CN112136343A - 无线通信终端、无线通信系统、无线通信方法及程序 - Google Patents

无线通信终端、无线通信系统、无线通信方法及程序 Download PDF

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Abstract

在无线通信终端中,在无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组的情况下,控制器执行休眠判断。如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的上位终端,则所述控制器判断为准许所述休眠声明终端的休眠。如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。

Description

无线通信终端、无线通信系统、无线通信方法及程序
技术领域
本发明涉及无线通信终端、无线通信系统、无线通信方法及程序。
背景技术
近年来,提出了从具备无线通信功能的远方的传感器设备经由网络来收集信息的方法。这提供难以敷设现有类型的网络的场所中的新的用例。在这样的用例中,大多选择消耗电力少且实现了长距离无线通信的方式。这样的方式被称为LPWA(Low Power WideArea)。
例如,为了实现面向住宅的燃气表的抄表,有时设置具备这样的无线通信功能的传感器设备。在住宅区域,存在住宅密集的场所和住宅分离的场所。例如,在星型的网络中,需要将成为网关的设备设置在电波不受到遮挡物的影响而到达全部的传感器设备的场所。但是,难以满足该条件。另一方面,在网格型的网络中,通过考虑传感器设备与和其相邻的传感器设备进行通信来设置各传感器设备,从而能够解决问题。
在消耗电力的观点中,在星型网络中,各个传感器设备能够不受到其他传感器设备的影响而在自身喜好的定时休眠。在网格型网络中,各个传感器设备可能成为用于从与其相邻的传感器设备向网关等发送数据的通信路径。在这样的情况下,为了与各传感器设备相邻的传感器设备而需要确保通信路径。因此,传感器设备无法休眠。其结果是,在网格型网络中难以抑制消耗电力。
在专利文献1所公开的多跳无线自组织网络中,网关是主站,并且,无线网络具有树结构。网络内的全部终端与存在于向网关的路径中的相邻终端同步。全部终端与网关同步。网关和全部终端根据起动周期、起动相位及起动期间来切换起动和休眠。在起动期间中,在同步误差为规定范围内的起动区间实施数据转送。在休眠期间中,最小限度的部分动作。为了维持同步动作,网关根据树结构而实施再次同步。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-223419号公报
发明内容
发明要解决的问题
在利用了最近的IoT(Internet of Things)的环境中,在终端组入了各种传感器,将传感器数据从终端经由网关向规定的服务器发送。各终端大多根据传感器数据的类别以不同的频度进行数据发送。在专利文献1所公开的网络中,全部终端与网关同步地进行起床和休眠。在各终端间歇地重复进行起床及休眠的网络中,包括不进行数据通信的终端在内,全部的终端起床。因此,消耗多余的电力。
本发明的目的在于,提供一种能够可靠地确保通信路径并且能够减少网络整体的消耗电力的无线通信终端、无线通信系统、无线通信方法及程序。
用于解决问题的手段
根据本发明的第1方案,提供一种无线通信系统中的无线通信终端。所述无线通信系统包括汇总装置及2个以上的所述无线通信终端。所述无线通信终端具有无线通信机、存储器以及控制器。在所述无线通信机从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,所述控制器使所述无线通信机向相邻终端发送所述路径搜索分组。所述通信路径信息示出所述路径搜索分组的通信路径。所述周边终端是所述汇总装置及所述相邻终端中的任意一方。所述相邻终端是在所述通信路径上与本终端相邻的所述无线通信终端。所述控制器基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别上位终端。所述上位终端是所述相邻终端。第1数量小于第2数量。所述第1数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述上位终端之间的所述无线通信终端的数量。所述第2数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量。所述控制器基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的通知,将所述相邻终端的状态信息存储于所述存储器。所述状态信息示出休眠中及起床中中的任意一方。在所述无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且所述休眠声明终端是所述上位终端的情况下,所述控制器基于所述状态信息来执行第1休眠判断。所述休眠声明终端是发送了所述休眠声明分组的所述相邻终端。如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为准许所述休眠声明终端的休眠。如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。
根据本发明的第2方案,在第1方案的基础上,所述控制器也可以使所述无线通信机向所述相邻终端发送所述休眠声明分组。在所述无线通信机发送了所述休眠声明分组后的规定期间内所述无线通信机未从所述相邻终端接收到所述休眠禁止分组的情况下,所述控制器也可以使所述无线通信机向所述相邻终端发送休眠通知分组。在所述无线通信机发送了所述休眠通知分组之后,所述控制器也可以执行休眠处理,该休眠处理用于使所述本终端转移到降低了消耗电力的休眠状态。在执行所述休眠处理之后,所述控制器也可以执行起床处理,该起床处理用于使所述本终端从所述休眠状态恢复。在执行所述起床处理之后,所述控制器也可以使所述无线通信机向所述相邻终端发送起床通知分组。所述控制器也可以基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的所述休眠通知分组和所述无线通信机从所述相邻终端接收到的所述起床通知分组,将所述状态信息存储于所述存储器。
根据本发明的第3方案,在第2方案的基础上,所述控制器也可以基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组,判别等位终端。第3数量与第4数量相同。所述第3数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量。所述第4数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述等位终端之间的所述无线通信终端的数量。在下述的第1情况下,所述控制器也可以在休眠中的所述等位终端起床的定时,使所述无线通信机向所述相邻终端发送所述休眠声明分组,所述第1情况是如下情况:在所述规定期间内所述无线通信机从所述相邻终端接收到所述休眠禁止分组、且在所述存储器中存储有处于休眠中的所述等位终端的所述状态信息。
根据本发明的第4方案,在第3方案的基础上,所述休眠通知分组也可以包括与发送所述休眠通知分组的所述无线通信终端的休眠期间相关的期间信息。在所述第1情况下,在所述本终端下一次开始休眠之前,所述控制器也可以基于所述期间信息来执行定时判断。所述控制器在所述定时判断中判断处于休眠中的所述等位终端的起床预定时刻是否比所述本终端的休眠预定时刻早。所述起床预定时刻是所述等位终端结束休眠的时刻。所述休眠预定时刻是所述本终端开始休眠的时刻。
在所述控制器判断为所述起床预定时刻比所述休眠预定时刻早的情况下,所述控制器也可以在所述起床预定时刻,使所述无线通信机向所述相邻终端发送所述休眠声明分组。
根据本发明的第5方案,在第2方案的基础上,所述休眠声明分组也可以包括与所述休眠声明终端的休眠期间相关的期间信息。所述控制器也可以基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组,判别等位终端。第3数量与第4数量相同。所述第3数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量。所述第4数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述等位终端之间的所述无线通信终端的数量。在所述规定期间内所述无线通信机从所述相邻终端接收到所述休眠禁止分组、且所述休眠声明终端是所述等位终端的情况下,所述控制器也可以执行第2休眠判断。所述控制器也可以在所述第2休眠判断中,基于所述本终端的休眠预定时刻及所述休眠声明终端的所述休眠期间,判断是否存在所述本终端和所述休眠声明终端同时进行休眠的期间。所述休眠预定时刻是所述本终端开始休眠的时刻。在所述控制器判断为存在所述本终端和所述休眠声明终端同时进行休眠的期间的情况下,所述控制器也可以在所述第2休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。
根据本发明的第6方案,在第5方案的基础上,所述控制器也可以基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别下位终端。第5数量比第6数量大。所述第5数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述下位终端之间的所述无线通信终端的数量。所述第6数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量。所述控制器也可以将迂回信息存储于所述存储器,该迂回信息表示所述等位终端是否包含在所述下位终端的所述通信路径中。所述控制器也可以在所述第2休眠判断中,基于所述迂回信息,判断所述休眠声明终端是否为包含在所述下位终端的所述通信路径中的所述等位终端。在所述控制器判断为存在所述本终端和所述休眠声明终端同时进行休眠的期间、且所述控制器判断为所述休眠声明终端是包含在所述下位终端的所述通信路径中的所述等位终端的情况下,所述控制器也可以在所述第2休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。
根据本发明的第7方案,在第2方案的基础上,所述控制器也可以基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别下位终端。第5数量比第6数量大。所述第5数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述下位终端之间的所述无线通信终端的数量。所述第6数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量。所述休眠通知分组包括与发送所述休眠通知分组的所述无线通信终端的休眠期间相关的期间信息。所述控制器也可以基于所述期间信息,判断处于休眠中的所述下位终端的起床预定时刻。所述起床预定时刻是所述下位终端结束休眠的时刻。在下述的第2情况下,所述控制器也可以决定所述本终端的休眠期间。所述本终端的所述休眠期间在所述下位终端的所述起床预定时刻之前结束,所述第2情况是如下情况:在所述规定期间内所述无线通信机未从所述相邻终端接收到所述休眠禁止分组、且在所述存储器中存储有处于休眠中的所述下位终端的所述状态信息。
根据本发明的第8方案,在第7方案的基础上,所述控制器也可以决定所述本终端的休眠预定期间。在所述第2情况下且所述休眠预定期间在所述下位终端的所述起床预定时刻之后结束的第3情况下,所述控制器也可以决定所述本终端的所述休眠期间。所述无线通信机发送的所述休眠通知分组也可以包括与所述本终端的所述休眠期间相关的所述期间信息。
