JP2009522938A - ネットワーク上のセルとクライアント装置との無線ネットワーク同期 - Google Patents
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Abstract
無線同期装置を用いて、物理的に離間していると考えられる個々の無線サービスプロバイダのタイミングおよび活動を、画成されたカバー領域とコーディネートする。更に、同期情報を用いて、自立型で無線式近接検知のデータ転送ネットワーク内の携帯式無線クライアント装置のタイミングおよび活動をコーディネートする。更に、無線同期装置からのブロードキャストを同時モニタし、一台以上の携帯式無線クライアント装置と通信するように、一つ以上の無線サービスプロバイダを構成できる。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、35 U.S.C.119条に基づいて、2006年1月6日出願、発明の名称「相互近接した電子キーとロックの間のトランザクションセキュリティ保護」、米国特許仮出願第60/760,362号、ならびに2007年1月5日出願、発明の名称「システムタイムスロット割り当てを介するクライアント装置の統合型電力管理」、米国特許出願第11/620,603号;2007年1月5日出願、発明の名称「無線リンクパラメータ調整を介する動的なセルサイズ変更」、米国特許出願第11/620,600号;2007年1月5日出願、発明の名称「動的リアルタイム層状クライアントアクセス」、米国特許出願第11/620,577号;および2007年1月5日出願、発明の名称「ネットワーク上のセルとクライアント装置との無線ネットワーク同期」、米国特許出願第11/620,581号、の優先権を主張し、引用して本明細書にその全体を組み込む。
本出願は、35 U.S.C.119条に基づいて、2006年1月6日出願、発明の名称「相互近接した電子キーとロックの間のトランザクションセキュリティ保護」、米国特許仮出願第60/760,362号、ならびに2007年1月5日出願、発明の名称「システムタイムスロット割り当てを介するクライアント装置の統合型電力管理」、米国特許出願第11/620,603号;2007年1月5日出願、発明の名称「無線リンクパラメータ調整を介する動的なセルサイズ変更」、米国特許出願第11/620,600号;2007年1月5日出願、発明の名称「動的リアルタイム層状クライアントアクセス」、米国特許出願第11/620,577号;および2007年1月5日出願、発明の名称「ネットワーク上のセルとクライアント装置との無線ネットワーク同期」、米国特許出願第11/620,581号、の優先権を主張し、引用して本明細書にその全体を組み込む。
販売トランザクション(取引)を最適化し、物理的資産およびデジタル資産へのセキュリティアクセスを提供し、個人を一意に識別し、通信およびデータ交換を全体として改善することは、多くの企業および組織が直面する課題である。これら処理の安全性、効率性、信頼性、および簡潔さを確保するのは、企業、販売者、サービスプロバイダ、ユーザー、および消費者にとって重要である。ユーザー特定の磁気カードのような周知の技術(例えば、クレジットカードおよびデビットカード、従業員バッジ)、および互換性のあるリーダーにかざすと、アクセスまたは認証が許可されるよう設計された非接触カードのような最新の開発品は、例えば、上記の一般的なトランザクション(取引)分野に効率および統合性を持ち込む必要性を訴える試みの例である。
本発明の一つ以上の実施の形態の少なくとも一つの態様によれば、システムは、無線カバー域として第1範囲を有する第1無線装置と、無線カバー域として第2範囲を有する第2無線装置と、無線カバー域として第3範囲を有し、前記第1無線装置および前記第2無線装置と通信するよう構成される同期装置とを備え、前記第1無線装置の動作および前記第2無線装置の動作は、前記同期装置により無線でブロードキャストされる同期情報に基づいてコーディネートされる。
本発明の一つ以上の実施の形態の少なくとも一つの他の態様によれば、ゲームシステムは、電子ゲーム機と、前記電子ゲーム機に接続されて動作し、前記電子ゲーム機に近接する携帯型無線ユーザー装置の存在を無線検出するよう構成された第1無線装置とを備える。
本発明の一つ以上の実施の形態の少なくとも一つの他の態様によれば、装置は、物理的かつ携帯式のキー装置を備えた装置であって、該キー装置は、ネットワーク装置からの同期情報を無線受信するよう適合する無線送受信機と、前記同期情報に基づいて固定の近接検知リーダー装置とデータ通信するよう適合した電子処理回路とを備えることを特徴とする。
本発明の一つ以上の実施の形態の少なくとも一つの他の態様によれば、装置は、所定のリーダー装置を備えた装置であって、該リーダー装置は、携帯無線クライアント装置の存在を無線検出するよう適合した無線送受信機と、ネットワーク装置から受信した同期情報に基づいて前記クライアント装置とデータ通信するよう適合した電子処理回路とを備えることを特徴とする。
本発明の一つ以上の実施の形態の少なくとも一つの他の態様によれば、装置は、所定のネットワーク装置を備えた装置であって、前記ネットワーク装置は、前記ネットワーク装置の無線カバー領域内で同期情報をブロードキャストして、前記無線カバー領域内に配置された第1無線装置と第2無線装置との間のデータ交換をコーディネートするよう構成した無線送信器を備えることを特徴とする。
本発明の一つ以上の実施の形態の少なくとも一つの他の態様によれば、装置は、ネットワーク装置から同期データを無線で受信するよう構成された第1無線送受信機と、前記同期データに基づいて携帯無線クライアント装置とデータ通信するよう構成された第2無線送受信機とを備えることを特徴とする。
本発明の一つ以上の実施の形態の少なくとも一つの他の態様によれば、データ交換を容易にするための方法であって、ネットワーク装置から同期情報を無線で受信するために第1無線送受信機を用いるステップと、前記同期情報に基づいて近接検出された携帯無線クライアント装置と無線でデータ通信するために第2無線送受信機を用いるステップとを具備する。
本明細書で説明する特徴および利点は全てを包含してはいないし、特に、多くの付加的な特徴および利点は、当該分野の技術者には以下の説明から明らかであろう。更に、注意すべきは、本明細書で使用される言語は、原則的に読みやすさおよび説明目的から選択されたものであり、本発明を制限するために選択されているのではない。
参照図面のそれぞれは、図解目的だけのために本発明の実施の形態を示す。言うまでもなく、以下の説明から、当該分野の技術者は、本明細書で説明する構造、方法およびシステムの一つ以上の他の実施の形態を本発明の原理から逸脱することなく用いることができる。
本発明の実施の形態の以下の説明では、本発明の十分な理解を提供するために多数の特定の詳細について説明する。しかし、当該分野の技術者には言うまでもなく、本発明は、一つ以上のこれらの特定の詳細がなくても実践できる。その他の点では、説明を不必要に複雑にしないように周知の特徴については詳細な説明を行っていない。
一般に、本発明の実施の形態は、多数の無線セルを同期させる(またはコーディネートする:調和させる)ための技法に関する。その内の何れか一つのセルで、個人(または、「ユーザー」)は、一つ以上のセル内の幾つかの装置と一つ以上の信頼性の高い、安全な無線トランザクション(取引)を行うことができる。特に、一つ以上の実施の形態では、無線セルは、無線の衝突を防ぎ、個人ユーザーのユニットのバッテリ寿命を延ばすために同期される。
ほとんどの基本的なレベルでは、一つ以上の実施の形態は、個人デジタルキー(PDK)およびリーダー復号器回路(RDC)を含むことになる。一般に、PDKは個人が携行して無線追跡するのに便利な、および/または、各種のアプリケーション、資産、および/またはサービスに個人が無線アクセスできる携帯無線装置である。図5〜図7を参照して以下に詳細に説明するように、PDKは、(i)ユーザーのポケット、財布、またはハンドバッグに装着可能か、または装置に取付け可能な、(ii)双方向無線通信送受信機を有する、(iii)公開および/または秘密の電子識別子番号を場合によっては暗号化キーのセットとして格納する、任意の装置とすることができる。PDKは、携帯型で、好ましくは、個人が簡便に常時携行するものであれば、PDKの形状因子には制約がない。例えば、PDKは「キーフォルダ」もしくはカードでもよく、または特定の実施の形態では、PDKは実際には、時計または携帯型計算装置(例えば、携帯電話、携帯情報端末(PDA))のような、別の装置と統合するかまたはそれに実装してもよい。
一つ以上の実施の形態で用いられるRDCは、PDKと無線で交信作用してPDKユーザーを各種のアプリケーション、資産、および/またはサービスとリンクさせることができる装置である。RDCは、特定システムへのアクセスをリクエストするPDKのために門番の役割をする固定アクセスポイントとすることができる。RDCは、様々な設定および/またはアプリケーションで用いることができる。例えば、RDCは、カジノフロア自体、電子ゲーム、出入り口、歩行者通行モニタ点、パーソナルコンピューターアプリケーション、電子取引装置(例えば、現金自動預け払い機(ATM))、またはセキュリティの高いトランザクションまたはアクセス制御を要求する任意の他の用途に物理的に組み込むことができる。
更に、各種の財務および/または小売り用途のための安全なデータ交換が、一つ以上の実施の形態によるPDKおよびRDCの使用を介して容易になる。例えば、リーダー装置(例えば、RDC)の無線で検出可能な近い範囲にあるキーに基づいて、消費者が、個人の「キー」(例えば、PDK)を用いて、商品またはサービスを購入できる購入システムを実装することができる。次いで、キーとリーダー装置の間の幾つかのデータ交換に基づいて、この購入トランザクション(取引)を実行でき、この場合、キーは、消費者に関する、アクセス可能で、おそらく暗号化または符号化される情報(例えば、氏名、住所、電話番号、銀行口座情報、生体認証情報、クレジットまたはデビットカード情報)を格納する。消費者の検証または認証は、キー自体で、および/またはリーダー装置により行うことができる。例えば、「キーで」検証する場合は、リーダー装置は消費者に関する幾つかの情報(例えば、指紋データのような生体認証の入力)をキーに渡すことができ、次いで、リーダー装置が提供したデータを、消費者に関する恒久的に格納された確実なデータと一致させる。
任意の数のPDKおよびRDC装置に関わる様々な他の用途または使用法が一つ以上の実施の形態により可能である。従って、状況および用途の実施例について、本明細書では説明のためと明解さのために説明しているにすぎないが、本発明は、どのような特定用途、状況、設定または使用法にも限定されない。
RDCおよびPDKの単一セル動作
RDCおよびPDKの単一セル動作
図1を参照して、ある時点の、RDC12およびPDK14が存在している単一セル10を示す。RDC12は、その無線カバー域の境界により画成されたセル半径を有する何らかの固定装置である。PDK14を携行する個人がRDC12のカバー領域に入ってRDC12の近傍にくると、無線通信セッションがPDK14とRDC12の間で開始される。PDK14が通信の認証を受けているとRDC12が判断した場合、PDK14とRDC12の間の情報が安全に交換される。次いで、ユーザーのPDK14から得られた安全な情報は、ローカルで使用されるかまたはバックエンド通信チャンネルを通じて中央サーバ(不図示)に送信される。トランザクションが完了したとき、またはPDK14がRDC12のカバー領域外にでるとRDC12とPDK14との間の無線通信は終了する。その後は、PDKが再びセル10に入るまで、RDC12はアイドル状態にとどまる(すなわち、「追跡」モードになる)。
多数のRDCおよびPDKの非同期マルチセル動作
多数のRDCおよびPDKの非同期マルチセル動作
図2を参照して、特定の実装では、多数のRDCセル20、22、24が領域内に存在している。多数のセル20、22、24内のRDCは、互いを認識してもしなくてもよいが、いずれも一つ以上のRDCと交信作用できる。次いで、PDKはRDCと交信作用できる。図2に示すように、部分的に重なっている3つのRDCセル20、22、24がある。セル20、22、24内のRDC26、28、30は、それぞれ独立し、他のRDCと関係していなくてもよい。セル20、22、24は部分的に重なり合っているが、それぞれのRDC26、28、30は、そのセル境界内部のどれかのPDK29、31と無線通信できる。
一つ以上の実施の形態では、RDC26、28、30は、エネルギーが所与のどれかの無線チャンネルにあるかどうかを決定できる。次いで、RDC26、28、30は、最良のチャンネルを決定して動作し、セル境界に入ってくるどれかのPDK29、31に対して識別マーカー(つまり「ビーコン」)を付けたままにする。
PDK29、31自体が、利用可能な無線チャンネルを通じて探索して、RDC26、28、30と通信し、PDKの存在をRDC26、28、30に通知することにより、RDC26、28、30の位置を求めるのに関与してもよい。二つのRDCが相互に通信できる実装では(例えば、図2に示すセル20、22内のRDC26、28)、RDCは異なる通信周波数を選択してもよい。しかし、セルは重なっているが、それぞれのRDCが相互に直接通信できない場合(例えば、図2のセル22、24内のRDC28、30)には、RDCにアクセスしようとするどのPDKも、RDCが動作している無線チャンネル上に衝突の可能性があることをRDCに通報しなければならない。
多数のRDCおよびPDKの同期マルチセル動作
多数のRDCおよびPDKの同期マルチセル動作
特定の実装では、閉じこめられた領域内部に、それぞれの隣接するRDCの間でセルの重なりが可能になるよう多数のRDCを配置できる。こうすると各RDCに周囲のRDCの存在に気付かせることができるので、それぞれのRDCを他と同期させることができる。例えば、図3を参照すると、RDC46、48、50を有する部分的に重なり合っている三つのRDCセル40、42、44が示されている。それぞれのRDC46、48、50のセル40、42、44は、隣接するRDC46、48、50のセルに重なっている。この方法で、RDC46、48、50はそれぞれ、隣接するRDC46、48、50と無線通信を開始できる。こうしてRDC46、48、50間のやりとりを開始して、どのRDC46、48、50をコーディネータにするか、どのチャンネルで通信するかを決定できる。
RDC46、48、50のどれかをコーディネータにすることができるが、図3に示す実施例では、セル42内のRDC48を好ましい候補とすることができる。その選択により、多数のトランザクション、およびRDC46がRDC48を同期させ、RDC48がRDC50を同期させる「デイジーチェーン」によるタイミング割当て、を更に提供して、図3に示すRDC46、48、50が至る所をカバーすることが可能になる。
図3の参照を続けて、RDC46、48、50はそれぞれ、周波数およびタイムスロット情報を相互に共有するとともに、一つ以上のPDKと共有することもできる。注意すべきは、PDKが、例えば、セル40の縁に位置している場合、そのPDKは、隣接するRDC48、50が動作している他のチャンネルをまだモニタできるが、これらのRDCへのアクセス権はない、という点である。従って、図3に示すような構成では、PDKが、多数のチャンネルのモニタにより、より多くのエネルギーを消費させられることになる。更に注意すべきは、セル密度が高くなると、衝突が増え始め、および/またはアクティブな通信時間が増加する、という点である。
コーディネートされるマルチセル動作
コーディネートされるマルチセル動作
図4を参照して、一つ以上の実施の形態による例示の同期した(つまり、コーディネートされた)マルチセルシステム60を示す。下記の説明から明らかなように、同期したマルチセルシステムは、至る所のPDKおよびRDCの同期およびシステム60内のPDKのバッテリ節約を提供する。更に至る所の同期に加えて、チャンネルおよび周波数の容量がともにコーディネートされる(調和される/対等にされる)ので、システムのスループットを高めつつ、衝突を減少させることができる。
図4に戻って、特に、コーディネータRDC(CRDC)62は、システム60内の複数のセル64、66、68の至る所をカバーする。一つ以上の実施の形態では、CRDC62は、CRDC62のカバー領域76内にある複数の装置を同期するために用いることができるビーコン送信を提供する。言いかえると、広範囲をカバーすることにより、カバー領域76内の複数の装置RDC70、72、74およびPDK(図4に示すが符号なし)はともに、CRDC62による無線通信ビーコンブロードキャストをモニタし、コーディネートされた手法で通信方法および通信時間を決定できる。更に一つ以上の実施の形態では、CRDC62は、ビーコン送信レート、フレーミング情報、チャンネル情報、システム識別、および/またはクラスタ識別を含むが、限定はしない、追加情報をブロードキャストできる。更に、注意すべきは、CRDC62はタイミングおよび特定のシステム関連情報を提供するが、RDC70、72、74およびPDKは、それ自体の間で通信できる、という点である。
図1〜図4を参照して上記に説明したように、例えば、同期したマルチセルシステム内には、図4に示すような、使用できる少なくとも三つの異なる形式の装置(つまり、ソフトウエアエンティティ)がある。PDKは、セキュリティ用の電子キーを有するユーザー携帯の持ち運びできる追跡可能な装置である。RDCは、特定システムへのPDKのアクセスを制御する門番の役割をする装置である。CRDCは、単一セルまたはマルチセルのどちらかで形成される特定の地理的領域内部の一つ以上のRDCおよびPDKを同期するために使用される装置である。これらのコンポーネントそれぞれの更に詳細な説明を以下に提供する。
PDK
PDK
図5を参照して、一つ以上の実施の形態による実施例PDK80を示す。PDK80の特定の用途または使用法に基づいて、PDK80は、PDKユーザーと相互作用するよう様々な構成を有する。例えば、PDK80は、ユーザー入力メカニズムまたは表示がなくてもよく、単一のボタン入力メカニズムを有してもよく、多数のボタン入力メカニズムを有してもよく、生体認証入力メカニズムを有しても、および/または対話式のユーザー入力メカニズムおよび/または表示を有していてもよい。
図5に示すように、PDK80は、RDC(不図示)のような外部の無線RF装置との双方向通信を容易にする無線高周波(RF)メディアアクセス制御(MAC)および物理レイヤ装置82を有する。一つ以上の実施の形態では、無線RF MACおよび物理レイヤ装置82は、IEEE 802.15.4プロトコルに基づいて通信できる。但し、一つ以上の他の実施の形態では、PDK80は一つ以上の様々な無線プロトコルに基づいて通信する能力を有する。
PDK80は、無線RF MACおよび物理レイヤ装置82とのインターフェースとしての役割を果たすMAC部分94を含む、サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ84も有する。更に、サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ84は、PDK80の電子キーおよびサービスを保護するために用いる特定機能を提供する部分も含む。また更に、サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ84は、実装されているなら、PDK80とユーザーの相互作用が可能になるオプションのユーザーインターフェース86をサポートすることができる。暗号化エンジン88をPDK80に常駐させてもよい。
