JP6449758B2 - Wireless sensor relay device and sensing system - Google Patents

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Description

本発明は、複数のセンサ端末からのセンサデータを集約してデータ処理装置へ転送する無線センサ中継装置、および無線センサ中継装置を備えたセンシングシステムに関するものである。   The present invention relates to a wireless sensor relay device that aggregates and transfers sensor data from a plurality of sensor terminals to a data processing device, and a sensing system including the wireless sensor relay device.

図13は、従来の一般的なセンサ端末を収容するセンシングシステムのブロック図である。無線センサ端末100−1〜100−Nは、それぞれ計測した物理量を無線送信する。無線センサ端末100−1〜100−Nからのセンサデータを受信するコンピュータ101は、センサデータを受信する機能とセンサデータを処理する機能以外に表示機能といった他の機能を有するものであり、例えばパーソナルコンピュータやスマートフォンなどが該当する(非特許文献1参照)。   FIG. 13 is a block diagram of a sensing system that accommodates a conventional general sensor terminal. The wireless sensor terminals 100-1 to 100-N wirelessly transmit the measured physical quantities. The computer 101 that receives sensor data from the wireless sensor terminals 100-1 to 100-N has other functions such as a display function in addition to a function of receiving sensor data and a function of processing sensor data. A computer, a smart phone, etc. correspond (refer nonpatent literature 1).

従来のコンピュータを使ったセンサデータの集約は、コンピュータ自身が高機能かつセンサデータの処理に不要な機能を持っているため、センサデータを集約する際の消費電力の増加が課題となり、また、コンピュータで真に必要となる動作がセンサのトラフィックにより行えなくなる可能性がある。   Consolidation of sensor data using a conventional computer has high functions and unnecessary functions for processing sensor data, so increasing power consumption when consolidating sensor data is an issue. Therefore, there is a possibility that the operation that is really necessary cannot be performed due to the traffic of the sensor.

例えば、非特許文献1では、センサデータを集約するコンピュータとしてスマートフォンを用いているが、スマートフォンにはOS(Operating System)や表示機能、アプリケーション機能といった、センサデータの送信そのものには不要な機能が搭載されている。また、スマートフォンには、公衆無線通信機能に加え無線LAN(Local Area Network)通信機能といった複数の無線通信機能が搭載されているが、それらは独立して動作しており、協調した制御機能、例えば、近距離無線通信と長距離無線通信を通信環境に応じて能動的に切り替えて使用したり、平均的な消費電力を極小化したりするといった制御機能を有しておらず、個別の無線通信機能が備えられているだけという状態である。このため、消費電力の増加によるバッテリーの駆動時間の低下といった問題が発生するので、バッテリーの駆動時間を最大限延ばすために複数の無線の同時使用を避けるよう推奨されている(非特許文献2参照)。   For example, in Non-Patent Document 1, a smartphone is used as a computer for collecting sensor data, but the smartphone has functions unnecessary for sensor data transmission itself, such as an OS (Operating System), a display function, and an application function. Has been. Smartphones are equipped with a plurality of wireless communication functions such as a wireless local area network (LAN) communication function in addition to a public wireless communication function, but they operate independently and coordinated control functions such as It does not have a control function that actively switches between short-range wireless communication and long-range wireless communication according to the communication environment, or minimizes average power consumption. It is in a state that it is only equipped. For this reason, problems such as a decrease in battery driving time due to an increase in power consumption occur, and it is recommended to avoid simultaneous use of a plurality of radios in order to maximize the battery driving time (see Non-Patent Document 2). ).

篠田 篤,田島 孝治,“スマートフォンと組み込みデバイスを用いたスポーツ自転車向けセンシングシステムの試作”,マルチメディア、分散、協調とモバイル(DICOMO2014)シンポジウム,pp.538−544,平成26年7月Atsushi Shinoda, Koji Tajima, “Prototype of Sensing System for Sports Bicycle Using Smartphone and Embedded Device”, Multimedia, Distributed, Cooperation and Mobile (DICOMO2014) Symposium, pp. 538-544, July 2014 “バッテリーの駆動時間と耐用年数を最大限に延ばす”,アップルジャパン,2015年11月,<http://www.apple.com/jp/batteries/maximizing-performance/>“Maximize battery life and service life”, Apple Japan, November 2015, <http://www.apple.com/batteries/maximizing-performance/>

