CN115191121A - 用于向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警的方法和节点设备 - Google Patents

Abstract

一种通过发送告警消息来向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警的方法（50），一种被布置用于通过发送告警消息来向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警的节点设备（100），和一种计算机程序产品，所述告警消息包括发送该告警消息的发起者节点设备（21）的地理位置地址和从发起者节点设备（21）接收服务的对象（11）的移动方向（12）。当接收节点设备（24，25）基于其地理位置地址、发起者节点设备（21）的地理位置地址、和移动方向（12）确定对象（11）正在接近接收节点设备（24，25）时，它发送包括发起者节点设备（21）的地理位置地址、和移动方向（12）的告警消息。

Description

用于向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警的 方法和节点设备

技术领域

本公开总体上涉及互连的节点设备或终端设备的网络中的通信的领域，并且更具体地，涉及用于向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警的方法和节点设备。

背景技术

电气或电子设备——诸如照明设备和物联网（IoT）设备以及支持例如增强机器类通信（eMTC）的设备（它们都包括数据通信能力）——经常被部署在由多个这种互连设备组成的网络中。通常被称为节点设备或终端设备的这些设备可以包括利用无线网络连接来操作的可移动或移动设备，和/或具有有线和/或无线网络连接之一或两者的固定设备。

由通信互连的节点设备组成的无线网络也被称为免许可频带中的网络，诸如无线网状网络、WMN、无线个人局域网（WPAN）和专有无线网络。联网的节点设备可以使用远程通信接口向远程后端服务器传送数据和消息。此外，节点设备可以操作仅用于节点设备之间的通信（这也被称为节点间设备通信）的短程通信接口（诸如收发器模块）。

例如，短程通信接口可以根据用于通过联网的节点设备交换数据的网络协议来操作，所述网络协议诸如是用于无线网络和有线总线网络——诸如DALI^TM（数字可寻址照明接口）、DSI（数字串行接口）、DMX（数字多路复用）、KNX（和基于KNX的系统）——的指定的ZigBee^TM、蓝牙以及基于WiFi的协议，以及专有通信技术和协议。

在包括大量作为照明器材操作的节点设备的联网照明系统的情况下，一些或者甚至所有节点设备可以配备有专用于或者适用于检测目标或者对象的存在的传感器，该目标或者对象诸如是沿着轨道移动的行人或者车辆，该轨道诸如是沿着其安装有照明器材的街道或者小路（path）。然后，节点间设备通信可以用于向附近的节点设备告警对象的存在，使得这些节点设备可以准备好向对象提供服务（其中之一是按需照明服务）。

EP 2845449 A1涉及网络节点的入网初始化，即基于将接收的检测消息与感测的参数相关联来确定节点的邻居。例如，由杆接收到调亮/调暗RF消息以及由该杆中的传感器（相机）观察到对应的同时的光变化可以用于识别调亮/调暗的邻居的杆地址。

在当前可用的技术中，这种按需照明应用和照明器材的网状网络是分开设计的。因此，消息基于源节点和目的地节点的网络地址而被路由，而没有考虑对象自身的行为。这可能导致低效和不可靠的消息传输，以及稀缺的传输资源的浪费。

图1a至图1c图示了简单的按需照明应用的实施例。在图1a中，类似行人的对象11在箭头12所示的方向上（即，向图中的左侧）沿着细长的轨道、街道或小路18移动。沿着轨道18，杆17上的节点设备10以规则的间隔或杆17之间的距离19被安装。节点设备10包括照明器材或模块（即，街灯），以向移动对象11提供街道照明服务。基于节点设备（未示出）中配备的存在传感器，连接的街道照明系统（未示出）将调亮节点设备10的照明模块（即，街灯），以提供高质量照明环境。例如，如图1所图示的光分布指示当前光级别是由特定节点设备10提供的总光量的百分比。通常，在对象11的移动方向12上有更多的照明设备10被调亮，并且比在相反方向上以更高等级被调亮。

为了启用按需照明应用，局域网（LAN）被用于通过发送相应的通知消息来让相邻的照明设备知道行人11正在靠近并且应该准备相关的光分布。

图1b提供了用于传输消息的基于洪泛的网状网络的示例。即，每个节点设备10被布置成经由如上所公开的短程通信接口（未示出）发送和接收消息。

假设在图1b的示例中，节点设备D上的存在传感器检测到对象11。为了创建如图1a所图示的照明环境，节点设备D需要向节点设备E、F、G、H通知检测到需要照明服务的对象。进一步假设节点设备10的短程通信接口的一跳的无线通信范围是杆间隔19的两倍。即，由节点设备D发送13的消息可以被节点设备B、C、E、F接收。

在接收到由节点设备D发送13的消息的情况下，节点设备B、C、E、F将把消息中继14、15到沿路的其他节点设备。为了清楚起见，图1c仅示出了中继该消息的节点设备C和E。实际上，节点设备B和F将以与节点设备C和E相同的方式中继消息，依此类推。