図6も参照して、PDK80の不揮発性メモリ装置90および揮発性メモリ装置92を示す。これら二つの装置90、92は、セキュリティ格納に関連している。一つ以上の実施の形態では、これらの装置90、92は、適切なセキュリティアルゴリズムを有するRDC(不図示)により、および正しいセキュリティ情報を有するプライベートのサービスプロバイダにより、アクセス可能とすることができる。但し、一つ以上の他の実施の形態では、特定のセキュリティデータは、無線通信を全く使用しないこともあり、その場合は、検証または認証はPDK80自体で行われる。
特に、不揮発性メモリ装置90に関しては、公開シリアル番号を用いてPDK80を識別することができ、リモートサーバ(不図示)を経由して安全なシリアル番号および暗号キーの安全なルックアップが可能となる。安全なシリアル番号は、例えば、クレジットカードの磁気ストライプ内に格納されたコード化ユーザー識別情報と等価であると考えることができるので、そのような情報は、外部の世界には不可視である。暗号キーを用いて、例えば、RDC(不図示)からの安全なシリアル番号の復号を可能にすることができる。
更に、注意すべきは、一つ以上の実施の形態では、不揮発性メモリ装置90および関係するパラメータ長さを動的に割り当てて、全体の制約を、例えば、PDK80内の利用可能なメモリに依存させることができる、ということである。
ここで、特に、揮発性メモリ装置92に関して、この領域は、セキュリティのために使用して、サービスプロバイダが、秘密キーおよび特権情報のような他のセキュリティ情報を含むプロファイルを格納できる。サービスプロバイダの識別値を格納してサービスプロバイダが容易にユーザーを識別できるようにする。更に、サービスプロバイダのサービス識別値を格納し、使用して、サービスプロバイダにその情報へのアクセスを許可する。PDK80は、そのサービスプロバイダの識別情報値をサービスプロバイダの秘密キーにより検証した後、PDK80内のサービスプロバイダのプロファイルにアクセスを許可する。更に、図6に示すように、揮発性メモリ装置92は、幾つかのサービスプロバイダのプロファイルを有することができる。
図7も参照すると、サービスプロバイダのプロファイル領域は、可変長に構成され、サービスプロバイダに各種のパラメータを格納するためのフレキシビリティを与える。その長さは、図7に示すように、メモリ領域内のサービスプロバイダの秘密キーに続くバイトカウントにより決定することができる。
RDC
RDC
次に、一つ以上の実施の形態によるRDC100の詳細な説明に戻って、以下、図8および図9を参照する。一般に、上記の説明のように、RDC100を確定し、特定システム(例えば、ゲーム/カジノシステム、金融機関、小売システム)へのPDKアクセスを可能にする。RDC100は、安全なトランザクションの各種の形式をサポートする各種の構成を有してもよい。RDCの用途および使用法の幾つかの実施例には、限定はしないが、カジノスロットマシンおよびゲームコンソール、出入口セキュリティ管理、ユーザー/装置の位置追跡、パーソナルコンピュータおよびそのコンポーネント(例えば、ディスクドライブ)、金融機関との対話、ならびに小売品購入が含まれる。パーソナルコンピュータ、またはついでに挙げると任意のコンピューターシステムの場合には、RDCのようなリーダー装置を用いてコンピューターシステム内に格納された特定データへのアクセスを制御することができる。従って、このような実施の形態では、RDC100はデジタルコンテンツ管理の形式を提供すると考えることができる。
特定の場合、RDC100は、特定情報またはトランザクション(取引/処理)への認証された個人のアクセスを許可する門番として効果的に作用する。他の場合には、RDC100は、PDKが特定の地理的領域内部にあるかどうかを決定するための近接検出を使用できるので、RDC100は、所与の領域またはネットワーク内部の一つ以上のPDKを追跡するために使用することもできる。更に他の場合には、RDC100は、位置追跡およびセキュリティの高いトランザクション目的の両方のために用いることができる。
図8は、単一の無線RF MACおよび物理レイヤ装置102を用いる一種のRDC100を示す。RDC100では、通信は、単一の無線RF MACおよび物理レイヤ装置102を通過する。単一の無線RF MACおよび物理レイヤ装置102により、PDK(不図示)のような一つ以上の外部RF無線装置との双方向通信が容易になる。従って、単一の無線RF MACおよび物理レイヤ装置102は、割り当てられたタイムスロット(以下に詳細を説明する)に基づくPDK、および一つ以上のCRDC(以下に詳細を説明する)の両方と通信できる。更に、注意すべきは、一つ以上の実施の形態では、単一の無線RF MACおよび物理レイヤ装置102は、IEEE 802.15.4プロトコルに基づいて無線通信できるということである。但し、一つ以上の他の実施の形態では、RDC100は、一つ以上の異なる無線プロトコルに基づいて通信する能力がある。
RDC100は、サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104も有する。サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104は、RDC100の無線プロトコルに特有なMAC部分106を有する。サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104は、PDK(不図示)をアソシエートし、追跡することと関連する機能、およびサービスプロバイダに戻す情報を提供することと関連する機能を更に提供できる。
サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104は、RDC100を識別し、RDC100が所与の環境内で動作する方法を定義するために用いることができるシステムパラメータおよび構成情報108を含む。更にシステムパラメータおよび構成情報108は、RFリンクをタイムスロットする方法および/またはRF周波数をシステム内で用いる方法を定義できる。一つ以上の実施の形態では、これらの値を最適化して一つ以上のPDK(不図示)内の電力消費を低下させることができる。
図8に示すRDC100を更に参照すると、暗号エンジン110を存在させることもできる。一つ以上の各種の格納要素を、サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104内に存在させることもできる。セキュリティキー格納領域112をプログラムして、RDC100の公開キー、秘密キー、および/または暗号キーを定義することができる。
更に、一つ以上の実施の形態では、サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104は、追加のメモリ領域を有することができ、その一つ以上は、システム変更および無線PDK接続に応じて動的に変更することができる。サービスプロバイダの揮発性格納114により、サービスプロバイダは、これらの装置に対するリアルタイムアクセスのための特定PDK(不図示)またはPDKのグループ(不図示)に関連する半静的な情報を格納できる。実施例がホテルの部屋のドアロックに関連することもある。ホテルの部屋のドアでは、PDKに関連するサービスプロバイダ情報は、RDC内に格納できる。ユーザーがドアの近傍に来るとドアの開錠ができる。このように、本実施例では、RDCは、リアルタイムでバックエンドサーバと相互作用する必要がないので、ユーザーに迅速なアクセスを許可しながら、バックエンドサーバに対する帯域幅消費を低下させる。更に、一つ以上の実施の形態では、RDCは、どのPDKにドア開錠を許可するかに関する制御信号を受信するために、ネットワークまたは他のインフラストラクチャに接続できる。
サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104は、PDK識別情報、信号品質指標、および/またはRDC100の近傍にある各PDK(不図示)に対するタイムスタンプを含む近接追跡PDKリスト116を有することもできる。このような情報は、例えば、位置追跡が所望されるとき、RDC100内で使用して動作を実行することができ、および/またはバックエンドサーバに中継してもよい。
更に図8を参照すると、サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104は、関係するPDKパラメータ格納118を有することもできる。関係するPDKパラメータ格納118は、RDC100とのトランザクションをアクティブに実行している一つ以上のPDK(不図示)のリストを含むことができる。注意すべきは、一つ以上の実施の形態では、そのようなトランザクションはRDC100により実行されるが、RDC100からPDKへの、またはPDKからRDC100へのトランザクションの実際の処理結果は、更なる処理のためにバックエンドサーバに渡すことができる、という点である。
サービスプロバイダのインターフェース120は、RDC100の制御およびクエリーの両方が可能である。サービスプロバイダーインターフェース120は、PDK(不図示)からのキーのトランスポートを更に提供する。一つ以上の実施の形態では、サービスプロバイダーインターフェース120は、ユニバーサル非同期送受信機(UART)インターフェースを使用することができ、RDC100のあるレベルの制御およびステータスが可能になる。
外部サービスプロバイダーコントローラ122は、サービスプロバイダーインターフェース120に取付けることができ、システムスタック124がこの外部サービスプロバイダーコントローラ122に常駐している。システムスタック124により、サードパーティがRDC100と容易にインターフェースでき、場合によってはシステムスタック124に機能呼出しをリクエストする。更に、外部サービスプロバイダーコントローラ122は、データの解釈を行うことができる。更に、注意すべきは、外部サービスプロバイダーコントローラ122およびRDC100は同一の物理的コンポーネント(例えば、回路基板)上にあり得る、という点である。
図9を参照して、追加の無線RF MACおよび物理レイヤ装置132を有する別の形式のRDC130を示す。この構成では、図8の参照符号と同一の参照符号を有するコンポーネントは、図8の対応するコンポーネントと同一または類似の機能を有する。追加の無線RF MACおよび物理レイヤ装置132を用いてCRDC(不図示)による同期を維持し、ネットワーク関連情報を渡す一方で、他の無線RF MACおよび物理レイヤ装置102を用いて、RDC130のセル内部で一つ以上のPDK(不図示)と通信することができる。更に、サービスおよびアプリケーションレイヤーコントローラ104は、追加のMAC部分134を有し、追加の無線RF MACおよび物理レイヤ装置132とインターフェースできる。
更にRDC130を参照すると、二重の無線送受信機102、132によりシステムに利用可能なRFスペクトルのスループットの向上および効率的利用を可能にする。言いかえると、これらの複数の無線リンクにより、別々のチャンネルでのクライアント装置(例えば、PDK)からのデータおよびCRDCタイミング情報の同時受信が可能になり、ネットワークのバックチャンネル同期の必要がなくなる。更に複数の無線リンクにより、追跡モードでの複数のクライアント装置(例えば、PDK)を同時に近接検知することが、無線用途(例えば、セキュリティの高いトランザクション)のためにクライアント装置を特定セルと関係付けることと併せて、可能になる。例えば、カジノフロアで無線式のプレーヤ追跡装置として役立つRDCは、その特定追跡装置のカバー領域に出入りする多数の一時的なプレーヤを追跡しながら、ゲームセッションを開始するよう特定プレーヤを誘うこともできる。このセッションは、例えば、プレイしたゲームおよび費やした金額の記帳を可能にするためのゲームおよびそのバックエンドサーバの両方とのプレーヤ情報交換を含む。別の局面では、システムは、例えば、カバー域内に出入りする無関係なクライアント装置を追跡維持しながら、同時にホテルの部屋の開錠をするような、別の応用組合せ全体を円滑にすることができる。
次に、一つ以上の実施の形態によるCRDCの詳細な説明に戻ると、例えば、CRDCは、図8および図9を参照して上記に説明したいずれかの形式のRDCとすることができる。但し、CRDCとRDCとの間の少なくとも一つの違いは、CRDCの方が、RF電力が大きく、つまり概して広い範囲の無線カバー域に電波放射することである。別の差異は、一つ以上の実施の形態では、図8および図9を参照して上記に説明した形式のRDCが行う通信とは違って、CRDCはPDKと双方向で通信しなくてもよい、ということである。更にCRDCは別のCRDCと通信する能力を有し、RDCと通信することもできる。注意すべきは、CRDC−CRDC通信は、CRDC間を有線接続しなくてもフレーム同期および周波数計画が可能という点である。同じことはCRDC−RDC通信についても当てはまる。特定の実装では、CRDCセルの境界が重なっていないことがあり、従って対応するCRDCが相互に直接通信できないことになる。この場合、セル間にあるRDCが双方のCRDCと通信でき、通信ブリッジとして作用して、本システムを協調させるために周波数および他の制御情報を渡す。
一つ以上の実施の形態によるCRDCの一般的な用途および使用法を更に説明すると、CRDCは、自立型で無線式近接検知のデータ転送ネットワーク内のクライアント(例えば、PDK)に加えて、画成されたカバー領域を有する個々の物理的に分離した無線プロバイダ(例えば、RDC)のタイミングおよび活動を協調させるために用いるスタンドアロンの無線ビーコンとして役立つ。CRDCを用いてシステム全体の情報(例えば、暗号キーの定期的変更)を伝搬させることもできるので、トラフィックを低減することができ、個々のセルをリンクする有線式バックエンドネットワークをバックエンドシステムにロードすることもできる。従ってCRDCは、有線接続なしでは相互に直接同期をとるのに十分なほど近接していない多数のセルを横断するシステム全体のマスタークロックとして作用する。
無線プロトコル
無線プロトコル
上記の説明のように、一つ以上の実施の形態によるシステムは、少なくとも部分的には、IEEE 802.15.4プロトコルに依拠している。一つ以上の実施の形態で使用可能なプロトコルとの関連では、情報が二つの装置間で通信される時間経過として、「タイムスロット」が定義される。図10は、一つ以上の実施の形態のタイムスロット部分の実施例を示す。タイムスロットは、フレーム(または、物理パケットデータユニット(PPDU))およびフレーム間スペース(IFS)に分割される。フレームは、同期情報を含みデータペイロードを搬送する。IFSにより、受信エンドユニットがフレーム内のデータを処理する時間および送信機切換え時間が割り当てられる。PPDUおよびIFSはともに、フレーム内の搬送データ量で決まる長さに変更することができる。
フレームは、同期ヘッダ(SHR)、物理ヘッダ(PHR)、および物理的サービスデータユニット(PSDU)に分解できる。SHRは、受信装置にRF信号を取得させ、フレームに同期させるプリアンブルシーケンスおよびフレーム開始デリミッタ(SFD)を含むことができる。次いで、PSDUを用いて802.15.4MACおよびユーザーデータ情報の両方を搬送できる。更に注意すべきは、PSDUは、MAC形式および搬送されるデータ情報により決まる可変長で構成される点である。
図10を参照すると、フレームは更にシンボルに分割され、次いで、ビットに分割される。一つ以上の実施の形態では、各シンボルは、ベースバンドレベルで最下位ビットから最上位ビットまでが送信される4ビットを含む。
図11を参照すると、「スーパーフレーム」が多数のタイムスロットで形成される。スーパーフレームは、PDKが、RDCおよび/またはCRDCの固定装置を見付けることができるビーコン使用可能同期ネットワークで使用される。スーパーフレームは、RDCがどこかの所与の周波数に存在するかどうかをPDKに効率的に判別させる。
スーパーフレームは、タイムスロット0(TS0)が「ビーコンスロット」となるように構成できる。送信される各スーパーフレームは、ビーコンタイムスロットで開始できる。更に各タイムスロットは、PDKおよびRDCが通信できるように等間隔とする。
更に注意すべきは、一つ以上の実施の形態では、スーパーフレームはタイムスロットの分解能に応じて可変長とすることができる点である。スーパーフレーム内のタイムスロットの初期の数は、例えば16とできるが、一つ以上の他の実施の形態では、スーパーフレームは、異なる数のタイムスロットとすることができる。
図12を参照すると、「コーディネータースーパーフレーム」(cスーパーフレーム)が多数のスーパーフレームから形成されている。一つ以上の実施の形態では、cスーパーフレームはCRDCにより生成することができる。cスーパーフレームはスーパーフレームを超える一つ以上の利点を提供できる。例えば、cスーパーフレームはPDKのためのバッテリ管理を改善でき、高密度ネットワーク環境で分散型スーパーフレームおよびタイムスロットを提供できる。
図12に示すように、cフレームは多数のスーパーフレームを有する。各スーパーフレームは、図11を参照して上記に説明したように、ビーコンをもつことができるので、多数のビーコンがcスーパーフレームにより送信できる。これによりPDKは、それがシステム内にあるかどうかを迅速に決定できる。cスーパーフレームはスーパーフレームに番号を付けることもできるので、RDCおよびPDKはともに、フレーム構造内部のそれらの位置を見付けることができる。
図13は、図10を参照して、先に説明したようなタイムスロット、図11を参照して先に説明したようなスーパーフレーム、および図12を参照して先に説明したようなcスーパーフレームのフレーム構造全体を示す。
ビーコン
ビーコン
図11を参照して上記に説明したように、ビーコンはスーパーフレーム毎に送信することができる。ビーコンを用いて、システム情報および利用するフレーム構造のタイミングをPDK(およびCRDCが存在している場合はRDCも)に通報する。一つ以上の実施の形態では、そのような構成を、IEEE 802.15.4プロトコルを用いて実装することができる。但し、一つ以上の他の実施の形態では、通信は、一つ以上の異なる無線プロトコルに基づいて行うことができる。
一つのRDCが存在する(例えば、図1に示す)単一セル構成では、ビーコンは、スーパーフレームの境界のタイムスロット0で送信できる。ビーコンを定期的に送信することにより、PDKは、ウェイクアップして、ビーコンを短期間で見つけることができ、そのPDKがある特定のネットワーク内にあることを認識する。
多数のRDCが互いに近接した地理的位置にあるが、RDC間の同期が実装されていない非同期のマルチセル構成では(例えば、図2に示す構成)、PDKは依然として、ウェイクアップしてRDCの存在を検出し、各RDC上のビーコンの存在により各RDCと同期し、通信できる。
