JP4213176B2 - センサデバイス、サーバノード、センサネットワークシステム、通信経路の構築方法、制御プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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Description
なお、ワイヤレスセンサネットワークにおいては、通信コストを下げる、すなわち送信電力を削減するために、より少ない電力で通信できる最も近いデバイスへ検出情報を伝達することが有効である。
<センサネットワークシステムの構成について>
図2において、本参考例のセンサネットワークシステムの構成を示す。センサネットワークシステムは、同じ又は異なる機能を有するセンサを備えるセンサデバイス10A〜10Lと、サーバノード11A〜11Dと、管理サーバ12Aとから構成される。
ローカルネットワークを分割することにより、通信に用いる周波数を、ローカルネットワーク毎に変更する事が可能となる。そして、ローカルネットワーク毎に通信周波数を変更することにより、ローカルネットワーク間での通信の干渉を回避する事ができる。
図3(a)において、センサデバイス10A〜10Lのブロック図を示す。センサデバイス10A〜10Lは、それぞれ、計測対象を検知するセンサ部1と、サーバノードとの無線通信を行う通信部2と、検知および通信を制御する制御部3(制御手段)とを含んで構成される。なお、制御部3は、内部メモリ(図示せず)を含んで構成される。
図3(b)において、サーバノード11A〜11Dのブロック図を示す。サーバノード11A〜11Dは、それぞれ、センサデバイスおよび管理サーバとの無線通信を行う通信部5と、通信を制御する制御部6(制御手段)とを含んで構成される。なお、制御部6は、内部メモリ(図示せず)を含んで構成される。
図3(c)において、管理サーバ12Aのブロック図を示す。管理サーバ12Aは、サーバノードとの無線通信およびインターネットとの通信を行う通信部7と、管理者に管理情報を提示する表示部8と、通信および表示の制御を行う制御部9とを含んで構成される。なお、制御部9は、内部メモリ(図示せず)を含んで構成される。
図2に示すように、建物21Aには、ある地域又は全ての地域に存在する建物を特定するために十分な桁数を有する建物ID(この図の例では、建物ID=001)が付与されている。
各サーバノード11A〜11Dは、内部メモリ上に、上記のテーブル110A〜110Dに加えて、アプリケーションプログラム、アプリケーションルール、および子デバイスリストを有する。
上述の通り、子デバイスリストは、サーバノード11A〜11Dの内部メモリ上に構築される。
本参考例において、既に構築された通信経路によるデータ転送の例を以下で説明する。図5および図6において、センサデバイス10Cにおいて検知したデータを、同一部屋内のセンサデバイス10Aに転送する手順を示す。
次に、本参考例において、構築されている通信経路に沿った、2つめのデータ転送例を説明する。
センサネットワークシステムに、新たにセンサデバイスを追加し、新しい通信経路を構築する方法について、図9および図12を用いて、以下に説明する。
〔第1の実施形態〕
本実施形態において、センサデバイスおよびサーバノードは、セキュリティレベルの情報を持ち、その情報に基づいて、通信経路の構築を行う。
本実施形態において、センサデバイス、サーバノード、および管理サーバの構成は、以下の点を除き、参考例と同じなので、詳細な説明を省略する。
本実施形態では、センサデバイス10A〜10Lおよびサーバノード11A〜11D、11X、および11Yは、セキュリティレベルに関する情報を有する。このセキュリティレベルに関する情報は、センサデバイスが、センサネットワークに参加する際の動作を制御するために用いられる。セキュリティレベルには、「高」および「低」の二つの値がある。
新たに設置したセンサデバイス10Mが、センサネットワークに参加するために、通信経路を構築する手順を説明する。参考例と同様に、図9に示すように、センサデバイス10Mが最大電力を用いて通信できる範囲60には、四つのサーバノード、すなわち、サーバノード11B、11D、11X、および11Yが存在している。
本実施形態においては、第1の実施形態と異なる点についてのみ説明を行う。本実施形態における構成では、図1に示すフローチャートのS12およびS13における処理が、第1の実施形態とは異なる。第1の実施形態では、センサデバイス10Mは最大出力を用いて参加問い合せパケットを1回送信し、対応出来るサーバノードが参加問い合せパケットに一回のみ応答する構成であった。これに対し、本実施形態では、センサデバイス10Mは、まず最大出力で参加問い合せパケットを送信した後、送信出力を絞りながら、複数回、参加問い合せパケットを送信する。
初期状態において、センサデバイス10Mのセキュリティレベルは「高」である。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
2 通信部
3 制御部(制御手段)
5 通信部
6 制御部(制御手段)
7 通信部
8 表示部
9 制御部
10A〜10M センサデバイス
11A〜11Y サーバノード
12A、12B 管理サーバ
20A〜20D 部屋
21A、21B 建物
100A〜100L テーブル
110A〜110D テーブル
120 テーブル
40、50、60 通信可能範囲
Claims (8)
- 建物を特定する建物IDと、前記建物内の部屋を特定する部屋IDと、各装置を特定する個別IDとによって管理され、自装置が格納している前記建物IDおよび前記部屋IDを用いて上位ノードであるサーバノードと無線通信を行い、最上位ノードであり、前記サーバノードを管理する管理サーバと、前記サーバノードを介して通信を行うセンサデバイスにおいて、
前記センサデバイスは、
