JP5786638B2 - 無線ネットワーク装置、無線ネットワーク装置を有するゲートウェイ、無線ネットワークシステム、無線ネットワークノード制御方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

無線ネットワーク装置、無線ネットワーク装置を有するゲートウェイ、無線ネットワークシステム、無線ネットワークノード制御方法、プログラム、及び記憶媒体 Download PDF

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Description

本発明は、概してネットワーク通信技術の分野に係り、特に、無線ネットワーク装置、無線ネットワークシステム、及び無線ネットワークノード制御方法に係る。
無線通信技術は、近年急速に発展してきた。特に、無線アドホック（ad hoc）ネットワークは、如何なるプリセットネットワーク設備もなくて済み、迅速な自動ネットワーキングを可能にする等の利点により、様々な分野において利用されている。
無線アドホックネットワークでは、無線チャネルが使用されるモードは、ＭＡＣ（Medium Access Control）プロトコルによって特定され、無線通信の有限なりソースは、ＭＡＣプロトコルにおいて無線ネットワークのノード間で割り当てられる。エネルギ節約及び効率は、無線アドホックネットワークに対するネットワークエネルギ消費の重要性のために、無線アドホックネットワークのＭＡＣレイヤプロトコルの研究において対象とされている。
ネットワークノードのエネルギ消費量を減らすために、ネットワークノードの通信のための時間期間は、無線アドホックネットワークのＭＡＣレイヤプロトコルにおいては、図１に表されているように、２つの部分、すなわち、アクティブ部分及び非アクティブ部分に周期的に分けられる。ネットワークノードは、アクティブ時間期間の間は動作状態にあり、非アクティブ時間期間の間はネットワーク内の他のノードのいずれとも通信を行わず、それにより休眠状態に入り、結果としてエネルギを節約する。
無線アドホックネットワークでは、同じ無線チャネルが複数のネットワークノードの間で共有され、夫々のノードはランダムデータ又は命令を送信する。コリジョンを軽減するために、共有チャネルにアクセスするメカニズムがＭＡＣレイヤプロトコルにおいて作られている。目下、最も一般的なＭＡＣレイヤプロトコルは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）プロトコルであり、ネットワークノードは、コリジョンの可能性を下げるようＣＳＭＡ／ＣＡのモードにおいてアクティブ時間期間の間に無線チャネルリソースを争う。従って、アクティブ時間期間の間、ノードは、送信されるべきデータを有していないとしても常に動作状態のままでなければならず、それにより、利用可能な無線チャネル検知して、他のノードから自身へ送信される命令をいつでも受信することができる。このような恒常的な検知及び命令の頻繁なやり取りは、ノードの不必要なエネルギ消費を生じさせる。
本発明は、無線ネットワークのエネルギ消費量を低減するとともに、ネットワークのロバスト性、信頼性及び実時間性能を改善することができる無線ネットワーク装置、無線ネットワーク装置を有するゲートウェイ、無線ネットワークシステム、無線ネットワークノード制御方法、プログラムプロダクト、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
このような事情に鑑みて、本発明の実施形態は、無線ネットワーク装置、無線ネットワークシステム及び無線ネットワークノード制御方法を提供する。本発明の実施形態の解決法に従って、ランダムな動作時間及び休眠時間が、有限なアクティブ時間期間／非アクティブ時間期間を考慮することなくサブノードに設定され、それにより、より柔軟にサブノードの休眠時間を延ばして、サブノードのエネルギ消費量を低減することができる。夫々のサブノードは、夫々、如何なる協調（coordination）命令もやり取りすることなく、設定された動作時間の間にモニタデータを報告する。休眠状態にあるサブノードが何らのモニタデータも報告することができない場合に、集約ノードはプリセットアルゴリズムに従ってそのサブノードのモニタデータを推定して、ネットワーク全体にわたってモニタデータのインテグリティを確かにし、システムのロバスト性、信頼性及び実時間性能を改善する。
本発明の実施形態は、更に、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得する複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて使用される無線ネットワーク装置であって、スケジューリングモジュール、サブノード状態判断モジュール、モニタデータ取得モジュール、モニタデータ推定モジュール、及びデータ記録モジュールを有し、
前記スケジューリングモジュールは、所定のストラテジに従ってサブノードごとに休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定し、設定結果を対応するサブノードへ送信するよう構成され、
前記サブノード状態判断モジュールは、各サブノードの現在の状態を判断するよう構成され、
前記モニタデータ取得モジュールは、サブノードが現在動作状態にあると前記サブノード状態判断モジュールが判断した場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記データ記録モジュールへ送信するよう構成され、
前記モニタデータ推定モジュールは、サブノードが現在休眠状態にあると前記サブノード状態判断モジュールが判断した場合に、プリセットアルゴリズムに従って当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記データ記録モジュールへ送信するよう構成され、
前記データ記録モジュールは、前記モニタデータ取得モジュール又は前記モニタデータ推定モジュールから送信される前記記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される、無線ネットワーク装置を提供する。
本発明の実施形態の他の側面に従って、集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークシステムであって、
前記サブノードの夫々は、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得し、前記サブノードの夫々は、
所定のストラテジに従って当該サブノードの休眠時間及び動作時間をランダムに設定するよう構成される時間設定モジュールと、
前記動作時間の間に前記集約ノードへ前記モニタデータを報告するよう構成されるモニタデータ報告モジュールと
を有し、
前記集約ノードは、サブノード状態判断モジュール、モニタデータ取得モジュール、モニタデータ推定モジュール、データ記録モジュールを有し、
前記サブノード状態判断モジュールは、各サブノードの現在の状態を判断するよう構成され、
前記モニタデータ取得モジュールは、サブノードが現在動作状態にあると前記サブノード状態判断モジュールが判断した場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記データ記録モジュールへ送信するよう構成され、
前記モニタデータ推定モジュールは、サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記データ記録モジュールへ送信するよう構成され、
前記データ記録モジュールは、前記モニタデータ取得モジュール又は前記モニタデータ推定モジュールから送信される前記記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される、無線ネットワークシステムが提供される。
本発明の実施形態の他の側面に従って、集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて使用される無線ネットワークノード制御方法であって、前記サブノードは特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得する無線ネットワークノード制御方法において、
所定のストラテジに従ってサブノードごとに休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定する工程と、
前記集約ノードによって、各サブノードの現在の状態を判断する工程と、
前記集約ノードによって、各サブノードの現在の状態に従って当該サブノードのモニタデータを記録する工程と
を有し、
前記記録する工程において、
サブノードが現在動作状態にある場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを記録する工程と、
サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を記録する工程と
を有する、無線ネットワークノード制御方法が提供される。
本発明の実施形態の他の側面に従って、上記の無線ネットワーク装置を有するゲートウェイが提供される。
本発明の実施形態の更なる側面に従って、機械読出可能な命令コードが記憶されるプログラムプロダクトであって、前記命令コードは、機械によって読み出されて実行される場合に、上記の無線ネットワークノード制御方法を実行することができる、プログラムプロダクトが提供される。
