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JP2019522391A - 作業員安全システム - Google Patents

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Abstract

複数のネットワークノードを接続するためのネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含む。先導ノードは、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、先導ノード及び複数の追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔の送信期間の予め決められた時間中に、同期メッセージを受信した追随ノードの各々は、先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する。ネットワークノードは、作業員安全システムの一部である環境感知デバイスである。【選択図】図１

Description

〔優先権の主張〕
この出願は、これによりその各々の全体が引用によって組み込まれている以下の仮特許出願の利益を主張するものである：２０１６年４月１９日出願の米国仮特許出願第６２／３２４，５７３号（ＩＳＣＩ−００２６−Ｐ０１）、２０１６年７月２１日出願の米国仮特許出願第６２／３６４，９３５号（ＩＳＣＩ−００２７−Ｐ０１）、及び２０１６年９月９日出願の米国仮特許出願第６２／３８５，６８８号（ＩＳＣＩ−００３７−Ｐ０１）。
この出願はまた、引用によって本明細書にその各々の全体が組み込まれている以下の米国特許及び特許出願に関連している：２０１１年６月２４日出願の米国特許第９，０００，９１０号明細書（ＩＳＣＩ−００２０−Ｕ０１）、２０１５年４月１日出願の米国特許第９，５７５，０４３号明細書（ＩＳＣＩ−００２０−Ｕ０１−Ｃ０１）、２０１６年１２月１３日出願の米国特許出願第１５／３７６，８２３号明細書（ＩＳＣＩ−００２０−Ｕ０１−Ｃ０１−Ｃ０１）、２０００年４月５日出願の米国特許第６，３３８，２６６号明細書（ＩＳＣＩ−０００５−Ｕ０１）、２００１年１１月８日出願の米国特許第６，４３５，００３号明細書（ＩＳＣＩ−０００５−Ｕ０１−Ｖ０１）、２００２年１２月１０日出願の米国特許第６，８８８，４６７号明細書（ＩＳＣＩ−００１４−Ｕ０１）、２００２年１２月２４日出願の米国特許第６，７４２，３８２号明細書（ＩＳＣＩ−００１５−Ｕ０１）、２０００年４月１９日出願の米国特許第６，４４２，６３９号明細書（ＩＳＣＩ−０００６−Ｕ０１）、２００３年６月１６日出願の米国特許第７，００７，５４２号明細書（ＩＳＣＩ−０００９−Ｕ０１−Ｖ０１）、及び２０１６年１月１５日出願の「ＭＯＤＵＬＡＲ ＧＡＳ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ」という名称の米国特許出願第２０１６／０２０９３８６号明細書（ＩＳＣＩ−００２３−Ｕ０１）。
技術分野
本発明の開示は、安全計器間の通信のためのアドホックメッシュ無線ネットワーク、計器から遠隔地への通信手法、及び計器からのデータを使用する最終使用用途に関する。
態様において、実行された時に安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を機械に行わせる命令を格納した有形製造物品であって、作動は、特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び多種ガス検出計器オペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで一時的割り当て情報を受信する段階と、安全デバイスデータを一時的割り当て情報でタグ付けする段階とを含む。本明細書に開示するこの態様及び他のものでは、複数のＮＦＣタグのプログラミングを必要としない。実際に、事前プログラミングされたＮＦＣタグは、本明細書に開示するシステム及び方法に使用するために購入することができる。作動は、タグ付き安全デバイスデータを安全デバイスデータログに格納する段階を更に含む。作動は、タグ付き安全デバイスデータをクラウドベースの又は他の遠隔ログ及び第２のデバイスのうちの少なくとも一方に無線送信する段階を更に含む。作動は、安全デバイスを上記少なくとも１つのＮＦＣタグの近くに再度もたらすことによって一時的割り当てを除去する段階を更に含む。安全デバイスは、多種ガス検出計器、ガス検出計器、又は保護マスクと、安全ベルトと、照明デバイスと、落下阻止デバイスと、熱検出器と、火炎検出器と、化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器とのうちの少なくとも１つである。
態様において、実行された時に安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を機械に行わせる命令を格納した有形製造物品であって、作動は、特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、安全事象の検出時に警報及びメッセージのうちの１又は２以上をトリガし、このトリガが一時的割り当て情報によってフィルタリングされる段階とを含む。個人を識別するための割り当てタグは、名前、サイズ、体重、典型的な作業場所、職務権限、典型的な使用計器、既存の懸念、知得言語、過去の警報、過去のガス事象、過去の安全事象、及び過去のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる。場所を識別するための割り当てタグは、空間内の場所、ＧＰＳ場所、場所にある機器、場所にある燃料源、場所での既知の危険、場所に対する典型的なガス濃度、場所に対する環境条件、最近のガス事象、最近の人が倒れた警報、最近の警報、及び最近のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる。トリガする段階は、割り当てタグのプログラミング情報に基づいてフィルタを適用する段階を更に含む。安全デバイスは、多種ガス検出計器、ガス検出計器、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、及び化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器のうちの少なくとも１つである。安全事象は、ガス事象である。
態様において、産業安全モニタシステムは、作業員に割り当てられて作業員のアイデンティティを含む個人ＮＦＣタグと、場所に割り当てられた複数の場所ＮＦＣタグであって、場所に置かれた各場所タグが、場所タグが置かれた場所の情報を含む上記複数の場所ＮＦＣタグと、環境パラメータのデータを検出する少なくとも１つの携帯環境感知デバイスであって、（ｉ）個人ＮＦＣタグを読み取って感知デバイスを使用する作業員のアイデンティティを送信し、かつ（ｉｉ）複数の場所ＮＦＣタグのうちの少なくとも１つを読み取って少なくとも１つの携帯環境感知デバイスによって読み取られた場所タグの場所の情報を送信するように構成された上記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと通信しており、かつ少なくとも１つの携帯環境感知デバイスから（ｉ）検出された環境パラメータデータ、（ｉｉ）少なくとも１つの携帯環境感知デバイスを使用する作業員のアイデンティティの情報、及び（ｉｉｉ）少なくとも１つの携帯環境感知デバイスによって読み取られた場所タグの場所の情報を受信する少なくとも１つのプロセッサとを含み、少なくとも１つのプロセッサは、感知デバイスを使用する作業員の環境パラメータを決定し、かつ決定した環境パラメータの場所を決定するようにプログラムされる。システムは、検出データ及び情報を携帯環境感知デバイスデータログに格納する少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと通信するメモリを更に含む。システムは、検出データ及び情報をクラウドベースの又は他の遠隔ログ及び第２の携帯環境感知デバイスのうちの少なくとも一方に送信する無線送信機を更に含む。作業員を識別するための割り当てタグは、名前、サイズ、体重、典型的な作業場所、職務権限、典型的な使用計器、既存の懸念、知得言語、過去の警報、過去のガス事象、過去の安全事象、及び過去のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる。場所を識別するための割り当てタグは、空間内の場所、ＧＰＳ場所、場所にある機器、場所にある燃料源、場所での既知の危険、場所に対する典型的なガス濃度、場所に対する環境条件、最近のガス事象、最近の人が倒れた警報、最近の警報、及び最近のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる。少なくとも１つの携帯環境感知デバイスは、多種ガス検出計器、ガス検出計器、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、及び化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器のうちの少なくとも１つである。
態様において、実行された時に安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を機械に行わせる命令を格納した有形製造物品であって、作動は、特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、一時的割り当て情報に基づいて安全デバイスの機能の起動をトリガする段階とを含む。
態様において、実行された時に安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を機械に行わせる命令を格納した有形製造物品であって、作動は、特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、一時的割り当て情報に基づいて安全デバイスの設定の修正をトリガする段階とを含む。
態様において、実行された時に安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を機械に行わせる命令を格納した有形製造物品であって、作動は、特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、安全事象の検出時に警報及びメッセージのうちの１又は２以上をトリガし、このトリガされた警報又はメッセージが一時的割り当て情報によってフィルタリングされる段階と、トリガされた警報又はメッセージを本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内の少なくとも１つの他の安全デバイスにこの第２の安全デバイス上での提示のために通信する段階とを含む。個人を識別するための割り当てタグは、名前、サイズ、体重、典型的な作業場所、職務権限、典型的な使用計器、既存の懸念、知得言語、過去の警報、過去のガス事象、過去の安全事象、及び過去のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる。場所を識別するための割り当てタグは、空間内の場所、ＧＰＳ場所、場所にある機器、場所にある燃料源、場所での既知の危険、場所に対する典型的なガス濃度、場所に対する環境条件、最近のガス事象、最近の人が倒れた警報、最近の警報、及び最近のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる。トリガする段階は、割り当てタグのプログラミング情報に基づいてフィルタを適用する段階を更に含む。安全デバイスは、多種ガス検出計器及びガス検出計器のうちの少なくとも一方である。安全デバイスは、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、及び化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器のうちの少なくとも１つである。安全事象は、ガス事象である。
態様において、実行された時に安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を機械に行わせる命令を格納した有形製造物品であって、作動は、特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、一時的割り当て情報に基づいて安全デバイスの設定の修正をトリガする段階と、修正された設定を本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内の少なくとも１つの他の安全デバイスにこの第２の安全デバイスの設定の修正のために通信する段階とを含む。
態様において、警告システムは、ＧＰＳシステムを含む安全デバイスと、ＧＰＳシステムからのデータに基づいて安全デバイスの場所を遠隔サーバに送信し、安全デバイス、安全デバイスから予め定められたた距離内の区域にある第２の安全デバイス、区域モニタ、及び第三者データのうちの１又は２以上から検出された条件に基づいて危険場所を決定する遠隔サーバが安全デバイスの場所が危険場所に対応すると決定することに応答して遠隔サーバから警告情報を受信し、かつ警告情報を安全デバイスが加わった本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内の１又は２以上のデバイスに通信するように構成されたインタフェースとを含む。インタフェースは、安全デバイスの構成要素、ネットワークゲートウェイ、又はスマートフォンである。
態様において、警告システムは、タグが置かれた場所に関する情報を含む複数の場所ＮＦＣタグのうちの少なくとも１つを読み取るように構成された安全デバイスと、場所ＮＦＣタグからの情報に基づいて安全デバイスの場所を遠隔サーバに送信し、かつ安全デバイス、その場所にある第２の安全デバイス、その場所にある区域モニタ、及び場所に関連する第三者データのうちの１又は２以上から検出された条件に基づいて危険場所を決定する遠隔サーバが、安全デバイスの場所が危険場所に対応すると決定することに応答して遠隔サーバから警告情報を受信するように構成されたインタフェースとを含む。インタフェースは、安全デバイスの構成要素、ネットワークゲートウェイ、又はスマートフォンである。インタフェースは、警告情報を安全デバイスが加わったメッシュネットワーク内の１又は２以上のデバイスに通信するように更に構成される。
態様において、実時間位置付けとガス露出モニタとを提供するコンピュータ実装方法は、コンピュータプロセッサにより、第１のデバイスから第１のガス読取値及び第１の場所を受信する段階と、コンピュータプロセッサにより、第２のデバイスから第２の場所を受信する段階と、第２の場所が第１の場所から予め決められた距離内であり、かつガス読取値が閾値を超える時に警告とガス読取値のうちの１又は２以上を第２のデバイスに送信する段階であって、第２のデバイスが、警告及び／又はガス読取値を第２のデバイスが加わった本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内の少なくとも１つのピアデバイスに中継する上記送信する段階とを含む。
態様において、実時間位置付けとガス露出モニタとを提供するコンピュータ実装方法は、コンピュータプロセッサにより、第１のデバイスから第１のガス読取値と第１の場所とを受信する段階であって、第１の場所が、第１のデバイスによってその場所にある場所ＮＦＣタグから読み取られる上記受信する段階と、コンピュータプロセッサにより、第２のデバイスから第２の場所を受信する段階と、第２の場所が第１の場所から予め決められた距離内であり、かつガス読取値が閾値を超える時に警告とガス読取値のうちの１又は２以上を第２のデバイスに送信する段階とを含む。第２のデバイスは、警告及び／又はガス読取値を第２のデバイスが加わった本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内の少なくとも１つのピアデバイスに中継する。
態様において、実時間位置付けとガス露出モニタとを提供するコンピュータ実装方法は、コンピュータプロセッサにより、第１のデバイスから第１の安全事象及び第１の場所を受信する段階と、コンピュータプロセッサにより、第２のデバイスから第２の場所を受信する段階と、第２の場所が第１の場所から予め決められた距離内である時に警告及び安全事象を第２のデバイスに送信する段階であって、第２のデバイスが、警告及び／又はガス読取値を第２のデバイスが加わった本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内の少なくとも１つのピアデバイスに中継する上記送信する段階とを含む。
態様において、実時間位置付けとガス露出モニタとを提供するコンピュータ実装方法は、コンピュータプロセッサにより、第１のデバイスから第１の安全事象と第１の場所とを受信する段階であって、第１の場所が、第１のデバイスによってその場所にある場所ＮＦＣタグから読み取られる上記受信する段階と、コンピュータプロセッサにより、第２のデバイスから第２の場所を受信する段階と、第２の場所が第１の場所から予め決められた距離内である時に警告及び安全事象を第２のデバイスに送信する段階とを含む。第２のデバイスは、警告及び／又はガス読取値を第２のデバイスが加わった本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内の少なくとも１つのピアデバイスに中継する。
態様において、システムは、本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内で互いに通信するようになった作業ゾーン内の複数の携帯環境感知デバイスと、複数の携帯環境感知デバイスのうちの少なくとも１つからのデータに基づいて作業ゾーン内の危険条件及び非常ボタンの起動のうちの少なくとも一方をモニタするように構成され、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスから危険条件又は非常ボタンの起動に関連する警報を受信してメッシュネットワーク全体を通して伝播される命令を携帯環境感知デバイスのうちのいずれかに送信するように構成された遠隔コンピュータに複数の携帯環境感知デバイスのうちの少なくとも１つからデータを送信するための通信設備とを含む。命令は、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスのユーザの安全を確認する要求、避難命令、又はリスク軽減命令などである。遠隔コンピュータは、作業ゾーンの地図に携帯環境感知デバイスの場所を表示するように更に構成され、遠隔コンピュータは、携帯環境感知デバイスのうちのいずれかの上に表示するために地図を送信する。データは、感知ガスデータであり、危険条件は、閾値を超える感知ガスデータに基づくものであり、遠隔コンピュータは、作業ゾーンの地図に感知ガスデータを表示するように更に構成される。ガスデータの表現のサイズは、ガスレベルに比例する。遠隔コンピュータは、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスの場所での非常時応答を要求するように更に構成される。
態様において、洗眼ステーションのための本明細書に説明する特徴を有するアドホックメッシュネットワークを提供するためのシステムは、条件をモニタするために洗眼ステーション内に配置されてメッシュネットワーク内のノードと通信するようになったセンサと、条件に関連するデータを提示のためにセンサからメッシュネットワークを通じて受信するようになったデジタルサインとを含む。
態様において、洗眼ステーションのための本明細書に説明する特徴を有するアドホックメッシュネットワークを提供するためのシステムは、条件をモニタするために洗眼ステーション内に配置されてメッシュネットワーク内のノードと通信するようになったセンサと、条件に関連する通信をセンサから受信し、かつ閾値又は判断基準を満足する条件に基づいて警報を発生させるように構成されたメッシュネットワーク内のデバイスとを含む。システムは、提示のために警報をデバイスからメッシュネットワークを通じて受信するようになったメッシュネットワーク内のデジタルサインを更に含む。メッシュネットワーク内のデバイスは、作業員生体測定データ及び区域環境データのうちの１又は２以上を取得するように更に構成される。メッシュネットワーク内のデバイスは、警報を遠隔コンピュータに送信するように更に構成される。メッシュネットワーク内のデバイスは、デバイスのＮＦＣ無線機がＮＦＣタグの近くにもたらされた時に洗眼ステーションの近くの区域内のＮＦＣタグから潜在的危険の一覧を取得するように更に構成される。一覧内の少なくとも１つの項目に基づいて２次警報が発生される。
態様において、作業現場での作業員の死亡又は負傷の根本原因又は症状を感知する方法は、作業員の身体に取り付けられた１又は２以上の身体着用センサから作業員死亡又は負傷の根本原因の１又は２以上の生理学的影響及び挙動的影響に関連するセンサデータを取得する段階と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階と、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に作業員のデバイス上に格納された作業員の認証レベルを修正する段階とを含む。
態様において、作業現場での作業員の死亡又は負傷の根本原因又は症状を感知する方法は、作業員の身体に取り付けられた１又は２以上の身体着用センサから作業員の死亡又は負傷の根本原因の１又は２以上の生理学的影響及び挙動的影響に関連するセンサデータを取得する段階と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階と、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に、安全問題を作業員の安全デバイスに安全デバイス上への提示のために通信する段階とを含む。本方法は、安全問題を提示のために第２の作業員の第２の安全デバイスに通信する段階を更に含み、安全デバイス及び第２の安全デバイスは、メッシュネットワーク内でピアである。
態様において、作業現場での作業員の死亡又は負傷の根本原因又は症状を感知する方法は、作業員の身体に取り付けられた１又は２以上の身体着用センサから作業員の死亡又は負傷の根本原因の１又は２以上の生理学的影響及び挙動的影響に関連するセンサデータを取得する段階と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階と、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に、作業員を登録する要求を第２の作業員の安全デバイスに通信する段階とを含む。
態様において、遠隔仕事現場のための本明細書に説明する特徴を有する低電力アドホックメッシュネットワークを提供するためのシステムは、１又は２以上の作業員モニタデバイスと１又は２以上の区域モニタデバイスとを含む複数のネットワークデバイスを含み、ネットワークデバイスは、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データのうちの少なくとも１つをモニタし、ネットワークデバイスは、メッシュネットワーク内で中央ネットワークコントローラなしで互いに通信するようになっており、複数のネットワークデバイスのうちの第１のネットワークデバイスが、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを複数のネットワークデバイスのうちの第２のネットワークデバイスに第２のネットワークデバイス上への提示のために送信する。
態様において、システムは、１又は２以上の作業員モニタデバイスと１又は２以上の区域モニタデバイスとを含む複数のネットワークデバイスであって、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データのうちの少なくとも１つをモニタし、本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内で互いに通信するようになった上記複数のネットワークデバイスと、複数のネットワークデバイスがピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを遠隔コンピュータにそれを通して送信するネットワークゲートウェイとを含む。
態様において、システムは、１又は２以上の作業員モニタデバイスと１又は２以上の区域モニタデバイスとを含む複数のネットワークデバイスであって、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データのうちの少なくとも１つをモニタし、本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内で互いに通信するようになった上記複数のネットワークデバイスと、遠隔ネットワーク化デバイスのためのデバイスインタフェースであって、複数のネットワークデバイスが、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを遠隔ネットワーク化デバイスに送信し、遠隔ネットワーク化デバイスが、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを遠隔コンピュータに更に送信するように構成された上記デバイスインタフェースとを含む。
態様において、作業現場での作業員の死亡又は負傷の根本原因又は症状を感知する方法は、作業員の身体に取り付けられた１又は２以上の身体着用センサから作業員の死亡又は負傷の根本原因の１又は２以上の生理学的影響及び挙動的影響に関連するセンサデータを取得する段階と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階と、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に作業員又は第三者に警告を与える段階とを含む。警告は、１又は２以上の身体着用センサからネットワーク接続を通じて遠隔地に送信される。警告は、１又は２以上の身体着用センサから作業現場上に位置付けられた１又は２以上の作業員に直接に送信される。センサデータを解析する段階は、身体着用センサ内で行われる。センサデータは、センサデータの解析のために身体着用センサから無線ネットワークを通じて遠隔地に送信される。遠隔地は、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に、身体着用センサを着用している作業員に警告するために身体着用センサと通信する。遠隔地は、解析されたセンサデータが身体着用センサを着用している作業員に関連する安全問題の存在を示すことを作業現場上の第三者と通信して第三者に警告する。生理学的影響は、ＥＣＧ、心拍数、血圧、呼吸数、皮膚温、姿勢、活動、加速度測定、血圧、脈拍、体臭、血中アルコールレベル、血糖レベル、及び酸素飽和度のうちの少なくとも１つに対する影響を含む。挙動的影響は、歩様、歩行パターン、姿勢、眼球運動、瞳孔サイズ、運動パターン、騒音、及び指定時間前の個人からのセンサの取り外しのうちの少なくとも１つに対する影響を含む。身体着用センサは、心拍数センサ、血圧センサ、歩様検出センサ、嗅覚センサ、電気皮膚反応センサ、近接センサ、加速度計、眼球追跡センサ、画像センサ、マイクロフォン、赤外線センサ、ガスセンサ、キャパシタンスセンサ、指紋センサ、ネットワーク式信号検出器、及び場所検出器のうちの１又は２以上を含む。本方法は、センサデータを格納し、安全問題を示す分散を決定するために現在のセンサデータを格納センサデータと比較する段階を更に含む。本方法は、複数の作業員からの典型的なセンサデータを格納し、安全問題を示す分散を決定するために現在のセンサデータを複数の作業員に関連する格納センサデータと比較する段階を更に含む。本方法は、安全問題を識別した後に、作業員がシステムにアクセスするのを阻止する段階を更に含む。本方法は、安全問題を回避するために作業員に挙動変化を示唆する段階を更に含む。
態様において、遠隔仕事現場のための低電力アドホックメッシュネットワークを提供するためのシステムは、１又は２以上の感知デバイスと１又は２以上の区域モニタデバイスとを含む複数のネットワークデバイスを含み、、ネットワークデバイスは、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データのうちの少なくとも１つをモニタし、ネットワークデバイスは、本明細書に説明する特徴を有するメッシュネットワーク内で互いに通信するようになっており、複数のネットワークデバイスのうちの第１のネットワークデバイスは、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを複数のネットワークデバイスのうちの第２のネットワークデバイスに第２のネットワークデバイス上への提示のために送信する。
態様において、本明細書に説明する特徴を有する複数のネットワークノードを接続するためのネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードは、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、先導ノード及び複数の追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、先導ノード及び複数の追随ノードは、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々は、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む。複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信する時に、追随ノードは、ネットワーク間隔の予め決められた期間中に先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する。先導ノードの１又は２以上の特性は、チャネルホッピングシーケンス及びネットワーク上のネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。複数の追随ノードのうちのいずれか１つが先導ノードからの同期メッセージを受信し損ねた時に、追随ノードは、ネットワーク間隔中に先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージを送信するのを控える。追随ノードの各々は、先導ノードからの同期メッセージの受信を追跡するためのカウンタを含む。カウンタは、同期メッセージを受信した時に増分され、同期メッセージが受信されなかった時に減分される。追随ノードのうちのいずれか１つのカウンタが予め決められた値に達した時に、追随ノードは、新しい先導ノードを見つけるための手順を開始する。タイマーが、更に、将来のネットワーク間隔の将来の同期メッセージの予想受信を計時するようになっている時、及び将来の同期メッセージの実際の受信が、将来の同期メッセージの予想受信から予め決められたネットワーク間隔数に対して予め決められた時間量だけ外れた時に、追随ノードは、将来の同期メッセージの実際の受信により緊密に対応するようにタイマーを調節する。同期メッセージは、ネットワーク内のネットワークノード数を示している。送信期間の長さは、ネットワーク内のネットワークノード数によって決定される。ネットワークノードは、環境感知デバイスである。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられる。情報は、ガスの濃度又は環境属性に関連している。ネットワークノードは、環境感知デバイスであり、１又は２以上の特性は、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられる。
態様において、本明細書に説明する特徴を有する複数のネットワークノードを接続するためのネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードは、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、先導ノード及び複数の追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔の送信期間の予め決められた時間中に、同期メッセージを受信した追随ノードの各々は、先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する。先導ノードの１又は２以上の特性は、チャネルホッピングシーケンス及びネットワーク上のネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。複数の追随ノードのうちのいずれかが先導ノードからの同期メッセージを受信し損ねた時に、追随ノードは、ネットワーク間隔中に先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージを送信するのを控える。先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージは、チャネルの予め決められた部分集合上でブロードキャストされる。ネットワークに加わることを試みる新しい追随ノードがネットワークに加わることを容易にするために、新しい追随ノードは、チャネルの予め決められた部分集合上で傾聴して先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信し、先導ノードの少なくとも１つの特性を習得する。少なくとも１つの特性は、ネットワーク上に既にあるネットワークノードの総数を含み、ネットワークノード総数が予め決められた値を超えた時に、新しい追随ノードは、ネットワークに加わることを試みるのを控えることになる。予め決められた間隔の後に、先導ノードは、少なくとも１つのネットワーク間隔にわたって同期メッセージを送ること及びスリープ期間に入ることを控え、異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージに関して傾聴する。先導ノードは、ガスセンサである。先導ノードは、異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信した場合に、先導ノードとして機能するのを中止し、異なる先導ノードの追随ノードとして機能し始める。先導ノードは、別の先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信しなかった場合に、先導ノードとして機能し続ける。先導ノード及び複数の追随ノードは、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々は、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む。追随ノードが、先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する時に、メッセージは、メッセージを受信するノードがメッセージを再送信しないように単一ホップで送信される。
態様において、本明細書に説明する特徴を有する無線メッシュネットワークを作動させる方法は、複数のノードを与える段階を含み、各ノードは、先導ノード又は追随ノードとして機能するように作動可能であり、１つのノードは、それ自体を先導ノードとして識別するように機能し、１又は２以上の他のノードは、追随ノードとして作動し、先導ノードは、ネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを追随ノードに送信し、先導ノード及び追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔の送信期間の予め決められた時間中に、同期メッセージを受信した追随ノードは、先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する。先導ノードの１又は２以上の特性は、チャネルホッピングシーケンス及びネットワーク上のネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。複数の追随ノードのうちのいずれかが先導ノードからの同期メッセージを受信し損ねた時に、追随ノードは、ネットワーク間隔中に先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージを送信するのを控える。先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージは、チャネルの予め決められた部分集合上でブロードキャストされる。ネットワークに加わることを試みる新しい追随ノードがネットワークに加わることを容易にするために、新しい追随ノードは、チャネルの予め決められた部分集合上で傾聴して先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信し、先導ノードの少なくとも１つの特性を習得する。少なくとも１つの特性は、ネットワーク上に既にあるネットワークノードの総数を含み、ネットワークノード総数が予め決められた値を超えた時に、新しい追随ノードは、ネットワークに加わることを試みるのを控えることになる。予め決められた間隔の後に、先導ノードは、少なくとも１つのネットワーク間隔にわたって同期メッセージを送ること及びスリープ期間に入ることを控え、異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージに関して傾聴する。先導ノードは、ガスセンサである。先導ノードは、異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信した場合に、先導ノードとして機能するのを中止し、異なる先導ノードの追随ノードとして機能し始める。先導ノードは、別の先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信しなかった場合に、先導ノードとして機能し続ける。先導ノード及び複数の追随ノードは、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々は、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む。追随ノードが、先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する時に、メッセージは、メッセージを受信するノードがメッセージを再送信しないように単一ホップで送信される。
態様において、本明細書に説明する特徴を有する複数のネットワークノードを接続するためのネットワークは、第１の先導ノードと複数の追随ノードとを含み、第１の先導ノードは、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、複数の追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔の送信期間の予め決められた時間中に、同期メッセージを受信した追随ノードの各々は、第１の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信し、送信期間において、第１の先導ノードは、第２の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズする情報に関して傾聴する。第２の先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージは、予め決められたチャネル上で送信される。第１の先導ノードは、予め決められたチャネル上で傾聴する。第２の先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージは、第２の予め決められたチャネル上でも送信される。第１の先導ノードは、第２の予め決められたチャネル上でも傾聴する。第１の先導ノードは、ネットワーク間隔の長さよりも長い期間にわたって傾聴する。第１の先導ノードは、第２の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズする情報を受信した時に、先導ノードとして機能するのを中止し、第２の先導ノードに追随ノードとして加わるシーケンスを始めるようになっている。複数の追随ノードは、第１の先導ノードの不在を検出するようになっており、新しい先導ノードに加わるシーケンスを始める。先導ノード及び複数の追随ノードは、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々は、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む。ネットワークノードは、環境感知デバイスである。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境属性に関連している。１又は２以上の特性は、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられる。