在该按需照明应用中，例如，由节点设备C在移动方向12的下游（即，向图中的左侧）中继14消息是没有意义的。例如，节点设备F直接从节点设备D接收13消息，但也以中继14从节点设备E接收消息。因此，在移动对象11的下游和上游（即，向图中的右侧）两个方向上，多个消息被不必要地中继14、15，从而浪费了稀缺的传输资源（诸如带宽和能源），这也可能在网络中引入干扰。

因此，确实需要一种更有效的方法来将消息发送或中继到（向移动对象提供服务的）互连的节点设备的网络中的节点设备。

发明内容

在本公开的第一方面中，提出了一种通过发送告警消息来向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警的方法，该告警消息与将由节点设备向移动对象提供的服务相关，每个节点设备包括该节点设备的地理位置地址，该方法包括以下步骤：

-由节点设备接收告警消息，该告警消息包括发送该告警消息的发起者节点设备的地理位置地址和从发起者节点设备接收服务的对象的移动方向；

-由接收节点设备基于其地理位置地址、发起者节点设备的地理位置地址、和该移动方向来确定对象是否正在接近接收节点设备，以及

-如果确定对象正在接近接收节点设备，则由接收节点设备发送包括发起者节点设备的地理位置地址、和该移动方向的告警消息。

本公开提出了一种方法，该方法增强了互连的节点设备的网络中的节点设备的消息中继策略，该互连的节点设备通过考虑沿着节点设备移动的对象或目标的移动方向而向网络（诸如网状网络）中的对象或目标提供服务。

告警或通知消息由网络中的发起者节点设备发送，以向其他节点设备告警对象的存在，使得这些节点设备可以在对象实际到达这些节点设备的地理位置之前准备要提供给对象的服务或使要提供给对象的服务准备好。在告警消息中包括对象的移动方向使接收告警消息的节点设备能够确定对象是否正在接近同一节点设备。接收节点设备仅在对象朝着该节点设备移动或接近该节点设备时发送告警消息，而接收告警消息的其他节点设备将不中继接收的告警消息。

因此，本公开的方法减少了网络中无意义的消息传输，这进而避免了带宽的浪费和消息之间的干扰。因此，网络作为一个整体更加有效和可靠地运行（这在免许可网状网络中尤其重要）。较少的传输还减少了通信费用以及与消息传输有关的功耗。

作为示例，当网络是包括沿着轨道或道路布置的互连照明设备的按需照明系统时，例如，与上面参照图1a-图1c讨论的按需照明系统相比，在根据本公开的系统中，由于对象移动远离的那些照明设备将不发送告警消息，所以在系统中发送的消息——用于由照明设备响应于检测到对象（诸如沿着道路的汽车或行人）而准备和创建照明模式——的总数可以减少最多50%。

在本公开的一个实施例中（其中节点设备沿着至少一条轨道布置），该方法进一步包括以下步骤：当接收节点设备确定对象在与接收的告警消息中指示的方向不同的方向上移动时，由接收节点设备在告警消息中更新发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向。

尤其是对于街道照明网络，照明设备可以沿着在各个方向延伸的各种道路或轨道布置。在对象从（沿其具有照明设备的）第一轨道移动到在不同方向上延伸的不同的第二轨道的情况下，对象的移动方向改变。

在该背景下，接收节点设备必须在告警消息中更新发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向。特别地，检测对象的存在的接收节点设备的地理位置地址和对象沿着第二轨道的移动方向将被包括在告警消息中。

这确保了沿着（多条）轨道（沿其布置有节点设备）移动的对象接收到所需服务（诸如街道照明），当沿着轨道移动时可从节点设备获得所需服务，因为告警消息总是包括关于对象的移动方向的最新信息，同时防止了不必要消息的传输。

在本公开的一个实施例中，响应于发起者节点设备或接收节点设备的传感器检测到对象，由发起者节点设备生成和/或由接收节点设备更新告警消息。

节点设备可以包括存在检测设备，诸如可以检测对象的位置或存在的存在检测传感器（包括无源红外传感器（PIR）或具有雷达设备的微波运动传感器）。可以由存在传感器通过依靠其自身的输出（诸如来自雷达的输出）或者通过基于相邻节点设备的存在检测输出进行估计来检测对象的移动方向。本领域技术人员将领会，其他传感器设备（诸如声音检测传感器、温度测量传感器、在可见和/或红外光谱中操作的相机等）可以用于检测对象的存在。

可以设想，若干节点设备可以共享同一存在检测设备，例如，该存在检测设备可以在覆盖这些节点设备的区域中检测对象的存在。这有助于减少网络的总费用。

在实践中，配备有传感器的接收节点设备还可以操作以在检测到对象的存在时生成新的告警消息，该对象从发起者节点设备所配备的传感器的检测范围移动到接收节点设备所配备的传感器的检测范围。

