ES2710623T3 - Proceso de afiliación a un clúster de dispositivos electrónicos de comunicación a través de una red inalámbrica, dispositivo electrónico que implementa dicho proceso y sistema asociados - Google Patents

Proceso de afiliación a un clúster de dispositivos electrónicos de comunicación a través de una red inalámbrica, dispositivo electrónico que implementa dicho proceso y sistema asociados Download PDF

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ES2710623T3 ES15808743T ES15808743T ES2710623T3 ES 2710623 T3 ES2710623 T3 ES 2710623T3 ES 15808743 T ES15808743 T ES 15808743T ES 15808743 T ES15808743 T ES 15808743T ES 2710623 T3 ES2710623 T3 ES 2710623T3
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Natale Guzzo
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Abstract

Proceso (P100) implementado por una unidad de procesamiento (11) de un primer dispositivo electrónico de comunicación (10) que incluye además una memoria de datos (12), primeros medios de comunicación (13) que aseguran una comunicación de proximidad inalámbrica con cualquier otro dispositivo electrónico de comunicación (10i) situado dentro del alcance de comunicación dentro de un clúster (C1, C2) que comprende una pluralidad de dispositivos electrónicos de comunicación (10, 10i, a1, ..., a8, b1, ..., b8, j1, ..., j5), cooperando dicha memoria (12) y dichos medios de comunicación (13) con dicha unidad de procesamiento (11), almacenando la memoria de datos (12) el valor de un identificador (ID, IDm, IDa) dedicado al primer dispositivo electrónico de comunicación (10) y un registro (RH) dispuesto para incluir el valor actual (IDHc) de un identificador (IDH) de un dispositivo electrónico de comunicación (d2, h3) que actúa como cabeza de clúster (C1, C2), incluyendo dicho proceso (P100) una etapa (123) para emitir un mensaje de servicio (MS) con destino al dispositivo que actúa como cabeza de clúster, y estando el mismo caracterizado por que incluye: - una etapa (125) previa a la emisión (123) del mensaje de servicio (MS) para elaborar y emitir, mediante los primeros medios de comunicación (13), un mensaje (MAS) de verificación de pertenencia al clúster, codificando dicho mensaje: i. el valor (MAS-1) del identificador de un segundo dispositivo electrónico de comunicación como identificador del dispositivo electrónico de comunicación destinatario de dicho mensaje (MAS) de verificación de pertenencia al clúster; ii. el valor (MAS-2) del identificador del primer dispositivo como identificador del dispositivo electrónico de comunicación del que procede dicho mensaje (MAS) de verificación de pertenencia a dicho clúster; - una etapa (126), implementada si y solo si se recibe un mensaje (MAA) de acuse de recibo de dicho mensaje de verificación de pertenencia al clúster antes del vencimiento de un período de espera máximo determinado a partir de la emisión del mensaje (MAS) de verificación de pertenencia al clúster, para descodificar dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo y para deducir a partir del mismo: i. el valor (MAA-2) del identificador del dispositivo destinatario de dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje (MAS) de verificación de pertenencia al clúster; ii. el valor (MAA-1) del identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje (MAS) de verificación de pertenencia al clúster; implementándose la etapa (123) para emitir un mensaje de servicio (MS) únicamente si (126-y): - el valor deducido (MAA-2) del identificador del dispositivo destinatario del mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje (MAS) de verificación de pertenencia al clúster es igual al valor del identificador del primer dispositivo electrónico de comunicación; - el valor deducido (MAA-1) del identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje (MAS) de verificación de pertenencia al clúster es igual al valor del identificador del segundo dispositivo electrónico de comunicación.

Description

DESCRIPCION
Proceso de afiliacion a un cluster de dispositivos electronicos de comunicacion a traves de una red inalambrica, dispositivo electronico que implementa dicho proceso y sistema asociados
Campo tecnico y estado de la tecnica
La invencion se refiere a un proceso de afiliacion a un cluster de dispositivos electronicos de comunicacion, siendo implementado dicho proceso por una unidad de procesamiento de uno de dichos dispositivos electronicos de comunicacion con homologos a traves de una red de comunicacion inalambrica.
La invencion se refiere ademas a un sistema que comprende una pluralidad de dispositivos que implementan dicho proceso de afiliacion.
A modo de ejemplo de una aplicacion preferente pero no limitativa, la invencion se describe por medio de un ejemplo de aplicacion relativo a la recopilacion de magnitudes, tales como, por ejemplo, una temperatura, una tasa de humedad, una intensidad luminosa, una frecuencia de vibracion, un choque, etc., en relacion con los entornos interno y/o externo de containers de productos o de mercandas, o mas generalmente de contenedores. Segun dicho ejemplo de aplicacion, dichos contenedores se aglomeran y/o se apilan en un area de almacenamiento o incluso en itinerancia sobre una plataforma de transporte tal como un buque portacontenedores, un tren de mercandas o cualquier otra plataforma de transporte adecuada. Cada contenedor coopera con uno de dichos dispositivos de comunicacion. Estos ultimos desempenan la funcion de recopilar y encaminar dichas magnitudes a traves de mensajes de servicio con destino a dispositivos homologos que actuan como "cabezas de cluster", o "heads" segun una terminologfa anglosajona. Una de las misiones de un head consiste en implementar un servicio determinado. Dicho servicio puede consistir, por ejemplo, en agregar datos recopilados por los dispositivos de comunicacion y transmitir dichos datos, despues de su agregacion, a una entidad remota, por medio de un enlace de largo alcance o de larga distancia de tipo enlace por satelite o enlace radiotelefonico. No obstante, la invencion no se limitara a este unico ejemplo de aplicacion. De modo mas general, un dispositivo "cabeza de cluster" desempena la funcion de implementar un servicio dado en relacion con los datos recopilados y encaminados por sus homologos, pudiendo referirse dicho servicio a una supervision o a una gestion de alarmas, en lugar de una comunicacion con una entidad remota o como complemento a la misma.
Natale Guzzo ET AL: "A Cluster-based and On-demand routing algorithm for Large-Scale Multi-hop Wireless Sensor Networks", 22 de septiembre de 2014, asf como Wittawat Tantisiriroj ET AL: "The Cluster Protocol", 31 de enero de 2008, proporcionan ensenanzas utiles para la comprension de la invencion tal como esta definida por las reivindicaciones.
En la actualidad existen numerosas tipologfas o configuraciones de redes de objetos de comunicacion. La figura 1 muestra esquematicamente dos ejemplos de redes R1 y R2 de comunicacion inalambrica. Cualquiera que sea la red operada, cada dispositivo de comunicacion, que tambien se denomina generalmente como "nodo" dentro de dicha red, implementa un proceso de comunicacion que le permite intercambiar mensajes de datos y/o de servicio con un nodo tercero u homologo. Por lo tanto, la red R1 presenta cuarenta dispositivos electronicos de comunicacion, indicados en la figura 1 respectivamente con las referencias a1 a a8, b1 a b8, cl a c8, d1 a d8 y el a e8. Por su parte, la red R2 presenta veinticinco dispositivos electronicos de comunicacion, indicados en la figura 1 respectivamente con las referencias f1 a f5, g1 a g5, h1 a h5, i1 a i5 y j1 a j5.
Independientemente de que se opere una red de un solo salto (o "single-hop network" segun una terminologfa anglosajona), tal como, por ejemplo, la red R2 descrita en relacion con la figura 1, o de multiples saltos (o "multi-hop network" segun una terminologfa anglosajona), tal como, por ejemplo, la red R1 descrita en relacion con la figura 1, un primer nodo al que llamaremos nodo "fuente" puede preparar un mensaje de servicio, representado en la figura 1 mediante una flecha doble de trazo simple, que comprende datos relacionados, a modo de ejemplo no limitativo, con una magnitud medida por un sensor que coopera con dicho primer nodo, destinado a un segundo nodo "destinatario".
Segun una red de un solo salto, la comunicacion entre el primer y segundo nodo es directa. En cambio, segun una red de multiples saltos, dicha comunicacion puede ser indirecta. Por lo tanto, un mensaje dirigido desde un nodo fuente puede ser retransmitido por uno o mas nodos "de retransmision o intermedios", cuyas funciones respectivas consisten en emitir de nuevo dicho mensaje procedente del nodo fuente para que el mismo sea encaminado finalmente al nodo destinatario y sea recibido por este ultimo. Los nodos fuente, que se pueden comunicar directa o indirectamente con un nodo head, constituyen "clusteres" o "clusters", segun una terminologfa anglosajona, como, por ejemplo, los clusteres C1 y C2 representados rodeados por una lmea discontinua en la figura 1. El camino que sigue un mensaje de servicio procedente de un primer nodo fuente con destino a un segundo nodo destinatario a traves de uno o mas nodos de retransmision se denomina en general "ruta". Por lo tanto, segun la figura 1, un mensaje emitido desde el nodo a4 con destino al nodo d2 sera retransmitido sucesivamente por los nodos de retransmision b4 y c3.
La comunicacion dentro de las redes de comunicacion de un solo salto o de multiples saltos se realiza generalmente por radio. Por regla general, dicha comunicacion es de corto alcance, es decir, del orden de unos metros a unas decenas de metros, de tal modo que los mensajes de servicio son transmitidos progresivamente entre los diferentes nodos. Cuando se supone que los datos se encaminan con destino a un servidor o, mas generalmente, a una entidad remota, se implementa un segundo modo de comunicacion, por ejemplo, por GSM ("Global System for Mobile Communications" segun una terminologfa anglosajona) o GPRS ("General Packet Radio Service" segun una terminologfa anglosajona), o incluso a traves de un enlace por satelite.
Los intercambios entre nodos, los procesamientos o calculos implementados por estos ultimos sobre la base de los datos intercambiados, asf como el encaminamiento eventual y remoto de los datos recopilados dentro de una red o de un cluster de dispositivos de comunicacion, son todos ellos acciones que consumen energfa electrica.
Tal como indica a modo de ejemplo preferente la figura 2, un nodo consiste general y principalmente en un dispositivo electronico 10 que incluye una unidad de procesamiento 11, por ejemplo en forma de un microcontrolador que coopera con una memoria de datos 12, eventualmente una memoria de programas 14, pudiendo dichas memorias estar eventualmente disociadas. La unidad de procesamiento 11 coopera con dichas memorias 12 y 14 por medio de buses de comunicacion internos. Un dispositivo electronico 10 comprende generalmente uno o mas sensores de medicion 15 de una magnitud ffsica en relacion con el entorno del dispositivo 10. Dicho sensor puede medir la temperatura circundante, una tasa de humedad o la presencia y/o la ausencia de luz. El dispositivo 10 comprende ademas primeros medios de comunicacion 13 que cooperan con la unidad de procesamiento 11 y aseguran una comunicacion de proximidad inalambrica con cualquier otro dispositivo electronico 10i situado dentro del alcance de comunicacion. Ademas puede comprender segundos medios de comunicacion 16 de tipo "larga distancia", que tambien cooperan con la unidad de procesamiento 11. Estos segundos medios de comunicacion permiten que dicho dispositivo 10 pueda transmitir a una entidad remota, por ejemplo un servidor RS, datos a traves de mensajes MC distribuidos por una red RR que utiliza, por ejemplo, tecnologfas GSM, GPRS o por satelite. Para funcionar, es decir, para que la unidad de procesamiento 11 implemente un proceso derivado de la interpretacion o de la ejecucion, por dicha unidad de procesamiento, de instrucciones de programa P almacenadas en la memoria de programas 14, el dispositivo 10 comprende una fuente de energfa electrica 17, por ejemplo en forma de una o mas batenas. La capacidad de un nodo para poder comunicar o simplemente para poder funcionar esta relacionada directamente con la capacidad energetica restante y disponible de dicho nodo.
Algunos operadores han tratado de disenar redes o procesos de comunicacion, implementados por nodos dentro de una red o de un cluster, para preservar globalmente la capacidad de energfa electrica de la red o del cluster. En general, una primera estrategia consiste en distribuir el costo energetico derivado de los intercambios entre los nodos en el conjunto de dichos nodos de la red o del cluster. Una segunda estrategia consiste en distribuir el consumo energetico derivado de los procesamientos implementados en los datos recopilados, por ejemplo una emision a larga distancia, entre la mayona de los nodos, distribuyendo asf el consumo electrico entre una pluralidad de nodos. Por lo tanto, independientemente de que la red de comunicacion sin contacto este en una configuracion de un solo salto o de multiples saltos, un nodo puede ser designado o promovido arbitrariamente como nodo "cabeza de red" o al menos como cabeza de cluster, es decir un nodo head. En relacion con la figura 1, un dispositivo que actua como head esta representado mediante un drculo dibujado con trazo grueso. Se trata del nodo d2 para la red R1 y del nodo h3 para la red R2. Por lo tanto, los nodos d2 y h3 actuan como heads de los clusteres C1 y C2, respectivamente. De este modo, la energfa consumida, en particular para transmitir a distancia datos recopilados dentro de una red, se distribuye entre una pluralidad de nodos. Alternativamente, los heads se pueden designar de forma aleatoria o, mas concretamente, se pueden autodesignar de forma aleatoria respectivamente como heads, con la condicion de que estos ultimos dispongan de suficientes medios materiales y/o de software para implementar un servicio determinado.
