Efficient data transmission over BLE mesh metwork

Abstract

A system for transmitting data files from source nodes to a destination node uses a Bluetooth low energy (BLE) mesh network that can operate in a mesh mode and a pairing mode. The BLE mesh network can dynamically adjust an optimal path for transmitting a data file from each source node to the destination node by switching between the mesh mode and the pairing mode. The optimal path is determined or updated under the mesh mode to establish a BLE pairing connection for transmitting the data file under the pairing mode. In various embodiments, the system provides for efficient transmission of large data files such as photographic image files from pest control devices to a gateway device for analysis by edge computing.

Description

EFFICIENT DATA TRANSMISSION OVER BLE MESH METWORKTECHNICAL FIELD

[0001] The present disclosure relates generally to data transmission and more particularly to a method and apparatus for dynamically identifying optimal data paths for efficient transmission of large files using a Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network.BACKGROUND

[0002] Pest control devices are distributed in facilities such as kitchens and other food service plants for capturing pests and prevent their infestation. Once deployed, the devices need to be monitored for need of repositioning and / or replacement as well as for indication of pest infestation. For example, a pest control service provider may deploy many pest control devices such as sticky boards in a customer’s site and then visit the site on a periodic basis to monitor the status of each sticky board. Frequent visit may be desirable or necessary for effective pest control by ensuring effectiveness of the sticky boards and / or identifying signs of pest infestation. Such monitoring when performed manually is a tedious and time-consuming task. To automate such monitoring in a system with many pest control devices needs efficient means of communication for acquiring information from each of these pest control devices. The information may include large data files when the pest control devices do not have the computing power to process acquired information such as photographic images by themselves.SUMMARY

[0003] A system for transmitting data files from source nodes to a destination node uses a Bluetooth low energy (BLE) mesh network that can operate in a mesh mode and a pairing mode. The BLE mesh network can dynamically adjust an optimal path for transmitting a data file from each source node to the destination node by switching between the mesh mode and the pairing mode. The optimal path is determined or updated under the mesh mode to establish a BLE pairing connection for transmitting the data file under the  pairing mode. In various embodiments, the system provides for efficient transmission of large data files such as photographic image files from pest control devices to a gateway device for analysis by edge computing.

[0004] An example of a system for data acquisition, transmission, and analysis is provided. The system may include data acquisition devices each at a source node of multiple source nodes, a processing device at a destination node, and a Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network. The BLE mesh network may be configured to connect to each node of the multiple source nodes and the destination node and to operate in a mesh mode and a pairing mode. The BLE mesh network may be configured to: determine an optimal path between each source node of the multiple source nodes and the destination node using one or more optimization criteria under the mesh mode; switch from the mesh mode to the pairing mode upon determination of the optimal path; determine whether the optimal path remains optimal using the one or more optimization criteria under the pairing mode; switch from the pairing mode to the mesh mode to update the optimal path by repeating the determination of the optimal path under the mesh mode, and to switch from the mesh mode to the pairing mode upon completion of the update of the optimal path, in response to the optimal path being determined to be not optimal; and transmit a data file from the each source node to the destination node using the optimal path under the pairing mode.

[0005] An example of a method for acquiring, transmitting, and analyzing data is also provided. The method may include generating data files using data acquisition devices each at a source node of multiple source nodes and transmitting the data files to a processing device at a destination node using a Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network connected to each node of the multiple source nodes and the destination node. The transmission of the data file may include: operating the BLE mesh network in a mesh mode to determine an optimal path between each source node of the source nodes and the destination node using one or more optimization criteria; operating the BLE mesh network in a pairing mode upon determination of the optimal path; determining whether the optimal path remains optimal using the one or more optimization criteria under the pairing mode; operating the BLE mesh network in the mesh mode to update the optimal path by repeating the determination of the optimal path, and operating the BLE network in the pairing mode upon completion of the update  of the optimal path, in response to a determination that the optimal path does not remain optimal; and transmitting a data file from the each source node to the destination node using the optimal path under the pairing mode.

[0006] This Summary is an overview of some of the teachings of the present application and not intended to be an exclusive or exhaustive treatment of the present subject matter. Further details about the present subject matter are found in the detailed description and appended claims. The scope of the present invention is defined by the appended claims and their legal equivalents.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0007] The drawings illustrate generally, by way of example, various embodiments discussed in the present document. The drawings are for illustrative purposes only and may not be to scale.