在对象改变其移动方向的情况下，本领域技术人员可以设想到，两种方法——即，更新从发起者节点设备接收的告警消息中的发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向，以及生成包括接收节点设备的地理位置地址和新的移动方向的新的告警消息——都可以用于在对象即将接近的移动方向上向节点设备告警的目的。

在本公开的一个实施例中，从节点设备的地理位置检测模块和节点设备可用的预配置数据之一获得节点设备的地理位置地址。

可以从节点设备自身的地理位置检测模块（诸如全球定位系统（GPS）设备或节点设备所配备的等同物）获得地理位置地址。另一方面，例如，节点设备也可以从远程后端服务器或从云设备获得地理位置地址，该远程后端服务器或云设备保存与所有节点设备的地理位置地址相关的数据，并且可以根据请求经由网络连接向节点设备提供同样的数据。当节点设备自身具有有限的存储容量时，远程存储地理位置地址是有利的，而从节点设备的位置检测模块本地获得地理位置地址是一种有效的替代方案。

在本公开的一个实施例中，每个节点设备根据媒体访问控制（MAC）数据处理协议子层进行操作，其中发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向被包括在告警消息的MAC报头和应用数据中的至少一个中，以由接收节点设备的MAC数据处理协议子层进行处理。

MAC子层是开放式系统互连（OSI）模型定义的数据链路层的一部分，该OSI模型概念化了通信数据应该如何在系统之间处理。

与将告警消息作为较高层消息（诸如根据OSI模型的应用层消息）来处理相比，根据本公开的方法的无线信道中减少的流量提供了将告警消息作为较低层消息（特别是MAC子层消息）在网络中的节点设备之间进行传输。

网络中从源节点设备到目的地节点设备的消息传输通常涉及MAC子层和/或网络层。特别地，对于许多无线网状网络（如Wi-SUN）中消息的单播，MAC子层和网络层两者都涉及消息的路由。而对于广播，网络层通常依靠MAC子层广播来将消息从源节点设备传送到目的地节点设备。即，如果消息在同一网络中传播，则消息通常不会到达网络层进行数据处理。

因此，在本公开中，在MAC层中实现对告警消息的处理以便决定是否发送所接收的告警消息在计算资源的使用方面更有效。总的来说，通过在较低的MAC子层处理告警消息实现了最佳的性能。

此外，根据一些标准（诸如IEEE 802.15.4）的广播包（packet）通常在MAC子层被处理。与此同时，越来越多的协议栈将路由功能划分为多个层（诸如6LoWPAN中的route-over和mesh-under）。在MAC子层中对告警消息的处理使得有可能实现基于这些协议的方法。

具体地，发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向可以被包括在（包括告警消息的）数据帧的MAC报头中。接收节点设备的MAC协议处理器将根据本公开的方法处理数据帧。

作为替代，发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向也可以被放置在告警消息的应用数据中。在这种情况下，当前MAC报头中的保留字段用于指示在应用数据中提供了附加信息。在MAC报头中检测到这种指示时，MAC协议处理器将从节点设备的应用协议处理器获得发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向，并相应地对其进行处理。

在本公开的特定实施例中，确定步骤在节点设备的MAC数据处理协议子层中被执行。

本领域技术人员可以设想到，节点设备的MAC协议处理器可以处理发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向，以及接收告警消息的节点设备的地理位置地址，以判定对象正在接近接收节点设备。与较高层处理相比，MAC子层中的处理更加安全。

在本公开的一个实施例中，确定步骤包括以下步骤：

-基于发起者节点的地理位置地址和对象的移动方向来计算告警消息的传播方向，以及

-判定接收节点设备沿着传播方向在发起者节点设备的下游。

根据该原理确定对象正在接近接收节点设备是简单且容易实现的，这不涉及繁重的计算或复杂的算法，并且因此不会对来自接收节点设备的可用资源施加沉重的负担。

在本公开的一个实施例中，网络是网状网络，其中发送步骤包括告警消息的洪泛和路由之一。

网状网络拓扑非常适用于本公开，并且基于网状网络的洪泛和路由两者都可以容易地应用于发送告警消息。没有用于特殊硬件或固件的附加费用。

在本公开的一个实施例中，告警消息被发送到接收节点设备的预设跳数内的节点设备。

可以限制节点设备的传输范围，以确保通信质量。可以设计告警消息将被发送到有限的跳数，诸如两跳或三跳。例如，在照明设备的情况下，这可能意味着在沿着道路的一个方向上至多有6个或9个照明设备。

