JP5790555B2 - センサモジュール、センサネットワークシステム、データ送信方法、データ送信プログラム、センサネットワークシステムにおけるデータ収集方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークを介して、外部に設置された情報処理装置に対して計測により得られたデータを送信するセンサモジュール、および当該センサモジュールと情報処理装置を含んでなるセンサネットワークシステムに関する。

従来においては、温度や湿度等の環境パラメータを計測するとともに、その計測したデータを無線を利用して情報処理装置に送信することで、多くの計測データを簡便に収集することを可能とするセンサモジュールが開発されている。このようなセンサモジュールは、利便性を求め任意の場所でのデータ計測を可能とするために、センサモジュール自身に内部電源（電池）を有する構成を採用していることが一般的である。

しかしながら、電池を有するセンサモジュールにおいては、データ計測およびそのデータ送信を行うことで電力を消費し、特に、無線を介したデータ送信は電力の消費が著しいため、電池交換等のメンテナンスが必要とされる。そこで、特許文献１に示す先行技術では、センサモジュール自身のセンサによる検出信号の変化に応じて、無線通信部の動作を制限することで、無線通信部による無用な電力消費を抑制し、電池の電力低下の抑制が図られている。

特開２００６−３４０１５７号公報 特許第４８３５８０２号公報 特開２０１０−２２００３６号公報

温度や湿度等の環境パラメータを計測するとともに、その計測したデータを情報処理装置に送信するセンサモジュールにおいては、その駆動電源を内部電源に頼る場合、内部電源の寿命がセンサモジュールのメンテナンス期間を決定する大きな要因となる。そのため、センサモジュールによる消費電力を低減させることが、メンテナンス期間を長期化させ、センサモジュールの利便性を向上させ得る。

ここで、従来技術においてもセンサモジュールによる消費電力の低減は試みられており、例えば、センサモジュール自身での検出信号に基づいて、その無線通信部の駆動が制御されている。一般に、センサモジュールを利用して計測データを収集するセンサネットワークシステムでは、多くのセンサモジュールが利用される。しかしながら、当該システムで使用されているセンサモジュールによって計測されるデータは、状況によっては必ずしもシステム側にとって重要性が高いデータであるとは限らない。そのため、従来技術のように自己のセンサによる検出信号に基づいて無線通信部の駆動を制御しても、その計測データの内容にかかわらずデータ送信を行ってしまうため、十分にセンサモジュールでの消費電力を低減しているとは言い難い。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、温度や湿度等の環境パラメータを計測するとともに、その計測したデータを情報処理装置に送信するセンサモジュールにおいて、可及的に消費電力を低減させることを目的とする。

本発明においては、上記課題を解決するために、センサモジュールから、センサネットワークシステムにおいてデータ収集を行う情報処理装置への送信に関する送信間隔を、自己センサモジュールに関連するパラメータだけではなく、自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールに関連するパラメータを利用して調整する構成を採用した。これにより、自己センサモジュールが計測しているデータが、そもそも情報処理装置側でのデータ処理にとって重要なデータであるのか否かを考慮して、情報処理装置へのデータ送信を行うことができる。その結果、データ送信の頻度を可及的に抑制でき、以てセンサモジュールにおける消費電力の抑制が実現される。なお、本願において、「自己センサモジュール」と「周囲センサモジュール」は、センサネットワークシステムに含まれるセンサモジュールを特定するために使用される表現である。すなわち、センサネットワークシステムに属する一のセンサモジュールを基準として、自身のセンサモジュールを特定する場合には「自己センサモジュール」と表現し、当該一のセンサモジュールを基準として、自己以外の、その周囲に存在するセンサモジュールを特定する場合には「周囲センサモジュール」と表現する。したがって、「自己センサモジュール」と「周囲センサモジュール」の表現はセンサモジュール同士の相対関係に基づくものであり、基準となるセンサモジュールが違えば、当然に自己センサモジュールとして特定されるセンサモジュールも違うこととなる。また、「自己センサモジュール」と「周囲センサモジュール」を区別する必要がない場合には、単に「センサモジュール」と表現することとした。

詳細には、本発明は、ネットワークを介して、外部に設置された情報処理装置に対して計測により得られたデータを所定の送信間隔で送信するセンサモジュールであって、自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールとともに、自己センサモジュールおよび該周囲センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定手段と、前記周囲センサモジュールとともに、前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定手段と、自己センサモジュールが、前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールである場合、自己センサモジュールの計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更手段と、を備える。

本発明に係るセンサモジュールにおいては、グループ設定手段によって、情報処理装置でのデータ処理に応じた、該情報処理装置へのデータ送信を行うための所定モジュールグループが、自己センサモジュールだけでなく、その周囲に存在する周囲センサモジュールとともに設定される。当該所定モジュールグループは、情報処理装置によるデータ収集の効率化の観点から設定される、複数のセンサモジュールを含むグループである。複数のセンサモジュールから計測データを情報処理装置に集める場合、センサモジュールが置かれる状況に応じて、それぞれの計測値が近似したり、また、計測データが、情報処理装置でのデータ処理において重要性の低いデータだったりする場合がある。そこで、このように自己センサモジュールと周囲センサモジュールとの計測に関連する所定パラメータに基づいて、情報処理装置へのデータ送信をそれほど密に行う必要が無いデータを計測しているセンサモジュールを所定モジュールグループに含めるように、その設定を行う。いわば、所定モジュールグループは、情報処理装置でのデータ処理に支障が生じない範囲において、情報処理装置へのデータ送信の頻度を低くし得るセンサモジュールを含んで構成されるグループである。