本発明の実施形態の他の側面に従って、機械読出可能な命令コードを坦持する記憶媒体であって、前記命令コードは、機械によって読み出されて実行される場合に、上記の無線ネットワークノード制御方法を実行することができる、記憶媒体が提供される。
本発明の実施形態の様々な実施は以下の記載において提示され、詳細な説明は、本発明の好ましい実施形態を十分に開示するが、本発明を限定しないよう意図される。
本発明の実施形態によれば、無線ネットワークのエネルギ消費量を低減するとともに、ネットワークのロバスト性、信頼性及び実時間性能を改善することが可能となる。
先行技術における無線アドホックネットワークの通信のための分割された時間期間の概略図である。 星形のネットワークの略構成図である。 階層化されたネットワークの略構成図である。 クラスタ化されたネットワークの略構成図である。 本発明の実施形態に従う無線ネットワーク装置の略構成図である。 本発明の実施形態に従う動作時間／休眠時間の設定の概略図である。 本発明の実施形態に従う無線ネットワーク装置の他の略構成図である。 本発明の実施形態に従う動作時間／休眠時間の他の設定の概略図である。 本発明の実施形態に従うサブノードの略構成図である。 本発明の実施形態に従う集約ノードの略構成図である。 本発明の実施形態に従う集約ノードの他の略構成図である。 本発明の実施形態に従うノード制御方法のフローチャートである。 本発明の実施形態に従うノード制御方法の他のフローチャートである。 本発明の実施形態において採用される情報処理装置としてのパーソナルコンピュータの構成例のブロック図である。
本発明の実施形態の上記及び他の目的及び利点は、更に、具体的な実施形態に関連して、図面を参照して更に以下で記載される。図面において、同じ又は対応する技術的特徴又は構成要素は、同じ又は対応する参照符号により表される。
本発明の実施形態において提供される解決法は、中央ノード及び複数のサブノードを含む星形の無線ネットワークの構造に適用可能である。星形構造は、無線アドホックネットワークのトポロジ構造の基本的タイプである。図２は、基本的な星形のネットワークの構造の概略図を表し、０〜８は夫々、無線ネットワークのノードを表す。ノード０は中央ノードであり、ノード１〜８はノード０のサブノードであり、それにより、夫々のサブノードは夫々、中央ノードと通信し、中央ノードは、データ集約の機能を有する。従って、星形のネットワークにおける中央ノードは集約ノードとも呼ばれる。
アドホックネットワークの幾つかの複雑な応用状況において、ネットワークトポロジ構造は、しばしば、階層化された構造、クラスタ化された構造等として作られる。図３は、階層化された構造の概略図を表し、図４は、クラスタ化された構造の概略図を表す。明らかに、星形の構造は、階層化された構造及びクラスタ化された構造における構成単位の一例であり、星形の構造における集約ノードは、ゲートウェイノード又はリレーノードの役割も果たす。
星形構造ネットワークにおける夫々のサブノードは、異なった位置に分配され、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得するよう構成される。例えば、夫々のサブノードは、それらの周囲の様々な物理的信号（例えば、温度、湿度、圧力、気体成分等）を内蔵センサにより収集し、収集された信号を対応するモニタデータに変換し、自身のモニタデータを集約ノードへ報告する。明らかに、本発明の実施形態に従う解決法の具体的な応用分野は、無線センサネットワークであってよいが、それに限られない。階層化された又はクラスタ化されたネットワーク構造において、集約ノードは、更に、夫々のサブノードのモニタデータを上位ノードへ報告し、次いで、上位ノードは、モニタデータをユーザ側機器へ報告する。単純なネットワークにおいては、集約ノードは、代替的に、ユーザ側機器へ直接モニタデータを報告することができ、あるいは、ユーザ側機器自体が、本発明の適用範囲から逸脱することなく、集約ノードであってよい。
本発明の実施形態において提供される解決法において、夫々のサブノードは、ランダムに設定された休眠時間及び動作時間を与えられる。特定のサブノードが現在動作状態にある場合に、集約ノードは、そのサブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、その取得したモニタデータを記録する。また、特定のサブノードが現在休眠状態にある場合に、集約ノードは、プリセットアルゴリズムに従ってそのサブノードの現在のモニタデータを推定し、そのモニタデータの推定値を記録する。
本発明の実施形態における上記の解決法に従って、休眠時間は、サブノードごとに、そのサブノードのためのランダムな動作時間及び休眠時間を設定することによって、柔軟に延ばされ、それにより、各サブノードのエネルギ消費量を低減する。休眠状態にあるサブノードがネットワークにおいて何らのモニタデータも報告することができない場合、集約ノードは、プリセットアルゴリズムに従ってそのサブノードのモニタデータを推定して、ネットワーク全体にわたってモニタデータのインテグリティを確かにし、ネットワークシステムのロバスト性、信頼性及び実時間性能を改善する。
本発明の実施形態において、集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて使用される無線ネットワーク装置が提供される。特に、無線ネットワーク装置は、集約ノード自体に対応しても、あるいは、集約ノードにある機能モジュール又は集約ノードとは別個の機能エンティティであってもよい。夫々のサブノードは、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを無線ネットワーク装置へ報告する。明らかに、無線ネットワーク装置は、無線ネットワーク装置が集約ノードとは別個である場合に、更に、モニタデータを集約ノードへ送信することができる。
図５は、本発明の実施形態のために提供される無線ネットワーク装置５００の略構成図を表し、無線ネットワーク装置５００は、スケジューリングモジュール５１０、サブノード状態判断モジュール５２０、モニタデータ取得モジュール５３０、モニタデータ推定モジュール５４０、及びデータ記録モジュール５５０を有する。
スケジューリングモジュール５１０は、所定のストラテジに従ってサブノードごとに休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定し、設定結果を対応するサブノードへ送信するよう構成される。
サブノード状態判断モジュール５２０は、各サブノードの現在の状態を判断するよう構成される。
モニタデータ取得モジュール５３０は、サブノードが現在動作状態にあるとサブノード状態判断モジュール５２０が判断した場合に、そのサブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、その取得したモニタデータを、サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして、データ記録モジュール５５０へ送信するよう構成される。
モニタデータ推定モジュール５４０は、サブノードが現在休眠状態にあるとサブノード状態判断モジュール５２０が判断した場合に、プリセットアルゴリズムに従ってそのサブノードの現在のモニタデータを推定し、モニタデータの推定値を、サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして、データ記録モジュール５５０へ送信するよう構成される。
データ記録モジュール５５０は、モニタデータ取得モジュール５３０又はモニタデータ推定モジュール５４０から送信される記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される。
目下の実施形態では、無線ネットワーク装置は、夫々のサブノードについて休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定することに関与する。ネットワークが配置された後、スケジューリングモジュール５１０は、夫々のサブノードについて休眠時間及び動作時間を夫々ランダムに設定し、設定結果を対応するサブノードへ送信する。
明らかに、各サブノードの休眠時間及び動作時間は、様々な特定のストラテジに従ってランダムに設定されてよい。例えば、各サブノードの休眠時間及び動作時間のデューティ比はランダムに調整され得る。本発明の実施形態に従う解決法において、（例えば、図１に表されるような）先行技術におけるサブノードの周期的な動作／休眠メカニズムに基づき、ランダムな時間期間がサブノードの動作時間期間（アクティブ時間期間）から選択され、そのようにして選択された時間期間が休眠時間として設定される。言い換えると、図６に示されるように、原の動作時間期間の一部が、図１と比較して、休眠時間に変換されている。特に、スケジューリングモジュール５１０は、時間軸上で乱数を発生させてマッピングすることによって、ランダムな時間期間を選択することができる。当然、スケジューリングモジュール５１０は、代替的に、発生させた乱数を対応するサブノードへ送信してよく、次いで、サブノードは、自身によって、マッピング等の動作を実行する。この解決法によれば、サブノードの休眠期間は、無線アドホックネットワークの既存の通信プロトコルとの互換性を確保しながら、エネルギを節約するために、既存の周期的な動作／休眠メカニズムに基づき延長される。