在本公开的一个实施例中，告警消息进一步包括对象的移动速度，其中预设跳数基于对象的移动速度。

对象的移动速度有助于决定应该在移动对象前方多远发送告警消息。将领会，对于快速移动的对象，应该更提前地发送告警消息，使得节点设备可以在对象到达之前做好准备。

在本公开的一个实施例中，节点设备包括智能杆设备和照明设备中的至少一个，从节点设备提供给对象的服务包括照明服务、网络接入服务和地理路由服务中的至少一个。

基于“智能城市”的思想，灯杆可以是包括各种设备的“智能”杆，其不仅包括传统的照明器材，还包括其他设备（诸如接入点、例如用于数据通信的路由器或用于向移动经过智能杆的对象提供地理路由信息的设备），这是这种智能杆的方便和有效的应用或用途。

另一方面，除了用于提供照明服务的灯具之外，照明设备自身可以与提供其他服务（诸如由用户识别模块（SIM）卡或Zigbee接口向经过的对象提供的网络接入功能）的其他设备集成。

在互连照明设备的网络的特定实施例中，照明服务包括由接收告警消息的节点设备取决于接收节点设备和发送告警消息的节点设备之间的地理距离而提供亮度级别。

基于本公开，需要预先准备照明服务，这是通过使发起者节点设备在预设的跳数内并且在对象的移动方向之前向所有节点设备发送告警消息来实现的。此外，出于为人眼提供舒适的照明的目的，可以调整从多个节点设备提供的亮度级别，即逐渐增加或减少，而不是突然从关闭改变到满级。

对于特定节点设备，作为接收（由发起者节点设备和特定节点设备之间的每个节点设备发送或转发的）多个告警消息的结果，并且当对象移动得更靠近特定节点设备时，其亮度级别可以被调整，例如从较低级别调整到较高级别。

在该实施例中，告警消息包括用于（接收告警消息的）每个照明设备的照明控制命令或指令。控制命令将设置优化的照明分布以服务于对象（其例如是行人或汽车）。

作为示例，照明分布可以被设计成允许更靠近对象的照明设备被调亮到比距离更远的照明设备更高的亮度级别。这有助于确保最佳的使用体验，同时以节能的方式操作照明设备。

在本公开的第二方面中，提出了一种节点设备，用于根据本公开的第一方面的方法通过发送告警消息来向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警或通知。特别地，节点设备包括智能杆设备和照明设备中的至少一个，该照明设备包括至少一个灯具。

在本公开的一个实施例中，发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向被包括在告警消息的MAC报头和应用数据中的至少一个中，以由节点设备的MAC数据处理协议子层进行处理。鉴于根据本公开的减少的信道使用，在较低MAC子层进行处理是可能的，并且允许节点设备例如在数据处理容量方面更有效地操作。

在本公开的第三方面中，提供了一种计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读存储介质，当指令在至少一个处理器上执行时，指令使得该至少一个处理器执行根据本公开的第一方面的方法。

根据以下参照附图的描述，将最佳地理解本公开的上述以及其他特征和优点。在附图中，相似的附图标记表示相同的部件或者执行相同或类似功能或操作的部件。

附图说明

图1a至图1c图示了简单的按需照明应用的实施例。

图2示意性地图示了将通过根据本公开的方法被告警的照明设备的另一网络。

图3a和图3b示意性地图示了根据本公开的包括告警消息的数据帧的实施例。

图4以流程表类型的图示意性地图示了根据本公开的向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警的方法的实施例。

图5示意性地图示了根据本公开的被布置用于在可操作地互连的节点设备的网络中操作的节点设备的实施例。

具体实施方式

现在将参照附图更详细地描述本公开所设想的实施例。所公开的主题不应被解释为仅限于本文阐述的实施例。相反，所图示的实施例是通过示例的方式而提供的，以向本领域技术人员传达主题的范围

下面参照充当网络的节点设备的可操作地互连的照明设备的网络来详述本公开。本领域的技术人员将领会，本公开不限于照明设备的网络，而是适用于如背景技术部分中所指示的（启用有网络通信连接性的）各种各样的节点设备的网络。

术语“节点设备”、“照明设备”、“照明器材”在以下描述中可互换地使用。

图2示意性地图示了根据本公开的照明设备的网络20。为了简单起见，在图2中示出了照明设备安装在智能灯杆上，并且沿着两条轨道18、19布置，轨道18、19例如包括街道、道路或小路。照明设备也可以沿着蜿蜒的道路或更复杂的道路布局被布置。除了照明设备之外，还可以有安装到灯杆的其他电子设备，以向对象或目标11（诸如经过灯杆的行人或车辆）提供服务。

在该示例中，轨道18在图中从左到右包括间隔开的照明设备22、23、21、24和25。轨道19与轨道18交叉，并且从图的底部到顶部包括间隔开的照明设备29、26、24、27和28。注意，照明设备24为两条轨道18、19所共有。

照明设备21中的一个（这里被称为发起者节点设备或发起者照明设备21）可以通过使用照明设备21所配备的存在检测传感器（未示出）来检测对象或目标11（诸如与其相邻或接近的行人或车辆）的存在。在检测到对象之后，在按需照明应用中，发起者照明设备21向其附近的其他照明设备23、24、25发送包括照明控制命令的告警消息，以向这些其他照明设备23、24、25通知对象或目标11的存在，使得其他照明设备23、24、25可以相应地调亮它们的照明级别。告警消息可以包括用于控制安装到灯杆的一个或多个其他电子设备的其他命令或指令，以向对象11提供服务。

