CN111183664A - 无线传感器系统、无线终端设备、中继设备、通信控制方法和通信控制程序 - Google Patents

无线传感器系统、无线终端设备、中继设备、通信控制方法和通信控制程序 Download PDF

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Abstract

该无线传感器系统包括：一个或多个无线终端设备，每个无线终端设备被配置成发送包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；管理设备；以及一个或多个中继设备，每个中继设备被配置成将从无线终端设备接收的数据发送到管理设备或另一个中继设备。无线终端设备通过单向通信发送包括所述数据并且在第一频带中的无线电信号。中继设备发送包括所述数据并且在与第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。

Description

无线传感器系统、无线终端设备、中继设备、通信控制方法和 通信控制程序
技术领域
本发明涉及无线传感器系统、无线终端设备、中继设备、通信控制方法和通信控制程序。
本申请基于并要求于2017年10月6日提交的日本专利申请第2017-195975号的优先权的权益，该申请的公开内容通过引用完全并入本文。
背景技术
互联网上的“Wikipedia”[在线]，[2017年8月16日搜索]<URL:http://ja.wikipedia.org/ad hoc>(非专利文献1)描述了无线ad hoc网络。即，在移动电话等使用的移动通信中，无线基站设备和基础设施诸如连接无线基站设备的固定网络是必不可少的。同时，在无线ad hoc网络中，每个无线终端设备自主地执行路由以执行多跳通信。无线ad hoc网络不需要固定网络，并且本质上不需要这些基础设施。因此，仅仅通过在构建网络的环境中分布无线终端设备并且提供无线终端设备聚集的状态，可以立即构建网络。
引文列表
【专利文献】
专利文献1：日本专利申请特开第2015-53593号
【非专利文献】
非专利文献1：互联网上的“Wikipedia”，[在线]，[2017年8月16日搜索]<URL:http://ja.wikipedia.org/ad hoc>。
发明内容
(1)本公开的无线传感器系统包括：一个或多个无线终端设备，每个无线终端设备被配置成发送包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；管理设备；以及一个或多个中继设备，每个中继设备被配置成将从无线终端设备接收的数据发送到管理设备或另一个中继设备。无线终端设备通过单向通信发送包括所述数据并且在第一频带中的无线电信号。中继设备发送包括所述数据并且在与第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。
(13)本公开的无线终端设备包括：被配置成创建包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的创建单元；以及被配置成通过单向通信来发送包括所述数据的无线电信号的发送单元。由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于由被配置成中继从无线终端设备接收的数据的中继设备发送的无线电信号的频带。
(14)本公开的中继设备包括：被配置成接收包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的接收单元，该数据已经通过单向通信从无线终端设备发送；以及被配置成将包括由接收单元接收的数据的无线电信号发送到另一个设备的发送单元。由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于包括由无线终端设备发送的所述数据的无线电信号的频带。
(15)本公开的通信控制方法将在无线传感器系统中执行。无线传感器系统包括：一个或多个无线终端设备，每个无线终端设备被配置成发送包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；管理设备；以及一个或多个中继设备，每个中继设备被配置成将从无线终端设备接收的数据发送到管理设备或另一个中继设备。通信控制方法包括以下步骤：由无线终端设备通过单向通信发送包括所述数据并且在第一频带中的无线电信号；以及由中继设备发送包括所述数据并且在与第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。
(16)本公开的通信控制程序将在无线终端设备中使用。通信控制程序使计算机用作：被配置成创建包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的创建单元；以及被配置成通过单向通信发送包括所述数据的无线电信号的发送单元。由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于由被配置成中继从无线终端设备接收的数据的中继设备发送的无线电信号的频带。
(17)本公开的通信控制程序将在中继设备中使用。通信控制程序使计算机用作：被配置成接收包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的接收单元，该数据已经通过单向通信从无线终端设备发送；以及被配置成将包括由接收单元接收的数据的无线电信号发送到另一个设备的发送单元。由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于包括由无线终端设备发送的所述数据的无线电信号的频带。
本公开的一种模式可以被实现为包括这种特性处理单元的无线传感器系统，并且还可以被实现为实现了无线传感器系统的一部分或完全的半导体集成电路。
本公开的一种模式可以被实现为包括这种特性处理单元的无线终端设备，并且还可以被实现为包括诸如步骤的这些特性处理的方法。本公开的一种模式可以被实现为实现了无线终端设备的一部分或完全的半导体集成电路。
本公开的一种模式可以被实现为包括这种特性处理单元的中继设备，并且还可以被实现为包括诸如步骤的这些特性处理的方法。本公开的一种模式可以被实现为实现了中继设备的一部分或完全的半导体集成电路。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统的构成。
图2示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中发生的干扰。
图3示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备发送传感器数据的调度的示例。
图4示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的传感器模块的构成。
图5示出了根据本公开的实施例由传感器模块的数据创建单元创建的长传感器数据的示例。
图6示出了根据本公开的实施例的无线终端设备的数据创建单元创建的长传感器数据的示例。
图7示出了根据本公开的实施例由无线终端设备执行的传感器数据的发送序列的示例。
图8示出了根据本公开的实施例的无线终端设备发送传感器数据的定时的示例。
图9示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备的构成。
图10示出了根据本公开的实施例由中继设备的高阶侧通信处理单元创建的汇总数据的示例。
图11示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的传感器模块和中继设备的布置的示例。
图12示出了在图11中示出的布置中的传感器数据的接收状态的示例。
图13示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的传感器模块和中继设备的布置的示例。
图14示出了在图13中示出的布置中传感器数据的接收状态的示例。
图15示出了发生在图13中示出的布置中的干扰。
图16示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备的硬件构成的示例。
图17示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备的硬件构成的另一个示例。
图18是描述根据本公开的实施例的无线传感器系统中的无线终端设备发送传感器数据所依据的操作过程的流程图。
图19是描述根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备中继传感器数据所依据的操作过程的流程图。
发明内容
【由本公开解决的问题】
当分组经由无线ad hoc网络在通信设备之间通信时，分组经由中继分组的一个或多个中继设备通过发送路径在通信设备之间发送。
这种多跳通信不仅在无线ad hoc网络中而且还在有线网络中使用，例如，并且经常被单个应用诸如智能电表用于测量电力。
与此相反，在未来预期将越来越多地使用的M2M(机器对机器)系统中，可以想到管理设备汇总由传感器测量的结果的构成。在这种配置中，从无线终端设备发送的分组经由一个或多个中继设备被发送到管理设备。