無線ネットワーク装置は、ネットワークの初期設定の間に、夫々のサブノードいついて休眠時間及び動作時間を設定するタスクを実行することができ、当然、このタスクは、代替的に、周期的に実行されても、あるいは、起こり得る変動に適応するために、特定の事象に応答してトリガされてもよい。
休眠時間及び動作時間が夫々のサブノードについて設定された後、ネットワークは動作状態に入り、ネットワークの動作の間、集約ノードは、通常、周期的に夫々のサブノードのモニタデータを記録する。夫々のノードの動作／休眠時間は不規則であるから、異なるサブノードは、集約ノードがモニタデータを記録するいずれかの時点で、異なる状態にありうる。サブノード状態判断モジュール５２０は、最初に、各サブノードの現在の状態を判断し、現在動作状態にあるサブノードに関しては、モニタデータ取得モジュール５３０は、そのサブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、その取得したモニタデータを記録のためにデータ記録モジュール５５０へ送信する。また、現在休眠状態にあるサブノードに関しては、モニタデータ推定モジュール５４０は、プリセットアルゴリズムに従ってそのサブノードの現在のモニタデータを推定し、次いで、モニタデータの推定値を記録のためにデータ記録モジュール５５０へ送信する。
星形構造ネットワークにおける夫々のサブノードの空間分布は、ある程度互いに関連づけられているので、モニタデータ推定モジュール５４０は、現在動作状態にあるサブノードによって報告されるモニタデータに従って、休眠状態にあるサブノードの現在のモニタデータを推定することができる。当然、単一のサブノード自体によって報告されるデータの時間分布も相関するので、休眠状態にあるサブノードの現在のモニタデータは、そのサブノードによって報告されたこれまでのモニタデータから補間法によっても推定され得る。明らかに、モニタデータ推定モジュール５４０は、様々な方法で実行される推定アルゴリズムを採用することができ、本発明の実施形態はこの点に関して制限されない。
動作状態にあるサブノードは自動的にモニタデータを報告することができるので、サブノード状態判断モジュール５２０は、具体的に、サブノードが現在モニタデータを報告しているかどうかに従って、そのサブノードが動作状態又は休眠状態のいずれにあるのかを判断するよう構成されてよい。サブノードが現在モニタデータを報告することができる場合には、それは明確に動作状態にあり、そうでない場合には、サブノードは休眠状態にある。すなわち、サブノードの状態は、如何なる余計な命令のやり取りもなく、判断され得る。更に、この解決法によれば、サブノードが使い古され、あるいは、そのエネルギが使い切られた場合にも、サブノード状態判断モジュール５２０は、サブノードが休眠状態にあると判断することができ、サブノードが交換され、あるいは、ネットワークが再配置される前に、モニタデータ推定モジュール５４０は、サブノードのモニタデータの欠如を回避するようそのモニタデータを推定して、ネットワーク全体にわたってロバスト性及び信頼性を確保する。
図７を参照すると、本発明の実施形態において提供される無線ネットワーク装置は、モニタデータ取得モジュール５３０がサブノードによって現在報告されているモニタデータを取得した後、サブノードによって現在報告されているモニタデータを用いることによって、データ記録モジュール５５０によって記録されるモニタデータの推定値を修正するよう構成されるデータ修正モジュール５６０を更に有してよい。
上記の実施形態に従う解決法から明らかなように、集約ノードがモニタデータを記録するいずれの時間期間においても、サブノードが動作状態にある場合には、データ記録モジュール５５０は、最終的に、そのサブノードによって報告される実際のモニタデータを記録し、サブノードが休眠状態にある場合には、データ記録モジュール５５０は、最終的に、そのサブノードのモニタデータの推定値を記録する。特に、データ記録モジュール５５０は、２つのタイプのデータを記録する場合に、異なる識別子を夫々割り当てることができる。集約ノードがモニタデータを記録する次の時間期間において、データ修正モジュール５６０は、直近でサブノードから報告された実際のモニタデータによって、予め記録されているモニタデータの推定値を修正することができる。
明らかに、モニタデータの推定値は、推定アルゴリズムの式を修正して、推定値を再計算することによって、修正され得る。モニタデータ推定モジュール５４０がこれまでのデータから推定を行う場合に、直近でサブノードから報告された実際のモニタデータは、サブノード自身に対応するモニタデータの推定値を修正するために使用される。また、モニタデータ推定モジュール５４０が空間相関から推定を行う場合に、直近でサブノードから報告された実際のモニタデータは、更に、他のサブノードに対応するモニタデータの推定値を修正するために使用されてよい。
上記の実施形態では、無線ネットワーク装置は、夫々のサブノードについて集合的に休眠／動作時間を前もってランダムに設定する。従って、無線ネットワーク装置は、夫々のサブノードについて異なる休眠／動作時間を設定することによって、無線リソースのより良いスケジューリングを行うことができる。図８を参照すると、スケジューリングモジュール５１０は、異なる時間期間において夫々のサブノードについて休眠時間を設定し、それにより、夫々のサブノードの動作時間は、また、ある程度交互交代にされ、データ報告のコリジョンの可能性を更に低めることができる。当然、図８は、単に、複数ノードについて休眠／動作時間を設定する例を表しているにすぎず、本発明の実施形態に従う解決法を制限するよう解釈されるべきではない。
特に、スケジューリングモジュール５１０は、例えば、以下のストラテジの中の少なくとも１つに従って、他の実際上の要求に依存してサブノードの休眠時間期間の長さを十分に設定することができる。
１）動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さは、夫々のサブノードの残エネルギに依存して決定されてよい。残エネルギの量が少ないサブノードについては、より長い休眠時間期間が選択されてよく、対照的に、残エネルギの量が多いサブノードについては、より短い休眠時間が選択されてよい。それにより、ネットワーク全体にわたってエネルギ消費が釣り合う。
２）動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さは、ネットワークの混雑状態に依存して決定されてよい。ネットワークがひどく密集している場合には、アクセスのコリジョンを軽減して、ネットワークの実時間性能を改善するよう、夫々のサブノードについて集合的に、より長い休眠時間期間が選択されてよい。
３）動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さは、モニタデータの正確さの要求に依存して決定されてよい。この解決法は、全てのノードについて集合的に、又は夫々のサブノードについて別々に、実行されてよい。
サブノードの休眠時間期間の長さを接待する上記の幾つかのストラテジは、別々に、又は組み合わせて、行われてよい。当然、本発明の実施形態はそれらに制限されない。
上記の実施形態において提供される解決法によれば、無線ネットワーク装置は、夫々のサブノードについて休眠／動作時間を前もってランダムに設定し、設定結果を全て１度に夫々のサブノードへ分配し、そして、設定された休眠／動作時間がリセットされる前に、無線ネットワーク装置とサブノードとの間に必要とされる協調命令の他のやり取りは存在せず、当然、サブノード間に必要とされる協調命令の何らのやり取りも存在せず、それにより、相互作用命令の数が減り、従って、先行技術と比較して、ネットワークのエネルギ消費量が低減される。
具体的な実施において、上記のスケジューリングモジュール５１０、サブノード状態判断モジュール５２０、モニタデータ取得モジュール５３０、モニタデータ推定モジュール５４０及びデータ修正モジュール５６０は、例えば、プロセッサの形で達成されてよく、上記のデータ記録モジュール５５０は、例えば、メモリ又はインターフェースの形を利用してよい。
本発明の実施形態は、更に、複数のサブノードと、上記の無線ネットワーク装置とを有する無線ネットワークシステムを提供する。特に、無線ネットワーク装置は、星形のネットワークにおける集約ノードに対応しても、あるいは、集約ノードにある機能モジュールであってもよい。夫々のサブノードは、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得し、そのモニタデータを無線ネットワーク装置へ報告する。無線ネットワーク装置は、サブノードごとにランダムな動作時間及び休眠時間を設定することによってサブノードごとにより柔軟に休眠時間を延長して、各サブノードのエネルギ消費量を低減することができる。夫々のサブノードは、夫々設定された動作時間においてモニタデータを報告する。休眠状態にあるサブノードが何らのモニタデータも報告することができない場合に、無線ネットワーク装置は、プリセットアルゴリズムに従ってそのサブノードのモニタデータを推定し、それにより、ネットワーク全体にわたってモニタデータのインテグリティを確かにするとともに、システムのロバスト性及び信頼性を改善する。更に、本発明の実施形態において提供されるネットワークシステムにおいては、サブノードの一部がデータパケットを送信する時間のインターバルは動的に変更されてよく、あるいは、その送信されるデータパケットの数は、ネットワークの混雑状態に依存して不規則に減らされてよく、アクセスのコリジョンを軽減し且つネットワークの実時間性能を改善する。
