特表 2023-534397 受動的ワイヤレスセンシングネットワークにおけるチャネル状態情報の転送

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-09

(54)【発明の名称】受動的ワイヤレスセンシングネットワークにおけるチャネル状態情報の転送

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/12 20060101AFI20230802BHJP

   H04W 24/10 20090101ALI20230802BHJP

【ＦＩ】

G01V3/12 A

H04W24/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022580279

(86)(22)【出願日】2021-06-18

(85)【翻訳文提出日】2023-02-16

(86)【国際出願番号】 EP2021066666

(87)【国際公開番号】W WO2021259805

(87)【国際公開日】2021-12-30

(31)【優先権主張番号】63/043,954

(32)【優先日】2020-06-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】20183101.3

(32)【優先日】2020-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】516043960

【氏名又は名称】シグニファイ ホールディング ビー ヴィ

【氏名又は名称原語表記】ＳＩＧＮＩＦＹ ＨＯＬＤＩＮＧ Ｂ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ４８，５６５６ ＡＥ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100163821

【弁理士】

【氏名又は名称】柴田 沙希子

(72)【発明者】

【氏名】クラインツ ヒューゴ ヨセ

(72)【発明者】

【氏名】ダイクスラー ペーター

【テーマコード（参考）】

2G105

5K067

【Ｆターム（参考）】

2G105AA01

2G105BB14

2G105CC03

2G105DD03

2G105EE02

2G105GG01

2G105HH01

2G105HH04

2G105KK01

2G105KK06

5K067DD20

5K067EE02

5K067LL11

(57)【要約】

本発明は、受信無線周波数信号の変化を検出することに基づいてワイヤレスネットワークにおいてセンシングを行うこと、とりわけ、チャネル状態情報を分析することに基づいてこのようなセンシングを行うことに関する。ワイヤレスネットワークは、ワイヤレスネットワークにおいて送信されるワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報の分析を行う第１のタイプの少なくとも１つのノードと、第２のタイプの複数のノードとを含む。１つ以上のワイヤレス信号が、第２のタイプの複数のノード間で送信され、これらのノードのうちの少なくとも１つのノードは、１つ以上のワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報を決定する、及び、決定されたチャネル状態情報の少なくとも一部を第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードに送信する。第１のタイプのこのノードは、決定されたチャネル状態情報の少なくとも一部を受信する、及び、これを分析してセンシング値を決定する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤレスネットワークにおいてセンシングを行うための方法であって、前記ワイヤレスネットワークは、前記ワイヤレスネットワークにおいて送信されるワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報の分析を行う第１のタイプの少なくとも１つのノードを含み、前記ワイヤレスネットワークはさらに、前記第１のタイプとは異なる、第２のタイプの複数のノードを含み、当該方法は、
前記第２のタイプの前記複数のノード間で１つ以上のワイヤレス信号を送信することと、
前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの少なくとも１つのノードによって、前記第２のタイプの前記複数のノード間で送信される前記１つ以上のワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報を決定することと、
前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの前記少なくとも１つのノードによって前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちのノードに、前記第２のタイプの前記複数のノード間で送信される前記１つ以上のワイヤレス信号に関連する前記決定されたチャネル状態情報の少なくとも一部を送信することと、
前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードによって、前記第２のタイプの前記複数のノード間で送信される前記１つ以上のワイヤレス信号に関連する前記決定されたチャネル状態情報の前記少なくとも一部を受信することと、
前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードによって、前記第２のタイプの前記複数のノード間で送信される前記１つ以上のワイヤレス信号に関連する前記チャネル状態情報の前記受信した少なくとも一部を分析する、及び、前記分析に基づいて、センシング値を決定することと、
を含む、方法。

【請求項2】

当該方法は、
前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードと前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの１つ以上のノードとの間でさらなる１つ以上のワイヤレス信号を送信することと、
前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードによって、前記さらなる１つ以上のワイヤレス信号に関連するさらなるチャネル状態情報を決定することと、
前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードによって、前記さらなるチャネル状態情報を分析することと、
を含み、
前記センシング値を決定することは、前記さらなるチャネル状態情報の前記分析にさらに基づく、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記さらなる１つ以上のワイヤレス信号は、前記決定されたチャネル状態情報の前記少なくとも一部の送信を含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記センシング値は、センシングゾーンにおける物体の動きを示し、前記センシングゾーンは、少なくとも前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの複数のノードの位置によって定義される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの前記少なくとも１つのノードによって、前記１つ以上のワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報を決定することは、前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの前記少なくとも１つのノードの通信スタックから複数の時系列値を抽出することを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの前記少なくとも１つのノードによって、前記１つ以上のワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報を決定することは、前記チャネル状態情報が抽出される頻度又は周期性を選択することを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの前記少なくとも１つのノードによって、前記１つ以上のワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報を決定することは、送信されるべき前記チャネル状態情報の前記少なくとも一部を前記決定されたチャネル状態情報から選択することを含む、請求項５又は６に記載の方法。

