CN1637429A - 无线通信系统、无线节点、及节点的位置测量方法 - Google Patents

无线通信系统、无线节点、及节点的位置测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种无线通信系统，在对来自多个传感器节点的数据进行收集的传感器网络中，可以从广范围收集数据，并容易确立连接路径。具备：无线基站，可以利用第1无线通信方式进行通信；多个第1节点，可以利用上述第1无线通信方式及第2无线通信方式进行通信；多个第2节点，可以利用第2无线通信方式进行通信；上述第1节点将上述第1无线通信方式中的连接区间数对上述第1节点发送，上述第2节点取得上述第1节点所发送的信号及/或上述第2节点所发送的信号的接收状态，根据上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数以及上述所取得的接收状态信息，选择作为连接对象的上位节点。

Description

无线通信系统、无线节点、及节点的位置测量方法
技术领域
本发明涉及具有网络拓扑结构的无线通信系统，特别涉及到传感器网络等特定(adhoc)网络的构建技术及传感器节点的位置测量技术。
背景技术
在无处不用计算机技术的社会中，移动通信、企业和公用无线LAN以及P2P网络合并起来，连接物理世界和虚拟世界。而且，为了认知情境(行为、环境)，将发展传感器网络。在该传感器网络中，有时上层的基础网络(集中管理)和终端方的P2P网络(特定)同时存在，构成复杂型网络。
对于这种传感器网络的概要，记载于非专利文献1中。
非专利文献1  CHEE-YEE CHONG，另1名，「Sensor Networks：Evolution，Opportunities，and Challenges」，PROCEEDINGS OF THEIEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers，2003年8月，第91册，第8号
为了使传感器网络那种复杂型网络进化及成长，需要可进行网络动态组成的自组织网络。也就是说，重要之处不是基础点集中式或随机分布式的网络，而是适合自由尺度网络并优先选择连接路径的智能节点以及具有适应性的集线器。
另外，在传感器网络中所使用的短距离无线系统(例如，FSK、UWB及ZigBee等)其通信距离短，难以在广范围配置传感器。也就是说，在这些短距离无线系统中，传感器接近且需要对传感器的输出进行监视，传感器及监视设备的配置受到限制。
再者，如果可以在广范围配置传感器节点，还产生难以知道所配置的传感器节点位置这样的问题。
发明内容
本发明的目的为，提供一种无线通信系统，该无线通信系统在对来自多个传感器节点的数据进行收集的传感器网络中，可以从广范围收集数据，并容易确立连接路径。
本发明的特征为，具备：无线基站，可以利用第1无线通信方式进行通信；多个第1节点，可以利用上述第1无线通信方式及第2无线通信方式进行通信；多个第2节点，可以利用第2无线通信方式进行通信；上述第1节点利用上述第1无线通信方式，经由其他的上述第1节点或者直接和上述无线基站连接，并且上述第2节点利用上述第2无线通信方式，经由其他的上述第2节点或者直接与上述第1节点连接，由此各节点分层连接，在这种无线通信系统中，上述第1节点将上述第1无线通信方式中的连接区间数对上述第2节点发送，上述第2节点取得上述第1节点所发送的信号及/或上述第2节点所发送的信号的接收状态，并根据上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数以及上述所取得的接收状态信息，选择作为连接对象的上位节点。
根据本发明，可以在广范围配置传感器。另外，由于自主选择跳跃数少且状态良好的路径，因而连接可靠性较高，使数据传送的准确性得以提高。
附图说明
图1是本发明实施方式的无线通信系统的结构图。
图2是表示本发明实施方式的集线器节点结构的框图。
图3是表示本发明实施方式的传感器节点结构的框图。
图4是本发明实施方式的无线通信系统的系统构建时的顺序图。
图5是本发明实施方式的问候数据包的结构图。
图6是本发明实施方式的问候数据包接收处理的流程图。
图7是所构建的网络结构图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是本发明实施方式的无线通信系统的结构图。
