▶ サイプレス セミコンダクター コーポレーションの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022159257
(43)【公開日】2022-10-17
(54)【発明の名称】無線ネットワークにおける時刻同期
(51)【国際特許分類】
H04W 56/00 20090101AFI20221006BHJP
H04W 84/10 20090101ALI20221006BHJP
H04W 76/10 20180101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
H04W56/00 130
H04W84/10 110
H04W76/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022061797
(22)【出願日】2022-04-01
(31)【優先権主張番号】63/170,339
(32)【優先日】2021-04-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/389,625
(32)【優先日】2021-07-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ブルートゥース
(71)【出願人】
【識別番号】507364997
【氏名又は名称】サイプレス セミコンダクター コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】Ｃｙｐｒｅｓｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】１９８ Ｃｈａｍｐｉｏｎ Ｃｏｕｒｔ， Ｓａｎ Ｊｏｓｅ， ＣＡ ９５１３４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】久見瀬 修二
(72)【発明者】
【氏名】綱島 伸明
(72)【発明者】
【氏名】ジェイムズ ウィハルジャ
(72)【発明者】
【氏名】ヴィクター ゾズィシュスキー
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067DD30
5K067EE35
5K067LL11
(57)【要約】 （修正有）
【課題】中央装置（ＣＤ）とＣＤと無線通信する複数の周辺装置（ＰＤ）とを有する無線ネットワークにおける同期動作を促進する方法及びシステムを提供する。
【解決手段】ＣＤは、１つまたは複数のメッセージをＰＤに送信する。さまざまなＰＤは、受信したメッセージを使用して、ＰＤにより実行されるべき同期動作の時点を決定する。この同期動作は、各ＰＤと、ＰＤと通信可能に結合された１つまたは複数の関連するデバイスと、の対話を含む。同期動作が完了すると、ＰＤは、同期動作に関連して、ＰＤによってか或いは１つ又は複数の関連するデバイスによって生成されたデータを送信することができる。
【選択図】図９
【解決手段】ＣＤは、１つまたは複数のメッセージをＰＤに送信する。さまざまなＰＤは、受信したメッセージを使用して、ＰＤにより実行されるべき同期動作の時点を決定する。この同期動作は、各ＰＤと、ＰＤと通信可能に結合された１つまたは複数の関連するデバイスと、の対話を含む。同期動作が完了すると、ＰＤは、同期動作に関連して、ＰＤによってか或いは１つ又は複数の関連するデバイスによって生成されたデータを送信することができる。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線ネットワークにおける同期動作を実行するための方法であって、前記方法は、
前記無線ネットワークの中央装置（ＣＤ）と、前記無線ネットワークの複数の周辺装置（ＰＤ）と、の間に無線接続を確立するステップであって、前記無線ネットワークは、ブルートゥース（ＢＴ）無線ネットワークまたはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）無線ネットワークであり、前記ＰＤの各々は、１つまたは複数の関連するデバイスに通信可能に結合されるステップと、
前記ＣＤにより、前記複数のＰＤの各々と前記各１つまたは複数の関連するデバイスとの対話を含む前記同期動作の実行を促進するために、１つまたは複数のメッセージを前記複数のＰＤの各々に送信するステップと、
前記ＣＤにより、複数のデータを受信するステップであって、前記複数のデータの各々は、前記複数のＰＤの各ＰＤによって、または前記各ＰＤに関連付けられたデバイスによって実行される前記同期動作に関連して生成されるステップと、
を含む方法。
前記無線ネットワークの中央装置（ＣＤ）と、前記無線ネットワークの複数の周辺装置（ＰＤ）と、の間に無線接続を確立するステップであって、前記無線ネットワークは、ブルートゥース（ＢＴ）無線ネットワークまたはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）無線ネットワークであり、前記ＰＤの各々は、１つまたは複数の関連するデバイスに通信可能に結合されるステップと、
前記ＣＤにより、前記複数のＰＤの各々と前記各１つまたは複数の関連するデバイスとの対話を含む前記同期動作の実行を促進するために、１つまたは複数のメッセージを前記複数のＰＤの各々に送信するステップと、
前記ＣＤにより、複数のデータを受信するステップであって、前記複数のデータの各々は、前記複数のＰＤの各ＰＤによって、または前記各ＰＤに関連付けられたデバイスによって実行される前記同期動作に関連して生成されるステップと、
を含む方法。
【請求項2】
前記１つまたは複数のメッセージを前記複数のＰＤの各々に送信するステップは、前記各ＰＤから時刻同期要求を受信することに応じており、前記１つまたは複数のメッセージは、各ＰＤからの前記時刻同期要求の前記ＣＤによる受信に関連付けられ、前記ＣＤのクロックによって測定される基準時間に関連付けられたタイムスタンプを含む、
請求項１記載の方法。
請求項１記載の方法。
【請求項3】
前記１つまたは複数のメッセージは、
前記複数のＰＤのうちの第１のＰＤのための第１のメッセージであって、前記同期動作の第１の時点の表示を含み、前記第１の時点の表示は、前記第１のＰＤのための予め定められた第１の通信時間に対して定められる第１のメッセージと、
前記複数のＰＤのうちの第２のＰＤのための第２のメッセージであって、前記同期動作の第２の時点の表示を含み、前記第２の時点の表示は、前記第２のＰＤのための予め定められた第２の通信時間に対して定められる第２のメッセージと、
を含み、
前記第２の通信時間は、前記第１の通信時間とは異なる、
請求項１記載の方法。
前記複数のＰＤのうちの第１のＰＤのための第１のメッセージであって、前記同期動作の第１の時点の表示を含み、前記第１の時点の表示は、前記第１のＰＤのための予め定められた第１の通信時間に対して定められる第１のメッセージと、
前記複数のＰＤのうちの第２のＰＤのための第２のメッセージであって、前記同期動作の第２の時点の表示を含み、前記第２の時点の表示は、前記第２のＰＤのための予め定められた第２の通信時間に対して定められる第２のメッセージと、
を含み、
前記第２の通信時間は、前記第１の通信時間とは異なる、
請求項１記載の方法。
【請求項4】
前記複数のＰＤの各々に送信される前記１つまたは複数のメッセージは、前記同期動作の少なくとも第１の時点の表示を含み、前記第１の時点の表示は、前記各ＰＤのために前記ＣＤによって生成される、
請求項１記載の方法。
請求項１記載の方法。
【請求項5】
前記複数のデータを受信するステップは、
前記ＣＤにより、前記複数のＰＤのうちの第１のＰＤから、前記同期動作に関連して生成された前記複数のデータのうちの第１のデータを受信しないことに応答して、前記第１のＰＤに前記第１のデータのための要求を通信するステップと、
前記ＣＤにより、前記第１のＰＤから前記第１のデータのための交換データを受信するステップと、
を含む、
請求項４記載の方法。
前記ＣＤにより、前記複数のＰＤのうちの第１のＰＤから、前記同期動作に関連して生成された前記複数のデータのうちの第１のデータを受信しないことに応答して、前記第１のＰＤに前記第１のデータのための要求を通信するステップと、
前記ＣＤにより、前記第１のＰＤから前記第１のデータのための交換データを受信するステップと、
を含む、
請求項４記載の方法。
【請求項6】
前記複数のＰＤの各々に送信される前記１つまたは複数のメッセージは、第１の広告メッセージを含み、前記第１の時点の表示は、前記複数のＰＤに対して共通である、
請求項４記載の方法。
請求項４記載の方法。
【請求項7】
前記複数のＰＤの各々に送信される前記１つまたは複数のメッセージは、前記複数のＰＤに対して共通の前記第２の時点の表示を有する第２の広告メッセージをさらに含み、前記第２の広告メッセージは、前記第１の広告メッセージの送信からの予め定められた時間の経過に応じて送信され、前記第１の広告メッセージまたは前記第２の広告メッセージの少なくとも一方は、周期的な広告パケットを含む、
請求項６記載の方法。
請求項６記載の方法。
【請求項8】
前記複数のＰＤの各々と前記各１つまたは複数の関連するデバイスとの前記対話は、前記１つまたは複数の関連するデバイスのうちの少なくともいくつかの状態の測定を実行するステップを含む、
請求項１記載の方法。
請求項１記載の方法。
【請求項9】
前記同期動作は、前記同期動作の開始より前の予め定められた時点において、前記同期動作を開始する割り込みを設定することによってスケジュールされ、前記割り込みは、
プログラマブルソフトウェア割り込み、
ファームウェア割り込み、または
前記同期動作に関連付けられたクロック値を検出する比較器によって引き起こされるハードウェア割り込みのうち、
の少なくとも１つである、
請求項１記載の方法。
プログラマブルソフトウェア割り込み、
ファームウェア割り込み、または
前記同期動作に関連付けられたクロック値を検出する比較器によって引き起こされるハードウェア割り込みのうち、
の少なくとも１つである、
請求項１記載の方法。
【請求項10】
無線ネットワークにおける同期動作を実行するための方法であって、前記方法は、
前記無線ネットワークの中央装置（ＣＤ）と、前記無線ネットワークの複数の周辺装置（ＰＤ）の第１の周辺装置（ＰＤ）と、の間に無線接続を確立するステップであって、前記無線ネットワークは、ブルートゥース（ＢＴ）無線ネットワークまたはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）無線ネットワークであり、前記ＰＤの各々は、１つまたは複数の関連するデバイスに通信可能に結合されるステップと、
前記第１のＰＤにより、前記ＣＤから１つまたは複数のメッセージを受信するステップと、
前記第１のＰＤにより、前記１つまたは複数の受信されたメッセージを考慮して、前記複数のＰＤの前記同期動作の時点を決定するステップと、
前記第１のＰＤまたは前記第１のＰＤによって関連付けられたデバイスにより、決定された時点において前記同期動作を実行するステップと、
を含む方法。
