本發(fā)明涉及一種用于加入通信電子設(shè)備的集群的方法,所述方法由通過無線通信網(wǎng)成對通信的所述電子設(shè)備中之一的處理單元來實施。
本發(fā)明此外涉及包括多個實施這樣的加入方法的設(shè)備的系統(tǒng)。
作為優(yōu)選但非限制性的應用示例,本發(fā)明通過與量的收集相關(guān)的應用示例被描述,所述量諸如例如溫度、濕度率、光強度、振動頻率、沖擊等等,與物資或貨物的容器、或更一般地容器的內(nèi)部和/或外部環(huán)境相關(guān)聯(lián)。根據(jù)所述應用示例,所述容器被堆積和/或堆疊在存儲場地上又或在運輸平臺上巡游,所述運輸平臺諸如集裝箱船舶、貨物火車或任何其它合適的運輸平臺。每個容器與所述通信設(shè)備之一協(xié)作。這些通信設(shè)備負責收集所述量并且將所述量通過服務(wù)消息而發(fā)送到目的地為作為“集群頭(têtedegrappe)”或根據(jù)英語術(shù)語的“head(頭端)”起作用的成對設(shè)備。所述頭端的任務(wù)之一在于實施所確定的服務(wù)。這樣的服務(wù)可以例如在于聚合通過通信設(shè)備所收集的數(shù)據(jù)并且通過衛(wèi)星聯(lián)接或無線電話聯(lián)接類型的長距離或長程的聯(lián)接而將所述數(shù)據(jù)在其聚合之后傳輸?shù)竭h程實體。然而,本發(fā)明將不受限于該單一的應用示例。更一般地,“集群頭”設(shè)備負責實施與通過其配對收集和發(fā)送的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的給定服務(wù),所述給定服務(wù)能夠涉及監(jiān)測或警報管理,其代替或補充與遠程實體的通信。
現(xiàn)今存在通信對象的網(wǎng)絡(luò)的眾多類型或配置。圖1因此示意性地呈現(xiàn)了兩個無線通信網(wǎng)絡(luò)示例r1和r2。無論所操作的網(wǎng)絡(luò)如何,每個通信設(shè)備(同樣且一般地將其命名為這樣的網(wǎng)絡(luò)中的“節(jié)點”)實施一種通信方法,從而使得它能夠與第三節(jié)點或成對節(jié)點交換數(shù)據(jù)和/或服務(wù)消息。因此,r1網(wǎng)絡(luò)設(shè)置了(mettreensituation)在圖1中分別標記的四十個通信電子設(shè)備,a1至a8、b1至b8、c1至c8、d1至d8以及e1至e8。在其旁邊,r2網(wǎng)絡(luò)設(shè)置了在圖1中分別標記的二十五個通信電子設(shè)備,f1至f5、g1至g5、h1至h5、i1至i5以及j1至j5。
無論是利用單跳網(wǎng)絡(luò)(或根據(jù)英語術(shù)語的“single-hopnetwork(單跳網(wǎng)絡(luò))”),諸如,作為示例,結(jié)合圖1描述的r2網(wǎng)絡(luò),還是利用多跳網(wǎng)絡(luò)(或者根據(jù)英語術(shù)語的“multi-hopnetwork(多跳網(wǎng)絡(luò))”),諸如,作為示例,結(jié)合圖1描述的r1網(wǎng)絡(luò),我們命名為“源”節(jié)點的第一節(jié)點可以準備服務(wù)消息,所述服務(wù)消息在圖1中通過單線條的雙箭頭來表示、包括與(作為非限制性的示例)通過與所述第一節(jié)點協(xié)作的傳感器所測量的量關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、目的地為第二“收件方”節(jié)點。
根據(jù)單跳網(wǎng)絡(luò),在第一和第二節(jié)點之間的通信是直接的。相反,根據(jù)多跳網(wǎng)絡(luò),這樣的通信可以是間接的。因此,從源節(jié)點尋址的消息可以通過一個或多個“中繼器或中間”節(jié)點被中繼,所述“中繼器或中間”節(jié)點的相應作用在于重發(fā)射來源于源節(jié)點的所述消息以便所述消息最后被發(fā)送向“收件方”節(jié)點并且被該后者接收。源節(jié)點,其能夠直接或間接地與頭端節(jié)點通信,構(gòu)成“集群(grappe)”或根據(jù)英語術(shù)語的“cluster(集群)”,諸如,作為示例,通過圖1的虛線圓框所表示的集群c1和c2。將如下的行進一般地命名為“路由”:遵循該行進,發(fā)源于第一源節(jié)點的服務(wù)消息經(jīng)由一個或多個中繼器節(jié)點到達目的地第二收件方節(jié)點。因此,根據(jù)圖1,從節(jié)點a4發(fā)出的、目的地到節(jié)點d2的消息將接連通過中繼器節(jié)點b4和c3而被中繼。
在單跳或多跳通信網(wǎng)絡(luò)中的通信一般通過無線電途徑來被實現(xiàn)。這樣的通信一般是短程的,也就是說大約為幾米到幾十米,以使得逐漸地服務(wù)消息在不同的節(jié)點之間傳輸。當假定數(shù)據(jù)被發(fā)送到的目的地為服務(wù)器或更一般地遠程實體的時候,第二通信模式例如通過gsm(根據(jù)英語術(shù)語的“globalsystemformobilecommunications(全球移動通信系統(tǒng))”)或gprs(根據(jù)英語術(shù)語的“generalpacketradioservice(通用分組無線電服務(wù))”)途徑、甚至還通過衛(wèi)星聯(lián)接來被實施。
在節(jié)點之間的交換、通過這些節(jié)點基于所交換的數(shù)據(jù)而實施的處理或計算、以及在網(wǎng)絡(luò)或通信設(shè)備集群中的所收集的數(shù)據(jù)的可能的且遠程的發(fā)送同樣都是消耗電能量的動作。
如圖2作為優(yōu)選示例所指示的,節(jié)點一般并且主要在于電子設(shè)備10,所述電子設(shè)備10包括處理單元11,所述處理單元11例如以微控制器的形式、與數(shù)據(jù)存儲器12、可能是程序存儲器14協(xié)作,所述存儲器可以可能地是分離的。處理單元11經(jīng)由內(nèi)部通信總線與所述存儲器12和14協(xié)作。電子設(shè)備10一般包括用于測量與設(shè)備10的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的物理量的一個或多個傳感器15。這樣的傳感器可以測量環(huán)境溫度、濕度率或光的存在和/或不存在。設(shè)備10此外包括第一通信裝置13,所述第一通信裝置13與處理單元11協(xié)作并且確保與位于通信范圍內(nèi)的任何其它電子設(shè)備10i的無線鄰近通信。它還可以包括“長距離”類型的第二通信裝置16,所述第二通信裝置16還與處理單元11協(xié)作。這些第二通信裝置使得這樣的設(shè)備10能夠向遠程實體、例如rs服務(wù)器、通過mc消息而傳輸數(shù)據(jù),所述mc消息通過rr網(wǎng)絡(luò)而分發(fā),所述rr網(wǎng)絡(luò)利用例如gsm、gprs或衛(wèi)星技術(shù)。為了運轉(zhuǎn),也就是說,為了使處理單元11實施從所述處理單元對記錄在程序存儲器14中的程序p的指令的執(zhí)行或解譯而得到的方法,設(shè)備10包括電能量源17,所述電能量源17例如以一個或多個電池的形式。節(jié)點能夠通信或完全簡單地能夠運轉(zhuǎn)的能力與所述節(jié)點的剩余且可用的能量容量直接關(guān)聯(lián)。
某些運營商已經(jīng)尋求設(shè)計這樣的網(wǎng)絡(luò)或通信方法:其通過網(wǎng)絡(luò)或集群中的節(jié)點來實施,用于全局地保存網(wǎng)絡(luò)或集群的電能量容量??傮w地,第一途徑在于將來自節(jié)點之間的交換的能量開銷分布到網(wǎng)絡(luò)或集群的所述節(jié)點的整體上。第二途徑在于將來自在所收集的數(shù)據(jù)上實施的處理、例如長距離發(fā)射的能量消耗分布在大部分節(jié)點上,因此在多個節(jié)點上共同承擔電消耗。因此,無論無接觸的通信網(wǎng)絡(luò)是通過單跳還是多跳的配置,節(jié)點可以任意地被指定或升級作為“網(wǎng)絡(luò)頭”節(jié)點或至少作為集群頭,即頭端節(jié)點。與圖1相關(guān)聯(lián)地,作為頭端起作用的設(shè)備通過組線條繪制的圓圈來表示。其涉及用于網(wǎng)絡(luò)r1的節(jié)點d2以及用于網(wǎng)絡(luò)r2的節(jié)點h3。節(jié)點d2和h3因此分別作為集群c1和c2的頭端來起作用。以此方式,所消耗的能量,尤其是用于遠程傳輸在網(wǎng)絡(luò)中所收集的數(shù)據(jù)而消耗的能量,在多個節(jié)點上共同承擔。作為變型,頭端可以隨機地被指定,或者更準確地可以隨機地分別將自身指定為頭端,只要這些頭端具備足夠用于實施所確定的服務(wù)的軟件和/或物質(zhì)構(gòu)件即可。
