JP5041871B2 - Host computer and wireless network system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption of each node by allowing multiplexed information for use in communication of a wake-up signal to be assigned and shared with less power consumption and resources in a wireless communication system where a plurality of nodes perform asynchronous communication. <P>SOLUTION: Normally, a reception mode is operated in a sleep mode in which a data reception function (S120) is disabled. A transmission node transmits the wake-up signal for enabling the data reception function, to a data transmission destination node. At this time, the transmission mode calculates multiplexed information of the data transmission destination node on the basis of a network address of the data transmission destination node (S210), and transmits the wake-up signal on the basis of the calculated multiplexed information (S220). Only when receiving the wake-up signal corresponding to multiplexed information of the reception node itself, the reception mode is switched to an active mode in which the data reception function (S140) is enabled. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、例えば、センサー端末が構成するネットワークにおけるホスト計算機および無線ネットワーク・システムに関するものである。 The present invention is, for example, relates to sulfo strike computer and a wireless network system put to a network sensor terminal configuration.

多地点にバッテリ駆動のセンサー端末を配置し、無線ネットワークにより端末同士を相互接続し、各地点において、異常検出を行ったり、環境モニタリングを行ったりするシステムをセンサーネットワーク・システムと呼んでいる。こうしたセンサーネットワーク・システムでは、センサー端末同士を相互接続するための無線通信規格として、ZigBee規格がある。   A system in which battery-powered sensor terminals are arranged at multiple points, the terminals are interconnected by a wireless network, and abnormality detection or environmental monitoring is performed at each point is called a sensor network system. In such a sensor network system, there is a ZigBee standard as a wireless communication standard for interconnecting sensor terminals.

このZigBee規格では、前記システムを広範囲に敷設できるように、マルチホッピング通信に関する規定があり、無線が直接届かない距離に配置された端末間であっても、間に配置された中継端末がパケットを中継することで、通信が可能な方式をとっている。
このようなシステムのセンサー端末は、ZigBee規格では、End Deviceと呼ばれており、異常発生時などに通信要求があった場合だけ、通信機能を有効にし、それ以外の場合は通信機能を停止することでバッテリ駆動による長時間動作を実現している。
In this ZigBee standard, there is a provision regarding multi-hopping communication so that the system can be laid out over a wide range, and even between terminals arranged at a distance where radio does not reach directly, a relay terminal arranged between them transmits packets. A system that allows communication by relaying is adopted.
The sensor terminal of such a system is called End Device in the ZigBee standard, and only activates the communication function when there is a communication request when an abnormality occurs, and stops the communication function otherwise. In this way, long-time operation by battery drive is realized.

一方、中継端末は、ZigBee規格においては、Router(ルーター)と呼ばれている。Routerは、非同期に発生し得るEnd Deviceからの通信要求を中継するために、常時、無線通信機能を有効にしておくことが求められている。従って、Routerは電力の消耗が激しいので、バッテリを電源とするのではなく、商用電源等により外部から電力を供給する必要がある。   On the other hand, the relay terminal is called a router in the ZigBee standard. The Router is required to always enable the wireless communication function in order to relay a communication request from End Device that can occur asynchronously. Therefore, since the router consumes a lot of power, it is necessary not to use a battery as a power source but to supply power from the outside with a commercial power source or the like.

更に、End Device(センサー端末)においても、非同期に無線パケット受信を行う必要があるシステムでは、常時無線通信機能を有効にしておく必要がある。例えば、多地点に様々に異常を検出するセンサーを配置した異常検出システムにおいて、ある特定のセンサーから異常が通知された場合、他のセンサーの情報を読み出すことができれば、発生した異常状態の詳細をより詳しく知ることが可能になる。このような通信は、異常を検出していないEnd Deviceにとっては、全くの非同期に発生する通信である。このような非同期の通信を可能にするためには、End Deviceは、無線通信機能を常に有効にしておく必要がある。   Further, even in an end device (sensor terminal), in a system that needs to receive radio packets asynchronously, it is necessary to always enable the radio communication function. For example, in an anomaly detection system in which sensors for detecting anomalies at various points are arranged, if an anomaly is notified from a specific sensor, the details of the anomaly status that has occurred can be obtained if information from other sensors can be read. It becomes possible to know more in detail. Such communication is communication that occurs completely asynchronously for an end device that has not detected an abnormality. In order to enable such asynchronous communication, End Device needs to always enable the wireless communication function.

例えば、特許文献1の無線LAN端末(以下、無線端末または端末とする)は、無線端末に関する低電力手法を示したものであるが、低電力効果が得られるのは、イベントに同期して通信を行う端末側だけである。しかも、無線端末の意思だけで電源投入と通信開始を決めていて、サーバ側からの無線端末の起動については触れられていないし、サーバ側からの無線端末の起動は構成上出来ない。更に、サーバ側、すなわち非同期に通信を受け付ける側は、常時通信機能を有効にしておく必要ある。この点は、前記、センサー端末と中継端末の関係や、前記、異常検出システムの例に示した「異常を検出していないEnd Device」と同じである。つまり、非同期に通信を受け付けるサーバ側もバッテリを電源として用いた場合には長時間動作することが不可能である。
しかしながら、無線センサーネットワークは、屋外等、インフラ設備の整っていない場所に設置されることがある。このような場合、中継端末や通信を受け付ける側の端末についても省電力を実現して電力供給をバッテリで行うことができれば、中継端末や通信を受け付ける側の端末についても設置場所に制限がなくなり、しかも低コストでシステムの構築を行うことが可能となる。
特開2004−153359号公報
For example, the wireless LAN terminal of Patent Document 1 (hereinafter referred to as a wireless terminal or a terminal) shows a low power technique for a wireless terminal, but the low power effect can be obtained by communicating in synchronization with an event. Only on the terminal side. Moreover, power-on and communication start are determined only by the intention of the wireless terminal, and the activation of the wireless terminal from the server side is not mentioned, and the activation of the wireless terminal from the server side cannot be configured. Furthermore, the server side, that is, the side that accepts communication asynchronously needs to always have the communication function enabled. This is the same as the relationship between the sensor terminal and the relay terminal and “End Device not detecting an abnormality” shown in the example of the abnormality detection system. That is, the server side that accepts communication asynchronously cannot operate for a long time when the battery is used as a power source.
However, the wireless sensor network may be installed in a place where infrastructure facilities are not prepared, such as outdoors. In such a case, if the relay terminal and the terminal that accepts communication can achieve power saving and power can be supplied by a battery, there is no restriction on the installation location for the relay terminal and the terminal that accepts communication, In addition, the system can be constructed at low cost.
JP 2004-153359 A

従来の無線センサーネットワークは前記のように構成されており、サーバ側から端末のバッテリのオン・オフを自由に指定できず、サーバからの非同期の通信を許すとすれば端末における十分な省電力が図れないという課題がある。
また従来のシステムでは、中継端末を含めて、通信が必要になった時から通信終了時までのみ電源が投入されるという木目細かな制御ができず、省電力が十分でないという課題がある。
The conventional wireless sensor network is configured as described above, and it is not possible to freely specify on / off of the battery of the terminal from the server side, and if the asynchronous communication from the server is allowed, sufficient power saving in the terminal can be achieved. There is a problem that it cannot be planned.
In addition, in the conventional system, there is a problem in that detailed control that power is turned on only from the time when communication is necessary until the end of communication, including the relay terminal, cannot be performed, and power saving is not sufficient.

そこで、無線データ通信手段とは別に、データ通信の開始に際して、データ送信端末がウェークアップ信号を用いて、データ受信端末をウェークアップさせる無線手段を備える方法が考えられる。
ウェークアップ手段を備える受信側の無線端末は、常態ではデータ通信機能を停止した低消費電力なSLEEP(スリープ)モードに設定されていて、ウェークアップ信号を検出した場合、すなわち、データ通信要求を検知した場合にだけ、ウェークアップしてデータ通信機能を有効にする。これにより、無線端末を非常に低消費電力にすることが可能となる。
Therefore, a method including wireless means for causing the data transmitting terminal to wake up the data receiving terminal using a wake-up signal at the start of data communication can be considered separately from the wireless data communication means.
The wireless terminal on the receiving side provided with the wake-up means is normally set in a low power consumption SLEEP (sleep) mode in which the data communication function is stopped, and when a wake-up signal is detected, that is, when a data communication request is detected. Only wake up to enable data communication function. As a result, it is possible to reduce the power consumption of the wireless terminal.

前記、ウェークアップ信号の検出処理では、間欠的な電波強度計測を行い、アドレスのチェックなどを行わずに、計測した電波強度に基づいてウェークアップ信号が検出される。このため、データ送信側の無線端末においてもデータ受信側の無線端末においてもウェークアップ手段による消費電力を非常に小さくすることができるというメリットがある。   In the wake-up signal detection process, intermittent radio wave intensity measurement is performed, and a wake-up signal is detected based on the measured radio wave intensity without performing address check or the like. For this reason, there is a merit that the power consumption by the wake-up means can be extremely reduced in both the data transmission side radio terminal and the data reception side radio terminal.

しかし、一方で、ウェークアップ手段にはウェークアップさせる端末を指定することができないというデメリットがある。ウェークアップさせる端末を指定できないということは、データ送信端末が送信したウェークアップ信号を検出し得る範囲に配置された全ての端末が一旦ウェークアップすることになるため、データ通信に関係の無い端末にとっては無駄な電力消費が発生する。
さらに、前記データ通信に関係の無い端末がウェークアップしたことにより消費される電力はシステムが予定する動作とは無関係に消費される電力であるため、個々の端末についてのバッテリ寿命の予測を困難にさせることにつながる。
However, on the other hand, the wake-up means has a demerit that a terminal to wake up cannot be specified. The fact that the terminal to wake up cannot be specified means that all terminals arranged in a range where the wake-up signal transmitted by the data transmitting terminal can be detected will be woken up once, which is useless for terminals not related to data communication. Power consumption occurs.
Furthermore, since the power consumed when a terminal unrelated to the data communication is woken up is consumed regardless of the operation planned by the system, it is difficult to predict the battery life of each terminal. It leads to things.

このような課題を軽減させる手法として、個々の装置に周波数チャネルやタイムスロットを割り付け、データ送信端末がデータを受信させたい受信端末に割り付けられた周波数チャネルやタイムスロットに対してウェークアップ信号を出力するようにした多元接続手法を適用することが考えられる。
そこで、多元接続手法を用いる場合は、データ送信端末が受信端末に割り付けられた多重化情報(周波数チャネル、タイムスロット)をデータ送信する前に知るための仕組みとして、多重化情報を少ない消費電力、少ないリソースで、割り付け共有できる仕組みが重要となる。
As a technique to alleviate such problems, frequency channels and time slots are allocated to individual devices, and a wakeup signal is output to the frequency channels and time slots allocated to the receiving terminal from which the data transmitting terminal wants to receive data. It is conceivable to apply the multiple access method as described above.
Therefore, when the multiple access method is used, as a mechanism for the data transmitting terminal to know the multiplexed information (frequency channel, time slot) assigned to the receiving terminal before transmitting data, the multiplexed information is reduced in power consumption, A system that can allocate and share resources with few resources is important.

また、前記多重化情報が有限であり、全ての端末にユニークな多重化情報を割り付けることができないシステムでは、ウェークアップ信号が同じ多重化情報を割り付けられた複数の端末により検出される“ウェークアップ信号の干渉”が起こることにより、データ通信に関係の無い端末のウェークアップが発生する可能性がある。
そこで、ウェークアップ信号の干渉を少なくする割り付け、および、時々刻々変化するウェークアップ信号の干渉状況に応じた多重化情報の再割り付けを行える仕組みを持つことが重要となる。
In a system in which the multiplexing information is limited and unique multiplexing information cannot be assigned to all terminals, the wake-up signal is detected by a plurality of terminals assigned the same multiplexing information. The occurrence of “interference” may cause a wake-up of a terminal not related to data communication.
Therefore, it is important to have a mechanism capable of assigning to reduce the interference of the wakeup signal and reassigning the multiplexed information in accordance with the interference state of the wakeup signal that changes every moment.

本発明は、上記課題を解決するために行われた発明であって、非同期通信を行う無線通信システムを低電力化するために、多重化されたウェークアップ信号を用いて通信相手をウェークアップさせる無線通信装置において、多重化情報を少ない消費電力、少ないリソースで割り付け共有できる手段を提供できるようにすることを目的とする。
さらに、本発明は、位置情報や通信環境に応じて、前記多重化情報を再割り付け共有できる手段を提供できるようにすることを目的とする。
The present invention is an invention made to solve the above-mentioned problems, and wireless communication that wakes up a communication partner using multiplexed wake-up signals in order to reduce power consumption of a wireless communication system that performs asynchronous communication It is an object of the present invention to provide a device that can allocate and share multiplexed information with less power consumption and less resources.
It is another object of the present invention to provide a means for reallocating and sharing the multiplexed information according to position information and communication environment.

本発明の無線通信装置は、自装置に対する他装置からのデータ通信の開始を示すウェークアップ信号の通信に使用される無線通信の多重化情報を自装置のネットワーク・アドレスに基づいてCPU(Central Proccessing Unit)を用いて求める多重化情報算出部と、前記多重化情報算出部が求めた多重化情報に基づいて自装置に対するウェークアップ信号を通信機を用いて検出するウェークアップ信号検出部と、前記ウェークアップ信号検出部がウェークアップ信号を検出した際に自装置の動作モードをデータ通信機能を休止させているスリープ・モードからデータ通信機能を稼働させるアクティブ・モードにCPUを用いて切り替えるモード制御部と、前記モード制御部によりアクティブ・モードに切り替えられた後に他装置から送信された通信データを通信機を用いて受信するデータ受信部とを備えたことを特徴とする。   The wireless communication apparatus according to the present invention uses a central processing unit (CPU) to transmit wireless communication multiplexing information used for communication of a wake-up signal indicating the start of data communication from another apparatus to the own apparatus based on the network address of the own apparatus. ), A wakeup signal detection unit that detects a wakeup signal for its own device using a communication device based on the multiplexing information obtained by the multiplexing information calculation unit, and the wakeup signal detection A mode control unit that uses a CPU to switch the operation mode of its own device from a sleep mode that pauses the data communication function to an active mode that activates the data communication function when the unit detects a wake-up signal, and the mode control Switched to active mode And a data receiving unit that receives communication data transmitted from another device later using a communication device.

本発明によれば、多重化情報算出部が自装置のネットワーク・アドレスに基づいてウェークアップ信号の通信に使用する多重化情報を求めるため、例えば、他装置に対するウェークアップ信号によりアクティブ・モードに切り替わって無駄に電力を消費することを防ぐことができる。
また例えば、無線通信装置間で多重化情報を通知するために通信をする必要を無くすことができる。
また例えば、他装置についてネットワーク・アドレスとは別に多重化情報を記憶管理する必要を無くすことができる。
According to the present invention, since the multiplexing information calculation unit obtains multiplexing information used for communication of the wakeup signal based on the network address of its own device, for example, it is wasted by switching to the active mode by the wakeup signal for another device. It is possible to prevent power consumption.
In addition, for example, it is possible to eliminate the need for communication in order to notify multiplexing information between wireless communication devices.
Also, for example, it is possible to eliminate the need to store and manage multiplexing information separately from the network address for other devices.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1におけるネットワーク・アドレス構成を有する通信システム900の一例を示した図である。
図1の通信システム900(無線ネットワーク・システムや通信ネットワークなどの一例)は、ネットワーク・コーディネータと呼ぶノード1(ネットワーク・アドレス:0x0000)を頂点したツリー構造を持つネットワーク・アドレス構成(以下、アドレスツリーとする)を示している。以下、ノードとは、無線によりデータを送信・受信するセンサー端末、中継端末またはサーバ端末を示すものとする。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a communication system 900 having a network address configuration in the first embodiment.
The communication system 900 of FIG. 1 (an example of a wireless network system or a communication network) has a network address configuration (hereinafter referred to as an address tree) having a tree structure with a node 1 (network address: 0x0000) called a network coordinator as a vertex. ). Hereinafter, a node refers to a sensor terminal, a relay terminal, or a server terminal that transmits and receives data wirelessly.

