本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
図1は、この発明の実施の形態による情報収集システムの概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態による情報収集システム10は、センサーノード1〜7と、情報収集装置8と、表示装置9とを備える。
センサーノード1〜7、情報収集装置8および表示装置9は、無線通信空間に配置される。
センサーノード1〜7、情報収集装置8および表示装置9の各々は、例えば、BLE(Bluetooth Low Energy)規格およびIEEE802.11ah規格のいずれかによる無線通信を用いて情報を送受信する。
BLE規格は、2.4GHzの周波数帯を有し、IEEE802.11ah規格は、900MHzの周波数帯を有する。従って、BLE規格およびIEEE802.11ah規格は、特性が異なる無線通信規格である。
また、BLE規格は、例えば、10mの伝送距離を有し、IEEE802.11ah規格は、例えば、1km以上の伝送距離を有する。更に、BLE規格は、例えば、2401MHz〜2481MHzの範囲で80MHzの帯域幅を有し、IEEE802.11ah規格は、例えば、915.8MHz〜929.8MHzの範囲で14MHzの帯域幅を有する。
従って、IEEE802.11ah規格は、BLE規格よりも広い通信領域を有し、BLE規格よりも狭い帯域幅を有する。
なお、以下においては、BLE規格による無線通信を「無線通信RF1」と言い、IEEE802.11ah規格による無線通信を「無線通信RF2」と言う。
センサーノード1〜7は、情報収集装置8を中心にしてIEEE802.11ah規格の通信領域内に存在する。即ち、センサーノード1〜7は、情報収集装置8が無線通信RF2を用いる場合、情報収集装置8から情報を直接受信できる領域内に存在する。そして、センサーノード1〜7の各々は、例えば、運動している人に設置されている。より具体的には、センサーノード1〜7の各々は、例えば、学校で体育の授業を受けている人に設置される。
センサーノード1〜7の各々は、自己が設置された人の心拍数および体温等のバイタル情報IF_VTLを検出する。また、センサーノード1〜7の各々は、自己の位置情報IF_PSTおよび自己の移動速度V_Mvを検出する。更に、センサーノード1〜7の各々は、自己の電池残量BRを検出する。
センサーノード1〜7の各々は、無線通信RF2を用いて情報収集装置8からアドバイス情報を受信する。
センサーノード1〜7の各々は、その受信したアドバイス情報に基づいて、後述する方法によって、無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを選択し、その選択した無線通信(無線通信RF1および無線通信RF2のいずれか)によってバイタル情報IF_VTL、自己の位置情報IF_PST、自己の移動速度V_Mvおよび電池残量BRを含むセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
この場合、センサーノード1〜3は、無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ直接送信する。
また、センサーノード4〜7は、無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを用いてセンサー情報SIFをセンサーノード3を介して情報収集装置8へ送信する。
情報収集装置8は、無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを用いてセンサーノード1〜7からセンサー情報SIFを受信し、その受信したセンサー情報SIFを記憶する。
情報収集装置8は、センサーノード1〜7から受信した複数のセンサー情報SIFに基づいて、センサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジー情報を生成する。より具体的には、情報収集装置8は、複数のセンサー情報SIFに含まれるセンサーノード1〜7の位置情報IF_PSTおよび移動速度V_Mvと、自己の位置情報IF_PSTとに基づいて、センサーノード1〜7および情報収集装置8の相互間の相対位置関係を検出し、センサーノード1〜7の位置情報IF_PSTおよび移動速度V_Mvと相対位置関係とに基づいて、センサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジーを検出する。この場合、情報収集装置8は、センサーノード1〜7の移動速度V_Mvに基づいてセンサーノード1〜7の移動後の位置を考慮してトポロジーを検出する。そして、情報収集装置8は、その検出したトポロジーを示すトポロジー情報を生成する。
また、情報収集装置8は、複数のセンサー情報SIFに基づいて、各センサーノード1〜7が送信すべきセンサー情報SIFの送信量TXVおよび送信間隔TXITVを決定する。
そして、情報収集装置8は、その生成したトポロジー情報と、センサー情報SIFの送信量TXVおよび送信間隔TXITVと、センサーノード1〜7が使用すべき周波数fと、センサーノード1〜7に搭載されたセンサー、GPS(Global Positioning System)および加速度センサーのオン/オフを指示する指示信号とを含むアドバイス情報AvIF1を生成する。
そうすると、情報収集装置8は、無線通信RF2を用いてアドバイス情報AvIF1をセンサーノード1〜7へ同報する。
また、情報収集装置8は、センサー情報SIFに含まれるバイタル情報IF_VTLを表示装置9へ無線通信または有線通信によって送信する。
表示装置9は、情報収集装置8からバイタル情報IF_VTLを受信し、その受信したバイタル情報IF_VTLをAR表示する。即ち。表示装置9は、現実の風景に重ねてバイタル情報IF_VTLを表示する。
図2は、図1に示すセンサーノード1の概略図である。図2を参照して、センサーノード1は、無線モジュール11,12と、マイクロコンピュータ13と、心拍センサー14と、体温センサー15と、加速度センサー16と、GPS17と、充電池18とを含む。
無線モジュール11,12、マイクロコンピュータ13、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17の各々は、充電池18からの電力によって駆動される。なお、センサーノード1の消費電力は、例えば、数mWである。
無線モジュール11は、マイクロコンピュータ13からセンサー情報SIF、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITVおよび周波数f_1を受ける。そして、無線モジュール11は、2.4GHz帯から周波数f_1に一致する周波数を選択し、その選択した周波数で無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを送信する。この場合、無線モジュール11は、情報収集装置8から受信したセンサー情報SIFの送信量TXVおよび送信間隔TXITVに適合してセンサー情報SIFを送信する。
無線モジュール12は、マイクロコンピュータ13からセンサー情報SIF、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITVおよび周波数f_2を受ける。そして、無線モジュール12は、900MHz帯から周波数f_2に一致する周波数を選択し、その選択した周波数で無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを送信する。この場合、無線モジュール12は、情報収集装置8から受信したセンサー情報SIFの送信量TXVおよび送信間隔TXITVに適合してセンサー情報SIFを送信する。
無線モジュール11または無線モジュール12は、例えば、10秒の送信間隔TXITVでセンサー情報SIFを送信する。
マイクロコンピュータ13は、アドバイス情報AvIF1を無線モジュール12から受ける。そして、マイクロコンピュータ13は、アドバイス情報AvIF1に含まれるセンサーノード1〜7のトポロジー情報に基づいて、BLE規格およびIEEE802.11ah規格のいずれかを選択する。
より具体的には、マイクロコンピュータ13は、トポロジー情報に基づいて、センサーノード1が情報収集装置8を中心として無線通信RF1の通信領域内に存在すると判定したとき、無線通信RF1を選択し、センサーノード1が無線通信RF1の通信領域外に存在し、かつ、情報収集装置8を中心として無線通信RF2の通信領域内に存在すると判定したとき、無線通信RF2を選択する。
また、マイクロコンピュータ13は、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17のオン/オフを指示する指示信号、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITVおよび周波数fをアドバイス情報AvIF1から検出する。
更に、マイクロコンピュータ13は、心拍センサー14から心拍数HRを受け、体温センサー15から体温BTを受け、加速度センサー16から移動速度V_Mvを受け、GPS17から位置情報IF_PSTを受け、充電池18から電池残量BRを受ける。そして、マイクロコンピュータ13は、心拍数HR、体温BT、移動速度V_Mv、位置情報IF_PSTおよび電池残量BRを含むセンサー情報SIFを生成する。そうすると、マイクロコンピュータ13は、無線通信RF1および無線通信RF2のうち、上述した方法によって選択した無線通信(無線通信RF1,RF2のいずれか)を行う無線モジュール(無線モジュール11,12のいずれか)へセンサー情報SIF、センサー情報SIFの送信量TXVおよびセンサー情報SIFの送信間隔TXITVを出力する。
更に、マイクロコンピュータ13は、情報収集装置8から受信した指示信号に基づいて、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17をオンまたはオフする。
心拍センサー14は、センサーノード1が設置された人の心拍数HRを検出し、その検出した心拍数HRをマイクロコンピュータ13へ出力する。
体温センサー15は、センサーノード1が設置された人の体温BTを検出し、その検出した体温BTをマイクロコンピュータ13へ出力する。
加速度センサー16は、センサーノード1の移動速度V_Mvを検出し、その検出した移動速度V_Mvをマイクロコンピュータ13へ出力する。
GPS17は、センサーノード1の位置情報IF_PSTを検出し、その検出した位置情報IF_PSTをマイクロコンピュータ13へ出力する。
充電池18は、無線モジュール11,12、マイクロコンピュータ13、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17へ電力を供給する。
なお、図1に示すセンサーノード2〜7も、図2に示すセンサーノード1と同じ構成からなる。
図3は、図1に示す情報収集装置8の概略図である。図3を参照して、情報収集装置8は、無線モジュール81,82と、CPU(Central Processing Unit)83と、GPS84と、不揮発性データベース(DB)85と、LAN(Local Area Network)86と、電源87とを含む。
無線モジュール81,82、CPU83、GPS84、不揮発性DB85およびLAN86の各々は、電源87からの電力によって駆動される。
無線モジュール81は、無線通信RF1によってセンサー情報SIFを受信し、その受信したセンサー情報SIFをCPU83へ出力する。
無線モジュール82は、CPU83からアドバイス情報AvIF1を受けると、無線通信RF2によってアドバイス情報AvIF1をセンサーノード1〜7へ同報する。
また、無線モジュール82は、無線通信RF2によってセンサー情報SIFを受信し、その受信したセンサー情報SIFをCPU83へ出力する。
CPU83は、無線モジュール81または無線モジュール82からセンサー情報SIFを受け、その受けたセンサー情報SIFを不揮発性DB85に記憶する。また、CPU83は、GPS84から情報収集装置8の位置情報IF_PSTを受ける。
そして、CPU83は、不揮発性DB85に記憶されたセンサー情報SIFを読み出し、その読み出したセンサー情報SIFに基づいて、センサーノード1〜7の位置情報IF_PSTおよび移動速度V_Mvを検出する。
