JP2011151700A - 無線センサーネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 装置据付時に、据付場所の適／不適を容易に判断でき、装置をユーザデータが確実に送受信できる場所に設置することができ、システムの信頼性を向上させることができる無線センサーネットワークシステムを提供する。
【解決手段】 アクセスポイント２又は端末３の被据付装置の据付時に、被据付装置が、予め記憶されている特定送信データをユーザデータとして送信し、中継機１又はアクセスポイント２の固定装置が、被据付装置から受信すると、ユーザデータを読み取って記憶してＡｃｋを返信し、特定回数連続してＡｃｋを返信した場合に、予め当該被据付装置と対応付けて記憶されている特定受信データと特定回数の受信におけるユーザデータとを比較照合し、特定回数分の比較結果を受信成績データとして被据付装置に送信し、被据付装置が、受信成績データに基づいてＬＥＤの点灯の態様を変えて表示する無線センサーネットワークシステムとしている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線センサーネットワークシステムに係り、特に、アクセスポイントや端末の据付場所を適切に選択可能として、ネットワークにおける通信の信頼性を向上させることができる無線センサーネットワークシステムに関する。

［無線センサーネットワーシステムの概要］
オフィスビル、工場、ホテル、デパート、病院等の施設に、電気、ガス、上下水道等のサービスが提供されており、サービスの運用状況について監視するために、センサーと無線端末とを接続し、無線信号で監視状況のデータを収集する無線センサーネットワークが知られている。

無線センサーネットワークシステムは、電気、ガス等のサービスの運用が正常に為されているかを監視するにとどまらず、火災や外部からの侵入も監視でき、サービスが無駄なく適正に運用されるよう制御することで、地球温暖化抑制のための省エネルギー対策の基盤技術として脚光を浴びてきている。

［無線センサーネットワークシステムの構成例：図６］
無線センサーネットワークシステムの構成例について図６を用いて説明する。図６は、無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
図６に示すように、無線センサーネットワークシステムは、中継機１と、アクセスポイント２と、複数の端末３と、複数の各種センサー４と、監視サーバ５とを備えている。
中継機１は、地区毎に設けられ（ここでは地区Ａ）、ＬＡＮ（Local Area Network）によって監視サーバと接続されている。
アクセスポイント２は、地区内のエリア毎に設けられ（ここではエリアＡ，エリアＢ，エリアＣ）、複数の端末３及び中継機１と無線通信を行う。使用される周波数はエリア毎に異なる。
各端末３には各種センサー４が接続され、端末３は、各種センサー４からのデータを無線によって自己のエリアのアクセスポイント２に送信する。

そして、上記構成の無線センサーネットワークシステムにおいては、端末３は、各種センサー４から入力された監視データを記憶しておき、随時又は定期的にアクセスポイント２に無線送信する。
アクセスポイント２は、端末３から受信したデータを記憶し、随時又は定期的に中継機１に無線送信する。
中継機１は、無線で受信した各エリアの端末情報（センサ情報）をＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）プロトコルに変換して、ＬＡＮを介して監視サーバ５に送信する。

［従来の無線センサーネットワークシステムにおける据付方法：図７］
次に、従来の無線センサーネットワークシステムにおける据付方法について図７を用いて説明する。図７は、従来の無線センサーネットワークシステムにおける据付時の動作を示す説明図である。
無線センサーネットワークシステムでは、アクセスポイント２や端末３（被据付装置）の据付時に、通信相手となる装置と確実に通信を行うことができるように、据付時に所定の送受信動作を行って、その結果をＬＥＤ（Light Emitting Diode）やブザーで作業者に報知し、通信状態のよい適切な場所に装置を設置するようにしている。尚、被据付装置の通信相手は既に設置場所が固定された中継機１やアクセスポイント２等の装置（固定装置）である。

図７では、アクセスポイント２の据付時の動作を示しており、アクセスポイント２と既に固定設置されている中継機１との間で無線送受信を行うが、端末３の据付時には、同様の動作を端末３と既に設置されたアクセスポイント２との間で行う。

据付時の動作を行うために、中継機１及びアクセスポイント２には、固定装置の動作モードとして「据付受信モード」が設けられており、アクセスポイント２及び端末３には被据付装置の動作モードとして「据付送信モード」が設けられている。
そして、各装置には各動作モードに応じた処理プログラムが記憶されており、外部から動作モードが設定された場合には、制御部が処理プログラムを起動することにより、所定の動作を実現するようになっている。

また、動作状態や送受信の結果を作業員に報知するために、アクセスポイント２及び端末３には緑色と赤色のＬＥＤが設けられ、中継機１には緑色のＬＥＤが設けられている。更に、アクセスポイント２及び端末３にはブザーが設けられている。

［フェーズ１：図７（ａ）］
図７（ａ）に示すように、アクセスポイント２の据付時には、フェーズ１として、まず、固定装置である中継機１を据付受信モードに設定する。これにより、中継機１は受信動作を試行し、緑色ＬＥＤを点灯する。受信動作の回数は無限回とする。

