JP6770499B2 - Mobile sensor relay terminal and mobile sensor relay control method - Google Patents
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Description
本発明は、各種センサ端末から無線送信されたデータをモバイル型センサ中継端末で受信して基地局装置へ無線中継するためのモバイル型センサ中継制御技術に関する。 The present invention relates to a mobile sensor relay control technique for receiving data wirelessly transmitted from various sensor terminals by a mobile sensor relay terminal and wirelessly relaying the data to a base station device.
各種機器がインターネットに接続されるIoT(Internet of Things)社会では、各種のセンサがネットワークに接続され、多種多量のデータを収集し、そのデータを解析することで人間の役に立つ情報を引き出すことが期待されている。例えば、医療機器や健康機器から生体情報などのセンサデータを収集するセンサネットワークの場合、センサ中継端末により、各種センサ端末で検出したセンサデータを、ゲートウェイ装置や通信ネットワークを介してサーバなどの上位装置へ中継転送することになる。 In the IoT (Internet of Things) society where various devices are connected to the Internet, it is expected that various sensors will be connected to the network, collect a large amount of data, and analyze the data to extract useful information for humans. Has been done. For example, in the case of a sensor network that collects sensor data such as biological information from medical equipment and health equipment, the sensor relay terminal transfers the sensor data detected by various sensor terminals to a higher-level device such as a server via a gateway device or a communication network. It will be relayed to.
このようなセンサネットワークの1つとして、各種センサ端末から無線送信されたデータをモバイル型センサ中継端末で受信して基地局装置へ無線中継する無線センサネットワークがある。例えば、人体に装着した各種のセンサ端末で検出した生体情報を上位装置へ中継転送する場合、スマートホンなどの携帯情報端末からなるモバイル型センサ中継端末を用いることにより、センサ端末とモバイル型センサ中継端末との距離を最小限に短縮でき、電池駆動される各センサ端末での電力消費を大幅に削減できる。したがって、モバイル型センサ中継端末を長期間稼働させるためには、モバイル型センサ中継端末自体の電力消費も削減する必要がある。 As one of such sensor networks, there is a wireless sensor network in which data wirelessly transmitted from various sensor terminals is received by a mobile sensor relay terminal and wirelessly relayed to a base station device. For example, when relaying biometric information detected by various sensor terminals attached to a human body to a host device, a mobile sensor relay terminal consisting of a mobile information terminal such as a smartphone is used to relay the sensor terminal and the mobile sensor. The distance to the terminal can be minimized, and the power consumption of each battery-powered sensor terminal can be significantly reduced. Therefore, in order to operate the mobile sensor relay terminal for a long period of time, it is necessary to reduce the power consumption of the mobile sensor relay terminal itself.
従来、各センサ端末から無線送信されたデータを基地局装置で受信して上位装置へ転送する無線センサネットワークにおいて、各センサ端末での電力消費を削減する技術として、センサ端末がスリープ状態からデータ通信可能なアクティブ状態に復帰するデータ送信間隔を、それぞれの送信トラヒックに合わせて基地局装置が適応的に変更する技術が提案されている(例えば、非特許文献1など参照)。これにより、固定的なデータ送信間隔を用いる場合と比較して、各センサ端末での電力消費を削減することができる。 Conventionally, in a wireless sensor network in which data transmitted wirelessly from each sensor terminal is received by a base station device and transferred to a higher-level device, as a technology for reducing power consumption at each sensor terminal, the sensor terminal performs data communication from a sleep state. A technique has been proposed in which the base station apparatus adaptively changes the data transmission interval for returning to a possible active state according to each transmission traffic (see, for example, Non-Patent Document 1). As a result, it is possible to reduce the power consumption of each sensor terminal as compared with the case of using a fixed data transmission interval.
しかしながら、このような従来技術は、各センサ端末におけるデータ送信間隔が基地局装置で把握可能であるとともに、これらデータ送信間隔を変更可能であることを前提としている。
このため、上記従来技術を、モバイル型センサ中継端末を用いた無線センサネットワークに適用して、モバイル型センサ中継端末のスリープ制御を行う場合、モバイル型センサ中継端末で中継処理する各センサ端末の端末種別や端末数を基地局装置が既知である場合であって、これらセンサ端末のデータ送信間隔が変更可能である場合に限定される。
However, such a conventional technique is based on the premise that the data transmission interval in each sensor terminal can be grasped by the base station apparatus and the data transmission interval can be changed.
Therefore, when the above-mentioned prior art is applied to a wireless sensor network using a mobile sensor relay terminal to perform sleep control of the mobile sensor relay terminal, the terminal of each sensor terminal to be relayed by the mobile sensor relay terminal. The type and number of terminals are limited to the case where the base station device is known and the data transmission interval of these sensor terminals can be changed.
一方、人体に装着した各種のセンサ端末で検出した生体情報をモバイル型センサ中継端末で中継転送する場合、使用環境によってモバイル型センサ中継端末で中継転送すべきセンサ端末が動的に変化するケースも考えられる。このようなケースでは、センサ端末によってデータ送信間隔が異なるため、基地局装置からモバイル型センサ中継端末に対して、適切なデータ送信間隔を通知することができず、結果として、モバイル型センサ中継端末の電力消費を効果的に削減することができないという問題点があった。 On the other hand, when the biometric information detected by various sensor terminals attached to the human body is relayed and transferred by the mobile sensor relay terminal, the sensor terminal to be relayed and transferred by the mobile sensor relay terminal may dynamically change depending on the usage environment. Conceivable. In such a case, since the data transmission interval differs depending on the sensor terminal, the base station device cannot notify the mobile sensor relay terminal of the appropriate data transmission interval, and as a result, the mobile sensor relay terminal cannot be notified. There was a problem that it was not possible to effectively reduce the power consumption of the.
また、生体情報を検出するようなセンサ端末は、小型化さらには薄型化されており、稼働時間を考慮して通信機能が大幅に削減されているため、データ送信間隔を変更できないケースも多い。このようなケースでは、各センサ端末に個別の固定的なデータ送信間隔でセンサデータを受信する必要があるため、モバイル型センサ中継端末に最適なデータ送信間隔を選択することができず、結果として、モバイル型センサ中継端末の電力消費を効果的に削減することができないという問題点があった。 In addition, sensor terminals that detect biometric information are smaller and thinner, and the communication function is significantly reduced in consideration of operating time, so there are many cases where the data transmission interval cannot be changed. In such a case, since it is necessary for each sensor terminal to receive sensor data at an individual fixed data transmission interval, it is not possible to select the optimum data transmission interval for the mobile sensor relay terminal, and as a result, , There is a problem that the power consumption of the mobile sensor relay terminal cannot be effectively reduced.
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、各センサ端末からセンサデータを無線中継するモバイル型センサ中継端末での電力消費を効果的に削減できるモバイル型センサ中継制御技術を提供することを目的としている。 The present invention is for solving such a problem, and provides a mobile sensor relay control technology capable of effectively reducing power consumption in a mobile sensor relay terminal that wirelessly relays sensor data from each sensor terminal. The purpose is.