根据本发明的第9方案,提供一种包括汇总装置及2个以上的无线通信终端的无线通信系统。所述无线通信终端具有无线通信机、存储器以及控制器。在所述无线通信机从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,所述控制器使所述无线通信机向相邻终端发送所述路径搜索分组。所述通信路径信息示出所述路径搜索分组的通信路径。所述周边终端是所述汇总装置及所述相邻终端中的任意一方。所述相邻终端是在所述通信路径上与本终端相邻的所述无线通信终端。所述控制器基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别上位终端。所述上位终端是所述相邻终端。第1数量小于第2数量。所述第1数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述上位终端之间的所述无线通信终端的数量。所述第2数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量。所述控制器基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的通知,将所述相邻终端的状态信息存储于所述存储器。所述状态信息示出休眠中及起床中中的任意一方。在所述无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且所述休眠声明终端是所述上位终端的情况下,所述控制器基于所述状态信息来执行第1休眠判断。所述休眠声明终端是发送了所述休眠声明分组的所述相邻终端。如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为准许所述休眠声明终端的休眠。如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。
根据本发明的第10方案,提供一种无线通信系统中的无线通信终端的控制器执行的无线通信方法。所述无线通信方法具有第1步骤、第2步骤、第3步骤、第4步骤及第5步骤。所述无线通信系统包括汇总装置及2个以上的所述无线通信终端。所述无线通信终端具有无线通信机、存储器以及所述控制器。在所述无线通信机从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,所述控制器在所述第1步骤中,使所述无线通信机向相邻终端发送所述路径搜索分组。所述通信路径信息示出所述路径搜索分组的通信路径。所述周边终端是所述汇总装置及所述相邻终端中的任意一方。所述相邻终端是在所述通信路径上与本终端相邻的所述无线通信终端。所述控制器在所述第2步骤中,基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别上位终端。所述上位终端是所述相邻终端。第1数量小于第2数量。所述第1数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述上位终端之间的所述无线通信终端的数量。所述第2数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量。所述控制器在所述第3步骤中,基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的通知,将所述相邻终端的状态信息存储于所述存储器。所述状态信息示出休眠中及起床中中的任意一方。在所述无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且所述休眠声明终端是所述上位终端的情况下,所述控制器在所述第4步骤中,基于所述状态信息来执行第1休眠判断。所述休眠声明终端是发送了所述休眠声明分组的所述相邻终端。如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为准许所述休眠声明终端的休眠。如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器在所述第5步骤中,使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。
根据本发明的第11方案,提供一种使无线通信系统中的无线通信终端的控制器执行第1步骤、第2步骤、第3步骤、第4步骤及第5步骤的程序。所述无线通信系统包括汇总装置及2个以上的所述无线通信终端。所述无线通信终端具有无线通信机、存储器以及所述控制器。在所述无线通信机从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,所述控制器在所述第1步骤中,使所述无线通信机向相邻终端发送所述路径搜索分组。所述通信路径信息示出所述路径搜索分组的通信路径。所述周边终端是所述汇总装置及所述相邻终端中的任意一方。所述相邻终端是在所述通信路径上与本终端相邻的所述无线通信终端。所述控制器在所述第2步骤中,基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别上位终端。所述上位终端是所述相邻终端。第1数量小于第2数量。所述第1数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述上位终端之间的所述无线通信终端的数量。所述第2数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量。所述控制器在所述第3步骤中,基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的通知,将所述相邻终端的状态信息存储于所述存储器。所述状态信息示出休眠中及起床中中的任意一方。在所述无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且所述休眠声明终端是所述上位终端的情况下,所述控制器在所述第4步骤中,基于所述状态信息来执行第1休眠判断。所述休眠声明终端是发送了所述休眠声明分组的所述相邻终端。如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为准许所述休眠声明终端的休眠。如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器在所述第5步骤中,使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。
发明的效果
根据上述的各方案,无线通信终端、无线通信系统、无线通信方法及程序能够可靠地确保通信路径,并且能够减少网络整体的消耗电力。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的网络的结构的图。
图2是示出本发明的实施方式的网络的结构的图。
图3A是示出本发明的实施方式的终端的系统结构的框图。
图3B是示出本发明的实施方式的网关的系统结构的框图。
图4是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图5A是示出本发明的实施方式的网络中的各终端的位置关系的图。
图5B是示出本发明的实施方式的网络中的各终端的位置关系的图。
图5C是示出本发明的实施方式的网络中的各终端的位置关系的图。
图5D是示出本发明的实施方式的网络中的各终端的位置关系的图。
图6A是示出本发明的实施方式的网络中的各终端的位置关系的图。
图6B是示出本发明的实施方式的网络中的各终端的位置关系的图。
图6C是示出本发明的实施方式的网络中的各终端的位置关系的图。
图6D是示出本发明的实施方式的网络中的各终端的位置关系的图。
图7是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图8是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图9是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图10是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图11是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图12是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图13是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图14是示出本发明的实施方式的网络中的通信时序的图。
图15是示出本发明的实施方式的终端执行的基本处理的步骤的流程图。
图16是示出本发明的实施方式的终端执行的分组接收处理的步骤的流程图。
图17是示出本发明的实施方式的终端执行的路径搜索处理的步骤的流程图。
图18是示出本发明的实施方式的终端执行的休眠声明发送处理的步骤的流程图。
图19是示出本发明的实施方式的终端执行的休眠声明接收处理的步骤的流程图。
图20是示出本发明的实施方式的终端执行的休眠声明接收处理的步骤的流程图。
图21是示出本发明的实施方式的终端执行的起床通知发送处理的步骤的流程图。
图22是示出本发明的实施方式的终端执行的起床通知接收处理的步骤的流程图。
图23是示出本发明的实施方式的终端执行的休眠时间决定处理的步骤的流程图。
图24是示出本发明的实施方式中的分组的构造的图。
图25是示出本发明的实施方式中的分组类别码的图。
图26A是示出本发明的实施方式中的相邻终端信息的结构的图。
图26B是示出本发明的实施方式中的相邻终端信息的结构的图。
图26C是示出本发明的实施方式中的相邻终端信息的结构的图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(网络的结构)
图1示出本发明的实施方式的网络N1的结构。图1所示的网络N1具有网关G1、终端1、终端2、终端3及终端4。网关G1及终端1至终端4具备无线通信功能,并且与相邻的终端进行无线通信。在各终端的系统起动之后,终端1至终端4根据条件而以起床状态及休眠状态中的任意状态进行动作。终端1至终端4具备计测环境特性的传感器。在传感器进行计测的情况下,各终端起床,在除此以外的期间,各终端基本上休眠。在系统起动之后,在无法取得本终端的通信路径信息的状态下,各终端始终以起床状态进行动作。终端1至终端4在执行了用于取得通信路径信息的处理之后,根据状况转移到休眠状态。
网关G1与因特网等外部网络连接。终端1至终端4向外部网络发送的通信分组经由网关G1。网关G1是将终端1至终端4发送的通信分组在不同的网络之间中继的汇总装置(中继装置)。
网关G1始终处于起床状态。网关G1接受来自外部的指示,发送供终端1至终端4取得通信路径信息所需的路径搜索分组。来自外部的指示通过用户的操作或者与外部网络的通信而产生。并且,网关G1收集终端1至终端4发送的通信分组。除此之外,网关G1具有与外部网络连接的作用、收集从终端1至终端4发送的通信分组的作用、以及将通信分组路由到外部网络的作用。网关G1也可以具有按照与终端1至终端4具有的无线通信机的通信方式不同的通信方式进行动作的通信机。在网关G1中,与外部网络连接的通信机可以应对有线及无线中的任意一方。外部网络例如是因特网等IP网络。
在图1的例子中,终端1及终端2位于网关G1的通信范围。网关G1的通信范围是电波从网关G1到达的范围。终端3及终端4位于无法与网关G1直接通信的位置。终端1位于能够与终端2至终端4进行通信的位置。终端2位于能够与终端1、终端3及终端4进行通信的位置。终端3位于能够与终端1、终端2及终端4进行通信的位置。终端4位于能够与终端1至终端3进行通信的位置。
各终端通过广播通信将分组向多个终端同时发送。与各终端相邻的终端发送所接收到的分组。由此,向网关G1转送分组。在具有多个从各终端到网关G1的通信路径的情况下,分组通过多个通信路径而到达网关G1。在该情况下,从各终端发送的分组到达网关G1的可靠性变高。
对各终端分配了固有的ID。例如,网关G1的ID是0000,终端1的ID是0001,终端2的ID是0002,终端3的ID是0003,终端4的ID是0004。各终端在发送分组时向分组赋予自身的ID。分组通过广播通信被发送,因此,各终端发送的分组有时返回到自身。各终端确认对接收到的分组赋予的ID。在向分组赋予了自身的ID的情况下,各终端不发送该分组。
图2示出本发明的实施方式的网络N2的结构。网络N2的结构与网络N1的结构大致相同。在网络N2中,终端2及终端3位于彼此的电波无法到达的位置。终端2及终端3无法直接通信。只要能够实现本发明的特征即可,网络上的各终端的配置不限于图1及图2所示的例子。
(系统结构)
图3A示出终端1的系统结构。终端2至终端4的结构与终端1的结构相同,因此,以终端1的结构为代表来进行说明。图3A所示的终端1具有控制器301、通信机302、传感器303、存储器304及时钟电路305。
