JP2007097358A - Information collecting device and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサノードの近傍を移動ノードを巡回させてセンサノードの測定データを収集する情報収集装置及び方法に関する。 The present invention relates to an information collection apparatus and method for collecting measurement data of a sensor node by circulating around a mobile node in the vicinity of the sensor node.
MEMS(Micro Electro Mechanical System)を利用した半導体チップ型の超小型センサ技術やRF-ID(Radio Frequency Identification )を利用した近距離無線による通信技術、さらには、信号処理技術、ネットワーク技術、データベース技術等を応用して、広範にセンサを配置して近距離無線によりネットワーク接続し、データを収集するネットワークセンシング技術が研究され一部では実証試験も行われている。こうしたネットワークセンシングにおいては、アドホックなネットワークにおいてマルチホップ等の技術を用いて如何に散在するセンサの測定データを収集するかといったテーマが主たる研究対象となっている。 Semiconductor chip-type micro sensor technology using MEMS (Micro Electro Mechanical System), short-range wireless communication technology using RF-ID (Radio Frequency Identification), signal processing technology, network technology, database technology, etc. The network sensing technology that collects data by collecting sensors widely and connecting to the network by short-range wireless has been studied and some demonstration tests have been conducted. In such network sensing, a theme of how to collect measurement data of scattered sensors using a technique such as multi-hop in an ad hoc network is a main research target.
一方、センサノードのエネルギー供給方法も課題ではあるが、ほとんどの場合、バッテリ(一次電池)利用を前提とし、低消費電力化によって如何にバッテリ寿命を延ばすかが主な研究テーマとなっている。すなわち、バッテリ交換頻度を下げることが重要な研究テーマとなっている。ここで、エネルギーの伝達方法として、充電部側の電磁誘導コイルから受電部側の受電コイルへ電動誘導によって電力伝送を行うようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、ネットワークセンシングにおいて、広範に散在したセンサノードのバッテリが寿命となったときに交換する作業は当然ながら膨大な労力を要する作業となるうえ、大量の使用済みバッテリという廃棄物が発生する問題がある。また、太陽光や風などの自然エネルギー、温度差、振動といった物理現象を利用して、センサノードが設置されたその場で発電を行うことも、バッテリによる動作を補完する技術としてある程度利用されてはいるが、その発電原理に応じた特定の環境条件が成立することを前提としており、常に確実に動作する保証がない。例えば、太陽光ならある程度の日射量の存在が必要であり、日射量が不足する場合には確実に動作する保証がない。 However, in network sensing, the replacement work when the batteries of widely distributed sensor nodes have reached the end of their lives naturally requires a lot of labor, and there is a problem that waste of a large amount of used batteries is generated. is there. In addition, generating electricity on the spot where sensor nodes are installed using natural energy such as sunlight and wind, temperature differences, and vibrations is also used to some extent as a technology to supplement battery operation. However, it is premised that a specific environmental condition corresponding to the power generation principle is established, and there is no guarantee that it always operates reliably. For example, in the case of sunlight, it is necessary to have a certain amount of solar radiation, and there is no guarantee that it will operate reliably when the solar radiation amount is insufficient.
本発明の目的は、バッテリ交換作業を必要とせずに、広範に配置されたセンサノードへの比較的容易で確実なエネルギー供給とそれによる確実な測定データ収集を実現できる情報収集装置及び方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an information collection apparatus and method capable of realizing relatively easy and reliable energy supply to a wide range of sensor nodes and reliable measurement data collection without requiring battery replacement work. It is to be.
本発明の情報収集装置は、測定データを記憶するセンサノードと、前記センサノードの近傍を経由して巡回しながらデータ送受信手段により各センサの測定データの収集を行う移動ノードとを備え、前記移動ノードは、エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段を有し、前記エネルギー蓄積手段から前記センサノードに供給するエネルギー供給手段を備えたことを特徴とする。 An information collecting apparatus according to the present invention includes a sensor node that stores measurement data, and a mobile node that collects measurement data of each sensor by a data transmission / reception unit while circulating through the vicinity of the sensor node. The node has energy storage means for storing energy, and has energy supply means for supplying energy from the energy storage means to the sensor node.