このような目的を達成するために、本発明にかかるモバイル型センサ中継端末は、複数のセンサ端末からそれぞれ個別のデータ送信間隔で無線送信されるセンサデータを受信して基地局装置へ無線中継するモバイル型センサ中継端末であって、前記センサデータを受信可能なアクティブ状態を継続する連続受信モードと、特定された通信パタンに基づいて前記アクティブ状態と前記センサデータの受信を休止して消費電力を低減するスリープ状態とを相互に切り替える間欠受信モードの、2つの動作モードを有する端末無線通信モジュールと、前記端末無線通信モジュールで受信したセンサデータを前記基地局装置へ無線中継する上位無線通信モジュールと、前記端末無線通信モジュールを前記連続受信モードに切り替えて前記複数のセンサ端末からのセンサデータを受信し、これらセンサデータの受信時刻から得られた前記複数のセンサ端末ごとに個別のデータ送信間隔を含む通信パタンを、前記複数のセンサ端末ごとに特定し、前記端末無線通信モジュールを前記間欠受信モードに切り替える通信パタン特定回路とを備え、前記端末無線通信モジュールは、前記間欠受信モードで動作する際、前記通信パタンに含まれる前記データ送信間隔から算出した前記センサデータの到来タイミングに合わせて、前記アクティブ状態と前記スリープ状態とを相互に切り替えるようにしたものである。 In order to achieve such an object, the mobile sensor relay terminal according to the present invention receives sensor data wirelessly transmitted from a plurality of sensor terminals at individual data transmission intervals and wirelessly relays the sensor data to the base station apparatus. A mobile sensor relay terminal that consumes power by suspending the active state and reception of the sensor data based on the specified communication pattern and the continuous reception mode that continues the active state in which the sensor data can be received. A terminal wireless communication module having two operation modes of an intermittent reception mode for switching between a reduced sleep state and a higher-level wireless communication module that wirelessly relays sensor data received by the terminal wireless communication module to the base station device. , The terminal wireless communication module is switched to the continuous reception mode to receive sensor data from the plurality of sensor terminals, and individual data transmission intervals are set for each of the plurality of sensor terminals obtained from the reception time of these sensor data. When the terminal wireless communication module operates in the intermittent reception mode, the terminal wireless communication module is provided with a communication pattern specifying circuit that specifies the including communication pattern for each of the plurality of sensor terminals and switches the terminal wireless communication module to the intermittent reception mode. The active state and the sleep state are switched between the active state and the sleep state in accordance with the arrival timing of the sensor data calculated from the data transmission interval included in the communication pattern.
また、本発明にかかる上記モバイル型センサ中継端末の一構成例は、前記通信パタンが、開始オフセット時間および終了オフセット時間の少なくともいずれか一方を含み、前記端末無線通信モジュールは、前記通信パタンに含まれる前記データ送信間隔と、開始オフセット時間および終了オフセット時間の少なくともいずれか一方とに基づいて、前記到来タイミングを算出するようにしたものである。 Further, in one configuration example of the mobile sensor relay terminal according to the present invention, the communication pattern includes at least one of a start offset time and an end offset time, and the terminal wireless communication module is included in the communication pattern. The arrival timing is calculated based on the data transmission interval and at least one of the start offset time and the end offset time.
また、本発明にかかる上記モバイル型センサ中継端末の一構成例は、前記通信パタン特定回路が、前記センサデータの受信時刻に基づいて前記データ送信間隔を定期的に監視し、得られたデータ送信間隔と前記通信パタンに含まれるデータ送信間隔の差分が予め設定されている許容範囲を超えた場合、前記通信パタンに含まれるデータ送信間隔を補正するようにしたものである。 Further, in one configuration example of the mobile sensor relay terminal according to the present invention, the communication pattern specifying circuit periodically monitors the data transmission interval based on the reception time of the sensor data, and obtains the data transmission. When the difference between the interval and the data transmission interval included in the communication pattern exceeds a preset allowable range, the data transmission interval included in the communication pattern is corrected.
また、本発明にかかる上記モバイル型センサ中継端末の一構成例は、前記通信パタン特定回路が、前記端末無線通信モジュールが前記間欠受信モードで動作中に、前記基地局装置側からトリガ信号を受信した場合、前記端末無線通信モジュールを前記連続受信モードに切り替えて、前記通信パタンを再度特定し直すようにしたものである。 Further, in one configuration example of the mobile sensor relay terminal according to the present invention, the communication pattern specifying circuit receives a trigger signal from the base station apparatus side while the terminal wireless communication module is operating in the intermittent reception mode. In this case, the terminal wireless communication module is switched to the continuous reception mode, and the communication pattern is respecified.
また、本発明にかかる上記モバイル型センサ中継端末の一構成例は、前記端末無線通信モジュールが、前記間欠受信モードで動作中に、前記センサ端末から優先転送要求を受信した場合、前記連続受信モードに切り替えて、当該センサ端末からの優先センサデータを受信し、前記上位無線通信モジュールは、前記端末無線通信モジュールで受信した前記優先センサデータを前記基地局装置へ無線中継するようにしたものである。 Further, in one configuration example of the mobile sensor relay terminal according to the present invention, when the terminal wireless communication module receives a priority transfer request from the sensor terminal while operating in the intermittent reception mode, the continuous reception mode The priority sensor data received from the sensor terminal is received, and the upper wireless communication module wirelessly relays the priority sensor data received by the terminal wireless communication module to the base station apparatus. ..
また、本発明にかかるモバイル型センサ中継制御方法は、複数のセンサ端末からそれぞれ個別のデータ送信間隔で無線送信されるセンサデータを受信して基地局装置へ無線中継するモバイル型センサ中継端末で用いられるモバイル型センサ中継制御方法であって、端末無線通信モジュールが、前記センサデータを受信可能なアクティブ状態を継続する連続受信モードと、特定された通信パタンに基づいて前記アクティブ状態と前記センサデータの受信を休止して消費電力を低減するスリープ状態とを相互に切り替える間欠受信モードの、2つの動作モードのいずれかで動作する端末無線通信ステップと、上位無線通信モジュールが、前記端末無線通信モジュールで受信したセンサデータを前記基地局装置へ無線中継する上位無線通信ステップと、通信パタン特定回路が、前記端末無線通信モジュールを前記連続受信モードに切り替えて前記複数のセンサ端末からのセンサデータを受信し、これらセンサデータの受信時刻から得られた前記複数のセンサ端末ごとに個別のデータ送信間隔を含む通信パタンを、前記複数のセンサ端末ごとに特定し、前記端末無線通信モジュールを前記間欠受信モードに切り替える通信パタン特定ステップとを備え、前記端末無線通信ステップは、前記間欠受信モードで動作する際、前記通信パタンに含まれる前記データ送信間隔から算出した前記センサデータの到来タイミングに合わせて、前記アクティブ状態と前記スリープ状態とを相互に切り替えるステップを含むようにしたものである。 Further, the mobile sensor relay control method according to the present invention is used in a mobile sensor relay terminal that receives sensor data wirelessly transmitted from a plurality of sensor terminals at individual data transmission intervals and wirelessly relays them to a base station device. This is a mobile sensor relay control method, wherein the terminal wireless communication module continues the active state in which the sensor data can be received, and the active state and the sensor data are based on the specified communication pattern. The terminal wireless communication step that operates in one of the two operation modes of the intermittent reception mode in which reception is paused and the sleep state that reduces power consumption is switched to each other, and the upper wireless communication module are the terminal wireless communication module. A higher-level wireless communication step that wirelessly relays the received sensor data to the base station device, and a communication pattern specific circuit switches the terminal wireless communication module to the continuous reception mode to receive sensor data from the plurality of sensor terminals. , The communication pattern including the individual data transmission interval for each of the plurality of sensor terminals obtained from the reception time of these sensor data is specified for each of the plurality of sensor terminals, and the terminal wireless communication module is set to the intermittent reception mode. The terminal wireless communication step includes a communication pattern specific step to be switched, and when operating in the intermittent reception mode, the active is matched with the arrival timing of the sensor data calculated from the data transmission interval included in the communication pattern. It includes a step of switching between the state and the sleep state.