A modo de ejemplo, el proceso "LEACH", tal como se describe en particular en el documento titulado "An Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks" (W. Heinzelman, A. Chandrakasan, H. Balakrishnan - IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS, VOL. 1, N° 4, OCT. 2002), permite en una red de un solo salto designar aleatoriamente un nodo para que se convierta en head. Los otros nodos pertenecientes al cluster de dicho head, nodos a los que denominaremos respectivamente "miembro" o "member" segun una terminologfa anglosajona, dirigen al cabeza de cluster, por lo tanto al head, sus mensajes de servicio. En relacion con la figura 1, cada nodo miembro esta representado por un drculo dibujado con trazo fino. De este modo, dentro de la red R2, el head h3 se comunica directamente con los nodos g2 a g4, h2 y h3, asf como con los nodos i2 a i4. El head recopila dichos datos emitidos desde diferentes nodos miembros, los procesa, los agrega o los consolida, y activa, por ejemplo, una emision de largo alcance con destino a una entidad remota, tal como un servidor RS descrito en relacion con la figura 2. De acuerdo con esta tecnica conocida, una vez que un nodo ha asegurado la funcion de head, dicho nodo no puede asegurar de nuevo dicha funcion antes de que expire un penodo determinado. Entonces, un nuevo nodo miembro es designado aleatoriamente como head, lo que asegura una continuidad de servicio. Para que un nodo, que denominaremos "libre" o "loose" segun una terminologfa anglosajona, representado por un drculo dibujado con trazo doble en relacion con la figura 1, se pueda "adherir" a un head y, por lo tanto, constituir un nuevo cluster o unirse a un cluster existente, un nodo libre de este tipo, situado dentro del alcance de radio de un nodo promovido o designado como head, esta dispuesto para recibir un mensaje de inscripcion MH procedente de dicho head, generalmente emitido en forma de una emision indiferenciada (tambien conocida con la denominacion anglosajona "broadcast") de mensajes de inscripcion MH con destino a cualquier nodo situado dentro del alcance de radio del head. La figura 1 permite, a traves de la red R2, describir el resultado de una emision de un mensaje MH transmitido desde el nodo h3, designado para actuar como head, mensaje MH transmitido en un modo broadcast de corto alcance a los nodos situados dentro del alcance de comunicacion, en este caso los nodos g2 a g4, h2 y h4, y los nodos i2 a i4, inicialmente nodos libres, al igual que los otros nodos, tal como, de forma no exhaustiva, los nodos f1 a f5, representados por drculos con trazos dobles en la figura 1. Al recibir dicho mensaje de inscripcion MH, un nodo libre, por ejemplo el nodo h4, actualiza su memoria de datos, cooperando dicha memoria con su unidad de procesamiento para consignar en la misma las coordenadas o el valor del identificador del head, es decir, el identificador del nodo h3 en relacion con la figura 1. El dispositivo h4, anteriormente libre, se convierte en un miembro del cluster C2, representado por un drculo con trazo fino. El dispositivo h3, que actua como head, se convierte en el destinatario de cualquier mensaje de servicio MS que comprenda los datos recopilados por el dispositivo h4, recientemente miembro del cluster C2 al igual que los otros dispositivos miembros de dicho cluster, es decir, los nodos g2, g3, g4, i2, i3 e i4. Por lo tanto, dichos nodos g2 a g4, h2 y h4, al igual que los nodos i2 a i4, previamente nodos libres, se convierten en nodos miembros, que aparecen en drculos dibujados con trazo simple en la figura 1. La emision del mensaje MH por el nodo h3 tiene un alcance limitado. Asimismo, los nodos, situados fuera de alcance, no reciben el mensaje MH como mensaje inteligible o incluso no lo reciben en absoluto. Dado que la red R2 es del tipo de un solo salto, los nodos que estan fuera del alcance de h3, tales como los nodos f1 a f5, g1, g5, hi, h5, i1, i5 o los nodos j1 a j5 permanecen como nodos libres, representados por drculos dibujados con trazo doble. El cluster C2 solo incluye el nodo h3, que actua como head, y los nodos miembros, es decir, que han aceptado la inscripcion del head h3.
Una trasposicion de la ensenanza LEACH en el marco de una red de multiples saltos, como la red R1 descrita en relacion con la figura 1, podna sugerir que los nodos, que se convierten en miembros de un cluster que incluye un nodo que actua como head, registran, dentro de sus respectivas memorias de datos, la ruta, es decir, el valor del identificador de nodo que actua como head y al menos el valor del identificador del nodo que ha retransmitido el mensaje de inscripcion de dicho head, o, alternativamente, los valores respectivos de los identificadores de los nodos intermedios o de retransmision que lo separan de dicho head. Asf, a modo de ejemplo, el nodo c2 registra el valor del identificador del head d2, habiendo recibido directamente un mensaje de inscripcion MH desde dicho nodo d2. Por su parte, el nodo b2 registra, ademas del valor del identificador del nodo d2, el valor del identificador del nodo c2 que ha retransmitido el mensaje de registro MH de d2 a favor del nodo b2.
Una estrategia de este tipo permite en teona, o al menos de acuerdo con un modo de aplicacion perfecto, preservar los recursos energeticos globales de una red de comunicacion que comprende una pluralidad de nodos de comunicacion. En la practica o en realidad, y en particular de acuerdo con los campos de aplicacion u operacion de dicha red de comunicacion en relacion con el transporte de contenedores que cooperan con dispositivos electronicos de comunicacion, una solucion de este tipo sigue siendo irrelevante, al menos poco eficaz.
En efecto, tomemos como ejemplo de una aplicacion preferente, pero no limitativa, la operacion de una red de comunicacion inalambrica cuyos nodos consignan, recopilan y transmiten mediciones en relacion con una pluralidad de contenedores, como containers de productos o de mercandas. Imaginemos que cada contenedor esta asociado con un dispositivo electronico de comunicacion que implementa un proceso de comunicacion tal como LEACH o un equivalente de tipo de multiples saltos. De acuerdo con esta hipotesis, cada dispositivo electronico de comunicacion asociado con un contenedor actua como un nodo dentro de la red inalambrica, tal como la red R2 descrita en relacion con la figura 1. Imaginemos que el modo de comunicacion entre nodos se realiza por radio. Ademas del hecho de que un proceso de comunicacion de tipo LEACH impone una estrategia de un solo salto, imponiendo de este modo que cada nodo sea capaz de comunicar directamente con un head, la disposicion relativa de los contenedores, por ejemplo, en un buque, en un area de almacenamiento o en cualquier plataforma de transporte por carretera o ferrocarril, crea un contexto de aplicacion tal que un nodo designado head podna no ser capaz o ya no ser capaz de cumplir su mision, consistente, por ejemplo, en transmitir datos agregados con destino a una unidad remota, simplemente debido a su posicionamiento en una pila de contenedores, por ejemplo. En efecto, existen numerosos obstaculos constituidos por una plataforma de transporte y/o un espacio de almacenamiento, debido a cerramientos o confinamientos parciales impuestos por la estructura de recepcion de los contenedores, o incluso por las interacciones generadas por los propios contenedores entre sf, cuyo apilamiento puede conducir a una degradacion o incluso a una perdida de la capacidad para poder transmitir datos a traves de una ruta de larga distancia por parte de un head. El riesgo de constatar una perdida de datos, lentitudes en el encaminamiento de dichos datos, pero tambien gastos de energfa innecesarios y no pertinentes para "animar" un cluster cuyo head no sena capaz de cumplir eficazmente su funcion o servicio, es muy grande. Este riesgo es aun mayor en caso de que las elecciones aleatorias de heads consecutivos resulten en "opciones" poco exitosas. Para resolver estos inconvenientes, la comparua TRAXENS, asociada al Institut National frangais de Recherche en Informatique et en Automatique, ha disenado una red de comunicacion inalambrica, particularmente innovadora y potente, independiente de la disposicion relativa de los nodos y del marco de aplicacion o de operacion de dicha red, ya sea de tipo de un solo salto o de multiples saltos. Dicha red permite optimizar la capacidad general de la red para asegurar un servicio determinado a partir de los datos recopilados por los distintos nodos. Se basa principalmente en un proceso de adhesion a un cluster de dispositivos de comunicacion segun las modalidades de eleccion de los heads, si y solo si estos ultimos estan realmente capacitados para asumir su funcion de head, por ejemplo para emitir datos de acuerdo con un modo de comunicacion de larga distancia. Cada nodo que implementa dicho proceso puede decidir actuar como head desde el momento en que dicho nodo sabe que esta en condiciones de desempenar eficazmente su funcion. Ademas, cualquier nodo libre puede decidir adherirse o no a un cluster de nodos, comprendiendo dicho cluster dicho head, ventajosamente autodesignado.
Una innovacion de este tipo aporta muchas ventajas, entre las cuales se puede mencionar que es posible:
- distribuir de forma pertinente los gastos energeticos entre los nodos de la red, ampliando as ^ la capacidad de prestar un servicio de dicha red de manera inigualable en comparacion con las soluciones anteriormente mencionadas;
- concebir una red de nodos que sea automaticamente adaptable y funcional en funcion de los cambios en las posiciones relativas entre los nodos o de la evolucion de las condiciones operativas de dichos nodos, por ejemplo, durante la manipulacion, el almacenamiento o el transporte de contenedores, cada uno asociado con un dispositivo electronico;
- dar prioridad a la solidez del servicio, por ejemplo la emision de datos a larga distancia, dando a cada nodo la oportunidad de determinar su funcion dentro de la red y de remitirse en cada momento al mejor head de acuerdo con el servicio considerado, minimizando al mismo tiempo los conflictos o la modificacion de clusteres en las elecciones simultaneas de una pluralidad de heads situados dentro del alcance de radio de nodos comunes.
Aunque ofrece un avance significativo, una solucion de este tipo presenta, al igual que las soluciones de la competencia anteriormente mencionadas, ciertos lfmites o inconvenientes, en especial si una red de comunicacion de este tipo se opera en un contexto de aplicacion en el que la topologfa de dicha red es particularmente cambiante, es decir, en el que nuevos nodos desean unirse a la red o en el que unos nodos se mueven con respecto a otros, llegando asf al alcance de radio o, al contrario, quedando fuera del alcance de la comunicacion por radio de un head o de un miembro de un cluster al que se habfan adherido previa y respectivamente.
En efecto, cualquiera que sea la red de comunicacion elegida, las rutas o las topologfas, es decir, la constitucion o la destruccion de clusteres, de dicha red no se actualizan con suficiente regularidad o frecuencia para tener en cuenta la dinamica de dicha red. Con la ayuda de las soluciones conocidas, si dichas actualizaciones se llevaran a cabo con mucha frecuencia, el numero de mensajes de inscripcion, de destruccion de cluster o de servicio se multiplicana por diez, de modo que no se mantendna el objetivo principal de preservar el consumo de energfa de los nodos de la red.
La invencion
La invencion esta definida por las reivindicaciones. Los modos de realizacion o los ejemplos de la descripcion que no estan cubiertos por dichas reivindicaciones no forman parte de la invencion tal como se reivindica.
La invencion permite responder a la inmensa mayona de los inconvenientes planteados por las soluciones conocidas. Al constituir una red de comunicacion inalambrica particularmente innovadora y robusta, incluso cuando los nodos que constituyen dicha red son moviles unos con respecto a otros o cuando la topologfa de dicha red fluctua, cualquier nodo libre, es decir, no cabeza de cluster (head) o no miembro de un cluster, puede solicitar, a demanda, un procedimiento de afiliacion a un miembro de un cluster. Dicho procedimiento de afiliacion se puede derivar de una adaptacion de las diferentes redes anteriormente descritas, en concreto las ilustradas en relacion con las figuras 1 o 2. Las solicitudes de afiliacion de nodos libres estan representadas mediante flechas con trazo doble. En este caso se trata de los nodos c5 o i5, que solicitan respectivamente una afiliacion a los nodos c4 y i4, miembros respectivos de los clusteres C1 y C2 cuyos heads son los nodos d2 para la red R1 y h3 para la red R2. La figura 1 tambien ilustra una variante conforme a la invencion segun la cual un nodo libre, tal como el nodo c8, puede a su vez dirigir una solicitud de afiliacion a un nodo, en este caso el nodo c5 segun la figura 1, previamente afiliado al cluster C1, cuyo cabeza de cluster es el nodo d2.
