JP4851324B2 - センサ機器、検索システム、通信方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、周囲の状況を計測するセンサ機器、センサ機器をネットワークを介して検索する検索機器、およびセンサ機器と検索機器との通信を中継する中継機器に関する。

従来、天候や気温などの自然現象の観測、災害発生時の状況調査、在庫管理などに用いられるネットワークシステムであるセンサネットワークが存在する。このセンサネットワークでは、広範囲なサービスを実現する為に、センサやデータベース等の各構成要素を接続する為のバックボーンとして、例えばＩｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＰ）網が用いられる。

また、センサをネットワークに接続する為に、単一または複数のセンサと、ネットワーク通信機能とを一体化したセンサ機器であるセンサノードが用いられる。

センサネットワークを活用する為には、アプリケーションプログラムやサービスに必要な情報の取得が可能なセンサノードと通信を行い、それらのセンサノード上のセンサを駆動することによって計測されたデータを、ネットワークを介してアプリケーションプログラムまたはサービス提供装置側に収集する必要がある。さらに、この収集したデータまたはこれに基づく計算結果をユーザに提供したり、計算結果を基にしてアクチュエータを制御する必要がある。

このとき、多数のセンサの中から、実際に計測に使用するべきセンサを選択し特定しなければならない為、センサノードを検索対象とする検索機能が求められる。

センサノードの検索には、静的プロパティ検索と動的プロパティ検索がある。例えば、温度／湿度センサを有し、複数の場所に固定的に設置されたセンサノードを備えるセンサネットワークを考える。

この場合、センサノードのプロパティとしては、設置された位置、温度、湿度などが考えられるが、このうち、「位置」プロパティは、センサノードが固定的に設置されていることから、静的なプロパティであり、「温度」および「湿度」プロパティは、測定時点によって変動する動的なプロパティである。

このセンサネットワークを用いて、ある区域内に設置されたセンサを検索する場合、センサノードを検索する検索ノードは、全てのセンサノードに対して位置情報の問合せデータを送信し、対象区域内に存在するセンサノードから応答データを返信させる。これにより、検索ノード側で応答データ内のセンサノードアドレスをリストアップする方法が考えられる。しかし、多数のセンサノードが設置されたセンサネットワークにおいては、広域のブロードキャストによる通信帯域の圧迫と浪費が起こり、スケーラビリティの点で現実的ではない。

この為、従来、図１に示すようなデータベースを用いた方法が使われている。

図１は、データベースをセンサノードの検索に利用する従来のセンサネットワークの概要を示す図である。

図１に示すセンサネットワークにおいて、データベース２０４はセンサノード２０２およびセンサノード２０３の位置情報とセンサノードのアドレスの対応表を管理する。検索ノードは、データベース２０４を用い、位置情報を検索条件としたデータベース検索を行う。これにより、検索ノードは、センサノード２０２およびセンサノード２０３への問い合わせを行うことなく、検索条件に該当するセンサノードのアドレスをリストアップすることができる。

このような、センサノードの検索にデータベースを利用するセンサネットワークに関する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、センサノード毎に問い合わせを行うことなくセンサノードを検索するセンサネットワークとして、マルチキャスト通信を利用してセンサノードの検索を行なうセンサネットワークも存在する。

このセンサネットワークにおいて、複数のセンサノードは、例えば複数の自動販売機にそれぞれ備えられる。各センサノードにおけるセンサの計測対象は自動販売機が有するジュースの種類毎の残数であり、ジュースの種類のそれぞれとマルチキャスト通信におけるチャンネルアドレスとが１対１で対応付けられる。また、その対応付けの情報は各自動販売機の位置情報とともにネットワーク上のサーバにも置かれる。

検索ノードは、ジュースの種類を検索条件として受け付け、その検索条件に対応するチャンネルアドレスをサーバから取得する。また、取得したチャンネルアドレス宛に返信要求を送信する。チャンネルアドレス宛に送信された返信要求は、そのチャンネルアドレスに対応するチャンネルに参加しているセンサノードによってのみ応答などの処理の対象とされる。

検索ノードは、各自動販売機から受信する応答の内容などから、検索に該当した自動販売機を特定することができる。

このように、マルチキャスト通信を利用した場合、検索ノードは各センサノード毎に返信要求を送信する必要がない。また、返信要求の送信に使用されるチャンネルに参加していないセンサノードは、その返信要求を解析する等の処理をする必要がない。また、センサノードがルータの配下のネットワークにある場合、返信要求はルータによってフィルタリングされ、配下のセンサノードが参加中のチャンネルの返信要求のみルータを通過できる。そのため、そのルータの配下のネットワークに不要な返信要求が流れることがない。

このような、マルチキャスト通信を利用したセンサネットワークに関する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１７３１０８号公報 特開２００４−２００８２１号公報

ここで、センサネットワークシステムにおいて、動的プロパティによるセンサノードの検索をする場合を想定する。例えば、ある温度範囲にあるセンサノードを検索すると想定する。

この場合、上述のデータベースを利用するセンサネットワークであれば、予め各センサノードの温度をデータベースに登録しておく必要がある。しかし、温度は刻一刻と変動する動的なプロパティである為、データベースに格納されている対応表に関しても一定間隔で更新することによって、情報鮮度を維持しなければならない。

この為、各センサノードからの更新データがデータベースシステム直下の帯域に集中し、帯域を圧迫し、データベース側のプロセッサの負荷を増大させ、スケーラビリティの確保を阻害するという問題がある。この問題を解決するために、負荷分散機構を導入／管理する必要に迫られるが、帯域の圧迫と負荷の増大は、センサノード数の増加に伴って上限がない為、本質的に解決することは出来ない。更に、データベースの更新間隔の長さに依存してセンサが計測した計測値のリアルタイム性が失われる為、更新間隔も長くできない。また当然のことではあるが、このような方法では、新たなデータベースシステムの導入／管理が必要である。

また、上述のマルチキャスト通信を利用するセンサネットワークの場合、検索ノードは、チャンネル毎に計測温度を問い合わせる問合せデータを送信すればよく、センサノード毎に問合せデータを送信するよりはネットワークおよび検索ノードへの負荷は少なくなる。

しかし、全てのセンサノードは、少なくとも、検索ノードから送信された送信データの内容を解析するなどの、応答データの生成のための処理を行う必要がある。例えば、検索ノードが、計測温度が２０℃であるセンサノードを検索した場合、全く応答する必要のない、計測温度が２０℃からかけ離れたセンサノードも問合せデータに対する解析等の処理をする必要がある。つまりセンサノードは不要な処理負荷を強いられることとなる。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、センサネットワークを構成するセンサ機器、検索機器、および、センサ機器と検索機器との通信を中継する中継機器であって、動的なプロパティにより柔軟にセンサ機器を検索することができ、かつ、検索によるネットワークや各機器への不要な負荷の発生を抑制するためのセンサ機器、検索機器および中継機器を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明のセンサ機器は、通信のための複数のチャンネルを有するネットワークを介し他の機器と通信するセンサ機器であって、前記複数のチャンネルのそれぞれは、各チャンネルでの通信のためのチャンネルアドレスと対応付けられており、前記センサ機器は、前記他の機器との通信に使用するチャンネルアドレスを記憶するアドレス記憶手段と、周囲の状況を計測し計測値を得る計測手段と、前記計測手段が得ることのできる計測値とチャンネルアドレスとが対応付けられたアドレステーブルを記憶するテーブル記憶手段と、前記計測手段から計測値を取得し、前記計測値に対応するチャンネルアドレスを前記アドレステーブルを参照することで特定する特定手段と、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを、前記特定手段により特定された前記チャンネルアドレスに更新する更新手段と、前記他の機器から送信される問合せデータを受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記問合せデータが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレス宛であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記問合せデータが前記チャンネルアドレス宛であると判定された場合、前記問合せデータへの応答である応答データを生成する応答生成手段と、前記応答生成手段により生成された前記応答データを前記他の機器宛に送信する送信手段とを備える。

この構成により、本発明のセンサ機器は、動的に変動する計測値に対応し、自身が通信を行うチャンネルを更新することができる。つまり、このセンサ機器を、動的プロパティ、つまり計測値により検索する場合、その検索条件に対応するチャンネル宛に問合せデータを送信すればよい。また、センサ機器は、判定手段により、自身が対応すべき応答データであるか否かを判定することができる。これにより、不要な応答データに対する処理を行うことがなく、応答すべき問合せデータにのみ応答することができ、問合せデータを送信した機器はこの応答データを受信することができる。

このように、本発明のセンサ機器は、従来技術におけるデータベースシステムを必要とせず、動的なプロパティにより柔軟に検索されることを可能とし、不要な負荷を発生させないセンサ機器である。

また、本発明のセンサ機器において、前記更新手段は、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを更新する際、更新前のチャンネルアドレスに対応するチャンネルから離脱する要求と、更新後のチャンネルアドレスに対応するチャンネルに参加する要求とを、前記ネットワークに接続されている通信機器に、前記送信手段を介して送信し、前記受信手段は、前記ネットワーク外に存在する前記他の機器から送信される前記問合せデータを、前記通信機器と前記ネットワークとを介し受信するとしてもよい。

これにより、例えば、通信機器として、外部ネットワークとの通信を中継するルータを用いた場合、ルータに、あるチャンネルに対する参加および離脱要求を行なうことができる。ルータは、外部ネットワークからセンサ機器が参加していないチャンネルを使用して送信される問合せデータを配下に流さないため、センサ機器が接続されたネットワークに不要な問合せデータが流れることがない。

また、本発明のセンサ機器において、前記更新手段は、前記特定手段が前記計測手段から得た計測値が、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスに対応する計測値に含まれない場合、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスに更新し、前記特定手段が前記計測手段から得た計測値が、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスに対応する計測値に含まれる場合、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを更新しないとしてもよく、前記更新手段は、前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスと異なる場合、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスに更新し、前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスと同じ場合、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを更新しないとしてもよい。

これらの構成のいずれにおいても、通信に使用するチャンネルを更新する必要があるときのみ更新処理が行われることになる。つまり、センサ機器が行う処理全体をより一層効率化させることができる。

また、本発明のセンサ機器において、前記アドレステーブルに記録されているチャンネルアドレスは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＰ）マルチキャストアドレスであるとしてもよく、前記アドレステーブルに記録されているチャンネルアドレスは、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークにおけるバインドポイントのピアアドレスであるとしてもよい。

つまり、本発明のセンサ機器が接続されるネットワークは、複数のチャンネルで通信できるネットワークであればよい。そのため、センサ機器を多様な既存のネットワークに接続させて使用することができる。

また、本発明のセンサ機器において、前記更新手段は、前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスの前記アドレス記憶手段への追記を行い、前記追記から所定の時間が経過した後に、前記追記前に前記アドレス記憶手段に記憶されていたチャンネルアドレスを削除することにより、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスに更新するとしてもよい。

これにより、例えば、計測手段が得る計測値が短時間で上下を繰り返す場合に生じる高頻度のチャンネル参加および離脱処理のトラフィックを抑制することができる。また、少なくとも、参加が必要なチャンネルには参加している状態を維持することができる。