作為示例,“l(fā)each”方法,諸如尤其通過題為“anapplication-specificprotocolarchitectureforwirelessmicrosensornetworks”(w.heinzelman,a.chandrakasan,h.balakrishnan–ieeetransactionsonwirelesscommunications,vol.1,no.4,2002年10月)的文獻所描述的,使得能夠在單跳網(wǎng)絡(luò)中隨機地指定節(jié)點使得其變成頭端。屬于所述頭端的集群的其它節(jié)點、被我們相應地命名為“成員”或根據(jù)英語術(shù)語的“member(成員)”的節(jié)點,向集群頭、因此向頭端尋址其服務(wù)消息。與圖1相關(guān)聯(lián)地,每個成員節(jié)點通過細線條繪制的圓圈來表示。因此,在網(wǎng)絡(luò)r2中,頭端h3直接與節(jié)點g2至g4、h2和h3以及與節(jié)點i2至i4通信。頭端收集從不同的成員節(jié)點發(fā)出的所述數(shù)據(jù)、處理所述數(shù)據(jù)、聚合甚至合并所述數(shù)據(jù),并且觸發(fā)例如長程發(fā)射到目的地遠程實體,諸如與圖2相關(guān)聯(lián)地描述的服務(wù)器rs。根據(jù)該已知的技術(shù),一旦節(jié)點已經(jīng)擔當了頭端的角色,這樣的節(jié)點就不能在確定的時段滿期之前再次擔當這樣的角色。新的成員節(jié)點于是被隨機指定為頭端,因此確保了服務(wù)的連續(xù)性。為了使得我們將其命名為“自由的”或根據(jù)英語術(shù)語的“l(fā)oose(無拘束)”的節(jié)點(其與圖1相關(guān)聯(lián)地通過雙線條繪制的圓圈來表示)能夠“加入”頭端并且因此構(gòu)成新的集群或再加入現(xiàn)存的集群,這樣的自由節(jié)點,位于被升級或指明為頭端的節(jié)點的無線電范圍中的自由節(jié)點被布置用于接收招入消息mh,所述招入消息mh發(fā)源自所述頭端、一般以招入消息mh的不經(jīng)區(qū)分的發(fā)射(還以英語名稱“broadcast(廣播)”而已知)的形式被發(fā)到目的地為位于頭端的無線電范圍中的任何節(jié)點。圖1通過網(wǎng)絡(luò)r2使得能夠描述從節(jié)點h3傳輸?shù)南h的發(fā)射的結(jié)果,所述節(jié)點h3被指定用于作為頭端而起作用,消息mh根據(jù)短程廣播模式被傳輸?shù)轿挥谕ㄐ欧秶鷥?nèi)的節(jié)點,在這種情況下為節(jié)點g2至g4、h2和h4以及節(jié)點i2至i4,其初始是自由節(jié)點,如同其它節(jié)點,以非窮舉的方式諸如節(jié)點f1至f5,其在圖1上通過雙線條的圓圈來表示。在接收到這樣的招入消息mh時,自由節(jié)點、例如節(jié)點h4更新其數(shù)據(jù)存儲器,所述存儲器與其處理單元協(xié)作以用于在其中存放頭端的坐標或標識值,即,與圖1相關(guān)聯(lián)的節(jié)點h3的標識。先前自由的設(shè)備h4變成集群c2的成員,通過細線條的圓圈來表示。設(shè)備h3,其作為頭端起作用,變成任何服務(wù)消息ms的收件方,所述服務(wù)消息ms包括通過設(shè)備h4所收集的數(shù)據(jù),所述設(shè)備h4新成為集群c2的成員,如同所述集群的其它成員設(shè)備,即節(jié)點g2、g3、g4、i2、i3和i4。因此,所述節(jié)點g2至g4、h2和h4,完全如同節(jié)點i2至i4,預先為自由節(jié)點,變成成員節(jié)點,在圖1上通過單線條繪制的圓圈而顯現(xiàn)。通過節(jié)點h3的消息mh的發(fā)射在范圍上受限。而且,位于范圍外的節(jié)點不將消息mh接收為可理解的消息,甚至完全接收不到。在網(wǎng)絡(luò)r2是單跳類型的情況下,在h3的范圍外的節(jié)點,諸如節(jié)點f1至f5、g1、g5、h1、h5、i1、i5又或節(jié)點j1至j5繼續(xù)是自由節(jié)點,通過雙線條繪制的圓圈表示。集群c2只包括作為頭端起作用的節(jié)點h3以及成員節(jié)點,也就是說已經(jīng)接受了頭端h3的招入。
leach教導在多跳網(wǎng)絡(luò)、如與圖1相關(guān)聯(lián)地描述的網(wǎng)絡(luò)r1的范圍中的移植可以使得假設(shè):變成包括作為頭端而起作用的節(jié)點的集群的成員的節(jié)點在其相應的數(shù)據(jù)存儲器中記錄路由,即,作為頭端起作用的節(jié)點的標識值以及至少已經(jīng)中繼了所述頭端的招入消息的節(jié)點的標識值、甚至作為變型地將其與所述頭端分離的中間或中繼器節(jié)點的標識的相應值。因此,作為示例,節(jié)點c2記錄頭端d2的標識值,在已經(jīng)直接接收了所述節(jié)點d2的招入消息mh的情況下。至于節(jié)點b2,其除了節(jié)點d2的標識值之外還記錄節(jié)點c2的標識值,所述節(jié)點c2已經(jīng)中繼了d2的招入消息mh以用于節(jié)點b2。
這樣的途徑在理論上或者至少根據(jù)完美的應用模式使得能夠保存包括多個通信節(jié)點的通信網(wǎng)絡(luò)的全局能量資源。在實踐中或在現(xiàn)實中,并且尤其是根據(jù)與同電子通信設(shè)備協(xié)作的容器的運輸相關(guān)聯(lián)的這樣的通信網(wǎng)絡(luò)的利用或應用領(lǐng)域,這樣的解決方案依然是非恰當?shù)?、至少不太有效?/p>
事實上,取如優(yōu)選但非限制性的應用示例,描述了無線通信網(wǎng)絡(luò)的利用,所述無線通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點存放、收集并且傳輸與多個容器相關(guān)聯(lián)的度量,所述容器諸如物資或貨物的容器。設(shè)想每個容器都相關(guān)聯(lián)于實施諸如leach或多跳類型等同物之類的通信方法的電子通信設(shè)備。根據(jù)該假設(shè),與容器相關(guān)聯(lián)的每個電子通信設(shè)備作為無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點而起作用,所述無線網(wǎng)絡(luò)諸如與圖1相關(guān)聯(lián)地描述的網(wǎng)絡(luò)r2。設(shè)想在節(jié)點之間的通信模式通過無線電途徑而進行。除了leach類型的通信方法指定單跳途徑、因此指定了每個節(jié)點可以能夠直接與頭端通信這一事實之外,容器的相對布置、例如在船舶上、在存儲場地上或在任何道路或鐵路運輸平臺上創(chuàng)建應用上下文,諸如被指定為頭端的節(jié)點可能不能或不再能確保其任務(wù),所述任務(wù)例如在于將聚合的數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康牡剡h程單元,這例如僅僅是由于其定位在容器堆疊中。事實上,很多是由運輸平臺和/或存儲空間構(gòu)成的障礙,這由于容器的接納結(jié)構(gòu)又或容器本身互相產(chǎn)生的相互作用所施加的隔斷或部分禁閉所致,所述容器本身的堆疊可能引起降級,甚至是能夠以頭端的名義通過長距離途徑傳輸數(shù)據(jù)的能力的丟失。以下風險非常大:觀察到數(shù)據(jù)丟失、所述數(shù)據(jù)發(fā)送緩慢,而且還有無用且非恰當?shù)哪芰炕ㄙM用于“活化”其頭端將不能有效確保其功能或服務(wù)的集群。在其中相繼頭端的隨機選定通過不太有成效的“選擇”而體現(xiàn)的情況中,該風險更大。為了解決這樣的不便,與法蘭西信息與自動化國家研究院相關(guān)聯(lián)的traxens公司已經(jīng)設(shè)計了特別是創(chuàng)新且性能好的無線通信網(wǎng)絡(luò),無論節(jié)點的相對布置如何且無論所述網(wǎng)絡(luò)的利用或應用范圍如何,無論所述網(wǎng)絡(luò)是單跳還是多跳類型的。這樣的網(wǎng)絡(luò)使得能夠優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)確保根據(jù)不同節(jié)點所收集的數(shù)據(jù)而確定的服務(wù)的全局能力。其主要依靠根據(jù)頭端的選定模態(tài)加入通信設(shè)備的集群的方法,當且僅當這些頭端確實能夠承擔其作為頭端的角色,例如用于根據(jù)長距離通信模式而發(fā)射數(shù)據(jù)。實施這樣的方法的每個節(jié)點可以決定作為頭端而起作用,這開始于所述節(jié)點知道它處于有效堅守其角色的情形的時刻。此外,任何自由節(jié)點可以決定加入或不加入節(jié)點的集群,所述集群包括所述頭端,所述頭端有利地是自指定的。
這樣的創(chuàng)新帶來眾多優(yōu)點,其中能提及可以:
-以恰當?shù)姆绞皆诰W(wǎng)絡(luò)的節(jié)點上共同承擔能量花費,因此相對于先前提及的解決方案尚無匹敵地延長所述網(wǎng)絡(luò)呈遞服務(wù)的能力;
-設(shè)想一種節(jié)點網(wǎng)絡(luò),所述節(jié)點網(wǎng)絡(luò)例如在各自與電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的容器的調(diào)度、存儲或運輸期間、根據(jù)節(jié)點之間的相對定位的改變或所述節(jié)點的利用條件的演進的要求而自動可適配和運轉(zhuǎn);
-給予服務(wù)(例如通過長距離途徑的數(shù)據(jù)發(fā)射)的魯棒性以優(yōu)先,這向每個節(jié)點賦予確定其在網(wǎng)絡(luò)中的角色以及在每個時刻根據(jù)所考慮的服務(wù)引用最佳頭端的機會,而同時最小化位于公共節(jié)點的無線電范圍內(nèi)的多個頭端的同時選定期間的集群的沖突或修改。
雖然提供了顯著的進步,但是這樣的解決方案如同先前提及的競爭解決方案一樣呈現(xiàn)某些限制或不便,尤其是如果這樣的通信網(wǎng)絡(luò)在對其而言所述網(wǎng)絡(luò)的拓撲尤其多變(也就是說對其而言新節(jié)點希望重加入網(wǎng)絡(luò),或?qū)ζ涠砸恍┕?jié)點相對于其它節(jié)點而移位,因此變到無線電范圍甚或相反變到它們分別且預先加入的集群的成員或頭端的無線電通信范圍外)的應用上下文中被利用的話。
