无线网状网络中的可靠报告制造技术

在无线网状网络中，电池供电的节点可以选择父节点，消息通过父节点路由至另外的节点。父节点可以基于信号强度而初始地选择。如果消息到达，则节点接收到针对所发送的消息的确认。节点基于已接收到确认的消息的数量来计算父节点的可靠性指标。如果可靠性指标超过预定阈值，则节点基于第二选择标准选择新的父节点。例如，具有下一个最大信号强度的节点。

Reliable reporting in Wireless Mesh Networks

In a wireless mesh network, the battery-powered node can select the parent node, and the message is routed to another node through the parent node. The parent node can be selected initially based on the signal strength. If the message arrives, the node receives an acknowledgement for the message sent. The node calculates the reliability index of the parent node based on the number of acknowledged messages received. If the reliability index exceeds the predetermined threshold, the node selects a new parent node based on the second selection criterion. For example, a node with the next maximum signal strength.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线网状网络中的可靠报告
本专利技术总体涉及一种用于提高无线网状网络中的从一节点通过父节点至另一节点的报告的可靠性的方法。本专利技术进一步涉及实现该方法的这样的节点和用于执行该方法的计算机程序产品。
技术介绍
US8275313B1公开了一种节点，该节点在网络中基于以下各项的组合选择父节点：到达公共目的地的跳数、接收信号强度、相关联的子节点数量和潜在父节点的剩余电池电量。WO2009/057863A1公开了一种节点，该节点在网络中基于相邻传感器节点中的每一个的剩余能量信息选择父节点。在无线网状网络中，节点在数据分布中协作。在设计用于例如智能家居的系统中，这样的无线网状网络相对于传统无线网路可用于以更高可靠性来操作。在无线网状网络中的节点可作为端节点（非路由节点）或路由节点工作。作为一个示例，在基于无线网状网络的照明系统中，因为照明设备是持续供电的并且可用于路由消息，其可以作为路由节点工作。然而，在相同网络中作为路由节点工作的电池供电的墙壁开关会过快消耗电池。因此，这样的电池供电的墙壁开关将通常作为端节点工作并且将在无线网状网络中通过父节点（路由节点中的一个）通信。该电池供电的墙壁开关然后将通过该父节点接收和发送消息。此父节点将接收和存储从另外的节点发往此端节点的消息，允许该端节点周期性轮询其父节点以检查这样的消息。同样地，该端节点可以通过其父节点发送发往另外的节点的消息。这样的方法的一个好处是限制该端节点通过父节点通信的耗电量。在无线网状网络中，诸如在ZigBee网络中，端节点例如基于信号强度来执行对父节点的选择。父节点代表端节点路由从该端节点接收的和/或发往该端节点的消息。对于执行报告的端节点而言，这潜在地是次优解决方案，因为最为优选的路由可能未被使用，并且无法保证重要报告事实上将传送至另外的节点。需要提高来自这样的端节点的报告的可靠性。
技术实现思路
一个目的是提供一种用于控制无线网状网络中的节点的方法和设备，以及用于执行该方法的计算机程序产品，该计算机程序产品提高了从具有父节点的节点至另外的节点的消息传输的可靠性。词语“父节点”应当作广义理解并且覆盖用于转发消息之目的的任意类型的路由节点。在第一方面，提供了一种控制无线网状网络中节点的方法。该方法包括：节点选择父节点，消息通过该父节点被发送至另外的节点，并且节点基于接收的确认计算可靠性指标。当可靠性指标达到阈值时，该节点选择新的父节点。这是有益的，因为当该父节点不可靠时（或更具体地，从该端节点通过该父节点至另外的节点的传输是不可靠的），选择新的父节点以缓解不可靠父节点对从该节点至另外的节点的消息流的影响。父节点的选择基于第一选择标准，节点将在无线网状网络中通过该父节点与一个或多个另外的节点通信。作为一个示例，第一选择标准可以是由该节点测量的从该父节点接收的信号的信号强度。该方法进一步包括：该节点在无线网状网络中通过父节点向一个或多个另外的节点中的至少一个节点发送一个或多个消息。因此该父节点将从该节点接收消息，并且例如通过无线网状网络中的其他节点传递该消息至该消息要发往的另外的节点。当消息到达时，接收来自该另外的节点的所有、某些或若干消息的确认。可以在发送至该另外的节点的消息中明确要求确认，或无线网状网络可被配置为默认发送确认；例如对于所有消息、某些消息类型、每N分钟和/或每第N个消息。该节点通过轮询该父节点以确定已经从消息被发往的另外的（多个）节点接收到确认的消息的数量，来执行对该父节点的可靠性指标的计算。通常，该节点将从该父节点接收确认消息并且执行相关计算。期望的消息（例如基于所发送消息的数量）与接收到的确认的数量的比例是这样的可靠性指标的一个示例。当对每个所发送的消息都期望确认并且十个消息后仅接收到三个确认时，可以确定可靠性指标为例如30%、低或<50%。作为另外的示例，丢失确认的总数量、相继丢失的确认的数量等等可以是用于计算可靠性指标的基础。该方法在该节点基于第二选择标准选择新的父节点后结束。这只在当可靠性指标超过预定阈值（例如低于、大于或达到一个特定数量，诸如“针对期望得到确认的消息的90%或更少，接收到确认”或“连续丢失三个确认”）时执行。因此，只要该父节点具有足够的可靠性，则该节点利用该父节点。当可靠性指标表示该父节点不可靠时，该节点搜索另一个节点来充当父节点。作为一个示例，第二选择标准可以和第一选择标准相同，但从待选节点中排除了不可靠的父节点。