JP2007004390A - Sensor network system, cluster formation method, and sensor node - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサネットワークシステム、クラスタ形成方法およびセンサノードに関する。 The present invention relates to a sensor network system, a cluster formation method, and a sensor node.
近年、バッテリが内蔵された多数のセンサノードにより形成されるセンサネットワークを用いて、様々な設備の管理や環境の観測等が行われている。下記非特許文献1には、感知対象となるイベントに近隣するセンサノードでクラスタを形成し、このクラスタ内で協力してイベントをセンシングするセンサネットワーク技術が開示されている。
ところで、上述したセンサネットワーク技術では、感知されたイベントのセンサデータを全く考慮せずにクラスタを形成しているため、相関関係の低いセンサノード同士でクラスタが形成されることがある。このような場合には、センサデータを集約する際の処理効率が低下してしまうとともに、センサネットワーク内のトラフィック量や消費電力が増大してしまう。 By the way, in the above-described sensor network technology, a cluster is formed without considering sensor data of a sensed event at all. Therefore, a cluster may be formed between sensor nodes having a low correlation. In such a case, the processing efficiency when collecting the sensor data is reduced, and the traffic amount and power consumption in the sensor network are increased.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、センサデータを集約する際の処理効率を向上させるとともに、センサネットワーク内のトラフィック量や消費電力を低減させることができるセンサネットワークシステム、クラスタ形成方法およびセンサノードを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-described problem, the present invention improves the processing efficiency when aggregating sensor data, and can reduce the traffic volume and power consumption in the sensor network, and cluster formation It is an object to provide a method and a sensor node.
本発明のセンサネットワークシステムは、クラスタヘッドとなる一のセンサノードと、メンバとなる他のセンサノードとで形成されるクラスタを有するセンサネットワークシステムであって、上記他のセンサノードが、他のセンサノードおよび一のセンサノードにおいて感知されたイベントの種類および検出時間に基づいて、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第1の判定手段と、他のセンサノードおよび一のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果に基づいて、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第2の判定手段と、を備え、上記一のセンサノードが、第1の判定手段によって両イベントが類似関係にあると判定された他のセンサノードを、仮クラスタのメンバに登録する仮メンバ登録手段と、仮クラスタに登録された他のセンサノードであり、かつ、第2の判定手段によって両イベントが類似関係にあると判定された他のセンサノードを、本クラスタのメンバに登録する本メンバ登録手段と、を備えることを特徴とする。 The sensor network system of the present invention is a sensor network system having a cluster formed by one sensor node serving as a cluster head and another sensor node serving as a member. A first determination means for determining whether or not the two events are in a similar relationship based on a type of the event sensed in the node and the one sensor node and a detection time; the other sensor node and the one sensor node; Second determination means for determining whether or not both events are in a similar relationship based on the analysis result of the sensed event, wherein the one sensor node detects that both events are detected by the first determination means. Temporary member registration means for registering other sensor nodes determined to be in a similar relationship as members of a temporary cluster, and a temporary class Member registration means for registering other sensor nodes that are registered in the cluster and other sensor nodes determined by the second determination means as having a similar relationship with each other, as members of the cluster. It is characterized by providing.
また、本発明のクラスタ形成方法は、クラスタヘッドとなる一のセンサノードと、メンバとなる他のセンサノードとを有するクラスタを形成する方法であって、上記他のセンサノードが、当該他のセンサノードおよび一のセンサノードにおいて感知されたイベントの種類および検出時間に基づいて、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第1の判定ステップと、上記一のセンサノードが、第1の判定ステップにおいて両イベントが類似関係にあると判定された他のセンサノードを、仮クラスタのメンバに登録する仮メンバ登録ステップと、上記仮クラスタのメンバに登録された他のセンサノードが、当該他のセンサノードおよび一のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果に基づいて、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第2の判定ステップと、上記一のセンサノードが、第2の判定ステップにおいて両イベントが類似関係にあると判定された他のセンサノードを、本クラスタのメンバに登録する本メンバ登録ステップと、を備えることを特徴とする。 The cluster forming method of the present invention is a method of forming a cluster having one sensor node as a cluster head and another sensor node as a member, wherein the other sensor node is the other sensor node. A first determination step for determining whether or not the two events are in a similar relationship based on a type of the event sensed in the node and the one sensor node and a detection time; and the one sensor node includes: The temporary sensor registration step of registering other sensor nodes determined to have similar relationships in the determination step as members of the temporary cluster, and the other sensor nodes registered as members of the temporary cluster include the other sensor nodes. Based on the analysis result of the event detected at one sensor node and one sensor node, whether or not both events are in a similar relationship A second determination step for determining whether the first sensor node is a member of this cluster, and the other sensor node for which both events are determined to be in a similar relationship in the second determination step. And a step.
これらの発明によれば、他のセンサノードおよび一のセンサノードにおいて感知されたイベントの種類および検出時間に基づいて、両イベントが類似関係にあるか否かを判定させることができ、この判定で両イベントが類似関係にあると判定された場合に、一のセンサノードがクラスタヘッドとなる仮クラスタに、他のセンサノードをメンバとして登録させることができる。これにより、イベントの種類および検出時間が類似関係にあるセンサノード群で仮クラスタを形成させることができる。また、これらの発明によれば、仮クラスタを形成する他のセンサノードおよび一のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果に基づいて、両イベントが類似関係にあるか否かを判定させることができ、この判定で両イベントが類似関係にあると判定された場合に、一のセンサノードがクラスタヘッドとなる本クラスタに、他のセンサノードをメンバとして登録させることができる。これにより、仮クラスタを形成するセンサノード群のうち、イベントの解析結果が類似関係にあるセンサノード群で本クラスタを形成させることができる。したがって、これらの発明によれば、センサデータを集約する際の処理効率を向上させるとともに、センサネットワーク内のトラフィック量や消費電力を低減させることができる。 According to these inventions, it is possible to determine whether or not both events are in a similar relationship based on the type and detection time of the event sensed in another sensor node and one sensor node. When it is determined that both events are in a similar relationship, another sensor node can be registered as a member in a temporary cluster in which one sensor node is a cluster head. Thereby, a temporary cluster can be formed with a group of sensor nodes having a similar relationship between the event type and the detection time. In addition, according to these inventions, it is possible to determine whether or not both events are in a similar relationship based on the analysis result of the event sensed in another sensor node and one sensor node forming the temporary cluster. If it is determined in this determination that the two events are in a similar relationship, another sensor node can be registered as a member in the cluster where one sensor node is the cluster head. Thereby, this cluster can be formed in the sensor node group in which the analysis result of an event has a similar relationship among the sensor node groups which form a temporary cluster. Therefore, according to these inventions, it is possible to improve the processing efficiency when collecting sensor data, and to reduce the traffic volume and power consumption in the sensor network.