そうすると、CPU83は、センサーノード1〜7の位置情報IF_PSTおよび移動速度V_Mvと、情報収集装置8の位置情報IF_PSTとに基づいて、センサーノード1〜7および情報収集装置8の相対位置関係を検出する。そして、CPU83は、センサーノード1〜7の位置情報IF_PSTおよび移動速度V_Mvと、情報収集装置8の位置情報IF_PSTと、センサーノード1〜7および情報収集装置8の相対位置関係とに基づいて、センサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジーを検出し、その検出したトポロジーを示すトポロジー情報を生成する。
また、CPU83は、センサーノード1〜7が使用すべき周波数fを選択する。より具体的には、CPU83は、センサーノード1〜7が無線通信RF1を用いる場合、2.4GHz帯の任意の周波数f_1をセンサーノード1〜7が使用すべき周波数として選択し、センサーノード1〜7が無線通信RF2を用いる場合、900MHz帯の任意の周波数f_2をセンサーノード1〜7が使用すべき周波数として選択する。
更に、CPU83は、センサー情報SIFの送信量TXVおよび送信間隔TXITVを決定する。より具体的には、CPU83は、センサー情報SIFの量および変化量を検出し、その検出したセンサー情報SIFの量および変化量に基づいて、各センサーノード1〜7から情報収集装置8までの経路における無線通信が帯域不足にならないように、各センサーノード1〜7に対してセンサー情報SIFの送信量TXVおよび送信間隔TXITVを決定する。
更に、CPU83は、センサー情報SIFから電池残量BRを検出し、その検出した電池残量BRに基づいて、各センサーノード1〜7に対して、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17のオン/オフを指示する指示信号を生成する。
そして、CPU83は、トポロジー情報、各センサーノード1〜7が使用すべき周波数f(f_1,f_2)、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITLおよび心拍センサー14等のオン/オフを指示する指示信号を含むアドバイス情報AvIF1を生成し、その生成したアドバイス情報AvIF1を無線モジュール82へ出力する。
更に、CPU83は、LAN86を介して表示装置9から情報の出力要求を受信すると、不揮発性DB85に記憶されたセンサー情報SIFから心拍数HRおよび体温BTを読み出し、その読み出した心拍数HRおよび体温BTをLAN86を介して表示装置9へ送信する。
GPS84は、情報収集装置8の位置情報IF_PSTを検出し、その検出した位置情報IF_PSTをCPU83へ出力する。
不揮発性DB85は、センサー情報SIFを記憶する。
LAN86は、有線LANまたは無線LANからなる。そして、LAN86は、有線LANまたは無線LANによって表示装置9と通信リンクを確立する。
図4は、センサー情報SIFの構成図である。図4を参照して、センサー情報SIFは、アドレスと、データ領域とを含む。アドレスおよびデータ領域は、相互に対応付けられる。
アドレスは、センサーノード1〜7のいずれかのアドレスからなる。データ領域は、心拍数HR、体温BT、位置情報IF_PST、移動速度V_Mvおよび電池残量BRを含む。
このように、心拍数HR、体温BT、位置情報IF_PST、移動速度V_Mvおよび電池残量BRは、センサーノード(センサーノード1〜7のいずれか)のアドレスに対応付けられるため、不揮発性DB85は、センサーノード1〜7の各アドレスに対応付けて心拍数HR、体温BT、位置情報IF_PST、移動速度V_Mvおよび電池残量BRを記憶する。
図5は、アドバイス情報AvIF1の構成図である。図5を参照して、アドバイス情報AvIF1は、同報アドレスと、データ領域とを含む。同報アドレスおよびデータ領域は、相互に対応付けられる。
同報アドレスは、アドバイス情報AvIF1をセンサーノード1〜7の全てに送信するためのアドレスである。
データ領域は、トポロジー情報、周波数f、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITV、および心拍センサー14等のオン/オフを指示する指示信号ISTを含む。
トポロジー情報は、センサーノード1〜7および情報収集装置8の相互間の無線リンクを示すトポロジーを構築するための情報からなる。
周波数fは、無線通信RF1に対応付けられた周波数f_1と、無線通信RF2に対応付けられた周波数f_2とからなる。
センサー情報SIFの送信量TXVは、センサーノード1〜7のアドレスAdd1〜Add7と、センサーノード1〜7のアドレスAdd1〜Add7に対応付けられた送信量TXV1〜TXV7とからなる。
センサー情報SIFの送信間隔TXITVは、センサーノード1〜7のアドレスAdd1〜Add7と、センサーノード1〜7のアドレスAdd1〜Add7に対応付けられた送信間隔TXITV1〜TXITV7とからなる。
指示信号ISTは、センサーノード1〜7のアドレスAdd1〜Add7と、センサーノード1〜7のアドレスAdd1〜Add7に対応付けられた指示信号IST1〜IST7とからなる。そして、各指示信号IST1〜IST7は、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17と、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17に対応付けられたオンまたはオフを示す信号とからなる。
図6は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第1の例を示す図である。
図6を参照して、センサーノード1〜7は、領域REG1内に存在する。領域REG1は、情報収集装置8から情報が無線通信RF2によって届く領域である。情報収集装置8のCPU83は、GPS84から受けた情報収集装置8の位置情報IF_PSTに基づいて、無線通信RF1によってセンサー情報SIFを送信(または転送)可能な領域REG2を決定する。そして、情報収集装置8のCPU83は、その決定した領域REG2を示す領域情報IF_REG1を生成する。また、情報収集装置8のCPU83は、上述したように、周波数f、センサー情報SIFの送信量TXVおよびセンサー情報SIFの送信間隔TXITVを決定するとともに指示信号ISTを生成する。
そうすると、情報収集装置8のCPU83は、領域情報IF_REG1と情報収集装置8の位置情報IF_PSTとをトポロジー情報に格納し、周波数f、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITVおよび指示信号ISTを追加してアドバイス情報AvIF1を生成する。
そして、情報収集装置8のCPU83は、アドバイス情報AvIF1を無線モジュール82へ出力する。
情報収集装置8の無線モジュール82は、CPU83から受けたアドバイス情報AvIF1に同報アドレスを格納し、アドバイス情報AvIF1を無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報する。
センサーノード1〜7の無線モジュール12は、無線通信RF2によってアドバイス情報AvIF1を受信し、その受信したアドバイス情報AvIF1をマイクロコンピュータ13へ出力する。
センサーノード1〜7において、マイクロコンピュータ13は、無線モジュール12からアドバイス情報AvIF1を受け、その受けたアドバイス情報AvIF1からトポロジー情報(領域情報IF_REG1および情報収集装置8の位置情報IF_PST)、周波数f、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITVおよび指示信号を検出する。
そして、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、領域情報IF_REG1、情報収集装置8の位置情報IF_PSTおよびセンサーノード1の位置情報IF_PSTに基づいて、センサー情報SIFを無線通信RF1によって送信可能であるか否かを判定する。より具体的には、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、情報収集装置8の位置情報IF_PSTおよびセンサーノード1の位置情報IF_PSTに基づいて、センサーノード1と情報収集装置8との間の距離を演算し、その演算した距離が領域情報IF_REG1によって表された領域REG2の半径以下であると判定すると、センサー情報SIFを無線通信RF1によって送信可能であると判定する。一方、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、その演算した距離が領域情報IF_REG1によって表された領域REG2の半径よりも大きいと判定すると、センサー情報SIFを無線通信RF1によって送信可能でないと判定する。
図6においては、センサーノード1と情報収集装置8との距離は、領域REG2の半径以下であるので、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFを無線通信RF1によって送信可能であると判定する。
同様にして、センサーノード2,3,4,6,7の各々のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFを無線通信RF1によって送信可能でないと判定し、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFを無線通信RF1によって送信可能であると判定する。
そして、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、無線通信RF1に対応付けられた周波数f_1と、センサー情報SIFと、送信量TXV1と、送信間隔TXITV1とを無線モジュール11へ出力する。センサーノード1の無線モジュール11は、周波数f_1、センサー情報SIF、送信量TXV1および送信間隔TXITV1をマイクロコンピュータ13から受け、周波数f_1で無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。この場合、センサーノード1の無線モジュール11は、送信量TXV1および送信間隔TXITV1に適合してセンサー情報SIFを送信する。
センサーノード5も、センサーノード1と同様にして、センサー情報SIFを無線通信RF1によって情報収集装置8へ送信する。
センサーノード2のマイクロコンピュータ13は、無線通信RF2に対応付けられた周波数f_2と、センサー情報SIFと、送信量TXV2と、送信間隔TXITV2とを無線モジュール12へ出力する。センサーノード2の無線モジュール12は、周波数f_2、センサー情報SIF、送信量TXV2および送信間隔TXITV2をマイクロコンピュータ13から受け、周波数f_2で無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。この場合、センサーノード2の無線モジュール12は、送信量TXV2および送信間隔TXITV2に適合してセンサー情報SIFを送信する。
センサーノード3,4,6,7の各々は、センサーノード2と同様にして、センサー情報SIFを無線通信RF2によって情報収集装置8へ送信する。
また、各センサーノード1〜7において、マイクロコンピュータ13は、指示信号ISTに従って、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17をオンまたはオフする。
図7は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第1の例を示すフローチャートである。
なお、図7においては、センサーノード1〜7が情報収集装置8からアドバイス情報AvIF1を受信する前にセンサー情報SIFを無線通信RF2によって情報収集装置8へ送信していることを前提として、情報収集方法の第1の例を説明する。
図7を参照して、情報収集が開始されると、情報収集装置8は、自己の位置情報IF_PST_8に基づいて、無線通信RF1によってセンサー情報SIFを送信(または転送)可能な領域REG2を決定する(ステップS1)。より具体的には、情報収集装置8は、自己の位置情報IF_PST_8によって示される位置を中心にして無線通信RF1の伝送距離を半径として半円の領域を領域REG2として決定する。
そして、情報収集装置8は、上述した方法によって、センサーノード1〜7が使用すべき周波数f、センサー情報SIFの送信量TXVおよびセンサー情報SIFの送信間隔TXITVを決定し、心拍センサー14等をオンまたはオフするための指示信号ISTを生成する(ステップS2)。
その後、情報収集装置8は、領域REG2を示す領域情報IF_REG1、周波数f、送信量TXV、送信間隔TXITV、自己の位置情報IF_PST_8および指示信号ISTを含むアドバイス情報AvIF1を生成する(ステップS3)。
