JP2015188140A - Node device, gateway device, sensor network system and data transfer method - Google Patents
Node device, gateway device, sensor network system and data transfer method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015188140A JP2015188140A JP2014064499A JP2014064499A JP2015188140A JP 2015188140 A JP2015188140 A JP 2015188140A JP 2014064499 A JP2014064499 A JP 2014064499A JP 2014064499 A JP2014064499 A JP 2014064499A JP 2015188140 A JP2015188140 A JP 2015188140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- node
- sensor
- transfer
- sensor data
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、センサデータを送受信するセンサネットワークに関するものであり、特に、ノード装置、ゲートウェイ装置、センサネットワークシステムおよびデータ転送方法に関する。 The present invention relates to a sensor network that transmits and receives sensor data, and more particularly to a node device, a gateway device, a sensor network system, and a data transfer method.
ビルや住宅の空調照明管理や防犯・防災用途、農場での栽培管理などにおいて、多種多様なセンサを多数配置して各種のデータを収集して環境の状態を把握することで、より効率的できめ細かな環境管理や制御を実施する、センサネットワークが実用化されつつある。センサネットワークを構成する各ノードは、無線通信によりデータの送受信を行う。 In building and residential air-conditioning lighting management, crime prevention / disaster prevention applications, farm cultivation management, etc., it is more efficient to collect a variety of sensors and collect various data to grasp the state of the environment. Sensor networks that implement detailed environmental management and control are being put into practical use. Each node constituting the sensor network transmits and receives data by wireless communication.
センサネットワークでは、多様な環境に多種多数のセンサを設置してデータ収集を可能とするネットワークを構築する必要があることから、多くの場合は、ソーラーセル等の環境発電や小型電池等を電源とした小型の無線装置を具備した無線センサノードが用いられる。また、適用領域の拡大や長寿命化のため、装置の更なる小型化、無線通信の低出力化や間欠起動などの低消費電力化も進められている。 In sensor networks, it is necessary to construct a network that enables data collection by installing a large number of sensors in a variety of environments. In many cases, energy sources such as solar cells and small batteries are used as power sources. A wireless sensor node having a small wireless device is used. In addition, in order to expand the application area and extend the service life, further downsizing of the apparatus, reduction of power consumption such as low output of wireless communication and intermittent activation are being promoted.
センサネットワークに適用される代表的なネットワーク技術として、Zigbee(登録商標)技術がある。センサネットワークは、小型化と低消費電力化が望まれる無線センサノードと、中継機能を含む通信能力および情報処理能力を持つ無線中継ノードから構成され、複数の無線センサノードが一つの無線中継ノードにスター状に接続し、その複数の無線中継ノードがツリー状またはメッシュ状に接続し、さらに、ある無線中継ノードがセンサデータを収集するサーバに接続されるゲートウェイとして構成される。 As a typical network technology applied to a sensor network, there is a Zigbee (registered trademark) technology. A sensor network is composed of wireless sensor nodes that are desired to be smaller and consume less power, and wireless relay nodes that have communication capabilities and information processing capabilities including relay functions. Multiple wireless sensor nodes can be combined into a single wireless relay node. The gateway is connected in a star shape, the plurality of wireless relay nodes are connected in a tree shape or a mesh shape, and a certain wireless relay node is connected to a server that collects sensor data.
このようなセンサネットワークでは、無線センサノードと無線中継ノードの間、及び無線中継ノード間の無線伝送路として小電力無線技術が用いられることから、無線伝送路における他システムからの干渉や障害による誤りが発生する可能性があり、センサデータの収集において再送機能が必要となる場合がある。しかし、センサデータを検出して無線で送信する無線センサノードでは低消費電力化のため、センサデータの保持機能や再送機能を持たない場合もある。その場合、センサデータを中継する無線中継ノードにおいてセンサデータの再送制御を実施することが可能である(例えば、特許文献1参照)。 In such a sensor network, low power wireless technology is used as a wireless transmission path between the wireless sensor node and the wireless relay node, and between the wireless relay nodes. Therefore, errors due to interference and failures from other systems in the wireless transmission path. May occur, and a retransmission function may be required in collecting sensor data. However, a wireless sensor node that detects and transmits sensor data wirelessly may not have a sensor data holding function or a retransmission function in order to reduce power consumption. In this case, it is possible to perform retransmission control of sensor data at a wireless relay node that relays sensor data (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の通信システムにおいては、検針データ(センサデータ)を収集する業務サーバ宛に送信された検針データ(センサデータ)を中継する通信ユニット(中継ノード)およびゲートウェイが、中継処理を行う際に、中継したデータを保持しておく。そして、業務サーバは、通信障害などにより検針データを受信できなかった場合、検針データの送信元の通信ユニット(データ送信元ノード)に対して検針データの再送を要求し、この要求を中継するゲートウェイおよび中継ノードは、業務サーバが再送を要求している検針データを保持している場合、データ送信元ノードに代わって検針データを再送する。 In the communication system described in Patent Document 1, a communication unit (relay node) and a gateway that relay meter reading data (sensor data) transmitted to a business server that collects meter reading data (sensor data) perform relay processing. At that time, the relayed data is retained. When the business server fails to receive the meter reading data due to a communication failure or the like, it requests the meter reading data transmission unit (data transmission source node) to retransmit the meter reading data, and relays this request. When the business server holds the meter reading data requested to be retransmitted, the relay node resends the meter reading data on behalf of the data transmission source node.
しかし、特許文献1で開示されているような、ゲートウェイ装置と各ノードの通信経路が予め決められている(固定されている)センサネットワークにおいてセンサデータが欠落するときは、センサノード(データの送信元のノード)から無線で送信されたセンサデータが中継ノードに届いたときに訂正できない誤りが発生していた場合と、中継ノードからゲートウェイに至る無線通信経路において訂正できない誤りが発生していた場合がある。いずれの場合も無線伝送路において一時的な雑音や他システムからの干渉などの障害が突発的に発生していることに起因している。 However, when sensor data is lost in a sensor network in which the communication path between the gateway device and each node is predetermined (fixed) as disclosed in Patent Document 1, the sensor node (data transmission) When sensor data sent wirelessly from the original node) arrives at the relay node, an error that cannot be corrected has occurred, and when an error that cannot be corrected has occurred in the wireless communication path from the relay node to the gateway There is. In either case, this is due to the sudden occurrence of failures such as temporary noise and interference from other systems in the wireless transmission path.