【請求項8】

送信されるべき前記チャネル状態情報の前記少なくとも一部を前記決定されたチャネル状態情報から選択することは、ワイヤレスネットワークの状態、決定されるべきセンシング値、及び抽出されるチャネル状態情報の量のうちの少なくとも１つに基づいて行われる、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードによって行われる前記チャネル状態情報の前記受信した少なくとも一部の分析は、前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードによって行われる前記さらなるチャネル状態情報の分析とは異なる、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードは、前記第２のタイプの前記複数のノードのうちのどの少なくとも１つのノードが前記ワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報を決定するかを制御する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードは、前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの前記少なくとも１つのノードによって前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちの前記ノードに前記決定されたチャネル状態情報の少なくとも一部を送信する特性を制御する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記ワイヤレスネットワークは、前記第１のタイプの複数のノードを含み、当該方法は、
前記決定されたチャネル状態情報の前記少なくとも一部が送信される前記第１のタイプの前記複数のノードのうちの１つ以上のノードを、前記第１のタイプの前記複数のノードのうちの選択された１つ以上のノードが、前記決定されたチャネル状態情報の前記少なくとも一部を受信する及び前記チャネル状態情報の前記受信した少なくとも一部を分析するように、選択すること、
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

コンピュータプログラムであって、当該プログラムがプロセッサによって実行された場合、前記プロセッサに請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の方法を実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。

【請求項14】

ワイヤレスネットワークを含むシステムであって、前記ワイヤレスネットワークは、
前記ワイヤレスネットワークにおいて送信されるワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報の分析を行う第１のタイプの少なくとも１つのノードと、
前記第１のタイプとは異なる、第２のタイプの複数のノードと、
を含み、
前記第２のタイプの前記複数のノードの各々は、
前記第２のタイプの前記複数のノード間で１つ以上のワイヤレス信号を送信する、
前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの少なくとも１つのノードによって、前記第２のタイプの前記複数のノード間で送信される前記１つ以上のワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報を決定する、及び
前記第２のタイプの前記複数のノードのうちの前記少なくとも１つのノードによって前記第１のタイプの前記少なくとも１つのノードのうちのノードに、前記第２のタイプの前記複数のノード間で送信される前記１つ以上のワイヤレス信号に関連する前記決定されたチャネル状態情報の少なくとも一部を送信する、並びに
第１のタイプの前記少なくとも１つのノードの各々は、
前記第２のタイプの前記複数のノード間で送信される前記１つ以上のワイヤレス信号に関連する前記決定されたチャネル状態情報の前記少なくとも一部を受信する、及び
前記第２のタイプの前記複数のノード間で送信される前記１つ以上のワイヤレス信号に関連する前記チャネル状態情報の前記受信した少なくとも一部を分析する、及び、前記分析に基づいて、センシング値を決定する、
システム。

【請求項15】

請求項１４に記載のシステムにおける前記第１のタイプのノードとして使用するためのデバイスであって、当該デバイスは、
前記決定されたチャネル状態情報の前記少なくとも一部を前記第２のタイプのノードから受信する入力と、
前記チャネル状態情報の前記受信した少なくとも一部を分析する、及び、前記分析に基づいて、センシング値を決定するプロセッサと、
を含む、デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、受信無線周波数信号の変化を検出することに基づいてワイヤレスネットワークにおいて受動的ワイヤレスセンシング(passive wireless sensing)を行うための方法、デバイス及びシステムに関し、とりわけ、チャネル状態情報を分析することに基づいてこのようなセンシングを行うことに関する。

【背景技術】

【0002】

Ｗｉ－Ｆｉネットワーク等、ワイヤレスネットワークは、無線周波数(radiofrequency)（ＲＦ）信号を用いて互いに通信する複数のノードで構成される。ノード間で交換されるＲＦ信号は、壁、ドア、存在する場合には、人体又は動物体等、物体による斯かるＲＦ信号の吸収、反射及び散乱に起因して影響を受け得る。近年、Ｗｉ－Ｆｉデバイスは、ワイヤレス信号が、複数の空間パスに沿ってある搬送周波数で送信機及び受信機間のワイヤレスチャネルにおいてどのように伝搬するかを表す、チャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＣＳＩ）を使用し始めている。ＣＳＩの振幅及び位相は、無線信号の振幅減衰及び位相シフトを含むマルチパス効果によって影響を受けるため、ＣＳＩは、したがって、近隣環境のワイヤレス特性を捉える。

