JP5233770B2 - ゲートウェイ装置、その制御方法、システム、制御方法を実行させるためのプログラム及びそれを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク間でデータを中継するためのゲートウェイ装置等に関する。より詳細には、本発明は、センサネットワーク上のデータを他のネットワークに転送する機能を有するゲートウェイ装置等に関する。

センサネットワーク、ホームネットワークと言われるような、家庭内、屋外を問わずさまざまな物の管理、機器を操作するためのシステムが開発されている。センサネットワークとは、空間内に広範囲に散在させたセンサノード（センサ、マイクロプロセッサ、無線チップ、電源等を実装した装置）が自動的に周囲の環境や物理的状況を観測し、観測データに基づいて適切な動作を行い、センサノード間で観測データを無線通信することで情報共有を行うことを可能とするネットワークのことである。搭載するセンサの種類は温度、室温、湿度、加速度、ガスなど種類を問わない。センサネットワークの用途は多岐にわたるが、例えば、民生用途、特に工業計装、居住環境、自然保護、健康管理、交通状況などのモニタが挙げられる。一方、例えば、ホームネットワークシステムの標準化を進める業界団体の標準化仕様書（非特許文献１参照）に提示されているように、センサノードや制御機器で構成したシステムが孤立して他のシステムとの連携なしで動作することは稀であり、外部のシステムと何らかの連携をしながら動作することが殆どである。そこで、外部システムとの連携の中継を司るために、システムと外部システムとの接続ポイントに、データの中継機能を持つゲートウェイ装置が設置される。外部システム内のアプリケーションノードは、このゲートウェイ装置を介して、センサネットワークを構成する複数のセンサノードからセンシングデータ（センサが送信するデータ）を取得し、アプリケーションノードに提供する。センサネットワークシステムの一例としては、ネットワークを介して複数のセンサノードと接続されるゲートウェイ装置と、ネットワークを介してゲートウェイ装置と接続されたサーバとを備えたセンサネットワークシステムであって、ゲートウェイ装置等がセンサノードから取得したセンシングデータに対して特殊なフォーマット変換を施すことで、既存のセンサネットワークシステムへの新たな種類のセンサノードの加入や、新たな通信規格の採用を容易にするものがある（例えば、特許文献１参照）。

一方、例えば特許文献２には、複数のネットワーク間でデータ転送を行うゲートウェイ装置であって、複数ある受信側通信パスから併行して受信した複数種のパケット（送信周期が異なるパケット）を、受信した順序で送信側通信パスに送信するのではなく、送信周期の短いパケットから先に送信側通信パスに送信するように送信順序を変更するゲートウェイ装置が記載されている。このゲートウェイ装置は、パケットを一旦格納するメモリに対する書き込み／読み出しアドレスをパケットの送信周期の違いに応じて制御することにより、パケットの並び替え、送信順序の変更を行う構成をとり、これにより、短い送信周期のパケットが、長い送信周期のパケットの送信待ちのために一定送信周期内に送信できなくなることを防止することを目的とする。

特開２００７−２４３４７８号公報 特開２００５−３４１４９２号公報

ＥＣＨＯＮＥＴ 第９部 ＥＣＨＯＮＥＴゲートウェイ仕様ｖｅｒ３．２１"２００５年１０月１３日"（ＥＣＨＯＮＥＴ ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ：ｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｅｃｈｏｎｅｔ．ｇｒ．ｊｐ／８＿ｋｉｋａｋｕ／ｓｐｅｃ／ｐｄｆ＿ｖ３２１／ＳｐｅｃＶｅｒ３２１＿０９．ｐｄｆ）

センサの特性や性能は多種多様であるため、センサノードがセンシングデータを取得（サンプリング）する周期（以下、「センシング周期」という。）も様々である。例えば、居住環境における室温変化を測定するシステムの場合、室温の時間変化が小さいことからセンシング周期は長くても構わないが、画像を用いた監視システムの場合、画像の時間変化が大きいため、センシング周期を短くする必要がある。センシング周期が短いセンサノードにおいて、ゲートウェイ装置がセンサノードからセンシングデータを取得する周期／タイミング（以下、「センシングデータ取得タイミング」という。）が大きく変動すると、ゲートウェイ装置に接続されている外部システムのアプリケーションノードが所望の情報を得られないことが起こりうる。したがって、センシング周期の短いセンサノードからは、当該センシング周期に対応するセンシングデータ取得タイミングでセンシングデータを取得可能な構成、すなわち、当該センシング周期とほぼ同じ間隔でセンシングデータを取得可能な構成を有するゲートウェイ装置を提供することが望まれる。