本発明によれば、センサデータが送信される期間だけ、端末無線通信モジュールがアクティブ状態に制御され、その他の期間はスリープ状態に制御される。したがって、端末無線通信モジュールを連続してアクティブ状態とする場合と比較して、電力消費を大幅に削減することができる。
また、実際に受信したセンサデータに基づいて、各センサ端末の通信パタンが、モバイル型センサ中継端末で特定されるため、基地局装置が各センサ端末のデータ送信間隔を把握する必要はない。したがって、使用環境によってモバイル型センサ中継端末で中継転送すべきセンサ端末が動的に変化するケースであっても、これらセンサ端末から送信されたセンサデータを適切に受信して、基地局装置に無線転送することが可能となる。
According to the present invention, the terminal wireless communication module is controlled to the active state only during the period when the sensor data is transmitted, and is controlled to the sleep state for the other period. Therefore, the power consumption can be significantly reduced as compared with the case where the terminal wireless communication module is continuously activated.
Further, since the communication pattern of each sensor terminal is specified by the mobile sensor relay terminal based on the actually received sensor data, it is not necessary for the base station device to grasp the data transmission interval of each sensor terminal. Therefore, even in the case where the sensor terminals to be relayed and transferred by the mobile sensor relay terminal dynamically change depending on the usage environment, the sensor data transmitted from these sensor terminals is appropriately received and wirelessly transmitted to the base station device. It becomes possible to transfer.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる無線センサネットワーク1について説明する。図1は、無線センサネットワークの構成を示すブロック図である。
この無線センサネットワーク1は、任意の物理量をセンサで検出し得られたセンサデータをそれぞれ個別のデータ送信間隔で無線送信する複数のセンサ端末20と、これらセンサ端末20から無線送信されたセンサデータを受信して基地局装置30へ無線中継するモバイル型センサ中継端末10とを備えている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, the
The
基地局装置30は、無線LANなどの無線方式で動作する一般的な無線基地局であり、モバイル型センサ中継端末10で無線中継されたセンサデータを受信し、通信ネットワークNWを介して上位装置へ中継転送する装置である。
上位装置40は、全体としてサーバ装置などの情報処理装置からなり、基地局装置30からのセンサデータを受信して蓄積し、予め設定されている情報処理を実行することにより、統計データなどの所望のデータを生成する装置である。
The
The
無線センサネットワーク1の具体例の1つとして、人の活動情報を収集する無線データ収集システムがある。このような無線データ収集システムでは、センサ端末20として、加速度センサ、心拍センサ、呼吸センサ、体温センサなど、生体情報を検出するウェアラブルな端末装置が用いられる。また、モバイル型センサ中継端末10については、スマートホンなどの一般的な携帯情報端末で構成してもよく、センサ端末20からのセンサデータを無線中継するウェアラブルな端末装置で構成してもよい。
As one of the specific examples of the
[モバイル型センサ中継端末]
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10の構成について詳細に説明する。
モバイル型センサ中継端末10は、主な回路部として、上位無線通信モジュール11、端末無線通信モジュール12、通信パタン特定回路13、記憶回路14、および電池BT1を備えている。
[Mobile sensor relay terminal]
Next, with reference to FIG. 1, the configuration of the mobile
The mobile
これら回路部のうち、上位無線通信モジュール11、端末無線通信モジュール12、通信パタン特定回路13、および記憶回路14は、例えば内部バスBを介して相互に接続されている。電池BT1は、一次電池や二次電池などの一般的な電池からなり、モバイル型センサ中継端末10に設けられている各回路部に対して動作電源を供給する機能を有している。
Among these circuit units, the upper
上位無線通信モジュール11は、無線LANやBluetooth(登録商標)などの一般的な無線方式に基づいて、端末無線通信モジュール12で受信したセンサ端末20からのセンサデータを、基地局装置30へ無線中継するモジュールである。
The upper
端末無線通信モジュール12は、Zigbee(登録商標)やWi−SUN(登録商標)、さらには専用の低電力無線方式に基づいて、各センサ端末20と近距離無線通信を行うことにより、これらセンサ端末20からのセンサデータを受信するモジュールである。
端末無線通信モジュール12で用いる近距離無線通信については、電磁波を用いた一般的な無線方式のほか、音波を用いた無線方式、さらには、電界や磁界を用いた人体通信などの無線方式であってもよい。なお、端末無線通信モジュール12については、図1に示すように、センサ端末20の無線通信方式や端末数に合わせて、複数搭載してもよい。
The terminal
The short-range wireless communication used in the terminal
端末無線通信モジュール12は、センサデータを受信可能なアクティブ状態を継続する連続受信モードと、特定された通信パタンに基づいてアクティブ状態とセンサデータの受信を休止して消費電力を低減するスリープ状態とを相互に切り替える間欠受信モードの、2つの動作モードを有している。
The terminal
また、端末無線通信モジュール12は、間欠受信モードで動作する際、通信パタンに含まれるデータ送信間隔から算出したセンサデータの到来タイミングに合わせて、アクティブ状態とスリープ状態とを相互に切り替える機能と、通信パタンに含まれるデータ送信間隔と、開始オフセット時間および終了オフセット時間の少なくともいずれか一方とに基づいて、到来タイミングを算出する機能とを有している。
In addition, the terminal
通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を連続受信モードに切り替えて複数のセンサ端末20からのセンサデータを受信し、これらセンサデータの受信時刻から得られたセンサ端末20ごとに個別のデータ送信間隔を含む通信パタンを、センサ端末20ごとに特定し、端末無線通信モジュール12を間欠受信モードに切り替える機能を有している。
The communication
記憶回路14は、半導体メモリなどの記憶装置からなり、通信パタン特定回路13で特定された通信パタンなど、センサデータの無線転送処理に用いる各種処理データを記憶する機能を有している。
図2は、通信パタンの構成例である。ここでは、センサ端末20を識別するためのセンサ端末IDごとに、データ送信間隔P、開始オフセット時間S、および終了オフセット時間Eが組として登録されている。
The
FIG. 2 is a configuration example of a communication pattern. Here, the data transmission interval P, the start offset time S, and the end offset time E are registered as a set for each sensor terminal ID for identifying the
データ送信間隔Pは、対応するセンサ端末20がセンサデータを送信するデータ送信間隔であり、端末無線通信モジュール12から送信されたセンサデータの受信時刻から計算されたものである。
The data transmission interval P is a data transmission interval at which the corresponding
開始オフセット時間Sは、センサデータの到来タイミングに合わせて、端末無線通信モジュール12をアクティブ状態に復帰させて受信を開始する受信開始時刻を特定するための時間であり、データ送信間隔Pで推定されるセンサデータの到来タイミングから、端末無線通信モジュール12をアクティブ状態に復帰させる受信開始時刻までの遡及時間を示している。
The start offset time S is a time for specifying the reception start time for returning the terminal
終了オフセット時間Eは、センサデータの受信完了後、端末無線通信モジュール12でのデータ受信を終了してスリープ状態に移行させる受信終了時刻を特定するための時間であり、データ送信間隔Pで推定されるセンサデータの到来タイミングから、端末無線通信モジュール12をスリープ状態に移行させる受信終了時刻までの経過時間を示している。
