特許 7277480 フレーム保留の強化

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-10

(45)【発行日】2023-05-19

(54)【発明の名称】フレーム保留の強化

(51)【国際特許分類】

   H04W 52/02 20090101AFI20230511BHJP

   H04W 28/14 20090101ALI20230511BHJP

   H04W 84/18 20090101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

H04W52/02

H04W28/14

H04W84/18

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020566743

(86)(22)【出願日】2018-09-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-09

(86)【国際出願番号】 US2018050051

(87)【国際公開番号】W WO2020050859

(87)【国際公開日】2020-03-12

【審査請求日】2021-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】502208397

【氏名又は名称】グーグル エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｇｏｏｇｌｅ ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】１６００ Ａｍｐｈｉｔｈｅａｔｒｅ Ｐａｒｋｗａｙ ９４０４３ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ， ＣＡ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】フイ，ジョナサン・ウィン－ヤン

(72)【発明者】

【氏名】トゥロン，マーティン・エイ

【審査官】久松 和之

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０８５７６７６１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１２／１４０８５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０２８９３６４９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５２７７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５１９４６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤレスメッシュネットワーク内の親装置上の保留データを示す方法であって、前記方法は、
前記親装置が端末装置からデータメッセージを受信することと、
前記データメッセージの受信に応答して、前記端末装置へのメッセージがバッファリングされているか否かを判断することと、
前記端末装置へのメッセージがバッファリングされていないという判断に応答して、前記端末装置へのメッセージがバッファリングされていないことを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信することと、または、
前記端末装置へのメッセージがバッファリングされているという判断に応答して、前記端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信することとを含み、前記送信によって、前記端末装置は、前記バッファリングされたメッセージを要求し、
前記方法は、
前記親装置が、前記端末装置がデータ要求コマンドの送信に応答して前記バッファリングされたメッセージを受信するように構成されていることを示す親要求メッセージを受信することと、
前記親要求メッセージの受信に応答して、前記親装置を、前記端末装置からの前記データ要求コマンドの受信に応答して前記バッファリングされたメッセージを前記端末装置に送信するように構成することをさらに含む、方法。

【請求項2】

前記親装置が前記データ要求コマンドを前記端末装置から受信することと、
前記データ要求コマンドに応答して、前記バッファリングされたメッセージを前記端末装置に送信することとを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記データ要求コマンドは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンドである、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記親装置が前記バッファリングされたメッセージの送信に対応する受信通知を受信していない場合、前記親装置は、前記端末装置から別のデータ要求コマンドを受信するまで前記メッセージをバッファリングする、請求項２または３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

前記親装置が前記端末装置へのメッセージを受信することと、
前記端末装置の代わりに前記メッセージを確認することと、
前記メッセージをバッファリングすることとを含む、請求項１～４のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

前記データメッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データメッセージである、請求項１～５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

親装置として構成されたメッシュネットワーク装置であって、前記メッシュネットワーク装置は、
ワイヤレスメッシュネットワークで通信するように構成された受信通知メッシュネットワークインターフェイスと、
ルーティングアプリケーションを実装するためのメモリおよびプロセッサシステムとを備え、
前記ルーティングアプリケーションは、
端末装置からデータメッセージを受信し、
前記データメッセージの受信に応答して、前記端末装置へのメッセージがバッファリングされているか否かを判断し、
前記端末装置へのメッセージがバッファリングされていないという判断に応答して、前記端末装置へのメッセージがバッファリングされていないことを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信するように構成され、または、
前記端末装置へのメッセージがバッファリングされているという判断に応答して、前記端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信するように構成され、前記送信によって、前記端末装置は、前記バッファリングされたメッセージを要求し、
前記ルーティングアプリケーションは、さらに、
データ要求コマンドの送信に応答して前記バッファリングされたメッセージを受信するように前記端末装置が構成されたことを示す親要求メッセージを受信し、
前記親要求メッセージの受信に応答して、前記親装置を、前記端末装置からの前記データ要求コマンドの受信に応答して前記バッファリングされたメッセージを前記端末装置に送信するように構成するように構成される、メッシュネットワーク装置。

【請求項8】

前記ルーティングアプリケーションは、
前記端末装置から前記データ要求コマンドを受信し、
前記データ要求コマンドに応答して、前記バッファリングされたメッセージを前記端末装置に送信するように構成されている、請求項７に記載のメッシュネットワーク装置。

【請求項9】

前記データ要求コマンドは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンドである、請求項８に記載のメッシュネットワーク装置。

【請求項10】

前記ルーティングアプリケーションは、前記親装置が前記バッファリングされたメッセージの送信に対応する受信通知を受信していない場合、前記端末装置から別のデータ要求コマンドを受信するまで前記メッセージをバッファリングするように構成されている、請求項７～９のいずれかに記載のメッシュネットワーク装置。

【請求項11】

前記端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留値を含む前記データメッセージ受信通知の送信によって、前記端末装置は、前記データメッセージ受信通知を受信した後に、受信器をオンにし、前記バッファリングされたメッセージを受信し、
前記ルーティングアプリケーションは、前記データメッセージ受信通知を送信した後、前記端末装置からデータ要求コマンドを受信することなく、前記バッファリングされたメッセージを前記端末装置に送信するように構成されている、請求項７～１０のいずれかに記載のメッシュネットワーク装置。

【請求項12】

前記データメッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データメッセージである、請求項７～１１のいずれかに記載のメッシュネットワーク装置。

【請求項13】

端末装置として構成されたメッシュネットワーク装置であって、
前記メッシュネットワーク装置は、
ワイヤレスメッシュネットワークで通信するように構成された受信通知メッシュネットワークインターフェイスと、
ルーティングアプリケーションを実装するためのメモリおよびプロセッサシステムとを備え、
前記ルーティングアプリケーションは、データ要求コマンドの送信に応答して、前記端末装置がバッファリングされたメッセージを受信するように構成されていることを示す親要求メッセージを親装置に送信するように構成され、前記送信によって、前記親装置は、前記端末装置から前記データ要求コマンドを受信したことに応答して、前記バッファリングされたメッセージを前記端末装置に送信し、
前記ルーティングアプリケーションは、さらに、
データメッセージを前記親装置に送信し、
前記データメッセージの送信に応答して、前記親装置が前記端末装置へのメッセージをバッファリングしているか否かを示す指標を含むデータメッセージ受信通知を前記親装置から受信し、
前記端末装置へのメッセージがバッファリングされているという判断に応答して、前記バッファリングされたメッセージを送信させる前記データ要求コマンドを前記親装置に送信し、前記親装置から前記バッファリングされたメッセージを受信する、または、
前記端末装置へのメッセージがバッファリングされていないという判断に応答して、低電力状態に移行するように構成されている、メッシュネットワーク装置。

【請求項14】

前記端末装置は、前記データメッセージを前記親装置に送信する前に、低電力状態から高電力状態に移行する、請求項１３に記載のメッシュネットワーク装置。

【請求項15】

前記ルーティングアプリケーションは、
前記データメッセージ受信通知を受信した後に、前記端末装置を低電力状態に移行し、
一定期間の後、前記データ要求コマンドを送信する前に、前記端末装置を高電力状態に移行するように構成されている、請求項１３または１４に記載のメッシュネットワーク装置。

【請求項16】

前記データ要求コマンドは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンドである、請求項１３～１５のいずれかに記載のメッシュネットワーク装置。

【請求項17】

前記データメッセージは、前記親装置に送信され、または、
前記データメッセージの送信によって、前記親装置は、前記メッセージを別の装置に転送する、請求項１３～１６のいずれかに記載のメッシュネットワーク装置。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

背景
環境条件を検知し、機器を制御し、およびユーザに情報および警告を提供するために、ワイヤレスメッシュネットワークを介して、装置を互いに接続し且つクラウドサービスに接続することは、ますます普及している。ワイヤレスメッシュネットワーク上の多くの装置がバッテリ電力で長時間動作するように設計されているため、装置の利用可能なコンピューティング、ユーザインターフェイスおよび無線リソースが制限される。