多数のRDCが存在する高密度領域では、CRDCが存在する可能性が高い。このような構成では、CRDCはビーコンを送信し、CRDCのカバー領域内の全てのRDCおよびPDKは、CRDCビーコンに揃えられる。CRDCは、cスーパーフレームおよび他の構成情報はもとより、各スーパーフレーム上でビーコンをRDCおよびPDKに送信する。
図14を参照すると、単一セル構成(例えば、図1に示す構成)では、ビーコンは特定数のタイムスロットに基づいて定期的に出力される。更に、一つ以上の実施の形態では、ビーコンはIEEE 802.15.4プロトコルに基づいて用いられ、添付される追加データによりそれがRDCであることが示される。各スーパーフレームが終了するときに、無線プロトコル内で許容差が与えられる追加のアイドル期間が存在してもよい。
ビーコンを送信した後、PDKは、「キャリア検知多重アクセス−衝突回避(CSMA−CA)」として当該分野で知られるものの規則に従うなら、直ちに応答できる。PDKが、現在のタイムスロットではチャンネルがビジーであることを知った場合、PDKは、同一の規則に従う別のタイムスロット内でRDCにアクセスするために一旦後退して、再試行できる。PDKがRDCと通信できない場合、PDKは次のビーコンまで待機し、再試行できる。
図15は、一つ以上の実施の形態による単一セル構成を示す。図15に示すように、単一の固定RDC140がバックエンドサーバ(不図示)に接続されている。図15に示す単一セルシステムは、例えば:オペレーティングシステム、アプリケーション、バックエンドサーバーインターフェース、およびシステムスタックを有する演算コントローラ;PDKのためのゲートウエイであり、認証を実行するRDC140(システムスタックおよびRDC140の両者が、PDKを有するユーザーに、バックエンドサーバからの認証に応じてアプリケーションにアクセスさせる);および必要なセキュリティ情報を含み、RDC140と無線で通信するためにかなり近接しているPDK142を含む。
PDK142がRDC140とハンドシェイクする実施例を図16に示す。RDC140は、スーパーフレームのタイムスロット0を基準として定期的にビーコンを出力する。最終的に、ユーザーはRDC140のカバー領域内部に歩いて、ユーザーのPDK142がRDC140からビーコンを検出する。PDK142は、それがこのRDC140(または、ネットワーク)に登録されているかどうか判定し、登録されていれば、PDK位置応答で応答する。次いで、RDC140は、PDKの位置応答を検出し、PDK142へのリンクリクエストを実行する。次いで、PDK142は、リンク付与で返答することによりリクエストを受諾し、これで二つの装置140、142は、データ交換モードになる。データ交換モードでは、二つの装置140、142は特定のセキュリティ情報を転送できるので、RDCはシステムスタック、計算コントローラ、および/またはバックエンド中央サーバを通じてシステムへのアクセスが可能になる。
RDC140とPDK142との間で定期的にデータを交換して、PDK142がまだRDC140の近傍にいることを確認する。データ交換が定期的に継続されている限り、アプリケーションはイネーブルのままであり、ユーザーはアプリケーションへのアクセスを継続できる。
ある時間が経過した後、ユーザーが歩いてRDC140から離れると、データ交換は終了させられ、その場合、システムスタックは、計算コントローラにPDK142が範囲外に出たことを指示する。次いで、計算コントローラはアプリケーションをディスエーブルにして、認証されていないアクセスを防ぐ。データ交換とは無関係に、RDC140はビーコンを定期的に送信し続けて、他のPDKがアプリケーションへのアクセス権を得るのを保証することができる。
図17を参照して、「コーディネータービーコン」(cビーコン)の構成を示す。コーディネータービーコンは、CRDC、またはCRDCのように振る舞うRDCにより生成される。上記の説明のように、CRDCは、その領域内の複数のRDCおよびPDKを覆う広い地理的領域をカバーできる。cビーコンは、図17に示すように各スーパーフレームの第1タイムスロットに送信される標準ビーコンとしてもよい。
一つ以上の実施の形態では、cビーコンは、IEEE 802.15.4の標準ビーコンと関係付けられるものと異なる特性を有していてもよい。例えば、標準のcビーコンは、そのビーコンがcビーコンであることを示すフィールドを有する。更にcビーコンは通常の動作では、CRDCから一方向の送信である。更にまた、cビーコンには、他のcビーコン関連情報、すなわち:スーパーフレーム内のスロット数;cスーパーフレーム内のスーパーフレーム数;隣接CRDCが動作するチャンネル数;現在のスーパーフレーム数;現在のcスーパーフレーム数;サイトID;CRDC ID;PDKスーパーフレームマスク;およびPDKタイムスロットマスクを含めることができる。
更に、注意すべきは、ビーコンは、各スーパーフレームのタイムスロット0でCRDCから送信されるが、スーパーフレームの残りのタイムスロットは、PDKとRDCの間の非同期通信のために空いたままでもいいという点である。用語「非同期」を用いてPDKとRDCの間の通信を説明する。というのは、RDCおよびPDKは共通のCRDCビーコンを共有しているが、PDKはRDCビーコンと直接同期されていなくてもよいからである。このように、PDKおよびRDCはピアツーピアネットワークを表しているように見える。
上記のcビーコン情報は、CRDCを用いるときに、システムを効率的に動作させる構成フィールドと関連している。例えば、規模の大きなシステムの場合には、システムのサービスプロバイダは、CRDCに対するRDCのカバー域に関する知識を有する。以下の説明は、これらのフィールドの詳細を提供する。
「superframe_len」フィールドはIEEE 802.15.4プロトコルにより支配されている。スロット数は、例えば、21から214までとすることができる。スーパーフレーム内のスロット数を用いてビーコンの繰り返しレートを定義できる。
「c-superframe_len」フィールドを用いて、PDK内の拡張された電力節約のために使用される高次レイヤのカウンタを定義することができる。c-superframe_len値は、スーパーフレーム内のビーコン数を定義することもできる。スーパーフレームがビーコンを持たないよう構成される場合、このフィールドは無視できる。
「superframe_cnt」フィールドを用いてcスーパーフレーム内部の現在のスーパーフレーム(または、ビーコン)のカウントを定義できる。スーパーフレームがビーコンをもたないように構成される場合、このフィールドは送信しなくてもよい。
「PDK_sf_ts_msk」フィールドを用いて、追跡モード中の、スーパーフレームカウントのビットならびにPDKスーパーフレームおよびタイムスロットシーケンスに使用するためのタイムスロットカウントを定義できる。スーパーフレームがビーコンをもたないように構成される場合、このフィールドは送信しなくてもよい。
PDK_sf_ts_msk値は、サービスプロバイダに一意のPDK識別値の一部と併せて使用され、PDKが位置識別子をRDCに返送するのを可能にする正確なスーパーフレームおよびタイムスロットを決定するために使用できる。この操作を実行するのに必要なロジックおよび変数を図18に示す。
更に、一つ以上の実施の形態では、特定PDKのマスク値を設定するために、「set_pdk_msk_val」関数を用いることができる。マスクは、スーパーフレームおよびタイムスロットのカウントならびにサービスプロバイダのPDK IDに使用して、フレーミング構造内でPDKがアクティブになるスーパーフレームおよびタイムスロットを決定する。言いかえると、set_pdk_msk_val関数を用いて、PDKがどの時間にRDCと通信できるかを確立するために、PDK用のマスクを設定できる。この関数は、合格または失敗の指示を返してマスク設定が成功したかどうかを示す。逆に、特定PDKが用いているマスク値を取得するために、「get_pdk_msk_val」関数を用いて現在のPDKのスーパーフレームおよびタイムスロットのマスクパラメータを取り出すことができる。
例えば、上記のマスキング手法を用いて、所与のセル(例えば、RDCの無線カバー領域)内部の個々のクライアントの装置(例えば、PDK)を、コマンドによるリアルタイムの再プロビジョニングを介して、アドレス指定することができる。従って、言いかえると、クライアント装置の送信および受信の両方にタイムスロットを予約することにより(ネットワークが確立したマスクに基づいて)、クライアントの送信および受信のタイムスロットを効率的にコーディネートして、衝突の可能性を低下させることができ、層状のクライアントアクセス、特定クラスタの割当て、および/または優先的な、競合のないシステムアクセスに対する個人ユーザーを狙うことが可能になる。更に、一つ以上の実施の形態では、ビットマスクを変更して特定ユーザー(または、ユーザークラス)を含めたりまたは排除したりできる。更に、一つ以上の実施の形態では、ビットマスクを変更して、ネットワーク上のトラフィック負荷が変化するときに、ユーザーまたはユーザークラスによるネットワークへのアクセスを動的に変更できる。更に注意すべきは、特定クライアントがネットワークを退出すると、そのクライアントの以前に予約したタイムスロットが、ネットワーク内の一つ以上の他のクライアント装置に再割当てできる、という点である。
実施例を提供するために、特定の固定リーダー装置(例えば、RDC)の近傍に多数のクライアント装置(例えば、PDK)があるとする。これらのクライアント装置のそれぞれは、位置応答を提供する以外に、安全なトランザクションを実行するためにリーダー装置と何らかのデータ交換をリクエストできる。衝突を低減させ、各クライアント装置がリーダー装置と「会話」するタイムスロットをコーディネートするために、マスクを各クライアント装置に通信して、クライアント装置がリーダー装置と通信すべき時間を設定する。更に、クライアント装置の内の特定の一つに、あるレベルの優先権を与えることができ、その場合、マスクを適切に設定する。例えば、マスクは、PDKのユーザークラスに従って、またはPDK自体のクラスに従って設定できる。このような差別化を容易にするために、特定クライアント装置またはそのグループに対してマスクを設定するときに使用するために、優先権レベルまたは層状レベルデータをRDCまたはCRDC内に存在させることができる。従ってこの方法では、動的なリアルタイムの層状クライアントアクセスのための技法が提供される。更に注意すべきは、一つ以上の実施の形態では、バックアップ手法としてCSMA-CAメカニズムを実装してデータ交換を容易にできる点である。
更に、一つ以上の実施の形態では、無線ネットワーク内部のどこであろうと、特定ユーザーまたはクライアント装置への/からのデータを転送/受信する層状アクセスシステムを利用すると、ネットワークを変更せずにネットワーク全体の2方向の通信を同時に動作させることが可能になる。従って言いかえると、一つ以上の実施の形態は、自立型の無線近接検知およびデータ転送ネットワークに関連するが、そのようなネットワークを用いて、ネットワーク上の大部分のクライアント装置が使用している(または、典型的に使用する)アプリケーションの内の一つ以上とおそらく無関係なデータを通知し、連絡し、または転送することができる(そのようなアプリケーションは、例えば、追跡、アクセス制御、および/またはデジタル著作権管理を目的としている)。別の実施例では、ネットワーク装置は、PDK IDを特定ユーザーに関係付けることができ、次いで、ユーザーの識別に基づいてメッセージ能力を提供する。従ってこの場合、一つ以上の実施の形態を、様々なユーザーに多数のメッセージレベルを提供するために層状に組合せることができる。
ネットワークに層を割り当てる能力は、目標のクライアント装置からの応答の待ち時間を短くすることもできる。従って、2方向ネットワーク能力を巧みに利用するクライアント装置に機能を統合することにより、一つ以上の実施の形態によるシステムは、汎用のデータレートの低い2方向ネットワークで、リアルタイムのクライアントコマンドを介して、同時通信および外部装置の制御を可能にすることができる。
一つ以上の実施の形態によるcビーコン情報の説明を続けると、「site_ID」フィールドは、各CRDCがCRDCのカバー領域内部の全てのPDKおよびRDCに送信する値を含むことができる。「site_ID」値により、PDKは、現在のサイトにアクセスできるかどうか、またはそのサイトのネットワークにアクセスする許可をリクエストする必要があるかどうかを判断できる。
図19および図20を参照して、cビーコンの使用法の説明に戻る。一つ以上の実施の形態による位置追跡の実施例を図19に示す。図19に示すシステム150には様々な種類の装置がある。最初に、システム情報を提供し、RDCおよびPDKの同期を容易にするCRDC152がある。システム150は、それぞれのセル158、160内部のPDKを受信して各PDKのステータスを報告するRDC154、156も有する。システム150は、携帯型の、動き回れるPDK162を更に含む。更にシステム150は、CRDC152を制御し、RDC154、156から情報を取得し、そしてコンピューターモニタ(不図示)を介して監視要員に画像表示を提供できるバックエンドコンピュータであるサーバ164を有する。
従って、図19は、PDKの位置追跡を可能にする方法およびシステム150の様々な要素間のハンドシェイクを示す。CRDC構成内のPDK位置追跡のハンドシェイク実施例を図20に示す。CRDC152は、各スーパーフレームのタイムスロット0でビーコンを定期的にブロードキャストする。CRDCセルの境界内部のイネーブルにされたクライアント装置はビーコンを受信する。PDK162がビーコンを受信して、そのビーコンを登録するシステムからのビーコンであることを判定してから、PDK162は、RDC154、156が受信するPDKの位置応答をブロードキャストする。RDC154およびRDC156の両者は、応答を受信し、PDK ID、信号品質指標をログ記録し、情報にタイムスタンプする。次いで、情報のパケットをサーバ164に送信して、サーバ164は、各RDC154、156からのデータを処理し、オペレータに提示される位置評価を実行する。次のスーパーフレームの開始で、ビーコンは再度送信され、PDK162が領域外になって聞こえなくなるまで処理が繰り返される。
図21を参照して、PDKおよびRDCの両方がCRDCセルの境界内部でコーディネートされるシステム170を示す。一つ以上の実施の形態では、RDCは固定装置であるが、時に再配置されることがあるので、RDCは、最初に、動作するタイムスロットおよび周波数をともに手動で構成してコーディネートする。
図21に示すように、一つのCRDC172および6つの小さなRDCセル174、176、178、180、182、184が存在している。CRDCセル172は、RDCセル174、176、178、180、182、184に至る所のカバー域を提供する。RDCセル174、176、178、180、182、184はそれぞれ、RDC186、188、190、192、194、196が同一チャンネル上でPDK198と通信しようとする場合に、衝突率が高くなってしまうようなやり方で、隣接するRDCに重なっている。想定されるのは、RDC186、188、190、192、194、196を全て異なる周波数とすることであるが、PDK198はある期間の間、それぞれの周波数でアクセスする必要がありバッテリ寿命が短くなってしまう。RDC186、188、190、192、194、196間の干渉をなくし、PDK198に安全なトランザクションを行う効率的な手段を提供するために、図21に示されるシステム170を用いることができる。
PDK198のバッテリ節約に対してシステム170を最適化するために、RDC186、188、190、192、194、196にはそれぞれ、二重のRF物理インターフェースが提供される。主インターフェースは、cビーコンおよび近接配置のPDK198をモニタするため、およびPDK198にその特定のRDCと更に通信を続けるには別のチャンネルに切換えるよう合図するためにある。この場合、CRDC(不図示)はcビーコンを送信でき、それにより、全てのRDCおよびPDKはタイミング同期が得られる。
図21に示す構成に基づいて、上記のcビーコンフィールドは以下のように構成できる:superframe_len=4(24=16タイムスロット);c-superframe_len=4(24=16スーパーフレーム);CRDC_chan_flags=b0000000000000010(最上位ビットから最下位ビットまで − CRDCチャンネル);PDK_sf_ts_msk=b000000000011111(スーパーフレームカウントの二つの最下位ビット以外の全てをマスクし、タイムスロットビットはどれもマスクしない);site_ID=0x1234(任意のサイト識別);およびCRDC_ID=0x0001(任意のCRDC_ID)。
PDKに固有の別の情報片は、一意のサービスプロバイダPDK IDである。一意のサービスプロバイダPDK IDは、PDKに配置され、マスクを適用する前にスーパーフレームおよびタイムスロットのカウントと比較されるが、時間基準の観点からはスーパーフレームおよびタイムスロットのカウントに影響を与えない。この場合、このPDKに対する一意のサービスプロバイダPDK IDは0x0003である。
cビーコンに上記説明の値を用いると、システム属性は以下のようになる(スーパーフレームは16タイムスロット長さなので、16タイムスロットを越えるたびに、cビーコンが創出されて、正しいシステムIDをもつシステムが存在しているかどうか判定できる):cスーパーフレーム長さを16に設定する;CRDC_chan_flagsが、システムで利用可能なCRDCチャンネルの数をPDKに指示する;PDK_sf_ts_mskが、どのスロットに応答するかを決定するために、どのビットをスーパーフレームおよびタイムスロットのカウントと論理積をとるかを指示する(この場合には、PDK_sf_ts_mskは、スーパーフレームおよびタイムスロットのカウントと論理積される16進値で0x001Fであり、一つの応答タイムスロットが得られる);およびsite_IDおよびCRDC IDは任意の値であり、一意の識別値を選択するためにサービスプロバイダのために残される。
上記説明の例示のシステム構成情報を用いて、0x0003の一意のサービスプロバイダIDをもつPDKを有して、CRDCフレーミング構造内でPDKが動作する方法を図22に示す。図22に示すように、c-superframe_lenは、16に設定され、従ってスーパーフレームカウントは、0から15までカウントし、次いで0でやり直される。次いで、それぞれのスーパーフレームは、最初のタイムスロットがタイムスロット0である16のタイムスロットおよびビーコンを含む。superframe_lenも16に設定され、従ってスーパーフレーム毎に16タイムスロットがある。再度、タイムスロットは0から15まで番号を付され、スーパーフレーム毎に0でリスタートされる。
一つ以上の実施の形態では、システムにより設定されるパラメータおよび一意のサービスプロバイダPDK IDに基づいて、PDKは、モジュロ4ベースで各スーパーフレームのタイムスロット3内で周期的にPDK位置応答を送信する。これにより、cスーパーフレームのスーパーフレーム0、4、8、および12のタイムスロット3内でPDKが応答することになる。注意すべきは、PDKはCSMA−CA規格に従う、ということ、およびPDKがそのタイムスロットで応答できない場合、応答するために次に指定されたスーパーフレームおよびタイムスロットまで待機できる、ということである。