The end offset time E is a time for specifying the reception end time for ending the data reception in the terminal
これら開始オフセット時間Sおよび終了オフセット時間Eは、センサ端末20のデータ送信間隔Pのばらつきやセンサデータの送信所要時間のほか、端末無線通信モジュール12をアクティブ状態に復帰させるための起動所要時間に基づいて設定すればよい。なお、開始オフセット時間Sおよび終了オフセット時間Eは、必要に応じて設定すればよく、不要な場合は省いてもよい。
The start offset time S and the end offset time E are based on the variation in the data transmission interval P of the
[センサ端末]
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかるセンサ端末20について説明する。
センサ端末20は、主な回路部として、センサ回路21、無線回路22、および電池BT2を備えている。なお、電池BT2は、一次電池や二次電池などの一般的な電池からなり、センサ端末20に設けられている各回路部に対して動作電源を供給する機能を有している。
[Sensor terminal]
Next, the
The
センサ回路21は、任意の物理量を検出するセンサであり、具体的には、加速度センサ、心拍センサ、呼吸センサ、体温センサなどのセンサや、生体情報を検出する医療機器や健康機器から構成されている。
無線回路22は、Zigbee(登録商標)やWi−SUN(登録商標)、さらには専用の低電力無線方式に基づいて、センサ回路21で検出されたセンサデータを、予め設定されているデータ送信間隔Pで無線送信する回路である。
The
The wireless circuit 22 uses a preset data transmission interval for sensor data detected by the
[第1の実施の形態の動作]
次に、図3および図4を参照して、本実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10のセンサ中継制御動作について説明する。図3は、第1の実施の形態にかかるセンサ中継制御処理を示すフローチャートである。図4は、通信パタン特定処理を示すフローチャートである。
モバイル型センサ中継端末10は、利用者によるセンサデータ無線中継動作の開始指示や電源起動に応じて、図3のセンサ中継制御処理を開始する。
[Operation of the first embodiment]
Next, the sensor relay control operation of the mobile
The mobile
まず、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を連続受信モードに設定し(ステップ100)、後述する図4の通信パタン特定処理を実行する(ステップ101)。この後、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を間欠受信モードに設定する(ステップ102)。
First, the communication
端末無線通信モジュール12は、間欠受信モードに設定された場合、記憶回路14から読み出した通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pに基づいて、対応するセンサ端末20に関する受信開始時刻が到来するまでスリープ状態で待機する(ステップ110:NO)。
受信開始時刻が到来した場合(ステップ110:YES)、端末無線通信モジュール12は、アクティブ状態に復帰してセンサデータの受信を開始する(ステップ111)。
When the terminal
When the reception start time has arrived (step 110: YES), the terminal
次に、端末無線通信モジュール12は、センサデータの受信完了まで待機した後(ステップ112)、受信完了に応じてスリープ状態に移行する(ステップ113)。
上位無線通信モジュール11は、端末無線通信モジュール12から受信したセンサデータを受け取って、基地局装置30へ無線中継する(ステップ114)。
この後、センサデータ無線中継処理は、ステップ110に戻る。
Next, the terminal
The upper
After this, the sensor data wireless relay process returns to step 110.
これにより、センサデータが送信される期間だけ、端末無線通信モジュール12がアクティブ状態となり、その他の期間はスリープ状態となる。したがって、端末無線通信モジュール12での電力消費を削減することができる。
また、実際に受信したセンサデータに基づいて、各センサ端末20の通信パタンが、モバイル型センサ中継端末10で特定されるため、基地局装置30が各センサ端末20のデータ送信間隔Pを把握しておく必要はなく、データ送信間隔Pが固定化されているセンサ端末20からのセンサデータも正確に無線中継することができる。なお、データ送信間隔Pを変更可能なセンサ端末20については、予めデータ送信間隔Pを一定値に設定しておけば、当該センサ端末20からのセンサデータも正確に無線中継することができる。
As a result, the terminal
Further, since the communication pattern of each
また、図4の通信パタン特定処理において、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12が連続受信モードで動作して受信した各センサデータのうち、センサ端末20xから受信したセンサデータDx(i)の受信時刻Tx(i)を取得するとともに(ステップ120)、Dx(i)に続いてセンサ端末20xから受信したセンサデータDx(i+1)の受信時刻Tx(i+1)を取得する(ステップ121)。
Further, in the communication pattern identification process of FIG. 4, the communication
続いて、通信パタン特定回路13は、これらTx(i)とTx(i+1)の差分から、センサ端末20xのデータ送信間隔Px=Tx(i+1)−Tx(i)を計算し(ステップ122)、記憶回路14のセンサ端末20xに関する通信パタンに格納する(ステップ123)。
このようにして、通信パタン特定回路13は、各センサ端末20ごとにデータ送信間隔Pを計算し、通信パタンに格納する。
Subsequently, the communication
In this way, the communication
[動作例]
次に、図5を参照して、モバイル型センサ中継端末10のセンサ中継制御動作例について説明する。図5は、センサ中継制御動作例を示すシーケンス図である。
ここでは、3つのセンサ端末20A,20B,20Cがモバイル型センサ中継端末10の配下に位置しており、時刻T0から時刻T1までの期間に通信パタン特定処理を実行して、各センサ端末20A,20B,20Cに関する通信パタンを特定し、時刻T1以降において、これら通信パタンに基づいて各センサ端末20A,20B,20Cからのセンサデータの無線中継処理を実行する場合を例として説明する。
[Operation example]
Next, an example of the sensor relay control operation of the mobile
Here, the three
まず、通信パタン特定回路13は、時刻T0において、端末無線通信モジュール12を連続受信モードに設定する。これにより、端末無線通信モジュール12がアクティブ状態(ACT)に復帰し、各センサ端末20A,20B,20Cから受信したセンサデータの受信時刻に基づいてデータ送信間隔Pa,Pb,Pcが計算される。
例えば、センサ端末20Aについては、時刻Ta1に受信したセンサデータDa1と、その後の時刻Ta2に受信したDa1に後続するセンサデータDa2とから、センサ端末20Aのデータ送信間隔Pa=Ta2−Ta1が計算される。
First, the communication
For example, for the
また、センサ端末20Bについては、時刻Tb1に受信したセンサデータDb1と、その後の時刻Tb2に受信したDb1に後続するセンサデータDb2とから、センサ端末20Aのデータ送信間隔Pb=Tb2−Tb1が計算される。
また、センサ端末20Cについては、時刻Tc1に受信したセンサデータDc1と、その後の時刻Tc2に受信したDc1に後続するセンサデータDc2とから、センサ端末20Aのデータ送信間隔Pc=Tc2−Tc1が計算される。
Further, for the
Further, for the
このようにして、各センサ端末20A,20B,20Cのデータ送信間隔Pa,Pb,Pcを計算して、それぞれの通信パタンが特定された後、時刻T1において、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を間欠受信モードに設定する。これにより、端末無線通信モジュール12は、スリープ状態(SLP)に移行した後、各センサ端末20A,20B,20Cの通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pa,Pb,Pcに基づいて、間欠受信動作を行うことにより、後続するセンサデータが基地局装置30へ無線中継される。
In this way, after the data transmission intervals Pa, Pb, and Pc of the
例えば、センサ端末20Aについては、時刻Ta2からPa後の時刻Ta3に、端末無線通信モジュール12がアクティブ状態(ACT)に復帰してセンサデータDa3を受信し、受信完了後、端末無線通信モジュール12はスリープ状態(SLP)に移行する。この後、端末無線通信モジュール12は、Pa間隔でアクティブ状態(ACT)に復帰してセンサ端末20Aからのセンサデータを受信した後、スリープ状態(SLP)に移行する間欠受信動作を繰り返すことになる。また、これらセンサデータは、上位無線通信モジュール11により基地局装置30へ順次無線中継される。
For example, for the