先に記載されたように、無線ネットワークシステムが実施される具体的な形は、例えば、無線センサネットワークシステムであってよい。
本発明の実施形態は、更に、上記の無線ネットワーク装置を有するゲートウェイを提供する。従って、先に記載されたように、このゲートウェイは、下位のサブノードについてランダムな動作時間及び休眠時間を設定して、関連するネットワークシステムのエネルギを接タクすることができる。休眠状態にあるサブノードが何らのモニタデータも報告することができない場合に、ゲートウェイは、プリセットアルゴリズムに従ってそのモニタデータを推定して、モニタデータの欠如を回避し、ネットワーク全体にわたってモニタデータのインテグリティを確かにするとともに、ネットワークシステムのロバスト性及び信頼性を改善することができる。更に、本発明の実施形態に従うゲートウェイにおいては、サブノードの一部がデータパケットを送信する時間のインターバルは動的に変更されてよく、あるいは、その送信されるデータパケットの数は、ネットワークの混雑状態に依存して不規則に減らされてよく、アクセスのコリジョンを軽減するとともに、ネットワークの実時間性能を改善する。
更に、異機種環境ネットワークにおける、本発明の実施形態において提供されるゲートウェイの応用において、上位のゲートウェイがデータ推定を行える場合に、下位のネットワークから取得される情報の量は低減可能であり、また、アップロードされるデータパケットの数も必要に応じて減らされてよく、それにより、上位層へパケットを転送しながら上位のネットワークのデータフィールドのペイロードを減らすとともに、データの転送及び処理の効率を改善する。
他方で、データの記憶及び計算は、階層化されたネットワークにおける夫々の層でゲートウェイへ分配されてよく、それにより、上位のゲートウェイでの記憶及び計算の負担を減らし、データの記憶及び計算の効率を改善する。高度なネットワーク構造において、階層化推定テーブル全体は推定式において生成されてよく、十分な関連データの場合には、ネットワーク全体のデータは、ネットワークの最上層にあるごく僅かのデータ量から推定可能である。
本発明の実施形態は、更に、集約ノードと、該集約ノードの複数のサブノードとを有する他の無線ネットワークシステムを提供する。
特に、夫々のサブノードは、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得するよう構成され、図９を参照して、サブノードの夫々は、時間設定モジュール９１０及びモニタデータ報告モジュール９２０を有してよい。
時間設定モジュール９１０は、サブノード自体の休眠時間及び動作時間をランダムに設定するよう構成される。
モニタデータ報告モジュール９２０は、動作時間の間に集約ノードへモニタデータを報告するよう構成される。
更に、当業者に明らかなように、サブノードは、更に、基本電源ブロック、データ取得モジュール、及びデータ処理モジュール等（図示せず。）を有するべきである。具体的な実施において、上記の時間設定モジュール９１０及びモニタデータ報告モジュール９２０は、例えば、プロセッサの形で達成されてよい。
図１０を参照すると、本実施形態における集約ノードは、サブノード状態判断モジュール１０１０、モニタデータ取得モジュール１０２０、モニタデータ推定モジュール１０３０、及びデータ記録モジュール１０４０を有し、これらのモジュールの機能及び構成は夫々、上記の実施形態におけるサブノード状態判断モジュール５２０、モニタデータ取得モジュール５３０、モニタデータ推定モジュール５４０、及びデータ記録モジュール５３０と同じ又は類似であってよく、それらについての繰り返しの記載はここでは省略される。
図１１を参照すると、本実施形態に従う集約ノードは、モニタデータ取得モジュール１０２０がサブノードによって現在報告されているモニタデータを取得した後、サブノードによって現在報告されているモニタデータを用いることによって、データ記録モジュール１０４０によって記録されるモニタデータの推定値を修正するよう構成されるデータ修正モジュール１０５０を更に有してよい。集積モジュール１０５０の機能及び構成は、上記の実施形態における修正モジュール５６０と同じ又は類似であってよく、その繰り返しの記載はここでは省略される。具体的な実施において、上記のスケジューリングモジュール５１０、サブノード状態判断モジュール１０１０、モニタデータ取得モジュール１０２０、モニタデータ推定モジュール１０３０、及びデータ修正モジュール１０５０は、例えば、プロセッサの形で達成されてよく、上記のデータ記録モジュール１０４０は、例えば、メモリ又はインターフェースの形を利用してよい。
図１０と図５及び図１１と図７を比較して明らかなように、上記の実施形態に従う無線ネットワーク装置と本実施形態に従う集約ノードとの唯一の相違点は、スケジューリングモジュール５１０の有無である。本実施形態では、夫々のサブノードは、サブノード自体の休眠時間及び動作時間をランダムに設定するよう時間設定モジュール９１０を夫々設けられている。時間設定モジュール９１０は、夫々のサブノードが互いから独立して休眠時間及び動作時間を設定するので、サブノード間の相関を集合的に考える必要がないとの唯一の相違点を除いて、スケジューリングモジュール５１０と略同じ特定のストラテジに従って休眠時間及び動作時間を設定することができる。例えば、サブノードの周期的な動作／休眠メカニズムに基づき、時間設定モジュール９１０は、その動作時間期間（アクティブ部分）からランダムな時間期間を選択し、その選択された時間期間を休眠時間として設定することができる。時間設定モジュール９１０は、また、サブノードの残エネルギ、モニタデータの正確さに対するシステムの要求、又はネットワークの混雑状態に依存して、サブノードの休眠時間期間の長さを調整することもできる。
本実施形態において提供される解決法の応用において、夫々のサブノードは、集約ノードを関与させることなく完全に自動的に休眠／動作時間を設定する。集約ノードとサブノードとの間の協調命令のやり取りは、無線ネットワーク装置（又は集約ノード）が夫々のサブノードについて休眠／動作時間を設定する前述のアプローチと比較して、更に減らされ得る。
先に記載されたように、無線ネットワークシステムが実施される具体的な形は、例えば、無線センサネットワークシステムであってよい。
本発明の実施形態は、更に、集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて利用される無線ネットワークノード制御方法であって、夫々のサブノードが特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得する無線ネットワークノード制御方法を提供する。図１２を参照して、方法は以下のステップを有してよい。
ステップＳ１２０１で、サブノードごとの休眠時間及び動作時間が、所定のストラテジに従って、前もって、ランダムに設定される。
特に、所定のストラテジは、サブノードの周期的な動作／休眠メカニズムに基づき、動作時間期間の間にランダムな時間期間を選択し、そのようにして選択された時間期間を休眠時間として設定すること含んでよい。
具体的な実施において、ステップＳ１２０１は集約ノードによって実行されてよく、集約ノードは、サブノードごとに休眠時間及び動作時間をランダムに設定し、設定結果を対応するサブノードへ送信する。
特に、集約ノードは、更に、多の実際上の要求に依存して、例えば、以下の考え方の中の少なくとも１つに従って、サブノードの休眠時間期間の長さを柔軟に設定することができる。
１）動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さは、夫々のサブノードの残エネルギに依存して決定されてよい。残エネルギの量が少ないサブノードについては、より長い休眠時間期間が選択されてよく、対照的に、残エネルギの量が多いサブノードについては、より短い休眠時間が選択されてよい。それにより、ネットワーク全体にわたってエネルギ消費が釣り合う。
２）動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さは、ネットワークの混雑状態に依存して決定されてよい。ネットワークがひどく密集している場合には、アクセスのコリジョンを軽減して、ネットワークの実時間性能を改善するよう、夫々のサブノードについて集合的に、より長い休眠時間期間が選択されてよい。
３）動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さは、モニタデータの正確さの要求に依存して決定されてよい。この解決法は、全てのノードについて集合的に、又は夫々のサブノードについて別々に、実行されてよい。
サブノードの休眠時間期間の長さを設定する上記の幾つかの考え方は、別々に、又は組み合わせて、実行されてよい。当然、本発明の実施形態はそれに制限されない。
集約ノードが休眠時間及び動作時間を設定するところの特定のストラテジに関し、時間スケジューリングモジュール５１０を参照することができ、その繰り返しの記載はここでは省略される。
代替的に、ステップＳ１２０１は、夫々のサブノード自体によって実行されてよい。すなわち、夫々のサブノードは、自動的に休眠時間及び動作時間をランダムに設定してよい。
特に、夫々のサブノードは、更に、他の実際上の要求に依存して、例えば、以下の考え方の中の少なくとも１つに従って、自身の休眠時間期間の長さを柔軟に設定してよい。