そうすると、情報収集装置8は、アドバイス情報AvIF1を無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報する(ステップS4)。
センサーノード1は、アドバイス情報AxIFを無線通信RF2によって受信する(ステップS5)。
そして、センサーノード1は、アドバイス情報AvIF1から領域情報IF_REG1、周波数f、送信量TXV、送信間隔TXITV、位置情報IF_PST_8および指示信号ISTを検出する(ステップS6)。
その後、センサーノード1は、自己の位置情報IF_PST_1と位置情報IF_PST_8とに基づいて、自己と情報収集装置8との距離を演算する(ステップS7)。
そうすると、センサーノード1は、その演算した距離が、領域情報IF_REG1によって示された領域REG2の半径よりも大きいか否かを判定する(ステップS8)。
ステップS8において、演算した距離が領域REG2の半径よりも大きくないと判定されたとき、即ち、センサー情報SIFを無線通信RF1によって送信可能と判定されたとき、センサーノード1は、周波数f_1で無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを送信間隔TXITVで送信する(ステップS9)。この場合、センサーノード1は、センサー情報SIFを送信量TXVの範囲内で送信する。
一方、ステップS8において、演算した距離が領域REG2の半径よりも大きいと判定されたとき、即ち、センサー情報SIFを無線通信RF1によって送信可能でないと判定されたとき、センサーノード1は、周波数f_2で無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを送信間隔TXITVで送信する(ステップS10)。この場合、センサーノード1は、センサー情報SIFを送信量TXVの範囲内で送信する。
そして、ステップS9またはステップS10の後、センサーノード1は、指示信号ISTに従って、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17をオンまたはオフする(ステップS11)。
その後、情報収集装置8は、無線通信RF1または無線通信RF2によってセンサー情報SIFを受信し、その受信したセンサー情報SIFを不揮発性DB85に記憶する(ステップS12)。
これによって、一連の動作が終了する。
なお、センサーノード2〜7の各々も、ステップS5〜S11に従って、無線通信RF1または無線通信RF2によってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信するとともに、心拍センサー14等をオンまたはオフする。
図7に示す情報収集方法においては、センサーノード1〜7の一部は、無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信し、センサーノード1〜7の残りは、無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
その結果、無線通信RF2用の帯域不足が抑制され、センサーノード1〜7は、センサー情報SIFを情報収集装置8に届けることができる。
従って、情報収集装置8は、センサーノードが設置された人が多くなっても、心拍数および体温等のバイタル情報を正確に収集できる。
図8は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第2の例を示す図である。
図8を参照して、センサーノード1〜7は、領域REG1内に存在する。情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報IF_PSTと無線通信RF1の伝送距離とに基づいて、無線通信RF1のみを用いてセンサー情報SIFを中継ノードへ送信できる領域REG3を決定する。
より具体的には、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報IF_PSTに基づいてセンサーノード1〜7および情報収集装置8の相互間の距離を演算する。そして、情報収集装置8のCPU83は、その演算した距離に基づいて、情報収集装置8からの距離が無線通信RF1または無線通信RF2の伝送距離以下であるセンサーノード1を検出する。また、情報収集装置8のCPU83は、その演算した距離に基づいて、センサーノード1からの距離が無線通信RF1の伝送距離以下であるセンサーノード3,5,7を検出する。そうすると、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1,3,5,7の存在領域を囲む領域を領域REG3として検出する。
また、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1,3,5,7の中からセンサー情報SIFを中継する中継ノードを決定する。情報収集装置8のCPU83は、例えば、センサーノード1を中継ノードとして決定する。この場合、情報収集装置8のCPU83は、例えば、センサーノード1〜7の移動速度に基づいて、移動の程度が最も小さいセンサーノードを中継ノードとして決定する。移動の程度が最も小さいとは、領域REG3への出入りの頻度が最も少ないことを言う。
そして、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1(中継ノード)のアドレスAdd1を検出する。
更に、情報収集装置8のCPU83は、上述したように、周波数f、センサー情報SIFの送信量TXVおよびセンサー情報SIFの送信間隔TXITVを決定するとともに指示信号を生成する。
そうすると、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1が中継ノードであることを示す信号IF_DLYと、センサーノード1の位置情報IF_PST_1と、センサーノード1(中継ノード)のアドレスAdd1と、情報収集装置8の位置情報IF_PST_8とをトポロジー情報に格納し、周波数f、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITVおよび指示信号を追加してアドバイス情報AvIF1を生成する。
そして、情報収集装置8のCPU83は、アドバイス情報AvIF1を無線モジュール82へ出力する。
情報収集装置8の無線モジュール82は、CPU83から受けたアドバイス情報AvIF1に同報アドレスを格納し、アドバイス情報AvIF1を無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報する。
センサーノード1〜7の無線モジュール12は、無線通信RF2によってアドバイス情報AvIF1を受信し、その受信したアドバイス情報AvIF1をマイクロコンピュータ13へ出力する。
センサーノード1〜7のマイクロコンピュータ13は、アドバイス情報AvIF1から信号IF_DLY、位置情報IF_PST_1、センサーノード1(中継ノード)のアドレスAdd1、情報収集装置8の位置情報IF_PST_8、周波数f、センサー情報SIFの送信量TXV、センサー情報SIFの送信間隔TXITVおよび指示信号を検出する。
そして、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、信号IF_DLYに基づいて、センサーノード1が中継ノードであることを検知する。
また、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、位置情報IF_PST_1,IF_PST_8に基づいて、センサーノード1と情報収集装置8との距離を演算し、その演算した距離が無線通信RF1または無線通信RF2の通信領域の半径以下であるか否かを判定することによって、センサーノード1が使用すべき無線通信を無線通信RF1,RF2のいずれかに決定する。
センサーノード3,5,7のマイクロコンピュータ13は、信号IF_DLYに基づいて、センサーノード1が中継ノードであることを検知する。
そして、センサーノード3のマイクロコンピュータ13は、センサーノード1の位置情報IF_PST_1と、センサーノード3の位置情報IF_PST_3とに基づいて、センサーノード1とセンサーノード3との距離を演算し、その演算した距離が無線通信RF1の通信領域の半径以下であることを検知し、センサー情報SIFを無線通信RF1によってセンサーノード1へ送信可能と判定する。
センサーノード5,7のマイクロコンピュータ13も、センサーノード3のマイクロコンピュータ13と同じ方法によって、センサー情報SIFを無線通信RF1によってセンサーノード1へ送信可能と判定する。
センサーノード2,4,6の各々において、マイクロコンピュータ13は、センサーノード1のマイクロコンピュータ13と同じ方法によって、センサー情報SIFを無線通信RF1によってセンサーノード1へ送信できないと判定する。そして、センサーノード2,4,6のマイクロコンピュータ13は、図6において説明した方法によって、センサー情報SIFを無線通信RF2によって情報収集装置8へ送信すると判定する。
そうすると、センサーノード3のマイクロコンピュータ13は、無線通信RF1に対応付けられた周波数f_1と、センサーノード1のアドレスAdd1と、センサー情報SIFと、送信量TXV3と、送信間隔TXITV3とを無線モジュール11へ出力する。センサーノード3の無線モジュール11は、周波数f_1、センサーノード1のアドレスAdd1、センサー情報SIF、送信量TXV3および送信間隔TXITV3をマイクロコンピュータ13から受け、周波数f_1で無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFをセンサーノード1へ送信する。この場合、センサーノード3の無線モジュール11は、送信量TXV3および送信間隔TXITV3に従ってセンサー情報SIFを送信する。
センサーノード5,7も、センサーノード3と同様にして、センサー情報SIFを無線通信RF1によってセンサーノード1へ送信する。
センサーノード1の無線モジュール11は、センサーノード3,5,7からセンサー情報SIFを受信し、その受信したセンサー情報SIFを無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを用いて情報収集装置8へ中継する。
また、センサーノード1は、上述した方法によって、自己のセンサー情報SIFを無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかによって情報収集装置8へ送信する。
センサーノード2のマイクロコンピュータ13は、無線通信RF2に対応付けられた周波数f_2と、センサー情報SIFと、送信量TXV2と、送信間隔TXITV2とを無線モジュール12へ出力する。センサーノード2の無線モジュール12は、周波数f_2、センサー情報SIF、送信量TXV2および送信間隔TXITV2をマイクロコンピュータ13から受け、周波数f_2で無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。この場合、センサーノード2の無線モジュール12は、送信量TXV2および送信間隔TXITV2に従ってセンサー情報SIFを送信する。
センサーノード4,6の各々は、センサーノード2と同様にして、センサー情報SIFを無線通信RF2によって情報収集装置8へ送信する。
また、各センサーノード1〜7において、マイクロコンピュータ13は、指示信号ISTに従って、心拍センサー14、体温センサー15、加速度センサー16およびGPS17をオンまたはオフする。
なお、センサーノード3,5,7は、センサー情報SIFをセンサーノード1へ直接送信すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、各センサーノードは、マルチホップの無線通信RF1によって中継ノード(センサーノード1)へセンサー情報SIFを送信するようにしてもよい。
図9は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第2の例を示すフローチャートである。
なお、図9においても、センサーノード1〜7が情報収集装置8からアドバイス情報AvIF1を受信する前にセンサー情報SIFを無線通信RF2によって情報収集装置8へ送信していることを前提として、情報収集方法を説明する。
また、センサー3,5,7は、無線通信RF1のみを用いてセンサー情報SIFをセンサーノード1へ送信可能であるものとする。
更に、センサーノード1を中継ノードとする。
