【００５８】
ビーコン非対応型の場合には、特定の装置１１用の準備が整ったデータを具備するコーディネータ１０は、コンテンションに基づいて送信されるその装置からのデータ要求４４を待たなければならない。この要求を受信した際に、コーディネータは、アクノリッジメントフレーム４３を送信する（これは、該当する場合には、準備されたデータが存在しないことを通知するべく使用することも可能である）。次いで、データフレーム４２が送信され、これに応答し、装置１１は、返信として他のアクノリッジメントフレーム４３を送信可能である。
【００５９】
わかりやすくするべく、以上の手順においては、装置とコーディネータの間のデータ転送のうちの前述のケース（ｉ）及び（ｉｉ）のみが考慮されているが、ピアツーピアネットワークにおいては、前述のように、データ転送は、一般に、１つ又は複数の中間ノードを伴うメカニズム（ｉｉｉ）を介して実行されることになり、その結果、関係する衝突及び遅延が増大する。
【００６０】
図５〜図８に示されているように、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ネットワーク内における通信には、以下のように４つの異なるタイプのフレームが関係している。
−ビーコンを送信するべくコーディネータによって使用されるビーコンフレーム４１
―すべてのデータ転送用に使用されるデータフレーム４２
−正常なフレームの受信を確認するべく使用されるアクノリッジメントフレーム４３
−データ要求などのすべてのＭＡＣピアエンティティの制御転送を処理するべく使用されるＭＡＣコマンドフレーム４４
【００６１】
４つのフレームタイプのそれぞれのものの構造は、非常に類似しており、且つ、例として、データフレーム４２のものが図９に示されている。この図において、２つの水平のバーは、ＭＡＣサブレイヤと、ＰＨＹレイヤと、をそれぞれ表している。時間は左から右に進行し、且つ、フレームのそれぞれの連続したフィールドの時間長が、関係するフィールドの上方に示されている（単位：オクテット）。すべてのフレームは、特定順序のフィールドのシーケンスから構成されており、これらは、左から右に、ＰＨＹによって送信される順序において示されており、最も左側のビットが、時間的に最初に送信される。それぞれのフィールド内のビットには、０（最も左側であり、且つ、最下位である）からｋ−１（最も右側であり、且つ、最上位である）までが付番されており、この場合に、フィールドの長さは、ｋビットである。
【００６２】
データフレーム４２を介して送信されるデータは、上位レイヤに由来している。データペイロードは、ＭＡＣサブレイヤに伝達され、且つ、ＭＡＣサービスデータユニット（ＭＡＣ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  ｄａｔａ  ｕｎｉｔ：ＭＳＤＵ）と呼称される。ＭＡＣペイロードには、先頭にＭＡＣヘッダＭＨＲ（ＭＡＣ  Ｈｅａｄｅｒ）が付加され、且つ、末尾にＭＡＣフッタＭＦＲ（ＭＡＣ  Ｆｏｏｔｅｒ）が付加される。ＭＨＲは、フレームコントロールフィールド５０（以下を参照されたい）、データ連番（ＤＳＮ：ｄａｔａ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｎｕｍｂｅｒ）、アドレス指定フィールド、及び任意選択の補助セキュリティヘッダを含む。ＭＦＲは、１６ビットのフレームチェックシーケンスＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  ｃｈｅｃｋ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）から構成されている。ＭＨＲ、ＭＡＣペイロード、及びＭＦＲが、１つのＭＡＣデータフレーム、即ち、ＭＰＤＵ（ＭＡＣ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｄａｔａ  ｕｎｉｔ）を形成する。ＭＰＤＵは、ＰＨＹサービスデータユニットＰＳＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ：物理層収束プロトコルサービスデータユニット）としてＰＨＹに伝達され、これが、ＰＨＹペイロードになる。ＰＨＹペイロードには、先頭に、プリアンブルシーケンス及びフレーム開始デリミタＳＦＤ（ｓｔａｒｔ  ｏｆ  ｆｒａｍｅ  ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）を含む同期化ヘッダＳＨＲ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ  ｈｅａｄｅｒ）と、オクテットを単位とするＰＨＹペイロードの長さを含むＰＨＹヘッダＰＨＲ（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）と、が付加される。プリアンブルシーケンス及びデータＳＦＤにより、受信者は、シンボル同期化を実現可能である。ＳＨＲ、ＰＨＲ、及びＰＨＹペイロードが、１つのＰＨＹパケット、すなわちＰＨＹプロトコルデータユニットＰＰＤＵ（ＰＨＹ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｄａｔａ  ｕｎｉｔ）を形成する。
