向無線受限節(jié)點傳送消息的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供了用于向無線網(wǎng)絡(luò)（100）中的無線受限節(jié)點（10）傳送消息和從其接收消息的方法，其中所述無線受限節(jié)點（10）與無線網(wǎng)絡(luò)（100）中的已耦合設(shè)備（30）有關(guān)，并且能夠僅僅在該無線受限節(jié)點（10）所進(jìn)行的傳送之后的有限接收機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)。所述傳送方法包括：通知向無線受限節(jié)點（10）傳送消息的需求；準(zhǔn)備將要傳送的消息；已耦合設(shè)備（30）改變物理參數(shù)以用于觸發(fā)無線受限節(jié)點（10）的外部激活；以及在接收到無線受限節(jié)點（10）在所述外部激活時傳送的信號之后，在所述有限的接收機(jī)會內(nèi)向無線受限節(jié)點（10）發(fā)送所述將要傳送的消息。所述接收方法不包括準(zhǔn)備消息以及向無線受限節(jié)點（10）傳送所述消息的步驟。在所述接收方法中，將要接收的消息是在激活時傳送的信號的一部分。
【專利說明】向無線受限節(jié)點傳送消息的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種與無線網(wǎng)絡(luò)中的無線受限節(jié)點進(jìn)行通信的方法，其中所述無線受 限節(jié)點只能夠在該無線受限節(jié)點所進(jìn)行的傳送之后的有限接收機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)。
[0002] 本發(fā)明還涉及一種包括無線受限節(jié)點的無線網(wǎng)絡(luò)，所述無線受限節(jié)點只能夠在該 無線受限節(jié)點所進(jìn)行的傳送之后的有限接收機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)。
[0003] 本發(fā)明還涉及一種用于與無線網(wǎng)絡(luò)中的無線受限節(jié)點進(jìn)行通信的計算機(jī)程序產(chǎn) 品，所述程序操作來使得處理器施行前面所描述的方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 在網(wǎng)絡(luò)中，特別是在無線網(wǎng)絡(luò)中，需要利用當(dāng)前所使用的網(wǎng)路配置參數(shù)的值來保 持更新每一個節(jié)點，以便對于網(wǎng)絡(luò)的每一個節(jié)點維持正確的操作。實際上，由于非預(yù)定的事 件(例如干擾頻譜或位置的改變）或者由于預(yù)定的事件(例如密碼密鑰的周期性改變)，維護(hù) 實體可能需要傳遞網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)(例如信道標(biāo)識符、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符、節(jié)點標(biāo)識符或角色、網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)部的新的協(xié)調(diào)器/維護(hù)實體的標(biāo)識符、密碼密鑰或者密鑰種子）的新值。
[0005] 但是在某些網(wǎng)路中，可能有一些節(jié)點在接收機(jī)會方面受到限制。作為說明，在 ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，可能有ZigBee綠色電源設(shè)備（ZGPD)，其不具有電池或者在操作能量方面受 到其他限制。ZGH)可以例如利用太陽能電池采集它自身的能量。這樣的設(shè)備只能在非預(yù) 定的機(jī)會下接收數(shù)據(jù)或指令。舉例來說，ZGH)可以是用戶操作的無電池開關(guān)，一旦該開關(guān) 被用戶致動并且已傳送其信號，那么它只能在一個短時間內(nèi)進(jìn)行接收。ZGPD的另一個實例 是頻繁進(jìn)行報告的傳感器，其例如借助于光伏電池從其環(huán)境中采集能量。所述傳感器例如 可以檢測溫度、占用或光。由于其能量預(yù)算限制，這些設(shè)備也無法經(jīng)由主動搜索發(fā)現(xiàn)新的參 數(shù)，或者甚至可能無法發(fā)現(xiàn)參數(shù)改變。
[0006] 考慮到這些設(shè)備無法在任何任意時間接收配置信號，如果在受限設(shè)備的兩次接收 機(jī)會之間的間隔內(nèi)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)的重新配置，則該受限設(shè)備將不知曉參數(shù)值的所述改變。這有 可能使得所述受限設(shè)備被排除在網(wǎng)絡(luò)之外，這是因為其仍將使用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的先前版本，并 且可能不會被它的已經(jīng)更新過的鄰居偵聽到（例如在信道改變的情況下)，或者其消息可能 被丟棄(例如在網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符改變或密鑰改變的情況下)。為了將這樣的無線受限節(jié)點重新集 成在網(wǎng)絡(luò)中，需要特殊的處理，所述特殊處理很有可能需要來自用戶的人工干預(yù)，可能是長 時間的，并且因此是很大的維護(hù)負(fù)擔(dān)。當(dāng)未發(fā)送網(wǎng)路配置更新而是發(fā)送必須到達(dá)所述受限 節(jié)點的其他類型的消息（比如例如測量數(shù)據(jù)、例如報告頻率之類的無線節(jié)點報告行為的改 變、測量閾值等等）時，類似的問題也是相關(guān)的。
