JP2012530449A - 無線センサネットワークにおける周囲ノイズ適応のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

種々の実施形態が、周囲ＲＦノイズに無線センサネットワーク装置の動作を適応させる装置及び方法を提供している。例示としての実施形態は、ノイズ閾値をデフォルト値に初期化し、無線ネットワーク装置の複数のチャネルにおいて周囲ＲＦノイズレベルを検出し、所定数のチャネルにおいて検出される前記周囲ＲＦノイズレベルが前記ノイズ閾値以上である場合に、増分だけ前記ノイズ閾値を調整して、前記複数のチャネルにおいて前記周囲ＲＦノイズレベルを再試験し、前記ノイズ閾値が所定の最大ノイズ閾値を上回る場合に、前記無線ネットワーク装置によるデータ通信を中止し、所定数のチャネルにおいて検出される前記周囲ＲＦノイズが前記ノイズ閾値以下である場合に、前記ノイズ閾値を維持して、記無線ネットワーク装置によるデータ通信を可能にする。

Description

開示している本発明はネットワーク通信の分野に関し、特に、メッシュネットワークにおけるネットワークルーティング及び電力管理に関する。

メッシュネットワーキングは、ノード間でデータ及び命令をルート付ける方法である。ノードはコンピュータネットワークに接続された何れかの装置であることが可能である。ノードは、コンピュータ、ルータ又は種々の他のネットワーク化される装置であることが可能である。ＴＣＰ／ＩＰネットワークにおいては、ノードは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを有する何れかの装置である。メッシュネットワーキングは、宛先に到達するまで、ノード間での“ホッピング”により破壊された経路又は遮断された経路の周囲の継続的な接続及び再構成を可能にする。メッシュネットワークは、複数のホップを介して構成要素部分が互いに対して全て接続することができる他のネットワークとは異なり、それらの構成要素部分は一般に、モバイル装置ではない。パケット交換ネットワークにおいては、ホップは、データパケットがネットワークにおける１つのルータ又は中間的ノードからネットワークにおける他のノードまで達するトリップである。インターネット（又は、ＴＣＰ／ＩＰを用いるネットワーク）においては、パケットが宛先の方にとったホップの数（“ホップカウント”と呼ばれる）がパケットヘッダに保持される。

無線メッシュネットワークは典型的には、無線（ラジオ）送信器及び受信器、電源、入力装置、ときどき出力装置、及びメモリを有するプログラマブルマイクロプロセッサ制御器等のインテリジェント制御器を有する。従来、スタティック、ダイナミック又はスタティック及びダイナミックのハイブリッドである通信のための構成又はネットワークを有する無線メッシュネットワークが開発されている。それらのネットワークの電力は、配線を介して供給される（即ち、ノードは“プラグインされる”又は外部から電力供給される）、又は各々のノードにおいてバッテリから電力供給される（即ち、ノードは内部で電力供給される）。外部から電力供給されるノード及び内部で電力供給されるノードの組み合わせを用いるネットワークはハイブリッドネットワークと呼ばれる。それらの装置の演算及び通信要求についての大きさ、電力及びコストは、時間経過につれて減少するため、バッテリにより電力供給される無線ノードは、より小さくなるが、無線ノードにおける演算要求は増加する。

無線メッシュネットワーク技術は、例えば、温度、圧力、粒子数及び湿度等の様々なパラメータをモニタするための種々の異なる環境におけるノードとしてのセンサを備えるために用いられることが可能である。それらの種類のネットワークは無線センサネットワーク（ＷＳＮ）と呼ばれる。ＷＳＮにおける各々のセンサは典型的には、バッテリにより電力供給され、故に、限定されたエネルギー供給及び動作能力を有する。センサは環境を耐えずモニタし、他のノードと通信しているために、各々の検知装置により消費される電力を効率的に管理することは重要である。更に、検知装置の各々の動作状態をモニタすることは重要である。

複数のＷＳＮ装置が内部で電力供給される（例えば、バッテリにより）場合、全体的なネットワークの寿命は、センサによる検知、演算及びデータ送信が得られる効率に依存する。センサによる無線通信のための電力の要求は他のセンサの動作に比べて大きいオーダーであるため、それらの装置におけるラジオの動作が注意深く管理されることは重要である。これは主に、装置がデータを送信及び／又は受信する必要があるときのみにラジオをオンに切り換え（ラジオをアクティブにする）、ラジオがオンであるときにラジオの電力出力を効率的に管理することにより達成される。従って、ネットワークの動作寿命は、無線ネットワークのノードにおけるラジオの動作を効率的に管理する能力に依存する。

ＷＳＮにおけるネットワーク装置は、ネットワークのデータパケットがそれらの宛先に適切にルート付けられるように、ネットワークトポロジを効率的に管理する必要がある。このタスクを実行するように、ＷＳＮネットワーク装置は周期的に眼を覚まし（ｗａｋｅ ｕｐ）、それらのラジオをアクティブにし、何れかのデータパケットがルート付けられる必要があるかどうかを判定するように、他のネットワーク装置からのデータ通信に聞き耳をたてる（ｌｉｓｔｅｎ）必要がある。無線ネットワーク装置におけるバッテリの電力の殆どは、装置が頻繁に眼を覚まし、ラジオをオンに切り換え、他のネットワーク装置からのデータ通信に聞き耳を立てる必要がある。従って、ＷＳＮにおいて無線装置を介して経路付けるパケット及びデータ経路維持の処理は、ネットワークの動作寿命を長くするように高効率的である必要がある。

無線センサ装置は典型的には、他のネットワーク装置と通信する低電力の無線装置を用いる。殆どの場合、ネットワーク装置が何れかのデータパケットの無線送信を開始する前に、ネットワーク装置は、環境において他のネットワーク装置又は他のＲＦソースにより送信される他のデータパケットが存在するかどうかを判定するように、無線周波数（ＲＦ）信号又はノイズを環境から検知する。他のネットワーク装置によりＲＦパケットを送信する又は過剰なＲＦノイズが存在する場合、ネットワーク装置は、何れのデータパケット衝突も回避するようにある短い時間量の間、バックオフする（例えば、無線データ送信を遅延させる又は取り消す）ことが可能である。後に、ネットワーク装置は次いで、データパケットを再び送信するように試みる。