【0003】

時系列の複数のＣＳＩ測定は、ワイヤレス信号が時間、周波数、及び空間領域で空間をどのように移動するかを捉える。したがって、これらの信号は、さまざまな異なるワイヤレスセンシングアプリケーションを可能にするために分析されてもよい。例えば、時間領域におけるＣＳＩ振幅変動は、異なる人間、アクティビティ、ジェスチャ等に対して異なるパターンを有し、存在検出、モーション検出、アクティビティ認識等に用いられることができる。

【0004】

ＲＦ信号を分析することは、例えば、計算能力及び／又はメモリの観点で、強力なハードウェアを必要とし得る。これは、分析がＣＳＩに基づいて行われる場合に特にそうであり、例えば、リンクが多くのサブキャリア周波数を有する場合、膨大なもの(voluminous)になり得る。実際、ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる現代のＷｉ－Ｆｉネットワークでは、ＣＳＩ測定は、経時的に振幅減衰及び位相シフトを表す複素値の３次元マトリクスをもたらす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

複数のノードが必要とされるため、監視されるべきエリアのカバレッジを改善する及び改善されたセンシングを可能にするために斯かるワイヤレスネットワークにおいてノードの数を増やすことは、斯かるシステムが非常に高価なものになり得る。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の態様において、ワイヤレスネットワークにおいてセンシングを行うための方法が提供される。ワイヤレスネットワークは、第１のタイプの少なくとも１つのノード及び第２のタイプの複数のノードを含む。第１のタイプの少なくとも１つのノードは、ワイヤレスネットワークにおいて送信されるワイヤレス信号に関連するチャネル状態情報（ＣＳＩ）の分析を行う。それゆえ、このノードは、この分析を実行できるようにするために、あるハードウェア、例えば、ある量のメモリ及び／又はある量の計算能力を必要とする。第２のタイプのノードは、第１のタイプのノードとは異なる。第２のタイプのノードは、ＣＳＩの分析を実行できる必要はないが、これは、例えば他の機能を実行するための、強力なハードウェア要件を有するこのようなノードを除外するものではない。

【0007】

方法は、第２のタイプの複数のノード間で１つ以上のワイヤレス信号を送信することを含む。これらの信号は、分析を実行することのみを目的として送信されてもよいが、これらの信号は、他の目的のために実行されるノード間のデータ送信も含んでもよい。第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードは、１つ以上のワイヤレス信号に関連するＣＳＩを決定する。その後、第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードは、第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードに決定されたＣＳＩの少なくとも一部を送信する。その後、第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードは、決定されたＣＳＩの少なくとも一部を受信する、及び、ＣＳＩの受信した少なくとも一部を分析する。前記分析に基づいて、センシング値が決定される。

【0008】

斯くして、第２のタイプのノードは、ＣＳＩを決定（言い換えれば、ＣＳＩを抽出）する及びＣＳＩの少なくとも一部を送信（言い換えれば、転送）することができ、第１のタイプの少なくとも１つのノードは、ＣＳＩのこの受信した少なくとも一部を処理することができる。これは、第２のタイプの複数のノード間で送信される信号に関連するＣＳＩが、第２のタイプのこれらのノードが前記分析を自身で行う（ことができる）ことを必要とせずに、センシングを行う際に使用されることを可能にする。その結果、第２のタイプのノードは、よりコストがかかり得る、第１のタイプのノードのみを利用する場合と比較してハードウェア要件を低減しつつ、ワイヤレスネットワークにおいて行われるセンシングのカバレッジ及び／又は品質を改善するために使用されることができる。言い換えれば、システムは、エリアＡ及びＢは重複しない、エリアＡに位置する第１のタイプのノードＡと、エリアＢに位置する第２のタイプの２つのノードＢ１及びＢ２とを含んでもよい。先行技術は、ノードＡが、ノードＢ１からノードＡに送信される第１の信号のＣＳＩを決定し、さらに、任意選択的に、ノードＢ２からノードＡに送信される第２の信号のＣＳＩを決定してもよいことを示している。第１の信号に及び任意選択的に第２の信号に関連するＣＳＩは、存在等、センシング値を決定するためにノードＡによって分析されてもよい。斯くして、センシング値は、エリアＢ内の（複数の）ノードからエリアＡ内のノードに送信される信号に関連するＣＳＩに基づいて決定される。斯くして、センシングは、エリアＡの少なくとも一部及びエリアＢの少なくとも一部の組み合わせに対して行われる。この例では、存在センシングが行われる場合に、人がエリアＢ内で動く場合、これは検出され得る（第１又は第２の信号が、この人がエリアＢ内で動くことによって影響を受けると仮定する）が、人がエリアＡ内で動く場合、これもこのような検出をトリガすることになる（再び第１又は第２の信号が、この人がエリアＡ内で動くことによって影響を受けると仮定する）。さらに、エリアＢのカバレッジが最適でない可能性もある。