図1に示すようなツリー構造を形成する通信システム900では、ノードがネットワークに参入する際に、自身の通信範囲に位置するノードから親ノードとなり得るノードを探し、そのノードの子ノードとなることで形成される。このとき、ネットワーク・アドレスは親ノードによって割り付けられる。
親ノードは、ネットワーク・アドレスを割り付けることができる子ノード数をCmまでに制限する。Cmはネットワークの共通パラメータとして定義されているものとする。
In a communication system 900 that forms a tree structure as shown in FIG. 1, when a node enters the network, it searches for a node that can be a parent node from nodes located within its own communication range, and becomes a child node of that node. Formed with. At this time, the network address is assigned by the parent node.
The parent node limits the number of child nodes that can be assigned a network address to Cm. It is assumed that Cm is defined as a network common parameter.

ネットワーク・アドレスは、例えば、16ビットで構成されており、上位4ビット(16進数で0〜F)は前記ツリーにおけるネットワーク・コーディネータからの距離(深さ:Depth)を表し、下位12ビット(16進数で000〜FFF)は当該深さにおけるオフセット・アドレスを示す。
例えば、図1において、ネットワーク・コーディネータ(ノード1)の子ノードであり「深さ(Depth)」が“1”であるノード4の「オフセット・アドレス」が“0x002”である場合、ノード4のネットワーク・アドレスは“0x1002”となる。
The network address is composed of, for example, 16 bits, and the upper 4 bits (0 to F in hexadecimal) represent the distance (depth: Depth) from the network coordinator in the tree, and the lower 12 bits (16 (000 to FFF in decimal) indicates an offset address at the depth.
For example, in FIG. 1, when the “offset address” of a node 4 that is a child node of the network coordinator (node 1) and whose “depth” is “1” is “0x002”, The network address is “0x1002”.

また、親ノードは自身のオフセット・アドレスに基づいて以下の範囲のオフセット・アドレスを子ノードに付与する。   Further, the parent node gives an offset address in the following range to the child node based on its own offset address.

Ap(offset)×Cm
≦ Ac(offset) < (Ap(offset)+1)×Cm (式1)
上記式における記号は以下を意味する。
Ap(offset):親ノードのオフセット・アドレス
Ac(offset):子ノードのオフセット・アドレス
Cm:親ノードが持てる最大子ノードの数
Ap (offset) x Cm
≦ Ac (offset) <(Ap (offset) +1) × Cm (Formula 1)
The symbols in the above formula mean the following.
Ap (offset): parent node offset address Ac (offset): child node offset address Cm: maximum number of child nodes the parent node can have

例えば、一つの親ノードが接続する最大子ノード数Cmを「3」とした場合、オフセット・アドレス“0x000”を持つネットワーク・コーディネータ(ノード1)の子ノードのオフセット・アドレスは“0x000”〜“0x002”となる。
また、ネットワーク・コーディネータの子ノードの深さ(Depth)は“1”であるため、図1において、ネットワーク・コーディネータ(ノード1)の子ノードであるノード2、ノード3およびノード4のネットワーク・アドレスはそれぞれ“0x1000”、“0x1001”、“0x1002”となる。
For example, when the maximum child node number Cm to which one parent node is connected is “3”, the offset address of the child node of the network coordinator (node 1) having the offset address “0x000” is “0x000” to “0”. 0x002 ".
Further, since the depth (Depth) of the child node of the network coordinator is “1”, the network addresses of the nodes 2, 3 and 4 which are child nodes of the network coordinator (node 1) in FIG. Are “0x1000”, “0x1001”, and “0x1002”, respectively.

また、同じ親ノードに属する全ての子ノードが形成するネットワークを1つのサブネットワークと定義する。例えば、図1において、ノード2の子ノードであるノード5、ノード6およびノード7は1つのサブネットワークを構成する。   A network formed by all child nodes belonging to the same parent node is defined as one subnetwork. For example, in FIG. 1, node 5, node 6, and node 7 that are child nodes of node 2 constitute one subnetwork.

また、サブネットワークを構成する個々のノードには、サブネットワーク内でユニークなサブネットワーク内ノード番号を割り付ける。
例えば、任意のノードAが所属するサブネットワーク番号とサブネットワーク内ノード番号とは、ノードAのネットワーク・アドレスを元に以下の式2、式3、式4および式5で計算することが可能である。
In addition, a node number in the subnetwork unique in the subnetwork is assigned to each node constituting the subnetwork.
For example, the subnetwork number to which an arbitrary node A belongs and the node number within the subnetwork can be calculated by the following formula 2, formula 3, formula 4, and formula 5 based on the network address of the node A. is there.

Figure 0005041871
Figure 0005041871

例えば、図1において、ネットワーク・コーディネータ(ノード1)は、「深さD(ノード1)」が“0”のため、式2により「サブネットワーク番号Sid(ノード1)」が“0”となり、式3により「ノード番号Nsid(ノード1)」が“0”となる。
また例えば、図1において、ノード2は、「深さD(ノード2)」が“1”のため、式4により「サブネットワーク番号Sid(ノード2)」が“0(=0+0)”となり、式5により「ノード番号Nsid(ノード2)」が“1(=0+1)”となる。
また例えば、図1において、ノード9は、「深さD(ノード9)」が“2”のため、式4により「サブネットワーク番号Sid(ノード9)」が“2(=3+1)”となり、式5により「ノード番号Nsid(ノード9)」が“2(=1+1)”となる。
また例えば、図1において、ノード14は、「深さD(ノード14)」が“3”のため、式4により「サブネットワーク番号Sid(ノード14)」が“4(=(3+3)+0”となり、式5により「ノード番号Nsid(ノード14)」が“1(=0+1)”となる。
For example, in FIG. 1, since the “depth D (node 1)” is “0”, the network coordinator (node 1) has “subnetwork number Sid (node 1)” set to “0” according to Equation 2, According to Expression 3, “node number Nsid (node 1)” becomes “0”.
Further, for example, in FIG. 1, since “depth D (node 2)” is “1” in node 2, “subnetwork number Sid (node 2)” becomes “0 (= 0 + 0)” according to Equation 4. According to Expression 5, “node number Nsid (node 2)” becomes “1 (= 0 + 1)”.
Further, for example, in FIG. 1, since the “depth D (node 9)” is “2”, the node 9 has “subnetwork number Sid (node 9)” of “2 (= 3 0 +1)” according to Expression 4. From Equation 5, “node number Nsid (node 9)” becomes “2 (= 1 + 1)”.
Further, for example, in FIG. 1, since the “depth D (node 14)” is “3” in the node 14, the “subnetwork number Sid (node 14)” is “4 (= (3 1 +3 0 ) according to Equation 4. ) +0 ”, and“ node number Nsid (node 14) ”becomes“ 1 (= 0 + 1) ”according to Expression 5.

図2は、実施の形態1における各ノードのネットワーク・アドレス、サブネットワーク番号およびノード番号を示す表である。
上記説明によって図1に示す各ノードに割り付けられるネットワーク・アドレス、サブネットワーク番号およびノード番号を図2に示す。
FIG. 2 is a table showing the network address, subnetwork number, and node number of each node in the first embodiment.
FIG. 2 shows the network address, subnetwork number, and node number assigned to each node shown in FIG. 1 according to the above description.

次に、上記で説明したネットワーク・アドレスに基づいて行う実施の形態1におけるノード間の通信について説明する。   Next, communication between nodes in Embodiment 1 performed based on the network address described above will be described.

まず、実施の形態1の通信システム900におけるデータ受信ノード100とデータ送信ノード200との構成について図3および図4に基づいて説明する。各ノードは、データ送信もデータ受信も行う場合、図3に示す構成および図4に示す構成を共に備える。   First, configurations of data reception node 100 and data transmission node 200 in communication system 900 of Embodiment 1 will be described based on FIGS. 3 and 4. Each node has both the configuration shown in FIG. 3 and the configuration shown in FIG. 4 when performing data transmission and data reception.

図3は、実施の形態1におけるデータ受信ノード100の機能構成図である。
図3において、データ受信ノード100(無線通信装置の一例)は、モード制御ブロック110、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120、ウェークアップ信号検出ブロック130、データ受信ブロック140および受信ノード記憶ブロック190を備える。
モード制御ブロック110(モード制御部の一例)は、データ受信ノード100の動作モードをCPU(Central Processing Unit)を用いて制御しており、常態では、データ受信ブロック140を停止し、ウェークアップ信号検出ブロック130をイネーブル(有効、動作可能状態)にした低電力なSLEEP(スリープ)モードにする。また、モード制御ブロック110は、ウェークアップ信号検出ブロック130がウェークアップ信号を検出した際、動作モードをデータ通信が行えるACTIVE(アクティブ)モードに切り替える。ACTIVEモードでは、データ受信ブロック140がイネーブルで、ウェークアップ信号検出ブロック130がディスエーブル(無効、動作不可状態)になる。また、モード制御ブロック110は、データ受信ブロック140がデータ受信を終了した際やACTIVEモードに切り替えてから所定時間経過した際、動作モードをSLEEPモードに切り替える。
ウェークアップ信号検出ブロック130(ウェークアップ信号検出部の一例)は、SLEEPモードにおいて、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120が算出する多重化情報(周波数チャネル、タイムスロット)に基づいて、ウェークアップ信号の検出処理を通信機およびCPUを用いて行う。
ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120(多重化情報算出部の一例)は、自ノードのネットワーク・アドレスに基づいて自ノードに対して送信されるウェークアップ信号の無線通信における多重化情報をCPUを用いて算出する。
データ受信ブロック140(データ受信部の一例)は、ACTIVEモードにおいて、データ送信ノード200が送信したデータを受信する。
受信ノード記憶ブロック190は、データ受信ブロック140が受信したデータ、自ノードのネットワーク・アドレス、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120が算出した多重化情報、多重化情報として用いる各周波数チャネルに対応する周波数の情報、多重化情報として用いるタイムスロットに対応する受信タイミングの情報などを記憶する。
FIG. 3 is a functional configuration diagram of the data receiving node 100 according to the first embodiment.
In FIG. 3, the data reception node 100 (an example of a wireless communication apparatus) includes a mode control block 110, a wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120, a wakeup signal detection block 130, a data reception block 140, and a reception node storage block 190. .
The mode control block 110 (an example of a mode control unit) controls the operation mode of the data reception node 100 using a CPU (Central Processing Unit), and normally stops the data reception block 140 and wakes up signal detection block. A low-power SLEEP (sleep) mode in which 130 is enabled (valid and operable) is set. Further, when the wakeup signal detection block 130 detects the wakeup signal, the mode control block 110 switches the operation mode to the ACTIVE (active) mode in which data communication can be performed. In the ACTIVE mode, the data reception block 140 is enabled and the wakeup signal detection block 130 is disabled (invalid, inoperable state). Further, the mode control block 110 switches the operation mode to the SLEEP mode when the data reception block 140 finishes data reception or when a predetermined time has elapsed after switching to the ACTIVE mode.
The wake-up signal detection block 130 (an example of a wake-up signal detection unit) performs a wake-up signal detection process based on the multiplexed information (frequency channel, time slot) calculated by the wake-up signal detection multiplexed information calculation block 120 in the SLEEP mode. Is performed using a communication device and a CPU.
The wakeup signal detection multiplex information calculation block 120 (an example of the multiplex information calculation unit) uses the CPU to multiplex information in the wireless communication of the wakeup signal transmitted to the own node based on the network address of the own node. To calculate.
The data reception block 140 (an example of a data reception unit) receives data transmitted by the data transmission node 200 in the ACTIVE mode.
The receiving node storage block 190 corresponds to the data received by the data receiving block 140, the network address of the own node, the multiplexing information calculated by the wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120, and each frequency channel used as multiplexing information. Frequency information, reception timing information corresponding to time slots used as multiplexing information, and the like are stored.

図4は、実施の形態1におけるデータ送信ノード200の機能構成図である。
図4において、データ送信ノード200(無線通信装置の一例)は、ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210、ウェークアップ信号出力ブロック220、データ送信ブロック230および送信ノード記憶ブロック290を備える。
ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210(多重化情報算出部の一例)はデータの送信先とする宛先ノード(データ受信ノード100)の多重化情報を宛先ノードのネットワーク・アドレスに基づいてCPUを用いて算出する。
ウェークアップ信号出力ブロック220(ウェークアップ信号送信部の一例)は、ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210が算出した多重化情報に基づいてウェークアップ信号を通信機を用いて送信する。これにより、ウェークアップ信号を検出したデータ受信ノード100が受信機能をイネーブルにしたACTIVEモードとなり、データ送信ノード200からデータ受信ノード100へのデータ送信が可能となる。
データ送信ブロック230(データ送信部の一例)は、ウェークアップ信号出力ブロック220がウェークアップ信号を送信してデータ受信ノード100をACTIVEモードにした後、通信機を用いて当該データ受信ノード100宛てのデータを送信する。
送信ノード記憶ブロック290は、データ送信ブロック230が送信するデータ、自ノードのネットワーク・アドレス、データの送信先とするデータ受信ノード100(例えば、親ノード)のネットワーク・アドレス、ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210が算出した多重化情報、多重化情報として用いる各周波数チャネルに対応する周波数の情報、多重化情報として用いるタイムスロットに対応する送信タイミングの情報などを記憶する。
FIG. 4 is a functional configuration diagram of the data transmission node 200 according to the first embodiment.
4, the data transmission node 200 (an example of a wireless communication apparatus) includes a wakeup signal output multiplexing information calculation block 210, a wakeup signal output block 220, a data transmission block 230, and a transmission node storage block 290.
The wakeup signal output multiplexing information calculation block 210 (an example of a multiplexing information calculation unit) uses the CPU based on the multiplexing information of the destination node (data receiving node 100) as the data transmission destination based on the network address of the destination node. To calculate.
The wakeup signal output block 220 (an example of a wakeup signal transmission unit) transmits a wakeup signal using a communication device based on the multiplexing information calculated by the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210. As a result, the data receiving node 100 that has detected the wake-up signal enters the ACTIVE mode in which the receiving function is enabled, and data transmission from the data transmitting node 200 to the data receiving node 100 becomes possible.
The data transmission block 230 (an example of a data transmission unit) transmits data addressed to the data reception node 100 using a communication device after the wakeup signal output block 220 transmits a wakeup signal to place the data reception node 100 in the ACTIVE mode. Send.
The transmission node storage block 290 includes the data transmitted by the data transmission block 230, the network address of the own node, the network address of the data reception node 100 (for example, the parent node) that is the data transmission destination, and wakeup signal output multiplexing information. The multiplexing information calculated by the calculation block 210, the frequency information corresponding to each frequency channel used as multiplexing information, the transmission timing information corresponding to the time slot used as multiplexing information, and the like are stored.

図5は、実施の形態1における無線通信方法を示すフローチャートである。
実施の形態1におけるデータ送信ノード200とデータ受信ノード100との無線通信方法について、図5に基づいて以下に説明する。
データ送信ノード200およびデータ受信ノード100の各ブロックは以下の処理をCPUや通信機などのハードウェアを用いて実行する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating the wireless communication method according to the first embodiment.
A wireless communication method between data transmission node 200 and data reception node 100 in the first embodiment will be described below with reference to FIG.
Each block of the data transmission node 200 and the data reception node 100 executes the following processing using hardware such as a CPU and a communication device.