对终端1的概要结构进行说明。终端1是无线通信系统中的无线通信终端。无线通信系统包括汇总装置及2个以上的无线通信终端。在以下的例子中,汇总装置是网关G1。汇总装置也可以是路由器、防火墙或代理服务器等。2个以上的无线通信终端包括终端1(本终端)及相邻终端。之后叙述相邻终端。本终端是包括执行处理的控制器301的终端。
通信机302是无线通信机。在通信机302从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,控制器301使通信机302向相邻终端发送路径搜索分组。通信路径信息示出路径搜索分组的通信路径。周边终端是汇总装置及相邻终端中的任意一方。相邻终端是在通信路径上与本终端相邻的无线通信终端。本终端能够与相邻终端直接通信。成为路径搜索分组的目的地的相邻终端有时与发送了路径搜索分组的周边终端不同。控制器301基于通信机302从周边终端接收到的路径搜索分组来判别上位终端。上位终端是相邻终端。第1数量小于第2数量。第1数量是在通信路径中存在于汇总装置与上位终端之间的无线通信终端的数量。第2数量是在通信路径中存在于汇总装置与本终端之间的无线通信终端的数量。
控制器301基于通信机302从相邻终端接收到的通知,将相邻终端的状态信息存储于存储器304。状态信息示出休眠中及起床中的任意一方。休眠中的无线通信终端处于休眠状态。起床中的无线通信终端处于起床状态。在通信机302从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且休眠声明终端是上位终端的情况下,控制器301基于状态信息来执行第1休眠判断。休眠声明终端是发送了休眠声明分组的相邻终端。如果在休眠声明终端以外存在起床中的上位终端,则控制器301在第1休眠判断中判断为准许休眠声明终端的休眠。如果在休眠声明终端以外不存在起床中的上位终端,则控制器301在第1休眠判断中判断为不准许休眠声明终端的休眠。在控制器301判断为不准许休眠声明终端的休眠的情况下,控制器301使通信机302向休眠声明终端发送休眠禁止分组。
对终端1的详细结构进行说明。控制器301是处理器及逻辑电路中的至少1个。例如,处理器是CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)及GPU(Graphics Processing Unit)中的至少1个。例如,逻辑电路是ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)及FPGA(Field-Programmable Gate Array)中的至少1个。控制器301能够包括1个或多个处理器。控制器301能够包括1个或多个逻辑电路。
控制器301控制系统整体。控制器301生成包括传感器303取得的数据的分组。控制器301也生成休眠声明、休眠通知、休眠禁止、休眠取消、起床通知及起床响应等分组。控制器301向从周边终端接收到的分组赋予本终端的ID。控制器301对通信机302接收到的分组的类别进行解析,并且提取向分组赋予的ID等信息。控制器301基于提取出的ID,计算相邻终端与本终端相对于网关G1的位置关系,并且管理该位置关系。
终端1成为起床状态及休眠状态中的任意一方。终端1的状态在起床状态与休眠状态之间切换。当终端1起床时,终端1向通信机302及传感器303供给电力。此时,系统全力动作。当终端1休眠时,通信机302及传感器303的电源被切断。此时,系统成为仅维持系统的动作所需的最低限度的功能进行动作的低消耗电力状态。最低限度的功能是时钟的生成及内部状态的监视等。控制器301对系统的起床及系统的休眠进行控制。
控制器301也可以读入程序并执行所读入的程序。程序包括规定控制器301的动作的命令。即,控制器301的功能也可以由软件实现。该程序例如由闪存这样的“计算机可读取的记录介质”提供。也可以从保持该程序的计算机经由传输介质或者通过传输介质中的传输波向终端1传输该程序。传输程序的“传输介质”是具有传输信息的功能的介质。具有传输信息的功能的介质包括因特网等网络(通信网)及电话线路等通信线路(通信线)。上述的程序也可以实现上述功能的一部分。并且,上述的程序也可以是差分文件(差分程序)。已经记录于计算机的程序和差分程序的组合也可以实现上述功能。
通信机302包括天线。或者,通信机302及天线分别被构成,并且通信机302与天线连接。通信机302进行无线通信。通信机302将控制器301生成的分组通过广播向周边终端发送。通信机302从周边终端接收分组。
控制器301通过使用通信机302,向周边终端发送分组。具体而言,控制器301对通信机302进行控制,使得向周边终端发送分组。即,控制器301使通信机302发送针对周边终端的分组。由此,通信机302向周边终端发送分组。控制器301通过使用通信机302,从周边终端接收分组。具体而言,控制器301对通信机302进行控制,使得从周边终端接收分组。即,控制器301使通信机302接收来自周边终端的分组。由此,通信机302从周边终端接收分组。
传感器303计测温度或湿度等物理量。传感器303通过将计测到的物理量转换成电信号而生成传感器数据。
存储器304是易失性或非易失性的存储介质。例如,存储器304是RAM(RandomAccess Memory)、DRAM(DynamicRandom Access Memory)、SRAM(Static Random AccessMemory)、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)及闪存中的至少1个。存储器304存储各种信息。例如,存储器304所保持的信息包括相邻终端信息。相邻终端信息包括表示本终端与相邻终端的位置关系的信息。本终端与相邻终端的位置关系根据通信路径信息而得到。相邻终端信息包括相邻终端的状态信息。相邻终端的状态信息表示相邻终端处于起床状态和休眠状态中的哪一方。存储器304所保持的信息包括休眠禁止分组的接收历史。休眠禁止分组的接收历史表示本终端的休眠被拒绝。
时钟电路305对系统的内部时刻进行计数。时刻信息表示系统的内部时刻。
图3B示出网关G1的系统结构。图3B所示的网关G1具有控制器321、第1通信机322、第2通信机323、存储器324及时钟电路325。
控制器321控制系统整体。第1通信机322与外部网络连接。第1通信机322与外部网络上的通信装置进行通信。第1通信机322进行的通信可以是有线通信和无线通信中的任意一方。第2通信机323与终端1及终端2进行无线通信。第1通信机322将第2通信机323从终端1或终端2接收到的分组向外部网络发送。第2通信机323将第1通信机322从外部网络接收到的分组向终端1或终端2发送。存储器324存储各种信息。时钟电路305对系统的内部时刻进行计数。
(通信路径搜索的时序)
图4示出执行通信路径搜索时的通信时序。在图4中示出配置有N台终端的例子。数字N是2以上的整数。终端T1是第1跳的终端。终端T2是第2跳的终端。终端TN是第N跳的终端。数字N示出从网关G1到达的分组被转送的次数。即,数字N示出分组的跳数。
网关G1通过广播来发送路径搜索分组M401。在路径搜索分组M401中向网关G1赋予了固有的ID。终端T1在图1中对应于终端1及终端2。在终端T1从网关G1接收路径搜索分组M401之后,终端T1向该分组赋予自身的ID。终端T1通过广播来发送路径搜索分组M402。由此,终端T1转送路径搜索分组M402。终端T1发送的路径搜索分组M402到达终端T2。在图1中,终端1发送的路径搜索分组从终端2到达终端4。在图1中,终端2发送的路径搜索分组到达终端1、终端3及终端4。
终端T2接收路径搜索分组M402,并且向该分组赋予自身的ID。终端T2发送路径搜索分组M403。终端T1接收路径搜索分组M403。接收到路径搜索分组M403的终端发送被赋予了自身的ID的路径搜索分组M404。终端T2接收路径搜索分组M404。路径搜索分组通过跳而被依次转送到终端TN。
向路径搜索分组赋予发送该分组的终端的ID。在终端接收到被赋予了与自身的ID相同的ID的路径搜索分组的情况下,该终端不发送该分组。通过该条件,分组的跳最终收敛。各终端从与自身相邻的各终端接收路径搜索分组。因此,各终端通过对接收到的路径搜索分组进行解析,能够知晓与本终端相邻的终端的ID。各终端基于向路径搜索分组赋予的ID的顺序,能够知晓本终端及相邻终端的位置关系。在该位置关系中,接近网关G1的终端成为上位。
(各终端的相邻终端信息)
图5A、图5B、图5C及图5D示出图1所示的网络N1中的各终端的位置关系。从网关G1发送路径搜索分组。各终端向路径搜索分组赋予自身的ID,并且发送路径搜索分组。各终端的控制器301基于向路径搜索分组赋予的ID,判别本终端与相邻终端的位置关系。控制器301将判别出的位置关系作为相邻终端信息而存储于存储器304。
图5A示出终端1保持的信息。终端1位于网关G1发出的电波到达的位置。终端1直接接收网关G1发送的路径搜索分组。路径搜索分组通过跳而在网络整体上扩展。例如,路径搜索分组通过经过终端2及终端1的通信路径而到达终端1。或者路径搜索分组通过经过终端2、终端3及终端1的通信路径而到达终端1。或者路径搜索分组通过经过终端2、终端4及终端1的通信路径而到达终端1。路径搜索分组的通信路径也位于上述的通信路径以外。
图5B示出终端2保持的信息。图5C示出终端3保持的信息。图5D示出终端4保持的信息。各终端保持的信息包括路径搜索分组的通信路径。各终端保持的信息包括相邻终端、上位终端、等位终端及下位终端各自的信息。以下,作为代表,对终端1保持的信息进行说明。
各终端的ID按照发送了路径搜索分组的顺序被赋予给路径搜索分组。因此,控制器301能够知晓向终端1直接发送了路径搜索分组的终端的ID。即,控制器301能够知晓在路径搜索分组的通信路径上与终端1相邻的终端,即终端1的相邻终端。终端1从终端2、终端3及终端4直接接收路径搜索分组。终端1的相邻终端是终端2、终端3及终端4。
控制器301通过解析向路径搜索分组赋予的ID的顺序,能够知晓路径搜索分组从网关G1到达终端1时的最小跳数。同样,控制器301能够知晓路径搜索分组从网关G1到达终端1的相邻终端时的最小跳数。
在表示通信路径的ID串中,最初的ID是从网关G1接收到路径搜索分组的终端的ID。终端1从网关G1直接接收路径搜索分组。终端2也从网关G1直接接收路径搜索分组。因此,控制器301能够判断为从终端1到网关G1的距离与从终端2到网关G1的距离相等。即,控制器301能够判断为终端2为终端1的等位终端。
同样,控制器301对包括终端3的ID的通信路径的信息和包括终端4的ID的通信路径的信息进行解析。终端3及终端4从终端1或终端2接收路径搜索分组。控制器301能够判断为从终端1到网关G1的距离比从终端3到网关G1的距离近。同样,控制器301能够判断为从终端1到网关G1的距离比从终端4到网关G1的距离近。即,控制器301能够判断为终端3及终端4是终端1的下位终端。
在从终端1到网关G1的距离比从规定的终端到网关G1的距离远的情况下,控制器301能够判断为该规定的终端是上位终端。不存在终端1的上位终端。等位终端、下位终端及上位终端是相邻终端。
控制器301将图5A所示的相邻终端的信息存储于存储器304。终端2至终端4也能够通过与上述的方法同样的方法来得到相邻终端的信息。在图5A至图5D中,为了容易理解,以终端编号示出各终端的ID。实际上,在各终端存储有固有的ID作为相邻终端的信息。
图6A、图6B、图6C及图6D示出图2所示的网络N2中的各终端的位置关系。在网络N2中,终端2及终端3不在彼此的电波到达的范围。因此,终端2及终端3彼此无法通信。在图1所示的网络N1中,终端2及终端3彼此相邻,但在网络N2中,终端2及终端3互不相邻。在网络N1中,终端3是终端2的下位终端,但在网络N2中,终端2的下位终端仅是终端4。
在网络N1中,终端2是终端3的上位终端,但在网络N2中,终端3的上位终端仅是终端1。在图6A至图6D中,为了容易理解,以终端编号示出各终端的ID。实际上,在各终端存储有固有的ID作为相邻终端的信息。
(终端的起床/休眠的时序)
在网络N1中,针对终端起床或休眠时该终端执行的分组通信进行说明。图7示出在全部的终端起床的期间终端1休眠时的通信时序。在各终端的时序下,示出各终端管理的相邻终端的状态信息。相邻终端的状态信息存储于各终端的存储器304。状态W是起床状态。状态S是休眠状态。