また、本発明のセンサ機器において、前記応答生成手段は、前記受信手段により受信された前記問合せデータの宛先アドレスに対応する計測値を、前記アドレステーブルから取得し、前記計測値を含めた応答データを生成するとしてもよい。また、前記応答生成手段は、前記計測手段から計測値を取得し、前記計測値を含めた応答データを生成するとしてもよい。

これにより、センサ機器におけるチャンネルアドレスと計測値との対応関係や実際の計測値を、問合せデータを送信した機器に通知することができる。

また、本発明のセンサ機器において、前記計測手段の計測対象は、自身の識別情報を有する無線タグであり、前記計測手段は、前記無線タグが有する前記識別情報を無線通信により読み取ることで前記識別情報を計測値として得るとしてもよい。

これにより、例えば、無線タグが付された流通品を管理する管理システムに本発明のセンサ機器を採用することができる。

また、本発明の中継機器は、第１のネットワークに接続され、周囲の状況を計測し計測値を得るセンサ機器と、第２のネットワークに接続される検索機器との間の通信の中継を行なう中継機器であって、前記第１のネットワークおよび前記第２のネットワークのそれぞれは、通信のための複数のチャンネルを有し、前記複数のチャンネルのそれぞれは、各チャンネルでの通信のためのチャンネルアドレスと対応付けられており、前記中継機器は、前記センサ機器が得ることのできる計測値と前記第２のネットワークにおけるチャンネルアドレスとが対応付けられた中継元アドレステーブルを記憶する中継元テーブル記憶手段と、前記センサ機器が得ることのできる計測値と前記第１のネットワークにおけるチャンネルアドレスとが対応付けられた中継先アドレステーブルを記憶する中継先テーブル記憶手段と、前記中継元アドレステーブルに記録されているチャンネルアドレスの内、前記中継に必要なチャンネルアドレスを記憶する中継アドレス記憶手段と、前記中継アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを、所定の指示に基づき、前記中継元アドレステーブルに記録されている別のチャンネルアドレスに更新する更新手段と、前記検索機器から送信される問合せデータが、前記中継アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレス宛であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記問合せデータが前記中継アドレス記憶手段に記憶されている前記チャンネルアドレス宛であると判定された場合、前記問合せデータから前記チャンネルアドレスに対応する計測値を特定する計測値特定手段と、前記計測値特定手段によって特定された前記計測値に対応する、前記第１のネットワークにおけるチャンネルアドレスを、前記中継先アドレステーブルを参照することで特定する中継先特定手段と、前記中継先特定手段により特定された前記チャンネルアドレス宛に、前記問合せデータを送信する転送手段とを備える。

これにより、検索機器とセンサ機器とが互いに異なるネットワークアドレス割当ポリシーを持つセンサネットワークに接続された場合においても、検索機器は、動的プロパティによる検索を透過的に実行することができる。

また、本発明の中継機器も、センサ機器と同様に、問合せデータの受信に使用するチャンネルアドレスの更新を行うことができるため、検索条件が変更されることに伴う問合せデータの送信チャンネルの変更に対応でき、柔軟な検索を可能としている。

また、本発明の中継機器において、前記計測値特定手段は、前記問合せデータの宛先を取得し、前記中継元アドレステーブルを参照することで、前記問合せデータの宛先のチャンネルアドレスに対応する計測値を特定するとしてもよい。

これにより、問合せデータに、その問合せデータに対応する計測値を示す情報が含まれていない場合であっても、当該計測値を特定することができる。

本発明の検索機器は、通信のための複数のチャンネルを有するネットワークを介し、周囲の状況を計測し計測値を得るセンサ機器を検索する検索機器であって、前記複数のチャンネルのそれぞれは、各チャンネルでの通信のためのチャンネルアドレスと対応付けられており、前記検索機器は、前記センサ機器が得ることのできる計測値とチャンネルアドレスとが対応付けられたアドレステーブルを記憶するテーブル記憶手段と、前記センサ機器が得ることのできる計測値を示す情報含む検索条件を受け付ける受付手段と、前記受付手段により受け付けられた前記検索条件に対応するチャンネルアドレスを、前記アドレステーブルを参照することで特定する特定手段と、前記検索条件に基づき、前記検索条件に該当するセンサ機器に対する問合せデータを生成する問合せ生成手段と、前記問合せデータを、前記特定手段により特定された前記チャンネルアドレス宛に送信するとともに、前記問合せデータへの前記センサ機器からの応答である応答データを受信する通信手段とを備える。

また、これにより、動的プロパティであるセンサ機器の計測値により、センサ機器を検索することができる。この検索に従来技術のデータベースシステムは不要であり、検索条件に対応するチャンネルアドレス宛に問合せデータを送信することにより、検索に該当したセンサ機器から応答データを受信することができる。

また、本発明は、本発明のセンサ機器と検索機器とを備える検索システムとしても実現できる。さらに、本発明の中継機器を備えることにより、センサ機器と検索機器とが互いに異なるネットワークアドレス割当ポリシーを持つセンサネットワークに接続された場合においても、検索機器は、動的プロパティによる検索を透過的に実行することができる。

さらに、本発明は、本発明のセンサ機器、検索機器、および中継機器の特徴的な構成部をステップとする方法として実現したり、それらのステップを含むプログラムとして実現したり、そのプログラムが格納された、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体として実現したり、集積回路として実現することもできる。プログラムは、通信ネットワーク等の伝送媒体を介して流通させることもできる。

本発明は、動的なプロパティにより柔軟にセンサ機器を検索することができ、かつ、検索によるネットワークや各機器への不要な負荷の発生を抑制するためのセンサ機器、検索機器および中継機器を提供することができる。

具体的には、本発明により、センサ機器の周囲の温度のような動的に変動するプロパティを検索条件としてセンサ機器を検索することができ、検索条件に該当するセンサ機器をデータベースを使用せずにリストアップすることができる。

また、本発明のセンサ機器において計測値に応じてチャンネルアドレスが更新されるため、検索機器は、センサ機器が得ることができる計測値の範囲内で様々に検索条件を変更した場合においても、各検索条件に応じた適切な検索結果を得ることが可能となる。

また、例えば、特定の温度を計測値として得るセンサ機器が計測する湿度を、１回の問い合わせで取得することが可能となる。つまり、特定の温度を示す地点における湿度を１回の問い合わせで取得することが可能となる。

また、本発明の中継機器により、検索機器とセンサ機器とが互いに異なるネットワークアドレス割当ポリシーを持つセンサネットワークに接続された場合においても、検索機器は、動的プロパティによる検索を透過的に実行することができる。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態のセンサノード、検索ノード、および中継ノードについて説明する。

（実施の形態１）
まず、図２〜図４を用いて、本発明の実施の形態１のセンサノードおよび検索ノードの構成を説明する。

図２は、本発明の実施の形態１におけるセンサネットワークの構成概要を示す図である。

図２に示すように、実施の形態１におけるセンサネットワークは、検索ノード１２０と複数のセンサノード１００とを備える。センサノード１００は本発明のセンサ機器の一例であり、検索ノード１２０は本発明の検索機器の一例である。

検索ノード１２０と複数のセンサノード１００とはネットワーク１３０に接続され、互いに通信可能となっている。ネットワーク１３０は通信のための複数のチャンネルを有するネットワークである。

なお、以下に示す実施の形態１〜３において、ネットワーク１３０として、具体的にはＩｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ６（ＩＰｖ６）網を使用する場合を説明する。

図３は、本発明の実施の形態１のセンサノードおよび検索ノードの機能的な構成を示す機能ブロック図である。なお、図３には示されていないが、検索ノード１２０、センサノード１００は複数あってもよい。また、センサノード１００および検索ノード１２０は、通信等のための他の構成部を有しているが、その図示および説明は省略し、本発明の特徴的な構成部についてのみ図示および説明を行なう。

図３に示すように、センサノードはルータ１１０を介しＩＰｖ６網１１１に接続されており、検索ノード１２０はルータ１１２を介しＩＰｖ６網１１１に接続されている。ルータ１１０およびルータ１１２は、マルチキャスト通信対応のルータである。なお、ルータ１１０は、本発明のセンサ機器からのチャンネルへの参加要求および離脱要求を受け付ける通信機器の一例である。

このように、本実施の形態のセンサネットワークは、ＩＰ網上で実現されたセンサネットワークである。

（センサノードについて）
センサノード１００は、テーブル記憶部１０１、アドレス特定部１０２、温度センサ１０３、湿度センサ１０４、アドレス記憶部１０７、アドレス更新部１０５、応答生成部１０６、判定部１０８、および通信部１０９を備える。

テーブル記憶部１０１は、温度センサ１０３が得ることのできる計測値と、マルチキャスト通信におけるチャンネルアドレスとの対応付けが記録されたアドレステーブルを記憶する記憶装置である。アドレステーブルについては図４を用いて後述する。

アドレス特定部１０２は、温度センサ１０３から計測値を取得し、アドレステーブルを参照することにより、当該計測値に対応するチャンネルアドレスを特定する処理部である。温度センサ１０３および湿度センサ１０４は周囲の状況を計測し計測値を得るセンサである。具体的には、温度センサ１０３は、自身の周囲の温度を計測し、湿度センサ１０４は、自身の周囲の湿度を計測する。なお、温度センサ１０３および湿度センサ１０４のそれぞれは、本発明のセンサ機器における計測手段の一例である。

アドレス記憶部１０７は、センサノード１００が検索ノード１２０との通信に使用するチャンネルアドレスを記憶する記憶装置である。具体的には、センサノード１００が受け取るべきデータの宛先であるチャンネルアドレスが記憶される。

アドレス更新部１０５は、アドレス記憶部１０７に記憶されているチャンネルアドレスを、アドレス特定部１０２により特定されたチャンネルアドレスに更新する処理部である。

また、アドレス更新部１０５は、この更新の際、更新後のチャンネルアドレスのチャンネルに参加するとともに、それまで参加していた更新前のチャンネルアドレスのチャンネルから離脱する要求をルータ１１０に送信する。以下、「参加チャンネルアドレス」という場合、参加中のチャンネルのチャンネルアドレスであり、アドレス記憶部１０７に記憶されているチャンネルアドレスのことを指す。

通信部１０９は、検索ノード１２０との間でデータのやり取りを行う処理部である。なお、通信部１０９により、本発明の検索機器における受信手段および送信手段により発揮されるデータの送受信機能が実現される。

判定部１０８は、通信部１０９が受信したデータの宛先が、参加チャンネルアドレスであるか否かを判定する処理部である。つまり、通信部１０９が受信したデータが、自身が参加中のチャンネルを使用して送信されたものか否かを判定する処理部である。

応答生成部１０６は、判定部１０８により、宛先が参加チャンネルアドレスであると判定されたデータを解析し、応答データを生成する処理部である。

（検索ノードについて）
検索ノード１２０は、テーブル記憶部１２１、アドレス特定部１２２、問合せ生成部１２３、受付部１２４、通信部１２５、および応答処理部１２６を備える。

テーブル記憶部１２１は、センサノード１００の温度センサ１０３が得ることのできる計測値と、マルチキャスト通信におけるチャンネルアドレスとの対応付けが記録されたアドレステーブルを記憶する記憶装置である。つまり、テーブル記憶部１２１に記憶されているアドレステーブルは、センサノード１００のテーブル記憶部１０１に記憶されているアドレステーブルと同じものである。