Por lo tanto, cada nodo que implementa un proceso de acuerdo con la invencion puede, a peticion suya e independientemente de la polttica de inscripcion de los heads, solicitar una afiliacion a un miembro de un cluster y, por consiguiente, transmitir mensajes de servicio con destino a un head, en concreto a traves del nodo miembro que ha aceptado el procedimiento de afiliacion, aunque dicho head este fuera del alcance de radio de dicho nodo que solicita una afiliacion para transmitir un mensaje de inscripcion. Por lo tanto, la invencion permite ampliar clusteres constituidos despues de un procedimiento de inscripcion, o incluso transformar una red de tipo de un solo salto en una "pseudorred de multiples saltos", habiendo aceptado el nodo miembro una solicitud de afiliacion actuando como nodo de retransmision del nodo afiliado para la transmision de mensajes de servicio.
Con este fin, la invencion se refiere a un proceso implementado por una unidad de procesamiento de un primer dispositivo electronico de comunicacion que incluye ademas una memoria de datos, primeros medios de comunicacion que aseguran una comunicacion de proximidad inalambrica con cualquier otro dispositivo electronico de comunicacion situado al alcance de comunicacion dentro de un cluster que comprende una pluralidad de dispositivos electronicos de comunicacion, cooperando dicha memoria y dichos medios de comunicacion con dicha unidad de procesamiento, almacenando la memoria de datos el valor de un identificador dedicado al primer dispositivo electronico de comunicacion y un registro dispuesto para incluir el valor actual de un identificador de un dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster. Dicho procedimiento incluye una etapa para emitir un mensaje de servicio con destino al dispositivo que actua como cabeza de cluster.
Para asegurar la persistencia del cluster y evitar el riesgo de perdida de informacion contenida en mensajes de servicio, el proceso incluye:
- una etapa previa a la emision del mensaje de servicio para elaborar y emitir, mediante los primeros medios de comunicacion, un mensaje de verificacion de pertenencia al cluster, codificando dicho mensaje:
i. el valor del identificador de un segundo dispositivo electronico de comunicacion como identificador del dispositivo electronico de comunicacion destinatario de dicho mensaje de verificacion de pertenencia al cluster;
ii. el valor del identificador del primer dispositivo como identificador del dispositivo electronico de comunicacion del que procede dicho mensaje de verificacion de pertenencia a dicho cluster.
Para limitar los flujos de mensajes, el proceso puede prever que la etapa previa a la emision del mensaje de servicio para elaborar y emitir, mediante los primeros medios de comunicacion, un mensaje de verificacion de pertenencia al cluster solo se implemente si una etapa de prueba certifica que el dispositivo esta afiliado al cluster.
Para certificar la persistencia del cluster, el proceso puede comprender:
- una etapa, implementada si y solo si se recibe un mensaje de acuse de recibo de dicho mensaje de verificacion de pertenencia al cluster antes del vencimiento del penodo de espera maximo determinado a partir de la emision del mensaje de verificacion de pertenencia al cluster, para descodificar dicho mensaje de acuse de recibo y para deducir a partir del mismo:
i. el valor del identificador del dispositivo destinatario de dicho mensaje de acuse de recibo del mensaje de verificacion de pertenencia al cluster;
ii el valor del identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje de acuse de recibo del mensaje de verificacion de pertenencia al cluster.
De acuerdo con este modo de realizacion ventajoso, las etapas para elaborar y activar la emision de un mensaje de servicio ventajosamente solo se implementan si:
- el valor deducido del identificador del dispositivo destinatario del mensaje de acuse de recibo del mensaje de verificacion de pertenencia al cluster es igual al valor del identificador del primer dispositivo electronico de comunicacion;
- el valor deducido del identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje de acuse de recibo del mensaje de verificacion de pertenencia al cluster es igual al valor del identificador del segundo dispositivo electronico de comunicacion.
Para ampliar dicho cluster, un proceso de afiliacion de acuerdo con la invencion puede comprender:
- una etapa para recibir un mensaje de solicitud de afiliacion elaborado y emitido por un tercer dispositivo electronico de comunicacion que solicita una afiliacion a un cluster, incluyendo dicho mensaje de solicitud de afiliacion el valor del identificador de dicho tercer dispositivo que solicita una afiliacion;
- una etapa para descodificar dicho mensaje de solicitud de afiliacion y para deducir a partir del mismo el valor de dicho identificador de dicho tercer dispositivo que solicita una afiliacion;
- una etapa para elaborar un mensaje de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion consistente en codificar dentro de dicho mensaje:
i. el valor del identificador del primer dispositivo como identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion,
ii. el valor del identificador del tercer dispositivo que solicita una afiliacion como identificador del dispositivo destinatario de dicho mensaje de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion,
iii. el valor actual del identificador de un cuarto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster, leyendose dicho valor en el registro,
- una etapa para activar la emision mediante los primeros medios de comunicacion del mensaje de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion.
En caso de que sea posible cuantificar una capacidad para asegurar un servicio determinado mediante un dispositivo electronico, la etapa para elaborar un mensaje de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion puede consistir ademas en codificar un valor que describe una capacidad del cuarto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster para proporcionar un servicio, registrandose dicho valor en el registro que almacena ademas el valor actual del identificador de dicho cuarto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster.
Para que el primer dispositivo electronico de comunicacion pueda dar una respuesta favorable y relevante a una solicitud de afiliacion, la invencion puede prever que la etapa para activar la emision, mediante los primeros medios de comunicacion, del mensaje de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion solo se pueda llevar a cabo si la memoria de datos almacena un registro que incluya un valor actual de un identificador de un dispositivo electronico de comunicacion que actue como cabeza de cluster.
La invencion tambien puede prever que el primer dispositivo electronico de comunicacion pueda, a su vez, solicitar una afiliacion a un cluster. Una situacion de este tipo se puede deber, por ejemplo, a una disolucion del cluster del cual era miembro dicho primer dispositivo. Para ello, un proceso de afiliacion de acuerdo con la invencion puede comprender:
- una etapa para elaborar un mensaje de solicitud de afiliacion que consiste en codificar el valor del identificador del primer dispositivo como identificador de un dispositivo que solicita una afiliacion a un cluster;
- una etapa para activar la emision, mediante los primeros medios de comunicacion, de dicho mensaje de solicitud de afiliacion;
- una etapa para recibir, mediante los medios de comunicacion, un mensaje elaborado y emitido por un quinto dispositivo de acuse de recibo del mensaje de solicitud de afiliacion;
- una etapa, implementada si y solo si dicho mensaje de acuse de recibo del mensaje de solicitud de afiliacion es recibido antes del vencimiento de un penodo de espera maximo determinado a partir de la emision de dicho mensaje de solicitud de afiliacion, para descodificar dicho mensaje de acuse de recibo del mensaje de solicitud de afiliacion y para deducir a partir del mismo:
i. el valor del identificador del dispositivo destinatario de dicho mensaje de acuse de recibo de una solicitud de afiliacion;
ii. el valor del identificador de un sexto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster al que pertenece el quinto dispositivo del que procede dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo de una solicitud de afiliacion;
- una etapa, implementada si y solo si dicho valor deducido del identificador del dispositivo destinatario es igual al valor del identificador del primer dispositivo que solicita una afiliacion, para inscribir en el registro el valor deducido del identificador del sexto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster, como valor actual de identificador de dispositivo que actua como cabeza de cluster.
Ventajosamente, segun este modo de realizacion:
- la etapa para descodificar el mensaje de acuse de recibo del mensaje de solicitud de afiliacion tambien puede consistir en deducir a partir de dicho mensaje el valor del identificador del quinto dispositivo electronico de comunicacion del que procede dicho mensaje;
- la etapa para actualizar el registro tambien puede consistir en registrar en el mismo dicho valor de identificador deducido como identificador de un dispositivo electronico de comunicacion en una ruta ascendente que separa entre sf el primer dispositivo electronico de comunicacion que solicita una afiliacion y el sexto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster.
Para transmitir informacion, por ejemplo en relacion con el entorno del primer dispositivo electronico de comunicacion, con destino a un dispositivo que actua como cabeza de cluster, un proceso de acuerdo con la invencion puede comprender una etapa previa a la etapa para emitir un mensaje de servicio con destino a un dispositivo que actua como cabeza de cluster con el fin de elaborar y activar, mediante los primeros medios de comunicacion, la emision del mensaje de servicio con destino al dispositivo electronico de comunicacion cuyo valor de identificador esta almacenado en memoria, como valor actual de identificador del dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster, mediante el registro.
De acuerdo con un segundo objeto, en particular para adaptar un dispositivo electronico de comunicacion, la invencion tambien se refiere a un programa informatico que incluye una pluralidad de instrucciones de programa que, cuando estas estan:
- previamente registradas en una memoria de programas de dicho dispositivo electronico, que ademas incluye una unidad de procesamiento, asegurando los primeros medios de comunicacion una comunicacion de proximidad inalambrica con cualquier otro dispositivo electronico situado dentro del alcance de comunicacion, registrando una memoria de datos el valor de un identificador dedicado al dispositivo y un registro para incluir el valor actual de un identificador de un dispositivo que actua como cabeza de cluster, cooperando dichas memorias y dichos primeros medios de comunicacion con dicha unidad de procesamiento;
- ejecutadas o interpretadas por dicha unidad de procesamiento,
provoca la implementacion de un proceso de afiliacion tal como esta previsto por la invencion.
De acuerdo con un tercer objeto, la invencion se refiere ademas a un dispositivo electronico que incluye una unidad de procesamiento, una memoria de datos, una memoria de programas, primeros medios de comunicacion que aseguran una comunicacion de proximidad inalambrica con cualquier otro dispositivo electronico situado dentro del alcance de comunicacion, cooperando dichas memorias y primeros medios de comunicacion con dicha unidad de procesamiento, incluyendo la memoria de datos el valor de un identificador dedicado al dispositivo y un registro para incluir el valor actual de un identificador de un dispositivo que actua como cabeza de cluster. Para que dicho dispositivo pueda implementar un proceso de afiliacion de acuerdo con la invencion, ventajosamente comprende en la memoria de programas las instrucciones de un programa tal como se ha mencionado anteriormente.
La invencion tambien preve un sistema que incluye una pluralidad de dichos dispositivos electronicos de comunicacion. De acuerdo con un ejemplo de aplicacion preferente y no limitativa, un sistema de este tipo puede incluir ventajosamente una pluralidad de contenedores de productos, de mercandas solidas, fluidas o lfquidas, cooperando dichos contenedores respectivamente con los dispositivos electronicos de comunicacion, incluyendo cada uno de estos ultimos un sensor que coopera con la unidad de procesamiento para medir y recopilar una magnitud relacionada con los entornos interno y/o externo de dichos contenedores.
Las figuras
Otras caractensticas y ventajas se evidenciaran mas claramente con la lectura de la siguiente descripcion relativa a un ejemplo de realizacion, dado a modo de indicacion y no de limitacion, y con el examen de las figuras adjuntas, entre las cuales:
- la figura 1, ya descrita, ilustra dos ejemplos de configuraciones de una red de comunicacion inalambrica de un solo salto o de multiples saltos, respectivamente;
- la figura 2, ya descrita en parte, presenta la arquitectura funcional de un dispositivo electronico de comunicacion de acuerdo con el estado anterior de la tecnica y de acuerdo con la invencion cuando esta ultima esta adaptada para implementar un proceso de afiliacion a un cluster de dispositivos de comunicacion con homologos a traves de una red de comunicacion inalambrica, siendo dicho proceso conforme a la invencion; - la figura 3 presenta una descripcion funcional de un proceso de afiliacion de acuerdo con la invencion.
Descripcion detallada de un ejemplo de realizacion que ilustra la invencion
Un dispositivo electronico de comunicacion de acuerdo con la invencion es similar a un dispositivo 10 conocido, tal como el anteriormente descrito en relacion con la figura 2.
A este respecto, un dispositivo electronico de comunicacion segun la invencion comprende una unidad de procesamiento 11, que consiste en uno o mas microcontroladores que desempenan la funcion de implementar procesamientos sobre datos en particular. Ventajosamente, todos o parte de dichos datos se registran en una o mas memorias de datos 12, generalmente borrables y regrabables electricamente. La memoria 12 puede comprender ventajosamente una seccion no borrable, aislada ffsicamente o simplemente dispuesta de modo que se impida el acceso de escritura o borrado, o incluso que requiera el cumplimiento de un procedimiento de autentificacion. Una seccion de este tipo ventajosa de la memoria 12, cuyo acceso para modificacion esta restringido, permite consignar en la misma en particular el valor de un identificador ID dedicado al dispositivo electronico de comunicacion. Ventajosamente, pero no de forma obligatoria, un dispositivo 10 puede comprender ademas una o mas memorias de programas 14 para registrar uno o varios programas P, o mas generalmente uno o varios conjuntos de instrucciones de programa, siendo dichas instrucciones de programa inteligibles para la unidad de procesamiento 11. La ejecucion o interpretacion de dichas instrucciones por dicha unidad de procesamiento provoca la implementacion de un proceso de procesamiento de datos o de funcionamiento del dispositivo 10. Este ultimo tambien incluye los primeros medios de comunicacion 13 que aseguran una comunicacion de proximidad inalambrica con cualquier otro dispositivo electronico, tal como el dispositivo 10i, siempre que este ultimo se encuentre dentro del alcance de comunicacion. A traves de dichos primeros medios de comunicacion 13, el dispositivo 10, o mas concretamente su unidad de procesamiento 11, puede emitir y/o recibir mensajes con destino a o procedentes de dispositivos terceros situados dentro del alcance de comunicacion. Dichos mensajes pueden ser de cualquier tipo. Entre los diferentes tipos de mensajes se pueden mencionar, de forma no exhaustiva, los mensajes de datos MS en relacion con un servicio particular S, mensajes de inscripcion MH, mensajes de destruccion de cluster MR.