そのため、このような一時的な障害が解消しないうちに中継ノードへ再送を要求しても、再送要求自体が障害により届かないか、再送されたセンサデータが障害により届かない状態となる可能性が大きい。また、センサノードから送信されたセンサデータを、再送を要求された中継ノードが受信できていないときは、再送要求とその応答が正常に通信できる場合であっても再送を要求されたセンサデータ自体が存在しないため、センサデータの再送ができない状態となってしまう。このように、従来のセンサネットワークにおいては、センサデータの再送が上手くいかない可能性があるという問題があった。 Therefore, even if a request for retransmission is made to the relay node before such a temporary failure is resolved, there is a possibility that the retransmission request itself will not arrive due to the failure or the retransmitted sensor data will not reach due to the failure. large. In addition, when the relay node requested to retransmit the sensor data transmitted from the sensor node cannot be received, the sensor data itself requested to be retransmitted even if the retransmission request and the response can be normally communicated. Therefore, the sensor data cannot be retransmitted. As described above, the conventional sensor network has a problem that the retransmission of the sensor data may not be successful.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼性の高いセンサネットワークを実現するノード装置、ゲートウェイ装置、センサネットワークシステムおよびデータ転送方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a node device, a gateway device, a sensor network system, and a data transfer method that realize a highly reliable sensor network.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、センサノードと、前記センサノードからセンサデータを収集する収集サーバと、前記センサデータを前記収集サーバに向けて転送する転送ノードと、前記センサノードおよび前記転送ノードとともにセンサネットワークを形成し、前記収集サーバと前記センサネットワークを接続するゲートウェイノードと、を備えたセンサネットワークシステムにおいて前記転送ノードとして動作するノード装置であって、自身が転送処理を担当するよう前記ゲートウェイノードから予め指示されているセンサデータを受信した場合に受信したセンサデータを転送するデータ転送手段と、自身以外のノード装置が転送処理を担当するよう前記ゲートウェイノードから予め指示されているセンサデータを受信した場合に受信したセンサデータを保持しておく保持手段と、前記ゲートウェイノードからセンサデータの送信要求を受けた場合に、要求されたセンサデータを前記保持手段が保持していれば前記ゲートウェイノード宛に送信するデータ送信手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a sensor node, a collection server that collects sensor data from the sensor node, and a transfer node that transfers the sensor data to the collection server. A node device that forms a sensor network together with the sensor node and the transfer node, and operates as the transfer node in a sensor network system including the collection server and a gateway node that connects the sensor network, When receiving sensor data instructed in advance from the gateway node to take charge of the transfer process, the data transfer means for transferring the received sensor data and the gateway node to take charge of the transfer process by a node device other than itself Sensor data specified in advance Holding means for holding the received sensor data when receiving the sensor data, and if the holding means holds the requested sensor data when the sensor data transmission request is received from the gateway node, the gateway And a data transmission means for transmitting to the node.
本発明によれば、センサデータの再送成功率を高めることができ、信頼性の高いセンサネットワークシステムを実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to increase the success rate of retransmission of sensor data, and to achieve an effect of realizing a highly reliable sensor network system.
以下に、本発明にかかるノード装置、ゲートウェイ装置、センサネットワークシステムおよびデータ転送方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a node device, a gateway device, a sensor network system, and a data transfer method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかるセンサネットワークシステムの構成例を示す図である。センサネットワークシステムは、収集サーバ1と、ゲートウェイノード(GWノード)2と、転送ノード3Aから3Cと、センサノード4aから4cとを備える。転送ノード3Aおよび3Bは、センサノード4aの信号到達範囲5aの中に位置しており、センサノード4aとの無線通信が可能となっている。同様に、センサノード4bの信号到達範囲5bの中に位置している転送ノード3Bおよび3Cは、センサノード4bとの無線通信が可能となっている。センサノード4cの信号到達範囲5cの中に位置している転送ノード3Cは、センサノード4cとの無線通信が可能となっている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a sensor network system according to the present invention. The sensor network system includes a collection server 1, a gateway node (GW node) 2,
なお、センサネットワークシステムを構成する転送ノードの台数およびセンサノードの台数は、図1に示した台数に限定されない。また、これ以降の説明においては、転送ノード3Aから3Cに共通の構成や動作を説明する場合、これらをまとめて転送ノード3と記載する。同様に、センサノード4aから4cに共通の構成や動作を説明する場合、これらをまとめてセンサノード4と記載する。
Note that the number of transfer nodes and the number of sensor nodes constituting the sensor network system are not limited to the numbers shown in FIG. In the following description, when a configuration and operation common to the
センサネットワークシステムおいて、センサノード4は、検出したセンサデータを転送ノード3に向けて無線で送信する。転送ノード3は、センサノード4から送信されたセンサデータを受信して上位装置であるGWノード2へ無線転送する。GWノード2は、転送ノード3から転送されてきたセンサデータを受信して収集サーバ1へ転送するとともに、センサノード4および転送ノード3により形成されているセンサネットワークのネットワーク構成を管理する。収集サーバ1は、各センサノード4で検出されたセンサデータの収集と解析を行う。なお、GWノード2と各転送ノード3の接続形態については規定しない。GWノード2と転送ノード3が他のノードを介して通信を行う接続形態でも構わない。
