ES2913487T3 - Nodo de red de malla - Google Patents

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Abstract

Nodo de red (102) para una red de malla (100) que comprende: una unidad de procesamiento (202) adaptada para determinar, como indicador de fiabilidad del nodo de red, una frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red; y una unidad de control (220) adaptada para configurar el nodo de red a fin de que funcione ya sea en una configuración de rúter o en una configuración de nodo final en función del indicador determinado de fiabilidad del nodo de red.

Description

DESCRIPCIÓN
Nodo de red de malla
Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo de las redes de malla y en particular a las redes de malla que comprenden una pluralidad de nodos.
Antecedentes de la invención
Ha habido una tendencia creciente en el uso de redes de malla en sistemas de automatización del hogar, aplicaciones militares seguras y otros sistemas de conectividad entre pares.
Por lo general, se entiende que una red de malla es una serie interconectada de nodos, en la que cada nodo interviene en el suministro de información y/o señales a través de otros nodos. Dicho de otro modo, puede haber más de una ruta de comunicación entre un par de nodos en la red de malla. Esto permite que una red de malla tenga un grado de redundancia, para que, por ejemplo, si un solo nodo se vuelve inactivo, los nodos restantes aún pueden comunicarse entre sí.
Por lo general, cada nodo en una red de malla funciona en un solo canal de comunicación para permitir así una comunicación fácil entre los nodos de la red de malla. Un nodo puede comprender, por ejemplo, un dispositivo conectable de forma inalámbrica capaz de funcionar en un canal de comunicación inalámbrico dado. Ejemplos de tales nodos pueden comprender un rúter ZigBee (RTM) o un relé habilitado para BlueTooth.
Un nodo de red de malla puede disponerse en una configuración de rúter (“RT”) o en una configuración de nodo final (EN). Un nodo en una configuración RT normalmente transmitirá datos capturados, medidos o difundidos desde el propio nodo y/o transmitirá otros datos recibidos desde al menos otro nodo. A diferencia de un nodo en una configuración RT, un nodo en una configuración EN solo transmite datos capturados, medidos o difundidos desde el propio nodo En otras palabras, un nodo en una configuración RT puede actuar como un rúter para recibir datos de un nodo de red y pasar/enrutar datos a otro nodo de red, mientras que un nodo en una configuración EN no puede pasar o enrutar datos de un nodo de red a otro nodo de red.
A modo de ejemplo, un nodo en una configuración RT puede disponerse en comunicación con una estación base de red y adaptarse para transmitir datos a un nodo en una configuración EN. De ese modo, los nodos en la configuración RT pueden permitir que una red de malla tenga nodos en comunicación con la estación base de red, aunque fuera del alcance de señal de la estación base de red.
El documento WO 2014/152104 A1 da a conocer el cambio de un nodo en una red de malla entre un modo en el que funciona como nodo de enrutamiento y un modo en el que funciona como nodo final. Esta conmutación se realiza para ahorrar en la alimentación de la batería del nodo.
El documento US 8532003 B2 da a conocer la configuración de una función de un nodo alimentado internamente entre una función en la que el nodo actuará como rúter y una función en la que actuará como no rúter, y la degradación del nodo alimentado internamente a una función de no rúter si el nodo alimentado internamente no es necesario para el enrutamiento, y el avance del nodo alimentado internamente a una función de rúter si se necesita el nodo alimentado internamente para el enrutamiento.
Sumario de la invención
La invención está definida en las reivindicaciones.
De acuerdo con un primer aspecto del concepto inventivo, se proporciona un nodo de red para una red de malla que comprende: una unidad de procesamiento adaptada para determinar un indicador de fiabilidad del nodo de red y una unidad de control adaptada para configurar el nodo de red a fin de que funcione ya sea en una configuración de rúter o en una configuración de nodo final en función del indicador de fiabilidad determinado del nodo de red.
De modo que, se propone un dispositivo de nodo de red adaptado para determinar una indicación de su fiabilidad y para funcionar ya sea en una configuración RT o en una configuración EN dependiendo del indicador de fiabilidad. Por lo tanto, un dispositivo de nodo de red según una realización puede determinar si es fiable o no y cambiar su configuración para garantizar una comunicación fiable.