【００６３】
ビーコンフレーム４１、アクノリッジメントフレーム４３、及びＭＡＣコマンドフレーム４４は、ＭＡＣペイロードがそれぞれのケースにおいて異なる機能を具備し、アクノリッジメントフレームがＭＡＣペイロードを具備していないことを除いて、類似の構造を具備している。又、ビーコンフレーム４１、アクノリッジメントフレーム４３、及びＭＡＣコマンドフレーム４４は、ＭＡＣサブレイヤに由来しており、上位レイヤの関与を伴っていない。
【００６４】
図１０には、それぞれのタイプのフレーム内において使用されるフレームコントロールフィールド５０が更に詳細に示されている。これは、図示のように、異なる目的のためのサブフィールドに割り当てられた１６ビットから構成されている。具体的には、フィールドの最初の３ビットは、ビーコンフレーム４１、データフレーム４２、アクノリッジメントフレーム４３、又はＭＡＣコマンドフレーム４４というフレームタイプ５１を表している。フレームタイプを表記する方法が図１１に示されている。フレームタイプビット５１に後続するのが、単一ビットのセキュリティ有効化サブフィールド５２であり、これは、セキュリティがＭＡＣサブレイヤによって有効化されているかどうかを表している。これに後続しているが、フレームペンディングサブフィールド５３であり、これは、送信者が受信者用の更なるデータを具備しているかどうかを通知する。次が、アクノリッジメントが受信者から要求されているかどうかを通知するアクノリッジメント要求サブフィールド５４である。この後に、更なるいくつかのサブフィールド５５〜５９が後続しており、これらは、アドレス指定のために使用されるか、又は現在のＩＥＥＥ８０２．１５．４の仕様においては予約されている。
【００６５】
前述のように、図１１は、フレームタイプサブフィールド５１の可能なビット値の表であり、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の仕様においては、値１００及び１０１が使用されていないことを示している。
【００６６】
以上において、本発明の背景の概説を完了し、次に、関連する従来技術を参照することとする。図１２は、センサノード６１を使用してパラメータを計測し、且つ、その計測値を無線回路６２を使用して他の装置に送信する従来技術によるセンサ６０を表す概略図である。
【００６７】
本発明の実施例は、センサと、このセンサを含むＷＳＮと、を提供し、この場合に、センサは、そのセンサ固有のスリープパターンを選択するのみならず、そのスリープパターンをＷＳＮ内の更なる装置に送信する。
【００６８】
図１３は、センサ固有のスリープパターンを選択可能である無線センサの概略図である。図示の無線センサは、パラメータを計測する。例えば、図１３に示されているセンサ６０は、センサノード６１を使用する患者のグルコースレベルなどの生命パラメータを計測可能である。グルコースレベル（又は、その他のパラメータ）は、ルックアップテーブルとしてセンサメモリ６３内に提供された複数の予め定義された閾値と比較可能である。この比較により、新しいスリープパターンを選択すると共にそれに応じて無線回路６２を微調節できる。新しいスリープパターンが選択されたら、センサは、そのスリープパターンの通知を、ピアツーピアネットワーク内の他のセンサなどの更なる装置に、或いは、直接、スターネットワーク内のコーディネータに、送信する。
【００６９】
この場合には、且つ、以下のシナリオにおいても、スリープパターンの変更を通知する送信メッセージは、それ自体が高い優先順位を具備するものと想定されており、且つ、従って、例えば、装置からの日常的な又は保守に関わる送信やなんらかの理由からスリープパターンの通知を含んでいないデータ送信などのその他の送信よりも、高い優先順位が付与されている。
【００７０】
実施例の説明においては、直接的であるか間接的であるかを問わず、コーディネータからセンサへのアクノリッジメントを参照しておらず、且つ、本出願に示されている信号の流れ図は、アクノリッジメントを含んでいない。しかしながら、スリープパターンのメッセージングは、その他のデータ／情報よりも高い優先順位を具備しているため、スリープパターンメッセージは、理想的には、スリープパターンの変更の前に、アクノリッジされることが好ましい。
【００７１】
次の表１には、ＷＳＮ内の装置の異なる緊急レベルに基づいた異なる適切な予め定義されたスリープパターンの一例が付与されている。例えば、ＭＢＡＮなどの医療目的に使用されるネットワークにおいては、（例えば、医師のＰＤＡやＷＳＮに接続されている患者の腕時計又は携帯電話などの）非医療装置には、比較的低いデューティサイクルのスリープパターンを使用可能である。表１において観察可能なように、このような非医療装置は、この結果、最も長いスリープ時間又はスリープ時間率を具備する。このスリープパターンの通知は、例えば、送信フレームのフレームコントロールフィールド内の緊急ビットなどにより、ＷＳＮ上において送信可能である。この例においては、非医療装置は、緊急ビット００を具備するように示されている。表１は、正常医療パターンのスリープを具備する正常状態にある医療装置を示しており、これは、わずかに高いデューティサイクルを有し、且つ、緊急ビット０１によって表記されている。