事實上,無論所選的通信網(wǎng)絡(luò)如何,所述網(wǎng)絡(luò)的路由或拓撲、即集群的構(gòu)成或拆毀不是以足夠的規(guī)律性或根據(jù)用于考慮所述網(wǎng)絡(luò)動態(tài)的足夠頻率更新的。借助于已知的解決方案,如果這樣的根據(jù)大頻率的更新被實現(xiàn),則招入、集群拆毀或服務(wù)的消息的數(shù)目將倍增,使得目的在于保存網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量消耗的主要目的將不會被保持。
本發(fā)明使得能夠回應由已知解決方案提出的不便中的大多數(shù)。通過構(gòu)成特別是創(chuàng)新且魯棒的無線通信網(wǎng)絡(luò),其中包括當構(gòu)成所述網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點相對于彼此移動的時候或當所述網(wǎng)絡(luò)的拓撲表現(xiàn)得波動的時候,任何自由節(jié)點、即非集群頭(頭端)或非集群成員可以按需請求加入集群成員的過程。這樣的加入方法可以來自先前描述的不同網(wǎng)絡(luò)、尤其是與圖1或圖2相關(guān)聯(lián)地圖示的那些網(wǎng)絡(luò)的適配。自由節(jié)點的加入請求通過雙線條箭頭來表示。在該情況中涉及節(jié)點c5或i5,其分別向節(jié)點c4和i4請求加入,所述節(jié)點c4和i4是集群c1和c2的相應成員,所述集群c1和c2的頭端對于網(wǎng)絡(luò)r1而言是節(jié)點d2并且對于網(wǎng)絡(luò)r2而言是h3。圖1還圖示了根據(jù)本發(fā)明的變型,按照所述變型,自由節(jié)點、諸如節(jié)點c8可以進而向預先加入了其集群頭是節(jié)點d2的集群c1的節(jié)點(在該情況中是根據(jù)圖1的節(jié)點c5)提出加入請求。
實施根據(jù)本發(fā)明的方法的每個節(jié)點因此可以按其需求并且獨立于頭端的招入策略而向集群的成員請求加入,并且因此尤其經(jīng)由已經(jīng)接受了加入過程的成員節(jié)點而以頭端為目的地傳輸服務(wù)消息,雖然所述頭端在請求加入以用于傳輸招入消息的所述節(jié)點的無線電范圍外。本發(fā)明因此使得能夠在招入過程之后擴展所構(gòu)成的集群,甚至將單跳類型的網(wǎng)絡(luò)變換成“偽多跳網(wǎng)絡(luò)”,其中成員節(jié)點已經(jīng)接受了加入請求,作為被準許加入節(jié)點的中繼器節(jié)點而開放,以用于傳輸服務(wù)消息。
為此,本發(fā)明涉及由第一電子通信設(shè)備的處理單元實施的方法,所述第一電子通信設(shè)備此外包括數(shù)據(jù)存儲器、第一通信裝置,所述第一通信裝置確保與位于包括多個電子通信設(shè)備的集群內(nèi)的通信范圍中的任何其它電子設(shè)備的無線鄰近通信,所述存儲器和所述通信裝置與所述處理單元協(xié)作,所述數(shù)據(jù)存儲器存儲專用于第一電子通信設(shè)備的標識的值以及被布置用于包括作為集群頭起作用的電子通信設(shè)備的標識的當前值。所述方法包括用于以作為集群頭起作用的設(shè)備為目的地發(fā)射服務(wù)消息的步驟。
為了確保集群的持久性以及防止在服務(wù)消息中包含的信息丟失的風險,所述方法包括:
-在服務(wù)消息的發(fā)射之前的步驟,用于由第一通信裝置制定和發(fā)射屬于集群的驗證消息,所述消息對以下各項進行編碼:
i.作為所述屬于集群的驗證消息的收件方電子通信設(shè)備的標識的第二電子通信設(shè)備的標識的值;
ii.作為所述屬于所述集群的驗證消息的源電子通信設(shè)備的標識的第一設(shè)備的標識的值。
為了限制消息流,所述方法可以預備所述在服務(wù)消息的發(fā)射之前的用于由第一通信裝置制定和發(fā)射屬于集群的驗證消息的步驟僅僅在測試步驟證明了所述設(shè)備被準予加入集群的情況下被實施。
為了證明集群的持久性,所述方法可以包括:
-當且僅當顯露所述屬于集群的驗證消息的接收的消息在被確定對屬于集群的驗證消息的發(fā)射進行計數(shù)的最大等待期限期滿之前被接收的情況下所實施的步驟,其用于解碼所述顯露接收的消息并且從中推斷:
i.所述顯露屬于集群的驗證消息的接收的消息的收件方設(shè)備的標識的值;
ii.所述顯露屬于集群的驗證消息的接收的消息的源設(shè)備的標識的值。
根據(jù)該有利的實施例,用于制定服務(wù)消息并且觸發(fā)所述服務(wù)消息發(fā)射的步驟有利地僅僅在以下情況下被實施:
-從顯露屬于集群的驗證消息的接收的消息的收件方設(shè)備的標識中推斷的值等于第一電子通信設(shè)備的標識的值;
-從所述顯露屬于集群的驗證消息的接收的消息的源設(shè)備的標識中推斷的值等于第二電子通信設(shè)備的標識的值。
為了擴展所述集群,根據(jù)本發(fā)明的加入方法可以包括:
-用于接收由請求加入集群的第三電子通信設(shè)備制定和發(fā)射的請求加入消息的步驟,所述請求加入消息包括請求加入的所述第三設(shè)備的標識的值;
-用于解碼所述請求加入消息并且用于從中推斷請求加入的所述第三設(shè)備的所述標識的值的步驟;
-用于制定顯露加入請求的接收的消息的步驟,其在于在所述消息內(nèi)編碼:
i.作為所述顯露加入請求的接收的消息的源設(shè)備的標識的第一設(shè)備的標識的值;
ii.作為所述顯露加入請求的接收的消息的收件方設(shè)備的標識的請求加入的第三設(shè)備的標識的值,
iii.作為集群頭起作用的第四電子通信設(shè)備的標識的當前值,所述值在記錄中被讀取,
-用于觸發(fā)通過第一通信裝置而發(fā)射顯露加入請求的接收的消息的步驟。
在其中有可能對確保由電子設(shè)備確定的服務(wù)的能力進行量化的情況中,用于制定顯露加入請求的接收的消息的步驟可以此外在于對這樣的值進行編碼:所述值描述作為集群頭起作用的第四電子通信設(shè)備確保服務(wù)的能力,所述值被記在記錄中,所述記錄此外存儲作為集群頭起作用的所述第四電子通信設(shè)備的標識的當前值。
為了使得第一電子通信設(shè)備可以能夠給出有利于且有關(guān)于加入請求的后續(xù),本發(fā)明可以預備用于觸發(fā)通過第一通信裝置對顯露加入請求的接收的消息的發(fā)射的步驟僅僅可以在以下情況下被實現(xiàn):數(shù)據(jù)存儲器存儲記錄,所述記錄包括作為集群頭起作用的電子通信設(shè)備的標識的當前值。
本發(fā)明還可以預備第一電子通信設(shè)備可以進而甚至請求加入集群。這樣的情形可能例如由于所述第一設(shè)備是其中成員的集群的解散。為此,根據(jù)本發(fā)明的加入方法可以包括:
-用于制定請求加入消息的步驟,其在于對作為請求加入集群的設(shè)備的標識起作用的第一設(shè)備的標識的值進行編碼;
-用于觸發(fā)通過第一通信裝置對所述請求加入消息進行發(fā)射的步驟;
-用于通過通信裝置接收由第五設(shè)備制定和發(fā)射的顯露請求加入消息的接收的消息的步驟;
-當且僅當顯露請求加入消息的接收的所述消息在用以對所述請求加入消息的發(fā)射進行計數(shù)的所確定的最大等待期限的期滿之前被接收的情況下實施的步驟,其用于對所述顯露請求加入消息的接收的消息進行解碼并且從中推斷:
i.所述顯露請求加入的接收的消息的收件方設(shè)備的標識的值;
ii.作為所述顯露請求加入的接收的消息(maa)的源方第五設(shè)備屬于其的集群的頭起作用的第六電子通信設(shè)備的標識的值;
-當且僅當從收件方設(shè)備的標識推斷的所述值等于請求加入的第一設(shè)備的標識的值的情況下實施的步驟,其用于在記錄中記入從作為集群頭起作用的第六電子通信設(shè)備的標識中推斷的值,當作作為集群頭起作用的設(shè)備的標識的當前值。
有利地,根據(jù)該實施例:
-所述用于對顯露請求加入消息的接收的消息進行解碼的步驟可以此外在于從所述消息中推斷所述消息的源方第五電子通信設(shè)備的標識的值;
-所述用于更新記錄的步驟可以此外在于在其中記錄所述推斷的標識值,作為在將請求加入的第一電子通信設(shè)備與作為集群頭起作用的第六電子通信設(shè)備分離的上行路由上通信的電子設(shè)備的標識。
為了以作為集群頭起作用的設(shè)備為目的地傳送例如與第一電子通信設(shè)備的環(huán)境相關(guān)的信息,根據(jù)本發(fā)明的方法可以包括在用于以作為集群頭起作用的設(shè)備為目的地發(fā)射服務(wù)消息的步驟之前的步驟,其用于由第一通信裝置制定服務(wù)消息并且觸發(fā)所述服務(wù)消息的以其標識值被通過記錄存儲為作為集群頭起作用的電子通信設(shè)備的標識的當前值的電子通信設(shè)備為目的地的發(fā)射。
根據(jù)第二目標,尤其是為了適配電子通信設(shè)備,本發(fā)明還涉及包括多個程序指令的計算機程序,所述程序指令在其經(jīng)歷如下各項的時候促使實施諸如本發(fā)明預備的加入方法:
-預先被記錄在這樣的電子設(shè)備的程序存儲器中,所述電子設(shè)備此外包括處理單元、確保與位于通信范圍中的任何其它電子設(shè)備的無線鄰近通信的第一通信裝置、記錄專用于所述設(shè)備的標識的值以及用于包括作為集群頭起作用的設(shè)備的標識的當前值的記錄的數(shù)據(jù)存儲器,所述存儲器以及所述第一通信裝置與所述處理單元協(xié)作;
-被所述處理單元執(zhí)行或解譯。
根據(jù)第三目標,本發(fā)明此外涉及一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括處理單元、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、確保與位于通信范圍中的任何其它電子設(shè)備的無線鄰近通信的第一通信裝置,所述存儲器和第一通信裝置與所述處理單元協(xié)作,所述數(shù)據(jù)存儲器包括專用于所述設(shè)備的標識的值與用于包括作為集群頭起作用的設(shè)備的標識的當前值的記錄。為了使所述設(shè)備能夠?qū)嵤└鶕?jù)本發(fā)明的加入方法,其在程序存儲器中有利地包括諸如先前提及的程序指令。