なお、グループ設定手段が所定モジュールグループを設定するにあたり参照する所定パ
ラメータは、上記の通り、センサモジュールの計測に関連するパラメータであり、センサモジュールによる計測データの上記重要性を判断し得るパラメータである。その一例としては、センサモジュールによる計測値そのものであったり、センサモジュールが複数種類のセンサを搭載している場合には、計測データの種類であったりしてもよい。

そして、グループ設定手段によって、所定モジュールグループが設定されると、そのグループに属するセンサモジュールのうち、一のセンサモジュールが基準センサモジュールとして、基準センサモジュール設定手段によって設定される。この基準センサモジュールは、所定モジュールグループに属するセンサモジュールの中で、唯一、送信間隔が所定の送信間隔に維持されるセンサモジュールである。一方で、所定モジュールグループに属するセンサモジュールのうち、基準センサモジュール以外のセンサモジュール（以下、「非基準センサモジュール」と言う場合もある。）については、送信間隔変更手段によって、送信間隔が、所定の送信間隔より長い延長送信間隔に設定されることになる。

その結果、所定モジュールグループにおいては、基準センサモジュールを除いた他のセンサモジュールによる情報処理装置へのデータ送信の頻度は、低頻度化されることになる。一方で、所定モジュールグループに属するセンサモジュールによる計測データは、その計測値が近似している等の理由により、その全てが、情報処理装置でのデータ処理において重要性を見出せるものではない。そこで、所定モジュールグループに属するセンサモジュールについては、基準センサモジュールのみから所定の送信間隔でデータ送信をしておけば、情報処理装置でのデータ収集の観点から十分なデータ送信を行っていると考えることも可能である。したがって、このように情報処理装置へのデータ送信間隔を調整することで、所定モジュールグループに属するセンサモジュールによる電力消費を、好適に抑制することが可能となる。

なお、基準センサモジュール設定手段によって設定される基準センサモジュールは、所定モジュールグループに属するセンサモジュールの電源電圧に関連する情報に基づいて設定されてもよく、好ましくは、電源電圧が比較的高いセンサモジュール、より好ましくは電源電圧が最も高いセンサモジュールを基準センサモジュールに設定する。基準センサモジュールは、上記の通り、データ送信の送信間隔は所定の送信間隔とされるため、非基準センサモジュールと比べると、電力消費量は大きくなる傾向がある。そこで、上記のように、電源電圧に比較的余裕があるセンサモジュールを基準センサモジュールに設定することで、一のセンサモジュールに偏って電力消費されるのを回避することができる。

上記センサモジュールは、自己センサモジュールの計測状態に関連する情報を前記周囲センサモジュールに送信するとともに、該周囲センサモジュールから該周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報を受信する送受信手段と、を更に備えるようにしてもよい。その場合、前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての、前記自己センサモジュールの計測状態に関連する情報と、前記送受信手段によって受信された前記周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報とに基づいて、前記所定モジュールグループを設定する。

このように構成することで、センサモジュールにおいて、自己センサモジュールの計測状態に関連する情報と、周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報とを好適に集めることができ、以て、より的確な所定モジュールグループの設定が可能となる。なお、自己センサモジュールの計測状態に関連する情報、および周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報については、上述した所定パラメータと同じように、センサモジュールによる計測値や計測データの種類、計測のために供給される電源電圧等、様々な情報を利用することができる。

ここで、上述までのセンサモジュールにおいて、前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての前記周囲センサモジュールによる計測データの値が、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた所定の範囲に収まる場合、該周囲センサモジュールを前記所定モジュールグループに含めるようにしてもよい。すなわち、計測データの値が近似している場合には、その計測データを計測したセンサモジュールを、所定モジュールグループに属するようにするものである。

また、その他の所定モジュールグループの設定については、上述までのセンサモジュールにおいて、前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての前記周囲センサモジュールによる計測データの値が、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた所定の閾値に対して所定の相対関係となる場合、該周囲センサモジュールを前記所定モジュールグループに含めるようにしてもよい。ここで言う所定の相対関係とは、例えば、所定の閾値に対して大きい値であったり、又は低い値であったりする相対関係を言い、その具体的な相対関係は、情報処理装置側でのデータ処理の内容に基づいて決定されるのが好ましい。

また、上述までのセンサモジュールにおいて、前記基準センサモジュール設定手段は、前記所定モジュールグループにおいて一のセンサモジュールが前記基準センサモジュールとして設定されてから所定時間経過後に、該所定モジュールグループに属するセンサモジュールのうち該一のセンサモジュール以外のセンサモジュールを該基準センサモジュールとして設定し直すようにしてもよい。このように構成することで、基準センサモジュールにおける電力消費の負担を、複数のセンサモジュールの間で分担することができ、一のセンサモジュールに電力消費が偏るのを回避することができる。

また、本発明をセンサネットワークシステムの側面から捉えることも可能である。すなわち、上述までのセンサモジュールを複数含み、且つ前記情報処理装置を含んでなる、センサネットワークシステムとして、本発明を捉えることもできる。また、別の視点から、本発明を、センサモジュールの計測により得られた計測データを、所定の送信間隔で該センサモジュールから情報処理装置にネットワークを介して送信するように構成されるセンサネットワークシステムであって、前記センサネットワークシステムに属する前記センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定手段と、前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定手段と、前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールの、計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更手段と、を備えるセンサネットワークシステムとして捉えることもできる。