作为前提,各终端在路径搜索的过程中能够知晓本终端的相邻终端的存在。并且,各终端通过从相邻终端接收路径搜索分组,能够知晓相邻终端处于起床状态。因此,存储与本终端相邻的各终端的状态为起床状态。在终端1能够休眠的定时,终端1通过广播来发送休眠声明分组M701。各终端能够休眠的定时是指,传感器303结束传感器数据等的周期性的取得且各终端能够休眠至下一个传感器数据等的取得的定时。终端2、终端3及终端4是终端1的相邻终端。因此,终端2、终端3及终端4接收休眠声明分组M701。
终端1在发送了休眠声明分组M701之后,在响应等待时间T701内等待响应。响应等待时间T701例如是2秒。终端2至终端4分别在自身向网关G1发送数据分组时确认是否确保了到网关G1为止的通信路径。在确保了通信路径1情况下,终端2至终端4不对休眠声明分组M701作出反应。
终端2能够使分组直接到达网关G1。终端3及终端4能够经由终端2使分组到达网关G1。在响应等待时间T701内,分组未从相邻终端到达终端1。在经过了响应等待时间T701之后,终端1通过广播来发送休眠通知分组M702。休眠通知分组M702表示终端1已经休眠。终端2至终端4在接收到休眠通知分组M702之后,将表示终端1休眠的状态信息存储于存储器304。图7示出终端1休眠后的状态信息。
图8示出在终端1休眠的期间终端3休眠时的通信时序。终端3通过广播来发送休眠声明分组M801。终端2及终端4接收休眠声明分组M801。确保了从终端2到网关G1的通信路径及从终端4到网关G1的通信路径。因此,终端2及终端4不对休眠声明分组M801作出反应。终端3将响应等待响应等待时间T801。在响应等待时间T801内,未从终端3的相邻终端接收到响应。因此,终端3通过广播来发送休眠通知分组M802并进行休眠。终端2及终端4在接收到休眠通知分组M802之后,将表示终端3休眠的状态信息存储于存储器304。图8示出终端3休眠后的状态信息。
图9示出在终端1及终端3休眠的期间终端2声明休眠时的通信时序。终端2通过广播来发送休眠声明分组M901。由于终端1及终端3正在休眠,因此,终端1及终端3不接收休眠声明分组M901。终端4接收休眠声明分组M901。用于终端4使分组到达网关G1的通信路径在当前的状态下仅是通过终端2的路径。当终端2休眠时,终端4丧失通信路径。因此,终端4立即通过广播来发送休眠禁止分组M902。休眠禁止分组M902表示针对发送了休眠声明分组M901的相邻终端禁止休眠。
终端2在响应等待时间T901内,从终端4接收休眠禁止分组M902。因此,终端2通过广播来发送休眠取消分组M903。休眠取消分组M903表示休眠声明的取消。不变更各终端管理的相邻终端的状态信息。
图10示出在终端1及终端3休眠的期间终端4声明休眠时的通信时序。终端4通过广播来发送休眠声明分组M1001。由于终端1及终端3休眠,因此,终端1及终端3不接收休眠声明分组M1001。终端2接收休眠声明分组M1001。确保了用于使分组从终端2到达网关G1的路径。因此,终端2不对休眠声明分组M1001作出反应。终端4在响应等待时间T1001内等待响应。在响应等待时间T1001内,未从终端4的相邻终端接收到响应。因此,终端4通过广播来发送休眠通知分组M1002并进行休眠。终端2在接收休眠通知分组M1002之后,将表示终端4休眠的状态信息存储于存储器304。图10示出终端4休眠后的状态信息。
图11示出在终端1、终端3及终端4休眠的期间内终端2进行休眠时的通信时序。终端2通过广播来发送休眠声明分组M1101,并且在响应等待时间T1101内等待响应。由于全部的相邻终端休眠,因此,不从终端2的相邻终端接收响应。因此,终端2通过广播来发送休眠通知分组M1102并休眠。不变更各终端管理的相邻终端的状态信息。在终端2基于相邻终端的状态信息而能够判断为全部的相邻终端正在休眠的情况下,终端2也可以不发送休眠声明分组等而进行休眠。
图12示出在终端1至终端4休眠之后终端2、终端3及终端4依次起床时的通信时序。首先,终端2起床。向终端3及终端4休眠时发送的休眠通知分组赋予了各终端的休眠时间,对此详细后述。当终端2休眠时,进行用于使终端2比终端3及终端4更早地起床的设定。终端3及终端4是终端2的下位终端。
在终端2起床之后,终端2通过广播来发送起床通知分组M1201,并且在响应等待时间T1201内等待响应。由于终端2的全部相邻终端正在休眠,因此,在响应等待时间T1201内,未从终端2的相邻终端接收到响应。接下来,终端3起床。终端3通过广播来发送起床通知分组M1202,并且,在响应等待时间T1202内等待响应。
终端2接收起床通知分组M1202。知晓终端3已起床,因此,终端2将表示终端3已起床的状态信息存储于存储器304。并且,终端2通过广播来发送起床响应分组M1203。终端3接收起床响应分组M1203。终端3能够知晓终端2已起床,因此,将表示终端2已起床的状态信息存储于存储器304。
接下来,终端4起床。终端4通过广播来发送起床通知分组M1204,并且将响应等待响应等待时间T1203。终端2及终端3接收起床通知分组M1204。终端2及终端3能够知晓终端4已起床,因此,将表示终端4已起床的状态信息存储于存储器304。并且,终端2及终端3通过广播来发送起床响应分组M1205。终端4接收从终端2及终端3分别发送的起床响应分组M1205。终端4能够知晓终端2及终端3已起床,因此,将表示终端2及终端3已起床的状态信息存储于存储器304。图12示出终端2、终端3及终端4起床后的状态信息。
图13示出在终端1休眠且终端2至终端4起床之后终端1起床时的通信时序。终端1起床。终端1通过广播来发送起床通知分组M1301,并且在响应等待时间T1301内等待响应。终端2至终端4接收从终端1发送的起床通知分组M1301。因此,终端2至终端4能够知晓终端1已起床。终端2至终端4将表示终端1已起床的状态信息存储于存储器304,并且通过广播来发送起床响应分组M1302。终端1接收从终端2至终端4分别发送的起床响应分组M1302。终端1能够知晓终端2至终端4已起床,因此,将表示终端2至终端4已起床的状态信息存储于存储器304。图13示出终端1起床后的状态信息。
图14示出在终端1至终端4已起床的状态下终端2休眠时的通信时序。终端3及终端4是终端2的下位终端。因此,根据下位终端的情况,有时终端2无法休眠。参照图9对该情况下的例子进行了说明。
在终端2处于随时能够休眠的状态的情况下,终端2与图13所示的例子同样地基于终端1的起床,通过广播来发送休眠声明分组M1401,并且在响应等待时间T1401内等待响应。在图1所示的网络N1中,终端3及终端4能够经由终端1使分组到达网关G1。由于确保了通信路径,因此,终端3及终端4不对从终端2发送的休眠声明分组M1401作出反应。
终端2确认没有从终端2的相邻终端返回响应。终端2通过广播来发送休眠通知分组M1402并进行休眠。终端1、终端3及终端4接收从终端2发送的休眠通知分组M1402。终端1、终端3及终端4能够知晓终端2已休眠,因此,将表示终端2已休眠的状态信息存储于存储器304。图14示出终端2休眠后的状态信息。
(终端的基本处理)
对终端1至终端4执行的处理进行说明。图15示出各终端周期性地执行的基本处理的步骤。各终端的系统成为起床状态及休眠状态中的任意一方。在系统动作的期间,控制器301始终判断本终端的状态为起床状态和休眠状态中的哪一方(步骤S1501)。
在步骤S1501中,在控制器301判断为本终端处于休眠中的情况下,控制器301判断从本终端开始休眠起是否经过了休眠时间(步骤S1502)。例如,作为休眠时间,对各终端设定10分钟或1小时等时间。存储器304存储所设定的休眠时间。在步骤S1502中,在控制器301判断为未经过休眠时间的情况下,执行步骤S1501中的处理。在该情况下,控制器301反复监视经过的时间。
在步骤S1502中,在控制器301判断为经过了休眠时间的情况下,控制器301执行起床通知发送处理(步骤S1503)。之后参照图21对起床通知发送处理进行叙述。在步骤S1501中,在控制器301判断为本终端是起床中的情况下,控制器301执行分组接收处理(步骤S1504)。之后参照图16对分组接收处理进行叙述。在步骤S1503之后,控制器301也执行分组接收处理(步骤S1504)。
在步骤S1504之后,控制器301判断当前时刻是否为取得传感器数据的定时(步骤S1505)。控制器301从传感器303定期地取得传感器数据。在步骤S1505中,在控制器301判断为当前时刻不是取得传感器数据的定时的情况下,执行步骤S1508中的处理。之后对步骤S1508中的处理进行叙述。
在步骤S1505中,在控制器301判断为当前时刻是取得传感器数据的定时的情况下,控制器301从传感器303取得传感器数据(步骤S1506)。在步骤S1506之后,控制器301使通信机302通过广播来发送传感器数据(步骤S1507)。
在步骤S1507之后,控制器301基于休眠禁止分组的接收历史和相邻终端的状态变化,将本终端设为能够休眠或者不能休眠。在本终端从相邻终端接收到休眠禁止分组的情况下,存储器304存储休眠禁止分组的接收历史。休眠禁止分组的接收历史包括接收到休眠禁止分组的时刻。在存储器304中未存储休眠禁止分组的接收历史的情况下,控制器301基于步骤S1507的执行状况,将本终端设为能够休眠。如果在步骤S1507中发送了传感器数据,则控制器301将本终端设为能够休眠。在存储器304中存储有休眠禁止分组的接收历史的情况下,控制器301基于存储器304所存储的相邻终端的状态信息,来判断相邻终端的状态变化。在存在相邻终端的状态变化的情况下,控制器301将本终端设为能够休眠。在不存在相邻终端的状态变化的情况下,控制器301将本终端设为不能休眠(步骤S1508)。
例如,由于终端1的等位终端已休眠,因此,终端1从本终端的下位终端接收休眠禁止分组。由于终端1接收到休眠禁止分组,因此,丧失休眠的机会。有时终端1能够知晓该等位终端已起床。在该情况下,存在相邻终端的状态变化。在该情况下,本终端存在能够休眠的可能性。即便在终端1能够知晓本终端的下位终端全部已休眠的情况下,也存在相邻终端的状态变化。
在步骤S1508之后,控制器301判断本终端是否能够休眠(步骤S1509)。在步骤S1509中,在控制器301判断为本终端不能休眠的情况下,执行步骤S1501中的处理。在步骤S1509中,在控制器301判断为本终端能够休眠的情况下,控制器301执行休眠声明发送处理(步骤S1510)。之后参照图18对休眠声明发送处理进行叙述。在步骤S1510之后,执行步骤S1501中的处理。
(分组接收处理)
图16示出在图15所示的步骤S1504中执行的分组接收处理的步骤。控制器301监视通信机302的状态,并且,判断通信机302是否从相邻终端接收到分组(步骤S1601)。在步骤S1601中,在控制器301判断为通信机302未接收到分组的情况下,控制器301结束分组接收处理。在步骤S1601中,在控制器301判断为通信机302接收到分组的情况下,控制器301判断接收到的分组的类别(步骤S1602)。
控制器301在步骤S1602中,基于向分组赋予的类别码的值来判断分组的类别。在分组的类别涉及起床或休眠且是起床通知的情况下,控制器301执行起床通知接收处理。在分组的类别涉及起床或休眠且是休眠声明的情况下,控制器301执行休眠声明接收处理(步骤S1603)。在分组的类别是与起床或休眠相关的其他分组的情况下,控制器301不执行步骤S1603中的处理,结束分组接收处理。之后参照图22对起床通知接收处理进行叙述。之后参照图19对休眠声明接收处理进行叙述。
在分组的类别为数据的情况下,控制器301判断向分组赋予的ID的任意1个与本终端的ID是否相同(步骤S1605)。在向分组赋予的ID的任意1个与本终端的ID相同的情况下,即在向分组赋予了本终端的ID的情况下,本终端完成该分组的发送。在该情况下,控制器301结束分组接收处理。在向分组赋予的ID的全部与本终端的ID不同的情况下,即在未向分组赋予本终端的ID的情况下,控制器301向接收到的分组赋予本终端的ID。控制器301使通信机302通过广播来发送该分组(步骤S1606)。在执行了步骤S1606中的处理时,控制器301结束分组接收处理。
在分组的类别为路径搜索的情况下,控制器301执行路径搜索处理(步骤S1604)。之后参照图17对路径搜索处理进行叙述。在执行了步骤S1604中的处理时,控制器301结束分组接收处理。
(路径搜索处理)
图17示出在图16所示的步骤S1604中执行的路径搜索处理的步骤。控制器301对接收到的路径搜索分组进行解析。具体而言,控制器301提取向路径搜索分组赋予的ID。在向路径搜索分组赋予了多个ID的情况下,控制器301提取全部的ID(步骤S1701)。在本终端的系统起动之后首次接收到路径搜索分组的情况下,控制器301记录接收到该路径搜索分组的时刻。