本發(fā)明還預備了一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括多個這樣的電子通信設(shè)備。根據(jù)優(yōu)選且非限制性的應用示例,這樣的系統(tǒng)可以有利地包括用于物資、固體、流體或液體貨物的多個容器,所述容器相應地與電子通信設(shè)備協(xié)作,這些電子通信設(shè)備各自包括傳感器,所述傳感器與處理單元協(xié)作以用于測量和收集與所述容器的內(nèi)部和/或外部環(huán)境相關(guān)聯(lián)的量。
在閱讀隨后與作為指示性且非限制性所給出的實現(xiàn)示例有關(guān)的描述以及審閱隨附各圖的時候,其它的特征和優(yōu)點將更清楚地顯現(xiàn),在所述各圖中:
-已經(jīng)描述的圖1圖示了分別為單跳或多跳的無線通信網(wǎng)絡(luò)的兩個配置示例;
-已經(jīng)部分描述的圖2呈現(xiàn)了當根據(jù)本發(fā)明的電子通信設(shè)備被適配用于實施用于加入經(jīng)由無線通信網(wǎng)絡(luò)成對通信的設(shè)備的集群的方法時所述根據(jù)本發(fā)明的電子通信設(shè)備與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電子通信設(shè)備的功能架構(gòu),所述方法根據(jù)本發(fā)明;
-圖3呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的加入方法的功能描述。
根據(jù)本發(fā)明的電子通信設(shè)備類似于已知的設(shè)備10,諸如先前與圖2相關(guān)聯(lián)地描述的設(shè)備。
為此,根據(jù)本發(fā)明的電子通信設(shè)備包括處理單元11,其在于一個或多個微控制器,所述微控制器負責尤其在數(shù)據(jù)上實現(xiàn)處理。所述數(shù)據(jù)有利地全部或部分地記錄在一個或多個數(shù)據(jù)存儲器12上,所述數(shù)據(jù)存儲器一般是電可擦除且可寫的。存儲器12可以有利地包括不可擦除的區(qū)段,所述區(qū)段在物理上隔離或簡單地被布置使得通過寫入或擦除的訪問被禁止,又或需要滿足認證過程。其通過修改的訪問被約束的存儲器12的這樣的有利區(qū)段使得能夠在其中存放尤其是專用于電子通信設(shè)備的標識id的值。有利地,但是以非必須的方式,設(shè)備10可以此外包括一個或多個程序存儲器14以用于記錄一個或多個程序p,或更一般地一個或多個程序指令集,所述程序指令可被處理單元11理解。所述指令通過所述處理單元的執(zhí)行或解析引起設(shè)備10的運轉(zhuǎn)或數(shù)據(jù)的處理方法的實施。該設(shè)備10還包括第一通信裝置13,其確保與任何其它電子設(shè)備、諸如設(shè)備10i的無線鄰近通信,只要該其它電子設(shè)備處于通信范圍內(nèi)即可。經(jīng)由所述第一通信裝置13,設(shè)備10、或更準確地其處理單元11可以向或自定位在通信范圍中的第三設(shè)備發(fā)射和/或接收消息。這樣的消息可以是任何性質(zhì)的。在不同類型的消息當中我們可以以非窮舉的方式提及與特定服務(wù)s相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)消息ms、招入消息mh、拆毀集群的消息mr。
某些通信設(shè)備可以得益于通過網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建的電磁場,以用于從中吸取足以確保其運轉(zhuǎn)的電能量,盡管僅僅持續(xù)短的時間段。然而,為了確保持續(xù)的運轉(zhuǎn)和/或?qū)嵤┬枰嗄芰康奶幚?,根?jù)本發(fā)明的電子通信設(shè)備10可以有利地包括適當?shù)碾娔芰吭?7,其尤其為處理單元11、甚至構(gòu)成所述設(shè)備的將需要它的任何其它元件供電。這樣的源17一般在于一個電池或多個電池。根據(jù)尤其與容器的監(jiān)測相關(guān)聯(lián)的優(yōu)選的應用上下文,雖然該特定上下文將不限制本發(fā)明的利用范圍,電子通信設(shè)備10可以包括一個或多個傳感器15,所述傳感器15與處理單元11協(xié)作。這樣的傳感器可以測量與所述容器的內(nèi)部和/或外部環(huán)境相關(guān)聯(lián)的一個或多個量并且從中產(chǎn)生數(shù)據(jù)。作為示例,如通過圖2所圖示的,傳感器15可以測量容器中占主導的溫度和/或濕度、在殼體中證實容器的意外開口的暗度或暗度損失、甚至還有震動。如果必要,則所述一個或多個傳感器可以經(jīng)由導體層或探頭來與設(shè)備的處理單元協(xié)作,尤其是在其中設(shè)備10靠著容器的外隔板安放而期望借助于所述設(shè)備10來監(jiān)測所述容器的內(nèi)部環(huán)境的情況中。這樣的設(shè)備10可以此外包括時鐘,從而使得其能夠?qū)λ占亩攘窟M行定時,所述時鐘在圖2中沒有被表示。
根據(jù)期望借助于按照本發(fā)明的電子通信設(shè)備而運作的所述一個或多個服務(wù),這些電子通信設(shè)備可以包括附加的和可選的裝置。作為優(yōu)選示例,服務(wù)可以在于:
-在根據(jù)本發(fā)明的電子通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點附近收集數(shù)據(jù),例如與通過所述節(jié)點測量的量相關(guān)聯(lián);
-聚合在多個節(jié)點附近收集的所述數(shù)據(jù),然而制作消息mc,所述消息mc對經(jīng)合并的服務(wù)數(shù)據(jù)進行編碼,目的地為遠程實體,諸如服務(wù)器rs。
為了發(fā)射這樣的消息mc,設(shè)備10有利地包括第二長距離通信裝置16,所述第二長距離通信裝置16與處理單元11協(xié)作。這樣的通信可以經(jīng)由rr網(wǎng)絡(luò)、通過gprs或衛(wèi)星途徑、甚至通過任何其它合適的通信途徑來被實現(xiàn)。電子設(shè)備的不同的內(nèi)部組成部分與處理單元11協(xié)作,有利地通過有線總線或通過耦合。設(shè)備10可以包括保護所述組成部分的外殼,所述外殼有利地包括固定裝置以用于將設(shè)備10安放在期望確保監(jiān)測的支撐件上,在這種情況下為根據(jù)優(yōu)選應用示例的容器。
為了實施本發(fā)明,需要作用于處理單元的運轉(zhuǎn),更準確地作用于通過所述處理單元所實施的通信方法。這樣的方法將稍后結(jié)合圖3來被描述。優(yōu)選的適配模式在于預備程序或更一般地程序指令,其被相互布置用于在通過處理單元對所述程序指令進行執(zhí)行或解譯時實施所述方法。有利地,所述程序p在所述設(shè)備的組裝時被加載在程序存儲器15中,或者在所述設(shè)備的所述組裝階段之后通過將所述程序下載到存儲器15中。
本發(fā)明主要在于實施單跳網(wǎng)絡(luò)(例如leach網(wǎng)絡(luò))或有利地多跳網(wǎng)絡(luò),為此每個節(jié)點在于電子通信設(shè)備,諸如先前描述的設(shè)備10。
這樣的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點一般被適配或布置用于實施加入設(shè)備集群的方法。數(shù)據(jù)存儲器12除了專用于電子通信設(shè)備的標識id的值之外包括記錄rh,所述記錄rh預備用于包括作為頭端起作用的電子通信設(shè)備(諸如根據(jù)圖1的節(jié)點d2或h3)的標識的當前值idhc。
當設(shè)備選擇加入其節(jié)點之一作為頭端而起作用的集群時,該加入一般是排他的。換言之,對于相同的服務(wù),一個節(jié)點不能是不同集群(即分別具有不同的頭端節(jié)點)的成員。加入集群的節(jié)點選擇針對所述服務(wù)的最佳頭端。
然而,節(jié)點還能夠被連接到多個頭端,如果所述頭端被指派為實施不同的服務(wù)的話,諸如例如用于長距離數(shù)據(jù)發(fā)射(服務(wù)si)的頭端以及用于在站點上實施警報管理服務(wù)(服務(wù)sj)的第二頭端。
為此,如同先前呈現(xiàn)的解決方案leach,電子通信設(shè)備的集群,諸如結(jié)合圖1所描述的網(wǎng)絡(luò)r1和r2的集群c1和c2,包括作為頭端而起作用的設(shè)備,諸如結(jié)合圖1所描述的節(jié)點d2或h3。其它設(shè)備作為所述集群的成員而起作用,以非窮舉的方式諸如結(jié)合圖1所描述的節(jié)點c2或i3。成員的作用主要在于收集信息,諸如例如環(huán)境量的度量,將其轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)然后以服務(wù)消息ms的形式對所述數(shù)據(jù)進行編碼,所述服務(wù)消息ms的目的地為能夠確保所確定的服務(wù)的頭端。該頭端識別所述服務(wù)消息ms,然后實施所確定的服務(wù)s。例如,這樣的服務(wù)可以在于對自多個成員、經(jīng)由消息ms傳輸?shù)筋^端的數(shù)據(jù)進行聚合、然后實施以消息mc的形式的所聚合甚至合并的所述數(shù)據(jù)向目的地遠程實體rs的長距離傳輸。
自集群成員向目的地頭端尋址的服務(wù)消息ms被結(jié)構(gòu)化使得包括:
-表征消息的類型(ms、mh、mr等等)的信息;
-源節(jié)點(此外一般為成員節(jié)點)的標識的值;
-收件方節(jié)點(在該情況下為頭端)的標識的值、甚至在多跳網(wǎng)絡(luò)的情況中的中間或中繼器節(jié)點的標識;