また、上記センサネットワークシステムにおいて、前記センサネットワークシステムに属するそれぞれの前記センサモジュールは、自己センサモジュールの計測状態に関連する情報を自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールに送信するとともに、該周囲センサモジュールから該周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報を受信する送受信手段を、有するように構成してもよい。そして、前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての、前記自己センサモジュールの計測状態に関連する情報と、前記送受信手段によって受信された前記周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報とに基づいて、前記センサネットワークシステムに属するそれぞれの前記センサモジュールに前記所定モジュールグループを設定させ、前記基準センサモジュール設定手段は、前記所定モジュールグループに属する前記センサモジュールの電源電圧に関連する情報に基づいて、該所定モジュールグループに属する前記センサモジュールに前記基準センサモジュ
ールを設定させる。

また、上記のセンサネットワークシステムにおいて、前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての前記センサモジュールによる計測データの値が、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた所定の範囲に収まる場合の、該計測データを計測したセンサモジュールを、前記所定モジュールグループに含めるようにしてもよい。また、別法として、前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての前記センサモジュールによる計測データの値が、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた所定の閾値に対して所定の相対関係となる場合の、該計測データを計測したセンサモジュールを、前記所定モジュールグループに含めるようにしてもよい。

更に、上述までのセンサネットワークシステムにおいて、前記基準センサモジュール設定手段は、前記所定モジュールグループにおいて一のセンサモジュールが前記基準センサモジュールとして設定されてから所定時間経過後に、該所定モジュールグループに属するセンサモジュールのうち該一のセンサモジュール以外のセンサモジュールを該基準センサモジュールとして設定し直すようにしてもよい。

以上のように構成されるセンサネットワークシステムにおいても、効率的な情報処理装置へのデータ収集を維持しながら、センサモジュールにおける電力消費を可及的に抑制することが可能となる。

また、本発明を、データ計測を行うセンサモジュールから、ネットワークを介して、外部に設置された情報処理装置に対して計測により得られたデータを所定の送信間隔で送信するデータ送信方法の側面から捉えることも可能である。すなわち、本発明に係るデータ送信方法は、自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールとともに、自己センサモジュールおよび該周囲センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定ステップと、前記周囲センサモジュールとともに、前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定ステップと、自己センサモジュールが、前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールである場合、自己センサモジュールの計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更ステップと、を含む。

また、本発明を、ネットワークを介して、外部に設置された情報処理装置に対して計測により得られたデータを所定の送信間隔で送信するセンサモジュールに、以下の（１）−（３）のステップを実行させるデータ送信プログラムの側面から捉えることも可能である。
（１）自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールとともに、自己センサモジュールおよび該周囲センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定ステップ。
（２）前記周囲センサモジュールとともに、前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定ステップ。
（３）自己センサモジュールが、前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールである場合、自己センサモジ
ュールの計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更ステップ。

また、本発明を、センサモジュールの計測により得られた計測データを、所定の送信間隔で該センサモジュールから情報処理装置にネットワークを介して送信し、該情報処理装置に収集する方法の側面から捉えることも可能である。すなわち、本発明に係るセンサネットワークシステムにおけるデータ収集方法は、前記センサネットワークシステムに属する前記センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定ステップと、前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定ステップと、前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールの、計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更ステップと、を含む。

これらの方法およびプログラムとしての本発明においても、効率的な情報処理装置へのデータ収集を維持しながら、センサモジュールにおける電力消費を可及的に抑制することが可能となる。更に、これらの発明においても、技術的齟齬を生じない限りにおいて、上述したセンサモジュールに係る発明またはセンサネットワークシステムに係る発明の発明特定事項を適用しても構わない。

温度や湿度等の環境パラメータを計測するとともに、その計測したデータを情報処理装置に送信するセンサモジュールにおいて、可及的に消費電力を低減させることが可能となる。

本発明に係るセンサネットワークシステムの概略構成を示す図である。 図１に示すセンサネットワークシステムに含まれるセンサモジュールおよびサーバの機能ブロック図である。 図２に示すセンサモジュールで実行される計測制御のフローチャートである。 図３に示す計測制御において比較される各センサモジュールに関連するブロードキャストデータを並べた第一の図である。 図３に示す計測制御において行われるデータ照合処理の結果を示す図である。 図３に示す計測制御において比較される各センサモジュールに関連するブロードキャストデータを並べた第二の図である。 本発明に係るセンサネットワークシステムにおける、各センサモジュールでのデータ計測およびデータ送信を表わす第一のタイムチャートである。 本発明に係るセンサネットワークシステムにおける、各センサモジュールでのデータ計測およびデータ送信を表わす第二のタイムチャートである。 図３に示す計測制御において行われるデータ照合処理の第二の例である。 図３に示す計測制御において行われるデータ照合処理の第三の例である。

以下に、図面を参照して本発明に係るセンサネットワークシステム（以下、単に「システム」と称する場合もある）１、および当該システムに含まれるセンサモジュール２について説明する。なお、システム１には、複数のセンサモジュール２が含まれていることか
ら、各センサモジュール２を区別して表現する必要がある場合には、参照番号２に続けて、個体を識別するための文字（「Ａ」、「Ｂ」等）を付すこととする。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこの実施の形態の構成に限定されるものではない。