In the sensor network system, the
図2は、GWノード2の構成例を示す図である。GWノード2は、収集サーバ1へセンサデータを送信するサーバインタフェース部21と、転送ノード3が送信したセンサデータを受信するセンサデータ受信部22と、転送ノード3への送信要求を送信する送信部23と、転送ノード3とセンサノード4の対応関係を管理するセンサノード収容管理部24と、転送ノード3とセンサノード4の対応関係を保持するセンサノード収容テーブル25と、を備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
図3は、GWノード2が保持しているセンサノード収容テーブル25の構成例を示す図である。図示したように、センサノード収容テーブル25には、センサノード識別子と、収容指定転送ノードの識別子および受信レベルと、再送信可能転送ノードの識別子および受信レベルと、センサデータ受信状況とが登録されている。すなわち、センサノード識別子に対し、収容指定転送ノードの情報(識別子,受信レベル)、再送信可能転送ノードの情報(識別子,受信レベル)およびセンサデータ受信状況が対応付けられて登録されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor node accommodation table 25 held by the
センサノード識別子には、センサネットワークを形成している全てのセンサノード4の識別子が登録される。
In the sensor node identifier, identifiers of all
収容指定転送ノードはセンサノード識別子に登録されている各センサノード4を収容している転送ノード3の情報であり、その識別子には収容指定転送ノードとして動作する転送ノード3の識別子が登録される。受信レベルには、収容指定転送ノードとして登録されている転送ノード3が、収容しているセンサノード4から受信する信号のレベルが登録される。収容指定転送ノードは、収容しているセンサノード4からセンサデータを受信すると、GWノード2に向けて転送する。図3に示したセンサノード収容テーブル25は、例えば、センサノード4aについては転送ノード3Aに収容されており、センサノード4aが送信したセンサデータの転送を転送ノード3Aが行うことを示している。また、転送ノード3Aがセンサノード4aから受信する信号のレベルが80であることを示している。従って、転送ノード3Aは、センサノード4aからセンサデータを受信すると、GWノード2に向けて転送する。
The accommodation designation transfer node is information of the
再送信可能転送ノードはセンサノード4から送信され、収容指定転送ノードにより転送されたセンサデータが収集サーバ1まで到達しなかった場合に、収容指定転送ノードに代わってセンサデータを送信(再送)することが可能な転送ノード3の情報である。その識別子には再送信可能転送ノードとして動作する転送ノード3の識別子が登録される。受信レベルには、再送信可能転送ノードとして登録されている転送ノード3が、再送信するセンサデータの送信元のセンサノード4から受信する信号のレベルが登録される。再送信可能転送ノードは、対応するセンサノード4からセンサデータを受信した場合、GWノード2に向けて転送することはせずに、受信したセンサデータを一定時間保持しておく。そして、GWノード2からの要求に応じて、保持しているセンサデータをGWノード2に向けて送信する。図3に示したセンサノード収容テーブル25は、例えば、センサノード4bについては転送ノード3Bに収容されており、センサノード4bが送信したセンサデータの転送を転送ノード3Bが行うことを示している。また、転送ノード3Bがセンサノード4bから受信する信号のレベルが80であることを示している。さらに、センサノード4bに対応する再送信可能転送ノードが転送ノード3Cであることを示し、転送ノード3Cがセンサノード4bから受信する信号のレベルが60であることを示している。また、転送ノード3Bは、センサノード4aの再送信可能転送ノードであることを示している。従って、転送ノード3Bは、センサノード4bからセンサデータを受信すると、GWノード2に向けて転送する。一方、センサノード4aからセンサデータを受信した場合には、GWノード2に向けての転送は行わずにセンサデータを一定時間保持する。転送ノード3Cは、センサノード4bからセンサデータを受信すると、GWノード2に向けての転送は行わずにセンサデータを一定時間保持する。
The retransmittable transfer node transmits (retransmits) the sensor data on behalf of the accommodation designation transfer node when the sensor data transmitted from the
センサデータ受信状況はGWノード2がセンサデータを受信済みか否かを示す情報である。図3として例示したセンサノード収容テーブル25は、GWノード2がセンサノード4aからセンサデータを受信しておらず、センサノード4bおよび4cからはセンサデータを受信済みの状態を示している。
The sensor data reception status is information indicating whether or not the
図4は、転送ノード3の構成例を示す図である。転送ノード3は、GWノード2へセンサデータを送信する送信部31と、GWノード2からの送信要求を受信する受信部32と、センサノード4から送信されたセンサデータを受信するセンサデータ受信部33と、センサノード4から受信したセンサデータをGWノード2に送信するか保持しておくかを判定するセンサノード収容判定部34と、センサノード4毎の処理内容判定のための情報を保持しておくセンサノード収容テーブル35と、センサデータを保持しておくセンサデータ一時格納部36と、を備える。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the forwarding
図5は、転送ノード3が保持しているセンサノード収容テーブル35の構成例を示す図である。図示したように、センサノード収容テーブル35には、センサノード識別子と、センサノード収容状態と、センサデータ一時格納とが登録されている。すなわち、センサノード識別子に対し、センサノード収容状態およびセンサデータ一時格納が対応付けられて登録されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor node accommodation table 35 held by the forwarding
センサノード識別子には、センサネットワークを形成している全てのセンサノード4の識別子が登録される。
In the sensor node identifier, identifiers of all
センサノード収容状態は、対応付けられているセンサノード4との関係を示す情報である。この情報は、センサノード識別子が示すセンサノード4が自身(自転送ノード)に収容され、自身がセンサデータの転送を行う転送ノードか否か(図3に示した収容指定転送ノードに該当するか否か)と、センサノード識別子が示すセンサノード4のセンサデータの再送を担当するか否か(図3に示した再送信可能転送ノードに該当するか否か)とを示している。センサノード収容状態が「自ノード:一時格納」の場合、対応するセンサノード4(センサノード識別子が示すセンサノード4)が自身に収容され、このセンサノード4から送信されたセンサデータを受信したときはセンサデータを転送するとともに一定時間保持する必要があること、すなわち、自身が収容指定転送ノードに該当することを示す。センサノード収容状態が「他ノード:一時格納」の場合、対応するセンサノード4が他の転送ノードに収容され、このセンサノード4から送信されたセンサデータを受信したときは一定時間保持する必要があること、すなわち、自身が再送信可能転送ノードに該当することを示す。センサノード収容状態が「他ノード:格納不要」の場合、対応するセンサノード4が他のノードに収容され、このセンサノード4から送信されたセンサデータを一定時間保持する必要がないこと、すなわち、自身が収容指定転送ノードと再送信可能転送ノードのいずれにも該当しないことを示す。センサノード収容状態が「未定」の場合、対応するセンサノード4を収容する転送ノード(収容指定転送ノード)が決まっていないことを示す。図5に示したセンサノード収容テーブル35を保持している転送ノード3は、センサノード4aからセンサデータを受信すると、GWノード2に向けて転送するとともにセンサデータを一定時間保持する。また、センサノード4bからセンサデータを受信すると、GWノード2に向けて転送することなくセンサデータを一定時間保持する(GWノード2から要求を受けた場合には保持しているセンサデータを送信する)。センサノード4cからセンサデータを受信すると、GWノード2に向けて転送することなくセンサデータを破棄する。センサノード4dからセンサデータを受信した場合もGWノード2に向けて転送することなくセンサデータを破棄する。
The sensor node accommodation state is information indicating a relationship with the associated