前記無線ネットワークの中央装置（ＣＤ）と、前記無線ネットワークの複数の周辺装置（ＰＤ）の第１の周辺装置（ＰＤ）と、の間に無線接続を確立するステップであって、前記無線ネットワークは、ブルートゥース（ＢＴ）無線ネットワークまたはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）無線ネットワークであり、前記ＰＤの各々は、１つまたは複数の関連するデバイスに通信可能に結合されるステップと、
前記第１のＰＤにより、前記ＣＤから１つまたは複数のメッセージを受信するステップと、
前記第１のＰＤにより、前記１つまたは複数の受信されたメッセージを考慮して、前記複数のＰＤの前記同期動作の時点を決定するステップと、
前記第１のＰＤまたは前記第１のＰＤによって関連付けられたデバイスにより、決定された時点において前記同期動作を実行するステップと、
を含む方法。
【請求項11】
前記１つまたは複数のメッセージは、前記ＣＤのクロックによって測定される基準時間に関連付けられたタイムスタンプを含む、
請求項１０記載の方法。
請求項１０記載の方法。
【請求項12】
前記方法は、前記第１のＰＤにより、前記ＣＤに時刻同期要求を送信するステップをさらに含み、前記基準時間は、前記ＣＤにより、前記時刻同期要求の受信に関連付けられた時間である、
請求項１１記載の方法。
請求項１１記載の方法。
【請求項13】
前記同期動作の前記時点は、ｉ）前記タイムスタンプと、ｉｉ）前記ＣＤと前記第１のＰＤと、の間のデータ交換の周期に関連付けられた接続間隔とを考慮して決定される、
請求項１１記載の方法。
請求項１１記載の方法。
【請求項14】
前記１つまたは複数の受信されたメッセージは、前記同期動作の、前記第１のＰＤのための前記ＣＤによって生成された第１の時点の表示を含み、前記第１の時点の表示は、前記第１のＰＤのための予め定められた第１の通信時間に対して定められる、
請求項１０記載の方法。
請求項１０記載の方法。
【請求項15】
前記方法は、前記第１のＰＤにより、前記ＣＤに前記同期動作に関連して生成された第１のデータを送信するステップをさらに含む、
請求項１０記載の方法。
請求項１０記載の方法。
【請求項16】
前記方法は、
前記第１のＰＤにより、前記ＣＤから、前記第１のデータのための交換データの要求を受信するステップであって、受信された前記要求は、ＣＤが第１のデータを受信していないことを示すステップと、
前記第１のＰＤにより、前記ＣＤに第２のデータを送信するステップであって、前記第２のデータは、前記第１のデータのための交換データであるステップと、
をさらに含む、
請求項１５記載の方法。
前記第１のＰＤにより、前記ＣＤから、前記第１のデータのための交換データの要求を受信するステップであって、受信された前記要求は、ＣＤが第１のデータを受信していないことを示すステップと、
前記第１のＰＤにより、前記ＣＤに第２のデータを送信するステップであって、前記第２のデータは、前記第１のデータのための交換データであるステップと、
をさらに含む、
請求項１５記載の方法。
【請求項17】
前記１つまたは複数のメッセージは、前記ＣＤにより、前記複数のＰＤのうちの第２のＰＤに向けられ、前記第２のＰＤは、前記第１のＰＤとは異なる、
請求項１０記載の方法。
請求項１０記載の方法。
【請求項18】
前記１つまたは複数のメッセージは、前記複数のＰＤの各々に送信され、第１の広告メッセージを含み、前記第１の広告メッセージは、前記同期動作の第１の時点の表示を含む、
請求項１０記載の方法。
請求項１０記載の方法。
【請求項19】
前記１つまたは複数のメッセージは、第２の広告メッセージをさらに含み、前記第２の広告メッセージは、第２の時点の表示を含み、前記第１の広告メッセージの送信からの予め定められた時間の経過に応じて送信され、前記第１の広告メッセージまたは前記第２の広告メッセージの少なくとも一方は、周期的な広告パケットを含む、
請求項１８記載の方法。
請求項１８記載の方法。
【請求項20】
前記同期動作を実行するステップは、前記第１のＰＤに通信可能に結合された前記１つまたは複数の関連するデバイスの状態を測定するステップを含む、
請求項１０記載の方法。
請求項１０記載の方法。
【請求項21】
前記同期動作は、前記同期動作の開始より前の予め定められた時点において、前記同期動作を開始する割り込みを設定することによってスケジュールされ、前記割り込みは、
プログラマブルソフトウェア割り込み、
ファームウェア割り込み、または
前記同期動作に関連付けられたクロック値を検出する比較器によって引き起こされるハードウェア割り込み、
のうちの少なくとも１つである、
請求項１０記載の方法。
プログラマブルソフトウェア割り込み、
ファームウェア割り込み、または
前記同期動作に関連付けられたクロック値を検出する比較器によって引き起こされるハードウェア割り込み、
のうちの少なくとも１つである、
請求項１０記載の方法。
【請求項22】
システムであって、前記システムは、
ブルートゥース無線ネットワークまたはブルートゥース低エネルギー無線ネットワークである無線ネットワークの複数の周辺装置（ＰＤ）と、
前記無線ネットワークの中央装置（ＣＤ）と、
を含み、
前記ＣＤは、
前記ＣＤと前記複数のＰＤの各々との間に無線接続を確立し、
１つまたは複数のメッセージを前記複数のＰＤの各々に通信することができ、
前記複数のＰＤの各ＰＤは、
前記ＣＤによって通信される前記１つまたは複数のメッセージを使用して、前記複数のＰＤのための同期動作の時点を決定し、
各ＰＤと、前記ＰＤに通信可能に結合された１つまたは複数の関連するデバイスと、の対話を含む前記同期動作を実行し、
前記各ＰＤによって、または前記１つまたは複数の関連するデバイスによって前記同期動作に関連して生成されたデータを送信することができる、
システム。
ブルートゥース無線ネットワークまたはブルートゥース低エネルギー無線ネットワークである無線ネットワークの複数の周辺装置（ＰＤ）と、
前記無線ネットワークの中央装置（ＣＤ）と、
を含み、
前記ＣＤは、
前記ＣＤと前記複数のＰＤの各々との間に無線接続を確立し、
１つまたは複数のメッセージを前記複数のＰＤの各々に通信することができ、
前記複数のＰＤの各ＰＤは、
前記ＣＤによって通信される前記１つまたは複数のメッセージを使用して、前記複数のＰＤのための同期動作の時点を決定し、
各ＰＤと、前記ＰＤに通信可能に結合された１つまたは複数の関連するデバイスと、の対話を含む前記同期動作を実行し、
前記各ＰＤによって、または前記１つまたは複数の関連するデバイスによって前記同期動作に関連して生成されたデータを送信することができる、
システム。
【請求項23】
前記ＣＤは、前記各ＰＤから時刻同期要求を受信したことに応答して、前記複数のＰＤの各々に前記１つまたは複数のメッセージを通信することができ、前記１つまたは複数のメッセージは、前記ＣＤのクロックによって測定される基準時間に関連付けられたタイムスタンプを含み、前記基準時間は、前記各ＰＤからの前記時刻同期要求の前記ＣＤによる受信に関連付けられた時間である、
請求項２２記載のシステム。
請求項２２記載のシステム。
【請求項24】
前記ＣＤによって送信される前記１つまたは複数のメッセージは、
前記複数のＰＤのうちの第１のＰＤのための第１のメッセージであって、前記同期動作の第１の時点の表示を含み、前記第１の時点の表示は、前記第１のＰＤのための予め定められた第１の通信時間に対して定められる第１のメッセージと、
前記複数のＰＤのうちの第２のＰＤのための第２のメッセージであって、前記同期動作の第２の時点の表示を含み、前記第２の時点の表示は、前記第２のＰＤのための予め定められた第２の通信時間に対して定められる第２のメッセージと、
を含み、
前記第２の通信時間は、前記第１の通信時間とは異なる、
請求項２２記載のシステム。
前記複数のＰＤのうちの第１のＰＤのための第１のメッセージであって、前記同期動作の第１の時点の表示を含み、前記第１の時点の表示は、前記第１のＰＤのための予め定められた第１の通信時間に対して定められる第１のメッセージと、
前記複数のＰＤのうちの第２のＰＤのための第２のメッセージであって、前記同期動作の第２の時点の表示を含み、前記第２の時点の表示は、前記第２のＰＤのための予め定められた第２の通信時間に対して定められる第２のメッセージと、
を含み、
前記第２の通信時間は、前記第１の通信時間とは異なる、
請求項２２記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、２０２１年４月２日に出願された米国仮出願第６３／１７０，３３９号の利益を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２１年４月２日に出願された米国仮出願第６３／１７０，３３９号の利益を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
技術分野
本開示は、無線ネットワークに関し、より具体的には、例えば、ブルートゥース接続またはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）接続を介して無線通信するさまざまな電子デバイスの時刻同期に関する。
本開示は、無線ネットワークに関し、より具体的には、例えば、ブルートゥース接続またはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）接続を介して無線通信するさまざまな電子デバイスの時刻同期に関する。
【背景技術】
【0003】
例えば、ブルートゥース（ＢＴ）などのパーソナルエリアネットワークは、個人、産業、科学および医療などのさまざまな用途に対して無線接続を提供するために、２.４ＧＨｚの無線周波数帯域を使用する。ＢＴネットワークは、パケットベースのプロトコルを使用し、中央装置（ＣＤ）および周辺装置（ＰＤ）を含むアーキテクチャを有している。ＣＤは、複数のＰＤと通信することができる。典型的には、データは、特定のＰＤ－ＣＤ通信リンクに対して割り当てられた時間の間に、ＣＤと特定のＰＤとの間で転送される。指定された時間に、ＰＤは、ＣＤからメッセージおよびデータを受信し、次いでデータをＣＤに通信するために調整することができる。付加的に、ＣＤは、同じデータが複数のＰＤに同時に通信される一斉送信モードを時折使用することもできる。ブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）ネットワークは、ＢＴネットワークと同様の通信範囲を有しているが、電力消費およびコストはかなり低い。ＢＬＥデバイスは、スリープモードに留まっていることが多く、データ通信が行われようとしているときにアクティブモードに移行する。また、ＢＬＥプロトコルは、データが複数のパスを介して流れ得るメッシュネットワークもサポートしており、これは、デバイスの硬直的な階層構造には依存しないため、特定のネットワーク条件やトポロジーに応じて、同じデバイスがＣＤやＰＤとしての役割を果たせることも多い。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1】いくつかの実施形態による、中央装置によって生成されたタイムスタンプと接続時間間隔の既知の持続時間とを使用する無線ネットワークにおける例示的なクロック同期を示す図である。
【図2】いくつかの実施形態による、スケジュールされた接続イベントを使用して無線ネットワークにおける同期動作を実行する例示的なプロセスを示す図である。