１）動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さは、夫々のサブノードの残エネルギに依存して決定されてよい。残エネルギの量が少ないサブノードについては、より長い休眠時間期間が選択されてよく、対照的に、残エネルギの量が多いサブノードについては、より短い休眠時間が選択されてよい。それにより、ネットワーク全体にわたってエネルギ消費が釣り合う。
２）動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さは、ネットワークの混雑状態に依存して決定されてよい。ネットワークがひどく密集している場合には、アクセスのコリジョンを軽減して、ネットワークの実時間性能を改善するよう、夫々のサブノードについて集合的に、より長い休眠時間期間が選択されてよい。
３）サブノードは、モニタデータの正確さの要求に依存して、動作時間期間の間の選択されるランダムな時間期間の長さを決定してよい。
サブノードの休眠時間期間の長さを設定する上記の幾つかの考え方は、別々に、又は組み合わせて、実行されてよい。当然、本発明の実施形態はそれに制限されない。
特に、夫々のサブノードが独立して休眠時間及び動作時間を設定するところの筒底のストラテジに関し、時間設定モジュール９１０を参照することができ、その繰り返しの記載はここでは省略される。
ステップＳ１２０２で、集約ノードは、各サブノードの現在の状態を判断し、サブノードが現在動作状態にある場合には、フローはステップＳ１２０３へ続き、あるいは、サブノードが現在休眠状態にある場合には、フローはステップＳ１２０４へ続く。
特に、集約ノードは、サブノードが現在モニタデータを報告しているか否かに従って、そのサブノードが動作状態又は休眠状態のいずれにあるのかを判断することができる。サブノードが現在モニタデータを報告することができる場合には、それは明確に動作状態にあり、そうでない場合には、サブノードは休眠状態にある。すなわち、サブノードの状態は、集約ノードとサブノードとの間の如何なる余分の命令のやり取りなしに、判断され得る。
ステップＳ１２０３で、集約ノードは、サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、そのようにして取得されたモニタデータを記録する。
ステップＳ１２０４で、集約ノードは、プリセットアルゴリズムに従ってサブノードの現在のモニタデータを推定し、そのモニタデータの推定値を記録する。特に、集約ノードは、現在動作状態にあるサブノードによって報告されるモニタデータに従って、休眠状態にあるサブノードの現在のモニタデータを推定することができる。当然、単一のサブノード自体によって報告されるデータの時間分布も相関するので、休眠状態にあるサブノードの現在のモニタデータは、そのサブノードによって報告されたこれまでのモニタデータから補間法によっても推定され得る。明らかに、集約ノードは、様々な方法で実行される推定アルゴリズムを採用することができ、本発明の実施形態はこの点に関して制限されない。
図１３を参照すると、本発明の実施形態は、更に、現在動作状態にあるサブノードによって現在報告されているモニタデータを集約ノードが取得するステップＳ１２０３の後、集約ノードが、サブノードによって現在報告されているモニタデータを用いることによって、そのサブノードのモニタデータの記録される推定値を修正するステップＳ１２０５を更に有することができる無線ネットワークノード制御方法を提供する。
明らかに、モニタデータの推定値は、推定アルゴリズムの式を修正して、推定値を再計算することによって、修正され得る。集約ノードがこれまでのデータから推定を行う場合に、直近でサブノードから報告された実際のモニタデータは、そのサブノードに対応するモニタデータの推定値を修正するために使用される。また、集約ノードが空間相関から推定を行う場合に、直近でサブノードから報告された実際のモニタデータは、更に、他のサブノードに対応するモニタデータの推定値を修正するために使用されてよい。
本発明の実施形態に従う無線ネットワークノード制御方法は、例えば、無線ネットワーク内の夫々のサブノードが無線センサネットワーク内のセンサノードとして構成され得る無線センサネットワークシステムにおいて適用されてよい。
図１２及び図１３において表されている本発明の実施形態に従う方法における夫々のステップ及びそれらの具体的な動作は、例えば、図５乃至図１１を参照して先に記載された本発明に従う無線ネットワーク装置又は無線ネットワークシステム及び夫々の構成モジュールによって実行されてよく、同様の技術的利点を実現することができる。その具体的な詳細に関し、前述の記載が参照されてよく、その繰り返しの記載はここでは省略される。
更に、留意すべきは、上記の夫々の実施形態に従う装置及びシステムの機能並びに方法の一連の工程は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア及び／又はそれらの組み合わせにおいて実行されてよい点である。ソフトウェア及び／又はファームウェアにおいて実行される場合に、ソフトウェアを構成するプログラムは、様々なプログラムがインストールされる場合に様々な機能及び処理を実行することができる専用のハードウェア構造（例えば、図１４に表される汎用のパーソナルコンピュータ１４００）を備えたコンピュータへ、記憶媒体又はネットワークからインストールされる。
図１４において、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１４０１は、読出専用メモリ（ＲＯＭ）１４０２に記憶されている又は記憶部１４０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１４０３にロードされるプログラムに従って、様々な処理を実行する。ＲＡＭ１４０３には、更に、ＣＰＵ１４０１が様々な処理を実行する場合に必要とされるデータが、必要に応じて記憶されている。
ＣＰＵ１４０１、ＲＯＭ１４０２及びＲＡＭ１４０３は、互いにバス１４０４を介して接続されている。バス１４０４には、更に、入出力インターフェース１４０５が接続されている。
入出力インターフェース１４０５には、キーボード、マウス等を含む入力部１４０６と、ディスプレイ（例えば、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等）、スピーカ等を含む出力部１４０７と、ハードディスク等を含む記憶部１４０８と、ネットワークインターフェースカード（例えば、ＬＡＮカード）、モデム等を含む通信部１４０９とが接続されている。通信部１４０９は、ネットワーク（例えば、インターネット）を介した通信処理を行う。
更に、ドライブ１４１０が、必要に応じて、入出力インターフェース１４０５へ接続される。リムーバブル媒体１４１１（例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等）が、必要に応じて、ドライブ１４１０に載置又は挿入され、それにより、媒体１４１１からフェッチされたコンピュータプログラムが記憶部１４０８にインストールされ得る。
上記の一連の処理がソフトウェアで実行される場合に、ソフトウェアを構成するプログラムは、ネットワーク（例えば、インターネット等）又は記憶媒体（例えば、リムーバブル媒体１４１１等）からインストールされる。
当業者には明らかなように、そのような記憶媒体は、プログラムが記憶されており且つユーザにプログラムを提供するよう装置とは別個に分配される図１４に表されるリムーバブル媒体１４１１に制限されない。リムーバブル媒体１４１１の例には、磁気ディスク（フロッピーディスク（登録商標）を含む。）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤを含む。）、光磁気ディスク（ミニディスク（登録商標）を含む。）、及び半導体メモリがある。代替的に、記憶媒体は、プログラムが記憶されており且つ装置に組み込まれてユーザに分配されるＲＯＭ１４０２、記憶部１４０８に含まれるハードディスク等であってよい。
更に留意すべきは、上記の一連の処理におけるステップは、当然ながら、記載される順に時系列で実行されてよいが、必ずしも時系列で実行される必要はない。一部のステップは、同時に、又は互いから独立して、実行されてよい。
明らかに、本発明の実施形態は、更に、機械読出可能な命令コードが記憶されるプログラムプロダクトであって、命令コードが、機械によって読み出されて実行される場合に、本発明の上記の実施形態に従う無線ネットワークノード制御方法を実行することができるプログラムプロダクトを開示する。また、本発明の実施形態は、更に、機械読出可能な命令コードが坦持される記憶媒体であって、命令コードが、機械によって読み出されて実行される場合に、本発明の上記の実施形態に従う無線ネットワークノード制御方法を実行することができる記憶媒体を開示する。
本発明及びその利点について詳細に記載してきたが、当然、様々な変更、置換及び変形が、添付の特許請求の範囲において定義される本発明の技術的範囲から逸脱することなく為されてよい。更に、語「有する（comprise）」、「含む（include）」及びそれらの活用形は、一連の要素を含む工程、方法、物又は装置がそれらの要素とともに、明示的には挙げられていない１又はそれ以上の要素、あるいは、その工程、方法、物又は装置に固有の要素を含むように、非排他的包含を網羅するよう意図される。別なふうに述べられない限り、「〜を有する／含む（comprise/include a(n)…）」との表現で定義される要素は、その要素を含む処理、方法、物又は装置において更なる同じ要素の存在を排除しない。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得する複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて使用される無線ネットワーク装置であって、