例如，当大量的无线终端设备和中继设备被提供时，由于无线通信设备和中继设备之间的射频干扰所导致的数据丢失增加。因此，需要识别这种干扰的原因并移除干扰。但是，识别原因需要进行引起大量工作的详尽调查。需要即使在无线通信网络中提供了大量无线终端设备和中继设备时也可以可靠地发送数据的技术。
为了解决上述问题做出了本公开。本公开的目的是提供无线传感器系统、无线终端设备、中继设备、通信控制方法和通信控制程序以允许在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中可靠地发送数据。
【本公开的效果】
根据本公开，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
【本公开的实施例描述】
首先，列出和描述本公开的实施例的内容。
(1)根据本公开的实施例的无线传感器系统包括：一个或多个无线终端设备，每个无线终端设备被配置成发送包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；管理设备；以及一个或多个中继设备，每个中继设备被配置成将从无线终端设备接收的数据发送到管理设备或另一个中继设备。无线终端设备通过单向通信发送包括所述数据并且在第一频带中的无线电信号。中继设备发送包括所述数据并且在与第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。
在这个配置中，由无线终端设备在发送无线电信号中使用的第一频带和由中继设备在发送无线电信号中使用的第二频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备执行单向通信而无法使用时分多址并且因此无线终端设备与中继设备之间的时间同步困难的无线传感器系统中，抑制中继设备和无线终端设备之间的射频干扰是可能的。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备和中继设备时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
(2)优选地，在由中继设备发送数据的发送周期内，无线终端设备发送包括具有相同内容的传感器信息的多个数据。
即使在第一频带和第二频带彼此不同的构成中，例如，由中继设备发送的无线电信号有时包括第一频带中的分量。在这种情况下，如果中继设备要在中继设备正在发送无线电信号的时段内从无线终端设备接收无线电信号，中继设备可能无法从无线终端设备接收无线电信号。利用上述构成，可以减少由于干扰而导致的未能从无线终端设备全部接收多个数据的可能性。因此，可以抑制传感器信息的丢失。
(3)优选地，无线终端设备发送包括具有相同内容的传感器信息的多个数据，以便彼此间隔不小于由中继设备发送数据的发送时间段。
即使在第一频带和第二频带彼此不同的构成中，例如，由中继设备发送的无线电信号有时包括第一频带中的分量。在这种情况下，如果中继设备要在中继设备正在发送无线电信号的时段内从无线终端设备接收无线电信号，中继设备可能无法从无线终端设备接收无线电信号。利用上述构成，减少未能从无线终端设备连续接收多个数据的可能性是可能的。因此，可以抑制传感器信息的丢失。
(4)更优选地，中继设备能够以汇总的方式发送从多个无线终端设备接收的数据。每个无线终端设备发送包括具有相同内容的传感器信息的多个数据，以便彼此间隔不小于由中继设备汇总的数据的发送时间段。
因此，在可以以汇总的方式发送从多个无线终端设备接收的数据来减少通信流量的构成中，减少未能从每个无线终端设备连续接收多个数据的可能性是可能的。因此，可以抑制传感器信息的丢失。
(5)更优选地，发送周期是可变的，并且无线终端设备在发送周期内以其最小值发送包括具有相同内容的传感器信息的多个数据。
利用这个配置，无线终端设备可以在发送周期内至少两次发送包括具有相同内容的传感器信息的数据。因此，进一步减少中继设备由于干扰而导致的未能从无线终端设备全部接收多个数据的可能性是可能的。
(6)更优选地，在第一次发送之后的第二次发送中，无线终端设备发送通过删除在第一次发送中发送的多个数据中除了传感器信息以外的部分或全部数据而获得的并且包括新的传感器信息的多个数据。
利用这种配置，可以减少在第二次发送中发送的数据量。因此，可以抑制无线终端设备中的功耗。此外，由于可以缩短无线传感器系统中的每个设备的发送时段，因此可以防止由于干扰导致的数据丢失增加。
(7)优选地，多个中继设备能够接收从相同的无线终端设备发送的无线电信号，并且各个中继设备被设置为发送包括所述数据的无线电信号以便在时间方面彼此不重叠。
由于能够接收从相同的无线终端设备发送的无线电信号的多个中继设备之间的距离短，因此在中继设备之间发生干扰的可能性高。利用上述构成，可以防止在多个中继设备之间发生干扰。因此，可以防止由于干扰导致的数据丢失增加。
(8)更优选地，每个中继设备能够确定另一个中继设备是否正在发送无线电信号，并且能够确定其他中继设备是否正在接收从无线终端设备发送的无线电信号，以及每个无线终端设备能够确定另一个无线终端设备是否正在发送无线电信号。
使无线终端设备具有能够确定中继设备是否正在发送无线电信号的功能需要成本。利用上述构成，例如，在中继设备从多个无线终端设备接收数据的情况下，可以增加所有数据接收成功的可能性。此外，例如，在多个中继设备同时从一个无线终端设备接收数据的情况下，可以增加所有中继设备成功接收数据的可能性。
(9)更优选地，在由中继设备发送数据的发送周期内，单个中继设备能够从其接收无线电信号的无线终端设备发送包括具有相同内容的传感器信息的多个数据。
利用这个配置，根据无线终端设备是否具有在发送周期内发送包括具有相同内容的传感器信息的多个数据的功能，可以提供一个中继设备或提供多个中继设备。因此，可以防止由于干扰导致的数据丢失增加。
(10)优选地，中继设备能够将数据重新发送给另一个中继设备或管理设备。
利用这个配置，数据可以在无线传感器系统中更可靠地发送。
(11)优选地，当满足预定条件时，中继设备精简数据并且发送所得到的数据。
利用这个配置，可以缩短中继设备的发送时段。因此，可以防止由于干扰导致的数据丢失增加。
(12)优选地，中继设备包括多个天线并且能够通过每个天线接收数据。
因此，如果将中继设备可以通过多个天线接收数据的构成与无线终端设备和中继设备的发送频率的设置相结合，有效地弥补由于无线终端设备执行单向通信而易于发生数据丢失的缺点是可能的。因此，随着中继设备数量的增加，整个无线传感器系统中的无线电信号的接收性能得以改善，并且可以更可靠地发送数据。
(13)根据本公开的实施例的无线终端设备包括：被配置成创建包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的创建单元；以及被配置成通过单向通信来发送包括所述数据的无线电信号的发送单元。由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于由被配置成中继从无线终端设备接收的数据的中继设备发送的无线电信号的频带。
在这个配置中，由发送单元在发送无线电信号中使用的频带和由中继设备在发送无线电信号中使用的频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备执行单向通信而无法使用时分多址并且因此无线终端设备与中继设备之间的时间同步困难的无线传感器系统中，抑制中继设备和无线终端设备之间的射频干扰是可能的。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备和中继设备时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
(14)根据本公开的实施例的中继设备包括：被配置成接收包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的接收单元，该数据已经通过单向通信从无线终端设备发送；以及被配置成将包括由接收单元接收的数据的无线电信号发送到另一个设备的发送单元。由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于包括由无线终端设备发送的所述数据的无线电信号的频带。
在这个配置中，由发送单元在发送无线电信号中使用的频带和由无线终端设备在发送无线电信号中使用的频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备执行单向通信而无法使用时分多址并且因此无线终端设备与中继设备之间的时间同步困难的无线传感器系统中，抑制中继设备和无线终端设备之间的射频干扰是可能的。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备和中继设备时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
(15)根据本公开的实施例的通信控制方法将在无线传感器系统中执行。无线传感器系统包括：一个或多个无线终端设备，每个无线终端设备被配置成发送包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；管理设备；以及一个或多个中继设备，每个中继设备被配置成将从无线终端设备接收的数据发送到管理设备或另一个中继设备。通信控制方法包括以下步骤：由无线终端设备通过单向通信发送包括所述数据并且在第一频带中的无线电信号；以及由中继设备发送包括所述数据并且在与第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。