【0009】

本発明が提供するのは、この例の続きで、上記のように第１の及び任意選択的な第２の信号が送信されることに代替的に又は追加的に、１つ以上の第３の信号が、エリアＢ内のノード間、例えばＢ１からＢ２へ送信されること、及び、これらの１つ以上の第３の信号のＣＳＩが、この例ではＢ２がＢ１から受信した信号に基づいてＢ２によって、決定されることである。その後、これらの１つ以上の第３の信号に関連する決定されたＣＳＩ（又はその一部）は、これを決定したノード、この例ではノードＢ２からノードＡに送信される。その後、ノードＡは、受信したＣＳＩ（の一部）を処理することができる。ここで、このＣＳＩは、エリアＢ内のノード間のみでエリアＢ内で送信される（複数の）信号に関連する。この例では、ノードＡによって分析されるＣＳＩは、ノードＢ１からノードＢ２へ送信される信号に関連する。斯くして、存在は、エリアＡ及びＢの組み合わせではなく、エリアＢにおいて検出されることができ、さらに、エリアＢにおけるセンシングカバレッジが改善されることができる。

【0010】

第２のタイプのノードは、送信中により小さなペイロードを取るためにデータ、例えば、ＣＳＩを圧縮してもよく、複数の以前に決定されたＣＳＩにわたってノイズをフィルタリング若しくは除去してもよく、及び／又は複数の以前に決定されたＣＳＩにわたって特定のマイナーフィーチャ(minor feature)を抽出してもよい。例えば、マイナーフィーチャは、最大／最小の振幅／偏差／位相シフトを示してもよい。これらの最大／最小値が第２のタイプのノードによって受信された以前のものと著しく異ならない場合、このノードは単にＣＳＩを処理することを回避し、その計算リソースを他の目的のために使用してもよい。第２のタイプのノードで実行される前処理のレベル及び／又はタイプは、該ノードの計算能力、該ノードのバッテリパワーレベル、電力消費、該ノードのメモリ使用量、該ノードが実行しているさらなる機能等に基づいて、及び第１のタイプの少なくとも１つのノードの計算能力に基づいて決定されてもよい。さらに、実行されるセンシングのタイプ（例えば、最大検出レイテンシ(maximum detection latency)を必要とする）、ワイヤレスネットワークの状態等が、前処理が実行される程度を決定してもよい。

【0011】

一実施形態において、方法はさらに、第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードと第２のタイプの複数のノードのうちの１つ以上のノードとの間でさらなる１つ以上のワイヤレス信号を送信することを含む。第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードは、前記さらなる１つ以上のワイヤレス信号に関連するさらなるＣＳＩを決定する、及び、前記ＣＳＩを分析する。センシング値を決定するステップは、さらなるＣＳＩの前記分析にさらに基づく。

【0012】

これは、センシングが、第２のタイプの複数のノード間で送信されるワイヤレス信号に関して抽出されるＣＳＩと、第１のタイプの少なくとも１つのノードと第２のタイプの１つ以上のノードとの間で送信されるワイヤレス信号の両方に基づいて行われることを可能にし、これにより、行われるセンシングのカバレッジ及び／又は品質がさらに改善される。センシング値は、人の存在を検出する等、１つの特性に関連してもよいが、人の存在を検出する及び動物の存在を検出する等、複数の特性に関連してもよい。このような特性の各々は、第２のタイプの複数のノード間で送信される信号に関連するＣＳＩ、第１のタイプの少なくとも１つのノードと第２のタイプの１つ以上のノードとの間で送信されるワイヤレス信号、又はこれらの両方に基づいて決定されてもよい。例えば、第１のタイプの少なくとも１つのノードと第２のタイプの１つ以上のノードとの間で送信されるワイヤレス信号に関連するＣＳＩに基づいて、家の状態が、占有(occupied)又は非占有(unoccupied)と判断されてもよく、第２のタイプの複数のノード間で送信される信号に関連するＣＳＩは、単一の部屋（又は、一緒に又は個別に、複数の部屋）の状態を占有又は非占有と判断するために使用されてもよい。

【0013】

この実施形態において、任意選択的に、さらなる１つ以上のワイヤレス信号は、決定されたＣＳＩの少なくとも一部の送信を含む。斯くして、第１のタイプの少なくとも１つのノードは、ＣＳＩの少なくとも一部を受信し、さらにＣＳＩの少なくとも一部のこの送信に基づいてさらなるＣＳＩを決定する。これは、決定されたＣＳＩの少なくとも一部を担持するのと同じメッセージが、さらなるＣＳＩを決定するために使用されることを可能にし、これにより、ワイヤレスネットワーク及び／又は他のリソースがより効率的に利用される。