図１は、センサネットワークシステム１の概略構成を示す図である。システム１には、様々な外部環境パラメータ（温度、湿度、加速度等）を計測するためのセンサモジュール２が、複数台含まれるとともに、これらのセンサモジュール２によって計測されたデータを収集するためのサーバ３が含まれる。各センサモジュール２とサーバ３との間は無線ネットワークが構築されており、センサモジュール２で計測されたデータは、この無線ネットワークを介してセンサモジュール２からサーバ３へと送信され、サーバ３で計測データの収集、および当該データを用いた所定のデータ処理が行われる。そして、このデータ送信は、継続的なデータ収集を実現するために、各センサモジュール２で電源が投入されてから、初期設定された所定の間隔で、すなわち一定の頻度で繰り返し実行されるものである。

図１では、システム１に属するセンサモジュールとして、具体的にセンサモジュール２Ａ〜２Ｅの５台のセンサモジュールが記載されている。システム１に属するセンサモジュール２は、計測対象を計測するセンサ機能、計測したデータを記録したり処理したりする機能、センサモジュール外部への無線機能、電源機能等が実装された小型のデバイスとして構成されている。このようなセンサモジュール２に搭載されるセンサとしては、例えば、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、フローセンサ、圧力センサ、地温センサ、パーティクルセンサ等の物理系センサや、ＣＯ_２センサ、ｐＨセンサ、ＥＣセンサ、土壌水分センサ等の化学系センサがある。本実施の形態では、説明を簡便にするために、各センサモジュール２には、それぞれが配置された位置における外部温度を計測するための温度センサのみが搭載されているものとし、各センサモジュール２で計測された温度データはサーバ３におけるデータ処理（例えば、センサモジュール２が配置される空間の空調制御のための処理）に供される。更には、センサモジュール２には、当該温度センサによる計測データを記録するメモリ、処理するためのマイコン（演算装置）、外部とのデータ通信を行うための通信装置、およびこれらの装置の駆動のための内部バッテリ（電池）が搭載されている。

ここで、センサモジュール２においては、内蔵する温度センサの駆動、および該温度センサによって計測された温度データのサーバ３への送信のための電力は、すべて内部バッテリからの供給によって賄われている。そのため、内部バッテリの電源電圧が少なくなると、安定したデータ計測およびその収集のために内部バッテリを交換する等、なんらかのメンテナンスが必要となる。そこで、本発明に係るシステム１においては、このようなセンサモジュール２におけるメンテナンスを可及的に軽減するために、センサモジュール駆動に要する消費電力を抑制するデータ送信が行われる。

具体的には、各センサモジュール２による計測データ値（温度）に着目し、複数のセンサモジュール２においてその計測値がある程度近似している場合には、その計測時点における温度分布に対して効率的にセンサモジュール２が配置されていない状態にあるとの前提に立った。換言すれば、計測時点において、このように近似した計測値を計測するセンサモジュール２が複数配置されているということは、一時的であれ、定常的であれ、温度データ収集のために過度のセンサモジュール２を駆動していることになり、電力消費の点から好ましいとは言えない。

そこで、システム１では、このように近似した計測値を計測する複数のセンサモジュール２を一つのモジュールグループにまとめることとした。図１に示す例では、モジュール
グループ１０に、３つのセンサモジュール２Ａ、２Ｂ、２Ｃがまとめられている。そして、モジュールグループ１０に含まれるセンサモジュール２のうち、データ送信に関して基準となるセンサモジュール２Ａには、当初の設定どおりの送信間隔で、計測データのサーバ３への送信を行わせる。更に、それ以外のセンサモジュール２Ｂ、２Ｃには、データ送信を行う間隔をより長く設定し、その実行頻度を低下させる。これにより、実質的にセンサモジュール２Ｂ、２Ｃで消費する電力の抑制を図ることが可能となる。なお、このように一部のセンサモジュール２Ｂ、２Ｃについて、実質的にデータ送信を低頻度化したとしても、その計測値は、基準となるセンサモジュール２Ａによる計測値と近似していることから、サーバ３でのデータ処理の観点からも、データ収集において大きな支障は発生しないと考えられる。

なお、システム１に属するセンサモジュール２Ｄ、２Ｅについては、それらによって計測されたデータ値は近似した値ではないことから、モジュールグループ１０には属していない状態である。そのため、センサモジュール２Ｄ、２Ｅによるデータ送信の間隔は、初期設定された所定の送信間隔となる。

図１においては、データ送信が初期設定の所定の送信間隔で繰り返されるセンサモジュール２Ａ、２Ｄ、２Ｅと、サーバ３との間の通信を黒塗り矢印で表し、消費電力抑制のためにデータ送信の間隔が延長されているセンサモジュール２Ｂ、２Ｃと、サーバ３との間の通信を白抜き矢印で表している。また、図１に示す通信状態は、任意の時点での通信状態を表しているものであり、各センサモジュール２による計測値の変動に応じて、上述した電力抑制のデータ送信に関する制御によって各センサモジュール２とサーバ３との通信状態は変化していく。

ここで、上述したセンサモジュール２での消費電力の抑制制御を実行するために、図１に示すシステム１に属するセンサモジュール２およびサーバ３が発揮する機能をイメージ化した機能ブロック図を、図２に示す。なお、図２には、センサモジュール２Ａについての機能ブロックを具体的に図示しているが、その他のセンサモジュール２Ｂ〜２Ｅについてもセンサモジュール２Ａと同様の機能を有しており、その記載は省略されている。