次に、被据付装置であるアクセスポイント２を据付送信モードに設定する。これにより、アクセスポイント２は送信動作を試行し、送信元（自己）を示すデータを中継機１宛に送信し、赤色ＬＥＤを点灯する。送信動作の回数は無限回とする。

中継機１は、アクセスポイント２からの送信データの受信に成功すると、Ａｃｋデータをアクセスポイント２に応答する。
アクセスポイント２は、中継機１からのＡｃｋデータを３回連続して受信すると、送受信成功として緑色ＬＥＤを点灯する。これにより、アクセスポイント２では、赤色と緑色のＬＥＤが両方点灯する。

［フェーズ２：図７（ｂ）］
そして、フェーズ２として、中継機１は３回連続してＡｃｋを送信すると、当該アクセスポイント２は送受信可能なエリアに設置されたとして、当該アクセスポイント２に対して、自装置内部で管理している時刻データを送信する。送信回数は２０回とする。

アクセスポイント２は、中継機１からの時刻データの受信に成功すると、自装置内部の時刻を受信した時刻データに基づいて設定し、据付成功として、緑色ＬＥＤを点灯し、赤色ＬＥＤを消灯し、ブザーを鳴音する。
作業者は、緑色ＬＥＤの点灯およびブザーの鳴音により、当該アクセスポイント２の据付は成功したと判断し、設置場所を確定する。

また、アクセスポイント２は、中継機１からの時刻データの受信に失敗すると、赤色ＬＥＤを点灯して緑色ＬＥＤを消灯し、ブザーを鳴音する。
作業者は、赤色ＬＥＤの点灯により、当該アクセスポイント２の設置場所は不適切であると判断して、別の設置場所を選択し、フェーズ１から同様の動作を繰り返す。
このようにして無線センサーネットワークシステムにおける各装置の据付時の動作が行われるものである。

［無線フレーム：図８］
無線センサーネットワークシステムにおける無線フレームについて図８を用いて説明する。図８は、無線センサーネットワークシステムにおいて用いられる無線フレームの構成を示す説明図である。
図８に示すように、無線センサーネットワークシステムにおける無線フレームは、同期部とデータ部とから構成され、同期部は、ガードタイム（Ｇ）、プリアンブル（Ｐ：Preamble）、同期ワード（Sync）、ガードタイム（Ｇ）から成り、データ部は、システム情報を含むＩＮＦＯと、送受信するユーザデータを含むＤＡＴＡとから成る。

そして、従来の無線センサーネットワークシステムでは、アクセスポイント２の据付時において、中継機１は、アクセスポイント２からの送信データを受信した場合に、その中のＩＮＦＯデータを読み取って受信の成否を判断している。端末３の据付時におけるアクセスポイント２も同様である。
そのため、ＤＡＴＡ部に含まれるユーザデータが異常となってしまっていてもＩＮＦＯ部のデータが正常であれば、中継機１は正常受信と判断してアクセスポイント２にＡｃｋデータを送信してしまう。

これにより、従来の無線センサーネットワークシステムでは、据付時に、作業員が、ユーザデータが正常に受信できたりできなかったりする不安定な場所に被据付装置を据え付けていても、３回続けてＡｃｋを受信すると、そこが十分高感度で受信可能な場所であると誤認識してしまう恐れがある。

［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００７−１９５０９５号公報「無線センサシステム」（出願人：興和株式会社：特許文献１）、特開２００８−２８５１４号公報「ノードシステム」（出願人：日立電子サービス株式会社：特許文献２）、特開２００９−１１１４５５号公報「センサネットシステム及びサーバ計算機」（出願人：日立電子サービス株式会社：特許文献３）がある。

特許文献１には、無線センサ装置の設置時に、無線センサ装置からサンプル信号を送信し、無線基地局はその受信感度を検知して検知結果を応答し、無線センサ装置はＬＥＤやブザーにより検知結果に応じた受信感度を報知することにより、最適設置場所を検知できることが記載されている。

特許文献２には、ノードと管理サーバを備え、ノードを通常使用モードから設置モードに切り替えた場合に、管理サーバからの受信電界強度を検出し、検出レベルに応じた表示を行ってノード設置場所を容易にすることが記載されている。

特許文献３には、サーバ計算機が、センサノードの運用中に、センサノードと中間ノードの通信品質を監視し、通信品質が悪化した場合には、最も通信品質の高い中間ノードを選択することが記載されている。

特開２００７−１９５０９５号公報 特開２００８−２８５１４号公報 特開２００９−１１１４５５号公報

しかしながら、従来の無線センサーネットワークシステムでは、固定装置が、据付受信モードにおいて、受信フレームのＩＮＦＯデータを読み取って受信の成否を判断していたので、被据付装置がユーザデータの送受信が不安定な場所にあっても据付成功としてしまう恐れがあるという問題点があった。