-數(shù)據(jù)(例如有關(guān)于通過設(shè)備傳感器所測量的量);
-可能地冗余碼、甚至密碼、或使得接收這樣的服務(wù)消息的節(jié)點能夠?qū)λ龇?wù)消息進行解碼、利用它或中繼它的任何其它控制信息。
消息ms、如在網(wǎng)絡(luò)中流通的任何其它消息可以觸發(fā)接收確認消息mack,其通過消息接收方傳輸?shù)侥康牡卦垂?jié)點。在所確定的時段的停止時或根據(jù)英語術(shù)語的“超時”,如果沒有接收到任何mack消息,則觸發(fā)新的消息ms發(fā)射,并且這進行有限數(shù)目的迭代,在此結(jié)束時,源節(jié)點認為與收件方節(jié)點的“路由”或通信不可用或不再可用。這樣的源節(jié)點可以決定放棄集群并且復原自由節(jié)點狀態(tài),又或?qū)で蠹尤肓硪患骸?/p>
自由節(jié)點向作為頭端起作用的節(jié)點的加入接近于根據(jù)leach解決方案所實施的加入。然而,頭端的選定模態(tài)以及自由節(jié)點變成集群成員的加入模態(tài)可以非常不同,如例如與法蘭西國家信息和自動化研究院(inria)相關(guān)聯(lián)的公司traxens所預見的那樣。根據(jù)該變型,僅僅是確實能夠確保所確定的服務(wù)的節(jié)點能自指定為頭端。在其側(cè),其它節(jié)點自由仲裁頭端的競爭并且選擇看來是對于實施它們所貢獻于的服務(wù)而言最佳的候選的頭端。
無論頭端的選定模式如何,通信設(shè)備的第一概念模式可以在于持續(xù)地維持所述這些通信設(shè)備收聽無線電通信的頻率以用于測試來源于成對設(shè)備的消息的存在。這樣的途徑可能引起重大的能量消耗并且使網(wǎng)絡(luò)整體的自主性負擔沉重。第二途徑,其在英語術(shù)語下已知為無線電喚醒(“wakeonradio”,wor),在于在它們的相應功能的時間的大部分期間使節(jié)點進入相對睡眠中。無線電通信尤其被去活,因為在電能方面有相當?shù)南?。然而,這樣的節(jié)點可以繼續(xù)實施不太耗能的內(nèi)部處理。以循環(huán)的方式,這樣的節(jié)點被喚醒以用于收聽來自配對的可能的消息或者用于進而發(fā)射招入消息、服務(wù)消息等等。
圖3圖示了通過根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)備所實施的通信方法p100,所述方法p100包括請求加入集群的過程,所述設(shè)備作為示例諸如結(jié)合圖2所描述的設(shè)備10。這樣的按需加入過程使得自由節(jié)點、諸如例如節(jié)點c5又或節(jié)點i5能夠主動開始在其鄰域中發(fā)現(xiàn)成員節(jié)點或頭端的階段。這樣的情形例如來自這樣的自由節(jié)點的出現(xiàn)而且此后構(gòu)成集群。其此外可以來自集群的拆毀,該集群的頭端節(jié)點及其成員節(jié)點變成自由的,而且所述成員節(jié)點需要以新的頭端為目的地而發(fā)射服務(wù)消息。所述情形還可以來自在適宜于且候選變成成員的節(jié)點與頭端之間的太大的遠離或非最優(yōu)的定位,所述候選節(jié)點位于無線電范圍外或在跳數(shù)方面太遠離而使得發(fā)自所述頭端的招入消息不被發(fā)送給它。
根據(jù)已知技術(shù),有必要的是節(jié)點主動開始自推選或被指定為頭端,并且其觸發(fā)招入過程,以便自由節(jié)點可以復原成員節(jié)點的狀態(tài)。因此在服務(wù)消息的發(fā)送中可能損耗珍貴的時間和能量。
本發(fā)明因此使得自由節(jié)點能夠通過加入請求過程來請求連結(jié)到集群,因此間接地連結(jié)到頭端。
首先介紹由根據(jù)本發(fā)明的、實施方法p100的電子通信設(shè)備10實施的處理210。這樣的處理在于觸發(fā)加入過程。
該后者可以有利地包括設(shè)備10的喚醒的預先步驟219,如果該設(shè)備10實施例如無線電喚醒(“wakeonradio”,wor)技術(shù)的話。所述處理210包括步驟211以用于制定請求加入消息mar。如同第一信息mar-1那樣,這樣的消息包括和/或編碼設(shè)備10的標識ida的值。所述標識被有利地以獨特的方式記錄在所述設(shè)備10的存儲裝置12中。處理210此外包括步驟212,以用于觸發(fā)所述請求加入消息mar由第一通信裝置13以任何相鄰節(jié)點為目的地的發(fā)射。這樣的消息mar可以在附加字段mar-3的形式下編碼其它補充信息imr。
這樣的消息mar的發(fā)射功率可以是預定和固定的。作為變型,所述發(fā)射功率可以是可變的,以便例如根據(jù)實施所述方法p100的設(shè)備的內(nèi)部供給裝置17的剩余能量容量而被降低。所述發(fā)射功率還可以是漸進的,其中發(fā)射步驟212是迭代的,如果加入請求繼續(xù)沒有響應的話,如我們稍后將看到的那樣。
在所有情況中,用于觸發(fā)請求加入消息mar的發(fā)射的步驟212隨后是消息maa的接收等待步驟213,所述消息maa顯露由集群的頭端或成員近鄰節(jié)點所發(fā)射的所述請求加入消息mar的接收。這樣的消息maa的步驟213的最大等待期限可以被參數(shù)化或確定以使得在給定時間結(jié)束時,實施所述方法p100的設(shè)備10認為(在圖3上由經(jīng)標注的連接213-n所符號表示的情形)它太孤立或不良地定位而不能重加入集群。處理210因此在步驟220處中斷。這樣的步驟220可以此外在于在根據(jù)例如wor技術(shù)所確定的時段期間使設(shè)備進入睡眠或喚醒。
當在步驟213期間顯露接收maa的消息被裝置13接收(在圖3上由經(jīng)標注的連接213-y所符號表示的情形)的時候,處理210包括步驟214以用于解碼所述消息maa。事實上,本發(fā)明預備了這樣的消息maa包括或編碼尤其是第一信息maa-1,所述第一信息maa-1相當于所述消息maa的源設(shè)備的標識idm的值。該消息maa此外編碼請求加入消息的源設(shè)備的標識ida的值,作為消息maa的收件方設(shè)備的標識,其采用在與圖3相關(guān)聯(lián)地描述的非限制性的示例上的經(jīng)標注的信息maa-2的形式。所述消息maa可以此外有利地編碼上行路由ru,其采用圖3上經(jīng)標注的信息maa-3的形式,包括在所述消息maa的源節(jié)點與集群(該源節(jié)點構(gòu)成該集群的一部分)的頭端之間的服務(wù)ms和/或招入mh消息的中繼器和/或成員節(jié)點的標識的值。這樣的字段maa-3有利地包括至少屬于所述路由的、最接近消息maa的源設(shè)備的中繼器節(jié)點的標識的值和頭端標識idh。字段maa-4可以此外或作為變型編碼下行路由,所述下行路由把消息maa的源節(jié)點與請求加入的節(jié)點分離開。有利地,消息maa可以此外作為變型或作為補充而包括字段maa-3和/或maa-4、信息maa-5,其反映對上行路由ru、甚至對下行路由rd而言必要的跳數(shù)ttl。消息maa可以有利地包括或編碼字段maa-6、maa-7,其例如相關(guān)聯(lián)于頭端確保這樣或那樣的服務(wù)的通常能力的值chc1、chc2,甚至還有任何其它附加信息ima,其采用與圖3相關(guān)聯(lián)的經(jīng)標注的字段maa-8的形式。
步驟214因此在于從消息maa中推斷相關(guān)的并且被編碼在所述消息中的信息的集。當步驟214確認在字段maa-2中所編碼的標識的值對應于申請了加入請求的設(shè)備的標識ida的值的時候,消息maa被認為是顯露所述加入請求的接收的消息。處理210于是包括步驟215,其在步驟214之后,在于在設(shè)備的存儲裝置12內(nèi)記錄從所述消息maa中推斷的信息,尤其是頭端節(jié)點的標識idh的值,甚至是在自請求加入的節(jié)點起的上行路由ru上的第一節(jié)點的標識的值。這樣的動作可以有利地在于在所述存儲裝置12內(nèi)的記錄rh的更新。標識idh的值尤其作為當前值idhc被寫在記錄rh內(nèi)。設(shè)備10于是變成“加入了”頭端節(jié)點的集群的節(jié)點。方法p100于是可以包括處理120并且觸發(fā)處理120的實施,所述處理120在于經(jīng)由尤其是已經(jīng)贊同地回應了加入請求的節(jié)點、也就是說經(jīng)由消息maa的源設(shè)備而以頭端為目的地發(fā)射服務(wù)消息ms。
先前已經(jīng)看到了本發(fā)明預備請求加入消息mar的發(fā)射功率可以是漸進的。由該實施例所尋求的目的是保存根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10的裝置17的能量資源。為了實施這樣的漸進性,消息mar的發(fā)射功率首先由處理單元參數(shù)化,以用于根據(jù)廣播類型的技術(shù)、以小范圍傳輸所述消息mar。步驟212的第一迭代因此在于將發(fā)射功率參數(shù)化為底值pmin。在步驟213處預見的最大等待期限結(jié)束時,如果沒有任何顯露加入請求接收的消息maa被接收(在圖3上由經(jīng)標注的連接213-n所符號表示的情形),則步驟220不被如針對先前的實施例那樣自動實施。代替地,處理210在于觸發(fā)步驟212的新迭代并且因此重新以增加的發(fā)射功率pmin+發(fā)射消息mar。該增長由處理單元實現(xiàn),所述處理單元通過步驟217而實施處理210,例如根據(jù)給定的倍數(shù)因子或被應用到底功率pmin的經(jīng)確定的增量步長。如果在步驟213處預見的最大期限結(jié)束時沒有接收到任何消息maa(在圖3上由經(jīng)標注的連接213-n所符號表示的情形),則處理210可以觸發(fā)步驟212的新迭代。步驟217和212的一個或多個迭代因此可以相繼而來,只要沒有接收到任何消息maa,只要功率pmin+繼續(xù)小于消息mar的最大發(fā)射功率pmax(在圖3上由經(jīng)標注的連接218-n所符號表示的情形)。一旦在218處達到了消息mar的最大發(fā)射功率,所述迭代就停止。在該情況中,處理210在220處中斷。
