传送在结构化射频通信网络中的设备上发生的事件的方法技术

本发明专利技术通常包括由当网络设备探测到事件时生成的帧以及将该帧通过网络从设备至设备传送。该帧包括配置信息，配置信息的值指示接收信息的设备必须将其自身重新配置成作为路由器运行。该帧还包括设备标识符以及被称为事件信息的信息，设备标识符的值限定发送帧的设备是否为帧在网络中的传送起点处的设备，事件信息指示事件是否仍在帧在网络中的传送起点处的设备上发生，或该事件是否不再在该设备上发生。本发明专利技术还涉及传送在结构化射频通信网络中的设备上发生的事件的方法以及实施该方法的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及被设计成通过结构化射频通信网络彼此通信的设备的领域。更具体地，本专利技术涉及用于传送在上述网络中的设备上发生的事件的方法以及旨在由该网络中的设备接收的用于传送该事件的信号帧。
技术介绍
当射频通信网络中的各个设备能够通过一个或多个路由器与所有其他设备(总网络)通信或仅与设备中的一些(局部网络)通信时，射频通信网络被称为是结构化的或网络化的。由此，除了其他之外，设备和路由器使用相同的寻址和通信模式。结构化射频通信网络的部署需要在网络中的设备之间达到具有高连通性的平衡，从而通过增加这些设备之间的交换信号所可能采用的路由数量来确保服务质量、以及这些设备中每一个的高反应性，因此避免了网络中的等待时间并且优化了网络的总能耗。在现有结构化射频通信网络中，各个设备具有相对于网络的特定行为。因此，一些设备能够充当终端装置(终端)，也就是说它们具有用于找到结构化射频通信网络的装置，从而与该网络中的路由器之一相关联，并因此变成用于该“父”路由器的“子”路由器，特别是在只要与先前的路由器的链接断开时，就通过该“父”路由器与另一设备通信。此外，通过充当终端，这些设备还能够通过切换到待机状态而限制其能耗，例如在预定时间周期没有用于它们的数据通过网络传送时就切换到待机状态。当这些设备处于待机状态时，它们还能够请求“父”路由器是否已经有提供给它们的数据，然后数据通过“父”路由器被发送至该设备(轮询)。可利用这些设备的示例为温度和压力传感器、烟雾探测器或多媒体设备或任何其他家用电器例如电冰箱、或致动器(或马达)。在结构化射频通信网络中的一些设备能够充当路由器，也就是说这些设备具有用于找到结构化射频通信网络的装置，从而与该网络中的一个乃至几个路由器相关联，并因此与同其相关的路由器通信，从而直接或通过路由器与设备通信，以便例如通过使用路由选择表和其他发现表来发现并维持用于传送其接收的信号帧的最佳路线。此外，在这些设备充当路由器时，它们能够与远程设备相关联，因此这些设备作为分级关系的父级，而远程设备作为该关系的子级。这些设备还能够根据点对点模式或广播模式传送信号帧，并在子设备处于待机状态时将用于子设备的数据保持在高速缓存中，在子设备结束其待机模式时将这些数据传送至子设备并从子设备请求数据(轮询)。充当路由器的一些设备还能够通过切换到待机模式来降低其能耗。在结构化射频通信网络中，该网络中被称为协调器的设备在构建网络中发挥着中心作用。特别地，协调器向网络中的各个设备分配唯一的标识。设备通常能够以分布在OSI模型的协议层上的程序形式实施。虽然根据设备的制造，存在的设备用于作为终端、或作为路由器、或作为协调器作用，也就是说实施能够使其具有终端、或路由器、或协调器功能的程序的设备，实施覆盖所有这些功能的程序的设备是已知的，从而降低了用于开发和实施该程序必需的经济成本和存储空间。这是由于开发将路由器与终端的功能组合的程序比开发和实施独立程序的成本低。在设备具有终端、路由器以及协调器的功能的情况下，在部署网络时，根据设备发挥的作用来配置设备。因此，如果设备被用作路由器，该设备被配置成作为路由器运行；如果设备被用作终端，则设备被配置成作为终端运行，如果设备被用作协调器，则设备被配置成作为协调器运行。一旦被配置，则在其使用时设备在网络中实现相同的作用。一些结构化射频通信网络使用这样的协议，该协议被设计成在显著降低成本以及能够使设备减少使用其能源储备的情况下实施。这种类型的网络属于常被称为LR WAN(低速无线区域网络)的家族。基于IEEE 802.15.4技术的Zigbee网络或蓝牙网络或6LoWPAN(IETF RFC 4944)为被设计用于短距离通信的这种类型的结构化射频通信网络的示例。在全球海上遇险和安全系统(GMDSS)中使用的较长距离网络也可被作为另一示例，其中该较长距离网络使用电信装置以进行海上搜救以及预防海上意外事件。根据与目标应用的范围和灵活性相关的约束，结构化射频通信网络的使用者需要路由器(或被配置成作为路由器运行的设备)，以在地理上靠近终端(或被配置成作为终端运行的设备)处部署，从而能够获得网络的期望连通性。