一方、センサネットワークシステムでは、複数のセンサノードがゲートウェイ装置に対して同時にセンシングデータのパケットを送信するとセンサネットワーク上でパケット衝突（ｐａｃｋｅｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｓ）が起こる可能性がある。その対策としては、パケット衝突によりパケット消失（ｐａｃｋｅｔ ｌｏｓｓ）が発生した場合にはパケットを再送してデータを回復する処理が行われているが、センサネットワーク上におけるパケット衝突そのものを防止可能なゲートウェイ装置を提供することが望まれる。

しかしながら、非特許文献１並びに特許文献１及び２には、上述した構成については記載されておらず、例えば、特許文献２に記載された技術は、複数の受信側通信パスから併行して受け取った複数種のパケットを一旦メモリに記憶し、次いでメモリからパケットを読み出し、それらを多重化して送信する構成をとるため、パケット衝突は起こりえず、よって、当該技術はパケット衝突を防止する技術とは何ら関連性がない。

そこで、本発明の目的は、センシング周期の短いセンサノードからは当該周期に対応するセンシングデータ取得タイミングでセンシングデータを取得する制御が可能なゲートウェイ装置等を提供することにある。さらに、本発明の目的は、センサネットワーク上でのパケット衝突を防止する制御が可能なゲートウェイ装置等を提供することにある。

本発明のゲートウェイ装置は、ネットワークを介して複数のセンサノードと接続可能なゲートウェイ装置であって、センサノードに対応するセンシング周期を含むセンサノード情報を記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出したセンシング周期に応じて、センサノードからセンシングデータを取得するタイミングを決定する決定手段と、決定手段が決定したタイミングをセンサノードの各々に対して割り当てる割り当て手段と、割り当て手段が割り当てたタイミングで、ネットワークを介して、センサノードからセンシングデータを取得する取得手段を備え、決定手段は、センシング周期を互いに比較し、センシング周期が短いセンサノードに対して優先的にタイミングを決定し、割り当て手段は、センサノード毎に決定したタイミングが同一となる場合、センシング周期が長いセンサノードに対して、同一となるタイミングより遅いタイミング又は同一となるタイミングより早いタイミングを割り当てる。

本発明のシステムは、複数のセンサノードと、前記複数のセンサノードと接続可能なネットワークと、前記ネットワークを介して前記複数のセンサノードと接続可能なゲートウェイ装置とを備えるシステムであって、ゲートウェイ装置は、センサノードに対応するセンシング周期を含むセンサノード情報を記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出したセンシング周期に応じて、センサノードからセンシングデータを取得するタイミングを決定する決定手段と、決定手段が決定したタイミングをセンサノードの各々に対して割り当てる割り当て手段と、割り当て手段が割り当てたタイミングで、ネットワークを介して、センサノードからセンシングデータを取得する取得手段を備え、決定手段は、センシング周期を互いに比較し、センシング周期が短いセンサノードに対して優先的にタイミングを決定し、割り当て手段は、センサノード毎に決定したタイミングが同一となる場合、センシング周期が長いセンサノードに対して、同一となるタイミングより遅いタイミング又は同一となるタイミングより早いタイミングを割り当てる。

本発明のゲートウェイ装置の制御方法は、ネットワークを介して複数のセンサノードと接続可能なゲートウェイ装置の制御方法であって、センサノードの各々に対応するセンシング周期を含むセンサノード情報を記憶手段に記憶する記憶ステップと、記憶手段から読み出したセンシング周期に応じて、センサノードからセンシングデータを取得するタイミングを決定する決定ステップと、決定したタイミングをセンサノードの各々に対して割り当てる割り当てステップと、割り当てたタイミングで、ネットワークを介して、複数のセンサノードからセンシングデータを取得する取得ステップを含み、決定ステップでは、センシング周期を互いに比較し、センシング周期が短いセンサノードに対して優先的にタイミングを決定し、割り当てステップでは、センサノード毎に決定したタイミングが同一となる場合、センシング周期が長いセンサノードに対して、同一となるタイミングより遅いタイミング又は同一となるタイミングより早いタイミングを割り当てる。