<S110:受信多重化情報算出処理>
まず、データ受信ノード100において、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120は自ノードのネットワーク・アドレスに基づいて自ノードの多重化情報を算出する。
このとき、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120は自ノードのネットワーク・アドレスを受信ノード記憶ブロック190から取得する。そして、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120は取得したネットワーク・アドレスから前述のように特定される自ノードのサブネットワーク番号や自ノードのノード番号に基づいて自ノードの多重化情報を算出する。自ノードの多重化情報は自ノードに対するウェークアップ信号の送信に使用される周波数チャネルやタイムスロットを示す。
多重化情報の詳細については後述する。
<S110: Reception multiplexing information calculation process>
First, in the data receiving node 100, the wake-up signal detection multiplexing information calculation block 120 calculates the multiplexing information of the own node based on the network address of the own node.
At this time, the wake-up signal detection multiplexing information calculation block 120 acquires the network address of the own node from the reception node storage block 190. Then, the wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 calculates multiplexing information of the own node based on the subnetwork number of the own node and the node number of the own node specified as described above from the acquired network address. The multiplexing information of the own node indicates the frequency channel and time slot used for transmitting the wakeup signal to the own node.
Details of the multiplexing information will be described later.

<S120:SLEEPモード切替処理>
また、データ受信ノード100において、モード制御ブロック110はデータ受信ノード100の動作モードをSLEEPモードにする。
このとき、モード制御ブロック110はウェークアップ信号検出ブロック130をイネーブルにし、データ受信ブロック140をディスエーブルにする。
<S120: SLEEP mode switching process>
In the data receiving node 100, the mode control block 110 sets the operation mode of the data receiving node 100 to the SLEEP mode.
At this time, the mode control block 110 enables the wakeup signal detection block 130 and disables the data reception block 140.

<S210:送信多重化情報算出処理>
また、データ送信ノード200において、送信データが発生した際、ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210はデータ送信先ノードのネットワーク・アドレスに基づいてデータ送信先ノードの多重化情報を算出する。
ここで、データ送信ノード200に備わるセンサー(図示省略)の計測値が異常値を示し、サーバ端末に異常の検出を通知する必要が生じた場合など、送信データが発生したものとする。
このとき、ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210は送信ノード記憶ブロック290からデータ送信先ノード(データ受信ノード100)のネットワーク・アドレスを取得する。例えば、図1において、ノード5がデータ送信ノード200であり、ノード1がサーバ端末である場合、ノード5のウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210は親ノードであるノード2のネットワーク・アドレスを取得する。
そして、ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210は取得したネットワーク・アドレスから前述のように特定されるデータ送信先ノードのサブネットワーク番号やデータ送信先ノードのノード番号に基づいてデータ送信先ノードの多重化情報を算出する。データ送信先ノードの多重化情報はデータ送信先ノードに対するウェークアップ信号の送信に使用する周波数チャネルやタイムスロットを示す。
多重化情報の詳細については後述する。
<S210: Transmission Multiplexing Information Calculation Process>
When transmission data is generated in the data transmission node 200, the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210 calculates multiplexing information of the data transmission destination node based on the network address of the data transmission destination node.
Here, it is assumed that transmission data is generated, for example, when a measurement value of a sensor (not shown) provided in the data transmission node 200 indicates an abnormal value and it is necessary to notify the server terminal of the detection of the abnormality.
At this time, the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210 obtains the network address of the data transmission destination node (data reception node 100) from the transmission node storage block 290. For example, in FIG. 1, when the node 5 is the data transmission node 200 and the node 1 is a server terminal, the wake-up signal output multiplexing information calculation block 210 of the node 5 obtains the network address of the node 2 that is the parent node. To do.
Then, the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210 multiplexes the data transmission destination node based on the subnetwork number of the data transmission destination node and the node number of the data transmission destination node specified as described above from the acquired network address. Calculation information is calculated. The multiplexing information of the data transmission destination node indicates the frequency channel and time slot used for transmitting the wakeup signal to the data transmission destination node.
Details of the multiplexing information will be described later.

<S220:ウェークアップ信号送信処理>
次に、データ送信ノード200において、ウェークアップ信号出力ブロック220はウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210が算出したデータ送信先ノードの多重化情報に基づいてデータ送信先ノードに対するウェークアップ信号を送信する。
このとき、ウェークアップ信号出力ブロック220はウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210の算出したデータ送信先ノードの多重化情報が示す周波数チャネルやタイムスロットに基づいてウェークアップ信号を送信する。例えば、ウェークアップ信号出力ブロック220は多重化情報の示す周波数チャネルに対応する周波数を持つウェークアップ信号を送信する。また例えば、ウェークアップ信号出力ブロック220は多重化情報の示すタイムスロットに対応する時間帯にウェークアップ信号を送信する。
<S220: Wake-up signal transmission process>
Next, in the data transmission node 200, the wakeup signal output block 220 transmits a wakeup signal to the data transmission destination node based on the multiplexing information of the data transmission destination node calculated by the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210.
At this time, the wakeup signal output block 220 transmits a wakeup signal based on the frequency channel and time slot indicated by the multiplexing information of the data transmission destination node calculated by the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210. For example, the wakeup signal output block 220 transmits a wakeup signal having a frequency corresponding to the frequency channel indicated by the multiplexing information. For example, the wakeup signal output block 220 transmits a wakeup signal in a time zone corresponding to the time slot indicated by the multiplexing information.

<S130:ウェークアップ信号検出処理>
次に、データ受信ノード100において、ウェークアップ信号検出ブロック130は、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120がS110において算出した自ノードの多重化情報に基づいて、データ送信ノード200が送信したウェークアップ信号を検出する。
例えば、ウェークアップ信号検出ブロック130は、多重化情報の示す周波数チャネルに対応する周波数を持つ信号のみ受信するようにし、受信した信号をウェークアップ信号とする。また例えば、ウェークアップ信号検出ブロック130は、多重化情報の示すタイムスロットに対応する時間帯のみ信号を受信するようにし、受信した信号をウェークアップ信号とする。
<S130: Wake-up signal detection process>
Next, in the data receiving node 100, the wakeup signal detection block 130 receives the wakeup signal transmitted from the data transmission node 200 based on the multiplexing information of the own node calculated by the wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 in S110. To detect.
For example, the wakeup signal detection block 130 receives only a signal having a frequency corresponding to the frequency channel indicated by the multiplexing information, and uses the received signal as the wakeup signal. Further, for example, the wakeup signal detection block 130 receives a signal only in a time zone corresponding to the time slot indicated by the multiplexing information, and uses the received signal as a wakeup signal.

<S140:ACTIVEモード切替処理>
次に、データ受信ノード100において、モード制御ブロック110はデータ受信ノード100の動作モードをACTIVEモードにする。
このとき、モード制御ブロック110はウェークアップ信号検出ブロック130をディスエーブルにし、データ受信ブロック140をイネーブルにする。
<S140: ACTIVE mode switching process>
Next, in the data receiving node 100, the mode control block 110 sets the operation mode of the data receiving node 100 to the ACTIVE mode.
At this time, the mode control block 110 disables the wakeup signal detection block 130 and enables the data reception block 140.

<S230:データ送信処理>
次に、データ送信ノード200において、データ送信ブロック230は発生したデータを送信する。
<S230: Data transmission process>
Next, in the data transmission node 200, the data transmission block 230 transmits the generated data.

<S150:データ受信処理>
そして、データ受信ノード100において、データ受信ブロック140はデータ送信ノード200から送信されたデータを受信する。
<S150: Data Reception Processing>
In the data receiving node 100, the data receiving block 140 receives the data transmitted from the data transmitting node 200.

データを受信したデータ受信ノード100において、モード制御ブロック110はデータの受信を完了後やS140においてACTIVEモードに切り替えてから所定時間を経過後にSLEEPモードに切り替える(S120)。
また、データを受信したデータ受信ノード100は、中継ノードとして上記データ送信ノード200と同様に別ノードにデータを送信してもよい。例えば、図1において、ノード5(センサー端末)からデータを受信したノード2(中継端末)は受信したデータをノード1(サーバ端末)に送信する。
In the data receiving node 100 that has received the data, the mode control block 110 switches to the SLEEP mode after completion of data reception or after a predetermined time has elapsed since switching to the ACTIVE mode in S140 (S120).
The data receiving node 100 that has received the data may transmit data to another node as the data transmitting node 200 as a relay node. For example, in FIG. 1, node 2 (relay terminal) that has received data from node 5 (sensor terminal) transmits the received data to node 1 (server terminal).

実施の形態1における無線通信方法では、S110においてデータ受信ノード100のウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120が算出し、S210においてデータ送信ノード200のウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210が算出する多重化情報に特徴を有する。
ここで、多重化情報の詳細について説明する。
In the wireless communication method according to the first embodiment, the wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 of the data reception node 100 calculates in S110, and the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210 of the data transmission node 200 calculates in S210. It has a feature in the conversion information.
Here, details of the multiplexed information will be described.

ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120、および、ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210が算出する多重化情報は、ウェークアップ信号に適用する周波数チャネルとタイムスロットとを示す。
実施の形態1における通信システム900の多重化情報は、個々のノードが所属するサブネットワークとサブネットワーク内のノード番号とにより一意に決定されることを特徴とする。また、前述の通り、実施の形態1における通信システム900のサブネットワーク番号とノード番号とはネットワーク・アドレスにより一意に決定されることを特徴とする。すなわち、実施の形態1における通信システム900はウェークアップ信号に適用する多重化情報をネットワーク・アドレスより一意に決定することを特徴とする。
The multiplexing information calculated by the wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 and the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210 indicates a frequency channel and a time slot applied to the wakeup signal.
The multiplexing information of the communication system 900 according to Embodiment 1 is uniquely determined by the subnetwork to which each node belongs and the node number in the subnetwork. Further, as described above, the subnetwork number and the node number of the communication system 900 according to Embodiment 1 are uniquely determined by the network address. That is, the communication system 900 according to the first embodiment is characterized in that the multiplexing information applied to the wakeup signal is uniquely determined from the network address.

実施の形態1における無線通信方法では、多重化情報を自ノードのネットワーク・アドレスまたはデータの送信先とする宛先ノードのネットワーク・アドレスに基づいて算出できるため、宛先ノードから宛先ノードの多重化情報を取得する必要も、宛先ノードの多重化情報(また、自ノードの多重化情報)を記憶管理するためのメモリも必要無い。このため、実施の形態1における通信システム900は非常に低コストで且つ低電力に構築することができる。   In the wireless communication method according to the first embodiment, since the multiplexing information can be calculated based on the network address of the own node or the network address of the destination node that is the data transmission destination, the multiplexing information of the destination node is obtained from the destination node. There is no need for acquisition or memory for storing and managing multiplexing information of the destination node (and multiplexing information of the own node). For this reason, the communication system 900 according to the first embodiment can be constructed at a very low cost and with low power.

以下の式6、式7および式8は、ノードAをACTIVEモードに切り替えるためのウェークアップ信号を送信する際に適用する多重化情報として、周波数チャネルCh(A)(チャネル番号)とタイムスロットTs(A)(タイムスロット番号)とをネットワーク・アドレスにより特定されるサブネットワーク番号Sid(A)とノード番号Nsid(A)とに基づいて算出する式の一例である。   Equations 6, 7, and 8 below express frequency channel Ch (A) (channel number) and time slot Ts () as multiplexing information applied when transmitting a wake-up signal for switching node A to the ACTIVE mode. It is an example of an equation for calculating A) (time slot number) based on a subnetwork number Sid (A) and a node number Nsid (A) specified by a network address.

Ch(A) = Sid(A) (式6)
Ts(A) = Ts(Ap)+Nsid(A) (式7)
Ts(C) = 0 (式8)
上記式における記号は以下を意味する。
Ch(A):ノードAのウェークアップ・チャネル番号
Ts(A):ノードAのウェークアップ・タイムスロット番号
Ts(Ap):ノードAの親ノードのタイムスロット番号
Ts(C):コーディネータノードのタイムスロット番号
Ch (A) = Sid (A) (Formula 6)
Ts (A) = Ts (Ap) + Nsid (A) (Formula 7)
Ts (C) = 0 (Formula 8)
The symbols in the above formula mean the following.
Ch (A): Wake-up channel number of node A Ts (A): Wake-up time slot number of node A Ts (Ap): Time slot number of parent node of node A Ts (C): Time slot number of coordinator node

例えば、図1および図2において、ノード5がノード2にデータ送信を行う際、ノード2のウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120およびノード5のウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210は、式6によりチャネル番号“0”、式7によりタイムスロット番号“1(=0+1)”を多重化情報として算出する。
そして、ノード5のウェークアップ信号出力ブロック220はチャネル番号“0”に対応する周波数を持つウェークアップ信号をタイムスロット番号“1”に対応する時間帯(タイミング)で送信し、ノード2のウェークアップ信号検出ブロック130はチャネル番号“0”に対応する周波数を持ちタイムスロット番号“1”に対応する時間帯に受信した信号をウェークアップ信号として検出する。
For example, in FIG. 1 and FIG. 2, when node 5 performs data transmission to node 2, wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 of node 2 and wakeup signal output multiplexing information calculation block 210 of node 5 As a result, the channel number “0” is calculated as the multiplexing information and the time slot number “1 (= 0 + 1)” is calculated as the multiplexing information according to Equation 7.
Then, the wakeup signal output block 220 of the node 5 transmits a wakeup signal having a frequency corresponding to the channel number “0” in a time zone (timing) corresponding to the time slot number “1”, and a wakeup signal detection block of the node 2 Reference numeral 130 detects a signal having a frequency corresponding to the channel number “0” and received in a time slot corresponding to the time slot number “1” as a wake-up signal.

図6は、実施の形態1における各ノードの多重化情報(周波数チャネル、タイムスロット)を示す表である。
上記説明によって図1に示す各ノードに割り付けられる多重化情報(周波数チャネル、タイムスロット)を図6に示す。
FIG. 6 is a table showing multiplexing information (frequency channel, time slot) of each node in the first embodiment.
FIG. 6 shows multiplexing information (frequency channel, time slot) assigned to each node shown in FIG. 1 according to the above description.

上記式6〜式8で示した周波数チャネルChやタイムスロット番号Tsの算出方法は、実施の形態1における多重化情報算出方法の一例であり、例えば、「タイムスロット番号Ts=ノード番号Nsid」としてもよいし、上記式7が示す値を前述した一つの親ノードに接続する最大子ノード数Cmで除算した際の余りをタイムスロット番号Tsとしてもよい。   The calculation method of the frequency channel Ch and the time slot number Ts shown in the above formulas 6 to 8 is an example of the multiplexing information calculation method in the first embodiment. For example, “time slot number Ts = node number Nsid” Alternatively, the time slot number Ts may be a remainder obtained by dividing the value represented by the above expression 7 by the maximum number of child nodes Cm connected to one parent node described above.

また、本実施の形態によるネットワーク・アドレス付与の方法は、説明を簡単にするための一例である。
ネットワーク・アドレスの割り付けに際して、例えば、図1に示すようにネットワーク・ツリーを用いて割り付けを行うことによりツリー上の位置とネットワーク・アドレスとの対応が取れている無線ネットワークではサブネットワーク番号とサブネットワーク内のノード番号がネットワーク・アドレスから一意に決まる。このようなネットワークを用いた通信システムであれば本実施の形態における多重化情報の割り付け方法を適用することが可能である。言い換えると、本実施の形態の多重化情報の割り付け方法は、一つの親装置のネットワーク・アドレスに対して一以上の子装置のネットワーク・アドレスが対応する関係となるクラスタツリー型のネットワーク・ツリーを用いた無線ネットワーク・システムに適用することができる。例えば、ZigBee規格(バージョン1.0)によりネットワーク・アドレスを割り付けた通信システムにおいて、本実施の形態における多重化情報割り付け方法は適用できる。
また、前記ネットワーク・ツリーは、アドレス割り付けのためのツリーであり、データ通信経路は必ずしもこのアドレス割り付けのためのツリー構造を利用する必要はない。例えば、アドレス割り付け用のネットワーク・ツリーとは別にメッシュ・ネットワークをデータ通信経路用に設けたネットワーク・システムにおいても本実施の形態における多重化情報割り付け方法は適用可能である。
The network address assignment method according to the present embodiment is an example for simplifying the description.
When assigning network addresses, for example, in a wireless network in which correspondence between a position on the tree and a network address is obtained by performing assignment using a network tree as shown in FIG. 1, the subnetwork number and the subnetwork The node number is uniquely determined from the network address. If it is a communication system using such a network, the multiplexing information allocating method in the present embodiment can be applied. In other words, the multiplexing information allocating method according to the present embodiment uses a cluster tree type network tree in which a network address of one or more child devices corresponds to a network address of one parent device. The present invention can be applied to the used wireless network system. For example, in a communication system in which network addresses are assigned according to the ZigBee standard (version 1.0), the multiplexed information assignment method in the present embodiment can be applied.
The network tree is a tree for address allocation, and the data communication path does not necessarily need to use the tree structure for address allocation. For example, the multiplexed information allocating method according to the present embodiment can be applied to a network system in which a mesh network is provided for a data communication path separately from a network tree for address allocation.