在步骤S1701之后,控制器301判断提取出的ID的任意1个与本终端的ID是否相同(步骤S1702)。在提取出的ID的任意1个与本终端的ID相同的情况下,即在向路径搜索分组赋予了本终端的ID的情况下,执行步骤S1704中的处理。之后对步骤S1704中的处理进行叙述。
在提取出的ID的全部与本终端的ID不同的情况下,即在未向路径搜索分组赋予本终端的ID的情况下,控制器301向路径搜索分组赋予本终端的ID。控制器301使通信机302通过广播来发送路径搜索分组(步骤S1703)。在本终端的相邻终端已起床的情况下,该相邻终端接收从本终端发送的路径搜索分组。有时与向本终端发送了路径搜索分组的相邻终端不同的相邻终端从本终端接收路径搜索分组。
在步骤S1703之后,控制器301将向路径搜索分组赋予的ID作为通信路径信息存储于存储器304(步骤S1704)。通信路径信息包括1个或多个ID。在通信路径信息包括多个ID的情况下,在通信路径信息中保持向路径搜索分组赋予的ID的顺序。
在本终端从网关G1接收到路径搜索分组的情况下,未向路径搜索分组赋予ID。在本发明的实施方式中,在通信路径信息所包含的ID串的最后追加本终端的ID。是否向通信路径信息追加本终端的ID也可以依赖于系统的安装。在本终端从网关G1直接接收到路径搜索分组的情况下,通信路径信息所包含的ID仅成为本终端的ID。在通信路径信息中仅包含本终端的ID的情况下,控制器301之后能够确认本终端从网关G1直接接收到路径搜索分组。例如,在终端3经由网关G1及终端1接收到路径搜索分组的情况下,在通信路径信息中包括终端1的ID和终端3的ID。终端3的控制器301能够知晓终端1的ID是开头且终端3的ID是末尾,因此,之后能够确认路径搜索分组经由终端1而到达。
路径搜索分组的发送源是本终端的相邻终端。在步骤S1704之后,控制器301将发送源ID作为相邻终端而存储于存储器304(步骤S1705)。
为了反复进行路径搜索分组的接收处理直至经过规定时间,控制器301对从接收到最初的路径搜索分组开始经过的时间进行计数。在步骤S1705之后,控制器301判断是否经过了规定时间(步骤S1706)。规定时间例如为10秒。在步骤S1706中,在控制器301判断为未经过规定时间的情况下,执行步骤S1701中的处理。因此,控制器301反复执行步骤S1701至步骤S1706各自的处理,直至经过处理时间。
在步骤S1706中,在控制器301判断为经过了规定时间的情况下,控制器301基于存储器304所存储的1个以上的通信路径信息,计算本终端的跳数。本终端的跳数是在从网关G1到本终端的通信路径中经由的终端的数量。即,本终端的跳数是在通信路径中存在于网关G1与本终端之间的终端的数量。控制器301得到计算出的跳数的最小值即最小跳数(步骤S1707)。
在存在多个从网关G1到终端1的通信路径且分组直接从网关G1到达终端1的通信路径包含在通信路径信息中的情况下,终端1的最小跳数为0。在存在多个从网关G1到终端3的通信路径且分组依次经由网关G1、终端1及终端3的通信路径包含在通信路径信息中的情况下,终端3的最小跳数是1。
在步骤S1707之后,控制器301基于存储器304所存储的1个以上的通信路径信息,计算各相邻终端的跳数。相邻终端的跳数是在从网关G1到本终端的相邻终端的通信路径中经由的终端的数量。即,相邻终端的跳数是在通信路径中存在于网关G1与相邻终端之间的终端的数量。控制器301按照本终端的每个相邻终端而得到计算出的跳数的最小值即最小跳数(步骤S1708)。
例如,在图1所示的网络N1中,到达终端3的分组的通信路径至少包括以下的通信路径。在以下的通信路径中,各终端的顺序与分组经由的终端的顺序相同。
第1通信路径:网关G1、终端1及终端3
第2通信路径:网关G1,终端2及终端3
第3通信路径:网关G1、终端1、终端2及终端3
第4通信路径:网关G1、终端1、终端4及终端3
第5通信路径:网关G1、终端2、终端1及终端3
第6通信路径:网关G1、终端2、终端4及终端3
在上述的通信路径中,终端3能够知晓终端1、终端2及终端4是终端3的相邻终端。终端3基于第1通信路径、第3通信路径及第4通信路径,能够知晓终端1的最小跳数为0。终端3基于第2通信路径、第5通信路径及第6通信路径,能够知晓终端2的最小跳数为0。终端3基于第4通信路径及第6通信路径,能够知晓终端4的最小跳数为1。
控制器301按照每个相邻终端对本终端的最小跳数与相邻终端的最小跳数进行比较。控制器301基于比较结果,来决定相邻终端相对于本终端的位置关系。该位置关系以与网关G1的接近程度为基准来决定。相邻终端的位置关系表示相邻终端相对于本终端为上位、等位及下位中的任意一方。
在相邻终端的最小跳数小于本终端的最小跳数的情况下,该相邻终端为本终端的上位终端。在相邻终端的最小跳数与本终端的最小跳数相同的情况下,该相邻终端为本终端的等位终端。在相邻终端的最小跳数大于本终端的最小跳数的情况下,该相邻终端为本终端的下位终端。控制器301将决定出的位置关系作为相邻终端信息存储于存储器304(步骤S1709)。例如,终端1及终端2相对于终端3为上位。终端4相对于终端3为等位。在执行了步骤S1709中的处理时,控制器301结束路径搜索处理。
(休眠声明发送处理)
图18示出在图15所示的步骤S1510中执行的休眠声明发送处理的步骤。控制器301确认本终端下一次开始进行包括从传感器303取得的传感器数据在内的数据分组的发送处理的时刻。控制器301基于该时刻和当前时刻来计算休眠时间(步骤S1801)。例如,休眠时间是2个时刻之差。
在步骤S1801之后,控制器301将计算出的休眠时间作为休眠预定时间赋予给休眠声明分组。控制器301使通信机302通过广播来发送休眠声明分组(步骤S1802)。
在步骤S1802之后,控制器301监视通信机302,并且等待分组的接收(步骤S1803)。在步骤S1803之后,控制器301判断是否从休眠声明分组的发送起经过了规定时间(步骤S1804)。在步骤S1804中,在控制器301判断为未经过规定时间的情况下,执行步骤S1803中的处理。
在步骤S1804中,在控制器301判断为经过了规定时间的情况下,控制器301判断是否在规定时间内从相邻终端接收到休眠禁止分组(步骤S1805)。在存在起床中的等位终端并且本终端从本终端的下位终端接收到休眠禁止分组的情况下,控制器301能够判断为该下位终端不是起床中的等位终端的下位。在该情况下,控制器301将该信息作为非从属关系而添加到存储器304所存储的相邻终端信息中(步骤S1806)。该信息用于判断在本终端及等位终端分别想要休眠时本终端是否能够休眠。之后参照图20对该判断进行叙述。在上述以外的情况下,在步骤S1806中不执行处理。
在步骤S1806之后,控制器301将休眠禁止分组的接收历史存储于存储器304(步骤S1807)。在图15所示的步骤S1508中使用该历史。在步骤S1807之后,控制器301使通信机302通过广播来发送休眠取消分组(步骤S1808)。在执行了步骤S1808中的处理时,结束休眠声明发送处理。
在步骤S1805中,在控制器301判断为在规定时间内未从相邻终端接收到休眠禁止分组的情况下,控制器301执行休眠时间决定处理(步骤S1809)。之后参照图23对休眠时间决定处理进行叙述。在步骤S1809之后,控制器301向休眠通知分组赋予休眠时间。休眠时间在休眠时间决定处理中被决定。控制器301使通信机302通过广播来发送休眠通知分组(步骤S1810)。
在步骤S1810之后,控制器301从存储器304中删除休眠禁止分组的接收历史(步骤S1811)。在休眠禁止分组的接收历史未存储于存储器304的情况下,在步骤S1811中不执行处理。
在步骤S1811之后,控制器301执行休眠处理。控制器301在休眠处理中停止向传感器303及通信机302供给电力,由此,将本终端的系统切换为低消耗电力状态(步骤S1812)。在执行了步骤S1812中的处理时,结束休眠声明发送处理。在本终端从相邻终端接收到休眠禁止分组的情况下,本终端不转送休眠禁止分组。
(休眠声明接收处理)
图19及图20示出在图16所示的步骤S1603中执行的休眠声明接收处理的步骤。控制器301对从相邻终端接收到的休眠声明分组进行解析。具体而言,控制器301提取向休眠声明分组赋予的发送源的ID,并且确定发送源的终端。即,控制器301确定休眠声明终端(步骤S1901)。
在步骤S1901之后,控制器301比较存储器304所存储的相邻终端的位置关系中的各终端的ID与休眠声明分组的发送源的ID。由此,控制器301判断休眠声明终端与本终端相比是否为上位,即休眠声明终端是否为上位终端(步骤S1902)。
在步骤S1902中,在控制器301判断为休眠声明终端与本终端相比为上位的情况下,控制器301判断是否存在不经由休眠声明终端的其他路径(步骤S1903)。其他路径是经由休眠声明终端以外的上位终端的路径。例如,针对本终端为终端3、休眠声明终端为终端1、并且终端1至终端4处于起床状态的情况进行说明。在终端3的上位终端为终端1及终端2且终端2已起床的情况下,从终端3发送的分组经由终端2而到达网关G1。在该情况下,终端3的控制器301判断为存在其他路径。另一方面,在终端2处于休眠状态的情况下,终端3的控制器301判断为不存在其他路径。在本发明的实施方式中,用于确保从各终端到网关G1的通信路径的条件是分组始终到达本终端的上位终端。不期待分组经由本终端的等位终端或本终端的下位终端从本终端到达网关G1。
控制器301通过执行步骤S1903中的处理来执行第1休眠判断。如果在休眠声明终端以外存在起床中的上位终端,则存在其他路径。此时,控制器301判断为准许休眠声明终端的休眠。因此,不发送休眠禁止分组。如果在休眠声明终端以外不存在起床中的上位终端,则不存在其他路径。此时,控制器301判断为不准许休眠声明终端的休眠。因此,在后述的步骤S1904中向休眠声明终端发送休眠禁止分组。
在步骤S1903中,在控制器301判断为存在其他路径的情况下,控制器301监视通信机302,并且等待分组的接收(步骤S1908)。在步骤S1908之后,控制器301判断是否从休眠声明接收处理开始起经过了规定时间(步骤S1909)。规定时间例如是5秒。在步骤S1909中,在控制器301判断为未经过规定时间的情况下,执行步骤S1908中的处理。
在步骤S1909中,在控制器301判断为经过了规定时间的情况下,控制器301判断是否在规定时间内从休眠声明终端接收到休眠通知分组(步骤S1905)。在步骤S1905中,在控制器301判断为未接收到休眠通知分组的情况下,控制器301结束休眠声明接收处理。
在步骤S1905中,在控制器301判断为接收到休眠通知分组的情况下,控制器301对该休眠通知分组进行解析。具体而言,控制器301提取休眠通知分组所包含的休眠时间。控制器301在存储器304所存储的相邻终端信息中,将休眠声明终端的状态信息更新为休眠状态。并且,控制器301将休眠声明终端的休眠时间添加到相邻终端信息中。因此,休眠声明终端的休眠时间被存储于存储器304(步骤S1906)。在相邻终端信息中,休眠时间与本终端中的时间的经过一起被更新。即,休眠时间随着时间经过而减少。
在步骤S1903中,在控制器301判断为不存在其他路径的情况下,控制器301使通信机302通过广播来发送赋予了休眠声明终端的ID的休眠禁止分组(步骤S1904)。在步骤S1904之后,执行步骤S1908中的处理。
休眠声明终端接收休眠禁止分组(步骤S1805)。休眠声明终端发送休眠取消分组(步骤S1808)。控制器301确认接收到休眠禁止分组,结束休眠声明接收处理(步骤S1905)。
在发送了休眠禁止分组之后,为了确认与休眠相关的通信业务,各终端在步骤S1908中等待休眠取消分组的接收。也可以应用省略休眠取消分组的接收处理的安装。
在步骤S1902中,在控制器301判断为休眠声明终端与本终端相比不是上位的情况下,控制器301判断休眠声明终端是否与本终端等位(步骤S1907)。在步骤S1907中,在休眠声明终端不与本终端等位的情况下,控制器301判断为休眠声明终端是下位终端。在该情况下,执行步骤S1908中的处理。
在步骤S1907中,在控制器301判断为休眠声明终端与本终端等位的情况下,控制器301基于存储器304所存储的相邻终端的状态信息,判断本终端的全部的下位终端是否已休眠(步骤S2001)。在步骤S2001中,在控制器301判断为全部的下位终端已休眠的情况下,执行步骤S1908中的处理。在该情况下,不发送休眠禁止分组。在本终端的全部的下位终端已休眠的情况下,休眠声明终端能够休眠。