本発明によれば、センシング周期が短いセンサノードに関しては、そのセンシング周期に対応するデータ取得タイミングで当該センサノードからセンシングデータを取得できる。その理由は、本発明では、各センサノードのセンシング周期にしたがって、センシング周期の短いセンサノードに対して優先的にセンシングデータ取得タイミングを割り当てるからである。

また、本発明によれば、複数のセンサノードがセンシングデータをネットワークに同時に送出することを抑制するため、ネットワーク上でのパケット衝突を防止できる。その理由は、本発明では、各センサノードに割り当てたセンシングデータ取得タイミングの中に同一のタイミングがある場合には、センシング周期が長い方のセンサノードに対して割り当てた当該タイミングを早めるか又は遅くするからである。

本実施の形態に係るゲートウェイ装置を基本要素とするシステムの一例を示すブロック図である。 センサノード情報記憶部に格納されるセンサノード情報の一例を示す図である。 センサノードにセンシングデータの取得タイミングを割り当てる機能を有するスケジューリング部による処理の流れを示すフローチャートである。 スケジューリング部が作成するスケジュールテーブルの一例を示す図である。

以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係るゲートウェイ装置を基本要素とするシステムの一例を示すブロック図である。

本システムは、ゲートウェイ装置１０１と、外部システム上の３つのアプリケーションノード１０２〜１０４と、ゲートウェイ装置１０１とアプリケーションノード１０２〜１０４とを互いに接続する第１のネットワーク１０５と、ゲートウェイ装置１０１とセンサノード１０７〜１０９とを互いに接続する第２のネットワーク（センサネットワーク）１０６と、３つのセンサノード１０７〜１０９とを備える。尚、本例ではアプリケーションノードとセンサノードの数を各々３個としているが、個数はこれらに限定されるものではない。

センサノード１０７〜１０９とは、例えば、センサ機能、無線通信機能、電源機能、計算機能（ＣＰＵ）等を有する小型のデバイスである。センサ機能としては、以下の機能が挙げられる。
（１）人やモノの数値データを測定・観測する機能（例えば、温度センサ、湿度センサ、加速度センサ、赤外線センサ、光センサ、音響センサ、磁気センサ、圧力センサ、水位センサ）
（２）人やモノの有無を測定する機能（例えば、赤外線センサ、光センサ）
（３）ＩＣチップに予め格納された情報を読み取る機能（例えば、ＲＦＩＤタグリーダ、ＩＣカードリーダ）
（４）人やモノの映像を撮影する機能（例えば、ネットワークカメラ）

センサネットワークでは多数のセンサノードを配線せずに様々な場所に設置できるようにするため、第２のネットワーク１０６は、一般的に無線により構築される。ただし、例えばホームセキュリティシステムのように、有線により構築される場合もある。

第１のネットワーク１０５は、インターネット等である。アプリケーションノード１０２〜１０４は、第１のネットワーク１０５を介して、ゲートウェイ装置１０１に対してセンサノード制御信号を送信する一方、ゲートウェイ装置１０１からセンシングデータを受け取る。

アプリケーションノード１０２〜１０４は、センシングデータを必要とする時に、ゲートウェイ装置１０１に対してセンサノード制御信号を送信してセンシングデータを要求するか、または、センシングデータを必要とする前に予めゲートウェイ装置１０１に対してセンサノード制御信号を送信する。アプリケーションノード１０２〜１０４が予めゲートウェイ装置１０１に対してセンサノード制御信号を送信している場合、ゲートウェイ装置１０１は、定期的に又はセンサノード１０７〜１０９の状態に変化が起きたとき等に、アプリケーションノード１０２〜１０４にセンシングデータを送信する。