Un nodo de red determina una medida o indicación de su fiabilidad utilizando uno o más factores que pueden influir o ser indicativos de la accesibilidad del nodo de red a una red. Por ejemplo, un nodo de red que se apaga con frecuencia (por ejemplo, experimenta una alta frecuencia de ciclos de apagado y encendido) puede no ser fiable debido a que se apaga regularmente y no puede comunicarse con una red. De manera similar, un nodo de red que es móvil y se mueve o se coloca regularmente fuera del radio de acción de una red inalámbrica puede considerarse poco fiable debido a que la intensidad o calidad de su señal tiene un alto grado de variabilidad.
Por lo tanto, la unidad de procesamiento está adaptada para determinar el indicador de fiabilidad del nodo de red en función de una frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red.
Tal información útil para determinar una indicación de fiabilidad puede proporcionarse a un nodo de red, por ejemplo, desde un sensor o dispositivo externo. Alternativamente, o adicionalmente, un nodo de red según una realización puede adaptarse para obtener (p. ej., percibir, detectar, descubrir, etc.) información que pueda ser útil para determinar su fiabilidad. Por lo tanto, las realizaciones pueden comprender una o más unidades de sensor adaptadas para determinar al menos la frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red.
La unidad de control puede adaptarse para configurar el nodo de red a fin de que funcione en la configuración de nodo final si el indicador de fiabilidad del nodo de red está por debajo de un nivel aceptable predeterminado. De ese modo, si se considera que la fiabilidad del nodo de red es insuficiente (p. ej., demasiado baja) para cumplir los requisitos predeterminados, el nodo de red puede configurarse para funcionar como un nodo final. De esta forma, puede mantenerse y/o asegurarse un nivel requerido de fiabilidad de comunicación en la red.
Las realizaciones pueden adaptarse adicionalmente para comunicar una señal de aviso de dispositivo a al menos otro nodo de red en respuesta a que la unidad de control cambie la configuración en la que funciona el nodo de red. Por ejemplo, las realizaciones pueden adaptarse para emitir una señal de “aviso de dispositivo” cuando cambie de la configuración RT a la configuración EN, o viceversa.
La unidad de control puede adaptarse además para reconfigurar periódicamente el nodo de red entre la configuración de rúter y la configuración de nodo final. Por ejemplo, después de un período de tiempo predeterminado, el nodo de red puede reconfigurarse de la configuración de nodo final a la configuración de rúter. Esto puede permitir que un nodo genere un indicador actualizado de fiabilidad y/o anuncie o indique su funcionamiento potencial como un dispositivo rúter a nodos de la red. El período de tiempo predeterminado puede depender, por ejemplo, de la dinámica de la red debido a varias demandas de funcionamiento. Por ejemplo, en una red que tiene un número o porcentaje de mensajes bajo, el periodo de tiempo predeterminado puede medirse en días. Por el contrario, para una red que tiene un número o porcentaje de mensajes alto, el período de tiempo predeterminado puede medirse en segundos, minutos y horas.
Las realizaciones pueden permitir de manera ventajosa que una red de malla ajuste libremente su configuración, ya que un nodo puede reconfigurar automáticamente su modo de funcionamiento entre un modo de rúter y un modo de nodo final. Esto puede permitir mejoras en la fiabilidad de comunicación, ya que la comunicación con uno o más nodos de red puede mantenerse cuando, por ejemplo, un nodo de red deja de estar disponible. Además, esto puede aumentar de manera conveniente las posibilidades de que los mensajes transmitidos por una estación base de red se comuniquen con éxito a un nodo de red particular. También puede mejorar la eficiencia energética de un nodo de red controlando que el nodo funcione solo en la configuración de rúter (que consume más energía que la configuración del nodo final) cuando la fiabilidad del nodo sea suficiente (p. ej., cumpla o supere un nivel de fiabilidad mínimo predeterminado).
Las realizaciones se pueden emplear, por ejemplo, en una red de malla. Por lo tanto, puede proporcionarse una red de malla que comprenda: un nodo de red según una realización y una estación base de red adaptada para comunicarse con el nodo de red a través de un canal de comunicación. Además, en al menos una realización, la red de malla puede ser una red inalámbrica que funcione de acuerdo con la norma ZigBee (RTM), y el nodo de red puede ser un dispositivo de red ZigBee (RTM).