プロセッサ及びインターフェースを有し、
前記プロセッサは、
所定のストラテジに従ってサブノードごとに休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定し、設定結果を対応するサブノードへ送信し、
各サブノードの現在の状態を判断し、
サブノードが現在動作状態にある場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとしてメモリへ送信し、
サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記メモリへ送信する
よう構成され、
前記インターフェースは、前記記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される、無線ネットワーク装置。
（付記２）
前記プロセッサは、サブノードが現在モニタデータを報告しているか否かに基づき、当該サブノードが現在動作状態又は休眠状態のどちらにあるかを判断するよう構成される、
付記１に記載の無線ネットワーク装置。
（付記３）
前記プロセッサは、サブノードの周期的な動作／休眠状態に基づき、動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択し、該選択された時間期間を当該サブノードの休眠時間として設定するよう構成される、
付記１又は２に記載の無線ネットワーク装置。
（付記４）
前記プロセッサは、
各サブノードの残エネルギに依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
前記ネットワークの混雑状態に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
前記モニタデータの正確さの要求に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する
よう構成される、付記３に記載の無線ネットワーク装置。
（付記５）
前記プロセッサは、
休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、当該サブノードによって報告されたこれまでのモニタデータに従って推定し、又は
休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、現在動作状態にあるサブノードによって報告されるモニタデータに従って推定する
よう構成される、付記１又は２に記載の無線ネットワーク装置。
（付記６）
前記プロセッサは、更に、サブノードによって現在報告されているモニタデータを取得した後、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを用いることによって、前記インターフェースによって記録されるモニタデータの推定値を修正するよう構成される、
付記１又は２に記載の無線ネットワーク装置。
（付記７）
複数のサブノード及び付記１に記載の無線ネットワーク装置を有する無線ネットワークシステム。
（付記８）
集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークシステムであって、
前記サブノードは、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得し、前記サブノードは、
所定のストラテジに従って当該サブノードの休眠時間及び動作時間をランダムに設定し、且つ、前記動作時間の間に前記集約ノードへ前記モニタデータを送信するよう構成される第１のプロセッサを有し、
前記集約ノードは、第２のプロセッサ及びインターフェースを有し、
前記第２のプロセッサは、
各サブノードの現在の状態を判断し、
サブノードが現在動作状態にある場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとしてメモリへ送信し、
サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記メモリへ送信する
よう構成され、
前記インターフェースは、前記記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される、無線ネットワークシステム。
（付記９）
前記第１のプロセッサは、当該サブノードの周期的な動作／休眠状態に基づき、動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択し、該選択された時間期間を当該サブノードの休眠時間として設定するよう構成される、
付記８に記載の無線ネットワークシステム。
（付記１０）
前記第１のプロセッサは、
当該サブノードの残エネルギに依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
前記ネットワークの混雑状態に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
前記モニタデータの正確さに対する前記システムの要求に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する
よう構成される、付記９に記載の無線ネットワークシステム。
（付記１１）
特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得する複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて使用される無線ネットワーク装置であって、
スケジューリングモジュール、サブノード状態判断モジュール、モニタデータ取得モジュール、モニタデータ推定モジュール、及びデータ記録モジュールを有し、
前記スケジューリングモジュールは、所定のストラテジに従ってサブノードごとに休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定し、設定結果を対応するサブノードへ送信するよう構成され、
前記サブノード状態判断モジュールは、各サブノードの現在の状態を判断するよう構成され、
前記モニタデータ取得モジュールは、サブノードが現在動作状態にあると前記サブノード状態判断モジュールが判断した場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記データ記録モジュールへ送信するよう構成され、
前記モニタデータ推定モジュールは、サブノードが現在休眠状態にあると前記サブノード状態判断モジュールが判断した場合に、プリセットアルゴリズムに従って当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記データ記録モジュールへ送信するよう構成され、
前記データ記録モジュールは、前記モニタデータ取得モジュール又は前記モニタデータ推定モジュールから送信される前記記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される、無線ネットワーク装置。
（付記１２）
前記サブノード判断モジュールは、サブノードが現在モニタデータを報告しているか否かに基づき、当該サブノードが現在動作状態又は休眠状態のどちらにあるかを判断するよう構成される、
付記１１に記載の無線ネットワーク装置。
（付記１３）
前記スケジューリングモジュールは、サブノードの周期的な動作／休眠状態に基づき、動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択し、該選択された時間期間を当該サブノードの休眠時間として設定するよう構成される、
付記１１又は１２に記載の無線ネットワーク装置。
（付記１４）
前記スケジューリングモジュールは、
各サブノードの残エネルギに依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
前記ネットワークの混雑状態に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
前記モニタデータの正確さの要求に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する
よう構成される、付記１３に記載の無線ネットワーク装置。
（付記１５）
前記モニタデータ推定モジュールは、
休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、当該サブノードによって報告されたこれまでのモニタデータに従って推定し、又は
休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、現在動作状態にあるサブノードによって報告されるモニタデータに従って推定する
よう構成される、付記１１又は１２に記載の無線ネットワーク装置。
（付記１６）
前記モニタデータ取得モジュールがサブノードによって現在報告されているモニタデータを取得した後、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを用いることによって、前記データ記録モジュールによって記録されるモニタデータの推定値を修正するよう構成されるデータ修正モジュールを更に有する、