センサデータ一時格納は、対応付けられているセンサノード4(センサノード識別子が示すセンサノード4)からセンサデータを受信した場合にそれを一時格納する必要があるか否かを示す情報である。例えば、あるセンサノード4からセンサデータを受信可能な転送ノード3が3台以上存在する場合、一部の転送ノード3については、受信したセンサデータの転送も一時的な保持も行わない装置に設定されることがあり得る。この情報は、センサノード収容状態に含めるようにしても構わない。すなわち、センサノード収容状態が、自身が各センサノード4に対する収容指定転送ノード、再送信可能転送ノードおよびその他のノード(収容指定転送ノードと再送信可能転送ノードのいずれにも該当しないノード)のどれに該当しているかを明確に示している場合、省略しても構わない。
The sensor data temporary storage is information indicating whether or not it is necessary to temporarily store the sensor data when the sensor data is received from the associated sensor node 4 (
図6は、センサノード4の構成例を示す図である。センサノード4は、測定対象の温度等の情報を得るセンサ部41と、センサ部41から得た情報をセンサデータとして編集する(センサデータを生成する)センサデータ生成部42と、センサデータを転送ノード3に向けて送信するセンサデータ無線送信部43と、自身(センサノード4)を予め決められたスケジュールで間欠起動するなど、センサノード4の動作を管理する制御部44と、を備える。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the
(センサネットワークシステムの基本動作)
次に、本実施の形態にかかるセンサネットワークシステムの基本動作を説明する。図7は、図1に示した構成のセンサネットワークシステムにおける各装置の基本動作を示す図である。図7に示した例では、転送ノード3Aがセンサノード4aを収容し、センサノード4aの収容指定転送ノードとして動作するものとしている。また、転送ノード3Bがセンサノード4bを収容し、センサノード4bの収容指定転送ノードとして動作し、転送ノード3Cがセンサノード4cを収容し、センサノード4cの収容指定転送ノードとして動作するものとしている。
(Basic operation of sensor network system)
Next, the basic operation of the sensor network system according to this embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing a basic operation of each device in the sensor network system having the configuration shown in FIG. In the example shown in FIG. 7, the
センサノード4は、所定のタイミングでセンサデータを生成して送信し、これを収集サーバ1が収集する。より詳細には、センサノード4は、制御部44(図6参照)においてセンサデータの収集とデータ送信動作を管理しており、センサデータ生成部42はセンサ部41で検出したデータを所定のセンサデータとして生成してセンサデータ無線送信部43へ渡す。センサデータ無線送信部43は、センサデータ生成部42から受領したセンサデータを、宛先を指定せずにブロードキャストにて送信する。ブロードキャストされたセンサデータは1つ以上の転送ノード3で受信される。
The
例えば図7に示した動作例では、センサノード4aから送信されたセンサデータa(図7では「データa」と表記している)は転送ノード3Aと転送ノード3Bで受信され、センサノード4bから送信されたセンサデータbは転送ノード3Bと転送ノード3Cで受信される。なお、センサデータの収集と送信は予めセンサノード4で決めたスケジュールに従って周期的に実施するものとする。また、センサデータの収集と送信を実施していない時間では、制御部44の周期処理起動に必要な機能以外の機能、例えばセンサ部41やセンサデータ生成部42、センサデータ無線送信部43の機能は休止状態とすることで、低消費電力化を実現しているものとする。
For example, in the operation example shown in FIG. 7, sensor data a (denoted as “data a” in FIG. 7) transmitted from the
センサノード4からセンサデータを受信した転送ノード3では、センサデータ受信部33(図4参照)で受信したセンサデータとその受信レベルをセンサノード収容判定部34へ渡す。センサノード収容判定部34は、受け取ったセンサデータをセンサデータ一時格納部36で一時的に保持する。さらに、センサノード収容判定部34はセンサノード収容テーブル35(図5参照)を参照し、自身が収容するセンサノード4から受信したセンサデータと判断したときには、センサデータを送信部31へ転送する。送信部31は、センサデータとこのセンサデータをセンサノード4から受信したときの受信レベルをGWノード2宛に送信する。
In the
図7に示した動作例では、センサノード4aを収容している転送ノード3Aはセンサデータaを受信するとGWノード2へ転送し、センサノード4bを収容している転送ノード3Bはデータbを受信するとGWノード2へ転送する。センサノード4cを収容している転送ノード3Cはデータcを受信するとGWノード2へ転送する。また、転送ノード3Bはセンサノード4aを収容していないことから、センサデータaを受信すると、転送せずに一時格納する。転送ノード3Cはセンサノード4bを収容していないことから、センサデータbを受信すると、転送せずに一時格納する。
In the operation example shown in FIG. 7, when the
転送ノード3のセンサデータ一時格納部36では、各センサノード4から受信したセンサデータを有限個数保持可能であり、一定時間保持すべきセンサデータを格納してから所定の時間を経過したときにセンサデータを破棄する。または、所定時間が経過時に破棄するのではなく、保持すべき新たなセンサデータをセンサノード4から受信し、かつセンサデータの格納領域が不足しているときに、そのセンサノード4から受信して保持していた最も古いセンサデータを破棄して新たなセンサデータを格納する。
The sensor data
GWノード2は、転送ノード3から送信されたセンサデータをセンサデータ受信部22(図2参照)で受信する。センサノード収容管理部24は、受信したセンサデータの送信元のセンサノード4の情報に基づいて、センサノード収容テーブル25(図3参照)を更新する。すなわち、収容指定転送ノード、再送信可能転送ノードおよびセンサデータ受信状況の各情報のうち、一つ以上を更新する。センサノード収容管理部24は、また、受信したセンサデータをサーバインタフェース部21に渡し、収集サーバ1宛に送信させる。
The
(未登録のセンサノードが存在する場合のセンサネットワークシステムの動作)
次に、収容先の転送ノード3が決まっていない未登録のセンサノード4が存在する場合の動作について説明する。一例として、センサノード4が新たに設置された場合の動作を説明する。図8は、新たにセンサノード4が設置された場合の動作の一例を示すシーケンス図である。図8では、図1に示した構成のシステムにおいてセンサノード4aが新たに設置された後、センサノード4aが最初にセンサデータaを送信した場合の転送ノード3およびGWノード2の動作シーケンスを示している。
(Operation of sensor network system when unregistered sensor node exists)
Next, an operation when there is an
まず、新たに設置されたセンサノード4aがセンサデータ(センサデータa)を送信すると(ステップS11)、センサノード4aの信号到達範囲5aの中に存在している転送ノード3Aおよび3Bがセンサデータaを受信する(ステップS12A,12B)。センサデータaを受信した転送ノード3Aおよび3Bにおいて、センサノード収容判定部34は、センサノード収容テーブル35(図5)を参照し、その結果、センサノード4aの識別子がセンサノード識別子に登録されていないことを把握する。また、この時点ではセンサノード4aを収容する転送ノード3が決定されていないため、センサノード4aの識別子をセンサノード識別子に登録し、センサノード収容状態には「未定」を登録する(ステップS13A,13B)。そして、この時点ではセンサノード4aのデータ転送を担当する転送ノード3(=収容指定転送ノード)が決まっていないため、センサデータaを受信した転送ノード3Aおよび3Bの双方が、センサデータaおよびセンサデータaの受信レベルをGWノード2へ送信する(ステップS14A,14B)。このとき、センサデータaの送信元であるセンサノード4aの情報(識別子)も一緒に送信する。なお、センサデータaの受信レベルは、GWノード2がセンサノード4aの収容先を決定する処理で使用される情報である。このステップS14AおよびS14Bは、センサノード4aの収容先が決定している場合には実行されない。センサノード4aの収容先が決定している場合には、収容先の転送ノード3がセンサデータaを転送する(センサデータaの受信レベルは送信しない)。
First, when the newly installed