受付部１２４は、ユーザまたは上位システムから入力される検索条件を受け付ける処理部である。この検索条件には、温度センサ１０３が得ることのできる計測値を示す情報が含まれている。

アドレス特定部１２２は、受付部１２４により受け付けられた検索条件に対応するチャンネルアドレスを、テーブル記憶部１２１に記憶されているアドレステーブルを参照することにより特定する処理部である。

問合せ生成部１２３は、受付部１２４により受け付けられた検索条件に基づき、センサノード１００に、センサの計測値等を問い合わせる問合せデータを生成する処理部である。

通信部１２５は、センサノード１００との間でデータのやり取りを行う処理部である。応答処理部１２６は、問合せデータに応じてセンサノード１００から送信される応答データを解析加工して、ユーザまたは上位システムに処理結果を出力する処理部である。

図４は、本発明の実施の形態１におけるアドレステーブルのデータ構成の一例を示す図である。

図４に示すアドレステーブルは、上述のように、温度センサ１０３が得ることのできる計測値とチャンネルアドレスとが対応付けられたテーブルである。

本実施の形態においては、温度センサ１０３が得ることのできる計測値の範囲が複数の区間に分割され、各区間を特定可能な情報と、当該区間に対応するチャンネルアドレスとが対応付けられている。

また、図４に示すアドレステーブルは、センサノード１００のテーブル記憶部１０１および検索ノード１２０のテーブル記憶部１２１の双方に記憶されている。

アドレステーブルは、例えば、ネットワークポリシーに従って使用可能なチャンネルアドレスを必要な区間分だけ入手し、予めアサインしておくことで作成される。

また、必要なチャンネルアドレスの個数は、温度センサ１０３の得ることのできる計測値の範囲を、いくつの区間に分割すべきかというシステムポリシーによって決定される。

例えば求められる検索精度に合致した区間に分割したり、各区間に含まれるセンサノード数が平均化するような区間に分割するなどのシステムポリシーが考えられる。

図４に示すアドレステーブルは、−５０℃〜＋５０℃の温度軸を１℃刻みに検索可能とするシステムポリシーに基づいて構成されたものである。例えば、２０℃付近の温度軸は、Ｂ０（＋１７．５，＋１８．５）、Ｂ１（＋１８．５，＋１９．５）、Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）、Ｂ３（＋２０．５，＋２１．５）、Ｂ４（＋２１．５，＋２２．５）のように１℃刻みで分割されている。また、それらの各区間には、“ｆｆ１５：：５：１００” 、“ｆｆ１５：：５：１０２” 、“ｆｆ１５：：５：１０４” 、“ｆｆ１５：：５：１０６” 、“ｆｆ１５：：５：１０８”のようにチャンネルアドレスとしてＩＰマルチキャストアドレスが対応づけられている。

センサノード１００において、アドレス特定部１０２が温度センサ１０３から、例えば“２０℃”という計測値を受け取った場合、図４に示すアドレステーブルを参照することで、“ｆｆ１５：：５：１０４”というチャンネルアドレスを特定することができる。

また、検索ノード１２０おいて、アドレス特定部１２２が受付部１２４から、例えば計測値“２１℃”を示す情報を含む検索条件を受け取った場合、図４に示すアドレステーブルを参照することで、“ｆｆ１５：：５：１０６”というチャンネルアドレスを特定することができる。

このように、センサノード１００および検索ノード１２０は同じアドレステーブルを有している。同じアドレステーブルを共通して有している状態は、例えば、予め、各ノードのテーブル記憶部に同じアドレステーブルを不揮発的に記憶させておくことにより実現される。または、各ノードの起動時に、センサネットワーク上で提供されたアドレステーブル配信サービスなどを利用しアドレステーブルを読み込んで使用することで実現される。このようにして検索ノード１２０及び全てのセンサノード１００で共通のアドレステーブルが使用される。

次に、図５〜図９を用いて、本発明の実施の形態１のセンサノードおよび検索ノードの動作を説明する。

図５は、本発明の実施の形態１のセンサノード１００における参加チャンネルアドレスの更新に係る動作の流れを示すフロー図である。

まず、センサノード１００における参加チャンネルアドレスの更新に係る動作の流れを図５を用いて説明する。

センサノード１００において、温度センサ１０３は、所定の間隔、例えば１分ごとに温度の計測を行う（Ｓ１）。次いで、アドレス特定部１０２は、温度センサ１０３によって計測された計測値に基づいて、テーブル記憶部１０１に記憶されたアドレステーブルを参照し（Ｓ２）、その計測値に対応するチャンネルアドレスを特定する（Ｓ３）。

アドレス更新部１０５は、特定されたチャンネルアドレスにより参加チャンネルアドレスを更新する（Ｓ４）。

具体的には、アドレス更新部１０５は、アドレス記憶部１０７に記憶されているチャンネルアドレスを書き換える。または、アドレス記憶部１０７にチャンネルアドレスが記憶されていない場合は、特定されたチャンネルアドレスを書き込む。

さらに、チャンネルへの参加処理と、それまで参加していたチャンネルアドレスのチャンネルからの離脱処理を行う。参加及び離脱処理は、指定したチャンネル宛の通信データの自ノードへの転送を開始及び中止することをノード側からネットワーク側に対して通知する為の処理であり、中継装置などに於ける経路制御によって実現されるのが通常である。

本実施の形態においては、アドレス更新部１０５が、更新後のチャンネルアドレスに対応するチャンネルに参加する要求と、更新前のチャンネルアドレスに対応するチャンネルを離脱する要求とをルータ１１０に送信することで、参加および離脱処理が実現される。

ルータ１１０は、送信された参加要求によって特定されるチャンネルアドレス宛のデータのみをルータ１１０配下の機器に転送するフィルタリングを行うこととなる。

センサノード１００では、このようにして、温度センサ１０３による計測値に基づき、参加チャンネルアドレスが更新される。

図６は、本発明の実施の形態１の検索ノード１２０における問合せデータの生成および送信に係る動作の流れを示すフロー図である。

図６を用いて、検索ノード１２０における問合せデータの生成および送信に係る動作の流れを説明する。

検索ノード１２０において、受付部１２４は、ユーザや上位システムから入力された検索条件を受け付ける（Ｓ１１）。この検索条件には、上述のように、温度センサ１０３が得ることができる計測値を示す情報が含まれている。

アドレス特定部１２２は、受付部１２４により受け付けられた検索条件を受け取り、テーブル記憶部１２１に記憶されたアドレステーブルを参照し（Ｓ１２）、その検索条件に対応するチャンネルアドレスを特定する（Ｓ１３）。

次いで、問合せ生成部１２３は、受付部１２４により受け付けられた検索条件に基づき、検索条件に該当するセンサノード１００に対する問合せデータを生成する（Ｓ１４）。

通信部１２５は、アドレス特定部１２２により特定されたチャンネルアドレスを受け取り、そのチャンネルアドレス宛に、問合せ生成部１２３により生成された問合せデータを送信する（Ｓ１５）。なお、問合せデータはＵｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＵＤＰ）パケットのペイロードに格納され送信される。

図７は、ＵＤＰパケットのペイロード部分に於ける、問合せデータおよび応答データのデータフォーマットの例を示す図である。

つまり、問合せデータおよび応答データは同じデータフォーマットでＵＤＰパケットのペイロードに格納され送受信される。

図７に示すように、このデータフォーマットは、データ種別フィールド、問合せデータＩＤフィールド、問合せプロパティフィールド、および詳細データフィールドの４つのフィールドを有している。

データ種別フィールドは、自データが問合せデータであるのか応答データであるのかを示すフィールドであり、“０ｘ０００１”であれば問合せデータであり、“０ｘ００１１”であれば応答データである。

問合せデータＩＤフィールドは、問合せデータの一意性を保証する為の単純なインクリメントカウンタの値である。問合せデータとその問合せデータに対する応答データとは、問合せデータＩＤにより結び付けられる。

問合せプロパティフィールドは、どのようなプロパティを問い合わせているかを示すフィールドである。少なくとも“０ｘ００００”〜“０ｘ０００４”のいずれかの１つの値が格納される。

“０ｘ００００”〜“０ｘ０００４”のそれぞれは、指定なし、湿度、温度、個体識別番号、位置情報のそれぞれのプロパティに対応する。

なお、個体識別番号とは、特定ドメイン上で識別番号の一意性が保証された番号体系に則った識別情報である。このような番号体系の例としては、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）に使用されるＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅ（ＥＰＣ）体系などが挙げられる。この個体識別番号を計測値として扱う形態については、実施の形態２として後述する。

詳細データフィールドは、問合せプロパティにより指定されるプロパティについての詳細情報が格納されるフィールドである。詳細情報がない場合は“０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦ”が格納される。

ここで、食品の保管施設の管理に本実施の形態のセンサネットワークを適用した場合を例にとって、センサノード１００および検索ノード１２０の動作を説明する。

保管施設は複数の保管庫を有し、各保管庫は、保管される対象物に応じた庫内温度が維持されるように温度管理がなされる。例えば、冷凍食品では０℃以下に、要冷蔵食品では１０℃以下に、常温で保存可能な食品では２０℃前後に庫内温度が設定される。また、各保管庫には、庫内の状況を測定可能なように温度センサ１０３と湿度センサ１０４とを備えるセンサノード１００が設置され、コントロール室とネットワークによって接続されている。このようなセンサネットワークのシステムにおいて、コントロール室内の制御用コンピュータを検索ノード１２０として、現在２０℃の温度を維持している保管庫のみを検索する場合を想定する。

センサノード１００のファームウェアとして実装されたアドレス特定部１０２は、温度センサ１０３が計測した周囲温度を計測値として取得する。さらに、テーブル記憶部１０１に記憶されたアドレステーブルを参照し、計測値に対応するアドレステーブル内のチャンネルアドレスを特定する。

例えば、温度センサ１０３から得た計測値が２０℃であった場合、その計測値は区間Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）に含まれる為（図４参照）、アドレス特定部１０２は、区間Ｂ２に対応するチャンネルアドレスである“ｆｆ１５：：５：１０４”を特定することができる。

アドレス更新部１０５は、“ｆｆ１５：：５：１０４”宛にＩｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＣＭＰ）メッセージをルータ１１０に送信し、区間Ｂ２に対応するマルチキャストチャンネルに参加する。

アドレス特定部１０２は、その後、温度センサ１０３の再計測によって計測値２１℃を得た場合、同様にアドレステーブルを参照し、区間Ｂ３（＋２０．５，＋２１．５）に対応するチャンネルアドレスである“ｆｆ１５：：５：１０６”を特定する。アドレス更新部１０５は、“ｆｆ１５：：５：１０６”宛にＩＣＭＰメッセージをルータ１１０に送信し、区間Ｂ３のセンサに対するマルチキャストチャンネルに参加するとともに、現在参加中の区間Ｂ２に対応するマルチキャストチャンネルから離脱する為にＩＣＭＰメッセージをルータ１１０に送信する。

このような動作を繰り返すことによって、センサノード１００は、検索ノード１２０とは独立に温度センサ１０３の計測値に対応するマルチキャストチャンネルに参加できている状態となる。