在这个配置中，由无线终端设备在发送无线电信号中使用的第一频带和由中继设备在发送无线电信号中使用的第二频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备执行单向通信而无法使用时分多址并且因此无线终端设备与中继设备之间的时间同步困难的无线传感器系统中，可以抑制中继设备和无线终端设备之间的射频干扰。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备和中继设备时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
(16)根据本公开的实施例的通信控制程序将在无线终端设备中使用。通信控制程序使计算机用作：被配置成创建包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的创建单元；以及被配置成通过单向通信发送包括所述数据的无线电信号的发送单元。由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于由被配置成中继从无线终端设备接收的数据的中继设备发送的无线电信号的频带。
在这个配置中，由发送单元在发送无线电信号中使用的频带和由中继设备在发送无线电信号中使用的频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备执行单向通信而无法使用时分多址并且因此无线终端设备与中继设备之间的时间同步困难的无线传感器系统中，可以抑制中继设备和无线终端设备之间的射频干扰。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备和中继设备时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
(17)根据本公开的实施例的通信控制程序将在中继设备中使用。通信控制程序使计算机用作：被配置成接收包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的接收单元，该数据已经通过单向通信从无线终端设备发送；以及被配置成将包括由接收单元接收的数据的无线电信号发送到另一个设备的发送单元。由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于包括由无线终端设备发送的所述数据的无线电信号的频带。
在这个配置中，由发送单元在发送无线电信号中使用的频带和由无线终端设备在发送无线电信号中使用的频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备执行单向通信而无法使用时分多址并且因此无线终端设备与中继设备之间的时间同步困难的无线传感器系统中，可以抑制中继设备和无线终端设备之间的射频干扰。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备和中继设备时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。在附图中，相同或相应的部分由相同的参考标记表示，并且不重复其描述。以下描述的实施例的至少一些部分可以根据需要组合在一起。
【构成和基本操作】
图1示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统的构成。
参考图1，无线传感器系统301包括多个传感器模块1、多个中继设备151和管理设备161。
不限于包括多个传感器模块1的无线传感器系统301的构成，无线传感器系统301可以被提供为单个传感器模块1。此外，不限于包括多个中继设备151的无线传感器系统301的构成，无线传感器系统301可以被提供为单个中继设备151。
例如，中继设备151是接入点。例如，管理设备161是服务器。
例如，传感器模块1使用来自电池的电力进行操作。例如，中继设备151和管理设备161使用来自电力系统的电力进行操作。
在无线传感器系统301中，多个中继设备151中继从传感器模块1发送到管理设备161的信息。
传感器模块1和中继设备151之间通信通过单向无线通信来执行。中继设备151之间的通信通过无线多跳通信来执行。
例如，管理设备161和中继设备151之间的通信通过有线通信来执行。管理设备161和中继设备151之间的通信可以通过无线通信来执行。
例如，当无线传感器系统301用于M2M系统中时，多个中继设备151中继指示包括传感器的传感器模块1的测量的结果的传感器信息，以将传感器信息发送到管理设备161。
【问题】
图2示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中发生的干扰。
参考图2，假定其中提供了作为中继设备151的中继设备151A、151B和传感器模块1的情况。
例如，中继设备151和传感器模块1每个使用在920兆赫频带中的无线电信号。例如，在920兆赫频带中，根据预定通信标准设置了多个信道。
在这个示例中，中继设备151A和传感器模块1同时在彼此不同的信道中发送无线电信号。
更具体地，例如，从中继设备151A发送的无线电信号RA包括目的地是中继设备151B的分组。
例如，从传感器模块1发送的无线电信号RS包括应由中继设备151A接收和中继的分组。
例如，从中继设备151A发送的无线电信号RA有时包括由传感器模块1使用的信道(在下文中，也被称为终端信道)中的频率分量。
在中继设备151A中，发送无线电信号RA的发送单元和接收无线电信号RS的接收单元彼此靠近。因此，包括在无线电信号RS中的终端信道中的分量和包括在无线电信号RA中的终端信道中的分量彼此干扰。这使得基于无线电信号RS准确地执行所接收信号的信号处理是困难的。
与此相反，例如，如专利文献1(日本专利申请特开第2015-53593号)所公开的，可以考虑一种方法，其中中继设备151A发送无线信号RA的时隙与传感器模块1发送无线电信号RS的时隙被设置为彼此不同。
然而，使用来自电池的电力进行操作的传感器模块1不具有接收功能的简单配置。因此，难以执行使用中继设备151执行时间同步的处理。提供高精度时钟也是困难的。
因此，根据本公开的实施例的无线传感器系统通过以下描述的构成和操作解决了这种问题。
【中继设备151的发送定时】
图3示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备发送传感器数据的调度的示例。
例如，参考图3，中继设备151从传感器模块1接收传感器数据，并且基于接收的传感器数据创建汇总数据AD。在发送时段Tp中，中继设备151将汇总数据AD发送到另一个中继设备151或管理设备161。后面将描述传感器数据和汇总数据AD的细节。
例如，发送时段Tp的长度最大为20毫秒。当中继设备151未能在20毫秒内发送汇总数据AD时，中继设备151在下一个发送时段Tp中发送未能发送的数据。
例如，由中继设备151发送数据的发送周期是可变的。更具体地，在发送时段Tp的完成定时和下一个发送时段Tp的开始定时之间提供待机时段Ti。例如，待机时间Ti的长度是200毫秒与随机设定的并且上限是20毫秒的退避时间的总和。后面将描述退避时间的细节。
【传感器模块1的构成】
图4示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的传感器模块的构成。
参考图4，传感器模块1包括传感器21和无线终端设备101。无线终端设备101包括数据创建单元22和发送处理单元(发送单元)23。
例如，传感器模块1中的传感器21测量诸如温度、湿度、电流、加速度、陀螺仪值和压力等物理量中的至少一个，并且将指示所测物理量的模拟信号发送到数据创建单元22。
例如，传感器21具有大小为64个八位字节的唯一ID(在下文中，也称为长传感器ID)。
图5示出了根据本公开的实施例由传感器模块的数据创建单元创建的长传感器数据的示例。
参考图5，数据创建单元22创建包括指示由传感器21测量的结果的传感器信息的传感器数据。
具体地，数据创建单元22创建作为传感器数据的示例的长传感器数据LSD和短传感器数据SSD。
更具体地，数据创建单元22从传感器21接收模拟信号，并且对接收的模拟信号执行AD转换，从而生成传感器测量值。
数据创建单元22获取被用作数据创建单元22所属的无线终端设备101的电源的电池的电压值。
数据创建单元22创建包括相应传感器21的长传感器ID、数据创建单元22所属的无线终端设备101中的软件版本、序列号、所获取的电池电压值和所生成的传感器测量值的长传感器数据LSD。
图6示出了根据本公开的实施例的无线终端设备的数据创建单元创建的短传感器数据的示例。
参考图6，数据创建单元22创建包括基于相应传感器21的长传感器ID的短传感器ID、序列号和所生成的传感器测量值的短传感器数据SSD。
具体地，例如，短传感器ID的值是上述长传感器ID的值的低阶3个八位字节的值。
在下文中，长传感器ID和短传感器ID中的每一个也将被称为传感器ID。