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、装置据付時に、据付場所の適／不適を容易に判断でき、装置をユーザデータが確実に送受信できる場所に設置することができ、システムの信頼性を向上させることができる無線センサーネットワークシステムを提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、エリア内に設けられたセンサーに接続し、センサーから入力されたデータを無線送信する端末と、端末から送信されたデータを受信して無線送信するアクセスポイントと、アクセスポイントから送信されたデータを受信して上位装置に送信する中継機とを備えた無線センサーネットワークシステムであって、中継機又はアクセスポイントを固定装置とし、アクセスポイント又は端末を被据付装置とし、固定装置が、制御部と、記憶部とを備え、記憶部が、予め当該固定装置と無線通信を行う被据付装置と特定のデータとを対応付けて記憶しており、固定装置の制御部が、動作モードとして据付受信モードが設定されると、受信動作を開始し、被据付装置からの受信信号に含まれる制御データに基づいて被据付装置からの受信の有無を判断し、受信したと判断した場合には、被据付装置に応答を送信し、受信データにユーザデータとして含まれるデータを記憶部に記憶しておき、被据付装置から特定回数受信すると、記憶されたユーザデータを当該被据付装置に対応付けて記憶されている特定のデータと比較し、特定回数分の比較結果を受信成績データとして被据付装置に送信し、被据付装置が、制御部と、表示手段を備え、被据付装置の制御部が、動作モードとして据付受信モードが設定されると、予め設定された特定のデータをユーザデータとして含む送信信号を固定装置宛に送信し、前記固定装置からの応答を特定回数連続して受信した場合に、受信成績データの受信動作を行い、設定回数以内の受信動作で固定装置から受信成績データを受信した場合には、当該受信成績データに基づいて、表示手段の点灯の態様を変えて表示することを特徴としている。

また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、固定装置の制御部が、特定回数分の比較結果が全て一致であった場合に、受信成績データと共に時刻データを送信し、被据付装置の制御部が、固定装置から受信成績データと共に時刻データを受信すると、当該受信成績データに基づいて表示手段の点灯の態様を変えて表示すると共に、当該被据付装置内部の時刻を時刻データに基づいて設定することを特徴としている。

また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、固定装置の制御部が、特定回数分の比較結果が全て一致ではなかった場合に、時刻データを送信することなく受信成績データを送信し、被据付装置の制御部が、固定装置から受信成績データのみを受信すると、当該被据付装置内部の時刻を設定せずに、当該受信成績データに基づいて表示手段の点灯の態様を変えて表示することを特徴としている。

また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、被据付装置の制御部が、設定回数以内の受信動作で固定装置からの受信成績データを受信できなかった場合には、受信成績データを受信した場合の態様とは異なる態様で表示手段を点灯させることを特徴としている。

また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、被据付装置が、複数の表示手段を備え、固定装置からの受信成績データに基づいて表示手段の点灯の態様を変える代わりに、受信成績データに基づいて点灯させる表示手段の数を変えることを特徴としている。

本発明によれば、エリア内に設けられたセンサーに接続し、センサーから入力されたデータを無線送信する端末と、端末から送信されたデータを受信して無線送信するアクセスポイントと、アクセスポイントから送信されたデータを受信して上位装置に送信する中継機とを備えた無線センサーネットワークシステムであって、中継機又はアクセスポイントを固定装置とし、アクセスポイント又は端末を被据付装置とし、固定装置が、制御部と、記憶部とを備え、記憶部が、予め当該固定装置と無線通信を行う被据付装置と特定のデータとを対応付けて記憶しており、固定装置の制御部が、動作モードとして据付受信モードが設定されると、受信動作を開始し、被据付装置からの受信信号に含まれる制御データに基づいて被据付装置からの受信の有無を判断し、受信したと判断した場合には、被据付装置に応答を送信し、受信データにユーザデータとして含まれるデータを記憶部に記憶しておき、被据付装置から特定回数受信すると、記憶されたユーザデータを当該被据付装置に対応付けて記憶されている特定のデータと比較し、特定回数分の比較結果を受信成績データとして被据付装置に送信し、被据付装置が、制御部と、表示手段を備え、被据付装置の制御部が、動作モードとして据付受信モードが設定されると、予め設定された特定のデータをユーザデータとして含む送信信号を固定装置宛に送信し、前記固定装置からの応答を特定回数連続して受信した場合に、受信成績データの受信動作を行い、設定回数以内の受信動作で固定装置から受信成績データを受信した場合には、当該受信成績データに基づいて、表示手段の点灯の態様を変えて表示するとしているので、作業者は、表示手段の点灯の態様によって、被据付装置から送信されたユーザデータがどの程度正確に固定装置に受信されたかを把握でき、被据付装置の据え付け場所の適／不適を容易に判断することができ、それに基づいて通信の信頼性が十分良好な場所に被据付装置を設置して、無線センサーネットワークシステムの信頼性を向上させることができる効果がある。