在步骤S2001中,在至少1个下位终端处于起床状态的情况下,控制器301判断休眠声明终端是否包含在本终端的下位终端的其他路径中(步骤S2002)。各终端能够掌握本终端与本终端的相邻终端的位置关系。各终端未完全掌握本终端的相邻终端与除此以外的相邻终端的位置关系。但是,与图18所示的步骤S1806的说明同样地,各终端能够掌握某种程度的位置关系。例如,各终端能够掌握本终端的下位终端是否也存在于本终端的等位终端的下位。控制器301在步骤S2001中,通过判断本终端的下位终端是否为等位终端的下位来判断休眠声明终端是否包含在本终端的下位终端的其他路径中。
在步骤S2002中,在控制器301判断为休眠声明终端不包含在本终端的下位终端的其他路径中的情况下,执行步骤S1908中的处理。在该情况下,不发送休眠禁止分组。由于在本终端的下位终端的通信路径中不包含休眠声明终端,因此,本终端的下位终端不受到休眠声明终端的休眠的影响。因此,休眠声明终端能够休眠。
在步骤S2002中,在控制器301判断为休眠声明终端包含在本终端的下位终端的其他路径中的情况下,控制器301判断在本终端的当前的起床状态下是否存在接收到休眠禁止分组的历史(步骤S2003)。在开始当前的起床状态之后未接收到休眠禁止分组的情况下,在当前的起床状态下不存在接收到休眠禁止分组的历史。在开始当前的起床状态之后接收到休眠禁止分组的情况下,在当前的起床状态下存在接收到休眠禁止分组的历史。
在步骤S2003中,在控制器301判断为在当前的起床状态下不存在接收到休眠禁止分组的历史的情况下,执行步骤S1908中的处理。在该情况下,不发送休眠禁止分组。在步骤S2003中,在控制器301判断为在当前的起床状态下存在接收到休眠禁止分组的历史的情况下,控制器301确认直至本终端下一次执行包括从传感器303取得的传感器数据在内的数据分组的发送处理为止的休眠时间(步骤S2004)。在本终端接收到休眠禁止分组的情况下,本终端处于能够休眠的状态。这意味着将直至传感器303下一次执行计测为止的时间作为休眠时间来保持。休眠时间与时间的经过一起减少。在经过了休眠时间之后,本终端执行数据发送等规定的处理。在执行了规定的处理之后,本终端再次开始休眠。本终端基于在步骤S2004中确认的休眠时间,能够预测再次开始休眠的时刻。
在步骤S2004之后,控制器301判断本终端开始休眠的休眠预定时刻是否包含在休眠声明终端的休眠时间内。具体而言,控制器301基于在步骤S2004中确认的本终端的休眠时间,预测本终端的休眠预定时刻。控制器301通过对接收到休眠声明分组的时刻加上休眠声明分组所包含的休眠预定时间,来计算休眠声明终端结束休眠的起床预定时刻。控制器301对本终端的休眠预定时刻与休眠声明终端的起床预定时刻进行比较。在本终端的休眠预定时刻比休眠声明终端的起床预定时刻靠前的情况下,本终端的休眠预定时刻包含在休眠声明终端的休眠时间内。在本终端的休眠预定时刻比休眠声明终端的起床预定时刻靠后的情况下,本终端的休眠预定时刻不包含在休眠声明终端的休眠时间内(步骤S2005)。
在步骤S2005中,在控制器301判断为本终端的休眠预定时刻不包含在休眠声明终端的休眠时间内的情况下,执行步骤S1908中的处理。在该情况下,不发送休眠禁止分组。由于在休眠声明终端起床之后本终端休眠,因此,本终端的下位终端不受到休眠声明终端的休眠的影响。因此,休眠声明终端能够休眠。
在步骤S2005中,在控制器301判断为本终端的休眠预定时刻包含在休眠声明终端的休眠时间内的情况下,执行步骤S1904中的处理。在步骤S2003中,判明本终端具有丧失了休眠的机会的历史。为了使具有丧失了休眠机会的历史的本终端下一次优先地休眠,在步骤S1904中发送休眠禁止分组。在本终端从相邻终端接收到休眠声明分组或休眠取消分组的情况下,本终端不转送休眠声明分组或休眠取消分组。在本终端从相邻终端接收到休眠通知分组的情况下,本终端不转送休眠通知分组。
(起床通知发送处理)
图21示出在图15所示的步骤S1503中执行的起床通知发送处理的步骤。控制器301执行起床处理。控制器301在起床处理中,通过开始向传感器303及通信机302供给电力而将本终端的系统从低消耗电力状态切换为通常动作状态(步骤S2101)。
在步骤S2101之后,控制器301使通信机302通过广播来发送起床通知分组(步骤S2102)。在步骤S2102之后,控制器301监视通信机302的状态,并且判断通信机302是否从相邻终端接收到起床响应分组(步骤S2103)。在步骤S2103中,在控制器301判断为通信机302未接收到起床响应分组的情况下,执行步骤S2105中的处理。之后对步骤S2105中的处理进行叙述。
在步骤S2103中,在控制器301判断为通信机302接收到起床响应分组的情况下,控制器301提取起床响应分组所包含的ID。控制器301在存储器304所存储的相邻终端信息中检索具有提取出的ID的信息。发送了起床响应分组的相邻终端处于起床状态。控制器301将与发现的ID关联起来的状态信息更新为起床状态(步骤S2104)。
在步骤S2104之后,控制器301判断是否从起床通知分组发送起经过了规定时间(步骤S2105)。在步骤S2105中,在控制器301判断为未经过规定时间的情况下,执行步骤S2103中的处理。在步骤S2105中,在控制器301判断为经过了规定时间的情况下,控制器301结束起床通知发送处理。
(起床通知接收处理)
图22示出在图16所示的步骤S1603中执行的起床通知接收处理的步骤。控制器301对从相邻终端接收到的起床通知分组进行解析。具体而言,控制器301提取向起床通知分组赋予的发送源的ID,并且确定发送源的终端(步骤S2201)。
在步骤S2201之后,控制器301在存储器304所存储的相邻终端信息中检索具有提取出的ID的信息。发送了起床通知分组的相邻终端处于起床状态。控制器301将与发现的ID关联起来的状态信息更新为起床状态(步骤S2202)。
在步骤S2202之后,控制器301使通信机302通过广播来发送起床响应分组(步骤S2203)。在执行了步骤S2203中的处理时,控制器301结束起床通知接收处理。在本终端从相邻终端接收到起床通知分组的情况下,本终端不转送起床通知分组。
(休眠时间决定处理流程图)
图23示出在图18所示的步骤S1809中执行的休眠时间决定处理的步骤。控制器301确认本终端下一次开始进行包括从传感器303取得的传感器数据在内的数据分组的发送处理的时刻。控制器301基于该时刻和当前时刻来计算休眠时间(步骤S2301)。例如,休眠时间是2个时刻之差。
在步骤S2301之后,控制器301基于存储器304所存储的相邻终端信息,确认休眠中的下位终端的剩余的休眠时间。在图19所示的步骤S1906中,将声明了休眠的相邻终端的休眠时间追加到相邻终端信息中。如上所述,休眠时间随着时间经过而减少。在多个下位终端为休眠中的情况下,控制器301选择最短的剩余的休眠时间。即,控制器301选择最早起床的下位终端的剩余的休眠时间(步骤S2302)。在不存在休眠中的下位终端的情况下,控制器301不选择休眠时间。
在步骤S2302之后,控制器301对本终端的休眠时间与下位终端的剩余的休眠时间进行比较。控制器301判断本终端的休眠时间是否比下位终端的剩余的休眠时间短(步骤S2303)。
在步骤S2303中,在控制器301判断为本终端的休眠时间比下位终端的剩余的休眠时间短的情况下,控制器301将本终端的休眠时间决定为向休眠通知分组赋予的休眠时间(步骤S2304)。例如,在本终端的休眠时间为60分钟且下位终端的剩余的休眠时间为90分钟的情况下,将60分钟用作休眠时间。在步骤S2302中,即便在控制器301不选择休眠时间的情况下,也执行步骤S2304中的处理。
由于本终端的休眠时间比下位终端的剩余的休眠时间短,因此,本终端在下位终端起床之前起床。在下位终端起床时,确保了下位终端的通信路径。
在步骤S2303中,在控制器301判断为下位终端的剩余的休眠时间比本终端的休眠时间短的情况下,控制器301基于下位终端的剩余的休眠时间,决定向休眠通知分组赋予的休眠时间。例如,控制器301将比下位终端的剩余的休眠时间稍短的时间决定为向休眠通知分组赋予的休眠时间(步骤S2305)。
例如,在本终端的休眠时间为60分钟且下位终端的剩余的休眠时间为90分钟的情况下,本终端比下位终端先起床。在从当前时刻经过60分钟、本终端再次发送休眠通知分组时,本终端决定休眠时间。在本终端每隔60分钟起床的情况下,本终端的休眠时间成为60分钟。此时,由于经过了60分钟,因此,休眠中的下位终端的剩余的休眠时间为30分钟。在该情况下,采用下位终端的剩余的休眠时间(30分钟)。
为了担保下位终端的通信路径,要求本终端在比30分钟短的时间内起床。因此,考虑起床处理等的处理时间及各终端的内部时钟的误差,本终端在比下位终端起床的定时早的定时起床。例如,内部时钟的前进方式按照每个系统而存在误差。该误差最多为几ms至十几ms的程度。此外,系统的起床所需的处理时间最长考虑为几秒的程度。例如,控制器301将本终端的起床所需的处理时间及内部时钟的误差的合计估计为10秒的程度。在下位终端的剩余的休眠时间为30分钟的情况下,控制器301将本终端的休眠时间设为为29分50秒。
在执行了步骤S2304或步骤S2305中的处理时,控制器301结束休眠时间决定处理。在步骤S2304或步骤S2305中决定的休眠时间被赋予给在图18所示的步骤S1810中发送的休眠通知分组。
(分组的构造)
图24示出用于通信的各分组的构造。分组P2401由类别F2401、发送源ID F2402、以及有效载荷F2403构成。类别F2401表示分组的类别。发送源ID F2402是识别发送源的ID。有效载荷F2403包括各信息。
类别F2401包括图25所示的每个类别的值。分组的类别是路径搜索、休眠声明、休眠禁止、休眠取消、休眠通知、起床通知、起床响应及数据中的任意一方。按照每个分组的类别而准备了不同的值。控制器301从接收到的分组中提取类别F2401。控制器301基于类别F2401来判断分组的类别,并执行各处理。发送源ID F2402包括在图1所示的网络N1的说明中使用的0001等ID。
有效载荷F2403的格式按照每个分组的类别而不同。在路径搜索分组中,在每次转送分组时赋予ID。在图24所示的例子中,路径搜索分组的有效载荷D2401包括1个以上的ID。在路径搜索分组包括多个ID的情况下,这些ID的顺序与路径搜索分组的通信路径中的终端的顺序相同。
例如,从网关G1发送的路径搜索分组到达终端1。在终端1发送路径搜索分组时,终端1向路径搜索分组赋予在终端1中固有的ID(0001)。同样,从终端1发送的路径搜索分组到达终端2。在终端2发送路径搜索分组时,终端2向路径搜索分组赋予在终端2中固有的ID(0002)。有效载荷D2401的数据串成为“00010002”。该数据串直接成为通信路径信息。从数据的开头并排的ID的数量为跳数。
休眠声明分组的有效载荷D2402包括休眠预定时间。休眠预定时间也可以由休眠开始预定时刻及休眠结束预定时刻示出。休眠禁止分组的有效载荷D2403包括发送了休眠声明分组的终端的发送源ID。在休眠禁止分组的有效载荷D2404中记载为NULL。这意味着休眠禁止分组的有效载荷D2404不包括数据。
休眠通知分组的有效载荷D2405包括休眠时间。休眠时间也可以由休眠开始时刻及休眠结束时刻示出。在起床通知分组的有效载荷D2406及起床响应分组的有效载荷D2407中记载为NULL。这意味着起床通知分组的有效载荷D2406及起床响应分组的有效载荷D2407不包括数据。数据分组的有效载荷D2408包括ID及数据。与路径搜索分组同样地,在数据分组中,在每次转送分组时赋予ID。
(相邻终端信息的结构)
图26A、图26B及图26C示出各终端管理的相邻终端信息的结构。图26A示出相邻终端信息的格式。相邻终端信息包括ID、位置关系、终端状态、休眠时间及非从属关系各自的信息。ID在相邻终端中是固有的。位置关系示出相邻终端相对于本终端的阶层位置。位置关系示出上位、等位及下位中的任意一方。终端状态示出起床状态及休眠状态中的任意一方。在相邻终端为休眠中的情况下,设定休眠时间。非从属关系意味着本终端的下位终端不位于本终端的等位终端的下位。非从属关系示出下位终端的ID。控制器301在每次得到新的信息时更新相邻终端信息。
图26B示出在图1所示的网络N1中终端1管理的信息的例子。由于终端3是终端1的下位终端,因此,ID=0003与表示下位的信息被关联起来。在终端3已休眠的情况下,终端状态示出休眠。休眠时间是90分钟。休眠时间根据时间的经过而减少。