本领域技术人员可以设想到，若干照明设备可以共享同一个存在检测传感器以检测移动对象的存在，如上所公开。

告警消息用于向发起者节点设备附近的其他节点设备告警移动对象的存在，使得其他节点设备可以准备移动对象所需要的服务和/或根据设定的应用的服务。可以设想，告警消息可以包括用于控制接收告警消息的节点设备的各种命令或指令。

对于接收告警消息的照明设备，告警消息可以包括用于打开照明设备或者调亮灯的指令。对于被布置为向移动对象提供地理路由信息的节点设备，告警消息可以用于指示接收节点设备向经过它的设备发送地理位置信息。

告警消息包括发起者照明设备21的地理位置地址，该地理位置地址可以从发起者照明设备21所配备的位置检测设备获得，该位置检测设备诸如是全球定位系统（GPS）设备或其他全球导航卫星系统（GNSS）（诸如被称为格洛纳斯、伽利略、北斗）、或者区域导航系统（如QZSS、IRNSS或NavIC）。

作为替代，例如，照明设备也可以从远程后端服务器或从云设备（未示出）获得地理位置地址，该远程后端服务器或云设备保存与存储在其存储设备中的所有照明设备的地理位置地址相关的数据，并且可以根据请求经由网络连接将同样的数据提供给照明设备。

节点设备的地理位置地址可以包括由该节点设备所配备的GNSS设备获得的该节点设备的地理坐标。地理位置地址也可以构成例如与节点设备的地理位置相关的节点序列号地址或用于唯一地标识节点设备的任何其他标识。作为示例，照明设备22、23、21和24可以沿道路18分别顺序地编号为1号、2号、3号和4号照明设备。

告警消息还包括对象11的移动方向12（在图2中由箭头指示）。例如，可以通过直接依赖于传感器的输出或后续输出，或者通过基于相邻照明设备的存在检测输出的估计，由发起者照明设备21的存在检测传感器来检测移动方向12。

当节点设备的地理位置地址由地理坐标表示时，可以由检测对象的节点设备的地理坐标中的一个或两个的增加或减少来指示移动方向。另一方面，例如，移动方向可以被指示为用于检测对象的节点设备的节点序列号的改变，在远程系统中用节点序列号对其进行寻址。也可以使用罗盘方位来指示移动方向。

在图2的特定示例中，假设发起者节点设备21在告警消息中包含了对象11的移动方向12（由沿着轨道18的方向的第一坐标的增加来指示）。

可选地，告警消息可以进一步包括对象的移动速度和对象的检测时间（诸如指示节点设备何时检测到对象的时间戳）。

节点设备可以包括基于开放系统互连OSI的协议栈，该协议栈被布置用于提供物理（PHY）层功能性、媒体访问控制（MAC）子层功能性、无线链路控制（RLC）层功能性，等等。告警消息可以被包括在节点设备的MAC子层功能性中。

图3a和图3b示意性地图示了根据本公开实施例的数据帧31和两个修改的数据帧32、38，每个数据帧包括告警消息。

根据本公开的告警消息中包括的信息可以被插入到修改的数据帧32的MAC报头字段33中（其在图3a下方被更详细地图示）。修改的数据帧32的MAC报头字段33包括指示发起者照明设备21的地理位置地址的发起者位置34、对象11的移动方向35和移动速度36、以及指示节点设备检测到对象11的时钟时间的时间戳37。

替代地，以上信息也可以被放置到修改的数据帧38的应用数据字段40中（其在图3b中被更详细地图示）。修改的数据帧38的应用数据字段40的散列区域39包括以上信息，而由MAC报头字段42的附图标记41指示的保留比特7-9被用于指示这种信息被包括在应用数据40中。

图4以流程表类型的图示意性地图示了根据本公开的向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警以向移动对象提供服务的方法50的实施例。

方法50从步骤51开始，“由节点设备接收包括发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向的告警消息”。在该步骤，诸如图2的照明设备24的节点设备接收由发起者照明设备21发送的告警消息。告警消息可以通过照明设备21、24所配备的短程通信接口被发送。

接下来，在步骤52，“基于对象的地理位置地址和移动方向确定对象正在接近接收节点设备”，接收照明设备24利用其自身的地理位置地址、与告警消息一起接收的发起者照明设备21的地理位置地址、以及对象11的移动方向12，来判定对象11是否正在接近接收节点设备24。

该确定可以按如下执行：首先，接收节点设备24通过使用发起者照明设备21的地理位置地址和对象11的移动方向12来计算告警消息的传播方向。然后，接收节点设备判定24它沿着告警消息的传播方向在发起者节点设备21的下游。