センサモジュール２Ａは、機能部として、制御部２０、通信部２１、計測部２３、自己センサモジュールデータ記録部２４、周囲センサモジュールデータ記録部２５、計測データ照合部２６を有するとともに、本実施例の場合は、センサ２２として温度センサが搭載されている。以下に、センサモジュール２Ａが有する各機能部について説明する。制御部２０は、センサモジュール２Ａにおける様々な制御を司る機能部であるが、特に、グループ管理部２０１と動作制御部２０２を有している。このグループ管理部２０１は、図１で示した近似したデータ値を計測する複数のセンサモジュールをまとめるためのモジュールグループの管理を行う機能部であり、具体的には、どのセンサモジュールがどのモジュールグループに属するのか、又はどのモジュールグループから外れるのか等、モジュールグループへの帰属に関する管理を行うものである。また、動作制御部２０２は、自己センサモジュール（この場合は、センサモジュール２Ａ）のデータ計測およびデータ送信に関する動作の制御を行う機能部である。本実施例の場合は、計測された温度データを用いたサーバ３でのデータ処理（空調制御のための処理）を踏まえ、当該処理が適切に行い得るように設定されている時間間隔での温度計測、およびその計測温度データのサーバ３への送信を、動作制御部２０２が司ることになる。

次に、通信部２１は、センサモジュール２Ａの外部との通信、すなわちデータの送受信を行う機能部である。具体的には、通信部２１は、無線ネットワークを介したセンサモジュール２Ａとサーバ３との間の送受信を司るとともに、他のセンサモジュール２Ｂ〜２Ｅのそれぞれとのデータの送受信を司る。なお、各センサモジュールとサーバ３との間の通
信は、主に計測データのデータ送信となる。また、センサモジュール間の通信は、他のセンサモジュールがどのような計測状態にあるか判別するために必要な情報を得るためのデータ送信が行われ、当該データ送信を、「ブロードキャスト」とも称する。

次に、計測部２３は、温度センサ２２を介してセンサモジュール２Ａが配置されている環境での温度を計測する機能部である。そして、この計測部２３による温度計測は、制御部２０の指示の下、実行されるとともに、計測された温度データは、自己センサモジュールデータ記録部２４によって随時格納されていく。また、自己センサモジュールデータ記録部２４は、自己センサモジュールの電源電圧、モジュールグループの設定に関するパラメータ等も同時に記録していく。次に、周囲センサモジュールデータ記録部２５は、通信部２１を介したブロードキャストによって受信される、センサモジュール２Ａの周囲に存在するセンサモジュール（以下、「周囲センサモジュール」とも称する）２Ｂ〜２Ｅの計測状態に関するデータを格納する機能部である。当該計測状態に関するデータは、具体的には、各周囲センサモジュールによる計測データ（計測された温度データ）、各周囲センサモジュールの電源電圧、モジュールグループの設定に関するパラメータ等である。

そして、計測データ照合部２６は、グループ管理部２０１によるモジュールグループの管理のための、自己センサモジュールデータ記録部２４が記録しているデータと、周囲センサモジュールデータ記録部２５が記録しているデータとの照合を行い、その照合結果を制御部２０へと渡す機能部である。

次に、サーバ３に形成される機能部について説明する。サーバ３は、通信部３１、計測データ記録部３２、データ処理部３３を有している。通信部３１は、各センサモジュール２による計測データを収集するための通信を行う機能部である。具体的には、通信部３１は、無線ネットワークを介したセンサモジュール２とサーバ３との間の送受信を司る。計測データ記録部３２は、通信部３１を介して各センサモジュール２から送信された計測データを記録する機能部である。そして、ここで記録された計測データは、データ処理部３３に渡され、当該データ処理部３３によって、収集された計測データを用いた所定のデータ処理（空調制御のための処理）が行われる。したがって、各センサモジュー２は、データ処理部３３が行おうとする所定のデータ処理に必要なデータを計測するためのセンサモジュールである。

このように構成される各センサモジュール２によって実行される計測制御について、図３に基づいて説明する。この計測制御が実行されることで、図１に示したシステム１での消費電力抑制が実現されることになる。なお、図３に示す計測制御は、センサモジュール２のそれぞれにおいて実行されるものであるが、その説明を理解しやすくするためにセンサモジュール２Ａにおいて当該計測制御が実行されている状態を中心に説明することとする。そのため、以下の説明においては、主に自己センサモジュールがセンサモジュール２Ａに相当し、周囲センサモジュールがセンサモジュール２Ｂ〜２Ｅに相当することとなる。

図３に示す計測制御は、制御部２０が、計測部２３、通信部２１、自己センサモジュールデータ記録部２４、周囲センサモジュールデータ記録部２５、計測データ照合部２６と連携して実行される。まず、Ｓ１０１では、センサモジュール２Ａに搭載される温度センサ２２によって温度データの計測が行われる。Ｓ１０１の処理が終了すると、Ｓ１０２へ進む。

Ｓ１０２では、Ｓ１０１で計測された温度データや、自己センサモジュールの電源電圧、現時点で自己センサモジュールに設定されている送信間隔、モジュールグループに関連するパラメータ等のブロードキャストの対象となるデータ（以下、「ブロードキャストデ
ータ」という）を、自己センサモジュール２Ａの周囲に存在する周囲センサモジュール２Ｂ〜２Ｅに対してブロードキャストする時期か否かが判定される。このブロードキャストは、システム１に属するセンサモジュール２が、互い計測状態を把握できるように行われるセンサモジュール間の無線通信であり、各センサモジュールの通信部２１を介して行われる。このブロードキャストは、上述したように、センサによる計測値が近似しているセンサモジュール同士を束ねて、モジュールグループを構築するために必要な、センサモジュール間の情報のやり取りである。