以上のように、従来のセンシングシステムでは、センサデータを受信するスマートフォン等のコンピュータの消費電力が大きく、特にバッテリー駆動のコンピュータで駆動時間が短くなるという問題点があった。非特許文献1に開示された技術では、各センサからのセンサデータをセンサコントローラでとりまとめてスマートフォンに転送するようにしているが、スマートフォンの消費電力を考慮した通信制御は行なわれておらず、効率的な通信制御は実現できていなかった。   As described above, the conventional sensing system has a problem that the power consumption of a computer such as a smartphone that receives sensor data is large, and the driving time is short particularly in a battery-powered computer. In the technology disclosed in Non-Patent Document 1, sensor data from each sensor is collected by a sensor controller and transferred to a smartphone. However, communication control is not performed in consideration of power consumption of the smartphone, and efficiency is improved. Communication control has not been realized.

本発明は、上記の課題を解決するために、センサデータの集約および伝送に特化した無線センサ中継装置を用いて、効率的な通信制御および低消費電力化を実現することを目的とする。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to realize efficient communication control and low power consumption using a wireless sensor relay device specialized for aggregation and transmission of sensor data.

本発明は、計測した物理量を示すセンサデータを無線送信する第1のセンサ端末と前記センサデータを処理するデータ処理装置との間を中継する無線センサ中継装置において、前記センサ端末または前記データ処理装置と通信を行うための無線通信規格が異なる複数の無線通信手段と、前記センサ端末からのセンサデータを転送する際に、前記複数の無線通信手段のいずれかを選択して前記データ処理装置へ転送する通信処理手段とを備え、前記通信処理手段は、前記複数の無線通信手段のうち、前記センサ端末のプロファイル情報に応じた無線通信手段を選択して、前記センサデータを前記データ処理装置へ転送し、前記プロファイル情報は、前記データ処理装置側で前記センサデータを処理するアプリケーションの情報であることを特徴とするものである。
また、本発明の無線センサ中継装置の1構成例は、さらに、センサデータを有線送信する第2のセンサ端末と通信を行うための有線通信手段を備え、前記通信処理手段は、前記第1のセンサ端末からのセンサデータに加えて、前記第2のセンサ端末からのセンサデータを、この第2のセンサ端末のプロファイル情報に応じた無線通信手段によって前記データ処理装置へ転送することを特徴とするものである。
The present invention provides a wireless sensor relay device that relays between a first sensor terminal that wirelessly transmits sensor data indicating a measured physical quantity and a data processing device that processes the sensor data, the sensor terminal or the data processing device When transferring sensor data from the sensor terminal and a plurality of wireless communication means having different wireless communication standards for communication with the wireless communication means, select one of the plurality of wireless communication means and transfer to the data processing device Communication processing means for selecting the wireless communication means corresponding to the profile information of the sensor terminal from the plurality of wireless communication means, and transferring the sensor data to the data processing device. and, wherein the profile information is information of an application for processing the sensor data in said data processing apparatus It is intended to.
In addition, one configuration example of the wireless sensor relay device of the present invention further includes wired communication means for communicating with a second sensor terminal that wire-transmits sensor data, and the communication processing means includes the first In addition to the sensor data from the sensor terminal, the sensor data from the second sensor terminal is transferred to the data processing device by wireless communication means corresponding to the profile information of the second sensor terminal. Is.

また、本発明の無線センサ中継装置は、前記データ処理装置と機構的に接続が可能な形状、または人が身に付けて持ち歩くことが可能な形状でもよい。 In addition , the wireless sensor relay device of the present invention may have a shape that can be mechanically connected to the data processing device or a shape that can be carried around by a person.

また、本発明は、無線センサ中継装置と、計測した物理量を示すセンサデータを送信するセンサ端末と、前記センサデータを処理するデータ処理装置とを備えたセンシングシステムにおいて、複数台の前記無線センサ中継装置が多段接続されたことを特徴とするものである。
また、本発明のセンシングシステムにおいて、前記データ処理装置は、前記無線センサ中継装置と通信を行うための無線通信規格が異なる複数の無線通信手段と、前記複数の無線通信手段のいずれかで受信したセンサデータを処理するデータ処理手段とを備えることを特徴とするものである。
Further, the present invention provides a wireless sensor relay device, a sensor terminal that transmits sensor data indicating a measured physical quantity, and a data processing device that processes the sensor data. The apparatus is characterized by being connected in multiple stages.
Further, in the sensing system of the present invention, the data processing device is received by any one of the plurality of wireless communication units having different wireless communication standards for performing communication with the wireless sensor relay device and the plurality of wireless communication units. And a data processing means for processing sensor data.