なお、センサノード１００があるチャンネルへ参加および離脱する場合、アドレス記憶部１０７に記憶されているチャンネルアドレスが、アドレス特定部１０２により特定されたチャンネルアドレスに更新される。また、この更新を伴うチャンネルへの参加および離脱処理は、必要のないときは行わなくてもよい。

例えば、参加中のチャンネルアドレスと参加対象のチャンネルアドレスとを比較しそれらが同じ場合、参加対象のチャンネルにすでに参加中であることを意味する。これにより、更新の処理が不要であることを検出し、参加および離脱の処理を省略してもよい。

同様に、アドレス特定部１０２が温度センサ１０３から取得した計測値が、アドレス記憶部１０７に記憶されているチャンネルアドレスに対応する計測値に含まれる場合、つまり、図４に示すアドレステーブルにおいて、参加中のチャンネルに対応する区間に含まれる場合、参加および離脱の処理を省略してもよい。なお、これらの判断は、例えば、アドレス更新部１０５が行えばよい。

このように、参加および離脱処理を必要なときにのみ行うことにより、センサノード１００における処理全体を、より一層効率化させることができる。

またセンサの計測値が区間の境界をはさんで小さな変動を繰り返す場合を考慮し、離脱の処理を所定の時間遅延させてもよい。これによって、計測値が隣接区間を往復する場合に生じる高頻度のチャンネル参加および離脱処理のトラフィックを抑制することができる。また、少なくとも、参加が必要なチャンネルには参加している状態を維持することができる。

検索ノード１２０は、ユーザからの操作によって、例えば計測値が２０℃のセンサノード１００を検索するように指示されると、テーブル記憶部１２１に記憶されたアドレステーブルを参照することによって、区間Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）に対応するチャンネルアドレスである“ｆｆ１５：：５：１０４”を特定する。検索ノード１２０は“ｆｆ１５：：５：１０４”宛に検索の為の問合せデータを送信し、それに対応する応答データを受信することによって、検索動作を行う。

この計測値が２０℃のセンサノード１００の検索に対応する問合せデータの一例が、図８（Ａ）に示す問合せデータである。

図８は、実施の形態１における問合せデータおよび応答データのデータ内容の複数の例を示す図である。

なお、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）のそれぞれに示す応答データは、それぞれ、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）に示す問合せデータに対応するデータ内容になっている。

図８（Ａ）に示す問合せデータフィールドには、問合せデータであることを示すデータ種別“０ｘ０００１”が格納され、問合せデータＩＤフィールドには“０ｘ００１１”が格納されている。さらに、問合せプロパティフィールドには、指定が無いことを示す“０ｘ００００”が格納され、詳細データフィールドには、詳細データが無いことを示す “０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦ”が格納されている。

問合せ生成部１２３は、図８（Ａ）に示す問合せデータを生成し、通信部１２５は“ｆｆ１５：：５：１０４”宛に問合せデータを含むＵＤＰパケットを送信する。

この問合せデータは、ＩＰ網上でのマルチキャスト配送の結果、“ｆｆ１５：：５：１０４”を参加チャンネルアドレスとして記憶している全てのセンサノード１００、つまり、“ｆｆ１５：：５：１０４”に対応するチャンネルに参加中の全てのセンサノード１００に着信し、応答データの生成の対象とされる。

図９は、本発明の実施の形態１のセンサノード１００における問合せデータの処理に係る動作の流れを示すフロー図である。

図９を用いて、センサノード１００における問合せデータの処理に係る動作の流れを説明する。

センサノード１００の通信部１０９は、問合せデータの着信を検知し（Ｓ２１）、その宛先アドレスを判定部１０８へ通知する。判定部１０８は、その問合せデータの宛先アドレスと、アドレス記憶部１０７に記憶されている参加チャンネルアドレスとを比較し、同一であれば（Ｓ２２でＹｅｓ）、その旨を通信部１０９に通知する。通信部１０９は、宛先アドレスと参加チャンネルアドレスとが同一である旨の通知を受けると、受信した問合せデータを応答生成部１０６に渡す。

応答生成部１０６は、問合せデータを解析する（Ｓ２３）。具体的には、まず、問合せデータ内のデータ種別を参照し、その問合せデータが検索ノード１２０からの問い合わせのためのデータであることを認識する。

さらに、問合せプロパティフィールドが“指定なし”に設定されているため、応答生成部１０６は、単純に問合せデータＩＤをエコーバックする応答データを生成する（Ｓ２４）。通信部１０９は、自ノードのアドレスを送信元、検索ノードのアドレスを送信先としてその応答データを送信する（Ｓ２５）。

なお、判定部１０８が、問合せデータの宛先アドレスと、参加チャンネルアドレスとを比較した結果、同一でなければ（Ｓ２２でＮｏ）、その旨が通信部１０９に通知され、通信部１０９は、その問合せデータを応答生成部１０６に渡すことなく、問合せデータの処理に係る動作を終了する。

つまり、センサノード１００が問合せデータを受信した場合、参加中のチャンネルから送信されているもののみが、センサノード１００において実質的に処理されるデータとして扱われる。

検索ノード１２０は一定時間の後に、アドレステーブルの区間Ｂ２に対応するチャンネルに参加中の全てのセンサから応答データを受信することができる。また、応答処理部１２６は、それらの応答データのＩＰヘッダに含まれるソースアドレスを参照することによって、各センサノードのアドレスを取得することができる。また、受信した内容が先の問合せデータの結果であるか否かをエコーバックされた問合せデータＩＤをチェックすることによって検査することができる。応答処理部１２６は、応答データから得た２０℃±０．５℃の温度状態にあるセンサノードのアドレスをリストアップして検索結果としてユーザに提供し、これら一連の検索処理動作を完了する。

また、検索ノード１２０に、センサノードのアドレスと、センサノードが設置された保管庫の保管庫番号などとの対応リストを記憶させておくことにより、検索結果であるセンサノードのアドレスのリストから、庫内温度が２０℃付近に維持されている保管庫の保管庫番号などをユーザに提供することも可能である。

また、本実施の形態のセンサネットワークシステムにおいて、単に計測値が２０℃付近のセンサノード１００を検索するだけでなく、例えば、温度が２０℃付近の場所の湿度を１回の問い合わせで調べることが可能である。

図８（Ｂ）は、センサノード１００に湿度を問い合わせる場合の問合せデータのデータ内容の一例と、その問合せデータに対する応答データのデータ内容の一例を示す図である。

図８（Ｂ）に示すように、問合せデータ中の問合せプロパティフィールドに、調査対象である湿度プロパティを示す値“０ｘ０００１”を指定する。問合せデータを受信した各センサノードは、湿度センサ１０４によって計測された湿度を応答データ中の詳細データフィールドに格納して返信する。

例えば、検索ノード１２０が、温度が２０℃付近の場所の湿度を取得する場合、アドレステーブルにおいて区間Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）に対応するチャンネルアドレスである“ｆｆ１５：：５：１０４”宛に図８（Ｂ）に示す問合せデータを送信する。

この問合せデータは、チャンネルアドレス“ｆｆ１５：：５：１０４”に対応するチャンネルに参加中の全てのセンサノード１００に受け取られ、処理の対象とされる。

具体的には、応答生成部１０６により、問合せデータ内の問合せプロパティフィールドに、湿度プロパティを示す値“０ｘ０００１”が格納されていることが検出される。応答生成部１０６は、湿度センサ１０４から、計測値として湿度を取得し、その湿度を詳細データフィールドに含む応答データを生成する。

図８（Ｂ）に示すように、応答データには、詳細データフィールドに、例えば湿度が４５％であることを示す値が含まれる。検索ノード１２０は、チャンネルアドレス“ｆｆ１５：：５：１０４”に対応するチャンネルに参加中の全てのセンサノード１００からこのような応答データを受信することで、温度が２０℃付近の場所の湿度を取得することができる。

また、検索ノード１２０は、２０℃付近の計測値を有するセンサノード１００ではなく、計測値がまさに“２０℃”であるセンサノード１００を検索することもできる。

図８（Ｃ）は、計測値が“２０℃”であるセンサノード１００を検索するための問合せデータのデータ内容の一例と、その問合せデータに対する応答データのデータ内容の一例を示す図である。

検索ノード１２０は、図８（Ｃ）の問合せデータのように、詳細データフィールドに“２０℃”を示す値である“０ｘ００００００１４”を格納し、区間Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）に対応するチャンネルアドレス “ｆｆ１５：：５：１０４”宛に送信する。

当該チャンネルに参加中のセンサノード１００はこの問合せデータを受信し、応答生成部１０６が温度センサ１０３から計測値を取得し２０℃であるか否かを確認する。

計測値が２０℃である場合、応答生成部１０６は、詳細データフィールドにその計測値を示す値が格納された応答データを生成する。生成された応答データは、通信部１０９によって検索ノード宛に送信される。図８（Ｃ）の応答データは、センサノード１００における計測値が２０℃であり、詳細データフィールドに２０℃を示す“０ｘ００００００１４”が格納されている場合を示している。

なお、計測値が検索対象温度と一致しなくても、検索対象温度から一定の範囲にある場合に限り応答データを返信してもよい。この場合、上述のように計測値を応答データに含めることは、検索ノード１２０側で実測値を知る上でも有用である。

また、問合せデータの内容に関わらず、応答データに計測値である温度または湿度を含めてもよい。例えば、図８（Ａ）に示す問合せデータに対して、図８（Ｃ）に示す応答データが送信されてもよい。

このように、センサノード１００が応答データにセンサから得られた計測値を含めて送信することにより、検索ノード１２０は、センサノード１００の検索と同時に、検索に該当するセンサノードからの各種計測値も取得することができ、ユーザに検索結果を提供する為のデータ加工などに使用することが可能となる。

また、問合せデータおよび応答データに、送受信に使用されたチャンネルに対応する計測値についての情報が格納されていてもよい。

図８（Ｄ）は、送受信に使用されたチャンネルに対応する計測値についての情報が格納された問合せデータおよび応答データの一例を示す図である。

上述のように、検索ノード１２０とセンサノード１００とは同一のアドレステーブルを有しているが、互いに独立して存在しているため、個別に変更される場合なども考えられる。

そのため、例えば、検索ノード１２０がセンサノード１００のアドレステーブルの変更状況を把握するために、または、検索ノード１２０およびセンサノード１００が自身のアドレステーブルを更新するために、アドレステーブルについての情報を互いに通知することは有用である。

例えば、センサノード１００のテーブル記憶部１０１に記憶されているアドレステーブルが変更され、チャンネルアドレス“ｆｆ１５：：５：１０４”に対応する計測値が（＋１９．５，＋２０．５）から（＋１８．５，＋２０．５）に変更されている場合を想定する。

図８（Ｄ）の問合せデータは、図４に示すアドレステーブルの区間Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）に対応するチャンネルアドレス“ｆｆ１５：：５：１０４”宛に送信された問合せデータである。従って、区間Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）を示す“０ｘ１９５０２０５０” が詳細データフィールドに格納されている。

チャンネルアドレス“ｆｆ１５：：５：１０４”のチャンネルに参加中のセンサノード１００は、この問合せデータを受信する。受信後、応答生成部１０６は、当該チャンネルに対応する区間（＋１８．５，＋２０．５）をアドレステーブルから取得し、当該区間を示す“０ｘ１８５０２０５０”を詳細データフィールドに含む応答データを生成する。