本発明のセンサネットワークシステムにおいて、上記一のセンサノードが、イベントが感知されたときの電源の残存容量が多いほど短く設定される待機時間が経過した後に、当該感知されたイベントの種類および検出時間を含むクラスタヘッド宣言を配信するクラスタヘッド宣言配信手段を、さらに備えることが好ましい。 In the sensor network system of the present invention, after the waiting time set for the one sensor node to become shorter as the remaining capacity of the power supply when an event is sensed increases, the type and detection time of the sensed event It is preferable to further comprise cluster head declaration distribution means for distributing a cluster head declaration including
これにより、クラスタヘッド宣言を最先に配信した一のセンサノードを、仮クラスタおよび本クラスタのクラスタヘッドにすることができる。すなわち、イベントが感知されたときの電源の残存容量が最も多い一のセンサノードを、クラスタヘッドにすることができる。 As a result, the one sensor node that has delivered the cluster head declaration first can be the cluster head of the temporary cluster and the main cluster. In other words, the one sensor node with the largest remaining capacity of the power supply when an event is sensed can be the cluster head.
本発明のセンサネットワークシステムにおいて、上記他のセンサノードが、クラスタヘッド宣言を受信するクラスタヘッド受信手段と、第1の判定手段によって両イベントが類似関係にあると判定された場合に、クラスタヘッド宣言を配信した一のセンサノードをクラスタヘッドとする仮クラスタに参加することを示す仮クラスタ参加メッセージを、一のセンサノードに送信する仮クラスタ参加メッセージ送信手段と、をさらに備え、上記第1の判定手段は、他のセンサノードにおいて感知されたイベントの種類および検出時間と、受信されたクラスタヘッド宣言に含まれるイベントの種類および検出時間とを比較することにより、両イベントが類似関係にあるか否かを判定し、上記仮メンバ登録手段は、仮クラスタ参加メッセージに対応する他のセンサノードを、仮クラスタのメンバに登録することが好ましい。 In the sensor network system of the present invention, when the other sensor node determines that the two events are in a similar relationship by the cluster head receiving unit that receives the cluster head declaration and the first determining unit, the cluster head declaration Provisional cluster participation message transmitting means for transmitting to the one sensor node a temporary cluster participation message indicating participation in the temporary cluster having the one sensor node that has delivered the cluster as a cluster head, the first determination The means compares the event type and the detection time sensed in the other sensor node with the event type and the detection time included in the received cluster head declaration to determine whether the two events are in a similar relationship. The temporary member registration means responds to the temporary cluster participation message. Other sensor nodes, it is preferable to register a member of temporary cluster.
このようにすれば、クラスタヘッド宣言に含まれるイベントの種類および検出時間と類似関係にあるイベントを感知したセンサノードから仮クラスタ参加メッセージを送信させることができ、この仮クラスタ参加メッセージを送信したセンサノードを仮クラスタのメンバに登録させることができる。 In this way, the temporary cluster participation message can be transmitted from the sensor node that sensed the event having a similar relationship with the type and detection time of the event included in the cluster head declaration, and the sensor that transmitted the temporary cluster participation message. A node can be registered as a member of a temporary cluster.
本発明のセンサネットワークシステムにおいて、上記一のセンサノードが、一のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果を含むイベントメッセージを、仮クラスタのメンバに登録された他のセンサノードに送信するイベントメッセージ送信手段をさらに備え、上記他のセンサノードが、イベントメッセージを受信するイベントメッセージ受信手段と、第2の判定手段によって両イベントが類似関係にあると判定された場合に、イベントメッセージを送信した一のセンサノードをクラスタヘッドとする本クラスタに参加することを示す本クラスタ参加メッセージを、一のセンサノードに送信する本クラスタ参加メッセージ送信手段と、をさらに備え、上記第2の判定手段は、他のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果と、受信されたイベントメッセージに含まれるイベントの解析結果とを比較することにより、両イベントが類似関係にあるか否かを判定し、上記本メンバ登録手段は、本クラスタ参加メッセージに対応する他のセンサノードを、本クラスタのメンバに登録することが好ましい。 In the sensor network system of the present invention, the one sensor node transmits an event message including an analysis result of an event detected by the one sensor node to another sensor node registered as a member of the temporary cluster. A transmission means, wherein the other sensor node transmits the event message when the event message reception means for receiving the event message and the second determination means determine that both events are in a similar relationship. A cluster participation message transmitting means for transmitting to the one sensor node a cluster participation message indicating participation in the cluster with the sensor node as a cluster head. The second determination means includes: Analysis of events detected at sensor nodes And the analysis result of the event included in the received event message, it is determined whether or not the two events are in a similar relationship. Are preferably registered as members of this cluster.
このようにすれば、仮クラスタのメンバ宛に送信されたイベントメッセージに含まれるイベントの解析結果と類似関係にあるイベントを感知したセンサノードから本クラスタ参加メッセージを送信させることができ、この本クラスタ参加メッセージを送信したセンサノードを本クラスタのメンバに追加させることができる。 In this way, this cluster participation message can be transmitted from the sensor node that has detected an event having a similar relationship with the analysis result of the event included in the event message transmitted to the member of the temporary cluster. The sensor node that has transmitted the participation message can be added to the members of this cluster.
本発明のセンサネットワークシステムにおいて、上記他のセンサノードが、第2の判定手段によって両イベントが非類似関係にあると判定された場合に、イベントメッセージを送信した一のセンサノードをクラスタヘッドとする本クラスタから脱退することを示す本クラスタ脱退メッセージを、一のセンサノードに送信する本クラスタ脱退メッセージ送信手段をさらに備え、上記本メンバ登録手段は、本クラスタ脱退メッセージに対応する他のセンサノードを、本クラスタのメンバから削除することが好ましい。 In the sensor network system of the present invention, when the other sensor node determines that the two events are in a dissimilar relationship by the second determination means, the one sensor node that transmitted the event message is used as the cluster head. This cluster withdrawal message transmission means for sending a cluster withdrawal message indicating withdrawal from the cluster to one sensor node is further provided, and the member registration means is configured to send another sensor node corresponding to the cluster withdrawal message. It is preferable to delete it from the members of this cluster.
このようにすれば、仮クラスタのメンバ宛に送信されたイベントメッセージに含まれるイベントの解析結果と非類似関係にあるイベントを感知したセンサノードから本クラスタ脱退メッセージを送信させることができ、この本クラスタ脱退メッセージを送信したセンサノードを本クラスタのメンバから除外することができる。 In this way, the cluster leave message can be transmitted from a sensor node that has detected an event that is dissimilar to the analysis result of the event included in the event message transmitted to the member of the temporary cluster. The sensor node that transmitted the cluster withdrawal message can be excluded from the members of this cluster.