また、本発明の情報収集方法は、情報収集装置の移動ノードを、分散配置された複数のセンサノードの近傍を順次移動し、情報収集装置のセンサノードの各センサが保有しているデータの収集と各センサの動作用エネルギー源へのエネルギー供給とを行うことを特徴とする。 In addition, the information collection method of the present invention sequentially moves the mobile node of the information collection device in the vicinity of a plurality of distributed sensor nodes, and collects data held by each sensor of the sensor node of the information collection device. And energy supply to the energy source for operation of each sensor.
本発明によれば、移動ノードとセンサノードとを近接させた際に移動ノードのエネルギー蓄積手段からセンサノードにエネルギーを供給できるので、バッテリ交換作業を必要とせずに、広範に配置されたセンサノードへの比較的容易で確実なエネルギー供給とそれによる確実な測定データ収集を実現できる。 According to the present invention, when the mobile node and the sensor node are brought close to each other, energy can be supplied from the energy storage means of the mobile node to the sensor node. Therefore, the sensor nodes arranged in a wide range without requiring battery replacement work. Relatively easy and reliable energy supply and reliable measurement data collection can be realized.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の実施の形態に係わる情報収集装置の構成図である。図1では、プラントの日常点検のために随所に配置したセンサのデータを収集するシステムの概要を示している。プラントの測定すべき対象物に付加されたセンサノード11a、11b、11cには、それぞれセンサ12a、12b、12cが設けられ、センサ12a、12b、12cで計測された計測データが図示省略の半導体チップの記憶部に記憶されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an information collecting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an outline of a system that collects data of sensors arranged everywhere for daily inspection of a plant.
移動ノード13は、基地局14から定められた経路(巡回ルート)15を通ってセンサノード11a〜11cの近傍を経由して巡回しながら、各センサ12a〜12cの測定データの収集を行うとともに、センサノード11a〜11cにエネルギーを供給し、再び基地局に戻る。図1では、移動可能な移動ノード13は自律移動可能なロボットの場合を示しているが、人間が携帯する可搬型機器であってもよい。
The
図2は、本発明の実施の形態に係わる情報収集装置の動作を示すフローチャートである。移動ノード13は、通常は基地局14に待機しており、移動ノード13自身のエネルギー蓄積手段に十分な充電を行っている。エネルギー蓄積手段は、二次電池または電気二重層コンデンサ(以下キャパシタという)等から成るものであり、センサノード11a〜11cの電源に比較して十分大きい容量を持つものである。そして、決められた巡回開始時刻(例えば夜間0時など)になると図2のフローを開始する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the information collecting apparatus according to the embodiment of the present invention. The
自身のエネルギー蓄積手段が充電されていることを確認し(S1)、エネルギー蓄積手段が充電されていないときは充電が終わるまで待機する(S2)。充電が確認されるとNの初期値として「1」をセットし(S3)、規定の巡回ルートに従い、最初(N=1番目)のセンサノード11aに接近する(S4)。最初のセンサノード11aの近傍(ある一定値以下の距離)に到達するとそのセンサノード11aのセンサ12aとの無線通信が可能となる。
It is confirmed that its own energy storage means is charged (S1), and when the energy storage means is not charged, it waits until charging is completed (S2). When charging is confirmed, “1” is set as an initial value of N (S3), and the first (N = 1)