アプリケーションノード１０２〜１０４は、ゲートウェイ装置１０１から受け取ったセンシングデータに基づいて所定の処理（機器の状態監視、制御等）を実行する。

センサノード１０７〜１０９は、内蔵する通信機能を用いて互いにセンシングデータを送信する機能を有する。

ゲートウェイ装置１０１は、第１のネットワーク１０５と第２のネットワーク１０６との間でデータを中継することによって両者の間の通信を可能にする装置である。以下、ゲートウェイ装置１０１の構成例を詳細に説明する。

ゲートウェイ装置１０１は、センシングデータ送信部１１０と、センサノード制御信号受信部１１１と、センシングデータ・キャッシュ部１１２と、センシングデータ受信部１１３と、制御信号送受信部１１４と、スケジューリング部１１５と、センサノード情報記憶部１１６とを備える。

センサノード制御信号受信部１１１は、アプリケーションノード１０２〜１０４から上述のセンサノード制御信号を受け取る。

制御信号送受信部１１４は、センサノード１０７〜１０９に対して制御信号を送信する一方、センサノード１０７〜１０９からセンサノードに関する情報（以下、「センサノード情報」という。）を受け取る。センサノード情報については後述する。

センサノード情報記憶部１１６は、制御信号送受信部１１４からセンサノード情報を受け取り、それを格納する。

センシングデータ受信部１１３は、第２のネットワーク１０６を介して、センサノード１０７〜１０９からパケット化されたセンシングデータを受け取る。

センシングデータ・キャッシュ部１１２は、センシングデータ受信部１１３が受け取ったセンシングデータを一時的に格納する。

センシングデータ送信部１１０は、センサノード制御信号受信部１１１による制御を受け、センシングデータ受信部１１３から受け取ったセンシングデータ、又は、センシングデータ・キャッシュ部１１２から必要に応じて読み出されたセンシングデータを、第１のネットワーク１０５を介して、アプリケーションノード１０２〜１０４に送信する。

図２は、センサノード情報記憶部１１６に格納されるセンサノード情報の一例を示す図である。

図２に示す例では、センサノード情報には、センサノード１０７〜１０９の各々のセンシング周期と、アプリケーションノード１０２〜１０４がゲートウェイ１０１に対してセンシングデータの要求を行う周期であるアプリケーション要求周期と、センサノード１０７〜１０９がゲートウェイ装置１０１に送信する１回分のセンシングデータのデータサイズとが含まれる。尚、このデータサイズの代わりに、センサノード１０７〜１０９がゲートウェイ装置１０１に送信する１回分のセンシングデータのパケット数を用いてもよい。

センシング周期とは、センサノード１０７〜１０９がセンシングデータをサンプリングする周期であって、この周期は、センサノード１０７〜１０９の性能や特性又はセンサノード１０７〜１０９の監視対象に応じて決まる。例えば、画像の状態変化は速い一方、室温の状態変化は遅いため、画像監視用のセンサノードのセンシング周期は比較的短く設定され、室温観測用のセンサノードのセンシング周期は比較的長く設定される。

図２に示す例では、センサノード１０７〜１０９のセンシング周期は、各々、１０秒、５秒、６秒である。アプリケーション要求周期は、各々、２０秒、５秒、６秒であり、データサイズは、各々、１Ｋバイト、２Ｋバイト、１Ｋバイトである。
尚、ここで用いた単位（秒、バイト）は、説明上、便宜的に使用したものであって、これらの単位に限定されることはない。

上述した通り、センサノード情報は、第２のネットワーク１０６を介して、センサノード１０７〜１０９からゲートウェイ装置１０１に送信され、ゲートウェイ装置１０１の制御信号送受信部１１４は、受け取ったセンサノード情報をセンサノード情報記憶部１１６に格納する。しかし、この構成に限らず、センサノード情報は、ゲートウェイ装置１０１を管理する管理者による設定に応じて、ゲートウェイ装置１０１のセンサノード情報記憶部１１６に格納される構成であってもよい。

スケジューリング部１１５は、センサノード情報記憶部１１６に格納されているセンサノード情報を参照して、ゲートウェイ装置１０１が複数のセンサノード１０７〜１０９からセンシングデータを取得する際の取得順序を求め、センサノード毎に、センシングデータ取得タイミングを割り当てる。