【図3】いくつかの実施形態による、同報通信広告を使用して無線ネットワークにおける同期動作を実行する例示的なプロセスを示す図である。
【図4】いくつかの実施形態による、パケット損失に対する付加的な保護を伴う、スケジュールされた接続イベントを使用して無線ネットワークにおける同期動作を実行するための例示的なプロセスを示す図である。
【図5】いくつかの実施形態による、盗聴を利用することによって空域使用を制限しながら、無線ネットワークにおける同期動作を実行するための例示的なプロセスを示す図である。
【図6A】いくつかの実施形態による、無線ネットワークにおける同期イベントを開始するための例示的なトリガースキームであって、ハードウェア割り込みを使用するトリガースキームを示す図である。
【図6B】いくつかの実施形態による、無線ネットワークにおける同期イベントを開始するための例示的なトリガースキームであって、ファームウェアまたはソフトウェア割り込みを使用するトリガースキームを示す図である。
【図7】いくつかの実施形態による、無線ネットワークの複数の周辺装置による同期動作を促進するための、無線ネットワークの中央装置によって実行される例示的な方法のフローチャートである。
【図8】いくつかの実施形態による、データ損失に対する付加的な保護を伴う、複数の周辺装置による同期動作を促進するために無線ネットワークの中央装置によって実行される例示的な方法のフローチャートである。
【図9】いくつかの実施形態による、同期動作を実行するために無線ネットワークの周辺装置によって実行される例示的な方法のフローチャートである。
【図10】いくつかの実施形態による、同期動作の実行をスケジュールする周辺装置のための例示的な方法のフローチャートである。
【図11】いくつかの実施形態による、時刻同期および同期動作が実行されてもよい無線ネットワークシステムの図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
個人、産業、科学および医療など多くの用途において、別個のデバイスの時刻同期は、大きな利点を提供する可能性がある。時間変動する条件下では、測定を実行すること、または複数のデバイスによって同時にいくつかの他のアクションを開始することが利点となる場合がある。例えば、電気車両の性能は、複数の高電圧バッテリセルの充電および放電の均一性に依存する可能性がある。各セルの状態の正確な同期的（同時的）測定は、車両の加速、走行、制動および他のさまざまな操作中のバッテリ利用を最適化するために使用可能なデータ、ならびに充電中のデータを提供し得る。同様に医療装置は、患者の身体の複数の部位から同時にデータを収集するように構成されてもよい。産業試験（例えば、自動車や任意の他の安全性重視の装備品の衝突試験）は、複数のセンサによる測定の同期に依存する場合がある。そのような同期は、典型的には、有線接続によって達成され、この有線接続は、すべての信号が同時に生成、送信および／または受信されることを保証するために使用することができる。しかしながら、有線接続は、特に多数の小型デバイスが統合され、より大きなシステムの一部として使用される場合、設置や保守が面倒になることもある。場合によっては、多数の周辺装置への有線接続は、不便であるばかりでなく、非現実的であるか、あるいは安全でない可能性さえある。したがって、有線デバイスよりも設置、保守、交換が容易な無線センサ／デバイスを配備することが有利となる場合がある。
【0006】
無線デバイスは、互いにほぼ独立しているため、他のクロックに比べて多少異なる速度で動作するクロックを有することができる。例えば、異なるクロックは、若干異なるドリフト、ジッターなどを有する場合がある。したがって、無線デバイスのすべてまたは少なくとも一部を同期させることは有益であろう。例えば、ＢＴ、ＢＬＥ、または他のいくつかの無線ネットワーク技術を使用して動作するデバイスは、中央装置（ＣＤ）とさまざまな周辺装置（ＰＤ）との間で交換される適切に準備された信号によって同期することができる。
【0007】
時刻同期の既存の方法は、ＰＤが、第１の記録時点ｔａでタイムスタンプの要求をＣＤに送信することを含む。ＣＤは、この要求を受信し、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）タイムスタンプＴＳを生成し、このＴＳをＰＤに送り返す。ＰＤは、この応答を第２の時点ｔｂで受信し、この時点を記録し、さらにマスタータイムスタンプＴＳが、２つの記録された時点の間の中間時点（ｔａ＋ｔｂ）／２で生成されたことを推定する。次いで、ＰＤは、２つのクロック間で推定された不一致Δ＝（ｔａ＋ｔｂ）／２－ＴＳを記録するためにこの情報を使用する。この推定された不一致は、その後、将来的な同期動作のために使用することができる。例えば、ＰＤが、ＣＤによって（ＣＤのクロックによる）時点Ｔ’に所定の動作を実行するように指示されている場合、ＰＤは、この動作が（ＰＤのクロックによる）時点ｔ’＝Ｔ’＋Δに実行されるべきことを決定するために、特定の時点でこの不一致分を付加することができる。
【0008】
この方法の暗黙の前提は、タイムスタンプの要求を送信してからＣＤによってＲＴＣタイムスタンプが生成されるまでの間の時間間隔が、ＣＤによってＲＴＣタイムスタンプが生成されてからＰＤによってＲＴＣタイムスタンプが受信されるまでの間の時間間隔に等しいことである。データの送信および処理のための正確な時間は、（例えば、信号の妨害、ネットワークの干渉やノイズなどに起因する）さまざまな不確実性の影響を受けるため、そのような前提は、必ずしも正確ではない場合がある。例えば、時折ＣＤからＰＤへの送信は、その逆方向よりも長くかかる可能性がある（あるいはその逆もあり得る）。他方では、ある期間にわたって複数のＲＴＣタイムスタンプを要求し、平均クロック不一致を計算することに、長すぎるかもしれないかなりの時間がかかる可能性もある（さらに、より長時間にわたって付加的なクロックドリフトに悩まされる場合もある）。
【0009】
本開示の態様および実施形態は、（例えば同期動作の実行のために）無線ネットワークにおける効率的かつ正確なクロック同期のシステムおよび方法を可能にすることによって、既存の技術のこれらの制限および他の制限に対処するものである。１つの例示的な実施形態では、ＣＤおよびＰＤは、接続間隔Ｔ０毎に１回通信することができ、ＰＤは、接続イベントの開始時にタイムスタンプ要求をＣＤに送信することができ、ＣＤは、要求を受信した直後にＣＤのタイムスタンプＴＳを記録することができる。次いで、ＣＤは、記録されたタイムスタンプをＰＤに通信するために、次の接続イベントまで待機することができる。以下でより詳細に説明するように、ＰＤは、タイムスタンプ時点ＴＳと接続間隔Ｔ０の持続時間とに基づいてクロック不一致Δを推測することができる。さまざまなＰＤによって不一致Δが決定されると、ＣＤは、決定された不一致を使用して、同期動作の時間によって命令を送信することができ、複数のＰＤは、この動作を同期的に実行することが可能であってもよい。別の例示的な実施形態では、ＣＤは、タイムスタンプをＰＤに通信しないようにしてもよい。その代わりに、ＣＤとさまざまなＰＤとの間の無線接続の初期確立中に、ＣＤは、各ＰＤに対して、接続間隔の開始から個別にオフセットされた接続スロットを（接続間隔Ｔ０内で）割り当てることができる。個別のオフセットは、同期動作をスケジュールする（ＣＤにインストールされている）アプリケーションに認識されてもよい。アプリケーションは、同期動作のための目標時点を設定し、各ＰＤに割り当てられた接続スロット中に、目標時点までの残り時間を各ＰＤに通信することができる。通信された時間を使用して、さまざまなＰＤは、同じ目標時点に同期動作の実行を開始することが可能であってよい。いくつかの実施形態では、ＣＤは、同期動作のための目標時点を複数のＰＤに同時に通信するために広告同報通信を使用することができる。多数の他の実施形態およびこれらの実施形態の複数の変形形態は以下で論じられる。便利な場合、異なる図面において同様の役割を果たす特徴には、（１桁目が異なる）同様のラベルが付与されている（例えば図１、図２および図３におけるＣＤ１１０、ＣＤ２１０およびＣＤ３１０など）。
【0010】
図１は、いくつかの実施形態による、中央装置によって生成されたタイムスタンプと接続時間間隔の既知の持続時間とを使用する無線ネットワークにおける例示的なクロック同期１００が示されている。図１には、中央装置（ＣＤ）１１０および周辺装置（ＰＤ）１２０の動作が概略的に示されている。ＣＤ１１０およびＰＤ１２０は、ブルートゥース（ＢＴ）ネットワーク、ＢＴ低エネルギー（ＢＬＥ）ネットワーク、または任意の他の無線ネットワークの一部であってよい。ＣＤ１１０およびＰＤ１２０は、先行して確立された無線ネットワーク接続を有することができる。図１には、簡略化および簡素化のために、単一のＰＤ１２０が示されているが、ＣＤ１１０は、複数のＰＤとの接続を同時にサポートしていてもよい。図１に示されているさまざまなデバイスは、（例えば、有線接続、バス、または無線を介して）１つまたは複数の関連するデバイスと通信可能に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、ＰＤ１２０（およびいくつかの事例ではＣＤ１１０）は、関連するデバイスの状態を監視してもよいし、関連するデバイスの動作を促進させてもよい。例えば、ＰＤ１２０（および／または図１には示されていない他のさまざまなＰＤ）は、バッテリ（例えば、電気自動車の自動車用バッテリ）の１つまたは複数のセルに関連付けられてもよいし、バッテリセルの状態の測定が実行（または促進）されてもよい。この測定は、周期的に、またはＣＤ１１０に通信可能に結合されたホストコントローラによって決定された時点に実行されてもよい。ＰＤ１２０（および／または他のさまざまなＰＤ）は、バッテリパックに組み込まれてもよい。バッテリは、電気自動車を推進する電気モーターに電力を供給するために使用されてもよい。バッテリがモーターに電力を供給しているとき、バッテリセルは、異なるセルにおいて異なって発生し得る放電（および／または例えば制動中の充電）の一定の状態であってもよい。さまざまなセルの状態の有意でかつ正確な測定を実行するために、無線ネットワークのさまざまなＰＤは、測定を同期的に実行する（またはセルに結合された関連するセンサによって実行されるべき測定を引き起こす）ことができる。
【0011】
いくつかの実施形態では、無線ネットワークのさまざまなデバイスが、それらの内部クロックと、ネットワーク内の少なくとも１つの他の基準デバイス、例えばＣＤ１１０との差分を決定することを可能にすることにより、ＰＤによる同期動作が可能になる。決定されたクロック差分は、複数のデバイスにおいて同時に同期動作を実行するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、クロック同期１００は、ＣＤ－ＰＤ接続の無線プロトコルの仕様によって促進されてもよい。例えば、ＣＤ１１０とＰＤ１２０との間の接続の初期確立中にＣＤ１１０によって設定され得るように、接続イベント１３０－１および１３０－２は、接続間隔Ｔ０だけ離間させることができる。以下の図１の説明では、ＣＤ１１０の内部クロック（例えば、ＲＴＣ）の読み取りは、（使用されている場合）さまざまな下付き文字を伴って大文字Ｔで示され、ＰＤ１２０の内部クロックの読み取りは、同様にさまざまな下付き文字を伴って小文字ｔで示される。