態様において、本明細書に説明する特徴を有する複数のネットワークノードを接続するためのネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードは、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、複数の追随ノードの各々は、先導ノードから受信される同期メッセージの受信を追跡するためのカウンタを含み、カウンタは、同期メッセージを受信した時に増分され、かつ同期メッセージが受信されなかった時に減分され、カウンタが予め決められた値まで減少した時に、複数の追随ノードのうちのいずれかが、新しい先導ノードを選出する処理を開始することになる。先導ノード及び複数の追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信しない。カウンタが予め決められた値まで減分された追随ノードは、新しい先導ノードを選出する処理を始めるために第１の指名メッセージを送信する。第１の指名メッセージは、予め決められたチャネル上で送信される。第１の指名メッセージは、第２の予め決められたチャネル上でも送信される。第１の指名メッセージは、第１の指名メッセージを送る追随ノードの先導ノードとして機能するための適性に関連するデータを含む。データは、ネットワーク上にある他のネットワークノードから受信される信号の強度及び信頼性から計算される。データは、追随ノードの計器タイプ、バッテリの充電状態、及び過去の信号品質のうちの少なくとも１つを利用することによって計算される。第１の指名メッセージ及びデータは、他のネットワークノードによって受信され、データは、受信ネットワークノードによって受信ネットワークノード自体の先導ノードとして機能する適性に関連するデータと比較され、受信ネットワークノードは、先導ノードとして機能するより高い適性を示すデータを有する応答指名メッセージで応答するか、又は受信ネットワークノードが先導ノードとして機能するより高い適性を持たない場合に譲歩メッセージで応答するかのいずれかを行う。第１の指名メッセージを送った追随ノードが譲歩メッセージしか受信しなかった時に、この追随ノードが先導ノードの役割を受け持ち、他のネットワークノードが追随ノードになるためにこの追随ノード自体の先導ノードとしての少なくとも１つの特性をアドバタイズする。第１の指名メッセージを送った追随ノードが、先導ノードとして機能するより高い適性を示すデータを有する指名メッセージを受信した時には、この追随ノードは譲歩メッセージを送る。譲歩メッセージは、予め決められたチャネル上で送信される。譲歩メッセージは、第２の予め決められたチャネル上でも送信される。
態様において、本明細書に説明する特徴を有する複数のネットワークノードを接続するためのネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードは、連続するネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを複数の追随ノードに送信し、追随ノードによって予め決められた数の同期メッセージを受信しない時に、この追随ノードは、それ自体が先導ノードとして機能する適性に関連するデータを含む第１の指名メッセージを送ることによって新しい先導ノードを選出する処理を開始する。複数の追随ノードの各々は、先導ノードから受信される同期メッセージの受信を追跡するためのカウンタを含み、カウンタは、同期メッセージを受信した時に増分され、かつ同期メッセージが受信されなかった時に減分され、カウンタが予め決められた値まで減少した時に、複数の追随ノードのうちのいずれかが、新しい先導ノードを選出する処理を開始することになる。第１の指名メッセージが、予め決められたチャネル上で送信される。第１の指名メッセージは、第２の予め決められたチャネル上でも送信される。データは、ネットワーク上にある他のネットワークノードから受信される信号の強度及び信頼性から計算される。データは、追随ノードの計器タイプ、バッテリの充電状態、及び過去の信号品質のうちの少なくとも１つを利用することによって計算される。第１の指名メッセージ及びデータは、他のネットワークノードによって受信され、データは、受信ネットワークノードによって受信ネットワークノード自体の先導ノードとして機能する適性に関連するデータと比較され、受信ネットワークノードは、先導ノードとして機能するより高い適性を示すデータを有する応答指名メッセージで応答するか、又は受信ネットワークノードが先導ノードとして機能するより高い適性を持たない場合に譲歩メッセージで応答するかのいずれかを行う。第１の指名メッセージを送った追随ノードが譲歩メッセージしか受信しなかった時に、この追随ノードは、先導ノードの役割を受け持ち、かつ他のネットワークノードが追随ノードになるためのこの追随ノード自体の先導ノードとしての少なくとも１つの特性をアドバタイズする。第１の指名メッセージを送った追随ノードが、先導ノードとして機能するより高い適性を示すデータを有する指名メッセージを受信した時に、この追随ノードは譲歩メッセージを送る。譲歩メッセージは、予め決められたチャネル上で送信される。譲歩メッセージは、第２の予め決められたチャネル上でも送信される。ネットワークノードは、環境感知デバイスである。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによってノードに割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境属性に関連している。ネットワークノードは、環境感知デバイスである。
態様において、本明細書に説明する特徴を有する無線メッシュ通信ネットワーク内で先導ノードに関する情報を複数の追随ノードに提供する方法は、先導ノードを指定する段階と、複数の追随ノードを指定する段階と、１又は２以上の予め決められた周波数範囲を公開チャネルとして指定する段階と、予め決められた時間長を有する複数のネットワーク間隔中に、各ネットワーク間隔の開始時点で同期メッセージを先導ノードから複数の追随ノードに送信する段階と、追随ノードのうちのいずれか１つによって同期メッセージが受信される各ネットワーク間隔中に、同期メッセージを受信した複数の追随ノードのうちのいずれかから同期メッセージの受信後に先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを最も小さい１つの公開チャネル上で送信する段階とを含む。先導ノードは、それ自体の少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを同期メッセージが送信されるいずれかのネットワーク間隔内にも送る。本方法は、同期メッセージを受信するようにまだ構成されていない新しい追随ノードを与える段階と、新しい追随ノードにより、先導ノードの少なくとも１つの特性がブロードキャストされるまで公開チャネル上で傾聴する段階と、ネットワークに加わるために次のネットワークサイクルにおいて先導ノードと通信するように新しい追随ノードにそれ自体を少なくとも１つの特性から構成させる段階とを更に含む。先導ノードの少なくとも１つの特性は、周波数ホップパラメータ及びネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。先導ノードの少なくとも１つの特性は、線形合同発生器に対するマルチプライヤ、インターセプト、及びシードを含む周波数ホップパラメータを含む。周波数ホップパラメータは、予め決められたチャネルを使用及び未使用うちのいずれか一方として定めるチャネルマスクパラメータを更に含む。周波数ホップパラメータは、ネットワーク間隔に対する時間長を更に含む。先導ノードの少なくとも１つの特性は、ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数を含み、新しい追随ノードは、総数が予め決められた値を超えた場合にネットワークに加わることを試みることにはならない。先導ノード及び追随ノードは、環境感知デバイスである。
態様において、新しいデバイスを本明細書に説明する特徴を有するメッシュ無線ネットワークに加える方法は、先導ノードと複数の追随ノードとを含むメッシュ無線ネットワークを与える段階と、少なくとも１つの予め決められた周波数範囲を公開チャネルとして指定する段階と、公開チャネル上で先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする情報を送信する段階と、メッシュ無線ネットワークへの新しいデバイスにより、公開チャネル上で先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする送信情報に関して傾聴する段階と、先導ノードを説明する少なくとも１つのアドバタイズされた特性を用いて先導デバイスに従うように新しいデバイスを構成する段階と、メッシュ無線ネットワークへの新しいデバイスにより、先導ノードから送信された同期メッセージを受信する段階と、メッシュ無線ネットワークに加わることを先導ノードに要求する段階とを含む。公開チャネル上で先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする情報を送信する段階は、同期メッセージの受信に応答して追随ノードのうちの少なくとも１つによって実施される。公開チャネル上で先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする情報を送信する段階は、同期メッセージの送信後に先導ノードによって実施される。先導ノードの少なくとも１つの特性は、周波数ホップパラメータ及びネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。先導ノードの少なくとも１つの特性は、線形合同発生器に対するマルチプライヤ、インターセプト、及びシードを含む周波数ホップパラメータを含む。周波数ホップパラメータは、予め決められたチャネルを使用及び未使用うちのいずれか一方として定めるチャネルマスクパラメータを更に含む。周波数ホップパラメータは、ネットワーク間隔に対する時間長を更に含む。先導ノードの少なくとも１つの特性は、ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数を含み、新しい追随ノードは、総数が予め決められた値を超えた場合にネットワークに加わることを試みることにはならない。
態様において、本明細書に説明する特徴を有する無線メッシュ通信ネットワーク内で追随ノードを先導ノードに加える方法は、先導ノードを指定する段階と、複数の追随ノードを指定する段階と、１又は２以上の予め決められた周波数範囲を公開チャネルとして指定する段階と、予め決められた時間長を有する複数のネットワーク間隔中に、各ネットワーク間隔の開始時点で同期メッセージを先導ノードから複数の追随ノードに送信する段階と、追随ノードのうちのいずれか１つによって同期メッセージが受信される各ネットワーク間隔中に、同期メッセージを受信した複数の追随ノードのうちのいずれかから同期メッセージの受信後に先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを最も小さい１つの公開チャネル上で送信する段階と、同期メッセージを受信するようにまだ構成されていない新しい追随ノードを与える段階と、新しい追随ノードにより、先導ノードの少なくとも１つの特性がブロードキャストされて新しい追随ノードによって受信されるまで公開チャネルを傾聴する段階と、次のネットワークサイクルにおいてネットワークに加わるために先導ノードと通信するように新しい追随ノードにそれ自体を少なくとも１つの特性から構成させる段階とを含む。本方法は、同期メッセージを受信するようにまだ構成されていない新しい追随ノードを与える段階と、新しい追随ノードにより、先導ノードの少なくとも１つの特性がブロードキャストされるまで公開チャネル上で傾聴する段階と、ネットワークに加わるために次のネットワークサイクルにおいて先導ノードと通信するように新しい追随ノードにそれ自体を少なくとも１つの特性から構成させる段階とを更に含む。先導ノードの少なくとも１つの特性は、周波数ホップパラメータ及びネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。先導ノードの少なくとも１つの特性は、線形合同発生器に対するマルチプライヤ、インターセプト、及びシードを含む周波数ホップパラメータを含む。周波数ホップパラメータは、予め決められたチャネルを使用及び未使用うちのいずれか一方として定めるチャネルマスクパラメータを更に含む。周波数ホップパラメータは、ネットワーク間隔に対する時間長を更に含む。先導ノードの少なくとも１つの特性は、ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数を含み、新しい追随ノードは、総数が予め決められた値を超えた場合にネットワークに加わることを試みることにはならない。先導ノードは、環境感知デバイスである。デバイスは、環境感知デバイスである。先導ノード及び追随ノードは、環境感知デバイスである。
態様において、複数のネットワークノードを接続するための本明細書に説明する特徴を有するネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードは、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、同期メッセージは、ネットワーク内のネットワークノード数を示すデータを含み、先導ノード及び複数の追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔が固定時間長のものであり、送信期間は、ネットワーク内のネットワークノード数に基づく可変時間長のものであり、スリープ期間は、送信期間の後のネットワーク間隔の残りの時間を含む。送信時間は、高優先度データを送信するための第１の送信時間と低優先度データを送信するための第２の送信時間との間で分割される。第１の送信時間と第２の送信時間は、等しい長さの期間である。先導ノード及び複数の追随ノードは、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々は、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む。複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードは、ネットワーク間隔の予め決められた期間中に先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する。先導ノードの１又は２以上の特性は、チャネルホッピングシーケンス及びネットワーク上のネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。タイマーは、更に、将来のネットワーク間隔の将来の同期メッセージの予想受信を計時するようになっており、将来の同期メッセージの実際の受信が、将来の同期メッセージの予想受信から予め決められたネットワーク間隔数に対して予め決められた時間量だけ外れた時に、追随ノードは、将来の同期メッセージの実際の受信とより緊密に対応するようにタイマーを調節する。ネットワークノードは、環境感知デバイスである。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによってノードに割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境属性に関連している。
態様において、複数のネットワークノードを接続するための本明細書に説明する特徴を有するネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードは、連続するネットワーク間隔の開始を示す連続する複数の同期メッセージを複数の追随ノードに送信し、先導ノード及び複数の追随ノードは、各ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、先導ノードは、チャネル変更スケジュールに従って将来のネットワーク間隔での同期メッセージのチャネルを変更し、複数の追随ノードは、同じチャネル変更スケジュールに従って連続ネットワーク間隔の同期メッセージを受信するためのチャネルを変更し、先導ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に送信チャネルを変更しない。チャネル変更スケジュールは、連続する各ネットワーク間隔に対するチャネルを変更する。チャネル変更スケジュールは、複数のネットワーク間隔の後にチャネルを変更する。チャネル変更スケジュールは、線形合同発生器に従って変更される。複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードは、チャネル変更スケジュールの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する。チャネル変更スケジュールは、線形合同発生器に従って変更される。チャネル変更スケジュールの１又は２以上の特性は、線形合同発生器に対するシード、マルチプライヤ、及びインターセプトを含む。チャネル変更スケジュールは、同期メッセージをブロードキャストするのに利用不能なチャネルを更に示している。チャネル変更スケジュールは、同期メッセージをブロードキャストするのに利用可能なチャネルを更に示している。ネットワークノードは、環境感知デバイスである。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによってノードに割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境属性に関連している。
態様において、静的メモリデバイスは、環境感知デバイス、危険検出デバイス、及び産業安全デバイスのうちの少なくとも１つを含む計器であって、計器が計器タイプに関連するデータを生成する第１のスリープサイクルで作動する上記計器と、本明細書に説明する特徴を有する無線メッシュネットワーク上で情報を送受信するための無線機であって、周期及び位相のうちの少なくとも一方において第１のスリープサイクルとは異なる第２のスリープサイクルで作動する上記無線機と、計器及び無線機と作動的に接続された共有メモリであって、計器に関する静的メッセージを含む静的メッセージメモリ、計器から送信情報を受信し、無線メッシュネットワークを通じての送信に向けて送信情報を無線機に送信する送信メモリ部分、及び無線機から着信情報を受信し、着信情報を計器に送信する着信メモリを含み、無線機及び計器が着信メモリ又は送信メモリへのデータを要求及び許可することを可能にするための無線機及び計器に対する要求線及び許可線を含み、無線機と計器の両方が、許可線の通信を確立して着信メモリ又は送信メモリのいずれかへのデータを同時に許可することを許さないようになった上記共有メモリとを含む。デバイスは、無線機に追加のメモリ空間を提供するための無線機内部バッファを更に含む。第１のスリープサイクルと第２のスリープサイクルは、周期及び位相の両方において異なる。共有メモリは、送信メモリ部分又は着信メモリ部分内の情報に直ちにアクセスしなければならないというインジケータを計器又は無線機に提供する緊急線を更に含む。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによってノードに割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境属性に関連している。
態様において、複数のネットワークノードを接続するためのネットワークは、環境感知デバイス、危険検出デバイス、及び産業安全デバイスのうちの少なくとも１つを含む計器であって、計器が計器タイプに関連するデータを生成する第１のスリープサイクルで作動する上記計器と、本明細書に説明する特徴を有する無線メッシュネットワーク上で情報を送受信するための無線機であって、周期及び位相のうちの少なくとも一方において第１のスリープサイクルとは異なる第２のスリープサイクルで作動する上記無線機と、計器及び無線機と作動的に接続された共有メモリであって、計器に関する静的メッセージを含む静的メッセージメモリ、計器から送信情報を受信し、無線メッシュネットワークを通じての送信に向けて送信情報を無線機に送信する送信メモリ部分、及び無線機から着信情報を受信し、着信情報を計器に送信する着信メモリを含み、無線機及び計器が、着信メモリ又は送信メモリへのデータを要求及び許可することを可能にするための無線機及び計器に対する要求線及び許可線を含み、無線機と計器の両方が、許可線の通信を確立して着信メモリ又は送信メモリのいずれかへのデータを同時に許可することを許さないようになった上記共有メモリとを含む静的メモリデバイスと、無線機と通信する無線メッシュネットワークであって、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、先導ノード及び複数の追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、先導ノード及び複数の追随ノードが、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む上記無線メッシュネットワークとを含む。ネットワークは、無線機に追加のメモリ空間を提供するための無線機内部バッファを更に含む。第１のスリープサイクルと第２のスリープサイクルは、周期及び位相の両方において異なる。共有メモリは、送信メモリ部分又は着信メモリ部分内の情報に直ちにアクセスしなければならないというインジケータを計器又は無線機に提供する緊急線を更に含む。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによってノードに割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境に関連している。
態様において、本明細書に説明する特徴を有するメッシュ無線ネットワークに接続され、かつメッシュ無線ネットワーク上で情報を送受信するためのメッシュネットワークデバイスは、環境感知デバイス、危険検出デバイス、及び産業安全デバイスのうちの少なくとも１つを含む計器と、メッシュ無線ネットワーク上で情報を送受信するための無線機と、メッシュ無線ネットワーク内の全ての計器の受信信号強度（ＲＳＳ）とパケット受信比（ＰＲＲ）との組合せから導出されたメッシュ無線ネットワークの他のノードへの無線機の接続の信号品質インジケータを提示するためのディスプレイとを含む。計器は、メッシュ無線ネットワーク内の各それぞれのデバイスからの予想パケット数に対するメッシュ無線ネットワーク内の各デバイスから受信したパケット数の比であるＰＲＲをメッシュネットワーク内の各ノードから受信した直近のメッセージのＲＳＳに乗じる。ＲＳＳは、パケットによって取られた直近のネットワークホップを表している。ＰＲＲは、予め決められた数で始まり、予想パケットが受信される時又は受信されない時それぞれに増分及び減分されるカウンタである。増分及び減分の値は、それぞれ３及び２である。信号品質インジケータは、各ノードに関するＲＳＳ＊ＰＲＲの積の和を取り、かつネットワーク内のノード数で割り算したものに基づいている。信号品質インジケータが予め決められたレベルを下回った時に警報が鳴る。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによってノードに割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境属性に関連している。
態様において、複数のネットワークノードを接続するための本明細書に説明する特徴を有するネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードは、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、同期メッセージは、ネットワーク内のネットワークノード数を示すデータを含み、先導ノード及び複数の追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、複数の追随ノードの各々は、データを送信するための送信期間中に他の追随ノードのうちのいずれかによって選択される時間に関係なく間隔をランダムに選択する。ランダムに選択される時間は、送信期間の開始時点を基準とする。ネットワーク間隔は固定時間長のものであり、送信期間は、ネットワーク内のネットワークノード数に基づく可変時間長のものであり、スリープ期間は、送信期間の後のネットワーク間隔の残りの時間を含む。送信期間は、高優先度データを送信するための第１の送信時間と低優先度データを送信するための第２の送信時間との間で分割され、データを送信するためにランダムに選択される時間は、第１の送信時間及び第２の送信時間の開始時点を基準とする。第１の送信時間と第２の送信時間は、等しい長さの期間である。先導ノード及び複数の追随ノードは、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々は、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む。複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードは、ネットワーク間隔の予め決められた期間中に先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する。先導ノードの１又は２以上の特性は、チャネルホッピングシーケンス及びネットワーク上のネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。タイマーは、更に、将来のネットワーク間隔の将来の同期メッセージの予想受信を計時するようになっており、将来の同期メッセージの実際の受信が、将来の同期メッセージの予想受信から予め決められたネットワーク間隔数に対して予め決められた時間量だけ外れた時に、追随ノードは、将来の同期メッセージの実際の受信とより緊密に対応するようにタイマーを調節する。ネットワークノードは、環境感知デバイスである。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによってノードに割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境属性に関連している。
態様において、複数のネットワークノードを接続するための本明細書に説明する特徴を有するネットワークは、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードは、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、同期メッセージは、ネットワーク内のネットワークノード数を示すデータを含み、先導ノード及び複数の追随ノードは、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、送信期間は、高優先度データを送信するための第１の送信時間と低優先度データを送信するための第２の送信時間との間で分割される。複数の追随ノードの各々は、データを送信するための送信期間中に他の追随ノードのうちのいずれかによって選択される時間に関係なく間隔をランダムに選択し、データを送信するためにランダムに選択される時間は、第１の送信時間及び第２の送信時間の開始時点を基準とする。ネットワーク間隔は固定時間長のものであり、送信期間は、ネットワーク内のネットワークノード数に基づく可変時間長のものであり、スリープ期間は、送信期間の後のネットワーク間隔の残りの時間を含む。第１の送信時間と第２の送信時間は、等しい長さの期間である。先導ノード及び複数の追随ノードは、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々は、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む。複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードは、ネットワーク間隔の予め決められた期間中に先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する。先導ノードの１又は２以上の特性は、チャネルホッピングシーケンス及びネットワーク上のネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む。タイマーは、更に、将来のネットワーク間隔の将来の同期メッセージの予想受信を計時するようになっており、将来の同期メッセージの実際の受信が、将来の同期メッセージの予想受信から予め決められたネットワーク間隔数に対して予め決められた時間量だけ外れた時に、追随ノードは、将来の同期メッセージの実際の受信とより緊密に対応するようにタイマーを調節する。ネットワークノードは、環境感知デバイスである。情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによってノードに割り当てられる。情報は、ガスの濃度に関連している。情報は、環境属性に関連している。
本発明の開示のこれら及び他のシステム、方法、目的、特徴、及び利点は、当業者には以下の好ましい実施形態の詳細説明及び図面から明らかであろう。
本明細書で言及する全ての文献は、これによりその全体が引用によって組み込まれている。別途記載しない限り又は本文から明らかでない限り、単数の品目は、複数の品目を含むと理解しなければならず、逆も同様である。別途記載しない限り又は関連から明らかでない限り、文法的接続詞は、等位接続する節、句、及び単語などのいずれか及び全ての離接的及び接続的な組合せを表すように意図している。
本発明の開示及びそのある一定の実施形態の以下の詳細説明は、以下の図を参照することによって理解することができる。
作業員安全システムの概要を描く図である。 ネットワーク化に関して困難な環境を描く図である。 メッシュネットワーク内で警報を伝播させるためのシステムを描く図である。 周波数チャネル重ね合わせを描く図である。 共有メモリインタフェースを描く図である。 ディスプレイ上の計器のリストを描く図である。 シャドーガス表示を描く図である。 無線ネットワークのためのスクリプト処理を描く図である。 同期スキームを描く図である。 ネットワークのメンバから先導メンバを選択する方法を描く図である。 先導メンバ選出処理を描く図である。 スリープサイクル処理を描く図である。 無線ネットワークメッシュアーキテクチャを描く図である。 無線ネットワーク互換性を有効にするハードウエアをインターネットへのゲートウェイを使用するプラットフォームに拡張することができる方法を描く図である。 ７層ＯＳＩモデル内への無線ネットワーク当て嵌めを描く図である。 本発明の開示の方法を描く図である。 本発明の開示の実施形態のブロック図を描く図である。 安全警告を与える方法を描く図である。
図１を参照すると、携帯環境感知デバイス、危険検出デバイス、及び他の安全計器及び安全デバイスに関して実時間様式又は近実時間様式で様々なサービス及びモニタを提供するために、そのようなシステム内の計器及びデバイスは、困難な環境にありながらも互いに及び／又は遠隔地と通信するための確実な方法を必要とする。本発明の開示は、作業員安全システムの様々な態様を記載し、その基本構成要素を図１に示している。本発明の開示は、作業員の安全に関する様々な用途及びサービスを可能にするための様々な通信戦略及び技術を説明する。そのようなシステムの基本構成要素を示すのに加えて、図１及びそれに関連付けられた説明は、通信の手法及び戦略、ある一定の有利な付属品、及び作業員安全システムによって可能になる様々な用途の概要を提示する。
図１は、ある一定の携帯環境感知デバイス１０８と区域モニタ１１０とを示すが、多種ガス検出計器、ガス検出計器、携帯電磁ガス感知装置、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、又は化学物質、生物、放射線、核、及び爆発物（ＣＢＲＮＥ）検出器のような他の安全デバイスをこのシステムと併用することができることに注意しなければならない。実施形態では、環境感知デバイスは、「ＶＥＮＴＩＳ ＰＲＯ」米国特許第９，０００，９１０号明細書、米国特許第９，５７５，０４３号明細書、米国特許第６，３３８，２６６号明細書、米国特許第６，４３５，００３号明細書、米国特許第６，８８８，４６７号明細書及び米国特許第６，７４２，３８２号明細書に記載されているようなものである場合があり、これらの文献は、その全体が引用によって本明細書に組み込まれている。実施形態では、区域モニタは、本明細書に説明するもの、並びに２０１６年１月１５日出願の「ＭＯＤＵＬＡＲ ＧＡＳ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ」という名称の米国特許出願第２０１６／０２０９３８６号明細書に記載されているもの等であり、この出願の開示は、その全てが引用によって本明細書に組み込まれている。本発明の開示を通して、環境感知デバイス（又は計器）１０８、区域モニタ１１０とう用語を用い、本明細書に説明する方法、システム、アプリケーション、及びインタフェースなどは、環境感知デバイス（又は計器）１０８及び区域モニタ１１０のうちのいずれも使用することができることを理解しなければならない。更に、本発明の開示は、環境感知デバイス及び区域モニタを全称して「計器」と呼ぶ場合がある。実施形態では、環境感知デバイス１０８と区域モニタ１１０は、モバイルアドホック無線ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）１０４を用いて互いに通信することができる。本明細書に使用する場合に、ＭＡＮＥＴという用語は、無線接続したモバイルデバイスの継続的に自己構成するインフラストラクチャ不在ネットワークである。実施することができる１つのそのようなＭＡＮＥＴはメッシュネットワークである。本明細書に使用する場合に、メッシュネットワークは、各ノードがネットワークのためのデータを転送し、全てのメッシュノードがネットワーク内のデータの配信において協働するネットワークトポロジーである。環境感知デバイス１０８と区域モニタ１１０の間のメッシュネットワークの実施形態に対しては、本明細書において以下に説明する。実施形態では、メッシュネットワークは、ＷｉＦｉ技術、衛星技術、又はセルラー技術のような無線通信のための他の従来通信技術の必要なくシステムの構成要素の間の通信を可能にすることができる。メッシュ無線ネットワークは、デバイスがハブ、スイッチ、又はルータのような中央集中デバイスのみと通信するコンピュータネットワークの課題を解決するので、障害物又は距離がデバイスからハブへの無線通信を阻止する困難な環境においてより良好に作動する。メッシュネットワークを利用することにより、デバイスは、互いに通信するためにあるデバイスから他のデバイスにメッセージを送信するために、情報を複数のデバイスの間で受け渡すために、又は最終的にクラウド内のデバイスのようなネットワークの周囲にあるデバイスにメッセージを送信して別のネットワークに転送するために互いに通信することができる。産業環境も一般的に困難な環境を示し、なぜならば、センサが絶えず移動しているか又は定期的に場所を変えている場合があり、この環境が大きいか又は公衆無線インフラストラクチャから離れている場合があり、金属タンクのような大きい障害物が信号を遮断する可能性があり、地下に存在する可能性があることにある。本発明の開示は、メッシュネットワークの一部とすることができるピアツーピアネットワーク（Ｐ２Ｐ）上で通信するデバイス、及びノードなどを含むことができる。本明細書に説明する実施形態は、メッシュネットワーク、Ｐ２Ｐネットワーク、又は類似のタイプのネットワークを通じて作動させることができることを理解しなければならない。図１は、ＡＰＩ１１４、スマートデバイス１１８、又は他のモバイルゲートウェイ１３１、ゲートウェイ１１２、及びドック１２２などを経由する最終的にデータを計器からクラウド又は遠隔サーバに通信するための様々な手法も示している。
実施形態では、本発明の開示のメッシュネットワーク１０４は、計器プラットフォームに「使用待機」無線機能を配信する。メッシュネットワーク１０４及び埋め込みファームウエアに適合するハードウエアが装備されると、計器は、互いに無線通信することができる。メッシュ無線ネットワーク化は、労働安全性に対して典型的な困難な環境においても１つの計器からのピア警報又は「遮蔽」読取値を別の計器の画面上に提示する。このメッシュネットワーク化機能セットは、区域モニタ及び携帯計器に対して利用可能であり、相互作動性を可能にし、読取値及び警報を共有するための携帯計器と区域モニタ計器との混合ネットワークを提供する。
計器１０８はまた、ライブモニタ、自動メッセージ送信、及び場所認識を更に可能にする他のメッシュネットワーク対応インフラストラクチャデバイスとメッシュネットワークを通じて通信し、そのような他のメッシュネットワーク対応インフラストラクチャデバイスは、ネットワークゲートウェイデバイス（本明細書では「ゲートウェイ」とも呼ぶ）１１２及びドック１２２を含む。例えば、ネットワークゲートウェイデバイス１１２は、ネットワークインフラストラクチャとの通信を可能にするために計器、デバイス、コンピュータ、車両、及び機器などの近くにある場所に配置することができる。計器は、メッシュネットワーク１０４を通してネットワークゲートウェイデバイス１１２と通信することができ、実施形態では、データは、下流の使用に向けて、例えば、本明細書に説明する遠隔サーバにより、ＷｉＦｉ、セルラー、及び衛星などのようなネットワーク化技術によって最終的にクラウドサーバに通信することができる。遠隔サーバ又はクラウド内で実行されるアプリケーションを使用してゲートウェイ１１２を通して計器１０８を制御する、構成する、又は他にこれらの計器１０８と通信することができるように、ゲートウェイ１１２を通じた双方向通信が存在することが可能である。
実施形態では、その全体が引用によって本明細書に組み込まれている「Ｄｏｃｋｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」という名称の米国特許第６，４４２，６３９号明細書に記載されているように予想的診断情報を提供するために、ドック１２２又はドッキングステーションを計器と併用することができる。ドッキングステーション又はゲートウェイ１１２（又は本明細書に説明するＡＰＩ１１４／スマートデバイス１１８／モバイルゲートウェイ１３１）は、一般的にインターネットを通して遠隔サーバ１３０に接続することができ、露出データ、較正データ、及び診断データは、計器からドッキングステーションへ、かつドッキングステーションから遠隔サーバ１３０に通信される。取りわけ、潜在的な計器の誤作動をユーザに警告するための予想的警告を発生させ、それによって予防保守及び事故管理などを可能にするために、全ての利用可能なソースから収集されたデータの数学的解析が遠隔サーバ１３０によって実施される。解析方法は、主成分解析及び他の統計法、ファジー論理、及びニューラルネットワークを含む。実施形態では、作業員安全システムは、その構成要素からデータを取得し、そのようなデータを格納し、データに基づいて選別されるレポートを生成し、データをユーザに通信することができる。ユーザに通信されるそのようなデータは、例えば、事象、較正／衝撃試験の要求、保守記録、設定が不正又は最適以下であるという警告、及びエラーコードを含むことができる。遠隔サーバ１３０は、ユーザに送る警告を発生させることができ、設定を遠隔的に変更することができ、別のユーザが警報を有する場合にユーザに警告し、何処に応答するかに関する情報及び本明細書に説明する他の最終使用用途を提供することができる。