本發(fā)明預備對于先前與漸進的消息mar的發(fā)射功率相關(guān)聯(lián)地描述的實施例的變型或補充。根據(jù)該新的實施例,在于制定消息mar的步驟211在于在所述消息中整合字段mar-2,所述字段mar-2明確所準許的跳數(shù),其被我們在下文中標記為ttl,把請求加入的節(jié)點與成員節(jié)點或集群頭端分開。當所述跳數(shù)大于一時,本發(fā)明預備請求加入消息mar能夠被不作為集群成員或頭端起作用的節(jié)點中繼。我們將在下文中看到如何使這樣的功能變得可能,這通過描述根據(jù)本發(fā)明的方法p100的處理200、在請求加入消息mar的接收時觸發(fā)的處理。
根據(jù)該實施例,通過如下來對后隨有消息maa的接收等待步驟213的消息mar的制定和發(fā)射觸發(fā)的相應步驟211和212進行共同迭代:在每個無效迭代的結(jié)束時——也就是說,只要在步驟213處沒有接收到任何消息maa(在圖3上由經(jīng)標注的連接213-n所符號表示的情形)——在步驟217處使所述經(jīng)準許的跳數(shù)遞增或倍增。當所述跳數(shù)ttl達到預定最高限度(在圖3上由經(jīng)標注的連接218-y所符號表示的情形)并且步驟213沒有允許接收消息時,處理210觸發(fā)步驟220并且中斷。實施所述方法p100的設(shè)備繼續(xù)是自由節(jié)點。作為非限制性的示例,在步驟211的第一迭代處的ttl的最小值可以等于一,表明沒有任何消息mar中繼被加入請求者準許。在每個迭代處,該數(shù)目可以乘以給定的倍數(shù)因子,例如等于二的值,直到ttl的所述值達到等于16的最高限度值。作為變型,ttl的值可以在每個迭代處遞增一步,例如等于一或等于任何其它非零整數(shù)。本發(fā)明此外預備在步驟213處預見的最大等待期限還可以是漸進的并且在步驟217處的每個迭代處被修正。
現(xiàn)在研究由根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備(諸如與圖2相關(guān)聯(lián)地描述的設(shè)備10)的處理單元11所實施的處理200的若干實施例。這樣的處理200與圖3相關(guān)聯(lián)地被描述。它在加入方法p100的實施時、響應于由請求加入集群的第三設(shè)備發(fā)射的請求加入消息mar的接收而被觸發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明的這樣的處理200因此包括用于接收由電子通信設(shè)備、諸如與圖2相關(guān)聯(lián)地描述的節(jié)點c5或節(jié)點i5所制定和發(fā)射的請求加入消息mar的第一步驟201。這樣的消息mar例如在字段mar-1內(nèi)包括或編碼尤其是請求加入集群的設(shè)備的標識ida的值。方法p100還包括用于解碼所述請求加入消息mar并且因此從中推斷尤其是標識ida的所述值的步驟202。
當根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備在201處接收由根據(jù)本發(fā)明的并且請求加入集群的第二設(shè)備所發(fā)射的請求加入消息mar的時候,本發(fā)明主要預備兩種情形,其分別由圖3上經(jīng)標注的連接203-a和203-b所符號表示:
-接收所述消息mar的設(shè)備是成員節(jié)點或集群的頭端;接收自節(jié)點i5發(fā)射的消息mar的這樣的設(shè)備、例如(諸如與圖1和圖2相關(guān)聯(lián)地描述的)節(jié)點i4包括記錄rh,所述記錄rh對標識idh的當前值idhc進行編碼,所述標識idh在該情況中是作為集群c2的頭端節(jié)點起作用的節(jié)點h3的標識;
-接收所述消息mar的設(shè)備是自由節(jié)點;接收由節(jié)點c8所發(fā)射的消息mar的這樣的設(shè)備、例如(諸如與圖1和圖2相關(guān)聯(lián)地描述的)節(jié)點c5不包括記錄rh,所述記錄rh對等于作為頭端節(jié)點起作用的節(jié)點、諸如d2的標識idh的值的當前值idhc進行編碼;作為變型,這樣的自由節(jié)點可以包括記錄rh,所述記錄rh編碼了對節(jié)點不是集群的頭端或成員進行指示的所確定的值。
在第一情形(圖3中的連接203-a)中,處理200包括步驟204,所述步驟204用于制定消息maa,所述消息maa顯露請求加入的設(shè)備的加入請求的接收。這樣的步驟204在于在消息maa(根據(jù)圖3的示例的字段maa-2)內(nèi)編碼最初來自加入請求的設(shè)備的標識ida的值,作為消息maa的收件方設(shè)備的標識。如先前提及的,這樣的步驟204此外在于對實施處理200并且作為集群的頭端或成員節(jié)點起作用的設(shè)備的標識idm的值進行編碼(根據(jù)圖3的示例的字段maa-1)。步驟204此外可以編碼(根據(jù)圖3的示例的字段maa-3)上行路由ru,即把因此準備發(fā)射消息maa的節(jié)點與它要形成其一部分的集群的頭端分離開的節(jié)點的標識的值,所述路由包括所述頭端的標識idh的值。步驟204此外可以在于編碼(根據(jù)圖3的示例的字段maa-5、maa-6)對頭端確保這樣或那樣的服務(wù)的一個或多個能力chc1、chc2進行描述的附加信息或值。步驟204此外可以編碼把消息maa的源節(jié)點與請求加入的節(jié)點分離開的下行路由rd(根據(jù)圖3的示例的字段maa-4),甚至還有附加信息(根據(jù)圖3的示例的字段maa-8)。處理200從那時起包括步驟205,用于觸發(fā)通過實施所述處理200的設(shè)備10的通信裝置13對所述消息maa的發(fā)射。
在其中接收請求加入消息mar的這樣的設(shè)備是自由節(jié)點的情況(在圖3上由連接203-b所符號表示的第二情形)中,本發(fā)明預備:有利地,根據(jù)第一實施例,這樣的設(shè)備繼續(xù)是靜默的(步驟207)。根據(jù)第二實施例,尤其是在根據(jù)本發(fā)明并且在先前描述的處理210的步驟211在于制定對明確所準許的中繼或跳數(shù)的字段進行編碼的消息mar的時候,本發(fā)明預備處理200使得能夠在接收到所述消息mar時經(jīng)由不作為集群的頭端或成員起作用的一個或多個節(jié)點而中繼請求加入消息mar。根據(jù)該實施例,處理200包括步驟206,所述步驟206目的在于以預定義的步長、例如一單位而使在步驟202處推斷或解碼的值ttl遞減。步驟206此外在于比較字段ttl的經(jīng)遞減的值與底值(作為非限制性的示例,零值)。如果所述經(jīng)遞減的值達到所述底值(在圖3中由連接206-n所符號表示的情形),則處理200在207處中斷并且實施所述處理的設(shè)備響應于消息mar的接收而繼續(xù)是靜默的。在相反情況(在圖3中由連接206-y符號表示的情形)中,處理200包括步驟208,用于重新編碼在202處從所接收的消息mar中推斷的信息,除了被更新并且取在206處遞減的值ttl的字段ttl之外。步驟208此外在于觸發(fā)所述經(jīng)重編碼的消息mar以設(shè)備的鄰域為目的地的發(fā)射,如同實施處理210以用于為自己制定和發(fā)射請求加入消息mar的成對設(shè)備那樣。因此,中繼器設(shè)備為他人傳輸加入請求。步驟208于是有利地在于此外在存儲裝置中針對如下節(jié)點記錄節(jié)點的標識ida的值:該節(jié)點對消息mar進行了中繼。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備此外可以還中繼顯露消息mar的接收的任何消息maa,所述消息maa已經(jīng)由作為集群的成員或頭端而起作用的第三設(shè)備、通過尤其是根據(jù)本發(fā)明的處理200的步驟204和205的實施而預先被制定和發(fā)射。為此,本發(fā)明預備由消息maa的中繼器設(shè)備實施的處理200包括用于解碼消息maa的步驟209。該步驟尤其在于確定消息maa的收件方設(shè)備的標識ida、即已經(jīng)發(fā)射了原始消息mar的設(shè)備的標識的值。如果所述標識值對應于208中記錄的標識的值,則那么實施目的在于觸發(fā)顯露加入請求的接收的消息的發(fā)射的步驟205的迭代以便傳播所述消息maa。因此,越來越近地,經(jīng)由一個或多個根據(jù)本發(fā)明的中繼器設(shè)備,自集群的頭端或成員發(fā)射的消息maa可以被發(fā)送到原始加入請求的源設(shè)備。
通過實施諸如先前描述的加入方法p100,諸如與圖2相關(guān)聯(lián)地作為非限制性示例描述的設(shè)備10還可以變成加入集群的節(jié)點。與圖3相關(guān)聯(lián)地,為了達成這點,這樣的設(shè)備實施處理210以用于:
-首先,制定和傳輸請求加入集群的消息mar,然后
-響應于所述加入請求,考慮顯露所述加入請求的接收的消息maa,這樣的消息maa已經(jīng)被集群的頭端或成員第三設(shè)備制定,所述第三設(shè)備還設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的方法p100、更明確地為處理200,并且以請求加入的設(shè)備為目的地被傳輸,可能地經(jīng)由一個或多個自由和/或被準予加入的設(shè)備。