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un método realizado por un nodo de red para una red de malla que comprende: determinar, en el nodo de red, un indicador de fiabilidad del nodo de red y configurar el nodo de red para que funcione ya sea en una configuración de rúter o en una configuración de nodo final en función del indicador determinado de fiabilidad del nodo de red.
El paso que consiste en determinar un indicador de fiabilidad del nodo de red comprende determinar el indicador de fiabilidad del nodo de red en función de una frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red.
El paso que consiste en determinar el indicador de fiabilidad del nodo de red puede comprender además usar una o más unidades de sensor del nodo de red para determinar al menos una de: una medida de disponibilidad del nodo de red, una ubicación determinada del nodo de red, una medida de intensidad o calidad en el nodo de red y una frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red.
El paso que consiste en configurar el nodo de red puede comprender configurar el nodo de red para que funcione en la configuración de nodo final si el indicador de fiabilidad del nodo de red está por debajo de un nivel aceptable predeterminado.
El método puede comprender además comunicar una señal de aviso de dispositivo desde el nodo de red a al menos otro nodo de red en respuesta a un cambio de configuración en la que funcione el nodo de red.
El método puede comprender además reconfigurar periódicamente el nodo de red entre la configuración de rúter y la configuración de nodo final.
Según otro aspecto del concepto inventivo, se proporciona un paquete de programas informáticos que comprende un medio de código de programa informático adaptado para realizar todos los pasos de un método según una realización cuando dicho programa se ejecute en un procesador de un nodo de red para una red de malla.
Estos y otros aspectos de la invención serán evidentes y se aclararán con referencia a las realizaciones que se describen a continuación.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describen en detalle ejemplos de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 ilustra un diagrama esquemático de una red de malla según una realización.
La figura 2 muestra una representación esquemática de un dispositivo informático en la forma ejemplar de un nodo de red según una realización; y
La figura 3 representa un organigrama de un método para controlar un nodo de red para una red de malla según una realización.
Descripción detallada de las realizaciones
Se propone el concepto de controlar un dispositivo de nodo de red para que funcione ya sea en una configuración RT o en una configuración EN dependiendo de su fiabilidad. Por ejemplo, un nodo de red propuesto puede determinar si es fiable o no en función de su accesibilidad a una red y luego controlar su configuración a fin de que funcione como un rúter o un nodo final para intentar garantizar comunicaciones fiables dentro de la red.
Por lo tanto, un dispositivo de nodo de red propuesto puede funcionar como un rúter o nodo final dependiendo de su fiabilidad percibida o establecida dentro de la red.
La figura 1 es un diagrama esquemático de una red de malla 100 según una realización. La red de malla 100 comprende: nodos de red 102 según una realización y una estación base de red 104 adaptada para comunicarse con los nodos de red a través de uno o más canales de comunicación. La estación base de red 104 está equipada para una comunicación recíproca o bidireccional (por ejemplo, Ethernet, ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi o similar) con los nodos 102. La red de malla 100 también comprende dispositivos de nodo final (“EN”) 105. Los dispositivos EN 105 están permanentemente configurados en una configuración EN.
Por otro lado, los nodos de red 102 están adaptados para funcionar ya sea en una configuración de rúter (“RT”) o en una configuración EN dependiendo de una indicación generada internamente de su fiabilidad. Los nodos 102 en la configuración RT permiten que la red de malla 100 tenga un dispositivo EN 105 en comunicación bidireccional con la estación base de red 104 incluso aunque se encuentre fuera de un alcance de señal 110 de la estación base de red 104 (como es el caso del primer dispositivo EN 105a de la figura 1). Esto se consigue haciendo que los nodos 102 formen enlaces de comunicación. Por ejemplo, un primer dispositivo EN 105a puede tener comunicaciones bidireccionales con la estación base de red 104 mediante un enlace de comunicación de dos etapas que comprende un primer enlace de comunicación 115a con un primer nodo 102a y un segundo enlace de comunicación 120a entre el primer nodo 102a y la estación base de red 104. Además, el primer dispositivo EN 105a también puede tener comunicaciones bidireccionales con la estación base de red 104 mediante una comunicación de dos etapas desde un enlace de comunicación de primera etapa 115b con el segundo nodo 102b y luego un enlace de comunicación de segunda etapa 120b entre el segundo nodo 102b y la estación base de red 104.