したがって、適宜のタイミングで、センサモジュール間でブロードキャストを行えばよいが、頻繁にこのブロードキャストを実行するとそれに要する消費電力が増大してしまうので、本計測制御においては、所定の回数だけＳ１０１でのデータ計測が行われたときに、その回数分のデータをまとめてブロードキャストするように構成した。なお、計測部２３によって計測された計測データは、逐次自己センサモジュールデータ記録部２４に蓄積されている。具体的には、Ｓ１０２では、その所定回数分の計測データが蓄積されていれば肯定判定され、Ｓ１０３へ進む。一方で、まだ所定回数分の計測データの蓄積がされていないのであれば、Ｓ１０２では否定判定され、Ｓ１０４へ進む。

そして、Ｓ１０３では、自己センサモジュール２Ａに関連するブロードキャストデータのブロードキャストが行われる。具体的には、上記の通り、自己センサモジュール２Ａで蓄積していた過去の所定回数分の計測データと、それまでの自己センサモジュール２Ａからサーバ３へのデータの送信間隔、最新の自己センサモジュールの電源電圧、自己センサモジュール２Ａがモジュールグループに属している場合には、そのグループを識別するためのグループＩＤ等が、周囲センサモジュール２Ｂ〜２Ｅに対して行われる。

この自己センサモジュール２Ａからのブロードキャストに対しては、適宜のタイミングで周囲センサモジュール２Ｂ〜２Ｅにおいてその受信が行われる。なお、自己センサモジュール２Ａにおいては、Ｓ１０４で、周囲センサモジュール２Ｂ〜２Ｅからのブロードキャストデータの受信が行われる。ここで受信されたブロードキャストデータは、周囲センサモジュールデータ記録部２５に蓄積されていく。Ｓ１０４の処理が終了すると、Ｓ１０５へ進む。

Ｓ１０５では、計測データ照合部２６によって、自己センサモジュールデータ記録部２４に記録されているブロードキャストデータと、周囲センサモジュールデータ記録部２５に記録されているブロードキャストデータとの照合処理が行われる。この照合処理の目的は、自己センサモジュール２Ａによる計測データに近似する計測値を、周囲センサモジュール２Ｂ〜２Ｅの何れかが計測していないかを把握し、後の処理であるモジュールグループの設定に必要な情報を整理することにある。ここで、図４Ａに、自己センサモジュール２Ａのブロードキャストデータを上段に、その下段に周囲センサモジュール２Ｂ〜２Ｅのそれぞれのブロードキャストデータを表形式で列記している。

このように、本実施例では、Ｓ１０５に係るデータ照合処理においては、上記所定回数分の計測値の平均値、電源電圧、送信間隔、グループＩＤが照合される。なお、図４Ａに示される状態では、グループＩＤが設定されていないことから自己センサモジュール、周囲センサモジュールのいずれも何らかのモジュールグループに属しておらず、送信間隔は、初期設定の３秒のままである。また、各センサモジュールの電源電圧は、最大で３．０Ｖであり、使用とともにその電圧値は低下していくことになる。

ここで、自己センサモジュール２Ａにおけるデータ照合処理について説明する。本実施例においては、各センサモジュールは温度計測を行うことから、その計測値が近似しているセンサモジュールを、一又は複数のモジュールグループに関連付けることとする。具体
的には、自己センサモジュール２Ａの計測値から下限で−５％、上限で＋５％の範囲の値を計測している周囲センサモジュールは、自己センサモジュール２Ａに対して近似した計測を行っていると判断し、自己センサモジュールを中心としたモジュールグループに含める対象とする。図４Ａに示す例では、自己センサモジュール２Ａの計測値は３０．０℃であるので、２８．５℃〜３１．５℃の範囲に含まれる計測を行った周囲センサモジュール２Ｂと周囲センサモジュール２Ｃが、その対象とされることになる。

このようなデータ照合処理が、センサモジュール２Ａ以外のセンサモジュール２Ｂ〜２Ｅでも行われ、その結果が、図４Ｂに示されている。すなわち、センサモジュール２Ａから見るとセンサモジュール２Ｂ、２Ｃがモジュールグループに含まれる対象とされ、センサモジュール２Ｂから見るとセンサモジュール２Ａ、２Ｃがモジュールグループに含まれる対象とされ、センサモジュール２Ｃから見るとセンサモジュール２Ａ、２Ｂがモジュールグループに含まれる対象とされる。そして、現時点では、センサモジュール２Ａ〜２Ｃのいずれに対してもモジュールグループは設定されていない。また、センサモジュール２Ｄについては、モジュールグループに含むべきとする対象は存在せず、センサモジュール２Ｅについても同様である。

このようなＳ１０５によるデータ照合処理の結果を踏まえて、次のＳ１０６の判断が行われることになる。なお、本実施例では、モジュールグループの成立要件として、上記の通り、センサモジュール２による計測値が近似しているか否かを、その判断基準としている。しかしながら、本発明においては、モジュールグループの成立要件はこの判断基準に限られるものではなく、効率的な計測データの収集、およびそれによるセンサモジュールでの電力消費量の抑制の観点から、適宜設定することができる。その他のモジュールグループの成立要件については、後述することとする。