図9に示すフローチャートは、図7に示すフローチャートのステップS1をステップS1A,S1Bに代え、ステップS3をステップS3Aに代え、ステップS21〜ステップS26を追加したものであり、その他は、図7に示すフローチャートと同じである。
図9を参照して、情報収集が開始されると、情報収集装置8は、センサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報に基づいて、無線通信RF1のみを用いてセンサー情報SIFを中継ノードへ送信可能な領域REG3を上述した方法によって決定する(ステップS1A)。
そして、情報収集装置8は、上述した方法によって、領域REG3内でセンサー情報SIFを中継可能な中継ノードを決定する(ステップS1B)。
その後、上述したステップS2が実行される。
引き続き、情報収集装置8は、信号IF_DLY、情報収集装置8の位置情報、中継ノードの位置情報、中継ノードのアドレス、周波数f、送信量TXV、送信間隔TXITVおよび指示信号ISTを含むアドバイス情報AvIF1を生成する(ステップS3A)。
そして、上述したステップS4,S5が順次実行される。
センサーノード1,3,5,7の各々は、ステップS5の後、アドバイス情報AvIF1から信号IF_DLY、情報収集装置8の位置情報、中継ノードの位置情報、中継ノードのアドレス、周波数f、送信量TXV、送信間隔TXITVおよび指示信号ISTを検出する(ステップS21)。
そして、センサーノード1,3,5,7は、信号IF_DLYに基づいて、センサーノード1が中継ノードであることを検知する(ステップS22)。その後、センサーノード1は、情報収集装置8および中継ノードの位置情報に基づいて、上述した方法によって無線通信RF1,RF2の中から使用すべき無線通信を決定する(ステップS23)。また、センサーノード3,5,7は、中継ノードおよび自己の位置情報に基づいて無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを中継ノード(センサーノード1)へ送信可能であることを検知する(ステップS24)。
その後、センサーノード3,5,7は、周波数f_1で無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを中継ノード(センサーノード1)へ送信間隔TXITVで送信する(ステップS25)。この場合、センサーノード3,5,7は、送信量TXVの範囲内でセンサー情報SIFを送信する。
中継ノード(センサーノード1)は、センサー情報SIFを受信し、その受信したセンサー情報SIFを無線通信RF1,RF2のいずれかを用いて情報収集装置8へ中継する(ステップS26)。
また、中継ノード(センサーノード1)は、無線通信RF1,RF2のいずれかを用いて自己のセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信間隔TXITVで送信する(ステップS27)。この場合、中継ノード(センサーノード1)は、送信量TXVの範囲内でセンサー情報SIFを送信する。
一方、センサーノード2,4,6は、ステップS5の後、図7に示すステップS6〜ステップS10に従って、無線通信RF1または無線通信RF2によってセンサー情報を情報収集装置8へ送信する(ステップS28)。
そして、ステップS27,S28の後、上述したステップS11,S12が順次実行される。これによって、一連の動作が終了する。
なお、ステップS25においては、センサーノード3,5,7は、マルチホップの無線通信RF1によってセンサー情報SIFを中継ノード(センサーノード1)へ送信してもよい。
図9に示す情報収集方法においても、センサーノード1,3,5,7は、無線通信RF1のみを用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信し、センサーノード2,4,6は、無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
その結果、無線通信RF2用の帯域不足が抑制され、センサーノード1〜7は、センサー情報SIFを情報収集装置8に届けることができる。
従って、情報収集装置8は、運動している人が多くなっても、心拍数および体温等のバイタル情報を正確に収集できる。
情報収集方法の第2の例においては、情報収集装置8のCPU83は、無線通信RF1のみを用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信できる領域REG3を決定することを説明した。
無線通信RF1の伝送距離が無線通信RF2の伝送距離よりも短いので、領域REG3を決定することは、センサーノード1〜7のうち、密集しているセンサーノード1,3,5,7を検出することに相当する。また、領域REG3内に存在するセンサーノード1,3,5,7から中継ノードを決定することは、密集しているセンサーノード1,3,5,7から中継ノードを検出することに相当する。
従って、情報収集方法の第2の例は、センサーノード1〜7から密集しているセンサーノード1,3,5,7を検出し、その検出したセンサーノード1,3,5,7から中継ノード(センサーノード1)を検出し、密集しているセンサーノード3,5,7が無線通信RF1を用いて中継ノード(センサーノード1)を介してセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信し、密集していないセンサーノード2,4,6が無線通信RF1または無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信するものである。
図10は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第3の例を示す図である。
図10を参照して、センサーノード1〜7は、図7または図9に示すフローチャートに従ってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信している。
そして、情報収集装置8のCPU83は、心拍数および体温等のバイタル情報をLAN86を介して表示装置9へ送信する。表示装置9は、情報収集装置8から受信したバイタル情報を表示する。
また、情報収集装置8のCPU83は、予め設定されたプログラムに従って、例えば、センサーノード5が設置された人のバイタル情報に異変を発見する。例えば、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード5が設置された人の心拍数が急激に多くなっていることを発見する。
そして、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード5が設置された人のバイタル情報に異変があることを発見すると、センサー情報SIFの送信を中止すべきセンサーノード1〜4,6,7を指定するための信号DSGN_STOPを生成する。なお、信号DSGN_STOPは、センサー情報SIFの送信を中止すべきセンサーノード1〜4,6,7のアドレスAdd1〜Add4,Add6,Add7と、センサー情報SIFの送信を中止すべきことを示す信号STOPとからなる。
そうすると、情報収集装置8のCPU83は、信号DSGN_STOPを無線モジュール82へ出力する。
情報収集装置8の無線モジュール82は、信号DSGN_STOPを受け、その受けた信号DSGN_STOPを無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報する。
センサーノード1〜7は、信号DSGN_STOPを受信する。そして、センサーノード1〜4,6,7のマイクロコンピュータ13は、信号DSGN_STOPに応じて、センサー情報SIFの送信を中止すべきことを検知する。
そうすると、センサーノード1〜4,6,7のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFの無線モジュール11または無線モジュール12への出力を停止する。これによって、センサーノード1〜4,6,7は、センサー情報SIFの送信を中止する。
一方、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、信号DSGN_STOPに基づいて、自己のアドレスが信号DSGN_STOPに含まれていないことを検知する。そして、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFを無線モジュール11または無線モジュール12へ出力する。これによって、センサーノード5は、引き続き、センサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
また、情報収集装置8のCPU83は、バイタル情報に異変があることを発見すると、センサーノード5から送信されたセンサー情報SIFを転送すべきセンサーノード1〜4,6,7を指定するための信号DSGN_TFRを生成する。なお、信号DSGN_TFRは、センサー情報SIFを転送すべきセンサーノード1〜4,6,7のアドレスAdd1〜Add4,Add6,Add7と、センサー情報SIFを転送すべきことを示す信号TFRとからなる。
そうすると、情報収集装置8のCPU83は、信号DSGN_TFRを無線モジュール82へ出力する。
情報収集装置8の無線モジュール82は、信号DSGN_TFRを受け、その受けた信号DSGN_TFRを無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報する。
センサーノード1〜7は、信号DSGN_TFRを受信する。そして、センサーノード1〜4,6,7のマイクロコンピュータ13は、信号DSGN_TFRに応じて、他のセンサーノードからセンサー情報SIFを受信すると、その受信したセンサー情報SIFを転送すべきことを検知する。
そうすると、センサーノード1〜4,6,7のマイクロコンピュータ13は、自己が生成したセンサー情報SIFの無線モジュール11または無線モジュール12への出力を停止する。
そして、センサーノード1,3,6のマイクロコンピュータ13は、センサーノード5からセンサー情報SIFを受信すると、その受信したセンサー情報SIFを無線モジュール11または無線モジュール12へ出力してセンサー情報SIFを転送する。なお、センサーノード2,4,7は、センサーノード5からセンサー情報SIFを受信しないため、センサー情報SIFを転送しない。
一方、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、信号DSGN_TFRに基づいて、自己のアドレスが信号DSGN_TFRに含まれていないことを検知する。そして、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFを無線モジュール11または無線モジュール12へ出力する。これによって、センサーノード5は、引き続き、センサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
このように、バイタル情報に異変がある人に搭載されたセンサーノード以外のセンサーノードは、センサー情報SIFの送信を中止し、または他のセンサーノードから受信したセンサー情報SIFを転送する。
従って、帯域に余裕が生まれ、バイタル情報に異変がある人に搭載されたセンサーノードは、センサー情報SIFの連送および/または再送を行うことにより、センサー情報SIFを正確に情報収集装置8へ送信できる。その結果、情報収集システム10の信頼性を向上できる。
図11は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第3の例を示すフローチャートである。
センサーノード1〜7が無線通信RF1または無線通信RF2によってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信していることを前提として、情報収集方法の第3の例を説明する。
図11を参照して、情報収集装置8は、信号EMGを受信するか否かによって、ある人のバイタル情報に異変があるか否かを判定する(ステップS31)。
この場合、情報収集装置8は、信号EMGを受信したとき、ある人のバイタル情報に異変があると判定し、信号EMGを受信しなかったとき、ある人のバイタル情報に異変がないと判定する。
ステップS31において、ある人のバイタル情報に異変があると判定されると、情報収集装置8は、センサー情報SIFの送信を中止すべきセンサーノードを指定するための信号DSGN_STOPを生成する(ステップS32)。
そして、情報収集装置8は、信号DSGN_STOPを無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報する(ステップS33)。