【0002】

また、一部のワイヤレスメッシュネットワーク装置は、電力消費を低減するために周期的にスリープすることがあり、データパケットを受信するようにメッシュネットワークに常時無線接続していない。スリープ中のメッシュネットワーク端末装置は、周期的にウェイクアップ（wake-up）し、センサデータまたは状態などのデータを親装置に送信することができる。端末装置は、伝送したデータまたは状態に対する受信通知（ＡＣＫ）を親装置から受信した後、親装置が端末装置に送信すべきデータパケットをバッファリングしているか否かを判断するために、追加のデータ要求コマンドメッセージを送信しなければならない。例えば、センサなどの多くの端末装置に対して、データパケットを受信する必要が少ないため、親装置は、端末装置へのデータパケットを殆どバッファリングしない。データ要求コマンドの送信およびデータ要求コマンドに対する応答の受信は、電力を無駄に消費し、端末装置のバッテリ寿命を短くしてしまう。

【発明の概要】

【0003】

概要
この概要は、一般的に、ワイヤレスメッシュネットワーク内の親装置が端末装置へのデータを保留していることを示す指標（indication）を提供することに関連するフレーム保留の強化（enhanced frame pending）の簡略概念を紹介するために提供される。簡略概念は、以下の詳細な説明においてさらに説明される。この概要は、請求される主題の本質的な特徴を特定することを意図しておらず、請求される主題の範囲を限定することを意図していない。

【0004】

一態様において、ワイヤレスメッシュネットワークにおいてフレーム保留を強化するための方法、装置、システム、および手段が記載される。この場合、親装置は、端末装置からデータメッセージを受信し、データメッセージの受信に応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされているか否かを判断する。親装置は、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないという判断に応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないことを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信し、または親装置は、端末装置へのメッセージがバッファリングされているという判断に応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信する。これによって、端末装置は、バッファリングされたメッセージを要求する。

【0005】

他の態様において、ワイヤレスメッシュネットワークにおいてフレーム保留を強化するための方法、装置、システム、および手段が記載される。この場合、端末装置は、データメッセージを親装置に送信し、データメッセージの送信に応答して、親装置が端末装置へのメッセージをバッファリングしているか否かを示す指標を含むデータメッセージ受信通知を受信する。端末装置は、バッファリングされたメッセージを送信させるデータ要求コマンドを親装置に送信し、親装置からバッファリングされたメッセージを受信する、または低電力状態に移行する。

【0006】

１つ以上の実装形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載される。他の特徴および利点は、説明および図面ならびに特許請求の範囲から明白になるであろう。この概要は、詳細な説明および図面においてさらに説明される主題を紹介するために提供される。したがって、この概要は、請求される主題の本質的な特徴を説明するものと見なされるべきではなく、請求される主題の範囲を限定するように使用されるべきでもない。

【0007】

ワイヤレスメッシュネットワーク内の親装置上の保留データを示す方法が提供される。この方法は、親装置が端末装置からデータメッセージを受信することを含む。この方法は、データメッセージの受信に応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされているか否かを判断することをさらに含む。この方法は、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないと判断することに応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないことを示すフレーム保留中値を含むデータメッセージ受信通知を送信すること、または端末装置へのメッセージがバッファリングされていると判断することに応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留中値を含むデータメッセージ受信通知を送信することをさらに含む。これによって、端末装置は、バッファリングされたメッセージを要求する。

【0008】

この方法は、親装置が端末装置からデータ要求コマンドを受信することと、データ要求コマンドに応答して、バッファリングされたメッセージを端末装置に送信することとをさらに含んでもよい。

【0009】

データ要求コマンドは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンドであってもよい。

【0010】

この方法は、親装置が、端末装置がデータ要求コマンドの送信に応答してバッファリングされたメッセージを受信するように構成されていることを示す親要求メッセージを受信することと、親要求メッセージの受信に応答して、親装置を、端末装置からデータ要求コマンドの受信に応答してバッファリングされたメッセージを端末装置に送信するように構成することとをさらに含んでもよい。

【0011】

親装置がバッファリングされたメッセージの送信に対応する受信通知を受信していない場合、親装置は、端末装置から別のデータ要求コマンドを受信するまでメッセージをバッファリングしてもよい。

【0012】

この方法は、親装置が端末装置へのメッセージを受信することと、端末装置の代わりにメッセージを確認することと、メッセージをバッファリングすることとをさらに含んでもよい。

【0013】

データメッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データメッセージであってもよい。
また、親装置として構成されたメッシュネットワーク装置が提供される。メッシュネットワーク装置は、ワイヤレスメッシュネットワークで通信するように構成された受信通知メッシュネットワークインターフェイスと、ルーティングアプリケーションを実装するためのメモリおよびプロセッサシステムとを備える。ルーティングアプリケーションは、端末装置からデータメッセージを受信するように構成されている。ルーティングアプリケーションは、データメッセージの受信に応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされているか否かを判断するようにさらに構成される。ルーティングアプリケーションは、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないという判断に応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないことを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信するように構成され、または端末装置へのメッセージがバッファリングされているという判断に応答して、端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信するように構成されている。これによって、端末装置は、バッファリングされたメッセージを要求する。

【0014】

ルーティングマネージャアプリケーションは、端末装置からデータ要求コマンドを受信し、データ要求コマンドに応答して、バッファリングされたメッセージを端末装置に送信するようにさらに構成されてもよい。

【0015】

データ要求コマンドは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンドであってもよい。

【0016】

ルーティングマネージャアプリケーションは、データ要求コマンドの送信に応答してバッファリングされたメッセージを受信するように端末装置が構成されたことを示す親要求メッセージを受信し、親要求メッセージの受信に応答して、親装置を、端末装置からデータ要求コマンドの受信に応答してバッファリングされたメッセージを端末装置に送信するように構成するようにさらに構成されてもよい。

【0017】

ルーティングマネージャアプリケーションは、親装置がバッファリングされたメッセージの送信に対応する受信通知を受信していない場合、端末装置から別のデータ要求コマンドを受信するまでメッセージをバッファリングするようにさらに構成されてもよい。

【0018】

端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知の送信によって、端末装置は、データメッセージ受信通知を受信した後に、受信器をオンにし、バッファリングされたメッセージを受信する。ルーティングアプリケーションは、データメッセージ受信通知を送信した後、端末装置からデータ要求コマンドを受信することなく、バッファリングされたメッセージを端末装置に送信するようにさらに構成されてもよい。

【0019】

データ要求コマンドは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データメッセージであってもよい。
また、端末装置として構成されたメッシュネットワーク装置が提供される。メッシュネットワーク装置は、ワイヤレスメッシュネットワークで通信するように構成された受信通知メッシュネットワークインターフェイスと、ルーティングアプリケーションを実装するためのメモリおよびプロセッサシステムとを備える。ルーティングアプリケーションは、データメッセージを親装置に送信するように構成されている。ルーティングアプリケーションは、データメッセージの送信に応答して、親装置が端末装置へのメッセージをバッファリングしているか否かを示す指標を含むデータメッセージ受信通知を親装置から受信するようにさらに構成される。ルーティングアプリケーションは、以バッファリングされたメッセージを送信させるデータ要求コマンドを親装置に送信し、親装置からバッファリングされたメッセージを受信するように構成され、または低電力状態に移行するように構成されている。

【0020】

端末装置は、データメッセージを親装置に送信する前に、低電力状態から高電力状態に移行してもよい。

【0021】

ルーティングマネージャアプリケーションは、データメッセージ受信通知を受信した後に、端末装置を低電力状態に移行し、一定期間の後、データ要求コマンドを送信する前に、端末装置を高電力状態に移行するようにさらに構成されてもよい。

【0022】

ルーティングマネージャアプリケーションは、データ要求コマンドの送信に応答して、端末装置がバッファリングされたメッセージを受信するように構成されていることを示す親要求メッセージを親装置に送信するようにさらに構成されてもよい。この送信によって、親装置は、端末装置からデータ要求コマンドを受信したことに応答して、バッファリングされたメッセージを端末装置に送信する。

【0023】

データ要求コマンドは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンドであってもよい。

【0024】

データメッセージは、親装置に送信してもよく、またはデータメッセージの送信によって、親装置は、メッセージを別の装置メッシュネットワーク装置に転送してもよい。

【0025】

以下、図面を参照して、フレーム保留を強化するための態様を説明する。図面全体を通して、同様の特徴および構成要素は、同様の番号で示される。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】フレーム保留を強化するための様々な態様を実施することができる例示的なメッシュネットワークシステムを示す図である。