[0007] 在未決飛利浦專利申請EP11305720. 2中描述了嘗試克服這些問題的方法和系統(tǒng) 的示例。在所述專利申請中，提出了推遲更新網(wǎng)絡(luò)中的無線不受限節(jié)點，直到所述無線受限 節(jié)點被檢測到并且被更新為止。但是如果網(wǎng)絡(luò)不知曉無線受限節(jié)點的存在或者如果沒有出 現(xiàn)接收機(jī)會，則推遲更新將不起作用。未被檢測到的節(jié)點將不會被更新，并且將不再是網(wǎng)絡(luò) 的一部分。如果完全沒有出現(xiàn)接收機(jī)會，則對于整個系統(tǒng)的更新可能被推遲或取消。如果 更新確實發(fā)生，則所述受限節(jié)點將不再是網(wǎng)絡(luò)的一部分。
[0008] 此外，對于這樣的無線受限節(jié)點，可能無法例如對于無線配置參數(shù)（比如信道、安 全性密鑰、選項、對等設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)）和應(yīng)用操作(例如傳感器校準(zhǔn)、報告頻率和閾值）以及應(yīng)用 邏輯來檢查其配置和操作的正確性，特別是無法按需和遠(yuǎn)程地檢查。例如在預(yù)定的系統(tǒng)維 護(hù)操作期間；或者在系統(tǒng)的調(diào)整或調(diào)試的情況下，例如在無線網(wǎng)絡(luò)中添加或替換節(jié)點時、在 控制功能重新配置時、等等，可能需要這樣的檢查。這樣的檢查還可以被用于檢查無線連接 的可靠性。此外，在(例如由于沒有條件改變或者沒有用戶而導(dǎo)致的）長時間沒有由無線受 限設(shè)備傳送的信號的時段中可能需要這樣的檢查。
[0009] 發(fā)明目的 本發(fā)明的一個目的是，提供用來克服前面所提到的關(guān)于從這樣的無線受限節(jié)點接收信 息和向這樣的無線受限節(jié)點發(fā)送信息的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目的是通過提供一種向無線網(wǎng)絡(luò)中的無線受限節(jié)點傳 送消息的方法而實現(xiàn)的，其中所述無線受限節(jié)點與無線網(wǎng)絡(luò)中的已耦合設(shè)備有關(guān)，并且能 夠僅僅在該無線受限節(jié)點所進(jìn)行的傳送之后的有限接收機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)。所述方法包括： 通知向無線受限節(jié)點傳送消息的需求；準(zhǔn)備將要傳送的消息；已耦合設(shè)備改變物理參數(shù)以 用于觸發(fā)無線受限節(jié)點的外部激活；以及在接收到無線受限節(jié)點在所述外部激活時傳送的 信號之后，在所述有限的接收機(jī)會內(nèi)向無線受限節(jié)點發(fā)送所述將要傳送的消息。
[0011] 利用"已耦合設(shè)備"表示由于其可以觸發(fā)外部激活而與無線節(jié)點有關(guān)的設(shè)備。舉 例來說，燈與用戶操作的開關(guān)耦合，并且改變照明條件觸發(fā)用戶按壓或撥動（toggle)按鈕。 在另一個示例中，燈與傳感器耦合，并且改變照明條件觸發(fā)傳感器傳送消息。通過改變物理 參數(shù)以用于觸發(fā)無線受限節(jié)點的外部激活，關(guān)于用于向無線受限節(jié)點發(fā)送命令或其他消息 的機(jī)會的幾率顯著增加。將要傳送的消息例如可以包括網(wǎng)絡(luò)配置更新或者由其他設(shè)備決定 的參數(shù)，并且對于該無線節(jié)點的運作是相關(guān)的。在下文中，所述已耦合設(shè)備是燈，并且無線 受限節(jié)點是無線能量采集開關(guān)。但是本發(fā)明不限于此實施例。物理參數(shù)的改變可以包括將 燈開啟或關(guān)閉或者使其閃爍。改變照明條件觸發(fā)用戶激活所述開關(guān)以便帶回最初的優(yōu)選照 明條件。所述開關(guān)的激活隨后導(dǎo)致所述有限接收機(jī)會中的一個，在所述有限接收機(jī)會期間 向無線受限節(jié)點發(fā)送所準(zhǔn)備的消息以便更新相關(guān)的配置參數(shù)。取代開關(guān)，無線受限節(jié)點例 如可以是光傳感器或太陽能供電的恒溫器。在檢測到改變的照明條件(例如光強(qiáng)度增大或 減小）或者預(yù)先確定的照明模式(例如特定閃爍模式）時，所述傳感器聯(lián)系無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè) 備并且提供用以接收數(shù)據(jù)的機(jī)會。將要改變的物理參數(shù)還可以涉及除了照明條件之外的其 他方面。舉例來說，麥克風(fēng)可以檢測改變的噪聲水平或者預(yù)先確定的聲音模式，或者氣體傳 感器可以檢測剛剛由已耦合設(shè)備釋放出的特定氣體分子。此外，能量采集器可以被用于在 例如采集到預(yù)先確定的或不尋常的數(shù)量的能量時傳送消息。能量采集器的示例是光伏電 池、用戶操作的機(jī)電采集器、熱電元件、基于流的機(jī)械采集器、電磁采集器、基于振動的采集 器或者壓電元件。如果所述受限節(jié)點是傳感器或能量采集器，則所述物理條件優(yōu)選地按照 僅對于所述傳感器可感知但是對于系統(tǒng)的用戶不可感知的方式改變。流式傳感器可以被用 于檢測介質(zhì)流的改變，或者溫度傳感器用于檢測溫度改變。
[0012] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例中，所述無線受限節(jié)點是ZigBee綠色電源設(shè) 備（ZGPD)或者其他類型的無電池能量采集設(shè)備。