图26C示出在图2所示的网络N2中终端1管理的信息的例子。在网络N2中,终端2及终端3位于无法相互直接通信的位置。与图18的说明同样,终端1通过反复进行休眠声明分组等的时序,知晓在位于终端1的等位的终端2的下位不存在终端3。ID=0002的非从属关系包括ID=0003。
本发明的各方案的无线通信方法具有第1步骤、第2步骤、第3步骤、第4步骤及第5步骤。在通信机302从周边终端接收到路径搜索分组的情况下,控制器301在第1步骤(S1703)中,使通信机302向相邻终端发送路径搜索分组。控制器301在第2步骤(S1709)中,基于通信机从周边终端接收到的路径搜索分组来判别上位终端。控制器301在第3步骤(S1906、S2104及S2202)中,基于通信机302从相邻终端接收到的通知,将相邻终端的状态信息存储于存储器304。在通信机302从休眠声明终端接收到休眠声明分组且休眠声明终端是上位终端的情况下,控制器301在第4步骤(S1903)中,基于状态信息来执行第1休眠判断。在控制器301判断为不准许休眠声明终端的休眠的情况下,控制器301在第5步骤(S1904)中,使通信机302向休眠声明终端发送休眠禁止分组。本发明的各方案的无线通信方法无需具有上述的5个步骤以外的步骤。
如果在休眠声明终端以外不存在起床中的上位终端,则控制器301在第1休眠判断中判断为不准许休眠声明终端的休眠。因此,各终端能够可靠地确保通信路径。如果在休眠声明终端以外存在起床中的上位终端,则控制器301在第1休眠判断中判断为准许休眠声明终端的休眠。因此,各终端能够减少网络整体的消耗电力。在多跳网络中,各终端能够在不被集中管理的情况下自发地执行第1休眠判断。
控制器301在步骤S1802中,使通信机302向相邻终端发送休眠声明分组。在通信机302发送了休眠声明分组后的规定期间内通信机302未从相邻终端接收到休眠禁止分组的情况下,控制器301在步骤S1810中,使通信机302向相邻终端发送休眠通知分组。在通信机302发送了休眠通知分组之后,控制器301在步骤S1812中,执行用于使本终端转移到降低了消耗电力的休眠状态的休眠处理。在执行了休眠处理之后,控制器301在步骤S2101中,执行用于使本终端从休眠状态恢复的起床处理。在执行了起床处理之后,控制器301在步骤S2102中,使通信机302向相邻终端发送起床通知分组。控制器301在步骤S1906及步骤S2202中,基于通信机302从相邻终端接收到的休眠通知分组和通信机302从相邻终端接收到的起床通知分组,将状态信息存储于存储器304。
各无线通信终端基于状态信息,能够始终掌握本终端的相邻终端的起床状态及休眠状态。因此,处于能够休眠的状态且寻找休眠的机会的无线通信终端能够立即开始进行休眠处理。
控制器301在步骤S1709中,基于通信机302从周边终端接收到的路径搜索分组来判别等位终端。第3数量与第4数量相同。第3数量是在通信路径中存在于网关G1(汇总装置)与本终端之间的无线通信终端的数量。第4数量是在通信路径中存在于网关G1与等位终端之间的无线通信终端的数量。在规定期间内通信机302从相邻终端接收到休眠禁止分组并且在存储器304中存储有处于休眠中的等位终端的状态信息的第1情况下,控制器301在休眠中的等位终端起床的定时,使通信机302向相邻终端发送休眠声明分组(步骤S1802)。
在步骤S1802中发送休眠声明分组。有时在之后的规定期间内,从相邻终端接收休眠禁止分组(步骤S1805)。控制器301在步骤S1508中,能够检测休眠中的等位终端从休眠状态转移到起床状态。在控制器301判断为休眠中的等位终端从休眠状态转移到起床状态时,本终端能够休眠(步骤S1509)。因此,执行休眠声明发送处理(步骤S1510),并且在步骤S1802中再次发送休眠声明分组。
在休眠中的等位终端起床之后,本终端能够休眠。因此,消耗电力的负担在无线通信终端之间分散。
休眠通知分组包括与发送休眠通知分组的无线通信终端的休眠期间相关的期间信息(休眠时间)。在第1情况下,在本终端下一次开始休眠之前,控制器301也可以在步骤S2004及步骤S2005中,基于期间信息来执行定时判断。控制器301在定时判断中,判断处于休眠中的等位终端的起床预定时刻是否比本终端的休眠预定时刻早。起床预定时刻是等位终端结束休眠的时刻。休眠预定时刻是本终端开始休眠的时刻。在控制器301判断为等位终端的起床预定时刻比本终端的休眠预定时刻早的情况下,控制器301也可以在等位终端的起床预定时刻,使通信机302向相邻终端发送休眠声明分组(步骤S1802)。
控制器301在步骤S2004中,预测本终端开始休眠的休眠预定时刻。控制器301也可以基于期间信息来预测处于休眠中的等位终端的起床预定时刻。控制器301能够基于休眠中的等位终端的起床预定时刻,来判断本终端是否能够休眠。
休眠声明分组包括与休眠声明终端的休眠期间相关的期间信息(休眠预定时间)。控制器301在步骤S1709中,基于通信机302从周边终端接收到的路径搜索分组来判别等位终端。在规定期间内通信机302从相邻终端接收到休眠禁止分组且休眠声明终端是等位终端的情况下,控制器301在步骤S2005中,执行第2休眠判断。控制器301在第2休眠判断中,基于本终端的休眠预定时刻及休眠声明终端的休眠期间,判断是否存在本终端及休眠声明终端同时休眠的期间。休眠预定时刻是本终端开始休眠的时刻。在控制器301判断为存在本终端及休眠声明终端同时休眠的期间的情况下,控制器301在第2休眠判断中判断为不准许休眠声明终端的休眠。
控制器301在步骤S2005中,对本终端的休眠预定时刻与休眠声明终端的起床预定时刻进行比较。在本终端的休眠预定时刻比休眠声明终端的起床预定时刻靠前的情况下,存在本终端及休眠声明终端同时休眠的期间。在本终端的休眠预定时刻比休眠声明终端的起床预定时刻靠后的情况下,不存在本终端及休眠声明终端同时休眠的期间。在存在本终端及休眠声明终端同时休眠的期间的情况下,在步骤S1904中发送休眠禁止分组。
在禁止了本终端的休眠的情况下(步骤S2003),判断本终端及休眠声明终端是否同时休眠(步骤S2005)。在本终端及休眠声明终端同时休眠的情况下,休眠声明终端的休眠被禁止。因此,本终端的下一次休眠优先于休眠声明终端的休眠。
控制器301在步骤S1709中,基于通信机302从周边终端接收到的路径搜索分组来判别下位终端。第5数量比第6数量大。第5数量是在通信路径中存在于网关G1(汇总装置)与下位终端之间的无线通信终端的数量。第6数量是在通信路径中存在于网关G1(汇总装置)与本终端之间的无线通信终端的数量。控制器301在步骤S1806中将表示等位终端是否包含在下位终端的通信路径中的迂回信息(非从属关系)存储于存储器304。控制器301在第2休眠判断中,基于迂回信息,判断休眠声明终端是否为包含在下位终端的通信路径中的等位终端(步骤S2002)。在控制器301判断为存在本终端及休眠声明终端同时休眠的期间且控制器301判断为休眠声明终端是包含在下位终端的通信路径中的等位终端的情况下,控制器301在第2休眠判断中判断为不准许休眠声明终端的休眠。
在本终端已休眠的情况下,本终端的下位终端可能仅通过包括本终端的等位终端的其他路径进行通信。在本终端及休眠声明终端同时休眠的期间,其下位终端无法进行通信。在这样的情况下,休眠声明终端的休眠被禁止。因此,尽可能使电力的消耗平均化,并且降低了无用的电力的消耗。
控制器301在步骤S1709中基于通信机302从周边终端接收到的路径搜索分组来判别下位终端。休眠通知分组包括与发送休眠通知分组的无线通信终端的休眠期间相关的期间信息(休眠时间)。控制器301在步骤S2302中,基于期间信息来判断处于休眠中的下位终端的起床预定时刻。起床预定时刻是下位终端结束休眠的时刻。在规定期间内通信机302未从相邻终端接收到休眠禁止分组且在存储器304中存储有处于休眠中的下位终端的状态信息的第2情况下,控制器301在步骤S2304或步骤S2305中决定本终端的休眠期间。本终端的休眠期间在比下位终端的起床预定时刻靠前的时刻结束。
本终端在下位终端起床之前起床。因此,可靠地确保了下位终端的通信路径,并且降低了本终端的消耗电力。
控制器301在步骤S2301中决定本终端的休眠预定期间(休眠时间)。在第2情况下且休眠预定期间在比下位终端的起床预定时刻靠后的时刻结束的第3情况下,控制器301在步骤S2305中决定本终端的休眠期间。通信机302发送的休眠通知分组包括与本终端的休眠期间相关的期间信息。
控制器301在步骤S2303中判断本终端的休眠时间是否比下位终端的剩余的休眠时间短。在本终端的休眠时间比下位终端的剩余的休眠时间短的情况下,本终端的休眠预定期间在比下位终端的起床预定时刻靠后的时刻结束。由于在下位终端已起床时本终端正在休眠,因此,下位终端的通信路径未被确保。在该情况下,在步骤S2305中决定本终端的休眠期间。该休眠期间在下位终端起床之前结束。即,本终端在下位终端起床之前起床。因此,可靠地确保了下位终端的通信路径,并且降低了本终端的消耗电力。
以上,说明了本发明的优选实施方式,但本发明不限于这些实施方式及其变形例。在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行结构的附加、省略、置换及其他的变更。此外,本发明不被上述说明限定,仅由添附的权利要求书限定。
产业利用性
根据本发明的各实施方式,无线通信终端、无线通信系统、无线通信方法及程序能够可靠地确保通信路径,并且能够减少网络整体的消耗电力。
标号说明
1、2、3、4 终端;
G1 网关;
301、321 控制器;
302 通信机;
303 传感器;
304、324 存储器;
305、325 时钟电路;
322 第1通信机;
323 第2通信机。

Claims (11)

1.一种无线通信终端,其是无线通信系统中的无线通信终端,其中,
所述无线通信系统包括汇总装置及2个以上的所述无线通信终端,
所述无线通信终端具有无线通信机、存储器以及控制器,
在所述无线通信机从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,所述控制器使所述无线通信机向相邻终端发送所述路径搜索分组,所述通信路径信息示出所述路径搜索分组的通信路径,所述周边终端是所述汇总装置及所述相邻终端中的任意一方,所述相邻终端是在所述通信路径上与本终端相邻的所述无线通信终端,
所述控制器基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别上位终端,所述上位终端是所述相邻终端,第1数量小于第2数量,所述第1数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述上位终端之间的所述无线通信终端的数量,所述第2数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量,
所述控制器基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的通知,将所述相邻终端的状态信息存储于所述存储器,所述状态信息示出休眠中及起床中中的任意一方,
在所述无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且所述休眠声明终端是所述上位终端的情况下,所述控制器基于所述状态信息来执行第1休眠判断,所述休眠声明终端是发送了所述休眠声明分组的所述相邻终端,
如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为准许所述休眠声明终端的休眠,如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠,
在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。
2.根据权利要求1所述的无线通信终端,其中,
所述控制器使所述无线通信机向所述相邻终端发送所述休眠声明分组,
在所述无线通信机发送了所述休眠声明分组后的规定期间内所述无线通信机未从所述相邻终端接收到所述休眠禁止分组的情况下,所述控制器使所述无线通信机向所述相邻终端发送休眠通知分组,
在所述无线通信机发送了所述休眠通知分组之后,所述控制器执行休眠处理,该休眠处理用于使所述本终端转移到降低了消耗电力的休眠状态,
在执行所述休眠处理之后,所述控制器执行起床处理,该起床处理用于使所述本终端从所述休眠状态恢复,