特定の環境においては、周囲ＲＦノイズレベルが、ＷＳＮのネットワーク装置が無線通信するように試みている全体的なＲＦスペクトルにおいて存在する。更に、環境における周囲ノイズのレベルは、時間経過につれて動的に変化し得る。そのような環境においては、ネットワーク装置は、周囲ノイズの破壊的性質のために、無線送信を介して何れかのデータを転送することができない。他の場合には、ネットワーク装置は、無線送信を介してのみデータを断続的に転送することができる。無線ネットワーク装置がこの周囲ノイズに適応して、効率的に動作するようにするシステム及び方法が必要である。

米国特許第５，５１５，３６９号明細書においては、各々が送信器及び受信器を有する、複数のノードを有する無線パケット通信システムで用いる技術であって、各々のノードにおける受信器はシード値が割り当てられ、チャネルパンチアウトマスク（ｃｈａｎｎｅｌ ｐｕｎｃｈｏｕｔ ｍａｓｋ）を備えている、技術について開示されている。ノードは、どの信号を受信すべきかに関する特定のランダムに順序付けられたチャネルホッピング帯域計画を生成するようにそのシード値及びパンチアウトマスクを用いる。ノードは、通信リンクを確立することを望む目的ノードにそのシード値及びパンチアウトマスクを送信し、それらの目的ノードの各々は、そのノードについてのランダムに順序付けられたチャネルホッピング帯域計画を生成するようにシード値及びパンチアウトマスクを用いる。続いて、目的ノードの一がそのノードに送信することを望むとき、目的ノードは、そのノードの帯域計画に従ってそのノードの周波数に対して周波数を変える。

米国特許第６，５９０，９２８号明細書においては、マスターユニット及びスレイブユニットを有する無線ネットワークについて記載されている。マスターは、スレイブにマステーアドレス及びクロックを送信する。通信は仮想周波数ホッピングチャネルによるものであり、それのホッピングシーケンスはマスターアドレスの関数であり、それの位相はマスタークロックの関数である。送信される質問メッセージは、スレイブからスレイブアドレス及びトポロジ情報を求め、それは、マスターユニットとスレイブユニットとの間の接続のための経路を決定する構成ツリーを生成するように用いられることが可能である。

米国特許第６，４８０，４９７号明細書においては、メッシュネットワーク通信で用いられる技術であって、正味の処理能力が、対応するリンクのための受信器における解析により決定された性能メトリックに応じてノード間で送信される信号の信号特性を動的に変えることにより通信ノード間のリンクにおいて最適化される、技術について開示している。信号特性は、データレート、変調タイプ、オンエア帯域幅等であることが可能である、性能メトリクスは、受信信号のデータリンクオンエア特性に基づいて演算される。

米国特許出願公開第２００７／０２５８５０８号明細書においては、無線センサネットワークにおける通信のための方法及び装置について開示されている。一実施形態においては、ネットワークにおける１つ又はそれ以上のルータが、ランダム化時間及び／又は周波数における１つ又はそれ以上のスターノードとの通信のために利用可能である。複数の異なる周波数及び／又は時間において実行されることが可能である接続性評価は、ネットワークにおける装置間の通信品質を評価するために実行されることが可能である。一次通信及び二次通信の関係は、システム冗長度を与えるように装置間に生成されることが可能である。１つ又はそれ以上のプロキシは、各々のプロキシがネットワークにおける１つ又はそれ以上の装置、例えば、１つ又はそれ以上のスターノード又はルータの状態を有する場合に、維持されることが可能である。プロキシは、情報要求及び／又は状態変化要求を操作するように用いられることが可能である、例えば、プロキシは、ネットワークにおける装置間の通信関係を変えるように要求されることが可能であり、対応する装置が変化をもたらすようにコマンド信号を生成することが可能である。

従って、周囲ＲＦノイズに無線センサネットワーク装置の動作を適応させる装置及び方法が要請されている。

米国特許第５，５１５，３６９号明細書 米国特許第６，５９０，９２８号明細書 米国特許第６，４８０，４９７号明細書 米国特許出願公開第２００７／０２５８５０８号明細書

本発明により、領域において破壊的レベルである可能性のあるＲＦノイズの存在に適応する無線センサネットワークが備えられる。特に、無線センサネットワーク内のノードは、例えば、送信周期の前であるが、電力供給された後であって、送信の準備をするときに、アンテナにより“聞く”ことにより、周囲ＲＦノイズを受動的に感知することが可能である。従って、無線センサネットワーク内の少なくとも一部のそのようなノードは、無線センサネットワークの周囲に存在する周囲ノイズの量の定量的尺度を有する。少なくとも３つの異なる技術が、無線センサネットワークの機能特性を維持するように、一旦、周囲ノイズのレベルが認識されると、利用されることが可能である。

第１の方法を用いて、周囲ＲＦノイズは略閾値レベルにあるが、最大許容ＲＦ信号ノイズレベル以下である場合、ノードは、動作を継続することが可能であり、任意に、送信器から改善された電力出力を有する。そのような電力の改善は例えば、検知されたＲＦノイズ量に比例し、所定の改善された電力レベルに増加することを有することが可能である。

第２のオプションとして、検出された周囲ノイズが略最大閾値である場合、そのような通信が受け入れられない失敗確率を有するノイズのレベルがかなり高いとき、ノードは無線センサネットワーク内の近傍のノードとの通信を試みないだけである。ノードは、周囲ＲＦノイズを周期的に検知し、そのノイズがこの最大閾値以下に低下するとき、近傍のノードと再び通信することが可能である。第３のオプションは、ＲＦノイズのレベルが破棄の可能性が受け入れられない確率を有する予め選択されたレベル以下である場合に、規定される。その場合、ノードは通常通りに機能を継続することが可能である。

実施形態は例示として示されているが、添付図に限定されるものではない。

種々の実施形態が動作可能であるメッシュデータネットワーク環境を示す図である。 メッシュネットワークにおいて動作することが可能であるノードの例示としての実施形態を示す図である。 例示としての実施形態のメッシュネットワークにおけるネットワーク装置の構成の実施例を示す図である。 特定の例示としての実施形態についての処理フローを表すフロー図である。 特定の例示としての実施形態についての処理フローを表すフロー図である。

以下の詳細説明においては、その詳細説明の一部として構成され、開示されている本発明を実行することができる特定の実施形態が例示として示されている添付図を参照する。他の実施形態を用いることが可能であり、構造的変化が、開示している本発明の範囲から逸脱せずに実行されることが可能であることを理解することができる。