[0013] 所述通知向無線受限節(jié)點傳送消息的需求可以由網(wǎng)絡(luò)管理器節(jié)點施行。這在網(wǎng)絡(luò) 范圍內(nèi)可適用的參數(shù)(例如像安全性密鑰或操作信道)改變的情況下可能是特別有利的。通 過網(wǎng)絡(luò)管理器，我們定義無線網(wǎng)絡(luò)中能夠和/或有權(quán)管理網(wǎng)絡(luò)的一些/所有設(shè)備的任何配 置參數(shù)的任何角色。例如在ZigBee中，所述角色可以由信任中心節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)管理器節(jié)點施 行。但是根據(jù)本發(fā)明的方法在向無線節(jié)點傳送消息的需求由與無線受限節(jié)點配對的設(shè)備施 行時提供相同的優(yōu)點。這在可特別適用于該無線受限節(jié)點的應(yīng)用參數(shù)改變(例如像報告行 為）的情況下可能是特別有利的。
[0014] 所述準(zhǔn)備和/或發(fā)送將要傳送的消息可以在代理設(shè)備處施行，所述代理設(shè)備用于 中繼所述無線受限節(jié)點與無線網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備之間的通信。舉例來說，操作在ZigBee網(wǎng) 絡(luò)中的ZGH)通常經(jīng)由附近的代理（ZGPP)與無線網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信。但是根據(jù)本發(fā)明 的方法在無線受限節(jié)點與已耦合設(shè)備直接通信時提供相同的優(yōu)點。
[0015] 所述已耦合設(shè)備可以是被配置成執(zhí)行無線受限節(jié)點的命令的設(shè)備。在ZigBee綠 色電源術(shù)語中，該設(shè)備是"已配對設(shè)備"。舉例來說，ZigBee綠色電源信宿（ZGPS)設(shè)備與 ZGH)配對。但是根據(jù)本發(fā)明的方法在所述已耦合設(shè)備是無線網(wǎng)絡(luò)中的任何其他設(shè)備(包括 代理)時提供相同的優(yōu)點。所述已耦合設(shè)備可以是對于每個ZGH)主動指定的或者是在通知 向無線受限節(jié)點傳送消息的需求時所選擇的。根據(jù)本發(fā)明的方法在所述已耦合設(shè)備不具有 與無線受限節(jié)點的控制關(guān)系(配對)時提供相同的優(yōu)點?？赡苡卸嘤谝粋€已耦合設(shè)備改變物 理參數(shù)以用于觸發(fā)無線受限節(jié)點處的接收機(jī)會。
[0016] 通知所述需求和/或準(zhǔn)備發(fā)送的所述節(jié)點不一定需要在物理上位于無線網(wǎng)絡(luò)上， 而是可以利用本領(lǐng)域內(nèi)已知的橋接和/或網(wǎng)關(guān)技術(shù)與之通信。
[0017] 本發(fā)明還涉及一種接收來自無線網(wǎng)絡(luò)中的無線受限節(jié)點的消息的方法，其中所述 無線受限節(jié)點與無線網(wǎng)絡(luò)中的已耦合設(shè)備有關(guān)，并且能夠僅僅在該無線受限節(jié)點所進(jìn)行的 傳送之后的有限接收機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)，所述方法包括：通知從無線受限節(jié)點接收消息的需 求；已耦合設(shè)備改變物理參數(shù)以用于觸發(fā)無線受限節(jié)點的外部激活；在無線節(jié)點的外部激 活時，由無線受限節(jié)點傳送消息；以及由無線網(wǎng)絡(luò)接收消息。
[0018] 在這種情況下，不需要向無線節(jié)點發(fā)送特定消息，而是需要接收信息。舉例來說， 已耦合設(shè)備、已配對設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理器或者另一個設(shè)備想要知道所述受限節(jié)點是否仍在那 里并且能夠施行其任務(wù)。在另一個示例中，所述受限節(jié)點是溫度傳感器，并且網(wǎng)絡(luò)中的某一 設(shè)備想要接收非預(yù)定的最新溫度測量的更新。改變物理參數(shù)和后來的外部激活于是可以使 得受限節(jié)點傳送標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)，其可以包括近來的測量數(shù)據(jù)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于向無線網(wǎng)絡(luò)中的無線受限節(jié)點發(fā)送消息的 計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述程序操作來使得處理器施行前面所描述的方法中的一個。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種無線網(wǎng)絡(luò)。所述網(wǎng)絡(luò)至少包括用于一起施行前 面所描述的方法的無線受限節(jié)點、已耦合設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)管理器。可選的是，所述無線網(wǎng)絡(luò)還包 括用于中繼無線受限節(jié)點與已耦合設(shè)備之間的通信的代理設(shè)備。