本実施の形態では、クラスタツリー型のアドレスツリーを用いてネットワーク・アドレスの割り付けを行う無線ネットワーク・システムに用いられる無線端末(データ受信ノード100)について説明した。
無線端末は、自身の構成要素の一部のみが動作するスリープ・モードを持ち、上記スリープ・モードにおいては、自身のネットワーク・アドレスより多重化情報を算出する手段(ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120)を有し、無線回路部(ウェークアップ信号検出ブロック130)が上記多重化情報に基づいて受信電波の検波処理(ウェークアップ信号の検出処理)を行い、該検波処理で所定のウェークアップ信号を検出する。そして、無線端末は、上記無線回路部が上記ウェークアップ信号を検出したことで上記スリープ・モードからデータ通信が出来るアクティブ・モードになる。
In the present embodiment, the wireless terminal (data reception node 100) used in the wireless network system that assigns network addresses using a cluster tree type address tree has been described.
The wireless terminal has a sleep mode in which only some of its components operate, and in the sleep mode, means for calculating multiplexing information from its own network address (wakeup signal detection multiplexing information calculation block) 120), and the radio circuit unit (wake-up signal detection block 130) performs detection processing of the received radio wave (wake-up signal detection processing) based on the multiplexed information, and detects a predetermined wake-up signal by the detection processing. . Then, when the wireless circuit unit detects the wake-up signal, the wireless terminal enters an active mode in which data communication can be performed from the sleep mode.

また、本実施の形態では、送信要求が生じた際に、宛先無線端末のネットワーク・アドレスよりウェークアップ信号の多重化情報を算出する手段(ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210)を有し、上記多重化情報に基づいて、ウェークアップ信号を送信する無線通信装置(データ送信ノード200)について説明した。   Further, in the present embodiment, when a transmission request is generated, it has means (wake-up signal output multiplexing information calculation block 210) for calculating multiplexing information of the wake-up signal from the network address of the destination wireless terminal, The wireless communication device (data transmission node 200) that transmits a wake-up signal based on the multiplexing information has been described.

本実施の形態によれば、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120が自装置のネットワーク・アドレスに基づいてウェークアップ信号の通信に使用する多重化情報を求めるため、例えば、他装置に対するウェークアップ信号によりアクティブ・モードに切り替わって無駄に電力を消費することを防ぐことができる。
また例えば、データ受信ノード100とデータ送信ノード200との間で多重化情報を通知するために通信をする必要を無くすことができる。
また例えば、データ送信ノード200がデータ受信ノード100についてネットワーク・アドレスとは別に多重化情報を記憶管理する必要を無くすことができる。
According to the present embodiment, the wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 obtains multiplexing information used for communication of the wakeup signal based on the network address of its own device. -It is possible to prevent unnecessary power consumption by switching to the mode.
Further, for example, it is possible to eliminate the need for communication between the data receiving node 100 and the data transmitting node 200 in order to notify the multiplexed information.
Further, for example, it is possible to eliminate the need for the data transmission node 200 to store and manage the multiplexed information separately from the network address for the data reception node 100.

実施の形態2.
多重化情報(周波数チャネル、タイムスロット)は一般に有限であるため、全てのノードにユニークな多重化情報を割り付けることができないケースがある。例えば、上記実施の形態1において、以下の式9や式10の関係がある場合は全てのノードにユニークな周波数チャネルChおよびタイムスロットTsを割り付けることができない。
Embodiment 2. FIG.
Since multiplexing information (frequency channel, time slot) is generally finite, unique multiplexing information may not be assigned to all nodes. For example, in the first embodiment, when there is a relationship of the following formulas 9 and 10, a unique frequency channel Ch and time slot Ts cannot be assigned to all nodes.

Sid(A) > Chmax (式9)
Ts(Ap)+Nsid(A) > Tsmax (式10)
上記式における記号は以下を意味する。
Chmax:通信システム900において使用可能な周波数チャネルChの最大値
Tsmax:通信システム900において分割可能なタイムスロットTsの最大値
Sid (A)> Chmax (Formula 9)
Ts (Ap) + Nsid (A)> Tsmax (Formula 10)
The symbols in the above formula mean the following.
Chmax: Maximum value of frequency channel Ch that can be used in communication system 900 Tsmax: Maximum value of time slot Ts that can be divided in communication system 900

このようなケースでは、多重化情報を再利用することとなり、同一の多重化情報を持つノードが複数存在する結果となる。例えば、上記実施の形態1において全てのノードにユニークな多重化情報を割り付けることができない場合、各ノードには以下の式11および式12により周波数チャネルChとタイムスロットTsとが割り付けられ、同一の周波数チャネルChとタイムスロットTsとを持つノードが複数存在することになる。   In such a case, the multiplexed information is reused, resulting in a plurality of nodes having the same multiplexed information. For example, when unique multiplexing information cannot be assigned to all nodes in the first embodiment, the frequency channel Ch and the time slot Ts are assigned to each node according to the following expressions 11 and 12, and the same There are a plurality of nodes having the frequency channel Ch and the time slot Ts.

Ch(A) = Sid(A)%Chmax (式11)
Ts(A) = (Ts(Ap)+Nid(A))%Tsmax (式12)
Ch (A) = Sid (A)% Chmax (Formula 11)
Ts (A) = (Ts (Ap) + Nid (A))% Tsmax (Formula 12)

このため、ウェークアップ信号が干渉することにより、通信対象でないノードまで無駄にウェークアップすることとなり、そのノードは無駄な電力を消費する。   For this reason, when a wake-up signal interferes, a node that is not a communication target is woken up wastefully, and that node consumes wasteful power.

そこで、実施の形態1に記した多重化情報割り付け手法に加えて、本実施の形態では、無駄なウェークアップを抑制するために多重化情報を再割り付けするためのメカニズムについて説明する。   Therefore, in addition to the multiplexing information allocation method described in the first embodiment, in this embodiment, a mechanism for reallocating multiplexing information in order to suppress useless wakeup will be described.

図7は、実施の形態2における通信システム900の構成図である。
図7に示すように、実施の形態2における通信システム900(無線ネットワーク・システムや通信ネットワークなどの一例)はネットワーク・コーディネータとなるノード1に接続するホスト計算機300を有する。
実施の形態2におけるホスト計算機300は各ノードに対して多重化情報の再割り付けを行う。
FIG. 7 is a configuration diagram of a communication system 900 according to the second embodiment.
As shown in FIG. 7, a communication system 900 (an example of a wireless network system or a communication network) according to the second embodiment includes a host computer 300 connected to the node 1 serving as a network coordinator.
The host computer 300 in the second embodiment reallocates the multiplexed information for each node.

図8は、実施の形態2におけるデータ送受信ノード400の機能構成図である。
図8において、上記実施の形態1で示したデータ受信ノード100の各機能構成およびデータ送信ノード200の各機能構成をまとめてデータ送受信制御ブロック401として示す。データ送受信制御ブロック401には上記実施の形態1で説明したモード制御ブロック110、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120、ウェークアップ信号検出ブロック130、データ受信ブロック140および受信ノード記憶ブロック190が含まれる。また、データ送受信制御ブロック401には上記実施の形態1で説明したウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック210、ウェークアップ信号出力ブロック220、データ送信ブロック230および送信ノード記憶ブロック290が含まれる。
また、データ送受信ノード400(無線通信装置の一例)は、データ送受信制御ブロック401の他に、新規参入処理ブロック451、RSSI値取得ブロック452、位置情報取得ブロック453、多重化情報再割り付け要求ブロック454およびアドレス変更処理ブロック455を備える。
FIG. 8 is a functional configuration diagram of the data transmission / reception node 400 according to the second embodiment.
In FIG. 8, each functional configuration of the data receiving node 100 and each functional configuration of the data transmitting node 200 shown in the first embodiment are collectively shown as a data transmission / reception control block 401. The data transmission / reception control block 401 includes the mode control block 110, the wakeup signal detection multiplexed information calculation block 120, the wakeup signal detection block 130, the data reception block 140, and the reception node storage block 190 described in the first embodiment. The data transmission / reception control block 401 includes the wakeup signal output multiplexing information calculation block 210, the wakeup signal output block 220, the data transmission block 230, and the transmission node storage block 290 described in the first embodiment.
In addition to the data transmission / reception control block 401, the data transmission / reception node 400 (an example of a wireless communication device) includes a new entry processing block 451, an RSSI value acquisition block 452, a location information acquisition block 453, and a multiplexed information reallocation request block 454. And an address change processing block 455.

新規参入処理ブロック451は、自ノードがネットワークに新規参入する際、CPUおよび通信機を用いて任意の参入手順により自ノードのネットワーク・アドレスを親ノードから取得する。
RSSI値取得ブロック452は、自ノードの周辺にある、親となり得るノードとのRSSI(Receive Signal Strength Indication)値をCPUおよび通信機を用いて取得する。RSSI値取得ブロック452は、RSSI値が新規参入処理ブロック451による参入手順において取得されている場合には、その値を用いることができる。
位置情報取得ブロック453はCPUを用いて任意の方法により自ノードの位置情報を取得する。例えば、位置情報取得ブロック453は、GPS(Global Positionin System)や位置情報の基準となるノードとのRSSI値を用いた三辺測量等の手法により、自ノードの位置情報を取得する。位置情報取得ブロック453がGPS測位により自ノードの位置情報を取得する場合、データ送受信ノード400はGPS受信機を備える。また、位置情報取得ブロック453の代わりにホスト計算機300がRSSI値取得ブロック452の取得したRSSI値を用いて当該ノードの位置情報を取得してもよい。つまり、データ送受信ノード400は位置情報取得ブロック453を備えない構成であってもよい。
多重化情報再割り付け要求ブロック454(再割り付け要求部の一例)は送信機を用いてホスト計算機300に対して多重化情報の再割り付け要求の送信を行う。上記実施の形態1で述べたように本無線通信方法では多重化情報をネットワーク・アドレスにより特定しているため、本実施の形態において、多重化情報の再割り付けはネットワーク・アドレスの再割り付けと同義である。
アドレス変更処理ブロック455は自ノードの新しいネットワーク・アドレスを示すアドレス変更通知を通信機を用いてホスト計算機300から受信し、CPUを用いて、その時点での親ノードと親子関係を解消し、新しいネットワーク・アドレスに対応した親ノードと親子関係を構築する。また、アドレス変更処理ブロック455はデータ送受信制御ブロック401に含まれるウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120に自ノードのネットワーク・アドレスが更新されたことを通知する。そして、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120は自ノードの新しいネットワーク・アドレスに基づいてウェークアップ信号検出用の新しい多重化情報を算出する。
The new entry processing block 451 acquires the network address of the own node from the parent node by an arbitrary entry procedure using the CPU and the communication device when the own node newly enters the network.
The RSSI value acquisition block 452 acquires an RSSI (Receive Signal Strength Indication) value with a node that can be a parent in the vicinity of the own node using a CPU and a communication device. The RSSI value acquisition block 452 can use the value when the RSSI value is acquired in the entry procedure by the new entry processing block 451.
The position information acquisition block 453 acquires the position information of the own node by an arbitrary method using the CPU. For example, the position information acquisition block 453 acquires the position information of the own node by a technique such as triangulation using an RSSI value with a GPS (Global Positioning System) or a node serving as a reference of position information. When the position information acquisition block 453 acquires the position information of its own node by GPS positioning, the data transmission / reception node 400 includes a GPS receiver. Further, the host computer 300 may acquire the position information of the node using the RSSI value acquired by the RSSI value acquisition block 452 instead of the position information acquisition block 453. That is, the data transmission / reception node 400 may be configured not to include the position information acquisition block 453.
A multiplexing information reallocation request block 454 (an example of a reallocation request unit) transmits a multiplexing information reallocation request to the host computer 300 using a transmitter. As described in Embodiment 1 above, in this wireless communication method, the multiplexing information is specified by the network address. Therefore, in this embodiment, the reallocation of the multiplexing information is synonymous with the reallocation of the network address. It is.
The address change processing block 455 receives an address change notification indicating the new network address of the own node from the host computer 300 using the communication device, and cancels the parent-child relationship with the parent node at that time using the CPU, and Build a parent-child relationship with the parent node corresponding to the network address. The address change processing block 455 notifies the wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 included in the data transmission / reception control block 401 that the network address of the own node has been updated. The wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 calculates new multiplexing information for detecting the wakeup signal based on the new network address of the own node.

図9は、実施の形態2におけるホスト計算機300の機能構成図である。
各ノードに対して多重化情報の再割り付けを行うホスト計算機300について、図9に基づいて以下に説明する。
FIG. 9 is a functional configuration diagram of the host computer 300 according to the second embodiment.
The host computer 300 that reallocates multiplexing information to each node will be described below with reference to FIG.

ホスト計算機300は、多重化情報再割り付け要求受信ブロック310、多重化情報計算ブロック320、アドレス変更指示ブロック330およびホスト記憶ブロック390を備える。   The host computer 300 includes a multiplexed information reallocation request reception block 310, a multiplexed information calculation block 320, an address change instruction block 330 and a host storage block 390.

多重化情報再割り付け要求受信ブロック310(再割り付け要求受信部の一例)はデータ送受信ノード400から送信された多重化情報再割り付け要求を通信機を用いて受信する。
多重化情報計算ブロック320(親選択部の一例)は、ホスト記憶ブロック390に記憶されている各ノードの位置情報を示す位置情報テーブル391を用いて、位置の近いノード同士がサブネットワークを構成するようにアドレスツリーをCPUを用いて再計算する。
アドレス変更指示ブロック330(アドレス通知部の一例)は、多重化情報計算ブロック320の計算結果が示すアドレスツリーに計算前のアドレスツリーとの差異が生じた場合は、ネットワーク・アドレスに変更が生じたノードに対して変更後のネットワーク・アドレスを送信機を用いて通知する。
ホスト記憶ブロック390(位置情報記憶部)は各ノードの位置情報を示す位置情報テーブル391や多重化情報計算ブロック320の多重化情報計算結果などを記憶する。
The multiplexed information reallocation request receiving block 310 (an example of a reallocation request receiving unit) receives the multiplexed information reallocation request transmitted from the data transmitting / receiving node 400 using a communication device.
The multiplexing information calculation block 320 (an example of a parent selection unit) uses a position information table 391 that indicates the position information of each node stored in the host storage block 390, and nodes having close positions constitute a subnetwork. Thus, the address tree is recalculated using the CPU.
In the address change instruction block 330 (an example of an address notification unit), when a difference from the address tree before calculation occurs in the address tree indicated by the calculation result of the multiplexing information calculation block 320, the network address is changed. Inform the node of the changed network address using the transmitter.
The host storage block 390 (position information storage unit) stores a position information table 391 indicating position information of each node, a multiplexing information calculation result of the multiplexing information calculation block 320, and the like.

図10は、実施の形態2における多重化情報再割り付け方法を示すフローチャートである。
実施の形態2におけるホスト計算機300とデータ送受信ノード400との多重化情報再割り付け方法について、図10に基づいて以下に説明する。
ホスト計算機300およびデータ送受信ノード400の各ブロックは以下の処理をCPUや通信機などのハードウェアを用いて実行する。
FIG. 10 is a flowchart showing a multiplexed information reallocation method according to the second embodiment.
The multiplexing information reallocation method between the host computer 300 and the data transmission / reception node 400 in the second embodiment will be described below with reference to FIG.
Each block of the host computer 300 and the data transmission / reception node 400 executes the following processing using hardware such as a CPU and a communication device.