センサーノード1〜7は、信号DSGN_STOPを無線通信RF2によって受信する(ステップS34)。
センサーノード5は、信号DSGN_STOPに基づいて、センサー情報SIFの送信を中止しなくてもよいことを検知する(ステップS35)。
そして、センサーノード5は、センサー情報SIFを無線通信RF1または無線通信RF2によって情報収集装置8へ送信する(ステップS36)。
一方、センサーノード1〜4,6,7は、ステップS34の後、信号DSGN_STOPに基づいて、センサー情報SIFの送信を中止すべきことを検知する(ステップS37)。
そして、センサーノード1〜4,6,7は、センサー情報SIFの送信を中止する(ステップS38)。
ステップS36およびステップS38の後、情報収集装置8は、センサーノード5からセンサー情報SIFを受信し、その受信したセンサー情報SIFを不揮発性DB85に記憶する(ステップS39)。これによって、一連の動作が終了する。
図12は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第3の例を示す別のフローチャートである。
図12に示すフローチャートは、図11に示すフローチャートのステップS32,S33,S34,S35,S37,S38をそれぞれステップS32A,S33A,S34A,S35A,S37A,S38Aに代えたものであり、その他は、図11に示すフローチャートと同じである。
図12を参照して、情報収集が開始されると、上述したステップS31が実行される。
ステップS31において、ある人のバイタル情報に異変があると判定されると、情報収集装置8は、センサー情報SIFを転送すべきセンサーノードを指定するための信号DSGN_TFRを生成する(ステップS32A)。
そして、情報収集装置8は、信号DSGN_TFRを無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報する(ステップS33A)。
センサーノード1〜7は、信号DSGN_TFRを無線通信RF2によって受信する(ステップS34A)。
センサーノード5は、信号DSGN_TFRに基づいて、センサー情報SIFを転送しなくてもよいことを検知する(ステップS35A)。
そして、センサーノード5は、上述したステップS36を実行する。
一方、センサーノード1〜4,6,7は、ステップS34Aの後、信号DSGN_TFRに基づいて、センサー情報SIFを転送すべきことを検知する(ステップS37A)。
そして、センサーノード1〜4,6,7は、センサーノード5からセンサー情報SIFを受信すると、その受信したセンサー情報SIFを転送する(ステップS38A)。
ステップS36AおよびステップS38Aの後、上述したステップS39が実行され、一連の動作が終了する。
図11または図12に示すフローチャートによれば、バイタル情報に異変がある人に搭載されたセンサーノード5は、センサー情報SIFを情報収集装置8へ送信し、センサーノード5以外のセンサーノード1〜4,6,7は、センサー情報SIFの送信を中止し、またはセンサーノード5から受信したセンサー情報SIFを情報収集装置8へ転送する。
その結果、無線通信の帯域に余裕が生まれ、バイタル情報に異変がある人に搭載されたセンサーノードは、センサー情報SIFの連送および/または再送を行い、他のセンサーノードがセンサー情報SIFの中継を行うことにより、センサー情報SIFを正確に情報収集装置8へ送信できる。その結果、情報収集システム10の信頼性を向上できる。
図13は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第4の例を示す図である。
図13の(a)を参照して、センサーノード5,6は、無線通信RF1によってセンサー情報SIFをセンサーノード7へ送信し、センサーノード7は、センサーノード5,6から受信したセンサー情報SIFを無線通信RF1によって情報収集装置8へ中継している。
このような状況において、センサーノード7は、激しく移動し、情報収集装置8から遠ざかる(図13の(b)参照)。
センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、センサーノード7の移動前の位置情報、センサーノード7の移動後の位置情報およびセンサーノード7の移動前における情報収集装置8からのアドバイス情報AvIF1に基づいて、無線通信RF1によってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信できないと判断し、無線通信RF2に切り替える。そして、センサーノード7は、無線通信RF2によってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
また、センサーノード5,6のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFをセンサーノード7へ送信しても、センサーノード7からの受信確認を受信しないことにより、センサーノード7との無線通信が遮断されたことを検知する。
そうすると、センサーノード5,6のマイクロコンピュータ13は、中継先をセンサーノード1に切り替え、無線通信RF1によってセンサー情報SIFをセンサーノード1へ送信し、センサーノード1は、センサーノード5,6からのセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
また、センサーノード5,6のマイクロコンピュータ13は、無線通信を無線通信RF2に切り替え、センサー情報SIFを無線通信RF2によって情報収集装置8へ直接送信する。
このように、情報収集方法の第4の例においては、センサーノード7は、自己の判断に従って無線通信方式を切り替え、センサーノード5,6は、自己の判断に従って無線通信方式または中継先を切り替える。
これによって、センサーノードの咄嗟の移動によっても、センサー情報SIFを情報収集装置8へ正確に送信できる。
図14は、情報収集方法の第4の例における中継ノードの動作を示すフローチャートである。
なお、図14においては、センサーノード7を例として、中継ノードの動作を説明する。
図14を参照して、一連の動作が開始されると、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、センサーノード7の移動前の位置情報と、センサーノード7の移動後の位置情報とを取得する(ステップS41)。
そして、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、センサーノード7の移動前における情報収集装置8からのアドバイス情報AvIF1を取得する(ステップS42)。
その後、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、その取得した移動前後の位置情報に基づいて、センサーノード7が急激に移動したか否かを判定する(ステップS43)。
ここで、急激な移動とは、センサーノード7が現在使用している無線通信方式によってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ届けることができなくなる移動を言う。
従って、ステップS43において、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、次の方法によって、センサーノード7が急激に移動したか否かを判定する。
センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、情報収集装置8の位置情報を記憶している。そして、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、センサーノード7の移動後の位置情報と情報収集装置8の位置情報とに基づいて、移動後におけるセンサーノード7と情報収集装置8との距離を演算する。そして、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、移動後の距離が無線通信RF1の領域の半径以下である場合、センサーノード7が急激に移動しなかったと判定する。一方、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、移動後の距離が無線通信RF1の領域の半径よりも大きい場合、センサーノード7が急激に移動したと判定する。
ステップS43において、センサーノード7が急激に移動しなかったと判定されたとき、一連の動作は、後述するステップS47へ移行する。
一方、ステップS43において、センサーノード7が急激に移動したと判定されたとき、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、センサーノード7の移動前後の位置情報と、アドバイス情報AvIF1とに基づいて、無線通信方式を切り替えるか否かを更に判定する(ステップS44)。
この場合、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、移動前におけるアドバイス情報AvIF1に基づいて、無線通信RF1を選択していた事実を考慮し、上述した移動後の距離が無線通信RF1の領域の半径以下である場合、無線通信方式を切り替えないと判定する。一方、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、上述した移動後の距離が無線通信RF1の半径よりも大きい場合、無線通信方式を切り替えると判定する。
ステップS44において、無線通信方式を切り替えると判定されたとき、センサーノード7のマイクロコンピュータ13は、移動後の位置に適切な無線通信方式(無線通信RF2)に切り替える(ステップS45)。
そして、センサーノード7は、切替後の無線通信方式(無線通信RF2)を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する(ステップS46)。
一方、ステップS44において、無線通信方式を切り替えないと判定されたとき、またはステップS43において、センサーノード7が急激に移動しなかったと判定されたとき、センサーノード7は、切替前の無線通信方式(無線通信RF1)を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する(ステップS47)。
そして、ステップS46またはステップS47の後、一連の動作は、終了する。
このように、センサーノード7は、急激な移動を伴ったとき、自己の判断によって、移動後の位置に適切な無線通信方式に切り替える。そして、センサーノード7は、切替後の無線通信方式を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
従って、センサーノードが急激に移動しても、センサー情報SIFを正確に情報収集装置8へ送信することができる。
図15は、情報収集方法の第4の例において、中継ノードへセンサー情報を送信するセンサーノードの動作を示すフローチャートである。
なお、図15においては、センサーノード5を例として、中継ノードへセンサー情報SIFを送信するセンサーノードの動作を説明する。
図15を参照して、一連の動作が開始されると、センサーノード5は、センサー情報SIFを中継先(センサーノード7)へ送信する(ステップS51)。
そして、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、中継先からの受信確認が有るか否かを判定する(ステップS52)。
ステップS52において、中継先からの受信確認が無いと判定されたとき、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、別の無線通信方式または別の中継先に切り替える(ステップS53)。
この場合、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、センサーノード1〜7のトポロジーに基づいて、元の無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信するために、元の中継先(センサーノード7)以外のセンサーノードの中で適切な中継先を検出し、その検出した中継先に切り替える。また、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFを情報収集装置8へ直接送信するのに適切な無線通信方式に切り替える。
そして、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、その切り替えた別の無線通信方式を用いて情報収集装置8へセンサー情報SIFを送信し、または切替前の無線通信方式を用いて切替後の中継先へセンサー情報SIFを送信する(ステップS54)。