【図2】フレーム保留を強化するための様々な態様を実施することができる例示的な環境を示す図である。

【図3a】本明細書に記載された技術の態様に従って、親装置と端末装置との間のデータおよび制御トランザクションの一例を示す図である。

【図3b】本明細書に記載された技術の態様に従って、親装置と端末装置との間のデータおよび制御トランザクションの別の例を示す図である。

【図4】本明細書に記載された技術の態様に従って、フレーム保留を強化するための方法の一例を示す図である。

【図5】本明細書に記載された技術の態様に従って、フレーム保留を強化するための方法の一例を示す図である。

【図6】本明細書に記載された技術の態様に従って、メッシュネットワークを実装することができる例示的な環境を示す図である。

【図7】本明細書に記載された技術の１つ以上の態様に従って、メッシュネットワーク環境に実装され得る例示的なメッシュネットワーク装置を示す図である。

【図8】フレーム保留を強化するための態様を実施することができる例示的な装置を含む例示的なシステムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

詳細な説明
本明細書は、ワイヤレスメッシュネットワーク内の装置間にバッファリングされたデータパケット（例えば、メッセージ）のポーリングに関連するエネルギー消費およびネットワークトラフィックを低減するための技術および装置を記載する。端末装置が電力（例えば、バッテリ電力）を節約するためにスリープする必要に基づいて、親装置は、端末装置がウェイクアップするまで、端末装置へのデータパケットを受信、確認およびバッファリングする。端末装置は、周期的にウェイクアップし、センサ読み取り値または状態メッセージなどのアプリケーションデータを親装置に送信する。親装置上の保留データを示す指標を、端末装置によって送信される受信通知に含むことによって、余分なデータ要求メッセージおよび受信通知を低減または排除することができ、端末装置のバッテリ寿命を増加し、メッシュネットワーク上のネットワークトラフィックを低減することができる。

【0028】

ワイヤレスメッシュネットワークは、ワイヤレスノードを備える通信ネットワークである。これらのワイヤレスノードは、メッシュネットワークにおいて、データトラフィックに信頼できる且つ豊富な通信経路を提供するメッシュトポロジーに従って接続される。ワイヤレスメッシュネットワークは、複数の無線リンクまたはホップを使用して、メッシュネットワーク内の装置間にデータトラフィックを転送する。したがって、単一の無線リンクによってカバーされる区域よりも大きな区域をカバーすることができる。

【0029】

ワイヤレスメッシュネットワークは、専有技術または標準技術に準拠することができる。例えば、ワイヤレスメッシュネットワークは、メッシュネットワーキングスタックのうち、上位層内のアプリケーションによって使用される物理（ＰＨＹ）層およびメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層の特徴およびサービスを定義するＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠することができる。上位層アプリケーションは、これらの標準定義サービスに依存して、パケットデータのアドレス指定およびルーティングをサポートすることによって、メッシュネットワーク全体のアプリケーションレベル通信およびメッシュネットワークと外部ネットワークとの間のアプリケーションレベル通信をサポートする。同様に、ブルートゥース（登録商標）、Thread（登録商標）、ZigBee（登録商標）、Z-Wave（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）、ブルートゥーススマート（Bluetooth Smart）、およびブルートゥースメッシュ（Bluetooth Mesh）などの他のワイヤレスメッシュネットワーク技術は、同様の層状ネットワーキングスタックを有する。

【0030】

クラウドベースサービスに依存するアプリケーションは、メッシュネットワーク装置にパケットを送信し、メッシュネットワーク装置からパケットを受信する。これらのパケットは、様々な技術を使用する多数のネットワークを通過する。低電力動作を促進するために、メッシュネットワークは、低データレートを使用する低電力無線技術を使用して、エネルギーを節約する。また、メッシュネットワークからクラウドベースサービスへのネットワーク接続は、データを送信する帯域幅およびコストが制約されるセルラワイヤレスシステムを含むことができる。

【0031】

多くのメッシュネットワーク装置、例えばセンサは、数月または数年などの長期間に亘って低電力のバッテリで動作するように設計されている。長いサービス寿命を達成するために、バッテリ駆動のメッシュ装置は、一定の期間に、多くの装置機能、例えば無線インターフェイスおよびネットワークインターフェイスをオフにするまたはスリープにすることがある。スリープ期間中、メッシュ装置は、メッシュネットワークを介して、当該メッシュ装置に送信されるパケットを受信することができない。これらのスリープ中のメッシュ装置は、親装置に接続されている。メッシュ装置がスリープしており、メッシュネットワーク上でアクティブでないときに、親装置は、スリープ中のメッシュ装置に代わって応答することができる。親装置は、子装置へのパケットをバッファリングし、子装置に代わって応答する。

【0032】

従来のシステムにおいて、端末装置は、データを親装置に送信し、親装置から、端末装置へのデータパケットが親装置上でバッファリングされているか否かを示す指標を含まない受信通知を受信する。端末装置は、データ要求コマンドを親装置に送信することによって、データパケットが親装置上でバッファリングされているか否かを判断し、バッファリングされたデータを要求する。親装置は、データ要求コマンドに応答して、バッファリングされたデータまたはデータパケットがバッファリングされているか否かを示す受信通知を端末装置に送信する。

【0033】

一態様において、受信したメッシュネットワークメッセージに応答して送信された受信通知メッセージは、メッシュネットワークメッセージを送信したメッシュネットワーク装置へのデータを保留されていることを示す指標を含むように強化される。例えば、端末装置のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）エンティティは、ＭＡＣデータフレームを含むメッセージを親装置に送信する。端末装置によって親装置に送信されるメッセージは、親装置へのメッセージであってもよく、親装置が別の装置に転送するメッセージであってもよい。これに応答して、親装置のＭＡＣエンティティは、端末装置へのデータパケットが保留されているか否かを示すフレーム保留指標を含む受信通知を送信する。受信通知の受信に応答して、フレーム保留指標が端末装置へのデータが保留されていないことを示す場合、端末装置は、受信器をオフにし、スリープ状態（例えば、低電力状態または低電力モード）に戻ることによって、電力消費を低減することができる。フレーム保留指標が端末装置へのデータが保留されていることを示す場合、端末装置は、親装置からデータを取得することができる。

【0034】

代替的なまたは任意の態様において、端末装置から親装置に送信されたデータ要求コマンドは、データパケットが保留されていることを示す受信通知を送信する代わりに、保留されているデータパケットを送信するように親装置をトリガする。親装置によって送信されたＭＡＣデータフレームに対する受信通知が、データパケットが保留されていることを示す場合、親装置は、保留データを端末装置に送信する前に、データ要求コマンドを受信するまで待機する。例えば、端末装置は、メッシュネットワーク無線機を操作することができる高電力状態で動作することができる時間が制限される、または無線機を操作して親装置からバッファリングされたデータパケットを要求および受信する前に、バッテリからコンデンサを再充電するまたはエネルギーを取り入れるために低電力状態に移行する必要がある。明示的なデータ要求コマンドを受信するまで親装置を待機させることによって、端末装置は、データを受信するために利用可能なリソース（例えば、メモリ、演算および／または電力）に基づいて、メッセージを受信するタイミングを制御することができる。

【0035】

代替的なまたは任意の態様において、親装置は、端末装置がデータ要求の後に受信器をオンのままにして保留データを受信するように構成されているか否かを判断することができる。端末装置は、子機として親装置に接続されている間に、親装置への親要求メッセージにおいて、端末装置がデータ要求コマンドの送信に応じて保留データの受信をサポートすることを示すことができる。代替的には、親装置は、データ要求コマンドの受信通知を送信した後、保留データを送信することができる。この場合、親装置は、保留データの送信に対する受信通知を受信すると、端末装置がデータ要求の後に受信器をオンのままにして保留データを受信するように構成されていると推測することができる。

【0036】

記載されたフレーム保留を強化するための装置、システムおよび方法の特徴および概念は、任意の数の異なる環境、システム、装置および／または様々な構成に実装されてい。以下、例示的な装置、システムおよび構成を用いて、フレーム保留を強化するための態様を説明する。