このような医療装置においてわずかに異常な状態が発生した場合に、デューティサイクルが再度わずかに増大し、且つ、緊急ビットが１０になる。最後に、非常事態の状況にある医療装置の場合には、デューティサイクルの劇的な増大又は連続的なウェークアップが存在する。この非常事態の状態を表記するべく、緊急ビット１１が使用される。この例においては、医療装置の場合には、正常な状況とわずかに異常な状況の間及びわずかに異常な状況と非常事態の状況の間の遷移を、それぞれの場合において、計測されたパラメータがそれぞれの閾値と交差することにより引き起こすことができる。当業者であれば、理解するように、緊急性の増大は、パラメータが受け入れ可能な値の範囲を具備する場合に、そのパラメータが上昇又は降下するか、或いは、これらの両方が発生した場合に、発生可能であり、いくつかの閾値によって規定された受け入れ可能な範囲のいずれかの限度に接近するほど、値は、受け入れ不能のなものに近づく。
【００７２】
【表１】
2012519439.tif 000003
【００７３】
又、先程簡単に述べたように、いくつかの実施例においては、時間に伴うパラメータ値の又は時間に伴う変化率又はパラメータ値の変化、或いは、任意のその他の基準により、スリープパターンの変更を生じさせることができる。例えば、非常に迅速な脈拍数の変化は、生理学的な状態ではなく、病理学的な不整脈に起因する可能性があり、且つ、従って、変化率を考慮しつつ、スリープパターンの変更を生じさせるのに好適であろう。
【００７４】
表１のビット値は、すべての装置について固定されており、且つ、その解釈は、コーディネータ又はコントローラにとって既知である。コントローラは、これらのビット又はなんらかのその他の通知をスケジューリング又はその他のリソース管理のために利用可能である。
【００７５】
例えば、チャネルアクセスを考えた際に、コーディネータは、ネットワーク内の様々なセンサに対して、そのスリープパターン及び送信されたスリープパターンの通知に応じて優先順位を割り当て可能である。従って、例えば、非医療装置、正常状況の医療装置、及び非常事態の状況にある医療装置を含むネットワークにおいて、コーディネータは、通知を使用し、非医療装置に対して低優先順位を、正常状況の医療装置に対して中程度の優先順位を、そして、非常事態の状況にある医療装置に対しては、最高の優先順位を割り当て可能である。
【００７６】
図１４は、生命パラメータ又はその他の計測されたパラメータによって規定される異常状況が徐々に生じる場合における、装置からコーディネータへの信号の流れを示す流れ図である。まず、センサが、グルコースレベルなどの生命パラメータを計測しＳ１００、且つ、その計測値を予め定義されている閾値と比較するＳ１０１。この比較に応答し、センサは、そのセンサ固有のスリープパターンを変更しＳ１０２、且つ、比較の結果の通知（並びに、従って、スリープパターン）を、緊急ビット１０として、コーディネータに送信するＳ１０３。この場合には、且つ、以下の図においても、送信は、直接的にセンサからコーディネータへと示されているが、当業者であれば、ピアツーピアネットワークにおいては、送信は、その他のノードを介した間接的なものであってよいことを理解するであろう。コーディネータは、センサからスリープパターンの通知を受信したら、そのスリープパターンをチャネルアクセス方式及び／又はその他のリソース管理に反映させることができるＳ１０４。この後に、患者は、グルコースレベルと閾値の比較によって規定されている非常事態の状況に遷移するＳ１０５。この段階において、センサは、そのスリープパターンを更に高頻度のモードに変更する。又、センサは、ビット１１を使用し、深刻な非常事態の状況の通知をコーディネータに送信しＳ１０６、且つ、コーディネータは、その新しいスリープパターンをそのリソース管理に再度反映させるＳ１０７。尚、ここでは、特にリソース管理に言及しているが、異なる状況においては、コーディネータの異なる機能に対して影響を及ぼすことが可能である。例えば、コーディネータは、スリープパターンの変化の結果として、センサ監視ユニットに又はネットワーク内の他の装置にメッセージを送信可能である。
【００７７】
表１及び図１４は、自己スリープ微調節能力に関するものであり、装置の電池レベルを考慮してはいない。この実施例においては、センサは、パラメータ値のみに基づいて適切なスリープパターンを判定及び実装している。従って、医学的な状況が主要な要因であり、且つ、このシナリオは、医療アシスタントが存在する際の集中治療の状況に特に好適である。
【００７８】
その他の実施例においては、センサは、パラメータ値のみならず、電池のチェックにも依存して、スリープパターンを自律的に変更可能である。図１５は、変化するパラメータ値及び変化する電池電荷状態を伴う装置からコーディネータへの信号の流れを示す流れ図である。このような実施例は、緊急的な医療支援を入手可能ではない医療テレメトリアプリケーションにおいて有用であろう。
【００７９】
このような場合には、スリープパターンの制御に電池レベルをも含めることにより、比較的高いデューティサイクルのスリープパターンが電池電荷の完全な消耗に結び付かないことを保証可能である。これらの本発明の実施例においては、電池レベルが適切である場合にのみ、計測されたパラメータ値に照らして好適な比較的高いデューティサイクルのパターンを選択可能である。さもなければ、現在のスリープパターンが維持される。同様に、電池レベルが低下した場合には、計測されたパラメータ値にとって好適なものよりも低いデューティサイクルを選択する必要があろう。