一方、ステップS52において、中継先からの受信確認が有ると判定されたとき、センサーノード5のマイクロコンピュータ13は、切替前の無線通信方式を用いて切替前の中継先へセンサー情報SIFを送信する(ステップS55)。
そして、ステップS54またはステップS55の後、一連の動作が終了する。
このように、センサーノード5は、元の中継先が急激な移動によってセンサー情報SIFを中継できなくなったとき、自己の判断によって、中継先または無線通信方式を切り替える。そして、センサーノード5は、切替後の無線通信方式を用いて情報収集装置8へセンサー情報SIFを直接送信し、または切替前の無線通信方式を用いて切替後の中継先へセンサー情報SIFを送信する。
従って、元の中継先が急激な移動によってセンサー情報SIFを中継できなくなっても、センサー情報SIFを情報収集装置8へ正確に送信できる。
図16は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第5の例を示す図である。
図16を参照して、センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、バイタル情報の異常を発見したか否かを判定する。ここで、バイタル情報の異常とは、心拍数が急激に上下すること、または体温が急激に上下すること等である。
センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、バイタル情報の異常を発見したと判定した場合、無線通信RF1および無線通信RF2のいずれでセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信できるかを判定する。より具体的には、センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、センサーノード6の位置情報と情報収集装置8の位置情報とに基づいて、センサーノード6と情報収集装置8との距離を演算する。そして、センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、その演算した距離が無線通信RF1の通信領域の半径以下である場合、センサー情報SIFを無線通信RF1を用いて情報収集装置8へ送信できると判定し、その演算した距離が無線通信RF1の通信領域の半径よりも大きい場合、センサー情報SIFを無線通信RF2を用いて情報収集装置8へ送信できると判定する。
そして、センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、センサー情報SIFを情報収集装置8へ送信できる無線通信方式を判定すると、その判定した無線通信方式を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
図17は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第5の例を示すフローチャートである。
なお、図17においては、センサーノード6を例として、情報収集方法の第5の例を説明する。
図17を参照して、一連の動作が開始されると、センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、心拍数または体温が基準値を超えたか否かを判定することにより、バイタル情報の異常を発見したか否かを判定する(ステップS61)。
この場合、心拍数に対する基準値は、例えば、下限基準値が30回/分に設定され、上限基準値が100回/分に設定される。また、体温に対する基準値は、例えば、下限基準値が30℃に設定され、上限基準値が42℃に設定される。
そして、センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、心拍数が下限基準値を下回ったとき、または心拍数が上限基準値を超えた場合、バイタル情報の異常を発見したと判定する。
また、センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、体温が下限基準値を下回ったとき、または体温が上限基準値を超えた場合、バイタル情報の異常を発見したと判定する。
ステップS61において、バイタル情報の異常を発見したと判定されたとき、センサーノード6のマイクロコンピュータ13は、上述した方法によって、無線通信RF1でセンサー情報SIFを情報収集装置8へ届けられるか否かを更に判定する(ステップS62)。
ステップS62において、無線通信RF1でセンサー情報SIFを情報収集装置8へ届けられると判定されたとき、センサーノード6は、無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する(ステップS63)。
一方、ステップS62において、無線通信RF1でセンサー情報SIFを情報収集装置8へ届けられないと判定されたとき、センサーノード6は、無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する(ステップS64)。
そして、ステップS63またはステップS64の後、一連の動作が終了する。
センサーノード1〜5,7の各々も、バイタル情報の異常を発見した場合、図17に示すフローチャートに従ってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
このように、各センサーノード1〜7は、バイタル情報の異常を発見した場合、無線通信RF1を優先して用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信し、無線通信RF1ではセンサー情報SIFを届けることができない場合、無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
これにより、異常が発見されたバイタル情報を情報収集装置8へ届けることを確保しながら、無線通信RF2の帯域不足を抑制できる。
図18は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第6の例を示す図である。
図18を参照して、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1〜7の電池残量を管理している。そして、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1〜7の電池残量のうち、センサーノード6の電池残量が基準値を下回ったとき、センサーノード6におけるセンサー情報SIFの送信間隔TXITVを長く設定し、その設定した送信間隔TXITVをアドバイス情報AvIF1に含めて無線通信RF2を用いてセンサーノード1〜7へ同報する。
例えば、センサーノード1〜5,7の送信間隔TXITVを送信間隔TXITV1に設定し、センサーノード6の送信間隔TXITVを送信間隔TXITV2に設定する。この場合、送信間隔TXITV2は、送信間隔TXITV1よりも長い。
センサーノード1〜7は、アドバイス情報AvIF1を受信する。そして、センサーノード1〜5,7の各々は、センサー情報SIFを送信間隔TXITV1で情報収集装置8へ送信し、センサーノード6は、センサー情報SIFを送信間隔TXITV2で情報収集装置8へ送信する。
これによって、センサーノード6の電池寿命を延命でき、情報収集装置8は、電池残量が少なくなっても、センサーノード6からセンサー情報SIFを収集できる。
図19は、図1に示す情報収集システム10における情報収集方法の第6の例を示すフローチャートである。
図19を参照して、情報収集装置8のCPU83は、不揮発性DB85に記憶されているセンサーノード1〜7のセンサー情報SIFを参照して、センサーノード1〜7の電池残量のうち、基準値を下回る電池残量を検出する(ステップS71)。
そして、情報収集装置8のCPU83は、電池残量が基準値以上であるセンサーノード1〜5,7の送信間隔TXITVを送信間隔TXITV1に設定する(ステップS72)。
また、情報収集装置8のCPU83は、電池残量が基準値を下回ったセンサーノード6の送信間隔TXITVを送信間隔TXITV2(>TXITV1)に設定する(ステップS73)。
そうすると、情報収集装置8のCPU83は、センサーノード1〜5,7のアドレスAdd1〜Add5,Add7と送信間隔TXITV1とを対応付けたAdd1〜Add5,Add7:TXITV1と、センサーノード6のアドレスAdd6と送信間隔TXITV2とを対応付けたAdd6:TXITV2とを含むアドバイス情報AvIF1を生成する。そして、情報収集装置8の無線モジュール82は、無線通信RF2によってアドバイス情報AvIF1をセンサーノード1〜7へ同報する(ステップS74)。
センサーノード1〜7は、無線通信RF2によってアドバイス情報AvIF1を受信する(ステップS75)。
そして、センサーノード6は、アドバイス情報AvIF1に基づいて、無線通信RF1または無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを送信間隔TXITV2で情報収集装置8へ送信する(ステップS76)。
一方、センサーノード1〜5,7は、アドバイス情報AvIF1に基づいて、無線通信RF1または無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを送信間隔TXITV1で情報収集装置8へ送信する(ステップS77)。
そして、情報収集装置8は、センサーノード1〜7からセンサー情報SIFを受信し、その受信したセンサー情報SIFを不揮発性DB85に記憶する(ステップS78)。これにより、一連の動作が終了する。
このように、情報収集装置8は、電池残量が基準値を下回ったセンサーノード6の送信間隔TXITVを長くしてセンサー情報SIFを収集する。従って、センサーノード6の電池寿命を延命でき、情報収集装置8は、電池残量が少なくなっても、センサーノード6からもセンサー情報SIFを収集できる。
図20は、アドバイス情報の別の構成図である。図20を参照して、アドバイス情報AxIF2は、図5に示すアドバイス情報AvIF1のトポロジー情報にセンサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報を格納したものであり、その他は、アドバイス情報AvIF1と同じである。
センサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報は、センサーノード1〜7および情報収集装置8のアドレスAdd1〜Add8と、センサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6),(x7,y7),(x8,y8)とをそれぞれ対応付けた構成からなる。
そして、情報収集装置8のCPU83は、アドバイス情報AvIF2を無線モジュール82へ出力し、情報収集装置8の無線モジュール82は、アドバイス情報AvIF2を無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報する。
センサーノード1〜7は、アドバイス情報AvIF2を受信する。そして、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、アドバイス情報AvIF2に含まれるトポロジー情報(Add1:(x1,y1),Add2:(x2,y2),Add3:(x3,y3),Add4:(x4,y4),Add5:(x5,y5),Add6:(x6,y6),Add7:(x7,y7),Add8:(x8,y8))に基づいて、センサーノード1〜7および情報収集装置8の相互間の距離を演算する。
そして、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、その演算した距離に基づいて、センサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジーを構築する。その後、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、その構築したトポロジーに基づいて、センサーノード1と情報収集装置8との間の距離が無線通信RF1の通信領域の半径以下である場合、無線通信RF1を選択し、センサー情報SIFを無線通信RF1を用いて情報収集装置8へ送信する。
一方、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、センサーノード1と情報収集装置8との間の距離が無線通信RF1の通信領域の半径よりも大きい場合、無線通信RF2を選択し、センサー情報SIFを無線通信RF2を用いて情報収集装置8へ送信する。