【0037】

図１は、フレーム保留を強化するための様々な態様を実施することができる例示的なシステムとしてのメッシュネットワーク１００を示す。メッシュネットワーク１００は、ルータ１０２、ルータ適格端末装置１０４および端末装置１０６を含むワイヤレスメッシュネットワークである。ルータ１０２、ルータ適格端末装置１０４および端末装置１０６の各々は、メッシュネットワーク上で通信するためのメッシュネットワークインターフェイスを含む。ルータ１０２は、各々のメッシュネットワークインターフェイスを介して、パケットデータを送受信する。また、ルータ１０２は、メッシュネットワーク１００の全体においてトラフィックをルーティングする。

【0038】

ルータ適格端末装置１０４は、メッシュネットワークトポロジーのリーフノード（leaf node）に位置し、メッシュネットワーク１００の他のノードにトラフィックを能動的にルーティングしないルータ適格端末装置を表す。ルータ適格装置１０４は、追加のメッシュネットワーク装置に接続されると、ルータ１０２になる。端末装置１０６は、メッシュネットワーク１００を介して通信することができるが、単にパケットを親ルータ１０２に転送するのみであり、メッシュネットワーク１００においてトラフィックをルーティングする機能を有しない装置である。例えば、バッテリ駆動のセンサは、一種類の端末装置１０６である。

【0039】

一部の端末装置１０６は、動作している時間のうち一部の時間に、一部の動作またはハードウェアを停止する（すなわち、スリープする）ことができる。例えば、端末装置１０６は、メッシュネットワーク１００に接続する必要がある動作の電力を節約するために、無線機またはネットワークインターフェイスを停止することができる。例えば、バッテリ駆動の温度センサは、温度を報告する時のみ、周期的にウェイクアップし、次の報告までの間にスリープする。端末装置１０６は、スリープすると、メッシュネットワーク１００に能動的に接続されていないため、指定クエリに応答することができず、メッシュネットワーク１００を介してデータパケットを受信することができない。

【0040】

図２は、フレーム保留を強化するための様々な態様および技術を実装することができる例示的な環境２００を示す。環境２００は、メッシュネットワーク１００を含む。メッシュネットワーク１００内のいくつかのルータ１０２は、特定の機能を行う。

【0041】

（ゲートウェイおよび／またはエッジルータとも知られている）境界ルータ２０２は、複数のルータ１０２のうちの１つである。境界ルータ２０２は、メッシュネットワークインターフェイスと共に、メッシュネットワーク１００の外側の外部ネットワークと通信するための第２のインターフェイスを含む。境界ルータ２０２は、外部ネットワークを介してアクセスポイント２０４に接続される。アクセスポイント２０４は、例えば、イーサネット（登録商標）ルータ、ＷｉＦｉ（登録商標）アクセスポイント、セルラ基地局、または異なる種類のネットワークを相互接続するための任意の他の適切な装置であってもよい。図２は、明瞭性のために１つのみの境界ルータ２０２を示しているが、メッシュネットワーク１００は、任意の数の外部ネットワークに接続することができる任意の数の境界ルータ２０２を含んでもよい。別の実装形態において、端末装置１０６は、境界ルータ２０２として動作してもよい。この場合、境界ルータ２０２として動作している端末装置は、メッシュネットワーク１００と外部ネットワークとの間のトラフィックをルーティングするが、他のメッシュネットワーク装置間のトラフィックをルーティングしない。

【0042】

アクセスポイント２０４は、インターネットなどの通信ネットワーク２０６に接続される。通信ネットワーク２０６に接続されているクラウドサービス２０８は、メッシュネットワーク１００内の装置に関連するサービスおよび／またはメッシュネットワーク１００内の装置を使用するサービスを提供する。限定ではなく一例として、クラウドサービス２０８は、スマートフォン、タブレットなどのエンドユーザ装置をメッシュネットワーク１００内の装置に接続する用途、メッシュネットワーク１００から取得されたデータを処理してエンドユーザに提示する用途、１つ以上のメッシュネットワーク１００内の装置をクラウドサービス２０８のユーザアカウントにリンクする用途、メッシュネットワーク１００内の装置を提供および更新する用途などを提供する。代替的にまたは選択的に、クラウドサービス２０８に関連するサービスは、クラウドサービス２０８と、メッシュネットワーク装置が配置されている構造物に配置されたハブ装置（例えば、境界ルータ２０２、セキュリティハブなど）との間に完全にまたは部分的に分散されてもよい。メッシュネットワーク装置の特性、リソースおよびインターフェイスまたは構造物に関連する情報の格納場所は、クラウドサービス２０８とハブ装置との間に任意の適切な方法で動的に分散されてもよい。

【0043】

複数のルータ１０２のうち、１つのルータは、メッシュネットワーク１００のリーダ２１０として機能する。リーダ２１０は、ネットワーク構成情報の主要なアービタであり、ルータ識別子の割り当てを管理し、メッシュネットワーク１００のネットワーク構成情報を含むネットワークデータを伝達する。

【0044】

フレーム保留の強化（enhanced frame pending）
図３ａは、親装置３０２上で端末装置３０４へのデータパケットが保留されていない場合に、親装置３０２と端末装置３０４との間の通信に関与するデータおよび制御トランザクションの一例を示す。３０５において、端末装置３０４は、ウェイクアップする（すなわち、低電力状態から高電力状態に移行する）。例えば、端末装置３０４は、無線周波数（ＲＦ）トランシーバをオンにして、センサ読取値または状態メッセージなどのメッセージを送信する。３１０において、端末装置３０４は、データメッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データフレーム）を親装置３０２に送信する。データメッセージを受信した後、親装置３０２は、３１５において、端末装置３０４に送信すべきデータが保留されていないと判断する。３２０において、親装置３０２は、データが保留されていないことを示すように設定されたフレーム保留フィールドの値（例えば、「０」に設定されたフレーム保留フィールドの値）を含むデータメッセージ受信通知（ＡＣＫ）を送信する。フレーム保留フィールドは、例えば、親装置によって送信されるＭＡＣ受信通知に含まれるサブフィールドであってもよい。データメッセージ受信通知を受信した後、端末装置３０４は、親装置３０２にデータが保留されていないと判断し、端末装置３０４は、３２５において、電力を節約するためにスリープ状態に戻る（すなわち、高電力状態から低電力状態に移行する）。

【0045】

図３ｂは、親装置３０２上で端末装置３０４へのデータパケットが保留されている場合に、親装置３０２と端末装置３０４との間の通信に関与するデータおよび制御トランザクションの一例を示す。３５５において、端末装置３０４は、ウェイクアップする。例えば、端末装置３０４は、ＲＦトランシーバをオンにして、アプリケーションデータを送信する。３６０において、端末装置は、データメッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データフレーム）を親装置３０２に送信する。データメッセージを受信した後、親装置３０２は、３６５において、端末装置３０４に送信すべきデータが保留されていると判断する。３７０において、親装置３０２は、データが保留されていることを示すように設定されたフレーム保留フィールドの値（例えば、「１」に設定されたフレーム保留フィールドの値）を含むデータメッセージ受信通知（ＡＣＫ）を送信する。データメッセージ受信通知を受信した後、端末装置３０４は、親装置３０２にデータが保留されていないとする。

【0046】

必要に応じて、３７５において、端末装置３０４は、保留データを要求する前に、一定の期間にスリープしてもよい。例えば、端末装置３０４は、リソースが制限されているため、保留データの取得に利用可能なリソースが十分になるまで待機する必要がある。

【0047】

３８０において、端末装置は、データ要求コマンド（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンド）を親装置３０２に送信する。これによって、親装置３０２は、３８５において保留データを送信する。保留データを受信した後、端末装置３０４は、３９０において、電力を節約するためにスリープ状態に戻る。

【0048】

代替的な態様において、データが保留されていることを示すように設定されたフレーム保留フィールドの値を含むデータメッセージ受信通知（ＡＣＫ）を受信した後、端末装置３０４は、受信器をオンのままにして、保留データパケットを受信することができる。この代替的な態様において、３６０において親装置３０２に送信されたデータメッセージは、データ要求コマンドとして暗黙的に機能する。これによって、端末装置３０４へのデータパケットが保留されている場合、親装置３０２は、データメッセージ受信通知メッセージを送信し、その後保留データパケットを送信する。