メッシュネットワークは、作業員対作業員の通信に対する独特の必要性に対して調整することができる。実施形態では、無線ネットワークを有害ガス検出という課題に適用することができ、本明細書に説明する困難な環境内のガス検出計器群の間で警報及び読取値を転送する。図２を参照すると、特定の困難な環境が示されている。計器１０８及び１１０は、ビーコン１０２、タグ１３２、ウエアラブル１３４と通信し、かつ外部セルラー、衛星、又はＷｉＦｉネットワーク１３６を通してクラウド１３８に通信する。この環境内には、信号が通過することにはならない大きい金属タンク１４０が存在する。図２は、計器１０８及び１１０がいずれも隣接の計器１０８及び／又は１１０と通信し、遠隔計器又はタンク２００のような障害物によって遮断された計器とは通信しないことを示している。計器１０８及び１１０は、直接に接続されていない計器１０８及び１１０の間にデータに対する経路を生成するように相互作動する。
センサが互いに直接に通信することを可能にする真のメッシュ通信は、携帯ガス検出においては新しい。区域モニタのための周囲線又はフェンス線のようなデイジーチェーンアラームは存在するが、携帯デバイス１０８のための現在の無線実施は、ラップトップコンピュータ又は専用表示デバイスのような中央ディスプレイ又は「コントローラ」にしか情報を転送しない。
本発明の開示は、無線ネットワークの機能に対して記載し、更にこれらの機能が、作業員対作業員の通信という課題を考慮するためにどのように協働するかに対して説明する。これらの課題は、使い易さ、困難な環境、動的ネットワークトポロジー、及び電力消費量を含む。
メッシュ無線ネットワーク１０４は、１つの計器から別の計器に警報通知を転送することができる。「ピア」は、例えば、クルーのうちの２人のメンバによって着用された２つの携帯計器、作業ゾーンを取り囲む３つの区域モニタ、又はこれらのあらゆる組合せとすることができる。ピアは、ネットワーク内で等しく、情報は、双方向に交換することができる。
ネットワーク内のポイントはノードと呼ばれる。メッシュ無線ネットワーク１０４内のノードは、計器１０８、１１０、デバイス１１８、ビーコン１０２（本明細書で後に説明する）、ゲートウェイ１３１、１１２、及びドック１２２などを含むことができる。殆どの無線ネットワークは、ネットワーク内の単一エンティティであり、他のエンティティの活動を調整する調整器ノードを有する。ＷｉＦｉのような星形ネットワークトポロジーでは、調整器ノードはアクセスポイントである。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）では、調整器ノードはマスター（スマートフォン又はＰＣ）である。Ｚｉｇｂｅｅ及びＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴのような他のメッシュプロトコルでは、専用調整器ノードが使用される。ＺｉｇＢｅｅは、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標である。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴは、Ｈａｒｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎの登録商標である。これらの場合の全てにおいて、調整器役は、ネットワークが作動するのに必要であり、調整器機能を実施するための専用デバイスである。調整器は、経路指定テーブルを管理し、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）スロットを設定し、周波数ホッピングを調整し、及び他のことを行う。調整器は、通信に関する信頼性及び利用可能性の理由から回線給電することができる。例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、調整器の役割は非常に重要であり、主調整器が万が一故障した時のためにバックアップ調整器が確保される。
本発明のメッシュ無線ネットワーク１０４は真のアドホックネットワークであるので、このネットワークの場合は調整器ノードを必要としない。２又は３以上の計器のいずれかの集合が、いかなるインフラストラクチャの必要もなくネットワークを形成することができる。各デバイスが、範囲内の全ての他のデバイスと通信し、通信を送信したデバイスのデータベースを維持するので、通信メッシュネットワーク１０４は、いかなる時点でも警告なくいずれかのメンバの消失を許容できる。デバイスからのメッセージが予め決められた期間以内に受信されなかった場合に、そのデバイスはデータベースから削除される。
セキュリティ目的で、全てのノードが、変更することができるデフォルトの非公開暗号化鍵を有する。暗号化鍵を変更することによってネットワークをセキュアに保つことができるが、同じ空間内で別個に作動することが意図されるメッシュネットワークが互いに通信しないように保つように、例えば、産業環境内の異なる契約者のネットワークが互いに通信しないように保つように変更することができる。このネットワークは、異なる暗号化鍵で作動するノードには見えない。同じくセキュリティ目的で、ネットワークが通信することになるチャネルが擬似ランダムであり、絶えず変化するように、下記で説明する動的周波数ホッピングが実施される。最終的に、下記で説明するようにノードをネットワークを通じて識別して認証するために、このノードを近距離無線通信デバイス（「ＮＦＣ」）との通信状態又は近通信状態に入れることによってセキュリティを実施することができる。
高帯域幅で低待ち時間のＭＡＮＥＴは、戦場に使用されるものと同じく非常に精巧である。これらのＭＡＮＥＴは、複合無線機ユニットとかなりの通信の処理ハードウエアとを含むが、ガス検出のような無線環境感知は、この性能レベルを必要としない場合がある。メッシュネットワーク１０４は、比較的短い（数秒のような）遅延しか伴わず、既存の高帯域幅低待ち時間ＭＡＮＥＴの複雑さを伴わずに複数の他の計器と少量の情報を共有するのに優れている。他のＭＡＮＥＴの複雑さを排除する１つの機能は、メッシュネットワーク１０４が、メッセージがその宛先に届くと仮定することである。
実施形態では、メッシュネットワーク１０４は、電力効率の高い情報ブロードキャストを用いてエネルギ効率に重点を置く。ネットワーク１０４は、一定のネットワーク間隔、例えば、１秒で作動する。このネットワーク間隔内にはブロードキャスト期間とスリープサイクル期間とがある。更に、下記でより詳しく説明するように各ネットワーク間隔内のスリープサイクル期間を延ばすことによって一部のデバイスを有するネットワークをより一層電力効率の高いものにすることができるように、メッシュネットワーク１０４内でネットワークに現在加わっているデバイスの個数に基づいてブロードキャスト期間の長さが変更される。
実施形態では、メッシュネットワーク１０４は、長距離リンクでなくてもよい。メッシュネットワーク１０４は、一般的に個々のノードの間で１００〜２００ｍの距離で作動させることができ、遠距離現場の遠隔モニタを意図するものではない。メッシュネットワーク１０４の機能セットは、同じ集団内にいて同じ付近で働いている作業員の間で通信し、これらの作業員に警告するように意図したものである。メッシュネットワーク１０４は、メッシュトポロジーを利用することによって許容可能範囲及び有効範囲を定める。
メッシュネットワーク１０４は情報及び警報を他の計器と共有し、これに関して、専用調整器ノード又はこの事のためのいかなる固定ノードも用いない。
実施形態では、メッシュネットワーク１０４は、専用調整器ノードを使用することなく設定不要で自己形成、自己修復し、回復力の高い無線ネットワークを提供する。下記で説明するように、ユーザ設定は必要とされず、チャネル選択がなく、入力されるＰＡＮｉｄがない。一実施形態では、２つの計器を互いにタッチさせるという直感的な操作でネットワークを形成することができる。別の計器が依然としてそれ自体ネットワーク内にない場合に、この計器をネットワークの既存のメンバにタッチさせることによってこの新しい計器がネットワーク内に加わる。計器をタッチさせる段階は、タップ、ダブルタップ、バンプ、両方の計器を一緒に振る段階、計器の上部のタッチ、及び計器の下部のタッチなどとすることができる。実施形態では、計器がタップした時にこれらの計器が各々、既に異なるネットワークのメンバであると決定された場合に、各計器に、そのネットワークから離脱するように促すことができ、当該計器が離脱すると、再タップによってネットワーク参加を正常に完了することができる。ネットワークは分散方式で維持され、メンバ計器が行き来し、産業設定に対して典型的な困難なＲＦ環境を動き回るのに合わせて適応される。
無線ネットワークの適応力及び回復力は、無線多様性に重点を置く結果である。この多様性は、空間多様性、周波数多様性、及び時間多様性という３つの形態を取る。空間多様性は、様々な経路が完全に異なるＲＦ障害に遭遇するという理解の下に無線信号を一部の異なる伝播経路を通して送信する段階を含む。空間多様性は、殆どのＷｉＦｉアクセスポイントが１よりも多いアンテナを有する理由であり、２つのアンテナを数インチだけ分離するだけでも壁及び他の物体からの反射によって引き起こされる有効範囲の「難受信帯」を大きく低減する。メッシュネットワーク１０４上で作動する計器は、複数アンテナから利益を達成するには小さすぎるが、メッセージがネットワークを通る別の経路を取ることができる１０４のようなメッシュネットワークは、上述の例によって示したように３つ程度の少ないノードのみを有する場合でも同じ影響を与える。
周波数ホッピングとしても公知の周波数多様性は、通信システムが通信に使用される周波数（チャネル）を定期的に変更する機構である。ＲＦ反射に起因する破壊的干渉（多経路減衰又は多経路干渉と呼ばれる）の区域は様々な場所で様々な周波数で発生するので、周波数多様性は、難受信ゾーンの一部のソースを解消するのに役立つ。周波数多様性は、他の無線スペクトルユーザとの干渉を回避するのにも役立つ。隣接のデバイスがスペクトルの一部分しか用いていない場合に、一部の送信しか影響を受けない。実施形態では、メッシュネットワーク１０４は低速ホッピング機構を実施することができる。各ネットワーク間隔（例えば、毎秒１回前後）において、ネットワークは、好ましくは、擬似ランダムシーケンスを用いて周波数を切り換えることができる。この切り換えは、周波数を毎秒１，６００回変更するＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような「高速ホッピング」システムとは対照的である。高速ホッピングは、音声を電話からステレオにストリーミングする場合のように僅か数ミリ秒の中断が問題になる場合に適切である。低速ホッピングは、それ程計算馬力を必要とせず（節電）、ネットワークを探し出してそれに加わる処理を簡素化する。
時間多様性は、同じ情報を様々な時点で送信する段階を含む。メッセージが複数回遮断される可能性は、メッセージが１回しか送られない場合よりも遥かに低い。メッシュネットワーク１０４では、時間多様性は、少なくとも２つの手段によって達成することができる。第１に、メッシュネットワーク１０４上の計器は、それ自体の情報を非常に多くの場合に少なくとも数秒に１回送信することができる。第２に、メッシュネットワーク１０４上の計器からの各定期的な送信を計器の現状の完全な（しかし、簡潔な）スナップショットとすることができる（状態ベースの通信と呼ばれる）。例えば、ネットワーク１０４上の計器は、それ自体をガスセンサとして識別する情報、ガス読取値、警報状態、非常ボタンが押下されたか否か、計器ステータスなどを含む現状をネットワークに送信するガスセンサとすることができる。実施形態では、重要ではないものは１回しか送られず（事象ベースの通信）、例えば、ガスセンサでは、デバイスの現状のスナップショットは、例えば、ネットワークサイクル毎に送ることができる。例えば、別の計器の送信との衝突に起因して１つの送信が失われた場合に、次のメッセージが成功する場合がある。時間多様性は、周波数多様性と組み合わされた時に、次の送信が、ＲＦスペクトルのうちで異なるＲＦ障害を有する異なる部分を使用することになることで特に有効である。
直接的か又は１又は２以上の中間ノードを経るかのいずれかで互いに通信する無線ノードの集合であるメッシュネットワーク化を利用する実施形態では、ノードは調和的に作動させることができ、それ自体が有するネットワークの知識に基づいて転送（経路指定）判断を行うことによってポイントＡからポイントＢに情報を協働的に受け渡す。この協働を通して、メッシュネットワークは長距離にわたって延び、ネットワークのノードのうちの一部の間の非常に劣悪なＲＦ「視線」条件にも関わらず作動させることができる。
２又は３以上のノードを同じネットワーク内に入れる処理に関するバインディングと呼ばれる処理を通して、無線ネットワーク１０４は、ネットワーク間隔のタイミング及び周波数ホッピングシーケンスのような計器間の設定の不一致を自動的に補正することができる。このようにして、２つの計器がバインディングした時に、ユーザ、例えば、衛生管理者又は運用管理者によって入力されたネットワーク設定内にもたらされたあらゆるエラーを自動的に補正することができる。
無線ネットワークは、メッシュネットワーク化技術を組み込んだ無線機を実施することができる。この無線機は、ＺｉｇＢｅｅに使用されるものと類似の比較的一般的なＩＥＥＥ ８０２．１５．４無線機を使用する。この無線機は、自己形成メッシュ経路指定層を実施するネットワークオペレーティングシステムを追加する。ネットワーク化機能はネットワークによって分散され、ネットワークは、作動に向けて中央調整器を必要としない。全てのノードがパケットを転送することができ、独自のテーブルを生成して更新する。
実施形態では、ガス検出計器１０８又は１１０のような最終用途は、新しい手法を用いてネットワーク化層と対話する。無線機モジュールは、殆どの無線機モジュール及びネットワーク化機能へのアクセスを有する仮想機械を実施する。無線機及びネットワークの挙動は、本発明のメッシュネットワーク１０４を作動させるためのアプリケーション層によって個々のカスタムスクリプトを使用する用途の特定の要求に合わせて高度に最適化することができる。無線ネットワーク挙動は、ガス検出の独特の必要性に対して高度に調整することができる。
実施形態では、無線ネットワークは、スクリプティング（「無線機スクリプト」又は本明細書では「スクリプト」）に実施することができる。無線ネットワークスクリプトは、ネットワークオペレーティングシステム（「無線機ファームウエア」又は「ファームウエア」とも呼ぶ）内で実行される。
ネットワークオペレーティングシステムプラットフォームは、アプリケーションを無線機ハードウエアの詳細仕様から切り離すハードウエア抽象化層（ＨＡＬ）も含む。それにより、同じスクリプトを修正なく異なる対応無線機ハードウエア上で実行することが可能になる。
無線機モジュールは、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４に準拠する無線機を使用する。これらの無線機は、様々な周波数で作動させることができる。無線ネットワークは、ほぼ普遍的な世界中の支持（エンドユーザライセンスの必要のない）と、大量の金属障害物を有する産業環境内で改善された性能とに起因して２．４ＧＨｚ帯域を使用する。実施形態では、２．４ＧＨｚ８０２．１５．４システム内で各々が２ＭＨｚ幅の１６個の利用可能チャネルが存在することが可能である。
図４を参照すると、チャネルは、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、並びに他の消費者システム及び産業システムによって使用されるものと同じスペクトルと重なる場合があり、従って、無線ネットワークは、本明細書で紹介する多様性機構、特に周波数多様性によって他の無線システムと共存するように設計することができる。
節電に関して、スリープサイクルは、全てのメッシュネットワークが、定期的であるが小さい時間窓の間に互いに通信する処理である。全てのネットワークが同時にウェイク及びスリープすることを理解するのは重要である。スリープサイクルの利点は低い電力消費量である。放送停止の間にノードがスリープすることを可能にすることにより、平均電流消費量が低減される。スリープ時間に対する通信時間の比は、平均電流消費量に正比例する場合がある。無線機がその時間のうちの１０％しか通信期間内に費やさない場合に、平均電流消費量は作動電流のほぼ１０％になる（スリープ電流は無視することができる）。メッシュネットワークでのスリープサイクルの利点はその容易性であり、通信時間が来ると、メッシュネットワークは、それが常時作動していたかのように作用する。専用調整器を使用する場合は行うのが容易であると考えられる各ノード対に対して時間スロットを計画することも、物理的ネットワークトポロジーを理解することも必要ではない。スリープサイクルネットワークでの課題は、全メンバを同じスケジュール上に保つことであるが、この課題は、本明細書に説明する同期技術を用いて解決することができる。
計器自体（例えば、ガス検出器）と無線ネットワーク無線機の両方がスリープサイクルを使用することができる。殆どの計器は、１秒（又は一部の場合は２秒）に１回ウェイクし、管理維持機能を実施し、その後に、平均電力消費量を低減するためにスリープ状態に戻る。本明細書で解説するように、無線ネットワークも、ネットワーク先導メンバの命令の下でスリープする。実施形態では、これら２つのスリープサイクルは同期させることができない。様々な計器が異なるウェイク／スリープスケジュールを有し、ガス濃度を測定する頻度が相当の制御を受ける。ガス測定頻度が明確ではないシステムは認定することが困難になる。これら２つのスリープシステムの間の通信は困難である。
異なるウェイク及びスリープサイクルで作動する無線機及び計器の課題に対処するために、メッシュネットワーク１０４のノードは、無線機と計器との間で共有メモリインタフェースを使用することができる。説明する共有メモリインタフェースという機能は、メールボックスに類似とすることができる。誰もがメールボックスで立ち止まって他の誰かのための品目を挿入することができ、同時にいずれかの受け入れメールが到着しているか否かを調べる。第２の人物が同じことを行うことができる。２人の人物は、情報を交換するために同時にメールボックスにいる必要はない。メールボックス内に他方の人物のための緊急事象が存在する場合に、次の機会に取り出されることを確実にするためにインジケータフラグを上げることができる。２人の人物が同時に到着し、同時に手紙を検査し／出そうと試みた場合に、これらの人物は、混乱の中でいずれかの手紙を地面の上に落としてしまう場合がある。共有メモリインタフェースは、２人の人物が「メールボックス」内に同時に到達しないことを確実にするために、無線機及び計器に対して各々の「要求」回線と「許可」回線とを使用する。アービターは、いかなる時点でも２つの「許可」が実質的になるのを阻止する特殊回路である。共有メモリは、メールボックス上のインジケータフラグの均等物である「緊急」回線も実施する。
図５を参照すると、共有メモリが構造的に描かれている。共有メモリは単純な３２ｋＢ静的ＲＡＭチップ５０２である。このメモリ空間内で、無線ネットワークは、異なるタイプの情報に対して異なる格納場所を実施する。共通して送られるメッセージは、専用格納場所（静的メッセージ５０４）を有する。静的メッセージの例は、ノードに付属する計器タイプを示すメッセージであると考えられる。無線機５２０の構成及びステータスは、レジスタバンク５０８を用いて通信することができる。到着メールボックス５１０及び送信メールボックス５１２は、静的メッセージタイプでカバーされない全てのメッセージ通信を処理する。最後に、ネットワークＯＳ内で利用可能なメモリ構造は限られている可能性があるので、一部のメモリが、無線機モジュール、その内部使用のための無線機内部バッファ５１４に割り当てられる。
更に、全てのノード（例えば、メッシュネットワーク１０４内の携帯環境感知デバイス１０８及び区域モニタ１１０）が、下記で説明する高精度タイマー集積回路５２２を含む。
実施形態では、ホスト計器５１８は、無線ネットワーク無線機に関する殆どを制御することができる。無線機設定の大部分を修正するための構成メッセージを設けることができる。一部の場合に、計器５１８は、レジスタを通しても設定を修正することができる。計器５１８は、無線ネットワーク無線機５２０の状態を制御することができ、無線機５２０をスリープモード又は放送停止モードに自在に入ることができる。
実施形態では、メッシュネットワーク１０４に適合する計器は、驚く程少ないタイプのメッセージしか送らない場合がある。最も共通的なメッセージはｉｎｓｔＵｐｄｔ（）である。このメッセージのペイロードは、計器ステータスのスナップショットである。
ネットワークトラフィックを最小にするために、無線ネットワークは、２つの異なるタイプのｉｎｓｔＵｐｄｔ（）メッセージを実施することができる。計器に関して全てが正常である場合に、全てのセンサ読取値は「ゼロ」の近くであり、ｉｎｓｔＵｐｄｔ（）メッセージの短い（「簡潔」）バージョンが送られる。簡潔バージョンは、本質的に「正常作動中」であることを伝える。計器がガスを検出している場合又はいずれかの警報に遭遇している場合に、全てのセンサ読取値及び警報の詳細を含むより詳細な「冗長」フォーマットが送られる。
実施形態では、６つのセンサに関する冗長メッセージは、４０バイト前後とすることができる。簡潔形態のメッセージは、僅か１０バイト長とすることができる。計器は、別の計器がメッセージを冗長にすることを要求すること（例えば、閉鎖空間への進入に向けて実時間ガス読取値を表示しようと望む場合）、ガス読取値が無線不感帯（現在、２５％の下限警報レベルの場所に設定されている）よりも大きいこと、又は計器が何らかの理由（非常事象又は人が倒れたを含む）から警報状態にあることのない限り簡潔フォーマットでメッセージを送ることができる。
１つの計器が、別の計器からほぼゼロの読取値であっても全ての情報を見たいと望む場合（例えば、閉鎖空間の進入者からの実時間読取値を表示しようと望む場合）には、この計器は、ｓｅｔＶｅｒｂｏｓｅ（）メッセージを出すことによってこの別の計器に冗長フォーマットを送るように要求することができる。例えば、計器は、計器が遮蔽される場合に、例えば、計器着用者が閉鎖空間に進入する場合に冗長モードに入ることを要求される場合がある。このメッセージのペイロードは、送信機が冗長メッセージを送ることを要求している間の秒数を含むことができる。
「識別」と命名したメッセージセットは、ｉｎｓｔＵｐｄｔ（）メッセージのペイロードを正確に解釈するのに必要な比較的静的な情報を提供することができる。これらのメッセージは、センサの個数及びタイプ、計器タイプ、製造番号、現在のユーザ、及び現在の現場を含む計器に関する構成の詳細を含むことができる。計器は、ネットワークに最初に加わる時に、既にネットワーク内の他の計器が保存するようにこれらの情報をブロードキャストすることができる。後に加わる計器又は何らかの理由から別の計器に関する詳細を書き込む必要がある計器は、ある計器にこれらのデータを再送（ブロードキャスト又はユニキャスト）するようにｉｄＲｅｑ（）メッセージを用いて要求することができる。
ｉｎｓｔＵｐｄｔ（）メッセージ及び識別メッセージ内に見つかる情報を用いて、ネットワーク内のいずれかの計器の現在ステータスを反映する比較的完全な描写を生成することができる。
図６Ａを参照すると、ｉｎｓｔＵｐｄｔ（）メッセージが到着すると、受信する計器は、関連の情報を抽出し、それを正しい計器に相関付け、従って、自体の内部ピアステータスリストを更新することが予想される。新しい媒体アクセス制御（「ＭＡＣ」）アドレスに示すように新しい計器からメッセージが到着すると、この計器はピアリストに追加され、欠如している情報が識別メッセージから書き込まれる。ＭＡＣアドレスは、ネットワークインターセプトのデータリンク層での通信に向けてネットワークインタフェースに割り当てられ、ネットワーク上のデバイスを一意的に識別する独特な識別子である。計器がネットワークを離脱する（例えば、ユーザが「切断」を選択するか又は計器の電源を落とす）場合に、この計器は、繰り返し送ることができる特殊な「切断」メッセージを送り、ネットワーク上の他のノードのピアリストから削除しなければならない。計器は、各ネットワークサイクルにおいて各ピアからｉｎｓｔＵｐｄｔ（）メッセージが聞こえることを予想する。これらのメッセージが予め決められた回数のネットワークサイクルの満了後に停止した場合に、このピア計器を「消失」と印すことができ、警告を発することができる（利用可能である場合）。
図６Ｂを参照すると、シャドーガスは、１つの計器が別の計器の実時間読取値を遠隔的に表示することができる計器の機能を表すために使用する用語であり、閉鎖空間使用ケースでは特に有利であるとすることができる。シャドーガス機能は、図６Ａに示すように、計器リストからピア計器を選択することによって起動される。遠隔計器を表す画面を表示し、近実時間で更新することができる。この場合に、読取値が実際に観察者に中継されているという確信をユーザに提供するために、ゼロに近いガス読取値であっても表示することが必要である場合がある。ガス読取値投影に加えて、他の計器の場所を地図のような上に表示することができる。
この機能を有効にするために、識別メッセージとｓｅｔＶｅｒｂｏｓｅ（）とのあらゆる組合せが使用される。遠隔計器が選択されると、計器は、シャドーガス表示を埋め尽くすために、ユーザ名及びセンサの詳細などのような情報を収集することになる。遠隔計器は、冗長な読取値を送信するように設定されることになる。
無線ネットワークのロバスト性を改善するための手法のうちの１つは、殆どのセルラー電話上に表示される「４バー」と類似の関連信号の品質インジケータをユーザの画面上に表示することなどによってエンドユーザの助けを達成することである。信号品質インジケータは、ユーザが接続問題を自分で診断するのに役立ち、サポート電話を低減する。更に、このインジケータは、差し迫った通信の消失にユーザが対処することができるように、それをユーザに警告する。好ましくは、信号品質インジケータは、ネットワーク上のノードの全ての接続の品質のインジケータを表示する。これに代えて、信号品質インジケータは、計器とネットワーク上の定められたノードの間の接続の品質を表示する。これに代えて、信号品質インジケータは、計器と、最も強い直接に接続を有する別のノードの間の接続の品質を表示する。
メッシュネットワーク１０４では、信号品質インジケータは、所与のネットワーク内の全ての計器の受信信号強度（ＲＳＳ）とパケット受信比（ＰＲＲ又は「ヘルスカウンタ」）とで導出することができる。これは、電話と最も近い電波塔の間の信号品質のみを表示するセルラー電話とは異なる。
ＲＳＳは、各受信パケットに関して無線機のＭＡＣ層から利用可能である。計器は、各ピア計器から受信した最後のメッセージからＲＳＳを記録する。信号強度は、メッセージが取った最後のネットワークホップを表し、必ずしも取られた経路内の最も弱いリンクを反映するとは限らない。ＰＲＲ又はヘルスカウンタは、最近の受信メッセージ数対予想メッセージ数の尺度である（ネットワーク間隔に基づく）。ＰＲＲ又はヘルスカウンタは、各ピアに関して追跡される。ＰＲＲ又はヘルスカウンタは、１０のような予め決められた数で始まり、予想パケットを受信した時又は受信されなかった時にそれぞれ増分又は減分されるカウンタである。３だけ増分して２だけ減分するのように増分値と減分値は同じでなくてもよい。ヘルスカウンタがゼロに達すると、ノードは、ネットワークから消失したと推定する。
信号品質インジケータは、各ノードに関してＲＳＳ＊ＰＲＲの積の和を取り、ネットワーク内の計器数で割り算したものに基づいている。信号強度をモニタするために１又は２以上の遠隔ノードに対して警告を設定することができ、強度が閾値を下回った時に警告を発生させることができ、信号が脱落した時に警報を発することができる。モニタ目標の信号が安全モニタポイントである時に臨界警告を設定することができる。
無線ネットワーク機能セットは、計器ファームウエア、無線機スクリプト、及び無線機ファームウエアを含む計器の一部の部分及び層に実施することができる。機能が進化する時に、システムの各部分を更新する必要がもたらされる場合がある。全ての部品が適合状態に留まることを保証しながら現場更新を可能にするためにロバストなシステムを必要とする場合がある。
図７を参照すると、ポータルＩＤＥ７０３を用いて開発されたスクリプティング言語で無線ネットワークスクリプトを書くことができる。次いで、スクリプト７０２（Ｓｃｒｉｐｔ．ｐｙ）を特定の無線機モジュール（又は「プラットフォーム」）のためのバイトコードに「コンパイル」して．ｓｐｙファイル７０４に入ることができる（例えば、ＳＭ２００無線機モジュールとＳＭ２２０無線機モジュールとは異なる．ｓｐｙファイルを有する）。ポータルＩＤＥは、コンパイルされたスクリプト（後に使用される）に対するチェックサムも提供する。．ｓｐｙファイルタイプ７０４を．ｂｉｎファイル７１０に変換するために、ＷｉｎｄｏｗｓベースのＰＣ用途であるＳｐｙＣｏｎｖｅｒｔｅｒのようなコンバータ用途７０８を使用することができる。．ｂｉｎファイル７１０は．プログラミングユーティリティ（例えば、ＪＦＬＡＳＨ）を用いてｈｅｘファイルに変換され、計器ファームウエアの他の部分と融合される。無線機のプログラミングを検査する際の計器による使用に向けて、スクリプトのチェックサム（ポータルＩＤＥからの）、無線機ハードウエアバージョン（例えば、ＳＭ２００＝０ｘ０１．．．）、及びスクリプトバージョン（３バイト、メジャー、マイナー、ビルド）をスクリプトファイルに再度プログラミングユーティリティを用いて付加することができる。チェックサム及びバージョン（ハードウエア及びスクリプトを含む）は、無線機モジュールによって報告されるものと一致しなければならず、又は他にエラーがもたらされる場合がある。完全な．ｈｅｘファイルを計器ファームウエアのいずれかの他の部分と同じく計器ブートローダーによって計器メモリ内にロードすることができる。アクセサリソフトウエア、ｉＮｅｔ、サーバ、作業員安全システム、及びドッキングステーションは、計器ファームウエア画像が実際に無線機に対するファームウエアも含むという知識を持たない。
電源投入時に、計器は、無線機モジュールのスクリプトバージョンを検査することができ、それを起動画面上に表示し、Ｍｏｄｂｕｓを通して利用可能にすることができる。計器は、古いスクリプトを検出した場合に、スクリプト更新処理を始めることができる。この処理は、無線機と計器との間で特殊な通信ポートを使用する。計器は、計器メモリから無線機メモリにファイルを中継する（ブロックで）ために埋め込みスクリプトアップローダーユーティリティ（ブートローダーと類似の）を使用する。完了すると、無線機モジュールがリブートされて正常作動が始まる前に、新しいスクリプトが有効性に関して検査される。
無線ネットワークスクリプトが実行された状態で、計器は、無線機モジュール上に事前ロードされた無線機モジュールのファームウエアバージョンも検査することができる。このファームウエアバージョンは起動画面上に表示され、Ｍｏｄｂｕｓを通して利用可能である。計器は、無線機モジュールファームウエアバージョンが、計器ファームウエア及びスクリプトが予想している改訂バージョン（この値は計器ファームウエア内にハードコーディングされている）と同じか又はそれよりも新しいことを確認する。この手法は、実施形態では、無線機ネットワークオペレーティングシステムに機能を追加することはできるが、そこから削除することはできないという理解に基づいている。無線機モジュールバージョンが古い（対応していない）場合に、計器は、無線ネットワーク機能を無効にすることができ（計器は作動し続ける）、ユーザに最新の無線機モジュールファームウエアを取得するように指示する。
無線ネットワークスクリプトが実行された状態で、無線機モジュールタイプ（又はプラットフォーム、例えば、ＳＭ２００のような）を無線機モジュールが読み取り、１バイト値（例えば、ＳＭ２００＝０ｘ０１．．．）に変換し、ホストインタフェースに無線機ハードウエアバージョンとして掲載することができる。計器は、この値をｍｏｄｂｕｓに掲載することができる。電源投入時に、計器は、無線機ハードウエアバージョンをプログラマーｈｅｘファイルに塗布された値に対して比較することができる。それにより、あらゆる将来の計器ファームウエア又は無線機スクリプト更新バージョンがインストールされた無線機ハードウエアと互換性を有することを計器が確認することを可能にすることができる。
メッシュネットワークに適合する計器は、本明細書に説明するいずれかのもの、並びに屋内の場所で作動可能にすることができる気圧計を含む。読取値は、ホストインタフェースを用いて利用可能にすることができる。気圧計読取値は、工場検査を可能にするためにＭｏｄｂｕｓレジスタに保存することができる。この気圧計を用いて、計器の高度を検出することができる。この機能は、例えば、地下施設等内の計器の床面高さを決定するために使用することができる。基準高さでの大気圧を決定するために、ネットワーク上の計器として実施され、例えば、地面の高さに設けられた補償気圧計を使用することができる。検出された大気圧及び基準大気圧を用いて、計器の床面高さを決定することができる。この情報は、ネットワークを通じて、時にゲートウェイを通して外部ネットワークに中継することができ、計器の場所を緯度、経度、及び高度に示すために計器の場所をコンピュータ上に表示することができる。
無線ネットワークは、正常作動している間に、スリープサイクリングしており、周波数ホッピングしており、かつ暗号化される。このモードでは、製造中の無線機を検査する段階又は無線機モジュールファームウエアの無線更新を実施する段階のようなある一定の活動を実施することが困難である場合がある。この理由から、検査モードを実施することができる。検査モードでは、無線機はスリーピング及び周波数ホッピングを停止し、暗号化鍵をサービスセンター、製造アプリケーション等と共有することができるものに切り換える。検査モードでは、無線機は、その工場検査及び無線機ファームウエアへの無線更新を可能にする一部の外部無線指令に応答することができる。実施形態では、検査モードは、検査モードＭｏｄｂｕｓレジスタに特別のパスワードを書き込むことによって（ＵＳＳ又は製造アプリケーションのようなソフトウエアを用いて）アクセス可能にすることができる。
実施形態では、メッシュネットワーク１０４内の全てのノード（例えば、携帯環境感知デバイス１０８及び区域モニタ１１０）は、高精度タイマー集積回路５２２を含むことができる。このタイマー５２２は、安定したタイマー、例えば、１時間又はそれよりも長くにわたって数ミリ秒の範囲で安定したタイマーでなければならない。
殆どのネットワークにおいて、同期は、専用調整器ノードによって処理される。メッシュネットワーク１０４では、この仕事は、先導メンバと呼ぶネットワークのメンバのうちの１つによって実施される。先導メンバの最も重要な仕事は、メッシュを同期させることである。先導メンバは、ネットワークが能動的に通信することができる期間の開始時点を印し、別途「ｓｙｎｃメッセージ」又はｓｙｎｃ（）として公知の無線同期メッセージを定期的にブロードキャストする。追随ノードは、先導メンバの命令によって同期を維持する。先導ノードは、「マスター時計」になり、全ての他のノードは、その内部タイマーの間隔及び位相を先導メンバのタイマーに一致するように調節する。
先導メンバによって出されるこれらの同期メッセージは、先導メンバが現時点でネットワーク内と考えるノード数を表す値を含むことができる。先導メンバは、この値の基礎をステータスメッセージのようなメッセージ又はガスステータス読取値のような読取値メッセージを報告している計器の個数に置く。電力を節約するために、ネットワークが起動状態に留まる時間量は、好ましくは、ネットワークのサイズに依存する。各ノードは、そのアウェイク時間を受信した最後の同期メッセージ内の値に基づいて計算する。例えば、３つの計器のみを有するネットワークは、２０個の計器を有するネットワークよりもかなり少ない時間をアウェイク状態で費やし、電力を節約する。
実施形態では、追随ノードは、ｓｙｎｃ（）メッセージを受信しない場合に依然として指定時間にウェイクアップ状態になることができ、他のノードとメッセージを交換することができる。ハードウエアタイマーは非常に安定しているので、一部の同期メッセージが欠損又は破損した場合であっても、ノードは適時アウェイク状態にあり続ける。追随ノードは、都度の送信に関して先導ノードに依存しないが、同期メッセージが完全に停止した場合に、先導ノードを失ったと最終的に決定し、本明細書に説明するようにネットワークに再度加わる処理を始めることになる。周波数多様性に関して本明細書に説明するように、ネットワークは、アウェイク状態になる度に周波数ホッピングシーケンスの次のチャネルを使用する。
要約すれば、メッシュの複数のクロックを同期させることにより、無線ネットワークは、専用調整器を用いなくてもスリープサイクル及び周波数ホッピングを行うことができる。
メッシュネットワーク１０４はスリープサイクル及び周波数ホッピングを行うので、所与のチャネル上で約１４秒毎にしか作動せず、所与の無線ネットワークがどのチャネルセットを用いているかに関しては殆ど確実性がない。その結果、新しい計器を既存のネットワーク内に加えるのはかなりの遅延なしでは困難である場合がある。
メッシュネットワーク１０４は、この問題を公開チャネル上のアドバタイズメッセージを使用することによって解決する。ネットワークメンバは、定められた公開チャネル上で「アドバタイズ」することによって他のメンバがネットワークに参加（又は再参加）することを可能にする。新しい（又は失われた）ノードは、これらのチャネル上で傾聴することによって既存のネットワークを探し出すことができる。全てのネットワークサイクル中に、先導及び全ての追随メンバは、一例がｂｏＰｅｅｐ（）と呼ばれるメッセージを用いて現在のネットワークパラメータを両方の公開チャネル上でアドバタイズする。ｂｏＰｅｅｐ（）メッセージは、タイマーの同期、既存のネットワーク上のデバイスの個数、及び周波数ホッピングシーケンスの識別名を含むこのネットワークとの同期を取るのに必要な全ての情報を含むことができる。新しいメンバ又はネットワークとの同期を失ったメンバは、ネットワークに加わるため及び再度先導メンバとの同期を取るためにこれらのネットワークパラメータを使用することができる。ｂｏＰｅｅｐ（）メッセージは、１回のネットワークホップのみを用いて送ることができる（殆どの他の無線ネットワークメッセージとは異なる）。この送信は、再送信でネットワークをフラッディングさせるのを防止するために行われる。更に、追随メンバは、その先導メンバからｓｙｎｃ（）メッセージを受信した時のネットワーク間隔内でしかｂｏＰｅｅｐ（）メッセージを送ることができない。従って、各追随メンバは、現在のネットワーク先導メンバのみを識別するのを助ける。
次いで、図８を参照すると、殆どのルーチン無線メッセージは、衝突回避対策又は衝突検出対策を有効にすることなくブロードキャストされ、これは、メッシュネットワーク１０４の同期スキームの副産物である。第１の時間間隔（Ｔ０からＴ１まで）中に、追随メンバは、先導メンバがｓｙｎｃ（）メッセージをブロードキャストするのを傾聴する。ｓｙｎｃ（）を受信すると、追随メンバは次の予想ネットワーク間隔に対する時間を計算する。ｓｙｎｃ（）メッセージが受信されず、予め決められた回数のネットワーク間隔にわたって受信されなかった場合に、ノードは、ネットワークを見失ったと決定し、下記で説明するようにネットワーク再参加シーケンスを開始する。
実施形態では、衝突の回避又は検出の欠如という負の態様を補償するために、ネットワーク間隔中のアウェイク時間がセクションＳ０、Ｓ１、Ｓ２，．．．，Ｓｍ）に分割され、ネットワークが有効である時間にわたってネットワークトラフィックを分散させる（それによって衝突の確率を低減する）のを助けるために、これらのセクションの間にノードはブロードキャストする順番を選択する。計器ステータスメッセージのような最も高い優先度のメッセージは、最初にＴ１からＴ２までの期間中に送られる。全ての他のメッセージは、各計器にそのステータスメッセージを送る機会が与えられた後（Ｔ２からＴ４まで）に送られる。送信は停止することになり、次いで、全てのメッセージがネットワークを伝播することを可能にするのに適する時間（Ｔ４からＴ５まで）が残される。最後に、このネットワークサイクル中にｓｙｎｃ（）メッセージが聞こえた場合に、ノードは各公開チャネルに入り、ｂｏＰｅｅｐ（）メッセージを送って消失ノード又は加わることを望んでいる新しいノードに対するネットワークのパラメータをアドバタイズする（Ｔ５からＴ６まで）。Ｔ６の後に、ノードは、次のネットワーク間隔までスリープ状態に入る。