Ｓ１０６では、モジュールグループを構築するか否かが、Ｓ１０５によるデータ照合処理の結果を踏まえて判定される。なお、このＳ１０６から後述するＳ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１１１の処理が、グループ管理部２０１によって実行される。Ｓ１０６の判定について、具体的には、自己センサモジュール２Ａにおいては、照合処理の結果、モジュールグループに加えるべき対象として、周囲センサモジュール２Ｂ、２Ｃが選定され、且ついずれも何らかのモジュールグループには属していないことから、このような場合には、選定された周囲センサモジュール２Ｂ、２Ｃと自己センサモジュール２Ａとで、一つのモジュールグループを構築すべきと判断される。仮に、周囲センサモジュール２Ｂ、２Ｃが選定されても、周囲センサモジュール２Ｂが既に何らかのモジュールグループに属している場合、すなわち、周囲センサモジュール２Ｂに対して当該モジュールグループを識別するグループＩＤが付与されている場合には、自己センサモジュール２Ａと残す周囲センサモジュール２Ｃとでモジュールグループを構築すべきと判断される。Ｓ１０６で肯定判定、すなわち何れかの周囲センサモジュールとモジュールグループを構築すべきと判定された場合には、Ｓ１０７へ進む。一方で、Ｓ１０６で否定判定された場合には、Ｓ１１３へ進む。

ここで、Ｓ１０７では、Ｓ１０５でのデータ照合処理およびＳ１０６での判断を踏まえて、モジュールグループの設定が行われる。本実施例では、自己センサモジュール２Ａから、自己センサモジュール２Ａのモジュールグループに含まれるべきとされる周囲センサモジュール２Ｂ、２Ｃに対して、グループ参加のリクエスト信号が送信される。同様に、センサモジュール２Ｂが自己センサモジュールの場合の計測制御においては、自己センサモジュール２Ｂから、自己センサモジュール２Ｂのモジュールグループに含まれるべきとされる周囲センサモジュール２Ａ、２Ｃに対して、グループ参加のリクエスト信号が送信され、センサモジュール２Ｃが自己センサモジュールの場合の計測制御においては、自己センサモジュール２Ｃから、自己センサモジュール２Ｃのモジュールグループに含まれるべきとされる周囲センサモジュール２Ａ、２Ｂに対して、グループ参加のリクエスト信号
が送信される。

そして、リクエスト信号を受け取ったセンサモジュールにおいては、自己が何らかのモジュールグループに属していなければ、原則としてリクエストに係るモジュールグループへの参加を承諾する旨の返信を行う。このようなリクエスト信号への返信の結果、センサモジュール間で互いにモジュールグループへの参加が承諾された場合には、当該センサモジュールを含むモジュールグループが設定されることになる。本実施例の場合、センサモジュール２Ａからのリクエスト信号に対してセンサモジュール２Ｂ、２Ｃが承諾し、同様に、センサモジュール２Ｂからのリクエスト信号に対してセンサモジュール２Ａ、２Ｂが承諾し、センサモジュール２Ｃからのリクエスト信号に対してセンサモジュール２Ａ、２Ｂが承諾することで、センサモジュール２Ａ、２Ｂ、２Ｃを含むモジュールグループ１０が設定されることになる（図１を参照）。なお、センサモジュール２Ｄ、２Ｅについては、自己のモジュールグループに参加すべき対象が存在しないことから、上記リクエスト信号の送信は行われず、これらのセンサモジュールを含むモジュールグループは設定されないことになる（図１を参照）。Ｓ１０７の処理が終了すると、Ｓ１０８へ進む。

Ｓ１０８では、Ｓ１０７で設定されたモジュールグループ１０において、基準センサモジュールの設定が行われる。この基準センサモジュールは、モジュールグループ１０において、計測データのサーバ３への送信を、モジュールグループ１０に属さないセンサモジュール２と同じように行うセンサモジュールである。上述までに説明したように、モジュールグループ１０に属するセンサモジュールの計測値は、互いに近似しているため、効率的な計測データの収集の観点から、モジュールグループ１０ではセンサモジュールが過密に配置されていると考えることもできる。そこで、モジュールグループ１０では、基準センサモジュールが、集中的にデータ送信を行うこととし、それ以外のセンサモジュール（以下、「非基準センサモジュール」という）によるデータ送信の頻度は下げることで、データ収集の観点からいわば必要最低限のデータのみを送信し、非基準センサモジュールの駆動に要する消費電力を抑制することが可能となる。

本実施例では、モジュールグループ１０に属するセンサモジュール２Ａ、２Ｂ、２Ｃのうち、電源電圧が最も高いセンサモジュールを基準センサモジュールに設定する。これは、基準センサモジュールは、非基準センサモジュールより高頻度でデータ送信を行うため、その駆動に要する消費電力が大きくなるからである。このように基準センサモジュールを設定することで、電源電圧が基準センサモジュールより低い非基準センサモジュールでの消費電力の抑制が図られることになる。以上より、本実施例では、センサモジュール２Ａ、２Ｂ、２Ｃのうち、電源電圧が最も高いセンサモジュール２Ａが基準センサモジュールに設定されることになる。なお、図１においては、基準センサモジュールを図示するために、センサモジュール２Ａにフラグの図を付している。なお、基準センサモジュールの設定のための判断基準は、上記の電源電圧に基づく基準に限られるものではなく、その他の合理的な判断基準を採用することもでき、その具体例については、後述する。Ｓ１０８の処理が終了すると、Ｓ１０９へ進む。