Algunos dispositivos de comunicacion pueden aprovechar el campo electromagnetico creado por la red, para obtener del mismo suficiente energfa electrica para asegurar su funcionamiento, aunque solo sea durante un breve penodo de tiempo. No obstante, para asegurar un funcionamiento continuo y/o implementar procesamientos que requieran mas energfa, un dispositivo electronico de comunicacion 10 de acuerdo con la invencion puede incluir ventajosamente una fuente de energfa electrica 17 limpia que alimenta en particular la unidad de procesamiento 11, o incluso cualquier otro elemento constitutivo de dicho dispositivo que lo requiera. Por regla general, una fuente 17 de este tipo consiste en una batena o una pluralidad de batenas. De acuerdo con el contexto de aplicacion prioritario en particular en relacion con el seguimiento de contenedores, aunque este contexto particular no puede limitar el campo de operacion de la invencion, un dispositivo electronico de comunicacion 10 puede comprender uno o mas sensores 15 que cooperan con la unidad de procesamiento 11. Un sensor de este tipo puede medir una o mas magnitudes en relacion con los entornos interno y/o externo de dichos contenedores y producir datos a partir de las mismas. A modo de ejemplo, tal como se ilustra en la figura 2, un sensor 15 puede medir la temperatura y/o la humedad existente dentro de un contenedor, la oscuridad o la perdida de oscuridad dentro del recinto que certifica una apertura imprevista del contenedor, o incluso choques. En caso necesario, el sensor o los sensores pueden cooperar con la unidad de procesamiento de un dispositivo a traves de sondas o capas conductoras, en particular en caso de que un dispositivo 10 este colocado contra la pared exterior de un contenedor aunque se desee supervisar, por medio de dicho dispositivo 10, el entorno interior de dicho contenedor. Un dispositivo 10 de este tipo puede incluir ademas un reloj que le permite registrar la fecha y hora de las medidas recopiladas, no estando representado dicho reloj en la figura 2.
Dependiendo del servicio o servicios que se deseen realizar con ayuda de dispositivos electronicos de comunicacion segun la invencion, estos ultimos pueden incluir medios adicionales y opcionales. A modo de ejemplo preferente, un servicio puede consistir en:
- recopilar datos de los nodos de una red de dispositivos electronicos de comunicacion segun la invencion, por ejemplo en relacion con las magnitudes medidas por dichos nodos;
- agregar dichos datos recopilados de una pluralidad de nodos, y elaborar despues mensajes MC que codifican datos de servicio consolidados con destino a una entidad remota, tal como un servidor RS.
Para emitir dichos mensajes MC, un dispositivo 10 incluye ventajosamente segundos medios de comunicacion de larga distancia 16 que cooperan con la unidad de procesamiento 11. Una comunicacion de este tipo se puede realizar a traves de una red RR, por GPRS o por satelite, o incluso por cualquier otro canal de comunicacion adecuado. Los diversos componentes internos del dispositivo electronico cooperan con la unidad de procesamiento 11, ventajosamente a traves de buses de cables o por acoplamientos. El dispositivo 10 puede incluir una carcasa que aloja dichos componentes, comprendiendo dicha carcasa ventajosamente medios de fijacion para colocar el dispositivo 10 sobre un soporte con respecto al cual se desea asegurar el seguimiento, en este caso un contenedor segun el ejemplo de aplicacion preferente.
Para implementar la invencion es necesario actuar sobre el funcionamiento de la unidad de procesamiento, mas concretamente sobre un proceso de comunicacion implementado por dicha unidad de procesamiento. Un proceso de este tipo se describira mas adelante en relacion con la figura 3. Un modo de adaptacion preferente consiste en prever un programa, o mas generalmente instrucciones de programa dispuestas mutuamente, para implementar dicho proceso al ejecutar o interpretar dichas instrucciones de programa mediante la unidad de procesamiento. Ventajosamente, dicho programa P se carga en la memoria de programas 15 durante el montaje de dicho dispositivo o por descarga de dicho programa en la memoria 15 despues de dicha fase de montaje del dispositivo.
La invencion radica principalmente en la implementacion de una red de un solo salto, por ejemplo una red LEACH, o ventajosamente de multiples saltos, para la que cada nodo consiste en un dispositivo electronico de comunicacion tal como el dispositivo 10 anteriormente descrito.
Por regla general, un nodo de una red de este tipo esta adaptado o dispuesto para implementar un proceso de adhesion a un cluster de dispositivos. La memoria de datos 12 incluye, ademas del valor del identificador ID dedicado al dispositivo electronico de comunicacion, un registro RH previsto para incluir el valor actual IDHc de un identificador de un dispositivo electronico de comunicacion que actua como head, tal como los nodos d2 o h3 de acuerdo con la figura 1.
Cuando un dispositivo elige adherirse a un cluster en el que uno de los nodos actua como head, esta adhesion generalmente es exclusiva. Dicho de otro modo, un nodo no puede ser miembro de clusteres distintos, es decir, que tienen respectivamente nodos heads independientes, para un mismo servicio. Un nodo que se adhiere a un cluster elige el mejor head para dicho servicio.
Sin embargo, un nodo tambien puede estar vinculado a una pluralidad de heads, si dichos heads estan asignados a la implementacion de servicios diferentes, tales como, por ejemplo, un head para la emision de datos a larga distancia (servicio Si) y un segundo head para la implementacion de un servicio de gestion de alarmas (servicio Sj) en un emplazamiento.
A este respecto, al igual que la solucion LEACH anteriormente presentada, los clusteres de dispositivos electronicos de comunicacion, tales como los clusteres C1 y C2 de las redes R1 y R2 descritas en relacion con la figura 1, incluyen un dispositivo que actua como head, tal como los nodos d2 o h3 descritos en relacion con la figura 1. Los otros dispositivos actuan como miembros de dicho cluster, tales como, de forma no exhaustiva, los nodos c2 o i3 descritos en relacion con la figura 1. La funcion de un miembro consiste principalmente en recopilar informacion, tal como, por ejemplo, mediciones de magnitudes ambientales, traducirla en datos y despues codificar dichos datos en forma de un mensaje de servicio MS con destino a un head con capacidad para asegurar el servicio determinado.
Este head reconoce dichos mensajes de servicio MS y despues implementa el servicio determinado S. Por ejemplo, un servicio de este tipo puede consistir en agregar los datos transmitidos al head desde varios miembros a traves de mensajes MS y despues implementar una transmision de larga distancia de dichos datos agregados, o incluso consolidados, en forma de mensajes MC con destino a una entidad remota RS.
Un mensaje de servicio MS, dirigido desde un miembro de un cluster a un head, esta estructurado de tal modo que incluye:
- una informacion que caracteriza el tipo de mensaje (MS, MH, MR, etc.);
- el valor de un identificador del nodo fuente, ademas por regla general un nodo miembro;
- el valor de un identificador del nodo destinatario, en este caso un head, o incluso un identificador de un nodo intermedio o de retransmision en caso de una red de multiples saltos,
- datos, por ejemplo, relativos a magnitudes medidas por un sensor del dispositivo,
- eventualmente un codigo de redundancia, o incluso un criptograma o cualquier otra informacion de control que permita a un nodo que recibe dicho mensaje de servicio descodificarlo, utilizarlo o retransmitirlo.
Un mensaje MS, como cualquier otro mensaje que circula dentro de la red, puede activar mensajes de acuse de recibo MACK, transmitidos por el receptor del mensaje con destino al nodo fuente. Al final de un penodo determinado o "timeout" segun una terminologfa anglosajona, si no se ha recibido ningun mensaje MACK se activa una nueva transmision del mensaje MS, y esto se repite un numero limitado de veces, al termino de las cuales el nodo fuente considera que la "ruta" o la comunicacion con el nodo destinatario no esta o ya no esta disponible. Dicho nodo fuente puede decidir abandonar el cluster y recuperar un estado de nodo libre, o incluso tratar de adherirse a otro cluster.
La adhesion de un nodo libre a un nodo que actua como head es similar a la implementada de acuerdo con la solucion LEACH. Sin embargo, las modalidades de eleccion de un head y las modalidades de adhesion de un nodo libre para convertirse en miembro de un cluster pueden ser muy diferentes, como preve por ejemplo la compama TRAXENS, asociada al Institut National frangais de Recherche en Informatique et en Automatique (INRIA). De acuerdo con esta variante, solo los nodos con una capacidad real para asegurar un servicio particular se pueden autodesignar como head. Por su parte, los otros nodos tienen la libertad de arbitrar una competencia de heads y elegir el head que parezca el mejor candidato para implementar el servicio al que contribuyen.
Cualquiera que sea el modo de eleccion de los heads, un primer modo de disefo de dispositivos de comunicacion puede consistir en mantener estos ultimos continuamente a la escucha de frecuencias de comunicacion de radio para comprobar la presencia de mensajes procedentes de dispositivos homologos. Una estrategia de este tipo puede producir un gasto energetico significativo y afectar a la autonoirna de toda la red. Una segunda estrategia, conocida con la terminologfa anglosajona Wake On Radio (WOR), consiste en poner los nodos en un estado inactivo relativo durante la inmensa mayona del tiempo de sus funcionamientos respectivos. En concreto la comunicacion por radio esta desactivada porque consume mucha energfa electrica. Sin embargo, dichos nodos pueden seguir implementando procesamientos internos que consumen poca energfa. Cfclicamente, dichos nodos se activan para escuchar eventuales mensajes procedentes de homologos o para emitir a su vez mensajes de inscripcion, de servicio, etc.
La figura 3 ilustra un proceso P100 de comunicacion que incluye un procedimiento de solicitud de afiliacion a un cluster implementado por un primer dispositivo de acuerdo con la invencion, tal como, a modo de ejemplo, un dispositivo 10 descrito en relacion con la figura 2. Dicho procedimiento de afiliacion a demanda permite que un nodo libre, como por ejemplo el nodo c5 o el nodo i5, inicie una fase de descubrimiento de un nodo miembro o head en su proximidad. Una situacion de este tipo se deriva, por ejemplo, de la aparicion de un nodo libre de este tipo mientras que ya se ha formado un cluster. Tambien se puede derivar de la destruccion de un cluster cuyo nodo head y sus nodos miembros se liberan, mientras que dichos nodos miembros necesitan emitir mensajes de servicio con destino a un nuevo head. La situacion se puede derivar incluso de una distancia excesiva, o de un posicionamiento no optimo, entre un nodo adecuado y candidato a convertirse en miembro y un head, encontrandose dicho nodo candidato fuera del alcance de radio o demasiado lejos en numero de saltos para un encaminamiento hacia el mismo de un mensaje de inscripcion procedente de dicho head.
De acuerdo con las tecnicas conocidas, para que los nodos libres puedan recuperar un estado de nodo miembro es necesario que un nodo tome la iniciativa para autoelegirse o para ser designado head y que active un procedimiento de inscripcion. De este modo se pueden perder un tiempo y una energfa valiosos en el encaminamiento de mensajes de servicio.
Por consiguiente, la invencion permite que un nodo libre solicite una vinculacion con un cluster, y por lo tanto indirectamente con un head, mediante un procedimiento de afiliacion a demanda.
Describamos en primer lugar un procesamiento 210 implementado por un dispositivo electronico de comunicacion 10 de acuerdo con la invencion, que implementa un proceso P100. Dicho procesamiento consiste en activar un procedimiento de afiliacion.
Este ultimo puede incluir ventajosamente una etapa previa 219 consistente en el despertar del dispositivo 10 si este implementa una tecnica de Wake On Radio (WOR), por ejemplo. Dicho procesamiento 210 incluye una etapa 211 para elaborar un mensaje de solicitud de afiliacion MAR. Dicho mensaje incluye y/o codifica, como primera informacion MAR-1, el valor del identificador IDa del dispositivo 10. Dicho identificador se registra ventajosamente de forma unica en los medios de memoria 12 de dicho dispositivo 10. El procesamiento 210 incluye ademas una etapa 212 para activar la emision de dicho mensaje de solicitud de afiliacion MAR con destino a cualquier nodo proximo, mediante los primeros medios de comunicacion 13. Dicho mensaje MAR puede codificar, en forma de un campo adicional MAR-3, otras informaciones complementarias IMr.