付記１１又は１２に記載の無線ネットワーク装置。
（付記１７）
複数のサブノード及び付記１１乃至１６のうちいずれ１つに記載の無線ネットワーク装置を有する無線ネットワークシステム。
（付記１８）
集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークシステムであって、
前記サブノードの夫々は、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得し、前記サブノードの夫々は、
所定のストラテジに従って当該サブノードの休眠時間及び動作時間をランダムに設定するよう構成される時間設定モジュールと、
前記動作時間の間に前記集約ノードへ前記モニタデータを報告するよう構成されるモニタデータ報告モジュールと
を有し、
前記集約ノードは、サブノード状態判断モジュール、モニタデータ取得モジュール、モニタデータ推定モジュール、データ記録モジュールを有し、
前記サブノード状態判断モジュールは、各サブノードの現在の状態を判断するよう構成され、
前記モニタデータ取得モジュールは、サブノードが現在動作状態にあると前記サブノード状態判断モジュールが判断した場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記データ記録モジュールへ送信するよう構成され、
前記モニタデータ推定モジュールは、サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記データ記録モジュールへ送信するよう構成され、
前記データ記録モジュールは、前記モニタデータ取得モジュール又は前記モニタデータ推定モジュールから送信される前記記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される、無線ネットワークシステム。
（付記１９）
前記時間設定モジュールは、当該サブノードの周期的な動作／休眠状態に基づき、動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択し、該選択された時間期間を当該サブノードの休眠時間として設定するよう構成される、
付記１８に記載の無線ネットワークシステム。
（付記２０）
前記時間設定モジュールは、
当該サブノードの残エネルギに依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
前記ネットワークの混雑状態に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
前記モニタデータの正確さに対する前記システムの要求に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する
よう構成される、付記１９に記載の無線ネットワークシステム。
（付記２１）
集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて使用される無線ネットワークノード制御方法であって、前記サブノードは特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得する無線ネットワークノード制御方法において、
所定のストラテジに従ってサブノードごとに休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定する工程と、
前記集約ノードによって、各サブノードの現在の状態を判断する工程と、
前記集約ノードによって、各サブノードの現在の状態に従って当該サブノードのモニタデータを記録する工程と
を有し、
前記記録する工程において、
サブノードが現在動作状態にある場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを記録する工程と、
サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を記録する工程と
を有する、無線ネットワークノード制御方法。
（付記２２）
各サブノードの現在の状態を判断する工程は、サブノードが現在モニタデータを報告しているか否かに基づき、当該サブノードが現在動作状態又は休眠状態のどちらにあるかを判断する工程を有する、
付記２１に記載の無線ネットワークノード制御方法。
（付記２３）
サブノードごとに休眠時間及び動作時間をランダムに設定する工程は、
個別的に、各サブノードによって、自動的に休眠時間及び動作時間をランダムに設定する工程、又は
前記集約ノードによってサブノードごとに休眠時間及び動作時間をランダムに設定し、前記集約ノードによって設定結果を対応するサブノードへ送信する工程
を有する、付記２１に記載の無線ネットワークノード制御方法。
（付記２４）
サブノードごとに休眠時間及び動作時間をランダムに設定する工程は、サブノードの周期的な動作／休眠状態に基づき、動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択し、該選択された時間期間を当該サブノードの休眠時間として設定する工程を有する、
付記２１乃至２３のうちいずれか１つに記載の無線ネットワークノード制御方法。
（付記２５）
前記動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択する工程は、
各サブノードの残エネルギに依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する工程、及び／又は
前記ネットワークの混雑状態に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する工程、及び／又は
前記モニタデータの正確さの要求に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する工程
を有する、付記２４に記載の無線ネットワークノード制御方法。
（付記２６）
プリセットアルゴリズムに従って各サブノードの現在のモニタデータを推定する工程は、
休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、当該サブノードによって報告されたこれまでのモニタデータに従って推定する工程、又は
休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、現在動作状態にあるサブノードによって報告されるモニタデータに従って推定する工程
を有する、付記２１乃至２３のうちいずれか１つに記載の無線ネットワークノード制御方法。
（付記２７）
現在動作状態にあるサブノードによって現在報告されているモニタデータを取得した後、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを用いることによって、当該サブノードのモニタデータの記録される推定値を修正する工程を更に有する、付記２１乃至２３のうちいずれか１つに記載の無線ネットワークノード制御方法。
（付記２８）
付記１乃至６及び１１乃至１６のうちいずれか１つに記載の無線ネットワーク装置を有するゲートウェイ。
（付記２９）
機械読出可能な命令コードが記憶されるプログラムプロダクトであって、
前記命令コードは、機械によって読み出されて実行される場合に、付記２１乃至２７のうちいずれか１つに記載の無線ネットワークノード制御方法を実行することができる、プログラムプロダクト。
（付記３０）
機械読出可能な命令コードを坦持する記憶媒体であって、
前記命令コードは、機械によって読み出されて実行される場合に、付記２１乃至２７のうちいずれか１つに記載の無線ネットワークノード制御方法を実行することができる、記憶媒体。
０ 集約ノード
１〜８ サブノード
５００ 無線ネットワーク装置
５１０ スケジューリングモジュール
５２０，１０１０ サブノード状態判断モジュール
５３０，１０２０ モニタデータ取得モジュール
５４０，１０３０ モニタデータ推定モジュール
５５０，１０４０ データ記録モジュール
５６０，１０５０ データ修正モジュール
９１０ 時間設定モジュール
９２０ モニタデータ報告モジュール
１４００ パーソナルコンピュータ

Claims (20)

  1. 特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得する複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて使用される無線ネットワーク装置であって、
    プロセッサ及びインターフェースを有し、
    前記プロセッサは、
    所定のストラテジに従ってサブノードごとに休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定し、設定結果を対応するサブノードへ送信し、
    各サブノードの現在の状態を判断し、
    サブノードが現在動作状態にある場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとしてメモリへ送信し、
    サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記メモリへ送信する
    よう構成され、
    前記インターフェースは、前記記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される、無線ネットワーク装置。