本発明によれば、無線センサ中継装置に、複数の無線通信手段と通信処理手段とを設けることにより、通信処理手段が無線通信規格を適応的に切り替えてセンサデータをデータ処理装置へ転送することが可能となるので、効率的な通信制御および低消費電力化を実現することができる。   According to the present invention, the wireless sensor relay device is provided with a plurality of wireless communication means and communication processing means, so that the communication processing means adaptively switches the wireless communication standard and transfers the sensor data to the data processing device. Therefore, efficient communication control and low power consumption can be realized.

本発明の第1の実施の形態に係るセンシングシステムおよびセンシングシステムの無線センサ中継装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the wireless sensor relay apparatus of the sensing system which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and a sensing system. 本発明の第1の実施の形態に係るセンシングシステムのデータ処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data processor of the sensing system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において無線センサ中継装置の通信処理回路が中距離・高速無線通信部を選択してセンサデータを送信する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that the communication processing circuit of a wireless sensor relay apparatus selects a middle distance and a high-speed wireless communication part, and transmits sensor data in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において無線センサ中継装置の通信処理回路が長距離・低速無線通信部を選択してセンサデータを送信する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that the communication processing circuit of the wireless sensor relay apparatus selects a long distance and low speed wireless communication part and transmits sensor data in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において無線センサ中継装置の通信処理回路が無線通信規格を時間的に切り替えてセンサデータを送信する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that the communication processing circuit of the wireless sensor relay apparatus transmits sensor data by temporally switching the wireless communication standard in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係るセンシングシステムおよびセンシングシステムの無線センサ中継装置の他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the wireless sensor relay apparatus of the sensing system which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and a sensing system. 本発明の第1の実施の形態に係るセンシングシステムの他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the sensing system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るセンシングシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the sensing system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るセンシングシステムの他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the sensing system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るセンシングシステムの他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the sensing system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るセンシングシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the sensing system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るセンシングシステムの他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the sensing system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 従来のセンシングシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional sensing system.

[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1(A)は本発明の第1の実施の形態に係るセンシングシステムの構成を示すブロック図である。センシングシステムは、計測した物理量を示すセンサデータを無線送信する無線センサ端末1−1〜1−N(Nは2以上の整数)と、無線センサ端末1−1〜1−Nからのセンサデータを受信して処理するスマートフォンやパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置2と、無線センサ端末1−1〜1−Nからのセンサデータをデータ処理装置2へ転送する無線センサ中継装置3とから構成される。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a block diagram showing a configuration of a sensing system according to the first embodiment of the present invention. The sensing system uses wireless sensor terminals 1-1 to 1-N (N is an integer of 2 or more) that wirelessly transmits sensor data indicating the measured physical quantity, and sensor data from the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N. A data processing device 2 such as a smartphone or a personal computer that receives and processes and a wireless sensor relay device 3 that transfers sensor data from the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N to the data processing device 2.

図1(B)は無線センサ中継装置3の構成を示すブロック図である。無線センサ中継装置3は、Zigbee(登録商標)などの無線通信規格で無線センサ端末1−1〜1−Nまたはデータ処理装置2と通信を行うための長距離・低速無線通信部30−1と、Wifi(Wireless Fidelity)などの無線通信規格で無線センサ端末1−1〜1−Nまたはデータ処理装置2と通信を行うための中距離・高速無線通信部30−2と、BLE(Bluetooth Low Energy)、NFC(Near Field Communication)などの無線通信規格で無線センサ端末1−1〜1−Nまたはデータ処理装置2と通信を行うための近距離・低消費電力無線通信部30−3と、無線センサ端末1−1〜1−Nからのセンサデータを転送する際に、長距離・低速無線通信部30−1、中距離・高速無線通信部30−2、近距離・低消費電力無線通信部30−3のいずれかを選択してデータ処理装置2へ転送する通信処理回路31と、センサデータおよび無線センサ中継装置3のプログラムを記憶するメモリ32とから構成される。   FIG. 1B is a block diagram illustrating a configuration of the wireless sensor relay device 3. The wireless sensor relay device 3 includes a long-distance / low-speed wireless communication unit 30-1 for communicating with the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N or the data processing device 2 according to a wireless communication standard such as Zigbee (registered trademark). Medium-range / high-speed wireless communication unit 30-2 for communicating with wireless sensor terminals 1-1 to 1-N or data processing device 2 according to wireless communication standards such as WiFi (Wireless Fidelity), BLE (Bluetooth Low Energy) ), A short-range / low-power-consumption wireless communication unit 30-3 for communicating with the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N or the data processing device 2 according to a wireless communication standard such as NFC (Near Field Communication), and wireless When transferring sensor data from the sensor terminals 1-1 to 1-N, the long-range / low-speed wireless communication unit 30-1, the medium-range / high-speed wireless communication unit 30-2, the short-range / low-power consumption wireless communication unit One of 30-3 Is selected and transferred to the data processing device 2 and a memory 32 for storing sensor data and a program for the wireless sensor relay device 3.