RDCがPDKとの通信を開始するようリクエストする場合、RDCは次の偶数のタイムスロットで直ちに応答でき、この場合、そのタイムスロットは4である。どのRDCも応答できるが、RDCはCSMA−CA規則を用いてからPDK送信に応答しなければならない。RDCがPDKと通信を開始する場合、後続するタイムスロットを用いて、双方向通信が開始できる別のチャンネルに移るようPDKに命令できる。
更に、一つ以上の実施の形態では、スーパーフレームカウント内のマスクされないビットが一意のサービスプロバイダPDK IDの対応するマスクされないビットと等しくなるときに、アクティブなスーパーフレームが生成されることがある。この場合、スーパーフレームマスクは0x003の値であり、一意のサービスプロバイダPDK IDは0x0003である。
この情報により、下記論理式に従う計算が行われる。
b000000000000 スーパーフレームカウント[15:4]
xor b000000000000 一意のサービスプロバイダPDK ID[14:3]
b000000000000 XOR関数の結果
and b000000000111 スーパーフレームマスク[11:0]
b000000000000 AND関数の結果
全てのビットをNOR
1 結果は真
b000000000000 スーパーフレームカウント[15:4]
xor b000000000000 一意のサービスプロバイダPDK ID[14:3]
b000000000000 XOR関数の結果
and b000000000111 スーパーフレームマスク[11:0]
b000000000000 AND関数の結果
全てのビットをNOR
1 結果は真
上記のように、スーパーフレームカウントの一部は、一意のサービスプロバイダPDK IDの一部と排他ORされる。排他ORの結果は全て0となる。次いで、スーパーフレームマスクが、排他OR関数の結果とANDされる。AND演算結果は全て0となる。次いで、AND関数の結果を、全てのビットを互いにNORすることにより0と比較すると、1つまり「真」の出力が得られ、これはスーパーフレームカウントと一意のサービスプロバイダPDK IDとの間のビット比較が一致することを示す。
アクティブタイムスロットは、タイムスロットカウントの3つの最上位にあるマスクされないビットが、一意のサービスプロバイダPDK IDの3つの最下位ビット内のマスクされないビットと等しくなり、タイムスロットカウントの最下位ビットが1である(PDKは奇数フレームで送信される)場合に生成される。この場合、タイムスロットマスクは0x7の値をもち、一意のサービスプロバイダPDK IDの3つの最下位ビットは0x3である。
この情報により、下記論理式に従う計算が行われる。
b011 タイムスロットカウント[3:1]
xor b011 一意のサービスプロバイダPDK ID[2:0]
b000 XOR関数の結果
and b111 タイムスロットマスク
b000 AND関数の結果
全てのビットをNOR
1 結果は真
b011 タイムスロットカウント[3:1]
xor b011 一意のサービスプロバイダPDK ID[2:0]
b000 XOR関数の結果
and b111 タイムスロットマスク
b000 AND関数の結果
全てのビットをNOR
1 結果は真
上記に示すように、タイムスロットカウントは一意のサービスプロバイダPDK IDの一部と排他ORされる。排他ORの結果は全て0となる。次いで、タイムスロットマスクが、排他OR関数の結果とANDされる。AND演算結果は全て0となる。次いで、AND関数の結果を、全てのビットを互いにNORすることにより0と比較すると、1つまり「真」の出力が得られ、これはタイムスロットカウントと一意のサービスプロバイダPDK IDとの間のビット比較が一致することを示す。
完了する必要がある計算の最後の部分(上記説明したような)は、スロットカウントの最後のビットが奇数スロットを示す「1」であることを検証するためである。マスクされないスーパーフレームおよびタイムスロットのビットが適切な一意のサービスプロバイダPDK IDと一致しない場合、その結果は、「偽」となり、一致が起きない。上記実施例では、スーパーフレームマスクが、スーパーフレームカウントの二つの最下位ビットをマスクしないように設定して、PDKにcスーパーフレームカウントより高い頻度で出現させることが可能であることを示した。スーパーフレームマスクを4ビットに増加させることにより、この実施例では、一つのcスーパーフレームあたり一回、PDKに応答させることができ(cスーパーフレームが16に設定されたので)、マスクのためのモジュロは24、つまり16となる。
タイムスロットマスクは、タイムスロットを決定するために全てのタイムスロットビットが関連付けられるよう設定できるので、一つのスーパーフレームあたり一回の応答が可能になる。更に注意すべきは、PDKが一つのスーパーフレーム内で応答できる回数を増加させるために、幾つかのタイムスロットビットをマスクすることが可能になる、ということである。
一つ以上の実施の形態では、PDKは、定期的にウェイクアップして特定システム内にいるかどうかを判定することができる。定期的にウェイクアップすると、PDKは、システム情報とともに、特定システムが存在することを示すcビーコンを検出する。PDKは、システム情報を収集して、cスーパーフレームの現在のスーパーフレームカウントを判定する。PDKは、システムのバッテリ節約を直ちに開始するためにパラメータ(例えば、PDK_sf_ts_msk)を導入することもできる。
おおよその時間に基づいて、次のスーパーフレームがPDKが通信すべきものであると思われたら、その直前にPDKはウェイクアップして、ビーコンを受信して、PDKの位置応答メッセージで応答を開始する。
図23に示すように、CRDCは、各スーパーフレームのシステム情報を更新し、全てのPDKおよびRDCに現在の情報をもつcビーコンを出力できる。次いで、PDKは、所定のスーパーフレームおよびタイムスロットおよび応答を待つ。この局面は、PDKがCRDCセルを去るか、またはRDCがPDKに応答するまで続く。
上記の説明のように、CRDCはcビーコンの出力を継続し、PDKは定期的にウェイクアップしてスーパーフレームに再整列し、cビーコンに応答する。RDCが存在して、PDKとの通信を望む場合、RDCは、PDKの送信後に直ちに利用可能な偶数タイムスロットに応答できる。図24は、PDKとRDCの間の通信のハンドシェイクが行われる方法を示す。特に、図24は、一つのCRDC、二つのアクティブチャンネルをもつ一つのRDC(すなわち、二つの無線リンクを用いる)、および一つのPDKを示す。
図24の参照を続けると、CRDCは、RDCおよびPDKを整列させるcビーコンを出力する。PDKは、cビーコンのスーパーフレームカウントが、PDK内部の所定のアクティブスーパーフレームカウントと相関をもつよう実現し、次いで、PDKの位置応答でシステムに応答するための適切なタイムスロットを待機する。PDKがcビーコンチャンネル上で応答すると、RDCはその応答を検出し、PDKと関係しようと決定する。次いで、RDCは、自身のRDC ID、PDKのID、チャンネル2に切換えるコマンド、およびPDKがそれに基づいて応答すべき予測スーパーフレームおよびタイムスロットを含むメッセージを創出する。それに応じてPDKは、チャンネル2に切換え、適切なスーパーフレームおよびタイムスロットのカウントを待って、PDK IDおよび宛先のRDC IDと併せてリンクリクエストを送信する。次いで、宛先のRDCはその情報を受信し、リンク付与でPDKに返答する。これで2つの装置間で通信が開始され、適切な情報を交換してPDK−RDCのリンクが維持される。同期を維持するために、RDCは、定期的にPDKとの通信周波数を定義し、PDKへのリクエストを定期的に生成して情報を交換する。次いで、RDCがスーパーフレーム同期を維持しているので、PDKがそのウェイクアップパラメータをRDCのものに再構成できる。
注意すべきは、一つ以上の実施の形態では、直ぐ上で説明したように、RDCは二重の物理的インターフェースを有し、チャンネル1でCRDCとの同期を維持し、その一方でチャンネル2で一つ以上のPDKと関係するという点である。チャンネル1に接続された物理的インターフェースは、チャンネル2の物理的インターフェースにタイミングを提供する。
更に、RDCは両チャンネルの情報を有するので、RDCは、チャンネル2にリダイレクトを望むPDKと、チャンネル2上にいるPDKのコーディネートを提供できる。より詳細には、同じタイムスロットを要求する別のPDKがチャンネル1に存在し、RDCがそれと関係することを望む場合、RDCは、PDKがRDCと通信する際の基準であるスーパーフレームおよびタイムスロットを移動させることができる。
CRDCスロットおよびチャンネルコーディネート
CRDCスロットおよびチャンネルコーディネート
一つ以上の実施の形態では、CRDCをサーバへのリモート接続を介して、または自動的に構成できる。リモート構成を用いて、サーバは、CRDCセルの境界内部に配置されたRDCの知識をもつことができ、最適なチャンネルおよびタイムスロットの計画を実行できる。
CRDCを自動的に構成すると、CRDCは全てのチャンネルをスキャンし、最も干渉が少ないチャンネルを見付けることができる。CRDCは、次いで、cビーコンの送信を開始できる。
CRDCセルの境界内部に配置される全てのRDCは、ローカルのCRDCデータベース内にCRDCを配置でき、他のCRDCが存在しているかどうかを判定するために全ての他のチャンネルのスキャンを完了させることができる。多数のCRDCが見つかった場合は、RDCは、可能であれば、それぞれのCRDCにその発見を通信できる。
それぞれのCRDCは、そのRDCを通じてチャンネルおよびタイムスロットを設定するようコーディネートしてCRDC間の干渉を防ぐことができる。一つ以上の場合には、CRDCはタイミングをコーディネートされる必要がないので、CRDCは別のチャンネルを選択してタイムスロット情報を無視できる。更に、注意すべきは、二つ以上のCRDCを検出したRDCは、最良の信号品質をもつCRDCを選択できる、という点である。
プロトコル動作
プロトコル動作
以下に、CRDC構成を用いる単一セルのコーディネートされたシステム内のプロトコル動作を説明する。一つ以上の実施の形態では、単一セルと、コーディネートされたマルチセル構成との間の相互動作を可能にするのに必要な追加のプロトコルフィールドが存在する。そのような追加プロトコルフィールドは、互いに近接しているか、またはCRDCセル内に配置されているRDCおよびPDKに情報を提供できる。
ネットワーク形式の値を用いてセルネットワーク構成を定義する。このフィールドを受信するRDCは、このフィールドに基づいて動作モードを決定できる。RDCが、別の送信RDCから単一セルのネットワーク形式を受信した場合、RDCは別のチャンネルに同調して他のRDCとの衝突を回避できる。RDCがコーディネートされたマルチセルのネットワーク形式を受信した場合、RDCはマルチセルのコーディネートされたシステムに参加できる。RDCがCRDCとコーディネートされたマルチセルのネットワーク形式を受信した場合、RDCはサイトIDが同一であるならCRDCネットワークに参加できる。
PDKがこの情報を受信することもでき、その動作モードを調整して利用されるシステムに準拠できる。PDKが単一セルのシステムを検出した場合、PDKはより多くのIEEE 802.15.4プロトコルに適合でき、その方法でRDCと通信する。PDKは、特定RDC IDと通信するよう要求されることを認識している。PDKは、ローカル近傍の他のRDCの他のチャンネルを定期的にモニタする能力をまだ有している。
システムがコーディネートされたマルチセルであるとPDKが検出した場合、PDKは、コーディネートされたネットワーク内で他のRDCが使用中の周波数を示す追加情報を受信し、システム動作パラメータを適切に調整できる。
システムがコーディネートされたマルチセルCRDCであるとPDKが検出した場合、PDKは動作パラメータを適切に調整できる。PDKは、cビーコンが存在することを肯定応答し、PDKの位置応答をブロードキャストできる。PDKは、CRDC ID以外の異なるIDをもつRDCが、PDKと通信しようとしていることも理解できる。
「ビーコンソース」フィールドは、ほぼ近傍にある全てのRDCおよびPDKに、生成される形式のビーコンを示すことができる。この情報は、特に、マルチセルCRDCシステムの時に有用であり、RDCに、RDCが生成したビーコンとCRDCが生成したビーコンの区別をさせることができる。
「ブロードキャストフラグ」は、送信されている情報が、特定のプロトコル情報を受信できる全ての装置に意図的にブロードキャストされていることを、全ての受信器に示すことができる。場合によっては、特定PDKに送信されるメッセージを、全てのPDKにブロードキャストしてもよい。このフラグは、その情報の取扱い方をPDKが決定する際に役立つ。
タイムスロット選択フィールドは、システム内にタイムスロットを構成する方法をPDKおよびRDCに指示することができる。更に、このフィールドを用いて、RDCおよびPDKが、応答に偶数ベースタイムスロットを使用するか、または奇数ベースを使用するかを決定することができる。
以下の説明は、例えば、単一セル構成内で動作し、どれかの中央サーバに配置される電子ゲーム(カジノで見られるもののような)に基づく。但し、注意すべきは、上記したように、用途および使用法の実施例は、説明および簡明性のためであって本発明を限定するものではない。
本ゲームは、ハードウエアに統合されている常駐のRDCおよびゲームへのアクセスを許可するシステムスタックを有する。RDCは、ゲームコントローラに取付けるか、またはシステムスタックおよび中央サーバへのインターフェースを含む別体のコントローラを使用できる。
簡単にするために、RDCとサーバのどの相互作用も、説明するトランザクション内でシステムスタックとサーバのインターフェースアプリケーションを考慮に入れることを読み手が理解していると仮定する。
この説明は、システムの基本的な初期化およびシステム内で関係付けられる間に発生するRDC/PDK相互作用を含む。以下の考え方は、例えば、単一セル構成内のカジノゲームが、多数のプレーヤPDKにより設定される方法を定義する。電力がゲームおよびRDCに加えられると、内部回路は、初期化機能およびオペレーティングシステムおよびゲームのロードを実行する。ゲームおよびRDCは、中央サーバに電力が加えられたことを指示する。システムスタックがコントローラ内にロードされ、送受信機をディスエーブルにしてRDC装置が静的モードで始動する。RDCは最初に単一セル環境で動作するよう構成され、当該分野の技術者には言うまでもない幾つかの基本的な設定条件を要求する。
サーバは、RDCの自動発見モードを設定できる特定構成モード内に本ゲームを配置するか、またはRDCの動作に関連するパラメータを手動構成するよう選択できる。サーバが自動発見モードにRDCを配置した場合、RDCは、RDC IDおよびそのパスワードに対してランダム値を生成し、サーバに返送する。
サーバがRDCを手動で設定するのを選択した場合、サーバは、RDC IDおよびパスワードを供給できる。サーバは、ネットワークトポロジーおよびRDCが動作するのに好適なチャンネルも送信できる。次いで、中央サーバは、ゲームへのアクセスを許可するためにRDCが使用するサイト情報をゲームコントローラに送信できる。サーバがRDCを構成すると、サーバはRDCおよびゲームをイネーブルにする。
スタンドアロンRDC(サイト識別子なし)のこの構成では:
これは単一セルRDCでありサイト情報が不要なので、サイトIDは0に設定する;
RDC IDは任意に選択する;
cスーパーフレーム長さは、スーパーフレーム0内の32スーパーフレーム毎に一回ウェイクアップし、RDCと情報を交換して関係を維持する必要があることをPDKに示す32スーパーフレームに設定する;
スーパーフレーム長さは、特定システムではスーパーフレームの標準値である16に設定する;
ネットワーク識別子は、イネーブルにされたRDCからのビーコンであることをPDKに理解させる;
およびネットワーク形式は一つ以上の幾つかのパラメータを指示する(例えば、ネットワーク型式は単一セルネットワークであることをPDKに示す ――他のRDCはどれもこのRDCと関係していない、従って、他のRDCはこのチャンネルにアクセスしようと試みていないことをPDKに示し、ビーコンソースはそのビーコンがRDCからでありCRDC装置からではないことをPDKに示し、そのブロードキャストのフラグは、メッセージがRDCからブロードキャストされていることをPDKに示し、タイムスロット選択フィールドは、PDKがIEEE 802.15.4ビーコン型のRDCとのハンドシェイクを使用すべきことを示す)。
次いで、RDCは全てのチャンネル(または、事前構成されたチャンネル)をスキャンして、何らかの他のIEEE 802.15.4またはクライアント装置が存在しているかまたは何らかの他の干渉が発見されたかどうかを判定する。
これは単一セルRDCでありサイト情報が不要なので、サイトIDは0に設定する;
RDC IDは任意に選択する;
cスーパーフレーム長さは、スーパーフレーム0内の32スーパーフレーム毎に一回ウェイクアップし、RDCと情報を交換して関係を維持する必要があることをPDKに示す32スーパーフレームに設定する;
スーパーフレーム長さは、特定システムではスーパーフレームの標準値である16に設定する;
ネットワーク識別子は、イネーブルにされたRDCからのビーコンであることをPDKに理解させる;
およびネットワーク形式は一つ以上の幾つかのパラメータを指示する(例えば、ネットワーク型式は単一セルネットワークであることをPDKに示す ――他のRDCはどれもこのRDCと関係していない、従って、他のRDCはこのチャンネルにアクセスしようと試みていないことをPDKに示し、ビーコンソースはそのビーコンがRDCからでありCRDC装置からではないことをPDKに示し、そのブロードキャストのフラグは、メッセージがRDCからブロードキャストされていることをPDKに示し、タイムスロット選択フィールドは、PDKがIEEE 802.15.4ビーコン型のRDCとのハンドシェイクを使用すべきことを示す)。
次いで、RDCは全てのチャンネル(または、事前構成されたチャンネル)をスキャンして、何らかの他のIEEE 802.15.4またはクライアント装置が存在しているかまたは何らかの他の干渉が発見されたかどうかを判定する。
事前構成された情報で、RDCは、干渉が最も少ないチャンネルを用いて、cスーパーフレームカウント、スーパーフレームカウント、および直ぐ上で説明した表の情報によりビーコン送信を開始する。
図25に示すように、スタンドアロンモードでは、RDCは、全てのスーパーフレーム上でビーコンを送信し続ける。直ぐ上で説明した表の情報を、全てのスーパーフレーム内のスーパーフレームカウントとともに送信して、PDKに構成させ、システムと同期させる。スーパーフレームカウントがスーパーフレーム長さから1を引いたカウントになると、スーパーフレームカウントは次のcスーパーフレームに向けて0からカウントを開始する。