本实施方式的无线通信系统设置有：无线LAN基站100，用来作为信宿(sink)节点；集线器节点400，与无线LAN基站100连接；位置检测基站(Locator)300，为了计算集线器节点400的位置，接收来自集线器节点400的信号；传感器节点500，与集线器节点400连接；综合管理服务器200，用来对无线通信系统进行综合管理。
信宿节点100设置于集线器节点400的外围，经由无线LAN线路与集线器400连接并可以通信。因此，在信宿节点100中具有天线、无线单元及基带信号处理单元。由天线所接收到的信号输入到无线单元中，通过放大、频率转换将其转换成基带信号，并输入到基带信号处理单元中。通过基带信号处理单元，进行基带信号的解调、解码及错误纠正处理。还有，也可以在信宿节点100中附加下述位置检测基站300的功能，则信宿节点100还接收从集线器节点400所发送的定位信号。
另外，信宿节点100具有网络I/F单元，经由网络和综合管理服务器200连接。
综合管理服务器200具有网络I/F单元，经由网络和信宿节点100连接。另外，综合管理服务器200具有CPU及存储器，用来管理无线通信系统的结构。在该结构中，包含位置检测基站300的位置信息以及所分层连接的集线器节点400和传感器节点500的连接信息。另外，综合管理服务器200根据位置检测基站300所接收到信号的时间，计算集线器节点400的位置。还根据集线器节点400所接收到来自传感器节点500的信号的分析结果，计算传感器节点500的位置。
位置检测基站300设置于集线器节点400的外围，用来对集线器节点400发送位置检测用信号，及/或接收从集线器节点400所发送的位置检测用信号。因此，在位置检测基站300中具有天线、无线单元、基带信号处理单元及接收时间测量单元。由天线所接收到的信号输入到无线单元中，通过放大、频率转换将其转换成基带信号，并输入到基带信号处理单元中。通过基带信号处理单元，进行基带信号的解调、解码及错误纠正处理。随后，接收时间测量单元对所接收到的定位信号进行分析，确定定位信号的接收时刻及下述信息，该信息可以确定发送了定位信号的集线器节点400。
图2是表示本发明实施方式的集线器节点400结构的框图。
由于集线器节点400具有天线401、第1无线单元402及第1基带单元503(第1无线系统)，还具有天线411、第2无线单元412及第2基带单元413(第2无线系统)，因而由多种不同的无线通信系统构成并可以通信。在本实施方式中，能够通过第1无线系统采用无线LAN系统和信宿节点(无线LAN基站)100进行通信，并能够通过2无线系统采用短距离无线系统(例如，FSK、UWB、ZigBee等)和传感器节点500进行通信。
还有，第1无线系统(无线LAN系统)的数据传送距离是100m左右，第2无线系统(短距离无线系统)的数据传送距离是10m左右，第1无线系统与第2无线系统相比数据距离更长。这样，第1无线系统和第2无线系统既可以是数据传送距离不同的系统，也可以是数据传送速度不同(上位的第1无线系统数据传输速度快)的系统。
另外，作为第1无线系统除无线LAN之外，也可以使用移动电话系统及高级道路交通系统(ITS)，作为第2无线系统也可以使用Bluetooth、UWB及RFID。也就是说，本发明优选的是，作为第1无线系统使用通信距离较长的公用通信网和企业内通信网，作为第2无线系统使用通信距离较短的P2P网络、传感器网络及家庭网络。
控制单元404由CPU和存储器构成，用来控制集线器节点400各个单元的动作(例如，数据的收发时间等)。
数据处理单元405由CPU和存储器构成，用来进行数据转换处理，该数据转换处理用于转换由一个无线系统所接收到的数据，生成由另一个无线系统来发送的数据。该数据的转换对所接收到的数据进行统计处理，通过另一个无线系统发送数据。具体而言，数据处理单元405对于从传感器节点500通过第2无线系统(短距离无线系统)所接收到的数据，进行总计、平均化、分散计算、只提取指定数值范围的数据的筛选以及最大值提取等的统计性处理，将其转换成由第1无线系统(无线LAN系统)来发送的数据。还有，该数据的转换也可以不是统计处理，而是在二个无线系统间转换不同的信号格式的处理。
电源单元406用来向集线器节点400的各个单元供应电力，采用蓄电池、太阳能电池、温差发电、无线供电以及由微量振动而产生的发电等方式来构成。因而，不需要与商业用电源连接的电源线，因此集线器节点400的设置场所不受限制。