La potencia de emision de dicho mensaje MAR puede ser predeterminada y fija. En una variante, dicha potencia de transmision puede ser variable para, por ejemplo, disminuir en funcion de la capacidad energetica restante de los medios de alimentacion internos 17 del dispositivo que implementa dicho proceso P100. Dicha potencia de emision tambien puede ser progresiva, siendo la etapa de emision 212 iterativa si la solicitud de afiliacion sigue sin respuesta, como veremos mas adelante.
En cualquier caso, despues de la etapa 212 para activar la emision de un mensaje de solicitud de afiliacion MAR tiene lugar una etapa 213 de espera de recepcion de un mensaje MAA, con acuse de recibo de dicho mensaje de solicitud de afiliacion MAR, emitido por un nodo proximo miembro o head de un cluster. Es posible fijar o determinar un tiempo maximo de espera en la etapa 213 de dicho mensaje MAA para que, al final de un penodo de tiempo dado, el dispositivo 10 que implementa dicho proceso P100 considere (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 213-n en la figura 3) que esta demasiado aislado o mal posicionado para unirse a un cluster. De este modo, el procesamiento 210 se interrumpe en la etapa 220. Dicha etapa 220 puede consistir ademas en poner el dispositivo en estado inactivo o en espera durante un penodo de tiempo determinado de acuerdo con una tecnica w Or , por ejemplo.
Cuando los medios 13 reciben un mensaje de acuse de recibo MAA (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 213-y en la figura 3) durante la etapa 213, el procesamiento 210 incluye una etapa 214 para descodificar dicho mensaje MAA. En efecto, la invencion preve que dicho mensaje MAA incluya o codifique en particular una primera informacion MAA-1, que consiste en el valor del identificador IDm del dispositivo del que procede dicho mensaje MAA. Este ultimo tambien codifica el valor del identificador IDa del dispositivo del que procede el mensaje de solicitud de afiliacion, como identificador del dispositivo destinatario del mensaje MAA, en forma de una informacion con la referencia MAA-2 en el ejemplo no limitativo descrito en relacion con la figura 3. Ademas, dicho mensaje MAA puede codificar ventajosamente la ruta ascendente Ru, en forma de una informacion con la referencia MAA-3 en la figura 3, que incluye los valores de los identificadores de los nodos miembros y/o de retransmision de mensajes de inscripcion MH y/o de servicio MS entre el nodo fuente de dicho mensaje MAA y el head del cluster del que forma parte. Dicho campo MAA-3 incluye ventajosamente al menos el valor del identificador del nodo de retransmision perteneciente a dicha ruta mas cercano al dispositivo del que procede el mensaje MAA y el identificador IDH del head. Adicional o alternativamente, un campo MAA-4 puede codificar la ruta descendente que separa el nodo fuente del mensaje MAA del nodo que solicita la afiliacion. Ventajosamente, un mensaje MAA puede comprender ademas, alternativa o adicionalmente a los campos MAA-3 y/o MAA-4, informacion MAA-5 que refleja el numero de saltos TTL necesario para la ruta ascendente Ru, o para la ruta descendente Rd. Ventajosamente, un mensaje MAA puede incluir o codificar campos MAA-6, MAA-7, por ejemplo en relacion con valores de capacidades actuales CHc1, CHc2, del head para asegurar tal o cual servicio, o incluso cualquier otra informacion adicional IMa, en forma de un campo con la referencia MAA-8 en relacion con la figura 3.
Por lo tanto, la etapa 214 consiste en deducir a partir del mensaje MAA toda la informacion pertinente y codificada en dicho mensaje. Cuando la etapa 214 confirma que el valor del identificador codificado en el campo MAA-2 corresponde al valor del identificador IDa del dispositivo que presenta la solicitud de afiliacion, el mensaje MAA se considera como un mensaje de acuse de recibo de dicha solicitud de afiliacion. El procesamiento 210 incluye entonces una etapa 215, posterior a la etapa 214, que consiste en registrar en los medios de memoria 12 del dispositivo la informacion deducida a partir de dicho mensaje MAA, en particular el valor del identificador IDH del nodo head, o incluso el del identificador del primer nodo en la ruta ascendente Ru desde el nodo que solicita la afiliacion. Dicha accion puede consistir ventajosamente en la actualizacion de un registro RH, dentro de dichos medios de memoria 12. El valor del identificador IDH se inscribe en particular como valor actual IDHc dentro del registro RH. El dispositivo 10 se convierte entonces en un nodo "afiliado" al cluster del nodo head. Entonces, el proceso P100 puede incluir y activar la implementacion de un procesamiento 120 que consiste en emitir un mensaje de servicio MS con destino al head, en particular a traves del nodo que ha respondido favorablemente a la solicitud de afiliacion, es decir, a traves del dispositivo del que procede el mensaje MAA.
Anteriormente hemos visto que la invencion preve que la potencia de emision de un mensaje de solicitud de afiliacion MAR pueda ser progresiva. El objetivo perseguido por este modo de realizacion consiste en preservar los recursos energeticos de los medios 17 de un dispositivo 10 segun la invencion. Para implementar dicha progresividad, la unidad de procesamiento fija en primer lugar la potencia de emision de un mensaje MAR para transmitir dicho mensaje MAR con corto alcance, de acuerdo con una tecnica de tipo broadcast. Por lo tanto, una primera iteracion de la etapa 212 consiste en fijar la potencia de emision a un valor mmimo Pmin. Al final del tiempo maximo de espera previsto en la etapa 213, si no se ha recibido ningun mensaje MAA de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 213-n en la figura 3), la etapa 220 no se implementa automaticamente como en el modo de realizacion anterior. En lugar de ello, el procesamiento 210 consiste en activar una nueva iteracion de la etapa 212 y, por lo tanto, emitir de nuevo el mensaje MAR con una potencia de emision aumentada Pmin+. Este aumento lo realiza la unidad de procesamiento implementando el procesamiento 210 en una etapa 217, por ejemplo de acuerdo con un factor multiplicativo dado o un paso incremental determinado aplicado a la potencia minima Pmin. Si al final de la duracion maxima prevista en la etapa 213 no se ha recibido ningun mensaje MAA (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 213-n en la figura 3), el procesamiento 210 puede activar una nueva iteracion de la etapa 212. De este modo, una o mas iteraciones de las etapas 217 y 212 se pueden suceder entre sf siempre que no se reciba ningun mensaje MAA mientras la potencia Pmin+ sea inferior a una potencia maxima Pmax de emision de un mensaje MAR (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 218-n en la figura 3). Dichas iteraciones cesan en cuanto en 218 se alcanza la potencia de emision maxima de un mensaje MAR. En este caso, el procesamiento 210 se interrumpe en 220.
La invencion preve una variante o complemento del modo de realizacion anteriormente descrito en relacion con una potencia de emision de un mensaje MAR progresivo. De acuerdo con este nuevo modo de realizacion, la etapa 211, consistente en elaborar un mensaje MAR, consiste en integrar en dicho mensaje un campo MAR-2 que especifica el numero de saltos permitidos, que designaremos en adelante TTL, que separa un nodo que solicita una afiliacion de un nodo miembro o head de un cluster. Cuando dicho numero de saltos es mayor que uno, la invencion preve que un nodo que no actue como miembro o head de un cluster pueda retransmitir un mensaje de solicitud de afiliacion MAR. Mas adelante veremos como se posibilita una funcion de este tipo mediante la descripcion de un procesamiento 200 del proceso P100 segun la invencion, procesamiento que se activa con la recepcion de un mensaje de solicitud de afiliacion MSR.
De acuerdo con este modo de realizacion, las etapas 211 y 212 de elaboracion y activacion, respectivamente, de la emision de un mensaje MAR seguidas por la etapa 213 de espera de la recepcion de un mensaje MAA se repiten conjuntamente incrementando o multiplicando en la etapa 217 dicho numero de saltos permitidos, al final de cada iteracion sin exito, es decir, siempre que no se reciba ningun mensaje MAA en la etapa 213 (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 213-n en la figura 3). Cuando dicho numero de saltos TTL alcanza un valor maximo predeterminado, situacion simbolizada por el enlace con la referencia 218-y en la figura 3, y la etapa 213 no ha hecho posible la recepcion de un mensaje, el procesamiento 210 activa la etapa 220 y se interrumpe. El dispositivo que implementa dicho proceso P100 sigue siendo un nodo libre. A modo de ejemplo no limitativo, el valor mmimo de TTL en la primera iteracion de la etapa 211 puede ser igual a uno, lo que significa que el solicitante de una afiliacion no ha autorizado ninguna retransmision del mensaje MAR. En cada iteracion, este numero se puede multiplicar por un factor multiplicativo dado, por ejemplo con un valor igual a dos, hasta que dicho valor de TTL alcance un valor maximo igual a 16. Como variante, el valor de TTL se puede incrementar un paso en cada iteracion, por ejemplo, igual a uno o a cualquier otro numero entero que no sea cero. La invencion preve ademas que el tiempo maximo de espera previsto en la etapa 213 tambien pueda ser progresivo y revisado en cada iteracion en la etapa 217.
Estudiemos ahora diversos modos de realizacion de un procesamiento 200 implementado por la unidad de procesamiento 11 de un dispositivo de acuerdo con la invencion, tal como el dispositivo 10 descrito en relacion con la figura 2. Un procesamiento 200 de este tipo se describe en relacion con la figura 3. Este se activa al implementar un proceso de afiliacion P100, en respuesta a la recepcion de un mensaje de solicitud de afiliacion MAR emitido por un dispositivo tercero que solicita una afiliacion a un cluster.
Por lo tanto, dicho procesamiento 200 de acuerdo con la invencion incluye una primera etapa 201 para recibir un mensaje de solicitud de afiliacion MAR elaborado y emitido por un dispositivo electronico de comunicacion, tal como el nodo c5 o el nodo i5, descrito en relacion con la figura 2. Dicho mensaje MAR incluye o codifica en particular el valor del identificador IDa del dispositivo que solicita una afiliacion a un cluster, por ejemplo dentro de un campo MAR-1. El proceso P100 tambien incluye una etapa 202 para descodificar dicho mensaje de solicitud de afiliacion MAR y, por lo tanto, deducir a partir del mismo en particular dicho valor del identificador IDa.
La invencion preve principalmente dos situaciones, simbolizadas respectivamente por los enlaces con las referencias 203-a y 203-b en la figura 3, cuando un dispositivo de acuerdo con la invencion recibe en 201 un mensaje de solicitud de afiliacion MAR emitido por un segundo dispositivo de acuerdo con la invencion y que solicita una afiliacion a un cluster:
- el dispositivo que recibe dicho mensaje MAR es un nodo miembro o head de un cluster; dicho dispositivo, por ejemplo el nodo i4, tal como se describe en relacion con las figuras 1 y 2, que recibe un mensaje MAR emitido desde el nodo i5, incluye un registro RH que codifica un valor actual IDHc de un identificador IDH, en este caso el identificador del nodo h3 que actua como nodo head del cluster C2;
- el dispositivo que recibe dicho mensaje MAR es un nodo libre; dicho dispositivo, por ejemplo el nodo c5, tal como se describe en relacion con las figuras 1 y 2, que recibe un mensaje MAR emitido por el nodo c8, no incluye ningun registro RH que codifique un valor actual IDHc igual al de un identificador iDh de un nodo, tal como d2, que actua como nodo head; alternativamente, dicho nodo libre puede incluir un registro RH que codifica un valor determinado que indica que el nodo no es un miembro o head de un cluster.
En la primera situacion (enlace 203-a en la figura 3), el procesamiento 200 incluye una etapa 204 para elaborar un mensaje MAA de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion del dispositivo que solicita una afiliacion. Dicha etapa 204 consiste en codificar dentro del mensaje MAA (campo MAA-2 segun el ejemplo de la figura 3) el valor del identificador IDa del dispositivo del que procede la solicitud de afiliacion como identificador del dispositivo destinatario del mensaje MAA. Tal como se ha mencionado anteriormente, dicha etapa 204 consiste ademas en codificar (campo MAA-1 segun el ejemplo de la figura 3) el valor del identificador IDm del dispositivo que implementa el procesamiento 200 y que actua como nodo miembro o head de un cluster. La etapa 204 puede codificar ademas (campo MAA-3 segun la ejemplo de la figura 3) la ruta ascendente Ru, es decir, los valores de los identificadores de nodos que separan el nodo, preparandose asf para emitir el mensaje MAA, desde el head del cluster del que forma parte, incluyendo dicha ruta el valor del identificador IDH de dicho head. La etapa 204 puede consistir ademas en codificar (campos MAA-5, MAA-6 segun el ejemplo de la figura 3) informacion o valores adicionales que describen una o mas capacidades CHc1, CHc2 del head para asegurar tal o cual servicio. La etapa 204 puede codificar ademas la ruta descendente Rd que separa el nodo fuente del mensaje MAA del nodo que solicita la afiliacion (campo MAA-4 segun el ejemplo de la figura 3), o incluso informacion adicional (campo MAA-8 segun el ejemplo de la figura 3). Por lo tanto, el procesamiento 200 incluye una etapa 205 para activar la emision de dicho mensaje MAA por los medios de comunicacion 13 del dispositivo l0 que implementa dicho procesamiento 200.