また、本発明によれば、固定装置の制御部が、特定回数分の比較結果が全て一致であった場合に、受信成績データと共に時刻データを送信し、被据付装置の制御部が、固定装置から受信成績データと共に時刻データを受信すると、当該受信成績データに基づいて表示手段の点灯の態様を変えて表示すると共に、当該被据付装置内部の時刻を時刻データに基づいて設定する上記無線センサーネットワークシステムとしているので、被据付装置と固定装置とが確実に無線通信を行える場合のみ被据付装置での時刻設定を可能とし、システムの信頼性を向上させることができる効果がある。

また、本発明によれば、固定装置の制御部が、特定回数分の比較結果が全て一致ではなかった場合に、時刻データを送信することなく受信成績データを送信し、被据付装置の制御部が、固定装置から受信成績データのみを受信すると、当該被据付装置内部の時刻を設定せずに、当該受信成績データに基づいて表示手段の点灯の態様を変えて表示する上記無線センサーネットワークシステムとしているので、被据付装置と固定装置との間の無線通信が不安定な場所に被据付装置を設置してしまうのを防ぐことができ、システムの信頼性を向上させることができる効果がある。

また、本発明によれば、被据付装置の制御部が、設定回数以内の受信動作で固定装置からの受信成績データを受信できなかった場合には、受信成績データを受信した場合の態様とは異なる態様で表示手段を点灯させる上記無線センサーネットワークシステムとしているので、作業者は、表示手段の点灯態様で、受信成績データを受信できなかったことを認識し、被据付装置の設置場所を変更することができ、システムの信頼性を向上させることができる効果がある。

本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステム（本システム）の構成及び据付時の動作の概要を示す模式説明図である。 本システムの端末及びアクセスポイントの構成を示す構成ブロック図である。 本システムにおける据付時の動作を示す説明図である。 固定装置の据付受信モードにおける処理を示すフローチャートである。 被据付装置の据付送信モードにおける処理を示すフローチャートである。 無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。 従来の無線センサーネットワークシステムにおける据付時の動作を示す説明図である。 無線センサーネットワークシステムにおいて用いられる無線フレームの構成を示す説明図である。

［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムは、装置の据付時に被据付装置と上位の固定装置との間で通信を行うものであり、被据付装置が、据付送信モードにおいて、予め設定されたデータをユーザデータとして送信し、固定装置が、据付受信モードで被据付装置からの信号を受信すると、ユーザデータを読み取って記憶してＡｃｋを返信し、３回連続Ａｃｋを返信した場合に、３回分のユーザデータを予め当該被据付装置と対応付けて記憶されているデータと照合し、一致するか否かを判断して、当該３回の受信におけるユーザデータの照合結果を受信成績データとして被据付装置に送信し、被据付装置が、受信成績データに基づいてＬＥＤの点灯や点滅の態様を変えて表示するようにしているので、作業者は、ＬＥＤの表示パターンによって当該場所における通信の信頼性の程度を認識することができ、据付場所の適／不適を容易に判断することができるものである。

また、本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムは、固定装置が、受信成績データを送信する際に、３回の受信における照合結果が全て整合であった場合のみ、自装置で管理している時刻データを付して被据付装置に送信するようにしているので、被据付装置が固定装置と確実に送受信できる場所にあることが明確になった場合のみ時刻設定を可能とし、通信が不安定であった場合には、適切な場所が選択されるまで据付をやり直すことができ、システム全体の信頼性を向上させることができるものである。

［実施の形態の構成及び動作概要：図１］
図１は、本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステム（本システム）の構成及び据付時の動作の概要を示す模式説明図である。
本システムの構成は、図６を用いて説明した一般的な無線センサーネットワークシステムと同様であり、ＬＡＮによって監視サーバ５に接続された中継機１と、エリア内に設けられたアクセスポイント２と、各種センサーが接続された複数の端末３とを備えている。
そして、各種センサーから入力されたデータは、端末３から無線通信でアクセスポイント２に送信され、アクセスポイント２から中継機１に無線送信され、中継機１からＬＡＮによって監視サーバに送信され、遠隔監視が行われるようになっている。

そして、アクセスポイント２や端末３の据付時には、被据付装置から固定装置に予め設定された特定のデータをユーザデータとして無線送信し（１）、固定装置がそれを受信した場合には一旦記憶しておき、Ａｃｋを返信する（２）。そして、特定回数受信した場合には、記憶されたユーザデータを予め当該被据付装置に対応して記憶されている特定データと照合し、整合したか否かを示す受信成績データを被据付装置に送信する（３）。
被据付装置では、受信した受信成績データに基づいて異なる態様でＬＥＤ表示を行って作業者に当該設置場所の適／不適を報知する。
このようにして、本システムにおける据付時の動作が行われる。被据付装置、固定装置の処理については後で詳細に説明する。

［アクセスポイント２、端末３の構成：図２］
ここで、本システムにおいて用いられる端末３及びアクセスポイント２の構成について図２を用いて説明する。図２は、本システムの端末３及びアクセスポイント２の構成を示す構成ブロック図である。
図２に示すように、本システムの端末３及びアクセスポイント２は、無線部２１と、制御部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）２２と、ＲＴＣ（Real Time Clock）２３と、電源回路２４と、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２５と、インターフェース２６と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read only Memory）２７と、メモリ２８と、ＬＥＤ２９と、バッテリー又は外部電源３０とを備えている。
尚、本実施の形態では請求項に記載した表示手段としてＬＥＤ２９を備えているが、表示手段として他の構成を用いてもよい。