此外，在大多数的时间中(或甚至永久地)，应保持路由器的供电以确保终端与网络的连通性，并因此保证来自终端(该路由器的子设备)或另一相邻路由器的信号帧的迅速传送。提供给路由器的能量较高，因此需要有线连接至电源网络。因此，所考虑的应用的地理区域越广阔，则为这些路由器供电的有线基础设施的经济成本越高。因此，虽然现有的终端(或被配置成作为终端运行的设备)切换到待机模式以节省网络的总能耗，但因为用于维持该网络的连通性所必需的路由器(或被配置成作为路由器运行的设备)的能耗，结构化射频通信网络的基础设施的能耗仍然较大。为了降低能耗，ZigBee技术建议了一种在路由器能够被切换到待机状态时将路由器切换到待机状态(睡眠路由器)的解决方案。该路由器一旦处于待机状态，则通过接收网络上传送的信号帧来被周期性地唤醒。在TDMA型通信的情况下，IEEE 802.15.4还设置用于通过周期性地发送信标信号来唤醒路由器。该信标信号使网络中的所有终端和路由器的唤醒同步进行，这些终端和路由器在待机状态持续一定时间间隔(帧时隙)并在其它时间间隔(其他帧时隙)中被唤醒。这种解决方案使结构化射频通信网络的总能耗最小化，但是这些解决方案并不适合于需要设备的高反应性的应用。这是因为，当在网络上发生事件需要立即唤醒设备时，例如当网络中的一个设备检测到偶发事件且该偶发事件必须迅速在网络中传送时，这些解决方案包含有用于传送该事件的等待时间。特别是对于火警应用的情况，在该情况下必需非常迅速地将检测到的火灾信息通过网络传送，也就是说在火灾探测与该事件传送至中心设备之间的时间最小化以通知紧急服务。由ZigBee和IEEE 802.15.4标准建议的解决方案具有与用于发送唤醒帧或帧时隙的持续时间的周期的数量级相同的等待时间，路由器在该帧时隙内处于待机状态。因此，在这种类型的网络中火灾探测将仅在唤醒帧被发送或仅在用于唤醒网络中的设备和其他路由器的帧时隙开始时才被传送。此外，当扩展现有的结构化射频通信网络时，在网络中增加位于路由器(或被配置成作为路由器运行的设备)范围之外的新终端(或被配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.30 FR 10/533491.一种由结构化射频通信网络中的设备接收的信号的帧(T)，其
特征在于，所述帧包括：被称为配置信息的信息(IC)，所述配置信息
的值指示所述设备应将其自身重新配置以作为路由器运行；设备标识
符(DID)，所述设备标识符(DID)的值限定已发送帧的设备是否处
于所述帧在所述网络中传送的起点处；以及被称为事件信息(EVS)
的信息，所述事件信息指示事件是否在所述帧在所述网络中传送的起
点处的设备上发生，或所述事件是否不再在所述设备上发生。
2.一种传送在包括多个设备的结构化射频通信网络中的设备上
发生的事件的方法，所述方法的特征在于，所述设备：
-所述设备在探测到所述事件之后(1)，所述设备将其自身重新
配置以作为路由器运行(2)，
-发送被称为警报帧的帧(TA)(3)，其中，设备标识符(DID)
的值限定所述设备处于所述帧在所述网络中传送的起点处，事件信息
(EVS)指示所述事件发生在所述设备上，以及
-当另一设备接收所述警报帧时(8、9)，所述另一设备将其自身
重新配置以作为路由器运行(2)并发送另一警报帧(TA)(12)，其
中，设备标识符(DID)的值限定所述设备未处于所述帧在所述网络
中的传送的起点处，所述事件信息(EVS)指示所述事件发生在处于
所述帧在所述网络中传送的起点处的设备上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在设备接收到警报帧(TA)
之后，如果所述设备标识符(DID)的值限定发送所述帧的设备处于
所述帧在所述网络中传送的起点处(10)，则从所述警报帧(TA)中
提取的所述设备标识符(DID)和所述帧被接收的时间(TS)存储在
所述设备的存储器(M)中(11)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，每次设备接收警报帧时，

\t更新与从接收的帧中提取的设备标识符(DID)相关地存储的时间(TS)
(11)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，当自时间(TS)由设备存
储时起的周期大于预定值时(15)，测试信号由所述设备发送至由所存
储的与所述时间(TS)相关的设备标识符(DID)标识的设备，如果
由此标识的所述设备没有响应所述测试信号(16)，则将所述时间(TS)
和所述设备标识符(DID)从已发送所述测试信号的设备的存储器中

【专利技术属性】
技术研发人员：让·帕里特，扬·洛苏安，
申请(专利权)人：萨热姆通讯能源电信简易股份有限公司，
类型：
国别省市：