実施形態では、スロット数（Ｓ０〜Ｓｍ）をネットワーク内の計器数（ｎ）に比例することができ、スロット数がネットワーク内の計器数に比例する場合に、先導ノードが、各ｓｙｎｃ（）メッセージ内で（ｎ）をブロードキャストする。各ノードはネットワークタイミングを計算し、ブロードキャストに向けてスロットをランダムに選択する。それによって専用スロットが確実にされるわけではないが、この機構は、ネットワークトラフィックを分散させるのに依然として影響する場合がある。各ノードのクロックを他のノードと若干異相とすることができ、クロック同期が、ノードが先導ノードと１０ｍＳ程度異相のものであることを可能にするとも考えることができる。典型的な無線送信は、４ｍＳ未満しか要さない場合がある。別の重要な点は、ブロードキャストのための各ノードのスロットが、各ネットワーク間隔においてランダムに再選択される点である。あるノードが期せずして別のノードと同時に送信が行われた場合であっても、これら２つのノードが次のネットワーク間隔内で同じスロットを選択することは非常に可能性が低い。大きいネットワークの場合であっても、殆どのメッセージは無事着信し、いずれか１つのノードが一部の連続的なメッセージにわたって阻止される可能性は低い。更に、ネットワーク内のデバイス数に対して送信に利用可能なスロット数を増大することにより、衝突の可能性は低減される。
図８Ａを参照すると、実施形態では、無線ネットワークは、ネットワークのメンバから「先導メンバ」を選択する。あらゆるノードが、先導メンバの仕事をもたらす準備を整えておかなければならない。現在の先導メンバが突然消失した場合に、異なるノードが先導メンバの仕事を実施する。先導メンバを選出する処理は、指名、選出、及び実行モニタから構成される。
実施形態では、最初の段階８００において、新しいノードが公開チャネルに入ってネットワークに関して検索する時に、このノードは、第１の公開チャネル上でｂｏＰｅｅｐ（）メッセージに関して傾聴し（例えば、４秒間）、これは、有効な先導メンバが既に存在することを示している。段階８０２において、ｂｏＰｅｅｐ（）が聞こえた場合に、ノードは、ｂｏＰｅｅｐ（）を送信したノードの追随の役割を受け持つ。段階８０４において、ｂｏＰｅｅｐ（）が聞こえなかった場合に、新しいノードは２次公開チャネルに切り換えて再度傾聴する（例えば、４秒又はそれよりも長く）。ｂｏＰｅｅｐ（）が聞こえた場合に、段階８０４において、ノードは、ｂｏＰｅｅｐ（）を送信したノードの追随メンバの役割を受け持つ。いかなる公開チャネル上でもｂｏＰｅｅｐ（）が聞こえなかった場合に、ノードは１次公開チャネルに戻り、段階８０６において選出処理を開始する。
実施形態では、段階８０６では、ノードは、先導メンバ資格スコアを含むことができるｎｏｍｉｎａｔｅ（）メッセージを送る。先導メンバ資格スコアは、計器タイプ、バッテリ充電状態、及び過去の信号品質に基づいて計算することができる。計器タイプは、先導メンバとしての適性の相対尺度とすることができ、例えば、固定の区域モニタは、携帯計器よりも優れた先導メンバになる。これらのパラメータは、どの無線機が先導メンバの役割に向けて最終的に選択されることになるかを決定する。更に別の例として、先導メンバは追随メンバよりも多い電力を消費し、大きいバッテリは少ない先導メンバ中断をもたらすので、大きいバッテリ容量を有する計器タイプが最良の先導メンバになる。一部の計器タイプは大きく、電力及びアンテナサイズに起因してより大きい範囲を有する場合がある。一部の計器、例えば、固定の区域モニタは、移動せず、高めの電力を有することができ、一般的にメッシュの中心の近くに設けられていることで良好な先導メンバになる。
実施形態では、段階８０８では、指名ノードが、公開チャネル上である期間、例えば、１秒間傾聴することができる。傾聴するいずれかの他のノードは、指名メッセージを比較し、当該ノード自らの先導メンバ資格スコアが指名ノードの先導メンバ資格スコアと比較してどうであるかに依存してｃｏｎｃｅｄｅ（）（譲歩）又はｎｏｍｉｎａｔｅ（）（指名）を送ることができる。次いで、以下の場合のうちの１つが発生する。１）段階８１０において、指名ノードがｃｏｎｃｅｄｅ（）メッセージを聞くが、ｎｏｍｉｎａｔｅ（）メッセージを聞かなかった場合に、指名ノードは、ｂｏＰｅｅｐ（）を発することによって自体を先導メンバとして宣言する、２）指名ノードがいずれかのｎｏｍｉｎａｔｅ（）メッセージを聞いた場合に、指名ノードは、送り手の先導メンバ資格スコアを自体と比較し、段階８１２において、送り手のスコアの方が良かった場合に、ｃｏｎｃｅｄｅ（）メッセージを送る、又は３）段階８１４において、送り手のスコアの方が悪かった場合に、指名ノードは、別のｎｏｍｉｎａｔｅ（）メッセージを送り、追加の期間、例えば、あと１秒間待つ。資格スコアが同じであった場合に、低い方のＭＡＣアドレスがより良いと見なされる。段階８１６において、指名ノードが１秒後にメッセージを聞かなかった場合に、指名ノードは、段階８０６において別のｎｏｍｉｎａｔｅ（）メッセージを送り、指名ノードがメッセージを聞かなかった場合は別のｎｏｍｉｎａｔｅ（）メッセージを繰り返し、例えば、最大であと４回送ることができる。例えば、５秒又は予め決められた回数のｎｏｍｉｎａｔｅ（）メッセージの後に指名ノードがメッセージを聞かなかった場合に、指名ノードは、段階８００において公開チャネル上で追加の期間、例えば、あと８秒間傾聴する段階に戻り、その後に、選出処理を繰り返す。
ネットワークの先導メンバとして選択された後に、先導メンバは、連続する各ネットワーク間隔内でブロードキャストチャネルを変更することによって周波数ホップし始めることになる。公開チャネル内でｂｏＰｅｅｐ（）をブロードキャストすることにより、選出され損ねたノードがネットワークに加わり、その周波数ホップシーケンスを辿ることが可能になる。
実施形態では、無線ネットワーク上のある一定の区域モニタがこの処理を無期限に続けることができ、従って、第２の区域モニタの電源が投入される時に（同じチャネル上で）、このモニタは必ず自動的に接続することになる。ある一定の携帯ガス検出器は、電力を節約するために無線機の電源が切られる前の限られた時間（例えば、数分）の間にしかこの探索モードに留まらないことを予想することができる。
ネットワークを同期させるのに加えて、先導メンバは、一部の他の重要な仕事を有する。一方は、所与のネットワークの複数の先導メンバを防ぐ処理とすることができる。この段階は、先導メンバがネットワークから切り離される場合に、又はネットワークの半分が他方から切り離される場合に、例えば、先導メンバが複数のデバイスから遠ざかる場合を解決するのに重要である。そのような状況では、先導メンバから切り離されたデバイスは、新しい先導メンバに指名されることになる。しかし、２つの先導メンバが、それまで異なる先導メンバに従っていたデバイスの近くにきた場合に、同じネットワークＩＤを有する２つのネットワーク先導メンバの存在から混乱がもたらされる場合がある。これらの場合に、同じネットワークの複数の先導メンバをもたらす場合があり、更に不規則な挙動を招く場合がある。従って、先導メンバは、ネットワーク内の他の先導メンバに関して傾聴するために断続的に立ち止まる必要がある。
この点に関して、次いで、図９及び図１０を参照すると、ネットワークウェイク期間が終了した直後に、スリープ状態に入る代わりに、定期的な間隔（６０秒毎のような）で、先導メンバはアウェイクに留まり（段階９０２）、公開チャネルに入り、他のノードが、範囲内の他のネットワークの先導メンバであるか否かを決定するためにアドバタイズメッセージに関して傾聴する（段階９０４）。この時間中に、先導メンバは、次のネットワークサイクルに向けてｓｙｎｃ（）メッセージを送る段階を意図的に省略する。それにより、このサイクル中に先導メンバの自らの追随メンバにｂｏＰｅｅｐ（）メッセージを送らせない。この時間中に、先導メンバは、公開チャネル上でいずれかのｂｏＰｅｅｐ（）メッセージに関して傾聴する。先導メンバがｂｏＰｅｅｐ（）メッセージを聞いた場合に、範囲内に同じネットワーク名の下で作動する別の先導メンバが存在することを意味する。先導メンバは、先導地位を廃棄して、他の先導メンバに従い始める（段階９０６）。先導メンバの元の追随メンバは、先導メンバがいなくなったことを認識することになり（先導メンバ健全性モニタにより）、更に公開チャネルに入ってその上で傾聴することになり、新しいネットワークを見つけることになる。先導メンバ健全性モニタを維持するために、先導メンバ健全性カウンタが維持され、ネットワーク間隔内に先導メンバが聞こえた時に１だけ増分され、ネットワーク間隔内で先導メンバが聞こえなかった場合に１だけ減分される。先導メンバ健全性カウンタがゼロに達した場合に、ノードは、先導メンバを失ったと推定して新しい先導メンバを見つける処理を開始する。従って、ネットワークが２つに分割される困難な場合が対処される。各半分は独自の先導メンバを選出するが、依然として元のネットワーク名の下で作動する。これら２つの集団は、互いの範囲内に戻ってきた時に、上記で説明した挙動によって再結合される。更に、新しい先導メンバは、ｓｙｎｃ（）メッセージのペイロード内にネットワークサイズｎ＝ピア数＋１を含めることによってネットワークに対して新しいアウェイク時間間隔を設定する。先導メンバの無線機は、ネットワークサイズの基礎を計器ソフトウエアによって報告されたピア計器（有効又は消失）の個数に１（先導）を加えたものに置く。許容数よりも多い計器が１つのネットワークに加わることを防ぐために、ネットワークサイズ（ピア＋１）も各ｂｏＰｅｅｐ（）内で送られる。
新しい先導メンバが選出されない場合（段階９０８）には、先導メンバは、先導メンバとしての役割を続け、ネットワーク間隔の開始時点でｓｙｎｃ（）メッセージを送る段階を再開する。
先導メンバはまた、「追随メンバなしの先導メンバ」と呼ぶ特別な状況を知る必要がある。全てのピアがネットワークを離脱した（有効なものがないか又はピアが消失した）場合を考えると、先導メンバは、追随なしでネットワークを作動させ続けるべきではない。代わりに、計器は先導地位を廃棄し、公開チャネル上で傾聴する段階に戻り、別の計器が検出された時に新しいネットワークを形成するのに待機することになる。
実施形態では、無線ネットワークは、全てのネットワーク間隔が異なるチャネル又は周波数で発生する周波数ホッピングを使用することができる。周波数ホッピングに対する例示的な処理及びアーキテクチャを本明細書に説明する。一部の実施形態では、チャネル（ＩＥＥＥ ８０２．１５．４ネットワークの場合は１６本のチャネル）を有効チャネルと公開チャネルとの間で分割することができる。好ましくは、２つの公開チャネル及び利用可能なチャネルの残りが有効チャネルである。有効チャネルはホッピングシーケンスに対して使用することができ、それに対して公開チャネルは、上記で説明したようにネットワークを形成する／それに参加／再参加に使用される。好ましくは、公開チャネルは、非近接のものになり、重度に利用されていない周波数（例えば、ＷｉＦｉ帯域の間のもの管理されたスペクトルのような）を利用しなければならない。
有効チャネルは、デフォルトでは公開チャネル以外の全てのチャネルとすることができるが、チャネルは、有効チャネルマスクを使用することによって「ブラックリスト」に掲載されている場合がある。一部の有効チャネルは、地域の規制に起因して又はチャネル上にあることが既知の高トラフィックレベルに起因して「ブラックリスト」に掲載されている場合がある。例えば、あるチャネル上で作動している無線ビデオカメラは、このチャネル上に重度のトラフィックを発生させることになり、従って、このチャネルを回避することを望ましいこととすることができる。
作動中に、各ネットワークサイクルに対して異なる有効チャネルを使用することができ、これを周波数ホッピングと呼ぶ。ホッピングの順序は、繰り返し非ランダムシーケンス又は線形合同発生器（ＬＣＧ）を用いて計算されたもののような擬似ランダムシーケンスとすることができる。
発生器への入力（「ホッピングパラメータ」）は、マルチプライヤ、インターセプト、及びシードである。電源投入時に、各ノードは、有効なホッピングパラメータセットをランダムに選択し、ネットワークを誘導するためにいずれ呼び出されることのためにこのパラメータセットを保存する。一部の実施形態では、全てのチャネルがブラックリストに掲載されていない１６チャネル環境において公開チャネル４及び９を使用する推奨設定を用いて、アルゴリズムは、次のチャネルが常に現在のチャネルからチャネル少なくとも２つ分離れているホッピングシーケンスを生成する。公開チャネル又はマスクのいずれかが修正された場合に、これは必ずしも成り立つとは限らない。
ノードは、先導メンバ選出を勝ち取った時に、そのホッピングパラメータをアドバタイズメッセージ（ｂｏＰｅｅｐ）内で送る。追随メンバは、先導メンバのパラメータを用いてシーケンスを計算し、次のチャネルに進行し、先導メンバのｓｙｎｃ（）メッセージが聞こえるのを待つ。各ネットワーク間隔において、先導メンバ及び全ての追随メンバは、シーケンス内の１つの段階を進める。
先導及び追随メンバは、他の計器がネットワークを見つけることを可能にするために、全てのネットワークサイクルの終了時点の近くでホッピングパラメータを両方の公開チャネル上でアドバタイズメッセージ（ｂｏＰｅｅｐ）内で送信する。所与のネットワークに加わることを待っている計器は、適正シーケンス及び次のチャネルを計算するのに公開チャネルのうちの１つの上でしか傾聴する必要はない。ノードは次のチャネルに進行し、ホッピングを始めるために先導メンバのｓｙｎｃ（）メッセージを待つ。
ＬＣＧは、次式を用いて次のチャネルを計算する。
Ｘn+1＝（ａＸn＋ｃ）ｍｏｄ ｍ
式中のＸは、擬似ランダム値のシーケンスであり、
ｍ、ｍ＞０は「モジュラス」であり、
ａ、ｍ＞ａ＞０は「マルチプライヤ」であり、
ｃ、ｍ＞ｃ≧０は「インターセプト」であり、
Ｘ0、ｍ＞Ｘ0≧０は「シード」である。
これらの値は、全てシーケンスを定める整数である。モジュラスが既知であるシーケンス、例えば、合計で１６本のチャネルを有するネットワークでは、モジュラスは、ｓｙｎｃ（）メッセージ内で送信されるのではなく、ノードの全てが推定することができる。更に、公開チャネル又はブラックリストに掲載されたチャネルがシーケンスの結果である場合に、ノードは、次の非予約チャネル又はシーケンス内の次のチャネルのいずれかを選択することができる。
無線技術を使用することは、ある一定の情報セキュリティリスクを導入する。システムは、計器の読取値及びステータスの無許可傍受を防ぎ、ネットワーク内への不正／不当情報（不正警報のような）の注入を防ぎ、無線機能セットの有効な使用を妨げることになるサービスの妨害又は他の拒否の攻撃を防ぐ対策を含むことができる。
無線メッセージコンテンツは、デフォルトで暗号化することができる。暗号化は、「鍵」と呼ぶ秘密のパスワードを受け手が知らない限り無線メッセージのコンテンツが不明瞭にされて認識不能であることを意味する。無線ネットワークは、無線で送られるメッセージに対して１２８ビット鍵を用いた高度暗号化規格（ＡＥＳ）暗号化を使用することができる。この暗号化は、使用される８０２．１５．４無線機に対する規格である。これらの無線機は、埋め込みハードウエア暗号化エンジンを有することができ、従って、暗号化を使用することは、収量又は電力消費量に対して僅かな影響のみを有する。
無線ネットワークのセキュリティに対する複数の手法を可能にすることができる。１つの手法では、各無線ネットワーク適合デバイスは、デフォルト鍵と共に工場を離れることができる。鍵は非公開に保たれ、いかなるデバイス又はソフトウエア内でもエンドユーザに対して不可視であり、計器のソースコード内に埋め込まれる（更に複数の実施形態において隠される）。全ての計器は同じデフォルト鍵を有するので、デバイス間で鍵を送信する必要はなく、デフォルト鍵を使用することを同意するだけでよい。別の手法では、ユーザは、望む場合に計器ＵＩ、ｉＮｅｔ、又は他の保守ツールを用いて顧客鍵を自分のデバイス内に入力することができ、ここでもまた、入力された状態で、この鍵は決して表示されない。個々の鍵を用いて新しい計器をネットワークに追加することができることを確実にするために、鍵は、バインディング処理の一部として共有することができる。
無線ネットワークのバインディングシステムは、所与のネットワークへの無許可アクセスを防止することにも役立つ。所与のネットワークに加わるために、最初にユーザは、既に集団のメンバである計器との近接通信によって（ＩＲ又は近距離無線通信により）ネットワークの独特な名称を習得する。
バインディングは、２又は３以上の無線デバイスを同じ無線ネットワーク内に加える処理である。バインディングの中に示唆されるのは、デバイスが警報及び／又は情報を共有しようと望む、すなわち、情報を共有するという目的のないネットワークは存在しないという理解である。本発明の開示のバインディング処理は、将来の使用に向けて接続されるという概念を含まない。ノードは、ネットワークに接続されると共有及びブロードキャストすることになる。デバイスが、下記で後に説明するタッチ処理を用いてネットワークにバインディングされた場合に、更に別の認証を必要としない。ネットワーク内のどれもが新しい加入を可能にすることによって信用される。バインディングは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを含むポイントツーポイントネットワークに使用される「ペアリング」処理と同様である。しかし、ネットワーク１０４はメッシュネットワークであり、従って、通例、バインディングは、新しいデバイスを一部の他のデバイスを含む既存のネットワーク内に実際に加えることであり、従って、「ペアリング」は、２つのデバイスしか介入しないことを意味することで全く正確というわけではないが、本明細書での「ペア」又は「ペアリング」へのあらゆる言及は、本明細書に説明するバインディングを包含することができる。ある一定の実施形態では、メッシュネットワーク１０４は、ネットワークパラメータを受け渡し、同じ名称のネットワークを選択することによって区域モニタ内のピアネットワークを確立することができるＮＦＣバインディング処理によって計器１１０及び／又は１０８、及び／又はゲートウェイ内に確立することができる。
無線ネットワークは、名称付きネットワーク及びセキュア単純バインディングのような複数のバインディング方法を有することができる。
名称付きネットワークは、使用される周波数には関係ないとすることができるが、この例では「チャネル」と呼ぶことにする定められたネットワークのリスト、例えば、「Ａ」から「Ｊ」までとして無線ネットワークに実施される。各無線ネットワーク適合デバイスは、工場出荷時にこれらのチャネルに関して事前プログラムされた状態で到着することができる。２つのデバイスを接続するのは、これらが両方共に同じチャネル（文字）に設定されることを確実すること程度の簡単なものとすることができる。同じチャネルに設定される２つの計器は、互いの範囲内の場合に、電源投入時に自動的に接続することができる。
名称付きネットワークの場合に、工場において選択されるチャネルがデフォルトに設定され、電力サイクルを通して格納される。電源投入時に、デバイスは、範囲内のいずれかの他のデバイスを探し出して接続し、同じチャネルに設定することができる。これらのデバイスの１次無線ネットワーク使用ケースは、デイジーチェーンケーブルの置換であるので、区域モニタは、その１次バインディング機構として名称付きネットワークを使用することができる。区域モニタは、デフォルトネットワーク設定で出荷され、「開梱したままで」接続することができる。より高度なユーザは、異なる集団に対して異なるチャネルを使用することによって異なる区域モニタ集団を設定することができる。
区域モニタは、そのネットワーク設定を格納し、電源が投入される度に再接続しようと試みることができる。これは、区域モニタが既存のネットワークと意図せずに接続する可能性があることを意味する。この問題は、これらのデバイスの少ない個数、並びにユーザの専門知識、取り扱い説明、及び訓練の一般的に高いレベルを考慮すると管理可能であるはずである。
セキュア単純バインディング（ＳＳＢ）は、ネットワークの「秘密」（ＢｌｕｅｔｏｏｔｈでのＰＩＮと類似の）を受け渡すことによって無線ネットワーク内を用いて実施することができる。ＳＳＢは、ネットワークの信用証明を参加メンバに受け渡すために帯域外（ＯＯＢ）リンクと呼ばれる第２の単純短距離通信技術を利用する。無線ネットワークの場合に、ＯＯＢリンクに向けて計器の赤外線（例えば、ＩｒＤＡ）及び近距離無線通信（ＮＦＣ）を使用することができる。
無線ネットワーク互換性を有する携帯計器は、１次機構として単純セキュアバインディング（ＳＳＢ）を使用する。帯域外（ＯＯＢ）リンクに向けて近距離無線通信（ＮＦＣ）を使用することができる。携帯バインディングの実施は、１）不慮の接続及び誤警報を防止すること、及び２）接続のし易さに重点を置いたものとすることができる。実施形態では、携帯器は、電力停止時にネットワーク関連付けを忘失する場合がある。計器の電源が投入されると、計器は切断状態にあるが、常に別の計器に関してＮＦＣインタフェースを注視している。２つの携帯器が一緒に置かれると、他のユーザ介入を必要とすることなくこれらの携帯器は同じネットワークに接続する。計器を互いにタッチさせるという簡単な操作が、接続が意図的であることを確実にする。
考察される以下の３つのシナリオがある。１．いかなるデバイスも現時点でネットワーク内にない場合に、２つのデバイスは新しいネットワークを形成して接続することができる。２．一方のデバイスがネットワークに既に加わっている場合に、このデバイスは既存のネットワークの信用証明を新しい計器に受け渡し、この新しい計器が既存のネットワークに加わることを可能にする。３．一方、既に両方のデバイスが異なるネットワークの一部である場合に、バインディング処理は失敗し、両方の計器が、元のネットワークを離脱しようと望むか否かをユーザに問う画面を表示する。ユーザのうちの少なくとも一方が既存のネットワークを離脱した後に、バインディング処理を首尾良く繰り返すことができる。
区域モニタは、単純セキュアバインディング（ＳＳＢ）を２次機構として実施することができる。本方法は、いずれか２つの区域モニタを接続するためのロバストな方法である。これらの区域モニタの構成がどのように変更されたかに関係なく（個々の暗号化、異なるチャネル設定のような）、ＳＳＢを実施することによってこれらの設定は調整され、従って、これらの区域モニタは接続する。同じ手法で、熟練ユーザ及び専用ソフトウエア（例えば、ＩＳＡＳソフトウエア又はｉＮＥＴ）などを必要とすることなく、レンタルモニタ又は交換モニタをネットワークに追加することができる。区域モニタに対するＳＳＢは、携帯計器を接続して既存の区域モニタネットワーク内に加えるために使用することができる。
セキュア単純バインディング処理中に、ＭＡＣアドレスの下位３バイト、提案ネットワーク名、使用すべき有効チャネル、１次公開チャネル、２次公開チャネル、及び個々の暗号化鍵（使用時）の情報を通信することができる。
これらの情報が交換された状態で、計器は、接続を完了するのに必要とする全情報を有することができる。もはや計器を一緒に有する必要はないことを示すために確認トーン（及び／又は振動信号）を発することができる。
２つの計器は、バインディング情報を交換した後に、どの計器の設定をネットワークに使用するかを決定しなければならない。一方の計器が既にネットワークの一部である（すなわち、この計器が「許可」メッセージを送る）場合に、この計器の設定が使用される。いかなる計器もネットワークの一部ではない場合に、一方の計器が個々の暗号化を有効にしており、他方がデフォルト暗号化を有効にしている場合を除き、下位ＭＡＣアドレスを有する計器の設定が使用される。この場合に、個々の暗号化がよりロバストであると考えられ、使用されることになる。
アービトレーション後に、計器は、適切な設定を無線機モジュールに適用し、接続しようと試みる。接続が成功した場合には（少なくとも１つの他の計器のステータスメッセージの受信に示す）、確認トーンを鳴らすことができ、無線アイコンを点灯することができる。接続処理は、２秒以内で完了することが予想される。
性能に関して、範囲は、リンクバジェットから経路損失を差し引いたものの関数である。リンクバジェットは、送信機の出力電力（アンテナ利得／損失）と受信機の感度の間の差である。出力電力は、規制及び／又はバッテリ寿命による制限を受け、一方、受信感度は、電子機器設計品質及びデータ中継速度の関数である。
以下に示すものは、ＲＦ信号の範囲（ｄ）を予想する自由空間経路損失式である。
−Ｐtは送信電力であり、Ｐrは受信電力であり、
−Ｇtは送信機アンテナ利得であり、Ｇrは受信機アンテナ利得であり、
−ｄは、送信機と受信機の間の距離又は範囲であり、
−λは波長：
である。
一例として無線機モジュールを使用すると、１５ｄｂの控えめなフェーディングマージンを含み、Ｐt＝３ｄｂｍ、Ｐr＝−１００ｄｂｍ、及びｄ＝２５０ｍである。フェーディングマージンは、受信機の実際の感度を取り込み、アンテナ偏波、反射、多経路干渉などを含む。６ｄＢのフェーディングマージンは、理想的な条件（晴天、アンテナ整合のような）を表すことになり、より控えめな数値を１５ｄＢとすることができる。
産業環境での実際の範囲は、自由空間環境とは異なる。典型的な倉庫環境を通る無線機モジュールに対する実際の範囲は約７５ｍとすることができる。大きい工場を通る視線を約１００ｍとすることができる。実際の範囲は、環境に有意に依存して変化する場合があり、メッシュトポロジーは、有効範囲を劇的に延ばす。地面からの高さが範囲に影響を及ぼす可能性もある。
実施形態では、メッシュネットワーク１０４は、所与のネットワーク内に２個と２５個の間の計器を用いて作動するように設計することができる。環境に対して過度に少ないノードしか存在しない場合に、ネットワークは、有効であるほど十分な経路を持たない場合がある。ネットワークが大きく成長し過ぎると、個々のノードがネットワーク帯域幅の共有リソースに関して競合しなければならない。従って、実施形態では、最適なネットワークサイズは、一般的に８個と１５個の間の計器である。
周波数ホッピングと８０２．１５．４無線機の短い送信時間との理由から、数百個の計器が、本明細書に説明するように異なるネットワークを通じて作動していることを前提として同じ区域内で干渉なく作動させることができる。ネットワークに参加／再参加に関する本明細書の解説は、ネットワークサイズがどのように制御されるかに関する詳細を提示する。
無線ネットワーク互換性を有効にするハードウエアは、ネットワークオペレーティングシステムが対応する８０２．１５．４無線機システムオンチップ（「ＳｏＣ」）（一般的に事前認可されたモジュール）と、メモリＩＣ及び共有メモリインタフェースを実施した回路と、ネットワーク同期を維持するのに使用される高精度タイマーとを含むことができる。一部の実施形態では、気圧計を含めることができる。
無線ネットワーク互換性を有効にするハードウエアは、携帯ガス検出計器のメインボード上に直接に実施することができる。無線機能を持たない携帯ガス検出計器のモデルでは、これらの部品は省略される。区域モニタのためのような他の実施形態では、無線ネットワーク互換性を有効にするハードウエアは、区域モニタのためのような接続可能ＰＣＢ（モジュール）に実施することができる。このモジュールは、ＧＰＳ受信機（省略してもしなくてもよい）を追加することができる。技術的には機能セットの一部ではないが、ＧＰＳ機能は、無線機のＳｏＣ上で実行されるスクリプトの一部として実施することができる。区域モニタ上で若干異なる無線機モジュールを使用することができるが、他の回路は、携帯計器（ＧＰＳ以外の）のためのハードウエア実施に等しいとすることができる。
図１１は、無線ネットワークアーキテクチャを示している。図１１には、無線メッシュネットワーク内で対話する無線機モジュールを有する２つの計器１０８、１１０の構造が示されている。計器の各々が類似のものであるように示されているが、計器は異なる計器とすることができ、その構造は、携帯デバイス及び区域モニタなどの構造とすることができる。各計器は、ガス検出、ピア警報、及びシャドーガスなどのような１又は２以上の最終用途を有することができる。各計器は、ピア計器リスト、信号品質、接続／切断、及び識別などのような活動などを有するネットワーク管理に介入することができる。計器アプリケーション構成要素を無線機モジュール１１１８及びその無線ネットワークプロトコルに接続するように作動する計器−無線機インタフェース１１１４（例えば、シリアルＩ／Ｏ、デジタルＩ／Ｏ）が示されている。無線機モジュール１１１８の間に、無線メッシュネットワークである無線インタフェース１１２０が示されている。図１３は、７層ＯＳＩモデルに適合する無線ネットワークを示している。
実施形態では、無線ネットワーク内で有利な同じ無線機を計器とその付属品との間でマスター−スレーブ関係に使用することができる。この場合に、各付属品デバイスは、計器と類似の無線機を含むことになる。可能な付属品は、補助警報デバイス、スマートサンプル吸引ポンプを含み、又はスマートフォン、他のモバイルゲートウェイ、又はコンピュータデバイスへのブリッジさえも含む。ブリッジは、無線ネットワーク技術を用いて計器と通信するが、通信を別のフォーマットに変換することになる。他のフォーマットは、スマートフォン１１８に接続するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、又はＨＡＲＴ、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ、又はＷｉＦｉのような産業プロトコルとすることができる。付属品は、既にガス検出器内で見つかった表示、データログ、及び警報を共有することになる追加の感知デバイス（ガス、作業員のバイタルサイン、又はその他）を含むことができる。別の例は、インラインベンゼンフィルタを保持し、フィルタ状態（使用中／迂回中）又はフィルタ使用年数を示すために計器と通信するアダプタである。
ある一定の実施形態では、ガス検出器の部品（センサ、ディスプレイ、アラームのような）を実際には無線接続した別個のデバイスとすることができる。このモデルを用いて、センサはスマートフォン１１８と通信することができる。
図１２は、遠隔モニタの最終用途などに向けて無線ネットワーク互換性を有効にするハードウエアをインターネットへのゲートウェイ１１２を使用するプラットフォームにどのように拡張することができるかを示している。例えば、ゲートウェイデバイス１１２は、データを計器１０８、１１０からメッシュネットワーク１０４を通して受信し、それをセル、Ｗｉ−Ｆｉ、イーサネット（登録商標）、又は衛星を通してクラウドに送信することができる。ゲートウェイデバイス１１２は、本質的に安全で、バッテリ電力が長続きし（７日間のような）、頑丈で、壁装着可能又は搬送可能なものとすることができる。図１２は、図１１に示すものと類似の計器１０８、１１０の構造を示すが、この事例では、計器１０８、１１０は、メッシュネットワーク１０４のような無線メッシュネットワークを通じてゲートウェイ１１２と通信している。ゲートウェイ１１２は、シングルボードコンピュータ１２１４にシリアル接続した無線機モジュール１１１８を含むことができる。シングルボードコンピュータ１２１４は、データベースと通信しており、更にインターネット、イーサネット、セルラー、ＷｉＦｉ、及び衛星などのような通信プロトコルを通してネットワークと通信しているゲートウェイアプリケーション１２１８を含むことができる。最終的に、ネットワークは、エンドユーザがＰＣ／モバイルデバイス１２２０を用いて作業員安全システムに接続することを可能にすることができる。ゲートウェイ１１２を図１に示しており、この場合に、無線ネットワーク互換性は、インターネットへのゲートウェイ１１２を使用するプラットフォームに拡張される。データは、メッシュネットワーク１０４を用いてデバイス間で送信することができ、メッシュネットワーク１０４を用いてゲートウェイ１１２に送信することができる。ゲートウェイ１１２は、セルラー技術、ＷｉＦｉ、及び／又は衛星を通してデータをクラウドに送信することができ、これらのデータは、本明細書で後に説明する異なる用途に対して使用することができる。例えば、ガス検出器が警報状態に入り、データがクラウドに送信し戻されると、遠隔地に所在の監督者が、応答チームを配備すること、ガス検出器にメッセージを送り返すこと、ガス検出器を有する作業員に別個の電話又は遠距離通信機能を有する場合はガス検出器自体で通話すること、及び別の隣接の作業員に当該作業員を登録するように要求することなどを行うことができる。本明細書に説明するように、ある区域内のリスク又は安全関連問題を識別するために、データは、警報及び他の安全関連のデータに関して時間と共に集計することができる。
図１の参照を続けると、データは、計器１０８、１１０からモバイルデバイス、タブレットコンピュータ、ローカルコンピュータ、及びビーコンなどのような他のデバイスにＮＦＣ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどのような通信プロトコルを用いて伝達することができる。図１に示すもののような実施形態では、計器１０８、１１０とスマートデバイス１１８／モバイルゲートウェイ１３１との間でデータを伝達するためにＡＰＩ１１４を使用することができ、スマートデバイスは、これらのデータをそれ自体に使用するか、又はＷｉＦｉ、セルラー、及び衛星などを通して遠隔サーバ１３０又はクラウドに送信することができる。一部の実施形態では、計器１０８、１１０は、ＷｉＦｉ技術、セルラー技術、又は衛星技術などを組み込むことによってデータを遠隔地に直接に送信することができる。デバイス１１８又はモバイルゲートウェイ１３１を通して計器１０８、１１０を制御、構成、又は他にこれらと通信するために遠隔コンピュータを使用するか又はクラウド内で実行される用途を使用することができるように、デバイス１１８又はモバイルゲートウェイ１３１を通じた双方向通信を存在させることができる。例えば、ガス閾値に達したというガス検出器又はガス検出器群からの報告を遠隔地に所在の監督者に送ることができる。作業員安全システムを通して、監督者が、計器に通信し戻すこと、実時間掲示板上の表示を変更すること、及びドローン装着ガス検出器又はカメラのようなローカルデバイスを制御することなどのような多くの対策を講じることができるようにすることができる。実施形態では、作業員安全システムは、計器からの報告に基づいてローカルデバイス又は計器を自動的に制御することができる。
次いで、図３を参照すると、メッシュネットワーク１０４内で互いに通信するようになった作業区域内の複数の携帯環境感知デバイス１０８、１１０が示されている。図３には、ドック１２２、ゲートウェイ１１２、モバイルゲートウェイ１３１、又はスマートフォン１１８のような通信設備を通して遠隔サーバ１３０又はコンピュータと通信している一部のデバイス１０８、１１０が示されている。メッシュネットワーク１０４内の他のデバイスは、遠隔サーバ１３０又はコンピュータと直接に通信状態にはなく、代わりに、遠隔サーバ１３０又はコンピュータと通信している他のデバイス１０８、１１０からメッシュネットワーク１０４を通してデータ又は命令を受信することに基づくことができる。通信設備は、複数の携帯環境感知デバイスのうちの１つから遠隔コンピュータにデータを送信し、遠隔コンピュータは、複数の携帯環境感知デバイスのうちの少なくとも１つからのデータに基づいて作業区域内の危険条件及び非常ボタンの起動のうちの少なくとも一方をモニタするように構成される。遠隔コンピュータは、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスから危険条件又は非常ボタンの起動に関連する警報を受信し、携帯環境感知デバイスのいずれにもメッシュネットワーク全体を通して伝播されることになる命令を送信するように構成される。この命令は、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスのユーザの安全を確認する要求、避難命令、及びリスク軽減命令などとすることができる。遠隔コンピュータは、作業区域の地図に携帯環境感知デバイスの場所を表示し、携帯環境感知デバイスのいずれかのものの上での表示に向けてこの地図を送信するように更に構成することができる。通信設備によって送信されるデータは感知ガスデータとすることができ、危険条件は、閾値を超える感知ガスデータに基づいている。遠隔コンピュータは、作業区域の地図に感知ガスデータを表示するように更に構成することができ、ガスデータの表現のサイズはガスレベルに比例する。遠隔コンピュータは、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスの場所での非常時応答を要求するように更に構成することができる。
例示的な実施例では、スマートデバイス上に存在するアプリケーションは、データをクラウドに送ることができる。クラウド又は他の遠隔サーバ１３０によって提供されるアプリケーションは、スマートデバイスが送ったデータ又はゲートウェイ１１２からのデータを受信し、本明細書で更に説明するようにモニタ、作業員及び警報／事象の地図生成、通知、警報、電子許可、遵守、非常時対応、安全検査、説明責任、リスク管理、遵守、単独作業員の解決、作業員ネットワーク、第三者の統合、及びデバイス／計器制御などのような異なる最終使用用途に対するウェブインタフェースを提供することができる。
図１を続けると、計器１０８は、ビーコン１０２と通信しているように示されている。ビーコン１０２は、情報を計器１０８にブロードキャストすることを可能にする。実施形態では、ビーコン１０２によってブロードキャストされたデータは、計器１０８が格納することができる。
図１は、計器１０８に関する及び従ってシステムの他の構成要素に関するＮＦＣタグを更に示している。例えば、計器１０８がＮＦＣタグから収集したデータは、ガス検出情報の利用性を更に高めるためにガス検出計器のオペレータ及び場所を迅速に識別することを可能にするようにガス検出データにタグ付けするために使用することができる。
一時的割り当て及び場所の情報を収集する統合技術を有するガス検出計器、携帯環境感知デバイス、及び他の安全デバイスは、ガス露出データ、安全事象、及びユーザ挙動への有利な洞察を可能にすることができ、同時に資産を管理して潜在的な問題を調査する際に有利である。ガス検出データ及び他の収集データをタグ付けすることにより、データを吟味する誰もが、誰が計器を有していたか及びこの計器をオペレータが何処に用いていたかを容易に確認することを可能にし、情報の利用性を更に高める。本発明の開示は、システム及び方法の説明及び実施例においてガス検出計器及び区域モニタに言及する場合がある。そのような言及は、環境感知デバイス１０８、区域モニタ１１０、ゲートウェイ１１２、ＡＰＩ１１４／スマートデバイス１１８、又はモバイルゲートウェイ１３１のような本明細書に説明するシステムの構成要素に適用されるように意図したものであり、他の環境感知デバイス、区域モニタ、及び構成要素も、下記で説明する実施形態と併用することができることを理解しなければならない。
ＮＦＣタグは、小さいメモリとアンテナに取り付けられた無線機チップとを有する短距離小型非電動タグである。これらのＮＦＣタグは電源を持たずに、それを読み取るデバイスから磁気誘導によって電力を取り込む。先導メンバがタグに十分に近づくと、先導メンバはタグに給電し、このタグからデータを伝達する。割り当てタグは、小型、軽量であり、バッテリを必要としない場合があり、苛酷な屋外環境に耐えることができる。割り当てタグは、ステッカータグ、防水ステッカータグ、屋外タグ、及びキーホルダタグなどのような複数の方式にある場合がある。割り当てタグは、必要に応じて継続的に上書きすることができ、又は再プログラムすることができないようにロックすることができる。
ＮＦＣ技術を有するガス検出計器は、反復割り当て及び一時的割り当てのような複数の割り当てタイプをサポートすることができる。反復割り当ては、計器が再開される時に計器に関して継続的に発生させることができる。反復割り当ては、計器又はそれと通信するためのシステムの他の構成要素上に存在するｉＮｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＤＳＳＡＣ（ドッキングステーションソフトウエア運用管理コンソール）、又は付属品ソフトウエアのようなアプリケーション又はソフトウエアを用いて生成することができる。一時的割り当ては、アプリケーションによって又は計器設定を通して生成することができる。一時的割り当ては、反復割り当てを上書きして計器が再開するまで計器に関して留まることができる。再開すると、一時的割り当てを有する計器は、反復割り当てが利用可能である場合はそれに復帰することができる。反復割り当てが存在しない場合に、計器は割り当てなしとすることができる。これに代えて、割り当てがもはや必要ではない時に一時的割り当てを除去するために計器への割り当てタグを再タッチすることができる。
図１４を参照すると、実施形態では、ガス検出計器のＮＦＣ割り当て機能を利用するために、割り当てアプリケーション１４０４又は他の割り当てソフトウエアを用いて割り当てタグ１４０２を割り当てでプログラムすることができる。タグは、一度だけしかプログラムしなくてもよい。次いで、タグは、計器オペレータに分配するか又はある場所に設置することができる。次いで、計器ユーザは、計器内のＮＦＣ無線機が割り当てタグを感知することができるようにガス検出計器１０８を割り当てタグにタッチさせることができる。