前記サーバノードとの、通信経路の構築と通信とを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記建物ID、部屋ID、および個別IDを格納するためのメモリを有しており、
前記サーバノードとの前記通信経路を構築する際、
前記制御手段は、
接続可能な前記サーバノードを検出し、
検出した前記サーバノードを含む前記通信経路を、選択候補として前記サーバノードの上位にある前記管理サーバに伝送し、
前記管理サーバにおいて前記通信経路の決定のために入力された鍵情報と、
前記管理サーバにおいて前記選択候補の中から選択された前記通信経路と、
選択された前記通信経路に含まれる前記サーバノードが有する前記建物IDと、
選択された前記通信経路に含まれる前記サーバノードが有する前記部屋IDとを含むパケットを、鍵情報パケットとして、選択された前記通信経路に含まれる前記サーバノードから受信し、
前記鍵情報パケットに含まれる鍵情報が自装置の有する鍵情報と一致する場合にのみ、
前記鍵情報パケットに含まれる建物IDおよび部屋IDを、自装置の建物IDおよび部屋IDとして、前記メモリに格納するとともに、
前記サーバノードに対して、該サーバノードを自装置の親機とする旨を通知する通知パケットを送信し、前記通信経路の構築を完了することを特徴とするセンサデバイス。 - 前記制御手段は、
接続可能な前記サーバノードを検出する際、
接続可能な前記サーバノードを検出するための問い合わせを送信し、
前記問い合わせに対して応答する前記サーバノードが無くなるまで、
問い合わせ時の送信電力のレベル情報と
応答した前記サーバノードの名前と
を記録し、
前記問い合わせの送信電力のレベルを所定量だけ絞り、
前記問い合わせを再度行う
ことを繰り返し、
検出した前記サーバノードの前記名前と
該サーバノードと通信するために必要な最小送信電力の前記レベル情報と
の組合せを、選択候補として前記サーバノードの上位の前記管理サーバに伝送する
ことを特徴とする請求項1に記載のセンサデバイス。 - 建物を特定する建物IDと、前記建物内の部屋を特定する部屋IDと、各装置を特定する個別IDとによって管理され、自装置が格納している前記建物IDおよび前記部屋IDを用いて上位ノードである管理サーバと無線通信を行い、自装置が格納している前記個別IDを用いて下位ノードであるセンサデバイスと無線通信を行うサーバノードにおいて、
前記サーバノードは、
前記管理サーバおよび前記センサデバイスとの、通信経路の構築と通信とを制御する制御手段を備え、
前記センサデバイスとの前記通信経路を構築する際、
前記制御手段は、
前記センサデバイスによる接続可能な前記サーバノードを検出する問い合わせに応答し、
前記センサデバイスから受信した前記通信経路の候補リストをサーバノードの上位ノードである管理サーバに転送し、
自装置が前記管理サーバにおいて前記候補リストから選択された前記通信経路に含まれる場合は、
前記管理サーバから、前記選択された前記通信経路と、前記管理サーバにおいて入力された鍵情報とを受信し、
受信した前記選択された前記通信経路および前記鍵情報に、自装置の前記建物IDと前記部屋IDとを加えて、前記センサデバイスに転送し、
前記センサデバイスから受信した前記センサデバイスの前記個別IDを自装置が管理するセンサデバイスの個別IDとして格納し、
前記通信経路の構築を完了する
ことを特徴とするサーバノード。 - 請求項1または2に記載のセンサデバイスと、
請求項3に記載のサーバノードと
を含んで構成されるセンサネットワークシステム。 - 建物を特定する建物IDと、前記建物内の部屋を特定する部屋IDと、各装置を特定する個別IDとによって管理される、センサデバイスと、その上位ノードであるサーバノードとが、前記センサデバイスが格納している前記建物IDおよび前記部屋ID、または前記サーバノードが格納している前記個別IDを用いて無線通信を行うために構築される通信経路の構築方法であって、
前記センサデバイスが、接続可能な前記サーバノードを検出するための問い合わせを行う問い合わせステップと、
前記サーバノードが、前記問い合わせに応答する応答ステップと、
前記センサデバイスが、前記問い合わせ結果を前記通信経路の候補リストとして送信する候補リスト送信ステップと、
前記サーバノードが、受信した前記候補リストを、前記サーバノードの上位ノードである管理サーバに転送する第1の転送ステップと、
前記管理サーバが、前記候補リストからいずれの前記通信経路を選択したかの選択情報と、鍵情報とを受け付け、選択された前記通信経路に送信する受付送信ステップと、
前記サーバノードが、自装置の前記建物IDと前記部屋IDとを加えて、受信した前記選択情報と前記鍵情報とを、鍵情報パケットとして前記センサデバイスに転送する第2の転送ステップと、
前記センサデバイスが、受信した前記鍵情報パケットに含まれる鍵情報と自装置が有する鍵情報とが一致するか判断する鍵情報判断ステップと、
前記鍵情報が一致した場合に、
前記センサデバイスが、前記鍵情報パケットに含まれる建物IDおよび部屋IDを、自装置の建物IDおよび部屋IDとして格納する格納ステップと、
前記サーバノードに対して、該サーバノードを自装置の親機とする旨を通知する通知ステップと、
前記通知ステップによる通知を受信すると、前記サーバノードはこの通知先であるセンサデバイスのセンサデバイス名と個別IDとを登録する登録ステップと、を含んで構成される、通信経路の構築方法。 - 請求項1または2に記載のセンサデバイスの各手段として、コンピュータを機能させるための制御プログラム。
- 請求項3に記載のサーバノードの各手段として、コンピュータを機能させるための制御プログラム。
- 請求項6または7に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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