GWノード2は、一定期間にわたってセンサデータの受信を行い、転送ノード3Aおよび3Bからセンサデータaおよびその受信レベルの情報を受信すると、受信レベルの情報およびセンサデータaの送信元センサノードの情報に基づいて、センサノード収容テーブル25(図3)の更新する(ステップS15)。具体的には、センサノード収容管理部24が、まず、センサデータaの送信元であるセンサノード4aの識別子をセンサノード識別子に登録する。次に、収容指定転送ノードおよび再送信可能転送ノードを決定する。例えば、センサデータaの受信レベルが高い方の転送ノード3を収容指定転送ノードに決定し、残りの転送ノード3を再送信可能転送ノードに決定する。なお、1台の転送ノード3のみからセンサデータaを受信した場合、その転送ノード3を収容指定転送ノードに決定する。また、3台以上の転送ノード3からセンサデータaを受信した場合には、センサデータaの受信レベルが最も高い転送ノード3を収容指定転送ノードに決定し、2番目に高い転送ノード3を再送信可能転送ノードに決定すればよい。または、センサデータaの受信レベルが最も高い転送ノード3を収容指定転送ノードに決定し、これ以外の(残りの)全ての転送ノード3を再送信可能転送ノードに決定するようにしてもよい。ここでは、転送ノード3Aが収容指定転送ノード、転送ノード3Bが再送信可能転送ノードに決定されたものとして説明を続ける。
When the
GWノード2のセンサノード収容管理部24は、収容指定転送ノードおよび再送信可能転送ノードを決定すると、決定結果に従ってセンサノード収容テーブル25を更新する(決定した収容指定転送ノードおよび再送信可能転送ノードをセンサノード収容テーブル25に登録する)。センサノード収容テーブル25の更新が終了すると、更新結果、すなわち、センサノード4aの収容指定転送ノードおよび再送信可能転送ノードを転送ノード3Aおよび3Bへ通知する(ステップS16)。さらに、センサノード収容テーブル25のセンサデータ受信状況を更新し(センサデータ受信状況に「受信」を登録する)、センサデータaをサーバインタフェース部21内の送信バッファ(図示せず)に格納する(ステップS17,S18)。
When the sensor node accommodation management unit 24 of the
転送ノード3Aおよび3Bは、上記のステップS16において通知を受けると、センサノード収容テーブル35(図5)を更新する(ステップS19A,S19B)。ここでは、転送ノード3Aが収容指定転送ノード、転送ノード3Bが再送信可能転送ノードであるため、転送ノード3Aのセンサノード収容判定部34は、保持しているセンサノード収容テーブル35のセンサノード4aに対応するセンサノード収容状態に対し、自身が収容指定転送ノードであることを示す「自ノード:一時格納」を登録する。一方、転送ノード3Bのセンサノード収容判定部34は、保持しているセンサノード収容テーブル35のセンサノード4aに対応するセンサノード収容状態に対し、自身が再送信可能転送ノードであることを示す「他ノード:一時格納」を登録する。
When the forwarding
このようにして、新たに設置されたセンサノード4aの収容先の転送ノード3と、センサデータの再送を担当可能な転送ノード3が決定される。また、センサノード4aとの直接通信が可能な転送ノード3Aおよび3Bがそれぞれ管理しているセンサノード収容テーブル35が更新されるとともに、GWノード2が管理しているセンサノード収容テーブル25が更新される。
In this way, the
センサノード4が新たに設置された場合の動作例を説明したが、これに限らず、転送ノード3は、保持しているセンサノード収容テーブル35に登録されていないセンサノード4からセンサデータを受信した場合には、受信したセンサデータとともにその受信レベルをGWノード2へ転送し、GWノード2は、受信したセンサデータの送信元のセンサノード4を収容する転送ノード3(=収容指定転送ノード)およびデータの再送信を担当させる転送ノード3(=再送信可能転送ノード)を決定する。
Although the operation example when the
以上のように、本実施の形態にかかるセンサネットワークシステムにおいて、センサノード4を新たに設置した後にこのセンサノード4から初めてセンサデータが送信されたときなど、転送ノード3は、センサノード収容テーブル35に登録されていないセンサノード4からセンサデータを受信したときには、センサノード収容テーブル35に新規にそのセンサノード4の情報を追加し、受信したセンサデータと受信レベルをGWノード2宛に送信する。GWノード2は、センサノード収容テーブル25に登録されていないセンサノード4(以下、未登録センサノード)が送信したセンサデータを1つ以上の転送ノード3を経由して1つ以上受信すると、各転送ノード3からセンサデータとともに送信されてきた受信レベルの情報から、未登録センサノードが送信したセンサデータのGWノード2への転送を担当する転送ノード3を決定する。また、未登録センサノードからのセンサデータを転送可能な転送ノード3を決定する。そして、決定結果に従ってセンサノード収容テーブル25を更新するとともに、決定結果を各転送ノード3へ通知する。通知する決定結果は、未登録センサノードからのセンサデータを受信した場合に転送する転送ノード3と、受信したセンサデータを一定期間保持しておく転送ノード3と、受信したセンサデータを保持する必要のない転送ノード3とを示す情報である。決定結果の通知を受けた転送ノード3はセンサノード収容テーブル35を更新する。
As described above, in the sensor network system according to the present embodiment, when the sensor data is transmitted from the
(センサネットワークシステムにおけるセンサデータの送信動作)
次に、収容先が決定しているセンサノード4(登録済みのセンサノード)がセンサデータを送信する場合の動作について説明する。図9は、登録済みのセンサノード4がセンサデータを送信する動作の一例を示すシーケンス図である。図9では、図1に示した構成のシステムにおいて、登録済みのセンサノード4aがセンサデータaを送信した場合の転送ノード3およびGWノード2の動作シーケンスを示している。なお、センサノード4aの収容指定転送ノードを転送ノード3A、再送信可能転送ノードを転送ノード3Bとする。既に説明した図8に記載している処理と同じ処理に同一のステップ番号を付している。
(Sensor data transmission operation in the sensor network system)
Next, an operation when the sensor node 4 (registered sensor node) whose accommodation destination has been determined transmits sensor data will be described. FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an example of an operation in which the registered
センサノード4aは、所定のタイミングでセンサデータaを送信し(ステップS11)、センサデータaは、転送ノード3Aおよび3Bに到達する。
The
転送ノード3Aは、センサデータaを受信すると(ステップS12A)、センサノード収容テーブル35を参照し、自身に収容されているセンサノード4aから受信したものであることを確認すると(ステップS21A)、センサデータaをGWノード2宛に送信する(ステップS22A)。このとき、センサデータaを受信した際の受信レベルも一緒に送信する。一方、転送ノード3Bは、センサデータaを受信すると(ステップS12B)、センサノード収容テーブル35を参照し、転送ノード3Aに収容されているセンサノード4aから受信したものであるが一定の間保持する必要があることを確認する(ステップS21B)。そして、センサデータaをセンサデータ一時格納部36に格納する(ステップS22B)。なお、ステップS22Aにおいて転送ノード3Aはセンサデータaと受信レベルを送信することとしたが、受信レベルの送信は省略しても構わない。
When the
GWノード2は、センサデータaを受信すると、センサノード収容テーブル25のセンサデータ受信状況を更新する(ステップS17)。すなわち、センサデータ受信状況に「受信」を登録する。さらに、センサデータaをサーバインタフェース部21内の送信バッファ(図示せず)に格納する(ステップS18)。
When receiving the sensor data a, the
(センサネットワークシステムにおけるセンサデータの再送信動作)
次に、センサデータの再送信動作、具体的には、GWノード2がセンサデータの受信エラーを検知し、転送ノード3に対してデータの再送を要求する場合の動作を説明する。
(Retransmission operation of sensor data in sensor network system)
Next, the operation of retransmitting sensor data, specifically, the operation when the
図10は、図1に示した構成のセンサネットワークシステムにおいてセンサデータを再送信する動作の概要を示す図であり、一例として、センサノード4aから送信されたセンサデータaを再送信する動作の一例を示している。図11は、図10に示した動作に対応するシーケンス図である。なお、センサノード4aの収容指定転送ノードを転送ノード3A、再送信可能転送ノードを転送ノード3Bとする。図11では、既に説明した図8,図9に記載している処理と同じ処理に同一のステップ番号を付している。
FIG. 10 is a diagram showing an outline of an operation for retransmitting sensor data in the sensor network system having the configuration shown in FIG. 1, and as an example, an example of an operation for retransmitting sensor data a transmitted from the