そこで、まずセンサ12aに対してその保有している測定データを要求し(S5)、これを受信して移動ノード13内の記憶部に格納する(S6)。その後、センサ12aに対して充電が必要か否かをやはり無線通信によって問合わせ(S7)、充電が必要であるか否かを判定する(S8)。そして、必要であればセンサ12aに対してエネルギー供給の準備を行い(S9)、準備ができ次第エネルギー供給を行う(S10)。センサ12aへの充電が完了すると(S11)、次のセンサノード11bへと向かい同様の作業を繰り返すために、Nに「1」を加算した値をセットする(S12)。そして、すべてのセンサノード11への作業が完了したか否かを判定する(S13)。そして、すべての巡回対象のセンサに対するデータ収集とエネルギー供給が終了した後、移動ノード13は基地局14へと戻り、収集した測定データを基地局のコンピュータに送信するとともに、自身のエネルギー蓄積手段への充電を開始して翌日の巡回に備える(S14)。
Therefore, first, the measurement data held by the
図3は本発明の実施の形態における第1の実施例による移動ノード13及びセンサノード11の内部構成図である。この第1の実施例は、移動ノード13とセンサノード11との間を電磁結合の利用で結合した場合を示している。
FIG. 3 is an internal configuration diagram of the
移動ノード13は、データ送受信手段16、エネルギー蓄積手段17、エネルギー供給手段18とから構成され、同様に、センサノード11も、データ送受信手段19、エネルギー蓄積手段20、エネルギー受給手段21から構成される。移動ノード13のデータ送受信手段16は、制御部22(一般にはCPU)、記憶部23(半導体メモリー)、無線通信用の受信部24、送信部25から構成される。移動ノード13のエネルギー供給手段18は、発振回路26とコイル27とから構成される。そして、制御部22、記憶部23、無線通信用の受信部24、送信部25、発信回路26は、内部バスライン28で接続されている。
The
また、エネルギー蓄積手段17は移動ノード13自身の回路動作は、もちろん、エネルギー供給対象であるセンサノード11のすべてに充電しても十分余裕があるだけの容量をもった電池であり、例えば、二次電池あるいは電気二重層コンデンサ(キャパシタ)で構成される。発振回路26はコイル27に接続されセンサノード11のエネルギー受給手段21のコイル29と電磁結合されている。
センサノード11は、前述のように、データ送受信手段19、エネルギー蓄積手段20、エネルギー受給手段21から構成される。センサノード11のデータ送受信手段16は、制御部30、記憶部31、無線通信用の受信部32、送信部33、監視対象測定用の測定回路34から構成される。測定回路34は、例えば温度測定用の熱電対の入力回路である。センサノード11のエネルギー受給手段21は、コイル29、整流回路35、充電制御回路36から構成される。
The energy storage means 17 is a battery having a capacity sufficient to charge all of the
As described above, the
エネルギー供給を受けるためのエネルギー受給手段21は、コイル29で受給した電気エネルギーを整流回路35を介して整流し、充電制御回路36にてエネルギー蓄積手段20(二次電池又はキャパシタ)に動作電源として蓄積する。
The energy receiving means 21 for receiving energy supply rectifies the electric energy received by the
図4は、本発明の実施の形態における第1の実施例の移動ノードからセンサノードへの通信とエネルギー供給動作の説明図である。アンテナ37は、移動ノード13の中の図3で示したが、図4では図示を省略したデータ送受信手段16における受信部24及び送信部25に接続され、アンテナ38は、センサノード11のデータ送受信手段19における受信部32及び送信部33に接続されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of communication and energy supply operations from the mobile node to the sensor node in the first example of the embodiment of the present invention. Although the
移動ノード13とセンサノード11との間のデータ通信は、例えば微弱無線やBluetooth、ZigBeeといった数十cm〜数m程度の通信距離に対応した近距離無線通信によって、センサノード11の送信部33と移動ノード13の受信部24間、及び移動ノード13の送信部25とセンサノード11の受信部32との間とで行われる。
Data communication between the
一方のエネルギー供給については、移動ノード13のコイル27とセンサノード11のコイル29とを磁束によって電磁結合するように、例えば数cmの距離を介して対向させた状態で行う。エネルギー供給開始する場合には、移動ノード13の図3で示した制御部22の指令によって発振回路26が発振し移動ノード13のコイル27を交流励磁する。センサノード11のコイル29が移動ノード13のコイル27と電磁結合していると、移動ノード13のコイル27の励磁に応じてセンサノード13のコイル29にも励磁され交流電流が流れる。