このような無線センサ中継装置3は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。無線センサ中継装置3のCPUは、メモリに格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明する処理を実行する。   Such a wireless sensor relay device 3 can be realized by a computer having a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an interface, and a program for controlling these hardware resources. The CPU of the wireless sensor relay device 3 executes processing described in the present embodiment in accordance with a program stored in the memory.

図2はデータ処理装置2の構成を示すブロック図である。データ処理装置2は、Zigbeeなどの無線通信規格で無線センサ中継装置3と通信を行うための長距離・低速無線通信部20−1と、Wifiなどの無線通信規格で無線センサ中継装置3と通信を行うための中距離・高速無線通信部20−2と、BLE、NFCなどの無線通信規格で無線センサ中継装置3と通信を行うための近距離・低消費電力無線通信部20−3と、無線センサ端末1−1〜1−Nからのセンサデータを処理するデータ処理部21と、無線センサ中継装置3に対して所望の性能を要求する性能要求部22と、タッチパネルやキーボード等の入力部23と、液晶ディスプレイ等の表示部24とから構成される。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the data processing device 2. The data processing device 2 communicates with the wireless sensor relay device 3 according to a long distance / low speed wireless communication unit 20-1 for communicating with the wireless sensor relay device 3 according to a wireless communication standard such as Zigbee, and with a wireless communication standard such as WiFi. A short-range / low-power consumption wireless communication unit 20-3 for communicating with the wireless sensor relay device 3 according to a wireless communication standard such as BLE or NFC, A data processing unit 21 that processes sensor data from the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N, a performance requesting unit 22 that requests a desired performance from the wireless sensor relay device 3, and an input unit such as a touch panel or a keyboard 23 and a display unit 24 such as a liquid crystal display.

このようなデータ処理装置2は、CPU、メモリ及びインタフェースを備えたコンピュータ(あるいはスマートフォン)と、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。データ処理装置2のCPUは、メモリに格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明する処理を実行する。なお、データ処理装置2によるセンサデータの具体的な処理の例は例えば非特許文献1に開示されており、周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。   Such a data processing device 2 can be realized by a computer (or a smartphone) having a CPU, a memory and an interface, and a program for controlling these hardware resources. The CPU of the data processing device 2 executes processing described in the present embodiment in accordance with a program stored in the memory. An example of specific processing of sensor data by the data processing device 2 is disclosed in Non-Patent Document 1, for example, and is a well-known technique, and thus detailed description thereof is omitted.

本実施の形態の無線センサ中継装置3は、複数の無線通信機能を搭載し、これらの無線通信機能を通信処理回路31により自動で切り替えることができるようになっている。
無線センサ中継装置3は、長距離・低速無線通信部30−1、中距離・高速無線通信部30−2、近距離・低消費電力無線通信部30−3のいずれかにより無線センサ端末1−1〜1−Nと通信を行う。一般に、無線センサ端末1−1〜1−Nとの間の無線通信は、予め定められた低消費電力の無線通信規格(例えば近距離・低消費電力無線通信部30−3)で行なわれる。長距離・低速無線通信部30−1、中距離・高速無線通信部30−2、近距離・低消費電力無線通信部30−3のいずれかが受信したセンサデータは、メモリ32に一時的に格納される。
The wireless sensor relay device 3 of the present embodiment is equipped with a plurality of wireless communication functions, and these wireless communication functions can be automatically switched by the communication processing circuit 31.
The wireless sensor relay device 3 is connected to the wireless sensor terminal 1-1 by any one of the long distance / low speed wireless communication unit 30-1, the medium distance / high speed wireless communication unit 30-2, and the short distance / low power consumption wireless communication unit 30-3. Communicate with 1-1-N. In general, wireless communication with the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N is performed according to a predetermined low-power-consumption wireless communication standard (for example, the short-range / low-power-consumption wireless communication unit 30-3). The sensor data received by any of the long-range / low-speed wireless communication unit 30-1, the medium-range / high-speed wireless communication unit 30-2, and the short-range / low-power consumption wireless communication unit 30-3 is temporarily stored in the memory 32. Stored.