本明細書で詳述している、開示している本発明の種々の例示としての実施形態に従って、環境ＲＦノイズに対して無線センサネットワーク装置の動作を適合させる装置及び方法が提供される。特定の実施形態は、無線データネットワークに関し、特に、パケット交換時分割通信プロトコルを用いる多重ホップ無線データ通信に関する。特定の実施形態は、ネットワークトポロジにおいて備えられているセンサのアレイからのデータ収集に対する適用であり、少なくとも２つのインテリジェントな通信ノードがピア通信ノードのアレイ内の信頼性の高い無線通信範囲内にある。本明細書で説明している例示としてのシステム及び方法の種々の実施形態は、無線ネットワーク装置が動作している環境におけるＲＦ周囲ノイズのレベルを変える無線センサネットワーク経験においてデータ通信を管理するための適応方法を与える。

本明細書で説明している特定の実施形態においては、無線ネットワーク装置（例えば、無線で内部電力供給されるネットワークセンサ装置）は、ネットワーク装置データ通信が環境ＲＦノイズの破壊的レベルを経験している可能性がある環境下でさえ、動作を及びデータの送受信を継続することが可能にされる。本明細書で説明している特定の例示としての実施形態においては、無線センサネットワークは、種々の無線ネットワーク装置がそれらの環境における広範囲のＲＦノイズに適合することが可能である。その特定の例示としての実施形態は、無線センサネットワーク装置が１）ノイズのある環境で無線センサネットワーク装置が動作することができるかどうかを判定し、２）特定のノイズレベルにそれらの感度レベルを適合させ、３）ノイズ特性が時間経過と共に変化するにつれて、ネットワーク装置についての感度レベルを変えることを可能にする。特定環境におけるネットワーク及びノード構成について、下で詳細に説明する。

図１は、無線センサ１１２のメッシュネットワーク１１０を有する例示としての実施形態のネットワーク環境を示している。センサの各々は、図２に示されている構成要素の組み合わせとして実施されることが可能であり、それについては、下で詳細に説明する。無線センサネットワーク（ＷＳＮ）１１０は、近接ノードの他と各々データ通信する、無線センサ１１２の集合及びゲートウェイ装置１０５（集合的には、ノードと表される）を有する。ノード１１２は、典型的には、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層において、確立されたデータ通信プロトコルを用いて通信することが可能である。ＭＡＣ層は、既知のＯＳＩネットワーキングモデルのデータリンク層を構成する２つの副層の１つである。ＭＡＣ層は、共有チャネルにおいて一のノードから他のノードへのネットワークインタフェースに又はそれからデータパケットを移動させる責任を負う。ノードは受動的である又はインテリジェントであることが可能である。特定の実施形態においては、ノードは、情報を受信して解析し、受信した情報の結果として特定のアクションをとり、受信した情報又は処理した情報の記憶を含み、受信した情報の少なくとも一部を変え、そして一部の例においては、情報を作りだして再送信することが可能であるインテリジェントなノードであることを前提とする。特定の実施形態におけるノードの詳細については、図２のところで詳述する。

更に図１を参照するに、データパケット又はメッセージは、各々のノードは一意の識別子であるために、ＷＳＮ１１０の何れかの２つのノード間で方向付けられることが可能である。データパケット又はメッセージは送信情報の自己完結型単位である。典型的には、データパケットは、ヘッダ、ペイロード及び任意のトレイラを有する。リンクは、一のノードから出ていて、他のノードで終わる経路である。ノード間のリンク又は経路は、宛先ノードに達する前に複数の中間ノードにおける複数のホップを含むことが可能である。ユニキャスト送信又はブロードキャスト送信におけるＷＳＮ１１０の２つのノード間のメッセージの転送はローカル通信と呼ばれる。ＷＳＮ１１０におけるノードの各々は、所与のノードから離れた１つのホップであるノードの集合を規定する近傍テーブルを保持することが可能である。

ＷＳＮ１１０のノード１１２の各々は、ゲートウェイインタフェース１０６を介してゲートウェイ１０５と通信することも可能である。ゲートウェイ１０５は、ＷＳＮ１１０と解析プロセッサ１００とを接続する。代替の実施形態においては、ゲートウェイ１０５及びゲートウェイインタフェース１０６はＷＳＮ１１の外部に位置することが可能である。ゲートウェイ１０５は、ＷＳＮ１１０の何れかのノードとして実施されることが可能である。当業者には、本明細書において、多様なＷＳＮが更に特許請求の範囲内にあることが理解できるであろう。解析プロセッサ１００は、ゲートウェイ１０５を介してＷＳＮ１００のノード１１２の何れかからセンサデータを受信し、集合的環境モニタリング及び制御のためのセンサデータを解析するために用いられることが可能である。ゲートウェイ１０５及び解析プロセッサ１００は、データの記憶及び検索のために従来のデータ記憶装置１０４を用いることが可能である。解析プロセッサ１００は、インターネット等のワイドエリアネットワーク１０８への接続を有することも可能である。このように、ゲートウェイ１０５及びＷＳＮ１１０の他のノードはインターネットへのアクセスを得ることが可能である。

ゲートウェイ１０５は、ＷＳＮ１１０のノード１１２のための同期タイミングを提供することも可能である。ゲートウェイ１０５は、ＷＳＮ１１０のノード１１２の各々に周期的メッセージ（ビーコン又は心拍とも呼ばれる）を送ることが可能である。代替として、ＷＳＮ１１０のノード１１２の何れかが、ネットワークにおいて他のノードにビーコンを送るように指定されることが可能である。それらの周期的メッセージは、ノード１１２の各々がそれらの内部タイマを同期することが可能であるタイミング信号を有することが可能である。同様に、ゲートウェイ１０５からノード１１２の各々へのメッセージは、システムの状態、構成、及びＷＳＮ１１０のノードについての制御設定を提供するように用いられることが可能である。代替の実施形態においては、ネットワーク又はエージェントのノードの何れかは、他のネットワークのノードについての同期（タイミング）信号を有するネットワーク管理メッセージを提供することが可能である。代替として、外部の信号ソースが、ネットワークのノードの時間同期の基礎として用いられることが可能である。上記の技術の何れかを用いて、共通のグローバルクロックがネットワークのノードの時間同期のために備えられることが可能である。ブロードキャスト又はマルチキャスト送信においてゲートウェイ１０５とノード１１２の各々との間の若しくはＷＳＮ１１０の一のノード１１２と他のノード全てとの間のメッセージの転送はグローバル通信と呼ばれる。特定の実施形態に従って、ノード１１２間の及び／又はノード１１２とゲートウェイ１０３との間の通信は、特定の時間にのみ、ローカル及びグローバルデータ通信のための特定のチャネルで存在する。