【００８０】
このシナリオにおいては、非常事態データが依然として送信されるが、理想的なものを下回るペースにおいて送信される。これは、例えば、装置が埋植型であり、且つ、電池を即座に交換不能である際に、（電池にアクセスするべく操作が必要であるため）特に有利である。又、これは、非埋植型アプリケーションの電池を変更するべく夜間において看護師又は医療アシスタントが周辺に存在していない際のテレメトリ非常事態アプリケーションの場合にも、有用である。例えば、自宅治療においては、相対的に高い精度及びサンプリングレートにより、夜間に数分間にわたってのみ発生可能なまれな医学的又は非常事態の状況をコーディネータにおいて継続的に記録することが有利である。図１５は、グルコースなどの生命パラメータが上昇した際の非常事態の状況への変化を示している。正常な状況の医療装置から始まって、表１に設定されている緊急ビット０１を１つ又は複数の現在の送信フレーム内において送信可能である。パラメータが計測されＳ２００、且つ、以前と同様に、閾値と比較されるＳ２０１。生命パラメータが、予め定義された閾値との比較において、わずかに異常な状態を通知した場合には、次のステップは、電池レベルが、更に頻繁なウェークアップ（より高いレベルのデューティサイクル）を許容するかどうかをチェックするというステップであるＳ２０２。これが許容されない場合には、スリープパターンは、変更されずＳ２０３、電池ビット００により、低電池レベル信号がコーディネータに送信され、この段階で、コーディネータは、アラームを中央治療ユニットに送信可能であるＳ２０４。電池レベルがスリープパターンの変更を許容している場合には、装置は、そのパターンを変更しＳ２０５、且つ、新しい緊急ビットを１つ又は複数の送信フレーム内においてコーディネータに送信するＳ２０６。この段階で、コーディネータは、新しいスリープパターンをそのチャネルアクセス方式及び／又はその他の機能に反映させることができるＳ２０７。後続のフェーズにおいて、患者は、生命パラメータが他の閾値と交差することによって規定されている非常事態の状態に移行するＳ２０８。この段階で、センサは、再度、更に頻繁なウェークアップが電池レベルによって許容されるかどうかをチェックするＳ２０９。許容されない場合には、電池ビット００により、低電池レベル警報がコーディネータに送信されＳ２１０、且つ、コーディネータは、例えば、電池を変更するようにアラーム又は信号を送信するなどにより、電池に対して対策を講じることができるＳ２１１。電池レベルが、更に頻繁なウェークアップを許容する場合には、センサは、そのスリープパターンを再度変更しＳ２１２、且つ、深刻な非常事態の状況の通知をビット１１を使用してコーディネータに送信可能であるＳ２１３。次いで、コーディネータは、そのスリープパターンの変更をその動作に再度反映させることができるＳ２１４。
【００８１】
図１６は、スリープパターンを電池電荷のレベルに対して関連付ける１つの方法を示す表７０である。パーセンテージ電荷を、それぞれが２５％の範囲を有する４つの異なるレベルに分割している。或いは、この代わりに、更に少ない数の又は更に多くの数のレベルを選択することも可能であり、且つ、スケールの線形分割も必須ではない。例えば、最上位の電荷レベルは、例えば、５０〜１００％であってよく、且つ、その他の電荷レベルは、更に小さな範囲をカバー可能である。図１６には、電池ビットが示されている。これらは、現在の電池電荷に関する情報をコーディネータに向かって送信する手段である。電池ビットについて、２つのビットが使用されており、電池電荷を４つの異なるレベルに分割可能である。この場合に示されているスリープパターンは、単一の装置カテゴリ用のものであり、従って、以前の図及び表１に示されている医療装置と非医療装置への分割には当て嵌まらない。最も低いレベルＬ１（０〜２５％）は、閾値比較の結果がどのようなものであっても、低ウェークアップスリープパターンのみを許容し、第２レベルＬ２は、中程度のウェークアップパターンを更に許容し、第３レベルＬ３（５０〜７５％）は、更に高いウェークアップパターンを更に許容し、且つ、トップレベルＬ４（７５〜１００％）は、すべての可能なスリープパターンが許容されるように、連続したウェークアップパターンを更に許容する。従って、電池電荷レベルは、必要に応じて、パラメータ値に従って選択されたスリープパターンを無効にする。レベルＬ１〜Ｌ４の間の限度とパラメータ用に定義されている閾値の間には、実用性の理由から、１対１の対応関係が存在しており、従って、それぞれの限度が２つのレベルの間を超えた場合に、１つの予め定義されたスリープパターンの分だけ、許容可能なスリープパターンの境界が移動する。
【００８２】
図１７は、電池レベルを考慮することなしにスリープパターンを選択する装置内における他の方法を示す流れ図である。この場合にも、図１６の場合と同様に、１つの装置カテゴリのみが考慮されている。装置は、以下に示されている表２に従って設定される緊急ビットを有するフレームを送信する。
【００８３】
【表２】
2012519439.tif 000004