また、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、センサーノード1と情報収集装置8との間の距離が無線通信RF1の通信領域の半径よりも大きい場合、構築したトポロジーに基づいて、センサーノード1よりも情報収集装置8に近いセンサーノードの中から中継ノードを選択する。この場合、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、無線通信RF1によってセンサー情報SIFを届けることができるセンサーノードを優先して中継ノードとして選択する。そして、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、無線通信RF1によってセンサー情報SIFを届けることができる中継ノードが存在しない場合、無線通信RF2によってセンサー情報SIFを届けることができるセンサーノードを中継ノードとして選択する。そうすると、センサーノード1は、無線通信RF1または無線通信RF2によってセンサー情報SIFを中継ノードへ送信する。
センサーノード2〜7の各々も、センサーノード1と同様にして無線通信RF1または無線通信RF2を選択してセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
このように、情報収集装置8がセンサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報をセンサーノード1〜7へ同報し、センサーノード1〜7がセンサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報に基づいて無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを選択してセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信する。
従って、情報収集装置8は、センサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報をセンサーノード1〜7へ同報するだけで、センサーノード7は、無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを選択できる。
なお、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、情報収集装置8から受信したセンサーノード1の位置情報がセンサーノード1の現在の位置情報と異なる場合、現在の位置情報を用いてセンサーノード1〜7および情報収集装置8の相互の距離を演算し、その演算した距離を用いてセンサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジーを再構築する。そして、センサーノード1のマイクロコンピュータ13は、その再構築したトポロジーを用いて上述した方法によって無線通信RF1および無線通信RF2のいずれかを選択する。センサーノード2〜7についても同様である。
図21は、各種の無線通信規格を示す図である。また、図22は、無線通信RF1と無線通信RF2との組合せを示す図である。
図21を参照して、BLE規格は、上述したように、2.4GHzの周波数帯域と、10mの伝送距離とを有する。IEEE802.15.4gは、900MHzの周波数帯域と、300mの伝送距離とを有する。
IEEE802.11acは、5GHzの周波数帯域と、60〜130mの伝送距離とを有する。
IEEE802.11ahは、900MHzの周波数帯域と、1km以上の伝送距離とを有する。そして、IEEE802.11ahにおいては、伝送速度は、150kbps(1MHz幅)〜40Mbps(8MHz幅)の範囲である。
無線通信RF1と無線通信RF2との組合せは、BLEとIEEE802.11ahに限らず、図22に示す組合せのいずれかであってもよく、一般的には、伝送距離が異なる2つの無線通信規格であれば、どのような組み合わせであってもよい。
上述したように、情報収集装置8は、運動している人に設置されたセンサーノード1〜7から運動している人のバイタル情報を各種の方法によって収集し、その収集したバイタル情報を表示装置9によって表示する。
その結果、運動中における心拍数および体温等に関する情報を取得でき、運動している人に異常が発生したか否かを容易に発見できる。
上記においては、バイタル情報は、心拍数および体温からなると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、バイタル情報は、血圧であってもよく、センサーで検出可能な生体情報であれば、どのような生体情報であってもよい。
また、上記においては、センサーノード1〜7は、運動している人に設置されると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、センサーノード1〜7は、工事現場の作業員、消防署の署員、災害対応の人、家畜、鳥および魚等に設置されてもよく、搬送車、台車およびロボット等に設置されてもよい。
センサーノード1〜7が工事現場の作業員、消防署の署員、災害対応の人、家畜、鳥および魚等に設置された場合、センサー情報SIFは、工事現場の作業員等の心拍数等のバイタル情報を含む。
また、センサーノード1〜7が搬送車、台車およびロボット等の動物以外に設置された場合、センサー情報SIFは、搬送車、台車およびロボット等に関する情報を含む。例えば、センサーノード1〜7が搬送車に設置された場合、センサー情報SIFは、搬送車の故障の有無、パフォーマンス特性および診断情報の少なくとも1つを含む。また、センサーノード1〜7が台車に設置された場合、センサー情報SIFは、台車の故障の有無を含む。更に、センサーノード1〜7がロボットに設置された場合、センサー情報SIFは、ロボットの故障の有無、パフォーマンス特性および診断情報の少なくとも1つを含む。
従って、この発明の実施の形態においては、センサー情報SIFは、工事現場の作業員、消防署の署員、災害対応の人、家畜、鳥および魚等のバイタル情報、または搬送車のエンジンの特性、台車の故障の有無およびロボットの動作特性を含む。そして、工事現場の作業員、消防署の署員、災害対応の人、家畜、鳥および魚等のバイタル情報、搬送車のエンジンの特性、台車の故障の有無およびロボットの動作特性は、「移動体に関する情報」を構成する。
そして、この発明の実施の形態においては、センサー情報SIFは、移動体に関する情報のみを含んでいてもよく、移動体に関する情報と、センサーノードの位置情報および移動速度とを含んでいてもよく、移動体に関する情報と、センサーノードの位置情報および移動速度と、電池残量とを含んでいてもよく、一般的には、移動体に関する情報、位置情報、移動速度および電池残量の少なくとも1つを含んでいればよい。情報収集装置8は、センサーノードが設置された移動体の情報を収集できるからである。
この場合、移動体に関する情報は、移動体が人または動物である場合、バイタル情報であり、移動体が搬送車および台車等である場合、上述した搬送車等の故障の有無等である。そして、バイタル情報は、心拍数、体温および血圧等であってもよく、それ以外のものであってもよい。
更に、上記においては、情報収集装置8と表示装置9は、物理的に別々に設けられると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、情報収集装置8および表示装置9は、物理的に一体的に設けられていてもよい。
更に、上記においては、センサーノード1〜7の各々においては、無線モジュール11および無線モジュール12は、物理的に別々に設けられると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、センサーノード1〜7の各々は、異なる無線通信方式に変更可能であれば、物理的に1個の無線モジュールを備えていればよい。情報収集装置8の無線モジュール81,82についても同様である。
上述した情報収集方法の第1の例においては、各センサーノード1〜7は、無線通信RF1または無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信することを説明した。
また、上述した情報収集方法の第2の例においては、情報収集装置8は、無線通信RF1のみを用いてセンサー情報SIFを送信(または転送)可能な領域REG3を決定し、領域REG3に含まれるセンサーノードは、無線通信RF1を用いてセンサー情報SIFを領域REG3に含まれる中継ノードへ送信し、中継ノードは、他のセンサーノードから受信したセンサー情報SIFを無線通信RF1または無線通信RF2を用いて情報収集装置8へ中継し、領域REG3に含まれないセンサーノードは、無線通信RF1または無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信することを説明した。そして、
更に、上述した情報収集方法の第3の例においては、各センサーノード1〜7は、情報収集方法の第1および第2の例と同じ無線通信を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信することを説明した。
更に、上述した情報収集方法の第4の例においては、中継ノードは、自己が急激に移動したとき、無線通信RF1を無線通信RF2に切り替え、中継ノードへセンサー情報SIFを送信していたセンサーノードは、中継先を切り替え、または無線通信方式を無線通信RF1から無線通信RF2へ切り替えることについて説明した。
更に、上述した情報収集方法の第5の例においては、バイタル情報の異常を発見したセンサーノードは、無線通信RF1または無線通信RF2によってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ送信することを説明した。
更に、上述した情報収集方法の第6の例においては、電池残量が基準値を下回ったセンサーノードは、送信間隔TXITVを長くしてセンサー情報SIFを無線通信RF1または無線通信RF2によって情報収集装置8へ送信することを説明した。
従って、この発明の実施の形態においては、センサーノード1〜7は、
(1)無線通信RF1または無線通信RF2を用いた情報収集装置8への直接通信
(2)無線通信RF1を用いた情報収集装置8へのマルチホップ通信
(3)無線通信RF2を用いたセンサーノードから中継ノードへの直接通信と、無
線通信RF1を用いた中継ノードから情報収集装置8への直接通信とを用いた
センサーノードから情報収集装置8へのマルチホップ通信
(4)無線通信RF1を用いたセンサーノードから中継ノードへの直接通信と、無線通
信RF2を用いた中継ノードから情報収集装置8への直接通信とを用いたセンサー
ノードから情報収集装置8へのマルチホップ通信
のいずれかによってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ届ければよい。そして、この発明の実施の形態においては、センサーノード1〜7は、無線通信RF2を用いたマルチホップ通信によってセンサー情報SIFを情報収集装置8へ届けることはしない。
つまり、この発明の実施の形態においては、センサーノード1〜7は、無線通信RF2によるマルチホップ通信を除いて、上記の(1),(2),(3),(4)のいずれかの通信を用いてセンサー情報SIFを情報収集装置8へ届けるものであればよい。無線通信RF2は、情報収集装置8からのアドバイス情報をセンサーノード1〜7に同報するために用いられるので、無線通信RF2によるマルチホップ通信を回避して無線通信RF2の帯域不足を抑制する必要があるからである。
更に、この発明の実施の形態においては、帯域幅の広い狭いに関係無く、伝送距離の大小に基づいて、第1および第2の無線通信が決定される。即ち、第1の無線通信は、第1の通信領域を有し、第2の無線通信は、第1の通信領域よりも広い第2の通信領域を有する。
更に、この発明の実施の形態においては、情報収集装置8は、センサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報および/または移動速度を保持しているので、その保持しているセンサーノード1〜7および情報収集装置8の位置情報および/または移動速度に基づいて、無線通信RF1および無線通信RF2のいずれを使用すべきかを決定することができる。従って、情報収集装置8は、センサーノード1〜7が使用すべき無線通信を示す信号(無線通信RF1または無線通信RF2を使用すべきことを示す信号)をアドバイス情報に含めて無線通信RF2によってセンサーノード1〜7へ同報するようにしてもよい。この場合、各センサーノード1〜7は、アドバイス情報に含まれる無線通信RF1または無線通信RF2を使用すべきことを示す信号に基づいて、無線通信RF1または無線通信RF2を用いてセンサー情報SIFを送信する。