【0049】

この代替的な態様における動作は、端末装置３０４が子機として親装置３０２に接続されている間に実行されてもよい。端末装置３０４は、親装置３０２への親要求メッセージにおいて、端末装置３０４がデータ要求コマンドまたはデータメッセージの送信に応じて保留データの受信をサポートすることを示すことができる。代替的には、親装置３０２は、データ要求コマンドの受信通知を送信した後、保留データを送信できる。この場合、親装置３０２は、保留データの送信に対する受信通知を受信すると、端末装置３０４がデータ要求の後に受信器をオンのままにして保留データを受信するように構成されていると推測することができる。

【0050】

例示的な方法
例示的な方法４００および５００は、フレーム保留を強化するための１つ以上の態様に従って、図４および５を参照して説明する。通常、本明細書に記載されたコンポーネント、モジュール、方法、および動作は、いずれもソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア（例えば、固定論理回路）、手動処理、またはそれらの任意の組合せを用いて実装されてもよい。例示的な方法の一部の動作は、コンピュータ処理システムに対してローカルおよび／またはリモートであるコンピュータ可読記憶メモリに記憶された実行可能な命令の一般的な文脈で説明されてもよく、実装形態は、ソフトウェアアプリケーション、プログラム、関数などを含んでもよい。代替的にまたは追加的に、本明細書に記載されたいずれかの機能は、例えば、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）、特定用途向け標準製品（ＡＳＳＰ）、システムオンチップシステム（ＳｏＣ）、複合プログラマブルロジック装置（ＣＰＬＤ）などを含むがこれらに限定されない１つ以上のハードウェア論理構成要素によって、少なくとも部分的に実行されてもよい。

【0051】

図４は、一般的に、ワイヤレスメッシュネットワークにおける親装置に関連して、フレーム保留を強化するための例示的な方法４００を示す。記載された方法ブロックの順序は、限定として解釈されるべきではない。方法または代替的な方法を実装するために、説明された方法ブロックのうち、任意の数の方法ブロックを任意の順序で組み合わせることができ、または任意の数の方法ブロックをスキップすることができる。

【0052】

ブロック４０２において、親装置（例えば、親装置３０２）は、端末装置（例えば、端末装置３０４）から、データメッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データメッセージ）を受信する。

【0053】

ブロック４０４において、データメッセージの受信に応答して、親装置は、端末装置へのメッセージ（例えば、データパケット）がバッファリングされているか否かを判断する。

【0054】

ブロック４０６において、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないという判断に応答して、親装置は、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないことを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ ＭＡＣ受信通知）を送信する。

【0055】

ブロック４０８において、端末装置へのメッセージがバッファリングされているという判断に応答して、親装置は、端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知を送信する。

【0056】

ブロック４１０において、端末装置へのメッセージがバッファリングされていることを示すフレーム保留値を含むデータメッセージ受信通知の送信に応答して、親装置は、端末装置からデータ要求コマンド（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンド）を受信する。

【0057】

ブロック４１２において、データ要求コマンドの受信に応答して、親装置は、バッファリングされたメッセージを端末装置に送信する。

【0058】

図５は、一般的に、ワイヤレスメッシュネットワークにおける端末装置に関連して、フレーム保留を強化するための例示的な方法５００を示す。方法ブロックを説明する順序は、限定として解釈されるべきではない。方法または代替方法を実装するために、説明された方法ブロックのうち、任意の数の方法ブロックを任意の順序で組み合わせることができ、または任意の数の方法ブロックをスキップすることができる。

【0059】

ブロック５０２において、端末装置（例えば、端末装置３０４）は、データメッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データメッセージ）を親装置（例えば、親装置３０２）に送信する。

【0060】

ブロック５０４において、端末装置は、端末装置へのメッセージが親装置にバッファリングされているか否かを示す指標を含むデータメッセージ受信通知（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ ＭＡＣ受信通知）を受信する。

【0061】

ブロック５０６において、端末装置は、端末装置へのメッセージが親装置にバッファリングされているか否かを判断する。

【0062】

ブロック５０８において、端末装置へのメッセージがバッファリングされていないという判断に応答して、端末装置は、低電力状態に移行する。

【0063】

ブロック５１０において、端末装置へのメッセージがバッファリングされているという判断に応答して、端末装置は、データ要求コマンド（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ要求コマンド）を親装置に送信する。

【0064】

ブロック５１２において、データ要求コマンドを親装置に送信したことに応じて、端末装置は、親装置からバッファリングされたメッセージを受信する。

【0065】

例示的な環境および装置
図６は、（図１を参照して説明した）メッシュネットワーク１００およびフレーム保留を強化するための態様を実施することができる環境例６００を示す。一般的に、環境６００は、任意の数のメッシュネットワーク装置を備えるスマートホームまたは他の構造物の一部として実装されたメッシュネットワーク１００を含み、これらのメッシュネットワーク装置は、メッシュネットワークにおいて通信するように構成されている。例えば、メッシュネットワーク装置は、サーモスタット６０２、（例えば、煙および／または一酸化炭素などの）危険検出装置６０４、（例えば、屋内および屋外の）カメラ６０６、（例えば、屋内および屋外の）照明ユニット６０８、および（例えば、スマートホーム環境内の）構造物６１２の内部および／または外部に実装された任意の他の種類のメッシュネットワーク装置６１０を含むことができる。この例において、メッシュネットワーク装置はまた、前述した装置、例えば境界ルータ２０２、ルータ装置１０２および／または端末装置１０６として実装された装置を含むことができる。

【0066】

環境６００において、任意の数のメッシュネットワーク装置は、無線で互いに通信し、相互作用する無線相互接続として実装することができる。メッシュネットワーク装置は、多種多様の有用なスマートホーム目的および実装を提供するために、互いにおよび／または中央サーバもしくはクラウドコンピューティングシステムと共にシームレスに統合することができるモジュール装置、インテリジェント装置、マルチセンシング装置、またはネットワーク接続装置である。本明細書に記載された装置として実装され得るメッシュネットワーク装置の例は、図７に示され、図７を参照して説明される。

【0067】

実装形態において、サーモスタット６０２は、スマートホーム環境の周囲気候特性（例えば、温度および／または湿度）を検出し、ＨＶＡＣシステム６１４を制御するためのネスト（登録商標）ラーニングサーモスタットを含むことができる。ラーニングサーモスタット６０２および他のスマート装置は、居住者が装置に入力した設定値を取り込むことによって「学習する」。例えば、サーモスタットは、朝および夜の好ましい温度設定値、構造物の居住者が寝ているときまたは起きているときの好ましい温度設定値、および居住者が在宅していないときまたは在宅しているときの好ましい温度設定値を学習する。

【0068】

危険検出装置６０４は、危険物質または危険物質を示す物質（例えば、煙、火、または一酸化炭素）の存在を検出するように実装されてもよい。ワイヤレス相互接続の例において、危険検出装置６０４は、構造物内の火災を示す煙の存在を検出することができ、最初に煙を検出した危険検出装置は、接続された全てのメッシュネットワーク装置に低電力ウェイクアップ信号を放送することができる。他の危険検出装置６０４は、放送されたウェイクアップ信号を受信すると、危険を検出するためおよび無線通信の警告メッセージを受信するために、高電力状態に移行することができる。また、照明ユニット６０８は、放送されたウェイクアップ信号を受信すると、危険を検出した領域を照明し、問題区域を特定するために、作動することができる。別の例において、照明ユニット６０８は、構造物内の問題区域または領域を示すように、例えば検出した火災または不法侵入を示すように１つの照明色で作動することができ、または安全区域および／または構造物から逃げる経路を示すように異なる照明色で作動することができる。

【0069】

様々な構成において、メッシュネットワーク装置６１０は、玄関インターフェイス装置６１６を含むことができる。玄関インターフェイス装置６１６は、ネットワークに接続されたドアロックシステム６１８と協働して、１つの場所、例えば構造物６１２の外側ドアに接近する人またはそこから出発する人を検出し、応答する。玄関インターフェイス装置６１６は、人がスマートホーム環境に接近するまたは進入することに基づいて、他のメッシュネットワーク装置と相互作用することができる。玄関インターフェイス装置６１６は、ドアベル機能を制御して、音声または視覚的手段によって人の接近または出発を報知することができ、居住者が帰宅するときにセキュリティシステムを解除し、居住者が離開するときにセキュリティシステムを起動するように、セキュリティシステムを制御することができる。また、メッシュネットワーク装置６１０は、例えば、周囲照明条件を検出し、（例えば、占有センサ６２０を用いて）部屋占有状態を検出し、および１つ以上の照明灯の全光状態および／または調光状態を制御する他のセンサおよび検出装置を含むことができる。場合によって、センサおよび／または検出器は、天井ファン６２２などの電力状態または速度を制御することができる。また、センサおよび／または検出装置は、部屋または構造物の占有状況を検出し、部屋または構造物が占有されていない場合に、例えば電気コンセント６２４への電力供給を制御することができる。