De ese modo, cuando está en una configuración RT, el primer 102a y el segundo nodo 102b permiten que el sistema ejemplar 100 tenga un primer dispositivo EN 105a fuera de un alcance de señal 110 de la estación base de red 104.
La figura 2 muestra una representación esquemática de un dispositivo informático en la forma ejemplar de un nodo de red 102 dentro del cual se puede ejecutar un conjunto de instrucciones para hacer que el nodo de red realice una o más de las metodologías comentadas aquí. En realizaciones alternativas, el nodo de red funciona como un dispositivo independiente o puede estar conectado (por ejemplo, en red) a otro dispositivo u otras máquinas. En una implementación de red, el nodo 102 puede funcionar en la capacidad de un servidor o una máquina cliente en un entorno de red cliente-servidor, o como una máquina de pares en un entorno de red entre pares (o distribuido), tal como una red de malla. El nodo 102 puede ser un ordenador, un sensor inteligente, un dispositivo lógico, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una red de puertas programables (FPGA), un controlador lógico de procesos (PLC), un módulo cableado, un rúter de red, una puerta de enlace, un conmutador o puente, o cualquier máquina capaz de ejecutar un conjunto de instrucciones (secuenciales o de otro tipo) que especifiquen las acciones que debe realizar esa máquina. Además, aunque en la figura 2 se ilustra un solo dispositivo, también debe entenderse que el término “dispositivo” o “nodo” incluye cualquier conjunto de máquinas o dispositivos que individual o conjuntamente ejecuten un conjunto (o conjuntos múltiples) de instrucciones para realizar una o más de las metodologías o conceptos comentados en este documento.
El nodo ejemplar 102 de la figura 2 incluye un procesador 202 (p. ej., una unidad central de procesamiento (CPU)), una memoria principal 204 y, opcionalmente, una memoria estática 206 y una memoria no volátil 208, que se comunican entre sí a través de un bus 210. El nodo 200 incluye además dispositivos sensores primero a tercero 212, 214 y 216. Estos dispositivos sensores pueden incluir sensores de ubicación (p. ej., una unidad receptora de GPS), un sensor de intensidad de señal, un sensor de entrada de usuario y/u otros tipos de sensores para detectar y medir un parámetro deseado. El nodo 200 también comprende una unidad de generación de señal de control 220 y un dispositivo de interfaz de red 230 (p. ej., un transceptor de radio).
La memoria no volátil 208 incluye un medio legible por máquina en el que se almacenan uno o más conjuntos de instrucciones (p. ej., software) que incorporan uno o más del método o funciones descritas en este documento. Las instrucciones también pueden residir, total o parcialmente, dentro de la memoria principal 204, la memoria estática 206 y/o dentro del procesador 202 durante su ejecución mediante el nodo 200. Además, la memoria principal 204, la memoria estática 206 y el procesador 202 pueden constituir medios legibles por máquina. El software, las instrucciones y/o los datos relacionados 220 pueden transmitirse o recibirse a través de un enlace de comunicación de red 115a o 120a a través del dispositivo de interfaz de red 230. El dispositivo de interfaz de red 230, en una configuración de nodo inalámbrico de una realización, puede incluir un transceptor de radio para enviar y recibir datos a través del enlace de comunicación de red 115a, 120a utilizando un protocolo de transferencia de datos inalámbrico, tal como la familia de normas 802.11 de IEEE. De esta manera, el nodo 200 puede realizar comunicaciones de datos inalámbricas con otros nodos de la red de malla 100.
La unidad de generación de señal de control 220 puede usarse para controlar el funcionamiento del nodo 200 a fin de configurar el nodo para que funcione en una configuración RT o una configuración EN. A modo de ejemplo, la unidad de generación de señal de control 220 de esta realización controla el funcionamiento del nodo 200 en función de una indicación de fiabilidad del nodo de red que recibe del procesador 202 a través del bus 210. El procesador 202 de la figura 2 está así adaptado para generar un indicador de fiabilidad del nodo de red 102.