<S310:新規参入処理>
まず、データ送受信ノード400において、新規参入処理ブロック451は任意の参入手順により自ノードをネットワークに参入させ、親ノードから自ノードのネットワーク・アドレスを取得する。
例えば、新規参入処理ブロック451は以下の参入手順により自ノードをネットワークに参入させ、自ノードのネットワーク・アドレスを取得する。
<S310: New entry process>
First, in the data transmission / reception node 400, the new entry processing block 451 causes the own node to enter the network by an arbitrary entry procedure, and acquires the network address of the own node from the parent node.
For example, the new entry processing block 451 causes the own node to enter the network according to the following entry procedure, and acquires the network address of the own node.

(1)新規参入処理ブロック451は、周辺の親となり得るノードに対して、新規参入要求コマンドをブロードキャスト送信する。
(2)新規参入処理ブロック451は、(1)に際して、周辺のノードがSLEEPモードに設定されている場合は、例えば、段落[0008]に示したような多重化されていないウェークアップ信号を用いて周辺のノードをウェークアップさせる。
(3)新規参入要求コマンドを受信した周辺の親となり得るノードは、新規参入ノードに子ノードとして受け入れることが可能である旨の応答を無線パケットにより新規参入ノードに送信する。親となり得るノードとはネットワーク・アドレスを割り付けた子ノードの数が最大子ノード数Cmに満たないノードのことである。
(4)新規参入処理ブロック451は、親となり得る各ノードから応答パケットを受信し、応答パケットのRSSI値等の通信品質を考慮して1つの親ノードを選択する。そして、新規参入処理ブロック451は選択した親ノードに参入コマンドを発行する。
(5)参入コマンドを受信した親ノードは、新規参入ノードに対して自身の管理する子ノード用のネットワーク・アドレスの中から未割り付けのネットワーク・アドレスを1つ選択し、選択したネットワーク・アドレスを新規参入ノードに通知する。
例えば、このようにして新規参入処理ブロック451はネットワークに新規参入し、ネットワーク・アドレスを取得する。
(1) The new entry processing block 451 broadcast-transmits a new entry request command to nodes that can be neighboring parents.
(2) In the case of (1), the new entry processing block 451 uses, for example, a non-multiplexed wakeup signal as shown in paragraph [0008] when the peripheral nodes are set to the SLEEP mode. Wake up surrounding nodes.
(3) A node that can be a parent in the vicinity of receiving a new entry request command transmits a response indicating that it can be accepted as a child node by the new entry node to the new entry node by a wireless packet. A node that can be a parent is a node in which the number of child nodes assigned a network address is less than the maximum number of child nodes Cm.
(4) The new entry processing block 451 receives a response packet from each node that can be a parent, and selects one parent node in consideration of communication quality such as an RSSI value of the response packet. Then, the new entry processing block 451 issues an entry command to the selected parent node.
(5) The parent node that has received the entry command selects one unassigned network address from among the network addresses for child nodes that it manages for the new entry node, and selects the selected network address. Notify new entry nodes.
For example, in this way, the new entry processing block 451 newly enters the network and acquires a network address.

<S320:RSSI値送信処理>
次に、データ送受信ノード400において、RSSI値取得ブロック452は、S310においてネットワークに新規参入した際の親ノードとのRSSI値を取得する。そして、RSSI値取得ブロック452は取得したRSSI値をホスト計算機300に送信する。ホスト計算機300は各ノードから受信したRSSI値をホスト記憶ブロック390に記憶する。
例えば、RSSI値取得ブロック452は上記(4)で親ノードから受信した応答パケットや上記(5)で親ノードから送信されたネットワーク・アドレスを通知するパケットを受信時の受信電波の強度をRSSI値として検出する。RSSI値(=受信電波強度)と距離とには相関性があり、親ノードとのRSSI値は親ノードとの距離が長くなるほど小さくなる。そのため、RSSI値に基づいて位置が既知である3点以上の基準ノード(例えば、親となり得る各ノード)との距離を算出し、多辺測量により当該ノードの位置を算出することができる。
<S320: RSSI value transmission processing>
Next, in the data transmission / reception node 400, the RSSI value acquisition block 452 acquires the RSSI value with the parent node when newly entering the network in S310. Then, the RSSI value acquisition block 452 transmits the acquired RSSI value to the host computer 300. The host computer 300 stores the RSSI value received from each node in the host storage block 390.
For example, the RSSI value acquisition block 452 indicates the strength of the received radio wave at the time of receiving the response packet received from the parent node in (4) above or the packet notifying the network address transmitted from the parent node in (5) above. Detect as. There is a correlation between the RSSI value (= received radio wave intensity) and the distance, and the RSSI value with the parent node becomes smaller as the distance with the parent node becomes longer. Therefore, it is possible to calculate the distance from three or more reference nodes (for example, each node that can be a parent) whose position is known based on the RSSI value, and to calculate the position of the node by multi-side survey.

<S330:位置情報送信処理>
次に、データ送受信ノード400において、位置情報取得ブロック453は、GPSを用いた測位手法やRSSI値を用いた多辺測量等の手法により自ノードの位置を算出する。そして、位置情報取得ブロック453は算出した自ノードの位置をホスト計算機300に送信する。ホスト計算機300は各ノードから受信した位置情報をホスト記憶ブロック390に記憶する。
但し、ホスト計算機300が各ノードから受信したRSSI値を用いて各ノードの位置情報を算出する場合、位置情報取得ブロック453による位置情報算出処理(S330)は実行しなくてもよい。
<S330: Position Information Transmission Process>
Next, in the data transmission / reception node 400, the position information acquisition block 453 calculates the position of the own node by a positioning method using GPS or a multi-side surveying method using RSSI values. Then, the position information acquisition block 453 transmits the calculated position of the own node to the host computer 300. The host computer 300 stores the position information received from each node in the host storage block 390.
However, when the host computer 300 calculates the position information of each node using the RSSI value received from each node, the position information calculation process (S330) by the position information acquisition block 453 may not be executed.

<S340:再割り付け要求送信処理>
次に、データ送受信ノード400において、多重化情報再割り付け要求ブロック454は新規参入したネットワークのホスト計算機300に対して多重化情報再割り付け要求を送信する。前述の通り、本実施の形態において、多重化情報の再割り付けはネットワーク・アドレスの再割り付けと同義である。
<S340: Reallocation request transmission process>
Next, in the data transmission / reception node 400, the multiplexed information reallocation request block 454 transmits the multiplexed information reallocation request to the host computer 300 of the newly entered network. As described above, in this embodiment, the reallocation of multiplexed information is synonymous with the reallocation of network addresses.

<S410:再割り付け要求受信処理>
次に、ホスト計算機300において、多重化情報再割り付け要求受信ブロック310はデータ送受信ノード400から送信された多重化情報再割り付け要求を受信する。
<S410: Reallocation Request Reception Processing>
Next, in the host computer 300, the multiplexed information reallocation request receiving block 310 receives the multiplexed information reallocation request transmitted from the data transmitting / receiving node 400.

<S420:アドレスツリー再計算処理>
次に、ホスト計算機300において、多重化情報計算ブロック320は、ホスト記憶ブロック390に記憶されている各ノードの位置情報を示す位置情報テーブル391を用いて、位置の近い(距離の近い)ノード同士がサブネットワークを構成するようにアドレスツリーを再計算する。このとき、多重化情報計算ブロック320は親子関係にあるノード間のRSSI値が所定値以上の電波レベルを示すようにアドレスツリーを計算し、計算後のアドレスツリーにおいて親ノードと子ノードとが互いに通信できるようにする。
<S420: Address Tree Recalculation Processing>
Next, in the host computer 300, the multiplexing information calculation block 320 uses the position information table 391 indicating the position information of each node stored in the host storage block 390, so that the nodes with close positions (distances close to each other) Recalculates the address tree to form a subnetwork. At this time, the multiplexing information calculation block 320 calculates the address tree so that the RSSI value between the nodes in the parent-child relationship indicates a radio wave level equal to or higher than a predetermined value, and the parent node and the child node are mutually connected in the calculated address tree. Enable communication.

図11は、実施の形態2における位置情報テーブル391の一例を示す図である。
図12は、実施の形態2における各データ送受信ノード400の配置例を示す図である。
ホスト計算機300は、位置情報送信処理(S330)において図12に示す各データ送受信ノード400から受信した位置情報を図11に示すような位置情報テーブル391として記憶する。そして、アドレスツリー再計算処理(S420)において、多重化情報計算ブロック320はこの位置情報テーブル391を用いてアドレスツリーを再計算する。また、ホスト計算機300はRSSI値送信処理(S320)において図12に示す各データ送受信ノード400から受信したRSSI値に基づいて各データ送受信ノード400の位置を算出し、算出した位置情報を図11に示すような位置情報テーブル391として記憶してもよい。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the position information table 391 according to the second embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating an arrangement example of each data transmission / reception node 400 in the second embodiment.
The host computer 300 stores the position information received from each data transmission / reception node 400 shown in FIG. 12 in the position information transmission process (S330) as a position information table 391 as shown in FIG. In the address tree recalculation process (S420), the multiplexing information calculation block 320 recalculates the address tree using the position information table 391. Further, the host computer 300 calculates the position of each data transmission / reception node 400 based on the RSSI value received from each data transmission / reception node 400 shown in FIG. 12 in the RSSI value transmission process (S320), and the calculated position information is shown in FIG. You may memorize | store as the positional information table 391 as shown.

図13は、実施の形態2における再計算前のアドレスツリーの一例を示す図である。
アドレスツリー再計算処理(S420)において、多重化情報計算ブロック320は、例えば、図13に示すようなアドレスツリーに対して以下のような処理によりアドレスツリーの再計算を行う。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an address tree before recalculation according to the second embodiment.
In the address tree recalculation process (S420), the multiplexing information calculation block 320 recalculates the address tree by the following process on the address tree as shown in FIG. 13, for example.

ここで、以下に説明するアドレスツリー再計算処理例の前提を示す。
(a)図13においては、Ndn(n=0〜3)は、基準ノードであり、これら基準ノード同士の接続は固定された接続(すなわち、アドレス再計算の対象としない接続)とする。
(b)図13において、Ntn(n=0〜7)は、接続が固定されない(すなわち、アドレス再計算の対象とする)ノードとする。
(c)また、本例のネットワークでは、基準ノードだけが、親ノードになり得るノードと定義する。
(d)また、図13のネットワークは、Cm=3が設定されていて、1つのノードは最大3ノードまでしか子ノードを持てない制約が課されている。
Here, the premise of the address tree recalculation processing example described below is shown.
(A) In FIG. 13, Ndn (n = 0 to 3) is a reference node, and the connection between these reference nodes is a fixed connection (that is, a connection that is not subject to address recalculation).
(B) In FIG. 13, Ntn (n = 0 to 7) is a node whose connection is not fixed (that is, an address recalculation target).
(C) In the network of this example, only the reference node is defined as a node that can be a parent node.
(D) Further, in the network of FIG. 13, Cm = 3 is set, and there is a restriction that one node can have a maximum of 3 child nodes.

上記前提のもと、図13に示すノードNd0〜Nd5およびノードNt0〜Nt6で構成されたネットワークに、新たにノードNt7が参入する際のアドレスツリー再計算の手順について以下に説明する。   Based on the above assumptions, the procedure for recalculating the address tree when the node Nt7 newly enters the network composed of the nodes Nd0 to Nd5 and the nodes Nt0 to Nt6 shown in FIG. 13 will be described below.

(1)先ず、ノードNt7がネットワークに参入する。この時点で、ノードNt7の最も近くに位置するノードNd3は既に子ノードを3つ(ノードNt4、ノードNt5、ノードNt6)持っているため、ノードNd3は親ノードとなり得る旨の応答パケットをノードNt7に送信しない(S310(3)参照)。つまり、ノードNt7はノードNd3の子ノードとしてネットワークに参入することができない。そこで、ノードNt7は、例えば、ノードNd1の子ノードとしてネットワークに参入する。
(2)次に、ノードNt7は自身の位置情報を取得する。取得手段は問わず、GPS測位でもRSSI値に基づく測位でも構わない。この結果として、ノードNt7は自身の位置情報として座標(80、120)を得て、本位置情報をホスト計算機300に送付する(S330)。また、ノードNt7はホスト計算機300に対して多重化情報再割り当て要求を行う(S340)。
(3)これを受けたホスト計算機300では、ノードNt0〜ノードNt7に対して位置の近い順に優先度を付けて親ノードとなり得るノードをリストアップする。ここで、RSSI値が所定のレベルにないものは位置が近くても除外する。リストアップした結果の例を図14に示す。
図14は、実施の形態2における親ノード候補リスト392の一例を示す表である。親ノード候補リスト392はホスト記憶ブロック390に記憶される。
(4)ここで、ノードNt0〜ノードNt7について最も優先順位の高い親ノード候補に接続した場合に子ノード数≦Cmの条件が満たされていれば、アドレスツリー作成完了である。
(5)(4)において、アドレスツリーの作成が完了しない場合(子ノード数>Cm)は、候補が1つしかない子ノードについては、優先的に接続を確定する。図14に示す親ノード候補リスト392に対しては、ノードNt6は接続候補がノードNd3しかないのでノードNd3を親ノードとする接続が確定する。なお、親ノードが再計算前の親ノードと変わらない場合は当該子ノードに再計算前と同じネットワーク・アドレスを割り付ける。
(6)次に、親ノードとなるノードNd0〜ノードNd4について、接続候補数が最も多いものについて、位置の近いノード順に接続関係を決定する。本例では4つの子ノードの第一候補となり、2つの子ノードの第二候補となっているノードNd3がこれに該当する。ノードNd3は(5)によりノードNt6を子ノードとして接続することが既に確定していて、残り2つの子ノードを「最も優先順位の高い親ノード候補」(図14では第一候補)にしているノードNt4、ノードNt5、ノードNt7の中から選択する。「最も優先順位の高い親ノード候補」としている子ノードの数が当該親ノードに接続可能な子ノードの数より多い場合、当該親ノードからの距離の近い順(RSSI値の大きい順)に子ノードを選択する。図14においては、ノードNd3に対して距離の近い順にノードNt4とノードNt7とを子ノードとして選択する。
(7)(6)で第一候補に接続できなかったノードは、最も優先順位の高い親ノード候補を繰り上げて、(4)に戻って処理を継続する。図14では、ノードNt5の最も優先順位の高い親ノード候補としてノードNd2(第二候補)を繰り上げて処理(4)に戻る。
本例では、2回目の(4)の処理によりアドレスツリーの作成が完了する。
図13に示すアドレスツリーに対する再計算後のアドレスツリーを図15に示す。
図15は、実施の形態2における再計算後のアドレスツリーの一例を示す図である。
(1) First, the node Nt7 enters the network. At this point, since the node Nd3 located closest to the node Nt7 already has three child nodes (node Nt4, node Nt5, and node Nt6), a response packet indicating that the node Nd3 can be a parent node is sent to the node Nt7. Is not transmitted (see S310 (3)). That is, the node Nt7 cannot enter the network as a child node of the node Nd3. Therefore, the node Nt7 enters the network as a child node of the node Nd1, for example.
(2) Next, the node Nt7 acquires its own position information. Regardless of the acquisition means, GPS positioning or positioning based on the RSSI value may be used. As a result, the node Nt7 obtains coordinates (80, 120) as its own position information, and sends this position information to the host computer 300 (S330). Also, the node Nt7 makes a multiplexing information reassignment request to the host computer 300 (S340).
(3) Upon receiving this, the host computer 300 gives priority to the nodes Nt0 to Nt7 in the order of position and lists nodes that can become parent nodes. Here, those whose RSSI values are not at a predetermined level are excluded even if their positions are close. An example of the result of listing is shown in FIG.
FIG. 14 is a table showing an example of the parent node candidate list 392 in the second embodiment. The parent node candidate list 392 is stored in the host storage block 390.
(4) Here, when the node Nt0 to the node Nt7 are connected to the parent node candidate having the highest priority, if the condition of the number of child nodes ≦ Cm is satisfied, the address tree creation is completed.
(5) In (4), when the creation of the address tree is not completed (the number of child nodes> Cm), the child node having only one candidate is determined with priority. In the parent node candidate list 392 shown in FIG. 14, since the node Nt6 has only the node Nd3 as the connection candidate, the connection with the node Nd3 as the parent node is determined. When the parent node is not different from the parent node before recalculation, the same network address as before the recalculation is assigned to the child node.
(6) Next, for the nodes Nd0 to Nd4 that are the parent nodes, the connection relation is determined in the order of the nodes having the largest number of connection candidates. In this example, the node Nd3, which is the first candidate of four child nodes and the second candidate of two child nodes, corresponds to this. The node Nd3 has already been determined to connect the node Nt6 as a child node in (5), and the remaining two child nodes are set as “parent node candidates with the highest priority” (first candidate in FIG. 14). The node Nt4, the node Nt5, and the node Nt7 are selected. When the number of child nodes that are “parent node candidates with the highest priority” is greater than the number of child nodes that can be connected to the parent node, the children from the parent node in ascending order of distance (in descending order of RSSI value) Select a node. In FIG. 14, the node Nt4 and the node Nt7 are selected as child nodes in order of distance from the node Nd3.
(7) The node that could not be connected to the first candidate in (6) moves up the parent node candidate with the highest priority, returns to (4), and continues processing. In FIG. 14, the node Nd2 (second candidate) is moved up as the parent node candidate having the highest priority of the node Nt5, and the process returns to the process (4).
In this example, the creation of the address tree is completed by the second process (4).
FIG. 15 shows an address tree after recalculation for the address tree shown in FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an address tree after recalculation according to the second embodiment.