【００８４】
正常状態においては、装置は、緊急ビット００（パラメータが最大で閾値ＴＨ１である）を送信する。わずかに異常である場合には（計測されたパラメータがＴｈ１から最大でＴＨ２である）、緊急ビット０１が送信される。計測されたパラメータが最大で閾値Ｔｈ３である異常状態においては、装置は、緊急ビット１０を送信する。計測されたパラメータがＴｈ３を上回った状態から、装置は、非常事態となり、且つ、緊急ビット１１を送信する。
【００８５】
センサが、図１７の開始時点において、正常なスリープパターンを有する正常な状態において始まるものと仮定すると、スリープパターンの通知が、００メッセージ内においてコーディネータに送信されるＳ３００。次いで、センサは、前述の閾値に照らして生命パラメータを計測するＳ３０１。装置が正常な状況にある場合には、スリープパターンの変化は存在しないＳ３０２。閾値Ｔｈ１とＴｈ２の間に定義されているわずかに異常な状況においては、センサは、デューティサイクルを増大させＳ３０３、且つ、新しいスリープパターンの通知が、ビット０１として、コーディネータに送信されるＳ３０４。次いで、コーディネータは、これに応答し、それによって例えば、そのチャネルアクセス方式を変更するＳ３０５。パラメータが第２及び第３閾値Ｔｈ２及びＴｈ３の間に位置した場合には、装置は、異常な状況にあり、且つ、スリープパターンが再度変更されＳ３０６、緊急ビット１０により、対応するメッセージが、コーディネータに送信されるＳ３０７。次いで、コーディネータは、これをそのリソース管理に再度反映させるＳ３０８。最後に、計測されたパラメータがパラメータＴｈ３を上回っている場合には、装置は、非常事態にあり、且つ、そのデューティサイクルを最高レベルに再度変更しＳ３０９、これにより、緊急ビット１１を有するメッセージがコーディネータに送信されＳ３１０、コーディネータは、そのチャネルアクセス方式を再度変更するＳ３１１。
【００８６】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、図１７に対応した流れ図であるが、この場合には、電池レベルが考慮されている。この実施例においては、電池ビット及び緊急ビットがセンサから送信される。緊急ビットは、パラメータ計測値のみを考慮した場合の適切なスリープパターンを示し、且つ、電池ビットは、動作の際の実際に許容される最高のスリープパターンを示す。Ｔｈ１を上回るパラメータ値のプロセスの終了時点においては、電池及び緊急ビットが送信されたら、送信されたビットに基づいて、（コーディネータにおける）更なる電池レベルのチェックが存在可能である。電池レベルが低い場合には、これが報告され、そうでない場合には、チャネルアクセスが調節される。理解しやすくするべく、それぞれのパラメータレベルにおけるステップとの関連において、これらのステップについて検討する。手順の開始時点においては、センサが正常なスリープ−ウェークアップパターンと、完全に充電された電池と、を具備するものと仮定し、従って、対応するメッセージが、緊急ビットが００に設定されると共に電池ビットが１１に設定された状態において、コーディネータに送信されるＳ４００。次いで、センサは、生命パラメータを計測し、そのパラメータが、Ｔｈ１未満に、Ｔｈ１とＴｈ２の間に、Ｔｈ２とＴｈ３の間に、又はＴｈ３よりも上方に位置するかどうかを確認するＳ４０１。パラメータがＴｈ１未満である場合には、スリープウェークアップパターンの変化が不要でありＳ４０２、且つ、電池レベルが低レベル状態に低下しない限り、新しいメッセージも不要である。このシナリオは、流れ図には考慮されていない。
【００８７】
生命パラメータが第１及び第２閾値Ｔｈ１及びＴｈ２の間に位置した場合には、電池レベルがチェックされるＳ４０３。このパラメータ計測値によって選択されたスリープパターンが図１６の表に従って制御手段によって許容される場合には（即ち、この場合に、電池電荷がＬ２、Ｌ３、又はＬ４にある場合には）、スリープパターンが、わずかに異常な状況に変更されＳ４０４、且つ、メッセージが、これを反映させるべく緊急ビットが０１に設定されると共に電池ビットが０１に設定された状態において、コーディネータに送信されるＳ４０４。それによって、コーディネータにおいて、チャネルアクセスが調節される。電池がＬ１に位置する場合には、スリープパターンを変化させることはできないが、パラメータにおける上昇を考慮した場合に（わずかに異常な状況について）適切であるスリープパターン０１を通知するべくメッセージが送信され、且つ、電池レベルＬ１における実際のスリープパターンを反映させるべく、電池ビットが００に設定される。コーディネータは、低電池レベルを報告する。さもなければ、スリープパターンが、電池によって許容される最大レベルに変更され、且つ、メッセージが、緊急ビットが０１に設定されると共に電池ビットがｘｘに設定された状態において、コーディネータに送信されるが、これは、許容される最高のスリープ−ウェークアップパターンのための電池レベルである。わずかに異常な状況にある装置について電池レベルの問題がない場合には、これは、レベルＬ２、Ｌ３、及びＬ４をカバーすることになるため、この場合には、このステップは冗長であろう。従って、唯一の他の代替肢は、電池レベルがＬ１であるというものである。しかしながら、その他のパラメータレベルと整合した状態において実装を容易にするべく、電池レベルがＬ１であるかどうかを問うステップを、ここに包含することも可能であり、さもなれば、省略可能である。