A modo de ejemplo, el procesador 202 puede adaptarse para determinar la fiabilidad del nodo 102 utilizando señales del primer al tercer dispositivo sensor 212, 214 y 216 que pueden ser indicativas de la accesibilidad del nodo de red a una red. Por ejemplo, el primer dispositivo sensor 212 se puede adaptar para determinar una ubicación del nodo 102 usando señales de un satélite GPS, y la ubicación determinada puede indicar que el nodo 102 se mueve o se coloca fuera de un radio de acción 110 de la estación base de red 104. Además, un segundo dispositivo sensor 214 puede adaptarse para detectar la intensidad o la calidad de la señal. Además de usar señales procedentes de los dispositivos sensores 212, 214, 216, el procesador puede recibir información útil para generar un indicador de fiabilidad desde un sensor o dispositivo externo, a través de, por ejemplo, el dispositivo de interfaz de red 230.
De ese modo, el procesador 202, utilizando señales e información adecuadas, puede generar un indicador de fiabilidad (p. ej., una medida numérica, una puntuación o una descripción alfanumérica) del nodo de red 102 y luego suministrar el indicador de fiabilidad a la unidad de generación de señal de control 220 (a través del bus 210).
Basándose en el indicador de fiabilidad recibido, la unidad de generación de señal de control 220 puede generar una señal de control para configurar el nodo de red 102 a fin de que funcione en la configuración RT o en la configuración EN. Por ejemplo, si el indicador de fiabilidad del nodo de red 102 está por debajo de un nivel umbral aceptable predeterminado, la unidad de generación de señal de control 220 puede generar una señal de control para configurar el nodo 102 a fin de que funcione en la configuración EN. Dicho de otra manera, si se indica que la fiabilidad del nodo de red 102 es insuficiente (p. ej., demasiado baja) para cumplir requisitos predeterminados, la unidad de generación de señal de control 220 puede usarse para configurar el nodo de red 102 a fin de que funcione como un nodo final. De esta forma, puede mantenerse y/o asegurarse un nivel requerido de fiabilidad de comunicación en la red.
Por el contrario, si el indicador de fiabilidad del nodo de red 102 está por encima de un nivel umbral aceptable predeterminado, la unidad de generación de señal de control 220 puede generar una señal de control para configurar el nodo 102 a fin de que funcione en la configuración RT. En otras palabras, si se indica que la fiabilidad del nodo de red 102 es suficiente (p. ej., suficientemente buena) para cumplir requisitos predeterminados, la unidad de generación de señal de control 220 puede usarse para configurar el nodo de red 102 a fin de que funcione como un rúter. De esta forma, puede mantenerse y/o asegurarse un nivel requerido de fiabilidad de comunicación en la red.
Por lo tanto, se entenderá que el nodo 102 está adaptado para cambiar entre el primer y el segundo modo de funcionamiento, y el cambio entre el primer y el segundo modo puede realizarse en función de una indicación o medida de fiabilidad determinada por el nodo de red 102. El procesador 202 del nodo 102 también puede adaptarse para comunicar una señal de aviso de dispositivo (a través del dispositivo de interfaz de red 230) a al menos otro nodo de red de la red de malla 100 en respuesta a un cambio de configuración en la que funciona el nodo de red 102. Por ejemplo, en algunas realizaciones, puede ser preferible emitir una 'señal de aviso de dispositivo' cuando el nodo 120 cambie de la configuración RT a la configuración EN, o viceversa.
Además, en la realización representada de la figura 2, cuando la unidad de generación de señal de control 220 está en la configuración EN, puede generar periódicamente una señal para reconfigurar el nodo de red de nuevo a la configuración RT. Por ejemplo, después de un período de tiempo predeterminado en la configuración EN, la unidad de generación de señal de control 220 puede generar una señal de control para reconfigurar el nodo 102 de la configuración EN a la configuración RT. Esto puede permitir que el nodo 102 avise o indique su funcionamiento potencial como un dispositivo rúter, por ejemplo, a los nodos de la red 100.