個人を識別するための割り当てタグは、名前、サイズ、及び体重（例えば、個人独特のガス危険閾値を計算することができるための）、ユーザが特定の計器を使用する権限又は特定の場所にいる権限を有するか否かを含むことができる典型的な作業場所、職務権限、セキュリティ、及び／又は認証の情報、過去の警報又はガス事象のようなユーザがもたらした又は体験した先在事象、ユーザが知得している言語、過去の警報、並びに類似のもののような異なる識別データを用いてプログラムすることができる。場所を識別するための割り当てタグは、空間内の場所、ＧＰＳ場所、当該場所にある機器、当該場所にある燃料源、当該場所での既知の危険、当該場所に対する典型的なガス濃度、当該場所に対する他の環境条件、当該場所での最近のガス事象、当該場所でトリガされた最近の人が倒れた警報、当該場所でトリガされた最近の警報、及び当該場所でトリガされた最近のメッセージなどのような異なるデータを用いてプログラムすることができる。
次いで、図１５を参照すると、本明細書に説明するように、作業員又は産業の安全モニタシステムは、作業員に割り当てられた個人ＮＦＣタグ１５０２を含むことができ、作業員に割り当てられるタグは、名前、サイズ、体重、職種／職務権限、会社名、音声言語、認定資格／免許、適性、承認された任務、承認された場所、承認された機器、作業時間、典型的な作業場所、使用される典型的な計器／機器、先在する懸念事項、過去の警報、過去のガス事象又は安全事象、いずれかの過去の放射線露出レベル、過去のメッセージ、及びセキュリティクリアランスなどのような作業員のアイデンティティ情報を含む。
ＮＦＣ割り当てタグ１５０２は、作業員が携帯するか又は名札、従業員ＩＤ、安全帽、工具ベルト、又は他の個人品目に取り付けることができる。システムは、場所に割り当てられた複数の場所ＮＦＣタグ１５０４を含む及び／又はそれと対話することができ、場所に置かれた各場所タグは、それが置かれた場所の情報を含む。例えば、場所名、緯度／経度／ＧＰＳ座標、典型的な温度、典型的な湿度、当該場所に進入／そこで保守点検するのに必要とされる認証レベル、当該場所にある機器のタイプ、当該場所で機器を作動させるのに必要とされる認定資格／免許、必要とされる身辺保護又は安全装具、従うべき命令、現場機器に対する命令、隣接のガス検出計器ドック、当該場所にある燃料源、当該場所での既知の危険、当該場所に対する典型的なガス濃度、当該場所に対する他の環境条件、最近のガス事象、最近の人が倒れた警報、最近の警報、及び最近のメッセージなどのような当該場所に対するある一定のパラメータをＮＦＣタグ内にプログラムすることができる。
環境パラメータのデータを検出する携帯環境感知デバイス１５０８は、（ｉ）個人ＮＦＣタグを読み取り、感知デバイスを使用する作業員のアイデンティティを格納し、（ｉｉ）複数の場所ＮＦＣタグのうちの少なくとも１つを読み取り、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスが読み取った場所タグの場所の情報を格納し、（ｉｉｉ）感知デバイスによって検出された場所の情報、アイデンティティ、及び／又はいずれかのパラメータを関連付けてそのような関連情報を格納し、（ｉｖ）この情報のうちのいずれかをシステムの他の構成要素に送信するように構成することができる。データ送信は、本明細書に説明する方法に従って、例えば、Ｐ２Ｐネットワーク、メッシュネットワークを通じて、及び／又は本明細書に説明する方式でクラウドを通してもたらすことができることに注意しなければならない。データを受信し、それを作動させる構成要素は、本明細書に説明するようなものとすることができる。本明細書での説明に従って、例えば、別の計器１０８／１１０又は遠隔サーバ１３０の一部の中に設けられた少なくとも１つのプロセッサ１５１０は、少なくとも１つの携帯環境感知デバイス１５０８と通信している場合があり、少なくとも１つの携帯環境感知デバイス１５０８からこの情報（ｉ）〜（ｉｖ）のうちのいずれかを受信することができる。実施形態では、少なくとも１つのプロセッサ１５１０自体を感知デバイス１５０８を用いて作業員の環境パラメータを決定し、かつ感知デバイス１５０８から受信したデータに基づいて決定された環境パラメータの場所を決定するようにプログラムすることができる。システムは、検出データ及び情報をデータログに格納する少なくとも１つの携帯環境感知デバイス１５０８と通信するメモリ１５１４を含む遠隔サーバ１５１２を更に含むことができる。システムは、検出データ及び情報をクラウドベースの又は他の遠隔サーバ１３０又はログに本明細書に説明する方式を含む方式で送信する無線送信機１５１４を更に含むことができる。送信機は、図１に関して本明細書に説明したゲートウェイ１１２、ＡＰＩ１１４／スマートデバイス１１８、又はモバイルゲートウェイ１３１とすることができる。実施形態では、無線送信機１５１４は、検出データ及び情報を別の携帯環境感知デバイス１５０８又は他の安全デバイスに送信する。例えば、第１の携帯環境感知デバイス上で検出された事象は、１又は２以上の他の携帯環境感知デバイス、ガス検出計器、安全デバイス、サーバ、コンピュータ、及びスマートフォンなどにメッセージ、警告、又は生データの形態で送信することができ、この送信は、ＮＦＣタグから導出された情報を含むことができる。
態様において、作業員は、名称及び場所をデバイス１５０８又は計器１０８／１１０内に単にＮＦＣ割り当てタグをこの計器にタップさせることによって無線で入力することができる。これに代えて、場所の情報は、ＧＰＳ又は他の場所感知技術によって自動的に収集することができる。ユーザ情報及び／又は現場情報が割り当てタグから計器に伝達された状態で、デバイス１５０８又は計器１０８／１１０によって記録されたデータをユーザ情報及び場所の情報でタグ付けし、計器データログ内に保存するか又はクラウドベースの又は他の遠隔サーバ１３０に無線送信することができる。
別の例では、名札、従業員ＩＤ、又は他の個人品目に取り付けることができる従業員を識別する従業員自身の割り当てタグを各従業員が受信することができる。その後に、毎日、従業員は、共有プール又は工具庫から計器を取り出すことができ、これらの計器は、規格に準拠し、従業員のシフトの開始時に較正及び／又は衝撃試験を受けることができる。計器を割り当てタグにタッチさせると、割り当ては完了する。デバイスは、ユーザの要求及び／又は仕様に合うように更に構成することができる。こ構成は、一時的割り当ての例とすることができる。一時的割り当ての別の例では、場所「タンク１」を割り当てタグに割り当てるために割り当てアプリケーションを使用することができる。次いで、このタグをタンク１への入口に設置することができる。計器オペレータがタンク１に入ると、これらのオペレータは、自分の計器をタグにタッチさせることができ、場所割り当てが計器に保存されることになる。これらの例は、別個のシナリオ又は単一シナリオを描写することができる。例えば、計器オペレータは、自分達に工具庫からの計器を一時的に割り当てて、次いで、タンク１への到着時に「タンク１」場所を割り当てることができる。従って、データは、ユーザ識別と他のデータが収集される場所の両方でタグ付けされることになる。
実施形態では、ＮＦＣタグを用いて許可に基づく周囲フェンスを確立することができる。例えば、ある一定のユーザのみが「タンク１」に入ることが許可されている場合に、これらのユーザのみが自分達の計器に「タンク１」場所を割り当てることができ、次いで、それを例えば「タンク１」への電子入場に使用することができる。
実施形態では、図１５に記載のシステムは、ビーコンのペイロードである情報メッセージを繰り返し送信することができるビーコン１０２を含む。
実施形態では、特定の情報又は命令、例えば、計器警報が発生した場合にどのようにして適正に反応するかを知得するのにユーザを助けるための命令テキストを有するカスタム化画面上メッセージをガス検出計器に提供することができる。これらのメッセージは、計器自体又は計器と通信しているいずれかのシステム構成要素の中にプログラムし、例えば、１又は２以上の特定のガスの検出又は閾値ガス量の検出によって自動的にトリガすることができる。他の実施形態では、メッセージは、例えば、監督者、別の計器のユーザ、機器管理者、計器管理者、制御センター、又は類似の者から手動で配信することができる。ある一定のメッセージは、計器の始動シーケンス中に表示することができる。ある一定のメッセージは、ガス事象又は他の安全事象中に表示することができる。実施形態では、各センサに対するこれらの事象の各々に対して独特な命令メッセージ、すなわち、ガスの存在（警告、下限警報、及び上限警報）、ＳＴＥＬ（短期露出限度）、及びＴＷＡ（時間重み付き平均）を設定することができる。例えば、ユーザが保護マスクを着用する、区域を出て行く、シェルターを探す、又は会社の非常時対応計画によって指定された何らかの対策を取るべきか否かをユーザにユーザの母国語で通知するために、ガス検出計器の各センサに対する各全ての警告／警報設定値に関して警報対策メッセージをプログラムすることができる。警報対策メッセージは、計器ユーザが、全てのガス読取値の意味を解釈して理解するために訓練を受ける必要はなく、ユーザが単に表示を読み、命令を聞くことしか必要ではないことを意味する。警報対策メッセージは、割り当てられたユーザ又は場所に基づいて変えることが可能である。
実施形態では、ガス検出計器は、複数のモードに使用することができる聴覚警報インジケータ、視覚警報インジケータ、及び／又は振動警報インジケータを特徴として有することができる。例えば、聴覚インジケータは、トーンをプログラミングされたデシベルレベルで複数の実施形態において９５ｄＢで事前設定間隔で配信する機能を有することができる。別の実施形態では、出力は、赤色及び２つの青色のような異なる色の４つの超高輝度ＬＥＤの点滅対策がユーザ及びその周りの他者の注意を引きつけることができるような視覚的なものとすることができる。更に別の実施形態では、非常に高い騒音環境において、振動警報が、ユーザに触覚警告を与えることができる。
実施形態では、デバイス１５０８又は計器１０８／１１０は、警報及び／又はメッセージをトリガするために又はトリガをフィルタリングするために、ユーザ識別及び場所又は割り当てタグにプログラムされた他の情報のような割り当てデータを利用するようにプログラムされたアプリケーションを実行することができる。特定の場所でトリガをもたらすことになる変数、又は作業員変数と警報トリガとに関する関係を修正するために、アプリケーションは、サーバ１３０が定期的に更新することができる。例えば、１つの特定の場所では特定のガスの検出が警報の原因ではない場合があるが、条件が異なる可能性がある別の場所では、同じ検出濃度にある同じガスが懸念又は危険である場合がある。例えば、特定のレベルで検出されるメタンは、発火源が存在する場所では警報及び／又はメッセージをトリガするが、発火源が存在しないことが既知である場所ではトリガを引き起こさない場合がある。別の例では、ガス検出計器は、割り当てユーザがある体重よりも大きい場合にのみ高濃度一酸化炭素警報をトリガすることができる。
本明細書で解説するように、ゲートウェイ１１２又はデバイスを通して遠隔地に送信されるデータは、異なる最終用途内でこれらのデータ自体か、又は他のデータ、他のデバイス、及び他の情報などとの併用かのいずれかに使用することができる。作業員安全システムのあらゆる数の用途を考えることができ、一部の例示的用途を本明細書で以下に説明する。
一例では、計器１０８、１１０又は他のノードからのデータを継続的安全検査に使用することができる。安全パラメータの自動的な実時間モニタに関して、個人及び／又は群に対して特定の測定変数に対する限界を設定することができる。作業員安全システムは、限界に近づいている時に適切な聴取者に警告を発することができる。
一例では、計器１０８、１１０又は他のノードからのデータを単独作業員モニタに使用することができる。例えば、単独作業員のデバイスがガス警報のような警報をトリガした場合に、ＡＰＩ１１４などを通じたスマートデバイスへの計器の接続は、この警報を遠隔的に検出することを可能にする。警報の遠隔検出は、例えば、監督者が単独作業員を登録することを可能にすること又は必要に応じて救援要請を送ることができるようにすることが可能である。
一例では、計器１０８、１１０からクラウドに送信されるデータは、電子許可に使用することができる。ある一定の閉鎖空間は、最初に閉鎖空間内の環境をサンプリングすることなく進入することができず、従って、サンプリングデバイスが存在することが必要である場合がある。一般的に、閉鎖空間に進入することを可能にする段階は、許可を出願するための手動データ入力を用いて行われる。本明細書での開示内容は、閉鎖空間の環境に関連するデータを収集するデバイスと同じデバイスが、閉鎖空間に進入するための許可を出願する際の使用に向けてこれらのデータを電子許可用途に送信することを可能にする。実施形態では、デバイス１１８は、ガス感知を可能にする統合ガスセンサを有するか又は計器１０８、１１０への接続を有する高耐久性タブレットとすることができ、感知データは、内蔵アプリケーションに自動書込するために自動的に供給され、又はあるアプリケーションに使用するためにクラウドに送信され、実施形態では、関連の許可権限者に自動提出される。
一例では、計器１０８、１１０からクラウドに送信されるデータは、第三者データと共に編成することができる。例えば、デバイス１１８又は計器１０８、１１０から導出された場所データにＮＯＡＡデータ、ニュース／脅迫／テロリストデータ、又は他の外部／第三者データのような第三者データを重ねることにより、計器１０８、１１０を通して追加の危険を警報することができる。そのような機能は、単独作業員に対しては特に重要である場合がある。
一例では、計器１０８、１１０からクラウドに送信されるデータは、火災応答者及び他の第１応答者によって使用することができる。ＳＣＢＡデータに加えて、環境モニタからのデータ（例えば、ガスデータ）は、現場／一括安全を提供するために火災応答者（又は他の第１応答者）に自動的に配信することができる。作業員安全システムは、第１応答者のための自動構成非常時ノードをサポートすることができる。例えば、モニタ群内の非常時応答者の使用に向けて、自動構成／ペアリングを行うことができる。実施形態では、応答者着用ノードに向けて別個のインジケータを使用することができる。
一例では、計器１０８、１１０及び異なる安全デバイスからクラウドに送信されるデータは、作業場所の安全に関する情報を取得するために又は作業場所の安全状況に関して隣接ユーザに警告するために、個人の異なる生理学的属性及び／又は挙動属性の個人的モニタにおいて作業員安全システムによって使用することができる。従って、作業員安全システムは、アドホックＰ２Ｐ又はメッシュネットワーク内にノードを有する遠隔及び局所生体測定モニタインタフェースを提供する。ユーザ着用ノードは、生理学的属性及び／又は挙動属性をモニタするための作業員に対するインタフェースを有する。測定された生体測定レベルは、遠隔モニタ及び警報に使用される。そのようなモニタの目標は、作業場所での死亡及び負傷の根本原因及び重大な症状を決定し、作業場所での死亡又は他の重大な事故及び露出、例えば、火災又は爆発からの負傷、有害な物質又は環境への露出、落下、スリップ、つまずき、物体及び機器との接触、暴行及び乱暴な行為、自殺、テロリズム、搬送事故、過剰労働、及び反復運動などのリスクを軽減することである場合がある。更に別の目標は、作業場所での死亡及び負傷の根本原因及び重大な症状の生理学的影響及び挙動的影響を決定して理解することである場合がある。作業員安全システムは、鉱山、ディーゼル／燃料工場、冷蔵、肥料工場、食品及び飲料、消防、化学物質の処理及び製造、ＨａｚＭａｔ、医療、法執行機関、及び保険などのような様々な業界にとって有用とすることができる。
例示的生理学的マーカは、ＥＣＧ、心拍数、呼吸数、皮膚温、姿勢、活動、加速度測定、血圧、脈拍、体臭、血中アルコールレベル、血糖レベル、及び酸素飽和度などを含むことができる。例示的挙動マーカは、歩様、歩行パターン、眼球運動、運動パターン、騒音、及び指定時間前の個人からのセンサの取り外しなどを含むことができる。
生理学的属性及び／又は挙動属性は、計器１０８、１１０に統合されたセンサ、個人の身体の上、個人が着用又は使用している衣服及び／又はデバイスの上に設けられたセンサのようなセンサが測定することができる。実施形態では、個人の生理学的機能及び挙動を測定するために心拍数センサ、血圧センサ、歩様検出センサ、嗅覚センサ、電気皮膚反応センサ、近接センサ、加速度計、眼球追跡センサ、カメラ／画像センサ、マイクロフォン、赤外線センサ、ガスセンサ、キャパシタンスセンサ、指紋センサ、信号検出器（例えば、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、携帯電話のような）、及び場所検出器（例えば、ＧＰＳセンサ）などのうちの１又は２以上のような異なるセンサを使用することができる。
生理学的属性及び／又は挙動属性の情報は、安全及びその機能状態に対して影響を有する可能性がある個人の特性、部門、又は従業員の分類への洞察を得るために使用することができる。例えば、作業員安全システムは、毎日のベースラインを取得するために個人に関連するデータを取得することができ、現在の情報をベースライン情報に対して比較することができる。別の例では、作業員安全システムは、個人の情報をデータプール又は類似の状況にある同僚と比較することができる。作業員安全システムは、作業場所での事故の原因を決定するために又は作業場所の事故に対して予想を行うために、個人の生理学的状態（例えば、ストレス感、疲労のような）、生理学的データ、及び／又は挙動データを取得して解析することができる。作業員安全システムは、個人又は他の関係者への介入を提供すること（例えば、２回の「異常接近」の後に監督者が警告を受け、再訓練をスケジュールすることができる）、ユーザがある一定のシステムにアクセスすることができないように阻止すること（例えば、温度変化に関連付けられた歩様変化を検出した後に、隣接の重機に当該個人への接近を阻止するための信号が送られる）、ユーザがシステムにアクセスすることを可能にすること（例えば、インフルエンザの理由から当該個人が阻止されていたが、現在ではこの個人の体温は正常である）、及び事故を回避するように挙動変化を示唆すること（例えば、眼球追跡が疲労を示した後に、ユーザは、休憩を取るという示唆を有する信号通知を受ける）などを行うために感知データ及びアルゴリズム出力を利用することができる。収集されたデータは、その後の比較に使用することができるデータプール内に入ることができる。
作業員安全システムは、危険を検出するために人体、例えば、人間の生理学的機能及び人間の挙動を個人の生理学的機能及び挙動を測定するための異なるセンサを含む安全センサ又は安全モニタとして用い、次いで、ある一定の生理学的マーカ又は挙動マーカを用いて事故又は災害を防止するために、個人又は人々の群からの生理学的データと挙動データの両方と、安全問題を識別するためのデータアルゴリズムと、個人又は人々の群からのデータとを利用することができる。実施形態では、人間の生理学的機能及び人間の挙動を取得するために配備されたセンサは、身体区域ネットワークを形成することができる。
実施形態では、個人又は人々の群からの生理学的データと挙動データの両方は、事故、作業場所での負傷、事件、「異常接近」などを予想するために、個人が危険条件にあるか否かを決定するために、環境が危険であるか否かを決定するために、危険又は危険系列を識別するために、個人、人々の群、又は環境の安全に関する決定を行うために、個人、人々の群、又は介入することになる誰かに視覚、聴覚、及び触覚などの警報によって警告するために、個人が今後の事故のリスクに露出されているか否かを決定するために（異常接近データの使用を含む）、既知のパターンを探す又は個人の安全に関する新しいパターンを識別するために、並びに類似のことを行うために使用することができる。
実施形態では、データアルゴリズムの使用は、安全問題を識別するために、直近又は過去の時間での個人を個人間で比較し、個人を母集団からのデータに対して比較し、１人の個人からのデータを当該時点で共に作業する他者と比較する手法に使用することができる。
実施形態では、個人又は人々の群からのデータは、生理学的マーカ又は挙動マーカを用いて事故又は災害を防止するために使用することができる。例えば、心拍数、瞼閉鎖、瞳孔のサイズ、血圧、姿勢、顎落ち、呼吸数、ＥＣＧ、皮膚温、及び汗のうちの少なくとも１つを搬送の分野での事故又は災害を防止するためのマーカとして使用することができる。別の例では、歩様、加速度、血圧、心拍数、呼吸数、及び姿勢のうちの少なくとも１つを物体又は機器との接触の分野での事故又は災害を防止するためのマーカとして使用することができる。別の例では、歩様、加速度、血圧、心拍数、呼吸数、姿勢、ＥＣＧ、汗、及び皮膚温のうちの少なくとも１つをスリップ、つまずき、又は落下の分野での事故又は災害を防止するためのマーカとして使用することができる。別の例では、歩様、加速度、血圧、心拍数、呼吸数、姿勢、ＥＣＧ、汗、及び皮膚温のうちの少なくとも１つを有害な物質への露出の分野での事故又は災害を防止するためのマーカとして使用することができる。更に別の例では、血圧、心拍数、呼吸数、姿勢、ＥＣＧ、汗、及び皮膚温のうちの少なくとも１つを暴行又は暴力の分野での事故又は災害を防止するためのマーカとして使用することができる。更に別の例では、歩様、加速度、血圧、心拍数、呼吸数、姿勢、ＥＣＧ、汗、及び皮膚温のうちの少なくとも１つを火災又は爆発の分野での事故又は災害を防止するためのマーカとして使用することができる。
実施形態では、安全問題の適切な予想又は識別及び適切な応答を決定するために、センサ読取値のデータベースを使用することができる。センサ読取値は、安全問題及び危険問題に関する情報及び洞察を提供するために、コンピュータ、計器１０８／１１０、又はデバイス１１８に無線送信し、近実時間又は実時間で処理することができる。データベースは、センサ読取値を照合し、センサ読取値の組合せを照合するために参照することができる。センサ読取値の各組合せは、１又は２以上の特定の安全問題に関連付けることができ、１又は２以上の特定の応答に関連付けることができる。安全問題及び／又は応答は、監督者又は運用管理者のプリファレンス、機器のプリファレンス、場所、ユーザ、状況、季節、又は業務指定のような追加ファクタによって更に制限を受ける場合がある。態様において、本発明の開示の方法は、ユーザが着用している１又は２以上の生理学的センサ及び挙動センサからセンサデータを取得する段階１６０２と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階１６０４と、識別された安全問題に関する警告をユーザ又は関係者に提供する段階１６０８とを含むことができる。解析段階は、センサデータをセンサ読取値組合せデータベース内の既知のセンサ読取値組合せと照合する段階を含むことができる。一部の実施形態では、計器１０８／１１０又はデバイス１１８上に存在するアプリケーションは、センサ読取値と、これらの読取値が事故の根本原因又は重大な症状を示すものであるか否かを決定するためのアルゴリズムとに基づいて、安全に対して有害な状態を決定することができる。根本原因又は重大な症状が識別された場合に、警告を発生させて、他のユーザに警告するために計器／デバイスを通じてかつ無線ネットワーク１０４を通して最終的にサーバ１３０に送ることができる。実施形態では、送信情報は、区域又は機器からユーザの権限を抹消すること、職員を配備すること、区域を遠隔的に閉鎖すること、及びユーザに関する調査を要求することなどを行うために使用することができる。
実施形態では、ある一定の生理学的マーカをある一定の挙動マーカと既知のパターンで組み合わせた場合に、条件を決定することができ、警告又は応答を導出することができる。一例では、個人が落下した又は落下しかかった時の条件の生理学的マーカは、心臓の速度増大、血圧増大、発汗、肺呼吸の速度増大を含む場合があり、体肢温度が低下する場合がある。この条件の挙動マーカは、騒音発生及び急加速に続く不動期間などを含むことができる。一緒に取ったこれらのマーカは、落下又は落下しかかった状態を示すパターンを形成することができる。
別の例では、個人が睡眠不足の時の条件の生理学的マーカは、心拍数増大、血圧増大、及びレプチンレベルの低下を含むことができる。この条件の挙動マーカは、瞼閉鎖の増加、眼球の揺れ、あくびを含むことができる。
表１は、様々な事故とそれらの可能な根本原因及び重大な症状とを示している。セル内にテキストが存在する場合に、それは、事故と可能な根本原因又は重大な症状との間に相関関係が存在するという指示である。一部の実施形態では、根本原因又は症状を事故の前（事前）、事故の後（事後）、又はこれら両方（両方）に測定することができる場合に、相関関係に時間的態様が存在する場合がある。一部の事例では、単純な相関関係（相関）が示されている。現時点で相関関係が既知でない場合は表１内のセルは空白である。
疲労に関して条件を識別するために、心拍数、血圧、瞼閉鎖（緩慢な閉鎖、閉鎖の頻度）、瞳孔サイズ、頭の姿勢、及び顎の低下、並びに他の心臓血管障害及び交感神経活動を含むマーカを使用することができる。
ストレスに関して条件を識別するために、心拍数（例えば、心拍数増大）、汗、散大瞳孔、浅呼吸、血圧増大、個人の音声の変化（高さ、速度、音量）臭気、及び頭皮の締まりを含むマーカを使用することができる。
酔った状態にあることに関して条件を識別するために、呼吸数、血圧増大、心拍数増大、歩様、及び発話変化を含むマーカを使用することができる。
怒りに関して条件を識別するために、歯の食いしばり／歯ぎしり、頭痛、腹痛、血圧増大、呼吸数増大、心拍数増大、発汗、首／顔の火照り、震え／身震い、及び目眩を含むマーカを使用することができる。
スリップ、つまずき、及び落下に関して条件を識別するために、呼吸数、血圧、心拍数、及びぎこちない歩様を含むマーカを使用することができる。例えば、潜在的な落下のインジケータである高所恐怖に関するパターンは、心拍数増大、ストレス温度低下、及び収縮期ＢＰ増大とすることができる。しかし、状況が、心拍数を無関係に増大させる可能性がある梯子登りのような活動を含む場合に、個人が運動状態にあるかないかを決定するために歩様測定が必要である場合がある。
一酸化炭素露出に関して条件を識別するために、吐き気、嘔吐、不穏状態、多幸症、高い心拍数、低い血圧、心不整脈、譫妄幻覚、目眩、不安定な歩様／よろめき、精神錯乱、発作、中枢神経系の抑制、意識不明、呼吸数変化、及び呼吸停止を含むマーカを使用することができる。
表２は、異なる生理学的マーカが特定の根本原因又は症状にどのように関連付けられるかを示している。
実施形態では、安全問題を予測してリスクを軽減するために生理学的機能及び挙動をモニタするためのシステム及び方法は着用可能デバイスに実施することができる。実施形態では、着用可能デバイスは、本明細書に説明するもののような生理学的センサ又は挙動センサを含むことができる。実施形態では、着用可能デバイスは、１又は２以上の埋め込みセンサを有する衣類、腕時計、携帯デバイス、バッジ、アイウェア、及び指輪などとすることができる。着用可能デバイスは、本明細書に説明する方式で最終的に解析のためにサーバにデータを送信するための無線送信機を含むことができる。このデバイスは、解析されたデータに基づいてサーバからのコンテンツを提示するためのディスプレイを含むことができる。コンテンツは、情報又は警告とすることができる。衣類は、ベスト、安全帽、ジャンプスーツ、ベルト、及びバンドなどとすることができる。
実施形態では、個人的モニタに基づくデータ収集の期間の後に開発されたデータモデルに基づいてシミュレーションソフトウエアを構築することができる。シミュレーションソフトウエアは、挙動、機械、環境、及び身体のような入力変数を有することができ、リスクを識別することができる。一例では、入力変数は、１つの個人保護機器とすることができ、シミュレーション作業環境及びリスクファクタを識別することができる。
実施形態では、計器１０８、１１０、安全デバイス、及びモバイルデバイスなどのようなデバイス上に存在するソフトウエアアプリケーションは、拡張現実を用いて安全懸念を周囲環境の実時間表示上に重ねることができる。安全懸念は、事前識別されたものとすることができ、又は実時間で識別することができる。
実施形態では、収集データの解析に基づいて、ある一定の挙動は、安全／規則遵守的に正しいことをした作業員に与えられる報酬及び報奨とすることができる。例えば、作業員が落下し、次いで、設定期間以内に保健室に行ったことをデータ収集が示した場合に、これらの作業員に、食事券などを報酬として与えることができる。報酬は、計器を工具庫に戻すこと、計器データを場所ベースのＮＦＣタグでタグ付けすること、ＰＰＥを正しく着用すること、及び別の作業員と共に出勤を届けることなどのような他の規則遵守挙動に対して与えることができる。
本発明の開示のシステム及び方法に対して有用な市販の着用可能デバイスは、Ｚｅｐｈｙｒ ＢｉｏＨａｒｎｅｓｓ（登録商標）、Ａｆｒａｍｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ＭｏｂｉｌｅＣａｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒ、ＢｏｄｙＭｅｄｉａ ＦＩＴ、Ｎｏｎｉｎ、Ｖａｌｅｎｃｅｌｌ Ｐｅｒｆｏｒｍｔｅｋ、Ｇａｉｔｏｍｅｔｅｒ、Ｗａｈｏｏ Ｓｔｒａｐ Ｍｏｎｉｔｏｒ、Ｓｔｒｅｓｓ Ｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒ、及びその他のもののようなデバイスを含む。
作業員安全システムのアプリケーションの別の例を続けると、計器１０８／１１０、デバイス１１８、サーバ１３０、又は第三者デバイス上で実行することができるアプリケーションは、１又は２以上のノード場所をモニタして表示するためにアドホックＰ２Ｐ又はメッシュネットワーク内のノード場所の動的地図表示を提供することができる。地図は、区域地図を参照することのない相対場所、区域地図を参照した絶対場所、又は地勢図又はトンネルシステム上の３Ｄ場所を表示することができる。地図表示は、警報場所を提示することができる。実施形態では、無線ネットワーク１０４内で通信することを有効にすることができるか又はＮＦＣを有効にすることができる複数の計器１０８／１１０は、データ（例えば、感知データ、割り当てデータ、場所データ、較正ステータスのような）を少なくとも部分的に無線ネットワーク１０４で送信することでサーバ１３０に送信することができ、これらのデータは、地図表示内に更に表示することができる。
作業員安全システムのアプリケーションの別の例を続けると、計器１０８、１１０から収集されたデータと共に実時間情報掲示板を使用することができる。例えば、実時間インジケータは、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、及びＲＦＩＤなど等によって１又は２以上の計器１０８／１１０、デバイス１１８、サーバ１３０、又は第三者デバイスと電子通信することができる。実時間インジケータは、区域内に設置することができ、隣接の計器１０８、１１０からの警報に基づいてデータを表示することができ、遠隔警報として機能することができる。データは、無線ネットワーク１０４を用いてインジケータに直接に送信することができ、又はクラウドに送信することができ、そこで実時間情報インジケータ上に表示されるか否かを決定するように処理される。実施形態では、無線ネットワーク１０４内で通信することを有効にすることができるか又はＮＦＣを有効にすることができる複数の計器１０８／１１０は、データ（例えば、感知データ、割り当てデータ、場所データ、較正ステータスのような）を少なくとも部分的に無線ネットワーク１０４によってサーバ１３０に送信することができ、これらのデータは、実時間インジケータが表示することができる。
作業員安全システムのアプリケーションの別の例では、作業員に警報するのに騒音量計のような計器１０８、１１０から収集されたデータを使用することができる。例えば、ガス検出器は検出閾値を超えていないが、騒音量計があるデシベル範囲よりも大きい騒音を示す場合に、ガス検出器計器は、その警報を触覚メッセージ及び点灯メッセージ、並びに可聴警報によって中継するように信号通知を受けることになる。更に、警報メッセージは、隣接の実時間情報インジケータ上に表示することができる。
作業員安全システムのアプリケーションの別の例では、計器１０８、１１０から収集されたデータは、環境内の酸素量を決定することができる。ある酸素濃度条件下では、触媒ビードセンサが機能しない場合があり、従って、計器が警告を与えることができる。遠隔地に所在の監督者にこの状況を警告することができ、監督者は、安全及び正確なモニタを確実にするために職員又は異なるセンサのような追加のリソースを配備することができる。
作業員安全システムのアプリケーションの別の例では、様々なレベルの警告／警報をトリガするために、計器１０８、１１０から収集されたデータを組合せで使用することができる。例えば、計器が高い一酸化炭素の読取値を示す場合に、警報を鳴らすことができるが、この読取値を示す計器においてのみ鳴らすことができる。男性が倒れたと計器の加速度計が決定した場合に、この計器上、並びに同じ無線ネットワーク１０４内の存在又は近接性（例えば、ＧＰＳ場所、場所への同じＮＦＣ登録、手動で識別された場所）によって決定された一部の隣接の計器上で警報を鳴らすことができる。一酸化炭素が高く、それと共に男性が倒れたと計器が決定した場合に、この計器上で隣接の作業員に対して、更に広い区域内で臨界警報を鳴らすことができる。
作業員安全システムのアプリケーションの更に別の例では、このシステムを漏れ検出／パイプラインモニタに使用することができる。例えば、漏れを検出するのに使用される車両装着又はドローン装着式ガス検出器、熱伝導度センサ、又はＩＲセンサ、光センサ、地下センサ、及び都市ガス計器などのような安全及び規則遵守に関するパイプライン漏れ検査のためのセンサは、データをクラウド又は他の遠隔地に直接に送信するか又はデバイス１１８又はゲートウェイ１３１、１１２を通して送信することができる。この例では、制御を局所的に行うことができるように、又は例えば区域から避難させる必要がある場合に制御を遠隔的なものにすることができるように２つの方式でドローンを遠隔操作することができる。アプリケーションは、センサを遠隔的に構成し、かつセンサのステータスを維持するためにデータを使用することができる。
作業員安全システムのアプリケーションの更に別の例では、システムは、洗眼ステーション、化学物質シャワー、救護ステーション、ＡＥＤ／細動除去器、消化器、吸着剤置き場、又は他の固定資産１２４からデータを取得することができる。洗眼ステーション又は化学物質シャワーの例では、ユーザから洗い出された危険物／毒素を検出するためにセンサをこれらの場所／排出管に配置することができ、センサは、直接的か又はデバイス１１８又はゲートウェイ１３１、１１２を通してかのいずれかによるいずれかの通信によってクラウド又は遠隔地にデータを通信して戻すことができる。実施形態では、センサは、遠隔通信機能を有する独立型センサとすることができ、又はデータを更に遠くに送信する隣接のドック又は計器の場所での局所通信機能を有することができる。いかなる場合にも、そのような情報は、どの機器／職員を配備するかを決定するために使用することができる。これらのデータは、共有割り当て（例えば、ＮＦＣタグ）又は既知の場所（例えば、ＧＰＳ又は既知の固定資産１２４の固定場所）の使用によって同じ区域に局所化することができる作業員安全システムによって収集された他のデータと組み合わせることができる。この例を続けると、排出管センサは、特定の毒素を決定することができ、煙検出器は、温度及び視認性データに加えて火災からの空気中の微粒子のアイデンティティを示すことができる。隣接のカメラから画像を取り込むことができる。これらのデータを互いに組み合わせたものは、火災が存在することだけではなく、この火災が化学火災であること、火災をもたらしたのがどの特定の化学物質であるかということを第１応答者に警告することができる。第２応答者には、どの特定の清掃が必要になるかに関して警告することができる。従って、緊急電話番号に電話し、状況を説明するいずれかの現場職員がいなくても、第１及び第２応答者は、先例のない状況認識を有することができる。
この例を続けると、洗眼／シャワーのプルから２次警報を発生させることができる。２次警報を発生させるためには区域内の品目の一覧を必要とする場合があり、一覧は、それが洗眼／シャワーのプル時に第１及び第２応答者に対して表示されるように遠隔地で既知であり、又は一覧は、隣接の計器によって発生されて遠隔的に伝達される。一覧は、存在する強酸、存在するホスフィンタンク、存在するガス、存在する化学物質、存在するガスと化学物質の組合せ、又は掲示された危険プラカード上に載ることになるいずれかの情報のような情報を含むことができる。
作業員安全システムに寄与する固定資産１２４の例を続けると、隣接のセンサ又は統合センサは、火災中に使用された消火剤のタイプ、例えば、水、泡沫、乾燥粉末剤、二酸化炭素、ＡＢＣ、湿潤化学物質、及び金属など、又は溢流に対して利用された吸着剤のタイプに関連するデータを送信することができる場合がある。そのような情報は、配備される機器及び職員を決定するのに第１又は第２応答者にとって有用とすることができる。
作業員安全システムに寄与する固定資産１２４の例を続けると、酸の溢流及び他の類似の危険を感知する区域内センサは、処理に向けてデータを遠隔地に送信して戻すことができる。検出された危険のタイプに基づいて、命令又は情報を区域内のデバイスに送信し、実時間情報掲示板上に表示し、応答者に送信し、かつ類似のことを行うことができる。例えば、酸の溢出又は他の危険を感知した時に、最も近い洗眼／シャワーへの方向を区域内の計器又は実時間掲示板に送信することができる。複数の危険が存在する場合に、これらの命令は、１又は２以上の場所が整備されていない場合又は既に使用されている場合にどの場所に行くべきかに関して特定である場合がある。隣接の計器に危険を通知し、隣接の洗眼シャワー場の起動を通知するか又は隣接の計器のユーザに安全を確認するように要求するか又は区域に近寄らないように警告することができる。第１の作業員が第２の作業員の安全を確認するように要求された場合に、これらの作業員が互いに近いことを作業員安全システムが検出するまで、又はいずれかの他の接触証明が送信されるまで、これらの作業員は、この要求のリマインドを受信することができる。例えば、第２の作業員からの声紋又は第２の作業員からの画像は、確認を行う第１の作業員の計器又はデバイスによって記録することができる。
作業員安全システムに寄与する固定資産１２４の例を続けると、安全検査、地方及び連邦の要件の遵守に関して流量、全体積、水温、塩度、及びｐＨなどの定期検査を自動化して高速化し、保守の必要性を予想するために、洗眼ステーション又はシャワーに統合されたセンサを使用することができる。作業員安全システムと通信している統合センサを使用すると、自動保守リマインドを配信することができ、検査結果及び技術者実施検査の自動記録を生成することができ、自動遵守証明書を生成することができ、性能統計を収集することができ、かつ類似のことを行うことができる。
実施形態では、作業員安全システムの１つの構成要素は、仕事危険解析（ＪＨＡ）を実施し、次いで、危険制御階層構造を適用することである。特定の仕事は、任務の識別及び潜在的危険（例えば、ガス、電気、化学物質、熱、騒音のような）の識別などのような異なる安全関連態様を理解するために分析される。作業員安全システムは、様々な任務及び既知の潜在的危険に関する情報を有することができ、任務から危険を排除することができるか否かを決定するための解析を実施することができる。そうでなければ、作業員安全システムは、危険を軽減する手法を推奨することができる。例えば、危険を最小にするために、工学／機械制御のようなある一定の制御を使用することができる。危険を軽減するために、訓練、本明細書で解説する実時間掲示板、及び命令メッセージなど等によって変更される挙動を使用することができる。管理（例えば、スケジューリング）は、危険を最小にするのに有用とすることができる。