One energy supply is performed in a state where the
この電流を整流回路35で整流し充電制御回路36を介してセンサノード11のエネルギー蓄積手段20を充電する。エネルギー蓄電手段20が充電池の場合には、フル充電には比較的長い時間がかかるが、キャパシタの場合には秒オーダの短時間での充電が可能である。
This current is rectified by the
図5は本発明の実施の形態における第2の実施例による移動ノード13及びセンサノード11の内部構成図である。この第2の実施例は、移動ノード13とセンサノード11との間を電磁誘導の利用で結合した場合を示している。図3の第1の実施例と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
FIG. 5 is an internal configuration diagram of the
エネルギー供給に電磁波による電磁誘導を利用している。図5に示すように、移動ノード13のエネルギー蓄積手段17の蓄積された電気エネルギーは、エネルギー供給手段18のアンテナ39を介して、センサノード11のエネルギー受給手段21のアンテナ40に伝達される。また、移動ノード13は送信部25の送信信号を変調する変調部41及び受信信号を復調して受信部24に出力する復調部42を有し、センサノード11は送信部33の送信信号を変調する変調部43及び受信信号を復調する復調部44を有している。移動ノード13のデータ送受信手段16とセンサノード11のデータ送受信手段19とは、エネルギー供給手段18とエネルギー受給手段21との間のエネルギー供給量の変調を利用して通信を行う。この場合、エネルギーの移動は双方向で行われるが、移動ノード側の送信時間を十分長く確保することによって移動ノードからセンサノードへの充電が行われる。
Electromagnetic induction by electromagnetic waves is used for energy supply. As shown in FIG. 5, the electrical energy stored in the
このように、電磁誘導現象を利用するということでは、図3に示した第1の実施例と同じであるが、コイル間の電磁結合というより電磁波を介したものであり、第1の実施例と比較すると長距離(例えば、数十cm)でのエネルギー供給が可能である。 Thus, the use of the electromagnetic induction phenomenon is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 3, but the electromagnetic wave is used rather than the electromagnetic coupling between the coils. Compared with, energy supply over a long distance (for example, several tens of centimeters) is possible.
図6は本発明の実施の形態における第3の実施例による移動ノード13及びセンサノード11の内部構成図である。この第3の実施例は、移動ノード13とセンサノード11との間をマイクロ波伝搬でエネルギーを伝達する場合を示している。図3の第1の実施例と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
FIG. 6 is an internal configuration diagram of the
エネルギー供給にマイクロ波伝搬を利用している。図6に示すように、移動ノード13のエネルギー供給手段18は、駆動回路45、マグネトロン46、パラボラアンテナ47から構成され、エネルギー受給手段21は、レクテナアレイ48、充電制御回路36から構成されている。
Microwave propagation is used for energy supply. As shown in FIG. 6, the energy supply means 18 of the
エネルギー供給手段18ではエネルギー蓄積手段17のエネルギーで駆動回路45を駆動しマグネトロン46でマイクロ波を発生させる。そして、パラボラアンテナ47を利用しマイクロ波を送信する。エネルギー受給手段21側ではレクテナ(アンテナ+整流素子)アレイでマイクロ波を受信し充電制御回路36を介してエネルギー蓄積手段20に蓄える。
In the energy supply means 18, the
図7は本発明の実施の形態における第4の実施例による移動ノード13のエネルギー供給手段18及びセンサノード11のエネルギー受給手段21の内部構成図である。データの送受信手段については省略している。この第4の実施例は、移動ノード13のエネルギー供給手段18とセンサノード11のエネルギー受給手段21との間を光照射でエネルギーを伝達する場合を示している。
FIG. 7 is an internal configuration diagram of the energy supply means 18 of the
図7に示すように、移動ノード13のエネルギー供給手段18は、駆動回路45、光源49から構成され、エネルギー受給手段21は、受光素子50、充電制御回路36から構成されている。
As shown in FIG. 7, the