図9を用いて説明したように、センサノード4aから送信されたセンサデータaは、転送ノード3Aおよび3Bにより受信され、センサノード4aの収容指定転送ノードである転送ノード3Aが、センサデータaとその受信レベルをGWノード2宛に送信する(ステップS12A,S21A,S22A)。一方、センサノード4aの再送信可能転送ノードである転送ノード3Bは、センサデータaを保持する(ステップS12B,S21B,S22B)。
As described with reference to FIG. 9, the sensor data a transmitted from the
GWノード2のセンサノード収容管理部24では、あるセンサノード4から送信されるセンサデータを周期的にまたは順番に受信していることから、その受信周期や受信したセンサデータのシーケンス番号等を観測することで、センサデータの未受信を検出できる。センサデータ収容管理部24は、センサデータの未受信を検出した場合、センサノード収容テーブル25を参照し、未受信のセンサデータを保持している再送信可能転送ノードに対してセンサデータの送信を要求する。すなわち、センサノード4aから送信されたセンサデータaの未受信を検出した場合には、センサノード4aの再送信可能転送ノードに設定されている転送ノード3Bに対してセンサデータaの送信を要求する(ステップS31)。送信を要求する際には、センサデータの送信元(センサノード)の情報、センサデータの収集時刻(センサデータがセンサノードより送信された時刻)、センサデータのシーケンス番号、などを通知することにより、送信を要求するセンサデータを指定する。
The sensor node accommodation management unit 24 of the
転送ノード3Bは、センサデータaの送信要求をGWノード2から受信した場合、センサノード収容判定部34がセンサデータ一時格納部36で保持しているセンサデータを検索し、送信要求対象のセンサデータaを保持していればGWノード2宛に送信する(ステップS32)。なお、送信要求対象のセンサデータaを保持していなければ、センサデータ無しとしてGWノード2宛に送信する。この場合、GWノード2は、収容指定転送ノードに対してセンサデータの送信を要求するようにしてもよい。
When the
図10に示したように、GWノード2がセンサノード4aから送信されたセンサデータaを転送ノード3A経由で受信できなかった場合、センサデータaを受信して一時格納している転送ノード3Bに対してセンサデータaの送信を要求し、センサデータaを得る。なお、このときに転送ノード3Bから送信されたセンサデータaが転送ノード3Aで受信される場合もあり得るが、転送ノード3Aでは既にGWノード2へ送信済みのセンサデータであるため、センサデータaを受信しても他への転送や格納は行わずに廃棄する。
As shown in FIG. 10, when the sensor data a transmitted from the
このように、本実施の形態のセンサネットワークシステムにおいて、GWノード2は、システム内の各センサノード4から送信されたセンサデータの転送を担当する転送ノード3(=収容指定転送ノード)と、各センサノード4から送信されたセンサデータを受信した場合に転送を行わずにセンサデータを保持しておく転送ノード3(=再送信可能転送ノード)とを決定し、各転送ノード3に実行すべき動作を指定する。転送ノード3は、センサデータを受信した場合、センサノード収容テーブル35を参照し、自身が収容指定転送ノード、再送信可能転送ノード、その他の転送ノード(受信したセンサデータの転送も保持も行わない転送ノード)のいずれに該当するかを確認して転送処理などを実行する。また、GWノード2は、センサデータの未受信を検知した場合、このセンサデータに対応する再送信可能転送ノードとされている転送ノード3に対してセンサデータの送信を要求し、この要求を受けた転送ノード3は、要求されたセンサデータを保持していればそれを送信する。これにより、収容指定転送ノードとGWノード2の間の無線伝送路において干渉等による障害が存在し、センサデータの伝送が上手くいかない場合に、障害が発生している経路を回避してセンサデータを収集することが可能となる。よって、再送の成功率を高めることができ、信頼性の高いセンサネットワークシステムを実現できる。
As described above, in the sensor network system of the present embodiment, the
実施の形態2.
つづいて、実施の形態2のセンサネットワークシステムについて説明する。なお、システムの構成は実施の形態1と同様とする(図1参照)。また、各装置(GWノード、転送ノード、センサノード)の内部構成も実施の形態1と同様とする(図2から図6参照)。
Next, the sensor network system according to the second embodiment will be described. The system configuration is the same as that of the first embodiment (see FIG. 1). The internal configuration of each device (GW node, forwarding node, sensor node) is the same as that in the first embodiment (see FIGS. 2 to 6).
GWノード2のセンサノード収容管理部24では、あるセンサノード4から送信されるセンサデータを周期的にまたは順番に受信していることから、その受信周期や受信したセンサデータのシーケンス番号等を観測することで、センサノード4の収容を指示した転送ノード3(=収容指定転送ノード)からのセンサデータの未受信多発により、当該センサノード4との間の通信状態の継続的な劣化を検出できる。
The sensor node accommodation management unit 24 of the
そこで、本実施の形態において、GWノード2は、あるセンサノード4とこれを収容している転送ノード3の通信状態の継続的な劣化を検出した場合、システム内の各転送ノード3に対して、対象とするセンサノード4(通信状態の劣化を検出したセンサノード4)の収容を未収容状態とするよう指示する。そして、図8に示した手順で改めて各転送ノード3からセンサデータと受信レベルの情報を収集することにより、そのセンサノード4を収容するのに適切な転送ノード3を再決定する(センサノード4の収容先の変更処理)。
Therefore, in the present embodiment, when the
また、GWノード2のセンサノード収容管理部24では、全転送ノード3に対して、あるセンサノード4について他ノード収容を指示することにより、そのセンサノード4からのセンサデータ送信を抑止することも可能である。
In addition, the sensor node accommodation management unit 24 of the
このように、本実施の形態によれば、通信環境が変化した場合、センサノード4の収容先を最適な転送ノード3に変更するので、高信頼性を維持できる。
As described above, according to the present embodiment, when the communication environment changes, the accommodation destination of the
なお、本実施の形態では、GWノード2が、センサデータの未受信が多発した場合にセンサデータ送信元のセンサノード4の収容先を変更することとしたが、センサノード4の収容先変更の必要性判定を受信レベルに基づいて行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the
例えば、GWノード2は、センサデータを受信するごとに、センサデータと一緒に送信されてきた受信レベル(最新の受信レベル)とセンサノード収容テーブル25に登録されている受信レベル(例えば、収容指定転送ノードの受信レベル)を比較する。そして、最新の受信レベルが登録されている受信レベルを大きく下回っている状態が一定時間続いている場合、対応するセンサノード4の収容先変更が必要と判断する。または、最新の受信レベルと再送信可能転送ノードの受信レベル(センサノード収容テーブル25に登録されている受信レベル)を比較し、再送信可能転送ノードの受信レベルが最新の受信レベルよりも高い状態が一定時間続いている場合、対応するセンサノード4の収容先変更が必要と判断する。
For example, every time the
実施の形態3.
つづいて、実施の形態3のセンサネットワークシステムについて説明する。なお、システムの構成は実施の形態1と同様とする(図1参照)。また、各装置(GWノード、転送ノード、センサノード)の内部構成も実施の形態1と同様とする(図2から図6参照)。
Next, the sensor network system according to the third embodiment will be described. The system configuration is the same as that of the first embodiment (see FIG. 1). The internal configuration of each device (GW node, forwarding node, sensor node) is the same as that in the first embodiment (see FIGS. 2 to 6).