En el caso en el que un dispositivo de este tipo, que recibe un mensaje de solicitud de afiliacion MAR, es un nodo libre (segunda situacion simbolizada por el enlace 203-b en la figura 3), la invencion preve ventajosamente que, de acuerdo con un primer modo de realizacion, dicho dispositivo permanezca en silencio (etapa 207). Segun un segundo modo de realizacion, en particular cuando la etapa 211 de un procesamiento 210 segun la invencion y descrito anteriormente consiste en elaborar un mensaje mAr que codifica un campo que especifica un numero de saltos o retransmisiones permitidos, la invencion preve que el procesamiento 200 permita retransmitir un mensaje de solicitud de afiliacion mAr a traves de uno o mas nodos que no actuan como miembros o heads de un cluster cuando reciben dicho mensaje MAR. Segun este modo de realizacion, el procesamiento 200 incluye una etapa 206 que tiene por objeto disminuir en un paso predefinido, por ejemplo en una unidad, el valor TTL deducido o descodificado en la etapa 202. La etapa 206 consiste ademas en comparar el valor disminuido del campo TTL con un valor mmimo, como ejemplo no limitativo un valor cero. Si dicho valor disminuido alcanza dicho valor mmimo (situacion simbolizada por el enlace 206-n en la figura 3), el procesamiento 200 se interrumpe en 207 y el dispositivo que implementa dicho procesamiento permanece en silencio en respuesta a la recepcion del mensaje MAR. En caso contrario (situacion simbolizada por el enlace 206-y en la figura 3), el procesamiento 200 incluye una etapa 208 para codificar de nuevo la informacion deducida en 202 a partir del mensaje MAR recibido, a excepcion del campo TTL, que se actualiza y toma el valor TTL disminuido en 206. La etapa 208 consiste ademas en activar la emision de dicho mensaje MAR recodificado con destino a la proximidad del dispositivo, como en el caso de un dispositivo homologo que implementana un procesamiento 210 para elaborar y emitir un mensaje de solicitud de afiliacion MAR en nombre propio. Por lo tanto, el dispositivo de retransmision transmite una solicitud de afiliacion en nombre de otros. La etapa 208 consiste entonces ventajosamente en registrar, ademas, en los medios de memoria el valor del identificador IDa del nodo para el que retransmite el mensaje MAR.
Ademas, un dispositivo de acuerdo con la invencion tambien puede retransmitir cualquier mensaje MAA de acuse de recibo de un mensaje MAR, habiendo sido elaborado y emitido previamente dicho mensaje MAA por un dispositivo tercero que actua como head o miembro de un cluster por la implementacion en particular de las etapas 204 y 205 de un procesamiento 200 segun la invencion. Para ello, la invencion preve que el procesamiento 200 implementado por un dispositivo de retransmision de mensajes MAA incluya una etapa 209 para descodificar un mensaje MAA. Esta etapa consiste en particular en determinar el valor del identificador IDa del dispositivo destinatario del mensaje MAA, es decir, el identificador del dispositivo que ha emitido el mensaje MAR original. Si dicho valor de identificador corresponde al valor del identificador registrado en 208, se implementa una iteracion de la etapa 205 para activar la emision de un mensaje de acuse de recibo de una solicitud de afiliacion con el fin de propagar dicho mensaje MAA. De este modo, progresivamente, a traves de uno o mas dispositivos de retransmision de acuerdo con la invencion, el mensaje MAA emitido desde un miembro o un head de un cluster se puede encaminar al dispositivo del que procede la solicitud de afiliacion original.
Al implementar un proceso de afiliacion P100 tal como se ha descrito anteriormente, un dispositivo, tal como el dispositivo 10 descrito a modo de ejemplo no limitativo en relacion con la figura 2, tambien se puede convertir en nodo afiliado a un cluster. En relacion con la figura 3, para lograr esto, un dispositivo de este tipo implementa un procesamiento 210 para:
- en primer lugar, elaborar y transmitir un mensaje MAR de solicitud de afiliacion a un cluster y, despues, - en respuesta a dicha solicitud de afiliacion, tomar en consideracion un mensaje MAA de acuse de recibo de dicha solicitud de afiliacion, habiendo sido elaborado dicho mensaje MAA por un dispositivo tercero miembro o head de un cluster, implementando dicho dispositivo tercero tambien un proceso P100 segun la invencion, mas concretamente un procesamiento 200 y transmitido con destino al dispositivo que solicita afiliacion, eventualmente a traves de uno o mas dispositivos libres y/o afiliados.
Tal como se ha mencionado anteriormente en relacion con las figuras 1 y 2, la implementacion de una red de un solo salto R2 o de una red de multiples saltos R1 segun la invencion tiene como objetivo principal recopilar informacion relacionada con el entorno de los diferentes nodos por medio de sensores 15. En efecto, cada dispositivo de comunicacion 10 se coloca ventajosamente contra la pared de un contenedor. La unidad de procesamiento 11 de cada dispositivo de comunicacion 10, que actua de acuerdo con el contexto como miembro, o que gracias a la invencion actua como nodo afiliado, esta adaptada para activar la elaboracion y la transmision de mensajes de servicio MS que codifican informacion ambiental del dispositivo. La unidad de procesamiento 11 de un dispositivo 10 que actua como head esta adaptada para recibir dichos mensajes de servicio MS, deducir a partir de los mismos dicha informacion ambiental procedente de uno o mas miembros o afiliados e implementar un servicio, por ejemplo una transmision de largo alcance de mensajes MC a traves de una red GPRS o equivalente con destino a un servidor RS remoto.
La elaboracion de un mensaje de servicio MS por un dispositivo miembro de una red de un solo salto o de multiples saltos a partir de mediciones suministradas por uno o mas sensores es conocida en principio. En cambio, la elaboracion y la emision de un mensaje de servicio MS por un dispositivo afiliado, en el sentido de la invencion, con destino a un head requieren un procesamiento 120 innovador de elaboracion y transmision de dicho mensaje MS. La figura 3 describe un ejemplo de realizacion de dicho procesamiento 120.
Este ultimo comprende convencionalmente, es decir, al igual que el implementado por un nodo miembro de acuerdo con la tecnica anterior, una etapa 123a para elaborar un mensaje de servicio MS y una etapa para emitir dicho mensaje con destino al dispositivo que actua como head para un servicio S determinado. Una etapa 123 de este tipo se implementa a continuacion de una etapa 121, por ejemplo antes de recopilar desde un sensor 15 una medicion relacionada con la temperatura existente dentro de un contenedor contra el cual esta colocado el dispositivo 10 que implementa el proceso P100.
Dicha etapa 123 tambien esta supeditada a la presencia (prueba simbolizada por la etapa 122 en la figura 3) de un registro, tal como el registro RH inscrito en la memoria de datos 12 de un dispositivo 10 descrito en relacion con la figura 2, que incluye el valor de un identificador IDHc de un dispositivo o nodo que actua como head (situacion simbolizada por el enlace 122-y en la figura 3), lo que significa que el nodo es miembro o esta afiliado a un cluster. En el caso contrario (situacion simbolizada por el enlace 122-n en la figura 3), el procesamiento se interrumpe en 129 y no se activa ninguna transmision de un mensaje de este tipo.
Dependiendo de si dicho registro RH incluye una ruta ascendente Ru directa, es decir, que unicamente un valor de identificador IDHc de head esta presente en el registro RH, o una ruta ascendente Ru indirecta, es decir, que dicho registro RH incluye ademas un valor de identificador ID' de un miembro de retransmision, el mensaje MS es transmitido directamente a dicho head o a dicho miembro de retransmision.
Por otra parte, dicha emision 123 de un mensaje de servicio MS tambien puede ser activada por la recepcion 121b de un mensaje de servicio MS procedente de un miembro de un mismo cluster y dirigido al dispositivo 10, que implementa dicho proceso de afiliacion P100 y actua como miembro de retransmision. Por lo tanto, despues de la recepcion de un mensaje de servicio procedente de un miembro de un mismo cluster, la etapa 121b puede incluir una etapa para recibir y descodificar dicho mensaje MS, o incluso para registrar temporalmente en la memoria 12 los datos contenidos en dicho mensaje de servicio MS descodificado. De este modo, la retransmision de dicho mensaje MS se puede traducir en una nueva emision de dicho mensaje MS con un tiempo de retardo.
De acuerdo con un primer modo realizacion preferente, puede ser pertinente que, antes de la emision de un mensaje de servicio, un dispositivo de comunicacion que actua como nodo afiliado a un cluster valide la continuidad de su afiliacion. En efecto, el cluster al que esta afiliado dicho dispositivo puede haber sido destruido, por ejemplo por iniciativa del head o tras una modificacion de la configuracion mutua de los nodos.
Por lo tanto, el procesamiento 120 incluye una etapa de prueba 124 para determinar si el dispositivo actua como nodo miembro o nodo afiliado. Este estado se puede determinar, por ejemplo, mediante la lectura de un indicador de estado booleano, cuyo valor actual esta registrado en la memoria de datos 12 del dispositivo, o mediante cualquier otra tecnica. Por lo tanto, un indicador de estado de este tipo puede adoptar alternativamente dos valores predeterminados que describen que el nodo es "miembro o head' o "afiliado", respectivamente. Por lo tanto, la etapa 215 del procesamiento 210 puede consistir ademas en actualizar dicho indicador de estado para especificar que el dispositivo es, hasta que se demuestre lo contrario, un nodo afiliado. Si dicho indicador de estado certifica que el nodo es miembro de un cluster (situacion ilustrada por el enlace 124-n en la figura 3), la etapa 123 se implementa en cuanto se elabora un mensaje MS en 123a. En cambio, si dicho indicador de estado certifica que un nodo esta afiliado (situacion ilustrada por el enlace 124-y en la figura 3), el procesamiento 120 incluye una etapa 125 para elaborar un mensaje MAS de verificacion de persistencia de su afiliacion y activar la emision de dicho mensaje por los primeros medios de comunicacion 13. La finalidad de dicho mensaje MAS consiste en verificar en una etapa posterior 126 que el nodo miembro que previamente ha respondido de forma favorable a la solicitud de afiliacion sigue siendo miembro del mismo cluster, es decir, vinculado al mismo nodo head. Tal como indica a modo de ejemplo no limitativo la figura 3, un mensaje MAS elaborado y transmitido en 125 incluye ventajosamente dos campos MAS-1 y MAS-2 para codificar respectivamente el valor del identificador IDm del dispositivo destinatario de dicho mensaje MAS y el valor del identificador IDa del dispositivo afiliado. Un mensaje MAS de este tipo podna codificar otras informaciones complementarias IMs en forma de un campo adicional MAS-3.
Al igual que el procesamiento 210, que incluye una etapa 213 de espera de la recepcion de un mensaje de acuse de recibo de una solicitud de afiliacion, el procesamiento 120 incluye una etapa 126 de espera de recepcion de un mensaje MAA, que acusa recibo del mensaje MAS, elaborado y emitido por el nodo destinatario del mensaje MAS. En efecto, el procesamiento 200 implementado por un dispositivo que previamente ha respondido de forma favorable a una solicitud de afiliacion puede incluir ventajosamente una etapa 202a para descodificar un mensaje MAS de verificacion de afiliacion previamente recibido en 201a por los primeros medios de comunicacion. La etapa 202a puede consistir en descodificar dicho mensaje de verificacion MAS para deducir a partir del mismo el valor del identificador IDa del dispositivo del que procede el mensaje MAS, asf como el valor del identificador del dispositivo destinatario de dicho mensaje. Cuando este ultimo corresponde al valor del identificador dedicado a dicho dispositivo que implementa el procesamiento 200, este ultimo considera que el mensaje MAS esta destinado a el.
Si en 203 el dispositivo detecta que es miembro de un cluster (situacion ilustrada por el enlace 203-a en la figura 3), el dispositivo implementa las etapas 204 y 205 para elaborar y despues transmitir, a traves de los primeros medios de comunicacion 13, un mensaje MAA de acuse de recibo del mensaje MAS, al igual que un mensaje MAA elaborado y despues emitido en respuesta a la recepcion de un mensaje de solicitud de afiliacion MAR al que el dispositivo responde favorablemente. En caso contrario (situacion ilustrada por el enlace 203-b en la figura 3), el dispositivo permanece en silencio en 207. El procesamiento 200 se interrumpe.