图3是表示本发明实施方式的传感器节点500结构的框图。
传感器节点500具有天线501、无线单元502及基带单元503，由短距离无线系统(例如，FSK、UWB、ZigBee等)构成，并能够和集线器节点400进行通信。
传感器504是光传感器等，根据传感器节点500检测的物理量设置出不同的传感器。在该传感器中除上述传感器之外，还可以使用湿度传感器、热传感器(温度传感器)、紫外线传感器、红外线传感器、放射线传感器、电磁波传感器、加速度传感器、距离传感器、影像传感器、振动传感器、声音传感器、磁传感器、金属探测传感器、分子传感器、化学传感器、活体传感器、臭气传感器及味觉传感器等各种各样的传感器。
电源单元505用来向传感器节点500的各个单元供应电力，采用蓄电池、太阳能电池、温差发电、无线供电以及由微量振动而产生的发电等方式来构成。因而，不需要与商业用电源连接的电源线，因此传感器节点500的设置场所不受限制。
在由传感器504所取得的数据中附加传感器节点500的位置信息。随后，由基带单元503进行调制，通过无线单元502进行频率转换、放大，采用短距离无线系统加以发送。还有，也可以不通过传感器节点500附加位置信息，而由集线器节点400根据传感器节点500的地址，将集线器节点400所存储的传感器节点500位置信息附加到由传感器504所取得的数据中。
本实施方式的无线通信系统如图1所示，以信宿节点100为顶点，按集线器节点400、传感器节点500的顺序构成分层的网络。也就是说，在1个信宿节点100上连接多个集线器节点400，在1个集线器节点400上连接多个传感器节点500，并且在传感器节点500上连接其他的传感器节点500。还有，集线器节点400既可以与信宿节点100直接连接，也可以如图7所示经由其他的集线器节点400与信宿节点100连接。
图4是本发明实施方式的无线通信系统的系统构建时的顺序图。
信宿节点在指定的时间(例如，30秒等的一定时间间隔)，将问候数据包A1(第1无线系统第1层次的问候数据包)在无线LAN网络上进行广播发送(广播)。通过该问候数据包A1，信宿节点将本站的存在以及可经由本站进行通信的信息告知给其他节点。
然后，若集线器节点1接收到信宿节点所发送的问候数据包A1，则集线器节点1与信宿节点进行连接，将问候数据包A2(第1无线系统第2层次的问候数据包)在无线LAN网络上进行广播发送，将本站的存在及可经由本站进行通信的信息告知给其他节点。还有，在问候数据包中包含本站位于网络哪个层次的信息(跳跃数)(参见图5)。
由于集线器节点1除无线LAN系统之外，还可以通过短距离无线系统进行通信，因而在短距离无线系统中也对问候数据包B1(第2无线系统第1层次的问候数据包)进行广播发送，将本站的存在及可经由本站进行通信的信息告知给其他节点。
集线器节点1若在确立与信宿节点之间的连接后，再接收到信宿节点所发送的问候数据包A1，则由于已经确立与发送过该问候数据包的节点之间的连接，因而判定出问候数据包A1是无用数据包，并将该接收数据包废弃。
再者，接收到集线器节点1所发送的问候数据包A2后的集线器节点2与集线器节点1进行连接，将问候数据包A3(第1无线系统第3层次的问候数据包)在无线LAN网络上进行广播发送，将本站的存在及可经由本站进行通信的信息告知给其他节点。
由于集线器节点2除无线LAN系统之外，还可以通过短距离无线系统进行通信，因而在短距离无线系统中也对问候数据包B1(第2无线系统第1层次的问候数据包)进行广播发送，将本站的存在及可经由本站进行通信的信息告知给其他节点。
再者，接收到集线器节点2所发送的问候数据包B1后的传感器节点1与集线器节点2进行连接，将问候数据包B2(第2无线系统第2层次的问候数据包)在短距离无线系统上进行广播发送，将本站的存在及可经由本站进行通信的信息告知给其他节点。
再者，接收到传感器节点1所发送的问候数据包B2后的传感器节点2与传感器节点1进行连接，将问候数据包B3(第2无线系统第3层次的问候数据包)在短距离无线系统上进行广播发送，将本站的存在及可经由本站进行通信的信息告知给其他节点。
这样，由于连接完成后的节点在本站可进行通信的通信系统中发送问候数据包，因而无线台按顺序连接，构建出图7(B)所示的那种分层的自由尺度(scale free)网络。