ＷＳＮ１１０は、多様な方法の何れかにおいて構成されることが可能である。ノード１１２は、ＷＳＮ１１０のノードのアレイにおいて追加される、取り除かれる又は移動されることが可能である。ＷＳＮ１１０のノードの各々は、ノードが追加される又は移動されるとき、ＷＳＮ１１０においてそれ自体が加わる又は再構成する機能を有する。この機能の一部として、各々のノード１１２は、その近傍のノードを見つけて、それらの近傍のノードとの通信経路を自動的に交渉して確立することが可能である。ノードは、そのノードの無線受信範囲内の近傍のノードとデータ通信することが可能である。ＷＳＮ１１０の各々のノードにおける無線トランシーバ（例えば、ラジオ）の強度及び環境における周囲ＲＦノイズの性質に依存して、近傍のノードとの距離は変えられる。一部のアプリケーションにおいて、ＷＳＮ１１０が用いられている環境が無線干渉の影響下にある場合、ノード間の無線データ通信は妨害され得ることが見込まれる。そのような場合、各々のノードは、近傍のノードとのデータ通信の損失を検知することが可能であり、ＷＳＮ１１０の他の機能しているノードを介して代替のデータ経路にそれ自体を再構成することが可能である。従って、ＷＳＮ１１０は、無線ネットワークの環境及び構成において変化している条件にかなり適応できる。

図２は、本明細書で記載している方法論の何れかの１つ又は複数をノードが実行するように命令の集合が実行されることが可能であるネットワークノード又はセンサユニット２００の例示としてのマシンの模式図である。代替の実施形態においては、ノードは、スタンドアロン装置として動作する、又は他のマシンに接続される（例えば、ネットワーク化される）ことが可能である。ネットワーク化された構成においては、ノードは、クライアント−サーバネットワーク環境におけるサーバ又はクライアントマシンの能力で、若しくはメッシュネットワーク等のピアツーピア（又は分散型）ネットワーク環境におけるピアマシンとして機能することが可能である。ノードは、コンピュータ、インテリジェントなセンサ、論理装置、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセス論理制御器（ＰＬＣ）、ハードワイヤードモジュール、ネットワークルータ、ゲートウェイ、スイッチ又はブリッジ、若しくはそのマシンがとるアクションを指定する命令（逐次等）の集合を実行することができる何れかのマシンであることが可能である。更に、単独のマシンが図２に示されている一方、用語“マシン”又は“ノード”は、本明細書に記載している方法論の何れかの１つ又はそれ以上を実行する命令の集合を個別に又は共同で実行する何れかのマシンの集合を有すると捉えることもできる。

特定の実施形態の例示としてのノード２００は、バス２０１を介して互いに通信するプロセッサ２０２（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））、主メモリ２０４及び任意にスタティックメモリを有する。ノード２００は、１つ又は複数のセンサ装置２１２、２１４及び２１６を更に有することが可能である。それらのセンサ装置は、温度センサ、湿度センサ、気流センサ、粒子カウンタ及び／又は所望の条件を判定及び測定するための他の種類のセンサを有することが可能である。センサ装置２１２、２１４及び２１６は、動き検出器、音響検出器、地震検出器、振動検出器、金属検出器、磁気異常体検出器、爆発物検出器等を有することが可能である。更に、センサ装置２１２、２１４及び２１６は、変換器動き活性化及び状態、ロボットシステム活性化及び状態、マシンシステム活性化及び状態等のプロセス制御装置を有することも可能である。一般に、センサ装置２１２、２１４及び２１６は、環境又は他の管理システム、処理制御システム、建造物管理システム等における所望の環境の又は例外的な条件を反転する、検出する及び／又は測定するための何れかのセンサを有することが可能である。

ノード２００は、不揮発性メモリ２１８、制御信号生成装置２２２及びネットワークインタフェース装置２０８（例えば、無線レシーバ）を更に有することが可能である。不揮発性メモリ２１８は、本明細書で記載している方法論又は機能の何れか１つ又は複数を実施する１つ又は複数の命令の集合（例えば、ソフトウェア２２０）が記憶される機械読み取り可能媒体２１９を有する。命令２２０は、ノード２００による実行中、主メモリ２０４、スタティックメモリ２０６及び／又はプロセッサ２０２内に完全に又は部分的に存在することが可能である。主メモリ２０４、スタティックメモリ２０６及びプロセッサ２０２は機械読み取り可能媒体を構成することが可能である。ソフトウェア、命令及び／又は関連データ２２０は更に、ネットワークインタフェース装置２０８を介してネットワーク２１０において送信又は受信されることが可能である。ネットワークインタフェース装置２０８は、一実施形態の無線ノード構成において、ＩＥＥＥの８０２．１１規格のファミリ等の無線データ転送プロトコルを用いてネットワーク２１０にデータを送信する／ネットワーク２１０からデータを受信する無線トランシーバを有することが可能である。このように、ノード２００は、ＷＳＮ１１０の他のノードとの無線データ通信を実行することが可能である。制御信号生成装置２２２は、センサ２１２、２１４及び２１６によりモニタされる条件を変えることができる管理システム若しくは他の装置又はシステムを構築して、環境管理システム、プロセスセ制御システム等の、ＷＳＮ１１０の外部の何れかのシステムの動作を制御するように用いられることが可能である。

典型的には、無線ネットワークシステムにおいて、ネットワークノードにおける無線データトランシーバ（例えば、ラジオ）は、殆どの電力を消費し、ノードのバッテリの電力に関する最大の消費元となっている。従って、ラジオは、ノードのバッテリ寿命を長くするように、殆どの時間にオフに切り換えられる（非アクティブにされる）必要がある。実施形態においては、ＷＳＮ１１０の全てのノードは時間同期される。バッテリの電力を充電するように、各々のノードは、他のノード又はゲートウェイとの無線通信のための短い時間期間の間、眼を覚ます（即ち、ネットワークデータ通信のためにラジオをアクティブにする）。次いで、ノードのラジオは非アクティブにされ、ノードは、次のスケジューリングされた通信サイクルまで眠る。