Por parte del dispositivo afiliado se puede fijar o determinar un tiempo de espera maximo en la etapa 126 de dicho mensaje MAA, de modo que, al final de un tiempo dado, el dispositivo afiliado considere (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 126-n en la figura 3) que ya no esta afiliado al cluster. Por lo tanto, el procesamiento 120 se interrumpe en la etapa 129. El dispositivo vuelve a ser un nodo libre. Dicha etapa 129 puede consistir, en particular, en borrar el registro RH. Tambien puede consistir en poner el dispositivo en modo inactivo o en espera durante un penodo de tiempo determinado segun una tecnica WOR, por ejemplo.
La invencion preve, alternativa o adicionalmente, que un dispositivo electronico de comunicacion pueda elaborar y despues emitir un mensaje de perdida de afiliacion MAAR en lugar de un "silencio" o de una no emision de un mensaje MAA, en respuesta a la recepcion de un mensaje MAS de verificacion de afiliacion cuando el destinatario de dicho mensaje MAS ya no es miembro de un cluster. Para ello, un dispositivo de este tipo puede, en la etapa 207, elaborar un mensaje de perdida de afiliacion MAAR y activar la transmision por los primeros medios de comunicacion.
Dicha elaboracion de mensaje MAAR puede consistir en codificar:
- el valor del identificador IDa como valor de identificador de dispositivo destinatario del mensaje MAAR;
- el valor del identificador IDm del dispositivo como valor identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje MAAR.
Un mensaje de este tipo puede incluir, al igual que los otros mensajes MAR, MAA, MAS o MS, una informacion adicional que caracteriza dicho mensaje.
De acuerdo con esta variante, cuando durante la etapa 126 se recibe un mensaje MAAR y despues se descodifica, certificando que el valor del identificador del dispositivo destinatario es igual al valor del identificador IDa del dispositivo del que procede el mensaje MAS, y que el valor del identificador del que procede dicho mensaje MAAR corresponde al valor del identificador de dispositivo destinatario del mensaje MAS, el procesamiento 120 finaliza en 129, tal como se ha descrito anteriormente. El dispositivo previamente afiliado vuelve a ser un nodo libre.
Cuando durante la etapa 126 los primeros medios de comunicacion 13 reciben un mensaje MAA de acuse de recibo del mensaje MAS, dicho mensaje MAA se descodifica para deducir a partir del mismo en particular el contenido de los campos MAA-1, MAA-2 y mAA-3 y, por lo tanto, para conocer el valor del identificador IDm del dispositivo del que procede el mensaje MAA, el valor del identificador IDa del nodo afiliado y el valor del identificador IDHc del nodo head del cluster. Por lo tanto, la etapa 126 permite verificar (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 126-y en la figura 3) que el nodo afiliado es efectivamente el destinatario del mensaje MAA, que este ultimo ha sido emitido por el nodo miembro que ha respondido favorablemente a la solicitud de afiliacion y que el cluster sigue estando vinculado al mismo head. Ademas, la etapa 126 puede deducir a partir del mensaje MAA el valor de una capacidad, por ejemplo codificada en el campo MAA-5 o MAA-6, del head para asegurar un servicio particular. Por lo tanto, la invencion preve un modo de realizacion en el que el nodo afiliado puede confirmar o negar que dicha capacidad sea suficiente de acuerdo con criterios previamente establecidos. La etapa 126 puede consistir ademas en la actualizacion del registro RH en la memoria de datos 12 para actualizar el valor actual CHc de dicha capacidad. En caso negativo se implementa la etapa 129, y el nodo afiliado finaliza por sf mismo la afiliacion. Si el mensaje MAA corresponde efectivamente a las expectativas del nodo afiliado, confirmando asf la continuidad de la afiliacion, se implementa la etapa 123, que activa la emision del mensaje de servicio MS.
Anteriormente hemos visto, en relacion con el procesamiento 210, que la invencion preve que la potencia de emision de un mensaje de solicitud de afiliacion MAR puede ser progresiva. Ventajosamente, lo mismo es aplicable a la transmision de un mensaje MAS. Por lo tanto, el objetivo buscado por este modo de realizacion consiste en preservar los recursos energeticos de los medios 17 del dispositivo afiliado. Para implementar dicha progresividad, la unidad de procesamiento puede fijar en primer lugar la potencia de emision de un mensaje MAS para transmitir, con corto alcance, dicho mensaje MAS. Por lo tanto, una primera iteracion de la etapa 125 consiste en fijar la potencia de emision en un valor mmimo P'min. Al final del tiempo maximo de espera previsto en la etapa 126, si no se ha recibido ningun mensaje MAS (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 126-n en la figura 3), la etapa 129 no se implementa automaticamente como en el modo de realizacion anterior. En lugar de ello, el procesamiento 120 consiste en activar una nueva iteracion de la etapa 125 y, por lo tanto, emitir de nuevo el mensaje MAS con una potencia de emision aumentada P'min+. Este aumento es llevado a cabo por la unidad de procesamiento que implementa el procesamiento 120 en una etapa 127, por ejemplo de acuerdo con un factor multiplicativo dado o un paso incremental determinado aplicado a la potencia minima P'min. Si al final de la duracion maxima prevista en la etapa 126 no se ha recibido ningun mensaje MAA (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 126-n en la figura 3), el procesamiento 120 puede activar una nueva iteracion de la etapa 125. Por lo tanto, una o mas iteraciones de las etapas 127 y 125 se pueden suceder entre sf siempre y cuando no se reciba ningun mensaje MAS y la potencia P'min+ permanezca por debajo de una potencia emision maxima de P'max de un mensaje MAS (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 128-n en la figura 3). Dichas iteraciones cesan tan pronto como en 128 se alcanza la potencia de emision maxima de un mensaje MAS (situacion simbolizada por el enlace con la referencia 128-y en la figura 3). En este caso, el procesamiento 120 se interrumpe en 129.
La invencion preve ademas que el tiempo maximo de espera previsto en la etapa 126 tambien pueda ser progresivo y revisado en cada iteracion en la etapa 127.
Por otra parte, para preservar los recursos energeticos, tales como los medios 17 descritos en relacion con la figura 2, de los nodos de una red de acuerdo con la invencion, esta preve que las retransmisiones o primeras emisiones de mensajes, en particular de solicitud de afiliacion MAR, de verificacion de afiliacion MAS, de acuse de recibo MAA de los mensajes anteriores o incluso de mensajes de servicio MS, puedan estar supeditadas dentro de un dispositivo electronico de comunicacion, que actua como nodo miembro, afiliado o libre de dicha red, a uno o mas umbrales mmimos (por ejemplo, dependiendo del tipo de mensaje, o incluso dependiendo de si dicho mensaje se retransmite o si se emite por primera vez) en relacion con la capacidad restante de energfa electrica de los medios 17 de dicho dispositivo electronico de comunicacion. Por lo tanto, en relacion con la figura 3, la invencion preve que las etapas para emitir un mensaje, es decir, de forma no limitativa las etapas 212, 125, 123, 205 o 208, incluyan cada una, o en parte, una etapa previa consistente en probar la capacidad energetica restante con respecto al umbral mmimo en cuestion. Si dicha capacidad restante es mayor que dicho umbral, se activa la emision del mensaje. En caso contrario, el dispositivo que implementa un proceso de afiliacion de acuerdo con la invencion permanece en silencio. Una variante de realizacion de este tipo permite, por ejemplo, dar prioridad a la transmision de mensajes de servicio MS con respecto a los mensajes de administracion MAR, MAS, MAA, de la red.
De acuerdo con un segundo modo de realizacion preferente, la invencion preve que un miembro pueda, previamente al envm de un mensaje de servicio (MS) o mas generalmente un mensaje retransmitido, al igual que un nodo afiliado, elaborar un mensaje MAS de verificacion, ya no de la persistencia de su afiliacion, sino de la persistencia de su adhesion al cluster, con destino a la cabeza de cluster o head. Dicho mensaje MAS incluye un primer campo MAS-1 que codifica el identificador del head y un campo MAS-2 que codifica el identificador del nodo miembro del que procede dicho mensaje MAS. El head puede, del mismo modo que un nodo miembro que ha respondido favorablemente a una solicitud de adhesion, emitir un mensaje MAA que acusa recibo del mensaje de verificacion MAS y certifica el mantenimiento de su funcion de head. Un mensaje MAA de este tipo puede incluir ademas campos MAA-6, MAA-7, por ejemplo para actualizar los valores de capacidades actuales CHc1, CHc2, de dicho head para asegurar tal o cual servicio. El mismo incluye un campo MAA-1 que codifica el identificador del head fuente de dicho mensaje y un campo MAA-2 que codifica el identificador del nodo destinatario del mensaje. De acuerdo con este segundo modo de realizacion preferente, la etapa 124 para disociar un nodo miembro de un nodo afiliado ya no se puede implementar. En efecto, cualquier nodo miembro o afiliado verifica la persistencia de la pertenencia a un cluster antes de emitir un mensaje, en particular con destino a la cabeza de dicho cluster, enviando un mensaje de verificacion de pertenencia al cluster MAS y recibiendo un mensaje MAA que acusa recibo de dicho mensaje de verificacion de pertenencia al cluster y certifica la pertenencia al cluster, emitido en respuesta a la recepcion del mensaje MAS por el destinatario de dicho mensaje.
Al igual que un nodo afiliado, cualquier nodo miembro o afiliado puede recibir un mensaje de perdida de pertenencia al cluster a imagen y semejanza de un mensaje MAAR de perdida de afiliacion, elaborado y emitido por un dispositivo electronico de comunicacion, en lugar de un "silencio" o de una no emision de un mensaje mAa , en respuesta a la recepcion de un mensaje MAS de verificacion de pertenencia al cluster cuando el destinatario de dicho mensaje MAS ya no pertenece al cluster.
Alternativa o adicionalmente, la invencion preve que una vez que un nodo miembro haya respondido favorablemente a una solicitud de afiliacion, el nodo afiliado se pueda comportar ventajosamente de manera similar o analoga a un nodo miembro que se ha unido al cluster despues de un mensaje de inscripcion MH. De este modo, el nodo afiliado puede recibir mensajes de solicitud de afiliacion MAR y responder ventajosamente a una solicitud de afiliacion elaborando y emitiendo un mensaje MAA de acuse de recibo de dicho mensaje de solicitud de afiliacion MAR.
Alternativamente, la invencion preve que un nodo afiliado no pueda responder directamente de forma favorable a una solicitud de afiliacion, sino que actue como retransmisor de dicha solicitud con el fin de que un miembro de un cluster pueda acceder a la solicitud de afiliacion. El nodo afiliado tambien puede retransmits la respuesta de un miembro de un cluster a la solicitud de afiliacion hacia el nodo fuente de la solicitud de afiliacion.
Sea cual sea la configuracion de un proceso P100 de adhesion a un cluster, siendo dicho proceso conforme a la invencion, un modo de adaptacion preferente de un dispositivo electronico de comunicacion, tal como el descrito en relacion con la figura 2, consiste en registrar o descargar en la memoria de programas 14 un programa informatico P que incluye una pluralidad de instrucciones de programa que, cuando son ejecutadas o interpretadas por la unidad de procesamiento de dicho dispositivo, provocan la implementacion de dicho proceso P100.
La invencion se ha descrito por medio de un ejemplo de una aplicacion preferente en relacion con el seguimiento de contenedores de productos, de mercandas solidas, fluidas o lfquidas, cooperando dichos contenedores respectivamente con dispositivos electronicos de comunicacion, como el dispositivo 10 de acuerdo con la figura 2, que implementan un proceso de afiliacion, tal como el proceso P100 ilustrado en la figura 3, incluyendo cada uno de dichos dispositivos un sensor que coopera con una unidad de procesamiento para medir y recopilar una magnitud en relacion con los entornos interno y/o externo de dichos contenedores.
Dichos dispositivos se podnan aprovechar para cualquier otra aplicacion diferente de la prevista para emitir datos recopilados a traves de una conexion de larga distancia. Tambien podnan, alternativa o adicionalmente, asegurar uno o mas servicios adicionales. Para ello, como hemos mencionado anteriormente, la memoria de datos 12 de cada dispositivo puede incluir no solo un registro RH dedicado a un servicio determinado S, sino una pluralidad de registros RHn que forman una tabla, estando dedicado cada registro a un servicio particular Sn. De acuerdo con esta variante, los mensajes de solicitud de afiliacion MAR o de servicio MS incluinan informacion que permitina identificar el servicio Sn determinado y referido a cada uno de dichos mensajes. Para ello, las etapas 211, 123a de un proceso de afiliacion P100 de acuerdo con la invencion senan particularmente adecuadas para codificar dicha informacion que permitina identificar el servicio Sn.