エネルギー供給手段18ではエネルギー蓄積手段17のエネルギーで駆動回路45を駆動し光源49から光を出射する。光源49は、ランプ、LED、レーザー発振器などである。エネルギー受給手段21では、光源からの光を受光素子50で受光し、光エネルギーを電力に変換して充電制御回路36を介して図示省略のエネルギー蓄積手段20に蓄える。受光素子50は、太陽電池、フォトトランジスタ、フォトダイオード、CdSなどである。
The energy supply means 18 drives the
図8は本発明の実施の形態における第5の実施例による移動ノード13のエネルギー供給手段18及びセンサノード11のエネルギー受給手段21の内部構成図である。この第5の実施例は、移動ノード13のエネルギー供給手段18とセンサノード11のエネルギー受給手段21との間を超音波でエネルギーを伝達する場合を示している。
FIG. 8 is an internal configuration diagram of the energy supply means 18 of the
図8に示すように、移動ノード13のエネルギー供給手段18は、駆動回路45、超音波振動子51から構成され、エネルギー受給手段21は、マイクロフォン52、充電制御回路36から構成されている。
As shown in FIG. 8, the
エネルギー供給手段18ではエネルギー蓄積手段17のエネルギーで駆動回路45を駆動し超音波振動子51から超音波を出射する。エネルギー受給手段21では、超音波振動子51からの超音波をマイクロフォン52で受信し電力に変換して充電制御回路36を介して図示省略のエネルギー蓄積手段20に蓄える。
The energy supply means 18 drives the
図9は本発明の実施の形態における第6の実施例による移動ノード13のエネルギー供給手段18及びセンサノード11のエネルギー受給手段21の内部構成図である。この第6の実施例は、移動ノード13のエネルギー供給手段18とセンサノード11のエネルギー受給手段21との間を熱でエネルギーを伝達する場合を示している。
FIG. 9 is an internal configuration diagram of the energy supply means 18 of the
図9に示すように、移動ノード13のエネルギー供給手段18は、駆動回路45、ヒータ53から構成され、エネルギー受給手段21は、ゼーベック素子54、充電制御回路36から構成されている。
As shown in FIG. 9, the energy supply means 18 of the
エネルギー供給手段18ではエネルギー蓄積手段17のエネルギーで駆動回路45を駆動しヒーター53から熱を出射する。エネルギー受給手段21では、ヒーター53からの熱をゼーベック素子54で受熱し、電力に変換して充電制御回路36を介して図示省略のエネルギー蓄積手段20に蓄える。
The energy supply means 18 drives the
図10は本発明の実施の形態における第7の実施例による移動ノード13のエネルギー供給手段18及びセンサノード11のエネルギー受給手段21の内部構成図である。この第7の実施例は、移動ノード13のエネルギー供給手段18とセンサノード11のエネルギー受給手段21との間を振動でエネルギーを伝達する場合を示している。
FIG. 10 is an internal configuration diagram of the energy supply means 18 of the
図10に示すように、移動ノード13のエネルギー供給手段18は、駆動回路45、軸偏心モーター55から構成され、エネルギー受給手段21は、圧電素子56、充電制御回路36から構成されている。エネルギー供給手段18とエネルギー受給手段21は、前述の各実施例と異なり物理的に接触している必要がある。
As shown in FIG. 10, the energy supply means 18 of the
エネルギー供給手段18ではエネルギー蓄積手段17のエネルギーで駆動回路45を駆動し軸偏心モーター55で振動を発生させる。エネルギー受給手段21では、軸偏心モーター55からの振動を圧電素子56で受け、電力に変換して充電制御回路36を介して図示省略のエネルギー蓄積手段20に蓄える。
In the energy supply means 18, the
図11は本発明の実施の形態における第8の実施例による移動ノード13のエネルギー供給手段18及びセンサノード11のエネルギー受給手段21の内部構成図である。この第8の実施例は、移動ノード13のエネルギー供給手段18とセンサノード11のエネルギー受給手段21との間で燃料を供給し、これによりエネルギーを伝達するものである。
FIG. 11 is an internal configuration diagram of the energy supply means 18 of the
図11に示すように、移動ノード13のエネルギー供給手段18は、燃料タンク57、弁58、ノズル59、制御部60から構成され、エネルギー受給手段21は、受け口61、燃料タンク62、残量監視部63から構成されている。
As shown in FIG. 11, the energy supply means 18 of the
エネルギー供給手段18では、燃料タンク57に貯蔵した燃料を弁58の開度を調節してノズル59から噴射して、エネルギー受給手段21の受け口61に供給する。燃料は、例えば、ガソリン・軽油・灯油・LPG・水素・メタノール等である。エネルギー受給手段21では、燃料を受け口61で受け燃料タンク62に貯蔵する。燃料タンク62の燃料の貯蔵量は残量監視部63で監視される。