また、センサ端末20Bについては、時刻Tb2からPb後の時刻Tb3に、端末無線通信モジュール12がアクティブ状態(ACT)に復帰してセンサデータDb3を受信し、受信完了後、端末無線通信モジュール12はスリープ状態(SLP)に移行する。この後、端末無線通信モジュール12は、Pb間隔でアクティブ状態(ACT)に復帰してセンサ端末20Bからのセンサデータを受信した後、スリープ状態(SLP)に移行する間欠受信動作を繰り返すことになる。また、これらセンサデータは、上位無線通信モジュール11により基地局装置30へ順次無線中継される。
Regarding the
また、センサ端末20Cについては、時刻Tc2からPc後の時刻Tc3に、端末無線通信モジュール12がアクティブ状態(ACT)に復帰してセンサデータDc3を受信し、受信完了後、端末無線通信モジュール12はスリープ状態(SLP)に移行する。この後、端末無線通信モジュール12は、Pc間隔でアクティブ状態(ACT)に復帰してセンサ端末20Cからのセンサデータを受信した後、スリープ状態(SLP)に移行する間欠受信動作を繰り返すことになる。また、これらセンサデータは、上位無線通信モジュール11により基地局装置30へ順次無線中継される。
Regarding the
次に、図6を参照して、端末無線通信モジュール12でのセンサデータ受信動作例について説明する。図6は、センサデータ受信動作例を示すシーケンス図である。
ここでは、任意のセンサ端末20xからのセンサデータを受信する場合について説明する。なお、センサ端末20xの通信パタンには、データ送信間隔Pxに加えて、開始オフセット時間Sxと終了オフセット時間Exが設定されているものとする。
Next, an example of sensor data reception operation in the terminal
Here, a case of receiving sensor data from an
まず、端末無線通信モジュール12は、センサ端末20xの通信パタンを参照して、直前に受信したセンサ端末20xからのセンサデータDx(i+1)の受信時刻Tx(i+1)に、Pxを加算して後続するセンサデータDx(i+2)の到来タイミングTx(i+2)を計算する。
次に、端末無線通信モジュール12は、Tx(i+2)から開始オフセット時間Sxだけ遡及した時点を、受信開始時刻Txs(i+2)=Tx(i+2)−Sxとして計算するとともに、Tx(i+2)から終了オフセット時間Exだけ経過した時点を、受信終了時刻Txe(i+2)=Tx(i+2)+Exとして計算する。
First, the terminal
Next, the terminal
この後、端末無線通信モジュール12は、受信開始時刻Txsの到来に応じて、自己の動作状態をアクティブ状態(ACT)に復帰させて、続く到来タイミングTx(i+2)にセンサ端末20xからのセンサデータの受信を開始し、その後の受信終了時刻Txeの到来に応じて、自己の動作状態をスリープ状態(SLP)に移行させる。
これにより、センサ端末20のデータ送信間隔Pにばらつきが生じる場合でも、端末無線通信モジュール12を適切に間欠受信動作させることができる。
After that, the terminal
As a result, even if the data transmission interval P of the
[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、通信パタン特定回路13が、端末無線通信モジュール12を連続受信モードに切り替えて各センサ端末20からのセンサデータを受信し、これらセンサデータの受信時刻から得られたセンサ端末20ごとに個別のデータ送信間隔Pを含む通信パタンを、センサ端末20ごとに特定し、端末無線通信モジュール12を間欠受信モードに切り替え、端末無線通信モジュール12が、間欠受信モードで動作する際、通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pから算出したセンサデータの到来タイミングに合わせて、アクティブ状態とスリープ状態とを相互に切り替えるようにしたものである。
[Effect of the first embodiment]
As described above, in the present embodiment, the communication
これにより、センサデータが送信される期間だけ、端末無線通信モジュール12がアクティブ状態に制御され、その他の期間はスリープ状態に制御される。したがって、端末無線通信モジュール12を連続してアクティブ状態とする場合と比較して、電力消費を大幅に削減することができる。
As a result, the terminal
また、実際に受信したセンサデータに基づいて、各センサ端末20の通信パタンが、モバイル型センサ中継端末10で特定されるため、基地局装置30が各センサ端末20のデータ送信間隔Pを把握しておく必要はない。したがって、使用環境によってモバイル型センサ中継端末10で中継転送すべきセンサ端末20が動的に変化するケースであっても、これらセンサ端末20から送信されたセンサデータを適切に受信して、基地局装置30に無線転送することが可能となる。
Further, since the communication pattern of each
また、生体情報を検出するようなウェアラブルなセンサ端末20については、小型化さらには薄型化されており、稼働時間を考慮して通信機能が大幅に削減されているため、データ送信間隔Pを変更できないケースも多い。本実施の形態によれば、センサデータのデータ送信間隔Pが固定化されているセンサ端末20を前提としているため、ウェアラブルなセンサ端末20であっても、センサデータも適切に受信して基地局装置30に無線転送することが可能となる。
Further, the
[第2の実施の形態]
次に、図7を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10について説明する。図7は、データ送信間隔補正処理を示すフローチャートである。
本実施の形態では、センサ端末20のデータ送信間隔Pを補正する場合について説明する。
[Second Embodiment]
Next, the mobile
In the present embodiment, a case where the data transmission interval P of the
本実施の形態において、通信パタン特定回路13は、各センサ端末20から受信したセンサデータの受信時刻に基づいて、それぞれのセンサ端末20に関する新たなデータ送信間隔Qを定期的に監視し、新たなデータ送信間隔Qと通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pとの誤差εが予め設定されている許容範囲βを超えた場合、通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pを補正する機能を有している。
本実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10のその他の構成については、第1の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
In the present embodiment, the communication
Other configurations of the mobile
[第2の実施の形態の動作]
次に、図7を参照して、本実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10のデータ送信間隔補正処理について説明する。
通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を間欠受信モードに設定した際、図7のデータ送信間隔補正処理を実行する。
[Operation of the second embodiment]
Next, the data transmission interval correction process of the mobile
The communication
まず、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12で受信した各センサデータのうち、センサ端末20xから受信したセンサデータDx(i)の受信時刻Tx(i)を取得するとともに(ステップ200)、Dx(i)からn個分だけ後にセンサ端末20xから受信したセンサデータDx(i+n)の受信時刻Tx(i+n)を取得する(ステップ201)。
First, the communication
続いて、通信パタン特定回路13は、これらTx(i)とTx(i+n)の差分から、センサ端末20xのn個分のセンサデータDx(i)〜Dx(i+n)に関する平均値を示す、新たなデータ送信間隔Qx={Tx(i+n)−Tx(i)}/nを計算し(ステップ202)、通信パタンに設定されているデータ送信間隔Pxとの誤差εx=Qx−Pxを計算する(ステップ203)。
Subsequently, the communication
次に、通信パタン特定回路13は、誤差εxの絶対値|εx|と予め設定されている許容範囲βとを比較し(ステップ204)、|εx|≦βであってεxがβの範囲内である場合には(ステップ204:YES)、Pxの補正が不要であることから、一連のデータ送信間隔補正処理を終了する。
Next, the communication
一方、|εx|>βであってεxがβ範囲外である場合(ステップ204:YES)、Pxの補正が必要であることから、通信パタン特定回路13は、例えば符号関数signによりεxの符号(正負)を求めることにより、εxの方向dir=sign(εx)を特定する(ステップ205)。
この後、通信パタン特定回路13は、得られたdirに基づきβ分だけPxを増減することにより、補正後のPx=Px+dir×βを計算し(ステップ206)、記憶回路14のセンサ端末20xに関する通信パタンに格納した後(ステップ207)、一連のデータ送信間隔補正処理を終了する。
On the other hand, when | εx |> β and εx is out of the β range (step 204: YES), it is necessary to correct Px. By obtaining (positive or negative), the direction dir = sign (εx) of εx is specified (step 205).