無線部２１は、無線信号の送受信に伴う変復調や増幅等を行う。
制御部２２は、ＥＥＰＲＯＭ２７に記憶された処理プログラムを起動して、送受信制御等、装置全体の制御を行う。特に、本端末３及びアクセスポイント２では、据付送信モードにおける処理が従来とは一部異なっており、更に、アクセスポイント２では、据付受信モードにおける処理が従来とは一部異なっている。
据付受信モード及び据付送信モードにおける処理については、後で説明する。

ＲＴＣ２３は、現在時刻を管理し、制御部２２の動作クロックを提供する。
電源回路２４は、装置に接続されたバッテリー又は外部電源３０から電力の供給を受け、装置全体に電源を供給する。尚、通常、端末３はバッテリーを用い、アクセスポイント２は外部電源を用いる。
Ａ／Ｄ変換器２５は、電源電圧を検出する。特に、バッテリー駆動の場合には、制御部２２がＡ／Ｄ変換器２５からの出力に基づいて電源電圧の低下を監視するために用いられる。
インターフェース２６は、外部に設けられた各種センサーに接続し、センサーからの監視データを入力して制御部２２に出力する。尚、アクセスポイント２では、通常、センサーは接続されていない。

ＥＥＰＲＯＭ２７は、制御部２２における処理プログラムや自己の固有番号等を記憶する。
特に、本システムの端末３では、ＥＥＰＲＯＭ２７は、据付送信モードにおいて固定装置にユーザデータとして送信すべきデータ（特定送信データ）を記憶している。

また、アクセスポイント２では、ＥＥＰＲＯＭ２７に、据付送信モードで用いられる自己の特定送信データに加えて、据付受信モードで用いられる特定受信データを記憶している。特定受信データは、据付受信モードにおいて、自己のエリア内に設置される各端末３から受信されるべき特定のデータであり、端末３毎に固有のデータとなっている。

そして、端末３に記憶されている特定送信データと、アクセスポイント２に記憶されている当該端末３に対応する特定受信データとは一致しており、同様に、アクセスポイント２に記憶されている特定送信データと、中継機１に記憶されている当該端末３に対応する特定受信データとは一致している。

メモリ２８は、センサーからの受信日時及びデータやアクセスポイント２又は中継機１への送信日時等のログを記憶する。
ＬＥＤ２９は、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤとを備え、制御部２２からの指示に従って、点滅や点灯、消灯の動作を行う。
また、図示は省略するが従来と同様にブザーも設けられている。

［中継機１の構成］
尚、中継機１は、少なくとも制御部と、記憶部と、無線部と、ＬＡＮインタフェースを備えたコンピュータであり、記憶部には、据付受信モードの処理プログラムと、当該中継機１と無線通信を行うアクセスポイント２に対応する特定受信データが記憶され、据付受信モードが設定された場合には、制御部が、当該処理プログラムに従って動作を行うようになっている。
据付受信モードにおける処理は後で詳細に説明する。

［本システムにおける据付時の動作：図３］
次に、本システムにおける据付時の動作について図３を用いて説明する。図３は、本システムにおける据付時の動作を示す説明図である。図３では、アクセスポイント２の据付時の動作についてアクセスポイント２と中継機１との間の送受信を説明するが、端末３の据付時も同様であり、端末３とアクセスポイント２との間で送受信が行われる。

［フェーズ１：図３（ａ）］
図３（ａ）に示すように、フェーズ１では、従来と同様に固定装置である中継機１を据付受信モードに設定する。これにより、中継機１は受信動作を試行し、緑色ＬＥＤを点灯する。受信動作の回数は無限回とする。

次に、被据付装置であるアクセスポイント２を据付送信モードに設定する。
本システムの特徴として、アクセスポイント２（被据付装置）は、据付送信モードにおいて、送信元である自己の固有番号や宛先となる中継機１（固定装置）の固有番号と共に、当該装置固有の特定送信データを送信する。特定送信データは、予めＥＥＰＲＯＭ２７に記憶されており、制御部２２は、据付送信モードが設定されると、ＥＥＰＲＯＭ２７から当該特定送信データを読み取って、ユーザデータとして送信する。
送信動作を開始すると、アクセスポイント２は赤色ＬＥＤを点灯する。送信動作の回数は無限回とする。

中継機１は、アクセスポイント２からの送信データを受信すると、従来と同様に制御情報が含まれるＩＮＦＯデータに基づいて受信の成否を判断し、ＩＮＦＯデータを正常に受信した場合には、本システムの特徴として、それに続くユーザデータを読み取ってＥＥＰＲＯＭ２７又は制御部２２内部に記憶し、当該アクセスポイント２にＡｃｋデータを送信する。
つまり、本システムの中継機１は、ＩＮＦＯデータに基づいて受信が成功したと判断した際には、ユーザデータに含まれる情報を記憶してからＡｃｋを送信するものである。