对于图2的示例，根据发起者节点设备21的地理位置地址，并且因为当对象11移动时第一坐标增加，节点设备24确定告警消息的传播方向是沿着轨道18向右。由于节点设备24的地理位置地址的第一坐标高于发起者节点设备21的地理位置地址的第一坐标，因此显然接收节点设备24沿着告警消息的传播方向在发起者节点设备21的下游。

将领会，节点设备22也将接收由节点设备21发送的告警消息。然而，在以与上面针对节点设备24公开的相同方式确定告警消息的传播方向（即，沿着轨道18向右）时，将会发现接收节点设备22沿着告警消息的传播方向在发起者节点设备21的上游。

由于照明设备24现在意识到对象11正在接近，在步骤53，“发送包括发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向的告警消息”，接收照明设备24将告警消息中继到其附近的其他照明设备25、26、27，使得其他照明设备25、26、27可以在对象11到达之前准备所需的照明服务。

然而，根据本公开，照明设备22将不发送接收的告警消息，因为对象11没有朝着该节点设备移动。

特别地，节点设备24是具有正常中继功能的节点设备。节点设备24仅在它通常会中继接收的消息并且它在对象11的移动方向上（即，对象11正朝着节点设备24移动）的条件下，将消息中继到其他节点设备。对于任何其他场景，包括通常将接收的消息中继到其他设备的节点设备（但是该节点设备不在对象11的移动方向上），以及通常不中继消息的节点设备，接收的消息将不会被这种节点设备中继。这将显著减少网络中被中继的消息的数量。

例如，当每个节点设备包括用于检测移动对象的存在的传感器时，也可以通过使用对象的检测时间作为对象的移动方向的指示来确定对象正在接近接收节点设备。

作为示例，假设节点设备23在第一时间点t1检测到对象11的存在，并且发送包括节点设备23的地理位置和时间点t1的第一告警消息。此外，假设该第一告警消息将被节点设备24接收。

接下来，节点设备21在t1之后的时间点t2检测到对象11的存在，并且发送包括节点设备21的地理位置和时间点t2的第二告警消息。该第二告警消息也将被节点设备24接收。

通过比较这两个告警消息，根据相应节点设备的地理位置地址以及时间点t1和t2，节点设备24可以容易地计算出第二告警消息在时间上晚于第一告警消息被发送并且在比第一告警消息更短的地理距离d2上被发送，第一告警消息在更大的距离d1上被发送。因此，接收节点设备24判定对象11正朝着它移动或接近它。也就是说，随后接收的告警消息之间的距离减小。

由节点设备23发送的第一告警消息也将由节点设备22接收，由节点设备21发送的第二告警消息也将如此。根据接收的告警消息，节点设备22将计算出第二告警消息在时间上晚于第一告警消息被发送，然而在比第一告警消息更大的地理距离d4上被发送，第一告警消息在更短的距离d3上被发送。因此，接收节点设备22判定对象11正远离它移动。也就是说，随后接收的告警消息之间的距离增加。

假设照明或节点设备24没有对象检测传感器，则照明或节点设备24将根据如上所公开的步骤53发送告警消息。然而，根据本公开，照明设备22将不发送接收的告警消息，因为对象11没有朝着该节点设备移动。

以上确定步骤和计算在接收节点设备24和22的MAC子层中被执行，其中MAC协议处理器提取被包括在MAC报头中的信息并且相应地处理该信息。替代地，当该信息被包括在应用层中并且在MAC报头中用保留比特指示时，MAC协议处理器基于保留比特的指示从应用层提取该信息并且以相同的方式处理该信息。

其他节点设备可以遵循上述步骤来决定是否中继接收的告警消息。

本领域技术人员将领会，以此方式，稀缺的传输资源不会浪费在向（将不参与向移动对象提供服务的）节点设备发送告警消息上。因此，如上所述的方法防止了将告警消息无意义地中继到网络中的其他节点设备。因此，可以减少对有意义或有用的消息的干扰，并且可以满足相关机构（authority）的占空比限制。

告警消息的传输可以以本领域技术人员已知的方式来执行。作为示例，借助网状网络，可以经由洪泛或路由来执行传输。

在发送告警消息时，接收节点设备可以决定将消息发送到几跳通信范围内的照明设备。这是出于确保可靠的通信质量的目的。

发送节点设备的传输范围或距离和波束宽度也可以基于移动对象的移动来调整。作为示例，对于以较快速度移动的对象，告警消息应该被中继到较远的节点设备，使得那些节点设备可以及时准备服务。

另一方面，例如，对于具有大的物理尺寸的对象，告警消息可以被发送到较宽的区域，使得道路两侧的街灯可以被调亮以为对象提供更好的照明环境。

在实践中，对象11可以从第一移动方向转向第二移动方向。在图2的示例中，例如，对象11可以在安装有照明设备24的交叉路口从轨道18转向轨道19。在这种情况下，在步骤54，“在告警消息中更新发起者节点设备的地理位置地址和对象的移动方向并发送告警消息”，接收节点设备可以更新发起者照明设备的地理位置地址和对象的移动方向。该更新信息可以由当前检测到移动对象的存在的节点设备提供。