それぞれのビーコン送信が終了するとき、フレームチェックシーケンス(FCS)が、IEEE 802.15.4の物理レイヤの一部として付加される。FCSはフレーム内で搬送されるデータの保護を提供する。ビーコンは、全体フレーム(または、タイムスロット)を占有しないので、図示の斜線はFCSとIFSの間の追加の空き時間を示す。RDCは、ディスエーブルされるかまたは電力が停止されるまでビーコン送信を維持する。動作シーケンスのこの時点では、RDCに登録されたPDKはなく、RDCに登録されて認証を受けていないPDKは、アクセス権を得ることができない。
上記のカジノゲームの実施例を再度参照すると、所有物にまだ登録されていないPDKを有するプレーヤが、RDCセルに入ってくる。PDKはバッテリ節約モードであり、ネットワークを探すために定期的にウェイクアップする。図26に示すように、PDKは深いスリープ状態で始動する。そのうちウェイクアップタイマーの期限が切れて、PDKをイネーブルにし、受信機を同調させる。次いで、PDKは、同調されたチャンネルを、1周期17タイムスロット(1スーパーフレーム+1スロット)、または約83msの間、モニタする。17タイムスロットの制限は、16タイムスロットのスーパーフレーム、およびPDKが最初に受信したとき、ビーコンの始まりを見失うかもしれないということに基づく。追加の1スロットは、ビーコンが存在する場合、その受信を保証するのに必要な重なりを提供する。
ビーコンが検出されない場合、チャンネル番号をインクリメントし(モジュロ16)、PDKはそのウェイクアップタイマーをリセットし、深いスリープモードに戻る。ビーコンが検出された場合、PDKは、ネットワークIDをチェックし、見つからなかった場合、チャンネル番号を再度インクリメントし、ウェイクアップタイマーをリセットして深いスリープモードに戻る。ネットワークIDが検出された場合、PDKはRDCとの通信リンクを確立するよう試みる。この時点で、PDKは、0x1234のRDC IDを有するチャンネル1の単一セルネットワークを発見し、RDCは、ローカルの近傍にある何れかのPDKの注意を引こうとしていることを示すブロードキャストモードになっている。
図27を参照して、認証拒否のハンドシェイクを示す。RDCは、上記したような情報を有するビーコンをブロードキャストしている。PDKはブロードキャストモードのビーコンを検出し、ネットワーク構成およびRDC IDを決定し、RDC IDおよびPDK IDを含むPDK位置応答を返す。RDCは、PDKからの応答を検出し、0x9876(任意)の公開IDを有するPDKがプレイするためにゲームに接続しイネーブルにされるのを希望していると中央サーバに通報する。その一方で、RDCは、PDKに直ちに返答して認証を待つよう指示する。これによりPDKは、ビーコン内に配置されるフィールドにより定義されるように、ビーコンが存在しなくなる(すなわち、PDKがそのRDCセルからいなくなる)まで、またはRDCが応答を返すまで、ビーコンへの応答状態を保持する。
次いで、中央サーバはシステムスタックと連携して、所有物にまだ登録されていないPDKの特定公開IDを認識しないよう選択できる。RDCはそのビーコンの出力を継続する。PDKから次のウェイクアップおよびPDK位置応答があると、RDCは、PDK IDを検出し、そのデータベース内部で、このPDKのための認証パラメータを調べる。認証が拒否されたことを判定し「認証拒否」コマンドをPDKに送信する。特定のPDKが認識されない、つまり認証されない場合、そのPDKのユーザーを登録するよう所有物のスタッフ要員に通知が送信され、および/または一つ以上の実施の形態では、一台以上のマシンを用いてこの所有物に登録するようユーザーを促す。
PDKは、このRDC IDにはもう応答しないことを示すフラグをたててローカルメモリのこのRDC IDを一時的に格納する。次いで、PDKはバッテリ節約モードに戻って、図26を参照して説明したように、定期的に全てのチャンネルをスキャンする。
更に、図27を参照して、PDKがその地理的位置を常に知っているとは限らないので、PDKは各チャンネルをモニタし、各ビーコンを復号化し続ける。最終的に、PDKは、RDCがまだビーコンを送信しているチャンネルに戻り、RDC IDを含むビーコン情報を復号化し、応答すべきでないと決定する。
更に、PDKは、スキャンする間ビーコンが存在しなくなるまで、そのローカルのデータベースにRDC IDを維持でき、ビーコンがなくなった時点でRDC IDはデータベースから削除される。ビーコンがなくなってからデータベースのRDC IDを削除するまでの時間は、以前のシステム試験の間に決定できる。
RDCのビーコンが所与の時間の間なくなって、PDKがRDCセルをすでに去ったことがPDKに示されると仮定する。そのRDCビーコンが次に検出されると、PDKは図27に示すようにRDCへのアクセス権を得るよう再度試みる。今回の違いは、PDK IDがRDCのローカルデータベース内にあり、RDCはホストシステムに通報せずに認証を拒否できることである。次いで、PDKは、認証が拒否された後、先に説明したような動作する。
一つ以上の実施の形態では、所有物内部で動作する認証をホストシステムがPDKに付与すると、一つ以上の異なる局面が存在する。一つの局面では、RDCはビーコン送信の一部としてPDK IDを送信して、RDCが通信を希望していることをPDKに通報し、PDKは、PDKの位置応答で応答する。別の局面では、PDKはRDCセルに戻り、ビーコン(PDK IDがあってもなくても)を検出後、PDK位置応答を返す。どちらの場合でも、RDCは、PDKの公開IDを有するPDKの位置応答を検出し、RDCは、RDCとPDKのリンクを開始するよう試みるリンクリクエストを出す。図28は、例えば、PDK認証付与のためのRDCとPDKのハンドシェイクを示す。
図28に示すように、RDCは、全てのスーパーフレームでビーコンをブロードキャストする。図示していないが、PDKがバッテリ節約のために使用するスーパーフレームカウンタの値も含まれる。ビーコンは一つ以上の異なる方法でブロードキャストできる。システムはPDKを認証したところであり、ビーコンに、ある時間の間、PDKの公開IDを含めるか、または別の方法では、ビーコンをPDKの公開IDなしで送信できる。上記のように、PDKがRDCセル内にいて、その応答が非アクティブになっている場合、PDKがビーコン内のそのIDを検出すると、そのIDによりRDCへの応答を再アクティブ化でき、RDC IDとPDK公開IDの両方をそのPDKの位置応答内で送信できる。
PDKがRDCセル内に再度入ってきたばかりで、RDCのビーコン(PDKの公開IDがあってもなくても)を検出した場合、PDKは、RDC IDおよび自身のPDK公開IDに再度応答する。次いで、RDCはそのRDC IDおよびPDK公開IDを検出して、そのRDC IDおよびPDK公開IDの両方をもつリンクリクエストをPDKに直ちに送信し、RDCがPDKとのリンクを開始したいことを示す。PDKはリクエストを検出して、両IDが含まれるリンク付与で応答する。RDCおよびPDKは、アソシエーションモードに入り、次いで、定期的にデータ交換を提供してPDKがRDCの範囲内に確実に留まるようにする。この定期的なデータ交換は先に説明したパラメータに基づいて行う。他のPDKがRDCにアクセスするために用いるビーコンは、データ交換の間に交互配置される。最終的にRDCは、サーバが判定する非活動に基づいてデータ交換を終了するか、またはPDKがRDCセルを去って、もうその範囲内にいないことにRDCが気付いてデータ交換を終了する。
更に注意すべきは、無線システムで起きることがある無線干渉の問題のため、単一データ交換の欠如があっても、RDCおよびPDKはリンクを断念しなくてもよいという点である。RDCは必ずしもバッテリ容量を制限する必要がないので、RDCは、スーパーフレーム内の全てのタイムスロットのモニタを、RDCが送信するこれらのフレームを除いて、続けることができる。対照的に、注意すべきは、PDKはバッテリ容量が制限される可能性が高いので、送受信しない時間を知的に選択する必要がある点である。
RDCおよびPDKが、通信を試みている所定の期間中に通信できない場合、両装置は、そのような出来事の知識を等しく共有する。PDKはバッテリ容量を制限されるので、PDKは次の利用可能なタイムスロットを試行してRDCとの同期を取り直すことができる。RDCである時間が経過すると、またはPDKの所定数の試行の後、リンクが失われたと見なせる。
カジノゲームの実施例を再度参照すると、一つ以上の実施の形態では、イネーブルにされた単一セルのゲームは、中央サーバを介してマルチプレーヤーアクセスが容易にできる。個々のプレーヤは、彼らが適切なPDKを持っているならゲームを連続的にプレイできるし、または事例によっては、マルチプレーヤがゲームを同時にプレイすることもできる。RDCはマルチプレーヤーアクセスが、中央サーバがそのようなプレイをサポートし認証している限り、同時に可能である。
多数のPDKがRDCに同時にアクセスする場合は、RDCは、スーパーフレームコーディネート情報をPDKに提供して、RDCとPDKの通信の競合を回避する方法でこれらを交互配置する。例えば、図29に示すように、RDCは、RDCにアクセスする各PDKにスーパーフレームおよびタイムスロットのカウントを割り当てる。リンク設定およびデータ交換を通じて、RDCは、定期的なデータ交換のために特定のスーパーフレームおよびタイムスロット(または、多数のスーパーフレームおよびタイムスロット)を使用するようPDKに指示する。そのような技法を用いて、RDCは、PDK毎にウェイクアップスーパーフレームを変更でき、PDK間の競合を減少させるようそれらを効率的に分配する。PDKは、特定のスーパーフレームおよびタイムスロット(単数または複数の)を与えられるので、PDKは、スーパーフレームおよびタイムスロットの間にウェイクアップしてRDCと通信する必要がある。この技法はまた、PDKのバッテリ寿命を著しく延ばすことができる。
図30を参照して、単一セルRDCとして動作する多数のゲームが、重なっているRDCセルのカバー域と密接して同一場所に配置される構成を示す。このような構成では、各RDC200、202は、他方のRDC200、202の存在に気付かなくてもよいが、重なっているカバー領域にあるPDK204は、RDC200、202両方の存在を検出できる。PDKのRDC200、202の内の一つ以上へのアクセスを制限したり可能にしたりする技法、およびゲームプレイをイネーブルにする技法は、その特定構成に対するシステムスタックに依存する。
多数のRDCが互いに知らないまま同一場所に配置され、一つのPDKが両方のRDCに登録されている構成では、各RDCへのアクセスを決定し、アクセス権を得る技法が強化される。起こるかもしれない一つ以上の可能性のある局面がある。例えば、ある場合には、プレーヤは、ゲームと、ドリンクまたは食べ物購入装置のような別の装置との同時アクセスを望み、両方とも物理的に互いに近接配置され、ゲームプレイは中断しない。別の場合には、プレーヤは多数のRDCに登録されるが、ある所与の時間には、一つのRDCとの関係を望んでいる。
RDCのPDKに対するアクセス許可の付与に加えて、RDCは、同時に許可されるアソシエーション数をPDKに指示することもできる。許可されるアソシエーション数を定義するのは、PDKが互いに近接している二つ以上のRDCと同時にアソシエートし、イネーブルにされる可能性を減少させるためである。これにより、隣接してイネーブルにされる装置上で、認証を受けていないプレーヤのPDK使用を防ぐことができるので、プレーヤが別のプレーヤの識別情報を用いるのを不許可にできる。特定RDCに対するアソシエーション数を構成する能力は、システムスタック内で実装でき、コントローラの添付アプリケーションで管理できる。
プレーヤがゲームおよび別の装置への同時アクセスを望む場合を再度参照すると、PDKは、PDKが取り扱うことができる同時接続の最大数の物理的制限に基づいて、かつRDCが許可するアソシエーション数に基づいて、多数のRDCとアソシエートする能力がある。
更に、注意すべきは、PDKが二つ以上のRDCと関係する条件のもとでは、PDKは他のRDCに対するタイミングを指示しながら各RDCに情報を戻して中継することができるという点である。この情報は、単一PDKが二つ以上のRDCと関係する場合に重要になることがある。というのは、RDC間のクロック周波数誤差が結果的にタイミングドリフトを起こすことがあり、それにより、タイムスロットおよびスーパーフレームが最終的に重なってしまい、PDKが定期的に両ユニットと通信するのを妨げるからである。この状況が注目されるのは、二つのPDKが同一RDCと関係し、各PDKが別の第2のRDCとも関係している場合である。更に、第2RDCのそれぞれは、更に別のRDCと関係する他のPDKと関係する。最終的にこのようなコーディネートされていないシステムが網状ネットワークのように出現する。このような複雑なシステムには、同期問題を解決するために使用されるCRDCが必要になる。
プレーヤが多数のRDCに登録され、所与の時間には一つのRDCと関係したいと考えている場合については、PDKが特定RDCと関係する方法を制御するために利用できる一つ以上の技法がある。一つの方法では、PDKは単一のRDCと関係する。この技法を用いて、PDKは、他のRDCと関係するよう試みることができるが、先に説明したように、他のRDCはバックエンド中央サーバを通じて関係を拒否して、PDKに他のRDCを無視させる。注意すべきは、このような技法は、PDKを登録している他のRDCがそのPDKにアクセスされるのを防ぐために、セルが制約を受けなければならない、というセルサイズの問題を解消できる点である。
多数のRDCが存在し、そのRDCにPDKが登録されている構成において、そのPDKに、一つのRDCと通信するよう仕向ける別の技法では、RDCからのRF電力レベルを著しく低減させ、PDKにPDKのRF電力を減少させるよう要求するリクエストと併せてこの情報を提供することにより、近接通信チャンネルを創出できる。次いで、近接通信チャンネルは、単一セルネットワークが存在しているかのように動作できる。より詳細には、RDCがRF電力を低下させて出力するよう構成された場合、RDCのセル境界は縮小し、PDKがRDCの近傍にいてRDCからのビーコンを受信しなければならなくなる。次いで、低下させたRF電力であるとRDCがビーコン内で示す場合、PDKには、RDCが著しく近接していることが分かる。更に、PDKにRF電力を低下させるよう命令するコマンドをビーコンが含む場合、応答を受信する周囲のRDCの機会またはPDKからの干渉は、最小化される。通信チャンネルが終了し、RDCからのビーコンをPDKがもはや受信しなくなると、PDKはそのRF電力レベルを、大きなセルカバー領域に対する通常レベルに再調整する。このような動的なRF電力レベル調整は、システムスタックに実装できる。
このように、一つ以上の実施の形態では、無線リーダー装置の送信電力および/または受信感度を動的に調整する方式、ならびにクライアント装置にも同様なことを行うよう指令して、セルのカバー域および応答領域の両方をプログラム可能にさせる能力が存在する。これにより、フルパワーでのセルが拡大した、つまり既定のカバー領域内部の、およびその領域を通じて、過渡的なクライアント装置の動的な追跡、ならびに両エンド部での感度の動的な追跡が可能になり、その一方で同時に、セッション中のアプリケーションまたはサービスのコマンドおよび制御のために特定のクライアント装置をリーダー装置の近傍に関係付けるのを可能にする。当該分野の技術者には言うまでもなく、安全なトランザクションがPDKとRDCとの間で行われる(または、PDKがRDCを介してアプリケーションにアクセスする)セルのサイズを動的に変化させることにより、盗聴を防ぐことができる少なくともあるレベルのセキュリティが達成される。更に、特定距離を超える不要な、かつ安全でない可能性がある無線信号の伝搬を回避することができる。
例えば、複数のPDKが、RDCの既定の無線カバー範囲に位置している。この既定の無線カバー範囲は、フルパワーでのRDCのセルを表している。複数のPDKがRDCのセルに出入りするとき、RDCは、対応する位置追跡情報を、例えば中央サーバに、報告して返す。PDKの内の一つが、RDCによりセキュリティ保護されたアプリケーションへのアクセスをリクエストすると、RDCは、RF電力を低下させ、リクエストしているPDKにもRF電力を低下させるよう命令して追従する。それにより、事実上、リクエストしているPDKがRDCに「引き込まれ」てPDKがアプリケーションにアクセスするように要求する。注意すべきは、RDCはリクエストしているPDKと低電力RF信号を介して通信するが、RDCは、他のPDKを追跡するために既定の無線カバー範囲を維持し続ける、ということである。リクエストしているPDKが移動してRDCから離れるか、またはセッションが終了すると、両エンド部は既定のRFフルパワー設定に戻る。
上記説明のように、RDCおよび/またはPDKの受信感度は、一つ以上の実施の形態により、セルサイズの変形技法の一部として変更できる。受信感度は、受信経路専用または受信および送信経路両方に共通のRF減衰器(例えば、ステップ式、可変式、またはプログラマブルRF減衰器)を用いて調整できる。注意すべきは、減衰器が受信および送信経路両方に共通であっても、送信電力は独立して制御できるということである。更に一つ以上の実施の形態では、別々の減衰器を用いて、送信電力および受信感度を独立して制御できる。
RDCとPDKの無線接続を切断せずに無線セルのサイズをどれ位調整するかを決定するために、一つ以上の様々な指標を用いる。例えば、一つ以上の実施の形態では、PDKの信号強度をモニタして、RDCおよび/またはPDKの送信電力をどれ位まで低下させるかを決定する。信号強度を比較的強めにするよう決定する場合、RDCは、信号強度が弱かったと検出された場合より大きい送信電力に低下させる、逆に、信号強度が弱いと検出された場合、RDCは、僅かな量だけ送信を下げるか、全く下げない。信号強度に頼る代わりに、またはそれに加えて、ビットエラーレートを評価して送信電力をどれだけ下げるか決定できる。例えば、RDCとPDKの間の通信ビットエラーレートが低いと判定された場合、RDCは、ビットエラーレートがかなり高いと判定された場合より大きな量だけ送信電力を低下させることができる。
更に、上記の説明のように、RDCおよびPDKのどちらかまたは両方の送信電力および/または受信感度を調整できる。一つ以上の実施の形態では、PDKの送信電力だけを調整する。これは、例えば、PDKを「呼び寄せる」よう行うことができ、PDKが他のRDCと干渉する可能性を減少させる。一つ以上の他の実施の形態では、RDCおよびPDK両方の送信を、PDC内にRDKを引き込むように調整できる。更に一つ以上の他の実施の形態では、送信電力調整に追加して、またはその代わりに、RDCおよびPDKのどちらかまたは両方の受信感度を変更してもよい。
更に、一つ以上の実施の形態では、RDCは多数の無線送受信機を有するので、送受信機の内の少なくとも一つはPDK位置追跡のためにフルパワーとし、一方、他の送受信機の内の一つ以上を用いて、PDKとの特定の関係に対して調整可能な無線セルを確立する。例えば、RDCを有するATM機の場合は、RDCは調整された無線セル内のPDKと安全なトランザクションを実行でき、同時に、もっと広い無線セルを設定してトランザクション中のPDK周囲の一つ以上のPDKをモニタし、識別する。この方法で、例えば、セキュリティ対策を実装でき、それによりRDCはトランザクション中のユーザー背後の個人を識別できる。更に、追加のまたは代替のセキュリティ対策として、特定トランザクションで交換をリクエストされるデータ形式の感度に応じて送信電力を調整できる。そのようなデータに敏感なトランザクションはパスワード入力または生体認証入力のような追加のセキュリティ対策により、低電力で実行される。