検索ノード１２０は、この応答データを受信し、詳細データフィールドをチェックすることで、応答したセンサノード１００における温度の計測値の範囲を知ることができる。この情報は例えば、ユーザや上位システムへの検索結果の通知時に利用することができる。

また、センサノード１００側でも、検索ノード１２０から通知された区間（＋１９．５，＋２０．５）を利用してもよい。例えば、アドレステーブルにおいて、当該チャンネルに対応する区間を、その通知された区間に更新するなどしてもよい。

なお、本実施の形態において、センサノード１００と検索ノード１２０との間のネットワークとして、ＩＰｖ６網１１１を用いたセンサネットワークを説明した。しかしながら、マルチキャスト通信が可能な他の形態のネットワークでもよく、通信のための複数のチャンネルを有するネットワークであればよい。

例えば、ネットワークに接続された端末同士が直接通信を行うピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）通信のための通信網（以下、「Ｐ２Ｐ網」という。）でもよい。なお、Ｐ２Ｐ網を介し通信する端末を「ピア」という。

Ｐ２Ｐ網は、独自のアーキテクチャと通信プロトコル、アドレス体系を有するオーバーレイネットワークなどによって実現され、本実施の形態に適用すると、センサノード１００および検索ノード１２０がピアとして機能する。

Ｐ２Ｐ網上の各ピアはピアの持つプロパティやポリシーによって、同種のピアと結合し、ピアグループと呼ばれる部分的なネットワークを構成する。また、ピアグループ宛の通信データは、同じピアグループに属するピアのみに届けられるように機能する。

現存のＰ２Ｐ網は、ＴＣＰ／ＩＰをトランスポートとするオーバーレイネットワークとして実装されたものが多く、上位層でのピアグループ宛の通信データは、下位層であるネットワークレイヤーもしくはトランスポートレイヤーが提供するマルチキャスト通信にマッピングする形で実装される。

また、Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ（ＡＴＭ）網などのようなＮｏｎ−Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＮＢＭＡ）網上で動作するＰ２Ｐネットワークの場合には、下位層ではポイント・ツー・マルチポイント通信へのマッピングが行われるが、上位層がピアグループ宛のＰ２Ｐマルチキャストチャンネルをサポートしていれば、本発明の適用が可能である。

図１０は、センサノード１００と検索ノード１２０との間のネットワークとしてＰ２Ｐ網を使用した場合におけるアドレステーブルのデータ構成の一例を示す図である。

Ｐ２Ｐネットワークの構成ノードである各ピアには、センサネットワーク上で一意のピアＩＤが割り当てられ、オーバーレイネットワーク上での論理アドレスとして機能する。本例では、各ピアが起動時にデータリンクアドレスなどを基に生成する６４ビットのＵｎｉｖｅｒｓａｌｌｙ Ｕｎｉｑｕｅ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＵＵＩＤ）が使用される。Ｐ２Ｐ網において、上述のように各ピアはその特性に応じてピアグループを形成し、グループ内で閉じたＰ２Ｐネットワークを構成するとともに、情報の共有を行うことができる。

各ピアグループには、バインドポイントとして機能するピアが存在し、ピアグループへの参加や離脱はこのバインドポイントとなっているピアをセントラルポイントにして行われる。Ｐ２Ｐ網上には、温度軸の各分割区間に対して、異なるピアグループが構成され、図１０に示すアドレステーブルでは、各区間に対応するピアグループと通信を行う為のチャンネルアドレスとしてバインドポイントのピアＩＤが記録されている。

例えば、検索ノード１２０が、計測値が“２０℃”であるセンサノード１００に対して問合せデータを送信する場合、バインドポイントのピアＩＤ“ｕｕｉｄ−６６Ｅ５１２ＦＦ７９０ＥＡ１Ｅ６”宛てに問合せデータを送信すればよい。

また、図４および図１０に示すアドレステーブルは、温度センサ１０３が得ることのできる計測値の範囲を複数の区間に分割することで、温度センサ１０３の計測値と、チャンネルアドレスとを対応付けている。

しかしながら、アドレステーブルにおいてチャンネルアドレスと対応付けられるのは、所定の幅を持つ区間ではなく、１つの値や文字列であってもよい。

例えば、センサが計測値として得る情報が整数値のみである場合、１つのチャンネルアドレスに１つの整数が対応付けられていても良い。

要するに、センサが得ることのできる計測値、およびチャンネルアドレスの一方から他方を特定できればよい。また、その関係は１対多であっても、多対１であってもよい。

また、図４および図１０に示すアドレステーブルは、温度センサ１０３が得ることのできる計測値をチャンネルアドレスと対応付けているが、湿度センサ１０４が得ることのできる計測値をチャンネルアドレスと対応付けてもよい。

この場合、検索ノード１２０は、１回の問い合わせで、例えば、湿度が５０％付近である場所に設置されたセンサノード１００から温度を取得することができる。つまり、湿度が５０％付近の場所の気温を取得することができる。

また、本実施の形態において、温度センサ１０３および湿度センサ１０４を、センサノード１００が備えるセンサの例として挙げているが、これ以外のセンサでも良い。また、センサは、単数であっても複数であってもよい。またこれらセンサが計測する対象は、センサノード１００の外部の状況でなくてもよく、センサノード１００内部の温度や、通信状況などでもよい。

また、センサノード１００と検索ノード１２０とが有するアドレステーブルは同一であるとしたが、同一でなくてもよい。例えば、センサノード１００のアドレステーブルが検索ノード１２０のアドレステーブルの内容を包含していれば、少なくとも、センサノード１００は、検索ノード１２０から送信される問合せデータが自身が参加中のチャンネルアドレス宛であるか否かを正しく判定できる。

また、本実施の形態のセンサネットワークにおいて、ＩＰｖ６網１１１には複数のセンサノード１００が接続されているとした。しかしながら、ＩＰｖ６網１１１に接続される複数のセンサノードは同一でなくてよく、異なる機能を有するセンサノードが混在していてもよい。各センサノードは、自身が参加するチャンネルのチャンネルアドレスが記録されたアドレステーブルを備え、検索ノードは、検索対象とするセンサノードが参加するチャンネルアドレスが記録されたアドレステーブルを備えていればよい。

また、本実施の形態のセンサネットワークにおいて、センサノード１００はルータ１１０に対してチャンネルの参加および離脱要求を行うとした。しかしながら、ルータ１１０が存在しないネットワーク構成においても、センサノード１００および検索ノード１２０により、センサノード１００の効率的な検索が可能である。

例えば、１つの閉じたネットワーク上に複数のセンサノード１００と、１つ以上の検索ノード１２０が存在する場合を想定する。各センサノード１００では、温度センサ１０３により定期的に得られる温度の計測値に応じ、アドレス記憶部に記憶されている参加チャンネルアドレスが更新される。

検索ノード１２０は、ユーザまたは上位システムからの指示に従い、検索条件に対応するチャンネルアドレス宛に問合せデータを送信する。

検索ノード１２０から送信された問合せデータは、当該ネットワーク上のすべてのセンサノード１００に着信する。つまり、問合せデータがブロードキャストされた場合と同じこととなる。しかし、各センサノード１００では、着信した問い合わせデータに対するフィルタリングが行われ、参加チャンネルアドレス宛の問合せデータのみが応答データ生成および送信のための処理の対象とされる。つまり、検索条件に該当するセンサノード１００のみが、応答データの生成および送信の処理を行う。

このように、ルータ１１０を必要としないセンサネットワークにおいても、検索ノード１２０は、センサノード１００毎に問合せすることなく検索条件に該当するセンサノード１００からのみ応答を受け取ることができリストアップすることができる。また、センサノード１００は、自身の参加しているチャンネル宛の問合せデータのみを解析等の処理の対象とし、応答不要な問合せデータに対する無駄な処理を行わない。

つまり、ルータ１１０を必要としないセンサネットワークにおいても、センサノード１００および検索ノード１２０がそれぞれ有する機能により、動的プロパティによるセンサノード１００の効率的な検索が可能である。

このように、本実施の形態において、センサノードおよび検索ノード間は、ＩＰｖ６網やＰ２Ｐ網などの複数のチャンネルで通信可能な通信網で結ばれる。また、チャンネルアドレスとして、ＩＰマルチキャストアドレスやＰ２Ｐ通信におけるバインドポイントのピアＩＤを使用することにより、計測値のデータベースを管理運用することなく、かつ、センサノード毎の問合せをすることなく、計測値を示す情報含む検索条件により、その検索条件に該当するセンサノードのみをリストアップすることができる。つまり、動的プロパティによる検索を実行することができる。

また、センサノードにおいて計測値に応じてチャンネルアドレスが更新されるため、検索ノードは、センサノードが得ることができる計測値の範囲内で様々に検索条件を変更した場合においても、各検索条件に応じた適切な検索結果を得ることが可能となる。

また、センサノードを新たにセンサネットワークに接続する場合、検索ノードに対する設定等は不要である。つまり拡張性の高いオープンなセンサネットワークを実現することができる。

なお、異なるネットワークアドレス割当ポリシーを持つセンサネットワーク間を跨ぐ検索も、本発明の中継機器によって透過的に実行することができる。この形態については、実施の形態３として後述する。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２として、個体識別番号が記録された無線タグを使用する物流管理システムにおけるセンサネットワークの例を以下に説明する。無線タグとは、物体の識別に利用される微小な無線ICチップであり、「ＩＣタグ」、「ＲＦタグ」等とも呼ばれる。無線タグには自身の識別情報が記録されており、電波を使って管理システムと情報を送受信する能力をもつ。

また、無線タグにおける個体識別番号とは、上述のように特定ドメイン上で識別番号の一意性が保証された番号体系に則った識別情報であり、例としては、ＲＦＩＤに使用されるＥＰＣなどが挙げられる。

ＲＦＩＤとは、一意性を保証するグローバルドメインでの個体識別番号である。ＥＰＣでは、一意性を保証する為の番号体系管理組織が存在し、製造元毎に重複なく製造元ＩＤを付与する運用が為される。

図１１は、本発明の実施の形態２のＩＤスキャナノードおよび検索ノードの機能的な構成を示す機能ブロック図である。なお、実施の形態１と同じ構成部および動作についての説明は省略し、実施の形態２に特徴的な構成部および動作を中心に説明する。

また、検索ノード９２０とＩＤスキャナノード９００との間のネットワークとして、実施の形態１と同様にＩＰｖ６網１１１を使用する場合を説明する。

ＩＤスキャナノード９００は、本発明のセンサ機器の別の一例であり、計測手段としてＩＤスキャナ９０４を備えている。ＩＤスキャナ９０４は、周囲の状況として、ＩＤスキャナ９０４から所定の範囲内に存在する無線タグの個体識別番号を計測することができる。つまり、ＩＤスキャナ９０４は、無線タグが有する識別情報を無線通信により読み取ることで、その識別情報を計測値として得る計測手段の一例である。