[0008] FIG. 1 shows a block diagram illustrating an embodiment of a system for data acquisition and analysis, with data transmitted within the system using Bluetooth Low Energy (BLE) and BLE mesh network.

[0009] FIG. 2A-2C each shows an example of routing for internodal data transmission in a BLE mesh network.

[0010] FIG. 3 shows a flow chat illustrating an embodiment of a method for data transmission using BLE and BLE mesh network.

[0011] FIG. 4 shows a shows a flow chat illustrating an embodiment of a data transmission process in the system of FIG. 1.

[0012] FIG. 5 shows a block diagram illustrating an embodiment of a pest control system.

[0013] FIG. 6 shows a block diagram illustrating an embodiment of an insect trap, such as can be included in the system of FIG. 5.DETAILED DESCRIPTION

[0014] The following detailed description of the present subject matter refers to subject matter in the accompanying drawings which show, by way of illustration, specific aspects and embodiments in which the present subject matter may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present subject matter. References to “an” , “one” , or “various” embodiments in this disclosure are not  necessarily to the same embodiment, and such references contemplate more than one embodiment. The scope of the present invention is defined by the appended claims, along with the full scope of legal equivalents to which such claims are entitled.

[0015] The present subject matter relates to, among other things, a system and method for transmitting large data files from data acquisition devices, such as image files from pest control devices, using a hybrid approach based on Bluetooth Low Energy (BLE) and BLE mesh network. Monitoring status or performance of each pest control device, such as counting insects captured on a sticky board, using a manual process can be labor intensive and costly because it may require frequent visits by a pest control service provider to a customer site to visually inspect each of many pest control devices distributed over the site. Result of the visual inspection of each device can be used to determine whether that device needs repositioning or replacements and / or whether potential pest infestation is indicated. The service efficiency can be improved by monitoring these pest control devices remotely, for example by using a camera to capture an image of a sticky board and transmitting the image file to a processing device (e.g., in an edge computing controller or a network based control center) for analysis. As many pest control devices may be deployed in the customer’s facilities, there is a need for transmitting large data files (e.g., high-definition photographic image files) in an efficient manner from each camera to the processing device.

[0016] The present subject matter connects monitoring devices (e.g., cameras) for pest control devices (e.g., sticky boards) to a processing device using a BLE mesh network and dynamically optimizing a data path for transmitting a large data file (e.g., data representing a photographic image showing insects trapped on a sticky board) over the BLE mesh network. The data file can then be analyzed by the processing device, such as counting or estimating the insects captured and / or classifying the insects captured. If the processing device is an edge computing controller, results of the analysis can be transmitted to a control center such as on the pest control service’s network.

[0017] The present subject matter allows transmission of large data files of information acquired at source nodes (e.g., the pest control devices) to a  destination node (e.g., the processing device in an edge computing controller) over a BLE mesh network using:

[0018] · two connection modes: a mesh mode for determining an optimized path for transmitting a large data file from a source mode to the destination mode and a pairing mode for achieving fast large data file transmission using an existing optimal path between the source mode and the destination mode (i.e., a pairing connection) ;

[0019] · switches between the two connection modes for performance and time, with a node under the pairing mode to be switched to the mesh mode for determining a new optimal path in response to a measure of performance of the existing optimal path failing to meet one or more specified optimization criteria (e.g., a performance parameter or composite score falling below a specified threshold, or idle time of the node exceeding a specified time window) ;

[0020] · a tree topology that allows multiple paths to transmit large data files from multiple source nodes to the destination node simultaneously to increase data throughput; and

[0021] · edge computing performed at the destination node for a distributed data acquisition at the source nodes and a centralized computing at the destination node.

[0022] FIG. 1 shows a block diagram illustrating an embodiment of a system 100 for data acquisition and analysis, with data transmitted within the system using BLE and BLE mesh network. System 100 includes data acquisition (DA) devices 104A, 104B, 104C, 104D, 104E, 104F, …each at a source node (also referred to as a starting node or an originating node) , a processing device 102 at a destination node, and a BLE mesh network 106 connecting to each node of all the source nodes and the destination node. BLE mesh network 106 can operate in a mesh mode and a pairing mode and can:

[0023] · determine an optimal path between each source node of the source nodes and the destination node using one or more optimization criteria under the mesh mode;

[0024] · switch from the mesh mode to the pairing mode upon determination of the optimal path;

[0025] · determine whether the optimal path remains optimal using the one or more optimization criteria under the pairing mode;

[0026] · switch from the pairing mode to the mesh mode to update the optimal path by repeating the determination of the optimal path under the mesh mode and to switch from the mesh mode to the pairing mode upon the update of the optimal path in response to the optimal path being determined to be not optimal; and

[0027] · transmit a data file from the each source node to the destination node using the optimal path under the pairing mode.