また、本発明のセンサノードは、イベントを感知するセンサ手段と、センサ手段によりイベントが感知された場合に、電源の残存容量を検出する残存容量検出手段と、残存容量検出手段により検出された残存容量に応じて、残存容量が多いほど短い待機時間を設定する待機時間設定手段と、待機時間設定手段により設定された待機時間の経過中に、クラスタヘッドになることを宣言するクラスタヘッド宣言を受信しなかった場合に、センサ手段により感知されたイベントの種類および検出時間を含むクラスタヘッド宣言を他のセンサノードに対して同報配信するクラスタヘッド宣言配信手段と、自センサノードをクラスタヘッドとする仮クラスタに参加することを示す仮クラスタ参加メッセージを、クラスタヘッド宣言を受信した他のセンサノードから受信した場合に、当該仮クラスタ参加メッセージに対応する他のセンサノードを仮クラスタのメンバに登録する仮メンバ登録手段と、センサ手段により感知されたイベントの解析結果を含むイベントメッセージを、仮メンバ登録手段により登録されたメンバに対応する前記他のセンサノードに送信するイベントメッセージ送信手段と、自センサノードをクラスタヘッドとする本クラスタに参加することを示す本クラスタ参加メッセージを、イベントメッセージを受信した他のセンサノードから受信した場合に、当該本クラスタ参加メッセージに対応する他のセンサノードを本クラスタのメンバに登録する本メンバ登録手段と、を備えることを特徴とする。 The sensor node of the present invention includes a sensor means for sensing an event, a remaining capacity detecting means for detecting a remaining capacity of a power source when the event is sensed by the sensor means, and a remaining capacity detected by the remaining capacity detecting means. Depending on the capacity, the standby time setting means that sets the shorter standby time as the remaining capacity increases, and the cluster head declaration that declares that it will become the cluster head during the standby time set by the standby time setting means If not, the cluster head declaration delivery means for broadcasting the cluster head declaration including the type of event sensed by the sensor means and the detection time to other sensor nodes, and the own sensor node as the cluster head Other sensors that have received a cluster head declaration and a temporary cluster join message indicating participation in the temporary cluster A temporary member registration means for registering another sensor node corresponding to the temporary cluster participation message as a member of the temporary cluster, and an event message including an analysis result of the event detected by the sensor means, Event message transmission means for transmitting to the other sensor node corresponding to the member registered by the temporary member registration means, and this cluster participation message indicating participation in this cluster having the own sensor node as a cluster head, And a member registration means for registering another sensor node corresponding to the cluster join message as a member of the cluster when the sensor node receives it from another sensor node.
さらに、本発明のセンサノードは、イベントを感知するセンサ手段と、センサ手段によりイベントが感知された場合に、電源の残存容量を検出する残存容量検出手段と、残存容量検出手段により検出された残存容量に応じて、残存容量が多いほど短い待機時間を設定する待機時間設定手段と、待機時間設定手段により設定された待機時間の経過中に、クラスタヘッドになることを宣言するクラスタヘッド宣言を受信した場合に、クラスタヘッド宣言に含まれるイベントの種類および検出時間と、センサ手段により感知されたイベントの種類および検出時間とを比較して、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第1の判定手段と、第1の判定手段により、両イベントが類似関係にあると判定された場合に、クラスタヘッド宣言に対応する他のセンサノードをクラスタヘッドとする仮クラスタに参加することを示す仮クラスタ参加メッセージを、当該他のセンサノードに送信する仮クラスタ参加メッセージ送信手段と、他のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果を含むイベントメッセージを他のセンサノードから受信するイベントメッセージ受信手段と、イベントメッセージ受信手段により受信されたイベントメッセージに含まれるイベントの解析結果と、センサ手段により感知されたイベントの解析結果とを比較して、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第2の判定手段と、第2の判定手段により、両イベントが類似関係にあると判定された場合に、イベントメッセージに対応する他のセンサノードをクラスタヘッドとする本クラスタに参加することを示す本クラスタ参加メッセージを、当該他のセンサノードに送信する本クラスタ参加メッセージ送信手段と、を備えることを特徴とする。 Further, the sensor node of the present invention includes a sensor means for sensing an event, a remaining capacity detecting means for detecting a remaining capacity of a power source when the event is sensed by the sensor means, and a remaining capacity detected by the remaining capacity detecting means. Depending on the capacity, the standby time setting means that sets the shorter standby time as the remaining capacity increases, and the cluster head declaration that declares that it will become the cluster head during the standby time set by the standby time setting means In this case, the event type and detection time included in the cluster head declaration are compared with the event type and detection time sensed by the sensor means to determine whether the two events are in a similar relationship. When the first determination means and the first determination means determine that the two events are in a similar relationship, it corresponds to the cluster head declaration. Temporary cluster participation message transmitting means for transmitting a temporary cluster participation message indicating participation in a temporary cluster having another sensor node as a cluster head to the other sensor node, and analysis of an event sensed in the other sensor node An event message receiving means for receiving an event message including a result from another sensor node, an analysis result of an event included in the event message received by the event message receiving means, and an analysis result of an event detected by the sensor means In comparison, the second determination unit that determines whether or not both events are in a similar relationship and the second determination unit correspond to an event message when it is determined that the two events have a similar relationship. Participate in this cluster with other sensor nodes as cluster heads. The present cluster join message indicating, characterized in that it comprises the present cluster join message transmission means for transmitting to the other sensor node, the.
本発明に係るセンサネットワークシステム、クラスタ形成方法およびセンサノードによれば、センサデータを集約する際の処理効率を向上させるとともに、センサネットワーク内のトラフィック量や消費電力を低減させることができる。 According to the sensor network system, the cluster formation method, and the sensor node according to the present invention, it is possible to improve the processing efficiency when collecting the sensor data and reduce the traffic amount and power consumption in the sensor network.
以下、本発明に係るセンサネットワークシステム、クラスタ形成方法およびセンサノードの実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of a sensor network system, a cluster formation method, and a sensor node according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、センサネットワークシステムに属する複数のセンサノードによって形成されるクラスタの概念を説明するための図である。クラスタは、イベントを感知する複数のセンサノード10によって形成される。クラスタには、クラスタヘッドとして機能するセンサノード10aと、メンバとして機能するセンサノード10b〜10fとが含まれる。イベントとしては、例えば、机がたたかれた、人が移動した、部屋の明るさが変化した等の各種の現象が該当する。このようなクラスタを形成することによって、同一のクラスタに所属するセンサノード群で協働してイベントをセンシングさせることが可能となり、処理効率を向上させることができる。
FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of a cluster formed by a plurality of sensor nodes belonging to a sensor network system. A cluster is formed by a plurality of
図1に示すように、本実施形態におけるクラスタには、仮クラスタTと、本クラスタEとがある。仮クラスタTは、相関関係が高いと予想されるセンサノード群により形成される予備的なクラスタである。具体的に説明すると、例えば、あるセンサノードによって感知されたイベントの種類およびイベントの検出時間に基づいて、このイベントと類似関係にあるイベントを感知したセンサノード群により形成される。 As shown in FIG. 1, the cluster in this embodiment includes a temporary cluster T and a main cluster E. The temporary cluster T is a preliminary cluster formed by a group of sensor nodes expected to have a high correlation. More specifically, for example, based on the type of event sensed by a certain sensor node and the detection time of the event, it is formed by a group of sensor nodes that sense an event having a similar relationship with this event.