在实践中，消息的更新可以包括由具有检测移动对象11的存在的传感器的不同节点设备生成新的告警消息，或者被具有检测移动对象11的存在的传感器的不同节点设备生成新的告警消息代替。

注意，当告警消息到达其目标时，或者当没有节点设备选择中继该消息时，告警消息的传播将被终止，原因之一是接收节点设备判定没有对象正在接近。

图5示意性地图示了根据本公开的节点设备或终端设备100的实施例的图，该节点设备或终端设备100被布置用于在可操作地互连的节点设备的网络中操作。

节点设备100包括控制部件或控制设备110和诸如照明器材或照明设备的负载120，负载120包括照明模块121（优选地是发光二极管（LED）照明模块或多个LED照明模块），负载120的操作可以由控制设备110从远程控制设备或通过远程控制设备来控制，远程控制设备诸如是远程或后端服务器（未示出）。

控制设备110操作短程通信接口151（诸如第二网络适配器或收发器Tx/Rx 2模块），短程通信接口151被布置用于与网络中的另一节点设备进行消息或数据包的短程无线152或有线153交换，即所谓的节点间设备通信。用于由联网设备或节点交换数据的网络协议可以包括用于无线网络和有线总线网络——诸如DALI^TM（数字可寻址照明接口）、DSI（数字串行接口）、DMX（数字多路复用）、和KNX（或基于KNX的系统）——的ZigBee^TM、蓝牙以及基于WiFi的协议，以及其他专有协议。

控制设备110可选地进一步操作远程通信接口141（诸如第一网络适配器或收发器Tx/Rx 1模块），远程通信接口141被布置用于与远程控制设备或后端服务器进行直接无线消息交换或数据分组142。例如，远程通信接口141通常根据许可频带中的移动通信系统技术——诸如2G/3G/4G/5G蜂窝通信，以及其他远程无线通信技术（诸如公知的远程广域网（LoRaWAN）通信）——来操作。然而，远程通信接口141也可以根据专有无线通信协议或技术来操作。

远程通信接口141也可以被布置用于有线消息交换143，诸如用于通过以太网连接和互联网等进行数据交换。

控制设备110进一步包括至少一个微处理器（µP）或控制器145，以及至少一个数据储存库或存储装置或存储器146——除其他之外——用于存储节点设备自身和其他节点设备的地址信息147，诸如标识符ID、媒体访问控制（MAC）地址、节点设备110的地理位置数据以及节点设备的用户信息。储存库146还可以存储节点设备100从其他节点设备接收的告警消息。代替储存库146，可以提供至少一个处理器或控制器145可访问的单独的存储器或存储装置。

可选地，节点设备100可以包括一个传感器或多个传感器148，传感器148专用于或适用于检测目标或对象（诸如经过节点设备100或在节点设备100附近移动的行人或车辆）的存在，传感器148诸如是可以检测对象的位置或存在的存在检测传感器（包括无源红外传感器（PIR）或具有雷达设备的微波运动传感器）、声音检测传感器、温度测量传感器、工作在可见和/或红外光谱的相机等。

例如，一个或多个传感器148还可以被布置成例如通过依靠其自身的输出（诸如来自连续雷达测量的连续输出）来获得对象的移动方向和可能的移动速度。

至少一个微处理器或控制器145经由控制设备110的内部数据通信和控制总线149与远程通信接口141、短程通信接口151和至少一个储存库或存储装置146通信地交互并控制它们。至少一个微处理器或控制器145可以操作一个或多个负载控制算法或应用——诸如上面讨论的按需照明应用和/或其他智能或优化的照明服务分布，以及包括MAC子层功能性的节点设备100的协议栈——以执行上述向网络中的节点设备告警的方法。

照明器材或照明设备120连接144到数据通信和控制总线149，并由至少一个微处理器或控制器110从该数据通信和控制总线149控制。

根据本发明的另一实施例，节点设备100包括接收单元、确定单元和发送单元。接收单元被配置为接收包括所述对象的移动方向和发起者节点设备21的地理位置地址的告警消息，该发起者节点设备21发送所述告警消息。确定单元被配置为基于其地理位置地址、所述发起者节点设备21的所述地理位置地址、和所述移动方向12来确定所述对象11是否正在接近所述接收节点设备22、23、24、25。发送单元被配置为如果确定所述对象11正在接近所述接收节点设备24、25，则发送所述告警消息，所述告警消息包括所述发起者节点设备21的所述地理位置地址、和所述移动方向12。

本领域技术人员将领会，除了照明器材或照明设备120之外或附加于照明器材或照明设备120，任何电气负载（诸如接入点设备或地理路由设备）都可以连接144到控制总线149。