データ処理装置2の性能要求部22は、無線センサ中継装置3に対して所望の性能を要求する。要求する内容としては、通信速度、伝送遅延、消費電力、伝送距離などがある。性能要求部22は、例えばデータ処理装置2に電力を供給するバッテリー(不図示)の残量、無線センサ中継装置3との通信状態、センサデータを処理するアプリケーションプログラムからの要求などに応じて、無線センサ中継装置3に対する要求を決定する。   The performance request unit 22 of the data processing device 2 requests the wireless sensor relay device 3 for desired performance. The requested contents include communication speed, transmission delay, power consumption, transmission distance, and the like. The performance requesting unit 22 responds to, for example, a remaining amount of a battery (not shown) that supplies power to the data processing device 2, a communication state with the wireless sensor relay device 3, a request from an application program that processes sensor data, and the like. A request for the wireless sensor relay device 3 is determined.

無線センサ中継装置3の通信処理回路31は、長距離・低速無線通信部30−1、中距離・高速無線通信部30−2、近距離・低消費電力無線通信部30−3のいずれかによりデータ処理装置2からの性能要求を受信すると、この性能要求に応じた無線通信規格およびデータ量でセンサデータをデータ処理装置2へ無線送信する。   The communication processing circuit 31 of the wireless sensor relay device 3 includes any one of the long distance / low speed wireless communication unit 30-1, the medium distance / high speed wireless communication unit 30-2, and the short distance / low power consumption wireless communication unit 30-3. When the performance request from the data processing device 2 is received, the sensor data is wirelessly transmitted to the data processing device 2 with the wireless communication standard and the data amount corresponding to the performance request.

例えば性能要求部22が高速通信を要求すると、通信処理回路31は、データ処理装置2との通信が可能な通信部のうち、例えば中距離・高速無線通信部30−2を選択し、高速通信に適したデータ量でセンサデータを送信する。性能要求部22が低速通信を要求すると、通信処理回路31は、データ処理装置2との通信が可能な通信部のうち、例えば長距離・低速無線通信部30−1を選択し、低速通信に適したデータ量でセンサデータを送信する。   For example, when the performance request unit 22 requests high-speed communication, the communication processing circuit 31 selects, for example, the medium-range / high-speed wireless communication unit 30-2 from the communication units that can communicate with the data processing device 2, and performs high-speed communication. Sensor data is transmitted with a data amount suitable for When the performance request unit 22 requests low-speed communication, the communication processing circuit 31 selects, for example, the long-distance / low-speed wireless communication unit 30-1 from the communication units that can communicate with the data processing device 2, and performs low-speed communication. Send sensor data with an appropriate amount of data.

性能要求部22が消費電力の最小化を要求すると、通信処理回路31は、例えば近距離・低消費電力無線通信部30−3を選択し、低消費電力に適したデータ量でセンサデータを送信する。また性能要求部22が長距離伝送を要求すると、通信処理回路31は、例えば長距離・低速無線通信部30−1を選択し、長距離伝送に適したデータ量でセンサデータを送信する。
なお、データ処理装置2の性能要求部22は、無線センサ中継装置3に対して所望の無線通信規格を直接指定するようにしてもよい。
When the performance request unit 22 requests minimization of power consumption, the communication processing circuit 31 selects, for example, the short-range / low-power consumption wireless communication unit 30-3 and transmits sensor data with a data amount suitable for low power consumption. To do. When the performance request unit 22 requests long-distance transmission, the communication processing circuit 31 selects, for example, the long-distance / low-speed wireless communication unit 30-1 and transmits sensor data with a data amount suitable for long-distance transmission.
Note that the performance request unit 22 of the data processing device 2 may directly specify a desired wireless communication standard for the wireless sensor relay device 3.