本クラスタEは、仮クラスタTを形成するセンサノード群のうち、実際に相関関係が高いと判定されたセンサノード群により形成される最終的なクラスタである。具体的に説明すると、仮クラスタTのクラスタヘッドで感知されたイベントのセンサデータを解析した結果に基づいて、この解析結果と類似関係にある解析結果を有するイベントを感知したセンサノード群により形成される。 This cluster E is a final cluster formed by sensor node groups that are actually determined to have a high correlation among the sensor node groups forming the temporary cluster T. More specifically, based on the result of analyzing the sensor data of the event sensed by the cluster head of the temporary cluster T, it is formed by a sensor node group that senses an event having an analysis result similar to this analysis result. The
このように、本願発明は、センサネットワーク内でクラスタを形成する際に、相関関係の高そうなセンサノード10群を段階的にクラスタリングしていく点に特徴がある。
As described above, the present invention is characterized in that, when forming a cluster in the sensor network, the
図1に示す仮クラスタTは、クラスタヘッドとして機能するセンサノード10aと、メンバとして機能するセンサノード10b〜10fとで形成されている。また、本クラスタEは、クラスタヘッドとして機能するセンサノード10aと、メンバとして機能するセンサノード10b〜10dとで形成されている。
The temporary cluster T shown in FIG. 1 is formed of
本実施形態においては、バッテリ(電源)の残存容量が最も多いセンサノード10aを、クラスタヘッドとして機能させている。これにより、残存容量が比較的少ないセンサノード10b〜10fをクラスタのメンバにすることができるため、メンバとなるセンサノード10b〜10fのバッテリ資源を節約させることができる。
In the present embodiment, the
次に、図2を参照して、センサネットワーク内でクラスタを形成するセンサノード10の機能構成について説明する。なお、センサノード10は、物理的には、例えば、CPU、クロック、メモリ、バッテリ、無線インターフェースおよびセンサを備えている。
Next, a functional configuration of the
図2に示すように、センサノード10は、センサ部11(センサ手段)と、残存容量検出部12(残存容量検出手段)と、時間管理部13(待機時間設定手段)と、モジュール選択部14と、解析結果生成部15と、メッセージ生成部16と、メッセージ送受信部17(クラスタヘッド宣言配信手段,クラスタヘッド受信手段,仮クラスタ参加メッセージ送信手段,イベントメッセージ送信手段,イベントメッセージ受信手段,本クラスタ参加メッセージ送信手段,本クラスタ脱退メッセージ送信手段)と、判定部18(第1の判定手段,第2の判定手段)と、メンバ管理部19(仮メンバ登録手段,本メンバ登録手段)と、を有する。各機能のうち、メンバ管理部19は、センサノード10がクラスタヘッドとして機能するときにのみ機能する。
As shown in FIG. 2, the
センサ部11は、センサノード10の周辺で発生したイベントを感知する。センサ部11は、感知したイベントが、自センサノード10において感知の対象となるイベントであると判定した場合に、このイベントに関するセンサデータをメモリに保存する。感知の対象となるイベントは、センサノード10ごとに任意に設定可能である。
The
残存容量検出部12は、感知対象となるイベントが感知された場合に、バッテリの残存容量を検出する。
The remaining
時間管理部13は、残存容量検出部12により検出された残存容量に応じて待機時間を設定する。具体的に説明すると、例えば、残存容量が多いほど短い待機時間を設定する。この場合には、バッテリの残存容量が少ないセンサノードほど、待機時間が長くなり、バッテリの残存容量が多いセンサノードほど、待機時間が短くなる。すなわち、バッテリの残存容量が最も多いセンサノードには、他のセンサノードに比べて最も短い待機時間が設定されることになる。また、時間管理部13は、例えば、イベントを検出したときの時間を取得する等、時間に関する処理を行う。
The
モジュール選択部14は、メモリに格納されているセンサデータを読み込む。モジュール選択部14は、センサデータに含まれるイベントの種類に対応させて予め登録されているモジュールを、モジュール群から選択する。モジュール選択部14により選択されるモジュールは、予めイベントの種類に対応させてメモリ内に記憶されている。ここで、イベントの種類は、感知対象となるイベントとそのイベントの状況を含めたものをいう。具体的には、例えば、机が所定回数たたかれた、人が所定の範囲を移動した、部屋の明るさが所定の照度の範囲内に変化した等が該当する。また、モジュールとしては、例えば、センサデータを高速フーリエ変換するアプリケーション等が該当する。 The module selection unit 14 reads sensor data stored in the memory. The module selection unit 14 selects a module registered in advance corresponding to the type of event included in the sensor data from the module group. The module selected by the module selection unit 14 is stored in advance in the memory in association with the type of event. Here, the type of event means an event including an event to be sensed and the status of the event. Specifically, for example, a desk is struck a predetermined number of times, a person has moved within a predetermined range, or the brightness of a room has changed within a predetermined illuminance range. The module corresponds to, for example, an application that performs fast Fourier transform on sensor data.
解析結果生成部15は、モジュール選択部14により選択されたモジュールを実行することにより、センサデータを解析して、解析結果を生成する。解析結果としては、例えば、高速フーリエ変換された後のセンサデータ等が該当する。
The analysis
メッセージ生成部16は、他のセンサノードとの間でやりとりされる各種のメッセージを生成する。メッセージとしては、例えば、クラスタヘッド宣言、イベントメッセージ、参加メッセージ、脱退メッセージがある。
The
クラスタヘッド宣言は、クラスタヘッドになることを宣言するためのメッセージである。クラスタヘッド宣言には、例えば、クラスタヘッドとなるセンサノードの識別ID、このセンサノードで感知されたイベントの種類およびそのイベントの検出時間が含まれる。 The cluster head declaration is a message for declaring becoming a cluster head. The cluster head declaration includes, for example, the identification ID of the sensor node that is the cluster head, the type of event sensed by this sensor node, and the detection time of the event.
イベントメッセージは、クラスタヘッドであるセンサノードから、自クラスタにメンバ登録されているセンサノード宛に送信されるメッセージである。イベントメッセージには、例えば、クラスタヘッドであるセンサノードの識別ID、クラスタヘッドであるセンサノードで感知されたイベントの種類およびそのセンサデータを解析した解析結果が含まれる。 The event message is a message transmitted from the sensor node which is the cluster head to the sensor node registered as a member in the own cluster. The event message includes, for example, the identification ID of the sensor node that is the cluster head, the type of event detected by the sensor node that is the cluster head, and the analysis result obtained by analyzing the sensor data.