マルチセルコーディネートを利用するアプリケーション
マルチセルコーディネートを利用するアプリケーション
以下に、例えば、カジノ用途のシステムのシステムアーキテクチャおよび動作について説明する。図31を参照して、CRDC(不図示)および多数のRDC(図示するが個々の符号は付していない)がカジノフロア全体に分布している。このような実施の形態では、単一のCRDCが、フロア全体を至る所カバーするセル210を生成している。図31の左側には、多数のRDC(図示するが符号は付していない)が、重なりあっているセルカバー域を提供し、連続した無線サービスのカバー域でカジノ入口までずっとカジノフロアおよびゲーム台領域212を覆う。これらのRDCはPDKの位置追跡専用にできるので、カジノのオペレータは、PDKを携帯しているプレーヤがフロアのどの地理的位置にいるかを知ることができる。これらのRDCは、フロアまたは天井に取付けることができるので、例えば、比較的対称なセルを生み出せる。
RDCセルの別のセット(図示するが符号は付していない)が、図31の右側の電子ゲーム領域214内のゲーム機に組み込まれている(図示するが符号は付していない)ところを示す。これらのRDCのセルの向きは長楕円形で、電子ゲーム機の正面近傍のプレーヤに焦点を合わせてあるが、注意すべきは、セルの向きおよび形状はアンテナ位置および/または構成により設定できるということである。セルは、島の中心に向かって外に広がり、通りかかるプレーヤの存在を検出する。図31の右下の方に向かって、登録デスク(図示するが符号は付していない)に登録セル216があり、プレーヤがカジノに最初に入ってきたときにここで登録してPDKを取得できる。登録セル216は、RDCとPDKの間のローカル通信が可能な小さなサイズとなっているので、外部のRFモニタ装置に装置間の相互作用を取得させたり、記録させたりしない。
注意すべきは、図31では、PDK218は、現在全てのRDCの範囲外にいるが、依然としてCRDCの範囲内にいる。これはプレーヤが携行するPDKを表し、プレーヤの位置を追跡するために使用され、付加的なサービスを提供する。このサービスについては後述する。
更に、図31をまだ参照すると、中央サーバ220がある。中央サーバ220には、プレーヤの財務情報(クレジットカード番号、ギャンブル限度額、およびその他プレーヤに関連する情報)を含めることができる。更に、中央サーバ220は、カジノ全体に配置されている全てのRDCおよび/またはCRDCと物理的に有線接続されている。
図31には図示していないが、PDKの位置追跡システム内で、RDCは、台自体の内部に組み込まれたRDCも有する賭博台としてもよい。代表的な賭博台を図32に示す。
図32に示すように、賭博台230は、その内部にRDC232、234、236、238、240、242、244、246を有する。RDC246は、ディーラー領域をカバーするセル形状を有するディーラーRDCとすることができ、ディーラーはこの領域を自由に動き回ることができる。各プレーヤ位置に追加のRDC232、234、236、238、240、242、244が配置される。これらのRDCのセルカバー領域はそれぞれ、長楕円形であり、プレーヤが座り/立っているはずの場所に向いている。注意すべきは、各プレーヤの位置のRDC232、234、236、238、240、242、244は、各プレーヤの位置のすぐ背後の領域をある程度カバーできるので、RDC232、234、236、238、240、242、244に、プレーヤ背後の誰かの存在およびその識別を、システムを通じて報告させることができる。RDCのセルのカバー領域は、ディーラーまたはプレーヤが台に対して位置する領域を最小限でカバーする。当該分野の技術者には言うまでもないが、実際のセルの電波到達範囲は図32に示すものと変わってもよい。指向性のある減衰率が高いアンテナを有する分散したRDCを利用すると、カジノのオペレータは、ディーラーとプレーヤ両方の位置、および彼らが台に留まっている時間を知ることができる。
CRDC、PDK位置追跡システムRDC、および賭博台RDCは、図33に示すようなシステムで相互動作できる。図33は、cビーコンが、例えばカジノ用途で送信される場合に起きるイベントのシーケンスのグラフィック表示を示す。図33に示すように、最初に、CRDC250が、CRDCセル半径の内部でcビーコンを全てのRDCおよびPDK(図示するが符号は付していない)に送信する。RDCおよびPDKは全て、それらのタイミングをビーコンに設定し、同期させる。次に、各PDKは、適切なタイムスロット内で、PDKの位置応答IDを送信する。PDKの応答の近傍にいるどのRDCもPDK位置応答IDを受信し、受信に関連する特定情報をログ記録する。次いで、各RDCは、そのPDKから受信した情報をパケット化して、有線のバックチャンネルを通じて、その情報を中央サーバ252に中継する。次いで、中央サーバ252はこの情報を利用して、オペレータにグラフィックまたはテキストフォーマットで、各プレーヤの地理的位置を指示する。
別の方法でフローを表して、単一PDKに対する相互作用を図34に示す。位置追跡情報の提供に加えて、PDKがPDKの位置応答IDを出力すると、あるイベントがRDC型装置から生成される。RDC型装置が電子ゲームの場合は、中央サーバを介して、その電子ゲームは、その特定プレーヤに関連する情報をスクリーン上に点滅させてプレーヤを招き寄せる。一実施例では、電子ゲーム機はプレーヤに無料のゲームを提供し、プレーヤの注意を引いて、最終的にプレーヤがゲームをプレイするよう誘惑する。プレーヤを識別するために、以下に示すように、PDKとRDCとの間で更に数ステップ処理される。
RDC装置が位置追跡に使用される場合は、PDKが正当なものかを判定するためにPDKの問合わせを更に実行できる。その問合わせの詳細な説明を以下に示す。
図35を参照して、重なっているセルのカバー域を有する二つのCRDCを示すが、各CRDCが他方のCRDCを見ることができる程ではない。図35に示すように、CRDCセルは送信電波経路を遮断する障害物のために事実上一様ではない。CRDCセルの重なりにより、幾つかのRDCがそれぞれのCRDCセル内にある。想定では、他のCRDCは、それらがRDCのマイクロセルラー構造の上下に配置されている場合、同一領域で重なっていてもよい。この場合、例えば、4チャンネルまではCRDCビーコン送信のためだけに占有されてもよい。
CRDCのカバー領域内には干渉の可能性があるので、中央サーバはCRDCを手動で構成でき、または代替としてまたは追加として、中央サーバが自動構成能力を有していてもよい。中央サーバが手動構成を実行する場合、最初にインストールし、電源を投入してプロビジョニングすると、中央サーバが装置と相互作用し、それに特定タスクを実行するよう命令するまで休眠状態のままとするようCRDCを構成する。中央サーバは最初にCRDCに命令して、受信器をイネーブルにし、全てのチャンネルをスキャンし、それぞれのチャンネルを見付けたことを報告させる。CRDCが各チャンネルをスキャンするとき、CRDCは信号品質指標および何らかのIEEE 802.15.4準拠の無線送信を収集する。次いで、中央サーバのオペレータは、信号品質指標情報および何らかのIEEE 802.15.4プロトコルのフレーミング情報を全て解析し、CRDCがビーコンを送信するのに最良のチャンネルを決定する。それを決定すると、中央サーバのオペレータはCRDCに命令して、送信する特定チャンネルを格納記憶し、送信を開始させることができる。次いで、オペレータは次のCRDCを選択して、全てのCRDCがネットワーク内で構成されるまで。同一動作を繰り返す。
自動構成モードでは、CRDCは各チャンネルをスキャンし、信号品質指標を収集し、他のIEEE 802.15.4装置(別のCRDCを含む)が存在するかどうかを判定する。CRDCは次いで、最も静かなチャンネルを選択し、ビーコン送信を開始できる。更に、注意点としては、CRDCの最初の自動構成は、CRDCが一つしか存在していないときに行うよう推奨することである。この推奨の根拠は、図35に示すように、CRDCは別のCRDCと重なっているカバー域を有するが、CRDCは重なっていることに気付かないので、二つのCRDCに同一チャンネルでビーコンを送信させることがあるためである。最終的には、CRDCのタイミングが不正確な可能性があるので、ビーコンが、重なっている領域内のRDCおよびPDKに重なって直接干渉者となる。この推奨の例外は、CRDCが占有している(または、占有するつもりがある)チャンネルを中央サーバに報告させ、次いで、そのサーバが全てのCRDC上のCRDCチャンネルのラインナップを解析し、どれか所与のCRDCのためにチャンネルを再割当てできるように、システムが構成されている場合である。
チャンネルが割当てられ、CRDCのローカル不揮発性メモリに格納されると、次回の電源投入のときに、CRDCが全てのチャンネルを再度スキャンし、干渉者または別のCRDCビーコンにより占有されていなければ、最後に割当てられたチャンネルに戻る。この場合、CRDCは再度初期化処理を受けなければならない。
同期化システムは高いスループットをもたらし、バッテリ寿命を長くする可能性があるが、一実施の形態では、CRDCを同期させなくてもよい。各CRDCは別々のチャンネルで動作するので、CRDC同士間で支払われるべくタイミングに特別な配慮はしなくてもよい。その代わりに、PDKを多数の非同期化CRDCと整列させる方法に関する問題が起きる。PDKの位置追跡の観点から、PDKは単一のCRDCビーコンにロックする必要がある。CRDCビーコンは、他のどのチャンネルにCRDCを配置できるかをPDKに示す。PDKは、モニタしている現在のCRDCの信号品質指標がエラーのないデータを受信するのに十分な品質であれば、他のどのチャンネルからの受信も試みる必要はない。信号品質が低い場合には、PDKは、他のチャンネルに定期的に切り換えて、得られる信号品質がよくなるかどうか判断できる。他のチャンネルの信号品質の方が良好であると決定した場合、その時点でRDCと関係していなければ、PDKは他のチャンネルに直ちに切り換えることができる。PDKがRDCと既に関係し始めている場合は、PDKは、その関係を終えてから他のチャンネルへ切り換えるよう試みる必要がある。注意すべきは、PDKが一旦RDCと関係すると、リンクを解放するか、PDKがRDCセルから出て両装置間の関係が終了するまで、PDKはCRDCビーコンをモニタする必要がなくなる、ということである。
RDCに最初に電源投入したときに、RDCはそれが属するネットワークまたはネットワーク内の構成を知ることができない。RDCは、単一セル構成を既定値にできる。そのため、CRDCのセル構成内に配置されているRDCは、ネットワーク内で最初に電源投入したときは、既定値によりまだ睡眠状態のままである。従って、動作に入る前にネットワークに関連するあらゆる特定情報を、中央サーバに構成させる。この情報の幾つかには、例えば、サイトID、ローカルのRDC ID、および無線通信プロトコルに関する他のパラメータが含まれる。サイトIDは、所有物の所有者が、彼らのRDCが別の所有物と関係付けられるのを望まないかもしれないので、重要であり、従って、RDCは、そのサイトのIDで送信されるビーコンに同期しなければならない。RDC IDは、PDKとRDCとの間の通信で使用されるので、そのネットワーク内では、1RDCにつき1RDC IDとする。他のアプリケーション依存パラメータには、PDKと関係付けられたときのユニットの動作方法、およびデータの準備ができたときにRDCがサーバにデータを返送するかどうか、またはサーバが情報についてRDCに聞き取り調査をすべきかどうか、が含まれる。次いで、中央サーバは、受信機をイネーブルにするようRDCに命令し、各チャンネルの信号品質、およびRDCがどのCRDCを受信できるかを判定するために全てのチャンネルをスキャンさせる。中央サーバのオペレータは、RDCにどのCRDCのビーコンを受けるかを自動的に選択させてもよく、または特定のCRDCのビーコンを選択するよう命令してもよい。信号品質についてのチャンネルリストを評価した後、システムは、RDC−PDK通信の代替チャンネルとしてどのチャンネルをPDKが使用できるか命令でき、またはシステムは、代替チャンネルを自動的に選択するようRDCに命令してもよい。次いで、システムは、RDCを動作モードにすることができ、RDCは選択したCRDCビーコンチャンネルに同調し、CRDCビーコンおよびPDK位置応答IDを送信するどれかのPDKを受信しながらそこに留まる。cビーコンを受信しながら、RDCは、上記の説明と同様に、タイムスロット情報を構成できる。これはスーパーフレーム構造を定義し、ビーコンチャンネル上でPDKと通信するのをRDCが許可されるタイムスロット(奇数または偶数)を定義する。
バックグラウンドでは、図9を参照した上記の代替無線リンク上で、RDCは代替チャンネルをスキャンし続け、空きチャンネルのリストを更新する。この更新リストは、RDCがPDKとアソシエーションモードの通信を拡張し、その通信を行うチャンネルを選択したいと決定したときに使用できる。動作モードでは、RDCは、CRDCへのフレームおよびスロット整列を実行し、PDKの位置追跡応答を受信する。RDCは定期的に、中央サーバに、動作中であることを示す情報、および通信チャンネルのステータス(例えば、CRDCビーコン、代替チャンネル)を示す情報を返送する。
一つ以上の実施の形態では、登録RDCを用いて、PDKを初めにイネーブルにし、構成できる。登録RDCは、例えば、インチ単位で設計され、測定される狭いセルカバー領域を有する。従って、未登録PDKは、密接して、例えば、登録RDCのハウジング上に置いて登録RDCと通信しなければならないことになり、RF盗聴者がPDKの設定情報へのアクセス権を得る可能性が低くなる。
登録RDCは中央サーバと直接接続してもよい。特定のセキュリティ機能に加えて、登録RDCは中央サーバ上に配置したサービスプロバイダ情報(図6および図7を参照して上記説明したような)をインストールし、構成する。このような情報には、サービスプロバイダID、秘密キー、およびサービスプロバイダが彼らのネットワーク内でのアクセスのために指定したい他のパラメータが含まれる。これらの他のパラメータは、PDK内でサイズが変化し、所有物が要求することを満たすようホストシステムが定義できる。PDKに転送される情報には、例えば、サービスプロバイダのサイトID、サービスプロバイダに割り当てられたPDK ID、サービスプロバイダの秘密サービスID、サービスプロバイダの秘密キー、およびサービスプロバイダ固有のアクセス情報が含まれる。
一つ以上の実施の形態による動作例を説明すると、システムがインストールされ、適切にプロビジョニングされると、格付けされたプレーヤがカジノに歩いて入ってくる。彼らはホストに出迎えられ登録デスクに歩いてきて、そこでプレーヤに与えられるPDKに、既に中央サーバ内にあるプレーヤの情報がリンクされ、特定の特権が割り当てられる。プレーヤは、PDKをポケットに入れカジノ全体を歩き始める。PDKが登録セルを去ると、PDKは、発見モードに入り、cビーコン用のチャンネルをスキャンする。PDKがcビーコンを見付けない場合、バッテリ節約モードに入るかまたはcビーコンを見付けるまで、決められていない時間の間スキャンを続ける。
PDKがcビーコンを見付けると、PDKは、cビーコンが特定形式のネットワークであるかどうか、サイトIDがローカルのサービスプロバイダのデータベースにあるかどうかを判定する。サイトIDがデータベース内にない場合、PDKはそのcビーコンを無視し、ローカルデータベース内にあるものが見付かるまで、他のチャンネル上のcビーコンを探し続ける。PDKのローカルデータベースにあるサイトIDを含む正当なcビーコンが見付かると、PDKはCRDCチャンネル利用可能フラグを抽出し、CRDCチャンネル利用可能リスト内の他のチャンネルをチェックする。次いで、PDKはどのCRDCが最良の信号品質指標を有するかを決定する。PDKはそのチャンネルに切り換え、cビーコンの受信を開始する。PDKは、上記説明のようにCRDCおよびネットワークの構成情報を抽出する。この情報は、フレーミング構造を定義し、PDKがネットワーク内でどのように動作すべきかを定義する。次いで、PDKは、cビーコンパラメータをその無線送受信機パラメータに適用し、スリープ間隔および応答スーパーフレームおよびタイムスロット情報を構成する。PDKがcビーコンを受信したばかりなので、PDKは現在のスーパーフレームカウントに気づいたところである。次いで、PDKは、通信できると期待されるスーパーフレームカウントの直前にウェイクアップするようタイマーを構成する。
図36も参照すると、スリープタイマーの期限が切れたとき、PDKは、ウェイクアップして特定のcビーコンを受信し、スーパーフレームカウントを検証する。次いで、利用可能なスロットを所定の時間の間待って、CSMA−CAを実行し、他の装置が応答しようとしなければ、PDK位置追跡応答で応答する。別の装置がそのチャンネル上で検出された場合、PDKは、タイマーをリセットし、次の所定のスーパーフレームおよびタイムスロットを待って、ウェイクアップし、再び試行する。
注意すべきは、一つ以上の実施の形態によるPDKは、例えば、時計、電卓、および携帯計算装置のような小型電子装置に電力供給するために普通に使用される型式の、内部バッテリにより電力供給されることがあるということである。そのようなクライアント装置のバッテリは、PDKがアクティブなときに消費される。バッテリ消費を低減および/または最小化するために、一つ以上の実施の形態では、全時間に占めるPDKのアクティブ時間の割合を、送受信時間の管理により低減することができる。例えば、上記のように、一つ以上の実施の形態によるネットワークは、クライアント装置に特定時間スロット内で受信と送信の両方をさせるような方法で、タイムスロット(例えば、フレーム)、タイムスロットのグループ(例えば、スーパーフレーム)、および/またはコーディネートするビーコンスーパーフレーム(例えば、cスーパーフレーム)を構成するよう設計することができる。これらのタイムスロットは、ネットワークにより構成されるため、正確に予測することができるので、特定のタイムスロット化した相互作用がクライアント装置に期待され、要求される場合、クライアント装置に、タイマーを設定し、スリープモードに戻り、そしてウェイクアップさせることができる。更に、一つ以上の実施の形態では、一つ以上の実施の形態によるネットワークは、プログラム可能なcスーパーフレーム長さを実装できるので、オペレータまたはシステムは、バッテリ寿命を最大化(または、少なくとも改良)し、および/またはクライアント装置のアクセスを要求せずにまたはクライアント装置の物理的変更をせずに、システムの相互メッセージ待ち時間を最小化(または、少なくとも短縮)するよう性能を個々に調整することができる。