図１２は、実施の形態２における個体識別番号のデータ構成の一例を示す図である。

図１２に示すように、実施の形態２における個体識別番号は、個体識別番号の書式を特定するバージョンフィールド、グローバルドメイン上で管理組織によって一意性が保証された製造元ＩＤフィールド、各製造元ドメイン上で一意性が保証された商品ＩＤフィールド、各商品別ドメイン上で一意性が保証された個体ＩＤフィールドの各フィールドから構成されている。つまり、図１１に示す無線タグ９３０と無線タグ９３１とは、互いに異なる個体識別番号を有している。

このようなデータ構成である個体識別番号を有する無線タグは、管理対象である流通品に付され、無線タグが付された流通品は、保管場所であるコンテナ内等に収納される。また、ＩＤスキャナノード９００は各コンテナ内部に取り付けられる。個体識別番号は、各コンテナ内部に取り付けられたＩＤスキャナノード９００のＩＤスキャナ９０４により無線通信を介して非接触に読み出される。

ＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ（パッシブ）の場合には、ＩＤスキャナ９０４と無線タグとの間の通信可能距離は３〜５メートル以内であるが、ＩＤスキャナ９０４が無線タグの情報（個体識別番号）の読み取りが可能である距離であればよい。

各流通品は、物流の過程でコンテナ内部へ搬入され、またコンテナ外部へ搬出される。つまり、コンテナからコンテナへと移動させられる。この為、各コンテナに取り付けられたＩＤスキャナノード９００によってスキャンされる個体識別番号は、時刻によって変化する動的プロパティである。

本実施の形態におけるセンサネットワークでは、例えば、複数のコンテナ内にＡ社、Ｂ社、Ｃ社の３つの製造元の製品が保管されている状況で、それぞれの製造元の製品が収納されているコンテナを個別に検索することができる。

検索ノード９２０とＩＤスキャナノード９００とは、同じアドレステーブルをそれぞれ有している。同じアドレステーブルを有するための方法については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。本実施の形態で使用するアドレステーブルの例として、図１３に示す。

図１３は、実施の形態２におけるアドレステーブルのデータ構成の一例を示す図である。

図１３に示すように、実施の形態２におけるアドレステーブルには、ＩＤスキャナ９０４が得ることのできる計測値として、３つの製造元ＩＤが記録されている。これら３つの製造元ＩＤは、上から、Ａ社、Ｂ社、Ｃ社に対応している。

また各製造元ＩＤには、チャンネルアドレスとしてＩＰマルチキャストアドレスが対応付けられている。

ＩＤスキャナノード９００は、定期的にコンテナ内部をスキャンし、コンテナ内に収納されている各社製品に付されている無線タグの個体識別番号を収集する。また、アドレス特定部１０２は、ＩＤスキャナ９０４から得られる計測値、つまり、個体識別番号と、テーブル記憶部９０１に記憶されているアドレステーブルとから参加すべきチャンネルのチャンネルアドレスを特定する。アドレス更新部１０５は、参加チャンネルアドレスを、その特定されたチャンネルアドレスに更新する。

例えば、無線タグ９３０がＡ社の製品に付されており、Ａ社の製造元ＩＤ“０ｘ３００００００”が計測値として得られた場合、アドレステーブル内のＡに該当するチャンネルへの参加処理を行う。また、Ａ社の製造元ＩＤ“０ｘ３００００００”が計測値として得られなかった場合、アドレステーブル内のＡ社に対応するチャンネルからの離脱処理を行う。Ｂ社、Ｃ社についても同じである。

なお、１回の計測で複数種の製造元ＩＤを計測した場合は、アドレス記憶部１０７には、それら製造元ＩＤに対応する複数のチャンネルアドレスが記憶される。

検索ノード９２０は、例えば、Ａ社に対応するチャンネル宛、つまり、チャンネルアドレス“ｆｆ１５：：２：１００”宛に問合せデータを送信することによって、製造元がＡ社である製品を格納しているコンテナに設置されたＩＤスキャナノード９００から応答データを得ることが出来る。

実施の形態２の検索ノード９２０において、問合せデータの送信及び応答データの受信手順については、実施の形態１と同様である。また、実施の形態１の検索ノード１２０が、ある特定の温度である場所の湿度を１回の問い合わせで調べることが可能であるのと同様に、実施の形態２の検索ノード９２０は、例えば、図８（Ｂ）に示した問合せデータと同様の問合せデータを用いることによって、製造元がＡ社の製品を収納しているコンテナ内の温度や湿度等も１回の問い合わせで調べることができる。

例えばＡ社の製品を収納しているコンテナ内の温度を調べる場合、検索ノード９２０の問合せ生成部１２３は、問合せプロパティフィールドに、温度プロパティを示す“０ｘ０００２”を格納した問合せデータを生成する。生成された問合せデータは、通信部１２５によって、Ａ社に対応するチャンネルアドレス“ｆｆ１５：：２：１００”宛に送信される。

ＩＤスキャナノード９００は、上記問合せデータを受信し、判定部１０８により、自ノードが参加中のチャンネルを使用して送信された問合せデータであると判定される。

応答生成部１０６は、問合せデータ内の問合せデータＩＤフィールドに、温度プロパティを意味する“０ｘ０００２”が指定されていることを認識する。認識後、温度センサ１０３から得られるコンテナ内温度を詳細データフィールドに格納した応答データを生成する。生成された応答データは、検索ノード９２０宛てに通信部１０９により送信される。

このようにして、検索ノード９２０は、Ａ社の製品が保管されているコンテナ内の温度を、１回の問合せで取得することができる。

また、検索ノード９２０は、図８（Ｃ）に示した問合せデータを用いて、Ａ社の製品を収納しているコンテナの中で、庫内温度が、例えば、計測値が“２０℃”のＩＤスキャナノード９００だけに限定して応答データを受信することもできる。

この場合、ＩＤスキャナノード９００は、問合せデータ内の問合せプロパティフィールドに温度プロパティを示す値が、また、詳細データフィールドに検索対象温度が格納されていることを認識する。認識後、温度センサ１０３からコンテナ内温度を取得し、検索対象温度に該当する場合に限り、応答データを返信する。なお、計測値が検索対象温度と一致しなくても、検索対象温度から一定の範囲にある場合に限り応答データを返信してもよい。

また、検索ノード９２０は、収集した応答データから、送信元のＩＤスキャナノード９００のアドレス情報を取得することができる。そのため、例えば、検索ノード９２０側にＩＤスキャナノード９００とコンテナ番号の対応表が記録されている場合、その対応表を引くことによって、検索条件を満たすコンテナ群を特定することができる。

このように、本実施の形態のセンサネットワークでは、コンテナ内に取り付けられたＩＤスキャナノード９００は、計測値として、動的プロパティである当該コンテナ内の製品に付された個体識別番号を取得することができる。

また、検索ノード９２０は、個体識別番号に含まれる情報で検索することができる。この検索には、その情報とチャンネルアドレスとが対応付けられたアドレステーブルが利用され、実施の形態１と同じく、計測値のデータベースを必要とせず、かつ、ＩＤスキャナノード毎の問合せを必要とせず、動的プロパティによる効率的かつ柔軟な検索を可能としている。

このような効率的な検索方法は、製造元毎に温度管理条件が異なるような物流管理システムでのコンテナ検索手段としても有効である。

なお、図１３に示すアドレステーブルにおいて、チャンネルアドレスと対応付けられる情報は製造元を示す情報でなくてもよく、例えば、商品ＩＤでもよい。要するに、ＩＤスキャナノード９００が備えるＩＤスキャナ９０４等の計測手段から得ることができる情報であればよい。

また、実施の形態１と同様に、ＩＰｖ６網１１１に換えて、Ｐ２Ｐ網等の通信網を使用した場合においても、本発明の特徴である、動的プロパティによる検索を効率的かつ柔軟に行なう機能は損なわれることはない。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３として、互いに異なるネットワークアドレス割当ポリシーを持つセンサネットワーク間を跨ぐ検索を可能とする形態について説明を行なう。

図１４は、実施の形態３におけるセンサネットワークの構成概要を示す図である。

実施の形態３におけるセンサネットワークは、ＩＰｖ６網１１１上のセンサネットワーク（ＳＮ２）と、Ｐ２Ｐ網７０３上のセンサネットワーク（ＳＮ１）およびアドホック網７０８上のセンサネットワーク（ＳＮ３）のそれぞれとが中継ノード８００で接続されている構成である。なお、ＳＮ１およびＳＮ２は、それぞれ本発明の中継機器における第１のネットワークおよび第２のネットワークの一例である。

また、ＳＮ２には実施の形態１で説明したセンサノード１００および検索ノード１２０が接続されており、ＳＮ１およびＳＮ３には、それぞれ、センサノード１００と同じ構成のセンサノードであるセンサノード１００ａおよびセンサノード１００ｂが接続されている。

ＳＮ２上では、図４に示した、チャンネルアドレスとしてＩＰマルチキャストアドレスが用いられたアドレステーブルが使用される。また、ＳＮ１上では、図１１に示した、チャンネルアドレスとしてバインドポイントのピアＩＤが用いられたアドレステーブルが使用される。

中継ノード８００は、本発明の中継機器の一例であり、異なるアドレステーブル間に於ける問合せデータの中継を行う機器である。中継ノード８００を用いることで、異なるネットワークポリシーが適用されたセンサネットワーク間での透過的な検索処理を実行可能となる。

図１５は、本発明の実施の形態３の中継機器の機能的な構成を示す機能ブロック図である。

図１５（Ａ）に示す中継ノード８００は、検索ノード１２０から送信される問合せデータに、その問合せデータに宛先のチャンネルに対応する区間を示す情報が含まれていない場合の構成である。図１５（Ｂ）に示す中継ノード８１０は、検索ノード１２０から送信される問合せデータに、図８（Ｄ）に示すように、当該区間を示す情報が含まれている場合の構成である。

図１５（Ａ）に示す中継ノード８００は、送信された問合せデータが参加中のチャンネルからのものであるか否かを判定する判定部８０７、中継元となるネットワークのアドレステーブルである中継元アドレステーブルを記憶する中継元テーブル記憶部８０１、中継先となるネットワークのアドレステーブルである中継先アドレステーブルを記憶する中継先テーブル記憶部８０２、中継元アドレステーブルに記載されたチャンネルの内、中継が必要な全てのＳＮ２上のチャンネルへの参加を行うとともに、中継の必要のなくなったＳＮ２上のチャンネルからの離脱を行う中継アドレス更新部８０３、参加中のＳＮ２上のチャンネルに対応するチャンネルアドレスを記憶する中継アドレス記憶部８０６、参加中のチャンネルから受信した問合せデータの宛先チャンネルアドレスに基づき中継元アドレステーブルを逆引き検索することによって、問合せデータに対応する中継元アドレステーブル上の区間を特定する区間特定部８０４、特定された区間を用いて中継先アドレステーブルを検索し、当該区間の中継先ネットワークでのチャンネルアドレスを特定する中継先特定部８０５、および、問合せデータを中継先のネットワークに送信する転送部８０８から構成される。

図１５（Ｂ）に示す中継ノード８１０は、上記中継ノード８００の構成において、区間特定部８０４に換えて区間特定部８１４を備える構成である。中継ノード８１０は、上述のように問合せデータに区間を示す情報を含む場合の構成をしており、中継元アドレステーブルを逆引きする必要がない。そのため、区間特定部８１４は、受信した問合せデータの詳細データフィールドから区間を特定し、中継先特定部８０５へ送る。その他の構成部およびその動作は中継ノード８００と同じである。