In the energy supply means 18, the fuel stored in the
エネルギー供給は、ガソリン・軽油・灯油・LPG・水素・メタノール等の燃料の供給であり、エネルギー供給側は燃料タンクとそこからの供給用のバルブとノズルから成り、エネルギー受領側は受け口と燃料タンクと当該燃料タンクの残量監視部から成る。なお、エネルギー受給側であるセンサノード11では、図示省略の内燃機関と発電機、あるいは燃料電池等に燃料を供給して電気エネルギーに変換することになる。
The energy supply is the supply of fuel such as gasoline, light oil, kerosene, LPG, hydrogen, methanol, etc., and the energy supply side consists of a fuel tank and supply valves and nozzles from there, and the energy reception side is a receiving port and fuel tank And a fuel tank remaining amount monitoring unit. In the
図12は本発明の実施の形態における第9の実施例による移動ノード13のエネルギー供給手段18及びセンサノード11のエネルギー受給手段21の内部構成図である。この第9の実施例は、移動ノード13のエネルギー供給手段18とセンサノード11のエネルギー受給手段21との間を電気的接続手段であるコネクタで直接的に接続してエネルギーを伝達するようにしたものである。
FIG. 12 is an internal configuration diagram of the energy supply means 18 of the
図12に示すように、移動ノード13のエネルギー供給手段18は、保護回路64、コネクタ65から構成され、エネルギー受給手段21は、コネクタ66、充電回路67、残量監視部68から構成されている。
As shown in FIG. 12, the energy supply means 18 of the
エネルギー供給手段18側では、図示省略のエネルギー蓄積手段17からの電気エネルギーを保護回路64を介してコネクタ65に供給する。一方、エネルギー受給手段21側では、コネクタ66で電気エネルギーを受給し、充電回路65を介して図示省略のエネルギー蓄積手段20に蓄積する。エネルギー蓄積手段20の蓄電量は残量監視部68で監視される。
On the energy supply means 18 side, electric energy from the energy storage means 17 (not shown) is supplied to the
ここで、移動ノード13は、自立的に移動可能なロボットであってもよいし、データ収集及びエネルギー供給対象であるセンサ12の近傍を通るように敷設された軌道上を移動する装置であってもよい。この場合、各センサ12a〜12cに対してデータ収集及びエネルギー供給可能な位置に自動的に停止可能なように移動が制御される。また、移動ノード13は人が持ち運ぶ端末機器であってもよい。この場合には人が適切な位置に端末機器を保持しながらデータ収集及びエネルギー供給を行うこととなる。
Here, the
センサノード11側でエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段20としては、充放電可能な蓄積手段であれば何でも良く、二次電池またはキャパシタ(電気二重層コンデンサ)の他にコンデンサーであってもよい。要求される性能は、移動ノード13によってエネルギー供給される周期の間にセンサ12が動作できるだけの電荷エネルギー(+余裕分)を、エネルギー供給時に蓄積可能であることである。ニッケルカドミウムやリチウムイオン等の二次電池の場合には充電時間が比較的長く必要であるが大容量の充電が可能である。他方、コンデンサの場合には充電時間は極めて短いが容量は比較的小さい。キャパシタは、充電時間が二次電池に比較して短く、容量はコンデンサと比較して大きく、本発明の用途には適した性能を持っている。
The
さらに、本来「移動」は相対的なものであり、情報収集とエネルギー供給を行う側の移動ノード13が静止していて、複数のセンサノード11が移動するようにしてもよい。すなわち、センサノード11のセンサ群の方が移動し、特定の固定場所がエネルギー供給エリアになっていて、センサ群がエネルギー供給エリアの近傍に位置した際に当該センサにエネルギー供給を行うようにすることも可能である。その場合、エネルギー供給エリアにおいて、センサ群へのエネルギー供給の際に当該センサの保有する情報の取得を行うことも可能である。
Furthermore, “movement” is inherently relative, and the