【0070】

また、メッシュネットワーク装置６１０は、冷蔵庫６２６、ストーブ、オーブン、洗濯機、乾燥機、空調機、プールヒータ６２８、灌漑システム６３０、セキュリティシステム６３２などの接続器具および／または制御システム、およびテレビ、娯楽システム、コンピュータ、インターホンシステム、車庫ドア開閉装置６３４、天井ファン６２２、コントロールパネル６３６などの他の電子装置およびコンピューティング装置を含むことができる。上述したように、器具、装置またはシステムは、メッシュネットワークに差し込まれると、メッシュネットワークにそれ自体を報知することができ、スマートホーム内のメッシュネットワークの制御および装置と自動的に統合することができる。なお、メッシュネットワーク装置６１０は、物理的に構造物の外部に配置され、ワイヤレス通信範囲に位置する装置、例えばスイミングプールヒータ６２８または灌漑システム６３０を制御する装置を含んでもよい。

【0071】

上述したように、メッシュネットワーク１００は、メッシュネットワーク１００の外部に位置する外部ネットワークと通信するための境界ルータ２０２を含む。境界ルータ２０２は、アクセスポイント２０４に接続され、アクセスポイント２０４は、インターネットなどの通信ネットワーク２０６に接続される。通信ネットワーク２０６に接続されているクラウドサービス２０８は、メッシュネットワーク１００内の装置に関連するおよび／または使用するサービスを提供する。一例として、クラウドサービス２０８は、スマートフォン、タブレットなどのエンドユーザ装置６３８をメッシュネットワーク１００内の装置に接続するアプリケーション、メッシュネットワーク１００から取得されたデータを処理してエンドユーザに提示するアプリケーション、１つ以上のメッシュネットワーク１００内の装置をクラウドサービス２０８のユーザアカウントにリンクするアプリケーション、メッシュネットワーク１００内の装置を提供および更新するアプリケーションなどを含むことができる。例えば、ユーザは、ネットワーク接続されたコンピュータまたは携帯装置、例えば携帯電話またはタブレット装置を使用して、スマートホーム環境内のサーモスタット６０２および他のメッシュネットワーク装置を制御することができる。また、メッシュネットワーク装置は、境界ルータ２０２およびアクセスポイント２０４を介して、中央サーバまたはクラウドコンピューティングシステムに情報を通信することができる。データ通信は、様々なカスタムもしくは標準ワイヤレスプロトコル（例えば、ＷｉＦｉ、低電力用のZigBee、6LoWPAN、Threadなど）のいずれかおよび／または様々なカスタムもしくは標準ワイヤードプロトコル（CAT6イーサネット、HomePlugなど）のいずれかを用いて実施されてもよい。

【0072】

メッシュネットワーク１００内のメッシュネットワーク装置は、スマートホーム環境内のメッシュネットワーク１００を構成するための低電力ノードおよび通信ノードとして機能することができる。ネットワーク内の各々の低電力ノードは、検知しているものに関するメッセージを定期的に送信することができ、環境内の他の低電力ノードは、それ自体のメッセージを送信することに加えて、上記メッセージを複製することができるため、メッシュネットワーク全体を通してノードからノードへ（すなわち、装置から装置へ）上記メッセージを通信することができる。メッシュネットワーク装置は、特にバッテリで駆動されているときに、低電力通信プロトコルを利用して、メッセージを受信し、メッセージを他の通信プロトコルに変換し、変換したメッセージを他のノードおよび／または中央サーバもしくはクラウド計算システムに送信することによって、電力を節約するように実装することができる。例えば、占有センサおよび／または周囲光センサは、室内の居住者を検出すると共に周囲光を測定し、周囲光センサ６４０によって室内が暗いことを検出したときおよび占有センサ６２０によって人が室内にいることを検出したときに、光源を作動させることができる。また、センサは、部屋の占有状況および部屋内の光量に関するメッセージ（占有センサ６２０によって人が室内にいることを検出した瞬間メッセージを含む）を定期的に送信する低電力無線通信チップ（例えば、ZigBeeチップ）を含むことができる。上述したように、これらのメッセージは、メッシュネットワークを介して、スマートホーム環境内でノードからノードへ（すなわち、スマート装置からスマート装置へ）無線で送信されてもよく、インターネットを介して中央サーバまたはクラウドコンピューティングシステムに無線で送信されてもよい。

【0073】

他の構成において、各々のメッシュネットワーク装置は、スマートホーム環境内のアラームシステムの「トリップワイヤ」として機能することができる。例えば、侵入者が構造物または環境の窓、ドアおよび他の進入口に配置されたアラームセンサによる検出を回避した場合、アラームは、依然として、メッシュネットワーク内の１つ以上の低電力メッシュノードから、占有状況、動き、熱、音などのメッセージを受信することによって作動される。他の実装形態において、人が構造物内の一部屋から別の部屋に移動するときに、メッシュネットワークは、照明ユニット６０８を自動的にオンおよびオフにすることができる。例えば、メッシュネットワーク装置は、構造物における人の移動を検出し、メッシュネットワークのノードを介して、対応するメッセージを通信することができる。占有されている部屋を示すメッセージに応じて、メッセージを受信した他のメッシュネットワーク装置が起動および／または停止することができる。上述したように、メッシュネットワークは、適切な照明ユニット６０８をオンにして、安全な出口を示すことによって、緊急時に出口の照明を提供することができる。また、照明ユニット６０８をオンにすることによって、人が構造物から安全に脱出するための脱出経路の移動方向を示すことができる。

【0074】

また、様々なメッシュネットワーク装置は、例えば、装着型コンピューティング装置６４２と通信するように統合され、構造物の居住者を識別および特定し、それに応じて温度、照明、サウンドシステムなどを調整するように、実装されてもよい。他の実装形態において、ＲＦＩＤ感知（例えば、人がＲＦＩＤブレスレット、ネックレース、またはキーフォブを装着している場合）、合成視覚技術（例えば、ビデオカメラおよび顔認識プロセッサ）、音声技術（例えば、声または音パターン、振動パターンの識別）、超音波感知／画像化技術、および赤外線または近距離通信（ＮＦＣ）技術（例えば、人が赤外線またはＮＦＣ対応スマートフォンを装着している場合）は、規則ベース（rule-based）推論エンジンまたは人工知能技術と共に使用され、感知された情報から有用な結論、例えば居住者が構造物または環境内にいる位置を引き出すことができる。

【0075】

他の実装形態において、個人快適領域ネットワーク、個人健康領域ネットワーク、個人安全領域ネットワークおよび／または他の人間向けサービスロボット機能は、より良い性能を達成するために、規則ベース推論技術または人工知能技術に従って、環境内の他のメッシュネットワーク装置およびセンサと論理的に統合することによって強化されてもよい。個人健康領域に関する例において、システムは、規則ベース推論および人工知能技術と共に、（例えば、メッシュネットワーク装置およびセンサのいずれかを用いて）ペットが居住者の現在位置に向かって移動しているか否かを検出することができる。同様に、危険検知サービスロボットは、環境内の煙レベルの小さな増加が料理作りに起因するものであり、本当の危険に起因していない可能性が高いという推論に基づいて、キッチンの温度および湿度が上昇しており、煙検知閾値などの危険検知閾値を一時的に超えることを知らせることができる。任意の種類の監視、検知および／またはサービスを行うように構成された任意のサービスロボットは、ワイヤレス相互接続プロトコルに準拠して、メッシュネットワーク上で通信を行うためのメッシュノード装置として実装されてもよい。