上記の例は、データ処理装置2からの性能要求に応じて通信制御を行う例であるが、無線センサ中継装置3が自律的に通信制御を行うことも可能である。
例えば無線センサ中継装置3のメモリ32には、無線センサ端末1−1〜1−Nのプロファイル情報が無線センサ端末ごとに予め記憶されている。プロファイル情報としては、センサデータの種類を示す情報、データ処理装置2側でセンサデータを処理するアプリケーションの情報、送信先のデータ処理装置2の情報などがある。
The above example is an example in which communication control is performed in response to a performance request from the data processing device 2, but the wireless sensor relay device 3 can also perform communication control autonomously.
For example, in the memory 32 of the wireless sensor relay device 3, profile information of the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N is stored in advance for each wireless sensor terminal. The profile information includes information indicating the type of sensor data, information on an application that processes sensor data on the data processing device 2 side, information on a data processing device 2 that is a transmission destination, and the like.

無線センサ中継装置3の通信処理回路31は、長距離・低速無線通信部30−1、中距離・高速無線通信部30−2、近距離・低消費電力無線通信部30−3のいずれかにより無線センサ端末1−1〜1−Nからのセンサデータを受信すると、このセンサデータの送信元の無線センサ端末のプロファイル情報に応じた無線通信規格およびデータ量でセンサデータをデータ処理装置2へ無線送信する。   The communication processing circuit 31 of the wireless sensor relay device 3 includes any one of the long distance / low speed wireless communication unit 30-1, the medium distance / high speed wireless communication unit 30-2, and the short distance / low power consumption wireless communication unit 30-3. When sensor data from the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N is received, the sensor data is wirelessly transmitted to the data processing device 2 with a wireless communication standard and a data amount corresponding to the profile information of the wireless sensor terminal that has transmitted the sensor data. Send.

例えば高速通信・低遅延を必要とするアプリケーションであることをプロファイル情報で認識した場合、通信処理回路31は、データ処理装置2との通信が可能な通信部のうち、例えば中距離・高速無線通信部30−2を選択し、高速通信・低遅延に適したデータ量でセンサデータを送信する(図3)。これにより、例えばデータ処理装置2による無線センサ中継装置3の認証に要する時間のオーバヘッド削減が可能となる。   For example, when the profile information recognizes that the application requires high-speed communication / low delay, the communication processing circuit 31 selects, for example, medium-range / high-speed wireless communication among communication units that can communicate with the data processing device 2. The unit 30-2 is selected, and sensor data is transmitted with a data amount suitable for high-speed communication and low delay (FIG. 3). Thereby, for example, it is possible to reduce the overhead required for the authentication of the wireless sensor relay device 3 by the data processing device 2.

また、長距離伝送を必要とするアプリケーションであることをプロファイル情報で認識した場合、通信処理回路31は、例えば長距離・低速無線通信部30−1を選択し、長距離伝送に適したデータ量でセンサデータを送信する(図4)。
また、データ処理装置2の低消費電力を重視したアプリケーションであることをプロファイル情報で認識した場合、通信処理回路31は、例えば近距離・低消費電力無線通信部30−3を選択し、低消費電力に適したデータ量でセンサデータを送信する。
When the communication processing circuit 31 recognizes that the application requires long-distance transmission from the profile information, the communication processing circuit 31 selects, for example, the long-distance / low-speed wireless communication unit 30-1, and a data amount suitable for long-distance transmission. The sensor data is transmitted (FIG. 4).
Further, when the profile information recognizes that the data processing device 2 is an application that places importance on low power consumption, the communication processing circuit 31 selects, for example, the short-range / low-power consumption wireless communication unit 30-3 to reduce power consumption. Sensor data is transmitted with a data amount suitable for electric power.

また、無線センサ中継装置3自体の消費電力の最小化を重視した制御を行う場合、通信処理回路31は、図5(A)、図5(B)に示すように、無線通信規格を時間的に切り替えるようにしてもよい。図5(A)、図5(B)は、無線センサ端末1−1〜1−Nとの通信を近距離・低消費電力無線通信部30−3で行い、長距離・低速無線通信部30−1と中距離・高速無線通信部30−2を時間的に切り替えながらデータ処理装置2と通信を行う例を示している。   In addition, when performing control with an emphasis on minimizing power consumption of the wireless sensor relay device 3 itself, the communication processing circuit 31 sets the wireless communication standard in terms of time as shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B). You may make it switch to. 5A and 5B, communication with the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N is performed by the short distance / low power consumption wireless communication unit 30-3, and the long distance / low speed wireless communication unit 30 is used. -1 and the medium-range / high-speed wireless communication unit 30-2 are illustrated as an example in which communication is performed with the data processing device 2 while switching over time.