【００８８】
パラメータがＴｈ２とＴｈ３の間に位置し、且つ、装置が、従って、異常な状況にある場合には、電池レベルが再度チェックされ、許容可能であるかどうかが確認されるＳ４０９。必要とされるスリープパターンの変化にとって問題がない場合には（即ち、Ｌ３又はＬ４に位置している）、装置は、異常なスリープパターンに変更しＳ４１０、且つ、緊急ビットが１０に設定されると共に電池ビットが１０に設定された状態でメッセージをコーディネータに送信するＳ４１１。チャネルアクセスが調節されるＳ４１２。一方、電池レベルがＬ１にある場合には、スリープパターンに対する変更は利用できず、且つ、緊急ビットが計測されたパラメータにとって適切なスリープパターン１０を反映している状態でメッセージがコーディネータに送信されるがＳ４１３、このパターンは利用できない。電池ビットが００に設定される。低電池レベルが報告されるＳ４１４。さもなければ（電池レベルがＬ２にある場合には）、スリープパターンが、電池（０１）によって許容される最大値に変更されＳ４１５、且つ、緊急ビットが１０に設定され、且つ、メッセージが、電池ビットが許容される最高のスリープパターンであるｘｘに設定された状態において、送信されＳ４１６、チャネルアクセスが調節されるＳ４１７。その他のレベルは、以前のステップにおいてカバーされているため、この段階において、残っている唯一の可能性は、レベルＬ２（０１）である。
【００８９】
最後に、パラメータが閾値Ｔｈ３超に位置している場合には、電池レベルがチェックされるＳ４１８。これは、電池レベルがレベルＬ４にある場合にのみ問題がない。その場合には、装置は、その装置固有のスリープパターンを非常事態に変更しＳ４１９、緊急ビットが１１に設定されると共に電池ビットが１１に設定された状態において、メッセージを送信するＳ４２０。チャネルアクセスが調節されるＳ４２１。一方、電池レベルがＬ１にある場合には、緊急ビットが１１に設定されると共に電池ビットが００に設定された状態でメッセージが送信される。低電池レベルが報告されるＳ４２３。その他のレベルの場合には（この場合には、レベルＬ２及びＬ３）、スリープパターンが、許容される最高のパターンに変更されＳ４２４、且つ、１１に設定された緊急ビットと、許容される最高のスリープパターンであるｘｘに設定された電池ビットと、が送信されるＳ４２５。以前と同様に、チャネルアクセスが調節されるＳ４２６。
【００９０】
或いは、この代わりに、電池ビットを、パラメータ計測値とは別個に、純粋に電池レベルのインジケータとして使用することも可能であり、且つ、緊急ビットを、電池レベルを考慮することなしに、パラメータの値と、従って、センサに好適なスリープパターンと、を通知するべく使用することも可能である。この場合には、コーディネータが、これらの値の組合せから、選択される実際のスリープパターンを算出可能である。この代替肢によれば、電池レベルに関する更に詳細な情報が得られるが、コーディネータにおいて処理能力の増強が必要となる。
【００９１】
以下の説明は、前述のシグナリングプロトコルをＩＥＥＥ８０２．１５．４に基づいて現在開発中であるＩＥＥＥ８０２．１５．６などの通信規格に収容する方法を示している。図１９は、緊急メッセージに対してその他のものよりも高い優先順位が割り当てられるように、メッセージの緊急性を通知するためのＩＥＥＥ８０２．１５．４のフレームフォーマットに対する変更を示している。２つの緊急ビット８１、８２が示されており、且つ、センサは、データフレーム、アクノリッジメントフレーム、及びＭＡＣコマンドフレームのうちのいずれか又はすべてのものなどの送信フレーム内において、これらの緊急ビットを利用し、センサのスリープパターンの変更についてコーディネータに通知する。
【００９２】
又、これらの緊急ビットは、例えば、表１に示されているように、非医療装置と医療装置を区別するべく、或いは、産業用アプリケーションにおいて異なる装置タイプの間の優先順位を区別するべく、使用することも可能である。図１０との比較から観察可能なように、フレームコントロールは、１オクテットだけ拡張されており、この１オクテット内において、２つのビット（緊急Ｕ１及び緊急Ｕ２）を使用し、異なるスリープパターンに対応した異なる緊急レベルを通知している。
【００９３】
図２０は、電池レベルに関係した２つのビット８３、８４を更に含む。これらのビットは、電池レベル１であるＬ１と電池レベル２であるＬ２として示されている。図１８Ａ及び図１８Ｂとの関係において説明したように、この場合には、緊急ビットは、動作の際の実際のスリープパターンを反映することはできないが、その代わりに、電池レベルの考慮に起因して許容されないために実行不能である場合にも、適切なスリープパターンを示すことはできる。同様に、電池ビットは、電池レベルを考慮して実装される実際のスリープパターンの通知として、緊急ビットとともに観察される必要があろう。
【００９４】
以上の実施例は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４に対する改善として、或いは、ＢＡＮ用の規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．６などの提案されている特徴を必要としている開発中の新しい規格の不可欠な部分として具現化できる。