参加メッセージは、仮クラスタまたは本クラスタに参加することを示すためのメッセージである。参加メッセージには、例えば、メンバとなるセンサノードの識別IDが含まれる。 The participation message is a message for indicating participation in the temporary cluster or the main cluster. The participation message includes, for example, an identification ID of a sensor node that is a member.
脱退メッセージは、現在所属している仮クラスタまたは本クラスタから脱退することを示すためのメッセージである。脱退メッセージには、例えば、メンバであるセンサノードの識別IDが含まれる。 The withdrawal message is a message for indicating withdrawal from the temporary cluster or the current cluster to which the current membership belongs. The withdrawal message includes, for example, an identification ID of a sensor node that is a member.
メッセージ送受信部17は、他のセンサノードとの間でやりとりされる各種のメッセージを送信または受信する。
The message transmission /
判定部18は、各種の判定を行う。本実施形態において行われる各種の判定を以下に例示する。
The
判定部18は、クラスタヘッド宣言に含まれるイベントの種類およびイベントの検出時間と、センサ部11により感知されたイベントの種類およびイベントの検出時間とを比較して、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する。また、判定部18は、メッセージ送受信部17により受信されたイベントメッセージに含まれるイベントの解析結果と、解析結果生成部15により生成されたイベントの解析結果とを比較して、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する。ここで、類似関係にあるか否かの判定基準は、オペレータ側で任意に設定できる。例えば、比較対象となる各項目(例えば、イベントの種類、イベントの検出時間、イベントの解析結果)のデータ値を、類似するグループごとにコード化することとしてもよい。この場合には、各データ値に対応するコードを比較することによって類似関係にあるか否かを判定することができる。
The
また、判定部18は、クラスタヘッド宣言またはイベントメッセージが受信された場合に、これらのメッセージを送信したセンサノードが、現在自センサノードが所属しているクラスタのクラスタヘッドであるか否かを判定する。この判定の結果に応じて、参加メッセージまたは脱退メッセージが返信される。なお、この判定は、既にメンバとして何れかのクラスタに所属している場合にのみ実行されるものであり、何れのクラスタにも所属していない場合には実行されない。
Further, when the cluster head declaration or the event message is received, the
また、判定部18は、モジュール選択部14により選択されたモジュールが、前回のイベント処理時のモジュールと同一であり、かつ、現在メンバ登録されているセンサノードが、前回のイベント処理時にメンバ登録されていたセンサノードと同一であるか否かを判定する。この判定結果に応じて、イベントメッセージを送信するか否かが決定される。なお、この判定は、最初に本クラスタが形成される場合、すなわち、まだこの本クラスタでイベント処理が行われていない場合には、判定結果がNOとなる。
Further, the
メンバ管理部19は、参加メッセージを送信してきたセンサノードを、仮クラスタまたは本クラスタのメンバに登録する。また、メンバ管理部19は、脱退メッセージを送信してきたセンサノードを、仮クラスタまたは本クラスタのメンバから削除する。
The
次に、図3〜図6を参照して、本実施形態におけるセンサノード10の動作について説明する。図3および図4は、仮クラスタTを形成する際におけるセンサノード10の動作を説明するためのフローチャートである。図3は、クラスタヘッドとして機能する際のセンサノード10の動作であり、図4は、メンバとして機能する際のセンサノード10の動作である。図5および図6は、本クラスタEを形成する際におけるセンサノード10の動作を説明するためのフローチャートである。図5は、クラスタヘッドとして機能する際のセンサノード10の動作であり、図6は、メンバとして機能する際のセンサノード10の動作である。
Next, the operation of the
まず、図3を参照して、仮クラスタT形成時にクラスタヘッドとして機能するセンサノード10の動作について説明する。図3に示すように、センサノード10のセンサ部11は、センサノード10の周辺で発生したイベントを感知する(ステップS11)。センサ部11は、感知したイベントが、感知の対象となるイベントであるか否かを判定する(ステップS12)。
First, the operation of the
センサ部11は、感知したイベントが感知の対象となるイベントであると判定した場合(ステップS12;YES)に、このイベントに関するセンサデータをメモリに保存する(ステップS13)。
When the
次に、残存容量検出部12は、バッテリの残存容量を検出する(ステップS14)。
Next, the remaining
次に、時間管理部13は、残存容量検出部12により検出された残存容量に応じて、残存容量が多いほど短い待機時間を設定し、待機を開始する(ステップS15)。この待機中に、他のセンサノードによって配信されたクラスタヘッド宣言を受信した場合(ステップS16;YES)には、後述するメンバとして機能する際の動作(図4参照)に処理を移行する(ステップS17)。
Next, the
一方、待機中に、クラスタヘッド宣言が受信されなかった場合(ステップS16;NO)に、メッセージ生成部16は、自センサノード10をクラスタヘッドとするクラスタヘッド宣言を生成する(ステップS18)。メッセージ送受信部17は、生成されたクラスタヘッド宣言を他のセンサノードに対して同報配信する(ステップS19)。そして、所定時間の待機を開始する(ステップS20)。
On the other hand, when the cluster head declaration is not received during standby (step S16; NO), the
この待機中に、他のセンサノードによって送信された参加メッセージを受信した場合(ステップS21;YES)に、メンバ管理部19は、参加メッセージを送信してきたセンサノードを仮クラスタTのメンバに登録する(ステップS22)。
During this standby, when a participation message transmitted by another sensor node is received (step S21; YES), the
また、ステップS20における待機中に、他のセンサノードによって送信された脱退メッセージを受信した場合(ステップS23;YES)に、メンバ管理部19は、脱退メッセージを送信してきたセンサノードを仮クラスタTのメンバから削除する(ステップS24)。
Further, when the withdrawal message transmitted by another sensor node is received during the standby in step S20 (step S23; YES), the
次に、図4を参照して、仮クラスタT形成時にメンバとして機能するセンサノード10の動作について説明する。図4に示すように、センサノード10のメッセージ送受信部17によって、クラスタヘッド宣言が受信された場合(ステップS31)に、判定部18は、このクラスタヘッド宣言に含まれるイベントの種類およびイベントの検出時間と、センサ部11により感知されたイベントの種類およびイベントの検出時間とを比較して、両イベントが類似関係にあるか否かを判定する(ステップS32)。
Next, the operation of the
この判定がYESである場合(ステップS32;YES)に、判定部18は、クラスタヘッド宣言を配信したセンサノードが、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッドであるか否かを判定する(ステップS33)。この判定がNOである場合(ステップS33;NO)に、メッセージ送受信部17は、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッド宛に、脱退メッセージを送信する(ステップS34)。次に、メッセージ送受信部17は、クラスタヘッド宣言を配信したセンサノード宛に参加メッセージを返信する(ステップS35)。一方、ステップS33において、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッドから配信されたクラスタヘッド宣言であると判定された場合(ステップS33;YES)には、上述したステップS35に処理を移行する。
If this determination is YES (step S32; YES), the
一方、ステップS32において、両イベントが非類似関係にあると判定された場合(ステップS32;NO)に、判定部18は、クラスタヘッド宣言を配信したセンサノードが、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッドであるか否かを判定する(ステップS36)。この判定がYESである場合(ステップS36;YES)に、メッセージ送受信部17は、クラスタヘッド宣言を配信したセンサノード、つまり、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッド宛に、脱退メッセージを返信する(ステップS37)。
On the other hand, if it is determined in step S32 that the two events are in a dissimilar relationship (step S32; NO), the
このようにして、バッテリの残存容量が最も多いセンサノードをクラスタヘッドとして、このクラスタヘッドにおいて感知されたイベントの種類および検出時間と類似関係にあるイベントの種類および検出時間を感知した他のセンサノードを、仮クラスタのメンバとすることができる。 In this way, the sensor node with the largest remaining battery capacity is used as the cluster head, and the other sensor nodes that sense the event type and detection time that are similar to the event type and detection time sensed in this cluster head. Can be members of a temporary cluster.