这里，序号和传感器测量值彼此对应。换言之，包括相同序列号的传感器数据包括相同的传感器测量值。
图7示出了根据本公开的实施例由无线终端设备执行的传感器数据的发送序列的示例。
参考图7，例如，在第一次发送之后的第二次发送中，无线终端设备101将通过删除在第一次发送中发送的多个传感器数据中除了传感器信息以外的部分数据而获得的并且包括新的传感器信息的多个数据作为传感器数据发送。即，无线终端设备101以连续的方式执行发送。
具体地，假定10次发送形成一个序列，无线终端设备101重复该序列。
更具体地，例如，在第一发送中，无线终端设备101的数据创建单元22创建长传感器数据LSD和短传感器数据SSD。长传感器数据LSD和短传感器数据SSD包括相同的序列号、相同的电池电压值和相同的传感器测量值。短传感器数据SSD中包括的短传感器ID的值是基于长传感器数据LSD中包括的长传感器ID的值。
在下文中，长传感器数据LSD和短传感器数据SSD之间的关系也被称为兄弟关系。
例如，在第二次发送至第十次发送的每一个中，数据创建单元22创建两个相同的短传感器数据SSD。在下文中，两个短传感器数据SSD之间的关系也被称为孪生关系。
图8示出了根据本公开的实施例的无线终端设备发送传感器数据的定时的示例。
参考图8，例如，在由中继设备151发送汇总数据AD的发送周期内，即在待机时段Ti(见图3)内，无线终端设备101发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据。
更具体地，例如，在发送周期内以其最小值，这里为200毫秒，无线终端设备101发送包括具有相同内容的传感器信息的两个传感器数据。
此外，例如，无线终端设备101发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据，以便彼此间隔不小于由中继设备151汇总的汇总数据AD的发送时间段的长度，即发送时段Tp(见图3)。
这里，描述了第一次发送中的长传感器数据LSD和短传感器数据SSD的发送定时。然而，相同的也适用于在第二次发送至第十次发送中具有孪生关系的两个短传感器数据SSD的发送定时。
具体地，从长传感器数据LSD的发送开始定时到短传感器数据SSD的发送结束定时的时间时段Tt不大于200毫秒。
此外，从长传感器数据LSD的发送结束定时到短传感器数据SSD的发送开始定时的时间时段Tint具有不小于发送时段Tp的长度的长度。
再次参考图4，数据创建单元22根据图7和图8示出的定时创建传感器数据，并且将创建的传感器数据输出到发送处理单元23。
发送处理单元23通过单向通信发送包括传感器数据和在第一频带内的无线电信号。
例如，发送处理单元23能够确定另一个无线终端设备101是否正在发送无线电信号。
具体地，例如，发送处理单元23根据CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)方法发送包括传感器数据的无线电信号。
更具体地，例如，在920兆赫频带中的上述终端信道由用户在发送处理单元23中设置。
例如，当发送处理单元23从数据创建单元22接收传感器数据时，发送处理单元23执行关于终端信道的载波侦听。
作为载波侦听的结果，当发送处理单元23已经确认另一个传感器模块1没有在发送无线电信号时，发送处理单元23广播包括传感器数据的无线电信号。
【中继设备151的构成】
图9示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备的构成。
参考图9，中继设备151包括传感器侧通信处理单元(接收单元)41，高阶侧通信处理单元(发送单元)42和存储单元43。
中继设备151将从无线终端设备101接收的传感器数据发送到管理设备161或另一个中继设备151。
更具体地，例如，当中继设备151的传感器侧通信处理单元41从传感器模块1接收传感器数据时，传感器侧通信处理单元41将指示接收时间的时间戳附加到接收的传感器数据，并且将所得到的传感器数据存储到存储单元43中。
在待机时段Ti(见图3)中，例如，传感器侧通信处理单元41不受由于包括汇总数据AD的无线电信号的发送导致的干扰的影响。因此，传感器侧通信处理单元41可以可靠地接收传感器数据并且将传感器数据存储到存储单元43中。
同时，例如，在发送时段Tp(见图3)中，传感器侧通信处理单元41受到上述干扰的影响。因此，传感器侧通信处理单元41无法接收传感器数据。
结果，在待机时段Ti中接收的传感器数据被累积在存储单元43中。
图10示出了根据本公开的实施例由中继设备的高阶侧通信处理单元创建的汇总数据的示例。
参考图10，高阶侧通信处理单元42将包括由传感器侧通信处理单元41接收的传感器数据的无线电信号发送到另一个设备，这里，指另一个中继设备151或管理设备161。
具体地，例如，高阶侧通信处理单元42可以以汇总的方式发送中继设备151从多个无线终端设备101接收的传感器数据。
更具体的，例如，高阶侧通信处理单元42根据图3中示出的调度进行操作。
例如，高阶侧通信处理单元42在待机时段Ti中设置截止定时。例如，在待机时段Ti的开始定时与开始定时200毫秒之后的定时tf之间提供截止定时。
截止定时是在定时tf之前不少于用于创建汇总数据AD所需的时间时段的定时。
例如，当截止定时到来时，高阶侧通信处理单元42通过使用附加到传感器数据的时间戳从存储单元43获取从紧接在前的截止定时到当前的截止定时接收的传感器数据。
例如，在从紧接在前的截止定时到当前的截止定时已经从多个无线终端设备101接收传感器数据的情况下，由高阶侧通信处理单元42获取的传感器数据是来自多个无线终端设备101的传感器数据。
例如，在从紧接在前的截止定时到当前的截止定时已经接收到来自单个无线终端设备101的传感器数据的情况下，由高阶侧通信处理单元42获取的传感器数据是来自单个无线终端设备101的传感器数据。
当满足预定条件时，例如，高阶侧通信处理单元42精简传感器数据并且发送所得到的传感器数据。
更具体地，例如，关于在获取的传感器数据之间具有兄弟关系或孪生关系的两个传感器数据，高阶侧通信处理单元42丢弃两个传感器数据中的任一个。
具体地，例如，关于具有孪生关系的两个短传感器数据SSD(见图6)，高阶侧通信处理单元42参考时间戳，并丢弃两个短传感器数据SSD中在后面时间接收的数据。
关于具有兄弟关系的长传感器数据LSD(见图5)和短传感器数据SSD，例如，高阶侧通信处理单元42丢弃短传感器数据SSD。
例如，在未被丢弃的传感器数据(在下文中，也被称为所选传感器数据)中，当与紧接在前的发送中发送的传感器数据中的一部分相比其内容的一部分变化较小时，高阶侧通信处理单元42删除该部分。
具体地，例如，当与紧接在前的发送中发送的传感器数据中的电池电压值相比，所选传感器数据中的电池电压值的变化较小时，高阶侧通信处理单元42删除所选传感器数据中的电池电压值。
此外，例如，当与紧接在前的发送中发送的传感器数据中的传感器测量值相比，所选传感器数据中的传感器测量值的变化较小时，高阶侧通信处理单元42删除所选传感器数据中的传感器测量值。
高阶侧通信处理单元42将目的地ID和发送源ID添加到一个或多个所选传感器数据，从而创建图10中示出的汇总数据AD。当有多个所选传感器数据时，高阶侧通信处理单元42可以汇总多个所选数据以创建单个汇总数据AD，或者可以创建分别包括多个所选数据的多个汇总数据AD。
高阶侧通信处理单元42发送包括传感器数据和在第二频带中的无线电信号。第二频带与第一频带不重叠，即，第二频带的全部与第一频带不同。
具体地，例如，对于高阶侧通信处理单元42，用户在920兆赫频带中设置了预定发送信道(在下文中，也被称为中继信道)。中继信道与上述终端信道不同。
例如，各个中继设备151被设置为发送包括传感器数据的无线电信号以便在时间方面彼此不重叠。
此外，例如，每个中继设备151能够确定另一个中继设备151是否正在发送无线电信号，并且能够确定其他中继设备是否正在接收从无线终端设备101发送的无线电信号。
具体地，例如，高阶侧通信处理单元42发送包括根据CSMA/CA方法的汇总数据AD的无线电信号。
更具体地，例如，在定时tf(见图3)，高阶侧通信处理单元42执行关于中继信道的载波侦听，并使传感器侧通信处理单元41执行关于终端信道的载波侦听，以及获取载波侦听的结果。
作为载波侦听的结果，当高阶侧通信处理单元42已经确认没有其他设备正在使用中继信道和终端信道执行通信时，高阶侧通信处理单元42在上述退避时间，继续执行关于中继信道的载波侦听并获取来自传感器侧通信处理单元41的终端信道的载波侦听的结果。
当高阶侧通信处理单元42已经确认在退避时间期间没有其他设备正在使用中继信道和终端信道执行通信时，高阶侧通信处理单元42将汇总数据AD发送到被设置为目的地ID的设备。
例如，中继设备151可以向另一个中继设备151或管理设备161重新发送数据。
更具体的，例如，当高阶侧通信处理单元42不能从汇总数据AD的发送目的地设备接收到作为已发送汇总数据AD响应的ACK时，高阶侧通信处理单元42再次向发送目的地设备发送汇总数据AD。
再次参考图1，当接收到由中继设备151中继的汇总数据AD时，管理设备161基于接收的汇总数据AD为每个传感器ID汇总传感器测量值、电池电压值等。
更具体地，例如，管理设备161为每个传感器ID和每个序列号对包括在汇总数据AD中的传感器数据进行分类。