After that, the communication
[第2の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、通信パタン特定回路13が、各センサ端末20から受信したセンサデータの受信時刻に基づいて、それぞれのセンサ端末20に関する新たなデータ送信間隔Qを定期的に監視し、新たなデータ送信間隔Qと通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pとの誤差εが予め設定されている許容範囲βを超えた場合、通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pを補正するようにしたものである。
これにより、センサ端末20の動作クロックのばらつきや誤差、さらにはセンサ端末20の動作環境などに起因して、データ送信間隔Pが徐々に変化した場合でも、センサ端末20から送信されたセンサデータを正確に受信することが可能となる。
[Effect of the second embodiment]
As described above, in the present embodiment, the communication
As a result, even if the data transmission interval P gradually changes due to variations and errors in the operating clock of the
[第3の実施の形態]
次に、図8を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10について説明する。図8は、第3の実施の形態にかかるセンサ中継制御処理を示すフローチャートである。
第1の実施の形態では、モバイル型センサ中継端末10がセンサデータ無線中継動作を開始する際、通信パタン特定処理を実行する場合を例として説明した。本実施の形態では、基地局装置30や上位装置40から受信したトリガ信号に応じて、通信パタン特定処理を再実行する場合について説明する。
[Third Embodiment]
Next, with reference to FIG. 8, the mobile
In the first embodiment, a case where the mobile
本実施の形態において、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12が間欠受信モードで動作中に、基地局装置30側からトリガ信号を受信した場合、端末無線通信モジュール12を連続受信モードに切り替えて、通信パタンを再度特定し直す機能を有している。
本実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10のその他の構成については、第1の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
In the present embodiment, when the terminal
Other configurations of the mobile
[第3の実施の形態の動作]
次に、図8を参照して、本実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10のセンサ中継制御動作について説明する。
モバイル型センサ中継端末10は、利用者によるセンサデータ無線中継動作の開始指示や電源起動に応じて、図8のセンサ中継制御処理を開始する。なお、図8において、前述した図3と同様または同じステップには、同一符号を付してある。
[Operation of the third embodiment]
Next, with reference to FIG. 8, the sensor relay control operation of the mobile
The mobile
まず、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を連続受信モードに設定し(ステップ100)、図4の通信パタン特定処理を実行する(ステップ101)。この後、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を間欠受信モードに設定する(ステップ102)。
First, the communication
端末無線通信モジュール12は、間欠受信モードに設定された場合、記憶回路14から読み出した通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pに基づいて、対応するセンサ端末20に関する受信開始時刻が到来するまでスリープ状態で待機する(ステップ110:NO)。
ここで、受信開始時刻が到来した場合(ステップ110:YES)、端末無線通信モジュール12は、アクティブ状態に復帰してセンサデータの受信を開始する(ステップ111)。
When the terminal
Here, when the reception start time arrives (step 110: YES), the terminal
次に、端末無線通信モジュール12は、センサデータの受信完了まで待機した後(ステップ112)、受信完了に応じてスリープ状態に移行する(ステップ113)。
上位無線通信モジュール11は、端末無線通信モジュール12から受信したセンサデータを受け取って、基地局装置30へ無線中継する(ステップ114)。
この後、センサデータ無線中継処理は、ステップ110に戻る。
Next, the terminal
The upper
After this, the sensor data wireless relay process returns to step 110.
一方、端末無線通信モジュール12がスリープ状態で待機している場合(ステップ110:NO)、通信パタン特定回路13は、上位無線通信モジュール11により基地局装置30側からトリガ信号が受信されたかどうか確認する(ステップ300)。
ここで、トリガ信号が受信されていない場合(ステップ300:NO)、ステップ110に戻る。また、トリガ信号が受信された場合(ステップ300:YES)、通信パタン特定回路13は、ステップ100へ戻る。これにより、図4の通信パタン特定処理が再実行されて通信パタンが特定し直される。
On the other hand, when the terminal
Here, if the trigger signal has not been received (step 300: NO), the process returns to step 110. When the trigger signal is received (step 300: YES), the communication
端末無線通信モジュール12を間欠受信モードに設定されている場合、通信パタン特定回路13は、上位無線通信モジュール11により基地局装置30側からトリガ信号が受信されているか確認し(ステップ300)、トリガ信号が受信されている場合には(ステップ300:YES)、ステップ100へ戻る。これにより、図4の通信パタン特定処理が再実行されて通信パタンが特定し直される。
When the terminal
一方、トリガ信号が受信されていない場合には(ステップ300:NO)、端末無線通信モジュール12は、記憶回路14から読み出した通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pに基づいて、対応するセンサ端末20に関する受信開始時刻が到来するまでスリープ状態で待機する(ステップ110:NO)。
受信開始時刻が到来した場合(ステップ110:YES)、端末無線通信モジュール12は、アクティブ状態に復帰してセンサデータの受信を開始する(ステップ111)。
On the other hand, when the trigger signal is not received (step 300: NO), the terminal
When the reception start time has arrived (step 110: YES), the terminal
次に、端末無線通信モジュール12は、センサデータの受信完了まで待機した後(ステップ112)、受信完了に応じてスリープ状態に移行する(ステップ113)。
上位無線通信モジュール11は、端末無線通信モジュール12から受信したセンサデータを受け取って、基地局装置30へ無線中継する(ステップ114)。
この後、センサデータ無線中継処理は、ステップ300に戻る。
Next, the terminal
The upper
After this, the sensor data wireless relay process returns to step 300.