Se apreciará que la realización de la figura 2 puede permitir de manera ventajosa una red de malla (tal como la que se muestra en la figura 1) para ajustar su configuración, ya que un nodo 102 puede reconfigurar automáticamente su modo de funcionamiento entre una configuración RT y una configuración EN.
Por ejemplo, con referencia de nuevo a la red de malla 100 de la figura 1, la estación base de red 104 puede comprender un puente de red ubicado en una primera sala de un edificio, el primer 102a y el segundo nodo 102b pueden comprender una primera y una segunda luminaria ubicadas en la segunda y tercera sala del edificio, respectivamente, y el dispositivo EN 105a puede comprender un sensor de presencia ubicado en una cuarta sala del edificio. Como resultado de sus ubicaciones respectivas, el primer 102a y el segundo nodo 102b pueden estar situados dentro del alcance de señal 110 de la estación base de red 104, mientras que el dispositivo EN 105a puede estar situado fuera (p. ej., más allá) del alcance de señal 110 de la estación base de red 104.
En tal ejemplo, la distancia entre la estación base de red 104 y el dispositivo EN 105a es demasiado grande para que se establezca una conexión directa entre la estación base de red 104 y el dispositivo EN 105a. Por lo tanto, el dispositivo EN 105a usa el primer nodo 102a o el segundo nodo 102b como padre para que el primer 102a o el segundo nodo 102b enruten las comunicaciones entre la estación base de red 104 y el dispositivo EN 105a.
Sin embargo, en este ejemplo, el primer y el segundo conmutador de pared controlan, respectivamente, la alimentación del primer 102a y el segundo nodo 102b (es decir, la primera 102a y la segunda 102b luminaria) lo que puede hacer que la fiabilidad del primer 102a y el segundo nodo 102b sea deficiente debido a que, por ejemplo, pueden apagarse fácil y/o regularmente. La frecuencia de los ciclos de apagado y encendido (p. ej., conmutación) experimentados por el primer 102a y el segundo nodo 102b puede ser utilizada desde ese momento para determinar su respectiva fiabilidad. Por ejemplo, se puede determinar que un nodo que se apaga regularmente (p. ej., un nodo con una alta frecuencia de ciclos de apagado y encendido/conmutación) tiene una fiabilidad baja/deficiente, debido a que, por ejemplo, regularmente no está disponible para la red. Por el contrario, se puede determinar que un nodo que rara vez o con poca frecuencia se apaga (p. ej., un nodo con una baja frecuencia ciclos de apagado y encendido/conmutación) tiene una fiabilidad alta/buena, debido a que, por ejemplo, solo está inaccesible para la red de forma poco frecuente o irregular. Basándonos en esta idea, un indicador de fiabilidad para un nodo de red puede basarse por tanto en la frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente.
Teniendo ahora en cuenta el ejemplo anterior, si el primer nodo 102a determina que se apaga regularmente, puede determinar que tiene poca/baja fiabilidad y autoconfigurarse para funcionar en una configuración de nodo final. De esta forma, puede evitarse la dependencia del primer nodo 102a para funcionar como dispositivo principal para enrutar las comunicaciones entre la estación base de red 104 y el dispositivo EN 105a. Esto puede permitir mejoras en la fiabilidad de la comunicación ya que se puede mantener la comunicación con el dispositivo En 105a (a través del segundo nodo 102b más fiable) cuando, por ejemplo, el primer nodo de red 102a deja de estar disponible. Además, esto puede aumentar de manera ventajosa las posibilidades de que los mensajes transmitidos por la estación base de red 104 se comuniquen con éxito al dispositivo EN 105a.
No obstante, se entenderá que otros factores que pueden influir en la accesibilidad de un nodo de red, o ser indicativos de ella, a una red también pueden usarse, solos o en combinación, para determinar un indicador de fiabilidad de nodo de red. Por ejemplo, un nodo de red que se mueve o se coloca regularmente fuera de un radio de acción de la red puede considerarse poco fiable debido a que la intensidad o calidad de su señal tiene un alto grado de variabilidad.