【0014】

さらなる実施形態において、センシング値は、センシングゾーンにおける物体の動き(movement)を示し、前記センシングゾーンは、少なくとも第２のタイプの複数のノードのうちの複数のノードの位置によって定義される。第２のタイプの複数のノードは、例えば、住宅等、建物の部屋に位置してもよい。この場合、センシングゾーンは、当該部屋（又はその一部）として決定されてもよい。これは、存在検出を含む、動き検出に有益であり、斯くして、人、動物（ペット等）又は他の物体の動き又は存在を検出することができる。

【0015】

別の実施形態において、第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードによって、１つ以上のワイヤレス信号に関連するＣＳＩを決定することは、第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードの通信スタックから複数の時系列値を抽出することを含む。第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードによって、１つ以上のワイヤレス信号に関連するＣＳＩを決定することはさらに、ＣＳＩが抽出される頻度若しくは周期性、又は何のＣＳＩが抽出されるか（例えば、どのサブ周波数／キャリア）を選択することを含んでもよい。

【0016】

任意選択的に、第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードによって、１つ以上のワイヤレス信号に関連するＣＳＩを決定することはさらに、送信されるべきＣＳＩの少なくとも一部を決定されたＣＳＩから選択することを含む。斯かる場合、送信されるべきＣＳＩの少なくとも一部を決定されたＣＳＩから選択することは、ワイヤレスネットワークの状態、決定されるべきセンシング値、ＣＳＩを送信するノードのケイパビリティ及び／又はＣＳＩを受信するノードのケイパビリティ、並びに、抽出されるＣＳＩの、処理、メモリ又はネットワーク要件の観点での、サイズのうちの少なくとも１つに基づいて行われてもよい。これは、あまりにも多くのリソースを使用することを回避する、例えば、ＣＳＩデータを担持するメッセージでワイヤレスネットワークをフラッディングさせることを回避するために有利に使用されてもよい。

【0017】

別の実施形態において、第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードによって行われるＣＳＩの受信した少なくとも一部の分析は、第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードによって行われるさらなるＣＳＩの分析とは異なる。これは、例えば、第２のタイプの複数のノード間で送信される信号によってカバーされるエリア（例えば、建物の特定の部屋又はフロア）が、さらなるワイヤレス信号によってカバーされるエリア（例えば、住宅等、建物の一般的な周囲(general perimeter)）とは異なる場合に有益である。代替的に又は追加的に、センシングされる値が異なること（例えば、人の存在を検出すること対呼吸検出(breathing detection)を行うこと）であってもよい。

【0018】

さらに他の実施形態において、第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードは、第２のタイプの複数のノードのうちのどの少なくとも１つのノードが前記ワイヤレス信号に関連するＣＳＩを決定するかを制御する。有利なことに、これは、第１のタイプのノードが、例えば、（例えば、定期的に）特定のエリアでセンシングを行うために第２のタイプのどのノードがＣＳＩ決定を実行するかを経時的に変更することによって、ＣＳＩ決定を調整する(orchestrate)ことを可能にする。これは、ワイヤレスネットワーク内のトラフィック量を制限する必要性があり、センシングが特定のエリアに制限され得る場合に特に有益である。

【0019】

さらに他の実施形態において、第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードは、第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードによって第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードに決定されたＣＳＩの少なくとも一部を送信する特性を制御する。特性(characteristic)は、ＣＳＩの少なくとも一部がどのくらいの頻度で送信されるか、ＣＳＩのどの部分が送信されるか、ＣＳＩがいつ送信されるか、及びＣＳＩがどのようにして送信されるか（例えば、どのフォーマットで、他のデータと共に等）のうちの１つ以上を含んでもよい。

【0020】

特に有利な実施形態において、ワイヤレスネットワークは、第１のタイプの複数のノードを含み、方法はさらに、決定されたＣＳＩの少なくとも一部が送信される第１のタイプの複数のノードのうちの１つ以上のノードを、第１のタイプの複数のノードのうちの選択された１つ以上のノードが、決定されたＣＳＩの少なくとも一部を受信する及びＣＳＩの受信した少なくとも一部を分析するように、選択することを含む。これは、第１のタイプのノードのうちどのノードが分析を行うかのバランスをとることを可能にし、とりわけ、第１のタイプのノードの各々が（例えば、センシング値の異なる特性を決定するための）異なるタイプの分析を行う場合に使用されてもよい。

【0021】

第２の態様によれば、コンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、当該プログラムがプロセッサによって実行された場合、プロセッサに第１の態様、及びその実施形態のいずれかによる方法を実行させる命令を含む。

【0022】

第３の態様によれば、ワイヤレスネットワークを含むシステムであって、ワイヤレスネットワークは、第１のタイプの少なくとも１つのノード及び第２のタイプの複数のノードを含む、システムが提供される。第１のタイプの少なくとも１つのノードは、ワイヤレスネットワークにおいて送信されるワイヤレス信号に関連するＣＳＩの分析を行う。第２のタイプの複数のノードは、第１のタイプとは異なる。