次に、図5を参照して、本クラスタE形成時にクラスタヘッドとして機能するセンサノード10の動作について説明する。図5に示すように、仮クラスタTのクラスタヘッドとして機能するセンサノード10のモジュール選択部14は、メモリに格納されているセンサデータを読み込む(ステップS41)。モジュール選択部14は、センサデータに含まれるイベントの種類に対応させて予め登録されているモジュールを、モジュール群から選択する(ステップS42)。
Next, the operation of the
次に、判定部18は、モジュール選択部14により選択されたモジュールが、前回のイベント処理時のモジュールと同一であり、かつ、現在メンバ登録されているセンサノードが、前回のイベント処理時にメンバ登録されていたセンサノードと同一であるか否かを判定する(ステップS43)。この判定がYESである場合(ステップS43;YES)には、このまま継続してイベント処理が行われる(ステップS44)。
Next, the
一方、ステップS43における判定がNOである場合(ステップS43;NO)に、解析結果生成部15は、モジュール選択部14により選択されたモジュールを実行してセンサデータを解析し、解析結果を生成する(ステップS45)。
On the other hand, when the determination in step S43 is NO (step S43; NO), the analysis
次に、メッセージ生成部16は、解析結果を含むイベントメッセージを生成する(ステップS46)。メッセージ送受信部17は、生成されたイベントメッセージを現在メンバ登録されているセンサノードに送信する(ステップS47)。そして、所定時間の待機を開始する(ステップS48)。
Next, the
この待機中に、他のセンサノードによって送信された参加メッセージを受信した場合(ステップS49;YES)に、メンバ管理部19は、参加メッセージを送信してきたセンサノードを本クラスタEのメンバに登録する(ステップS50)。
During this standby, when a participation message transmitted by another sensor node is received (step S49; YES), the
また、ステップS47における待機中に、他のセンサノードによって送信された脱退メッセージを受信した場合(ステップS51;YES)に、メンバ管理部19は、脱退メッセージを送信してきたセンサノードを本クラスタEのメンバから削除する(ステップS52)。
Further, when the withdrawal message transmitted by another sensor node is received during the standby in step S47 (step S51; YES), the
次に、図6を参照して、本クラスタE形成時にメンバとして機能するセンサノード10の動作について説明する。図6に示すように、センサノード10のメッセージ送受信部17によって、イベントメッセージが受信された場合(ステップS61)に、モジュール選択部14は、メモリに格納されているセンサデータを読み込む(ステップS62)。
Next, the operation of the
次に、モジュール選択部14は、センサデータに含まれるイベントの種類に対応させて予め登録されているモジュールを、モジュール群から選択する(ステップS63)。解析結果生成部15は、モジュール選択部14により選択されたモジュールを実行してセンサデータを解析し、解析結果を生成する(ステップS64)。
Next, the module selection unit 14 selects a module registered in advance corresponding to the type of event included in the sensor data from the module group (step S63). The analysis
次に、判定部18は、イベントメッセージに含まれる解析結果と、解析結果生成部15により生成された解析結果とを比較して、両解析結果が類似関係にあるか否かを判定する(ステップS65)。
Next, the
この判定がYESである場合(ステップS65;YES)に、判定部18は、イベントメッセージを送信したセンサノードが、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッドであるか否かを判定する(ステップS66)。この判定がNOである場合(ステップS66;NO)に、メッセージ送受信部17は、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッド宛に、脱退メッセージを送信する(ステップS67)。次に、メッセージ送受信部17は、イベントメッセージを送信したセンサノード宛に参加メッセージを返信する(ステップS68)。一方、ステップS66において、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッドから送信されたイベントメッセージであると判定された場合(ステップS66;YES)には、上述したステップS68に処理を移行する。
When this determination is YES (step S65; YES), the
一方、ステップS65において、両解析結果が非類似関係にあると判定された場合(ステップS65;NO)に、判定部18は、イベントメッセージを送信したセンサノードが、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッドであるか否かを判定する(ステップS69)。この判定がYESである場合(ステップS69;YES)に、メッセージ送受信部17は、イベントメッセージを送信したセンサノード、つまり、現在自センサノード10が所属しているクラスタのクラスタヘッド宛に、脱退メッセージを返信する(ステップS70)。
On the other hand, when it is determined in step S65 that the two analysis results are in a dissimilar relationship (step S65; NO), the
このようにして、仮クラスタTのクラスタヘッドにおいて解析された解析結果と類似関係にある解析結果を有する仮クラスタTのメンバを、本クラスタEのメンバとすることができる。 In this way, a member of the temporary cluster T having an analysis result similar to the analysis result analyzed at the cluster head of the temporary cluster T can be a member of the main cluster E.
以上のように、本実施形態におけるセンサネットワークシステム、クラスタ形成方法およびセンサノードによれば、イベントの種類および検出時間に基づいて、これらが類似関係にあるセンサノード群を割り出しているため、相関関係が比較的高いと推定されるセンサノード群により仮クラスタを形成させることができる。また、より厳密に相関関係を判定することができるイベントの解析結果に基づいて、この解析結果が類似関係にあるノードセンサ群を、仮クラスタを形成するセンサノード群の中から割り出しているため、相関関係の高いセンサノード群によって本クラスタを形成させることができる。これにより、センサデータを集約する際の処理効率を向上させるとともに、センサネットワーク内のトラフィック量や消費電力を低減させることができる。 As described above, according to the sensor network system, the cluster formation method, and the sensor node in the present embodiment, since the sensor node group having a similar relationship is determined based on the type of event and the detection time, the correlation is determined. A temporary cluster can be formed by sensor node groups that are estimated to be relatively high. In addition, based on the analysis result of the event that can determine the correlation more strictly, the node sensor group in which the analysis result is similar is determined from the sensor node group that forms the temporary cluster, This cluster can be formed by a group of sensor nodes having a high correlation. Thereby, while improving the processing efficiency at the time of collecting sensor data, the amount of traffic and power consumption in a sensor network can be reduced.