Se pueden usar realizaciones con especial ventaja para una red de malla inalámbrica que funcione en un protocolo de comunicación ZigBee (RTM), también denominada red ZigBee.
Un experto en la materia comprenderá fácilmente que hay tres tipos de dispositivos lógicos definidos en la norma ZigBee: un dispositivo final ZigBee, un coordinador ZigBee y un rúter ZigBee. Un dispositivo final ZigBee está adaptado solo para comunicarse con otro dispositivo. Un coordinador ZigBee puede crear una red de seguridad centralizada (es decir, es el creador o la estación base de red ZigBee). Un rúter ZigBee está adaptado para comunicarse con una pluralidad de otros dispositivos y enrutar mensajes desde y hacia estos dispositivos. Por lo tanto, un nodo de red según una realización puede adaptarse para funcionar ya sea como un rúter ZigBee o como un dispositivo final ZigBee en función de un indicador de fiabilidad del nodo de red.
Por lo tanto, un experto en la materia puede entender que un dispositivo de red de malla según una realización puede actuar, de acuerdo con la norma de comunicación ZigBee, tanto como un rúter ZigBee como un dispositivo final ZigBee. En una realización, el dispositivo puede tomar tal decisión de manera autónoma, p. ej., al recibir los primeros datos de actualización de la red de malla (p. ej., la red ZigBee).
Protocolos de comunicación inalámbrica adecuados que se pueden usar en la comunicación con el dispositivo de puente de red de malla, el dispositivo de captación de energía y la red de malla incluyen un enlace infrarrojo, ZigBee, Bluetooth, un protocolo de red de área local inalámbrica de acuerdo con las normas IEEE 802.11, un protocolo de telecomunicación 2G, 3G o 4G, etc. Otros formatos serán fácilmente evidentes para el experto en la materia.
Una realización de un método 300 para controlar un nodo de red para una red de malla se entenderá fácilmente con referencia a la figura 3.
El método 300 comienza en el paso 305, después del cual avanza al paso 310 de obtención de información para determinar la fiabilidad del nodo de red. Aquí, la información puede comprender al menos una de: una medida de disponibilidad del nodo de red; una ubicación determinada del nodo de red; una medida de intensidad o calidad de señal en el nodo de red; una frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red; actualizar información de la red; y una señal de entrada de usuario recibida a través de una interfaz de entrada de usuario. De ese modo, se entenderá que el paso 310 de obtención de tal información puede comprender detectar información y/o señales usando uno o más sensores. Los sensores los puede proporcionar el nodo de red (p. ej., integrados en el mismo) o alternativamente (o adicionalmente) los pueden proporcionar dispositivos externos (que están adaptados para comunicar información al nodo de red).
A continuación, en el paso 320, el nodo de red utiliza la información obtenida para generar un indicador de fiabilidad del nodo de red. Por ejemplo, en esta realización, el indicador puede comprender un valor numérico que sea representativo de al menos una de: una medida de disponibilidad del nodo de red, una ubicación determinada del nodo de red, una medida de intensidad o calidad en el nodo de red y una frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red.
A continuación, el método avanza al paso 330 en el que el indicador de fiabilidad se compara con un valor umbral para determinar si está por encima o por debajo del valor umbral.
Si en el paso 330 se determina que el indicador de fiabilidad está por encima del valor umbral, el método avanza al paso 340. En el paso 340, el nodo de red genera una señal de control para configurar el nodo a fin de que funcione en la configuración RT. Posteriormente, en el paso 350 se usa la señal de control para configurar el nodo a fin de que funcione en la configuración RT. Es decir, si se indica que la fiabilidad del nodo de red es suficiente para cumplir requisitos predeterminados (p. ej., superar el umbral), el nodo de red se configura para funcionar como un rúter.
Si en el paso 330 se determina que el indicador de fiabilidad está por debajo del valor umbral, el método avanza al paso 360. En el paso 360, el nodo de red genera una señal de control para configurar el nodo a fin de que funcione en la configuración EN. Posteriormente, en el paso 370 se usa la señal de control para configurar el nodo a fin de que funcione en la configuración EN. Dicho de otro modo, si se indica que la fiabilidad del nodo de red es insuficiente para cumplir requisitos predeterminados (p. ej., al no superar el umbral), el nodo de red se configura para funcionar como un nodo final.