[第3の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、端末無線通信モジュール12が、間欠受信モードで動作中に、基地局装置30側からトリガ信号を受信した場合、通信パタン特定回路13が、端末無線通信モジュール12を連続受信モードに切り替えて、通信パタンを再度特定し直すようにしたものである。
これにより、任意のタイミングで、基地局装置30や上位装置40からトリガ信号を送信するだけで、モバイル型センサ中継端末10の通信パタンを再設定することができる。したがって、例えばモバイル型センサ中継端末10とセンサ端末20との対応関係など、無線センサネットワーク1の構成が変更された場合にも、容易かつ迅速に対応することが可能となる。
[Effect of the third embodiment]
As described above, in the present embodiment, when the terminal
As a result, the communication pattern of the mobile
[第4の実施の形態]
次に、図9を参照して、本発明の第4の実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10について説明する。図9は、第4の実施の形態にかかるセンサ中継制御処理を示すフローチャートである。
本実施の形態では、センサ端末20からのセンサデータを連続受信モードで優先して無線転送する場合について説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, with reference to FIG. 9, the mobile
In the present embodiment, a case where the sensor data from the
本実施の形態において、端末無線通信モジュール12は、間欠受信モードで動作中に、センサ端末20から優先転送要求を受信した場合、連続受信モードに切り替えて、当該センサ端末20からの優先センサデータを受信する機能を有している。
上位無線通信モジュール11は、端末無線通信モジュール12で受信した優先センサデータを基地局装置30へ無線中継する機能を有している。
In the present embodiment, when the terminal
The upper
[第4の実施の形態の動作]
次に、図9を参照して、本実施の形態にかかるモバイル型センサ中継端末10のセンサ中継制御動作について説明する。
モバイル型センサ中継端末10は、利用者によるセンサデータ無線中継動作の開始指示や電源起動に応じて、図9のセンサ中継制御処理を開始する。なお、図9において、前述した図3と同様または同じステップには、同一符号を付してある。
[Operation of the fourth embodiment]
Next, with reference to FIG. 9, the sensor relay control operation of the mobile
The mobile
まず、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を連続受信モードに設定し(ステップ100)、図4の通信パタン特定処理を実行する(ステップ101)。この後、通信パタン特定回路13は、端末無線通信モジュール12を間欠受信モードに設定する(ステップ102)。
First, the communication
端末無線通信モジュール12は、間欠受信モードに設定された場合、記憶回路14から読み出した通信パタンに含まれるデータ送信間隔Pに基づいて、対応するセンサ端末20に関する受信開始時刻が到来するまでスリープ状態で待機する(ステップ110:NO)。
ここで、受信開始時刻が到来した場合(ステップ110:YES)、端末無線通信モジュール12は、アクティブ状態に復帰してセンサデータの受信を開始する(ステップ111)。
When the terminal
Here, when the reception start time arrives (step 110: YES), the terminal
次に、端末無線通信モジュール12は、センサデータの受信完了まで待機した後(ステップ112)、受信完了に応じてスリープ状態に移行する(ステップ113)。
上位無線通信モジュール11は、端末無線通信モジュール12から受信したセンサデータを受け取って、基地局装置30へ無線中継する(ステップ114)。
この後、センサデータ無線中継処理は、ステップ110に戻る。
Next, the terminal
The upper
After this, the sensor data wireless relay process returns to step 110.
一方、端末無線通信モジュール12は、スリープ状態で待機している場合(ステップ110:NO)、任意のセンサ端末20から優先転送要求、または優先転送要求を示す優先センサデータが通知されているか確認する(ステップ400)。
ここで、優先転送要求、または優先転送要求を示す優先センサデータが通知されていない場合(ステップ400:NO)、ステップ110に戻る。
On the other hand, when the terminal
Here, if the priority transfer request or the priority sensor data indicating the priority transfer request is not notified (step 400: NO), the process returns to step 110.
また、優先転送要求、または優先転送要求を示す優先センサデータが通知されている場合(ステップ400:YES)、端末無線通信モジュール12は、自己の動作モードを連続受信モードに設定する(ステップ401)。
続いて、端末無線通信モジュール12は、優先転送要求に対応する優先センサデータを順次受信し、上位無線通信モジュール11は、端末無線通信モジュール12から受信した優先センサデータを順次受け取って、基地局装置30へ無線中継する(ステップ402)。
When the priority transfer request or the priority sensor data indicating the priority transfer request is notified (step 400: YES), the terminal
Subsequently, the terminal
この後、端末無線通信モジュール12は、優先転送要求が完了したか確認し(ステップ403)、優先転送要求が未完了の場合は(ステップ403:NO)、ステップ402へ戻って後続の優先センサデータの無線中継を繰り返し実行する。
また、優先転送要求が完了した場合(ステップ403:YES)、ステップ101へ戻る。これにより、図4の通信パタン特定処理が再実行されて通信パタンが特定し直される。
After that, the terminal
When the priority transfer request is completed (step 403: YES), the process returns to step 101. As a result, the communication pattern identification process of FIG. 4 is re-executed and the communication pattern is re-specified.
[第4の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、端末無線通信モジュール12が、間欠受信モードで動作中に、センサ端末20から優先転送要求を受信した場合、連続受信モードに切り替えて、当該センサ端末20からの優先センサデータを受信し、上位無線通信モジュール11は、端末無線通信モジュール12で受信した優先センサデータを基地局装置30へ無線中継するようにしたものである。
これにより、センサ端末20からの優先センサデータが、連続受信モードにより、端末無線通信モジュール12で基地局装置30へ連続して無線中継されることになる。したがって、センサデータをバースト的に連続して送信するようなセンサ端末20についても、モバイル型センサ中継端末10で無線転送することが可能となる。
[Effect of the fourth embodiment]
As described above, in the present embodiment, when the terminal
As a result, the priority sensor data from the
[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
[Extension of Embodiment]
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the scope of the present invention. In addition, each embodiment can be implemented in any combination within a consistent range.
1…無線センサネットワーク、10…モバイル型センサ中継端末、11…上位無線通信モジュール、12…端末無線通信モジュール、13…通信パタン特定回路、14…記憶回路、BT1…電池、B…内部バス、20,20x,20A,20B,20C…センサ端末、21…センサ回路、22…無線回路、BT2…電池、30…基地局装置、40…上位装置、NW…通信ネットワーク、P,Px,Pa,Pb,Pc,Q,Qx…データ送信間隔、S,Sx…開始オフセット時間、E,Ex…終了オフセット時間、Dx,Da,Db,Dc…センサデータ、Tx,Ta,Tb,Tc…受信時刻(到来タイミング)、Txs…受信開始時刻、Txe…受信終了時刻、ε,εx…誤差、β…許容範囲、dir…誤差方向。 1 ... Wireless sensor network, 10 ... Mobile sensor relay terminal, 11 ... Upper wireless communication module, 12 ... Terminal wireless communication module, 13 ... Communication pattern specific circuit, 14 ... Storage circuit, BT1 ... Battery, B ... Internal bus, 20 , 20x, 20A, 20B, 20C ... sensor terminal, 21 ... sensor circuit, 22 ... wireless circuit, BT2 ... battery, 30 ... base station device, 40 ... host device, NW ... communication network, P, Px, Pa, Pb, Pc, Q, Qx ... data transmission interval, S, Sx ... start offset time, E, Ex ... end offset time, Dx, Da, Db, Dc ... sensor data, Tx, Ta, Tb, Tc ... reception time (arrival timing) ), Txs ... Reception start time, Txe ... Reception end time, ε, εx ... Error, β ... Allowable range, dir ... Error direction.