図12および図13は、実施の形態3のセンサネットワークシステムにおける各装置の動作を示す図である。なお、センサノード4aの収容指定転送ノードを転送ノード3A、センサノード4bの収容指定転送ノードを転送ノード3B、センサノード4cの収容指定転送ノードを転送ノード3Cとする。
12 and 13 are diagrams illustrating the operation of each device in the sensor network system according to the third embodiment. Note that the accommodation designation transfer node of the
実施の形態1,2のセンサネットワークシステムではセンサノード4から直接受信したセンサデータを再送信可能転送ノードが保持しておき、GWノード2からの要求に応じてセンサデータを送信することとした。これに対して、本実施の形態にかかるセンサネットワークシステムにおいては、各転送ノード3が、他の転送ノード3からGWノード2宛に送信されたセンサデータを受信して保持しておく(図12参照)。図12に示したように、例えば、転送ノード3Bには、転送ノード3Aが転送したセンサデータaおよび転送ノード3Cが転送したセンサデータcが到達するので、これらのセンサデータa,cを保持しておく。
In the sensor network system according to the first and second embodiments, the retransmittable transfer node holds the sensor data directly received from the
GWノード2は、例えば、通信障害より転送ノード3Aからセンサデータaを受信できない場合、転送ノード3Bに対してセンサデータaの送信を要求する。この要求を受けた転送ノード3Bは、保持しているセンサデータaをGWノード2宛に送信する。なお、このときに転送ノード3Bから送信されたセンサデータaが転送ノード3Aで受信される場合もあり得るが、転送ノード3Aでは既にGWノード2へ送信済みのデータであるため、センサデータaを受信しても他への転送や格納は行わずに廃棄する(図13参照)。
For example, when the sensor data a cannot be received from the
このように、本実施の形態のセンサネットワークシステムにおいて、転送ノード3は、他の転送ノード3がGWノード2宛に送信したセンサデータを受信した場合にはそれを保持しておき、GWノード2から受信した送信要求で指定されたセンサデータを保持している場合、それを送信する。これにより、実施の形態1と同様に、通信障害が発生している経路を回避してセンサデータを再送することが可能となる。
As described above, in the sensor network system according to the present embodiment, when the forwarding
以上のように、本発明にかかるノード装置は、センサネットワークシステムを形成するノード装置として有用である。 As described above, the node device according to the present invention is useful as a node device that forms a sensor network system.
1 収集サーバ、2 ゲートウェイ(GW)ノード、3A,3B,3C 転送ノード、4a,4b,4c センサノード、5a,5b,5c 信号到達範囲、21 サーバインタフェース部、22,33 センサデータ受信部、23,31 送信部、24 センサノード収容管理部、25,35 センサノード収容テーブル、32 受信部、34 センサノード収容判定部、36 センサデータ一時格納部、41 センサ部、42 センサデータ生成部、43 センサデータ無線送信部、44 制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Collection server, 2 Gateway (GW) node, 3A, 3B, 3C Forwarding node, 4a, 4b, 4c Sensor node, 5a, 5b, 5c Signal reachable range, 21 Server interface part, 22, 33 Sensor data receiving part, 23 , 31 Transmission unit, 24 Sensor node accommodation management unit, 25, 35 Sensor node accommodation table, 32 Reception unit, 34 Sensor node accommodation determination unit, 36 Sensor data temporary storage unit, 41 Sensor unit, 42 Sensor data generation unit, 43 Sensor Data wireless transmission unit, 44 control unit.
Claims (9)
自身が転送処理を担当するよう前記ゲートウェイノードから予め指示されているセンサデータを受信した場合に受信したセンサデータを転送するデータ転送手段と、
自身以外のノード装置が転送処理を担当するよう前記ゲートウェイノードから予め指示されているセンサデータを受信した場合に受信したセンサデータを保持しておく保持手段と、
前記ゲートウェイノードからセンサデータの送信要求を受けた場合に、要求されたセンサデータを前記保持手段が保持していれば前記ゲートウェイノード宛に送信するデータ送信手段と、
を備えることを特徴とするノード装置。 A sensor node; a collection server for collecting sensor data from the sensor node; a transfer node for transferring the sensor data toward the collection server; and a sensor network together with the sensor node and the transfer node; And a gateway node that connects the sensor network, a node device that operates as the forwarding node in a sensor network system comprising:
A data transfer means for transferring the received sensor data when receiving the sensor data instructed in advance from the gateway node so as to be responsible for the transfer process;
Holding means for holding the received sensor data when receiving sensor data in advance instructed by the gateway node so that a node device other than itself is in charge of transfer processing;
A data transmission unit for transmitting to the gateway node if the holding unit holds the requested sensor data when receiving a transmission request for the sensor data from the gateway node;
A node device comprising:
転送処理を担当するノード装置が決まっていないセンサデータを受信した場合、受信したセンサデータとその受信レベルの情報とを前記ゲートウェイノードへ転送し、当該センサデータの転送処理を担当するノード装置を当該受信レベルの情報に基づいて決定させる、
ことを特徴とする請求項1に記載のノード装置。 The data transfer means includes
When sensor data for which a node device in charge of transfer processing has not been determined has been received, the received sensor data and information on the reception level thereof are transferred to the gateway node, and the node device in charge of the transfer processing of the sensor data is Make a decision based on the reception level information,
The node device according to claim 1, wherein:
同じセンサノードから送信されたセンサデータを異なる転送ノード経由で受信した場合、受信したセンサデータをその転送元の各転送ノードが前記センサノードから受信した際の受信レベルに基づいて、前記センサノードが次回以降に送信するセンサデータの転送を担当させる転送ノードを決定するとともに、前記センサノードが次回以降に送信するセンサデータを一定時間保持させる転送ノードを決定する転送担当ノード決定手段と、
センサデータの受信失敗を検出し、受信できなかったセンサデータの転送を担当した転送ノードとは異なる転送ノードに対して当該センサデータの送信を要求する送信要求手段と、
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。 A sensor node; a collection server for collecting sensor data from the sensor node; a transfer node for transferring the sensor data toward the collection server; and a sensor network together with the sensor node and the transfer node; And a gateway node that connects the sensor network, and a gateway device that operates as the gateway node in a sensor network system comprising:
When sensor data transmitted from the same sensor node is received via different transfer nodes, the sensor node receives the received sensor data based on a reception level when each transfer node of the transfer source receives the sensor data from the sensor node. A transfer node determining means for determining a transfer node for transferring sensor data to be transmitted after the next time, and for determining a transfer node for holding the sensor data to be transmitted by the sensor node for the next time; and
A transmission request means for detecting a sensor data reception failure and requesting transmission of the sensor data to a transfer node different from the transfer node responsible for transferring the sensor data that could not be received;
A gateway device comprising:
をさらに備え、
前記状態監視手段が通信状態の劣化を検出した場合、
前記転送担当ノード決定手段は、通信状態が劣化している転送ノードが担当しているセンサデータの転送を他の転送ノードが担当するように変更することを特徴とする請求項5に記載のゲートウェイ装置。 State monitoring means for monitoring the communication state with the forwarding node determined by the forwarding node determining means;
Further comprising
When the state monitoring means detects the deterioration of the communication state,
6. The gateway according to claim 5, wherein the transfer node determination unit changes the transfer of sensor data handled by a transfer node whose communication state is deteriorated so that another transfer node is responsible for the transfer. apparatus.