[0021] 通過在下文中描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面是顯而易見的，并且將參 照所述實施例而被闡述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 在附圖中： 圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)，以及 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0023] 圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)100。無線網(wǎng)絡(luò)100包括網(wǎng)絡(luò)管理器 40、燈30和代理20。提供能量采集開關(guān)10以用于開啟和關(guān)閉燈30。開關(guān)10可以與燈30 直接通信或者經(jīng)由附近的代理20通信。經(jīng)由附近的代理20通信的一個優(yōu)點在于，燈30不 必處在開關(guān)10的直接范圍內(nèi)。當(dāng)燈30或開關(guān)10換一個地方時，不同的代理20可以接管 通?目任務(wù)。
[0024] 在下文中，應(yīng)當(dāng)注意到，具有由能量采集開關(guān)10控制的燈30的該網(wǎng)絡(luò)100僅僅是 作為一個示例示出的。本發(fā)明在開關(guān)10被用于控制其他類型的設(shè)備(例如電視、無線電裝 置、加熱器、空調(diào)、窗簾、門、窗等等）時可以提供類似的或等同的優(yōu)點。還應(yīng)當(dāng)注意到的是， 無線受限節(jié)點10不需要是開關(guān)10,而例如還可以是能量采集傳感器或遙控器。
[0025] 無線網(wǎng)絡(luò)100優(yōu)選地是ZigBee或ZigBee兼容網(wǎng)絡(luò)100。無線受限節(jié)點10于是例 如可以是ZigBee綠色電源設(shè)備（ZGPD)10。ZGPD 10 (例如能量采集開關(guān)和無電池傳感器） 在ZigBee網(wǎng)絡(luò)100中操作。但是根據(jù)本發(fā)明的方法還可以被應(yīng)用于其他無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議， 包括 IEEE 802. 15、IEEE 802. 11、藍(lán)牙、Wi-Fi、ZigBee 和 6LoWPAN。無線受限節(jié)點 10 于是 例如可以是ZigBee綠色電源設(shè)備、EnOcean設(shè)備或者生來支持無線網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議的設(shè)備。在 ZigBee網(wǎng)絡(luò)100中，可能需要改變配置參數(shù)，例如密鑰、信道、PANId等等。ZGPD 10在其非 常有限的能量預(yù)算下既不保證在更新生效之前接收到所述更新，也不能發(fā)現(xiàn)改變并且自我 調(diào)節(jié)。結(jié)果是必須進(jìn)行人工重新調(diào)整，人工重新調(diào)整由于ZGPD 10的有限的通信和用戶接 口（UI)能力而是耗時和耗費大量人力的，并且它還否定了能量采集ZGPD 10的主要主張： 其免除了維護(hù)操作。應(yīng)當(dāng)注意的是，無線網(wǎng)絡(luò)100還可以包括不使用無線通信的設(shè)備。對 于本發(fā)明而言，唯一相關(guān)的是受限節(jié)點10以及與受限節(jié)點10直接通信的所有設(shè)備能夠進(jìn) 行無線通信。
[0026] 根據(jù)如在 ZigBee 文獻(xiàn) 095499 中定義的 ZGP 規(guī)范"Draft ZigBee Green Power Specification (ZigBee綠色電源規(guī)范草稿)"（0· 9版本，修訂18, 2011年10月27日，第 A. 1. 6. 3節(jié))，如果ZGPD 10具有足夠的能量預(yù)算，則其可以在其發(fā)送了消息之后的有限時 間內(nèi)在所選擇的時間接收消息。在ZGH)開關(guān)10的情況下，用于接收和發(fā)送的能量都來自 用戶的同一擺桿撥動（rocker toggling)。在用戶或傳感器或應(yīng)用或時間或采集器/能量 存儲裝置觸發(fā)下，ZGPD 10通過設(shè)定RxAfterTx標(biāo)志在其所發(fā)送的常規(guī)幀中表明接收能力。 在該傳送之后的5毫秒，ZGPD 10打開其無線電裝置以用于接收，這持續(xù)至少0. 576毫秒并 且通常不會更長。由于這一在時間方面非常受約束的機(jī)制，向無線受限節(jié)點10傳送的發(fā)送 器不使用具有沖突避免的載波感測多址訪問（CSMA/CA)，以便不浪費傳送機(jī)會。因此至關(guān)重 要的是僅有一個設(shè)備向ZGPD 10進(jìn)行傳送，否則多項傳送將會以接近1的概率沖突。為此 目的，ZGP規(guī)范定義了 TempMaster選擇過程，使得由ZGPD 10控制的信宿(例如燈30)在其 處于ZGPD 10的無線電范圍內(nèi)的情況下，通過使用源于ZGPD 10的距離以及ZGP基礎(chǔ)設(shè)施 設(shè)備的短地址10的標(biāo)準(zhǔn)，來從代表該特定ZGPD 10及其自身進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的代理20當(dāng)中選擇 一個設(shè)備。關(guān)于TempMaster選擇過程的更多細(xì)節(jié)可以在帶有ZigBee文獻(xiàn)095499 "Draft ZigBee Green Power Specification(ZigBee 綠色電源規(guī)范草稿）"(0· 9 版本，修訂 18,2011 年10月27日，第A. 3. 6. 2. 3節(jié)）的未決專利申請中找到。