【0023】

第２のタイプの複数のノードの各々は、第２のタイプの複数のノード間で１つ以上のワイヤレス信号を送信する、１つ以上のワイヤレス信号に関連するＣＳＩを決定する、及び、第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードに決定されたＣＳＩの少なくとも一部を送信する。

【0024】

さらに、第１のタイプの少なくとも１つのノードの各々は、決定されたＣＳＩの少なくとも一部を受信する、並びに、ＣＳＩの受信した少なくとも一部を分析する、及び、前記分析に基づいて、センシング値を決定する。

【0025】

第４の態様によれば、デバイスが提供される。第３の態様によるシステムにおける第１のタイプのノードとして使用するためのデバイスであって、当該デバイスは、決定されたＣＳＩの少なくとも一部を第２のタイプのノードから受信する入力と、ＣＳＩの受信した少なくとも一部を分析する、及び、前記分析に基づいて、センシング値を決定するプロセッサとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0026】

本発明のこれらの及び他の態様は、以下の図面から明らかであり、例として、それらの図面を参照してさらに解明されるであろう。図面中の対応する要素は、同じ参照番号によって示される。

【図1】限定されたセンシングカバレッジを有する、従来技術による第１のシステムを示す。

【図2】多くの高価なノードの使用を要する、従来技術による第２のシステムを示す。

【図3】第１の態様によるワイヤレスネットワークにおいてセンシングを行うためのシステムを示す。

【図4】図３に示されるシステムの特性を示す。

【図5】第１のタイプの複数のノードを含む、第１の態様によるシステムの一実施形態を示す。

【図6】第２のタイプの多くのノードを含むシステムの特性を示す。

【図7】図６に示される特性に対処する、第１の態様によるシステムの一実施形態を示す。

【図8】ワイヤレスネットワークにおいてセンシングを行うための方法のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１は、１階等、第１のエリア１１５と、１階より上の階等、第２のエリア１２０とを含む、この例では住宅１００である、建物を示している。この住宅１００には、従来技術による第１のワイヤレスネットワークセンシングシステム１０５が設置されている。システム１０５は、第１のタイプのノード１１０と、第２のタイプの２つのノード１２０、１３０とを含む。第１のタイプのノード１１０は、ワイヤレスネットワークセンシングシステム１１０内のワイヤレスリンクに関連するチャネル状態情報（ＣＳＩ）を処理する、及び、この分析に基づいて、人が存在するかどうかを決定することができる。第２のタイプのノード１２０、１３０は、例えば、メモリ若しくは処理能力の制限又はその他の制限に起因してＣＳＩを分析することができない可能性があるので、ＣＳＩを分析しない。第２のタイプのノードは、これらがＣＳＩの分析を実行できる必要がないことに鑑みて要件が低減されていることに起因して、第１のタイプのノードよりも比較的安価であってもよい。

【0028】

従来技術によるこの第１のシステム１０５の利点は、第１のタイプの単一のノード１１０しか必要ないため、比較的安価であることである。しかしながら、ＣＳＩを分析することに基づいてセンシングを行うために使用され得るシステム１０５内で送信される信号は、第１のタイプのノード１１０と、それぞれ、第２のタイプの第１のノード１２０及び第２のタイプの第２のノード１３０との間のリンクに関連する第１の信号１１２及び第２の信号１１４に限定される。その結果、ＣＳＩを分析することに基づいて、第１の人Ａ及び第３の人Ｃは住宅１００内で検出され得るが、第２の人Ｂは、この第２の人がリンク１１２、１１４に十分に影響を与えないため検出されない可能性がある。

【0029】

図２は、従来技術による第２のワイヤレスネットワークセンシングシステム２０５を示している。このシステム２０５では、第１のタイプの３つのノード１１０、２２０、２３０がある。これらのノードの各々は、各ノード間のリンクに関連するＣＳＩを分析することができる。ここでは、第１のタイプの第２のノード２２０と第１のタイプの第３のノード２３０との間のリンクに関連する第３の信号２２５があるので、第２の人Ｂも、図１のシステム１０５とは別に、ここでは、影響を受けるリンク２２５があるため検出されることができる。

【0030】

従来技術２０５によるこの第２のシステムの利点は、住宅１００においてセンシングを行うためのより大きなカバレッジを提供することである。しかしながら、図１の従来技術１０５による第１のワイヤレスネットワークセンシングシステムと比較した場合、第１のタイプのより多くのノードがあることを要するため、比較的高価である。