図３は、センサノード１０７〜１０９に対してセンシングデータ取得タイミングを割り当てる機能を有するスケジューリング部１１５による処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ３０１において、スケジューリング部１１５は、センサノード情報記憶部１１６に格納されている複数のセンサノードのセンシング周期を互いに比較し、センシング周期が最も短いセンサノードを選択する。図２に示すようなセンシング周期がセンサノード情報記憶部１１６に格納されている場合、センサノード１０８のセンシング周期が最も短いため、スケジューリング部１１５は、センサノード１０８を選択する。

ステップＳ３０２において、スケジューリング部１１５は、ステップＳ３０１にて選択したセンサノード１０８のセンシング周期に基づいて、センサノード１０８に対してセンシングデータ取得タイミングを割り当てる。すなわち、スケジューリング部１１５は、図４に示すように、センサノード１０８のスケジュールテーブルを作成する。

図４は、スケジュールテーブルの一例を示す図である。
スケジューリング部１１５は、センサノード１０８に対して、図４（ａ）に示すように基準の時刻から５秒間隔でセンシングデータ取得タイミングが割り当てられたスケジュールテーブルを作成する。５秒間隔としたのは、センサノード１０８のセンシング周期が５秒であるからである（図２参照）。

ステップＳ３０３において、スケジューリング部１１５は、センシングデータ取得タイミングが未だ割り当てられていないセンサノードの中でセンシング周期が最も短いセンサノードを選択する。ステップＳ３０２ではセンサノード１０８に対するセンシングデータ取得タイミングが割り当てられているため、センサノード１０８以外のセンサノードであるセンサノード１０７とセンサノード１０９の中からセンシング周期が最も短いセンサノードを選択する。図２によると、センサノード１０８以外のセンサノードの中でセンシング周期が最も短いセンサノードはセンサノード１０９であるため、スケジューリング部１１５は、センサノード１０９を選択する。

ステップＳ３０４において、スケジューリング部１１５は、センサノード１０９に対して、図４（ｂ）に示すように、（基準の時刻＋α）の時刻から６秒間隔でセンシングデータ取得タイミングが割り当てられたスケジュールテーブルを作成する。６秒間隔としたのは、センサノード１０９のセンシング周期が６秒であるからである（図２参照）。ステップＳ３０４にてセンサノード１０９に対して割り当てられたセンシングデータ取得タイミングは、後の処理で変更される場合があるため、ステップＳ３０４での割り当ては確定したものではない。よって、ステップＳ３０４での割り当てを「仮割り当て」という。

ステップＳ３０５において、スケジューリング部１１５は、ステップＳ３０２とステップＳ３０４にて割り当てられたセンシングデータ取得タイミングが同一となることがあるか否かを検査し、同一タイミングとなることがある場合には、スケジューリング部１１５は、ステップＳ３０６の処理へ進み、同一タイミングとなることがない場合には、ステップＳ３０７の処理に進む。図４（ｂ）に示すスケジュールテーブルによると、センサノード１０９に仮割り当てされたセンシングデータ取得タイミングと、センサノード１０８に割り当てられたセンシングデータ取得タイミングとが、ｔ５のタイミングで一致している。したがって、スケジューリング部１１５は、ステップＳ３０６の処理へ進む。

ステップＳ３０６において、スケジューリング部１１５は、上述のように複数のセンシングデータ取得タイミングが同一となるタイミング（本例では、ｔ５）がある場合、センシング周期がより長い方のセンサノードに対するセンシングデータ取得タイミングを早めるか又は遅くするかして、両者のセンシングデータ取得タイミングが重ならないようにする。