【0012】
いくつかの実施形態では、クロック同期１００は以下のようにして達成されてもよい。ＣＤ１１０は、接続イベント１３０－１の開始時に、メッセージ１１２をＰＤ１２０に送信することができる。このメッセージ１１２は、１つまたは複数のデータパケットと、例えば管理フレーム、制御フレームなどのフレームと、を含むことができる。いくつかの実施形態では、メッセージ１１２は、ヘッダを含むがデータフレームは含まない空のメッセージであってよい。メッセージ１１２の受信に応じて、ＰＤ１２０は、ＣＤ１１０のＲＴＣからタイムスタンプＴＳの要求１２２を生成し、生成された要求をＣＤ１１０に送信することができる。ＰＤ１２０へのメッセージ１１２の供給、ＰＤ１２０による要求１２２の生成、ならびにＣＤ１１０への要求１２２の送信は、接続間隔Ｔ０の持続時間よりも実質的に短い時間にわたって実行することができるが、いくつかの遅延がそのようなプロセスに関連付けられる場合もある。例えば、メッセージ１１２がＣＤ１１０からＰＤ１２０に送信され、ＰＤ１２０によって（例えばＰＤ１２０のＰＨＹ層およびリンク層によって）処理されるのに時間ｔ１がかかる可能性がある。さらに、ＰＤ１２０が要求１２２を生成し、この要求１２２を１つまたは複数のフレームに変換し、このフレームに基づいてデータパケットを生成し、このデータパケットをＣＤ１１０に送信するのに時間ｔ２がかかる可能性がある。付加的に、要求１２２がＣＤ１１０によって受信され、処理されるのに時間ｔ３がかかる可能性がある。
【0013】
ＰＤ１２０から要求１２２を受信すると、ＣＤ１１０は、タイムスタンプ１４０を生成する。生成されたタイムスタンプ１４０は、タイムスタンプ１４０が生成されたときの時点におけるＣＤ１１０のＲＴＣの現在値ＴＳを含み得る。次の接続イベント１３０－２が発生した場合、ＣＤ１１０は、生成されたタイムスタンプ１４０をメッセージ１１４においてＰＤ１２０に送信することができる。ここでも再び（先行のメッセージ１１２の場合のように）メッセージ１１４がＰＤ１２０によって受信されるまで時間ｔ１がかかる可能性がある。
【0014】
クロック同期を実行するために、ＰＤ１２０は、（タイムスタンプ１４０を伴う）メッセージ１１４の到着時点に自身の時点ｔを記録することができ、接続間隔を考慮して、ＣＤ１１０から受信したタイムスタンプ１４０の値ＴＳと、ＰＤ１２０のクロックの現在の値（例えば、ＲＴＣ）と、の間で比較を実行することができる。いくつかの実施形態では、この比較は、以下のように実行されてもよい。ＰＤ１２０の処理装置は、メッセージ１１４を受信することに応じて、ＰＤ１２０がタイムスタンプｔを生成した時点でのＣＤのクロックの現在値Ｔを推測することができる。いくつかの実施形態では、ＰＤ１２０の処理装置は、タイムスタンプ１４０値ＴＳと接続間隔の持続時間との和としての現在値Ｔを推測することができる；Ｔ＝ＴＳ＋Ｔ０。いくつかの実施形態では、ＰＤ１２０の処理装置は、さらに、ＰＤ１２０によって生成されるべき要求１２２が送信され、ＣＤ１１０によって処理されるのにかかる時間を補正することができ、かつ時間を例えばＴ＝ＴＳ＋Ｔ０－ｔ２－ｔ３として推測することができる。
【0015】
上記の式は例として意図されており、例えば、異なる（または付加的な）補正を考慮しながら異なる特定の式を使用する、接続間隔の持続時間に基づく他のさまざまなクロック同期スキームが可能であるが、それでもなお本開示の範囲内にあることを理解されたい。
【0016】
ＣＤ１１０の現在のクロック値Ｔが推測されると、ＰＤ１２０の処理装置は、次いで、クロック差分（不一致、オフセットなど）Δ＝ｔ－Ｔを計算し、このクロック差分を、ＣＤ１１０によって指示されるか、ＰＤ１２０上で動作するソフトウェアもしくはファームウェアによってスケジュールされ得るようなさまざまな同期動作の実行のために使用することができる。そのような命令は、メッセージ１１２、メッセージ１１４、またはＣＤ１１０によって通信される任意の他の（先行するもしくは後続の）メッセージの一部として受信されてもよい。時点Ｔ’において同期動作を実行するための命令を受信すると、ＰＤ１２０は、決定されたクロック差分Δを加算して、動作を実行（または開始）するために正確な時点ｔ’＝Ｔ’＋Δを識別することができる。
【0017】
いくつかの実施形態では、図１に示される動作主体は逆であってもよく、すなわち、ＣＤ１１０が、タイムスタンプの要求を（例えばメッセージ１１２の一部として）ＰＤ１２０に送信することができ、ＰＤ１２０からタイムスタンプを受信すると、ＣＤ１１０は、２つのデバイス間のクロック差分を決定するために（上記のものと同様の）計算を実行することができる。続いて、ＣＤ１１０は、ＰＤ１２０が（例えば無線ネットワークの他のＰＤと同期して）動作を実行するための命令を生成する場合、ＣＤ１１０は、この差分Δを考慮して補正された動作の時間を命令に含むことができる。いくつかの実施形態では、データパケットが欠落したか否かを検出するための論理ユニット、例えば、ＰＤ１１０が要求１１２を生成してからタイムスタンプ１４０を受信し、ＣＤ１１０への付加的な要求が新しいタイムスタンプのためにトリガーされるまでの間に、接続間隔Ｔ０よりも長い時間（または２倍の接続間隔２Ｔ０など）が経過したか否かを検出するための論理ユニットがＰＤ１２０上に存在してもよい。いくつかの実施形態では、付加的な精度のために、プロセスが複数回繰り返されてもよく、さらに統計的メトリックが、例えば、計算された差分Δの平均またはモードを計算することによって、クロック差分に対する補正のために使用されてもよい。
【0018】
図２は、いくつかの実施形態による、スケジュールされた接続イベントを使用して無線ネットワークにおける同期動作を実行する例示的なプロセス２００を示している。図示のように、クロック同期は、複数のＰＤ２２０－Ｘ（例えば、ＰＤ２２０－Ａ、ＰＤ２２０－Ｂなど）に無線接続されたＣＤ２１０を含むシステムにおいて実行されてよく、ＣＤ２１０は、特定の時点２５０における同期動作を促進するためにさまざまなＰＤ２２０－Ｘとのスケジュールされた通信時間の差分を使用する。図２では、ＣＤ２１０は、さまざまなＰＤ２２０－Ｘの各々と通信するための時間をスケジュールする。図２では、簡素化のために２つの周辺装置ＰＤ２２０－ＡおよびＰＤ２２０－Ｂのみが示されているが、さまざまな実施形態では、周辺装置の数を限定する必要はない。いくつかの実施形態では、無線ネットワークは、接続されたメッシュネットワークであってもよく、それによって、任意のデバイスを動作ＣＤとして指定でき、その役割を時間の経過と共にデバイス毎に変更することができる。図２では実施形態の理解に役立ついくつかの情報が示されているが、明示的に示されていない他のデバイス、イベントおよびプロセス、例えば、ＣＤ２１０またはＰＤ２２０－Ｘに関連付けられた（または結合された）他のデバイスや、さまざまな接続イベント（例えば接続イベント２３０－Ａ、２３０－Ｂ、２３１－Ａなど）の間にＰＤ２２０－ＸによってＣＤ２１０に返信される無線通信などが、無線ネットワークやそれらの通信の一部であってもよいことが理解されるであろう。
【0019】
時点２５０において発生する同期動作は、ＰＤ２２０－Ｘおよび／またはＣＤ２１０に関連付けられたデバイスの状態の測定であってもよい。１つの実施形態では、各ＰＤ２２０－Ｘは、電気車両のバッテリ内のセルを監視するように構成されたセンサに関連付けられ、あるいは患者の身体の特定の部位からの読み取りを行う医療装置等に関連付けられている。同期動作の時点２５０に到達した場合、一部またはすべてのデバイス（例えばＰＤ２２０－Ｘおよび／またはＣＤ２１０）は、測定されるシステムの状態を特徴付ける正確なデータを取得するために（または他の何らかの動作を開始するために）、同時測定（または任意の他の動作）を実行することができる。
【0020】
いくつかの実施形態では、同期動作は、代替的にクロック同期イベントであってもよく、ここで、すべてのＰＤ２２０－Ｘは、ＲＴＣタイムスタンプｔを同時に記録し、記録されたタイムスタンプを、同じ時点でＣＤ２１０によって記録されＰＤ２２０－Ｘに通信（例えば一斉通信）されたタイムスタンプＴと比較する。その後、ＰＤ２２０－Ｘは、将来的な同期動作の実行において、記録されたタイムスタンプの差分Ｔ－ｔを使用することができる。
【0021】
いくつかの実施形態では、ＣＤ２１０は、複数のＰＤ２２０－Ｘとの通信を確立し、プログラミングする。ＣＤ２１０は、接続間隔Ｔ０毎に各ＰＤ２２０－Ｘとのデータの交換のために各ＰＤ２２０－Ｘとのさまざまな接続イベント２３０－Ｘのタイミングを管理する。ＣＤ２１０は、例えば、ＰＤ２２０－ＡおよびＰＤ２２０－Ｂと無線通信してもよい。ＣＤ２１０は、ＰＤ２２０－Ａとの通信時点と、オフセット時間Ｂ２３２だけ遅延されるＰＤ２２０－Ｂとの通信時点と、をスケジュールする。
【0022】
１つの非限定的な例では、ＣＤ２１０は、接続イベント２３０－Ａの間（例えばその開始時）にメッセージ２１２をＰＤ２２０－Ａに送信する。メッセージ２１２は、同期動作の将来的な時点２５０までの遅延時間ＴＡ２３４を含むことができる。メッセージ２１２は、上記で論じられたように、例えば、ｔ１によって捕捉されたものなどの、通信時間、処理時間などについての補正を含むことができる。より具体的には、ＣＤ２１０によって通信される遅延時間ＴＡは、予想される補正によって短縮されてもよい。例えば、遅延時間ＴＡ－ｔ1は、ＰＤ２２０－Ａに通信されてもよい。いくつかの実施形態では、ＣＤ２１０は、意図的な遅延時間ＴＡを通信することができるのに対して、補正は、ＰＤ２２０－Ａによって適用されてもよい。接続イベント２３０－Ｂの間、ＣＤ２１０は、同期動作の将来的な時点２５０まで続く遅延時間ＴＢ２３６も含んだ別のメッセージ２１４をＰＤ２２０－Ｂに送信する。遅延時間ＴＢ２３６は、接続イベント２３０－Ａと接続イベント２３０－Ｂとの間の時間を考慮して、例えばオフセット時間Ｂ２３２を考慮して選択されてもよい。
【0023】
図２に示されているように、同期動作の時点２５０を過ぎた後（ならびに同期動作が実行された後）、ＣＤ２１０は、後続の接続イベントのうちの１つ、例えば接続イベント２３１－Ａの間にＰＤ２２０－Ａと再び通信することができる。より具体的には、ＣＤ２１０は、新たなメッセージ２１６をＰＤ２２０－Ａに送信することができ、この新たなメッセージ２１６は、第２の同期動作（図示せず）に対する新たな遅延時間を含むことができる。付加的に、ＰＤ２２０－Ａは、データ２１８をＣＤ２１０に送信することもできる。このデータは、実行された同期動作と連携して、ＰＤ２２０－Ａ（またはＰＤ２２０－Ａに関連付けられたデバイス）によって行われた測定結果を含むことができる。
【0024】