[0028] When a data file is to be transmitted from a source node (one node of nodes A-F) to a destination node (another node of nodes A-F) , the source node sends a route request (RREQ) to various nodes in the BLE mesh network to request a route to the destination node. A route reply (RREP) is generated when the RREQ reaches the destination node or an intermediate node that has the route to the destination node in its reserved route cache. Routes (paths) between various pairs of nodes (e.g., “optimal paths” as discussed herein) can be determined and saved as reserved routes for use when needed. FIG. 2A-2C each show an example of routing for internodal data transmission from a source node to a destination node in a BLE mesh network connecting to nodes A-F. Such routing mechanism can be applied in BLE mesh network 106. FIG. 2A shows node D sends an RREQ to each of nodes B, C, E, F, and G. A reserved path (e.g., an existing or known optimal path) exists for data transmission from node D to node A via node B. FIG. 2B shows node G sends an RREQ to each of nodes D and F, and node F sends an RREQ to each of nodes D and G. Reserved paths are available for data transmission from each of nodes E, F, and G to node A via nodes D and B. FIG. 2C shows an RREP is transmitted from node E to node A via nodes D and B. A route for data transmission from node A to node E via node B and D is then determined.

[0029] Multiple routes (data transmission paths) between the source node and the destination node may be identified, but some of the routes may provide for higher efficiency and / or better quality of data transmission over the BLE mesh network than other routes. Identifying an optimal path for use as the route for data transmission is particularly important when large data files are being transmitted over the BLE mesh network, as large data files are more likely be  corrupted during transmission and more likely cause traffic jam in the BLE mesh network.

[0030] Referring back to FIG. 1, BLE mesh network 106 connects to each of the source nodes (DA devices 104) and the destination node (processing device 102) using a tree topology with the destination node at a root of a tree and the source nodes distributed on branches of the tree. This tree topology allows data transmission via multiple paths multiple source nodes to the destination node simultaneously. In various embodiments, BLE mesh network 106 can be established using a mobile device (installed with a Mobile App) to provision its nodes.

[0031] In various embodiments, the one or more optimization criteria for determining the optimal path can include one or more performance metrics and respective one or more performance thresholds. The optimal path is determined under the mesh mode to be used as a BLE pairing connection for use under the pairing mode. The optimal path can be determined as a path having each performance metric equal to or large than (or smaller than, depending on the nature of the metric) the respective performance threshold. In one embodiment, BLE mesh network 106 computes a composite performance score being a function of the one or more performance metrics and compares the performance score to a performance threshold score. The optimal path can be determined as a path having the composite performance score equal to or large than the performance threshold score.

[0032] In various embodiments, BLE mesh network 106 can establish BLE pairing connections for all the source nodes, node by node, according to the optimal path determined between each source node and the destination node. Once established, BLE mesh network 106 can monitor each BLE pairing connection to determine whether it remains the optimal path according to the one or more optimization criteria. In response to a determination that a BLE pairing connection for a source node fails to remain the optimal path, BLE mesh network 106 can switch to the mesh mode to establish a new BLE pairing connection for that source node by determining a new optimal path between that source node and the destination node using the one or more optimization criteria. Once determined, BLE mesh network 106 can switch back to the pairing mode  with the new optimal path determined for that source node being the BLE pairing connection for the source node.

[0033] Once a data file is generated by any of the DA devices 104, it can be transmitted from its source node to processing device 102 at the destination node under the paring mode using an established BLE pairing connection (also referred to as a data tunnel) . In one embodiment, the transmission of the data file is initiated upon generation of the data file by the DA device. In another embodiment, the transmission of the data file is initiated is response to a data acquisition command received by the DA device from processing device 102 (which can generate and / or relay the data acquisition command) .

[0034] Processing device 102 can validate and process the data files received at the destination bode from the source nodes. In various embodiments, processing device 102 can be an edge computing controller that processes data acquired by all the DA devices connected to it via BLE mesh network 106 as edge computing and transmits results of the processing to a network-based control center, as further discussed by an example below, with reference to FIG. 5.