本公开不限于如上所公开的示例，并且可以由本领域技术人员在如所附权利要求中公开的本公开的范围之外进行修改和增强，而不必应用创造性技能并且供在任何数据通信、数据交换和数据处理环境、系统或网络中使用。

Claims (15)

1.一种通过发送告警消息来向可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备告警的方法（50），所述告警消息是广播消息并且与将由所述节点设备向移动对象（11）提供的服务相关，每个节点设备包括所述节点设备的地理位置地址，所述方法（50）包括以下步骤：

-由节点设备（22，23，24，25）接收（51）包括所述对象的移动方向和发起者节点设备（21）的地理位置地址的告警消息，所述发起者节点设备（21）发送所述告警消息；

-由所述接收节点设备（22，23，24，25）基于其地理位置地址、所述发起者节点设备（21）的所述地理位置地址、和所述移动方向（12）来确定（52）所述对象（11）是否正在接近所述接收节点设备（22，23，24，25）；以及

-如果确定所述对象（11）正在接近所述接收节点设备（24，25），则由所述接收节点设备（24，25）发送（53）所述告警消息，所述告警消息包括所述发起者节点设备（21）的所述地理位置地址、和所述移动方向（12）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述告警消息由所述发起者节点设备（21）响应于所述发起者节点设备（21）的传感器检测到所述对象（11）的检测而生成。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述节点设备沿着至少一条轨道（18，19）布置，所述方法（50）进一步包括以下步骤：当接收节点设备（26，27）确定所述对象（11）在与所述接收的告警消息中指示的方向不同的方向上移动时，由所述接收节点设备（26，27）在所述告警消息中更新（54）所述发起者节点设备的所述地理位置地址和所述对象（11）的所述移动方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述告警消息由所述接收节点设备（26，27）响应于所述接收节点设备（26，27）的传感器检测到所述对象（11）而更新。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中节点设备的地理位置地址是从所述节点设备的地理位置检测模块和所述节点设备可用的预配置数据之一中获得的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，每个节点设备根据媒体访问控制（MAC）数据处理协议子层进行操作，其中所述发起者节点设备的所述地理位置地址（34）和所述对象的所述移动方向（35）被包括在所述告警消息的MAC报头（33）和应用数据（40）中的至少一个中，以由所述接收节点设备的所述MAC数据处理协议子层进行处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述确定步骤（52）由所述MAC数据处理协议子层执行。

8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述确定步骤（52）包括以下步骤：

-基于所述发起者节点设备（21）的所述地理位置地址和所述对象（11）的所述移动方向（12）来计算所述告警消息的传播方向，以及

-判定所述接收节点设备（24，25）沿着所述传播方向在所述发起者节点设备（21）的下游。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述网络是网状网络，并且所述发送步骤包括所述告警消息的洪泛和路由之一。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述告警消息在所述接收节点设备的预设跳数内被发送到节点设备，特别地，其中所述告警消息包括所述对象（11）的移动速度（36），其中所述预设跳数基于所述对象（11）的所述移动速度（36）。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述节点设备包括智能杆设备和照明设备中的至少一个，所述智能杆设备和照明设备向所述对象提供照明服务、网络接入服务和地理路由服务中的至少一个。

12.根据权利要求11所述的方法，其中接收所述告警消息的节点设备取决于所述接收节点设备和发送所述告警消息的所述节点设备之间的地理距离而提供亮度级别。

13.一种节点设备（100），被布置用于在可操作地互连的节点设备的网络中接收和发送告警消息，所述告警消息是广播消息并且与将由所述节点设备向移动对象（11）提供的服务相关，每个节点设备包括自身的地理位置地址，所述节点设备包括：

-接收单元，被配置为接收包括所述对象的移动方向和发起者节点设备（21）的地理位置地址的告警消息，所述发起者节点设备（21）发送所述告警消息；

-确定单元，被配置为基于其地理位置地址、所述发起者节点设备（21）的所述地理位置地址、和所述移动方向（12）来确定所述对象（11）是否正在接近所述接收节点设备（22，23，24，25）；以及

-发送单元，被配置为如果确定所述对象（11）正在接近所述接收节点设备（24，25），则发送所述告警消息，所述告警消息包括所述发起者节点设备（21）的所述地理位置地址、和所述移动方向（12）；

所述节点设备（100）包括智能杆设备和照明设备中的至少一个，所述照明设备包括至少一个灯具。

14.根据权利要求13所述的节点设备，包括MAC数据处理协议子层，其中所述发起者节点设备的所述地理位置地址、和所述移动方向被包括在所述告警消息的MAC报头和应用数据中的至少一个中，以由所述节点设备的所述MAC数据处理协议子层进行处理。

15.一种计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读存储介质，当所述指令在至少一个处理器上执行时，所述指令使得所述至少一个处理器执行根据权利要求1-12中任一项所述的方法。

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