前記ゲートウェイノードは、
同じセンサノードから送信されたセンサデータを異なる転送ノード経由で受信した場合、受信したセンサデータをその転送元の各転送ノードが前記センサノードから受信した際の受信レベルに基づいて、前記センサノードが次回以降に送信するセンサデータの転送を担当させる転送ノードを決定するとともに、前記センサノードが次回以降に送信するセンサデータを一定時間保持させる転送ノードを決定する転送担当ノード決定手段と、
センサデータの受信失敗を検出し、受信できなかったセンサデータの転送を担当した転送ノードとは異なる転送ノードに対して当該センサデータの送信を要求する送信要求手段と、
を備え、
前記転送ノードは、
自身が転送処理を担当するよう前記ゲートウェイノードから予め指示されているセンサデータを受信した場合、受信したセンサデータを転送し、転送処理を担当する転送ノードが決まっていないセンサデータを受信した場合には、受信したセンサデータとその受信レベルの情報とを転送するデータ転送手段と、
自身以外の転送ノードが転送処理を担当するよう前記ゲートウェイノードから予め指示されているセンサデータを受信した場合に受信したセンサデータを保持しておく保持手段と、
前記ゲートウェイノードからセンサデータの送信要求を受けた場合に、要求されたセンサデータを前記保持手段が保持していれば前記ゲートウェイノード宛に送信するデータ送信手段と、
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 node; a collection server for collecting sensor data from the sensor node; a transfer node for transferring the sensor data toward the collection server; and a sensor network together with the sensor node and the transfer node; And a gateway node connecting the sensor network, a sensor network system comprising:
The gateway node is
When sensor data transmitted from the same sensor node is received via different transfer nodes, the sensor node receives the received sensor data based on a reception level when each transfer node of the transfer source receives the sensor data from the sensor node. A transfer node determining means for determining a transfer node for transferring sensor data to be transmitted after the next time, and for determining a transfer node for holding the sensor data to be transmitted by the sensor node for the next time; and
A transmission request means for detecting a sensor data reception failure and requesting transmission of the sensor data to a transfer node different from the transfer node responsible for transferring the sensor data that could not be received;
With
The forwarding node is
When the sensor data instructed in advance by the gateway node to receive the transfer process is received, the received sensor data is transferred, and the sensor data for which the transfer node in charge of the transfer process is not determined is received. Is a data transfer means for transferring the received sensor data and the information of the reception level;
A holding means for holding the received sensor data when receiving the sensor data instructed in advance from the gateway node so that a transfer node other than itself is in charge of the transfer process;
A data transmission unit for transmitting to the gateway node if the holding unit holds the requested sensor data when receiving a transmission request for the sensor data from the gateway node;
A sensor network system comprising:
自身が転送処理を担当するよう前記ゲートウェイノードから予め指示されているセンサデータを受信した場合に受信したセンサデータを転送するデータ転送ステップと、
自身以外の転送ノードが転送処理を担当するよう前記ゲートウェイノードから予め指示されているセンサデータを受信した場合に受信したセンサデータを転送せずに保持するデータ保持ステップと、
前記ゲートウェイノードからセンサデータの送信要求を受けた場合に、要求されたセンサデータを保持していれば前記ゲートウェイノード宛に送信するデータ送信ステップと、
を含むことを特徴とするデータ転送方法。 A sensor node; a collection server for collecting sensor data from the sensor node; a transfer node for transferring the sensor data toward the collection server; and a sensor network together with the sensor node and the transfer node; And a gateway node for connecting the sensor network, a data transfer method executed by the transfer node in a sensor network system comprising:
A data transfer step of transferring the received sensor data when receiving the sensor data instructed in advance from the gateway node so as to be responsible for the transfer process;
A data holding step for holding the received sensor data without transferring when receiving sensor data instructed in advance from the gateway node so that a transfer node other than itself is in charge of the transfer process;
When a sensor data transmission request is received from the gateway node, a data transmission step for transmitting to the gateway node if the requested sensor data is held;
A data transfer method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014064499A JP2015188140A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Node device, gateway device, sensor network system and data transfer method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014064499A JP2015188140A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Node device, gateway device, sensor network system and data transfer method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015188140A true JP2015188140A (en) | 2015-10-29 |
Family
ID=54430184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014064499A Pending JP2015188140A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Node device, gateway device, sensor network system and data transfer method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015188140A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017168075A (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-21 | 昇一 持田 | Sensor network system, information processing device, information processing method, program, and sensor information transmitter/receiver |
EP3410734A1 (en) | 2017-05-29 | 2018-12-05 | Fujitsu Limited | Transmission control program, transmission control method, and information processing device |
WO2019069690A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | 住友電気工業株式会社 | Wireless sensor system, wireless terminal device, relay device, communication control method, and communication control program |
JP2020129733A (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-27 | 沖電気工業株式会社 | Communication system, gateway device, relay processing program, communication control device, communication control program, and communication method |
-
2014
- 2014-03-26 JP JP2014064499A patent/JP2015188140A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017168075A (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-21 | 昇一 持田 | Sensor network system, information processing device, information processing method, program, and sensor information transmitter/receiver |
EP3410734A1 (en) | 2017-05-29 | 2018-12-05 | Fujitsu Limited | Transmission control program, transmission control method, and information processing device |
WO2019069690A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | 住友電気工業株式会社 | Wireless sensor system, wireless terminal device, relay device, communication control method, and communication control program |
JPWO2019069690A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-11-14 | 住友電気工業株式会社 | Wireless sensor system, wireless terminal device, relay device, communication control method, and communication control program |
JP2020048207A (en) * | 2017-10-06 | 2020-03-26 | 住友電気工業株式会社 | Radio sensor system, radio terminal device, relay device, communication control method, and communication control program |
CN111183664A (en) * | 2017-10-06 | 2020-05-19 | 住友电气工业株式会社 | Wireless sensor system, wireless terminal device, relay device, communication control method, and communication control program |
US11223931B2 (en) | 2017-10-06 | 2022-01-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Wireless sensor system, wireless terminal device, relay device, communication control method, and communication control program |
CN111183664B (en) * | 2017-10-06 | 2023-08-29 | 住友电气工业株式会社 | Wireless sensor system, wireless terminal device, relay device, communication control method, and communication control program |
JP2020129733A (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-27 | 沖電気工業株式会社 | Communication system, gateway device, relay processing program, communication control device, communication control program, and communication method |
JP7243244B2 (en) | 2019-02-07 | 2023-03-22 | 沖電気工業株式会社 | Communication system, gateway device, relay processing program, communication control device, communication control program and communication method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11076015B2 (en) | Proxy devices and method for serving sleepy internet-of-things devices | |
TWI499327B (en) | Method for communicating in a network comprising a batteryless zigbee device, network and device therefor | |
KR20120091314A (en) | Method for communicating in a network comprising a batteryless zigbee device, network and device therefor | |
JP2015188140A (en) | Node device, gateway device, sensor network system and data transfer method | |
JP6408580B2 (en) | Method and node apparatus for operating a node in a network | |
US10630594B2 (en) | System, device, and method for communicating data over a mesh network | |
US9900079B2 (en) | Reliable connectionless low power coverage extension | |
JP2011109337A (en) | Communication system | |
JP6929634B2 (en) | Control device, terminal device and device control system | |
JP2010136007A (en) | Data collecting method and data collection system | |
JP2015198423A (en) | Communication terminal and packet communication method | |
US10425371B2 (en) | Method for fragmented messaging between network devices | |
JP5588894B2 (en) | Layer 2 address cache update control method, apparatus and program | |
JP7215483B2 (en) | Communication systems and monitoring equipment | |
JP6218993B2 (en) | Wireless communication apparatus and wireless communication method | |
JP6246427B2 (en) | Wireless communication device | |
JP6272060B2 (en) | Node equipment | |
JP6227197B2 (en) | Wireless communication apparatus and wireless communication method | |
JP7090424B2 (en) | Communication devices, information processing devices, communication control methods, communication control programs, and communication systems | |
JP2009065617A (en) | Lan communication system | |
JP2015088858A (en) | Data collection system and data collection method | |
WO2015099142A1 (en) | Radio communication apparatus, radio communication system, and radio communication method | |
JP2019080209A (en) | Management device and method for managing data transfer device | |
Saginbekov | Efficient and reliable data dissemination and convergecast in Wireless Sensor Networks | |
JP2014232944A (en) | Monitoring controller |