なお、通信処理回路31は、データ処理装置2からの性能要求に応じた通信制御または自律的な通信制御を行う際に、無線通信規格とデータ量を同時に制御してもよいし、どちらか一方のみを制御してもよい。   Note that the communication processing circuit 31 may simultaneously control the wireless communication standard and the data amount when performing communication control or autonomous communication control according to the performance request from the data processing device 2. You may control only.

以上の例では、センサ端末として無線センサ端末1−1〜1−Nのみを例に挙げて説明しているが、図6(A)に示すように、センサデータを有線送信する有線センサ端末4を用いてもよい。この場合、無線センサ中継装置3には、図6(B)に示すように、有線センサ端末4と通信を行うための有線通信部33を設けるようにすればよい。   In the above example, only the wireless sensor terminals 1-1 to 1-N are described as examples of the sensor terminal. However, as illustrated in FIG. 6A, the wired sensor terminal 4 that wire-transmits sensor data. May be used. In this case, the wireless sensor relay device 3 may be provided with a wired communication unit 33 for communicating with the wired sensor terminal 4 as shown in FIG.

また、以上の例では、無線センサ中継装置3とデータ処理装置2とが直接通信を行っているが、図7に示すようにネットワーク5を介して通信を行うようにしてもよい。この場合、ネットワーク5内の通信制御装置(不図示)が、無線センサ中継装置3に対して性能要求を送信するようにしてもよい。   In the above example, the wireless sensor relay device 3 and the data processing device 2 directly communicate with each other. However, the communication may be performed via the network 5 as shown in FIG. In this case, a communication control device (not shown) in the network 5 may transmit a performance request to the wireless sensor relay device 3.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、1台の無線センサ中継装置3を用いる例を説明しているが、図8に示すように、無線センサ中継装置3を多段接続してもよい。その接続方式としては、図9、図10に示すようにツリー型を取ることで、複数の無線センサ端末1−1〜1−N,6−1〜6−N,7−1〜7−Nのセンサデータを一括で効率よく伝送することが可能となる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, an example in which one wireless sensor relay device 3 is used has been described. However, as shown in FIG. 8, the wireless sensor relay devices 3 may be connected in multiple stages. As the connection method, a plurality of wireless sensor terminals 1-1 to 1-N, 6-1 to 6-N, and 7-1 to 7-N are obtained by taking a tree shape as shown in FIGS. It is possible to efficiently transmit the sensor data collectively.

[第3の実施の形態]
また、第1の実施の形態の無線センサ中継装置として、図11に示すように、携帯型のデータ処理装置2と機構的に接続が可能なガジェット型無線センサ中継装置3aを用いてもよい。また、例えば衣服に取り付けられたウェアラブル型無線センサ中継装置3b、あるいは腕時計状のウェアラブル型無線センサ中継装置3bを用いて、携帯型のデータ処理装置2と通信を行うようにしてもよい(図12)。これにより、身体の多数の情報をセンサ端末を用いて集め効率よく伝送することが可能となる。
[Third Embodiment]
Further, as the wireless sensor relay device of the first embodiment, as shown in FIG. 11, a gadget wireless sensor relay device 3a that can be mechanically connected to the portable data processing device 2 may be used. Further, for example, the wearable wireless sensor relay device 3b attached to clothing or the wristwatch-like wearable wireless sensor relay device 3b may be used to communicate with the portable data processing device 2 (FIG. 12). ). This makes it possible to collect and transmit a large amount of body information efficiently using the sensor terminal.

本発明は、センサ端末からセンサデータを収集するセンシングシステムに適用することができる。   The present invention can be applied to a sensing system that collects sensor data from a sensor terminal.

1−1〜1−N,6−1〜6−N,7−1〜7−N…無線センサ端末、2…データ処理装置、3,3a,3b…無線センサ中継装置、4…有線センサ端末、5…ネットワーク、21…データ処理部、22…性能要求部、23…入力部、24…表示部、20−1,30−1…長距離・低速無線通信部、20−2,30−2…中距離・高速無線通信部、20−3,30−3…近距離・低消費電力無線通信部、31…通信処理回路、32…メモリ、33…有線通信部。   1-1 to 1-N, 6-1 to 6-N, 7-1 to 7-N ... wireless sensor terminal, 2 ... data processing device, 3, 3a, 3b ... wireless sensor relay device, 4 ... wired sensor terminal DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Network, 21 ... Data processing part, 22 ... Performance request part, 23 ... Input part, 24 ... Display part, 20-1, 30-1 ... Long distance and low speed wireless communication part, 20-2, 30-2 ... medium-range / high-speed wireless communication unit, 20-3, 30-3 ... short-range / low power consumption wireless communication unit, 31 ... communication processing circuit, 32 ... memory, 33 ... wired communication unit.