本明細書で記載している特定の例示としての実施形態においては、周囲ＲＦノイズに対して無線センサネットワーク装置動作を適合させる装置及び方法について記載されている。特定の実施形態の方法及びシステムは、環境が周囲ＲＦノイズの変化しているレベルを有する条件下でさえ、無線センサネットワーク装置が間断なく動作し、データを転送し続けることができる。

ここで、図３を参照するに、例示としての実施形態のメッシュネットワークにおけるネットワーク装置の構成の例を示している。上記の無線メッシュネットワークの通常の状態においては、ネットワーク装置は、無線メッシュネットワークを構成するように相互通信し、共通グローバルクロックを用いて互いに同期し、ゲートウェイ及び／又は他のネットワーク装置に／からデータを転送することが可能である。例えば、図３に示しているように、例示としての無線データネットワーク３００を示している。無線ネットワーク３００においては、ネットワーク装置（ノード）３０１、３０２及び３０３は共通のグローバルクロックに対して同期されることが可能である。それらのノード及び無線ネットワーク３００における他のノードは、ソースノードからゲートウェイノード３０４の方にデータを経路付けすることが可能である。無線ネットワーク３００の上記ノードは通常、２つのモード、即ち、１）ローパワーリスニング（ＬＰＬ）モード及び２）データ転送モードの一のモードにおいて動作する。ローパワーリスニングモードにおいては、ノードは、殆どの時間、眠っている（即ち、バッテリの電力を充電するようにラジオを非アクティブにする）。データ転送モードにおいては、ノードは眼を覚まし（即ち、バッテリの電力を充電するようにラジオを非アクティブにし）、ネットワークデータ送信活動又はネットワークモニタリング活動を始める。開始フェーズ中にノードの各々により採用された、予め構成された眼覚ましスケジュールに従って、ネットワーク３００のノードは、受信ノードが眼を覚ます同じ時間に送信ノードが眼を覚ますことが可能であるように、それらの眼覚まし周期を同期化することが可能である。その同期化は、各々のノードにおける内部クロックを較正するために用いられる共通グローバルクロックに基づいている。ネットワーク装置は、ネットワーク装置常駐ハードウェアクロックから読み出されるローカル時間を参照共通グローバル時間値にマッピングすることにより、グローバル時間の同期化を管理することが可能である。ノード間のタイミング同期化が適切に又は所定の許容範囲内で機能している（即ち、ノードクロック間のタイミングドリフトが許容範囲内にある）場合、ノード間のデータ通信は通常通りの効率的な方式で達成されることが可能である。

キャリアセンス閾値
無線センサネットワーク装置における殆どのＲＦ無線は、キャリアセンス閾値と呼ばれるプログラム可能な閾値に対応している。この閾値又は閾値パラメータは、周波数帯域により規定される何れかの所与の無線チャネルにおける周囲ＲＦノイズのレベルを数値化するように用いられる。何れかの所与の時点における周囲ＲＦノイズの実際のレベルは、知られている方法を用いて測定されることが可能である。ラジオは、検出されるＲＦノイズのレベルを数値化するように及び環境におけるＲＦノイズの破壊的レベルが存在するかどうかを判定するように、そのキャリアセンス閾値を用いる。殆どの場合、ネットワーク装置が何れかのデータパケットの無線送信を開始する前に、環境における他のネットワーク装置又は他のＲＦソースにより送信される他のデータパケットが存在するかどうかを判定する、又はスプリアスＲＦ信号又はノイズを検出する、知られている方法を用いて、ネットワーク装置は環境を検知する。過剰なＲＦノイズの存在下で又は他のネットワーク装置によるＲＦパケットの送信において、ネットワーク装置は、何れかのデータパケット衝突を回避するように、短い時間量の間、バックオフする（例えば、無線データ送信を遅延させる又は取り消す）ことが可能である。後で、ネットワーク装置は再び、データパケットを送るように試みることが可能である。次のプロセスは、典型的なネットワーク装置のこの挙動及びキャリアセンス閾値（下では、‘ＭａｘｉｍｕｍＮｏｉｓｅＴｈｒｅｓｈｏｌｄ’と表す）の使用について記述する。

While(true)
MaximumNoiseThreshold = fixed value
…
currentNoise = radio.read_current_noise_level();
if currentNoise > MaximumNoiseThreshold
backoff(/don’t send data/);
sleep(fixed amount of time)
else
send data
end
ノイズレベル適応化
上記のキャリアセンス閾値化する方法に伴う１つの課題は、キャリアセンス閾値は、システム構成又は初期化時間において典型的に決定される固定値である。従って、キャリアセンス閾値の従来の使用は、特定のＷＳＮが動作している環境で変化している条件に又は可変の条件に適応することができない。故に、従来のＷＳＮにおけるデータ通信は、ＲＦノイズの変化レベル又は可変レベルを有する環境で効率が悪い傾向にある。

本明細書に記載されている種々の実施形態においては、ＲＦノイズレベル適応化が、特定の環境における条件のためにネットワーク装置のキャリアセンス閾値を初期的に設定し、環境条件が時間経過して変化するにつれて、ネットワーク装置を定期的に適応させるように用いられる。従って、特定の環境においては、２つの基本的な操作、即ち、１）現在のノイズ条件を適合させるように無線ネットワーク装置においてキャリアセンス閾値を動的に変えること、及び２）ＲＦノイズ特性が変化するにつれて、時間経過に伴って、現在のノイズ条件のために周期的に無線ネットワーク装置を適応させることが、ＲＦノイズレベル適応化を達成するように用いられる。例示としてのそれらの２つの基本的な操作については、以下で詳細に説明する。

ノイズレベル適応化−初期化
例示としての実施形態の第１操作においては、無線ネットワーク装置は、所定の初期のデフォルト値に対して最大無線ノイズ閾値（例えば、ＬｏｗｅｒＢｏｕｎｄＮｏｉｓｅＴｈｒｅｓｈｏｌｄ）及び最大ノイズ閾値（例えば、ＵｐｐｅｒＢｏｕｎｄＮｏｉｓｅＴｈｒｅｓｈｏｌｄ）を設定することから開始する。最大無線ノイズ閾値は、通常環境においてＲＦノイズについての予測をハイライトする。最大無線ノイズ閾値は、無線の動作限界をハイライトする。無線ノイズ閾値が大きくなればなる程、無線の到達はより小さくなる。しかしながら、無線の到達がより小さくなることはまた、無線ノイズ閾値が大きいときには無線ネットワーク装置により消費される電力はより小さいことを意味する。従って、所定の最小のチャネル数において無線ネットワーク装置が尚も通信することを可能にすることを保証する一方、できるだけ大きい無線ノイズ閾値により各々の無線ネットワーク装置を初期化することは有利である。