[0027] 本發(fā)明提供了一種用于向操作在ZigBee網(wǎng)絡(luò)100中的ZGPD 10高效且可靠地遞 送改變了的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的解決方案。在圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性流程圖。所 述方法開始于更新聲明步驟91，其中網(wǎng)絡(luò)管理器40開始這樣的處理，通過向燈30和/或無 線網(wǎng)絡(luò)100中的其他設(shè)備發(fā)送更新聲明，來向網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備通知關(guān)于網(wǎng)絡(luò)配置的改變。在 ZigBee兼容網(wǎng)絡(luò)100中，網(wǎng)絡(luò)管理器40例如可以是信任中心或ZigBee PAN協(xié)調(diào)器。應(yīng)當(dāng) 注意的是，網(wǎng)絡(luò)管理器40可以具有去到燈30和/或網(wǎng)絡(luò)100中的其他設(shè)備的有線連接。網(wǎng) 絡(luò)管理器40可以是單獨的設(shè)備，但是也可以被集成在燈30或網(wǎng)絡(luò)100中的另一個設(shè)備中。
[0028] 燈30與開關(guān)10配對，這在本文中意味著開關(guān)10通過直接或者經(jīng)由代理20與燈 30通信來控制燈30的操作。因此，當(dāng)用戶操作開關(guān)10時，向代理20和/或燈30通知關(guān) 于開關(guān)激活，并且可以相應(yīng)地改變燈30的操作模式。如果由燈30接收到的更新聲明也適 用于開關(guān)10,則在節(jié)點更新命令步驟92中，燈30準(zhǔn)備針對開關(guān)10的更新命令。由于開關(guān) 10在該更新命令被準(zhǔn)備時可能不處于數(shù)據(jù)接收模式，因此無法立即向開關(guān)10發(fā)送該更新 命令。相反，如果燈30處在開關(guān)10的直接范圍內(nèi)，則燈30可以把更新命令保存在該燈自 身的緩沖存儲器中。如果燈30與開關(guān)10之間的通信是經(jīng)由代理20實現(xiàn)的，則向代理20 發(fā)送更新命令并且將其暫時存儲在代理20中。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)100中，更新命令將被發(fā)送 到網(wǎng)絡(luò)中作為對應(yīng)于該燈-開關(guān)對的指定TempMaster 20的任何設(shè)備。
[0029] 隨后在周圍環(huán)境改變步驟93中，燈30改變其光輸出。舉例來說，燈30可以改變 其強(qiáng)度、顏色、光方向、光束寬度、閃爍模式或者活動燈元件的數(shù)目。當(dāng)用戶觀察到照明條件 的改變時，其將去到開關(guān)10處并且使用開關(guān)10將照明系統(tǒng)帶回其原始行為。
[0030] 當(dāng)開關(guān)10被操作時，在交互步驟94中，用戶交互命令被發(fā)送到燈30或代理20。 優(yōu)選的是，用戶交互命令表明跟在該用戶交互命令之后的接收機(jī)會。用戶交互命令將使得 燈30將其照明行為適配成用戶的期望?？商鎿Q地，如果必須更新多個開關(guān)10,則燈30可以 不立即適配其照明行為。相反，燈30可以等待，直到用戶已激活所有開關(guān)10為止，從而確 保所有開關(guān)10在照明條件被帶回到正常情形之前接收到配置更新。
[0031] 在配置步驟95中，響應(yīng)于表明接收機(jī)會的所接收到的用戶交互命令，代理20或燈 30 (不管其中哪一個存儲了針對開關(guān)10的更新命令)立即用已經(jīng)準(zhǔn)備好的更新命令作出應(yīng) 答。由于更新命令緊跟在用戶交互之后，因此其將落在開關(guān)的有限接收機(jī)會內(nèi)，并且因此將 被開關(guān)10接收并處理。在已被更新之后，開關(guān)10可以斷電或者進(jìn)入睡眠模式，并且直到其 被用戶再次激活之前都不必再次變?yōu)榛顒拥摹?br> [0032] 開關(guān)10對于用戶交互的接收或者更新命令的傳送或者對于更新命令的成功接收 的確認(rèn)將使得燈30將其照明行為適配成用戶的期望?？商鎿Q地，如果必須更新多個開關(guān) 10,則燈30可以不立即適配其照明行為。相反，燈30可以等待直到用戶已激活所有開關(guān)10 為止，從而確保所有開關(guān)10在照明條件被帶回到正常情形之前接收到配置更新。
[0033] 當(dāng)開關(guān)10的配置被更新時，無線網(wǎng)絡(luò)100中的其他設(shè)備也可以被更新，而沒有將 所述開關(guān)從網(wǎng)絡(luò)中排除的風(fēng)險?？商鎿Q地，當(dāng)在步驟91中發(fā)出更新聲明時，網(wǎng)絡(luò)中的其他 設(shè)備已被配置。在那種情況下，燈30或代理20還可以更早地被重新配置，但是應(yīng)當(dāng)仍然能 夠與未經(jīng)更新的開關(guān)10通信，直到所述開關(guān)也被重新配置為止。