図４（ｃ）に示したスケジュールテーブルよると、スケジューリング部１１５は、ｔ５におけるセンシングデータ取得タイミングの重なりを解消するため、ｔ５においてセンサノード１０９に仮割り当てされているセンシングデータ取得タイミングを所定時間だけ遅らせる。ここでいう所定時間は、例えば、センサノード１０８が１回分のセンシングデータをゲートウェイ装置１０１に送信するのに要する時間である。図２によると、センサノード１０８がゲートウェイ装置１０１に送信する１回分のセンシングデータのデータサイズは２ＫＢである。したがって、スケジューリング部１１５は、センサノード１０９に対するセンシングデータ取得タイミングを、センサノード１０８が２Ｋバイトのセンシングデータをゲートウェイ装置１０１に送信するのに要する時間だけｔ５よりも遅らせる。ここで、センシングデータのデータサイズの代わりにセンシングデータのパケット数を用いて当該時間を求めてもよい。一方、これとは逆に、スケジューリング部１１５は、ｔ５においてセンサノード１０９に仮割り当てされているセンシングデータ取得タイミングを所定時間だけ早めてもよい。ここでいう所定時間は、例えば、センサノード１０９が１回分のセンシングデータをゲートウェイ装置１０１に送信するのに要する時間である。図２によると、センサノード１０９がゲートウェイ装置１０１に送信する１回分のセンシングデータのデータサイズは１ＫＢである。したがって、スケジューリング部１１５は、センサノード１０９に対するセンシングデータ取得タイミングを、センサノード１０９が１Ｋバイトのデータをゲートウェイ装置１０１に送信するのに要する時間だけｔ５よりも早めてもよい。このように、センサノードがゲートウェイ装置１０１に送信するのに１回分のセンシングデータのデータサイズ（又はパケット数）を予めセンサノード情報記憶部１１６に格納しておき、センシングデータ取得タイミングをそのデータサイズから求められるセンシングデータの送信時間分だけ遅らせるか、又は、早める。このことによって、複数のセンサノードが同時にセンシングデータのパケットをゲートウェイ装置１０１に送信しないように制御でき、ひいては、ネットワーク上でのパケット衝突を防止できる。

ステップＳ３０７において、スケジューリング部１１５は、全てのセンサノード１０７〜１０９に対してセンシングデータ取得タイミングが割り当てられているか否かを判定し、センシングデータ取得タイミングが未だ割り当てられていないセンサノードが有る場合にはステップＳ３０３の処理に進む一方、全てのセンサノード１０７〜１０９に対してセンシングデータ取得タイミングが割り当てられている場合には処理を終了する。つまり、スケジューリング部１１５は、センシングデータ取得タイミングが全てのセンサノード１０７〜１０９に対して割り当てられるまでステップＳ１０３〜ステップＳ３０６の処理を繰り返し実行する。上述した例では、センサノード１０８とセンサノード１０９に対するセンシングデータ取得タイミングの割り当ては確定しているが、センサノード１０７に対してはセンシングデータ取得タイミングが未だ割り当てられていない。したがって、スケジューリング部１１５は、センサノード１０７に対して、図４（ｄ）に示すように、（基準の時刻＋β）の時刻から１０秒間隔でセンシングデータ取得タイミングが割り当てられたスケジュールテーブルを作成する。１０秒間隔としたのは、センサノード１０７のセンシング周期が１０秒であるからである（図２参照）。上述したように、この段階でセンサノード１０７に対して割り当てられたセンシングデータ取得タイミングは確定してはおらず、既に他のセンサノードに割り当てられたセンシングデータ取得タイミングとの関係で、ステップＳ３０６で示したようなタイミング調整が行われる可能性はある。こうして、全てのセンサノード１０７〜１０９に対するセンシングデータ取得タイミングの割り当てが確定すると、スケジューリング部１１５による処理は終了する。

図４（ｄ）に示したスケジュールテーブルは確定したものであり、ゲートウェイ装置１０１は、このスケジュールテーブルを参照して、センサノード１０８、１０９、１０７、１０８、１０９、１０８、１０７・・・という順番で各センサノードからセンシングデータを取得する。本スケジュールテーブルからわかるように、センシングデータ取得タイミングが一致する場合はないため、複数のセンサノードが同時に各々のセンシングデータのパケットをゲートウェイ装置１０１に送信することは起こらない。