初期化フェーズの間、無線ネットワーク装置は、一定回数、各々の無線ネットワーク通信チャネルを調べる。無線ネットワーク装置が、所定チャネル数に関してＲＦノイズレベルが略特定の閾値であることを検出する場合、その無線ネットワーク装置は、ノイズ閾値をある増分（例えば、一定増分として１ｄｂ）だけ大きくする。無線ネットワーク装置は、少なくとも最小の必要なチャネル数がフリーである場合に、無線ネットワーク装置がノイズ閾値を見つけるまで、この処理を繰り返す。チャネルにおいて検出される周囲ＲＦノイズがそのチャネルにおけるデータ通信に対して破壊的でない場合、そのチャネルはフリーである。試験されるノイズ閾値が最大無線閾値を上回り、最小の必要なチャネル数がフリーでない場合、無線ネットワーク装置は、データを送信するように試みることを中止する。特定の例示としての実施形態で用いられる処理について、次に示す。

LowerBoundNoiseThreshold = <a value>
UpperBoundNoiseThreshold = <a value>
RequiredChannels = [list of channels that must be clear]
LeastNumberOfFreeChannels = <a value>
currentRadioSenseThreshold = LowerBoundNoiseThreshold
while (currentNoiseLevel < UpperBoundNoiseThreshold)
numOfFreeChannels = 0
for channels in requiredChannels
radio.set_noise_threshold(currentRadioSenseThreshold)
currentNoise = radio.read_current_noise_level();
if currentNoise < currentRadioSenseThreshold
numOfFreeChannels ++;
end if
end
if (numberofFreeChannels < LeastNumberOfFreeChannels)
increment(currentRadioSenseThreshold)
continue;
else
// found right threshld; exit
break;
end while
ノイズレベル適応化−周期的評価
ＲＦノイズ特性は時間経過につれて変化し得る。無線ネットワーク装置は、周期的に環境を評価して、存在状態を適合させるようにそれらのノイズ閾値を適応させる必要がある。特定の実施形態においては、ＷＳＮにおける各々の無線ネットワーク装置は、所定の間隔で（例えば、ｔ分毎に）各々のチャネルの利用状況を調べる。チャネルの利用状況が特定の閾値を上回る場合に、無線ネットワーク装置は、無線ネットワーク装置におけるノイズ閾値を再調整するように、再び（上記の）ノイズレベル適応化初期化フェーズを実行する。特定の例示としての実施形態で用いる処理の詳細を次に示す。

NumberOfOpenChannels = <value>
ChannelUtilizationThreshold = <value>
ReviseNoiseThresholdPeriod = <value>
ChannelUtilization = [set 0 for each channel]
Every ReviseNoiseThresholdPeriod minutes do
numOfOpenChannels = 0
for channels in requiredChannels
evaluate utilization of channel
if (utilization > ChannelUtilizationThreshold)
numOfopenChannels ++;
end if
end
if (numberofOpenChannels >= ChannelUtilizationThreshold)
re-evaluate noise threshold()
end if
end every
図４は、特定の実施形態についての基本的な処理フロー４１０を示す処理フロー図である。図示しているように、例示としての実施形態は、デフォルト値にノイズ閾値を初期化するステップ（処理ブロック４１５）と、無線ネットワーク装置の複数のチャネルにおいて周囲ＲＦノイズレベルを検出するステップ（処理ブロック４２０）と、所定数のチャネルにおいて検出された周囲ＲＦノイズレベルがノイズ閾値以上である場合に、ある増分だけノイズ閾値を調整して、複数のチャネルにおいて周囲ＲＦノイズレベルを再試験するステップ（処理ブロック４２５）と、ノイズ閾値が所定の最大ノイズ閾値を上回る場合に、無線ネットワーク装置によりデータ通信を中止するステップ（処理ブロック４３０）と、所定数のチャネルにおいて検出された周囲ＲＦノイズレベルがノイズ閾値以下である場合に、ノイズ閾値を保持し、無線ネットワーク装置によるデータ通信を可能にするステップ（処理ブロック４３５）とを有する。

図５は、特定の実施形態についての基本的な処理フロー５１０を示す処理フロー図である。図示しているように、例示としての実施形態は、デフォルト値にチャネル利用状況閾値を初期化するステップ（処理ブロック５１５）と、無線ネットワーク装置の複数のチャネルにおいて利用状況レベルを検出するステップ（処理ブロック５２０）と、所定数のチャネルにおいて検出された利用状況レベルがチャネル利用状況閾値以上である場合に、無線ネットワーク装置のノイズレベル適応化初期化を実行するステップ（処理ブロック５２５）と、ノイズレベル適応化初期化に基づいて無線ネットワーク装置におけるノイズ閾値を調整するステップ（処理ブロック５３０）とを有する。

種々の実施形態の装置及びシステムを有するアプリケーションは、多様な電子システム及びコンピュータシステムを広範囲に有する。一部の実施形態は、モジュール間で及びモジュールを介して通信される関連制御及びデータ信号により２つ又はそれ以上の特定の相互接続されたハードウェアモジュール又は装置における機能を、又は特定用途向け集積回路の一部としての機能を実施する。従って、例示としてのシステムは、ソフトウェア、ファームウェア及びハードウェアの実施に対して適用可能である。

例示としての実施形態においては、アプリケーションにより構成されるノードは、本明細書で説明している特定の操作を実行するように構成されて動作する“モジュール”を構成することが可能である。他の実施形態においては、“モジュール”は、機械的に又は電子的に実施されることが可能である。例えば、モジュールは、特定の動作を実行するように永久に構成される専用の回路又はロジック（例えば、専用プロセッサ内の）を有することが可能である。モジュールは、特定の動作を実行するソフトウェアにより一時的に構成されるプログラマブルロジック又は回路（例えば、汎用プロセッサ又は他のプログラマブルプロセッサ内に含まれる）を有することも可能である。専用の永久に構成される回路において又は一時的に構成される回路（例えば、ソフトウェアにより構成される）において、モジュールを機械的に実行する決定がコスト的な及び時間的な考慮により駆動されることが可能であることが理解できる。従って、用語“モジュール”は、本明細書に記載されている特定の様式で動作する及び／又は特定の操作を実行するように物理的に構成される、永久に構成される（例えば、ハードワイヤード）又は一時的に構成される（例えば、プログラムされた）機能エンティティを包含するとして理解される必要がある。