如先前與圖1和2相關(guān)聯(lián)地提及的那樣,根據(jù)本發(fā)明的單跳網(wǎng)絡(luò)r2或多跳網(wǎng)絡(luò)r1的實施主要目的在于通過傳感器15收集與不同節(jié)點的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的信息。事實上,每個通信設(shè)備10有利地被安置成對著容器的隔板。根據(jù)上下文作為成員而起作用或憑借本發(fā)明作為被準許加入的節(jié)點而起作用的每個通信設(shè)備10的處理單元11被適配用于觸發(fā)對設(shè)備的環(huán)境信息進行編碼的服務(wù)消息ms的制定和傳輸。作為頭端起作用的設(shè)備10的處理單元11被適配用于接收這樣的服務(wù)消息ms,從中推斷來自一個或多個成員或被準許加入者的所述環(huán)境信息并且實施服務(wù),例如經(jīng)由gprs網(wǎng)絡(luò)或等同物、以遠程服務(wù)器rs為目的地而進行消息mc的長程傳輸。
由單跳或多跳網(wǎng)絡(luò)的成員設(shè)備根據(jù)由一個或多個傳感器遞送的度量而制定服務(wù)消息ms基本上是已知的。相反,在本發(fā)明內(nèi)、由被準許加入的設(shè)備以頭端為目的地而進行服務(wù)消息ms的制定和發(fā)射需要這樣的消息ms的制定和傳輸?shù)膭?chuàng)新處理120。圖3描述了這樣的處理120的實現(xiàn)示例。
該處理120典型地包括、即如同由根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的成員節(jié)點所實施的那個一樣包括用于制定服務(wù)消息ms的步驟123a以及用于以針對所確定的服務(wù)s、作為頭端起作用的設(shè)備為目的地而發(fā)射所述消息的步驟。這樣的步驟123在預先步驟121之后被實施,以用于例如從傳感器15收集與在對著其安放了實施方法p100的設(shè)備10的容器內(nèi)占主導的溫度相關(guān)聯(lián)的度量。
這樣的步驟123還取決于記錄的存在(圖3中由步驟122所符號表示的測試),所述記錄諸如在與圖2相關(guān)聯(lián)地描述的設(shè)備10的數(shù)據(jù)存儲器12中所記入的記錄rh,包括作為頭端起作用的節(jié)點或設(shè)備的標識的值idhc(圖3中通過連接122-y符號表示的情形),其表明節(jié)點是成員或是被準許加入集群。在相反情況中(圖3中由連接122-n符號表示的情形),處理在129處中斷,并且沒有觸發(fā)這樣的消息的任何發(fā)射。
根據(jù)所述記錄rh包括直接的上行路由ru、即在記錄rh中僅僅存在頭端的標識的一個值idhc,或者包括間接的上行路由ru、即所述記錄rh此外包括中繼器成員的標識id’的值,消息ms被直接傳輸?shù)剿鲱^端或所述中繼器成員。
此外,服務(wù)消息ms的這樣的發(fā)射123還可以由對發(fā)源于相同集群的成員并且被尋址到設(shè)備10的服務(wù)消息ms的接收121b所觸發(fā),所述設(shè)備10實施所述加入方法p100并且作為中繼器成員起作用。在發(fā)源于相同集群的成員的這樣的服務(wù)消息的接收之后,步驟121b可以因此包括一個步驟,以用于接收并且解碼這樣的消息ms、甚至用于在存儲器12中暫時記錄在經(jīng)解碼的所述服務(wù)消息ms中所包含的數(shù)據(jù)。所述消息ms的中繼可以因此通過不同時間的所述消息ms的重發(fā)射來體現(xiàn)。
根據(jù)優(yōu)選的第一實施例,可能相關(guān)的是在服務(wù)消息的發(fā)射之前,作為被準許加入集群的節(jié)點起作用的通信設(shè)備驗證其加入的連續(xù)性。事實上,所述設(shè)備被準許加入的集群可能已經(jīng)被拆毀,例如,在頭端的主動發(fā)起下或在節(jié)點的相互配置的修改之后。
處理120因此包括測試步驟124,所述測試步驟124目的在于確定設(shè)備是作為成員節(jié)點還是被準許加入的節(jié)點而起作用。該狀態(tài)可以例如通過讀取布爾狀態(tài)指示符來被確定,所述布爾狀態(tài)指示符的當前值被記錄在設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲器12中或通過任何其它技術(shù)而被記錄。這樣的狀態(tài)指示符因此可以交替地取兩個預定值,其分別描述節(jié)點是“成員甚至頭端”或“被準許加入”。因此,處理210的步驟215可以此外在于更新所述狀態(tài)指示符以用于指定所述設(shè)備直到相反證據(jù)為止都是被準許加入的節(jié)點。在其中所述狀態(tài)指示符表明節(jié)點是集群的成員的情況(圖3中通過連接124-n圖示的情形)中,一旦在123a中制定了消息ms,就實施步驟123。相反,在其中所述狀態(tài)指示符表明節(jié)點是被準許加入的情況(圖3中通過連接124-y圖示的情形)中,處理120包括步驟125以用于制定其加入的持久性的驗證消息mas并且觸發(fā)通過第一通信裝置13對所述消息的發(fā)射。這樣的消息mas的目的在于在后續(xù)的步驟126中驗證已經(jīng)預先贊同地響應于加入請求的成員節(jié)點總是相同集群的成員,即關(guān)聯(lián)于相同的頭端節(jié)點。如圖3作為非限制性示例所指示的,在125中制定和傳輸?shù)南as有利地包括兩個字段mas-1和mas-2以用于分別編碼所述消息mas的收件方設(shè)備的標識idm的值和被準許加入的設(shè)備的標識ida的值。這樣的消息mas將可以以附加字段mas-3的形式編碼其它補充信息ims。
如同包括顯露加入請求的接收的消息的接收等待步驟213的處理210那樣,處理120包括由消息mas的收件方節(jié)點制定和發(fā)射的、顯露消息mas的接收的消息maa的接收等待步驟126。
事實上,由先前已經(jīng)贊同地響應于加入請求的設(shè)備所實施的處理200可以有利地包括步驟202a以用于解碼在201a中由第一通信裝置預先接收的加入驗證的消息mas。步驟202a可以在于解碼所述驗證消息mas,以用于從中推斷消息mas的源設(shè)備的標識ida的值以及所述消息的收件方設(shè)備的標識的值。當該后者對應于專用于實施處理200的所述設(shè)備的標識的值的時候,該后者認為消息mas是被指定供其所用的。
如果在203中,所述設(shè)備檢測到它是集群的成員(在圖3中通過連接203-a圖示的情形),則所述設(shè)備實施步驟204然后實施步驟205以用于制定然后由第一通信裝置13發(fā)射消息maa,所述消息maa顯露消息mas的接收,如同響應于所述設(shè)備贊同地響應于的請求加入消息mar的接收而制定然后發(fā)射的消息maa那樣。在相反情況(圖3中通過連接203-b所圖示的情形)中,設(shè)備在207中繼續(xù)是靜默的。處理200中斷。
在被準許加入的設(shè)備側(cè),這樣的消息maa在步驟126處的最大等待期限可以被參數(shù)化或確定成使得在給定時間的結(jié)束時,被準許加入的設(shè)備認為(圖3上通過經(jīng)標注的連接126-n所符號表示的情形)它不再被準許加入到集群。處理120因此在步驟129處中斷。設(shè)備重新變成自由節(jié)點。這樣的步驟129可以尤其在于擦除記錄rh。它此外可以在于在根據(jù)例如wor技術(shù)所確定的短暫時段期間使所述設(shè)備進入睡眠或喚醒。
本發(fā)明作為變型或作為補充而預備加入丟失消息maar可以被制定然后由電子通信設(shè)備發(fā)射,響應于當所述消息mas的收件方不再是集群的成員時對加入驗證消息mas的接收,加入丟失消息maar代替“靜默”或消息maa的不發(fā)射。為此,這樣的設(shè)備可以在步驟207處制定加入丟失消息maar并且從中觸發(fā)通過第一通信裝置的發(fā)射。
消息maar的這樣的制定可以在于編碼:
-作為消息maar的收件方設(shè)備的標識的值的標識ida的值;
-作為所述消息maar的源設(shè)備的標識的值的設(shè)備的標識idm的值。
如同其它消息mar、maa、mas或ms那樣,這樣的消息可以包括錄入所述消息的附加信息。
根據(jù)該變型,當在步驟126期間,消息maar被接收然后解碼,其表明收件方設(shè)備的標識的值等于消息mas的源設(shè)備的標識ida的值并且所述消息maar的源標識的值對應于消息mas的收件方設(shè)備的標識的值時,處理120在129處結(jié)束,如先前所述那樣。先前被準許加入的設(shè)備重新變成自由節(jié)點。
當在步驟126期間顯露消息mas的接收的消息maa被第一通信裝置13接收的時候,所述消息maa被解碼以用于從中推斷尤其是字段maa-1、maa-2和maa-3的內(nèi)容并且因此知道消息maa的源設(shè)備的標識idm的值、被準許加入的節(jié)點的標識ida的值以及集群的頭端節(jié)點的標識idhc的值。步驟126因此使得能夠驗證(在圖3上通過經(jīng)標注的連接126-y所符號表示的情形)被準許加入的節(jié)點正是消息maa的收件方、該后者已經(jīng)由已贊同地響應于加入請求的成員節(jié)點發(fā)射以及集群總是關(guān)聯(lián)于相同的頭端。步驟126可以此外從消息maa中推斷頭端確保特定服務(wù)的能力的值(例如被編碼在字段maa-5或maa-6中)。因此,本發(fā)明預備一種實施例,針對其而言被準許加入的節(jié)點可以確認或廢除:所述能力相對于預確立的準則是足夠的。步驟126可以此外在于更新數(shù)據(jù)存儲器12中的記錄rh,以用于更新所述能力的當前值chc。在消極情況中,步驟129被實施并且被準許加入的節(jié)點自身結(jié)束其加入。如果消息maa很好地符合被準許加入的節(jié)點的期待,其因此確認了加入的連續(xù)性,則觸發(fā)服務(wù)消息ms的發(fā)射的步驟123被實施。