【００９５】
このスリープパターンの改善は、いくつかの関連する改善のうちの１つであってよい。図２１は、非常事態ビットとアクノリッジメントタイプを表す２つのビットと共に、本明細書において参照されている緊急ビット及び電池ビットを包含するべく必要とされるＩＥＥＥ８０２．１５．４のフレームコントロールフィールドに対する変更を示している。下位互換性を考慮し、これらの非常事態及びアクノリッジメントタイプのためには、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の予約されているビット（７〜９）を使用している。更には、フレームコントロールは、前述のように、１オクテットだけ拡張されており、そのうちの２ビットが様々な緊急レベルを区別するべく、そして、他の２ビットが電池ビットとして、使用されている。１オクテットの残りの２ビットは、予約されている。ＩＥＥＥ８０２．１５．４の変更済みのフレームタイプが図２２に示されている。下位互換性を考慮し、予約されているビット１００〜１１１を使用して、異なるタイプのアクノリッジメントフレームと、非常事態の状況について生成される新しいタイプのフレームである非常事態フレームと、を通知している。
【００９６】
「グリーンフィールド」方式の規格から開始し、改善により、恐らくは、フレームコントロール内に以下のものが包含されることになろう。
＊アクノリッジメントタイプのための２ビット
＊緊急レベルのための２ビット
＊電池レベルのための２ビット
＊フレームタイプを表すための３ビット
【００９７】
更には、制御フレーム内のフレームタイプは、データフレーム、ＭＡＣフレーム、及びビーコンフレームなどのその他のタイプのフレームに加えて、以下のもののうちのいずれかを通知するための値を包含可能であろう。
＊非常事態フレーム
＊アクノリッジメントフレーム
＊即時アクノリッジメントフレーム
＊遅延アクノリッジメントフレーム
【００９８】
図２３は、ＩＥＥＥ８０２．１５．６などの新しい規格の一部としての改善を示している。この図は、ＭＡＣレイヤにおけるヘッダフレームの提案部分を示している。当業者であれば、緊急レベル及び電池レベルが、本出願の実施例を参照しており、これらは、完成したシステムにおける更なる実施例を形成するべく、その他の改善の任意の組合せと組み合わせ可能であることを理解するであろう。一実施例において、緊急ビット及び任意選択の電池レベルビット（適切なスリープパターンの通知及び任意選択による電池電荷の通知）と共に使用される非常事態ビット（又は、その他の非常事態通知）は、非常事態の状況を補足及び／又は確認可能である。図２４は、可能なフレームビットの対応する表を示している。
【００９９】
図２５は、ＭＡＣコマンドオクテットの場所を通知する現在のＩＥＥＥ８０２．１５．４規格におけるＭＡＣフレームの基本的なフォーマットを示している。図２６は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の現在のバージョンのコマンドフレーム識別子のリストを示している。
【０１００】
上述の本発明のフレームコントロールの実施例は、ＭＡＣフレームヘッダのＭＡＣフレームコントロール内の少なくとも４つのビット（ｕ１  ｕ２  ｂ１  ｂ２）を使用し、ＢＡＮ装置の状態を表している。これらの状態情報ビットは、いずれも、独立的に設定可能であり、且つ、一般には、但し、限定を伴うことなしに、非常事態の状況において、ＢＡＮ、ＢＡＮトラフィック、及びＢＡＮ装置管理において、多数の方法によって組み合わせ可能である。これらは、図２５に示されているように、ＭＡＣコマンドフレーム又はその他のタイプの送信フレーム内において送信可能である。
【０１０１】
代わりの解決手段においては、新しいＭＡＣコマンドフレームを追加可能であり、新しいコマンドフレーム識別子が図２６のリストに追加される。前述のビットを使用することにより、又はなんらかのその他の方法により、ペイロードを使用して装置状態を弁別可能であろう。
【０１０２】
ＭＡＣコマンドフレームを通知する任意の送信フレームタイプに好適な更なる代替の且つ好ましい方式は、フレームコントロールの外に、但し、依然としてＭＡＣヘッダの内部に、好ましくは前述のビットと、以下に示されている装置状態の列挙リストと、を有する単一のオクテットを導入するというものである。この１オクテットは、限定を伴うことなしに、合計で２５６個の可能な装置状態を提供することになり、例えば、限定を伴うことなしに、以下のようなものがある。
状態ＩＤ−装置状態の説明
−−−−−−−−−−−−
０ｘ０１−正常（即ち、非常事態ではなく、電池も正常である）
０ｘ０２−非常事態ではなく、電池が中レベルである。
０ｘ０３−非常事態ではなく、電池が低レベルである。
０ｘ０４−非常事態であり、電池が正常である。
０ｘ０５−非常事態であり、電池が中レベルである。
０ｘ０６−非常事態であり、電池が低レベルである。
【０１０３】
受信装置が、このフィールドを判読又は解釈するべきかどうかを知るために、単一の「装置状態」（ｄｓ）ビットをＭＡＣフレームコントロール内に導入し、装置状態を判読及び解釈するか（ｄｓ＝１）又は装置状態を無視するか（ｄｓ＝０）を通知可能である。