いくつかの実施形態では、遅延時間ＴＡおよびＴＢの決定は、ＣＤ２１０上で実行される同期アプリケーションによって実行されてよい。この同期アプリケーションは、同期動作の時点２５０を決定し、さまざまなＰＤ２２０－Ｘのためのオフセット時間を識別し、メッセージ２１２および２１４の内容を生成し、ＰＤから、同期動作中または同期動作に関連して生成されたデータを収集することなどができる。一部のデバイスおよび無線ネットワーク（例えばＢＴおよびＢＬＥネットワーク）では、同期アプリケーションは、ＣＤ２１０の下位レベルの機構（例えばリンク層）によって管理することができるオフセット時間に対する標準アクセスを持たない場合がある。そのような状況に対処するために、ＣＤ２１０およびＰＤ２２０－Ｘによって使用される通信規格に対する変更が行われてもよい。より具体的には、ＣＤ２１０のリンク層が、さまざまなＰＤのためのオフセット時間を決定した後（例えば、ネットワーク接続が確立されている期間中に）、リンク層は、同期アプリケーションが、設定されたオフセットにアクセスすることを許可することができる。
【0025】
図３は、いくつかの実施形態による、同報通信広告を使用して無線ネットワークにおける同期動作を実行する別の例示的なプロセス３００を示している。特に、ＣＤ３１０は、ＰＤ３２０－Ｘによって受信されるメッセージ３１２－Ｘ（例えば、３１２－１、３１２－２、３１２－３など）を同報通信することができる。いくつかの実施形態では、メッセージ３１２－Ｘは、ＢＴまたはＢＬＥ広告パケットを含むことができる。メッセージ３１２－Ｘは、無線ネットワークのデバイスによる将来的な同期動作を促進するデータを含むことができる。いくつかの実施形態では、無線干渉または環境条件の変化に起因するデータ損失を回避するために、単一の同期動作に備えて複数のメッセージを同報通信することがＣＤ３１０にとって有利になる場合があり、連続した同報通信は、間隔Ｔ１（または、いくつかの実施形態では、不等長な時間間隔Ｔ１≠Ｔ２）によって分離されてもよい。複数の同報通信は、送信中の、またはＰＤ３２０－Ｘによるデータ受信エラーの結果としてのパケット損失の問題を軽減することができる。
【0026】
１つの例示的な実施形態では、ＣＤ３１０が、メッセージ３１２－１を複数のＰＤ３２０－Ｘに同報通信する（図３では２つのＰＤが示されているが、任意の数のＰＤが存在してもよいことが理解されるであろう）。メッセージ３１２－１は、将来的な時点（例えば同期動作の時点３５０）において、ＰＤ３２０－Ｘのうちの少なくともいくつかによる同期動作を促進する情報を含むことができる。予め定められた時間、例えば間隔Ｔ１の経過後、ＣＤ３１０は、将来的な時点３５０における同期動作をさらに促進し、時間間隔Ｔ１の経過を考慮して生成される更新情報を含み得る第２のメッセージ３１２－２を同報通信することができる。同様に、より多くのメッセージが、同期動作の時点３５０を広告するために同報通信され、各々が同報通信メッセージ間の時間の経過を考慮して調整されてもよい。
【0027】
１つの実施形態では、ＣＤ３１０は、同期動作が将来の時点ＴＳＹＮＣにおいて実行されるべきであることを決定することができる。ＣＤ３１０は、同期動作の時点３５０までの遅延時間３３４（例えばＴＳＹＮＣ）を含む第１の広告メッセージ３１２－１を同報通信することができる。時間間隔Ｔ１の経過後、ＣＤ３１０は、同期動作の時点３５０までの更新された遅延時間３３６（例えばＴＳＹＮＣ－Ｔ１）を含み得る第２の広告メッセージ３１２－２を同報通信することができる。同様に、時間間隔Ｔ２の経過後、ＣＤ３１０は、同期動作の時点３５０までの別の更新された遅延時間（例えばＴＳＹＮＣ－Ｔ１－Ｔ２）を含み得る第３の広告メッセージ３１２－３などを同報通信することができる。別の実施形態では、メッセージ３１２－Ｘは、イベントカウンタおよび遅延時間を含むことができる。目標イベントカウントに到達したら、例えば所定の数の間隔Ｔ１，Ｔ２…が経過したら、ＰＤ３２０－Ｘは、同報通信された遅延時間の経過を待機し、次いで、同期動作の時点３５０において動作を実行することができる。
【0028】
いくつかの実施形態では、間隔Ｔ１，Ｔ２…は、同じ持続時間である。そのような実施形態では、メッセージ３１２－Ｘは、周期的な広告であってよい。付加的に、ＣＤ３１０（および／またはＰＤ３２０－Ｘ）は、例えば、通信遅延ｔ１のための補正などさまざまな補正を考慮することができる。図３では、通信遅延ｔ１が、ＰＤ３２０－ＡについてもＰＤ３２０－Ｂについてと同じであるように示されているが、これは、限定として解釈されるべきではない。さまざまなＰＤ３２０－Ｘの異なる場所、環境、プロセッサ、機能などを考慮して、別個のＰＤ３２０－Ｘに対して、明確で異なる補正が（例えば経験的に）決定されてもよい。これらの補正は、さまざまな形態をとることができ、そのいくつかは図１に関連して説明される。
【0029】
図４は、いくつかの実施形態による、パケット損失に対する付加的な保護を伴う、スケジュールされた接続イベントを使用して無線ネットワークにおける同期動作を実行するための例示的なプロセス４００を示している。図４には２つのＰＤ４２０－Ａおよび４２０－Ｂが示されているが、これらのＰＤの数が限定されるものではないことが理解されるであろう。ＣＤ４１０は、（例えば、通信間隔Ｔ１、Ｔ２などの開始時に）ＰＤ４２０－Ｘにメッセージを送信し、各ＰＤ４２０－Ｘからの通信を受信する時間をスケジュールすることができる。特定の無線ネットワーク、例えばメッシュネットワークでは、異なるデバイスが異なる時点においてＣＤ４１０として動作できることが理解されるであろう。ＣＤ４１０は、１つまたは複数のＰＤ４２０－Ｘ（例えば、ＰＤ４２０－Ａ、ＰＤ４２０－Ｂなど）にメッセージ４１２を同報通信することができる。このメッセージ４１２は、将来的な同期イベントの時点の表示を含むことができる。この時点の表示は、いくつかの実施形態では、遅延時間（例えば遅延時間４３４）か、またはイベントカウンタおよび遅延時間であってもよい。メッセージ４１２は、ＣＤ４１０によって管理され、ＣＤ４１０に返信するための各ＰＤ４２０－Ｘに対する時間およびチャネルを示す情報も含むことができる。（例えばＣＤ４１０によって実装される）ネットワーク設定に依存して、すべてのＰＤ４２０－Ｘは、各通信間隔でＣＤ４１０にデータを送信するようにスケジュールされてもよく、あるいはＰＤ４２０－Ｘのいくつかのみは所与の通信間隔でＣＤ４１０と通信することができる。特定のＰＤ４２０－ＸからＣＤ４１０への通信のための時点の表示は、特定の通信間隔の開始からＰＤ４２０－ｘによる通信時点までのオフセット時間であってもよく、例えば、ＰＤ４２０－Ａについてのオフセット時間Ａ４２８、ＰＤ４２０－Ｂについてのオフセット時間Ｂ４３２などであってもよい。上記の図面に関連して説明したように、通信および処理（例えばｔ１）における遅延、ならびに他の可能性のある遅延を、さまざまな方法で考慮にいれてもよい。
【0030】
それらのスケジュールされた時点において、ＰＤ４２０－Ｘは、メッセージ４１４および４１６をＣＤ４１０に通信することができる。これらのメッセージ４１４および４１６は、空のパケット（例えばヘッダのみのパケット）、ＰＤ４２０－Ｘに関連付けられたデバイスによって取得された最近の（例えば同期時の）測定値からのデータ、タイムスタンプ、または他の情報を含むことができる。いくつかのケースでは、図４においてＰＤ４２０－ＡからＣＤ４１０へのメッセージ４１４上の十字によって描かれているように、干渉、ノイズ、妨害に起因して、または何らかの他の原因により、ＰＤ４２０－Ｘのいずれかによって送信された１つまたは複数のデータパケットが、ＣＤ４１０によって受信されない場合がある。ＣＤ４１０が、ＰＤ４２０－Ａからのスケジュールされたメッセージ４１４が到着していないことを検出すると、ＣＤ４１０は、例えば、次の通信間隔Ｔ２の開始時に後続のメッセージ４１８を同報通信することができる。このメッセージ４１８は、メッセージ４１２と同様のデータ、例えば、同期イベントの時点４５０の表示（遅延時間４３６）およびＣＤ４１０へのＰＤ４２０－Ｘの通信を促進する情報を含むことができる。メッセージ４１８は、損失したデータパケットを交換する要求、例えばＰＤ４２０－Ａにメッセージ４１４のコピーを再送信させる要求を含むこともできる。次いで、ＣＤ４１０に届かなかったメッセージ４１４の内容が再送信されてもよく、例えば、ＰＤ４２０－Ａは、ＣＤ４１０によってスケジュールされた通信時点において、メッセージ４１４で失われたデータを含み得る新たなメッセージ４２２を送信することができる。例えば、図４に示されているような実施形態は、ＰＤ４２０－ＸからＣＤ４１０への信頼性の高いデータ転送が望まれる場合、無線ネットワークが相当量のノイズおよび／または干渉を有する場合、ＰＤ４２０－Ｘの一部が低電力デバイスであり得る場合および他の場合に使用されてもよい。
【0031】
図５は、いくつかの実施形態による、盗聴を利用することによって空域使用を制限しながら、無線ネットワークにおける同期動作を実行するための例示的なプロセス５００を示している。図５に概略的に示されているように、ＣＤ５１０は、ＰＤ５２０－Ａとの接続を確立することができる（ＰＤ５２０－Ｘの数は２つに限定されないことが理解されるであろう）。各接続イベント５３０－１、５３０－２などの間、ＣＤ５１０は、将来的な同期動作の時点（例えば同期動作の時点５５０）の表示を含むメッセージ５１２、５１４などをＰＤ５２０－Ａに送信することができる。上記詳述のように時点の表示は、遅延時間（例えば遅延時間５３２など）や目標クロック時間を含むことができ、さらにイベントカウンタを含むことができ、あるいは同期動作を促進する任意の他の適切な方法を表すことができる。同期動作は、測定を行うこと（または関連するデバイスに測定の実行を指示すること）、タイムスタンプなどのデータを生成すること、または（例えば、スイッチの作動、物理的なデバイスの操作など）何らかの他の動作を実行することを含むことができる。
【0032】
ＰＤ５２０－Ｂは、（例えば、破線の矢印５１３によって示されているように）ＣＤ５１０によって送信されるメッセージ５１２を盗聴することができる。この盗聴は、ＣＤ５１０とＰＤ５２０－Ｂとの間に確立された以前の（例えば一時的な）無線接続、またはＰＤ５２０－ＡとＰＤ５２０－Ｂとの間の以前の（または現在の）無線接続などによって促進されてもよい。例えば、ＣＤ５１０との以前の接続から、ＰＤ５２０－Ｂは、認証情報（例えば、無線ネットワークの名前、通信の暗号化に使用される公開鍵／秘密鍵および／または他の情報）を所有している場合がある。いくつかの実施形態では、ＰＤ５２０－Ｂは、ＣＤ５１０および／またはＰＤ５２０－Ａとの接続を以前に確立していない可能性があり、ＣＤ５１０とＰＤ５２０－Ａとの間で発生する通信の受動的リスナーである。メッセージ５１２から盗聴するＰＤ５２０－Ｂは、例えばメッセージ５１２に含まれる遅延時間５３２に基づいて、同期動作の時点５５０を決定することができる。続いて、ＰＤ５２０－Ｂは、ＰＤ５２０－Ａと同時に同期動作を実行することができる。
【0033】
図５に示されているように、ＰＤ５２０－Ａは、接続イベント５３０－２の間、例えば、同期動作に関連して生成されたデータを通信するために、メッセージ５２２をＣＤ５１０に送信することができる。メッセージ５２２は、例えば、測定データ、ＲＴＣタイムスタンプなどを含むことができる。次の接続イベント５３０－２は、接続間隔Ｔ０の後に発生することができ、ＣＤ５１０およびＰＤ５２０－Ａは、例えば、メッセージ５１４に含まれていてもよいなどの将来的な同期イベントに関するさらなる命令を傍受するために（例えば、破線矢印５１５によって示されているように）依然として通信を盗聴しているＰＤ５２０－Ｂと再び通信することができる。いくつかの実施形態では、ＰＤ５２０－Ｂは、接続イベント５３０－２の間にＣＤ５１０とのアクティブな無線接続を確立して、同期イベントに関連してＰＤ５２０－Ｂによって取得されたデータを含むメッセージ５２４をＣＤ５１０に配信することができる。