Después de configurarse para funcionar en la configuración RT o EN (en el paso 350 o 370), el método vuelve al paso 310 una vez más. De esta forma, el método puede repetirse para obtener reiteradamente un indicador actualizado de fiabilidad del nodo de red y en respuesta, configurar el nodo de red. De esta forma, puede mantenerse y/o asegurarse un nivel requerido de fiabilidad de comunicación en la red.
En al menos una realización, se proporciona un paquete de programas informáticos que comprende medios de código de programa informático adaptados para realizar todos los pasos del método, tal como se describe con referencia a la figura 3, cuando dicho programa se ejecuta en un dispositivo informático que tiene un procesador.
Los expertos en la materia pueden entender y efectuar otras variaciones de las realizaciones descritas en la práctica de la invención reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la descripción y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, la palabra “que comprende” no excluye otros elementos o pasos, y el artículo indefinido “un” o “una” no excluye una pluralidad. El mero hecho de que determinadas medidas se mencionen en reivindicaciones dependientes diferentes entre sí no indica que no pueda aprovecharse una combinación de estas medidas. Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no debe interpretarse como una limitación del ámbito de aplicación.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Nodo de red (102) para una red de malla (100) que comprende:
una unidad de procesamiento (202) adaptada para determinar, como indicador de fiabilidad del nodo de red, una frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red; y una unidad de control (220) adaptada para configurar el nodo de red a fin de que funcione ya sea en una configuración de rúter o en una configuración de nodo final en función del indicador determinado de fiabilidad del nodo de red.
2. Nodo de red según la reivindicación 1, que comprende además una o más unidades de sensor (212, 214, 216) adaptadas para determinar la frecuencia o el número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red.
3. Nodo de red según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de control (220) está adaptada para configurar el nodo de red (120) a fin de que funcione en la configuración de nodo final si el indicador de fiabilidad del nodo de red está por debajo de un nivel predeterminado.
4. Nodo de red según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, adaptado además para comunicar una señal de aviso de dispositivo a al menos otro nodo de red en respuesta a que la unidad de control cambie la configuración en la que funciona el nodo de red.
5. Nodo de red según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de control (220) está adaptada además para reconfigurar periódicamente el nodo de red (120) entre la configuración del rúter y la configuración de nodo final.
6. Red de malla (100) que comprende:
un nodo de red (102) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y
una estación base de red (104) adaptada para comunicarse con el nodo de red a través de un canal de comunicación.
7. Red de malla según la reivindicación 6, en la que:
la red de malla (100) es una red inalámbrica que funciona de acuerdo con la norma ZigBee (RTM).
8. Método (300) realizado por un nodo de red para una red de malla que comprende:
determinar (320), en el nodo de red, como indicador de fiabilidad del nodo de red, una frecuencia o número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red; y
configurar (350, 370) el nodo de red para funcionar ya sea en una configuración de rúter o en una configuración de nodo final en función del indicador de fiabilidad determinado del nodo de red.
9. Método según la reivindicación 8, en el que la determinación del indicador de fiabilidad del nodo de red comprende además el uso de una o más unidades de sensor del nodo de red para determinar la frecuencia o el número de ciclos de apagado y encendido que experimente el nodo de red.
10. Método según la reivindicación 8 o 9, en el que el paso que consiste en configurar el nodo de red comprende: configurar el nodo de red para funcionar en la configuración de nodo final si el indicador de fiabilidad generado del nodo de red está por debajo de un nivel predeterminado.
11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, que comprende además el paso que consiste en: comunicar una señal de aviso de dispositivo desde el nodo de red a al menos otro nodo de red en respuesta a un cambio de configuración en la que funciona el nodo de red.
12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, que comprende además el paso que consiste en: reconfigurar periódicamente el nodo de red entre la configuración de rúter y la configuración de nodo final.
13. Paquete de programas informáticos que comprende un medio de código de programa informático adaptado para realizar todos los pasos del método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 cuando dicho programa se ejecute en un procesador de un nodo de red (102) para una red de malla (100).
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