图5是本发明实施方式的问候(hello)数据包的结构图。
在问候数据包中，至少包含发送源地址601、跳跃数A(602)、跳跃数B(603)及接收功率信息604。再者，也可以包含上位地址605及链接数606。
发送源地址601是可以对发送过该问候数据包的节点加以识别的信息。
跳跃数由跳跃数A(602)及跳跃数B(603)构成，各自表示在不同的无线通信系统中参考节点间的连接区间数。在本实施方式中，传感器节点500通过上位的无线LAN系统及下位的短距离无线系统，经由节点连接到信宿节点100。因而，跳跃数A表示在无线LAN系统区间经由节点所连接的连接区间数，跳跃数B表示在短距离无线LAN系统区间经由节点所连接的连接区间数。
例如，图4所示的传感器节点1其无线LAN系统区间中的连接区间数是2，短距离无线系统区间中的连接区间数是1，因此在传感器节点1发送的问候数据包中所存储的信息内，跳跃数A＝2、跳跃数B＝1。另外，因为属于上位网络(无线LAN)的集线器节点400在对上位节点的连接过程中未使用短距离无线系统，所以使用不具有跳跃数B栏的问候数据包，或者使用设为跳跃数B＝0的问候数据包。
接收功率信息604用来表示发送过该问候数据包的节点接收到来自上位节点的信号(例如，问候数据包)的信号强度。该接收功率信息不限于接收功率值(RSSI)，也可以使用位错误率(BER)、有用波干扰波比(CIR)、载波噪声比(C/N)、信号干扰噪声功率比(SIR)及信号噪声比(S/N)等。
上位地址605是可以对发送过该问候数据包的节点所连接的上位节点加以识别的信息。
链接数606是表示发送过该问候数据包的节点所连接的节点数目的信息。还有，在链接数606中也可以不是所连接的节点数目的信息，而包含能确定所连接的节点的信息。
图6是本发明实施方式的问候数据包接收处理的流程图。
接收到问候数据包后的节点对接收功率进行测量(S101)。其后，从所接收到的问候数据包提取发送源地址601，对记录问候数据包的数据库进行参照，判定是否已经从该发送源节点接收过相同内容的问候数据包(S102)。
然后，如果已经接收过相同内容的问候数据包，并且已经进行与该接收数据包有关的处理，则判定出该问候数据包是无用数据包，并将该接收数据包废弃(S110)。
另一方面，若此前未接收过相同内容的问候数据包，而判定出尚未进行与该接收数据包有关的处理，则在此后的步骤中进行用来判定是否确立与该问候数据包有关的连接的处理(S103～S105)。
首先，将从所接收到的问候数据包提取出的发送源地址601、跳跃数602、603、接收功率604及链接数606，记录到数据库中(S103)。
其后，选择连接对象(S104)。在该连接对象选择处理中，采用预先所确定的指定函数，来选择最佳的连接对象。例如，采用
F＝α×跳跃数A+β×跳跃数B-接收功率
那样的函数，来评价数据库中所记录的问候数据包。还有，α、β是对各跳跃数的加权系数。该系数α、β是根据无线LAN系统、短距离无线系统的特性(通信速度、通信距离及通信成本)预先确定的。还有，因为属于上位网络(无线LAN)的集线器节点400在对上位节点的连接过程中未使用短距离无线系统，所以设为β＝0或者跳跃数B＝0。
然后，求取函数值F为最小的问候数据包，对发送过赋予该最小值的问候数据包的节点选择为连接对象。这样，由于使用2层的跳跃数及接收功率来选择连接对象，因而可以选择最佳的连接对象。
还有，也可以在该连接对象的选择过程中，考虑发送过问候数据包的节点所连接的节点数目。这种情况下，使用问候数据包中所含的链接数606，用下面的那种函数G来评价问候数据包。
G＝α×跳跃数A+β×跳跃数B-接收功率-γ×链接数
还有，也可以不是函数G，而使用函数F，优先连接链接数少的节点。
另外，也可以采用上位地址605，对特定的上位装置进行优先连接。
还有，因为作为集线器节点400的上位装置的是信宿节点100或者其他的集线器节点，所以即便由短距离无线系统所发送的问候数据包被接收，也不进行该问候数据包的评价。
随后，生成本站要发送的问候数据包(S105)。在该问候数据包生成处理中，将本站的地址写入发送源地址601中。还有，发送源地址(本站地址)也有时根据无线通信系统而有所不同。再者，当接收到来自上位节点的问候数据包时，将所测量出的接收功率的信息写入接收功率信息604中，将通过步骤S 104所选择出的上位节点的地址写入上位地址605中，将与本站所连接的节点数写入链接数606中。