[0035] In various embodiments, the one or more performance metrics of the one or more optimization criteria can each include a quantitative measure, e.g., a parameter value or a composite score. Examples of the one or more performance metrics associated with a path between a source node and the destination node (for determining whether the path is an optimal path) can include any one or more of the following:

[0036] i. a distance of the path (e.g., number of intermediate (relay) nodes between the source node and the destination node, also referred to as number of “hops” ) ;

[0037] ii. a message success rate (MSR) associated with the path;

[0038] iii. a received signal strength indicator (RSSI) associated with the path;

[0039] iv. a workload of the BLE mesh network associated with the path;

[0040] v. a throughput for each pair of nodes in path; and / or

[0041] vi. a field assigned weight associated with the path (additional info from installation) –this information may need to be weighted appropriately because it is provided manually.

[0042] Metrics i-v can be collected automatically, while metric vi is entered manually.

[0043] Each of performance metrics i-vi captures an important aspect of the communication between nodes in BLE mesh network 106, while any one of them alone may not be considered to be capturing a sufficiently complete picture of the performance of a data path. Therefore, it can be advantageous to combine two or more of these metrics in a way that yields a single performance score as a measure of performance of the data path. For example, RSSI (-100 to 0 dBm) and MSR (0 to 100%) can be selected as relevant metrics for measuring the performance of a data path between nodes in BLE mesh network 106. These two metrics can be combined to determine a single performance score for each data path in the network, for example using: score = A× (1 – (-100 / RSSI) ) + B×MSR, where A and B are weighting factors for RSSI and MSR, respectively, and can be experimentally determined. In various embodiments, the one or more performance thresholds and / or the performance threshold score can be empirically determined.

[0044] DA devices 104 can each be implemented using a combination of hardware and software to perform data acquisition and transmission tasks required by application of the present subject matter. Processing device 102 can be implemented using a combination of hardware and software to perform edge computing tasks required by applications of the present subject matter. For example, the data processing circuitry of processing device 102 may be implemented using an application-specific circuit constructed to perform one or more particular functions or a general-purpose circuit programmed to perform such function (s) . Such a general-purpose circuit includes, but is not limited to, a microprocessor or a portion thereof, a microcontroller or portions thereof, and a programmable logic circuit or a portion thereof.

[0045] In various embodiments, system 100 can be applied to a pest control system with pest control devices as DA devices 104 and a gateway device as processing device 102. For example, the pest control devices each include a sticky board to capture insects and a light source to emit a light to lure the insects to the sticky board. These pest control devices are each installed with a camera for capturing a photographic image of its sticky board and a BLE board for transmitting a data file representing the photographic image (and referred to as smart insect traps or smart fly lights) to the gateway device. System 100, using BLE and BLE mesh network as discussed herein, allows large data files  (e.g., multi-megabyte high-definition photographic image files) to be transmitted from the cameras to the gateway devices in an efficient manner. This example is further discussed below with reference to FIGS. 5 and 6.

[0046] FIG. 3 shows a flow chat illustrating an embodiment of a method 310 for data transmission from multiple source nodes to a destination node using BLE and BLE mesh network. For example, method 310 can be performed using system 100, with the DA devices 104 at the multiple source nodes generating data files and transmitting data files to processing device 104 at the destination node.

[0047] At 311, data files are generated using data acquisition devices each at a source node. The data files can include large data files such as image files of megabyte sizes. In one embodiment, the data acquisition devices include pest control devices each including a pest trap to capture pests and a monitoring device to monitor a status of the pest trap and generate a data file including information indicative of the status of the pest trap. An example of the pest control devices includes a sticky board as the pest trap and a camera as the monitoring device. The data files can each include data representing a photographic image showing insects captured on the sticky board.

[0048] At 312, the data files are transmitted from the source nodes to a processing device at a destination node using a BLE mesh network connected to the source nodes and the destination node. In one embodiment, edge computing is performed using the processing device to analyze the data files received at the destination node. The transmission at 312 can include steps 312-317.

[0049] At 313, the BLE mesh network operates in a mesh mode to determine an optimal path between each source node and the destination node using one or more optimization criteria. The one or more optimization criteria can include, for example, one or more performance metrics and respective one or more performance thresholds, as discussed above for BLE mesh network 106. In one embodiment, a performance score is computed as a function of the one or more performance metrics, and the optimal path is determined using the performance score and a performance threshold score. In one embodiment, the performance score is computed as a function of multiple performance metrics, such as a function of an RSSI and an MSR. Weighting factors can be applied to the  multiple performance metrics for computing the performance score, for example as empirically determined.