機械読み取り可能媒体２１９が、単独の媒体である例示としての実施形態に示されている一方、用語“機械読み取り可能媒体”は、１つ又はそれ以上の命令の集合を記憶する単独の媒体又は複数の媒体（例えば、集中型データベース又は分散型データベース及び／又は関連キャッシュ及びサーバ）を含むとして理解される必要がある。用語“機械読み取り可能媒体”はまた、機械による実行のための命令の集合を記憶する、符号化する又は実行することが可能である、及び、本明細書で記載している方法論の何れかの１つ又はそれ以上を機械が実行するようにする、何れかの媒体を含むとして理解される必要がある。用語“機械読み取り媒体”は従って、固体メモリ、光媒体及び磁気媒体を含むとして理解できるが、それらに限定されるものではない。

上記のように、ソフトウェア及び／又は関連データは、送信媒体を用いて、ネットワークにおいて送信されることが可能である。用語“送信媒体”は、機械への送信及び機械による実行のための命令を記憶する、符号化する又は実行することが可能であり、ディジタル又はアナログ通信信号を含む何れかの媒体、若しくはソフトウェア及び／又はデータの送信及び通信を容易にする他の無形媒体を含むとして理解できる。

本明細書で記載している実施形態の例示は、種々の実施形態の構造の一般的な理解を与えるように意図されていて、それらの例示は、本明細書で記載している構造を用いることが可能である構成要素及びシステムの要素及び特徴の全てについての完全な記載としての役割を果たすようには意図されていない。本明細書で記載している記載を検討するときに、当業者は、多くの他の実施形態が可能であることを理解することができる。構造の及びロジックの置き換え及び変形が本発明の範囲から逸脱することなくなされることが可能であるように、他の実施形態が用いられる及び得られることが可能である。本明細書における図は単に具象的なものあり、スケーリングして描かれていない。

本明細書の記載においては、単に記載目的で用いているが限定的として解釈されるべきでない“上”、“下”、“上方”、“下方”、“第１”、“第２”等の表現を有する場合がある。要素、材料、形状、寸法及び動作のシーケンスは、特定のアプリケーションに適合するように全て変えられることが可能である。一部の実施形態の部分は、他の実施形態の部分に含まれる又はそれと置き換えられることが可能である。寸法及び範囲についての上記実施例は代表的なものであるとみなされる一方、種々の実施形態は、そのような寸法又は範囲に限定されるものではない。

要約は、技術的開示の性質及び要旨を読者が迅速に確認することができるように記載されている。要約は、特許請求の範囲における範囲及び意味を解釈する又は限定するために用いられるものでないことが理解できる。

上記の詳細説明においては、種々の特徴が、本開示を整備する目的で単独の実施形態に一緒にグループ化されている。このような開示の方法は、各々の請求項に明確に記載されているより多くの特徴を実施形態が有することを意図する反映として解釈されるべきでない。従って、特許請求の範囲は、上記詳細説明に具体化されていて、各々の請求項は別個の実施形態としてそれ自体請求している。

従って、本明細書で説明しているように、周囲ＲＦノイズに対して無線センサネットワーク装置を適合させる装置及び方法について開示している。開示されている主題については、複数の例示としての実施形態を参照して記載されているが、記載されている表現は、限定的な表現ではなく、記述及び例示としての表現であることが理解できる。特徴全てにおいて開示されている主題の範囲及び主旨から逸脱することなく、現在記載されている及び補正される特許請求の範囲における範囲内で変形がなされることが可能である。開示されている主題は、特定の手段、材料及び実施形態を参照して詳述されているが、開示されている主題は、開示されている特定のものに限定されるように意図されるものではなく、その主題は、特許請求の範囲内に入るように、全ての機能的に同等の構造、方法及び使用に広げられるものである。

本発明は、高レベルのＲＦノイズが存在する又はＲＦノイズレベルが高い変性を有するときでさえ、高い信頼性を有して動作することができる無線センサネットワークを提供することができる点で、産業上の利用可能性を有する。故に、高いＲＦノイズが存在するときでさえ、センサ位置における状態をモニタすることができる。

本発明の他の目的は、ＲＦノイズレベルに適応させ、周囲ＲＦノイズを克服する且つ無線センサネットワークにおいて更に効果的に通信する必要がある電力量のみに対して電力使用を最小化する無線センサネットワークを提供することである。

本発明の他の目的は、無線センサネットワークにおけるノード間の通信信頼性の最適化及び電力消費の最小化のために、ＲＦノイズの測定レベルに対応して無線センサネットワークにおけるノードの送信電力を制御する方法を提供することである。

産業上の利用可能性を示す本発明の他の目的については、明細書、添付図面及び特許請求の範囲を注意深く読むことにより明らかになる。

Claims (23)