例如，当长传感器数据LSD包括在已分类的传感器数据中时，管理设备161基于长传感器数据LSD将软件版本、电池电压值和传感器测量值与长传感器ID相关联，并存储关联的结果。
例如，当已分类的传感器数据全部是短传感器数据SSD时，管理设备161从短传感器数据SSD获取短传感器ID和传感器测量值。
然后，管理设备161从过去的最近的包括其低阶3个八位字节的值与短传感器ID相同的长传感器ID的长传感器数据LSD中获取长传感器ID、软件版本和电池电压值。
管理设备161将从长传感器数据LSD获取的软件版本和电池电压值以及从以上短传感器数据SSD中获取的传感器测量值，与已获取的长传感器ID相关联，并且存储关联的数据。
【应用示例1】
图11示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的传感器模块和中继设备的布置的示例。
参考图11，中继设备151A、151B被布置为彼此可通信。中继设备151A被处理为能够从作为传感器模块1的传感器模块1A、1B、1C接收无线电信号。
图12示出了在图11中示出的布置中的传感器数据的接收状态的示例。
参考图11和图12，根据图3中示出的调度，中继设备151A将汇总数据AD发送到中继设备151B。
传感器模块1A广播长传感器数据LSD。然后，在从长传感器数据LSD的广播起经过了时间时段Tint之后，传感器模块1A广播短传感器数据SSD。
这里，长传感器数据LSD的发送时段和短传感器数据SSD的发送时段两者都包括在待机时段Ti中。因此，中继设备151A成功接收长传感器数据LSD和短传感器数据SSD两者。
在传感器模块1A广播传感器数据之后传感器模块1B广播长传感器数据LSD。然后，在从长传感器数据LSD的广播起经过了时间时段Tint之后，传感器模块1B广播短传感器数据SSD。
这里，长传感器数据LSD的发送时段与中继设备151A中的发送时段Tp重叠。因此，中继设备151A未能接收长传感器数据LSD。
同时，短传感器数据SSD的发送时段包括在待机时段Ti中。因此，中继设备151A成功接收短传感器数据SSD。
在传感器模块1B广播传感器数据之后传感器模块1C广播长传感器数据LSD。然后，在从长传感器数据LSD的广播起经过了时间时段Tint之后，传感器模块1C广播短传感器数据SSD。
这里，长传感器数据LSD的发送时段包括在待机时段Ti中。因此，中继设备151A成功接收长传感器数据LSD。
同时，短传感器数据SSD的发送时段与中继设备151A中的发送时段Tp重叠。因此，中继设备151A未能接收短传感器数据SSD。
如上所述，利用传感器模块1在图8中示出的发送定时中发送长传感器数据LSD和短传感器数据SSD的构成，可以减少中继设备151未能接收长传感器数据LSD和短传感器数据SSD两者的可能性。
【应用示例2】
图13示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的传感器模块和中继设备的布置的示例。
参考图13，在这个布置中，例如，多个中继设备151能够从相同的无线终端设备101接收无线电信号。
更具体地，中继设备151C被布置为与中继设备151A、151B可通信。中继设备151A、151B被布置为能够从传感器模块1接收无线电信号。
在这个示例中，传感器模块1不具有连续发送传感器数据的功能。具体的，传感器模块1不像图8中示出的连续发送传感器数据，而是发送一次传感器数据以用于创建一个传感器数据。
图14示出了在图13中示出的布置中传感器数据的接收状态的示例。
参考图13和图14，根据图3中示出的调度，中继设备151A将汇总数据AD发送到中继设备151C。与中继设备151A相似，中继设备151B根据调度将汇总数据AD发送到中继设备151C。
传感器模块1在定时t1开始广播长传感器数据LSD。
这里，长传感器数据LSD的发送时段包括在中继设备151A的待机时段Ti中，并且包括在中继设备151B的待机时段Ti中。因此，中继设备151A、151B成功接收长传感器数据LSD。
在定时t1之后的定时t2，传感器模块1开始广播长传感器数据LSD。
这里，长传感器数据LSD的发送时段与中继设备151A中的发送时段Tp重叠。因此，中继设备151A未能接收长传感器数据LSD。
同时，长传感器数据LSD的发送时段包括在中继设备151B的待机时段Ti中。因此，中继设备151B成功接收长传感器数据LSD。
然后，在定时t2之后的定时t3，传感器模块1开始广播长传感器数据LSD。
这里，长传感器数据LSD的发送时段与中继设备151B中的发送时段Tp重叠。因此，中继设备151B未能接收长传感器数据LSD。
同时，长传感器数据LSD的发送时段包括在中继设备151A的待机时段Ti中。因此，中继设备151A成功接收长传感器数据LSD。
【补充】
图15示出了发生在图13中示出的布置中的干扰。
参考图15，从中继设备151A发送的无线电信号包括目的地是中继设备15C的汇总数据AD。
从传感器模块1发送的无线电信号包括应由中继设备151A、151B接收并中继的长传感器数据LSD。
例如，当处理从传感器模块1接收的信号时，每个中继设备151借助于带通滤波器将终端信道外部的频率分量衰减A[dB]，然后执行信号处理。
例如，来自中继设备151A的无线电信号在中继设备151B的接收功率是X[dBm]。例如，来自传感器模块1的无线电信号在中继设备151B的接收功率是Y[dBm]。
在中继设备151A正在发送无线电信号的发送时段Tp中的中继设备151B的本底噪声是max((X-A),N1)。
这里，“max(a,b)”表示a和b中的较大值。N1是自本底噪声。更具体地，在中继设备151A和传感器模块1不发送无线电信号的时段中的本底噪声是N1。
在中继设备151B中，为了使从传感器模块1接收的信号超过本底噪声，需要满足Y＞max((X-A),N1)。
当中继设备151A和151B之间的距离短时，X增加。为了使中继设备151A和151B中的至少一个成功接收图14中示出的长传感器数据LSD，优选以下设置。
即，在允许中继设备151A、151B从传感器模块1接收无线电信号的范围内增加中继设备151A和151B之间的距离的设置是优选的。
当为了从传感器模块1接收无线电信号而难以增加中继设备151A和151B之间的距离时，减小中继设备151A、151B的发送功率也是有效的。
具体地，例如，在中继设备151A的发送功率为13[dBm]的情况下，当中继设备151A与151B之间的距离为30米时，在视线环境中的X约为-60[dBm]。当中继设备151A和151B之间的距离为100米时，在视线环境中的X约为-80[dBm]。
例如，当本底噪声N1为-103[dBm]时，A为30[dB]，并且中继设备151A和151B之间的距离为30米时，其中Y大于-90[dBm]的布置是可取的。
例如，当本底噪声N1为-103[dBm]，A为30[dB]，并且中继设备151A和151B之间的距离为100米时，其中Y大于-103[dBm]的布置是可取的。
图16示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备的硬件构成的示例。
参考图16，中继设备151包括CPU(中央处理单元)81，无线模块82A、82B、82C、82D，以及天线83A、83B、83C、83D。在下文中，无线模块82A、82B、82C、82D中的每一个可以被称为无线模块82。
CPU 81实现传感器侧通信处理单元41和高阶侧通信处理单元42。
无线模块82A和82B分别经由相应的天线83A、83B接收从另一个中继设备151发送的中继信道中的无线电信号。
无线模块82C和82D分别经由相应的天线83C、83D接收从传感器模块1发送的终端信道中的无线电信号。
每个无线模块82将包括在接收的无线电信号中的传感器数据输出到CPU 81。
例如，CPU 81从无线模块82A和82B接收的传感器数据中选择所接收无线电信号中的具有更大接收功率的传感器数据，并且将所选传感器数据存储到存储单元43中。
例如，CPU 81从无线模块82C和82D接收的传感器数据中选择所接收无线电信号中的具有更大接收功率的传感器数据，并且将所选传感器数据存储到存储单元43中。
CPU 81根据发送定时从存储单元43取出传感器数据，并且将传感器数据输出到无线模块82A和82B。
无线模块82A和82B各自生成包括从CPU 81接收的传感器数据的无线电信号，并且经由相应的天线83A、83B将所生成的无线电信号发送到另一个中继设备151或管理设备161。
图17示出了根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备的硬件构成的另一个示例。
参考图17，中继设备151包括CPU 81，无线模块82E、82F和天线83E、83F、83G、83H。
无线模块82E经由相对的天线83E和83F接收从另一个中继设备151发送的中继信道中的无线电信号。
无线模块82F经由相应的天线83G和83H接收从传感器模块1发送的终端信道中的无线电信号。
例如，无线模块82E选择在所接收无线电信号中的具有更大接收功率的无线电信号，并且将包括在所选无线电信号中的传感器数据输出到CPU 81。
例如，无线模块82F选择在所接收无线电信号中的具有更大接收功率的无线电信号，并且将包括在所选无线电信号中的传感器数据输出到CPU 81。