アクセスポイント２は、中継機１からのＡｃｋデータを３回連続して受信すると、送受信成功として緑色ＬＥＤを点灯する。これにより、アクセスポイント２では、赤色と緑色のＬＥＤが両方点灯する。

［フェーズ２：図３（ｂ）］
本システムの特徴として、中継機１には、予めＥＥＰＲＯＭ２７に、各アクセスポイント２に対応する特定受信データが記憶されている。
そして、フェーズ２として、中継機１の制御部２２は、３回Ａｃｋを送信すると、ＩＮＦＯデータから読み取った送信元のアクセスポイント２の固有番号に対応する特定受信データと、受信した３回分のユーザデータに含まれる特定送信データとを比較する。
そして、一致（整合）したか否かを示す３回分の比較結果を、受信成績データとしてアクセスポイント２に送信する。

このとき、中継機１は、３回の受信全てにおいて、記憶している特定受信データと受信したユーザデータに含まれる特定送信データが一致した場合に限り、ユーザデータが正常に受信されたと判断し、受信成績データと共に自己が管理する時刻データを送信する。送信回数は２０回とする。

アクセスポイント２は、受信動作を２０回試行し、中継機１からの受信成績データを受信すると、受信成績データの内容に基づいてＬＥＤの点灯パターンを変えて表示すると共にブザーを鳴音する。
具体的には、受信成績データが、全てのデータ（３回分）が記憶されている特定データと整合したことを示すものであった場合には、アクセスポイント２は、緑色ＬＥＤを点灯して赤色ＬＥＤを消灯して、ブザーを鳴音し、更に受信した時刻データに基づいて時刻設定を行う。これにより、作業者は、当該アクセスポイント２は、据付に成功したことを認識するものである。

また、受信成績データが、２回分整合で１回分不整合であった場合には、アクセスポイント２は、緑色ＬＥＤを消灯して、赤色ＬＥＤを１回点滅すると共に、ブザーを鳴音する。この場合、中継機１から時刻データは送信されないので、時刻設定は行わない。

また、受信成績データが、１回分整合で２回分不整合であった場合には、アクセスポイント２は、緑色ＬＥＤを消灯して、赤色ＬＥＤを２回点滅すると共にブザーを鳴音する。
受信成績データが、３回分全てで不整合であった場合には、アクセスポイント２は、緑色ＬＥＤを消灯して赤色ＬＥＤを３回点滅すると共にブザーを鳴音する。

更に、２０回の受信動作で中継機１からのデータを受信できなかった場合、アクセスポイント２は、緑色ＬＥＤを消灯して、赤色ＬＥＤを４回点滅すると共にブザーを鳴音する。

そして、受信成績データが「全て整合」以外の場合には、ＩＮＦＯデータは中継機１で正常に受信されたがユーザデータの受信は不安定であった、ということであるから、作業者は、より通信状態のよい設置場所に当該アクセスポイント２を移動して、再度フェーズ１から据付動作を行う。

このように、本システムのアクセスポイント２では、フェーズ２において、フェーズ１での中継機１の受信成績に応じて、ＬＥＤの表示パターンを変えるようにしているので、作業者は、当該場所にアクセスポイント２を据え付けた場合のユーザデータの送受信の精度を認識することができ、不安定な場合にはより適した場所に設置場所を変更できるものである。

尚、端末３の据付時には、アクセスポイント２は固定装置となるため、上述した例の中継機１と同様の動作を行い、端末３が被据付装置となって上述した例のアクセスポイント２と同様の動作を行うものである。

また、ＬＥＤの点灯や点滅の態様を変えるのではなく、例えば、赤色ＬＥＤの数を４つに増やして、受信成績データに基づいて、２回整合の場合には赤色ＬＥＤを１つ点灯し、１回整合の場合には赤色ＬＥＤを２つ点灯し、０回整合の場合には赤色ＬＥＤを３つ点灯し、受信成績データを受信できなかった場合には赤色ＬＥＤを４つ点灯するようにしてもよい。

［据付受信モードにおける処理：図４］
次に、中継機１又はアクセスポイント２における据付受信モードの処理について図４を用いて説明する。図４は、固定装置の据付受信モードにおける処理を示すフローチャートである。
据付受信モードは、据付時に固定装置として動作する場合に設定される動作モードである。
図４に示すように、中継機１又はアクセスポイント２において据付受信モードが設定されると、当該固定装置の制御部２２は、受信動作を開始し（１００）、被据付装置からのＩＮＦＯデータを受信したかどうかを判断し（１０２）、受信した場合には、ＩＮＦＯデータに続くユーザデータを読み取って記憶し（１０４）、被据付装置にＡｃｋを送信する（１０６）。

そして、固定装置の制御部２２は、３回連続してＡｃｋを送信したかどうかを判断し（１０８）、３回連続して送信していない場合には（Noの場合）、処理１０２に戻ってＩＮＦＯの受信を試みる。