【0034】
いくつかの盗聴実施形態では、ＣＤ５１０は、ＣＤ５１０が無線通信する特定のＰＤを（例えば、周期的に、または時折）変更することができる。例えば、予め定められた時間後、ＣＤ５１０は、ＰＤ５２０－Ａとの接続を解除し、ＰＤ５２０－Ｂとの接続を（今度はＰＤ５２０－Ａが盗聴する状態で）確立することができる。いくつかの盗聴実施形態では、ＣＤ５１０は、ＰＤ５２０－Ｘの第２のサブセットが第１のサブセットの通信を盗聴している間に、ＰＤ５２０－Ｘの第１のサブセットとの接続を維持することができる。いくつかの盗聴実施形態では、ＰＤ５２０－Ｂは、他のＰＤ、例えばＰＤ５２０－Ａと無線通信することができ、ＰＤ５２０－Ａを介してＣＤ５１０にデータを中継することができる。本開示の範囲内にある他のさまざまな接続スキームおよびパターンが考案されてもよい。
【0035】
図６Ａおよび図６Ｂは、いくつかの実施形態による、無線ネットワークにおいて同期イベントを開始するための例示的なトリガースキームを示す。図６Ａおよび図６Ｂに示されているコンポーネント（およびその動作）は、無線ネットワークの周辺装置の一部として実装されてもよい。図６Ａは、ハードウェア割り込みを使用するトリガースキーム６００を示している。同期動作の時点を示すメッセージがＣＤからＰＤによって受信された後、ＰＤ上でインスタンス化されたアプリケーション６３０は、（例えば、図１～図５に関連して説明したように）ＰＤによって実行されるべき同期動作の将来的な時点を決定することができる。アプリケーション６３０は、同期動作の時点で、プログラミング可能な比較器（例えばハードウェア比較器）６２０を構成することができる。比較器６２０は、例えば上述した方法の１つを使用して、ＣＤのクロック（またはネットワーク内の他のクロック）と同期させてもよいＰＤのクロック６１０によって出力されるクロック値を監視してもよい。比較器６２０は、クロック６１０によって出力された現在のクロック値が（アプリケーション６３０によってプログラミングされたように）同期動作の時点と一致する（または超える）ことを検出すると、比較器６２０は、割り込み信号をＰＤの中央処理装置（ＣＰＵ）６５０に出力する。ＣＰＵ６５０は、そこで処理されている現在のタスクを停止し、ＰＤおよび／またはＰＤに関連付けられている１つまたは複数のデバイスを使用して、ＣＰＵ６５０に同期動作６４０（例えば、測定を実行させる、１つまたは複数の動作を開始させるなど）を実行させる命令を有するメモリデバイス（例えば、レジスタ）にアクセスする。
【0036】
図６Ｂは、ファームウェアまたはソフトウェア割り込みを使用するトリガースキーム６０２を示している。同期動作の時点を示すメッセージがＰＤによって受信された後、ＰＤ上にインスタンス化されたアプリケーション６３０は、同期動作の時点を決定することができ、ＢＴファームウェア６６０内にプログラマブルファームウェア（ＦＷ）割り込み６６２を構成することができる。ＢＴファームウェア６６０は、同期動作の時点が到来したことを決定すると、ＢＴファームウェア６６０は、ＣＰＵ６５０に割り込み信号を出力し、ＣＰＵ６５０は、図６Ａに関連して上述したように同期動作６４０を実行する。いくつかの実施形態では、ＦＷ割り込み６６２をプログラミングする代わりに、アプリケーション６３０は、（破線のボックスで示されている）ソフトウェア（ＳＷ）割り込み６３２をプログラミングすることができる。同期動作の時点では、ＳＷ割り込み６３２は、ＢＴファームウェア６６０に命令を出力し、ＢＴファームウェア６６０は、割り込み信号をＣＰＵ６５０に通信する。
【0037】
図７～図１０は、無線ネットワークを介して接続されたさまざまなデバイスによって同期動作を実行する例示的な方法７００～１０００を示すフローチャートである。いくつかの実施形態では、各デバイスの内部クロックを同期させるためにネットワークの少なくともいくつかのデバイス間でメッセージが通信される。いくつかの実施形態では、ＣＤは、複数のＰＤによる動作の同時実行を促進するメッセージを送信する。いくつかのケースでは、動作は、測定を行うことであってもよいし、あるいはＰＤに関連付けられたいくつかの付加的なデバイス、例えばＰＤと（有線、無線、光などの接続を介して）通信するが、ＣＤとは直接的に通信しないデバイスを利用することであってもよい。いくつかの実施形態では、いくつかのまたはすべてのＰＤは、タイムスタンプを同期的に記録し、この記録されたタイムスタンプを、内部クロックを同期させ、後続の同期動作を実行するために使用することができる。いくつかの実施形態では、データ損失または他の通信エラーに対する方法７００～１０００のいずれかに保護があってもよい。
【0038】
図７～図１０は、そこに記載された方法を、所定の組み合わせ、順列、または動作主体の割り当て、すなわちＰＤまたはＣＤが特定の動作を実際に行うか否かに限定することを意図するものではない。むしろ、それらは、本開示のいくつかの実施形態が示されることを意図しており、当業者は、いくつかの動作が特定の用途のために再配置されてもよく、いくつかの動作が常に実行される必要はなく、いくつかの動作が省略されてもよいなどを認識するであろう。
【0039】
図７は、いくつかの実施形態による、無線ネットワークの複数の周辺装置による同期動作を促進するための、無線ネットワークの中央装置によって実行される例示的な方法７００のフローチャートである。方法７００は、１つまたは複数のＰＤの内部クロックをＣＤの内部クロックとの一致させるために使用されてもよい。方法７００は、ＰＤの各々に関連付けられた複数のデバイスによる同期動作を促進するために使用されてもよい。ブロック７１０では、ＣＤが、複数のＰＤとの無線接続を確立する。確立された接続は、無線ネットワークをサポートするために任意の適切な無線通信プロトコルを使用することができる。いくつかの実施形態では、無線ネットワークは、ブルートゥース（ＢＴ）ネットワークまたはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）ネットワークであってよい。ネットワークのいくつかのまたはすべてのＰＤは、少なくとも１つの関連するデバイス、例えば、測定を行うかまたは動作を実行するように構成されたデバイスに通信可能に結合されてもよい。例えば、関連するデバイスは、物理的に分離された場所に配置されてもよい他のいくつかのデバイスの条件または状態を決定するように構成されてもよい。
【0040】
ブロック７２０では、ＣＤが、任意選択的に（ブロックの破線の輪郭によって示されているように）ＰＤのうちの少なくとも１つから時刻同期要求を受信する。ブロック７３０では、ＣＤは、１つまたは複数のメッセージをＰＤに送信する。ＣＤが（ブロック７２０において）時刻同期要求を受信したこれらの実施形態では、ブロック７３０において送信されるメッセージは、要求を受信することに応じたものであってよい。送信されるメッセージは、ＣＤの内部クロックによって測定される基準時間に関連付けられたタイムスタンプを含むことができる。この基準時間は、各ＰＤからの時刻同期要求のＣＤによる受信（ブロック７２０）に関連付けられてもよい。例えば、基準時間は、同期要求を受信する実際の時間であってもよく、これは、さらに図１に関連して説明したように、さまざまな遅延時間ｔ１、ｔ２、ｔ３によって補正されてもよい。
【0041】
ブロック７３０においてＣＤによって送信されるメッセージは、同期動作の実行を促進することができる。このメッセージは、同期動作の時点の表示を含むことができる。この表示は、メッセージの時点から動作の時点までの遅延時間であってもよい。この表示は、例えば、イベントカウンタと、目標イベントカウンタが到達した後に実施されるべき遅延と、を含むことができる。ＰＤのいくつかまたは各々は、個別化された時点の表示を受信することができる。例えば、第１のＰＤのために送信される第１のメッセージは、同期動作の第１の時点の表示（例えば、図２における遅延時間ＴＡ２３４）を含むことができる。第１の時点の表示は、第１のＰＤのための予め定められた第１の通信時間（例えば、図２に示されているように接続間隔Ｔ０の開始時点）に対して定められてもよい。同様に、第２のＰＤのために送信される第２のメッセージは、同期動作の第２の時点の表示（例えば、図２における遅延時間ＴＢ２３６）を含むことができる。第２の時点の表示は、第２のＰＤのための予め定められた第２の通信時間（例えば、オフセット時間Ｂ２３２）に対して定められてもよい。より具体的には、遅延時間ＴＢ２３６は、接続間隔Ｔ０とオフセット時間Ｂ２３２との間の差分として定められてもよい（任意選択的に、補正、例えばｔ１も考慮される）。同期動作は、例えばメータに測定を行うように指示するなどの、ＰＤと１つまたは複数の関連するデバイスとの対話であってもよい。
【0042】
ブロック７４０では、ＣＤは、ＰＤのうちのいくつかまたはすべてによって送信されたデータを受信する。送信されたデータは、各ＰＤによって、または各ＰＤに関連付けられたデバイスによって実行された同期動作に関連して生成されてもよい。例えば、送信されたデータは、ＰＤによって、またはＰＤに関連付けられたデバイスによって実行された測定の結果を含むことができる。送信されたデータは、ＰＤのＣＰＵによって記録されたタイムスタンプを、または同期動作に関連する他のデータを含むこともできる。
【0043】
図８は、いくつかの実施形態による、データ損失に対する付加的な保護を伴う、複数の周辺装置による同期動作を促進するために無線ネットワークの中央装置によって実行される例示的な方法８００のフローチャートである。図８の方法８００（または同様の方法）は、上述した複数の実施形態と共に使用されてもよい。ブロック８１０では、ＣＤは、同期動作の実行を促進するために１つまたは複数のＰＤにメッセージを送信する。このメッセージは、例えばＢＬＥ接続イベントなどの予めスケジュールされた接続イベントの間に送信されてもよい。ＣＤは、複数のＰＤによって受信されるべきメッセージを同報通信してもよいし、個々の各ＰＤに目標通信を送信してもよいし、それらの組み合わせを実行してもよい。ＣＤがすべてのＰＤに対してメッセージを同報通信している場合、そのようなメッセージは、広告メッセージであってもよいし、あるいは広告フレームを含む他のタイプのメッセージであってもよい。メッセージは、周期的なＢＬＥ広告であってもよいし、周期的なＢＬＥ広告を含んでいてもよい。送信されるメッセージが、広告メッセージである場合、同期イベントの時点の表示は、すべてのＰＤに対して共通であってもよい。同期イベントの促進は、クロック同期の形態をとることができ、同期動作の特定の時点に遅延時間を（イベントカウンタありまたはなしで）中継するか、または任意の他の適切な形態をとることができる。時点の表示が遅延時間である場合、一連のメッセージは、メッセージ間の時間の経過によって調整された（例えば低減された）時点の第２（第３など）の表示と共に同じ同期動作を参照することができる。