CPU 81将从无线模块82E或82F接收的传感器数据存储到存储单元43中。
CPU 81根据发送定时从存储单元43取出传感器数据，并且将传感器数据输出到无线模块82E。
无线模块82E生成包括从CPU 81接收的传感器数据的无线电信号，并且经由相应的天线83E和83F将所生成的无线电信号发送到另一个中继设备151或管理设备161。
【操作流程】
无线传感器系统301中的每个设备包括计算机。诸如计算机中的CPU的算术处理单元从存储器(未示出)中读出包括下述时序图或流程图中的部分或全部步骤的程序，并且执行程序。可以从外部安装多个设备的程序。多个设备的程序以存储在存储介质中的状态各自分布。
图18是描述根据本公开的实施例的无线传感器系统中的无线终端设备发送传感器数据所依据的操作过程的流程图。
参考图18，首先，无线终端设备101将索引j初始化为1(步骤S102)。
接下来，无线终端设备101等待直到第j次发送的时间到来(步骤S104中为“否”)。
当第j次发送的时间到来时(步骤S104中为“是”)，无线终端设备101确认索引j(步骤S106)。
当索引j为1时(步骤S106中为“是”)，无线终端设备101在终端信道中广播长传感器数据LSD(步骤S108)。
同时，当索引j不为1时(步骤S106中为“否”)，无线终端设备101在终端信道中广播短传感器数据SSD(步骤S108)。
接下来，无线终端设备101等待时间时段Tint(步骤S110)。
接下来，无线终端设备101在终端信道中广播与广播的长传感器数据LSD具有兄弟关系的短传感器数据SSD，或者与广播的短传感器数据SSD具有孪生关系的短传感器数据SSD(步骤S112)。
接下来，无线终端设备101使索引j递增(步骤S114)。
接下来，当递增的索引j为11时(步骤S116中“是”)，无线终端设备101再次将索引j初始化为1(步骤S102)。
同时，当递增的索引j不为11时(步骤S116中“否”)，无线终端设备101等待直到第j次发送的时间到来(步骤S104中“否”)。
图19是描述根据本公开的实施例的无线传感器系统中的中继设备中继传感器数据所依据的操作过程的流程图。
参考图19，首先，中继设备151执行以下存储处理直到截止定时到来(步骤S202中“否”)。
即，中继设备151等待直到接收传感器数据(步骤S204中“否”)。
当中继设备151已接收传感器数据时(步骤S204中“是”)，中继设备151将接收的传感器数据存储到存储单元43中(步骤S206)。
接下来，当截止定时到来时(步骤S202中“是”)，中继设备151通过使用时间戳从存储单元43获取从紧接在前的截止定时直到上述截止定时已接收的传感器数据。(步骤S208)。
接下来，中继设备151基于所获取的传感器数据创建汇总数据AD(步骤S210)。
接下来，中继设备151在中继信道中将创建的汇总数据AD发送到另一个中继设备151或管理设备161(步骤S212)。
接下来，中继设备151执行存储处理直到新的截止定时到来(步骤S202中“否”)。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，第一频带和第二频带彼此完全不同。然而，本公开不限于此。第一频带和第二频带可以被配置成一部分彼此不重叠。即，第一频带和第二频带可以部分地彼此不同。
根据本公开的实施例的无线终端设备连续两次发送包括具有相同内容的传感器信息的传感器数据。然而，本公开不限于此。例如，无线终端设备101可以将上述传感器数据连续发送三次或更多。
根据本公开的实施例的无线终端设备在由中继设备151发送汇总数据AD的发送周期内发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据。然而，本公开不限于此。例如，无线终端设备101可以在比发送周期更长的时间时段内发送多个上述传感器数据。
根据本公开的实施例的无线终端设备发送包括具有相同内容的传感器信息的传感器数据，以便彼此间隔不小于发送时段Tp的长度。然而，本公开不限于此。例如，无线终端设备101可以发送上述传感器数据以便彼此不间隔发送时段Tp或更长的长度。
根据本公开的实施例的无线终端设备在由中继设备151发送的汇总数据AD的发送周期内以其最小值，这里是200毫秒，发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据。然而，本公开不限于此。例如，无线终端设备101可以在大于200毫秒的时间时段内发送多个上述传感器数据。
根据本公开的实施例的无线终端设备，在第二次发送中，发送通过删除在第一次发送中发送的多个传感器数据中除了传感器信息以外的部分数据而获得的并且包括新的传感器信息的多个传感器数据。然而，本公开不限于此。例如，无线终端设备101可以在第二次发送中发送通过删除在第一次发送中发送的多个传感器数据中除了传感器信息以外的全部数据而获得的并且包括新的传感器信息的多个传感器数据。
根据本公开的实施例的无线终端设备，在第一次发送中，发送具有兄弟关系的长传感器数据LSD和短传感器数据SSD。然而，本公开不限于此。例如，无线终端设备101可以在第一次发送中发送两个相同的长传感器数据LSD。
根据本公开的实施例的无线终端设备，在第一发送中，发送具有兄弟关系的长传感器数据LSD和短传感器数据SSD，并且在第二次发送至第十次发送中，发送具有孪生关系的两个短传感器数据SSD。然而，本公开不限于此。例如，无线终端设备101可以在第一次发送至第十次发送中发送两个相同的长传感器数据LSD。
根据本公开的实施例的中继设备根据CSMA/CA方法发送包括汇总数据AD的无线电信号。然而，本公开不限于此。例如，中继设备151可以根据TDMA(时分多址)方法发送包括汇总数据AD的无线电信号。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，各个中继设备151被设置为发送包括汇总数据AD的无线电信号以便在时间方面彼此不重叠。然而，本公开不限于此。例如，可以采用各个中继设备151被允许发送包括汇总数据AD的无线电信号以便在时间方面彼此重叠的构成。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，每个中继设备151和无线终端设备101均具有载波侦听功能。然而，本公开不限于此。中继设备151和无线终端设备101中的至少一个可以被配置成不具有载波侦听功能。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，传感器模块1和中继设备151的布置是图11中示出的布置和图13中示出的布置中的任一个。然而，本公开不限于此。在无线传感器系统301中，传感器模块1和中继设备151的布置可以是图11中示出的布置和图13中示出的布置相混合的布置。
根据本公开的实施例的中继设备具有重新发送汇总数据AD的功能。然而，本公开不限于此。中继设备151可以被配置成不具有重新发送汇总数据AD的功能。
当满足预定条件时，根据本公开的实施例的中继设备精简传感器数据并且发送所得到的传感器数据。然而，本公开不限于此。中继设备151可以不精简传感器数据而发送传感器数据。
根据本公开的实施例的无线终端设备通过单向通信发送无线电信号。然而，本公开不限于此。可以采用无线终端设备在信道中执行单向通信并且在另一个信道中通过双向通信向/从中继设备发送/接收另一条信息的构成。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，在920兆赫频带中的预定发送信道被设置为用于中继设备151的中继信道和用于传感器模块1的终端信道。然而，本公开不限于此。在无线传感器系统301中，在一定程度上彼此间隔的多个频带中的预定发送信道可以被分别设置为中继信道和终端信道。
具体地，例如，在920兆赫频带中的预定发送信道可以被设置为用于中继设备151的中继信道，并且在2.4吉赫频带或5吉赫频带中的预定发送信道可以被设置为用于传感器模块1的终端信道。替代地，例如，在2.4吉赫频带或5吉赫频带中的预定发送信道可以被设置为用于中继设备151的中继信道，并且在920兆赫频带中的预定发送信道可以被设置为用于传感器模块1的终端信道。
同时，当分组经由无线ad hoc网络在通信设备之间通信时，分组经由中继分组的一个或多个中继设备通过发送路径在通信设备之间发送。
这种多跳通信不仅在无线ad hoc网络中而且还在有线网络中使用，例如，并且经常被单个应用诸如智能电表用于测量电力。
与此相反，在未来预期将越来越多地使用的M2M系统中，可以想到管理设备汇总由传感器测量的结果的构成。在这种配置中，从无线终端设备发送的分组经由一个或多个中继设备被发送到管理设备。
例如，当大量的无线终端设备和中继设备被提供时，由于无线通信设备和中继设备之间的射频干扰所导致的数据丢失增加。因此，需要识别这种干扰的原因并移除干扰。但是，识别原因需要进行引起大量工作的详尽调查。需要即使在无线通信网络中提供了大量无线终端设备和中继设备时也可以可靠地发送数据的技术。