処理１０８で３回連続してＡｃｋを送信した場合、固定装置の制御部２２は、記憶されている３回分のユーザデータをＥＥＰＲＯＭ２７に記憶されている特定受信データと比較して（１１０）、比較結果を受信成績データとして被据付装置に送信する（１１４）。

そして、固定装置の制御部２２は、当該３回分の比較結果が全て整合であったかどうかを判断し（１１６）、全て整合であった場合には、自装置の内部で管理している時刻データを被据付装置に送信する（１１８）。
また、処理１１６で３回分の比較結果の中に不整合が含まれていた場合には、そのまま処理を終わる。
このようにして、中継機１及びアクセスポイント２における据付受信モードの処理が行われるものである。

［据付送信モードにおける処理：図５］
次に、アクセスポイント２又は端末３における据付送信モードの処理について図５を用いて説明する。図５は、被据付装置の据付送信モードにおける処理を示すフローチャートである。
据付送信モードは、被据付装置として動作する場合に設定される動作モードである。
図５に示すように、アクセスポイント２又は端末３において据付送信モードが設定されると、当該被据付装置の制御部２２は、赤色ＬＥＤを点灯し（２００）、ＥＥＰＲＯＭ２７に記憶されている特定送信データを読み出してユーザデータに書き込み、固定装置宛に送信する動作を開始する（２０２）。
そして、被据付装置の制御部２２は、固定装置から３回連続してＡｃｋを受信したかどうかを判断し（２０４）、３回連続してＡｃｋを受信した場合には、緑色ＬＥＤを点灯する（２０６）。３回連続してＡｃｋを受信していない場合には、処理２０２に戻って送信を行う。

そして、被据付装置の制御部２２は、固定装置から受信成績データを受信したかどうかを判断し（２０８）、所定の受信試行回数以内（例えば２０回以内）で受信しなかった場合（Noの場合）、緑色ＬＥＤを消灯し、赤色ＬＥＤを４回点滅させ（２１８）、処理を終わる。

また、処理２０８で受信成績データを受信した場合（Yesの場合）、被据付装置の制御部２２は、受信成績の内容を読み取り（２２０）、３回整合であれば、受信成績データと共に受信した時刻データに基づいて時刻設定を行い（２２２）、赤色ＬＥＤを消灯し、緑色ＬＥＤを点灯する（２２４）。

また、処理２２０で、２回整合であった場合には、被据付装置の制御部２２は、緑色ＬＥＤを消灯し赤色ＬＥＤを１回点滅させる（２２６）。
また、処理２２０で、１回整合であった場合には、非末杖家装置の制御部２２は、緑色ＬＥＤを消灯し赤色ＬＥＤを２回点滅させる（２２８）。
処理２２０で、０回整合であった場合には、制御部は、緑色ＬＥＤを消灯し赤色ＬＥＤを３回点滅させる（２３０）。
このようにして、据付送信モードにおける処理が行われるものである。

［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムによれば、アクセスポイント２の据付時に、アクセスポイント２が据付送信モードにおいて、予め記憶されている特定送信データをユーザデータとして送信し、中継機１が、据付受信モードにおいてアクセスポイント２からの信号を受信すると、ユーザデータを読み取って記憶し、Ａｃｋを返信し、３回連続Ａｃｋを返信した場合に、予め当該アクセスポイント２と対応付けて記憶されている特定受信データと当該３回の受信におけるユーザデータとを比較照合し、一致するか否かを判断して、３回分の比較結果を受信成績データとしてアクセスポイント２に送信し、アクセスポイント２が、受信成績データに基づいてＬＥＤの点灯や点滅の態様を変えて表示するようにしているので、作業者は、ＬＥＤの表示パターンによって、ユーザデータが正常に中継機１に受信されたかどうかを把握でき、当該据付場所でのアクセスポイント２と中継機１との無線通信の信頼性の程度を認識して、アクセスポイント２の据付場所の適／不適を容易に判断することができ、通信状態が十分良好な場所にアクセスポイント２を設置することができ、システムの信頼性を向上させることができる効果がある。

また、本システムによれば、中継機１がアクセスポイント２に受信成績データを送信する際に、３回の受信における比較結果が全て整合であった場合のみ、自装置で管理している時刻データを付してアクセスポイント２に送信するようにしているので、アクセスポイント２と中継機１とが確実に送受信できることが明確になった場合のみ時刻設定を可能として設置場所を確定できると共に、通信が不安定であった場合には、時刻設定ができないため、適切な場所が選択されるまでアクセスポイント２の据付をやり直すことができ、システム全体の信頼性を向上させることができる効果がある。