なお、区間特定部８０４および区間特定部８１４のそれぞれは、本発明の中継機器における計測値特定手段の一例である。

中継ノード８００は、中継アドレス更新部８０３によって、中継元アドレステーブルに記載されたチャンネルアドレスのチャンネルのうち、中継が必要な全てのチャンネルに参加するとともに、中継が不要となったチャンネルアドレスのチャンネルからの離脱を行う。

また、区間特定部８０４によって、受信した問合せデータの宛先のチャンネルアドレスから中継元アドレステーブルを逆引き検索して宛先となっているチャンネルアドレスに対応づけられた区間を特定する。さらに、中継先特定部８０５によって、特定された区間の情報を基に、中継先アドレステーブルを検索して中継すべきチャンネルアドレスを特定して問合せデータを転送する。

このように、中継ノード８００において、異なるアドレステーブル間でチャンネルアドレスの対応付けが行われる。

なお、中継ノード８１０は、上述のように、区間特定部８１４が受信した問合せデータの詳細データフィールドから区間を特定し、中継先特定部８０５へ送る。その後の動作は、中継ノード８００と同じである。

以下、ＩＰｖ６網１１１上のセンサネットワークであるＳＮ２と、Ｐ２Ｐ網上のセンサネットワークであるＳＮ１との間を中継する中継ノード８００の詳細について説明する。

中継ノード８００は、図４及び図１１に示された２つのアドレステーブルを、それぞれ中継元テーブル記憶部８０１、中継先テーブル記憶部８０２に記憶している。この２つのアドレステーブルを用い、ＳＮ２側の検索ノード１２０から受信した問合せデータをＳＮ１側に適切に中継する。

このため、中継ノード８００は、検索ノード１２０から送信される問合せデータを受信し解析等を行う必要がある。そこで、中継ノード８００は、中継元アドレステーブルに記載されたチャンネルアドレスの内、中継が必要な全てのチャンネルアドレスのチャンネルに参加するとともに、中継が不要となったチャンネルアドレスのチャンネルからの離脱を行う。中継が必要なチャンネル及び不要なチャンネルは、中継ポリシーによって決定され、中継ノードに設定しておけばよい。また、更新が必要な場合は、直接、またはネットワーク経由で中継アドレス更新部８０３に指示を与えればよい。さらに、指示の主体が検索ノード１２０であってもよい。

図１６は、本発明の実施の形態３の中継ノードにおける、問合せデータの中継に係る動作の流れを示すフロー図である。

図１６（Ａ）は、図１５（Ａ）の中継ノード８００における問合せデータの中継に係る動作の流れを示すフロー図である。

図１６（Ａ）に示すフロー図を用い、中継ノード８００の問合せデータの中継に係る動作の流れを説明する。

中継ノード８００の判定部８０７は、問合せデータの着信を検知すると（Ｓ３１）、その問合せデータの宛先アドレスと中継アドレス記憶部８０６に記憶されている参加チャンネルアドレスとを比較する。比較の結果、一致した場合、その問合せデータは参加チャンネルアドレス宛であると判定し（Ｓ３２でＹｅｓ）、その問合せデータを区間特定部８０４へ渡す。

なお、上記比較の結果、一致しなかった場合、その問合せデータは参加チャンネル宛ではないと判定され（Ｓ３２でＮｏ）、問合せデータの中継に係る動作を終了する。

区間特定部８０４は、問合せデータの宛先チャンネルアドレスから、中継元テーブル記憶部８０１に記憶されている中継元アドレステーブルを逆引き検索し、対応する区間を特定する（Ｓ３３）。

特定された区間を示す情報は、問合せデータとともに中継先特定部８０５へ送られる。中継先特定部８０５は、受け取った区間を示す情報を用い、中継先テーブル記憶部８０２に記憶されている中継先アドレステーブルを検索し、その区間に対応するＳＮ１上のチャンネルアドレスを特定する（Ｓ４０）。

転送部８０８は、中継先特定部８０５により特定された、ＳＮ１上のチャンネルアドレス宛に問合せデータを送信する（Ｓ４１）。

図１６（Ｂ）は、図１５（Ｂ）に示す中継ノード８１０における問合せデータの中継に係る動作を示すフロー図である。

中継ノード８１０における問合せデータの中継に係る動作は、図１６（Ａ）に示す中継ノード８００の動作と比較すると、区間特定部８１４が、問合せデータ内の詳細フィールドを参照することにより、その問合せデータに対応する区間を特定する（Ｓ３４）動作が異なるだけである。

つまり、中継ノード８１０においても、問合せデータ宛先は、その問合せデータに対応するＳＮ１上のチャンネルアドレスに変換され、正しく中継されることとなる。

ＳＮ１側に中継された問合せデータは、その問合せデータに対応するピアグループを介して、センサノード１００ａまで届けられる。

ここで、中継の具体例として、図８（Ｃ）に示す問合せデータが検索ノード１２０から送信された場合を説明する。なお、検索ノード１２０は、ＳＮ２上のチャンネルアドレス“ｆｆ１５：：５：１０４”に対応するチャンネルに予め参加していると想定する。

ユーザから検索条件として、“２０℃”を指定された検索ノード１２０は、図４に示すアドレステーブルを参照し、“２０℃”に対応するチャンネルアドレス“ｆｆ１５：：５：１０４”を問合せデータの送信先のアドレスとして取得する。さらにそのチャンネルアドレス宛に問合せデータを送信する。

問合せデータを受信した中継ノード８００は、自身が参加中のチャンネルから送信されてきたことを確認する。確認後、区間特定部８１４は、図４に示すアドレステーブルを逆引きすることによって、チャンネルアドレス“ｆｆ１５：：５：１０４”に対応する区間Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）を特定する。

中継先特定部８０５は、特定された区間Ｂ２（＋１９．５，＋２０．５）から、図５に示すアドレステーブルを参照して、ＳＮ１側における適切なピアグループのバインドポイントのピアＩＤである“ｕｕｉｄ−６６Ｅ５１２ＦＦ７９０ＥＡ１Ｅ６”を特定する。転送部８０８は、そのバインドポイント宛に問合せデータを送信する。

ＳＮ１上のバインドポイントで受信された問合せデータは、そのバインドポイントに対応するピアグループ内のセンサノード１００ａで処理され、応答データが検索ノード１２０宛に返信される。

このようにして、異なるネットワークアドレス割当ポリシーを持つセンサネットワーク間を跨ぐ検索も、中継ノード８００によって透過的に実行することができる。つまり、検索ノード１２０およびセンサノード１００は、それぞれ、相手のノードがどのようなネットワーク上にあるかを意識する必要がなく、ネットワークが異なることによるアドレステーブルの違いを埋めるための処理をする必要がない。また、中継ノード８１０を使用した場合でもその効果は失われないことは明らかである。

ここで、本実施の形態は、上述のように、互いに異なるネットワークアドレス割当ポリシーを持つセンサネットワーク間で通信を行う形態である。そのため、互いのアドレステーブルにおける、計測値の値や区間が異なる場合も考えられる。

この場合、実施の形態１の説明で述べたように、図８（Ｄ）に示すような問合せデータおよび応答データを送受信することにより、それぞれのネットワークで実際に用いられたアドレステーブル上の区間の情報をやり取りすることで、例えば、検索を指示したユーザにその情報を知らせることができる。

なお、ＳＮ３はアドホック網７０８によって構成された狭域のセンサネットワークであり、中継ノード８００を介してＳＮ２と通信可能である。

アドホックネットワークにおいては、ユニキャスト通信しかサポートされておらず、センサノード１００ｂが得ることのできる計測値と、チャンネルアドレスとが対応付けられたアドレステーブルを構成できない場合がある。

しかし、拡張性が要求されない狭域のアドホック網などの場合には、ＳＮ３上では、ユニキャストを用いた全ノード検索を行い、その結果を中継ノード８００が検索ノード１２０に中継する構成により、ＳＮ２上の検索ノード１２０からＳＮ３上のセンサノード１００ｂを検索することが可能である。

この場合、ＳＮ２とＳＮ３との間の通信を中継する中継ノード８００は、中継先アドレステーブルを備える必要はない。中継ノード８００は、検索ノード１２０から送信された問合せデータをＳＮ３上の各検索ノード宛に転送すればよい。

また、本実施の形態において、検索ノード１２０はＩＰｖ６網１１１上のＳＮ２に接続され、ＳＮ１上のセンサノード１００ａを検索するとした。しかしながら、検索ノード１２０がＳＮ１に接続され、ＳＮ２上のセンサノード１００を検索してもよい。この場合、ＳＮ２とＳＮ１との間の通信を中継する中継ノード８００は、中継元アドレステーブルと、中継先アドレステーブルとを入れ替えることでＳＮ１から送信される問合せデータをＳＮ２へ正しく送信できる。

また、検索対象は、センサノード１００と同じ構成を持つセンサノードであるとしたが、異なる構成を持つセンサ機器であっても。例えば、実施の形態２のＩＤスキャナノード９００でもよい。つまり、本発明の特徴はセンサノードの計測の対象や計測値の種類により損なわれることはない。

本発明は、単数または複数のセンサがネットワークを介して接続されたセンサネットワークにおける、動的プロパティの検索を行うシステム等に適用できる。例えば、食品や化学物質などの状態管理、流通管理、天候や気温などの自然環境モニタリング、災害発生時などの状況調査などのスケーラビリティがより重要視される広域センサネットワークをはじめとして、オフィス用途及びホーム用途などの狭域センサネットワーク、移動体などの位置情報が変動するセンサネットワークなど、幅広い分野に適用可能である。

図１は、データベースをセンサノードの検索に利用する従来のセンサネットワークの概要を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１におけるセンサネットワークの構成概要を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態１のセンサノードおよび検索ノードの機能的な構成を示す機能ブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態１におけるアドレステーブルのデータ構成の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態１のセンサノードにおける参加チャンネルアドレスの更新に係る動作の流れを示すフロー図である。 図６は、本発明の実施の形態１の検索ノードにおける問合せデータの生成および送信に係る動作の流れを示すフロー図である。 図７は、ＵＤＰパケットのペイロード部分に於ける、問合せデータおよび応答データのデータフォーマットの例を示す図である。 図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、実施の形態１における問合せデータおよび応答データのデータ内容の複数の例を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態１のセンサノードにおける問合せデータの処理に係る動作の流れを示すフロー図である。 図１０は、センサノードと検索ノードとの間のネットワークとしてＰ２Ｐ網を使用した場合におけるアドレステーブルのデータ構成の一例を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態２のＩＤスキャナノードおよび検索ノードの機能的な構成を示す機能ブロック図である。 図１２は、実施の形態２における個体識別番号のデータ構成の一例を示す図である。 図１３は、実施の形態２におけるアドレステーブルのデータ構成の一例を示す図である。 図１４は、実施の形態３におけるセンサネットワークの構成概要を示す図である。 図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）は、本発明の実施の形態３の中継機器の機能的な構成を示す機能ブロック図である。 図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）は、本発明の実施の形態３の中継ノードにおける、問合せデータの中継に係る動作の流れを示すフロー図である。