ゲートウェイ装置１０１の制御信号送受信部１１４は、スケジューリング部１１５が作成したスケジュールテーブルを参照して、制御信号としてセンシングデータ取得要求信号をセンサノードに送信し、このセンシングデータ取得要求を受けたセンサノードは、センシングデータをゲートウェイ装置１０１に送信する。これにより、ゲートウェイ装置１０１は、スケジュールテーブルに沿った適切なタイミングでセンシングデータを取得することができる。その他の構成として、センサノード１０７〜１０９との間で時刻同期を予めとっているゲートウェイ装置１０１が、スケジューリング部１１５により作成されたスケジュールテーブルを全てのセンサノード１０７〜１０９に送信し、各センサノードがこのスケジュールテーブルを参照して、自ノードに割り当てられたセンシングデータ取得タイミングにしたがって自律的にセンシングデータをゲートウェイ装置１０１に送信する構成であってもよい。

新たなセンサノードが第２のネットワーク１０６に加わった場合、ゲートウェイ装置１０１のスケジューリング部１１５は、センサノードに対してセンシングデータ取得タイミングを割り当てる処理をやり直し、センサノードに対してセンシングデータ取得タイミングを再割り当てする。次いで、スケジューリング部１１５は、再割り当てしたセンシングデータ取得タイミングにしたがって、センサノードからセンシングデータを取得する。

スケジューリング部１１５は、センサノードがネットワークから切断した場合には、本来、センシングデータ取得タイミングを割り当てる処理をやり直す必要はない。しかし、センサノード１０９のように、アプリケーション要求周期がセンシング周期と同一であって、上述したようにセンサノード１０８との関係からセンシングデータ取得タイミングがｔ５から遅れたタイミングに割り当てられた場合には、センサノード１０８が切断されるとセンサノード１０９は本来のデータ取得タイミングであるｔ５に再割り当てされる。

本実施の形態では、センシングデータを取得する前に予めスケジューリング部１１５がセンシングデータ取得タイミングをセンサノード毎に割り当てる構成をとるが、この構成以外に、センシングデータ取得時に、次回以降のセンシングデータ取得タイミングの割り当てる構成をとってもよい。

また、本実施の形態では、第１のネットワーク１０５と第２のネットワーク１０６を異なるネットワークとして説明したが、これらを同一のネットワークとし、ゲートウェイ装置１０１をキャッシュサーバのように動作させる構成にしてもよい。

また、本実施の形態には、前述した一連の処理を実行するコンピュータプログラム及び当該コンピュータ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が含まれる。

１０１ ゲートウェイ装置、 １０２〜１０４ アプリケーションノード、 １０５ 第１のネットワーク、 １０６ 第２のネットワーク、 １０７〜１０９ センサノード、 １１０ センシングデータ送信部、 １１１ センサノード制御信号受信部、 １１２ センシングデータ・キャッシュ部、 １１３ センシングデータ受信部、 １１４ 制御信号送受信部、 １１５ スケジューリング部、 １１６ センサノード情報記憶部。

Claims (12)