[0034] 應(yīng)當(dāng)注意的是，前面描述的方法在無線受限節(jié)點10例如是能量采集傳感器時和/ 或在已配對設(shè)備30不是燈30而是例如無線電裝置、電視、空調(diào)設(shè)備、電控遮陽窗簾時同樣 有效。舉例來說，如果無線受限節(jié)點10是經(jīng)由光伏電池供電并且與恒溫器50配對的能量 采集溫度傳感器，則可以由例如位于同一房間/區(qū)域內(nèi)的能夠影響由所述傳感器的光伏電 池采集的能量數(shù)量的已耦合設(shè)備（比如燈30或電控遮陽窗簾）來施行周圍環(huán)境改變。于是 所述方法還可以包括用于以下項的步驟：確定已耦合設(shè)備，指示已耦合設(shè)備施行周圍環(huán)境 改變，指示所指示的已耦合設(shè)備撤銷周圍環(huán)境改變?？梢园l(fā)送標(biāo)準(zhǔn)控制消息或?qū)Ｓ镁S護(hù)消 息，其中所述消息可以指定將要改變的物理參數(shù)、所要求的改變參數(shù)的方式、改變的持續(xù)時 間以及改變的時間中的任何一個。
[0035] 原理上，在根據(jù)本發(fā)明的方法和網(wǎng)絡(luò)中可以使用能夠?qū)е缕洵h(huán)境中或別處的可檢 測狀態(tài)改變的任何電子設(shè)備或裝置。所述狀態(tài)改變可以由用戶或傳感器檢測。用戶或傳感 器對于所檢測到的狀態(tài)改變的反應(yīng)導(dǎo)致無線受限節(jié)點10與代理20、與已耦合設(shè)備30或者 與網(wǎng)絡(luò)100中的另一個設(shè)備進(jìn)行交互，所述交互導(dǎo)致無線受限節(jié)點10接收配置更新命令的 隨后的機(jī)會。
[0036] 在后面的示例中，無線受限節(jié)點10是利用光伏電池采集能量的光傳感器，已耦合 設(shè)備30是處在傳感器10的直接范圍內(nèi)、與之物理上鄰近并且配對的至少一盞燈。燈30具 有指示其在預(yù)定的時間向傳感器10遞送校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的程序。燈30準(zhǔn)備用于傳送到傳感器10 的幀。如果燈30不具有對應(yīng)于給定時間的傳送機(jī)會(例如由于傳感器沒有進(jìn)行傳送或者由 于傳感器的傳送未表明接收機(jī)會)，則燈30改變傳感器10可感知的物理條件，例如開啟到 完全強(qiáng)度。
[0037] -旦物理條件改變并且傳感器10采集到用于傳送的足夠能量，其傳送表明接收 機(jī)會的信號。燈30隨后可以向傳感器10遞送帶有校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的已準(zhǔn)備的幀；燈30回到先前 的狀態(tài)。燈30在接收到傳感器10的信號時可以施行附加的步驟，例如檢查傳感器10的無 線配置、安全性配置/處理或者應(yīng)用操作（例如所報告的光水平）的正確性。如果一些檢查 失敗或者沒有接收到信號，則燈可以繼續(xù)/重復(fù)所述過程；或者可以自動地或者手動地觸 發(fā)另一項維護(hù)操作。
[0038] 后面的示例說明了用于自動按需實施來自操作在無線網(wǎng)絡(luò)100中的無線受限節(jié) 點10的傳送的本發(fā)明的方法。所述方法開始于第一節(jié)點40(比如，例如建筑物管理系統(tǒng)之 類的網(wǎng)絡(luò)管理器角色40或者已配對設(shè)備30)確定從無線受限節(jié)點10接收消息的需求。其 例如可以是預(yù)定的系統(tǒng)維護(hù)操作、系統(tǒng)調(diào)試操作。在后面的示例中，無線受限節(jié)點10是利 用光伏電池采集能量的溫度傳感器10,已耦合設(shè)備30是與傳感器10物理上鄰近的至少一 盞燈，并且第一節(jié)點40是建筑物管理系統(tǒng)（BMS)。BMS 40經(jīng)由至少一個代理20與傳感器 10通信。
[0039] BMS 40指示代理20將來自傳感器10的任何通信轉(zhuǎn)發(fā)到BMS 40。BMS 40還指示 (多盞）燈30以給定操作模式(例如光強(qiáng)度水平）開啟。一旦燈30改變物理條件并且傳感 器10采集到用于傳送的足夠能量，其就傳送信號。代理20接收該信號并且將其轉(zhuǎn)發(fā)到BMS 40。在轉(zhuǎn)發(fā)之前，代理20可以對該信號施行一些處理步驟，例如檢查傳感器10的低層級無 線配置或安全性配置的正確性。
[0040] BMS 40接收轉(zhuǎn)發(fā)的來自代理20的信號并且評估所述信號。在給定時間內(nèi)沒有來 自傳感器10/代理20的信號也是一項結(jié)果。取決于評估結(jié)果，BMS 40可以繼續(xù)/重復(fù)維 護(hù)過程，完成維護(hù)過程，包括指示(多盞）燈切換回到先前的狀態(tài)并且在(多個）代理處去除 與BMS的配對，或者可以自動地或者手動地觸發(fā)另一項維護(hù)操作。
[0041] 在所述過程成功完成時，BMS 40可以指示代理20停止將來自傳感器10的通信轉(zhuǎn) 發(fā)到BMS 40和/或指示（多盞）燈30進(jìn)入給定操作模式。BMS 40可以對于網(wǎng)絡(luò)100中的 其他節(jié)點(包括其他無線受限節(jié)點）重復(fù)這些步驟。
[0042] 在后面的示例中，無線受限節(jié)點10是利用光伏電池采集能量的光傳感器10,已耦 合節(jié)點30是與傳感器10物理上鄰近并且與之配對的至少一盞燈30 ;其經(jīng)由至少一個代理 20與傳感器10通信。燈30具有在所限定的一段時間內(nèi)沒有接收到來自傳感器10的信號 的情況下指示其將其光開啟到完全強(qiáng)度的程序。優(yōu)選的是，所述所限定的時間比傳感器的 通常報告間隔長很多，并且執(zhí)行時間被選擇成使得對于(例如辦公樓的一辦公時間之外的） 人類用戶所造成的影響最小。在沒有來自傳感器10的信號的情況下，燈30開啟到完全強(qiáng) 度。一旦物理照明條件改變并且傳感器10采集到用于傳送的足夠能量，其傳送信號。代理 20接收來自傳感器10的信號，并且將其轉(zhuǎn)發(fā)到燈。燈30接收由代理轉(zhuǎn)發(fā)的來自傳感器10 的信號；燈30回到先前的狀態(tài)。