【0076】

また、メッシュネットワーク装置６１０は、スマートホーム環境の構造物にいる各居住者のために提供されたスマートアラームクロック６４４を含むことができる。例えば、居住者は、アラームクロックをカスタマイズして、次の日または次の週の起床時間を設定することができる。人工知能は、アラームをオフにした居住者の応答を考慮し、好ましい睡眠パターンを経時的に推論することができる。また、メッシュネットワーク装置内に配置されたセンサ、例えば超音波センサ、パッシブＩＲセンサなどから得られたデータに基づいて判断された各居住者の固有シグネチャに基づいて、メッシュネットワーク内でその居住者を追跡することができる。居住者の固有シグネチャは、動きパターン、音声、身長、体重、および顔認識の組み合わせを含む。

【0077】

ワイヤレス相互接続の例において、個人の起床時間をサーモスタット６０２に関連付けることができる。これによって、予め構造物を所望の睡眠温度設定値または起床温度設定値に温めるまたは冷やすように、ＨＶＡＣシステムを効率的に制御することができる。好ましい設定値は、例えば、人が睡眠前および起床時にサーモスタットに設定した温度を収集することによって、経時的に学習することができる。また、収集されたデータは、呼吸パターン、心拍数、動きなどの人の生体計測指標を含むことができる。これらのデータと、人が実際に起きていることを示すデータとの組み合わせに基づいて、推論を導くことができる。他のメッシュネットワーク装置は、データを使用して、他のスマートホーム目的、例えば、環境を所望の設定値に予め温めるまたは冷やすようにサーモスタット６０２を調整することおよびライト６０８を点灯または消灯することを達成することができる。

【0078】

実装形態において、メッシュネットワーク装置を利用して、音、振動および／または動きを感知することによって、スマートホーム環境における流水を検出し、水の使用および消耗のアルゴリズムおよびマッピングに基づいて、水の使用を推定することができる。これを用いて、「水使用音声フィンガープリント」とも呼ばれる家庭内の各水源のシグネチャまたはフィンガープリントを決定することができる。同様に、メッシュネットワーク装置を利用して、望ましくない有害生物、例えば、マウスおよび他の齧歯類動物ならびにシロアリ、カクトロチおよび他の昆虫の僅かな音、振動および／または動きを検出することができる。システムは、早期検出および予防のために、例えば警告メッセージを用いて、疑わしい有害生物が環境内に存在していることを居住者に通知することができる。

【0079】

環境６００は、ハブ６４６として機能する１つ以上のメッシュネットワーク装置１０２を含むことができる。ハブ６４６は、汎用のホームオートメーション（home automation）ハブであってもよく、または特定用途向けハブ、例えばセキュリティハブ、エネルギー管理ハブ、ＨＶＡＣハブであってもよい。また、ハブ６４６の機能は、スマートサーモスタット装置または境界ルータ２０２などの任意のメッシュネットワーク装置１０２に統合されてもよい。構造物６１２内のハブ６４６のホスティング機能は、ユーザのインターネット接続が信頼できないときに信頼性を向上させることができ、クラウドサービス２０８に接続する動作の遅延時間を低減することができ、メッシュネットワーク装置１０２間のローカルアクセスに関するシステムおよび制御制約を満たすことができる。

【0080】

さらに、例示的な環境６００は、スマートスピーカ６４８を含む。スマートスピーカ６４８は、スマートホーム装置の音声制御を含む音声アシスタントサービスを提供する。ハブ６４６の機能は、スマートスピーカ６４８にホストされてもよい。スマートスピーカ６４８は、メッシュネットワーク、ＷｉＦｉ、またはその両方を介して通信するように構成されてもよい。

【0081】

図７は、本明細書に記載されたフレーム保留を強化するための１つ以上の態様に従って、メッシュネットワーク内の任意のメッシュネットワーク装置として実装され得る例示的なメッシュネットワーク装置７００を示す。装置７００は、電子回路、マイクロプロセッサ、メモリ、入出力（Ｉ／Ｏ）論理制御、通信インターフェイスおよびコンポーネント、ならびにメッシュネットワーク内の装置を実装する他のハードウェア、ファームウェアおよび／またはソフトウェアと統合されてもよい。また、メッシュネットワーク装置７００は、図８に示された例示的な装置を参照してさらに説明されるように、様々な構成要素、例えば任意の数および任意の組み合わせの異なる構成要素を用いて実装されてもよい。

【0082】

この例において、メッシュネットワーク装置７００は、実行可能命令を処理するための低電力マイクロプロセッサ７０２および高電力マイクロプロセッサ７０４（例えば、マイクロコントローラまたはデジタル信号プロセッサ）を含む。また、この装置は、（例えば、電子回路を含む）入出力（Ｉ／Ｏ）論理制御７０６を含む。マイクロプロセッサは、集積回路、プログラマブルロジック装置、１つ以上の半導体を用いて形成されたロジック装置、ならびにシステムオンチップ（ＳｏＣ）として実装されたプロセッサおよびメモリシステムなどの他のシリコンおよび／またはハードウェア実装コンポーネントを含むことができる。代替的にまたは追加的に、この装置は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、または処理回路および制御回路によって実装され得る固定論理回路のいずれか１つまたは組み合わせで実装されてもよい。また、低電力マイクロプロセッサ７０２および高電力マイクロプロセッサ７０４は、装置の１つ以上の異なる機能をサポートすることができる。例えば、高出力マイクロプロセッサ７０４は、計算集約的な処理を実行することができ、低出力マイクロプロセッサ７０２は、複雑でない処理、例えば１つ以上のセンサ７０８による危険または温度の検出を管理することができる。また、低電力プロセッサ７０２は、計算集約的な処理を行うための高電力プロセッサ７０４をウェイクアップまたは初期化することができる。

【0083】

１つ以上のセンサ７０８は、様々な特性、例えば、加速度、温度、湿度、水、供給電力、近接度、外部動き、装置動き、音声信号、超音波信号、光信号、火災、煙、一酸化炭素、グローバル測位衛星（ＧＰＳ）信号、無線周波数（ＲＦ）信号、他の電磁信号または電磁場を検出するように実装されてもよい。したがって、センサ７０８は、温度センサ、湿度センサ、危険関連センサ、他の環境センサ、加速度計、マイクロフォン、光センサ、カメラ（例えば、電荷結合装置またはビデオカメラ）、能動または受動放射線センサ、ＧＰＳ受信器、および無線周波数検出装置のいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含むことができる。実装形態において、メッシュネットワーク装置７００は、１つ以上の一次センサと、１つ以上の二次センサとを含むことができる。一次センサは、装置の重要な動作（例えば、サーモスタットによる温度の検知または煙検出装置による煙の検知）に関するデータを検出し、二次センサは、エネルギー効率またはスマート操作などの目的を達成するために使用することができる他の種類のデータ（例えば、動き、光または音）を検出することができる。

【0084】

メッシュネットワーク装置７００は、メモリ装置コントローラ７１０と、任意の種類の不揮発性メモリおよび／または他の適切な電子データ記憶装置などのメモリ装置７１２とを含む。また、メッシュネットワーク装置７００は、様々なファームウェアおよび／またはソフトウェア、例えば、コンピュータ実行可能な命令としてメモリによって記憶され、マイクロプロセッサによって実行されるオペレーティングシステム７１４を含むことができる。また、この装置ソフトウェアは、フレーム保留を強化するための態様を実施するルーティングアプリケーション７１６を含むことができる。また、メッシュネットワーク装置７００は、別の装置または周辺構成要素とインターフェイスするための装置インターフェイス７１８と、構成要素間のデータ通信を行うためにメッシュネットワーク装置の様々な構成要素を結合するための統合データバス７２０とを含む。メッシュネットワーク装置内のデータバスは、異なるバス構造および／またはバスアーキテクチャのいずれか１つまたは組み合わせとして実装されてもよい。

【0085】

装置インターフェイス７１８は、（例えば、ユーザインターフェイスとして）ユーザから入力を受信し、および／またはユーザに情報を提供することができ、受信した入力を用いて、設定を決定することができる。また、装置インターフェイス７１８は、ユーザ入力に応答する機械コンポーネントまたは仮想コンポーネントを含むことができる。例えば、ユーザは、摺動または回転可能なコンポーネントを機械的に動かすことができ、またはタッチパッドに沿った動きを検出することができる。これらの動きは、装置の設定調整に対応する。物理的および仮想的な可動ユーザインターフェイスコンポーネントを介して、ユーザは、見掛け連続体の一部に沿って設定を入力することができる。また、装置インターフェイス７１８は、任意の数の周辺機器、例えば、ボタン、キーパッド、スイッチ、マイクロフォン、およびイメージャ（例えば、カメラ装置）から入力を受信することができる。