[0050] At 314, the BLE mesh network operates in a pairing mode upon determination of the optimal path. At 315, under the pairing mode, whether the optimal path remains optimal using the one or more optimization criteria is determined, such as periodically or when a need for data transmission using the optimal path arises. At 316, if the optimal path does not remain optimal, the BLE mesh network operates in the mesh mode to update the optimal path by repeating the determination of the optimal path at 313. Once the optimal path is updated, the BLE mesh network operates in the pairing mode again. At 317, if the optimal path remains optimal, the BLE mesh network remains in the pairing mode, and a data file is transmitted from its source node to the destination node using the optimal path determined at 313 or updated at 316.

[0051] In one embodiment, once the data files are received by the processing devices at the destination node, edge computing is performed. The results of the edge computing are transmitted to a network based control center using at least one of WiFi or a cellular network. In one embodiment, to perform method 310, the BLE mesh network is established by using a mobile device to provision nodes including the source nodes and the destination node.

[0052] FIG. 4 shows a shows a flow chat illustrating an embodiment of a data transmission process 420 that can be performed in a BLE mesh network, such as BLE mesh network 106. In various embodiments, data transmission process 420 can be applied for transmitting large data files (e.g., megabyte photographic image files) from a source node to a destination node.

[0053] At 421, data transmission process 420 for sending a data file starts when the data file is ready to be transmitted from the source node.

[0054] At 422, whether an existing route (e.g., a BLE paring connection established using a predefined optimal path) from the source node to the destination node found exists is checked. At 423, if no existing route is found at 422, routing information is queried. At 424, whether routing information for establishing a route (e.g., a new optimal path) is found is checked. The routing information is queried at 423 until it is found at 424. Method 310 can be applied to query the routing information at 423 and 424 in mesh mode until a new  optimal path is found, with the rest of data transmission process 420 performed in the pairing mode.

[0055] At 425, when a viable route is found at 422 or 424, a request for establishing the connection is sent. In one example, the request is a Generic Attribute Profile (GATT) connection establishment request. At 426, whether the requested connected (e.g., the GATT connection) has been successfully established in a defined time window is checked. At 427, if the requested connection has not been established at 426, the connection request is resent at 425 after a waiting period (e.g., a few seconds) .

[0056] At 428, when the requested connected has been successfully established at 426, a data file acquisition request is sent. At 429, whether a peer-ready confirmation has been successfully received is checked. If the confirmation has not been successfully received at 429, the data file acquisition request is re-sent at 428. At 430, when the confirmation has been successfully received at 429, the transmission of the data file starts. At 431, whether the transmission of the data file has successfully finished is checked. If the transmission of the data file has not successfully finished at 431, the data file acquisition request is re-sent at 428. At 432, when the transmission of the data file has successfully finished at 431, the resource and the connection are disposed as the conclusion of the process of sending the data file. At 433, data transmission process 420 for sending the data file ends.

[0057] FIG. 5 shows a block diagram illustrating an embodiment of a pest control system 540. Pest control system 540 include multiple pest control devices 504A-504N, a gateway device 502 communicating with pest control devices 504A-504N using a BLE mesh network 500, a control center 544 on a network 542 that communicates with gateway device 502, and a mobile device 546 (e.g., a smartphone) that communicates with network 542 and gateway device 502. BLE mesh network 500 can represent an example of BLE mesh network 100 used in a pest control system. Mobile device 546 can be used to provision the nodes to establish BLE mesh network 500, with each of pest control devices 504A-504N at a source node and gateway device 502 at a destination node.

[0058] FIG. 6 shows a block diagram illustrating an embodiment of a pest control device 604, which can represent a non-restrictive example for each of  pest control devices 504A-504N. Pest control device 604 (also referred to as a fly light) includes an insect trap 650 to capture insects and a monitoring device 652 to monitor a status of insect trap 650 and generate a data file including information indicative the status of insect trap 650. In the illustrated embodiment, insect trap 650 includes a sticky board 654 to capture insects and a light source 656 to emit a light that lures the insects to the sticky board. Monitoring device 652 includes a camera to capture a photographic image of insects trapped on sicky board 654 and generate an image data file representing the captured photographic image. In the illustrated embodiment, monitoring device 652 includes a BLE board 660 to function as a data transceiver that can transmit and relay data files in BLE mesh network 500. For example, BLE board 660 includes a system-on-a-chip microcontroller with integrated 2.4 GHz Wi-Fi and BLE, to allow communication with other devices via a BLE Mesh network or a BLE pairing connection. In another embodiment, pest control device 604 can be coupled to a separate device (e.g., a BLE repeater) , which can include the system-on-a-chip microcontroller or other circuitry to allow communication with other devices via the BLE Mesh network or the BLE pairing connection. In various embodiments, pest control devices 504A-504N can include any one or more types of pest control devices for which remote monitoring of status is desirable.