実施形態では、作業員安全システムは、識別した危険と任務とに基づいて、危険を最小にするのに使用すべき適切なＰＰＥ又は他の保護技術（例えば、泡沫保護、聴覚保護、落下のような）を決定することができる。作業員安全システムは、接続した計器及びデバイスの使用により、最終的にＰＰＥの正しいサブタイプが作業員によって選択されるか否か、選択されるＰＰＥが整備されているか否か、選択されるＰＰＥが着用されている又は他に使用状態にあるか否か、及び選択されるＰＰＥが正しく使用されているか否かなどを決定することができる。例えば、仕事は、粉塵、煙霧、又はガスを遮断するために化学方式又は機械方式でフィルタリングを行う空気浄化保護マスクの使用を必要とする場合がある。作業員安全システムは、任務に基づいて使い捨て保護マスクと再使用可能／再充填可能保護マスクとを比較して推奨することができ、再使用可能保護マスクが適正に整備されているか否かを決定することができ、更に保護マスクからの圧力読取値に基づいて保護マスクが適正使用状態にあることを決定することができる。更に、空気浄化保護マスクには、ＲＦＩＤのようなセンサを装備することができる。作業員がＰＰＥを必要とする区域内にいること、又は任務がＰＰＥを必要とし始めたが、ＲＦＩＤが作業員の計器によって検出されないことを作業員安全システムが検出した場合に、警報を鳴らすことができる。
別の例では、作業員安全システムは、識別した危険と任務とに基づいて自給式呼吸器（ＳＣＢＡ）を必要とすることを決定することができる。品質、効率（例えば、フィルタに装着されたセンサ）、圧力（例えば、ホース又は吸い口に装着されたセンサ）、及び作動ステータスなどを決定するために、供給空気タンク上のセンサを使用することができる。センサは、ビーコン、デバイス、計器、ゲートウェイと通信するか又はクラウド又は他の遠隔地と直接に通信することができる。センサ読取値に基づいて、作業員安全システムは、スケジュールの代わりに使用と作動ステータスとに基づいて保守を予想又は予測することができる。作業員安全システムは、年次検定に向けて圧力試験結果を格納することができる。作業員安全システムは、必要に応じて交換タンクを設定するのを助けることができる。
実施形態では、作業員安全システムは、識別した危険と任務とに基づいて、安全ベルト、自動巻き取り命綱、レール／ガード、及び回収機器などのような落下防止を必要とすることを決定することができる。作業員が空中にいるか否かを決定するために、作業員に取り付けられたセンサ又はユーザに関する計器内に組み込まれたセンサを使用することができる。更に、そのデータを把握した上で、作業員安全システムは、適切な落下防止機器が作業員によって点検されているか否か、その落下防止具が整備されているか否か、作業員がそれを確実に作動状態にしているか否か、防止機器が着用されているか否か、それを作業員が正しく用いているか否かを決定することができる。
作業員安全システムに使用することができる様々なガスモニタは、ガスセンサ（例えば、ＩＲガスセンサ、（ＬＥＤ）ガスセンサ、ＬＥＬガスセンサ、触媒ビードガスセンサ、電気機械ガスセンサ、冗長ガスセンサ）、湿度センサ、温度センサ（例えば、熱性ストレスを決定するための）、風センサ、マイクロフォン、加速度計（例えば、更に人が倒れたことを決定するために運動の欠如を測定し、落下を決定するために加速度／減速度を測定するための）、微粒子センサ、気圧計、生体測定センサ、位相感知技術、飛行時間感知技術、信号強度感知技術、ＧＰＳ又は他の場所感知技術、非常ボタン（例えば、大音量警報を鳴らすために、信号を遠隔的に送信するための）、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線機モジュール、ＷｉＦｉ、及び統合セルラー技術などを含むことができる。
１つのモードでは、１又は２以上の特定のガスの検出又は閾値ガス量の検出のような設定閾値に基づいて警報をトリガすることができる。別のモードでは、ガス検出計器は、専用非常ボタンを含むことができる。例えば、非常ボタンが押下されて３秒間保持された時に警報を鳴らすことができる。それにより、救難事象にユーザがボタンを押下する時に他者に警告することを可能にすることができる。別のモードでは、ガス検出計器は、人が倒れた警報でプログラムすることができる。例えば、計器が組み込み加速度計によって予め決められた秒数にわたって運動を検出しなかった場合に、警報をトリガすることができ、チームメートに警告することができる。更に別のモードでは、警報器は、低アラーム設定値よりも小さい早期警告を与えることができる。例えば、ガス濃度が認識可能ガス警告設定値を超えた時に、計器は、ユーザに危険条件に近づいている可能性があることを警告するために警報インジケータを起動することができる。ユーザは、準備対策又は軽減対策を取る必要がある可能性があるが、それを認識した上で自分の作業を続ける間に警告を止めることができる。この条件が３０分を超えて継続して発現した場合に、警告を再トリガすることができる。
携帯環境感知デバイス又はガス検出計器は、目詰まりを防止するための現場交換可能外部粉塵フィルタと、外側コーティングの剥離を防止するためのプラスチック縁部と、外側コーティングの断裂を低減するためのプラスチックレールと、下向きの時に外部センサフィルタを保護するためのプラスチック縁部と、最初から保護するために陥入されたディスプレイとを特徴として有する頑丈なケース設計を含むことができる。
作業員安全システム内で有用なガスモニタは、携帯、自立、固定、バッテリ給電、固定電力線を有する壁装着、及びモジュール式などとすることができる。実施形態では、各フォームファクターは、ガスモニタの異なる機能又は能力を可能にすることができる。実施形態では、モジュール式ガスモニタは、様々なフォームファクターに係合することができる中央感知ユニットの形態を取ることができる。例えば、モジュール式ガスモニタは、自立台座、電力線に係合するための壁内スロット、ロボットユニット、ブルドーザー、及びクレーンのような１台の重機などに係合することができる場合がある。
自立台座に係合するのに、中央感知ユニットは、台座内で下向きに配置することができ、それによって環境から保護され、環境への実質的に３６０度のアクセスが可能になる。自立台座は、区域内で警報を鳴らすためのスピーカを有することができる。スピーカは、本質的な安全に向けて電子的に設計することができる圧電ベースのスピーカとすることができる。中央感知ユニットは、それが台座から滑り出るのを防止するために、モジュールの面上に突起又は他の係合特徴部を有するように設計することができる。台座の受容部分は、係合特徴部と相互作用するように設計することができる。
実施形態では、中央感知ユニットは、較正中及び構成中に大音量の音（例えば、１０８ｄＢ）を放出する場合がある。作動又は調整によって音を制御する電子的な手法がない場合がある。音を弱めるために音声出力を覆う配置のための付属品構成要素を設けることができる。付属品構成要素の内側の形状は、音を吸収するための追加の区域を提供することができる。
実施形態では、作業員安全システム内で有用なモニタは、周囲モニタ（例えば、精製所の縁部にある）、粉塵／微粒子モニタ、騒音／音レベルモニタ、ガス／逃散物の放出モニタ、化学物質／毒素モニタ、及びフェンス線モニタ（例えば、区域を非常線で遮断する）などの区域モニタとすることができる。一部の実施形態では、区域モニタの配置及びピアネットワークの確立だけでフェンス線及び周囲の自動確立をもたらすことができる。
区域モニタ１１０は、それ自体で警報、通信の送信、及び別のデバイス又はシステムの制御などをトリガすることができる環境パラメータを感知することができるが、区域モニタ１１０は、デバイス１０８から無線ネットワーク１０４などを通して報告を受信し、広域で聴取可能にすることができる警報を鳴らすことができる。区域モニタ１１０は、デバイス１０８又は他のネットワークノードから無線ネットワーク１０４などを通して報告を受信し、他のデバイス１１８及びモニタ１１０に通信を送出することができる。区域モニタ１１０は、デバイス１０８から無線ネットワーク１０４などを通して報告を受信し、報告に応答して別のデバイス又はシステムを制御することができる。
本発明の開示の追加の陳述
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１及び図１４〜図１６に例示するように説明することができる。
条項セットＡ
条項１．特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び多種ガス検出計器オペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスでの一時的割り当て情報を受信する段階と、安全デバイスデータを一時的割り当て情報でタグ付けする段階とを含む安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を実行された時に機械に行わせる命令が格納された有形製造物品。
条項２．上記タグ付き安全デバイスデータを安全デバイスデータログに格納する段階を更に含む条項１の製造物品。
条項３．上記タグ付き安全デバイスデータをクラウドベースの又は他の遠隔ログ及び第２のデバイスのうちの少なくとも一方に無線送信する段階を更に含む条項１の製造物品。
条項４．上記安全デバイスを上記少なくとも１つのＮＦＣタグの近くに再度もたらすことによって上記一時的割り当てを除去する段階を更に含む条項１の製造物品。
条項５．上記安全デバイスが、多種ガス検出計器である条項１の製造物品。
条項６．上記安全デバイスが、ガス検出計器である条項１の製造物品。
条項７．上記安全デバイスが、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、及び化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器のうちの少なくとも１つである条項１の製造物品。
条項８．特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、安全事象の検出時に警報及びメッセージのうちの１又は２以上をトリガし、トリガが一時的割り当て情報によってフィルタリングされる段階とを含む安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を実行された時に機械に行わせる命令が格納された有形製造物品。
条項９．個人を識別するための上記割り当てタグが、名前、サイズ、体重、典型的な作業場所、職務権限、典型的な使用計器、既存の懸念、知得言語、過去の警報、過去のガス事象、過去の安全事象、及び過去のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる条項８の製造物品。
条項１０．場所を識別するための上記割り当てタグが、空間内の場所、ＧＰＳ場所、場所にある機器、場所にある燃料源、場所での既知の危険、場所に対する典型的なガス濃度、場所に対する環境条件、最近のガス事象、最近の人が倒れた警報、最近の警報、及び最近のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる条項８の製造物品。
条項１１．トリガする段階が、割り当てタグのプログラミング情報に基づいてフィルタを適用する段階を更に含む条項８の製造物品。
条項１２．上記安全デバイスが、多種ガス検出計器及びガス検出計器のうちの少なくとも一方である条項８の製造物品。
条項１３．上記安全デバイスが、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、及び化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器のうちの少なくとも１つである条項８の製造物品。
条項１４．上記安全事象が、ガス事象である条項８の製造物品。
条項１５．作業員に割り当てられ、作業員のアイデンティティを含む個人ＮＦＣタグと、場所に置かれた各場所タグが、置かれた場所の情報を含む複数の場所に割り当てられた複数の場所ＮＦＣタグと、（ｉ）個人ＮＦＣタグを読み取って感知デバイスを使用する作業員のアイデンティティを送信し、（ｉｉ）複数の場所ＮＦＣタグのうちの少なくとも１つを読み取り、読み取った場所タグの場所の情報を送信するように構成された環境パラメータのデータを検出する少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと通信しており、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスから（ｉ）検出された環境パラメータデータ、（ｉｉ）少なくとも１つの携帯環境感知デバイスを使用する作業員のアイデンティティ、（ｉｉｉ）少なくとも１つの携帯環境感知デバイスによって読み取られた場所タグの場所の情報を受信する少なくとも１つのプロセッサとを含み、少なくとも１つのプロセッサが、感知デバイスを使用する作業員の環境パラメータを決定し、決定した環境パラメータの場所を決定するようにプログラムされる産業安全モニタシステム。
条項１６．上記検出データ及び上記情報を携帯環境感知デバイスデータログに格納する上記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと通信するメモリを更に含む条項１５のシステム。
条項１７．上記検出データ及び上記情報をクラウドベースの又は他の遠隔ログ及び第２の携帯環境感知デバイスのうちの少なくとも一方に送信する無線送信機を更に含む条項１５のシステム。
条項１８．作業員を識別するための上記割り当てタグが、名前、サイズ、体重、典型的な作業場所、職務権限、典型的な使用計器、既存の懸念、知得言語、過去の警報、過去のガス事象、過去の安全事象、及び過去のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる条項１５のシステム。
条項１９．場所を識別するための上記割り当てタグが、空間内の場所、ＧＰＳ場所、場所にある機器、場所にある燃料源、場所での既知の危険、場所に対する典型的なガス濃度、場所に対する環境条件、最近のガス事象、最近の人が倒れた警報、最近の警報、及び最近のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる条項１５のシステム。
条項２０．上記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスが、多種ガス検出計器、ガス検出計器、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、及び化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器のうちの少なくとも１つである条項１５のシステム。
条項２１．特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、一時的割り当て情報に基づいて安全デバイスの機能の起動をトリガする段階とを含む安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を実行された時に機械に行わせる命令が格納された有形製造物品。
条項２２．特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、一時的割り当て情報に基づいて安全デバイスの設定の修正をトリガする段階とを含む安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を実行された時に機械に行わせる命令が格納された有形製造物品。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１及び図１４〜図１５に例示するように説明することができる。
条項セットＢ
条項１．特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、安全事象の検出時に警報及びメッセージのうちの１又は２以上をトリガし、トリガされた警報又はメッセージが一時的割り当て情報によってフィルタリングされる段階と、トリガされた警報又はメッセージをメッシュネットワーク内の少なくとも１つの他の安全デバイスにこの第２の安全デバイス上での提示のために通信する段階とを含む安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を実行された時に機械に行わせる命令が格納された有形製造物品。
条項２．個人を識別するための上記割り当てタグが、名前、サイズ、体重、典型的な作業場所、職務権限、典型的な使用計器、既存の懸念、知得言語、過去の警報、過去のガス事象、過去の安全事象、及び過去のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる条項１の製造物品。
条項３．場所を識別するための上記割り当てタグが、空間内の場所、ＧＰＳ場所、場所にある機器、場所にある燃料源、場所での既知の危険、場所に対する典型的なガス濃度、場所に対する環境条件、最近のガス事象、最近の人が倒れた警報、最近の警報、及び最近のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされる条項１の製造物品。
条項４．トリガする段階が、割り当てタグのプログラミング情報に基づいてフィルタを適用する段階を更に含む条項１の製造物品。
条項５．上記安全デバイスが、多種ガス検出計器及びガス検出計器のうちの少なくとも一方である条項１の製造物品。
条項６．上記安全デバイスが、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、及び化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器のうちの少なくとも１つである条項１の製造物品。
条項７．上記安全事象が、ガス事象である条項１の製造物品。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１及び図１４〜図１５に例示するように説明することができる。
条項セットＣ
条項１．特定の場所に置かれたＮＦＣタグに関する場所割り当て及び安全デバイスオペレータに分配されたタグに関する計器オペレータ割り当てのうちの少なくとも一方である割り当て情報を用いて複数のＮＦＣタグをプログラムする段階と、安全デバイスのＮＦＣ無線機が複数のＮＦＣタグのうちの少なくとも１つの近くにもたらされた時に安全デバイスで割り当て情報を受信する段階と、一時的割り当て情報に基づいて安全デバイスの設定の修正をトリガする段階と、修正された設定をメッシュネットワーク内の少なくとも１つの他の安全デバイスに第２の安全デバイスの設定の修正のために通信する段階とを含む安全デバイスを用いてオペレータ及びオペレータステータスを追跡するための作動を実行された時に機械に行わせる命令が格納された有形製造物品。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１に例示するように説明することができる。
条項セットＤ
条項１．ＧＰＳシステムを含む安全デバイスと、ＧＰＳシステムからのデータに基づいて安全デバイスの場所を遠隔サーバに送信し、安全デバイス、安全デバイスから予め定められたた距離内の区域にある第２の安全デバイス、区域モニタ、及び第三者データのうちの１又は２以上から検出された条件に基づいて危険場所を決定する遠隔サーバが安全デバイスの場所が危険場所に対応すると決定することに応答して遠隔サーバから警告情報を受信し、警告情報を安全デバイスが加わったメッシュネットワーク内の１又は２以上のデバイスに通信するように構成されたインタフェースとを含む警告システム。
条項２．上記インタフェースが、上記安全デバイスの構成要素である条項１のシステム。
条項３．上記インタフェースが、ネットワークゲートウェイの構成要素である条項１のシステム。
条項４．上記インタフェースが、スマートフォンの構成要素である条項１のシステム。
条項５．タグが置かれた場所に関する情報を含む複数の場所ＮＦＣタグのうちの少なくとも１つを読み取るように構成された安全デバイスと、場所ＮＦＣタグからの情報に基づいて安全デバイスの場所を遠隔サーバに送信し、安全デバイス、場所にある第２の安全デバイス、場所にある区域モニタ、及び場所に関連する第三者データのうちの１又は２以上から検出された条件に基づいて危険場所を決定する遠隔サーバが安全デバイスの場所が危険場所に対応すると決定することに応答して遠隔サーバから警告情報を受信するように構成されたインタフェースとを含む警告システム。
条項６．上記インタフェースが、上記安全デバイスの構成要素である条項５のシステム。
条項７．上記インタフェースが、ネットワークゲートウェイの構成要素である条項５のシステム。
条項８．上記インタフェースが、スマートフォンの構成要素である条項５のシステム。
条項９．上記インタフェースが、上記警告情報を上記安全デバイスが加わったメッシュネットワーク内の１又は２以上のデバイスに通信するように更に構成される条項５のシステム。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１に例示するように説明することができる。
条項セットＥ
条項１．コンピュータプロセッサにより、第１のデバイスから第１のガス読取値及び第１の場所を受信する段階と、コンピュータプロセッサにより、第２のデバイスから第２の場所を受信する段階と、第２の場所が第１の場所から予め決められた距離内であり、かつガス読取値が閾値を超える時に警告とガス読取値のうちの１又は２以上を第２のデバイスに送信し、第２のデバイスが、警告及び／又はガス読取値を第２のデバイスが加わったメッシュネットワーク内の少なくとも１つのピアデバイスに中継する段階とを含む実時間位置付けとガス露出モニタとを提供するコンピュータ実装方法。
条項２．コンピュータプロセッサにより、第１のデバイスから第１のガス読取値と、第１の場所にある場所ＮＦＣタグから該第１のデバイスによって読み取られた第１の場所とを受信する段階と、コンピュータプロセッサにより、第２のデバイスから第２の場所を受信する段階と、第２の場所が第１の場所から予め決められた距離内であり、かつガス読取値が閾値を超える時に警告とガス読取値のうちの１又は２以上を第２のデバイスに送信する段階とを含む実時間位置付けとガス露出モニタとを提供するコンピュータ実装方法。
条項３．上記第２のデバイスが、上記警告及び／又は上記ガス読取値を上記第２のデバイスが加わったメッシュネットワーク内の少なくとも１つのピアデバイスに中継する条項２の方法。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１に例示するように説明することができる。
条項セットＦ
条項１．コンピュータプロセッサにより、第１のデバイスから第１の安全事象及び第１の場所を受信する段階と、コンピュータプロセッサにより、第２のデバイスから第２の場所を受信する段階と、第２の場所が第１の場所から予め決められた距離内である時に警告及び安全事象を第２のデバイスに送信し、第２のデバイスが、警告及び／又はガス読取値を第２のデバイスが加わったメッシュネットワーク内の少なくとも１つのピアデバイスに中継する段階とを含む実時間位置付けとガス露出モニタとを提供するコンピュータ実装方法。
条項２．コンピュータプロセッサにより、第１のデバイスから第１の安全事象と、第１の場所にある場所ＮＦＣタグから第１のデバイスによって読み取られた第１の場所とを受信する段階と、コンピュータプロセッサにより、第２のデバイスから第２の場所を受信する段階と、第２の場所が第１の場所から予め決められた距離内である時に警告及び安全事象のうちの１又は２以上を第２のデバイスに送信する段階とを含む実時間位置付けとガス露出モニタとを提供するコンピュータ実装方法。
条項３．上記第２のデバイスが、上記警告及び／又は上記ガス読取値を上記第２のデバイスが加わったメッシュネットワーク内の少なくとも１つのピアデバイスに中継する条項２の方法。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１及び図３に例示するように説明することができる。
条項セットＧ
条項１．メッシュネットワーク内で互いに通信するようになった作業区域内の複数の携帯環境感知デバイスと、複数の携帯環境感知デバイスのうちの少なくとも１つからのデータに基づいて作業区域内の危険条件及び非常ボタンの起動のうちの少なくとも一方をモニタするように構成された遠隔コンピュータに複数の携帯環境感知デバイスのうちの少なくとも１つからデータを送信するための通信設備であって、遠隔コンピュータが、少なくとも１つの携帯環境感知デバイスから危険条件又は非常ボタンの起動に関連する警報を受信し、メッシュネットワーク全体を通して伝播される命令を携帯環境感知デバイスのうちのいずれかに送信するように構成される上記通信設備とを含むシステム。
条項２．上記命令が、上記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスのユーザの安全を確認する要求である条項１のシステム。
条項３．上記命令が、避難命令である条項１のシステム。
条項４．上記命令が、リスク軽減命令である条項１のシステム。
条項５．上記遠隔コンピュータが、作業区域の地図に上記携帯環境感知デバイスの場所を表示するように更に構成される条項１のシステム。
条項第６．上記遠隔コンピュータが、上記地図を上記携帯環境感知デバイスのうちのいずれかの上に表示するために送信する条項５のシステム。
条項７．上記データが、感知ガスデータである条項１のシステム。
条項８．上記危険条件が、閾値を超える上記感知ガスデータに基づいている条項７のシステム。
条項９．上記遠隔コンピュータが、上記作業区域の地図に上記感知ガスデータを表示するように更に構成される条項７のシステム。
条項１０．上記ガスデータの表現のサイズが、ガスレベルに比例する条項９のシステム。
条項１１．上記遠隔コンピュータが、上記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスの場所での非常時応答を要求するように更に構成される条項１のシステム。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１に例示するように説明することができる。
条項セットＨ
条項１．条件をモニタするために洗眼ステーション内に配置されてメッシュネットワーク内のノードと通信するようになったセンサと、条件に関連するデータを提示のためにセンサからメッシュネットワークを通じて受信するようになったデジタルサインとを含む洗眼ステーションのためのアドホックメッシュネットワークを提供するためのシステム。
条項２．条件をモニタするために洗眼ステーション内に配置されてメッシュネットワーク内のノードと通信するようになったセンサと、メッシュネットワーク内にあり、条件に関連する通信をセンサから受信し、閾値又は判断基準を満足する条件に基づいて警報を発生させるように構成されたデバイスとを含む洗眼ステーションのためのアドホックメッシュネットワークを提供するためのシステム。
条項３．上記警報を提示のために上記デバイスから上記メッシュネットワークを通じて受信するようになったデジタルサインを上記メッシュネットワーク内に更に含む第２のシステム。
条項４．上記メッシュネットワーク内の上記デバイスが、作業員生体測定データ及び区域環境データのうちの１又は２以上を取得するように更に構成される条項２のシステム。
条項５．上記メッシュネットワーク内の上記デバイスが、上記警報を遠隔コンピュータに送信するように更に構成される条項２のシステム。
条項６．上記メッシュネットワーク内の上記デバイスが、デバイスのＮＦＣ無線機が上記ＮＦＣタグの近くにもたらされた時に上記洗眼ステーションの近くの区域内のＮＦＣタグから潜在的危険の一覧を取得するように更に構成される条項２のシステム。
条項７．上記一覧内の少なくとも１つの項目に基づいて２次警報が発生される条項６のシステム。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１６に例示するように説明することができる。
条項セットＩ
条項１．作業員の身体に取り付けられた１又は２以上の身体着用センサから作業員の死亡又は負傷の該根本原因の１又は２以上の生理学的影響及び挙動的影響に関連するセンサデータを取得する段階と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階と、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に、作業員のデバイス上に格納された作業員の認証レベルを修正する段階とを含む作業現場での作業員の死亡又は負傷の根本原因又は症状を感知する方法。
条項２．作業員の身体に取り付けられた１又は２以上の身体着用センサから作業員の死亡又は負傷の該根本原因の１又は２以上の生理学的影響及び挙動的影響に関連するセンサデータを取得する段階と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階と、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に、安全問題を作業員の安全デバイスに安全デバイス上への提示のために通信する段階とを含む作業現場での作業員の死亡又は負傷の根本原因又は症状を感知する方法。
条項３．上記安全問題を提示のために第２の作業員の第２の安全デバイスに通信する段階を更に含み、上記安全デバイスと第２の安全デバイスがメッシュネットワーク内でピアである条項２の方法。
条項４．作業員の身体に取り付けられた１又は２以上の身体着用センサから作業員の死亡又は負傷の該根本原因の１又は２以上の生理学的影響及び挙動的影響に関連するセンサデータを取得する段階と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階と、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に、作業員を登録する要求を第２の作業員の安全デバイスに通信する段階とを含む作業現場での作業員の死亡又は負傷の根本原因又は症状を感知する方法。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１〜図１３に例示するように説明することができる。
条項セットＪ
条項１．１又は２以上の作業員モニタデバイスと１又は２以上の区域モニタデバイスとを含む複数のネットワークデバイスを含み、ネットワークデバイスが、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データのうちの少なくとも１つをモニタし、ネットワークデバイスが、メッシュネットワーク内で中央ネットワークコントローラなしで互いに通信するようになっており、複数のネットワークデバイスのうちの第１のネットワークデバイスが、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを複数のネットワークデバイスのうちの第２のネットワークデバイスに第２のネットワークデバイス上への提示のために送信する遠隔仕事現場のための低電力アドホックメッシュネットワークを提供するためのシステム。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１〜図１３に例示するように説明することができる。
条項セットＫ
条項１．１又は２以上の作業員モニタデバイスと１又は２以上の区域モニタデバイスとを含む複数のネットワークデバイスであって、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データのうちの少なくとも１つをモニタし、メッシュネットワーク内で中央ネットワークコントローラなしで互いに通信するようになった上記複数のネットワークデバイスと、ネットワークゲートウェイであって、複数のネットワークデバイスが、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データをゲートウェイを通して遠隔コンピュータに送信する上記ネットワークゲートウェイとを含むシステム。
条項２．１又は２以上の作業員モニタデバイスと１又は２以上の区域モニタデバイスとを含む複数のネットワークデバイスであって、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データのうちの少なくとも１つをモニタし、メッシュネットワーク内で中央ネットワークコントローラなしで互いに通信するようになった上記複数のネットワークデバイスと、複数のネットワークデバイスがピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを送信する宛先である遠隔ネットワーク化デバイスのためのデバイスインタフェースであって、遠隔ネットワーク化デバイスが、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを遠隔コンピュータに更に送信するように構成された上記デバイスインタフェースとを含むシステム。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１６に例示するように説明することができる。
条項セットＬ
条項１．作業員の身体に取り付けられた１又は２以上の身体着用センサから作業員の死亡又は負傷の該根本原因の１又は２以上の生理学的影響及び挙動的影響に関連するセンサデータを取得する段階と、安全問題を識別するためにセンサデータを解析する段階と、解析されたセンサデータが安全問題の存在を識別した時に作業員又は第三者に警告を与える段階とを含む作業現場での作業員の死亡又は負傷の根本原因又は症状を感知する方法。
条項２．上記警告が、上記１又は２以上の身体着用センサからネットワーク接続を通じて遠隔地に送信される条項１の方法。
条項３．上記警告が、上記１又は２以上の身体着用センサから上記作業現場上に位置付けられた１又は２以上の作業員に直接に送信される条項１の方法。
条項４．上記センサデータを解析する段階が、上記身体着用センサ内で行われる条項１の方法。
条項５．上記センサデータが、センサデータの解析のために上記身体着用センサから無線ネットワークを通じて遠隔地に送信される条項１の方法。
条項６．解析された上記センサデータが、上記安全問題の存在を識別した時に、上記遠隔地が、上記身体着用センサを着用している作業員に警告するために身体着用センサと通信する条項５の方法。
条項７．上記遠隔地が、解析された上記センサデータが上記身体着用センサを着用している上記作業員に関連する上記安全問題の存在を示すことを上記作業現場上の第三者に警告するために第三者と通信する条項５の方法。
条項８．上記生理学的影響が、ＥＣＧ、心拍数、血圧、呼吸数、皮膚温、姿勢、活動、加速度測定、血圧、脈拍、体臭、血中アルコールレベル、血糖レベル、及び酸素飽和度のうちの少なくとも１つに対する影響を含む条項１の方法。
条項９．上記挙動的影響が、歩様、歩行パターン、姿勢、眼球運動、瞳孔サイズ、運動パターン、騒音、及び指定時間前の個人からの上記センサの取り外しのうちの少なくとも１つに対する影響を含む条項１の方法。
条項１０．上記身体着用センサが、心拍数センサ、血圧センサ、歩様検出センサ、嗅覚センサ、電気皮膚反応センサ、近接センサ、加速度計、眼球追跡センサ、画像センサ、マイクロフォン、赤外線センサ、ガスセンサ、キャパシタンスセンサ、指紋センサ、ネットワーク式信号検出器、及び場所検出器のうちの１又は２以上を含む条項１の方法。
条項１１．安全問題を示す分散を決定するために、上記センサデータを格納し、現在のセンサデータを格納センサデータと比較する段階を更に含む第１の方法。
条項１２．安全問題を示す分散を決定するために、複数の作業員からの典型的なセンサデータを格納し、現在のセンサデータを複数の作業員に関連する格納センサデータと比較する段階を更に含む第１の方法。
条項１３．安全問題を識別した後に、上記作業員がシステムにアクセスするのを阻止する段階を更に含む第１２の方法。
条項１４．安全問題を回避するために、上記作業員に挙動変化を示唆する段階を更に含む第１２の方法。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１〜図１３及び図１６に例示するように説明することができる。
条項セットＭ
条項１．１又は２以上の感知デバイスと１又は２以上の区域モニタデバイスとを含む複数のネットワークデバイスであって、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データのうちの少なくとも１つをモニタし、メッシュネットワーク内で中央ネットワークコントローラなしで互いに通信するようになった上記複数のネットワークデバイスを含み、複数のネットワークデバイスのうちの第１のネットワークデバイスが、ピア警報、作業員生体測定データ、又は区域環境データを複数のネットワークデバイスのうちの第２のネットワークデバイスに第２のネットワークデバイス上への提示のために送信する遠隔仕事現場のための低電力アドホックメッシュネットワークを提供するためのシステム。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図８〜図１０に例示するように説明することができる。
条項セットＮ
条項１．先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、先導ノード及び複数の追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、ネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、先導ノード及び複数の追随ノードが、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項２．上記複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードが、上記ネットワーク間隔の予め決められた期間中に上記先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する条項１の無線メッシュネットワーク。
条項３．上記先導ノードの上記１又は２以上の特性が、チャネルホッピングシーケンス及び上記ネットワーク上の上記ネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項２の無線メッシュネットワーク。
条項４．上記複数の追随ノードのうちのいずれか１つが上記先導ノードからの同期メッセージを受信し損ねた時に、追随ノードが、上記ネットワーク間隔中に先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージを送信するのを控える条項１の無線メッシュネットワーク。
条項５．追随ノードの各々が、上記先導からの同期メッセージの受信を追跡するためのカウンタを含む条項１の無線メッシュネットワーク。
条項６．上記カウンタが、同期メッセージを受信した時に増分され、同期メッセージが受信されなかった時に減分される条項５の無線メッシュネットワーク。
条項７．上記追随ノードのうちのいずれか１つの上記カウンタが予め決められた値に達した時に、追随ノードが、新しい先導ノードを見つけるための手順を開始する条項６の無線メッシュネットワーク。
条項８．上記タイマーが、更に、将来のネットワーク間隔の将来の同期メッセージの予想受信を計時するようになっており、将来の同期メッセージの実際の受信が、将来の同期メッセージの予想受信から予め決められたネットワーク間隔数に対して予め決められた時間量だけ外れた時に、上記追随ノードが、将来の同期メッセージの実際の受信とより緊密に対応するように上記タイマーを調節する条項１の無線メッシュネットワーク。
条項９．上記同期メッセージが、ネットワーク内のネットワークノード数を示すデータを含む条項１の無線メッシュネットワーク。
条項１０．上記送信期間の長さが、ネットワーク内のネットワークノード数によって決定される条項９の無線メッシュネットワーク。
条項１１．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスである条項１の無線メッシュネットワーク。
条項１２．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられる条項１１の無線メッシュネットワーク。
条項１３．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項１１の無線メッシュネットワーク。
条項１４．上記情報が、環境属性に関連する条項１１の無線メッシュネットワーク。
条項１５．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスであり、上記１又は２以上の特性が、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられる条項２の無線メッシュネットワーク。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図８〜図１０に例示するように説明することができる。
条項セットＯ