[0043] 代理20和/或燈30在接收到傳感器10的信號時可以施行附加的步驟，例如檢查 傳感器10的無線配置、安全性配置/處理或者應(yīng)用操作(例如所報告的光水平）的正確性。 如果一些檢查失敗或者沒有接收到信號，則燈可以繼續(xù)/重復(fù)所述過程；或者可以自動地 或者手動地觸發(fā)另一項維護(hù)操作。
[0044] 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明還擴(kuò)展到計算機(jī)程序，特別是被適配成用于將本發(fā)明付諸實 踐的載體上或載體中的計算機(jī)程序。所述程序可以是源代碼、對象代碼、介于源代碼和對象 代碼之間的代碼（比如部分編譯形式）的形式，或者是適合于在實施根據(jù)本發(fā)明的方法中使 用的任何其他形式。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這樣的程序可以具有許多不同的架構(gòu)設(shè)計。舉例來說， 實施根據(jù)本發(fā)明的方法或系統(tǒng)的功能性的程序代碼可以被細(xì)分成一個或更多子例程。技術(shù) 人員將顯而易見的是，用于把所述功能性分布在這些子例程之間的許多不同方式。所述子 例程可以被一起存儲在一個可執(zhí)行文件中從而形成自含式程序。這樣的可執(zhí)行文件可以包 括計算機(jī)可執(zhí)行指令，比如處理器指令和/或解釋器指令(例如Java解釋器指令)。可替換 地，所述子例程中的一個或多個或者全部可以被存儲在至少一個外部庫文件中，并且靜態(tài) 地或者動態(tài)地(例如在運行時間）與主程序鏈接。主程序包含針對所述子例程中至少一個 的至少一個調(diào)用。此外，所述子例程可以包括針對彼此的函數(shù)調(diào)用。涉及計算機(jī)程序產(chǎn)品 的一個實施例包括對應(yīng)于所闡述的方法中的至少一個的處理步驟中的每一個的計算機(jī)可 執(zhí)行指令。這些指令可以被細(xì)分成子例程，和/或被存儲在可以靜態(tài)或動態(tài)地鏈接的一個 或多個文件中。涉及計算機(jī)程序產(chǎn)品的另一個實施例包括對應(yīng)于所闡述的系統(tǒng)和/或產(chǎn)品 中的至少一個的構(gòu)件中的每一個的計算機(jī)可執(zhí)行指令。這些指令可以被細(xì)分成子例程，和 /或被存儲在可以靜態(tài)或動態(tài)地鏈接的一個或多個文件中。
[0045] 計算機(jī)程序的載體可以是能夠攜帶程序的任何實體或設(shè)備。舉例來說，所述載體 可以包括例如ROM (例如⑶ROM或半導(dǎo)體ROM)之類的存儲介質(zhì)，或者磁性記錄介質(zhì)(例如 軟盤或硬盤)。此外，所述載體可以是例如電信號或光學(xué)信號之類的可傳送載體，其可以經(jīng) 由電纜或光纜或者通過無線電裝置或其他構(gòu)件來傳輸。當(dāng)程序被具體實現(xiàn)在這樣的信號中 時，所述載體可以由這樣的線纜或者其他設(shè)備或構(gòu)件構(gòu)成?？商鎿Q地，所述載體可以是程序 被嵌入在其中的集成電路，所述集成電路被適配成施行相關(guān)方法或者在施行相關(guān)方法中使 用。
[0046] 應(yīng)當(dāng)注意的是，前面提到的實施例說明而不是限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員 在不背離所附權(quán)利要求的范圍的情況下將能夠設(shè)計許多替換實施例。在權(quán)利要求書中，置 于括號之間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋成限制該權(quán)利要求。對于動詞"包括"及其變形的 使用并不排除并非是在權(quán)利要求中陳述的那些元件或步驟的元件或步驟的存在。元件之前 的冠詞"一個"或"一項"不排除存在多個這樣的元件。本發(fā)明可以通過包括幾個不同元件 的硬件來實施，以及通過適當(dāng)編程的計算機(jī)來實施。在列舉了幾項構(gòu)件的設(shè)備權(quán)利要求中， 這些構(gòu)件當(dāng)中的幾項可以由同一項硬件具體實現(xiàn)。在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載特定 措施的這一事實并非暗示不能有利地使用這些措施的組合。
【權(quán)利要求】
1. 一種向無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的無線受限節(jié)點（10)傳送消息的方法，其中所述無線受 限節(jié)點（10)與無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的已耦合設(shè)備（30)有關(guān)，并且能夠僅僅在該無線受限節(jié)點 (10)所進(jìn)行的傳送之后的有限接收機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)，所述方法包括： -通知向無線受限節(jié)點（10)傳送消息的需求， -準(zhǔn)備將要傳送的消息， -已耦合設(shè)備（30)改變物理參數(shù)以用于觸發(fā)無線受限節(jié)點（10)的外部激活，以及 -在接收到無線受限節(jié)點（10)在所述外部激活時傳送的信號之后，在所述有限的接收 機(jī)會內(nèi)向無線受限節(jié)點（10)發(fā)送所述將要傳送的消息。