[0059] Referring back to FIG. 5, gateway device 502 can represent an example of processing device 102 can operate as a BLE client to discover pest control devices 504A-504N in its vicinity and to receive the data files including information (e.g., a photographic image) indicative status of insect traps of these pest control devices. In various embodiments, the information indicative the status of the insect trap in each of pest control devices 504A-504N can be acquired and transmitted to gateway device 502 according to a schedule, such as on a periodic basis. Gateway device 502 can analyze the received data files and transmit the results of analysis to control center 544, for example via WiFi or a cellular network.

[0060] Pest control system 540 is illustrated in FIG. 5 as an example rather than a limitation of an application of the present subject matter. In various embodiments, pest control system 540 can include one or more gateway devices each communicating with multiple pest control devices using a BLE mesh  network. For example, control center 544 can be in a pest control service provider’s network that communicates with multiple customer sites each having one or more gateway devices communicatively coupled to a system of strategically positioned pest control devices using one or more BLE mesh networks. In various embodiments, pest control system 540 can be part of a larger facilities management system in which the one or more gateway devices in each customer’s site communicatively coupled various types of devices using one or more BLE mesh networks. The various types of devices can include, for example, pest control devices, warewashing devices, fire suppression systems, and the like in a food service establishment, or pest control devices, warewashing devices, fire suppression systems, office appliances, water safety devices, boilers, laundry machines, housekeeping appliances, cooling towers, pool and spa, and the like in a lodging facility.

[0061] Some non-limiting examples (Examples 1-20) of the present subject matter are provided as follows:

[0062] In Example 1, a system for data acquisition, transmission, and analysis may include data acquisition devices each at a source node of multiple source nodes, a processing device at a destination node, and a Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network. The BLE mesh network may be configured to connect to each node of the multiple source nodes and the destination node, to operate in a mesh mode and a pairing mode, and to:

[0063] · determine an optimal path between each source node of the multiple source nodes and the destination node using one or more optimization criteria under the mesh mode;

[0064] · switch from the mesh mode to the pairing mode upon determination of the optimal path;

[0065] · determine whether the optimal path remains optimal using the one or more optimization criteria under the pairing mode;

[0066] · switch from the pairing mode to the mesh mode to update the optimal path by repeating the determination of the optimal path under the mesh mode, and to switch from the mesh mode to the pairing mode upon completion of the update of the optimal path, in response to the optimal path being determined to be not optimal; and

[0067] · transmit a data file from the each source node to the destination node using the optimal path under the pairing mode.

[0068] In Example 2, the subject matter of Example 1 may optionally be configured such that the one or more optimization criteria include multiple performance metrics, and the BLE mesh network is configured to:

[0069] · determine a performance score being a function of the multiple performance metrics; and

[0070] · determine the optimal path by comparing the performance score to a performance threshold score.

[0071] In Example 3, the subject matter of Example 2 may optionally be configured such that the BLE mesh network is configured to compute the performance score as a function of a received signal strength indicator (RSSI) and a message success rate (MSR) .

[0072] In Example 4, the subject matter of any one or any combination of Examples 1 to 3 may optionally be configured such that the BLE mesh network has a tree topology allowing multiple files of the data files to be transmitted from two or more source nodes of the multiple source nodes to the destination node simultaneously.

[0073] In Example 5, the subject matter of any one or any combination of Examples 1 to 4 may optionally be configured such that processing device is configured to validate and process the data files received at the destination node from the multiple source nodes.

[0074] In Example 6, the subject matter of any one or any combination of Examples 1 to 5 may optionally be configured such that the data acquisition devices each include a pest control device including an insect trap configured to capture insects and a monitoring device configured to monitor a status of the insect trap and to generate a data file including information indicative of the status of the insect trap.

[0075] In Example 7, the subject matter of Example 6 may optionally be configured such that the insect trap includes a sticky board configured to capture insects, and the monitoring device includes a camera to capture a photographic image of insects trapped on the sicky board and to generate an image data file representing the captured photographic image.