1. ネットワークを介して複数のセンサノードと接続可能なゲートウェイ装置であって、
   前記センサノードに対応するセンシング周期を含むセンサノード情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から読み出した前記センシング周期に応じて、前記センサノードからセンシングデータを取得するタイミングを決定する決定手段と、
   前記決定手段が決定したタイミングを前記センサノードの各々に対して割り当てる割り当て手段と、
   前記割り当て手段が割り当てたタイミングで、前記ネットワークを介して、前記センサノードから前記センシングデータを取得する取得手段と、
   を備え、
   前記決定手段は、前記センシング周期を互いに比較し、センシング周期が短いセンサノードに対して優先的に前記タイミングを決定し、
   前記割り当て手段は、前記センサノード毎に決定した前記タイミングが同一となる場合、センシング周期が長いセンサノードに対して、前記同一となるタイミングより遅いタイミング又は前記同一となるタイミングより早いタイミングを割り当てることを特徴とするゲートウェイ装置。
2. 前記センサノード情報には、前記センサノードに対応するセンシングデータのデータサイズ又はパケット数が更に含まれ、
   前記タイミングは、前記センシング周期が短いセンサノードから取得するセンシングデータの前記データサイズ又は前記パケット数に基づいて定まることを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
3. 前記センサノード情報には、前記センサノードの各々に対応するセンシングデータのデータサイズ又はパケット数が更に含まれ、
   前記タイミングは、前記センシング周期が長いセンサノードから取得するセンシングデータの前記データサイズ又は前記パケット数に基づいて定まることを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
4. １つ又は複数のアプリケーションノードと接続可能なネットワークと更に接続可能であり、
   前記取得手段が取得したセンシングデータを、前記１つ又は複数のアプリケーションノードと接続可能なネットワークを介して、前記１つ又は複数のアプリケーションノードに送信する送信手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。
5. 複数のセンサノードと、前記複数のセンサノードと接続可能なネットワークと、前記ネットワークと接続可能なゲートウェイ装置とを備えるシステムであって、
   前記ゲートウェイ装置は、
   前記センサノードに対応するセンシング周期を含むセンサノード情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から読み出した前記センシング周期に応じて、前記センサノードからセンシングデータを取得するタイミングを決定する決定手段と、
   前記決定手段が決定したタイミングを前記センサノードの各々に対して割り当てる割り当て手段と、
   前記割り当て手段が割り当てたタイミングで、前記ネットワークを介して、前記センサノードから前記センシングデータを取得する取得手段と、
   を備え、
   前記決定手段は、前記センシング周期を互いに比較し、センシング周期が短いセンサノードに対して優先的に前記タイミングを決定し、
   前記割り当て手段は、前記センサノード毎に決定した前記タイミングが同一となる場合、センシング周期が長いセンサノードに対して、前記同一となるタイミングより遅いタイミング又は前記同一となるタイミングより早いタイミングを割り当てることを特徴とするシステム。
6. １つ又は複数のアプリケーションノードと、前記１つ又は複数のアプリケーションノードと接続可能なネットワークとを更に備え、
   前記ゲートウェイ装置は、
   前記取得手段が取得したセンシングデータを、前記１つ又は複数のアプリケーションノードと接続可能なネットワークを介して、前記１つ又は複数のアプリケーションノードに送信する送信手段を更に備えることを特徴とする請求項５記載のシステム。
7. ネットワークを介して複数のセンサノードと接続可能なゲートウェイ装置の制御方法であって、
   前記センサノードの各々に対応するセンシング周期を含むセンサノード情報を記憶手段に記憶する記憶ステップと、
   前記記憶手段から読み出した前記センシング周期に応じて、前記センサノードからセンシングデータを取得するタイミングを決定する決定ステップと、
   前記決定したタイミングを前記センサノードの各々に対して割り当てる割り当てステップと、
   前記割り当てたタイミングで、前記ネットワークを介して、前記複数のセンサノードから前記センシングデータを取得する取得ステップと、
   を含み、
   前記決定ステップでは、前記センシング周期を互いに比較し、センシング周期が短いセンサノードに対して優先的に前記タイミングを決定し、
   前記割り当てステップでは、前記センサノード毎に決定した前記タイミングが同一となる場合、センシング周期が長いセンサノードに対して、前記同一となるタイミングより遅いタイミング又は前記同一となるタイミングより早いタイミングを割り当てることを特徴とするゲートウェイ装置の制御方法。
8. 前記センサノード情報には、前記センサノードの各々に対応するセンシングデータのデータサイズ又はパケット数が更に含まれ、
   前記タイミングは、前記センシング周期が短いセンサノードから取得するセンシングデータの前記データサイズ又は前記パケット数に基づいて定まることを特徴とする請求項７記載のゲートウェイ装置の制御方法。
9. 前記センサノード情報には、前記センサノードの各々に対応するセンシングデータのデータサイズ又はパケット数が更に含まれ、
   前記タイミングは、前記センシング周期が長いセンサノードから取得するセンシングデータの前記データサイズ又は前記パケット数に基づいて定まることを特徴とする請求項７記載のゲートウェイ装置の制御方法。
10. １つ又は複数のアプリケーションノードと接続可能なネットワークと更に接続可能なゲートウェイ装置の制御方法であって、
    前記取得ステップで取得したセンシングデータを、前記１つ又は複数のアプリケーションノードと接続可能なネットワークを介して、前記１つ又は複数のアプリケーションノードに送信するステップを更に含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置の制御方法。
11. コンピュータに、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の方法を実行させるための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。
12. コンピュータに、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の方法を実行させるためのプログラム。

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