更に、この発明の実施の形態においては、アドバイス情報は、センサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジーを示すトポロジー情報のみを含んでいてもよく、密集しているセンサーノードのうちの代表センサーノードの識別情報および位置情報のみを含んでいてもよく、センサー情報の送信量および送信間隔のみを含んでいてもよく、センサー情報の送信を停止させることを示す信号のみを含んでいてもよく、心拍センサー14および体温センサー15等のオン/オフを指示する信号のみを含んでいてもよく、センサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジーを示すトポロジー情報と、センサーノード1〜7が使用すべき無線通信(無線通信RF1,RF2のいずれか)とを含んでいてもよく、センサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジーを示すトポロジー情報に加え、センサーノード1〜7が使用すべき周波数、センサー情報の送信量、センサー情報の送信間隔およびセンサーのオン/オフを指示する信号の少なくとも1つを含んでいてもよく、一般的には、センサーノード1〜7および情報収集装置8のトポロジーを示すトポロジー情報、周波数、センサー情報の送信量、センサー情報の送信間隔、および心拍センサー14等をオン/オフするための指示信号の少なくとも1つを含んでいればよい。
この発明の実施の形態によれば、情報収集装置は、次の構成を有する。
[構成1]
情報収集装置は、受信手段を備える。受信手段は、第1の通信領域を有する第1の無線通信規格による第1の無線通信および第1の通信領域よりも広い第2の通信領域を有する第2の無線通信規格による第2の無線通信のいずれかを少なくとも用い、かつ、第2の無線通信によるマルチホップ通信を除いた無線通信によって、移動体に関する情報を少なくとも含むセンサー情報を移動体に設置された複数のセンサーノードから受信する。
構成1によれば、第2の無線通信によるマルチホップ通信を除いて第1の無線通信または第2の無線通信を少なくとも用いた無線通信によってセンサー情報を複数のセンサーノードから受信する。その結果、センサー情報の送信に用いる無線通信が第2の無線通信に集中することが抑制され、第2の無線通信の帯域不足が抑制される。
従って、移動体が多数になっても、センサー情報を正確に収集できる。
[構成2]
構成1において、センサー情報は、センサーノードの位置情報および移動速度を更に含む。情報収集装置は、生成手段と、送信手段とを更に備える。生成手段は、受信手段が複数のセンサーノードから受信した複数のセンサー情報に含まれる複数のセンサーノードの位置情報および移動速度に基づいて複数のセンサーノードおよび当該情報収集装置の相対位置関係を検出し、その検出した複数のセンサーノードの位置情報、移動速度および相対位置関係に基づいて複数のセンサーノードおよび当該情報収集装置のトポロジーを検出し、その検出したトポロジーを示すトポロジー情報を含む第1のアドバイス情報を生成する。送信手段は、生成手段によって生成された第1のアドバイス情報を第2の無線通信によって複数のセンサーノードへ同報する。
構成2によれば、複数のセンサーノードおよび情報収集装置のトポロジーを示すトポロジー情報が複数のセンサーノードへ送信される。その結果、各センサーノードは、トポロジー情報に基づいて、第1の無線通信または第2の無線通信を選択する。つまり、各センサーノードは、情報収集装置からのトポロジー情報に基づいて第1および第2の無線通信のいずれかを選択する。
従って、各センサーノードは、第1および第2の無線通信のいずれかを容易に選択できる。
[構成3]
構成1において、生成手段は、複数のセンサーノードの位置情報および移動速度に基づいて複数のセンサーノードのうち、密集しているセンサーノードを検出し、その検出した密集しているセンサーノードの中から代表センサーノードを検出し、その検出した代表センサーノードの識別情報と、代表センサーノードの位置情報とを含む第2のアドバイス情報を生成する。送信手段は、生成手段によって生成された第2のアドバイス情報を第2の無線通信によって複数のセンサーノードへ同報する。
構成3によれば、情報収集装置は、密集しているセンサーノードのうちの代表センサーノードの識別情報と、代表センサーノードの位置情報とを複数のセンサーノードへ送信する。そして、密集しているセンサーノードのうち、代表センサーノード以外のセンサーノードは、自己の位置情報と代表センサーノードの位置情報とに基づいて自己から代表センサーノードまでの距離を演算し、その演算した距離が第1の無線通信の通信領域の半径以下であることを検知し、第1の無線通信を用いてセンサー情報を代表センサーノードへ送信する。また、代表センサーノードは、第1の無線通信または第2の無線通信を用いて他のセンサーノードからのセンサー情報を中継する。
従って、情報収集装置は、密集しているセンサーノードから第1の無線通信によってセンサー情報を収集できる。
[構成4]
構成1において、情報収集装置は、決定手段を更に備える。決定手段は、複数のセンサーノードから受信した複数のセンサー情報に基づいて、更に、センサー情報の量および変化量を検出し、その検出したセンサー情報の量および変化量に基づいて、第1および第2の無線通信の通信帯域が帯域不足にならないように、各センサーノードが送信すべきセンサー情報の送信量および送信間隔を決定する。生成手段は、決定手段によって決定されたセンサー情報の送信量および送信間隔を第1のアドバイス情報または前記第2のアドバイス情報に更に含めて第3のアドバイス情報を生成する。送信手段は、生成手段によって生成された第3のアドバイス情報を第2の無線通信によって複数のセンサーノードへ同報する。
構成4によれば、情報収集装置は、第1および第2の無線通信の帯域不足を抑制してセンサー情報を収集できる。
[構成5]
構成1において、生成手段は、移動体に関する情報の異常が発見されたことに応じて、移動体に関する情報の異常が発見された移動体に設置されたセンサーノード以外のセンサーノードからのセンサー情報の送信を停止させることを示す信号を含む第4のアドバイス情報を生成する。送信手段は、生成手段によって生成された第4のアドバイス情報を第2の無線通信によって複数のセンサーノードへ同報する。
構成4によれば、移動体に関する情報の異常が発見された移動体に設置されたセンサーノードからセンサー情報を正確に収集できる。
[構成6]
構成4において、センサー情報は、バッテリー残量を更に含む。決定手段は、更に、複数のセンサーノードの複数のセンサー情報に基づいて、バッテリー残量が基準値を下回ったセンサーノードを検出し、その検出したセンサーノードがセンサー情報を送信すべき送信間隔を長くした長送信間隔を決定する。生成手段は、第3のアドバイス情報に含まれるセンサー情報の送信間隔を決定手段によって決定された長送信間隔に変えた第5のアドバイス情報を生成する。送信手段は、生成手段によって生成された第5のアドバイス情報を第2の無線通信によって複数のセンサーノードへ同報する。
構成6によれば、電池残量が少なくなったセンサーノードの電池寿命を延命でき、電池残量が少なくなったセンサーノードからもセンサー情報を収集できる。
[構成7]
構成1において、生成手段は、各センサーノードが使用する周波数、各センサーノードに搭載された位置検出器のオン/オフを指示する第1の指示信号および移動体に関する情報を検出するセンサーのオン/オフを指示する第2の指示信号を含む第6のアドバイス情報を生成する。送信手段は、生成手段によって生成された第6のアドバイス情報を第2の無線通信によって前記複数のセンサーノードへ同報する。
構成7によれば、情報収集装置は、各センサーノードが使用する周波数を制御できる。また、センサーノードに搭載された位置検出器およびセンサーのオン/オフを制御できる。
また、この発明の実施の形態によれば、センサーノードは、次の構成を有する。
[構成8]
構成1に記載の情報収集装置を中心にして第2の通信領域内に存在する移動体に設置されるセンサーノードであって、センサーノードは、生成手段と、送信手段とを備える。生成手段は、移動体に関する情報を含む第1のセンサー情報を生成する。送信手段は、生成手段によって生成された第1のセンサー情報を、構成1に記載の第1および第2の無線通信のいずれかを少なくとも用い、かつ、第2の無線通信によるマルチホップ通信を除いた無線通信によって情報収集装置へ送信する。
構成8によれば、センサーノードは、第2の無線通信によるマルチホップ通信を除いて第1の無線通信または第2の無線通信を少なくとも用いた無線通信によってセンサー情報を情報収集装置へ送信する。その結果、センサー情報の送信に用いる無線通信が第2の無線通信に集中することが抑制され、第2の無線通信の帯域不足が抑制される。
従って、移動体が多数になっても、センサー情報を情報収集装置へ正確に送信できる。
[構成9]
構成8において、生成手段は、当該センサーノードの位置情報および移動速度を第1のセンサー情報に含めて第2のセンサー情報を生成する。送信手段は、生成手段によって生成された第2のセンサー情報を情報収集装置へ送信する。
構成9によれば、情報収集装置は、センサーノードの位置情報および移動速度に基づいて複数のセンサーノードおよび情報収集装置のトポロジーを検出できる。
[構成10]
構成8または構成9において、センサーノードは、受信手段と、選択手段とを更に備える。受信手段は、複数のセンサーノードおよび情報収集装置のトポロジーを示すトポロジー情報を含むアドバイス情報を第2の無線通信によって情報収集装置から受信する。選択手段は、受信手段によって受信されたアドバイス情報に含まれるトポロジー情報に基づいて、第1および第2の無線通信のいずれかを選択する。送信手段は、選択手段によって選択された無線通信を用いて第1のセンサー情報または第2のセンサー情報を情報収集装置へ送信する。
構成10によれば、センサーノードは、情報収集装置から受信したトポロジー情報に基づいて第1および第2の無線通信のいずれかを容易に選択できる。
[構成11]
構成10において、センサーノードは、トポロジー構築手段を更に備える。トポロジー構築手段は、受信手段によって受信されたアドバイス情報に含まれるトポロジー情報と、当該センサーノードの位置情報および移動速度とに基づいて新たなトポロジーを構築する。選択手段は、新たなトポロジーに基づいて第1および第2の無線通信のいずれかを選択する。
構成11によれば、各センサーノードは、自己の位置情報および移動速度を反映して第1および第2の無線通信のいずれかを選択できる。
[構成12]
構成8または構成9において、送信手段は、受信手段によって受信されたアドバイス情報が、当該センサーノードが第1の無線通信または第2の無線通信を用いるべきことを示す信号を含むとき、第1の無線通信または第2の無線通信を用いて第1のセンサー情報または第2のセンサー情報を情報収集装置へ送信する。
構成12によれば、各センサーノードは、情報収集装置からの制御に従って第1の無線通信または第2の無線通信を用いてセンサー情報を送信する。
従って、情報収集装置は、無線通信方式を制御してセンサー情報を正確に収集できる。
[構成13]
構成8または構成9において、送信手段は、受信手段によって受信されたアドバイス情報が、当該センサーノードからのセンサー情報の送信を中止すべきことを示す信号を含むとき、第1のセンサー情報または第2のセンサー情報の送信を停止する。
構成13によれば、情報収集装置は、当該センサーノード以外のセンサーノードからセンサー情報を正確に収集できる。
[構成14]
構成8または構成9において、送信手段は、受信手段によって受信されたアドバイス情報がセンサー情報の送信間隔を含むとき、送信間隔に従って第1のセンサー情報または第2のセンサー情報を情報収集装置へ送信する。
構成14によれば、情報収集装置は、より多くのセンサー情報を収集できる。
更に、この発明の実施の形態によれば、情報収集システムは、次の構成を有する。
[構成15]
情報収集システムは、
構成1から構成7のいずれかに記載の情報収集装置と、
構成8から構成14のいずれか1項に記載のセンサーノードと、
情報収集装置によって収集された情報を表示する表示装置とを備える。
構成15によれば、センサーノードから情報を正確に収集し、その収集した情報を表示装置に表示できる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。