再者，给跳跃数A或跳跃数B之中与下述无线通信系统对应的跳跃数加上1，来更新跳跃数602或603，上述无线通信系统用于和所选择出的上位节点之间的连接。
图7是所构建的网络结构图。
如上所述，在本发明中以信宿节点100为顶点，构建出集线器节点400、传感器节点500按顺序连接的自由尺度网络。还有，图7(B)表示自由尺度网络，图7(A)表示随机网络。在本发明中，为了构成随机网络，不将来自一个节点的连接数限定为1，如果其构成为容许和多个节点之间的连接，则同邻近的多个节点连接，构建随机网络。
下面，说明本发明的传感器节点500的位置测量方法。
为了测量传感器节点500的位置，需要测量连接该传感器节点5000的集线器节点400位置。集线器节点400的位置例如在2003年综合大会演讲论文集(荻野敦，另5名，「无线LAN综合访问系统(1)位置检测系统的研究」，2003年综合大会演讲论文集，电子信息通信学会，B-5-203，p.662)中所记载的那样，可以通过计算在基站(位置检测基站300)接收到终端发送信号的时间之差(各基站的接收时间之差Ti-T1)，并给接收时间差乘上光速，来计算从终端到各基站的信号传播距离之差
{|P-Pi|-|P-P1|}＝c(Ti-T1)，i＝2，...，n
并计算出终端的位置。此处，也可以采用从基站发送由终端接收的信号，根据来自各个基站的发送信号的接收时间求出传播距离之差。
然后，测量出位置的集线器节点400a及集线器节点400b接收来自位置为未知的传感器节点500a的信号，将其接收信号的强度(RSSI)发送给综合管理服务器200。综合管理服务器200根据多个集线器节点400所接收到的来自传感器节点500a的信号接收强度，计算出接收到该信号的集线器节点和传感器节点500a之间的距离。从该集线器节点(接收点)400到传感器节点500的距离，可以利用发送的电波强度与收发点间距离的平方成反比的特性来计算。
然后，采用集线器节点400a和集线器节点400b之间的已知距离，由位置为已知的集线器节点400a和集线器节点400b、以及位置为未知的传感器节点500a形成三角形，根据三角测量的原理计算出传感器节点500a的位置。
然后，按照相同的步骤，位置为已知的传感器节点500a和集线器节点400b接收来自传感器节点500b的信号，将其接收信号的强度(RSSI)发送给综合管理服务器200。综合管理服务器200根据接收强度计算出节点间的距离。随后，由集线器节点400b和传感器节点500a、以及位置为未知的传感器节点500b形成三角形，计算出传感器节点500b的位置。
再者，位置为已知的传感器节点500b和传感器节点500a接收来自传感器节点500c的信号，将其接收信号的强度(RSSI)发送给综合管理服务器200。综合管理服务器200根据接收强度计算出节点间的距离。随后，由传感器节点500a和传感器节点500b、以及位置为未知的传感器节点500c形成三角形，计算出传感器节点500b的位置。
还有，不用通过多个集线器节点(接收点)400接收来自传感器节点500的信号，而通过一个集线器节点(接收点)400接收来自传感器节点500的信号，也可以求取集线器节点的位置。原因是，因为定位对象的传感器节点500所连接的节点，被推定为处于数m以内附近，所以能够根据综合管理服务器200所存储的网络结构，推测传感器节点500存在的方向。
另外，在上述说明中，通过位置为已知的传感器节点测量了来自位置为未知的传感器节点的信号的接收强度，但是也可以通过位置为未知的传感器节点测量来自位置为已知的传感器节点的信号的接收强度，并将测量结果经由上位节点发送给服务器。作为测量接收强度的信号，也可以使用上述无线通信系统的构建所用的问候数据包。这种情况下，各传感器节点对所接收到的各个问候数据包的接收强度进行测量，将问候数据包的接收强度同确定其发送源节点的信息一起，经由作为连接对象所选择出的上位节点发送给服务器。
另外，也可以一并使用上述采用网络结构的位置推测方法和根据接收信号强度的位置测量方法。
如同上面所说明的那样，在本发明的实施方式中，由于通过无线LAN系统连接了网络的上位层(服务器方)，并通过短距离无线系统连接了下位层(终端方)，因而可以使来自传感器节点的数据传送距离变长，能够在广的范围内配置传感器。