与此相反，根据本公开的实施例的无线传感器系统包括：一个或多个无线终端设备101，每个无线终端设备101被配置成发送包括指示由传感器21测量的结果的传感器信息的传感器数据；管理设备161；以及一个或多个中继设备151，每个中继设备151被配置成将从无线终端设备101接收的传感器数据发送到管理设备161或另一个中继设备151。无线终端设备101通过单向通信发送包括传感器数据和在第一频带中的无线电信号。中继设备151发送包括传感器数据和在与第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。
在这个配置中，由无线终端设备101在发送无线电信号中使用的第一频带和由中继设备151在发送无线电信号中使用的第二频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备101执行单向通信而无法使用时分多址并且由此无线终端设备101与中继设备151之间的时间同步困难的无线传感器系统301中，抑制中继设备151和无线终端设备101之间的射频干扰是可能的。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备101和中继设备151时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
根据本公开的实施例的无线传感器系统中，在由中继设备151发送传感器数据的发送周期内，无线终端设备101发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据。
即使在第一频带和第二频带彼此不同的构成中，例如，由中继设备151发送的无线电信号有时包括第一频带中的分量。在这种情况下，如果中继设备151要在中继设备151正在发送无线电信号的时段内从无线终端设备101接收无线电信号，中继设备151可能无法从无线终端设备101接收无线电信号。利用上述构成，可以减少由于干扰而导致的未能从无线终端设备101全部接收多个数据的可能性。因此，可以抑制传感器信息的丢失。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，无线终端设备101发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据，以便彼此间隔不小于由中继设备151发送传感器数据的发送时间段。
即使在第一频带和第二频带彼此不同的构成中，例如，由中继设备151发送的无线电信号有时包括在第一频带中的分量。在这种情况下，如果中继设备151要在中继设备151正在发送无线电信号的时段内从无线终端设备101接收无线电信号，中继设备151可能无法从无线终端设备101接收无线电信号。利用上述构成，减少未能从无线终端设备101连续接收多个数据的可能性是可能的。因此，可以抑制传感器信息的丢失。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，中继设备151能够以汇总的方式发送从多个无线终端设备101接收的传感器数据。每个无线终端设备101发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据，以便彼此间隔不小于由中继设备151汇总的传感器数据的发送时间段。
因此，在可以以汇总的方式发送从多个无线终端设备101接收的数据来减少通信流量的构成中，减少未能从每个无线终端设备101连续接收多个数据的可能性是可能的。因此，可以抑制传感器信息的丢失。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，发送周期是可变的。无线终端设备101在发送周期内以其最小值发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据。
利用这个配置，无线终端设备101可以在发送周期内至少两次发送包括具有相同内容的传感器信息的数据。因此，进一步减少中继设备151由于干扰而导致的未能从无线终端设备101全部接收多个数据的可能性是可能的。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，在第一次发送之后的第二次发送中，无线终端设备101发送通过删除在第一次发送中发送的多个传感器数据中除了传感器信息以外的部分或全部数据而获得的并且包括新的传感器信息的多个数据。
利用这种配置，可以减少在第二次发送中发送的数据量。因此，可以抑制无线终端设备101中的功耗。此外，由于可以缩短在无线传感器系统301中的每个设备的发送时段，因此可以防止由于干扰导致的数据丢失增加。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，多个中继设备151能够接收从相同的无线终端设备101发送的无线电信号。各个中继设备151被设置为发送包括传感器数据的无线电信号以便在时间方面彼此不重叠。
由于能够接收从相同的无线终端设备101发送的无线电信号的多个中继设备151之间的距离短，因此在中继设备151之间发生干扰的可能性高。利用上述构成，可以防止在多个中继设备151之间发生干扰。因此，可以防止由于干扰导致的数据丢失增加。
在本公开的实施例的无线传感器系统中，每个中继设备151能够确定另一个中继设备151是否正在发送无线电信号，并且能够确定其他中继设备151是否正在接收从无线终端设备101发送的无线电信号。每个无线终端设备101能够确定另一个无线终端设备101是否正在发送无线电信号。
使无线终端设备101具有能够确定中继设备151是否正在发送无线电信号的功能需要花费成本。利用上述构成，例如，在中继设备151从多个无线终端设备101接收数据的情况下，可以增加成功接收所有数据的可能性。此外，例如，在多个中继设备151同时从一个无线终端设备101接收数据的情况下，可以增加所有中继设备151成功接收数据的可能性。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，在由中继设备151发送传感器数据的发送周期内，单个中继设备能够从其接收无线电信号的无线终端设备101发送包括具有相同内容的传感器信息的多个传感器数据。
利用这个配置，根据无线终端设备101是否具有在发送周期内发送包括具有相同内容的传感器信息的多个数据的功能，可以提供一个中继设备151或提供多个中继设备151。因此，可以防止由于干扰导致的数据丢失增加。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，中继设备151能够将数据重新发送给另一个中继设备151或管理设备161。
利用这个配置，数据可以在无线传感器系统301中更可靠地发送。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，当满足预定条件时，中继设备151精简传感器数据并且发送所得到的传感器数据。
利用这个配置，可以缩短中继设备151的发送时段。因此，可以防止由于干扰导致的数据丢失增加。
在根据本公开的实施例的无线传感器系统中，中继设备151包括多个天线并且能够通过每个天线接收传感器数据。
因此，如果将中继设备151可以通过多个天线接收数据的构成与无线终端设备101和中继设备151的发送频率的设置相结合，有效地弥补由于无线终端设备101执行单向通信而易于发生数据丢失的缺点是可能的。因此，随着中继设备151数量的增加，整个无线传感器系统301中的无线电信号的接收性能得以改善，并且可以更可靠地发送数据
根据本公开的实施例的无线终端设备中，创建单元22创建包括指示由传感器21测量的结果的传感器信息的传感器数据。发送处理单元23通过单向通信发送包括传感器数据的无线电信号。由发送处理单元23发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于由中继从无线终端设备101接收的传感器数据的中继设备151发送的无线电信号的频带。
在这个配置中，由发送处理单元23在发送无线电信号中使用的频带和由中继设备151在发送无线电信号中使用的频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备101执行单向通信而无法使用时分多址并且由此无线终端设备101与中继设备151之间的时间同步困难的无线传感器系统301中，抑制中继设备151和无线终端设备101之间的射频干扰是可能的。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备101和中继设备151时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
在根据本公开的实施例的中继设备中，传感器侧通信处理单元41接收包括指示由传感器21测量的结果的传感器信息并且已经通过单向通信从无线终端设备101发送的传感器数据。高阶侧通信处理单元42将包括由传感器侧通信处理单元41接收的传感器数据的无线电信号发送到另一个设备。由高阶侧通信处理单元42发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于由无线终端设备101发送的包括传感器数据的无线电信号的频带。
在这个配置中，由高阶侧通信处理单元42在发送无线电信号中使用的频带和由无线终端设备101在发送无线电信号中使用的频带彼此不同。因此，即使在由于无线终端设备101执行单向通信而无法使用时分多址并且由此无线终端设备101与中继设备151之间的时间同步困难的无线传感器系统301中，抑制中继设备和无线终端设备之间的射频干扰是可能的。因此，即使在不进行详尽调查的情况下提供了大量无线终端设备101和中继设备151时，可以防止由于干扰所导致的数据丢失增加。因此，在经由中继设备从无线终端设备发送数据的构成中，可以可靠地发送数据。