また、エネルギー供給手段18がエネルギー供給対象に対して確実にエネルギー供給を行える位置にあることを確認する確認手段を設け、この確認手段によって正常な位置であることを確認したときにのみエネルギー供給を行うようにする。これにより、エネルギーの供給の安全性が向上する。また、エネルギー供給によってエネルギー供給対象が一定レベル以上のエネルギー保有状態になったことを残量監視部で監視するようにしているが、エネルギー供給対象との通信によって残量を確認し、自動的にエネルギー供給を停止するようにしてもよい。また、各センサノード11a〜11cに対して通信による問合わせを行い、センサノード11a〜11cのエネルギー残存量を確認し、エネルギー供給を必要とするセンサノード11に対してのみエネルギー供給を実施するようにしてもよい。この場合、エネルギー残存量の問合せに対して回答のないセンサノードに対しても、通常の消費量に見合った所定量のエネルギーの供給を行うようにしてもよい。これにより、エネルギーが不足する自体を防止でき、完全放電して通信も不可能であるセンサノードを救済できる。さらに、センサノード11の充電量が一定レベル以上である場合にのみセンサ側からのデータ送信を可能とし、エネルギーの供給せずに測定データのみ収集してしまうことを防止する。
Also, a confirmation means for confirming that the energy supply means 18 is in a position where energy supply can be reliably performed with respect to the energy supply target is provided, and energy supply is performed only when the confirmation means confirms that the energy supply means 18 is in a normal position. To do. Thereby, the safety | security of the supply of energy improves. In addition, the remaining amount monitoring unit monitors that the energy supply target is in an energy holding state of a certain level or more due to energy supply, but the remaining amount is confirmed by communication with the energy supply target and automatically The energy supply may be stopped. Further, inquiries are made by communication with the
ここで、センサ12a〜12cとして、ガスメーター、水道メーター等の計量器の場合にも適用できる。すなわち、検針業務において検針員がハンディターミナルを用いて検針と同時に各メーター内蔵の電池への充電を行う場合にも適用できる。さらに、センサ12a〜12cとして、窓等の開口部に取付けられたマグネットセンサや人感センサ、煙や熱等の火災検知器などのいわゆるセキュリティ用センサ等にも適用できる。すなわち、警備員が巡回警備する際にハンディターミナルを用いて各センサの動作状態と同時に各センサ内蔵の電池への充電を行う場合にも適用できる。
Here, it can apply also in the case of measuring instruments, such as a gas meter and a water meter, as
本発明の実施の形態によれば、分散配置されたセンサ群の近傍を移動ノード13が順次移動し、各センサ12が保有しているデータの収集と、各センサ12の動作用エネルギー源へのエネルギー供給とを同時に並行して行うので、バッテリ交換作業を必要とせずに、広範に配置されたセンサノードへの比較的容易で確実なエネルギー供給とそれによる確実な測定データ収集を実現できる。
According to the embodiment of the present invention, the
11…センサノード、12…センサ、13…移動ノード、14…基地局、15…経路、16…データ送受信手段、17…エネルギー蓄積手段、18…エネルギー供給手段、19…データ送受信手段、20…エネルギー蓄積手段、21…エネルギー受給手段、22…制御部、23…記憶部、24…受信部、25…送信部、26…発振回路、27…コイル、28…内部バスライン、29…コイル、30…制御部、31…記憶部、32…受信部、33…送信部、34…測定回路、35…整流回路、36…充電制御回路、37…アンテナ、38…アンテナ、39…アンテナ、40…アンテナ、41…変調部、42…復調部、43…変調部、44…復調部、45…駆動回路、46…マグネトロン、47…パラボラアンテナ、48…レクテナアレイ、49…光源、50…受光素子、51…超音波振動子、52…マイクロフォン、53…ヒータ、54…ゼーベック素子、55…軸偏心モーター、56…圧電素子、57…燃料タンク、58…弁、59…ノズル、60…制御部、61…受け口、62…燃料タンク、63…残量監視部、64…保護回路、65…コネクタ、66…コネクタ、67…充電回路、68…残量監視部、69…、70…、
DESCRIPTION OF
Claims (21)
21. The information collecting method according to claim 20, wherein in the energy supply area, information held by the sensor is acquired when energy is supplied to the sensor group of the sensor node.
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