Claims (5)

計測した物理量を示すセンサデータを無線送信する第1のセンサ端末と前記センサデータを処理するデータ処理装置との間を中継する無線センサ中継装置において、
前記センサ端末または前記データ処理装置と通信を行うための無線通信規格が異なる複数の無線通信手段と、
前記センサ端末からのセンサデータを転送する際に、前記複数の無線通信手段のいずれかを選択して前記データ処理装置へ転送する通信処理手段とを備え
前記通信処理手段は、前記複数の無線通信手段のうち、前記センサ端末のプロファイル情報に応じた無線通信手段を選択して、前記センサデータを前記データ処理装置へ転送し、
前記プロファイル情報は、前記データ処理装置側で前記センサデータを処理するアプリケーションの情報であることを特徴とする無線センサ中継装置。
In a wireless sensor relay device that relays between a first sensor terminal that wirelessly transmits sensor data indicating a measured physical quantity and a data processing device that processes the sensor data,
A plurality of wireless communication means having different wireless communication standards for communicating with the sensor terminal or the data processing device;
A communication processing means for selecting one of the plurality of wireless communication means and transferring it to the data processing device when transferring sensor data from the sensor terminal ;
The communication processing unit selects a wireless communication unit according to profile information of the sensor terminal from the plurality of wireless communication units, and transfers the sensor data to the data processing device.
The wireless sensor relay device according to claim 1, wherein the profile information is information of an application that processes the sensor data on the data processing device side .
請求項1に記載の無線センサ中継装置において、
さらに、センサデータを有線送信する第2のセンサ端末と通信を行うための有線通信手段を備え、
前記通信処理手段は、前記第1のセンサ端末からのセンサデータに加えて、前記第2のセンサ端末からのセンサデータを、この第2のセンサ端末のプロファイル情報に応じた無線通信手段によって前記データ処理装置へ転送することを特徴とする無線センサ中継装置。
The wireless sensor relay device according to claim 1,
Furthermore, it comprises a wired communication means for communicating with a second sensor terminal for wired transmission of sensor data,
Wherein the communication processing means, in addition to the sensor data from the first sensor terminal, the sensor data from the second sensor terminal, said data by wireless communication means in accordance with the profile information of the second sensor terminal A wireless sensor relay device that transfers to a processing device.
請求項1または2記載の無線センサ中継装置において、
前記データ処理装置と機構的に接続が可能な形状、または人が身に付けて持ち歩くことが可能な形状であることを特徴とする無線センサ中継装置。
In the wireless sensor relay device according to claim 1 or 2 ,
A wireless sensor relay device having a shape that can be mechanically connected to the data processing device or a shape that can be worn by a person.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の無線センサ中継装置と、計測した物理量を示すセンサデータを送信するセンサ端末と、前記センサデータを処理するデータ処理装置とを備えたセンシングシステムにおいて、
複数台の前記無線センサ中継装置が多段接続されたことを特徴とするセンシングシステム。
A sensing system comprising the wireless sensor relay device according to any one of claims 1 to 3 , a sensor terminal that transmits sensor data indicating a measured physical quantity, and a data processing device that processes the sensor data.
A sensing system comprising a plurality of wireless sensor relay devices connected in multiple stages.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の無線センサ中継装置と、計測した物理量を示すセンサデータを送信するセンサ端末と、前記センサデータを処理するデータ処理装置とを備えたセンシングシステムにおいて、
前記データ処理装置は、
前記無線センサ中継装置と通信を行うための無線通信規格が異なる複数の無線通信手段と、
前記複数の無線通信手段のいずれかで受信したセンサデータを処理するデータ処理手段とを備えることを特徴とするセンシングシステム。
A sensing system comprising the wireless sensor relay device according to any one of claims 1 to 3 , a sensor terminal that transmits sensor data indicating a measured physical quantity, and a data processing device that processes the sensor data.
The data processing device includes:
A plurality of wireless communication means having different wireless communication standards for communicating with the wireless sensor relay device;
A sensing system comprising: data processing means for processing sensor data received by any of the plurality of wireless communication means.
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