Por otra parte, la invencion preve que un dispositivo de comunicacion, al recibir una solicitud de afiliacion por medio de un mensaje MAR, pueda estar afiliado a una pluralidad de clusteres para un mismo servicio. Por lo tanto, una pluralidad de registros RHm forma una tabla, estando dedicado cada registro a un head particular. De acuerdo con esta variante, un dispositivo con esta afiliacion multiple puede elegir emitir un mensaje de servicio MS a uno de dichos heads. Dicha eleccion se puede basar en las capacidades respectivas de los heads para asegurar el servicio, o incluso, de forma no limitativa, en las distancias respectivas de dichos heads en numero de saltos. Para implementar una afiliacion multiple de este tipo, la etapa 123a para elaborar un mensaje de servicio puede codificar ventajosamente el valor del identificador del head con la mejor capacidad o el mas cercano al dispositivo como valor de identificador del destinatario de dicho mensaje de servicio. Los valores respectivos de las capacidades de dichos heads se pueden actualizar, por ejemplo, de acuerdo con los mensajes MAA recibidos y descodificados en la etapa 126 del procesamiento 120, tal como se ha descrito en relacion con la figura 3. De este modo, el dispositivo afiliado puede arbitrar entre los clusteres a los que esta afiliado segun diferentes criterios, tales como, a modo de ejemplos no limitativos, la capacidad del head, la distancia en numero de saltos de dicho head, etc.
Por otra parte, la invencion se refiere a cualquier sistema que incluya una pluralidad de dispositivos electronicos de comunicacion de acuerdo con la invencion. Mas particularmente, la invencion se refiere a cualquier sistema de trazabilidad de contenedores en un area de almacenamiento o una plataforma de transporte, incluyendo dicho sistema ademas una entidad remota para recopilar y aprovechar mensajes MC emitidos desde uno o mas de dichos dispositivos cuando actuan como cabeza de cluster. Dicho sistema presenta caractensticas, en terminos de autonoirna energetica, robustez y adaptabilidad a las condiciones de operacion, sin igual y sin comparacion posible con las que confieren las soluciones conocidas, tales como, a modo de ejemplo, el proceso LEACH. En efecto, gracias a la invencion, la operacion de las cabezas de cluster, desde sus elecciones hasta la realizacion de la o las acciones afectadas por un servicio determinado, es optima, evitando cualquier comunicacion superflua o ineficaz dentro de la red o con destino a entidades terceras.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Proceso (P100) implementado por una unidad de procesamiento (11) de un primer dispositivo electronico de comunicacion (10) que incluye ademas una memoria de datos (12), primeros medios de comunicacion (13) que aseguran una comunicacion de proximidad inalambrica con cualquier otro dispositivo electronico de comunicacion (10i) situado dentro del alcance de comunicacion dentro de un cluster (C1, C2) que comprende una pluralidad de dispositivos electronicos de comunicacion (10, 10i, a1, ..., a8, b1, ..., b8, j1, ..., j5), cooperando dicha memoria (12) y dichos medios de comunicacion (13) con dicha unidad de procesamiento (11), almacenando la memoria de datos (12) el valor de un identificador (ID, IDm, IDa) dedicado al primer dispositivo electronico de comunicacion (10) y un registro (RH) dispuesto para incluir el valor actual (IDHc) de un identificador (IDH) de un dispositivo electronico de comunicacion (d2, h3) que actua como cabeza de cluster (C1, C2), incluyendo dicho proceso (P100) una etapa (123) para emitir un mensaje de servicio (MS) con destino al dispositivo que actua como cabeza de cluster, y estando el mismo caracterizado por que incluye:
    - una etapa (125) previa a la emision (123) del mensaje de servicio (MS) para elaborar y emitir, mediante los primeros medios de comunicacion (13), un mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia al cluster, codificando dicho mensaje:
    i. el valor (MAS-1) del identificador de un segundo dispositivo electronico de comunicacion como identificador del dispositivo electronico de comunicacion destinatario de dicho mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia al cluster;
    ii. el valor (MAS-2) del identificador del primer dispositivo como identificador del dispositivo electronico de comunicacion del que procede dicho mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia a dicho cluster;
    - una etapa (126), implementada si y solo si se recibe un mensaje (MAA) de acuse de recibo de dicho mensaje de verificacion de pertenencia al cluster antes del vencimiento de un penodo de espera maximo determinado a partir de la emision del mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia al cluster, para descodificar dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo y para deducir a partir del mismo:
    i. el valor (MAA-2) del identificador del dispositivo destinatario de dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia al cluster;
    ii. el valor (MAA-1) del identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia al cluster; implementandose la etapa (123) para emitir un mensaje de servicio (MS) unicamente si (126-y):
    - el valor deducido (MAA-2) del identificador del dispositivo destinatario del mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia al cluster es igual al valor del identificador del primer dispositivo electronico de comunicacion;
    - el valor deducido (MAA-1) del identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia al cluster es igual al valor del identificador del segundo dispositivo electronico de comunicacion.
    Proceso segun la reivindicacion precedente, en el que la etapa previa a la emision del mensaje de servicio (MS) para elaborar y emitir, mediante los primeros medios de comunicacion (13), un mensaje (MAS) de verificacion de pertenencia al cluster solo se implementa (124-y) si una etapa de prueba (124) certifica que el dispositivo esta afiliado al cluster (C1, C2).
    Proceso (P100) segun una de las reivindicaciones precedentes, que incluye:
    - una etapa (201) para recibir un mensaje de solicitud de afiliacion (MAR) elaborado y emitido por un tercer dispositivo electronico de comunicacion (c5, i5) que solicita una afiliacion a un cluster (C1, C2), incluyendo dicho mensaje de solicitud de afiliacion (MAR) el valor del identificador (IDa) de dicho tercer dispositivo (c5, i5) que solicita una afiliacion;
    - una etapa (202) para descodificar dicho mensaje de solicitud de afiliacion (MAR) y para deducir a partir del mismo el valor de dicho identificador (IDa) de dicho tercer dispositivo que solicita una afiliacion;
    - una etapa (204) para elaborar un mensaje (MAA) de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion que consiste en codificar (MAA-1, MAA-2, mAa -3) dentro de dicho mensaje (MAA):
    i. el valor del identificador (ID) del primer dispositivo como identificador del dispositivo del que procede dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion, ii. el valor del identificador (IDa) del tercer dispositivo que solicita una afiliacion como identificador del dispositivo destinatario de dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion,
    iii. el valor actual (IDHc) del identificador (IDH) de un cuarto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster, leyendose dicho valor (IDHc) en el registro (RH),
    - una etapa (205) para activar la emision por los primeros medios de comunicacion (13) del mensaje (MAA) de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion.
    Proceso (P100) segun la reivindicacion precedente, en el que la etapa (204) para elaborar un mensaje (MAA) de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion consiste ademas en codificar (MAA-6, MAA-7) un valor (CHc1, CHc2) que describe una capacidad (CH1, CH2) del cuarto dispositivo electronico de comunicacion (d2, h3) que actua como cabeza de cluster (C1, C2) para asegurar un servicio, registrandose dicho valor en el registro (RH) que almacena ademas el valor actual (IDHc) del identificador (IDH) de dicho cuarto dispositivo electronico de comunicacion (d2, h3) que actua como cabeza de cluster (C1, C2).
    Proceso (P100) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa (205) para activar la emision, mediante los primeros medios de comunicacion (13), del mensaje (MAA) de acuse de recibo de la solicitud de afiliacion solo se lleva a cabo si (203-a) la memoria de datos (12) almacena un registro (RH) que incluye un valor actual (IDHc) de un identificador (IDH) de un dispositivo electronico de comunicacion (d2, h3) que actua como cabeza de cluster (C1, C2).
    Proceso (P100) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye:
    - una etapa para elaborar (211) un mensaje de solicitud de afiliacion (MAR) que consiste en codificar (MAR-1) el valor del identificador (ID, IDa) del primer dispositivo (c5, i5) como identificador de un dispositivo que solicita una afiliacion a un cluster;
    - una etapa (212) para activar la emision por los primeros medios de comunicacion (13) de dicho mensaje de solicitud de afiliacion (MAR);
    - una etapa (213) para la recepcion por los medios de comunicacion (13) de un mensaje (MAA), elaborado y emitido por un quinto dispositivo (10i), que acusa recibo del mensaje de solicitud de afiliacion (MAR);
    - una etapa (214), implementada si y solo si (213, 213-y) dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje de solicitud de afiliacion (MAR) se recibe antes del vencimiento de un penodo de espera maximo determinado a partir de la emision de dicho mensaje de solicitud de afiliacion (MAR), para descodificar dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje de solicitud de afiliacion y para deducir a partir del mismo:
    i. el valor del identificador (MAA-2, IDa) del dispositivo destinatario de dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo de una solicitud de afiliacion;
    ii. el valor del identificador (MAA-3, IDH) de un sexto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster al que pertenece el quinto dispositivo del que procede dicho mensaje (MAA) de acuse de recibo de una solicitud de afiliacion; - una etapa (215), implementada si y solo si dicho valor deducido (MAA-2) del identificador del dispositivo destinatario es igual al valor del identificador (ID) del primer dispositivo que solicita una afiliacion, para inscribir en el registro (RH) el valor deducido del identificador (IDH) del sexto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster, como valor actual (IDHc) de identificador de dispositivo que actua como cabeza de cluster.
    Proceso (P100) segun la reivindicacion precedente, en el que:
    - la etapa (214) para descodificar el mensaje (MAA) de acuse de recibo del mensaje de solicitud de afiliacion consiste ademas en deducir (MAA-1) a partir de dicho mensaje (MAA) el valor del identificador (IDm) del quinto dispositivo electronico de comunicacion del que procede dicho mensaje (Ma A);
    - la etapa (215) para actualizar el registro (RH) consiste ademas en registrar en el mismo dicho valor de identificador deducido como identificador de un dispositivo electronico de comunicacion en una ruta ascendente (Ru) que separa entre sf el primer dispositivo electronico de comunicacion que solicita una afiliacion y el sexto dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster.
    8. Proceso (P100) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye una etapa previa a la etapa para emitir un mensaje de servicio (MS) con destino a un dispositivo que actua como cabeza de cluster con el fin de elaborar (123a) y activar (123), mediante los primeros medios de comunicacion (13), la emision del mensaje de servicio (MS) con destino al dispositivo electronico de comunicacion cuyo valor de identificador (IDH) esta almacenado en memoria, como valor actual (IDH) de identificador del dispositivo electronico de comunicacion que actua como cabeza de cluster, mediante el registro (RH).
    9. Programa informatico (P) que incluye una pluralidad de instrucciones de programa que, cuando estas estan:
    - previamente registradas en una memoria de programas (14) de un dispositivo electronico (10), que ademas incluye una unidad de procesamiento (11), asegurando los primeros medios de comunicacion (13) una comunicacion de proximidad inalambrica con cualquier otro dispositivo electronico (10i) situado dentro del alcance de comunicacion, registrando una memoria de datos (12) el valor de un identificador (ID) dedicado al dispositivo y un registro (RH) para incluir el valor actual de un identificador de un dispositivo que actua como cabeza de cluster, cooperando dichas memorias (12, 14) y dichos primeros medios de comunicacion (13) con dicha unidad de procesamiento (11);
    - ejecutadas o interpretadas por dicha unidad de procesamiento (11),
    provoca la implementacion de un proceso de afiliacion (P100) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
    10. Dispositivo electronico (10) que incluye una unidad de procesamiento (11), una memoria de datos (12), una memoria de programas (14), primeros medios de comunicacion (13) que aseguran una comunicacion de proximidad inalambrica con cualquier otro dispositivo electronico (10i) situado dentro del alcance de comunicacion, cooperando dichas memorias (12, 14) y primeros medios de comunicacion (13) con dicha unidad de procesamiento (11), incluyendo la memoria de datos (12) el valor de un identificador (ID) dedicado al dispositivo y un registro (RH) para incluir el valor actual de un identificador de un dispositivo que actua como cabeza de cluster, estando dicho dispositivo (10) caracterizado por que incluye en la memoria de programas (14) las instrucciones de un programa (P) segun la reivindicacion precedente.
    11. Sistema que incluye una pluralidad de dispositivos electronicos de comunicacion (10, 10i) segun la reivindicacion precedente.
    12. Sistema segun la reivindicacion precedente, que incluye una pluralidad de contenedores de productos, de mercandas solidas, fluidas o lfquidas, cooperando dichos contenedores respectivamente con los dispositivos electronicos de comunicacion (10, 10i), incluyendo cada uno de esos ultimos un sensor (15) que coopera con la unidad de procesamiento (11) para medir y recopilar una magnitud relacionada con los entornos interno y/o externo de dichos contenedores.
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