Claims (6)
前記センサデータを受信可能なアクティブ状態を継続する連続受信モードと、特定された通信パタンに基づいて前記アクティブ状態と前記センサデータの受信を休止して消費電力を低減するスリープ状態とを相互に切り替える間欠受信モードの、2つの動作モードを有する端末無線通信モジュールと、
前記端末無線通信モジュールで受信したセンサデータを前記基地局装置へ無線中継する上位無線通信モジュールと、
前記端末無線通信モジュールを前記連続受信モードに切り替えて前記複数のセンサ端末からのセンサデータを受信し、これらセンサデータの受信時刻から得られた前記複数のセンサ端末ごとに個別のデータ送信間隔を含む通信パタンを、前記複数のセンサ端末ごとに特定し、前記端末無線通信モジュールを前記間欠受信モードに切り替える通信パタン特定回路とを備え、
前記端末無線通信モジュールは、前記間欠受信モードで動作する際、前記通信パタンに含まれる前記データ送信間隔から算出した前記センサデータの到来タイミングに合わせて、前記アクティブ状態と前記スリープ状態とを相互に切り替える
ことを特徴とするモバイル型センサ中継端末。 It is a mobile sensor relay terminal that receives sensor data wirelessly transmitted from a plurality of sensor terminals at individual data transmission intervals and wirelessly relays it to a base station device.
The continuous reception mode that continues the active state in which the sensor data can be received is switched between the active state and the sleep state in which the reception of the sensor data is suspended to reduce the power consumption based on the specified communication pattern. A terminal wireless communication module having two operation modes, an intermittent reception mode, and
A higher-level wireless communication module that wirelessly relays sensor data received by the terminal wireless communication module to the base station device, and
The terminal wireless communication module is switched to the continuous reception mode to receive sensor data from the plurality of sensor terminals, and includes an individual data transmission interval for each of the plurality of sensor terminals obtained from the reception time of these sensor data. A communication pattern specifying circuit for specifying a communication pattern for each of the plurality of sensor terminals and switching the terminal wireless communication module to the intermittent reception mode is provided.
When the terminal wireless communication module operates in the intermittent reception mode, the active state and the sleep state mutually change in accordance with the arrival timing of the sensor data calculated from the data transmission interval included in the communication pattern. A mobile sensor relay terminal characterized by switching.
前記通信パタンは、開始オフセット時間および終了オフセット時間の少なくともいずれか一方を含み、
前記端末無線通信モジュールは、前記通信パタンに含まれる前記データ送信間隔と、開始オフセット時間および終了オフセット時間の少なくともいずれか一方とに基づいて、前記到来タイミングを算出する
ことを特徴とするモバイル型センサ中継端末。 In the mobile sensor relay terminal according to claim 1,
The communication pattern includes at least one of a start offset time and an end offset time.
The terminal wireless communication module is a mobile sensor characterized in that the arrival timing is calculated based on the data transmission interval included in the communication pattern and at least one of a start offset time and an end offset time. Relay terminal.
前記通信パタン特定回路は、前記センサデータの受信時刻に基づいて前記データ送信間隔を定期的に監視し、得られたデータ送信間隔と前記通信パタンに含まれるデータ送信間隔の差分が予め設定されている許容範囲を超えた場合、前記通信パタンに含まれるデータ送信間隔を補正することを特徴とするモバイル型センサ中継端末。 In the mobile sensor relay terminal according to claim 1 or 2.
The communication pattern specifying circuit periodically monitors the data transmission interval based on the reception time of the sensor data, and the difference between the obtained data transmission interval and the data transmission interval included in the communication pattern is preset. A mobile sensor relay terminal characterized in that the data transmission interval included in the communication pattern is corrected when the allowable range is exceeded.
前記通信パタン特定回路は、前記端末無線通信モジュールが前記間欠受信モードで動作中に、前記基地局装置側からトリガ信号を受信した場合、前記端末無線通信モジュールを前記連続受信モードに切り替えて、前記通信パタンを再度特定し直すことを特徴とするモバイル型センサ中継端末。 In the mobile sensor relay terminal according to any one of claims 1 to 3.
When the terminal wireless communication module receives a trigger signal from the base station apparatus side while the terminal wireless communication module is operating in the intermittent reception mode, the communication pattern specifying circuit switches the terminal wireless communication module to the continuous reception mode, and the terminal wireless communication module is switched to the continuous reception mode. A mobile sensor relay terminal characterized by reidentifying the communication pattern.
前記端末無線通信モジュールは、前記間欠受信モードで動作中に、前記センサ端末から優先転送要求を受信した場合、前記連続受信モードに切り替えて、当該センサ端末からの優先センサデータを受信し、
前記上位無線通信モジュールは、前記端末無線通信モジュールで受信した前記優先センサデータを前記基地局装置へ無線中継する
ことを特徴とするモバイル型センサ中継端末。 In the mobile sensor relay terminal according to any one of claims 1 to 4.
When the terminal wireless communication module receives a priority transfer request from the sensor terminal while operating in the intermittent reception mode, the terminal wireless communication module switches to the continuous reception mode and receives priority sensor data from the sensor terminal.
The upper wireless communication module is a mobile sensor relay terminal characterized in that the priority sensor data received by the terminal wireless communication module is wirelessly relayed to the base station apparatus.
端末無線通信モジュールが、前記センサデータを受信可能なアクティブ状態を継続する連続受信モードと、特定された通信パタンに基づいて前記アクティブ状態と前記センサデータの受信を休止して消費電力を低減するスリープ状態とを相互に切り替える間欠受信モードの、2つの動作モードのいずれかで動作する端末無線通信ステップと、
上位無線通信モジュールが、前記端末無線通信モジュールで受信したセンサデータを前記基地局装置へ無線中継する上位無線通信ステップと、
通信パタン特定回路が、前記端末無線通信モジュールを前記連続受信モードに切り替えて前記複数のセンサ端末からのセンサデータを受信し、これらセンサデータの受信時刻から得られた前記複数のセンサ端末ごとに個別のデータ送信間隔を含む通信パタンを、前記複数のセンサ端末ごとに特定し、前記端末無線通信モジュールを前記間欠受信モードに切り替える通信パタン特定ステップとを備え、
前記端末無線通信ステップは、前記間欠受信モードで動作する際、前記通信パタンに含まれる前記データ送信間隔から算出した前記センサデータの到来タイミングに合わせて、前記アクティブ状態と前記スリープ状態とを相互に切り替えるステップを含む
ことを特徴とするモバイル型センサ中継制御方法。 This is a mobile sensor relay control method used in a mobile sensor relay terminal that receives sensor data wirelessly transmitted from a plurality of sensor terminals at individual data transmission intervals and wirelessly relays the sensor data to a base station device.
A continuous reception mode in which the terminal wireless communication module continues an active state in which the sensor data can be received, and a sleep in which reception of the active state and the sensor data is suspended based on a specified communication pattern to reduce power consumption. A terminal wireless communication step that operates in one of two operation modes, an intermittent reception mode that switches between states, and
A high-level wireless communication step in which the high-level wireless communication module wirelessly relays the sensor data received by the terminal wireless communication module to the base station device, and
The communication pattern specific circuit switches the terminal wireless communication module to the continuous reception mode to receive sensor data from the plurality of sensor terminals, and individually for each of the plurality of sensor terminals obtained from the reception time of these sensor data. The communication pattern including the data transmission interval of the above is specified for each of the plurality of sensor terminals, and the terminal wireless communication module is provided with a communication pattern specifying step of switching to the intermittent reception mode.
When operating in the intermittent reception mode, the terminal wireless communication step mutually causes the active state and the sleep state in accordance with the arrival timing of the sensor data calculated from the data transmission interval included in the communication pattern. A mobile sensor relay control method that includes a switching step.
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