【0086】

メッシュネットワーク装置７００は、例えばメッシュネットワーク内の他のメッシュネットワーク装置と通信するためのメッシュネットワークインターフェイス、およびインターネットを介してネットワークと通信するための外部ネットワークインターフェイスなどのネットワークインターフェイス７２２を含むことができる。また、メッシュネットワーク装置７００は、複数の異なるワイヤレス通信システムに配置され、メッシュネットワークインターフェイスを介して他のメッシュネットワーク装置とワイヤレス通信するためのワイヤレス無線システム７２４を含む。ワイヤレス無線システム７２４は、ＷｉＦｉ、ブルートゥース（登録商標）、モバイルブロードバンド、ＢＬＥ、および／またはポイントツーポイントＩＥＥＥ８０２．１５．４を含むことができる。異なる無線システムの各々は、特定の無線通信のために実装された無線装置、アンテナ、およびチップセットを含むことができる。また、メッシュネットワーク装置７００は、バッテリなどの電源７２６を含むおよび／または線路電圧に接続される。ＡＣ電源を用いて、装置のバッテリを充電することができる。

【0087】

図８は、例示的な装置８０２を含む例示的なシステム８００を示す。例示的な装置８０２は、図１～７を参照して説明したように、フレーム保留を強化するための態様を実施するメッシュネットワーク装置のいずれかとして実装されてもよい。例示的な装置８０２は、任意の種類のコンピューティング装置、クライアント装置、モバイルフォン、タブレット、通信装置、娯楽装置、ゲーム装置、メディア再生装置、および／または他の種類の装置であってもよい。また、例示的な装置８０２は、メッシュネットワーク上で通信するように構成された任意の他の種類のメッシュネットワーク装置、例えば、サーモスタット、危険検出装置、カメラ、照明ユニット、代理装置、ルータ、境界ルータ、接続ルータ、接続装置、端末装置、リーダ、アクセスポイント、および／または他のメッシュネットワーク装置として実装されてもよい。

【0088】

装置８０２は、通信装置８０４を含み、通信装置８０４は、メッシュネットワーク内の装置間に通信されたデータ、受信されたデータ、放送をスケジュールしたデータ、データのデータパケット、装置間に同期されたデータなどの装置データ８０６の有線および／または無線通信を可能にする。装置データは、任意の種類の通信データ、および装置上で実行されるアプリケーションによって生成された音声データ、映像データおよび／または画像データを含むことができる。また、通信装置８０４は、携帯電話通信および／またはネットワークデータ通信を行うためのトランシーバを含むことができる。

【0089】

また、装置８０２は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス８０８、例えば、当該装置、データネットワーク（例えば、メッシュネットワーク、外部ネットワーク）と、他の装置との間の接続および／または通信リンクを提供するデータネットワークインターフェイスを含む。Ｉ／Ｏインターフェイスは、装置を任意の種類のコンポーネント、周辺機器および／またはアクセサリ装置に接続することができる。また、Ｉ／Ｏインターフェイスは、データ入力ポートを含み、これらのデータ入力ポートを介して、任意の種類のデータ、メディアコンテンツおよび／または入力、例えば、装置へのユーザ入力、任意の種類の通信データ、および任意のコンテンツおよび／またはデータソースから受信された音声データ、映像データおよび／または画像データを受信することができる。

【0090】

装置８０２は、例えば、実行可能な命令を処理する任意の種類のマイクロプロセッサ、コントローラなどを用いて少なくとも部分的にハードウェアで実装され得る処理システム８１０を含む。この処理システムは、集積回路、プログラマブルロジック装置、１つ以上の半導体を用いて形成されたロジック装置、ならびにシステムオンチップ（ＳｏＣ）として実装されたプロセッサおよびメモリシステムなどの他のシリコンおよび／またはハードウェア実装のコンポーネントを含むことができる。代替的にまたは追加的に、装置は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、または処理回路および制御回路で実装され得る固定論理回路のいずれか１つまたは組み合わせで実装されてもよい。装置８０２は、装置内の様々なコンポーネントを結合する任意の種類のシステムバスまたは他のデータおよびコマンド転送システムをさらに含んでもよい。システムバスは、異なるバス構造およびアーキテクチャ、ならびに制御ラインおよびデータラインのいずれか１つまたは組み合わせを含むことができる。

【0091】

また、装置８０２は、コンピュータ可読記憶メモリ８１２、例えば、コンピューティング装置によってアクセスすることができ、データおよび実行可能命令（例えば、ソフトウェアアプリケーション、モジュール、プログラムおよび機能など）を持続的に記憶するデータ記憶装置を含む。本明細書に記載されたコンピュータ可読記憶メモリは、信号の伝搬を除外する。コンピュータ可読記憶メモリの例は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリ、固定および移動可能な媒体装置、コンピューティング装置にアクセスされるデータを記憶する任意の適切なメモリ装置または電子データストレージを含む。コンピュータ可読記憶メモリは、様々なメモリ装置構成を有するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、および他の種類の記憶メモリの様々な実装を含むことができる。

【0092】

コンピュータ可読記憶メモリ８１２は、ソフトウェアアプリケーションとしてコンピュータ可読記憶メモリに記憶され、処理システム８１０によって実行されるオペレーティングシステムなどの、装置データ８０６および様々な装置アプリケーション８１４の記憶を提供する。装置アプリケーションは、制御アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、信号処理および制御モジュール、特定の装置に固有のコード、特定の装置用のハードウェア抽象化層などの形にした装置マネージャを含むことができる。この例において、装置アプリケーションは、本明細書に説明したように例示的な装置８０２がメッシュネットワーク装置のいずれかとして実装されるときに、フレーム保留を強化するための態様を実施するルーティングアプリケーション８１６を含む。

【0093】

また、装置８０２は、音声装置８２０のために音声データを生成し、および／または表示装置８２２のために表示データを生成するための音声および／または映像システム８１８を含む。音声装置および／または表示装置は、音声データ、映像データ、表示データおよび／またはデジタル写真の画像コンテンツなどの画像データを処理、表示および／またはレンダリングする任意の装置を含む。実装形態において、音声装置および／または表示装置は、例示的な装置８０２の統合コンポーネントである。代替的には、音声装置および／または表示装置は、例示的な装置の外部の周辺コンポーネントである。態様において、説明されたフレーム保留を強化するための技術の少なくとも一部は、分散システム上に、例えば「クラウド」８２４上のプラットフォーム８２６に実装されてもよい。クラウド８２４は、サービス８２８および／またはリソース８３０からなるプラットフォーム８２６を含むおよび／または代表する。

【0094】

プラットフォーム８２６は、（例えば、サービス８２８として含まれた）サーバ装置および／または（例えば、リソース８３０として含まれた）ソフトウェアリソースなどのハードウェアの基礎機能を抽象化し、例示的な装置８０２を他の装置、サーバなどに接続する。リソース８３０は、コンピュータ処理が例示的な装置８０２から離れたサーバ上で実行されるときに利用され得るアプリケーションおよび／またはデータを含むことができる。さらに、サービス８２８および／またはリソース８３０は、例えばインターネット、セルラネットワークまたはＷｉＦｉネットワークを介して、加入者ネットワークサービスを容易にすることができる。また、プラットフォーム８２６は、システム８００の全体に分散された機能を有する相互接続された装置において、プラットフォームを介して実装されたリソース８３０の需要を満たすために、リソースを抽象化およびスケーリングすることができる。例えば、クラウド８２４の機能を抽象化するプラットフォーム８２６を介して、例示的な装置８０２の機能を部分的に実装することができる。

【0095】

フレーム保留を強化するための態様を、特徴および／または方法に特有の用語で説明してきたが、添付の特許請求の範囲の主題は、必ずしも、記載された特定の特徴または方法に限定されない。むしろ、特定の特徴および方法は、フレーム保留を強化するための例示的な実装形態として開示され、他の同等の特徴および方法は、添付の特許請求の範囲内にあることが意図される。さらに、様々な異なる態様が記載されたが、記載された各態様が、独立して実装されてもよく、または記載された１つ以上の他の態様と共に実装されてもよい。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】