我們先前已經(jīng)看到,與處理210相關(guān)聯(lián)地,本發(fā)明預備請求加入消息mar的發(fā)射功率可以是漸進的。有利地,對于消息mas的發(fā)射而言在這點上是相同的。由該實施例所尋求的目標因此是保存被準許加入的設(shè)備的裝置17的能量資源。為了實施這樣的漸進性,消息mas的發(fā)射功率可以首先由處理單元參數(shù)化,以用于以小范圍傳輸所述消息mas。步驟125的第一迭代因此在于將發(fā)射功率參數(shù)化為底值p’min。在步驟126處預見的最大等待期限結(jié)束時,如果沒有任何消息mas被接收(在圖3上由經(jīng)標注的連接126-n所符號表示的情形),則步驟129不被如針對先前的實施例那樣自動實施。代替地,處理120在于觸發(fā)步驟125的新迭代并且因此重新以增加的發(fā)射功率p’min+發(fā)射消息mas。該增長由處理單元實現(xiàn),所述處理單元通過步驟127而實施處理120(例如根據(jù)給定的倍數(shù)因子或被應用到底功率p’min的經(jīng)確定的增量步長)。如果在步驟126處預見的最大期限結(jié)束時沒有接收到任何消息maa(在圖3上由經(jīng)標注的連接126-n所符號表示的情形),則處理120可以觸發(fā)步驟125的新迭代。步驟127和125的一個或多個迭代因此可以相繼而來,只要沒有接收到任何消息mas,并且只要功率p’min+繼續(xù)小于消息mas的最大發(fā)射功率p’max(在圖3上由經(jīng)標注的連接128-n所符號表示的情形)。一旦在128處達到了消息mas的最大發(fā)射功率(圖3上由經(jīng)標注的連接128-y所符號表示的情形),所述迭代就停止。在該情況中,處理120在129處中斷。
本發(fā)明預備此外在步驟126處預見的最大等待期限還可以是漸進的并且在步驟127處的每個迭代處被修正。
此外,為了保存能量資源,諸如與圖2相關(guān)聯(lián)地描述的裝置17、符合本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點,本發(fā)明預備尤其是請求加入消息mar、加入驗證消息mas(其顯露先前消息的接收maa)、又或服務(wù)消息ms的中繼或初次發(fā)射可以在作為所述網(wǎng)絡(luò)的成員節(jié)點、被準許加入的節(jié)點或自由節(jié)點而起作用的電子通信設(shè)備內(nèi)被調(diào)節(jié)成一個或多個與所述電子通信設(shè)備的裝置17的電能量上的剩余容量相關(guān)聯(lián)的最小閾值(例如,根據(jù)消息的類型又或根據(jù)所述消息是被中繼還是被初次發(fā)射)。因此,與圖3相關(guān)聯(lián)地,本發(fā)明預備用于發(fā)射消息的步驟(即以非限制性的方式:步驟212、125、123、205又或208)各自包括或部分包括預先步驟,所述預先步驟在于相對于所涉及的最小閾值而測試剩余的能量容量。如果所述剩余容量大于所述閾值,則消息的發(fā)射被觸發(fā)。在相反情況中,實施根據(jù)本發(fā)明的加入方法的設(shè)備繼續(xù)是靜默的。這樣的實現(xiàn)變型使得能夠例如相對于網(wǎng)絡(luò)的管理消息mar、mas、maa而給予服務(wù)消息ms的發(fā)射以優(yōu)先。
根據(jù)優(yōu)選的第二實施例,本發(fā)明預備成員可以預先在服務(wù)消息(ms)或更一般地經(jīng)中繼的消息的發(fā)送時,如同被準許加入的節(jié)點那樣,以集群頭或頭端為目的地來制定不再是針對其加入的持久性而是針對其對集群的附著的持久性的驗證消息mas。這樣的消息mas包括第一字段mas-1和字段mas-2,所述第一字段mas-1對頭端的標識進行編碼,所述字段mas-2對所述消息mas的源方成員節(jié)點的標識進行編碼。頭端可以:以與已經(jīng)贊同地響應于加入請求的成員節(jié)點的名義,發(fā)射消息maa,所述消息maa顯露驗證消息mas的接收并且證明其頭端角色的維持。這樣的消息maa可以此外包括字段maa-6、maa-7,以用于例如更新所述頭端確保這樣或那樣的服務(wù)的當前能力值chc1、chc2。它包括字段maa-1和字段maa-2,所述字段maa-1對所述消息的源方頭端的標識進行編碼,所述字段maa-2對消息的收件方節(jié)點的標識進行編碼。根據(jù)該優(yōu)選的第二實施例,目的在于將成員節(jié)點與被準許加入的節(jié)點解相關(guān)的步驟124可能不再被實施。事實上,任何成員節(jié)點或被準許加入的節(jié)點在尤其是以所述集群的頭為目的地而發(fā)射消息之前驗證對集群的從屬的持久性,這通過發(fā)送對集群的從屬的驗證消息mas以及通過接收消息maa來進行,所述消息maa顯露所述對集群的從屬的驗證消息的接收并且證明對集群的從屬,響應于由所述消息的收件方對消息mas的接收而被發(fā)射。
如同被準許加入的節(jié)點那樣,任何成員節(jié)點或被準許加入的節(jié)點可以接收對集群的從屬的丟失的消息(如同加入丟失消息maar那樣),響應于當所述消息mas的收件方不再屬于集群的時候?qū)旱膹膶俚尿炞C消息mas的接收,該消息被制定然后由電子通信設(shè)備發(fā)射而代替“靜默”或消息maa的不發(fā)射。
本發(fā)明作為變型或補充地預備一旦成員節(jié)點已經(jīng)贊同地響應于加入請求,被準許加入的節(jié)點就可以有利地以與在招入消息mh之后已經(jīng)重加入集群的成員節(jié)點那樣類似或相似的方式運作。被準許加入的節(jié)點可以因此接收請求加入消息mar并且有利地響應于加入請求,這通過制定并且發(fā)射消息maa來進行,所述消息maa顯露所述請求加入消息mar的接收。
作為變型,本發(fā)明預備被準許加入的節(jié)點不能直接贊同地響應于加入請求,但是如同所述請求的中繼器那樣起作用,以便集群的成員能夠有可能訪問加入請求。被準許加入的節(jié)點可以以相同的方式將集群的成員對加入請求的響應中繼向加入請求的源節(jié)點。
無論加入集群的方法p100的配置如何,所述方法根據(jù)本發(fā)明——電子通信設(shè)備的優(yōu)選適配模式(諸如與圖2相關(guān)聯(lián)地描述的適配模式)——而在于通過程序存儲器14記錄或加載計算機程序p,所述計算機程序p包括多個程序指令,所述程序指令在其被所述設(shè)備的處理單元執(zhí)行或解譯的時候引起所述方法p100的實施。
已經(jīng)通過與物資、固體、流體或液體貨物的容器的監(jiān)測相關(guān)聯(lián)的優(yōu)選應用示例而描述了本發(fā)明,所述容器相應地與電子通信設(shè)備協(xié)作,所述電子通信設(shè)備諸如根據(jù)圖2的設(shè)備10,其實施加入方法,諸如通過圖3圖示的方法p100,所述設(shè)備各自包括傳感器,所述傳感器與處理單元協(xié)作以用于測量和收集與所述容器的內(nèi)部和/或外部環(huán)境相關(guān)聯(lián)的量。
這樣的設(shè)備可以被用于與目標在于沿著長距離鏈路發(fā)射所收集的數(shù)據(jù)的應用不同的任何其它應用。它們還可以作為變型或作為補充確保一個或多個其它服務(wù)。為此,如我們先前已經(jīng)提及的,每個設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲器12可以包括不僅是專用于所確定的服務(wù)s的單個記錄rh,而且還包括多個記錄rhn,其形成表,其中每個記錄專用于特定服務(wù)sn。請求加入消息mar或服務(wù)消息ms根據(jù)該變型將包括使得能夠標識通過所述消息中的每一個所確定和涉及的服務(wù)sn的信息。為此,根據(jù)本發(fā)明的加入方法p100的步驟211、123a將尤其被適配用于對使得能夠標識服務(wù)sn的所述信息進行編碼。
此外,本發(fā)明預備通信設(shè)備能夠在接收到經(jīng)由消息mar的加入請求時被準許加入到用于相同服務(wù)的多個集群。因此,多個記錄rhm形成表,其中每個記錄專用于特定的頭端。根據(jù)該變型,這樣被多重準許加入的設(shè)備可以選擇以所述頭端之一為目的地而發(fā)射服務(wù)消息ms。這樣的選擇可以基于頭端確保服務(wù)的相應能力,甚至還以非限制性的方式基于所述頭端在跳數(shù)方面的相應遠離。為了實施這樣的多重加入,用于制定服務(wù)消息的步驟123a可以有利地對能力最好的或者最接近設(shè)備的頭端的標識的值進行編碼,作為所述服務(wù)消息的收件方的標識值。所述頭端的能力的相應值可以事實上被更新——例如根據(jù)在諸如與圖3相關(guān)聯(lián)地描述的處理120的步驟126處被接收和解碼的消息maa。被準許加入的設(shè)備可以因此根據(jù)不同的準則而在它被準許加入的集群之間進行仲裁,所述不同的準則作為非限制性的示例諸如頭端的能力、所述頭端在跳數(shù)方面的遠離等等。
此外,本發(fā)明因此涉及包括多個根據(jù)本發(fā)明的電子通信設(shè)備的任何系統(tǒng)。更特別地,本發(fā)明涉及用于存儲場地或運輸平臺上的容器的可追蹤性的任何系統(tǒng),所述系統(tǒng)此外包括遠程實體,用于收集和利用當所述設(shè)備作為集群頭起作用時從所述設(shè)備中的一個或多個發(fā)射的消息mc。這樣的系統(tǒng)呈現(xiàn)在以下方面的性能:能量自主、魯棒性以及對于不均等且相對于通過已知解決方案、作為示例諸如leach方法所給予的條件沒有可能相比的利用條件的可適應性。事實上,憑借本發(fā)明,集群頭的利用,從其選定直到所確定的服務(wù)所涉及的一個或多個動作的實現(xiàn),是最優(yōu)的,防止了在網(wǎng)絡(luò)中或向第三實體目的地的多余或無效的任何通信。