【０１０４】
本発明の実施例は、以下のような有利な態様を具備可能である。
【０１０５】
１．実施例は、非常事態に応答し、固有のスリープウェークアップパターンを変更する能力を有する新しいセンサ回路を導入可能である。
【０１０６】
２．ウェークアップ無線回路は、血圧又はグルコースレベルなどの生命パラメータ又は重要な工業上のパラメータからの直接的な入力を有する。
【０１０７】
３．電池状態を考慮した自己調節スリープパターンが提供される。
【０１０８】
４．コーディネータに通知するスリープ／ウェークアップパターンの自己調節のために、新しいプロトコルが導入される。
【０１０９】
５．コーディネータに通知し、且つ、電池状態を考慮したセンサ内におけるスリープ／ウェークアップパターンの自己調節のために、他の新しいプロトコルが導入される。
【０１１０】
本発明の実施例は、ＭＢＡＮの使用による非常事態管理の円滑な実行において極めて重要な役割を果たすことができる。以下のようなシナリオに留意されたい。
【０１１１】
１．世界中で数億人の人々が糖尿病を患っている。最近、グルコースの計測のための埋植可能な又は非侵襲的な方法が検討されている。ＷＳＮは、患者のグルコースレベル情報の２４時間にわたる提供を支援することになる。患者のグルコースがチャートを逸脱し、且つ、患者のための非常ジオロケーション及びその他の必要な緊急的な医学的手順が必要とされる状況が存在する。心臓に問題を有する世界中の数億人の患者の状況を、彼らの身体上の無線センサ及びＭＢＡＮを利用することにより、病院内において、又は自宅において、監視可能である。ＭＢＡＮは、このような患者に更なる移動性を提供する。心機能の異常や心臓発作などの更に深刻なケースなどの状況にある患者のグループの場合には、生命を脅かす医学的な非常事態において、極めて重要な医学的データが失われたり又は遅延したりしないことを保証することが極めて重要である。本発明の実施例によれば、センサが、非常事態の状況に応答して、そのスリープ／ウェークアップパターンを自己調節するための潜在力が生成される。この結果、緊急手術における命に係わる非常事態において、相対的に正確且つ最新のデータが利用可能になることが保証される。
【０１１２】
２．本発明の実施例は、医療スタッフが周辺にいない際に非常事態の状況になりうる数千名の患者の生命を救うことができる。
【０１１３】
３．本発明の実施例は、医療システムにおける非常事態に対する応答効率を改善可能である。
【０１１４】
４．本発明の実施例は、医療ＭＢＡＮシステムにおける非常事態に関する認識を改善可能である。
【０１１５】
５．本発明の実施例は、非常事態に対する応答プロセスを自動化することにより、人件費を低減可能である。
【０１１６】
６．患者の身体から採取される非常事態データの精度を改善する。
【０１１７】
７．本発明の実施例によれば、センサとコーディネータを協調させることにより、現在の電池レベルを考慮した最良のスリープパターンを実現可能である。
【０１１８】
本発明は、新しいセンサ、コーディネータ、又はこれらのもの用のハードウェアモジュールの形態をとることが可能であり、且つ、１つ又は複数のセンサ及び／又はコーディネータのプロセッサによって実行されるソフトウェアを置換又は変更することにより、実装可能である。
【０１１９】
従って、本発明の実施例は、ハードウェアにおいて、或いは、１つ又は複数のプロセッサ上において稼働するソフトウェアモジュールとして、或いは、これらの組合せとして、実装可能である。又、本発明は、本明細書に記述されている技法のいずれかのものの一部又はすべてを実行する１つ又は複数の装置又は装置プログラム（例えば、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラムプロダクト）として実施可能である。このような本発明を実施するプログラムは、コンピュータ可読媒体上に保存可能であり、或いは、例えば、１つ又は複数の信号の形態を有することも可能であろう。このような信号は、インターネットウェブサイトからダウンロード可能なデータ信号であってよく、或いは、搬送波信号上において、又は任意のその他の形態において、提供することも可能である。
【０１２０】
以上の説明においては、一例として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＩＥＥＥ８０２．１５．６を参照しているが、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１５．６に従って動作するかどうかとは無関係に、任意のタイプのＭＢＡＮに対して、且つ、医療ボディネットエリアワークでない場合にも、非常事態の状況における通信の信頼性の改善に対する要求を具備するその他のタイプのＢＡＮ及びその他の近距離ＷＳＮに対して、適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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2012519439.tif 000033
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