10・・・センサノード、11・・・センサ部、12・・・残存容量検出部、13・・・時間管理部、14・・・モジュール選択部、15・・・解析結果生成部、16・・・メッセージ生成部、17・・・メッセージ送受信部、18・・・判定部、19・・・メンバ管理部、E・・・本クラスタ、T・・・仮クラスタ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記他のセンサノードが、
前記他のセンサノードおよび前記一のセンサノードにおいて感知されたイベントの種類および検出時間に基づいて、前記両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第1の判定手段と、
前記他のセンサノードおよび前記一のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果に基づいて、前記両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第2の判定手段と、を備え、
前記一のセンサノードが、
前記第1の判定手段によって前記両イベントが類似関係にあると判定された前記他のセンサノードを、仮クラスタのメンバに登録する仮メンバ登録手段と、
前記仮クラスタに登録された前記他のセンサノードであり、かつ、前記第2の判定手段によって前記両イベントが類似関係にあると判定された前記他のセンサノードを、本クラスタのメンバに登録する本メンバ登録手段と、を備える
ことを特徴とするセンサネットワークシステム。 A sensor network system having a cluster formed by one sensor node serving as a cluster head and another sensor node serving as a member,
The other sensor node is
First determination means for determining whether or not the two events are in a similar relationship based on a type and detection time of the event sensed in the other sensor node and the one sensor node;
Second determination means for determining whether or not the two events are in a similar relationship based on an analysis result of the event sensed in the other sensor node and the one sensor node,
The one sensor node is
Temporary member registration means for registering the other sensor node, which is determined by the first determination means as having a similar relationship, to a member of a temporary cluster;
The other sensor node that is registered in the temporary cluster and has been determined by the second determination means that the two events have a similar relationship is registered as a member of the cluster. A sensor network system comprising: a member registration means;
前記イベントが感知されたときの電源の残存容量が多いほど短く設定される待機時間が経過した後に、当該感知されたイベントの種類および検出時間を含むクラスタヘッド宣言を配信するクラスタヘッド宣言配信手段を、さらに備えることを特徴とする請求項1記載のセンサネットワークシステム。 The one sensor node is
Cluster head declaration distribution means for distributing a cluster head declaration including the type and detection time of the detected event after a standby time set shorter as the remaining capacity of the power supply when the event is detected increases. The sensor network system according to claim 1, further comprising:
前記クラスタヘッド宣言を受信するクラスタヘッド受信手段と、
前記第1の判定手段によって前記両イベントが類似関係にあると判定された場合に、前記クラスタヘッド宣言を配信した前記一のセンサノードをクラスタヘッドとする仮クラスタに参加することを示す仮クラスタ参加メッセージを、前記一のセンサノードに送信する仮クラスタ参加メッセージ送信手段と、をさらに備え、
前記第1の判定手段は、前記他のセンサノードにおいて感知されたイベントの種類および検出時間と、前記受信された前記クラスタヘッド宣言に含まれるイベントの種類および検出時間とを比較することにより、前記両イベントが類似関係にあるか否かを判定し、
前記仮メンバ登録手段は、前記仮クラスタ参加メッセージに対応する前記他のセンサノードを、前記仮クラスタのメンバに登録する
ことを特徴とする請求項2記載のセンサネットワークシステム。 The other sensor node is
Cluster head receiving means for receiving the cluster head declaration;
Temporary cluster participation indicating that when the first determination means determines that the two events are in a similar relationship, the first sensor node that has distributed the cluster head declaration participates in a temporary cluster having the cluster head as a cluster head Provisional cluster participation message transmission means for transmitting a message to the one sensor node;
The first determination means compares the event type and the detection time detected in the other sensor node with the event type and the detection time included in the received cluster head declaration. Determine if both events are similar,
The sensor network system according to claim 2, wherein the temporary member registration unit registers the other sensor node corresponding to the temporary cluster join message with a member of the temporary cluster.
前記一のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果を含むイベントメッセージを、前記仮クラスタのメンバに登録された前記他のセンサノードに送信するイベントメッセージ送信手段をさらに備え、
前記他のセンサノードが、
前記イベントメッセージを受信するイベントメッセージ受信手段と、
前記第2の判定手段によって前記両イベントが類似関係にあると判定された場合に、前記イベントメッセージを送信した前記一のセンサノードをクラスタヘッドとする前記本クラスタに参加することを示す本クラスタ参加メッセージを、前記一のセンサノードに送信する本クラスタ参加メッセージ送信手段と、をさらに備え、
前記第2の判定手段は、前記他のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果と、前記受信された前記イベントメッセージに含まれる前記イベントの解析結果とを比較することにより、前記両イベントが類似関係にあるか否かを判定し、
前記本メンバ登録手段は、前記本クラスタ参加メッセージに対応する前記他のセンサノードを、前記本クラスタのメンバに登録する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のセンサネットワークシステム。 The one sensor node is
Event message transmission means for transmitting an event message including an analysis result of an event detected in the one sensor node to the other sensor node registered in the temporary cluster member,
The other sensor node is
Event message receiving means for receiving the event message;
When the second determination means determines that the two events are in a similar relationship, the main cluster participation indicating that the first sensor node that transmitted the event message is to participate in the main cluster as a cluster head A cluster participation message transmitting means for transmitting a message to the one sensor node;
The second determination unit compares the analysis result of the event sensed in the other sensor node with the analysis result of the event included in the received event message, so that the two events are similar to each other. Determine if they are in a relationship,
The sensor network according to any one of claims 1 to 3, wherein the main member registration unit registers the other sensor node corresponding to the main cluster participation message with a member of the main cluster. system.
前記第2の判定手段によって前記両イベントが非類似関係にあると判定された場合に、前記イベントメッセージを送信した前記一のセンサノードをクラスタヘッドとする前記本クラスタから脱退することを示す本クラスタ脱退メッセージを、前記一のセンサノードに送信する本クラスタ脱退メッセージ送信手段をさらに備え、
前記本メンバ登録手段は、前記本クラスタ脱退メッセージに対応する前記他のセンサノードを、前記本クラスタのメンバから削除する
ことを特徴とする請求項4記載のセンサネットワークシステム。 The other sensor node is
A main cluster indicating that when the second determination means determines that the two events are in a dissimilar relationship, the first sensor node that has transmitted the event message leaves the main cluster as a cluster head. This cluster withdrawal message transmission means for transmitting a withdrawal message to the one sensor node;
5. The sensor network system according to claim 4, wherein the member registration unit deletes the other sensor node corresponding to the cluster withdrawal message from the members of the cluster.