  2. 前記プロセッサは、サブノードが現在モニタデータを報告しているか否かに基づき、当該サブノードが現在動作状態又は休眠状態のどちらにあるかを判断するよう構成される、
    請求項１に記載の無線ネットワーク装置。
  3. 前記プロセッサは、サブノードの周期的な動作／休眠状態に基づき、動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択し、該選択された時間期間を当該サブノードの休眠時間として設定するよう構成される、
    請求項１又は２に記載の無線ネットワーク装置。
  4. 前記プロセッサは、
    各サブノードの残エネルギに依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
    前記ネットワークの混雑状態に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
    前記モニタデータの正確さの要求に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する
    よう構成される、請求項３に記載の無線ネットワーク装置。
  5. 前記プロセッサは、
    休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、当該サブノードによって報告されたこれまでのモニタデータに従って推定し、又は
    休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、現在動作状態にあるサブノードによって報告されるモニタデータに従って推定する
    よう構成される、請求項１又は２に記載の無線ネットワーク装置。
  6. 前記プロセッサは、更に、サブノードによって現在報告されているモニタデータを取得した後、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを用いることによって、前記インターフェースによって記録されるモニタデータの推定値を修正するよう構成される、
    請求項１又は２に記載の無線ネットワーク装置。
  7. 複数のサブノード及び請求項１に記載の無線ネットワーク装置を有する無線ネットワークシステム。
  8. 無線ネットワーク上で集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークシステムであって、
    前記サブノードは、特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得し、前記サブノードは、
    所定のストラテジに従って当該サブノードの休眠時間及び動作時間をランダムに設定し、且つ、前記動作時間の間に前記集約ノードへ前記モニタデータを送信するよう構成される第１のプロセッサを有し、
    前記集約ノードは、第２のプロセッサ及びインターフェースを有し、
    前記第２のプロセッサは、
    各サブノードの現在の状態を判断し、
    サブノードが現在動作状態にある場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとしてメモリへ送信し、
    サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を、当該サブノードに対応する記録されるべきモニタデータとして前記メモリへ送信する
    よう構成され、
    前記インターフェースは、前記記録されるべきモニタデータを受け取って記録するよう構成される、無線ネットワークシステム。
  9. 前記第１のプロセッサは、当該サブノードの周期的な動作／休眠状態に基づき、動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択し、該選択された時間期間を当該サブノードの休眠時間として設定するよう構成される、
    請求項８に記載の無線ネットワークシステム。
  10. 前記第１のプロセッサは、
    当該サブノードの残エネルギに依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
    前記ネットワークの混雑状態に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定し、及び／又は
    前記モニタデータの正確さに対する前記システムの要求に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する
    よう構成される、請求項９に記載の無線ネットワークシステム。
  11. 集約ノード及び複数のサブノードを有する無線ネットワークにおいて使用される無線ネットワークノード制御方法であって、前記サブノードは特定の対象の状態をモニタしてモニタデータを取得する無線ネットワークノード制御方法において、
    所定のストラテジに従ってサブノードごとに休眠時間及び動作時間を前もってランダムに設定する工程と、
    前記集約ノードによって、各サブノードの現在の状態を判断する工程と、
    前記集約ノードによって、各サブノードの現在の状態に従って当該サブノードのモニタデータを記録する工程と
    を有し、
    前記記録する工程において、
    サブノードが現在動作状態にある場合に、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを直接取得し、該取得されたモニタデータを記録する工程と、
    サブノードが現在休眠状態にある場合に、当該サブノードの現在のモニタデータを推定し、該モニタデータの推定値を記録する工程と
    を有する、無線ネットワークノード制御方法。
  12. 各サブノードの現在の状態を判断する工程は、サブノードが現在モニタデータを報告しているか否かに基づき、当該サブノードが現在動作状態又は休眠状態のどちらにあるかを判断する工程を有する、
    請求項１１に記載の無線ネットワークノード制御方法。
  13. サブノードごとに休眠時間及び動作時間をランダムに設定する工程は、
    個別的に、各サブノードによって、自動的に休眠時間及び動作時間をランダムに設定する工程、又は
    前記集約ノードによってサブノードごとに休眠時間及び動作時間をランダムに設定し、前記集約ノードによって設定結果を対応するサブノードへ送信する工程
    を有する、請求項１１に記載の無線ネットワークノード制御方法。
  14. サブノードごとに休眠時間及び動作時間をランダムに設定する工程は、サブノードの周期的な動作／休眠状態に基づき、動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択し、該選択された時間期間を当該サブノードの休眠時間として設定する工程を有する、
    請求項１１乃至１３のうちいずれか一項に記載の無線ネットワークノード制御方法。
  15. 前記動作時間周期の間にランダムな時間期間を選択する工程は、
    各サブノードの残エネルギに依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する工程、及び／又は
    前記ネットワークの混雑状態に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する工程、及び／又は
    前記モニタデータの正確さの要求に依存して動作時間周期の間に前記選択されたランダムな時間期間の長さを決定する工程
    を有する、請求項１４に記載の無線ネットワークノード制御方法。
  16. プリセットアルゴリズムに従って各サブノードの現在のモニタデータを推定する工程は、
    休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、当該サブノードによって報告されたこれまでのモニタデータに従って推定する工程、又は
    休眠状態にあるサブノードによって報告される現在のモニタデータを、現在動作状態にあるサブノードによって報告されるモニタデータに従って推定する工程
    を有する、請求項１１乃至１３のうちいずれか一項に記載の無線ネットワークノード制御方法。
  17. 現在動作状態にあるサブノードによって現在報告されているモニタデータを取得した後、当該サブノードによって現在報告されているモニタデータを用いることによって、当該サブノードのモニタデータの記録される推定値を修正する工程を更に有する、請求項１１乃至１３のうちいずれか一項に記載の無線ネットワークノード制御方法。
  18. 請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の無線ネットワーク装置を有するゲートウェイ。
  19. 機械読出可能な命令コードを有するプログラムであって、
    前記命令コードは、機械によって読み出されて実行される場合に、該機械に請求項１１乃至１７のうちいずれか一項に記載の無線ネットワークノード制御方法を実行させる、プログラム。
  20. 機械読出可能な命令コードを坦持する記憶媒体であって、
    前記命令コードは、機械によって読み出されて実行される場合に、請求項１１乃至１７のうちいずれか一項に記載の無線ネットワークノード制御方法を実行することができる、記憶媒体。
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