具有第二强的信号强度的路由节点随后将被选作新的父节点。在根据第一方面的方法的实施例中，该节点选择新的父节点的步骤是有条件的。条件是基于以下各项中的一个或多个：自上一次选择新的父节点后经过的时间（例如至少10分钟），在预定时间段内已选择新的父节点的次数（如一天不超过三次），以及可以从中选择新的父节点的、能够作为父节点运转的节点的数量（例如，如果仅存在一个待选节点，则不选择新的父节点）。这是有益的，因为这防止了节点重复选择新的父节点、从而增加了节点的耗电量，因为搜索和选择父节点的过程会强加相当多的耗电量。在根据第一方面的方法的另一个实施例中，该节点是发送发往收集器节点的消息的传感器节点。在照明系统中，例如，存在传感器、环境光水平传感器和其他传感器将报告其传感器读数至收集器节点，该收集器节点可以进一步处理接收的传感器读数。该收集器节点可以传递所收集的传感器读数至例如建筑管理系统，或诸如通过用户接口为用户可视化自接收的数据提取的信息（例如基于温度传感器读数示出温度图表）。在根据第一方面的方法的又一个实施例中，该方法进一步包括：基于可靠性指标，该节点为重传未收到确认的消息选择重传策略。作为一个示例，重传策略包括重发第一类型的消息（由单一事件和/或周期性更新而触发的消息）而不重发第二类型的消息（突发事件）。单一事件的示例是：传感器检测存在、用户按压开关等。周期性更新的示例是：传感器报告环境光水平、传感器报告持续的存在等。突发事件的示例是：用户控制调光器（于是，旋转的每一部分可以是一个消息，从而单一用户转动可以包括一连串消息）、用户使用色轮等。继续该示例，如果在照明系统中用户操作（其他的旋转式）调光器，然后随着用户调亮或调暗，在短时间段内发送若干消息。重发这样的消息不一定是有益的，如在下面两个示例中所解释的。作为第一个示例，如果每个消息包括调亮命令并且照明设备基于接收到这样的命令而受控调亮，那么用户将不断调亮直到达到适当的光照水平。当消息（例如第三个调亮消息）丢失时，下一个消息（第四个消息）无论如何也将是调亮消息，因为用户尚未达到需要的光照水平从而继续调亮。作为第二个示例，如果每个消息包括该照明设备应该调至的绝对水平，那么重发该消息对调亮序列会是不利的。第一个消息调亮至10%、第二个至20%，以此类推，直到第八个消息调亮至80%，此时用户因为达到了需要的光照水平而松开调亮按钮时。假设第七个消息未被确认，那么节点重发此消息可导致照明设备从60%调亮至80%（跳过丢失的70%）并且然后返回至70%（当该消息被重发时；因为考虑到确认的接收，重发只能在一些超时后完成，在重发该70%消息的时刻前，80%消息已经被发送）。这导致不理想的用户体验。将被重发的消息的示例包括单一事件和周期性报告。单一事件可以包括，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在无线网状网络中控制节点的方法，所述方法包括：所述节点基于第一选择标准选择（310）父节点，所述节点在所述无线网状网络中将通过所述父节点与一个或多个另外的节点通信，其中，所述第一选择标准包括信号强度，所述节点在所述无线网状网络中通过所选择的父节点发送（320）一个或多个消息，所述消息为发往所述一个或多个另外的节点中的至少一个节点的消息，所述节点通过从所述父节点接收从所述消息发往的所述一个或多个另外的节点接收的确认来计算（330）所述父节点的可靠性指标，以及当所述可靠性指标超过预定阈值时，所述节点基于第二选择标准选择（340）新的父节点，其中，所述第二选择标准包括信号强度；其中，所述节点选择（340）新的父节点的步骤是有条件的，基于以下各项中的一个或多个：自上一次选择新的父节点后经过的时间，在预定时间段内已选择新的父节点的次数，以及可以从中选择新的父节点的、能够作为父节点工作的节点的数量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.02 EP 16182398.4;2016.08.29 EP 16186068.91.一种在无线网状网络中控制节点的方法，所述方法包括：所述节点基于第一选择标准选择（310）父节点，所述节点在所述无线网状网络中将通过所述父节点与一个或多个另外的节点通信，其中，所述第一选择标准包括信号强度，所述节点在所述无线网状网络中通过所选择的父节点发送（320）一个或多个消息，所述消息为发往所述一个或多个另外的节点中的至少一个节点的消息，所述节点通过从所述父节点接收从所述消息发往的所述一个或多个另外的节点接收的确认来计算（330）所述父节点的可靠性指标，以及当所述可靠性指标超过预定阈值时，所述节点基于第二选择标准选择（340）新的父节点，其中，所述第二选择标准包括信号强度；其中，所述节点选择（340）新的父节点的步骤是有条件的，基于以下各项中的一个或多个：自上一次选择新的父节点后经过的时间，在预定时间段内已选择新的父节点的次数，以及可以从中选择新的父节点的、能够作为父节点工作的节点的数量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述节点选择能够作为父节点运转的、具有依照所述节点测量的最大信号强度的节点作为父节点。3.根据权利要求2所述的方法，其中，虽然所述第二选择标准是信号强度，优先选择除当前父节点以外的节点作为父节点。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述节点是发送发往作为收集器节点工作的另外的节点的消息的传感器节点。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：所述节点基于所述可靠性指标为重传未接收到确认的消息选择重传策略，以及当消息未被所述消息发往的所述另外的节点确认时，所述节点执行所述重传策略。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述重传策略包括重发第一类型的消息而不重发第二类型的消息。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一类型的消息是由...

【专利技术属性】
技术研发人员：ALJ坎普，N万特罗德，DM戈根，LT罗赞达尔，MW布鲁姆，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL