JP2010114766A - 情報処理装置および方法、プログラム、並びに通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信予約受信部401がデータ送信予約ビーコンを受信すると、制御情報受信部402は、所定期間データ送信予約ビーコンや存在通知ビーコンを受け付ける。それらの制御情報が受信されると、制御情報送信部403は、送信権を設定し、送信権通知ビーコンやスリープ命令ビーコンを他の端末101に送信し、伝送データを送信する端末を1台の送信端末に限定する。伝送データ受信部404は、その優先送信端末より送信される伝送データを受信する。本発明は、例えば、通信装置に適用することができる。
【選択図】図7
Description
まず、センサデータを収集する制御端末a(ルート)がネットワーク内の全センサ端末に、センサデータを要求するリクエストパケットをフラッディングさせる。リクエストパケットを受信した各センサ端末はセンサ部を用いてセンサデータの収集を行う。リクエストパケットのパケットに時刻データを載せることにより、センシングのためのある程度の時刻同期(ローカル時刻の共有)が可能となる。なお、この時刻同期とは、時刻情報の共有を意味し、端末間で処理実行タイミングを揃えることを意味するものではない。リクエストパケットには送信元であるルート端末aのIDと、パケットがそれまでに通過した経路の「履歴」が含まれている。リクエストパケットを受信した端末は、それまでの経路の履歴と次のリクエストパケットの送信先端末IDを自身のメモリに記憶する。この送信先端末のIDは存在通知ビーコンにより知ることができる。また、リクエストパケットを送信する際は、送信するリクエストパケットに自分の端末IDを追加することで経路の履歴を更新する。ネットワークの末端に存在する端末は、自身より下流の端末がなく、かつ自身に記録された履歴の変更が一定時間行われなかった際に自身を「末端」と判断する。
自分自身が末端であると判断した端末はリクエストパケットに含まれる履歴を辿り、逆方向の1ホップ離れた端末(上位の端末)にデータ送信を行う。自分の周囲に存在する全ての末端の端末からの受信が終了した端末は一定時間を経て自分を末端と認定し、上位の端末に対してデータパケットの送信を行う。以後、データ収集端末aに辿り着くまでデータパケットの送信を繰り返す。データパケットの送信を終えた端末は、リクエストパケットに含まれている指定時刻まで、スリープ状態となる。なお、以上の2つの過程の間には十分な時間が空けられるものとし、その間各端末は間欠動作を休止し完全にスリープし、休眠状態となる。逆方向過程を開始する時刻は順方向過程で伝達される。なお、この休眠状態の期間は任意である。例えば、リクエストパケットが送信されるまでの十分な期間としてもよいし、所定の時刻にセンサデータの取得を行うようにこの期間を設定するようにしてもよい。また、各端末が、任意のタイミングでセンサデータを送信することができるようにしても良い。各端末のクロックは発振器の誤差により一致しておらず、その長い時間間隔の間に端末間の時刻情報に大きくずれが生じ、収集開始タイミングがずれてしまう事態が予想される。このずれはある程度見積もりが可能であるので、収集を行う期間にはずれを補う適当なマージンを持たせることが必要となる。
端末の故障、通信環境の変化などに起因するリンクの切断は、フラッディングの際に各端末に記録される履歴から判断することができる。この対応方法を、図12を用いて具体的に説明する。a、b、c、dはそれぞれ端末のIDとする。上記の配置におけるリクエストパケットのフラッディングを想定した場合、通常の動作ではメッセージはまず、図12Aに示されるように、a→bに送信され、次にb→cおよびb→dに送信される。その際、端末cの履歴には(a,b,c)が記録され、端末dの履歴には(a,b,d)が記録され、端末bの履歴には(a,b,c)および(a,b,d)が記録される。ここで、何らかの原因により図12Bのようにb〜d間のリンクが消失した場合を仮定する。破線部が消失したリンクを意味する。この場合、リクエストパケットは図12Aの場合とは別の経路である端末cを経由して端末dに届く形となり、端末dの履歴には(a,b,c,d)が記録される。bとdが履歴内で連続していないことから、端末dはb→d間のリンクが消失したと判断することができる。そこで末端である端末dのセンシングデータは履歴からd→c→b→aという迂回経路が選択され、その選択された伝送経路で伝達される。また、逆方向送信の過程で端末bもb→d間のリンク消失を認識することができる。以上のように数ホップ分の送信履歴と、ルート端末のIDをデータパケットに載せることにより、(経路が完全に分断されない限り)端末の故障などに伴う伝達経路の消失などにも対応することができる。つまり、より確実なデータ伝送を実現することができる。
Claims (20)
- 複数の端末間で伝送データを送受信するネットワークにおいて、送信部および受信部を備え、前記端末として動作する情報処理装置であって、
他の端末として動作する他の情報処理装置より送信される、情報送信の予約を要求する制御情報である送信予約を、前記受信部を介して受信する第1の送信予約受信手段と、
前記第1の送信予約受信手段により前記送信予約が受信されてから所定期間、他の情報処理装置より送信される所定の制御情報を、前記受信部を介して受信する制御情報受信手段と、
前記制御情報受信手段により前記制御情報が受信された場合、前記制御情報の送信元である前記他の情報処理装置に対して前記他の情報処理装置の動作を制御する制御情報を前記送信部より送信することにより、前記送信元のうち、前記伝送データを送信する端末として選択した以外の前記他の情報処理装置の動作状態を、消費電力の小さいスリープ状態に移行させる制御情報送信手段と、
前記伝送データを送信する端末として選択した前記他の情報処理装置より送信される前記伝送データを、前記受信部を介して受信する伝送データ受信手段と
を備える情報処理装置。 - 前記制御情報受信手段は、
前記第1の送信予約受信手段により前記送信予約が受信されてから所定期間、前記送信予約を、前記受信部を介して受信する第2の送信予約受信手段と、
前記第1の送信予約受信手段により前記送信予約が受信されてから所定期間、前記他の情報処理装置の存在を通知する制御情報である存在通知を、前記受信部を介して受信する存在通知受信手段と
を備え、
前記制御情報送信手段は、
前記送信元の中から前記伝送データを送信する端末を選択することにより、前記伝送データの送信を許可する送信権の設定を行う送信権設定手段と、
前記送信元に対して、前記送信権設定手段により設定された前記送信権を通知する送信権通知を、前記送信部より送信する送信権送信手段と、
前記送信権設定手段により設定された前記送信権が付与されていない前記他の情報処理装置に対して、前記制御情報として、前記動作状態を前記スリープ状態に移行させるスリープ命令を、前記送信部より送信するスリープ命令送信手段と
を備える請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1の送信予約受信手段により前記送信予約が受信されてから所定の第1の期間、前記第2の送信予約手段が前記送信予約を受け付け、前記送信予約が受信された場合、前記送信権設定手段が前記送信権の設定を行い、送信権送信手段が前記送信権通知を送信し、
前記第1の期間が終了してから所定の第2の期間、前記第2の送信予約受信手段が前記送信予約を受け付けるとともに、前記存在通知受信手段が前記存在通知を受け付け、前記送信予約または前記存在通知が受信された場合、前記スリープ命令送信手段が前記スリープ命令を送信する
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記送信権設定手段は、前記第1の送信予約受信手段または前記第2の送信予約受信手段により受信された前記送信予約に含まれる、前記送信予約の送信元に前記送信権が付与されなかった回数を示す履歴情報に基づいて、過去に前記送信権が付与されなかった回数が最大の前記他の情報処理装置に前記送信権を付与するように設定を行う
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記送信権設定手段は、最初に前記送信予約を送信した前記他の情報処理装置に前記送信権を付与するように設定を行う
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記送信権設定手段は、前記他の情報処理装置の優先度を求め、前記優先度が最も高い前記他の情報処理装置に前記送信権を付与するように設定を行う
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記送信権送信手段は、前記送信権通知の送信タイミングを設定するタイミング設定手段を備え、前記タイミング設定手段により設定された前記送信タイミングにおいて前記送信権通知を送信する
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記スリープ命令送信手段は、前記スリープ命令の送信タイミングを設定するタイミング設定手段を備え、前記タイミング設定手段により設定された前記送信タイミングにおいて前記スリープ命令を送信する
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記情報処理装置の存在を他の情報処理装置に通知する存在通知を、前記送信部より送信する存在通知送信手段をさらに備え
前記第1の送信予約受信手段は、前記存在通知送信手段により送信された前記存在通知に応じて前記他の情報処理装置より送信される前記送信予約を受信する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記存在通知送信手段は、前記存在通知の送信タイミングを設定するタイミング設定手段を備え、前記タイミング設定手段により設定された前記送信タイミングにおいて前記存在通知を送信する
請求項9に記載の情報処理装置。 - 他の端末として動作する他の情報処理装置より送信される、前記情報処理装置の動作状態を前記スリープ状態に移行させるスリープ命令を、前記受信部を介して受信するスリープ命令受信手段と、
前記スリープ命令受信手段により前記スリープ命令が受信された場合、前記情報処理端末の動作状態を前記スリープ状態に移行させるスリープ制御手段と
をさらに備える請求項1に記載の情報処理装置。 - 所定時刻に、前記情報処理装置の動作状態を、前記スリープ状態と通常動作時のアクティブ状態とで切り替える切替手段をさらに備え、
前記第1の送信予約受信手段は、前記動作状態がアクティブ状態であるとき、前記送信予約の受信を行い、
前記切替手段は、前記伝送データ受信手段による前記伝送データの受信が終了すると、前記動作状態を前記スリープ状態に移行させる
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記他の情報処理装置の存在を通知する制御情報である存在通知を、前記受信部を介して受信する存在通知受信手段と、
前記存在通知受信手段により受信された前記存在通知の送信元に対して、前記送信予約を、前記送信部より送信する送信予約送信手段と、
前記伝送データの送信を許可する送信権を通知する送信権通知を、前記受信部を介して受信する送信権受信手段と、
前記送信権受信手段により、前記他の情報処理装置に対して前記送信権を付与することを通知する前記送信権通知を受信しなかった場合、前記伝送データを前記送信部より送信する伝送データ送信手段と、
前記送信権受信手段により、前記他の情報処理装置に対して前記送信権を付与することを通知する前記送信権通知を受信した場合、前記情報処理装置の動作状態を前記スリープ状態に移行させるスリープ制御手段と
をさらに備える請求項1に記載の情報処理装置。 - 所定時刻に、前記情報処理装置の動作状態を、前記スリープ状態と通常動作時のアクティブ状態とで切り替える切替手段と、
前記切替手段が、前記動作状態を前記スリープ状態から前記アクティブ状態に移行する際、前記伝送データを保持しているか否かを確認する確認手段と
をさらに備える
請求項13に記載の情報処理装置。 - 前記送信予約送信手段は、前記送信予約の送信タイミングを設定するタイミング設定手段を備え、前記タイミング設定手段により設定された前記送信タイミングにおいて前記送信予約を送信する
請求項13に記載の情報処理装置。 - 複数の端末間で伝送データを送受信するネットワークにおいて、送信部および受信部を備え、前記端末として動作する情報処理装置の情報処理方法であって、
前記情報処理装置が、
他の端末として動作する他の情報処理装置より送信される、情報送信の予約を要求する制御情報である送信予約を、前記受信部を介して受信し、
前記送信予約が受信されてから所定期間、他の情報処理装置より送信される所定の制御情報を、前記受信部を介して受信し、
前記制御情報が受信された場合、前記制御情報の送信元である前記他の情報処理装置に対して前記他の情報処理装置の動作を制御する制御情報を前記送信部より送信することにより、前記送信元のうち、前記伝送データを送信する端末として選択した以外の前記他の情報処理装置の動作状態を、消費電力の小さいスリープ状態に移行させ、
前記伝送データを送信する端末として選択した前記他の情報処理装置より送信される前記伝送データを、前記受信部を介して受信する
ステップを含む情報処理方法。 - 複数の端末間で伝送データを送受信するネットワークにおいて、送信部および受信部を備え、前記端末として動作する情報処理装置の情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記情報処理方法は、
他の端末として動作する他の情報処理装置より送信される、情報送信の予約を要求する制御情報である送信予約を、前記受信部を介して受信し、
前記送信予約が受信されてから所定期間、他の情報処理装置より送信される所定の制御情報を、前記受信部を介して受信し、
前記制御情報が受信された場合、前記制御情報の送信元である前記他の情報処理装置に対して前記他の情報処理装置の動作を制御する制御情報を前記送信部より送信することにより、前記送信元のうち、前記伝送データを送信する端末として選択した以外の前記他の情報処理装置の動作状態を、消費電力の小さいスリープ状態に移行させ、
前記伝送データを送信する端末として選択した前記他の情報処理装置より送信される前記伝送データを、前記受信部を介して受信する
プログラム。 - 送信部および受信部を有し、消費電力の大きいアクティブ状態と、消費電力の小さいスリープ状態とを交互に切り替え、前記アクティブ状態のときだけ通信を行う間欠通信を行う制御端末と、
前記送信部、前記受信部、および、測定対象を測定した測定結果であるセンサデータを取得するセンサ部を有し、前記間欠通信を行う複数のセンサ端末と
を有するセンサネットワークによるデータ伝送方法であって、
全ての前記センサ端末に対して前記センサデータを要求するリクエストパケットをフラッディング方式により送信する第1の工程として、
制御端末が、
通信可能範囲内の前記センサ端末に対して前記リクエストパケットを送信し、
各センサ端末が、
通信可能範囲内の、前記リクエストパケットの送信元の端末、および、前記送信元の端末より送信される前記リクエストパケットを受信する他のセンサ端末を除く、他のセンサ端末に対して、制御信号を送信して前記スリープ状態に移行させ、
前記スリープ状態に移行された前記他のセンサ端末が前記スリープ状態にある間に、前記送信元の端末より前記リクエストパケットを受信し、
前記リクエストパケットに含まれる、前記リクエストパケットの伝送経路を示す、前記リクエストパケットを送受信した端末の識別情報のリストからなる履歴情報を記憶し、
前記リクエストパケットの前記履歴情報に、自分自身の識別情報を履歴として付加し、
前記通信可能範囲内の、前記リクエストパケットの送信元の端末以外の他のセンサ端末に対して前記リクエストパケットを送信し、
所定の期間、前記間欠通信を休止して待機し、
前記制御端末が、前記リクエストパケットに対する応答としての前記センサデータを収集する第2の工程として、
各センサ端末が、
前記所定の期間終了後、前記センサ部により前記センサデータを取得し、
前記間欠通信を再開し、記憶している前記履歴情報に基づいて、前記リクエストパケットの伝送経路の逆順における次の端末に対して、取得した前記センサデータを送信し、
前記通信可能範囲内の、前記センサデータの送信元のセンサ端末、および、前記送信元のセンサ端末より送信される前記センサデータを受信する他の端末を除く、他の端末に対して、前記制御信号を送信して前記スリープ状態に移行させ、
前記スリープ状態に移行された前記他の端末が前記スリープ状態にある間に、前記送信元のセンサ端末より前記センサデータを受信し、
記憶している前記履歴情報に基づいて、前記リクエストパケットの伝送経路の逆順における次の端末に対して、受信した前記センサデータをさらに送信し、
前記制御端末が、
前記通信可能範囲内の、前記センサデータの送信元のセンサ端末以外の他のセンサ端末に対して、前記制御信号を送信して前記スリープ状態に移行させ、
前記スリープ状態に移行された前記他の端末が前記スリープ状態にある間に、前記送信元のセンサ端末より前記センサデータを受信する
ステップを含むデータ伝送方法。 - 前記第2の工程において、
各センサ端末が、
前記センサデータの送信を行う前に、自分自身が前記ネットワークの末端であるか否かを判断し、
前記通信可能範囲内に、前記リクエストパケットの送信先の他のセンサ端末の存在が確認できず、かつ、記憶している前記履歴情報の変更が所定期間行われなかった場合、自分自身を前記センサネットワークの末端の前記センサ端末であると判断し、
記憶している前記履歴情報に基づいて、前記リクエストパケットの伝送経路の逆順における次の端末に対して、前記センサデータを送信する
ステップをさらに含む請求項18に記載のデータ伝送方法。 - 前記第1の工程において、
各センサ端末が、
互いに異なる伝送経路で送信された複数の前記リクエストパケットを受信し、
各リクエストパケットに含まれるそれぞれの履歴情報を記憶し、
前記第2の工程において、
各センサ端末が、
記憶している前記履歴情報に基づいて、端末間の通信状況を把握し、適切な伝送経路を判断し、適切な前記履歴情報を選択し、選択された前記履歴情報において前記リクエストパケットの伝送経路の逆順における次の端末に対して、前記センサデータを送信する
ステップをさらに含む請求項18に記載のデータ伝送方法。
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