条項１．先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、先導ノード及び複数の追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔の送信期間の予め決められた時間中に、同期メッセージを受信した追随ノードの各々が、先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項２．上記先導ノードの上記１又は２以上の特性が、チャネルホッピングシーケンス及び上記ネットワーク上の上記ネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項１の無線メッシュネットワーク。
条項３．上記複数の追随ノードのうちのいずれかが上記先導ノードからの同期メッセージを受信し損ねた時に、追随ノードが、上記ネットワーク間隔中に先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージを送信するのを控える条項１の無線メッシュネットワーク。
条項４．上記先導ノードの特性をアドバタイズする上記メッセージが、チャネルの予め決められた部分集合上でブロードキャストされる条項１の無線メッシュネットワーク。
条項５．ネットワークに加わることを試みる新しい追随ノードが、新しい追随ノードがネットワークに加わることを容易にするために、上記チャネルの予め決められた部分集合上で傾聴して上記先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする上記メッセージを受信し、先導ノードの少なくとも１つの特性を習得する条項４の無線メッシュネットワーク。
条項６．上記少なくとも１つの特性が、ネットワーク上に既にあるネットワークノードの総数を含み、ネットワークノード総数が予め決められた値を超えた時に、上記新しい追随ノードが、ネットワークに加わることを試みるのを控えることになる条項５の無線メッシュネットワーク。
条項７．予め決められた間隔の後に、上記先導ノードが、少なくとも１つのネットワーク間隔にわたって上記同期メッセージを送ること及び上記スリープ期間に入ることを控え、異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージに関して傾聴する条項１の無線メッシュネットワーク。
条項８．上記先導ノードが、ガスセンサである条項７の無線メッシュネットワーク。
条項９．上記先導ノードが、上記異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信した場合に、先導ノードとして機能するのを中止し、異なる先導ノードの追随ノードとして機能し始める条項７の無線メッシュネットワーク。
条項１０．上記先導ノードが、別の先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信しなかった場合に、先導ノードとして機能し続ける条項７の無線メッシュネットワーク。
条項１１．上記先導ノード及び複数の追随ノードが、上記スリープ期間内に上記送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの上記同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む条項１の無線メッシュネットワーク。
条項１２．上記追随ノードが、上記先導ノードの上記１又は２以上の特性をアドバタイズする上記メッセージを送信する時に、メッセージが、メッセージを受信するノードがメッセージを再送信しないように単一ホップで送信される条項１の無線メッシュネットワーク。
条項１３．先導ノード又は追随ノードとして機能するように各々が作動可能であり、１つがそれ自体を先導ノードとして識別するように機能し、１又は２以上の他が追随ノードとして作動する複数のノードを提供する段階を含み、先導ノードが、ネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを追随ノードに送信し、先導ノード及び追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔の送信期間の予め決められた時間中に、同期メッセージを受信した追随ノードが、先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する無線メッシュネットワークを作動させる方法。
条項１４．上記先導ノードの上記１又は２以上の特性が、チャネルホッピングシーケンス及び上記ネットワーク上の上記ネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項１３の方法。
条項１５．上記複数の追随ノードのうちのいずれかが上記先導ノードからの同期メッセージを受信し損ねた時に、追随ノードが、上記ネットワーク間隔中に先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージを送信するのを控える条項１３の方法。
条項１６．上記先導ノードの特性をアドバタイズする上記メッセージが、チャネルの予め決められた部分集合上でブロードキャストされる条項１３の方法。
条項１７．ネットワークに加わることを試みる新しい追随ノードが、新しい追随ノードがネットワークに加わることを容易にするために、上記チャネルの予め決められた部分集合上で傾聴して上記先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする上記メッセージを受信し、先導ノードの少なくとも１つの特性を習得する条項１６の方法。
条項１８．上記少なくとも１つの特性が、ネットワーク上に既にあるネットワークノードの総数を含み、ネットワークノード総数が予め決められた値を超えた時に、上記新しい追随ノードが、ネットワークに加わることを試みるのを控えることになる条項１７の方法。
条項１９．予め決められた間隔の後に、上記先導ノードが、少なくとも１つのネットワーク間隔にわたって上記同期メッセージを送ること及び上記スリープ期間に入ることを控え、異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージに関して傾聴する条項１３の方法。
条項２０．上記先導ノードが、ガスセンサである条項１９の方法。
条項２１．上記先導ノードが、上記異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信した場合に、先導ノードとして機能するのを中止し、異なる先導ノードの追随ノードとして機能し始める条項１９の方法。
条項２２．上記先導ノードが、別の先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信しなかった場合に、先導ノードとして機能し続ける条項１９の方法。
条項２３．上記先導ノード及び複数の追随ノードが、上記スリープ期間内に上記送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの上記同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む条項１３の方法。
条項２４．上記追随ノードが、上記先導ノードの上記１又は２以上の特性をアドバタイズする上記メッセージを送信する時に、メッセージが、メッセージを受信するノードがメッセージを再送信しないように単一ホップで送信される条項１３の方法。
条項２５．第１の先導ノードと複数の追随ノードとを含み、第１の先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、複数の追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔の送信期間の予め決められた時間中に、同期メッセージを受信した追随ノードの各々が、第１の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信し、送信期間において、第１の先導ノードが、第２の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズする情報に関して傾聴する複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項２６．上記第２の先導ノードの特性をアドバタイズする上記メッセージが、予め決められたチャネル上で送信される条項２５の無線メッシュネットワーク。
条項２７．上記第１の先導ノードが、上記予め決められたチャネル上で傾聴する条項２６の無線メッシュネットワーク。
条項２８．上記第２の先導ノードの特性をアドバタイズする上記メッセージが、第２の予め決められたチャネル上でも送信される条項２６の無線メッシュネットワーク。
条項２９．上記第１の先導ノードが、上記第２の予め決められたチャネル上でも傾聴する条項２８の無線メッシュネットワーク。
条項３０．上記第１の先導ノードが、上記ネットワーク間隔の長さよりも長い期間にわたって傾聴する条項２５の無線メッシュネットワーク。
条項３１．上記第１の先導ノードが、第２の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズする情報を受信した時に、先導ノードとして機能するのを中止し、第２の先導ノードに追随ノードとして加わるシーケンスを始めるようになっている条項２５の無線メッシュネットワーク。
条項３２．上記複数の追随ノードが、上記第１の先導ノードの不在を検出して新しい先導ノードに加わるシーケンスを始めるようになっている条項３１の無線メッシュネットワーク。
条項３３．上記先導ノード及び複数の追随ノードが、上記スリープ期間内に上記送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの上記同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む条項２５の無線メッシュネットワーク。
条項３４．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスである条項１の無線メッシュネットワーク。
条項３５．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられる条項３４の無線メッシュネットワーク。
条項３６．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項３４の無線メッシュネットワーク。
条項３７．上記情報が、環境属性に関連する条項３４の無線メッシュネットワーク。
条項３８．上記１又は２以上の特性が、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられる条項３４の無線メッシュネットワーク。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図８〜図１０に例示するように説明することができる。
条項セットＰ
条項１．先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、複数の追随ノードの各々が、先導ノードから受信される同期メッセージの受信を追跡するためのカウンタを含み、カウンタが、同期メッセージを受信した時に増分され、かつ同期メッセージが受信されなかった時に減分され、カウンタが予め決められた値まで減少した時に、複数の追随ノードのうちのいずれかが、新しい先導ノードを選出する処理を開始することになる複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項２．上記先導ノード及び上記複数の追随ノードが、上記ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信しない条項１の無線メッシュネットワーク。
条項３．カウンタが上記予め決められた値まで減分された上記追随ノードが、新しい先導ノードを選出する処理を始めるために第１の指名メッセージを送信する条項１の無線メッシュネットワーク。
条項４．上記第１の指名メッセージが、予め決められたチャネル上で送信される条項３の無線メッシュネットワーク。
条項５．上記第１の指名メッセージが、第２の予め決められたチャネル上でも送信される条項４の無線メッシュネットワーク。
条項６．上記第１の指名メッセージが、第１の指名メッセージを送る上記追随ノードの先導ノードとして機能するための適性に関連するデータを含む条項４の無線メッシュネットワーク。
条項７．上記データが、ネットワーク上にある他のネットワークノードから受信される信号の強度及び信頼性から計算される条項６の無線メッシュネットワーク。
条項８．上記データが、上記追随ノードの計器タイプ、バッテリの充電状態、及び過去の信号品質のうちの少なくとも１つを利用することによって計算される条項６の無線メッシュネットワーク。
条項９．上記第１の指名メッセージ及びデータが、他のネットワークノードによって受信され、データが、受信ネットワークノードによって受信ネットワークノード自体の先導ノードとして機能する適性に関連するデータと比較され、受信ネットワークノードが、先導ノードとして機能するより高い適性を示すデータを有する応答指名メッセージで応答するか、又は受信ネットワークノードが先導ノードとして機能するより高い適性を持たない場合に譲歩メッセージで応答するかのいずれかを行う条項６の無線メッシュネットワーク。
条項１０．上記第１の指名メッセージを送った上記追随ノードが譲歩メッセージしか受信しなかった時に、この追随ノードが先導ノードの役割を受け持ち、他のネットワークノードが追随ノードになるためにこの追随ノード自体の先導ノードとしての少なくとも１つの特性をアドバタイズする条項９の無線メッシュネットワーク。
条項１１．上記第１の指名メッセージを送った上記追随ノードが、先導ノードとして機能するより高い適性を示すデータを有する指名メッセージを受信した時に、この追随ノードが譲歩メッセージを送る条項９の無線メッシュネットワーク。
条項１２．上記譲歩メッセージが、上記予め決められたチャネル上で送信される条項１１の無線メッシュネットワーク。
条項１３．上記譲歩メッセージが、上記第２の予め決められたチャネル上でも送信される条項１２の無線メッシュネットワーク。
条項１４．先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、連続するネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを複数の追随ノードに送信し、追随ノードによって予め決められた数の同期メッセージの非受信時に、この追随ノードが、それ自体が先導ノードとして機能する適性に関連するデータを含む第１の指名メッセージを送ることによって新しい先導ノードを選出する処理を開始する複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項１５．上記複数の追随ノードの各々が、上記先導ノードから受信される同期メッセージの受信を追跡するためのカウンタを含み、カウンタが、同期メッセージを受信した時に増分され、かつ同期メッセージが受信されなかった時に減分され、カウンタが上記予め決められた値まで減少した時に、複数の追随ノードのうちのいずれかが、新しい先導ノードを選出する処理を開始することになる条項１４の無線メッシュネットワーク。
条項１６．上記第１の指名メッセージが、予め決められたチャネル上で送信される条項１４の無線メッシュネットワーク。
条項１７．上記第１の指名メッセージが、第２の予め決められたチャネル上でも送信される条項１６の無線メッシュネットワーク。
条項１８．上記データが、ネットワーク上にある他のネットワークノードから受信される信号の強度及び信頼性から計算される条項１４の無線メッシュネットワーク。
条項１９．上記データが、上記追随ノードの計器タイプ、バッテリの充電状態、及び過去の信号品質のうちの少なくとも１つを利用することによって計算される条項１４の無線メッシュネットワーク。
条項２０．上記第１の指名メッセージ及びデータが、他のネットワークノードによって受信され、データが、受信ネットワークノードによって受信ネットワークノード自体の先導ノードとして機能する適性に関連するデータと比較され、受信ネットワークノードが、先導ノードとして機能するより高い適性を示すデータを有する応答指名メッセージで応答するか、又は受信ネットワークノードが先導ノードとして機能するより高い適性を持たない場合に譲歩メッセージで応答するかのいずれかを行う条項１４の無線メッシュネットワーク。
条項２１．上記第１の指名メッセージを送った上記追随ノードが譲歩メッセージしか受信しなかった時に、この追随ノードが、先導ノードの役割を受け持ち、かつ他のネットワークノードが追随ノードになるようにこの追随ノード自体の先導ノードとしての少なくとも１つの特性をアドバタイズする条項２０の無線メッシュネットワーク。
条項２２．上記第１の指名メッセージを送った上記追随ノードが、先導ノードとして機能するより高い適性を示すデータを有する指名メッセージを受信した時に、この追随ノードが譲歩メッセージを送る条項２０の無線メッシュネットワーク。
条項２３．上記譲歩メッセージが、上記予め決められたチャネル上で送信される条項２２の無線メッシュネットワーク。
条項２４．上記譲歩メッセージが、上記第２の予め決められたチャネル上でも送信される条項２３の無線メッシュネットワーク。
条項２５．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスである条項１の無線メッシュネットワーク。
条項２６．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって上記ノードに割り当てられる条項２の無線メッシュネットワーク。
条項２７．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項２の無線メッシュネットワーク。
条項２８．上記情報が、環境属性に関連する条項２の無線メッシュネットワーク。
条項２９．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスである条項１４の無線メッシュネットワーク。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図８〜図１０に例示するように説明することができる。
条項セットＱ
条項１．先導ノードを指定する段階と、複数の追随ノードを指定する段階と、１又は２以上の予め決められた周波数範囲を公開チャネルとして指定する段階と、予め決められた時間長を有する複数のネットワーク間隔中に、各ネットワーク間隔の開始時点で同期メッセージを先導ノードから複数の追随ノードに送信する段階と、追随ノードのうちのいずれか１つによって同期メッセージが受信される各ネットワーク間隔中に、同期メッセージの受信後に先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを同期メッセージを受信した複数の追随ノードのうちのいずれかから最も小さい１つの公開チャネル上で送信する段階とを含む無線メッシュ通信ネットワーク内で先導ノードに関する情報を複数の追随ノードに提供する方法。
条項２．上記先導ノードがまた、それ自体の少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを同期メッセージが送信されるいずれかのネットワーク間隔内で送る条項１の方法。
条項３．上記同期メッセージを受信するようにまだ構成されていない新しい追随ノードを提供する段階と、新しい追随ノードにより、上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性がブロードキャストされるまで上記公開チャネル上で傾聴する段階と、少なくとも１つの特性から、上記ネットワークに加わるために次のネットワークサイクルにおいて先導ノードと通信するように新しい追随ノードにそれ自体を構成させる段階とを更に含む条項１の方法。
条項４．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、周波数ホップパラメータ及び上記ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項１の方法。
条項５．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、線形合同発生器に対するマルチプライヤ、インターセプト、及びシードを含む周波数ホップパラメータを含む条項１の方法。
条項６．上記周波数ホップパラメータが、予め決められたチャネルを使用及び未使用うちのいずれか一方として定めるチャネルマスクパラメータを更に含む条項５の方法。
条項７．上記周波数ホップパラメータが、上記ネットワーク間隔に対する時間長を更に含む条項５の方法。
条項８．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、上記ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数を含み、総数が予め決められた値を超えた場合に、上記新しい追随ノードがネットワークに加わることを試みることにはならない条項１の方法。
条項９．上記先導ノード及び追随ノードが、環境感知デバイスである条項１の方法。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図８〜図１０に例示するように説明することができる。
条項セットＲ
条項１．先導ノードと複数の追随ノードとを含むメッシュ無線ネットワークを与える段階と、少なくとも１つの予め決められた周波数範囲を公開チャネルとして指定する段階と、公開チャネル上で先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする情報を送信する段階と、メッシュ無線ネットワークへの新しいデバイスにより、公開チャネル上で先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする送信情報に関して傾聴する段階と、先導ノードを説明する少なくとも１つのアドバタイズされた特性を用いて先導デバイスに従うように新しいデバイスを構成する段階と、メッシュ無線ネットワークへの新しいデバイスにより、先導ノードから送信された同期メッセージを受信する段階と、メッシュ無線ネットワークに加わることを先導ノードに要求する段階とを含む新しいデバイスをメッシュ無線ネットワークに加える方法。
条項２．上記公開チャネル上で上記先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする情報を送信する段階が、同期メッセージの受信に応答して上記追随ノードのうちの少なくとも１つによって実施される条項１の方法。
条項３．上記公開チャネル上で上記先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする情報を送信する段階が、同期メッセージの送信後に先導ノードによって実施される条項１の方法。
条項４．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、周波数ホップパラメータ及び上記ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項１の方法。
条項５．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、線形合同発生器に対するマルチプライヤ、インターセプト、及びシードを含む周波数ホップパラメータを含む条項１の方法。
条項６．上記周波数ホップパラメータが、予め決められたチャネルを使用及び未使用うちのいずれか一方として定めるチャネルマスクパラメータを更に含む条項５の方法。
条項７．上記周波数ホップパラメータが、上記ネットワーク間隔に対する時間長を更に含む条項５の方法。
条項８．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、上記ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数を含み、総数が予め決められた値を超えた場合に、上記新しい追随ノードが該ネットワークに加わることを試みることにはならない条項１の方法。
条項９．先導ノードを指定する段階と、複数の追随ノードを指定する段階と、１又は２以上の予め決められた周波数範囲を公開チャネルとして指定する段階と、予め決められた時間長を有する複数のネットワーク間隔中に、各ネットワーク間隔の開始時点で同期メッセージを先導ノードから複数の追随ノードに送信する段階と、追随ノードのうちのいずれか１つによって同期メッセージが受信される各ネットワーク間隔中に、同期メッセージを受信した複数の追随ノードのうちのいずれかから同期メッセージの受信後に先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを最も小さい１つの公開チャネル上で送信する段階と、同期メッセージを受信するようにまだ構成されていない新しい追随ノードを与える段階と、新しい追随ノードにより、先導ノードの少なくとも１つの特性がブロードキャストされ、新しい追随ノードによって受信されるまで公開チャネルを傾聴する段階と、次のネットワークサイクルにおいてネットワークに加わるために先導ノードと通信するように少なくとも１つの特性から新しい追随ノードにそれ自体を構成させる段階とを含む無線メッシュ通信ネットワーク内で追随ノードを先導ノードに加える方法。
条項１０．上記同期メッセージを受信するようにまだ構成されていない新しい追随ノードを与える段階と、新しい追随ノードにより、上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性がブロードキャストされるまで上記公開チャネル上で傾聴する段階と、上記ネットワークに加わるために次のネットワークサイクルにおいて先導ノードと通信するように少なくとも１つの特性から新しい追随ノードにそれ自体を構成させる段階とを更に含む条項９の方法。
条項１１．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、周波数ホップパラメータ及び上記ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項９の方法。
条項１２．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、線形合同発生器に対するマルチプライヤ、インターセプト、及びシードを含む周波数ホップパラメータを含む条項９の方法。
条項１３．上記周波数ホップパラメータが、予め決められたチャネルを使用及び未使用うちのいずれか一方として定めるチャネルマスクパラメータを更に含む条項１２の方法。
条項１４．上記周波数ホップパラメータが、上記ネットワーク間隔に対する時間長を更に含む条項１２の方法。
条項１５．上記先導ノードの上記少なくとも１つの特性が、上記ネットワーク上の先導ノード及び追随ノードの総数を含み、総数が予め決められた値を超えた場合に、上記新しい追随ノードがネットワークに加わることを試みることにはならない条項９の方法。
条項１６．上記先導ノードが、環境感知デバイスである条項１の方法。
条項１７．上記デバイスが、環境感知デバイスである条項１の方法。
条項１８．上記先導ノード及び追随ノードが、環境感知デバイスである条項９の方法。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図８〜図１０に例示するように説明することができる。
条項セットＳ
条項１．先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、同期メッセージが、ネットワーク内のネットワークノード数を示すデータを含み、先導ノード及び複数の追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、ネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、ネットワーク間隔が固定時間長のものであり、送信期間が、ネットワーク内のネットワークノード数に基づく可変時間長のものであり、スリープ期間が、送信期間の後のネットワーク間隔の残りの時間を含む複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項２．上記送信時間が、高優先度データを送信するための第１の送信時間と低優先度データを送信するための第２の送信時間との間で分割される条項１のネットワーク。
条項３．上記第１の送信時間と上記第２の送信時間が、等しい長さの期間である条項２のネットワーク。
条項４．上記先導ノード及び複数の追随ノードが、上記スリープ期間内に上記送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの上記同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む条項１のネットワーク。
条項５．上記複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードが、上記ネットワーク間隔の予め決められた期間中に上記先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する条項１の無線メッシュネットワーク。
条項６．上記先導ノードの上記１又は２以上の特性が、チャネルホッピングシーケンス及び上記ネットワーク上の上記ネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項４の無線メッシュネットワーク。
条項７．上記タイマーが、更に、将来のネットワーク間隔の将来の同期メッセージの予想受信を計時するようになっており、将来の同期メッセージの実際の受信が、将来の同期メッセージの予想受信から予め決められたネットワーク間隔数に対して予め決められた時間量だけ外れた時に、上記追随ノードが、将来の同期メッセージの実際の受信とより緊密に対応するように上記タイマーを調節する条項３の無線メッシュネットワーク。
条項８．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスである条項１のネットワーク。
条項９．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって上記ノードに割り当てられる条項１のネットワーク。
条項１０．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項１のネットワーク。
条項１１．上記情報が、環境属性に関連する条項１のネットワーク。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図８〜図１０に例示するように説明することができる。
条項セットＴ
条項１．先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、連続するネットワーク間隔の開始を示す連続する複数の同期メッセージを複数の追随ノードに送信し、先導ノード及び複数の追随ノードが、各ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、先導ノードが、チャネル変更スケジュールに従って将来のネットワーク間隔での同期メッセージのチャネルを変更し、複数の追随ノードが、同じチャネル変更スケジュールに従って連続ネットワーク間隔の同期メッセージを受信するためのチャネルを変更し、先導ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に送信チャネルを変更しない複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項２．上記チャネル変更スケジュールが、連続する各ネットワーク間隔に対するチャネルを変更する条項１のネットワーク。
条項３．上記チャネル変更スケジュールが、複数のネットワーク間隔の後にチャネルを変更する条項１のネットワーク。
条項４．上記チャネル変更スケジュールが、線形合同発生器に従って変更される条項１のネットワーク。
条項５．上記複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードが、上記チャネル変更スケジュールの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する条項１のネットワーク。
条項６．上記チャネル変更スケジュールが、線形合同発生器に従って変更される条項５のネットワーク。
条項７．上記チャネル変更スケジュールの上記１又は２以上の特性が、上記線形合同発生器に対するシード、マルチプライヤ、及びインターセプトを含む条項６のネットワーク。
条項８．上記チャネル変更スケジュールが、上記同期メッセージをブロードキャストするのに利用不能なチャネルを更に示す条項７のネットワーク。
条項９．上記チャネル変更スケジュールが、上記同期メッセージをブロードキャストするのに利用可能なチャネルを更に示す条項７のネットワーク。
条項１０．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスである条項１のネットワーク。
条項１１．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって上記ノードに割り当てられる条項１のネットワーク。
条項１２．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項１のネットワーク。
条項１３．上記情報が、環境属性に関連する条項１のネットワーク。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図５に例示するように説明することができる。
条項セットＵ
条項１．環境感知デバイス、危険検出デバイス、及び産業安全デバイスのうちの少なくとも１つを含み、計器タイプに関連するデータを生成する第１のスリープサイクルで作動する計器と、周期及び位相のうちの少なくとも一方において第１のスリープサイクルとは異なる第２のスリープサイクルで作動する無線メッシュネットワーク上で情報を送受信するための無線機と、計器及び無線機と作動的に接続された共有メモリであって、計器に関する静的メッセージを含む静的メッセージメモリと、計器から送信情報を受信し、無線メッシュネットワークを通じての送信に向けて送信情報を無線機に送信する送信メモリ部分と、無線機から着信情報を受信し、着信情報を計器に送信する着信メモリとを含み、更に、無線機及び計器が着信メモリ又は送信メモリへのデータを要求及び許可することを可能にするための無線機及び計器に対する要求線及び許可線を含み、無線機と計器の両方が、許可線の通信を確立して着信メモリ又は送信メモリのいずれかへのデータを同時に許可することを許さないようになった上記共有メモリとを含む静的メモリデバイス。
条項２．上記無線機に追加のメモリ空間を提供するための無線機内部バッファを更に含む 条項１のデバイス。
条項３．上記第１及び第２のスリープサイクルが、周期及び位相の両方において異なる条項１のデバイス。
条項４．上記共有メモリが、送信メモリ部分又は着信メモリ部分内の情報に直ちにアクセスしなければならないというインジケータを上記計器又は上記無線機に提供する緊急線を更に含む条項１のデバイス。
条項５．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって上記ノードに割り当てられる条項１のネットワーク。
条項６．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項１のネットワーク。
条項７．上記情報が、環境属性に関連する条項１のネットワーク。
条項８．環境感知デバイス、危険検出デバイス、及び産業安全デバイスのうちの少なくとも１つを含み、計器タイプに関連するデータを生成する第１のスリープサイクルで作動する計器と、周期及び位相のうちの少なくとも一方において第１のスリープサイクルとは異なる第２のスリープサイクルで作動する無線メッシュネットワーク上で情報を送受信するための無線機と、計器及び無線機と作動的に接続された共有メモリであって、計器に関する静的メッセージを含む静的メッセージメモリと、計器から送信情報を受信し、無線メッシュネットワークを通じての送信に向けて送信情報を無線機に送信する送信メモリ部分と、無線機から着信情報を受信し、着信情報を計器に送信する着信メモリとを含み、更に、無線機及び計器が着信メモリ又は送信メモリへのデータを要求及び許可することを可能にするための無線機及び計器に対する要求線及び許可線を含み、無線機と計器の両方が、許可線の通信を確立して着信メモリ又は送信メモリのいずれかへのデータを同時に許可することを許さないようになった上記共有メモリとを含む静的メモリデバイスと、無線機と通信する無線メッシュネットワークであって、先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、先導ノード及び複数の追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、ネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、先導ノード及び複数の追随ノードが、スリープ期間内に送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む上記無線メッシュネットワークとを含む複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項６．上記無線機に追加のメモリ空間を提供するための無線機内部バッファを更に含む 条項８のネットワーク。
条項７．上記第１及び第２のスリープサイクルが、周期及び位相の両方において異なる条項８のネットワーク。
条項８．上記共有メモリが、送信メモリ部分又は着信メモリ部分内の情報に直ちにアクセスしなければならないというインジケータを上記計器又は上記無線機に提供する緊急線を更に含む条項８のネットワーク。
条項９．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって上記ノードに割り当てられる条項８のネットワーク。
条項１０．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項８のネットワーク。
条項１１．上記情報が、環境に関連する条項８のネットワーク。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１〜図１３に例示するように説明することができる。
条項セットＶ
条項１．環境感知デバイス、危険検出デバイス、及び産業安全デバイスのうちの少なくとも１つを含む計器と、メッシュ無線ネットワーク上で情報を送受信するための無線機と、メッシュ無線ネットワークの他のノードへの無線機の接続の信号品質インジケータであって、メッシュ無線ネットワーク内の全ての計器の受信信号強度（ＲＳＳ）とパケット受信比（ＰＲＲ）との組合せから導出された上記信号品質インジケータを提示するためのディスプレイとを含むメッシュ無線ネットワークに接続されてネットワーク上で情報を送受信するためのメッシュネットワークデバイス。
条項２．上記計器が、上記メッシュネットワーク内の各ノードから受信した直近のメッセージのＲＳＳにメッシュ無線ネットワーク内の各それぞれのデバイスからの予想パケット数に対するメッシュ無線ネットワーク内の各デバイスから受信したパケット数の比であるＰＲＲを乗じる条項１のメッシュネットワークデバイス。
条項３．上記ＲＳＳが、パケットによって取られた直近のネットワークホップを表す条項１のメッシュネットワークデバイス。
条項４．上記ＰＲＲが、予め決められた数で始まり、予想パケットが受信される時又は受信されない時それぞれに増分及び減分されるカウンタである条項１のメッシュ無線デバイス。
条項５．上記増分及び減分の値が、それぞれ３及び２である条項４のメッシュ無線デバイス。
条項６．上記信号品質インジケータが、各ノードに関するＲＳＳ*ＰＲＲの積の和を取り、上記ネットワーク内のノード数で割り算したものに基づいている条項１のメッシュ無線デバイス。
条項７．上記信号品質インジケータが予め決められたレベルを下回った時に警報が鳴る条項１のメッシュ無線デバイス。
条項８．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって上記ノードに割り当てられる条項１のネットワーク。
条項９．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項１のネットワーク。