在执行所述起床处理之后,所述控制器使所述无线通信机向所述相邻终端发送起床通知分组,
所述控制器基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的所述休眠通知分组和所述无线通信机从所述相邻终端接收到的所述起床通知分组,将所述状态信息存储于所述存储器。
3.根据权利要求2所述的无线通信终端,其中,
所述控制器基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组,判别等位终端,第3数量与第4数量相同,所述第3数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量,所述第4数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述等位终端之间的所述无线通信终端的数量,
在下述的第1情况下,所述控制器在休眠中的所述等位终端起床的定时,使所述无线通信机向所述相邻终端发送所述休眠声明分组,所述第1情况是如下情况:在所述规定期间内所述无线通信机从所述相邻终端接收到所述休眠禁止分组、且在所述存储器中存储有处于休眠中的所述等位终端的所述状态信息。
4.根据权利要求3所述的无线通信终端,其中,
所述休眠通知分组包括与发送所述休眠通知分组的所述无线通信终端的休眠期间相关的期间信息,
在所述第1情况下,在所述本终端下一次开始休眠之前,所述控制器基于所述期间信息来执行定时判断,
所述控制器在所述定时判断中判断处于休眠中的所述等位终端的起床预定时刻是否比休眠预定时刻早,所述起床预定时刻是所述等位终端结束休眠的时刻,所述休眠预定时刻是所述本终端开始休眠的时刻,
在所述控制器判断为所述起床预定时刻比所述休眠预定时刻早的情况下,所述控制器在所述起床预定时刻,使所述无线通信机向所述相邻终端发送所述休眠声明分组。
5.根据权利要求2所述的无线通信终端,其中,
所述休眠声明分组包括与所述休眠声明终端的休眠期间相关的期间信息,
所述控制器基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组,判别等位终端,第3数量与第4数量相同,所述第3数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量,所述第4数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述等位终端之间的所述无线通信终端的数量,
在所述规定期间内所述无线通信机从所述相邻终端接收到所述休眠禁止分组、且所述休眠声明终端是所述等位终端的情况下,所述控制器执行第2休眠判断,
所述控制器在所述第2休眠判断中,基于所述本终端的休眠预定时刻及所述休眠声明终端的所述休眠期间,判断是否存在所述本终端和所述休眠声明终端同时进行休眠的期间,所述休眠预定时刻是所述本终端开始休眠的时刻,
在所述控制器判断为存在所述本终端和所述休眠声明终端同时进行休眠的期间的情况下,所述控制器在所述第2休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。
6.根据权利要求5所述的无线通信终端,其中,
所述控制器基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别下位终端,第5数量比第6数量大,所述第5数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述下位终端之间的所述无线通信终端的数量,所述第6数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量,
所述控制器将迂回信息存储于所述存储器,该迂回信息表示所述等位终端是否包含在所述下位终端的所述通信路径中,
所述控制器在所述第2休眠判断中,基于所述迂回信息,判断所述休眠声明终端是否为包含在所述下位终端的所述通信路径中的所述等位终端,
在所述控制器判断为存在所述本终端和所述休眠声明终端同时进行休眠的期间、且所述控制器判断为所述休眠声明终端是包含在所述下位终端的所述通信路径中的所述等位终端的情况下,所述控制器在所述第2休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠。
7.根据权利要求2所述的无线通信终端,其中,
所述控制器基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别下位终端,第5数量比第6数量大,所述第5数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述下位终端之间的所述无线通信终端的数量,所述第6数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量,
所述休眠通知分组包括与发送所述休眠通知分组的所述无线通信终端的休眠期间相关的期间信息,
所述控制器基于所述期间信息,判断处于休眠中的所述下位终端的起床预定时刻,所述起床预定时刻是所述下位终端结束休眠的时刻,
在下述的第2情况下,所述控制器决定所述本终端的休眠期间,所述本终端的所述休眠期间在所述下位终端的所述起床预定时刻之前结束,所述第2情况是如下情况:在所述规定期间内所述无线通信机未从所述相邻终端接收到所述休眠禁止分组、且在所述存储器中存储有处于休眠中的所述下位终端的所述状态信息。
8.根据权利要求7所述的无线通信终端,其中,
所述控制器决定所述本终端的休眠预定期间,
在所述第2情况下且所述休眠预定期间在所述下位终端的所述起床预定时刻之后结束的第3情况下,所述控制器决定所述本终端的所述休眠期间,
所述无线通信机发送的所述休眠通知分组包括与所述本终端的所述休眠期间相关的所述期间信息。
9.一种无线通信系统,其包括汇总装置及2个以上的无线通信终端,其中,
所述无线通信终端具有无线通信机、存储器以及控制器,
在所述无线通信机从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,所述控制器使所述无线通信机向相邻终端发送所述路径搜索分组,所述通信路径信息示出所述路径搜索分组的通信路径,所述周边终端是所述汇总装置及所述相邻终端中的任意一方,所述相邻终端是在所述通信路径上与本终端相邻的所述无线通信终端,
所述控制器基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别上位终端,所述上位终端是所述相邻终端,第1数量小于第2数量,所述第1数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述上位终端之间的所述无线通信终端的数量,所述第2数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量,
所述控制器基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的通知,将所述相邻终端的状态信息存储于所述存储器,所述状态信息示出休眠中及起床中中的任意一方,
在所述无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且所述休眠声明终端是所述上位终端的情况下,所述控制器基于所述状态信息来执行第1休眠判断,所述休眠声明终端是发送了所述休眠声明分组的所述相邻终端,
如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为准许所述休眠声明终端的休眠,如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠,
在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。
10.一种无线通信方法,其是无线通信系统中的无线通信终端的控制器执行的无线通信方法,其中,
所述无线通信方法具有第1步骤、第2步骤、第3步骤、第4步骤及第5步骤,
所述无线通信系统包括汇总装置及2个以上的所述无线通信终端,
所述无线通信终端具有无线通信机、存储器以及所述控制器,
在所述无线通信机从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,所述控制器在所述第1步骤中,使所述无线通信机向相邻终端发送所述路径搜索分组,所述通信路径信息示出所述路径搜索分组的通信路径,所述周边终端是所述汇总装置及所述相邻终端中的任意一方,所述相邻终端是在所述通信路径上与本终端相邻的所述无线通信终端,
所述控制器在所述第2步骤中,基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别上位终端,所述上位终端是所述相邻终端,第1数量小于第2数量,所述第1数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述上位终端之间的所述无线通信终端的数量,所述第2数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量,
所述控制器在所述第3步骤中,基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的通知,将所述相邻终端的状态信息存储于所述存储器,所述状态信息示出休眠中及起床中中的任意一方,
在所述无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且所述休眠声明终端是所述上位终端的情况下,所述控制器在所述第4步骤中,基于所述状态信息来执行第1休眠判断,所述休眠声明终端是发送了所述休眠声明分组的所述相邻终端,
如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为准许所述休眠声明终端的休眠,如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠,
在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器在所述第5步骤中,使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。
11.一种程序,其用于使无线通信系统中的无线通信终端的控制器执行第1步骤、第2步骤、第3步骤、第4步骤及第5步骤,其中,
所述无线通信系统包括汇总装置及2个以上的所述无线通信终端,
所述无线通信终端具有无线通信机、存储器以及所述控制器,
在所述无线通信机从周边终端接收到包括通信路径信息的路径搜索分组的情况下,所述控制器在所述第1步骤中,使所述无线通信机向相邻终端发送所述路径搜索分组,所述通信路径信息示出所述路径搜索分组的通信路径,所述周边终端是所述汇总装置及所述相邻终端中的任意一方,所述相邻终端是在所述通信路径上与本终端相邻的所述无线通信终端,
所述控制器在所述第2步骤中,基于所述无线通信机从所述周边终端接收到的所述路径搜索分组来判别上位终端,所述上位终端是所述相邻终端,第1数量小于第2数量,所述第1数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述上位终端之间的所述无线通信终端的数量,所述第2数量是在所述通信路径中存在于所述汇总装置与所述本终端之间的所述无线通信终端的数量,
所述控制器在所述第3步骤中,基于所述无线通信机从所述相邻终端接收到的通知,将所述相邻终端的状态信息存储于所述存储器,所述状态信息示出休眠中及起床中中的任意一方,
在所述无线通信机从休眠声明终端接收到休眠声明分组、且所述休眠声明终端是所述上位终端的情况下,所述控制器在所述第4步骤中,基于所述状态信息来执行第1休眠判断,所述休眠声明终端是发送了所述休眠声明分组的所述相邻终端,
如果在所述休眠声明终端以外存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为准许所述休眠声明终端的休眠,如果在所述休眠声明终端以外不存在起床中的所述上位终端,则所述控制器在所述第1休眠判断中判断为不准许所述休眠声明终端的休眠,
在所述控制器判断为不准许所述休眠声明终端的休眠的情况下,所述控制器在所述第5步骤中,使所述无线通信机向所述休眠声明终端发送休眠禁止分组。
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