図10において、多重化情報再割り付け方法の説明を続ける。   In FIG. 10, the description of the multiplexing information reallocation method will be continued.

<S430:アドレス変更通知処理>
S420において多重化情報計算ブロック320が再計算したアドレスツリーに計算前のアドレスツリーとの差異が生じた場合、アドレス変更指示ブロック330は接続するノードに変更が生じた各ノードに対してネットワーク・アドレスの変更および新たに割り付けたネットワーク・アドレスを通知する。上記例ではノードNt5とノードNt7とに親ノードの変更が生じ、親ノードの変更に伴うネットワーク・アドレスの変更が生じている。
<S430: Address Change Notification Process>
When a difference from the address tree before the calculation occurs in the address tree recalculated by the multiplexing information calculation block 320 in S420, the address change instruction block 330 displays the network address for each node in which the connected node has changed. Notify the change and newly assigned network address. In the above example, the parent node is changed in the node Nt5 and the node Nt7, and the network address is changed in accordance with the change in the parent node.

<S350:アドレス変更処理>
次に、データ送受信ノード400において、アドレス変更処理ブロック455は、ホスト計算機300からアドレス変更通知を受信し、その時点での親ノードと親子関係を解消し、新しいネットワーク・アドレスに対応した親ノードと親子関係を構築する。
アドレス変更処理ブロック455は、アドレス変更通知を受信した際、自ノードのネットワーク・アドレスをデータ送受信制御ブロック401に含まれる受信ノード記憶ブロック190から削除して親ノードとの親子関係を解消し、アドレス変更通知が示す新たなネットワーク・アドレスを受信ノード記憶ブロック190に記憶して新たな親ノードとの親子関係を構築する。
<S350: Address change processing>
Next, in the data transmission / reception node 400, the address change processing block 455 receives the address change notification from the host computer 300, cancels the parent-child relationship with the parent node at that time, and sets the parent node corresponding to the new network address. Build parent-child relationships.
When the address change processing block 455 receives the address change notification, the address change processing block 455 deletes the network address of the own node from the receiving node storage block 190 included in the data transmission / reception control block 401 and cancels the parent-child relationship with the parent node. The new network address indicated by the change notification is stored in the receiving node storage block 190 to establish a parent-child relationship with the new parent node.

<S360:多重化情報算出処理>
そして、アドレス変更処理ブロック455はデータ送受信制御ブロック401に含まれるウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120に、自ノードのネットワーク・アドレスが更新されたことを通知し、ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック120は新たなネットワーク・アドレスに基づいてウェークアップ信号検出用の新たな多重化情報を算出する。
<S360: Multiplexing information calculation process>
The address change processing block 455 notifies the wakeup signal detection multiplexing information calculation block 120 included in the data transmission / reception control block 401 that the network address of the own node has been updated, and the wakeup signal detection multiplexing information calculation block. 120 calculates new multiplexing information for detecting the wakeup signal based on the new network address.

上記手順により、本実施の形態の通信システム900では、新たなデータ送受信ノード400が参入する度に、サブネットワークのメンバーを構成する各データ送受信ノード400を小さなエリアに配置するようにアドレスツリーを再構築することになる。また、サブネットワークのメンバーを小さなエリアに配置することは、ウェークアップ信号の干渉エリアを小さくすることを意味する。つまり、本実施の形態の多重化情報再割り付け方法は、ウェークアップ信号の干渉をし難くする効果を得ることができる。
例えば、図16において、各子ノードが親ノードNd1に対してウェークアップ信号を送信するものとする。また、親ノードNd1と他のサブネットワークに属するノードNt9とで多重化情報が重複しているものとする。ここで、左図のように、親ノードNd1から離れた地点に位置するノードNt0、Nt1、Nt2が親ノードNd1の子ノードとしてサブネットワークを構成する場合(左図)、各子ノードが形成するウェークアップ信号を送信するための電波到達エリア(干渉エリア)が広くなり、データ通信対象でないノードNt9まで親ノードNd1に対するウェークアップ信号を受信してしまいアクティブ・モードに切り替わってしまう。しかし、右図のように、親ノードNd1の近くに位置するノードNt3、Nt4、Nt5にサブネットワークを構成させることにより、電波到達エリアを狭めることができ、親ノードNd1に対するウェークアップ信号はノードNt9には届かず、データ通信対象でないノードNt9が無駄にアクティブ・モードに切り替わることはない。
これにより、本実施の形態の通信システム900は無駄なウェークアップによるノードの電力消費を防ぐことができる。
According to the above procedure, in the communication system 900 according to the present embodiment, each time a new data transmission / reception node 400 joins, the address tree is reconfigured so that each data transmission / reception node 400 that constitutes a member of the subnetwork is arranged in a small area. Will build. In addition, placing the subnetwork members in a small area means reducing the interference area of the wake-up signal. That is, the multiplexed information reallocation method of the present embodiment can obtain an effect of making it difficult to interfere with the wakeup signal.
For example, in FIG. 16, it is assumed that each child node transmits a wakeup signal to the parent node Nd1. Further, it is assumed that the multiplexing information is duplicated between the parent node Nd1 and the node Nt9 belonging to another subnetwork. Here, as shown in the left diagram, when the nodes Nt0, Nt1, and Nt2 that are located away from the parent node Nd1 constitute a sub-network as a child node of the parent node Nd1 (left diagram), each child node forms. The radio wave arrival area (interference area) for transmitting the wakeup signal is widened, and the wakeup signal for the parent node Nd1 is received up to the node Nt9 that is not the object of data communication, and the active mode is switched. However, as shown in the right figure, the radio wave arrival area can be narrowed by configuring the sub-network in the nodes Nt3, Nt4, and Nt5 located near the parent node Nd1, and the wakeup signal for the parent node Nd1 is sent to the node Nt9. Therefore, the node Nt9 that is not the object of data communication does not wastefully switch to the active mode.
As a result, the communication system 900 according to the present embodiment can prevent power consumption of the node due to useless wakeup.

本実施の形態のさらなるメリットは、上記のように、サブネットワークのメンバーをより小さなエリアに配置できることにより、ウェークアップ信号の出力電波強度を小さくすること、もしくは、ウェークアップ信号の検出電波レベルを高く設定できることである。
例えば、図17に示すように、親ノードNd1の近くに位置するノードNt3、Nt4、Nt5がサブネットワークを構成する場合、ノードNt3、Nt4、Nt5それぞれの電波到達エリアは親ノードNd1を含む程度まで小さくすることができる。つまり、ウェークアップ信号の出力電波強度をウェークアップ信号が親ノードNd1に届く程度まで小さくすることができる。また、親ノードNd1の近くに位置するノードNt3、Nt4、Nt5がサブネットワークを構成する場合、親ノードNd1にウェークアップ信号が到達するまでの距離が短いためウェークアップ信号の減衰は少ない。このため、ウェークアップ信号の出力電波強度を小さくしない場合、親ノードNd1に到達した際のウェークアップ信号の検出電波レベルが高くなり、親ノードNd1によるウェークアップ信号の検出精度が高くなる。
これにより、本実施の形態の通信システム900は、さらに、ウェークアップ信号が干渉し難くなり、無駄なウェークアップによる電力消費を防ぐことになる。
A further advantage of this embodiment is that, as described above, the sub-network members can be arranged in a smaller area, so that the output radio wave intensity of the wake-up signal can be reduced, or the detected radio wave level of the wake-up signal can be set high. It is.
For example, as shown in FIG. 17, when nodes Nt3, Nt4, and Nt5 located near the parent node Nd1 form a subnetwork, the radio wave arrival areas of the nodes Nt3, Nt4, and Nt5 include the parent node Nd1. Can be small. That is, the output radio wave intensity of the wakeup signal can be reduced to such an extent that the wakeup signal reaches the parent node Nd1. Further, when the nodes Nt3, Nt4, and Nt5 located near the parent node Nd1 form a subnetwork, the distance until the wakeup signal reaches the parent node Nd1 is short, so that the attenuation of the wakeup signal is small. Therefore, when the output radio wave intensity of the wakeup signal is not reduced, the detection radio wave level of the wakeup signal when reaching the parent node Nd1 is increased, and the detection accuracy of the wakeup signal by the parent node Nd1 is increased.
As a result, the communication system 900 according to the present embodiment further prevents the wake-up signal from interfering, and prevents power consumption due to useless wake-up.

実施の形態3.
実施の形態3では、通信環境の変化やノードの故障などの要因により、ノード間に通信エラーが発生した場合に対応する形態について説明する。
以下、上記実施の形態1および上記実施の形態2と異なる事項について説明し、説明を省略する事項については上記実施の形態1または上記実施の形態2と同様であるものとする。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, a mode corresponding to a case where a communication error occurs between nodes due to a change in the communication environment or a failure of the node will be described.
Hereinafter, matters different from those in the first embodiment and the second embodiment will be described, and matters that will not be described are the same as those in the first embodiment or the second embodiment.

図18は、実施の形態3におけるデータ送受信ノード400の機能構成図である。
実施の形態3におけるデータ送受信ノード400は、上記実施の形態2におけるデータ送受信ノード400に対して、通信エラー検出ブロック456を備えることを特徴とする。
FIG. 18 is a functional configuration diagram of the data transmission / reception node 400 according to the third embodiment.
The data transmission / reception node 400 according to the third embodiment is characterized by including a communication error detection block 456 with respect to the data transmission / reception node 400 according to the second embodiment.

通信エラー検出ブロック456(通信エラー検出部の一例)はデータ送信時の通信エラーをCPUおよび通信機を用いて検出する。   A communication error detection block 456 (an example of a communication error detection unit) detects a communication error at the time of data transmission using a CPU and a communication device.

図19は、実施の形態3における多重化情報再割り付け方法を示すフローチャートである。
実施の形態3におけるホスト計算機300とデータ送受信ノード400との多重化情報再割り付け方法について、図19に基づいて以下に説明する。
FIG. 19 is a flowchart showing a multiplexed information reallocation method according to the third embodiment.
A multiplexing information reallocation method between the host computer 300 and the data transmission / reception node 400 in the third embodiment will be described below with reference to FIG.

<S510:通信エラー検出処理>
通信エラー検出ブロック456はデータ送信時の通信エラーを検出する。
例えば、TCP/IPによりデータ通信を通信システム900において、通信エラー検出ブロック456はTCP/IP通信におけるエラー検出処理を実行する。
<S510: Communication error detection processing>
A communication error detection block 456 detects a communication error during data transmission.
For example, in the communication system 900 for data communication by TCP / IP, the communication error detection block 456 executes error detection processing in TCP / IP communication.

そして、通信エラー検出ブロック456が通信エラーを検出した際、多重化情報再割り付け要求ブロック454が多重化情報再割り付け要求をホスト計算機300に送信し(S340)、ホスト計算機300はアドレスツリー再計算を行い、ネットワーク・アドレスの変更が生じたデータ送受信ノード400にアドレス変更通知を送信し(S410〜S430)、データ送受信ノード400は新たなネットワーク・アドレスを用いて新たな多重化情報を算出する(S350〜S360)。
ここで、アドレスツリーの再計算時には、現在の親ノードを親ノード候補から除外して新たな親ノードを当該データ送受信ノード400に割り付けるようにする。
以上により、実施の形態3における通信システム900は通信エラーが発生した場合でも省電力に適した通信ネットワークを構築することができる。
When the communication error detection block 456 detects a communication error, the multiplexed information reallocation request block 454 transmits a multiplexed information reallocation request to the host computer 300 (S340), and the host computer 300 performs address tree recalculation. Then, an address change notification is transmitted to the data transmitting / receiving node 400 in which the network address has changed (S410 to S430), and the data transmitting / receiving node 400 calculates new multiplexing information using the new network address (S350). ~ S360).
Here, when recalculating the address tree, the current parent node is excluded from the parent node candidates, and a new parent node is assigned to the data transmission / reception node 400.
As described above, the communication system 900 according to Embodiment 3 can construct a communication network suitable for power saving even when a communication error occurs.

実施の形態4.
多重化情報に対して、ノードの密度(使用可能な通信帯域[周波数、タイムスロット]に対するノードの数)が高いシステムにおいては、ウェークアップ信号が干渉することにより、ノードの無駄なウェークアップは避けられない。そこで、上記実施の形態2における通信システム900では、位置情報を用いて、ウェークアップ信号の干渉エリアを小さくした。これは、言い換えると互いに干渉するノードの数を抑制したことに相当する。
一方で、個々のノードの通信量はシステムディペンドの問題であり、ウェークアップ信号が干渉する関係にあるノードの通信頻度が非常に高いケースでは、上記実施の形態2によりウェークアップ信号が干渉するノードの数を減らしても、無駄なウェークアップの回数が多くなる。
そこで、本実施の形態では、干渉エリアの縮小化では対応できない無駄なウェークアップに対応する形態について説明する。
さらに本実施の形態では、ノードの消費電力を把握する手法について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In a system in which the node density (the number of nodes with respect to the usable communication band [frequency, time slot]) is high with respect to the multiplexed information, wasteful wakeup of the node is inevitable due to interference of the wakeup signal. . Therefore, in the communication system 900 according to the second embodiment, the interference area of the wakeup signal is reduced using the position information. In other words, this corresponds to suppressing the number of nodes that interfere with each other.
On the other hand, the amount of communication of each node is a problem of system dependency, and in the case where the communication frequency of nodes that are in a relationship with which the wakeup signal interferes is very high, the number of nodes with which the wakeup signal interferes according to the second embodiment. Even if the number is reduced, the number of unnecessary wakeups increases.
Therefore, in the present embodiment, a mode corresponding to useless wakeup that cannot be dealt with by reducing the interference area will be described.
Furthermore, in this embodiment, a method for grasping the power consumption of a node will be described.