【0031】

図３において、第１の態様による一実施形態によるシステム３０５が示されている。システム３０５は、第１のタイプの第１のノード３１０と、第２のタイプの２つのノード３２０、３３０とを含む。図１に示されるシステムと同様に、第１のタイプの第１のノードは、このノードが第２のタイプの第１及び第２のノード３２０、３３０と有するリンク３１２、３１４の各々に関連するＣＳＩを分析する。第２のタイプのノードは、これらの間のリンク３２５に関連するＣＳＩを分析することはできないが、第２のタイプの第１及び第２のノード３２０、３３０間で送信される信号がある。この信号３２５のＣＳＩの決定は、第２のタイプのノード２２０、２３０のうちの１つによって行われてもよい。

【0032】

図４に示されるように、第２のタイプのノード３２０、３３０間で送信される１つ以上のワイヤレス信号に関連するＣＳＩが抽出され、ＣＳＩの少なくとも一部が、第２のタイプのノードのうちの１つ３３０によってリンク４１０を介して第１のタイプのノード３１０に送信される。第２のタイプの一方又は両方のノードがＣＳＩデータを送信するかどうかは、様々なやり方で決定されることができ、例えば、第２のタイプの各ノードが、抽出されたＣＳＩを第１のタイプのノード３１０に送信するかどうかを自律的に決定してもよく、又は第２のタイプのノード３２０、３３０が、例えばマスタ／スレーブ構成で、これを一緒に決定してもよく、又は第１のタイプのノード１１０が、第２のタイプのノード２２０、２３０が抽出されたＣＳＩの少なくとも一部を送信するようにポーリング又は指示してもよい。

【0033】

その後、第１のタイプのノード３１０は、第２のタイプのノード３２０、３３０間で送信されるワイヤレス信号に関連する、ＣＳＩの受信した少なくとも一部を分析する。斯くして、システム３０５は、例えば、第１のタイプの少なくとも１つのノードしか必要としない一方、図３に示される３人の人Ａ、Ｂ、Ｃをすべて検出することができる。これは、図１に示されるシステム１０５の低コストの利点と、図２に示されるシステム２０５の大きなカバレッジの利点とを提供する。

【0034】

図４に示されるシステム３０５では、第１のタイプの単一のノードしか必要とされないが、図５のシステム５０５に示されるように、第１のタイプの複数のノード３１０、５４０があってもよい。第２のタイプのノードのうちの１つ３３０は、ＣＳＩの少なくとも一部を第１のタイプのノード３１０、５４０のうちの一方又は両方に送信する。抽出されたＣＳＩの少なくとも一部が、第１のタイプのどのノードに送信されるかは、第２のタイプのノードによって自律的に決定されてもよく、又は、予め定められる、ユーザによって構成される、第１のタイプのノードによって設定される、等々であってもよい。決定されたＣＳＩの少なくとも一部を第１のタイプの１つのノードのみに送信することは、このデータを送信するためにワイヤレスネットワークにおいて必要とされる帯域幅を減らす。決定されたＣＳＩの少なくとも一部を第１のタイプの複数のノードに送信することにより、第１のタイプの各斯かるノードは、決定されたＣＳＩの変化を経時的に追跡してもよく、又は各斯かるノードは、センシングを行うために異なるアルゴリズムを使用してもよく、例えば、第１のタイプの第１のノードは、抽出されたＣＳＩの分析に基づいて、人がエリアを動き回っていることを示す値を決定してもよく、一方、第１のタイプの第２のノードは、人が呼吸していることを示す値を決定してもよく、さらに、これらの決定された値は、人の存在を示す値を決定するために一緒に使用されてもよい。

【0035】

図３～５で提供される例は、第２のタイプの２つのノードのみを示している。図５で提供される例に続いて、第１のタイプの２つ以上のノードがあってもよい。実際には、少なくとも１つのノードがある限り、第１のタイプの任意の数のノードがあってもよい。また、第２のタイプの複数、すなわち、少なくとも２つのノードがある限り、第２のタイプの任意の数のノードがあってもよい。第２のタイプの４つのノード６２０、６３０、６５０、６６０を含むシステム６０５が図６に示されている。このシステム６０５では、第２のタイプの各ノードが、第２のタイプの他のノードの各々とリンクを作成し、さらに、第１のタイプのノード３１０が、第２のタイプのノード６２０、６３０、６５０、６６０の各々とリンクを作成する。これは、多数のリンク６０を作成し、例えば、センシングが実行されるカバレッジエリアを拡張することを可能にし得るが、ワイヤレスネットワークが輻輳する場合、ラグが増加する又はメッセージがドロップされる場合等、改善されたセンシングに悪影響を及ぼす可能性もある。