PDKが、PDKの位置追跡応答で応答する場合、応答を受信できるローカル近傍内部の全てのRDCは、信号品質指標およびタイムスタンプと併せてデータベース内に応答メッセージをログ記録することができる。次いで、それらRDCは中央サーバに情報を返送する。その応答はRDCにポーリングするサーバが送信するか、または送信すべきデータを有するならRDCが送信してもよい。中央サーバが一つ以上のRDCからPDK情報を受信すると、サーバはPDKとの通信がそれ以上必要かどうかを判定する。例えば、システムが、PDKの検証を望む場合、検証を実行することができる。次いで、サーバは特定のRDCにコマンドを送信して特定PDKとの通信を設定し、そのRDCからの応答を待つ。RDCと中央サーバとの間の通信は瞬間的でないこともあるので、RDCは次のPDK位置追跡応答を待たなければならない。CSMA−CAを実行した後、RDCはPDKに代替チャンネルに切り換えるよう直ちに命令する。CSMA−CAの間に、RDCがそのチャンネル上に別の装置を検出した場合、RDCは、そのPDKからの次のPDK位置追跡応答を待って、次いで、PDKチャンネル再割当てを再び試みてもよい。次いで、PDKは、代替チャンネルに切り換え、CSMA−CAを実行して、自身のIDが含まれるその特定RDC IDにリンクリクエストを送信できる。特定IDおよび特定PDK IDをもつリンクリクエストを探しているRDCは、そのリクエストを検出し、次いで、リンク付与で応答する。更に、RDCはリンクの中央サーバに通報し、サーバが関心をもっている、そのPDKに問い合わせて収集する情報を伴ってデータ交換が行われる。データ交換が行われた後、中央サーバはリンクを終了するようにRDCに命令する。次いで、RDCはリンクを終了し、PDKはcビーコンチャンネルに戻って、ビーコンに再同期してそのタイムスロットのモニタを開始する。PDKは、その特定スーパーフレームカウントおよびタイムスロットが有効な場合、直ぐ近くにいる全てのRDCに応答を返送し続ける。
注意すべきは、PDK検証および問合わせの処理の詳細な上記説明は、一つ以上の実施の形態に関連しているということである。しかし、一つ以上の他の実施の形態では、中央サーバはPDK内のサービスプロバイダ情報を変更していてもよい。
RDCからPDKへの通信のための代替チャンネルに切り換える間、チャンネルが占有されているか、またはPDKがリンク付与をRDCから受信していないとPDKが判定した場合、PDKは、一つ以上の追加の試みを実行することができる。全てを試みた後で、PDKがRDCから応答を受信しない場合、PDKは、cビーコンチャンネルに戻って、ビーコンに再整列し、そのPDK位置追跡IDの送信を開始する。
RDCが、代替チャンネル上でPDKからのリンクリクエストを所定の時間の間、受信できなかった場合、RDCは、エラーフラグを立てて、そのチャンネルを受信し続ける。同一RDCが同一PDKとの通信を確立するよう再度命令された場合、RDCは、異なる代替チャンネルを使用するよう選択して、通信のための新規の代替チャンネルに、PDKをリダイレクトしてもよい。
図37を参照して、CRDCコーディネートシステムにおけるPDKのウェイクアップおよび応答フローを示す。図37を説明するために、PDKはシステム同期を取得し、次の所定のスーパーフレームでウェイクアップするようタイマーを設定した後、スリープモードに入ったところと仮定する。PDKは、ウェイクアップタイマーの期限が来てPDKをウェイクアップするまで、スリープモードのままである。次いで、PDKは、その受信器をイネーブルにし、cビーコンチャンネルに同調させ、所定の時間の間、ビーコンを受信する。ビーコンが検出されない場合、PDKは、そのローカルメモリ内の他のCRDCチャンネル利用可能フラグをチェックする。次いで、代替のCRDCチャンネルの信号品質およびビーコンを再評価する。
PDKがCRDCチャンネルを評価して、ビーコンが発見されなかった後、PDKは、cビーコンを探して全てのチャンネルをスキャンする再発見モードに入る。cビーコンが見つからない場合、PDKは深いスリープモードを開始する。他のCRDCチャンネルが存在する場合、PDKは各チャンネルの信号品質を評価し、最良のチャンネルを選択する。PDKは、次いで、そのチャンネルを選択し、それに同調してCRDCビーコンを受信する。
PDKがビーコンを受信した場合、スーパーフレームカウントを含む、PDKと関係するパラメータ全てをチェックする。PDKをウェイクアップさせ、応答させる正しいスーパーフレームカウントでないとPDKが判定した場合、PDKは、応答すべき次に予測されるスーパーフレームの直前にウェイクアップするように内部のスリープタイマーを設定して、スリープモードに戻る。ビーコンがPDKが予測したスーパーフレームカウントにあるとPDKが判定した場合、PDKはウェイクアップしてはいるが、予測するタイムスロットの直前まで、受信するのを停止する。PDKは次にCSMA−CAを実行してそのチャンネルがビジーかどうかを判定する。そのチャンネルはビジーであるとPDKが判定した場合、PDKは、次の予測されるスーパーフレームに対して再度内部スリープタイマーを設定し、スリープモードに戻る。
PDKが利用可能なチャンネルを見付けた場合、PDKは、位置追跡応答を送信し、RDCからの応答を追加の1タイムスロットの間、待つ。PDKがRDCからの応答を受信した場合、RDCの送信コマンドを実行する(例えば、代替の通信チャンネルに切り換える)。PDKがRDCからの応答を受信しなかった場合、PDKは、応答すべき次に予測されるスーパーフレームの直前にウェイクアップするように内部タイマーを再度設定して、スリープモードに戻る。
図31を参照して上記説明したように、一つ以上の実施の形態では、RDCは、電子ゲームフロアの電子ゲーム内部に配置することができる。各ゲームは、図9を参照して上記に説明したように、統合された二重無線リンクRDCをもつことができる。RDCは、PDKの位置追跡およびPDKアソシエーションのために用いることができる。RDCを電子ゲームまたは他の装置ハウジング内に統合する際、様々な手法がある。図38に示す一手法では、RDCの統合は物理的観点からであり;RDCとゲームとの間に電気的接続は存在しない。この構成では、RDCおよび電子ゲームは同一ハウジング内に納める必要すらなく;両者は物理的に近接するが別々の装置として共存する。両者は物理的に近接させるが接続は全く不要である。両者を物理的に近接させる目的は、RDCが、ゲーム機のすぐ前にいるPDKを携行するプレーヤを近接検出できるようにするためである。この構成では、それぞれの装置(RDCおよび電子ゲーム)は、両装置を接続するために用いる中央サーバ(または、外部データ収集器)に返す単一の有線接続に別々に接続される。注意すべきは、ゲームは自立的に動作するが、サーバが送信する何らかのコマンドへの応答の例外の可能性がある。この場合、RDCは、近接検出およびPDKとのアソシエーションの両者を提供できる。
図39も参照すると、PDKを携行するプレーヤを検出した時点から、そのプレーヤにゲームが許可される時点までの間に行われるハンドシェイクの実施例を示す。簡明にするために、CRDCは、図39に示していない。ハンドシェイクは、PDKがcビーコンを検出することで開始される。予測されるスーパーフレームおよびタイムスロット上でcビーコンが検出されるそれぞれ時点で、PDKは、PDKの位置追跡応答を送出することができる。
ゲーム機近くのRDCは、その応答を検出し、PDKの情報を中央サーバに返送する。サーバはユーザーがゲーム機の近くにいることを知り、プレーヤをプレイに誘い込むためのメッセージをプレーヤに表示するよう命令するコマンドをゲーム機に返送する。この実施例では、プレーヤはメッセージを見て、ゲーム機に座りプレイを開始するボタンを押す。次いで、ゲーム機は、ボタンが押されたことを示すメッセージをサーバに返送する。サーバは、次いで、RDCにプレーヤのPDKと接続するようリクエストする。次のcビーコンでプレーヤのPDKが応答し、RDCはその応答を受信する。次いで、RDCは、アソシエーションモードを開始するために別のチャンネルに変更するようにPDKに返送する。注意すべきは、この時点まで、PDKは、追跡モードの状態であったということである。PDKは、次にRDCが指示した代替チャンネルに切り換え、PDK IDおよびRDC IDの両方を有するPDKリンクリクエストを送出する。RDCは、そのリクエストを検出しPDKリンク付与を返送する。次いで、PDKおよびRDCは、信頼を確立するために安全確認情報を交換してから、PDKの検証のためにセキュリティが確保されたリンクを確立する。RDCは、近接を実行するためにRF電力を下げてもよく、PDKにRF電力を下げるよう命令してもよい。定期的なデータ交換がRDCとPDKとの間で継続できる。
安全なリンクが確立されると、RDCは、リンクがRDCとPDKとの間で確立されたことをサーバに報告する。中央サーバは次に、メッセージを表示するようゲームにコマンドを送信し、ゲームが表示する。プレーヤは、スクリーン上でそのメッセージを見て、PDKのボタンを押して、このイベントを安全なリンクを通じてRDCに送信させる。RDCは、この情報をサーバに転送する。中央サーバがボタン押下のメッセージを受信すると、プレーヤがプレイを開始できるようにゲームをイネーブルにする。
ハンドシェイクは図40に示すように続く。プレーヤがプレイできるようにゲームがイネーブルにされた後、サーバは、RDCにコマンドを送信してプレーヤのPDKに問合わせを開始する。次いで、RDCは、図40に示すように、定期的にPDKに問い合わせてそれぞれの問合わせの応答をサーバに返す。
図39および図40を参照して説明している実施例をもう少し参照して、プレーヤは、しばらくの間ゲームのプレイを続けてからそれを終了して立ち去る。プレーヤがゲーム機近くのRDCのカバー領域を出ると、通信リンクが遮断される。RDCは、PDKに問合わせを試みるが応答はない。RDCは、無応答で数回続ける。次いで、RDCは、リンクが切れてPDKが領域外に出たことを中央サーバに報告する。中央サーバはゲーム機にメッセージを送信して、別のプレーヤがプレイできるようにゲーム機をアイドル状態に戻し、ゲーム機にプレーヤのゲームプレイ情報(まだ取得していなければ)を返送するようリクエストし、サーバはログ記録をとる。
図39および図40を参照して上記説明したように、中央サーバは、RDCをゲーム機にリンクするための通信メディアである。中央サーバがゲーム機と通信するので、PDKをそのゲーム機に結合できる。どちらかの装置が、中央サーバとの接続を絶たれると、ゲームのプレイはイネーブルのままである。
図41を参照すると、ゲーム機と直接通信するよう内部接続された組込み型RDCをもつ電子ゲーム機を示す。従って、RDCの全ての電源および通信は電子ゲーム機を通過する。この構成では、RDCおよびゲーム機の両者は共存するように、一緒に同一のゲーム機ハウジング内部に設けられる。RDCとバリー中央サーバ(Bally? Central Server)との間で交換される全ての情報は、電子ゲームのコントローラおよびネットワークインターフェースを通らなければならない。同一ハウジング内に両者を配置する目的は、ゲーム機の正面に近接しているPDK(商標)を携行するプレーヤに対する近接検出をRDCに実行させるためである。
図38に示す構成と図41に示す構成の少なくとも一つの違いは、ゲーム機内部のコントローラの方が、バックエンドネットワークに加わるトラフィック負荷を低下させるよう作用し、PDKとRDCとの間の通信のよりローカルな検証を実行できるという点にある。これら二つの構成間の相互作用の違いを説明するために、図42に示すハンドシェイク図を参照する。より詳細には、図42は、PDKを携行するプレーヤが検出された時間から、ゲームがプレーヤに可能になった時間までに行われるハンドシェイクを示す。明解にするために、CRDCは、図42には図示しない。ハンドシェイクは、cビーコンを検出するPDKにより開始される。cビーコンが予測されるスーパーフレームおよびタイムスロット上で検出されるたびに、PDKは、PDKの位置追跡応答を送出する。ゲーム機内部のRDCは、その応答を検出し、ゲーム機の内部コントローラを経由してPDK情報を中央サーバに送る。サーバはユーザーがゲーム機の近くにいることを知り、ゲーム機に命令するゲーム機コントローラにコマンドを返送して、例えば、オプションでユーザーの氏名を表示して、無料のゲームをユーザーに提供する。ゲーム機は次に、プレーヤをプレイに誘うためにプレーヤにメッセージを表示する。プレーヤはメッセージを見て、ゲーム機に座り、ボタンを押してゲームプレイを開始する。すると、ゲーム機コントローラは、ボタン押下を検出し、RDCにプレーヤのPDKと接続するようリクエストする。次のビーコンでPDKは応答し、RDCがその応答を受信する。RDCは、アソシエーションのために代替チャンネルに変更するコマンドをPDKに返送してもよい。プレーヤのPDKは、RDCに指示された代替チャンネルに切り換え、PDK IDおよびRDC IDの両方をもつPDKリンクリクエストを送出する。RDCは、そのリクエストを検出し、PDKリンク付与を返送する。PDKおよびRDCは次に、信頼を確立するために安全確認情報を交換してから、PDKの検証のためにセキュリティが確保されたリンクを確立する。RDCは、近接を実行するためにRF電力を下げてもよく、PDKにRF電力を下げるよう命令してもよい。定期的なデータ交換がRDCとPDKとの間で継続できる。
セキュリティが確保されたリンクが確立されると、RDCは、リンクがRDCとPDKとの間で確立されたことをゲーム機コントローラに報告する。ゲーム機はゲームプレイのための説明メッセージを表示する。プレーヤは、スクリーン上でそのメッセージを見て、プレーヤのPDKのボタンを押して、PDKに、このイベントをセキュリティが確保されたリンクを通じてRDCへ送信させる。RDCは、この情報をゲーム機コントローラに返送する。ゲーム機コントローラがボタン押下のメッセージを受信すると、プレーヤがプレイを開始できるようにゲームをイネーブルにする。
ハンドシェイクは図43に示すように続く。プレーヤがプレイできるようにゲームがイネーブルにされた後、ゲームコントローラは、RDCにコマンドを送信してプレーヤのPDKに問合わせを開始する。次いで、RDCは、図43に示すように、定期的にPDKに問い合わせ、それぞれの問合わせの応答をコントローラに返すオプションを有する。
図42および図43を参照する上記説明の実施例に戻ると、プレーヤは、しばらくの間ゲームをプレイを続けてからそれを終了して立ち去る。プレーヤがゲーム機近くのRDCのカバー領域を出ると、通信リンクが遮断される。RDCは、PDKに問合わせを試みるが応答はない。RDCは、無応答で数回続ける。次いで、RDCは、リンクが切れてPDKが領域外に出たことをゲーム機コントローラに報告する。ゲーム機コントローラは、別のプレーヤがプレイできるように自身をアイドル状態に戻し、PDKが領域外に出たことを中央サーバに指示する。サーバは、ゲーム機にプレーヤのゲームプレイ情報(まだ取得していなければ)を返送するようリクエストし、ログ記録をとる。
図42および図43を参照して上記に説明したように、一つ以上の実施の形態では、ゲーム機コントローラは、RDCのPDKへのアソシエーションに、より深く関わることになるので、RDCが電気的にゲーム機コントローラと別体の構成で体験するものと比較してバックエンドシステムネットワークのトラフィック負荷を低減できる可能性がある。ゲーム機コントローラは、ユーザーが立ち去るのにいち早く反応することもでき、リンクを維持するためにサーバから何らかの応答を要求する必要もない。更に、注意すべきは、中央サーバ、ゲーム機コントローラ、およびRDC間のリンクが遮断されても、RDCとゲーム機コントローラとの間の何らかの相互作用が損なわれることもない、ということである。
本発明を、限られた数の実施の形態に関して説明してきたが、上記説明の恩恵を得る当該分野の技術者には言うまでもなく、本明細書で説明したような本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施の形態を考案することができる。従って、本発明の範囲は付帯のクレームによってのみ制限される。
Claims (108)
- 無線カバー域として第1範囲を有する第1無線装置と、
無線カバー域として第2範囲を有する第2無線装置と、
無線カバー域として第3範囲を有し、前記第1無線装置および前記第2無線装置と通信するよう構成される同期装置と
を備え、前記第1無線装置の動作および前記第2無線装置の動作は、前記同期装置により無線でブロードキャストされる同期情報に基づいてコーディネートされる、システム。 - 無線カバー域としての前記第1範囲および前記第2範囲が、少なくとも一部重なっている、請求項1のシステム。
- 前記第1範囲および前記第2範囲の少なくとも一方に配置される携帯型無線装置の動作が、前記同期情報を用いてコーディネートされる、請求項1のシステム。
- 固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の一方が、固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の他方と通信するよう構成されている、請求項1のシステム。
- 固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方が、
前記同期装置によるブロードキャストを連続的にモニタするよう構成された第1無線送受信機と、
固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方に近接する携帯型無線ユーザー装置と無線通信するよう構成された第2無線送受信機と
を備える、請求項1のシステム。 - 固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方が、
前記同期装置によるブロードキャストを定期的にモニタするよう構成され、更に、固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方に近接する携帯型無線ユーザー装置と無線通信するよう構成された単一の送受信機、を備える、請求項1のシステム。 - 前記同期装置は、セキュリティ更新をブロードキャストするよう構成されている、請求項1のシステム。
- 固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置からの情報を収集するよう構成された中央サーバを更に備える、請求項1のシステム。
- 前記中央サーバは、有線接続を介して前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方に接続されて動作する、請求項8のシステム。
- 前記システムの無線通信は、IEEE 802.15.4プロトコルに依存ずる、請求項1のシステム。
- 前記システムにより提供されるサービスの使用は携帯型無線装置によりアクセス可能であり、アクセスが成功するかどうかは、固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方に提供されるセキュリティメカニズムに少なくとも部分的に依存する、請求項1のシステム。
- 固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方が、固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方に近接する複数の携帯型無線ユーザー装置の存在を同時に検出するよう構成されている、請求項1のシステム。
- 固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方は、前記複数の同時に検出される携帯型無線ユーザー装置の違いを見分けるよう更に構成されている、請求項12のシステム。