[0076] In Example 8, the subject matter of any one or any combination of Examples 6 and 7 may optionally be configured such that the pest control device includes a BLE board configured to perform data transmission within the BLE mesh network.

[0077] In Example 9, the subject matter of any one or any combination of Examples 1 to 8 may optionally be configured to further include a gateway device at the destination node, the gateway device including the processing device.

[0078] In Example 10, the subject matter of Example 9 may optionally be configured to further include a remote control center configured to be communicatively coupled to the gateway device via a telecommunication network and to receive results of the analysis of the data files from the gateway device.

[0079] In Example 11, a method for acquiring, transmitting, and analyzing data is provided. The method may include generating data files using data acquisition devices each at a source node of multiple source nodes and transmitting the data files to a processing device at a destination node using a Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network connected to each node of the multiple source nodes and the destination node. The transmission of the data file may include:

[0080] · operating the BLE mesh network in a mesh mode to determine an optimal path between each source node of the source nodes and the destination node using one or more optimization criteria;

[0081] · operating the BLE mesh network in a pairing mode upon determination of the optimal path;

[0082] · determining whether the optimal path remains optimal using the one or more optimization criteria under the pairing mode;

[0083] · operating the BLE mesh network in the mesh mode to update the optimal path by repeating the determination of the optimal path, and operating the BLE network in the pairing mode upon completion of the update of the optimal path, in response to a determination that the optimal path does not remain optimal; and

[0084] · transmitting a data file from the each source node to the destination node using the optimal path under the pairing mode.

[0085] In Example 12, the subject matter of using the one or more optimization criteria as found in Example 11 may optionally include using one or more performance metrics and respective one or more performance thresholds.

[0086] In Example 13, the one or more performance metrics as found in Example 12 may optionally include at least one of:

[0087] · a distance of a path between the each source node and the destination node;

[0088] · a message success rate (MSR) associated with the path;

[0089] · a received signal strength indicator (RSSI) associated with the path;

[0090] · a workload of the BLE mesh network associated with the path;

[0091] · a throughput for each pair of nodes in the path; or

[0092] · a field assigned weight associated with the path.

[0093] In Example 14, the one or more performance metrics as found in any one or any combination of Examples 12 and 13 may optionally include multiple performance criteria, and the subject matter of using the one or more optimization criteria as found in any one or any combination of Examples 12 and 13 may optionally include determining a performance score being a function of the multiple performance metrics and comparing the performance score to a performance threshold score.

[0094] In Example 15, the subject matter of determining the performance score as found in Example 14 may optionally include computing the performance score as a function of a received signal strength indicator (RSSI) and a message success rate (MSR) .

[0095] In Example 16, the subject matter of generating the data files using the data acquisition devices as found in any one or any combination of Examples 11 to 15 may optionally include generating the data files using pest control devices each including an insect trap configured to capture insects and a monitoring device configured to monitor a status of the insect trap and to generate a data file including information indicative of the status of the insect trap.

[0096] In Example 17, the subject matter of Example 16 may optionally further include using a sticky board as the insect trap and a camera as the monitoring device.

[0097] In Example 18, the subject matter of any one or any combination of Examples 11 to 17 may optionally include performing edge computing using the processing device to analyze the data files received by the processing device.

[0098] In Example 19, the subject matter of Example 18 may optionally include transmitting results of the edge computing to a network based control center using at least one of WiFi or a cellular network.

[0099] In Example 20, the subject matter of any one or any combination of Examples 11 to 19 may optionally include using a mobile device to provision nodes including the source nodes and the destination node to establish the BLE mesh network.

[0100] The foregoing examples are not limiting or exclusive, and the scope of the present subject matter is to be determined by the specification as a whole, including the claims and drawings.

[0101] The above description includes references to the accompanying drawings, which form a part of the detailed description. The drawings show, by way of illustration, varying embodiments in which the invention can be practiced. The application also refers to “examples. ” Such examples can include elements in addition to those shown or described. The foregoing examples are not intended to be an exhaustive or exclusive list of examples and variations of the present subject matter.

[0102] This application is intended to cover adaptations or variations of the present subject matter. It is to be understood that the above description is intended to be illustrative, and not restrictive. The scope of the present invention should be determined with reference to the appended claims, along with the full scope of legal equivalents to which such claims are entitled.