另外，由于节点自主选择跳跃数少且通信状态良好的路径，因而容易构建网络。另外，即使在网络的一部分上发生故障，因为自主选择其他路径，所以也可以使故障耐受性得到提高。
再者，由于节点自主选择跳跃数少且通信状态良好的路径，因而连接可靠性较高，可以使数据传送的准确性得到提高。
本发明可以用于通过传感器节点来探测地震、地表滑落、雪崩及火山活动等的防灾系统、河流管理系统、道路管理系统及铁路管理系统。另外，还可以使用于通过传感器节点来探测温湿度、光量及噪音等并根据个人的存在信息和特性、终端位置等对空调、照明及各种设备(家电制品)进行控制的大厦管理系统和家庭管理系统。
另外，也可以使用于通过传感器节点来管理人的环境信息(场所、行为等)的环境信息系统和组织(contextware)系统。另外，还可以使用于通过传感器节点来监视患者的状态并控制医疗设备的医疗系统。
另外，也可以使用于通过传感器节点来探测队员的位置和活体信息并管理队员行为的消防、警察和军队的管理系统。另外，还可以使用于通过传感器节点来探测金属的地雷监管设置系统。

Claims (10)

1.一种无线通信系统，
具备：无线基站，可以利用第1无线通信方式进行通信；多个第1节点，可以利用上述第1无线通信方式及第2无线通信方式进行通信；多个第2节点，可以利用第2无线通信方式进行通信，
上述第1节点利用上述第1无线通信方式，经由其他的上述第1节点或者直接和上述无线基站连接，
上述第2节点利用上述第2无线通信方式，经由其他的上述第2节点或者直接和上述第1节点连接，由此各节点分层连接，
其特征在于，
上述第1节点将上述第1无线通信方式中的连接区间数对上述第2节点发送，
上述第2节点，
取得上述第1节点所发送的信号及/或上述第2节点所发送的信号的接收状态，
根据上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数以及上述所取得的接收状态信息，选择作为连接对象的上位节点。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征为，
上述第1节点用来发送确定该第1节点的发送源信息、上述第1无线通信方式中的连接区间数、该第1节点所接收到的信号的接收状态信息、确定连接该第1节点的上位节点或无线基站的上位装置信息、以及与该第1节点所连接的节点有关的信息。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征为，
上述第2节点用来发送确定该第2节点的发送源信息、上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数、该第2节点所接收到的信号的接收状态信息、确定连接该第2节点的上位节点或无线基站的上位装置信息、以及与该第2节点所连接的节点有关的信息。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征为，
具备位置检测基站和服务器，该服务器用来计算上述第1节点及/或上述第2节点的位置，
上述服务器根据在上述第1节点和上述位置检测基站之间所收发的信号的接收时间，计算上述第1节点的位置，
上述第1节点将和上述第2节点之间所收发的信号的接收强度信息，发送给上述服务器，
上述服务器采用上述接收强度信息，计算该信号的接收点和上述第2节点之间的距离，并计算出上述第2节点的位置。
5.一种无线节点，其特征为，
具备：
第1无线单元，可以利用第1无线通信方式同第1节点或无线基站进行通信；
第2无线单元，可以利用第2无线通信方式同第2节点进行通信；
数据包生成单元，用来生成下述数据包，该数据包包含本节点已连接到网络上的信息；
连接对象选择单元，用来选择对网络的连接对象，
上述第1无线单元利用上述第1无线通信方式，经由其他的上述第1节点或者直接和上述无线基站进行通信，取得上述第1节点所发送的信号及/或上述无线基站所发送的信号的接收状态，
上述第2无线单元利用上述第2无线通信方式，经由其他的上述第2节点或者直接和上述第2节点进行通信，
上述数据包生成单元用来生成数据包，该数据包包含确定该第1节点的发送源信息、上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第1节点所接收到的信号的接收状态信息、确定连接该第1节点的上位节点或无线基站的上位装置信息、以及与该第1节点所连接的节点有关的信息，