- 固定された前記第1無線装置および前記第2無線装置の少なくとも一方は、前記複数の同時に検出される携帯型無線ユーザー装置との複数のデータ交換をコーディネートするよう更に構成されている、請求項12のシステム。
- 前記複数のデータ交換は、前記同期情報に基づいてコーディネートされる、請求項14のシステム。
- 前記同期装置は、スタンドアロン型装置である、請求項1のシステム。
- 電子ゲーム機と、
前記電子ゲーム機に接続されて動作し、前記電子ゲーム機に近接する携帯型無線ユーザー装置の存在を無線検出するよう構成された第1無線装置と
を備えるゲームシステム。 - 前記第1無線装置は、前記電子ゲーム機と電子的に分離されている、請求項17のゲームシステム。
- 前記第1無線装置は、前記電子ゲーム機と電子的に統合されている、請求項17のゲームシステム。
- 前記電子ゲーム機は、前記第1無線装置による前記携帯型無線ユーザー装置の検出に応じて動作する、請求項17のゲームシステム。
- 前記電子ゲーム機および前記第1無線装置に接続されて動作する中央サーバを更に備え、前記中央サーバは、前記携帯型無線ユーザー装置の所有者に関するゲーム情報を格納するよう構成されている、請求項17のゲームシステム。
- パトロンの移動を追跡するよう構成された中央サーバと、
前記電子ゲーム機から離れて所定の方法で位置決めされた第2無線装置であって、前記第2無線装置は、前記第2無線装置に近接する前記携帯型無線ユーザー装置の存在を無線検出するよう構成され、前記中央サーバに肯定的な検出を報告する第2無線装置と
を更に備える、請求項17のゲームシステム。 - 前記電子ゲーム機の動作および前記携帯型無線ユーザー装置の動作が前記第1無線装置を介してコーディネートされる、請求項17のゲームシステム。
- 前記第1無線装置は、更に、前記電子ゲーム機に近接する複数の携帯型無線ユーザー装置を同時に検出して、無線通信するよう構成されている、請求項17のゲームシステム。
- 前記第1無線装置は、更に、前記複数の同時に検出された携帯型無線ユーザー装置間の違いを見分けるよう構成されている、請求項24のゲームシステム。
- 前記第1無線装置の無線カバー域に相当する範囲を包含する無線カバー域範囲を有するスタンドアロン型同期装置を更に備える、
請求項17のゲームシステム。 - 前記第1無線装置の動作および前記携帯型無線ユーザー装置の動作が、前記スタンドアロン型同期装置によりブロードキャストされるタイミング情報に応じてコーディネートされる、請求項26のゲームシステム。
- 前記第1無線装置は、前記スタンドアロン型同期装置によるブロードキャストを連続的にモニタするよう構成された第1無線送受信機を備え、前記第1無線装置は、前記携帯型無線ユーザー装置と通信するよう構成された第2無線送受信機を更に備える、請求項26のゲームシステム。
- 物理的かつ携帯式のキー装置を備えた装置であって、該キー装置は、
ネットワーク装置からの同期情報を無線受信するよう適合する無線送受信機と、
前記同期情報に基づいて固定の近接検知リーダー装置とデータ通信するよう適合した電子処理回路と
を備えることを特徴とする装置。 - 所定のリーダー装置を備えた装置であって、該リーダー装置は、
携帯無線クライアント装置の存在を無線検出するよう適合した無線送受信機と、
ネットワーク装置から受信した同期情報に基づいて前記クライアント装置とデータ通信するよう適合した電子処理回路と
を備えることを特徴とする装置。 - 所定のネットワーク装置を備えた装置であって、前記ネットワーク装置は、
前記ネットワーク装置の無線カバー領域内で同期情報をブロードキャストして、前記無線カバー領域内に配置された第1無線装置と第2無線装置との間のデータ交換をコーディネートするよう構成した無線送信器を備えることを特徴とする装置。 - ネットワーク装置から同期データを無線で受信するよう構成された第1無線送受信機と、
前記同期データに基づいて携帯無線クライアント装置とデータ通信するよう構成された第2無線送受信機と
を備えることを特徴とする装置。 - データ交換を容易にするための方法であって、
ネットワーク装置から同期情報を無線で受信するために第1無線送受信機を用いるステップと、
前記同期情報に基づいて近接検出された携帯無線クライアント装置と無線でデータ通信するために第2無線送受信機を用いるステップと
を具備する方法。 - データ交換を容易にするための方法であって、
第1クライアント装置に第1の特定タイムスロットを割り当てて、固定の近接型リーダー装置と無線通信するステップと、
第2クライアント装置に第2の特定タイムスロットを割り当てて、前記固定の近接型リーダー装置と無線通信するステップと
を具備する方法。 - 前記第1の特定タイムスロットおよび前記第2の特定タイムスロットの内の少なくとも一つを動的に調整するステップを更に具備する、請求項34の方法。
- 前記第1の特定タイムスロットを割り当てるステップは、前記第1クライアント装置のビットフィールドをマスキングするステップを含む、請求項34の方法。
- 前記マスクは、前記第1クライアント装置と無線通信される、請求項36の方法。
- 前記第1の特定タイムスロットを割り当てるステップは、前記第1クライアント装置に関係付けられるユーザーの内の少なくとも一人のクラスおよび前記第1クライアント装置のクラスに依存する、請求項34の方法。
- 前記第1の特定タイムスロットを割り当てるステップは、ネットワークトラフィック負荷に依存する、請求項34の方法。
- 前記第1クライアント装置が利用不可という検出に応じて、前記第1の特定タイムスロットを第3クライアント装置に再割当てするステップを更に具備する、請求項34の方法。
- 固定リーダー装置の無線カバー領域内に配置された場合、前記固定リーダー装置と無線データ通信するよう適合する物理的かつ携帯式のキー装置を備えた装置であって、
前記キー装置は、前記キー装置内に格納されるビットフィールドに基づいて決定されるタイムスロットの間、前記固定リーダー装置と通信するよう構成されている、ことを特徴とする装置。 - 前記タイムスロットは、前記ビットフィールドに適用されるマスクに応じて調整可能である、請求項41の装置。
- 前記マスクは、前記キー装置の外部で決定される、請求項42の装置。
- 前記ビットフィールドは、前記キー装置の識別を表す、請求項41の装置。
- ネットワーク装置に接続されて動作し、第2無線カバー域の範囲内に第1無線カバー域の範囲を有する固定リーダー装置と、
前記クライアント装置が前記第1無線カバー域の範囲内にある場合、前記固定リーダー装置と無線でデータ通信するよう構成された携帯クライアント装置と
を備え、前記クライアント装置が前記固定リーダー装置とデータ通信する間のタイムスロットが、前記クライアント装置が受信する同期情報に基づいて決定される、ことを特徴とするシステム。 - 前記第2無線カバー域の範囲内で前記同期情報を無線でブロードキャストするよう構成されたネットワーク装置を更に備える、請求項45のシステム。
- 前記クライアント装置は、どのタイムスロットが決定されるかに基づいてビットフィールドを格納するよう更に構成されている、請求項45のシステム。
- 前記同期情報は、前記ビットフィールドに適用するためのマスクを含む、請求項47のシステム。
- 前記同期情報は、前記システム内のトラフィック負荷に依存する、請求項45のシステム。
- 前記同期情報は、クラス前記クライアント装置のクラスと関係付けられるユーザーのクラスおよび前記クライアント装置の内の少なくとも一つに依存する、請求項45のシステム。
- 前記ネットワーク装置は、前記同期情報を動的に変更して、前記クライアント装置が前記固定リーダー装置と通信する間の前記タイムスロットを修正するよう更に構成されている、請求項45のシステム。
- 前記タイムスロットは、前記クライアント装置の層ステータスに基づいて決定される、請求項45のシステム。
- 第1無線カバー域の範囲内に同期情報を無線でブロードキャストするよう構成されたネットワーク装置と、
前記クライアント装置が前記リーダー装置に通信近接配置される場合、リーダー装置と無線でデータ通信するよう適合される携帯クライアント装置と
を備え、前記クライアント装置は、前記同期情報に基づいて決定されるタイムスロットの間に、前記ネットワーク装置からのデータを受信するよう構成されている、ことを特徴とするシステム。 - 前記クライアント装置は、前記タイムスロットの間に前記ネットワーク装置にデータを送信するよう更に構成されている、請求項53のシステム。
- 前記タイムスロットは、前記クライアント装置内に格納されるビットフィールドに適用されるマスクに基づいて決定され、前記マスクは、前記ネットワーク装置により無線でブロードキャストされる前記同期情報の一部として、前記クライアント装置に無線で通信される、請求項53のシステム。
- 前記同期情報は、前記クライアント装置と関係付けられるユーザー、前記クライアント装置と関係付けられるユーザーのクラス、前記クライアント装置のクラス、前記システム内のネットワークトラフィック負荷、の内の少なくとも一つに依存する、請求項53のシステム。
- 同期情報を無線でブロードキャストするよう構成されるネットワーク装置と、
前記同期情報を無線で受信するよう構成される携帯クライアント装置であって、前記受信される同期情報は、前記クライアント装置が前記ネットワーク装置からデータを受信できる間のタイムスロットを割り当てる情報を含むクライアント装置と
を備えるシステム。 - 前記クライアント装置を近接検知するよう構成され、前記同期情報に基づいて前記クライアント装置とデータ通信するよう更に構成されるリーダー装置、を更に備える請求項57のシステム。
- データ交換を容易にするための方法であって、
同期情報を携帯クライアント装置に無線でブロードキャストするステップであって、前記同期情報は、前記クライアント装置がデータを受信できる間のタイムスロットを割り当てる情報を含むステップと、
前記タイムスロットの間の前記クライアント装置による受信のためにデータを無線でブロードキャストするステップと
を備える方法。 - 電力を消費するアクティブモードおよび電力を節約するスリープモードを有する無線送受信機と、
前記無線送受信機と接続されて動作する電子処理回路であって、前記電子処理回路は、前記無線送受信機が受信するタイムスロット割当て情報に基づいて、前記スリープモードから前記アクティブモードに切り換えるよう構成されている、前記電子処理回路と
を備える装置。 - スリープモードからアクティブモードに切り換える時間を指示するために使用できるタイマーを更に備える、請求項60の装置。
- 前記タイマーは、前記タイムスロット割当て情報に基づいて設定される、請求項61の装置。
- 前記タイマーは、次のタイムスロットまでの時間の長さに設定される、請求項60の装置。
- 前記無線送受信機が前記アクティブモードにある時間の長さは、前記タイムスロット割当て情報に基づいて動的に調整される、請求項60の装置。
- 前記無線送受信機はRFインターフェースを備える、請求項60の装置。
- 前記無線送受信機は、前記スリープモード中は無線データ通信しない、請求項60の装置。
- 前記無線送受信機に接続されて動作するバッテリを更に備える、請求項60の装置。
- データ交換を容易にするための方法であって、
携帯クライアント装置が無線でデータ通信するためのタイムスロットを割り当てる情報を無線で受信するステップと、
前記無線送受信機を所定の時間の間スリープモードにするステップと、
前記タイムスロットの開始点で、前記無線送受信機を前記スリープモードからアクティブにするステップと
を備える方法。 - 無線送受信機に接続されて動作するバッテリで前記装置に電力供給するステップを更に備える、請求項68の方法。
- 前記無線送受信機は、アクティブの時より前記スリープモードの時の方が、電力消費が少ない、請求項68の方法。
- 前記タイムスロットの開始を示すようにタイマーを設定するステップを更に備える、請求項68の方法。
- 次のタイムスロットまでの時間の長さにタイマーを設定するステップを更に備える、請求項68の方法。
- 前記無線で受信した情報は、前記クライアント装置に格納されるビットフィールドに適用するためのマスクを含み、前記タイムスロットは前記マスクされたビットフィールドに基づいて決定される、請求項68の方法。
- 前記クライアント装置に格納されるビットフィールドにマスクを適用するステップであって、前記スリープモードから前記無線送受信機をアクティブにするステップは、前記マスクされたビットフィールドに依存する、ステップを更に備える、請求項68の方法。
- 前記スリープモードの開始を示すようにタイマーを設定するステップを更に備える、請求項68の方法。
- 無線カバー範囲内部に同期情報を無線でブロードキャストするよう構成されたネットワーク装置と、
前記同期情報を無線で受信するよう構成された携帯クライアント装置であって、前記同期情報は前記クライアント装置が無線でデータ通信するためのタイムスロットを指示し、前記クライアント装置は前記タイムスロット以外の時間はスリープモードに入る、前記クライアント装置と
を備えるシステム。 - 前記クライアント装置は、前記スリープモードの時は無線のデータ通信に非アクティブである無線送受信機を備える、請求項76のシステム。
- 前記同期情報は、前記クライアント装置内に格納されるビットフィールドに適用するためのマスクを含む、請求項76のシステム。
- 前記タイムスロットは、前記マスクされたビットフィールドに依存する、請求項78のシステム。
- 前記スリープモードの期間は、前記ネットワーク装置がブロードキャストする同期情報に依存する、請求項76のシステム。
- 前記スリープモードの期間は、前記ネットワーク装置および前記クライアント装置の内の少なくとも一つにより決定される電力消費設定に依存する、請求項76のシステム。
- 無線通信するよう構成されているクライアント装置と、
無線通信するよう構成されると共に、調整可能な無線カバー域範囲を有し、更に、当該リーダー装置と前記クライアント装置との間での無線取引の開始に応じて前記無線カバー域範囲を動的に調整するよう構成されているリーダー装置と
を備えるシステム。 - 前記リーダー装置は、前記無線取引の開始に応じて、前記クライアント装置の送信電力を調整するよう前記クライアント装置に命令するよう更に構成されている、請求項82のシステム。
- 前記リーダー装置は、前記無線取引の開始に応じて、前記クライアント装置の受信感度を調整するよう前記クライアント装置に命令するよう更に構成されている、請求項82のシステム。
- 前記リーダー装置は、前記リーダー装置のRF送信電力を調整するよう更に構成されている、請求項82のシステム。
- 前記リーダー装置は、前記リーダー装置の受信感度を調整するよう更に構成されている、請求項82のシステム。
- 前記リーダー装置は、前記無線取引の終了に応じて、前記無線カバー範囲を調整するよう更に構成されている、請求項82のシステム。
- 前記クライアント装置は、前記無線取引の終了に応じて、前記クライアント装置の送信電力レベル、および前記クライアント装置の受信感度の内の少なくとも一つを調整するよう更に構成されている、請求項82のシステム。
- 前記リーダー装置は、前記クライアント装置のビットエラーレートおよび検出信号強度の内の少なくとも一つに応じて、前記クライアント装置の送信電力を調整するよう更に構成されている、請求項82のシステム。
- 無線データ交換を容易にするための方法であって、
携帯無線クライアント装置が無線セル内に存在しているかどうかを決定するステップと、
肯定的決定に応じて、前記クライアント装置の送信電力を調整するステップと
備える方法。 - 肯定的決定に応じて、前記無線セルのサイズを小さくするステップを更に備える、請求項90の方法。
- 前記無線セルのサイズを小さくするステップは、前記無線セルを確立するために使用する送信電力レベルを低下させるステップを含む、請求項91の方法。
- 前記肯定的決定に応じて、前記クライアント装置の送信電力レベルを低下させるよう前記クライアント装置に無線で命令するステップを更に備える、請求項90の方法。
- 前記肯定的決定に応じて、前記クライアント装置の受信感度を低下させるよう前記クライアント装置に無線で命令するステップを更に備える、請求項90の方法。
- 前記クライアント装置とのデータ交換セッションの終了に応じて、前記無線セルのサイズを増加させるステップを更に備える、請求項90の方法。
- リーダー装置の無線カバー領域内に配置されるのに応じて、識別情報を出力するよう構成された無線送受信機と、
前記無線送受信機と前記リーダー装置との間のデータ交換セッションの開始に応じて生成される無線で受信したコマンドに応じて、前記無線送受信機の送信電力を調整するよう構成された電子処理回路と
を備える装置。 - 前記電子処理回路は、前記無線送受信機の信号強度に応じて、前記無線送受信機の前記送信電力を調整するよう更に構成されている、請求項96の装置。
- 前記電子処理回路は、前記無線送受信機から送信される信号内で検出されるビットエラーレートに応じて、前記無線送受信機の前記送信電力を調整するよう更に構成されている、請求項96の装置。
- 前記電子処理回路は、前記リーダー装置との前記データ交換セッションの終了に応じて、前記無線送受信機の前記送信電力を増加するよう更に構成されている、請求項96の装置。
- 前記電子処理回路は、前記無線で受信したコマンドに応じて、前記無線送受信機の受信感度を低下させるよう更に構成されている、請求項96の装置。
- 前記電子処理回路は、前記リーダー装置との前記データ交換セッションの終了に応じて、前記無線送受信機の前記受信感度を増加させるよう更に構成されている、請求項100の装置。
- 無線カバー領域を有する無線送受信機であって、前記無線カバー領域内の携帯クライアント装置の存在を検出するよう構成されている前記無線送受信機と、
前記無線カバー領域内で検出された携帯クライアント装置との無線データ交換の開始に応じて、前記無線送受信機の送信電力レベルを調整するよう構成されている電子処理回路と
を備える装置。 - 前記電子処理回路は、前記無線データ交換の開始に応じて、前記無線送受信機の受信感度を調整するよう更に構成されている、請求項102の装置。
- 前記無線送受信機は、前記クライアント装置の送信電力レベルの調整を前記クライアント装置に命令するコマンドを送信するよう更に構成されている、請求項102の装置。
- 前記無線送受信機は、前記クライアント装置の受信感度の調整を前記クライアント装置に命令するコマンドを送信するよう更に構成されている、請求項102の装置。
- 前記電子処理回路は、前記クライアント装置との無線データ交換の終了に応じて、前記無線送受信機の前記送信電力レベルを調整するよう更に構成されている、請求項102の装置。
- 前記無線データ交換の開始は、感度データ送信リクエストの検出を含む、請求項102の装置。
- 前記無線データ交換の開始は、所定の形式の取引に対するリクエストの検出を含む、請求項102の装置。
Applications Claiming Priority (6)
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---|---|---|---|
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