条項１０．上記情報が、環境属性に関連する条項１のネットワーク。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１〜図１３に例示するように説明することができる。
条項セットＷ
条項１．先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、同期メッセージが、ネットワーク内のネットワークノード数を示すデータを含み、先導ノード及び複数の追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、ネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、複数の追随ノードの各々が、データを送信するための送信期間中に他の追随ノードのうちのいずれかによって選択される時間に関係なく間隔をランダムに選択する複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項２．ランダムに選択される上記時間が、上記送信期間の開始時点を基準とする条項１のネットワーク。
条項３．上記ネットワーク間隔が、固定時間長のものであり、上記送信期間が、ネットワーク内のネットワークノード数に基づく可変時間長のものであり、上記スリープ期間が、送信期間の後のネットワーク間隔の残りの時間を含む条項１のネットワーク。
条項４．上記送信期間が、高優先度データを送信するための第１の送信時間と低優先度データを送信するための第２の送信時間との間で分割され、データを送信するためにランダムに選択される上記時間が、上記第１の送信時間及び上記第２の送信時間の開始時点を基準とする条項１のネットワーク。
条項５．上記第１の送信時間と上記第２の送信時間が、等しい長さの期間である条項４のネットワーク。
条項６．上記先導ノード及び複数の追随ノードが、上記スリープ期間内に上記送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの上記同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む条項１のネットワーク。
条項７．上記複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードが、上記ネットワーク間隔の予め決められた期間中に上記先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する条項１の無線メッシュネットワーク。
条項８．上記先導ノードの上記１又は２以上の特性が、チャネルホッピングシーケンス及び上記ネットワーク上の上記ネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項７の無線メッシュネットワーク。
条項９．上記タイマーが、更に、将来のネットワーク間隔の将来の同期メッセージの予想受信を計時するようになっており、将来の同期メッセージの実際の受信が、将来の同期メッセージの予想受信から予め決められたネットワーク間隔数に対して予め決められた時間量だけ外れた時に、上記追随ノードが、将来の同期メッセージの実際の受信とより緊密に対応するように上記タイマーを調節する条項８の無線メッシュネットワーク。
条項１０．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスである条項１のネットワーク。
条項１１．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって上記ノードに割り当てられる条項１のネットワーク。
条項１２．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項１のネットワーク。
条項１３．上記情報が、環境属性に関連する条項１のネットワーク。
一部の実施は、以下の条項で説明することができ、又は他に本明細書にかつ図１〜図１３に例示するように説明することができる。
条項セットＸ
条項１．先導ノードと複数の追随ノードとを含み、先導ノードが、複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、同期メッセージが、ネットワーク内のネットワークノード数を示すデータを含み、先導ノード及び複数の追随ノードが、ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、ネットワーク間隔のスリープ期間中に情報を送信せず、送信期間が、高優先度データを送信するための第１の送信時間と低優先度データを送信するための第２の送信時間との間で分割される複数のネットワークノードを接続するためのネットワーク。
条項２．上記複数の追随ノードの各々が、データを送信するための上記送信期間中に他の追随ノードのうちのいずれかによって選択される時間に関係なく間隔をランダムに選択し、データを送信するためにランダムに選択される時間が、上記第１の送信時間及び上記第２の送信時間の開始時点を基準とする条項１のネットワーク。
条項３．上記ネットワーク間隔が、固定時間長のものであり、上記送信期間が、ネットワーク内のネットワークノード数に基づく可変時間長のものであり、上記スリープ期間が、送信期間の後のネットワーク間隔の残りの時間を含む条項２のネットワーク。
条項４．上記第１の送信時間と上記第２の送信時間が、等しい長さの期間である条項３のネットワーク。
条項５．上記先導ノード及び複数の追随ノードが、上記スリープ期間内に上記送信期間よりも少ない電力を使用し、複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に先導ノードからの上記同期メッセージの継続受信の不在の下で複数の将来のネットワーク間隔の送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含む条項１のネットワーク。
条項６．上記複数の追随ノードのうちのいずれかが同期メッセージを受信した時に、追随ノードが、上記ネットワーク間隔の予め決められた期間中に上記先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する条項１の無線メッシュネットワーク。
条項７．上記先導ノードの上記１又は２以上の特性が、チャネルホッピングシーケンス及び上記ネットワーク上の上記ネットワークノードの総数のうちの少なくとも一方を含む条項６の無線メッシュネットワーク。
条項８．上記タイマーが、更に、将来のネットワーク間隔の将来の同期メッセージの予想受信を計時するようになっており、将来の同期メッセージの実際の受信が、将来の同期メッセージの予想受信から予め決められたネットワーク間隔数に対して予め決められた時間量だけ外れた時に、上記追随ノードが、将来の同期メッセージの実際の受信とより緊密に対応するように上記タイマーを調節する条項７の無線メッシュネットワーク。
条項９．上記ネットワークノードが、環境感知デバイスである条項１のネットワーク。
条項１０．上記情報が、ＮＦＣタグを読み取ることによって上記ノードに割り当てられる条項１のネットワーク。
条項１１．上記情報が、ガスの濃度に関連する条項１のネットワーク。
条項１２．上記情報が、環境属性に関連する条項１のネットワーク。
本明細書に説明する方法及びシステムは、コンピュータソフトウエア、プログラムコード、及び／又は命令をプロセッサ上で実行する機械を通して部分的又は全体的に配備することができる。プロセッサは、サーバ、クライアント、ネットワークインフラストラクチャ、移動コンピュータプラットフォーム、固定コンピュータプラットフォーム、又は他のコンピュータプラットフォームの一部とすることができる。プロセッサは、プログラム命令、コード、及びバイナリ命令などを実行することができるあらゆるタイプの計算又は処理デバイスとすることができる。プロセッサは、信号プロセッサ、デジタルプロセッサ、埋め込みプロセッサ、マイクロプロセッサ、又はコプロセッサ（数学コプロセッサ、グラフィックコプロセッサ、及び通信コプロセッサなど）などのようなその上に格納されたプログラムコード又はプログラム命令の実行を直接的又は間接的に容易にすることができるあらゆる変形であるか又はそれを含むことができる。更に、プロセッサは、複数のプログラム、スレッド、及びコードの実行を可能にすることができる。スレッドは、プロセッサの性能を改善するために、かつアプリケーションの同時作動を容易にするために同時に実行することができる。実施例として、本明細書に説明する方法、プログラムコード、及びプログラム命令などは、１又は２以上のスレッドに実施することができる。スレッドは、関連する優先度を割り当てることができる他のスレッドを生み出すことができ、プロセッサは、これらのスレッドを優先度又はプログラムコード内に与えられた命令に基づくいずれかの他の順序で実行することができる。プロセッサは、本明細書及び他の箇所で説明する方法、コード、命令、及びプログラムを格納するメモリを含むことができる。プロセッサは、本明細書及び他の箇所で説明する方法、コード、及び命令を格納することができるストレージ媒体にインタフェースを通してアクセス可能である。コンピュータデバイス又は処理デバイスによって実行することができる方法、プログラム、コード、プログラム命令、又は他のタイプの命令を格納するためにプロセッサに関連付けられたストレージ媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリ、ハードディスク、フラッシュドライブ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びキャッシュなどのうちの１又は２以上を含むことができるがこれらに限定されない。
プロセッサは、マルチプロセッサの速度及び性能を改善することができる１又は２以上のコアを含むことができる。実施形態では、処理は、２又は３以上の独立したコア（ダイと呼ぶ）を組み合わせるデュアルコアプロセッサ、四重極コアプロセッサ、及び他のチップレベルのマルチプロセッサなどとすることができる。
本明細書に説明する方法及びシステムは、サーバ、クライアント、ファイアウォール、ゲートウェイ、ハブ、ルータ、又は他のそのようなコンピュータ及び／又はネットワーク化ハードウエア上でコンピュータソフトウエアを実行する機械を通して部分的又は全体的に配備することができる。ソフトウエアプログラムは、ファイルサーバ、プリントサーバ、ドメインサーバ、インターネットサーバ、イントラネットサーバ、並びに２次サーバ、ホストサーバ、及び分散サーバなどのような他の変形を含むことができるサーバに関連付けることができる。サーバは、メモリ、プロセッサ、コンピュータ可読一時的媒体及び／又は非一時的媒体、ストレージ媒体、ポート（物理的及び仮想的）、通信デバイス、及び有線又は無線の媒体を通して他のサーバ、クライアント、機械、及びデバイスにアクセス可能なインタフェース、並びに類似のもののうちの１又は２以上を含むことができる。本明細書及び他の箇所で説明する方法、プログラム、又はコードは、サーバによって実行することができる。これに加えて、本明細書に説明する方法の実行に必要とされる他のデバイスをサーバに関連付けられたインフラストラクチャの一部と考えることができる。
サーバは、クライアント、他のサーバ、プリンタ、データベースサーバ、プリントサーバ、ファイルサーバ、通信サーバ、及び分散サーバなどを限定なく含む他のデバイスへのインタフェースを提供することができる。これに加えて、この結合及び／又は接続は、ネットワークにわたるプログラムの遠隔実行を容易にすることができる。これらのデバイスの一部又は全てのもののネットワーク化は、本発明の開示の範囲から逸脱することなく１又は２以上の場所でのプログラム又は方法の並列処理を容易にすることができる。これに加えて、サーバにインタフェースを通して取り付けられた全てのデバイスは、方法、プログラム、コード、及び／又は命令を格納することができる少なくとも１つのストレージ媒体を含むことができる。中央リポジトリは、異なるデバイス上で実行されることになるプログラム命令を提供することができる。この実施では、遠隔リポジトリは、プログラムコード、命令、及びプログラムに対するストレージ媒体として作用することができる。
ソフトウエアプログラムは、ファイルクライアント、プリントクライアント、ドメインクライアント、インターネットクライアント、イントラネットクライアント、並びに２次クライアント、ホストクライアント、及び分散クライアントなどのような他の変形を含むことができるクライアントに関連付けることができる。クライアントは、メモリ、プロセッサ、コンピュータ可読一時的媒体及び／又は非一時的媒体、ストレージ媒体、ポート（物理的及び仮想的）、通信デバイス、及び有線又は無線の媒体を通して他のクライアント、サーバ、機械、及びデバイスにアクセス可能なインタフェース、並びに類似のもののうちの１又は２以上を含むことができる。本明細書及び他の箇所で説明する方法、プログラム、又はコードは、クライアントによって実行することができる。これに加えて、本明細書に説明する方法の実行に必要とされる他のデバイスは、クライアントに関連付けられたインフラストラクチャの一部と考えることができる。
クライアントは、サーバ、他のクライアント、プリンタ、データベースサーバ、プリントサーバ、ファイルサーバ、通信サーバ、及び分散サーバなどを限定なく含む他のデバイスへのインタフェースを提供することができる。これに加えて、この結合及び／又は接続は、ネットワークにわたるプログラムの遠隔実行を容易にすることができる。これらのデバイスの一部又は全てのもののネットワーク化は、本発明の開示の範囲から逸脱することなく１又は２以上の場所でのプログラム又は方法の並列処理を容易にすることができる。これに加えて、クライアントにインタフェースを通して取り付けられた全てのデバイスは、方法、プログラム、アプリケーション、コード、及び／又は命令を格納することができる少なくとも１つのストレージ媒体を含むことができる。中央リポジトリは、異なるデバイス上で実行されることになるプログラム命令を提供することができる。この実施では、遠隔リポジトリは、プログラムコード、命令、及びプログラムに対するストレージ媒体として作用することができる。
本明細書に説明する方法及びシステムは、ネットワークインフラストラクチャを通して部分的又は全体的に配備することができる。ネットワークインフラストラクチャは、コンピュータデバイス、サーバ、ルータ、ハブ、ファイアウォール、クライアント、パーソナルコンピュータ、通信デバイス、経路指定デバイス及び他の能動デバイス及び受動デバイス、モジュール、及び／又は当業技術で公知であるような構成要素のような要素を含むことができる。ネットワークインフラストラクチャに関連付けられたコンピュータデバイス及び／又は非コンピュータデバイスは、他の構成要素以外に、フラッシュメモリ、バッファ、スタック、ＲＡＭ、及びＲＯＭなどのようなストレージ媒体を含むことができる。本明細書及び他の箇所で説明する処理、方法、プログラムコード、命令は、ネットワークインフラストラクチャ要素のうちの１又は２以上によって実行することができる。
本明細書及び他の箇所で説明する方法、プログラムコード、及び命令は、複数のセルを有するセルラーネットワーク上に実施することができる。セルラーネットワークは、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）ネットワーク又はコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）ネットワークのいずれかとすることができる。セルラーネットワークは、モバイルデバイス、セルサイト、基地局、リピータ、アンテナ、及び電波塔などを含むことができる。
本明細書及び他の箇所で説明する方法、プログラムコード、及び命令は、モバイルデバイス上又はそれを通して実施することができる。モバイルデバイスは、ナビゲーションデバイス、セル電話、携帯電話、モバイル携帯情報端末、ラップトップ、パームトップ、ネットブック、ポケットベル、電子書籍先導、及び音楽プレーヤなどを含むことができる。これらのデバイスは、他の構成要素以外に、フラッシュメモリ、バッファ、ＲＡＭ、ＲＯＭのようなストレージ媒体と、１又は２以上のコンピュータデバイスとを含むことができる。モバイルデバイスに関連付けられたコンピュータデバイスは、その上に格納されたプログラムコード、方法、及び命令を実行することを可能にすることができる。これに代えて、モバイルデバイスは、他のデバイスとの協働で命令を実行するように構成することができる。モバイルデバイスは、サーバとインタフェースで接続されてプログラムコードを実行するように構成された基地局と通信することができる。モバイルデバイスは、ピアツーピア、メッシュネットワーク、又は他の通信ネットワークを通じて通信することができる。プログラムコードは、サーバに関連付けられたストレージ媒体上に格納することができ、サーバ内に埋め込まれたコンピュータデバイスによって実行することができる。基地局は、コンピュータデバイスとストレージ媒体とを含むことができる。ストレージデバイスは、基地局に関連付けられたコンピュータデバイスによって実行されるプログラムコード及び命令を格納することができる。
コンピュータソフトウエア、プログラムコード、及び／又は命令は、コンピュータ構成要素、デバイス、及びいずれかの時間間隔にわたって計算に使用されるデジタルデータを保持する記録媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）として公知の半導体ストレージ、光ディスク、ハードディスク、テープ、ドラム、カード、及び他のタイプのような磁気ストレージなどの一般的により恒久的な格納のための大容量ストレージ、プロセッサレジスタ、キャッシュメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＣＤ、ＤＶＤのような光学ストレージ、フラッシュメモリ（例えば、ＵＳＢスティック又はＵＳＢキー）、フロッピーディスク、磁気テープ、紙テープ、パンチカード、独立型ＲＡＭディスク、ジップドライブ、取り出し可能大容量ストレージ、及びオフラインなど、動的メモリ、静的メモリ、読取／書込ストレージ、可変ストレージ、読取専用ランダムアクセス、順次アクセス、ロケーションアドレス可能、ファイルアドレス可能、コンテンツアドレス可能ネットワークアタッチトストレージ、ストレージエリアネットワーク、バーコード、及び磁気インクなどを含むことができる機械可読一時的媒体及び／又は非一時的媒体上に格納及び／又は媒体上でアクセスすることができる。
本明細書に説明する方法及びシステムは、物理的な品目及び／又は無形の品目を１つの状態から別の状態に変換することができる。本明細書に説明する方法及びシステムは、物理的な品目及び／又は無形の品目を表すデータを１つの状態から別の状態に変換することができる。
図を通して流れ図及びブロック図内のものを含む本明細書で記載して描いた要素は、要素間の論理的境界を内含する。しかし、ソフトウエア工学又はハードウエア工学の慣例により、描いた要素及びその機能は、プロセッサ上にモノリシックソフトウエア構造として、独立型ソフトウエアモジュールとして、又は外部ルーチン、コード、及びサービスなど又はこれらのあらゆる組合せを使用するモジュールとして格納されたプログラム命令を実行することができるプロセッサを有する機械上にコンピュータ実行可能一時的媒体及び／又は非一時的媒体を通して実施することができ、全てのそのような実施は、本発明の開示の範囲にあるとすることができる。そのような機械の例は、携帯情報端末、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、他の手持ち式コンピュータデバイス、医療機器、有線又は無線の通信デバイス、変換器、チップ、計算機、衛星、タブレットＰＣ、電子書籍、ガジェット、電子デバイス、人工知能を有するデバイス、コンピュータデバイス、ネットワーク化機器、サーバ、及びルータなどを含むことができるがこれらに限定されない。更に、流れ図及びブロック図内に示す要素又はあらゆる他の論理構成要素は、プログラム命令を実行することができる機械上に実施することができる。従って、上述の図面及び説明は、本発明の開示のシステムの機能態様を示すが、指定しない限り又は他に文脈から明らかでない限り、これらの機能態様を実施するための特定のソフトウエア構成をこれらの説明から推定すべきではない。同様に、上記で識別して説明した様々な段階は、変更することができ、段階の順序を本明細書に開示する技術の特定の用途に適応させることができることは認められるであろう。全てのそのような変形及び修正は、本発明の開示の範囲に収まるように意図している。従って、様々な段階に対する順序の図示及び／又は説明は、特定の用途によって必要とされない限り、指定しない限り、又は他に文脈から明らかでない限り、これらの段階に対する特定の実行順序を必要とすると理解すべきではない。
上記で説明した方法及び／又は処理及びその段階は、特定の用途に適するハードウエア、ソフトウエア、又はハードウエアとソフトウエアのあらゆる組合せで実現することができる。ハードウエアは、専用コンピュータデバイス又は特定のコンピュータデバイス、又は特定のコンピュータデバイスの特定の態様又は構成要素を含むことができる。処理は、１又は２以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、埋め込みマイクロコントローラ、プログラム可能デジタル信号プロセッサ、又は他のプログラム可能デバイス、並びに内部及び／又は外部メモリ内に実現することができる。これに加えて又はこれに代えて、処理は、特定用途向け集積回路、プログラム可能ゲートアレイ、プログラム可能アレイ論理部、又は他のデバイス又は電子信号を処理するように構成することができるデバイスの組合せに実施することができる。処理のうちの１又は２以上を機械可読媒体上で実行することができるコンピュータ実行可能コードとして実現することができることは更に認められるであろう。
コンピュータ実行可能コードは、上述のデバイス、並びにプロセッサ、プロセッサアーキテクチャの異種組合せ、又は異なるハードウエアとソフトウエアの組合せ、又はプログラム命令を実行することができるいずれかの他の機械のうちの１つの上で実行されるように格納され、コンパイルされ、又は解釈することができるＣ、オブジェクト指向プログラミング言語、例えば、Ｃ＋＋、又はいずれかの他の高レベル又は低レベルプログラミング言語（アセンブリ言語、ハードウエア記述言語、並びにデータベースプログラミングの言語及び技術を含む）のような構造化プログラミング言語を用いて生成することができる。
すなわち、態様において、上記で説明した各方法及びその組合せは、１又は２以上のコンピュータデバイス上で実行された時にこれらの各方法及びその組合せの段階を実施するコンピュータ実行可能コードに具現化することができる。別の態様では、本方法は、その段階を実施するシステムに具現化することができ、複数のデバイスを通してあらゆる数の手法で分散させることができ、又は機能の全てを専用独立型デバイス又は他のハードウエア内に統合することができる。別の態様では、上記で説明した処理に関連付けられた段階を実施するための手段は、上記で説明したハードウエア及び／又はソフトウエアのうちのいずれかを含むことができる。全てのそのような置換及び組合せは、本発明の開示の範囲に収まるように意図している。
本発明の開示を詳細に示し、説明した好ましい実施形態に関連付けて開示したが、当業者には、これらの実施形態に対する様々な修正及び改善が直ちに明らかになるであろう。従って、本発明の開示の精神及び範囲は、上述の例によって限定されないものとし、法律によって許容可能な最も広義の意味で理解されるものとする。
１０２ ビーコン
１０４ メッシュ無線ネットワーク
１０８、１１０ 計器
１１２、１３１ ゲートウェイ
１２０ ＮＦＣタグ

Claims (44)

  1. 複数のネットワークノードを接続するためのネットワークであって、
    先導ノードと、
    複数の追随ノードであって、前記先導ノードが、該複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、該先導ノード及び該複数の追随ノードが、該ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、該ネットワーク間隔の該送信期間の予め決められた時間中に、該同期メッセージを受信した追随ノードの各々が、該先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する前記複数の追随ノードと、
    を含むことを特徴とするネットワーク。
  2. 前記先導ノードの前記１又は２以上の特性は、チャネルホッピングシーケンスとネットワーク上の上記ネットワークノードの総数とのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
  3. 前記複数の追随ノードのうちのいずれかが前記先導ノードからの同期メッセージを受信し損ねた時に、該追随ノードは、前記ネットワーク間隔中に該先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージを送信するのを控えることを特徴とする請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
  4. 前記先導ノードの特性をアドバタイズする前記メッセージは、チャネルの予め決められた部分集合上でブロードキャストされることを特徴とする請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
  5. ネットワークに加わることを試みる新しい追随ノードが、該新しい追随ノードがネットワークに加わることを容易にするために、チャネルの前記予め決められた部分集合上で傾聴して前記先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする前記メッセージを受信し、該先導ノードの該少なくとも１つの特性を習得することを特徴とする請求項４に記載の無線メッシュネットワーク。
  6. 前記少なくとも１つの特性は、ネットワーク上に既にあるネットワークノードの総数を含み、前記新しい追随ノードは、ネットワークノードの該総数が予め決められた値を超える時に、ネットワークに加わることを試みるのを控えることになることを特徴とする請求項５に記載の無線メッシュネットワーク。
  7. 予め決められた間隔の後に、前記先導ノードは、少なくとも１つのネットワーク間隔にわたって前記同期メッセージを送ること及び前記スリープ期間に入ることを控え、かつ異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージに関して傾聴することを特徴とする請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
  8. 前記先導ノードは、ガスセンサであることを特徴とする請求項７に記載の無線メッシュネットワーク。
  9. 前記先導ノードが、前記異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信した場合に、該先導ノードは、該先導ノードとして機能することを中止して該異なる先導ノードの追随ノードとして機能することを始める処理を開始することを特徴とする請求項７に記載の無線メッシュネットワーク。
  10. 前記先導ノードが、別の先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信しなかった場合に、該先導ノードは、該先導ノードとして機能し続けることを特徴とする請求項７に記載の無線メッシュネットワーク。
  11. 前記先導ノード及び複数の追随ノードは、前記スリープ期間内に前記送信期間よりも少ない電力を使用し、該複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に該先導ノードからの前記同期メッセージの継続受信の不在の下で該複数の将来のネットワーク間隔の該送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
  12. 前記追随ノードが、前記先導ノードの前記１又は２以上の特性をアドバタイズする前記メッセージを送信する時に、該メッセージは、該メッセージを受信しているノードが該メッセージを再送信しないように単一ホップで送信されることを特徴とする請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
  13. 無線メッシュネットワークを作動させる方法であって、
    各ノードが先導ノード又は追随ノードとして機能するように作動可能であり、１つのノードがそれ自体を該先導ノードとして識別するように機能し、かつ１又は２以上の他のノードが追随ノードとして作動する複数のノードを与える段階、
    を含み、
    前記先導ノードは、ネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを追随ノードに送信し、該先導ノード及び該追随ノードは、該ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、該ネットワーク間隔の該送信期間の予め決められた時間中に、該同期メッセージを受信した追随ノードが、該先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信する、
    ことを特徴とする方法。
  14. 前記先導ノードの前記１又は２以上の特性は、チャネルホッピングシーケンスと前記ネットワーク上の前記ネットワークノードの総数とのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 前記複数の追随ノードのうちのいずれかが前記先導ノードからの同期メッセージを受信し損ねた時に、該追随ノードは、前記ネットワーク間隔中に該先導ノードの特性をアドバタイズするメッセージを送信するのを控えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  16. 前記先導ノードの特性をアドバタイズする前記メッセージは、チャネルの予め決められた部分集合上でブロードキャストされることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  17. 前記ネットワークに加わることを試みる新しい追随ノードが、該新しい追随ノードが該ネットワークに加わることを容易にするために、チャネルの前記予め決められた部分集合上で傾聴して前記先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズする前記メッセージを受信し、該先導ノードの該少なくとも１つの特性を習得することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  18. 前記少なくとも１つの特性は、前記ネットワーク上に既にあるネットワークノードの総数を含み、前記新しい追随ノードは、ネットワークノードの該総数が予め決められた値を超える時に、該ネットワークに加わることを試みるのを控えることになることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
  19. 予め決められた間隔の後に、前記先導ノードは、少なくとも１つのネットワーク間隔にわたって前記同期メッセージを送ること及び前記スリープ期間に入ることを控え、かつ異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージに関して傾聴することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  20. 前記先導ノードは、ガスセンサであることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  21. 前記先導ノードが、前記異なる先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信した場合に、該先導ノードは、該先導ノードとして機能するのを中止して該異なる先導ノードの追随ノードとして機能し始める処理を開始することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  22. 前記先導ノードが、別の先導ノードの少なくとも１つの特性をアドバタイズするメッセージを受信しなかった場合に、該先導ノードは、該先導ノードとして機能し続けることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  23. 前記先導ノード及び複数の追随ノードは、前記スリープ期間内に前記送信期間よりも少ない電力を使用し、該複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に該先導ノードからの前記同期メッセージの継続受信の不在の下で該複数の将来のネットワーク間隔の該送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  24. 前記追随ノードが、前記先導ノードの前記１又は２以上の特性をアドバタイズする前記メッセージを送信する時に、該メッセージは、該メッセージを受信しているノードが該メッセージを再送信しないように単一ホップで送信されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  25. 複数のネットワークノードを接続するためのネットワークであって、
    第１の先導ノードと、
    複数の追随ノードであって、前記第１の先導ノードが、該複数の追随ノードにネットワーク間隔の開始を示す同期メッセージを送信し、該複数の追随ノードが、該ネットワーク間隔の送信期間中に情報を送信し、かつスリープ期間中に情報を送信せず、該ネットワーク間隔の該送信期間の予め決められた時間中に、該同期メッセージを受信した追随ノードの各々が、該第１の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズするメッセージを送信し、送信期間において、該第１の先導ノードが、第２の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズする情報に関して傾聴する前記複数の追随ノードと、
    を含むことを特徴とするネットワーク。
  26. 前記第２の先導ノードの特性をアドバタイズする前記メッセージは、予め決められたチャネル上で送信されることを特徴とする請求項２５に記載の無線メッシュネットワーク。
  27. 前記第１の先導ノードは、前記予め決められたチャネル上で傾聴することを特徴とする請求項２６に記載の無線メッシュネットワーク。
  28. 前記第２の先導ノードの特性をアドバタイズする前記メッセージは、第２の予め決められたチャネル上でも送信されることを特徴とする請求項２６に記載の無線メッシュネットワーク。
  29. 前記第１の先導ノードは、前記第２の予め決められたチャネル上でも傾聴することを特徴とする請求項２８に記載の無線メッシュネットワーク。
  30. 前記第１の先導ノードは、前記ネットワーク間隔の長さよりも長い期間にわたって傾聴することを特徴とする請求項２５に記載の無線メッシュネットワーク。
  31. 前記第１の先導ノードが、第２の先導ノードの１又は２以上の特性をアドバタイズする情報に関して受信した時に、該第１の先導ノードは、先導ノードとして機能するのを中止し、かつ該第２の先導ノードに追随ノードとして加わるシーケンスを始めるようになっていることを特徴とする請求項２５に記載の無線メッシュネットワーク。
  32. 前記複数の追随ノードは、前記第１の先導ノードの不在を検出し、かつ新しい先導ノードに加わるシーケンスを始めるようになっていることを特徴とする請求項３１に記載の無線メッシュネットワーク。
  33. 前記先導ノード及び複数の追随ノードは、前記スリープ期間内に前記送信期間よりも少ない電力を使用し、該複数の追随ノードの各々が、複数の将来のネットワーク間隔中に該先導ノードからの前記同期メッセージの継続受信の不在の下で該複数の将来のネットワーク間隔の該送信期間及びスリープ期間を計時するようになったタイマーを含むことを特徴とする請求項２５に記載の無線メッシュネットワーク。
  34. 前記ネットワークノードは、環境感知デバイスであることを特徴とする請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
  35. 前記情報は、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられることを特徴とする請求項３４に記載の無線メッシュネットワーク。
  36. 前記情報は、ガスの濃度に関連することを特徴とする請求項３４に記載の無線メッシュネットワーク。
  37. 前記情報は、環境属性に関連することを特徴とする請求項３４に記載の無線メッシュネットワーク。
  38. 前記１又は２以上の特性は、ＮＦＣタグを読み取ることによって割り当てられることを特徴とする請求項３４に記載の無線メッシュネットワーク。
  39. 産業安全モニタシステムであって、
    作業員に割り当てられ、該作業員のアイデンティティの情報を含む個人ＮＦＣタグと、
    場所に割り当てられた複数の場所ＮＦＣタグであって、場所に置かれた各場所タグが、該場所タグが置かれた該場所の情報を含む前記複数の場所ＮＦＣタグと、
    環境パラメータのデータを検出する少なくとも１つの携帯環境感知デバイスであって、（ｉ）前記個人ＮＦＣタグを読み取り、かつ該感知デバイスを使用する前記作業員の前記アイデンティティの前記情報を送信し、かつ（ｉｉ）前記複数の場所ＮＦＣタグのうちの少なくとも１つを読み取り、かつ該少なくとも１つの携帯環境感知デバイスによって読み取られた場所タグの前記場所の前記情報を送信するように構成された前記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと、
    前記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと通信し、かつ該少なくとも１つの携帯環境感知デバイスから（ｉ）環境パラメータの検出データと、（ｉｉ）該少なくとも１つの携帯環境感知デバイスを使用する前記作業員の前記アイデンティティの前記情報と、（ｉｉｉ）該少なくとも１つの携帯環境感知デバイスによって読み取られた場所タグの前記場所の情報とを受信する少なくとも１つのプロセッサと、
    を含み、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記感知デバイスを使用する前記作業員の環境パラメータを決定し、かつ該決定された環境パラメータの場所を決定するようにプログラムされる、
    ことを特徴とするシステム。
  40. 前記検出データと前記情報とを携帯環境感知デバイスデータログに格納する前記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスと通信するメモリを更に含むことを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
  41. 前記検出データと前記情報とをクラウドベースの又は他の遠隔ログ及び第２の携帯環境感知デバイスのうちの少なくとも一方に送信する無線送信機を更に含むことを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
  42. 作業員を識別するための前記割り当てタグは、名前、サイズ、体重、典型的な作業場所、職務権限、典型的な使用計器、既存の懸念、知得言語、過去の警報、過去のガス事象、過去の安全事象、及び過去のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
  43. 場所を識別するための前記割り当てタグは、空間内の場所、ＧＰＳ場所、該場所にある機器、該場所にある燃料源、該場所での既知の危険、該場所に対する典型的なガス濃度、該場所に対する環境条件、最近のガス事象、最近の人が倒れた警報、最近の警報、及び最近のメッセージのうちの１又は２以上を含む情報を用いてプログラムされることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
  44. 前記少なくとも１つの携帯環境感知デバイスは、多種ガス検出計器、ガス検出計器、保護マスク、安全ベルト、照明デバイス、落下阻止デバイス、熱検出器、火炎検出器、及び化学物質、生体、放射線、核、及び爆薬（ＣＢＲＮＥ）検出器のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
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