図20は、実施の形態4におけるデータ送受信ノード400の機能構成図である。
実施の形態4におけるデータ送受信ノード400は、上記実施の形態3におけるデータ送受信ノード400に対して、ウェークアップ信号干渉検出ブロック457を備えることを特徴とする。
FIG. 20 is a functional configuration diagram of the data transmission / reception node 400 according to the fourth embodiment.
The data transmission / reception node 400 according to the fourth embodiment is characterized by including a wake-up signal interference detection block 457 as compared with the data transmission / reception node 400 according to the third embodiment.

ウェークアップ信号干渉検出ブロック457(信号干渉検出回数カウント部の一例)は自ノードの無駄にウェークアップした回数が所定の閾値を超えたか否かをCPUを用いて検出する。また、ウェークアップ信号干渉検出ブロック457は無駄にウェークアップした回数を通信機を用いてホスト計算機300に送信する。   The wake-up signal interference detection block 457 (an example of a signal interference detection frequency counting unit) detects whether or not the number of times of wake-up of the own node has exceeded a predetermined threshold using the CPU. The wakeup signal interference detection block 457 transmits the number of times of wakeup uselessly to the host computer 300 using a communication device.

図21は、実施の形態4における多重化情報再割り付け方法を示すフローチャートである。
実施の形態4におけるホスト計算機300とデータ送受信ノード400との多重化情報再割り付け方法について、図21に基づいて以下に説明する。
FIG. 21 is a flowchart showing a multiplexed information reallocation method according to the fourth embodiment.
A multiplexing information reallocation method between the host computer 300 and the data transmission / reception node 400 in the fourth embodiment will be described below with reference to FIG.

<S610:干渉検出処理>
ウェークアップ信号干渉検出ブロック457は自ノードが通信に関係しないのにウェークアップさせられた回数をカウントし、カウントした回数が予めシステムにより定められた一定時間当りに許容される回数を越える場合にウェークアップ信号の干渉が発生していると判定する。
例えば、ウェークアップ信号干渉検出ブロック457は、データ送受信制御ブロック401において、ウェークアップ信号検出ブロック130がウェークアップ信号を検出した際にモード制御ブロック110が自ノードの動作モードをアクティブ・モードに移行した後、所定の時間が経過してもデータ受信ブロック140がデータを受信しなかった場合に、自ノードが通信に関係しないのにウェークアップさせられたと判定してカウントを行う。そして、所定の時間間隔でカウント数と所定の許容回数とを比較し、カウント数が許容回数を超えている場合には多重化情報再割り付け要求ブロック454にウェークアップ信号の干渉が発生していることを通知する。
<S610: Interference detection processing>
The wake-up signal interference detection block 457 counts the number of times that the node has been woken up even though it is not involved in communication, and if the counted number exceeds the number of times allowed per predetermined time determined in advance by the system, It is determined that interference has occurred.
For example, in the data transmission / reception control block 401, the wake-up signal interference detection block 457 performs a predetermined operation after the mode control block 110 shifts the operation mode of its own node to the active mode when the wake-up signal detection block 130 detects the wake-up signal. If the data reception block 140 does not receive data even after the time elapses, it is determined that the node has been woken up regardless of communication, and the counting is performed. Then, the count number is compared with a predetermined allowable number at a predetermined time interval, and when the count number exceeds the allowable number, the wake-up signal interference has occurred in the multiplexed information reallocation request block 454 To be notified.

そして、ウェークアップ信号干渉検出ブロック457がウェークアップ信号の干渉を検出した際、多重化情報再割り付け要求ブロック454が多重化情報再割り付け要求をホスト計算機300に送信し(S340)、ホスト計算機300はアドレスツリー再計算を行い、ネットワーク・アドレスの変更が生じたデータ送受信ノード400にアドレス変更通知を送信し(S410〜S430)、データ送受信ノード400は新たなネットワーク・アドレスを用いて新たな多重化情報を算出する(S350〜S360)。
ここで、アドレスツリーの再計算時には、例えば、同一親ノードが管理する別のネットワーク・アドレスを当該データ送受信ノード400に割り付けるようにしたり、現在の親ノードを親ノード候補から除外して新たな親ノードを当該データ送受信ノード400に割り付けるようにしたりする。
以上により、実施の形態4における通信システム900はウェークアップ信号の干渉の発生に応じてより省電力に適した通信ネットワークを構築することができる。
When the wakeup signal interference detection block 457 detects interference of the wakeup signal, the multiplexed information reallocation request block 454 transmits a multiplexed information reallocation request to the host computer 300 (S340), and the host computer 300 transmits the address tree. Recalculation is performed, and an address change notification is transmitted to the data transmission / reception node 400 in which the network address has changed (S410 to S430), and the data transmission / reception node 400 calculates new multiplexing information using the new network address. (S350 to S360).
Here, when recalculating the address tree, for example, another network address managed by the same parent node is assigned to the data transmission / reception node 400, or the current parent node is excluded from the parent node candidates and a new parent address is assigned. A node is assigned to the data transmission / reception node 400.
As described above, the communication system 900 according to the fourth embodiment can construct a communication network more suitable for power saving according to the occurrence of interference of a wakeup signal.

次に、各データ送受信ノード400の消費電力を把握する手法について説明する。   Next, a method for grasping the power consumption of each data transmission / reception node 400 will be described.

図22は、実施の形態4におけるホスト計算機300の機能構成図である。
実施の形態4におけるホスト計算機300は、上記実施の形態2におけるホスト計算機300に対して、保守インタフェースブロック340を備えることを特徴とする。
FIG. 22 is a functional configuration diagram of the host computer 300 according to the fourth embodiment.
The host computer 300 according to the fourth embodiment is characterized by including a maintenance interface block 340 with respect to the host computer 300 according to the second embodiment.

保守インタフェースブロック340(干渉消費電力算出部)は当該データ送受信ノード400が無駄にウェークアップした回数に基づいて当該データ送受信ノード400の消費電力をCPUを用いて算出する。   The maintenance interface block 340 (interference power consumption calculation unit) calculates the power consumption of the data transmission / reception node 400 using the CPU based on the number of times that the data transmission / reception node 400 is woken up uselessly.

ウェークアップの干渉による無駄なウェークアップはシステム動作と関係のない電力消費であるため、ウェークアップの干渉の発生により、各データ送受信ノード400の電池寿命を予測することが困難となる。
そこで、データ送受信ノード400のウェークアップ信号干渉検出ブロック457はカウントしたウェークアップ信号の干渉回数(バッテリ充電後の通算カウント数、信号干渉検出回数)をホスト計算機300に通知するようにする。
また、ホスト計算機300では、保守インタフェースブロック340が、通知されたウェークアップ信号の干渉回数に予め定められた干渉1回当りの消費電力を乗じてウェークアップ信号の干渉による消費電力値(干渉消費電力)を算出する。
そして、ホスト計算機300は、予め設計されたシステム動作に伴う消費電力値(例えば、単位時間当たりに生じる推定データ送受信回数に基づく消費電力値)や実際のデータ送受信回数により定まる消費電力値とウェークアップ信号の干渉による消費電力値とを合算する。この合算値はデータ送受信ノード400の電力消費量、すなわち、バッテリの消耗度を意味する。
これにより、システム管理者は、この合算値に基づいてバッテリの交換時期を正確に判断することが可能となり、通信システム900の信頼性向上や保守費用の上昇を抑えることが可能となる。
Since useless wakeup due to wakeup interference is power consumption unrelated to system operation, it is difficult to predict the battery life of each data transmitting / receiving node 400 due to the occurrence of wakeup interference.
Therefore, the wake-up signal interference detection block 457 of the data transmission / reception node 400 notifies the host computer 300 of the counted number of interferences of the wake-up signal (total count number after battery charging, signal interference detection number).
Further, in the host computer 300, the maintenance interface block 340 multiplies the notified number of times of interference of the wakeup signal by the power consumption per interference determined in advance to obtain the power consumption value (interference power consumption) due to the interference of the wakeup signal. calculate.
Then, the host computer 300 uses the power consumption value (for example, the power consumption value based on the estimated data transmission / reception frequency generated per unit time) associated with the system operation designed in advance and the power consumption value and wakeup signal determined by the actual data transmission / reception frequency. The power consumption value due to interference is added up. This total value means the power consumption of the data transmission / reception node 400, that is, the degree of battery consumption.
As a result, the system administrator can accurately determine the replacement time of the battery based on the total value, and it is possible to improve the reliability of the communication system 900 and suppress an increase in maintenance costs.

各実施の形態において、自身の構成要素の一部のみが動作するスリープ・モードを持つ低消費電力無線端末(データ受信ノード100、データ送信ノード200、データ送受信ノード400)について説明した。
この無線端末は、上記スリープ・モードにおいては、自身に割り当てられた多重化情報に基づいて、タイムスロットおよび、周波数チャネルについてウェークアップ信号の検波処理(ウェークアップ信号の検出処理)を行い、上記ウェークアップ信号を検出したことで上記一部以外の構成要素を起動して上記スリープ・モードからデータ通信が出来るアクティブ・モードに切り替わる。
また、無線端末は、自律的に自身が割り付けられたウェークアップ信号の多重化情報を得るために、自身の無線環境に応じて能動的に多重化情報の最適化を要求する手段(多重化情報再割り付け要求ブロック454)と、ホスト計算機300が指定する多重化情報に応じて自身の多重化情報を変更できる手段(アドレス変更処理ブロック455)を備える。
また、上記ホスト計算機300は、多重化情報の最適化の要求を受けて、システムを構成する上記低消費電力無線端末の位置情報と通信環境とを元に、上記ウェークアップ信号の多重化情報を決定する手段(多重化情報計算ブロック320)と、決定した多重化情報を無線端末に通知する手段(アドレス変更指示ブロック330)を備える。
In each of the embodiments, the low power consumption wireless terminals (the data reception node 100, the data transmission node 200, and the data transmission / reception node 400) having a sleep mode in which only a part of its own components operate are described.
In the sleep mode, the wireless terminal performs wake-up signal detection processing (wake-up signal detection processing) for the time slot and the frequency channel based on the multiplexing information assigned to the wireless terminal, and outputs the wake-up signal. When detected, the components other than the part are activated to switch from the sleep mode to the active mode in which data communication is possible.
Further, in order to obtain multiplexed information of a wake-up signal to which the wireless terminal is autonomously assigned, a wireless terminal actively requests optimization of multiplexed information according to its own wireless environment (multiplexed information re-transmission). An allocation request block 454) and means (address change processing block 455) capable of changing its own multiplexing information in accordance with the multiplexing information designated by the host computer 300.
Further, the host computer 300 receives the request for optimization of the multiplexing information, and determines the multiplexing information of the wake-up signal based on the position information and communication environment of the low power consumption wireless terminals constituting the system. Means (multiplexing information calculation block 320) and means for notifying the determined multiplexing information to the wireless terminal (address change instruction block 330).

図23は、実施の形態におけるデータ受信ノード100、データ送信ノード200、ホスト計算機300、データ送受信ノード400のハードウェア資源の一例を示す図である。
図23において、データ受信ノード100、データ送信ノード200、ホスト計算機300、データ送受信ノード400は、プログラムを実行するCPU911(Central・Processing・Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU911は、バス912を介してROM913、RAM914、通信ボード915、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置920の代わりにその他の記憶装置(例えば、RAMやフラッシュメモリなどの半導体メモリ)を用いてもよい。
RAM914は、揮発性メモリの一例である。ROM913、磁気ディスク装置920の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶機器、記憶装置あるいは記憶部の一例である。また、入力データが記憶されている記憶機器は入力機器、入力装置あるいは入力部の一例であり、出力データが記憶される記憶機器は出力機器、出力装置あるいは出力部の一例である。
通信ボード915は、入出力機器、入出力装置あるいは入出力部の一例である。
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of hardware resources of the data reception node 100, the data transmission node 200, the host computer 300, and the data transmission / reception node 400 in the embodiment.
In FIG. 23, a data reception node 100, a data transmission node 200, a host computer 300, and a data transmission / reception node 400 are a CPU 911 (Central Processing Unit, Central Processing Unit, Processing Unit, Arithmetic Unit, Microprocessor, Microprocessor that executes a program. Computer or processor). The CPU 911 is connected to the ROM 913, the RAM 914, the communication board 915, and the magnetic disk device 920 via the bus 912, and controls these hardware devices. Instead of the magnetic disk device 920, another storage device (for example, a semiconductor memory such as a RAM or a flash memory) may be used.
The RAM 914 is an example of a volatile memory. The storage medium of the ROM 913 and the magnetic disk device 920 is an example of a nonvolatile memory. These are examples of a storage device, a storage device, or a storage unit. A storage device in which input data is stored is an example of an input device, an input device, or an input unit, and a storage device in which output data is stored is an example of an output device, an output device, or an output unit.
The communication board 915 is an example of an input / output device, an input / output device, or an input / output unit.

通信ボード915は、有線または無線で、LAN(Local Area Network)、インターネット、ISDN等のWAN(ワイドエリアネットワーク)、電話回線などの通信網に接続されている。   The communication board 915 is wired or wirelessly connected to a communication network such as a LAN (Local Area Network), the Internet, a WAN (Wide Area Network) such as ISDN, and a telephone line.

磁気ディスク装置920には、OS921(オペレーティングシステム)、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。プログラム群923のプログラムは、CPU911、OS921により実行される。   The magnetic disk device 920 stores an OS 921 (operating system), a program group 923, and a file group 924. The programs in the program group 923 are executed by the CPU 911 and the OS 921.

上記プログラム群923には、実施の形態において「〜部」、「〜ブロック」として説明した機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU911により読み出され実行される。   The program group 923 stores programs that execute the functions described as “˜unit” and “˜block” in the embodiment. The program is read and executed by the CPU 911.

ファイル群924には、実施の形態において、「〜部」や「〜ブロック」の機能を実行した際の「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」などの結果データ、「〜部」や「〜ブロック」の機能を実行するプログラム間で受け渡しするデータ、その他の情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。ネットワーク・アドレス、多重化情報、位置情報、RSSI値などはファイル群924に含まれるものの一例である。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPUの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のCPUの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、実施の形態において説明したフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、磁気ディスク装置920の磁気ディスク、その他の記録媒体に記録される。また、データや信号値は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
In the file group 924, in the embodiment, results such as “determination result of”, “calculation result of”, “processing result of”, etc. when the functions of “˜part” and “˜block” are executed. Data, data to be passed between programs that execute the functions of "~ part" and "~ block", other information, data, signal values, variable values, and parameters are "~ file" and "~ database" items. Is remembered as Network address, multiplexing information, location information, RSSI value, etc. are examples of what is included in the file group 924.
The “˜file” and “˜database” are stored in a recording medium such as a disk or a memory. Information, data, signal values, variable values, and parameters stored in a storage medium such as a disk or memory are read out to the main memory or cache memory by the CPU 911 via a read / write circuit, and extracted, searched, referenced, compared, and calculated. Used for CPU operations such as calculation, processing, output, printing, and display. Information, data, signal values, variable values, and parameters are temporarily stored in the main memory, cache memory, and buffer memory during the CPU operations of extraction, search, reference, comparison, operation, calculation, processing, output, printing, and display. Is remembered.
Also, the arrows in the flowcharts described in the embodiments mainly indicate input / output of data and signals, and the data and signal values are recorded in the memory of the RAM 914, the magnetic disk of the magnetic disk device 920, and other recording media. . Data and signal values are transmitted online via a bus 912, signal lines, cables, or other transmission media.

また、実施の形態において「〜部」、「〜ブロック」として説明したものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」、「〜ブロック」として説明したものは、ROM913に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスクやその他の記録媒体に記憶される。無線通信プログラムはCPU911により読み出され、CPU911により実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」、「〜ブロック」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、「〜部」、「〜ブロック」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。   In addition, what has been described as “˜unit” and “˜block” in the embodiments may be “˜circuit”, “˜device”, “˜device”, and “˜step”, “˜”. “Procedure” and “˜Process” may be used. That is, what has been described as “˜unit” and “˜block” may be realized by firmware stored in the ROM 913. Alternatively, it may be implemented only by software, or only by hardware such as elements, devices, substrates, and wirings, by a combination of software and hardware, or by a combination of firmware. Firmware and software are stored as programs on a magnetic disk or other recording medium. The wireless communication program is read by the CPU 911 and executed by the CPU 911. That is, the program causes the computer to function as “˜part” and “˜block”. Alternatively, the procedure or method of “˜part” and “˜block” is executed by a computer.