【0044】
次いで、いくつかのまたはすべてのＰＤは、例えば、測定を実行することによって、１つまたは複数の動作を開始することによって、関連するデバイスに測定を実行させるかまたは１つまたは複数の動作をとらせることによって、あるいは任意の数の他の適切な同期動作を実行することによって同期動作を実行することができる。同期動作の実行中、同期動作に関連付けられたデータが生成されてもよい。例えば、バッテリの各セルの状態は、ＰＤまたはＰＤに関連付けられたデバイスによって同期的にプローブされてもよい。いくつかのまたはすべてのＰＤは、同期動作に関連付けられたデータを含むメッセージをＣＤに通信することができる。ブロック８２０では、ＣＤは、第１のＰＤから、同期動作に関連して生成されたデータが受信されなかったことを決定することができる。ブロック８３０では、データが受信されていないことに応じて、ＣＤは、第１のＰＤからの交換データの要求を通信することができる。ブロック８４０では、ＣＤは、受信された要求に応じて第１のＰＤによって生成された交換データを受信することができる。
【0045】
図９は、いくつかの実施形態による、同期動作を実行するために無線ネットワークの周辺装置によって実行される例示的な方法９００のフローチャートである。ブロック９１０では、ＰＤ（ここでは第１のＰＤと称する）とＣＤとの間で無線接続が確立される。確立された接続は、任意の適切な無線通信ネットワークを介していてもよい。いくつかの実施形態では、無線通信ネットワークは、ＢＴネットワークまたはＢＬＥネットワークであってよい。いくつかの実施形態では、第１のＰＤは、ＣＤとの双方向接続を有すること、例えば、第１のＰＤがデータを受信してデータをＣＤに送信することを可能にする接続を有することができる。いくつかの実施形態では、第１のＰＤは、ＣＤから無線ネットワークの第２（第３など）のＰＤに向けられたデータを受信することのみ（例えば、受け入れるが送信はしないこと）を可能にするＣＤとの接続を有することができる。より具体的には、第１のＰＤは、第２（第３など）のＰＤとＣＤとの間に確立された双方向接続を盗聴することが可能であってもよい。他の実施形態では、第１（第２など）のＰＤとＣＤとの間に形成された通信接続が存在しない場合もあり、そのため、ＣＤは、代わりに、複数のＰＤによって受信されることを意図したメッセージ（例えばＢＴ広告メッセージ）を同報通信することができる。ＰＤの各々またはいくつかは、１つまたは複数の関連するデバイスに通信可能に結合されてもよい。
【0046】
いくつかの実施形態では、ブロック９２０において、第１のＰＤが、時刻同期要求をＣＤに送信することができる。この時刻同期要求を受信することに応じて、ＣＤは、ＣＤの内部クロックによって測定され、ＣＤが時刻同期要求を受信した時点に関連付けられた基準時間のタイムスタンプを含み得る１つまたは複数のメッセージを生成および送信することができる。いくつかの実施形態では、ＣＤが要求を受信したときの時点は、ＣＤが要求を処理し、タイムスタンプを作成するのにかかった時間によって、ならびに他の可能性のある遅延によって調整されてもよい。
【0047】
ブロック９３０では、第１のＰＤが、ＣＤから、時刻同期要求を受信することに応じてＣＤによって生成および送信された１つまたは複数のメッセージを受信する。ブロック９４０では、第１のＰＤは、受信したメッセージを考慮して、同期動作の時点を決定する。より具体的には、同期動作は、第１のＣＤに関連付けられた１つまたは複数のデバイスに、何らかの機能を実行させ（例えば測定を行わせまたは他の何らかの動作を実行させ）、後続のＣＤへの（または他のＰＤへの）通信のためのタイムスタンプを記録させるなどの動作であってもよい。ＣＤが（例えば第１のＰＤからの要求に応じて）タイムスタンプを記録する実施形態では、同期動作の時点は、図１に関連してより詳細に説明したように、ＣＤによって記録されたタイムスタンプＴＳと、ＣＤと第１のＰＤとの間のデータ交換の周期に関連付けられた接続間隔（例えばＴ０）と、を考慮して決定されてもよい。ブロック９５０では、同期動作が第１のＰＤによって実行されてもよい。この同期動作は、同様の（または個別化された）動作を実行するネットワークのさまざまな他のＰＤと同時に実行されてもよい。いくつかの実施形態では、ＣＤは、同様の（または異なる）動作を同時に実行することもできる。例えば、ＣＤは、同様に、バッテリの１つまたは複数のセルの状態の測定を実行することができる。同期動作は、例えば、測定デバイス（例えばセンサ）、アクチュエータ、処理装置または任意の他の適切なデバイスなどの１つまたは複数の関連するデバイスとの第１（第２など）のＰＤの対話を含むことができる。
【0048】
いくつかの実施形態では、ブロック９６０において、第１（第２など）のＰＤ（および任意選択的にＣＤ）は、同期動作に関連してデータを生成することができる。ブロック９７０では、第１（第２など）のＰＤは、同期動作に関連して生成されたデータ、例えば、第１（第２など）のＰＤに関連付けられたデバイスの状態の測定を記述するデータなどをＣＤに送信することができる。
【0049】
ＣＤは、例えば、通信エラー、干渉などに起因して、ＰＤのいくつかまたはすべてからデータを受信しない場合がある。いくつかの実施形態では、ＣＤは、失われたデータのための交換データの要求をＰＤに送信することができる。この交換データの要求は、ブロック９８０において第１（第２など）のＰＤによって受信されてもよい。要求を受信すると、ＰＤは、ブロック９９０において、例えばＣＤと通信するためのＰＤの次のスケジュールされた時点に、失われたデータのための交換データを含む別のデータパケット（または複数のデータパケット）を送信することができる。
【0050】
図１０は、いくつかの実施形態による、同期動作の実行をスケジュールする周辺装置のための例示的な方法１０００のフローチャートである。ブロック１０１０では、ＰＤが、１つまたは複数のメッセージを受信する。ブロック１０２０では、１つまたは複数の受信したメッセージを考慮して、ＰＤは、例えば図１～図５に関連して上述したように、同期動作の将来的な時点を決定する。受信されたメッセージは、同期動作の表示を提供する任意の適切なタイプのものであってもよい。ブロック１０３０では、ＰＤは、同期動作を開始する割り込みを設定することにより同期動作をスケジュールする。この割り込みは、例えば図６に関連して上記で論じられたものなどの遅延を考慮して、同期動作の時点より前の予め定められた時点に設定されてもよい。これらの遅延の長さは、任意の適切な方法を使用して経験的に決定された（例えば、先に測定または推定された）ものであってもよい。割り込みは、プログラミング可能なソフトウェア割り込み、ファームウェア割り込み、またはハードウェア割り込みのうちの任意の１つまたは複数であってもよい。いくつかの実施形態では、ハードウェア割り込みは、同期動作に関連付けられたクロック値を検出し、前記クロック値が検出されたときに動作をトリガーする専用のハードウェアブロック比較器によって引き起こされる。ブロック１０４０では、割り込みによってトリガーされた同期動作が実行される。
【0051】
図１１は、いくつかの実施形態による、時刻同期および同期動作が実行されてもよい無線ネットワークシステム１１００の図である。無線接続ならびに複数のＰＤとのデータ交換をサポートすることができるＣＤ１１１０が示されている。２つのＰＤ１１２０－Ａおよび１１２０－Ｂが簡素化のために示されているが、無線ネットワークシステム１１００は、任意の数のＰＤを含むことができる。以下でより詳細に論じられるように、ＰＤ１１２０－Ａのいくつかのコンポーネントおよびモジュールが示されている。ＣＤ１１１０およびＰＤ１１２０－Ｂの内部構造は示されていないが、ＰＤ１１２０－Ａのいくつかまたはすべてのコンポーネントは、無線ネットワークシステム１１００のＣＤ１１１０、ＰＤ１１２０－Ｂおよび他のデバイス内に存在してもよいことが理解されるであろう。
【0052】
ＣＤ１１１０は、矢印で概略的に示されるように、ＰＤ１１２０－Ａおよび１１２０－Ｂとそれぞれ無線接続１１０４および１１０６を確立することができる。無線接続１１０４および１１０６は、ＢＴ接続、ＢＬＥ接続、または任意の他の適切な接続であってもよい。いくつかのまたはすべてのＰＤは、１つまたは複数のデバイスに関連付けられてもよく、例えば、図１１のそれぞれの実線によって示されるように、ＰＤ１１２０－Ａは、１つまたは複数のデバイス１１２２－Ａに関連付けられ（かつ通信可能に結合され）てもよく、ＰＤ１１２０－Ｂは、デバイスＢ１１２２－Ｂに関連付けられてもよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のＰＤ、例えばＰＤ１１２０－Ａおよび／またはＰＤ１１２０－Ｂは、時刻同期要求をＣＤ１１１０に送信することができる。同様に、ＣＤ１１１０は、１つまたは複数のメッセージをＰＤ１１２０－Ａおよび／またはＰＤ１１２０－Ｂに通信することができる。ＣＤ１１１０によって送信されるメッセージは、１つまたは複数のＰＤから時刻同期要求を受信することに応じたものであってもよい。このメッセージは、別個の接続イベントの間に各ＰＤに送信されてもよく、あるいは無線ネットワークシステム１１００のすべてのＰＤ（またはそのサブセット）に同報通信されてもよい。いくつかの実施形態では、ＣＤ１１１０は、ＰＤ１１２０－Ｂとの無線接続１１０６を確立し、ＰＤ１１２０－Ａとの無線接続１１０４を確立しないことがある。そのような場合、ＰＤ１１２０－Ａは、無線接続１１０６を盗聴している場合がある。メッセージは、ＣＤ１１１０のクロックによって測定される基準時間に関連付けられたタイムスタンプを含むことができる。この基準時間は、１つまたは複数のＰＤ１１２０－Ａおよび／または１１２０－Ｂから時刻同期要求を受信するＣＤ１１１０に関連付けられた時間であってもよい。ＣＤ１１１０からＰＤへのメッセージは、将来的な同期動作の時点の表示を含むことができる。この時点の表示は、無線ネットワークシステム１１００のいくつかのまたはすべてのＰＤに対して共通であってよいし、あるいは、例えばＣＤ１１１０と、無線ネットワークシステム１１００のさまざまなＰＤとの通信のためのスケジュールを考慮して、個々のＰＤ（またはＰＤのグループ）のために生成されてもよい。
【0053】