2. -種從無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的無線受限節(jié)點（10)接收消息的方法，其中所述無線受 限節(jié)點（10)與無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的已耦合設(shè)備（30)有關(guān)，并且能夠僅僅在該無線受限節(jié)點 (10)所進(jìn)行的傳送之后的有限接收機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)，所述方法包括： -通知從無線受限節(jié)點（10)接收消息的需求， -已耦合設(shè)備（30)改變物理參數(shù)以用于觸發(fā)無線受限節(jié)點（10)的外部激活， -在無線受限節(jié)點（10)的外部激活時，由無線受限節(jié)點（10)傳送消息，以及 -由無線網(wǎng)絡(luò)（100)接收消息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，所述已耦合設(shè)備（30)包括燈，并且其中所述物 理參數(shù)的改變包括改變照明條件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，所述已耦合設(shè)備（30)包括聲音生成設(shè)備，并且 其中所述物理參數(shù)的改變包括生成預(yù)先確定的聲音。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，所述無線受限節(jié)點（10)是能量采集開關(guān)，并且 其中所述無線受限節(jié)點（10)的外部激活包括用戶操作所述開關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，所述無線受限節(jié)點（10)是能量采集傳感器，并 且其中所述外部激活包括能量采集傳感器檢測物理參數(shù)的改變。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，所述無線受限節(jié)點（10)是ZigBee綠色電源設(shè) 備。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的向無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的無線受限節(jié)點（10)傳送消息的方法，其 中，發(fā)送所述將要傳送的消息由代理設(shè)備（20)施行，代理設(shè)備（20)用于中繼無線受限節(jié)點 (10)與無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的其他設(shè)備之間的通信。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的向無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的無線受限節(jié)點（10)傳送消息的方法，其 中，發(fā)送所述將要傳送的消息由已耦合設(shè)備（30 )施行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的向無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的無線受限節(jié)點（10)傳送消息的方法，其 中，發(fā)送所述將要傳送的消息由無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的另一個設(shè)備（50)施行，所述另一個設(shè) 備（50)由無線受限節(jié)點（10)控制或者接收來自無線受限節(jié)點（10)的輸入信息。
11. 一種用于向無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的無線受限節(jié)點（10)傳送消息和/或從其接收消息 的計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述程序操作來使得處理器施行如權(quán)利要求1中所述的方法。
12. -種無線網(wǎng)絡(luò)（100)，其包括： -無線受限節(jié)點（10)，其能夠僅僅在該無線受限節(jié)點（10)的外部激活之后的有限接收 機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)，以及 -與無線受限節(jié)點（10)有關(guān)的已耦合設(shè)備（30)， -所述無線網(wǎng)絡(luò)被布置成施行權(quán)利要求1和/或2的方法。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的無線網(wǎng)絡(luò)（100)，其還包括用于中繼無線受限節(jié)點（10)與已耦 合設(shè)備（30 )之間的通信的代理設(shè)備（20 )。
14. 一種裝置（30)，其包括用于與無線網(wǎng)絡(luò)（100)中的無線受限節(jié)點（10)交換消息的 構(gòu)件，其中所述無線受限節(jié)點（10)與無線網(wǎng)絡(luò)（1〇〇)中的裝置（30)有關(guān)，并且能夠僅僅在 該無線受限節(jié)點（10)所進(jìn)行的傳送之后的有限接收機(jī)會內(nèi)接收數(shù)據(jù)，所述裝置還包括： -用于通知針對與無線受限節(jié)點（10)通信的需求的控制構(gòu)件， -所述控制構(gòu)件被適配成改變物理參數(shù)以用于觸發(fā)無線受限節(jié)點（10)的外部激活，從 而使得無線受限節(jié)點與所述裝置通信。
【文檔編號】H04L12/28GK104160683SQ201380012769
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月7日
【發(fā)明者】B.埃爾德曼, L.M.G.M.托爾休岑, A.M.M.萊爾肯斯 申請人:皇家飛利浦有限公司