前記他のセンサノードが、当該他のセンサノードおよび前記一のセンサノードにおいて感知されたイベントの種類および検出時間に基づいて、前記両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第1の判定ステップと、
前記一のセンサノードが、前記第1の判定ステップにおいて前記両イベントが類似関係にあると判定された前記他のセンサノードを、仮クラスタのメンバに登録する仮メンバ登録ステップと、
前記仮クラスタのメンバに登録された前記他のセンサノードが、当該他のセンサノードおよび前記一のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果に基づいて、前記両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第2の判定ステップと、
前記一のセンサノードが、前記第2の判定ステップにおいて前記両イベントが類似関係にあると判定された前記他のセンサノードを、本クラスタのメンバに登録する本メンバ登録ステップと、
を備えることを特徴とするクラスタ形成方法。 A method of forming a cluster having one sensor node as a cluster head and another sensor node as a member,
A first determination in which the other sensor node determines whether or not the two events are in a similar relationship based on a type and a detection time of the event sensed in the other sensor node and the one sensor node. Steps,
A temporary member registration step in which the one sensor node registers the other sensor node, in which the two events are determined to have a similar relationship in the first determination step, as a member of a temporary cluster;
Whether or not the other sensor node registered as a member of the temporary cluster has a similar relationship based on the analysis result of the event sensed by the other sensor node and the one sensor node A second determination step for determining
The member registration step of registering the other sensor node, in which the one sensor node is determined to have the similar relationship in the second determination step, as a member of the cluster;
A cluster forming method comprising:
前記センサ手段によりイベントが感知された場合に、電源の残存容量を検出する残存容量検出手段と、
前記残存容量検出手段により検出された残存容量に応じて、前記残存容量が多いほど短い待機時間を設定する待機時間設定手段と、
前記待機時間設定手段により設定された待機時間の経過中に、クラスタヘッドになることを宣言するクラスタヘッド宣言を受信しなかった場合に、前記センサ手段により感知されたイベントの種類および検出時間を含む前記クラスタヘッド宣言を他のセンサノードに対して同報配信するクラスタヘッド宣言配信手段と、
自センサノードをクラスタヘッドとする仮クラスタに参加することを示す仮クラスタ参加メッセージを、前記クラスタヘッド宣言を受信した前記他のセンサノードから受信した場合に、当該仮クラスタ参加メッセージに対応する前記他のセンサノードを仮クラスタのメンバに登録する仮メンバ登録手段と、
前記センサ手段により感知されたイベントの解析結果を含むイベントメッセージを、前記仮メンバ登録手段により登録されたメンバに対応する前記他のセンサノードに送信するイベントメッセージ送信手段と、
自センサノードをクラスタヘッドとする本クラスタに参加することを示す本クラスタ参加メッセージを、前記イベントメッセージを受信した前記他のセンサノードから受信した場合に、当該本クラスタ参加メッセージに対応する前記他のセンサノードを本クラスタのメンバに登録する本メンバ登録手段と、
を備えることを特徴とするセンサノード。 Sensor means for sensing events;
A remaining capacity detecting means for detecting a remaining capacity of a power source when an event is sensed by the sensor means;
In accordance with the remaining capacity detected by the remaining capacity detecting means, a standby time setting means for setting a shorter waiting time as the remaining capacity increases,
If the cluster head declaration that declares to become a cluster head is not received during the elapse of the standby time set by the standby time setting means, the event type sensed by the sensor means and the detection time are included. Cluster head declaration delivery means for broadcasting the cluster head declaration to other sensor nodes;
When the temporary cluster participation message indicating participation in the temporary cluster having the own sensor node as the cluster head is received from the other sensor node that has received the cluster head declaration, the other corresponding to the temporary cluster participation message Temporary member registration means for registering the sensor node as a temporary cluster member;
Event message transmission means for transmitting an event message including an analysis result of the event detected by the sensor means to the other sensor node corresponding to the member registered by the temporary member registration means;
When the present cluster join message indicating participation in the present cluster having the own sensor node as a cluster head is received from the other sensor node that has received the event message, the other cluster corresponding to the present cluster join message is received. Member registration means for registering sensor nodes as members of the cluster;
A sensor node comprising:
前記センサ手段によりイベントが感知された場合に、電源の残存容量を検出する残存容量検出手段と、
前記残存容量検出手段により検出された残存容量に応じて、前記残存容量が多いほど短い待機時間を設定する待機時間設定手段と、
前記待機時間設定手段により設定された待機時間の経過中に、クラスタヘッドになることを宣言するクラスタヘッド宣言を受信した場合に、前記クラスタヘッド宣言に含まれるイベントの種類および検出時間と、前記センサ手段により感知されたイベントの種類および検出時間とを比較して、前記両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第1の判定手段と、
前記第1の判定手段により、前記両イベントが類似関係にあると判定された場合に、前記クラスタヘッド宣言に対応する他のセンサノードをクラスタヘッドとする仮クラスタに参加することを示す仮クラスタ参加メッセージを、当該他のセンサノードに送信する仮クラスタ参加メッセージ送信手段と、
前記他のセンサノードにおいて感知されたイベントの解析結果を含むイベントメッセージを他のセンサノードから受信するイベントメッセージ受信手段と、
前記イベントメッセージ受信手段により受信された前記イベントメッセージに含まれるイベントの解析結果と、前記センサ手段により感知されたイベントの解析結果とを比較して、前記両イベントが類似関係にあるか否かを判定する第2の判定手段と、
前記第2の判定手段により、前記両イベントが類似関係にあると判定された場合に、前記イベントメッセージに対応する他のセンサノードをクラスタヘッドとする本クラスタに参加することを示す本クラスタ参加メッセージを、当該他のセンサノードに送信する本クラスタ参加メッセージ送信手段と、
を備えることを特徴とするセンサノード。 Sensor means for sensing events;
A remaining capacity detecting means for detecting a remaining capacity of a power source when an event is sensed by the sensor means;
In accordance with the remaining capacity detected by the remaining capacity detecting means, a waiting time setting means for setting a shorter waiting time as the remaining capacity increases,
When a cluster head declaration that declares to become a cluster head is received during the elapse of the standby time set by the standby time setting means, the event type and detection time included in the cluster head declaration, and the sensor A first determination means for comparing the type and detection time of the event sensed by the means to determine whether or not the two events are in a similar relationship;
Temporary cluster participation indicating that when the first determination unit determines that the two events are in a similar relationship, the first determination unit participates in a temporary cluster having another sensor node corresponding to the cluster head declaration as a cluster head. A temporary cluster participation message transmission means for transmitting a message to the other sensor node;
Event message receiving means for receiving an event message including an analysis result of an event sensed in the other sensor node from another sensor node;
By comparing the analysis result of the event included in the event message received by the event message receiving means with the analysis result of the event sensed by the sensor means, it is determined whether or not the two events are in a similar relationship. A second determination means for determining;
This cluster participation message indicating that, when it is determined by the second determination means that the two events are in a similar relationship, the second sensor means participates in the cluster having another sensor node corresponding to the event message as a cluster head. The cluster participation message transmission means for transmitting the message to the other sensor node;
A sensor node comprising:
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