Claims

1.A system for data acquisition, transmission, and analysis, the system comprising:data acquisition devices each at a source node of multiple source nodes;a processing device at a destination node; anda Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network configured to connect to each node of the multiple source nodes and the destination node, to operate in a mesh mode and a pairing mode, and to:determine an optimal path between each source node of the multiple source nodes and the destination node using one or more optimization criteria under the mesh mode;switch from the mesh mode to the pairing mode upon determination of the optimal path;determine whether the optimal path remains optimal using the one or more optimization criteria under the pairing mode;switch from the pairing mode to the mesh mode to update the optimal path by repeating the determination of the optimal path under the mesh mode, and to switch from the mesh mode to the pairing mode upon completion of the update of the optimal path, in response to the optimal path being determined to be not optimal; andtransmit a data file from the each source node to the destination node using the optimal path under the pairing mode.2.The system of claim 1, wherein the one or more optimization criteria comprise multiple performance metrics, and the BLE mesh network is configured to:determine a performance score being a function of the multiple performance metrics; anddetermine the optimal path by comparing the performance score to a performance threshold score.3.The system of claim 2, wherein the BLE mesh network is configured to compute the performance score as a function of a received signal strength indicator (RSSI) and a message success rate (MSR) .4.The system of claim 1, wherein the BLE mesh network has a tree topology allowing multiple files of the data files to be transmitted from two or more source nodes of the multiple source nodes to the destination node simultaneously.5.The system of claim 4, wherein the processing device is configured to validate and process the data files received at the destination node from the multiple source nodes.6.The system of claim 5, wherein the data acquisition devices each comprise a pest control device including:an insect trap configured to capture insects; anda monitoring device configured to monitor a status of the insect trap and to generate a data file including information indicative of the status of the insect trap.7.The system of claim 6, wherein the insect trap comprises a sticky board configured to capture insects, and the monitoring device comprises a camera to capture a photographic image of insects trapped on the sicky board and to generate an image data file representing the captured photographic image.8.The system of claim 6, wherein the pest control device comprises a BLE board configured to perform data transmission within the BLE mesh network.9.The system of claim 8, further comprising a gateway device at the destination node, the gateway device including the processing device.10.The system of claim 9, further comprising a remote control center configured to be communicatively coupled to the gateway device via a  telecommunication network and to receive results of the analysis of the data files from the gateway device.11.A method for acquiring, transmitting, and analyzing data, the method comprising:generating data files using data acquisition devices each at a source node of multiple source nodes; andtransmitting the data files to a processing device at a destination node using a Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network connected to each node of the multiple source nodes and the destination node, the transmitting including:operating the BLE mesh network in a mesh mode to determine an optimal path between each source node of the source nodes and the destination node using one or more optimization criteria;operating the BLE mesh network in a pairing mode upon determination of the optimal path;determining whether the optimal path remains optimal using the one or more optimization criteria under the pairing mode;operating the BLE mesh network in the mesh mode to update the optimal path by repeating the determination of the optimal path, and operating the BLE network in the pairing mode upon completion of the update of the optimal path, in response to a determination that the optimal path does not remain optimal; andtransmitting a data file from the each source node to the destination node using the optimal path under the pairing mode.12.The method of claim 11, wherein using the one or more optimization criteria comprises using one or more performance metrics and respective one or more performance thresholds.13.The method of claim 12, wherein the one or more performance metrics comprise at least one of:a distance of a path between the each source node and the destination node;a message success rate (MSR) associated with the path;a received signal strength indicator (RSSI) associated with the path;a workload of the BLE mesh network associated with the path;a throughput for each pair of nodes in the path; ora field assigned weight associated with the path.14.The method of claim 13, wherein the one or more performance metrics comprise multiple performance criteria, and using the one or more optimization criteria comprises:determining a performance score being a function of the multiple performance metrics; andcomparing the performance score to a performance threshold score.15.The method of claim 14, wherein determining the performance score comprises computing the performance score as a function of a received signal strength indicator (RSSI) and a message success rate (MSR) .16.The method of claim 11, wherein generating the data files using the data acquisition devices comprises generating the data files using pest control devices each including an insect trap configured to capture insects and a monitoring device configured to monitor a status of the insect trap and to generate a data file including information indicative of the status of the insect trap.17.The method of claim 16, further comprising using a sticky board as the insect trap and a camera as the monitoring device.18.The method of claim 16, further comprising performing edge computing using the processing device to analyze the data files received by the processing device.19.The method of claim 18, further comprising transmitting results of the edge computing to a network based control center using at least one of WiFi or a cellular network.20.The method of claim 11, further comprising using a mobile device to provision nodes including the source nodes and the destination node to establish the BLE mesh network.

Images