上述连接对象选择单元根据上述第1无线通信方式中的连接区间数及上述所取得的接收状态信息，选择作为连接对象的上位装置。
6.一种无线节点，其特征为，
具备：
无线单元，可以在与利用第1无线通信方式同上位装置进行通信的通信装置之间，利用第2无线通信方式进行通信；
数据包生成单元，用来生成下述数据包，该数据包包含关于本节点已连接到网络上的信息；
连接对象选择单元，用来选择对网络的连接对象，
上述无线单元利用上述第2无线通信方式，经由其他的上述第2节点或者直接和上述第1节点进行通信，取得上述第2节点所发送的信号及/或上述第1节点所发送的信号的接收状态，
上述数据包生成单元用来生成数据包，该数据包包含确定该第2节点的发送源信息、上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数、该第2节点所接收到的信号的接收状态信息、确定连接该第2节点的上位节点的上位装置信息以及与该第2节点所连接的节点有关的信息，
上述连接对象选择单元根据上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数及上述所取得的接收状态信息，选择作为连接对象的上位装置。
7.一种无线通信系统的构建方法，其特征为，
该无线通信系统具备：无线基站，可以利用第1无线通信方式进行通信；多个第1节点，可以利用上述第1无线通信方式及第2无线通信方式进行通信；多个第2节点，可以利用第2无线通信方式进行通信，
上述第1节点利用上述第1无线通信方式，经由其他的上述第1节点或者直接和上述无线基站连接，上述第2节点利用上述第2无线通信方式，经由其他的上述第2节点或者直接和上述第1节点连接，由此各节点分层连接；
上述第1节点将上述第1无线通信方式中的连接区间数对上述第2节点发送，
上述第2节点，
取得上述第1节点所发送的信号及/或其他的上述第2节点所发送的信号的接收状态，
根据上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数以及上述所取得的接收状态信息，选择作为连接对象的上位节点。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统的构建方法，其特征为，
上述第1节点用来发送确定该第1节点的发送源信息、上述第1无线通信方式中的连接区间数、该第1节点所接收到的信号的接收状态信息、确定连接该第1节点的上位节点或无线基站的上位装置信息、以及与该第1节点所连接的节点有关的信息。
9.根据权利要求7所述的无线通信系统的构建方法，其特征为，
上述第2节点用来发送确定该第2节点的发送源信息、上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数、该第2节点所接收到的信号的接收状态信息、确定连接该第2节点的上位节点的上位装置信息、以及与该第2节点所连接的节点有关的信息。
10.一种无线通信系统中的节点位置测量方法，其特征为，
该无线通信系统具备：无线基站，可以利用第1无线通信方式进行通信；多个第1节点，可以利用上述第1无线通信方式及第2无线通信方式进行通信；多个第2节点，可以利用第2无线通信方式进行通信；多个位置检测基站，用来和上述第1节点进行通信；服务器，用来计算上述第1节点及/或上述第2节点的位置；
上述第1节点利用上述第1无线通信方式，经由其他的上述第1节点或者直接和上述无线基站连接，将上述第1无线通信方式中的连接区间数对上述第2节点发送，
上述第2节点取得上述第1节点所发送的信号及/或上述第2节点所发送的信号的接收状态，根据上述第1无线通信方式中的连接区间数、上述第2无线通信方式中的连接区间数以及上述所取得的接收状态信息，选择作为连接对象的上位节点，利用上述第2无线通信方式，经由其他的上述第2节点或者直接和上述第1节点连接，
上述服务器，
接收在上述第1节点和上述位置检测基站之间所收发的信号的接收时间信息，
采用由上述多个位置检测基站产生的接收时间信息之差，计算上述第1节点的位置，
接收在上述第1节点和上述第2节点之间所收发的信号的接收强度信息，
采用上述接收强度信息，计算来自上述第2节点的信号的接收点和上述第2节点之间的距离，并计算出上述第2节点的位置。
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