また、本システムによれば、端末３の据付時に、端末３が据付送信モードにおいて、予め記憶されている特定送信データをユーザデータとして送信し、アクセスポイント２が、据付受信モードにおいて端末３からの信号を受信すると、ユーザデータを読み取って記憶し、Ａｃｋを返信し、３回連続Ａｃｋを返信した場合に、予め当該アクセスポイント２と対応付けて記憶されている特定受信データと当該３回の受信におけるユーザデータとを比較照合し、一致するか否かを判断して、３回分の比較結果を受信成績データとして端末３に送信し、端末３が、受信成績データに基づいてＬＥＤの点灯や点滅の態様を変えて表示するようにしているので、作業者は、ＬＥＤの表示パターンによって、ユーザデータが正常にアクセスポイント２に受信されたかどうかを把握でき、当該据付場所での端末３とアクセスポイント２との無線通信の信頼性の程度を認識して、端末３の据付場所の適／不適を容易に判断することができ、通信状態が十分良好な場所に端末３を設置することができ、システムの信頼性を向上させることができる効果がある。

更にまた、本システムによれば、アクセスポイント２が端末３に受信成績データを送信する際に、３回の受信における比較結果が全て整合であった場合のみ、自装置で管理している時刻データを付して端末３に送信するようにしているので、端末３とアクセスポイント２とが確実に送受信できることが明確になった場合のみ時刻設定を可能として設置場所を確定できると共に、通信が不安定であった場合には、時刻設定ができないため適切な場所が選択されるまで端末３の据付をやり直すことができ、システム全体の信頼性を向上させることができる効果がある。

本発明は、アクセスポイントや端末の据付場所を適切に選択可能として、ネットワークにおける通信の信頼性を向上させることができる無線センサーネットワークシステムに適している。

１…中継機、 ２…アクセスポイント、 ３…端末、 ４…各種センサ、 ５…監視サーバ、 ２１…無線部、 ２２…制御部（ＣＰＵ）、 ２３…ＲＴＣ、 ２４…電源回路、 ２５…Ａ／Ｄ変換器、 ２６…インターフェース、 ２７…ＥＥＰＲＯＭ、 ２８…メモリ、 ２９…ＬＥＤ、 ３０…バッテリー又は外部電源

Claims (5)

1. エリア内に設けられたセンサーに接続し、前記センサーから入力されたデータを無線送信する端末と、前記端末から送信されたデータを受信して無線送信するアクセスポイントと、前記アクセスポイントから送信されたデータを受信して上位装置に送信する中継機とを備えた無線センサーネットワークシステムであって、
   前記中継機又は前記アクセスポイントを固定装置とし、前記アクセスポイント又は前記端末を被据付装置とし、
   前記固定装置が、制御部と、記憶部とを備え、
   前記記憶部が、予め当該固定装置と無線通信を行う被据付装置と特定のデータとを対応付けて記憶しており、前記固定装置の制御部が、動作モードとして据付受信モードが設定されると、受信動作を開始し、前記被据付装置からの受信信号に含まれる制御データに基づいて前記被据付装置からの受信の有無を判断し、受信したと判断した場合には、前記被据付装置に応答を送信し、受信データにユーザデータとして含まれるデータを前記記憶部に記憶しておき、前記被据付装置から特定回数受信すると、前記記憶されたユーザデータを当該被据付装置に対応付けて記憶されている特定のデータと比較し、前記特定回数分の比較結果を受信成績データとして前記被据付装置に送信し、
   前記被据付装置が、制御部と、表示手段を備え、
   前記被据付装置の制御部が、動作モードとして据付受信モードが設定されると、予め設定された特定のデータをユーザデータとして含む送信信号を前記固定装置宛に送信し、前記固定装置からの応答を特定回数連続して受信した場合に、受信成績データの受信動作を行い、設定回数以内の受信動作で前記固定装置から受信成績データを受信した場合には、当該受信成績データに基づいて、前記表示手段の点灯の態様を変えて表示することを特徴とする無線センサーネットワークシステム。
2. 固定装置の制御部が、特定回数分の比較結果が全て一致であった場合に、受信成績データと共に時刻データを送信し、
   被据付装置の制御部が、前記固定装置から受信成績データと共に時刻データを受信すると、当該受信成績データに基づいて表示手段の点灯の態様を変えて表示すると共に、当該被据付装置内部の時刻を前記時刻データに基づいて設定することを特徴とする請求項１記載の無線センサーネットワークシステム。
3. 固定装置の制御部が、特定回数分の比較結果が全て一致ではなかった場合に、時刻データを送信することなく受信成績データを送信し、
   被据付装置の制御部が、前記固定装置から受信成績データのみを受信すると、当該被据付装置内部の時刻を設定せずに、当該受信成績データに基づいて表示手段の点灯の態様を変えて表示することを特徴とする請求項１記載の無線センサーネットワークシステム。
4. 被据付装置の制御部が、設定回数以内の受信動作で固定装置からの受信成績データを受信できなかった場合には、前記受信成績データを受信した場合の態様とは異なる態様で表示手段を点灯させることを特徴とする請求項１記載の無線センサーネットワークシステム。
5. 被据付装置が、複数の表示手段を備え、固定装置からの受信成績データに基づいて表示手段の点灯の態様を変える代わりに、前記受信成績データに基づいて点灯させる表示手段の数を変えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の無線センサーネットワークシステム。

Images