実施の形態1におけるネットワーク・アドレス構成を有する通信システム900の一例を示した図。FIG. 3 shows an example of a communication system 900 having a network address configuration in the first embodiment. 実施の形態1における各ノードのネットワーク・アドレス、サブネットワーク番号およびノード番号を示す表。4 is a table showing a network address, a subnetwork number, and a node number of each node in the first embodiment. 実施の形態1におけるデータ受信ノード100の機能構成図。2 is a functional configuration diagram of a data reception node 100 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるデータ送信ノード200の機能構成図。2 is a functional configuration diagram of a data transmission node 200 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における無線通信方法を示すフローチャート。3 is a flowchart illustrating a wireless communication method according to Embodiment 1. 実施の形態1における各ノードの多重化情報(周波数チャネル、タイムスロット)を示す表。The table | surface which shows the multiplexing information (frequency channel, time slot) of each node in Embodiment 1. FIG. 実施の形態2における通信システム900の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a communication system 900 according to a second embodiment. 実施の形態2におけるデータ送受信ノード400の機能構成図。FIG. 11 is a functional configuration diagram of a data transmission / reception node 400 according to the second embodiment. 実施の形態2におけるホスト計算機300の機能構成図。FIG. 6 is a functional configuration diagram of a host computer 300 according to the second embodiment. 実施の形態2における多重化情報再割り付け方法を示すフローチャート。9 is a flowchart showing a multiplexed information reallocation method in the second embodiment. 実施の形態2における位置情報テーブル391の一例を示す図。FIG. 10 shows an example of a position information table 391 in Embodiment 2. 実施の形態2における各データ送受信ノード400の配置例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement example of data transmission / reception nodes 400 according to the second embodiment. 実施の形態2における再計算前のアドレスツリーの一例を示す図。FIG. 10 shows an example of an address tree before recalculation in the second embodiment. 実施の形態2における親ノード候補リスト392の一例を示す表。10 is a table showing an example of a parent node candidate list 392 in the second embodiment. 実施の形態2における再計算後のアドレスツリーの一例を示す図。FIG. 10 shows an example of an address tree after recalculation in the second embodiment. 実施の形態2におけるウェークアップ信号の干渉エリアを示す図。The figure which shows the interference area of the wakeup signal in Embodiment 2. FIG. 実施の形態2におけるウェークアップ信号の干渉エリアを示す図。The figure which shows the interference area of the wakeup signal in Embodiment 2. FIG. 実施の形態3におけるデータ送受信ノード400の機能構成図。FIG. 11 is a functional configuration diagram of a data transmission / reception node 400 according to the third embodiment. 実施の形態3における多重化情報再割り付け方法を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a multiplexed information reallocation method in the third embodiment. 実施の形態4におけるデータ送受信ノード400の機能構成図。FIG. 10 is a functional configuration diagram of a data transmission / reception node 400 according to the fourth embodiment. 実施の形態4における多重化情報再割り付け方法を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a multiplexed information reallocation method in the fourth embodiment. 実施の形態4におけるホスト計算機300の機能構成図。FIG. 11 is a functional configuration diagram of a host computer 300 according to the fourth embodiment. 実施の形態におけるデータ受信ノード100、データ送信ノード200、ホスト計算機300、データ送受信ノード400のハードウェア資源の一例を示す図。The figure which shows an example of the hardware resource of the data receiving node 100 in the embodiment, the data transmission node 200, the host computer 300, and the data transmission / reception node 400.

符号の説明Explanation of symbols

100 データ受信ノード、110 モード制御ブロック、120 ウェークアップ信号検出多重化情報計算ブロック、130 ウェークアップ信号検出ブロック、140 データ受信ブロック、190 受信ノード記憶ブロック、200 データ送信ノード、210 ウェークアップ信号出力多重化情報計算ブロック、220 ウェークアップ信号出力ブロック、230 データ送信ブロック、290 送信ノード記憶ブロック、300 ホスト計算機、310 多重化情報再割り付け要求受信ブロック、320 多重化情報計算ブロック、330 アドレス変更指示ブロック、390 ホスト記憶ブロック、391 位置情報テーブル、392 親ノード候補リスト、400 データ送受信ノード、401 データ送受信制御ブロック、451 新規参入処理ブロック、452 RSSI値取得ブロック、453 位置情報取得ブロック、454 多重化情報再割り付け要求ブロック、455 アドレス変更処理ブロック、456 通信エラー検出ブロック、457 ウェークアップ信号干渉検出ブロック、900 通信システム、911 CPU、912 バス、913 ROM、914 RAM、915 通信ボード、920 磁気ディスク装置、921 OS、923 プログラム群、924 ファイル群。   100 data reception node, 110 mode control block, 120 wakeup signal detection multiplexing information calculation block, 130 wakeup signal detection block, 140 data reception block, 190 reception node storage block, 200 data transmission node, 210 wakeup signal output multiplexing information calculation Block, 220 wake-up signal output block, 230 data transmission block, 290 transmission node storage block, 300 host computer, 310 multiplexed information reallocation request reception block, 320 multiplexed information calculation block, 330 address change instruction block, 390 host storage block 391 Location information table, 392 Parent node candidate list, 400 data transmission / reception node, 401 data transmission / reception control block, 451 Processing block, 452 RSSI value acquisition block, 453 position information acquisition block, 454 multiplexed information reallocation request block, 455 address change processing block, 456 communication error detection block, 457 wakeup signal interference detection block, 900 communication system, 911 CPU, 912 bus, 913 ROM, 914 RAM, 915 communication board, 920 magnetic disk device, 921 OS, 923 program group, 924 file group.

Claims (7)

親装置と子装置とのいずれかに区別される複数の無線通信装置と通信接続するホスト計算機であり、
各親装置のネットワーク・アドレスと、各親装置のネットワーク・アドレスそれぞれに対応付けられたネットワーク・アドレスと、前記複数の無線通信装置それぞれの位置情報とを記憶する位置情報記憶部と、
前記位置情報記憶部から前記複数の無線通信装置それぞれの位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて前記子装置からの距離が近い親装置をCPUを用いて選択する親選択部と、
各親装置のネットワーク・アドレスそれぞれに対応付けられたネットワーク・アドレスのうち前記親選択部が選択した親装置のネットワーク・アドレスに対応付けられたネットワーク・アドレスを通信機を用いて前記子装置に通知することによって通知したネットワーク・アドレスを前記子装置のネットワーク・アドレスとして前記子装置に使用させるアドレス通知部と
を備えた
ことを特徴とするホスト計算機。
A host computer that is connected to communicate with a plurality of wireless communication devices that are distinguished as either a parent device or a child device;
A network address of each parent device, a network address associated with each network address of each parent device, and a location information storage unit that stores location information of each of the plurality of wireless communication devices;
A parent selection unit that acquires position information of each of the plurality of wireless communication devices from the position information storage unit, and that uses a CPU to select a parent device that is close to the child device based on the acquired position information;
The network address associated with the network address of the parent device selected by the parent selection unit among the network addresses associated with the network addresses of the respective parent devices is notified to the child device using a communication device. A host computer, comprising: an address notification unit that causes the child device to use the network address notified by the child device as the network address of the child device.
ホスト計算機と、親装置と子装置とのいずれかに区別される複数の無線通信装置とを有する無線ネットワーク・システムであり、
前記ホスト計算機は、
各親装置のネットワーク・アドレスと、各親装置のネットワーク・アドレスそれぞれに対応付けられたネットワーク・アドレスと、前記複数の無線通信装置それぞれの位置情報とを記憶する位置情報記憶部と、
前記位置情報記憶部から前記複数の無線通信装置それぞれの位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて前記子装置からの距離が近い親装置をCPUを用いて選択する親選択部と、
各親装置のネットワーク・アドレスそれぞれに対応付けられたネットワーク・アドレスのうち前記親選択部が選択した親装置のネットワーク・アドレスに対応付けられたネットワーク・アドレスを通信機を用いて前記子装置に通知することによって通知したネットワーク・アドレスを前記子装置のネットワーク・アドレスとして前記子装置に使用させるアドレス通知部とを備え
前記複数の無線通信装置それぞれは、
自装置に対する他装置からのデータ通信の開始を示すウェークアップ信号の通信に使用される無線通信の多重化情報を自装置のネットワーク・アドレスに基づいてCPU(Central Proccessing Unit)を用いて求める多重化情報算出部と、
前記多重化情報算出部が求めた多重化情報に基づいて自装置に対するウェークアップ信号を通信機を用いて検出するウェークアップ信号検出部と、
前記ウェークアップ信号検出部がウェークアップ信号を検出した際に自装置の動作モードをデータ通信機能を休止させているスリープ・モードからデータ通信機能を稼働させるアクティブ・モードにCPUを用いて切り替えるモード制御部と、
前記モード制御部によりアクティブ・モードに切り替えられた後に他装置から送信された通信データを通信機を用いて受信するデータ受信部とを備えた
ことを特徴とする無線ネットワーク・システム。
A wireless network system having a host computer and a plurality of wireless communication devices distinguished as either a parent device or a child device;
The host computer
A network address of each parent device, a network address associated with each network address of each parent device, and a location information storage unit that stores location information of each of the plurality of wireless communication devices;
A parent selection unit that acquires position information of each of the plurality of wireless communication devices from the position information storage unit, and that uses a CPU to select a parent device that is close to the child device based on the acquired position information;
The network address associated with the network address of the parent device selected by the parent selection unit among the network addresses associated with the network addresses of the respective parent devices is notified to the child device using a communication device. An address notification unit that causes the child device to use the network address notified by the child device as the network address of the child device ;
Each of the plurality of wireless communication devices
Multiplexing information for determining multiplexing information of wireless communication used for communication of a wake-up signal indicating the start of data communication from another device to its own device using a CPU (Central Processing Unit) based on its own network address A calculation unit;
A wake-up signal detection unit for detecting a wake-up signal for the device itself using a communication device based on the multiplexing information obtained by the multiplexing information calculation unit;
A mode control unit that switches the operation mode of its own device from a sleep mode in which the data communication function is suspended to an active mode in which the data communication function is activated using the CPU when the wakeup signal detection unit detects a wakeup signal; ,
A wireless network system, comprising: a data receiving unit that receives communication data transmitted from another device after being switched to the active mode by the mode control unit using a communication device .
前記複数の無線通信装置は、
一つの親装置に対して一以上の子装置がネットワーク・アドレスによって関係付けられたクラスタツリー型の無線ネットワークを構成する
ことを特徴とする請求項2記載の無線ネットワーク・システム。
The plurality of wireless communication devices are:
3. The wireless network system according to claim 2, wherein a cluster tree type wireless network is configured in which one or more child devices are related to one parent device by a network address.
前記無線通信装置は、さらに、
通信エラーをCPUを用いて検出する通信エラー検出部と、
前記通信エラー検出部が通信エラーを検出した際に新たな親装置の割り付け要求を前記ホスト計算機に通信機を用いて送信する再割り付け要求部とを備え、
前記ホスト計算機は、さらに、
前記無線通信装置が送信した割り付け要求を通信機を用いて受信する再割り付け要求受信部を備え、
前記親選択部は、前記再割り付け要求受信部が割り付け要求を受信した際に、当該無線通信装置に関係している親装置以外の親装置を当該無線通信装置の親装置として選択する
ことを特徴とする請求項2または請求項3記載の無線ネットワーク・システム。
The wireless communication device further includes:
A communication error detection unit that detects a communication error using a CPU;
A re-allocation request unit that transmits a new parent device allocation request to the host computer using a communication device when the communication error detection unit detects a communication error;
The host computer further includes:
A re-assignment request receiving unit that receives the assignment request transmitted by the wireless communication device using a communication device;
The parent selection unit selects a parent device other than the parent device related to the wireless communication device as a parent device of the wireless communication device when the reallocation request receiving unit receives the allocation request. The wireless network system according to claim 2 or 3 .
前記無線通信装置は、さらに、
前記ウェークアップ信号検出部が自装置と同じ多重化情報に基づいて他装置に対して送信されたウェークアップ信号を検出した際に新たな親装置の割り付け要求を前記ホスト計算機に通信機を用いて送信する再割り付け要求部を備え、
前記ホスト計算機は、さらに、
前記無線通信装置が送信した割り付け要求を通信機を用いて受信する再割り付け要求受信部を備え、
前記親選択部は、前記再割り付け要求受信部が割り付け要求を受信した際に、当該無線通信装置に関係している親装置以外の親装置を当該無線通信装置の親装置として選択する
ことを特徴とする請求項2または請求項3記載の無線ネットワーク・システム。
The wireless communication device further includes:
When the wake-up signal detection unit detects a wake-up signal transmitted to another device based on the same multiplexing information as that of its own device, a new parent device allocation request is transmitted to the host computer using a communication device. With a reallocation request section,
The host computer further includes:
A re-assignment request receiving unit that receives the assignment request transmitted by the wireless communication device using a communication device;
The parent selection unit selects a parent device other than the parent device related to the wireless communication device as a parent device of the wireless communication device when the reallocation request receiving unit receives the allocation request. The wireless network system according to claim 2 or 3 .
前記無線通信装置は、さらに、
前記ウェークアップ信号検出部が自装置と同じ多重化情報に基づいて他装置に対して送信されたウェークアップ信号を検出した際に新たなネットワーク・アドレスの割り付け要求を前記ホスト計算機に通信機を用いて送信する再割り付け要求部を備え、
前記ホスト計算機は、さらに、
前記無線通信装置が送信した割り付け要求を通信機を用いて受信する再割り付け要求受信部を備え、
前記アドレス通知部は、当該無線通信装置の関係する親装置のネットワーク・アドレスに対応するネットワーク・アドレスであり、当該無線通信装置の使用しているネットワーク・アドレス以外のネットワーク・アドレスを当該無線通信装置に通知する
ことを特徴とする請求項2または請求項3記載の無線ネットワーク・システム。
The wireless communication device further includes:
When the wake-up signal detection unit detects a wake-up signal transmitted to another device based on the same multiplexing information as that of its own device, a new network address allocation request is transmitted to the host computer using a communication device. A reallocation request section
The host computer further includes:
A re-assignment request receiving unit that receives the assignment request transmitted by the wireless communication device using a communication device;
The address notification unit is a network address corresponding to a network address of a parent device related to the wireless communication device, and a network address other than the network address used by the wireless communication device is assigned to the wireless communication device. The wireless network system according to claim 2 or 3 , wherein the wireless network system is notified.
前記無線通信装置は、さらに、
前記ウェークアップ信号検出部が自装置と同じ多重化情報に基づいて他装置に対して送信されたウェークアップ信号を検出した回数を示す信号干渉検出回数をCPUを用いてカウントし、カウントした信号干渉検出回数を通信機を用いて前記ホスト計算機に送信する信号干渉検出回数カウント部を備え、
前記ホスト計算機は、さらに、
前記無線通信装置から送信された信号干渉検出回数に基づいて当該無線通信装置が他装置に対して送信されたウェークアップ信号の検出により消費した干渉消費電力をCPUを用いて算出する干渉消費電力算出部を備える
ことを特徴とする請求項2または請求項3記載の無線ネットワーク・システム。
The wireless communication device further includes:
The number of signal interference detections indicating the number of times the wakeup signal detection unit has detected a wakeup signal transmitted to another device based on the same multiplexing information as the own device is counted using the CPU, and the counted number of signal interference detections Including a signal interference detection frequency count unit that transmits to the host computer using a communication device,
The host computer further includes:
Based on the number of signal interference detections transmitted from the wireless communication device, an interference power consumption calculation unit that calculates interference power consumption by the wireless communication device by detecting a wakeup signal transmitted to another device using a CPU The wireless network system according to claim 2, further comprising:
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