【0036】

図７において、図６のシステム６０５が再び示されているが、ここでは、センシングに使用されるデバイス間のリンクの数が制限されている。この例では、３つの個別の(distinct)ワイヤレス信号７１０、７２０、７３０が、第２のタイプの２つのノード６２０、６３０、６５０、６６０間で各々送信される。これは、任意選択的であるが、第１のノード６２０から第２のノード６５０にメッセージを送信し、第２のノードが、第１のノードとのリンクに関連するＣＳＩを決定し、メッセージ７２０としてこのＣＳＩの少なくとも一部を第３のノード６３０に送信してもよい。その後、第３のノード６３０は、第２のノード６５０とのリンクに関連するＣＳＩを決定し、このＣＳＩの少なくとも一部と、第１のノード６２０とのリンク７１０に関連する第２のノード６５０から受信したＣＳＩデータとを第４のノード６６０に送信してもよい。最後に、第４のノード６６０は、第３のノードとのリンク７３０に関連するＣＳＩを決定し、決定したこのＣＳＩの少なくとも一部を第１のタイプのノードに送信７４０してもよい。さらに、第４のノード６６０は、第３のノードが第２のノードから受信したＣＳＩデータを含む、第３のノードから受信したＣＳＩデータを第１のタイプのノードに送信することになる。その後、第１のタイプのノード３１０は、上述した３つのリンク７１０、７２０、７３０の各々に関連するＣＳＩデータを分析してもよい。さらに、第１のタイプのノード３１０は、第２のタイプの第４のノード６６０と有するリンク７４０に関連するＣＳＩデータを抽出し、これを分析してもよい。

【0037】

図８において、ワイヤレスネットワークにおいてセンシングを行うための方法８００の一例を示すブロック図が示されている。ワイヤレスネットワークは、ワイヤレスネットワークにおいて送信されるワイヤレス信号に関連するＣＳＩの分析を行う第１のタイプの少なくとも１つのノードと、第１のタイプとは異なる、第２のタイプの複数のノードとを含む。方法は、
第２のタイプの複数のノード間で１つ以上のワイヤレス信号を送信する８１０ことと、
第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードによって、１つ以上のワイヤレス信号に関連するＣＳＩを決定する８２０ことと、
第２のタイプの複数のノードのうちの少なくとも１つのノードによって第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードに、決定されたＣＳＩの少なくとも一部を送信する８３０ことと、
第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードによって、決定されたＣＳＩの少なくとも一部を受信する８４０ことと、
第１のタイプの少なくとも１つのノードのうちのノードによって、ＣＳＩの受信した少なくとも一部を分析する８５０、及び、前記分析に基づいて、センシング値を決定する８６０こととを含む。

【0038】

本発明の様々な実施形態は、コンピュータシステムと共に使用するためのプログラムプロダクトとして実装されてもよく、このプログラムプロダクトのプログラムは、（本明細書で説明される方法を含めた）実施形態の機能を定義する。一実施形態では、このプログラムは、様々な非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に含まれることができ、本明細書で使用されるとき、「非一時的コンピュータ可読記憶媒体」という表現は、全てのコンピュータ可読媒体を含むが、唯一の例外は一時的な伝搬信号である。別の実施形態では、このプログラムは、様々な一時的コンピュータ可読記憶媒体上に含まれることができる。例示的なコンピュータ可読記憶媒体としては、限定するものではないが、（ｉ）情報が永続的に記憶される、書き込み不可記憶媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭドライブによって読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭディスク、ＲＯＭチップ、又は任意のタイプの不揮発性固体半導体メモリ等の、コンピュータ内部の読み出し専用メモリデバイス）、及び（ｉｉ）変更可能な情報が記憶される、書き込み可能記憶媒体（例えば、フラッシュメモリ、ディスケットドライブ若しくはハードディスクドライブ内部のフロッピーディスク、又は任意のタイプのランダムアクセス固体半導体メモリ）が挙げられる。コンピュータプログラムは、プロセッサ上で実行されてもよい。

【0039】

本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態を説明することのみを目的とするものであり、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるとき、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈がそうではないことを明確に示さない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書で使用されるとき、用語「含む」及び／又は「含んでいる」は、記述された特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を指定するものであるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらの群の存在若しくは追加を排除するものではない点が、さらに理解されるであろう。

【0040】

以下の請求項における全てのミーンズプラスファンクション又はステッププラスファンクションの要素の、対応する構造、材料、行為、及び均等物は、具体的に特許請求される他の特許請求要素と組み合わせて機能を実行するための、任意の構造、材料、又は行為を含むことが意図される。本発明の実施形態の説明は、例示を目的として提示されてきたが、網羅的であるか、又は開示された形態の実装形態に限定されることを意図するものではない。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、多くの修正形態及び変形形態が当業者には明らかとなるであろう。実施形態は、本発明の原理及び一部の実際的応用を最良に説明し、想到される特定の用途に適するような様々な修正を有する様々な実施形態に関して、他の当業者が本発明を理解することを可能にするために、選択及び説明されるものとした。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】