ＰＤ１１２０－Ａ（および同様に、ＰＤ１１２０－Ｂまたは無線ネットワークシステム１１００の任意の他のＰＤ）は、ネットワークの接続性および機能性（例えば、データの受信、送信および中継）をサポートする任意のデバイス、例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、電話、スマートＴＶ、センサ、照明装置、電気電池、発電機、電気器具、コントローラ（例えば、空調、暖房、給湯コントローラ）、ロック、セキュリティシステムのコンポーネント、ロケーションビーコン、あるいは任意の他の種類のネットワークデバイスなどであってもよい。ＰＤ１１２０－Ａは、時刻同期を実行し、ＰＤ１１２０－Ａによる同期動作を促進するためのモジュール（例えば、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアコンポーネント、またはこれらの任意の組み合わせ）であってよい、同期アプリケーション１１３０をサポートすることができる。いくつかの実施形態では、ＰＤ１１２０－Ａによる同期動作は、他のデバイスによる（例えば、無線ネットワークシステム１１００の他のＰＤおよび／またはＣＤによる）動作と同時に実行される。いくつかの実施形態では、ＰＤ１１２０－Ａによる同期動作は、他のデバイスによって実行される動作と同時ではないが、予め定められたパターンに従って実行されてもよい。例えば、ＰＤ１１２０－Ａは、第１の予め定められた時点に１つの動作を実行し、ＰＤ１１２０－Ｂは、（第１の予め定められた時点よりも前または後であってもよい）第２の予め定められた時点に別の（または同様の）動作を実行するなどができる。ＰＤ１１２０－Ａ上の同期アプリケーション１１３０は、ＣＤ１１１０上にインスタンス化された同様のアプリケーションと連携して動作する（例えば、そこから命令を受信してそこにデータを提供する）ことができる。同期アプリケーション１１３０は、産業アプリケーション、車両アプリケーション、安全アプリケーション、測定制御アプリケーション、技術的制御および監視アプリケーション、スマートホームコントロールアプリケーション、ナビゲーションアプリケーション、ロボットアプリケーションなどであってよい。同期アプリケーション１１３０は、ＣＤ１１１０に対する時刻同期要求を生成し、同期動作の時点の表示をＣＤ１１１０から受信して処理し、関連するデバイス１１２２－Ａに、同期動作と連携して１つまたは複数の動作を実行させ、関連するデバイス１１２２－Ａからデータを収集し、収集したデータ（交換データを含む）を処理してＣＤ１１１１０に通信するなどができる。
【0054】
ＰＤ１１２０－Ａ（ならびに他のＰＤおよびＣＤ）は、単一の無線帯域（例えば、２.４ＧＨｚ帯域、５ＧＨｚ帯域、６０ＧＨｚ帯域など）または複数の帯域（例えば、２.４ＧＨｚ帯域および５ＧＨｚ帯域の両方）での無線接続が可能であってもよい。ＰＤ１１２０－Ａは、電波の受信および送信のために１つまたは複数のアンテナ１１４０を使用（または接続）することができる。いくつかの実施形態では、アンテナ１１４０は、単一のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）であってもよいし、それを含んでいてもよい。アンテナ１１４０によって受信された信号は、無線コンポーネント１１４２によって処理されてもよく、この無線コンポーネント１１４２は、フィルタ（例えば、バンドパスフィルタ）、低ノイズ無線周波数増幅器、逓降変換ミキサ、中間周波数増幅器、アナログ－デジタル変換器、逆フーリエ変換モジュール、逸脱モジュール、インターリーバー、エラー補正モジュール、スクランブラー、ならびにアンテナ１１４０によって受信された変調信号を処理するために使用されてもよい他の（アナログおよび／またはデジタル）回路を含むことができる。無線コンポーネント１１４２は、受信した（およびデジタル化された）信号を物理層コンポーネント（ＰＨＹ）１１４４に提供することができる。ＰＨＹ１１４４は、デジタル化された信号を、リンク層１１４６に供給することができるフレームに変換することができる。リンク層１１４６は、例えば、広告、スキャン、開始、接続およびスタンバイなどの複数の状態を有し得る。リンク層１１４６は、フレームをデータパケットに変換することができる。送信の間、データ処理は、リンク層１１４６がデータパケットをフレームに変換し、それがＰＨＹ１１４４によって無線コンポーネント１１４２に提供されるデジタル信号に変換されるという逆の方向で発生することができる。無線コンポーネント１１４２は、デジタル信号を無線信号に変換し、この無線信号を、アンテナ１１４０を使用して送信することができる。いくつかの実施形態では、無線コンポーネント１１４２、ＰＨＹ１１４４およびリンク層１１４６は、無線コントローラの一部として、例えば単一の集積回路として実装されている無線コントローラとして実装されてもよい。
【0055】
ＰＤ１１２０－Ａ（または他のＰＤおよびＣＤデバイス）は、１つまたは複数のＣＰＵ１１５０を含むことができる。いくつかの実施形態では、ＣＰＵ１１５０は、１つまたは複数の有限状態機械（ＦＳＭ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などを含むことができる。ＰＤ１１２０－Ａは、ＰＤ１１２０－Ａ上で実行されてもよい他のプロセスと一緒に、同期動作に関連するさまざまな動作を実行する単一のプロセッサを有することができる。いくつかの実施形態では、ＰＤ１１２０－Ａは、ＰＤ１１２０－Ａ上で実行される他のプロセスおよびアプリケーションとは別個の同期操作のための専用のプロセッサを有することができる。ＰＤ１１２０－Ａは、さらに、メモリデバイス１１６０を含むことができ、このメモリデバイス１１６０は、不揮発性の、例えば読み取り専用（ＲＯＭ）メモリ、ならびに揮発性の、例えばランダムアクセス（ＲＡＭ）メモリであってもよい（または含んでいてもよい）。ＰＤ１１２０－Ａのメモリデバイス１１６０は、同期アプリケーション１１３０のためのコードおよびサポートデータを記憶することもできる。
【0056】
ＰＤ１１２０－Ａは、クロック１１４８と、電力管理ユニット（ＰＭＵ）１１７０と、をさらに含むことができ、この電力管理ユニット１１７０は、クロック／リセットおよび電力リソースを管理することができる。ＰＤ１１２０－Ａは、関連するデバイス１１２２－Ａを含む他の外部デバイスおよび構造部との通信を可能にするために、入／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ１１９０をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏコントローラ１１９０は、汎用Ｉ／Ｏ（ＧＰＩＯ）インタフェース、ＵＳＢインタフェース、ＰＣＭデジタルオーディオモジュール、ならびに他のＩ／Ｏコンポーネントを使用可能にすることができる。
【0057】
上記の説明は、例示的であり、限定的ではないことが意図されていることが理解されるべきである。上記説明を読んで理解すれば、他の多くの実施形態例が当業者には明らかであろう。本開示は特定の例を説明しているが、本開示のシステムおよび方法は、本明細書に記載の例に限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲の範囲内で修正を加えて実施されてもよいことが認識されるであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく、むしろ例示的な意味で見なされるべきである。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲で権利付与される同等物の全範囲と共に決定されるべきである。
【0058】
上述の方法、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはコードの実施形態は、処理要素によって実行可能な、機械アクセス可能、機械読み取り可能、コンピュータアクセス可能、またはコンピュータ読み取り可能媒体上に格納された命令またはコードを介して実装されてよい。「メモリ」は、例えばコンピュータまたは電子システムなどの機械によって読み取り可能な形態で情報を提供する（すなわち格納および／または送信する）任意の機構を含む。例えば、「メモリ」には、例えばスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）またはダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）などのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＲＯＭ、磁気的もしくは光学的記録媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的記録デバイス；光学的記録デバイス、音響的記録デバイス、ならびに機械（例えばコンピュータ）によって読み取り可能な形態で電子的命令もしくは情報を格納もしくは送信するのに適した任意の種類の有形の機械可読媒体が含まれる。
【0059】
「１つの実施形態」または「ある実施形態」に対する本明細書全体を通した参照は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書全体を通したさまざまな場所での「１つの実施形態において」または「ある実施形態において」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせてもよい。
【0060】
前述の明細書では、特定の例示的な実施形態を参照して詳細な説明が与えられている。しかしながら、添付の特許請求の範囲に記載されているように、本開示のより広い趣旨および範囲から逸脱することなく、それらの実施形態に対してさまざまな修正および変更を行うことができることは明らかであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく、むしろ例示的な意味で見なされるべきである。さらに、前述の実施形態、実施形態および／または他の例示的な言語の使用は、必ずしも同じ実施形態または同じ例を指すとは限らないが、異なる別個の実施形態、ならびに潜在的に同じ実施形態を指す場合がある。
【0061】
「例」または「例示的」という言葉は、本明細書では、例、事例、または例示として機能することを意味するために使用されている。本明細書で「例」または「例示的」として記載される任意の態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも好適もしくは有利であるとの意に解釈されるべきではない。むしろ、「例」または「例示的」という言葉の使用は、概念を具体的な形態に提示することを意図する。本出願で使用される場合、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく、むしろ包括的な「または」を意味することを意図している。すなわち、特段の明記がない限り、または文脈から明らかでない限り、「Ｘは、ＡまたはＢを含む」とは、任意の自然な包括的順列を意味することを意図している。つまり、ＸがＡを含む、ＸがＢを含む、またはＸがＡとＢの両方を含むならば、「ＸはＡまたはＢを含む」とは、上記のいずれかの事例を満たすことになる。付加的に、本出願および添付の特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、単数形に向けられるべき特段の明記がない限り、またはそのことが文脈から明らかでない限り、一般に、「１つまたは複数」を意味すると解釈されるべきである。さらに、全体を通して「ある実施形態」または「１つの実施形態」あるいは「ある実施形態」または「１つの実施形態」という用語の使用は、特段の説明がない限り、同じ実施形態または実施形態を意味することを意図したものではない。また、本明細書で使用される「第１」、「第２」、「第３」、「第４」などの用語は、異なる要素間を区別するラベルとしての意味であり、必ずしもそれらの数値指定に従った序数の意味を有するものとは限らない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【外国語明細書】