1. ノイズ閾値をデフォルト値に初期化するステップ；
   無線ネットワーク装置の複数のチャネルにおいて周囲ＲＦノイズレベルを検出するステップ；
   所定数のチャネルにおいて検出される前記周囲ＲＦノイズレベルが前記ノイズ閾値以上である場合に、増分だけ前記ノイズ閾値を調整して、前記複数のチャネルにおいて前記周囲ＲＦノイズレベルを再試験するステップ；
   前記ノイズ閾値が所定の最大ノイズ閾値を上回る場合に、前記無線ネットワーク装置によるデータ通信を中止するステップ；及び
   所定数のチャネルにおいて検出される前記周囲ＲＦノイズが前記ノイズ閾値以下である場合に、前前記ノイズ閾値を維持して、記無線ネットワーク装置によるデータ通信を可能にするステップ；
   を有する方法。
2. 前記無線ネットワーク装置の前記複数のチャネルにおいて利用レベルを検出する段階を有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記無線ネットワーク装置の前記複数のチャネルにおける利用レベルを検出するステップ；及び
   所定数のチャネルにおいて検出される前記利用レベルがチャネル利用閾値以上である場合に、前記無線ネットワーク装置のノイズレベル適応初期化を実行するステップ；
   を有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記無線ネットワーク装置は環境状態を検知する少なくとも１つのセンサを有する、請求項１に記載の方法。
5. 前記無線ネットワーク装置は無線センサネットワーク装置の少なくとも１つの他の無線ネットワーク装置と無線データ通信状態にある、請求項１に記載の方法。
6. プロセッサ；
   無線ネットワークの他のノードと通信するように、前記プロセッサに結合された無線ネットワークインタフェース；
   前記無線ネットワークインタフェースを介するデータ通信のためのラジオ；及び
   デフォルト値にノイズ閾値を初期化し、無線ネットワーク装置の複数のチャネルにおいて周囲ＲＦノイズレベルを検出し、所定数のチャネルにおいて検出された前記周囲ＲＦノイズが前記ノイズ閾値以上である場合に、増分だけ前記ノイズ閾値を調節して、前記複数のチャネルにおいて前記周囲ＲＦノイズレベルを再試験し、前記ノイズ閾値が所定の最大ノイズ閾値を上回る場合に、前記無線ネットワーク装置によるデータ通信を中止し、所定数のチャネルにおいて検出された前記周囲ＲＦノイズレベルが前記ノイズ閾値以下である場合に、前記ノイズ閾値を維持し、前記無線ネットワーク装置によるデータ通信を可能にするように、前記プロセッサにより実行可能である処理ロジック；
   を有する無線ネットワークノード。
7. 更に、前記無線ネットワーク装置の前記複数のチャネルにおいて利用レベルを検出する、請求項６に記載の無線ネットワークノード。
8. 更に、前記無線ネットワーク装置の前記複数のチャネルにおいて利用レベルを検出し、所定数のチャネルにおいて検出される前記利用レベルがチャネル利用閾値以上である場合に、前記無線ネットワーク装置のノイズレベル適応初期化を実行する、請求項６に記載の無線ネットワークノード。
9. 前記無線ネットワーク装置は環境状態を検知する少なくとも１つのセンサを有する、請求項６に記載の無線ネットワークノード。
10. 前記無線ネットワーク装置は無線センサネットワーク装置の少なくとも１つの他の無線ネットワーク装置と無線データ通信状態にある、請求項６に記載の無線ネットワークノード。
11. ゲートウェイ；
    前記ゲートウェイとデータ通信状態にある第１無線ネットワークノード；
    処理ロジックを有する第２無線ネットワークノードであって、デフォルト値にノイズ閾値を初期化し、前記第２無線ネットワークノードの複数のチャネルにおいて周囲ＲＦノイズレベルを検出し、所定数のチャネルにおいて検出された前記周囲ＲＦノイズが前記ノイズ閾値以上である場合に、増分だけ前記ノイズ閾値を調節して、前記複数のチャネルにおいて前記周囲ＲＦノイズレベルを再試験し、前記ノイズ閾値が所定の最大ノイズ閾値を上回る場合に、前記第２無線ネットワークノードによるデータ通信を中止し、所定数のチャネルにおいて検出された前記周囲ＲＦノイズレベルが前記ノイズ閾値以下である場合に、前記ノイズ閾値を維持し、前記第２無線ネットワークノードによるデータ通信を可能にする、第２無線ネットワークノード；
    を有する無線ネットワーク。
12. 前記第２無線ネットワークノードは更に、前記第２無線ネットワークノードの前記複数のチャネルにおいて利用レベルを検出する、請求項１１に記載の無線ネットワーク。
13. 前記第２無線ネットワークノードは更に、前記第２無線ネットワークノードの前記複数のチャネルにおいて利用レベルを検出し、所定数のチャネルにおいて検出される前記利用レベルがチャネル利用閾値以上である場合に、前記第２無線ネットワークノードのノイズレベル適応初期化を実行する、請求項１１に記載の無線ネットワーク。
14. 前記第２無線ネットワークノードは環境状態を検知する少なくとも１つのセンサを有する、請求項１１に記載の無線ネットワーク。
15. 前記第２無線ネットワークノードは無線センサネットワーク装置の少なくとも１つの他の無線ネットワーク装置と無線データ通信状態にある、請求項１１に記載の無線ネットワーク。
16. 埋め込まれた機械実行可能命令を有する機械読み取り可能記憶媒体を有する製造物品であって、前記機械実行可能命令は、機械により実行されるときに、前記機械が、デフォルト値にノイズ閾値を初期化し、無線ネットワーク装置の複数のチャネルにおいて周囲ＲＦノイズレベルを検出し、所定数のチャネルにおいて検出された前記周囲ＲＦノイズが前記ノイズ閾値以上である場合に、増分だけ前記ノイズ閾値を調節して、前記複数のチャネルにおいて前記周囲ＲＦノイズレベルを再試験し、前記ノイズ閾値が所定の最大ノイズ閾値を上回る場合に、前記無線ネットワーク装置によるデータ通信を中止し、所定数のチャネルにおいて検出された前記周囲ＲＦノイズレベルが前記ノイズ閾値以下である場合に、前記ノイズ閾値を維持し、前記無線ネットワーク装置によるデータ通信を可能にするようにする、製造物品。
17. 更に、前記無線ネットワーク装置の前記複数のチャネルにおいて利用レベルを検出する、請求項１６に記載の製造物品。
18. 更に、前記無線ネットワーク装置の前記複数のチャネルにおいて利用レベルを検出し、所定数のチャネルにおいて検出される前記利用レベルがチャネル利用閾値以上である場合に、前記無線ネットワーク装置のノイズレベル適応初期化を実行する、請求項１６に記載の製造物品。
19. 前記無線ネットワーク装置は環境状態を検知する少なくとも１つのセンサを有する、請求項１６に記載の製造物品。
20. 前記無線ネットワーク装置は無線センサネットワーク装置の少なくとも１つの他の無線ネットワーク装置と無線データ通信状態にある、請求項１６に記載の製造物品。
21. チャネル利用閾値をデフォルト値に初期化するステップ；
    無線ネットワーク装置の複数のチャネルにおいて利用レベルを検出するステップ；
    所定数のチャネルにおいて検出される前記利用レベルが前記チャネル利用閾値以上である場合に、前記無線ネットワーク装置のノイズレベル適応初期化を実行するステップ；及び
    前記ノイズレベル適応初期化に基づいて前記無線ネットワーク装置においてノイズ閾値を調整するステップ；
    を有する方法。
22. 前記無線ネットワーク装置は環境状態を検知する少なくとも１つのセンサを有する、請求項２１に記載の方法。
23. 前記無線ネットワーク装置は、無線センサネットワークの少なくとも１つの他の無線ネットワーク装置と無線データ通信状態にある、請求項２１に記載の方法。

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