应当理解的是以上实施例在所有方面仅是示例性的而不是限制性的。本公开的范围由权利要求的范围而不是以上描述限定，并且意图包括等同于权利要求的范围的含义以及范围内的所有修改。
以上描述包括下面补充说明中的特征。
【补充说明1】
一种无线传感器系统，包括：
一个或多个无线终端设备，每个无线终端设备被配置成发送包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；
管理设备；以及
一个或多个中继设备，每个中继设备被配置成将从无线终端设备接收的数据发送到管理设备或另一个中继设备，其中
无线终端设备通过单向通信发送包括所述数据并且在第一频带中的无线电信号，
中继设备发送包括所述数据并且在与第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。
无线终端设备通过单向通信发送包括所述数据并且在920兆赫频带中的终端信道中的无线电信号，以及
中继设备发送包括所述数据并且在与920兆赫频带中的终端信道不同的信道中的无线电信号。
【补充说明2】
一种无线终端设备，包括
被配置成创建包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据创建单元；以及
被配置成通过单向通信来发送包括所述数据的无线电信号的发送单元，其中
由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于由被配置成中继从无线终端设备接收的数据的中继设备发送的无线电信号的频带，
由发送单元发送的无线电信号的频带是在920兆赫频带中的终端信道中的频带，以及
由中继设备发送的无线电信号的频带是与在920兆赫频带中的终端信道不同的信道中的频带。
【补充说明3】
一种中继设备，包括
被配置成接收包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据的接收单元，该数据已经通过单向通信从无线终端设备发送；以及
被配置成将包括由接收单元接收的数据的无线电信号发送到另一个设备的发送单元，其中
由发送单元发送的无线电信号的频带部分地或完全不同于包括由无线终端设备发送的所述数据的无线电信号的频带，
由发送单元发送的无线电信号的频带是在920兆赫频带中的中继信道中的频带，以及
由无线终端设备发送的无线电信号的频带是与在920兆赫频带中的中继信道不同的信道中的频带。
参考标记列表
1 传感器模块
21 传感器
22 数据创建单元
23 发送处理单元(发送单元)
41 传感器侧通信处理单元(接收单元)
42 高阶侧通信处理单元(发送单元)
43 存储单元
101 无线终端设备
151 中继设备
161 管理设备
301 无线传感器系统

Claims (17)

1.一种无线传感器系统，包括：
一个或多个无线终端设备，每个无线终端设备被配置成发送包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；
管理设备；以及
一个或多个中继设备，每个中继设备被配置成将从所述无线终端设备接收的所述数据发送到所述管理设备或另一个中继设备，
其中，
所述无线终端设备通过单向通信发送包括所述数据并且在第一频带中的无线电信号，以及
所述中继设备发送包括所述数据并且在与所述第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。
2.根据权利要求1所述的无线传感器系统，其中，
所述无线终端设备在由所述中继设备发送的所述数据的发送周期内，发送包括具有相同内容的所述传感器信息的多个数据。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的无线传感器系统，其中，
所述无线终端设备发送包括具有相同内容的所述传感器信息的多个数据，以便彼此间隔不小于由所述中继设备发送的所述数据的发送时间段。
4.根据权利要求3所述的无线传感器系统，其中，
所述中继设备能够以汇总的方式发送从多个所述无线终端设备接收的所述数据，以及
每个无线终端设备发送包括具有相同内容的所述传感器信息的多个数据，以便彼此间隔不小于由所述中继设备已汇总的所述数据的发送时间段。
5.根据权利要求2所述的无线传感器系统，其中，
所述发送周期是可变的，以及
所述无线终端设备在所述发送周期的最小值以内，发送包括具有相同内容的所述传感器信息的多个数据。
6.根据权利要求2至权利要求5中的任何一个所述的无线传感器系统，其中，
所述无线终端设备在第一次发送之后的第二次发送中，发送通过删除在所述第一次发送中发送的多个数据当中的除了所述传感器信息以外的部分或全部数据而获得的并且包括新的传感器信息的多个数据。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任何一个所述的无线传感器系统，其中，
多个所述中继设备能够接收从相同的无线终端设备发送的所述无线电信号，以及
各个所述中继设备被设置为发送包括所述数据的所述无线电信号，以便在时间方面彼此不重叠。
8.根据权利要求7所述的无线传感器系统，其中，
每个中继设备能够确定另一个中继设备是否正在发送无线电信号，并且能够确定所述另一个中继设备是否正在接收从所述无线终端设备发送的无线电信号，以及
每个无线终端设备能够确定另一个无线终端设备是否正在发送无线电信号。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的无线传感器系统，其中，
单个中继设备能够从其接收所述无线电信号的所述无线终端设备在由所述中继设备发送的所述数据的发送周期内发送包括具有相同内容的所述传感器信息的多个数据。
10.根据权利要求1至权利要求9中的任何一个所述的无线传感器系统，其中，
所述中继设备能够将所述数据重新发送到另一个中继设备或所述管理设备。
11.根据权利要求1至权利要求10中的任何一个所述的无线传感器系统，其中，
当满足预定条件时，所述中继设备精简所述数据并且发送所得到的数据。
12.根据权利要求1至权利要求11中的任何一个所述的无线传感器系统，其中，
所述中继设备包括多个天线，并且能够通过每个天线接收所述数据。
13.一种无线终端设备，包括：
创建单元，所述创建单元被配置成创建包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；以及
发送单元，所述发送单元被配置成通过单向通信来发送包括所述数据的无线电信号，
其中，
由所述发送单元发送的所述无线电信号的频带是部分地或完全不同于由被配置成对从所述无线终端设备接收的所述数据进行中继的中继设备所发送的无线电信号的频带。
14.一种中继设备，包括：
接收单元，所述接收单元被配置成接收包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据，所述数据是已经通过单向通信从无线终端设备所发送的；以及
发送单元，所述发送单元被配置成将包括由所述接收单元接收的所述数据的无线电信号发送到另一个设备，
其中，
由所述发送单元发送的所述无线电信号的频带是部分地或完全不同于包括由所述无线终端设备发送的所述数据的无线电信号的频带。
15.一种要在无线传感器系统中执行的通信控制方法，
所述无线传感器系统包括：
一个或多个无线终端设备，每个无线终端设备被配置成发送包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据，
管理设备，以及
一个或多个中继设备，每个中继设备被配置成将从所述无线终端设备接收的所述数据发送到所述管理设备或另一个中继设备，
所述通信控制方法包括以下步骤：
由所述无线终端设备，通过单向通信发送包括所述数据并且在第一频带中的无线电信号；以及
由所述中继设备，发送包括所述数据并且在与所述第一频带部分地或完全不同的第二频带中的无线电信号。
16.一种在无线终端设备中使用的通信控制程序，所述通信控制程序使计算机用作：
创建单元，所述创建单元被配置成创建包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据；以及
发送单元，所述发送单元被配置成通过单向通信发送包括所述数据的无线电信号，
其中，
由所述发送单元发送的所述无线电信号的频带是部分地或完全不同于由被配置成对从所述无线终端设备接收的所述数据进行中继的中继设备所发送的无线电信号的频带。
17.一种在中继设备中使用的通信控制程序，所述通信控制程序使计算机用作：
接收单元，所述接收单元被配置成接收包括指示由传感器测量的结果的传感器信息的数据，所述数据是已经通过单向通信从无线终端设备发送的；以及
发送单元，所述发送单元被配置成将包括由所述接收单元接收的所述数据的无线电信号发送到另一个设备，
其中，
由所述发送单元发送的所述无线电信号的频带是部分地或完全不同于包括由所述无线终端设备发送的所述数据的无线电信号的频带。
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