符号の説明

１００ センサノード
１０１ テーブル記憶部
１０２ アドレス特定部
１０３ 温度センサ
１０４ 湿度センサ
１０５ アドレス更新部
１０６ 応答生成部
１０７ アドレス記憶部
１０８、８０７ 判定部
１０９ 通信部
１１０ ルータ
１１１ ＩＰｖ６網
１１２ ルータ
１２０、９２０ 検索ノード
１２１ テーブル記憶部
１２２ アドレス特定部
１２３ 生成部
１２４ 受付部
１２５ 通信部
１２６ 応答処理部
７０３ Ｐ２Ｐ網
７０８ アドホック網
８００、８１０ 中継ノード
８０１ 中継元テーブル記憶部
８０２ 中継先テーブル記憶部
８０３ 中継アドレス更新部
８０４、８１４ 区間特定部
８０５ 中継先特定部
８０６ 中継アドレス記憶部
８０８ 転送部
９００ ＩＤスキャナノード
９０１ テーブル記憶部
９０４ ＩＤスキャナ
９３０、９３１ 無線タグ

Claims (13)

1. 通信のための複数のチャンネルを有するネットワークを介し他の機器と通信するセンサ機器であって、
   前記複数のチャンネルのそれぞれは、各チャンネルでの通信のためのチャンネルアドレスと対応付けられており、
   前記センサ機器は、
   前記他の機器との通信に使用するチャンネルアドレスを記憶するアドレス記憶手段と、
   周囲の状況を計測し計測値を得る計測手段と、
   前記計測手段が得ることのできる計測値とチャンネルアドレスとが対応付けられたアドレステーブルを記憶するテーブル記憶手段と、
   前記計測手段から計測値を取得し、前記計測値に対応するチャンネルアドレスを前記アドレステーブルを参照することで特定する特定手段と、
   前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを、前記特定手段により特定された前記チャンネルアドレスに更新する更新手段と、
   前記他の機器から送信される問合せデータを受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信された前記問合せデータが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレス宛であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により、前記問合せデータが前記チャンネルアドレス宛であると判定された場合、前記問合せデータへの応答である応答データを生成する応答生成手段と、
   前記応答生成手段により生成された前記応答データを前記他の機器宛に送信する送信手段とを備え、
   前記計測手段の計測対象は、自身の識別情報を有する無線タグであり、
   前記計測手段は、前記無線タグが有する前記識別情報を無線通信により読み取ることで前記識別情報を計測値として得る
   センサ機器。
2. 前記更新手段は、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを更新する際、更新前のチャンネルアドレスに対応するチャンネルから離脱する要求と、更新後のチャンネルアドレスに対応するチャンネルに参加する要求とを、前記ネットワークに接続されている通信機器に、前記送信手段を介して送信し、
   前記受信手段は、前記ネットワーク外に存在する前記他の機器から送信される前記問合せデータを、前記通信機器と前記ネットワークとを介し受信する
   請求項１記載のセンサ機器。
3. 前記更新手段は、
   前記特定手段が前記計測手段から得た計測値が、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスに対応する計測値に含まれない場合、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスに更新し、
   前記特定手段が前記計測手段から得た計測値が、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスに対応する計測値に含まれる場合、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを更新しない
   請求項１記載のセンサ機器。
4. 前記更新手段は、
   前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスと異なる場合、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスに更新し、
   前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスと同じ場合、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを更新しない
   請求項１記載のセンサ機器。
5. 前記アドレステーブルに記録されているチャンネルアドレスは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＰ）マルチキャストアドレスである
   請求項１記載のセンサ機器。
6. 前記アドレステーブルに記録されているチャンネルアドレスは、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークにおけるバインドポイントのピアアドレスである
   請求項１記載のセンサ機器。
7. 前記更新手段は、
   前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスの前記アドレス記憶手段への追記を行い、前記追記から所定の時間が経過した後に、前記追記前に前記アドレス記憶手段に記憶されていたチャンネルアドレスを削除することにより、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを前記特定手段により特定されたチャンネルアドレスに更新する
   請求項１記載のセンサ機器。
8. 前記応答生成手段は、
   前記受信手段により受信された前記問合せデータの宛先アドレスに対応する、前記計測手段が得ることのできる計測値を、前記アドレステーブルから取得し、取得した、前記計測手段が得ることのできる前記計測値を含めた応答データを生成する
   請求項１記載のセンサ機器。
9. 前記応答生成手段は、
   前記計測手段から計測値を取得し、前記計測値を含めた応答データを生成する
   請求項１記載のセンサ機器。
10. ネットワークに接続されたセンサ機器と検索機器とを備える検索システムであって、
    前記ネットワークは通信のための複数のチャンネルを有し、前記複数のチャンネルのそれぞれは、各チャンネルでの通信のためのチャンネルアドレスと対応付けられており、
    前記センサ機器は、
    前記検索機器との通信に使用するチャンネルアドレスを記憶するアドレス記憶手段と、
    周囲の状況を計測し計測値を得る計測手段と、
    前記計測手段が得ることのできる計測値とチャンネルアドレスとが対応付けられた第１アドレステーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、
    前記計測手段から計測値を取得し、前記計測値に対応するチャンネルアドレスを前記第１アドレステーブルを参照することで特定する第１特定手段と、
    前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを、前記特定手段により特定された前記チャンネルアドレスに更新する更新手段と、
    前記検索機器から送信される問合せデータを受信する受信手段と、
    前記受信手段により受信された前記問合せデータが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレス宛であるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により、前記問合せデータが前記チャンネルアドレス宛であると判定された場合、前記問合せデータへの応答である応答データを生成する応答生成手段と、
    前記応答生成手段により生成された前記応答データを前記検索機器宛に送信する送信手段とを有し、
    前記計測手段の計測対象は、自身の識別情報を有する無線タグであり、
    前記計測手段は、前記無線タグが有する前記識別情報を無線通信により読み取ることで前記識別情報を計測値として得るものであり、
    前記検索機器は、
    前記計測手段が得ることのできる計測値とチャンネルアドレスとが対応付けられた第２アドレステーブルを記憶する第２テーブル記憶手段と、
    前記計測手段が得ることのできる計測値を示す情報含む検索条件を受け付ける受付手段と、
    前記受付手段により受け付けられた前記検索条件に対応するチャンネルアドレスを、前記第２アドレステーブルを参照することで特定する第２特定手段と、
    前記検索条件に基づき、前記検索条件に該当するセンサ機器に対する問合せデータを生成する問合せ生成手段と、
    前記問合せデータを、前記特定手段により特定された前記チャンネルアドレス宛に送信するとともに、前記問合せデータへの前記センサ機器からの応答である応答データを受信する通信手段とを有する
    検索システム。
11. 前記ネットワークは、前記センサ機器が接続される第１のネットワークと、前記検索機器が接続される第２のネットワークとで構成されており、
    前記検索システムは、さらに、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとの間の通信を中継する中継機器を備え、
    前記中継機器は、
    前記センサ機器が得ることのできる計測値と前記第２のネットワークにおけるチャンネルアドレスとが対応付けられた中継元アドレステーブルを記憶する中継元テーブル記憶手段と、
    前記センサ機器が得ることのできる計測値と前記第１のネットワークにおけるチャンネルアドレスとが対応付けられた中継先アドレステーブルを記憶する中継先テーブル記憶手段と、
    前記中継元アドレステーブルに記録されているチャンネルアドレスの内、前記中継に必要なチャンネルアドレスを記憶する中継アドレス記憶手段と、
    前記中継アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを、所定の指示に基づき、前記中継元アドレステーブルに記録されている別のチャンネルアドレスに更新する中継アドレス更新手段と、
    前記検索機器から送信される問合せデータが、前記中継アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレス宛であるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により、前記問合せデータが前記中継アドレス記憶手段に記憶されている前記チャンネルアドレス宛であると判定された場合、前記問合せデータを用いて、前記チャンネルアドレスに対応する計測値を特定する計測値特定手段と、
    前記計測値特定手段によって特定された前記計測値に対応する、前記第１のネットワークにおけるチャンネルアドレスを、前記中継先アドレステーブルを参照することで特定する中継先特定手段と、
    前記中継先特定手段により特定された前記チャンネルアドレス宛に、前記問合せデータを送信する転送手段とを有する
    請求項１０記載の検索システム。
12. 通信のための複数のチャンネルを有するネットワークを介し他の機器と通信するセンサ機器における通信方法であって、
    前記複数のチャンネルのそれぞれは、各チャンネルでの通信のためのチャンネルアドレスと対応付けられており、
    前記センサ機器は、前記他の機器との通信に使用するチャンネルアドレスを記憶するアドレス記憶手段と、前記センサ機器が得ることのできる計測値とチャンネルアドレスとが対応付けられたアドレステーブルを記憶するテーブル記憶手段とを備え、
    前記通信方法は、
    周囲の状況を計測し計測値を得る計測ステップと、
    前記計測ステップにおいて得られた計測値に対応するチャンネルアドレスを、前記アドレステーブルを参照することで特定する特定ステップと、
    前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを、前記特定ステップにおいて特定された前記チャンネルアドレスに更新する更新ステップと、
    前記他の機器から送信される問合せデータを受信する受信ステップと、
    前記受信ステップにおいて受信された前記問合せデータが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレス宛であるか否かを判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにおいて、前記問合せデータが前記チャンネルアドレス宛であると判定された場合、前記問合せデータへの応答である応答データを生成する応答生成ステップと、
    前記応答ステップにおいて生成された前記応答データを前記他の機器宛に送信する送信ステップとを含み、
    前記計測ステップにおける計測対象は、自身の識別情報を有する無線タグであり、
    前記計測ステップでは、前記無線タグが有する前記識別情報を無線通信により読み取ることで前記識別情報を計測値として得る
    通信方法。
13. 通信のための複数のチャンネルを有するネットワークを介し他の機器と通信するセンサ機器のためのプログラムであって、
    前記複数のチャンネルのそれぞれは、各チャンネルでの通信のためのチャンネルアドレスと対応付けられており、
    前記センサ機器は、前記他の機器との通信に使用するチャンネルアドレスを記憶するアドレス記憶手段と、前記センサ機器が得ることのできる計測値とチャンネルアドレスとが対応付けられたアドレステーブルを記憶するテーブル記憶手段とを備え、
    前記プログラムは、
    周囲の状況を計測し計測値を得る計測ステップと、
    前記計測ステップにおいて得られた計測値に対応するチャンネルアドレスを、前記アドレステーブルを参照することで特定する特定ステップと、
    前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレスを、前記特定ステップにおいて特定された前記チャンネルアドレスに更新する更新ステップと、
    前記他の機器から送信される問合せデータを受信する受信ステップと、
    前記受信ステップにおいて受信された前記問合せデータが、前記アドレス記憶手段に記憶されているチャンネルアドレス宛であるか否かを判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにおいて、前記問合せデータが前記チャンネルアドレス宛であると判定された場合、前記問合せデータへの応答である応答データを生成する応答生成ステップと、
    前記応答ステップにおいて生成された前記応答データを前記他の機器宛に送信する送信ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記計測ステップにおける計測対象は、自身の識別情報を有する無線タグであり、
    前記計測ステップでは、前記無線タグが有する前記識別情報を無線通信により読み取ることで前記識別情報を計測値として得る
    プログラム。

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