Ｓ１０９では、各センサモジュール２において、データ送信の間隔の設定が行われる。なお、このＳ１０９と後述するＳ１１２の処理が動作制御部２０２によって実行される。ここで上記の通り、各センサモジュールは、電源が投入された時点では、初期の送信間隔が設定されている。ここで、モジュールグループ１０に属するセンサモジュールにおいては、当該センサモジュールが基準センサモジュールであるか非基準センサモジュールであるかによって、設定される送信間隔が異なってくる。これは、上記の通り、消費電力抑制のために非基準センサモジュールの送信頻度を低下させるためである。具体的には、センサモジュールが基準センサモジュールに設定された場合（本実施例のセンサモジュール２Ａの場合）は、その送信間隔は、初期設定の送信間隔に設定、維持される。一方で、セン
サモジュールが非基準センサモジュールである場合（本実施例のセンサモジュール２Ｂ、２Ｃの場合）は、その送信間隔は、初期設定の送信間隔よりも長い延長送信間隔に設定される。なお、モジュールグループ１０に属さないセンサモジュール２Ｄ、２Ｅについては、それまで通り、初期設定の送信間隔が維持される。Ｓ１０９の処理が終了すると、Ｓ１１０へ進む。

そして、Ｓ１１０では、自己センサモジュールが基準センサモジュールであるか否かが判定され、肯定判定されればＳ１１２へ進み、Ｓ１０９で設定された送信間隔（初期設定に維持された送信間隔）に従って、計測データの送信が行われることになる。一方で、Ｓ１１０で否定判定されれば、それは自己センサモジュールが非基準センサモジュールであることを意味することから、上記の延長送信間隔でのデータ送信を行うようＳ１１１へ進む。Ｓ１１１では、自己センサモジュールが非基準センサモジュールである場合のデータ送信時期であるか、すなわち延長送信間隔に応じた送信時期を迎えているか否かが判定される。ここで肯定判定されればＳ１１２へ進み、Ｓ１０９で設定された送信間隔（延長送信間隔）に従って、計測データの送信が行われることになる。

次に、Ｓ１１３の処理について説明する。Ｓ１０６で否定判定、すなわちシステム１においてモジュールグループを構築する必要が無いと判定された場合には、Ｓ１１３において、既に設定されていたモジュールグループの一部、又は全部が解消される。このような場合の例として、Ｓ１０５でのデータ照合処理が為された各センサモジュールのブロードキャストデータが、図４Ｃに示される。この場合では、既に４台のセンサモジュール２Ａ〜２Ｄにおいて、グループＩＤがＧ０１で特定されるモジュールグループが設定され、基準センサモジュールがセンサモジュール２Ａとされている。そして、そのような場合において、センサモジュール２Ｄの計測値が、同じモジュールグループ内のセンサモジュールの計測値から大きく乖離してしまった状態を、図４Ｃは表わしている。

このような場合、センサモジュール４Ｄを既に設定されているモジュールグループから外す必要がある。そこで、自己センサモジュールがセンサモジュール４Ｄである場合の計測制御のＳ１１３では、センサモジュール４Ｄが基準センサモジュールであった場合には、既に設定されていたモジュールグループ全体の解消が行われる。これは、基準センサモジュールは、既に設定されていたモジュールグループの中で中心的にデータ送信を行っていたセンサモジュールであったため、当該基準センサモジュールの計測値が乖離したことは、モジュールグループ全体の計測状態が急変したと考えられるからである。一方で、センサモジュール４Ｄが非基準センサモジュールであった場合（図４Ｃに示す状態）には、このセンサモジュール４Ｄのみを既に設定されていたモジュールグループから外すようにし、当該モジュールグループは継続して存在することになる。Ｓ１１３の処理が終了すると、Ｓ１１４へ進む。

Ｓ１１４では、Ｓ１１３で行われたグループ解消の形態に応じて、送信間隔の設定が行われる。センサモジュール２Ｄが基準センサモジュールであって既に設定されていたモジュールグループが解消された場合には、当該モジュールグループに属していた全てのセンサモジュール２Ａ〜２Ｄの送信間隔を、初期の送信間隔に設定する。また、センサモジュール２Ｄが非基準センサモジュールであった場合には、その送信間隔を延長送信間隔から初期の送信間隔に変更する。Ｓ１１４の処理が終了すると、Ｓ１１２へ進む。

ここで、Ｓ１０９で送信間隔が設定されることで、各センサモジュールでのデータ送信がどのように変化するか、図５Ａおよび図５Ｂに基づいて説明する。両図は、各センサモジュール２におけるデータ計測とデータ送信に関するタイムチャートであり、図５Ａは、モジュールグループの設定およびそれに基づいた送信間隔の設定が行われる前のタイムチャートであり、図５Ｂは、当該モジュールグループの設定等が行われた後のタイムチャー
トである。なお、センサモジュール２では、データ計測およびデータ送信以外の処理も行われているが、本発明の理解を容易にするために、両図においてはこれらの処理のみを記載している。

図５Ａから理解できるように、各センサモジュール２でのデータ送信は、間隔Δｔごとに繰り返されている。なお、これらのデータ送信は、各センサモジュールにおいて電源が投入された時点から開始されるため、センサモジュール間で若干のずれが存在する。ここで、図３に示す計測制御が行われると、Ｓ１０７の処理によってモジュールグループ１０が設定されるとともに、非基準センサモジュールであるセンサモジュール２Ｂ、２Ｃの送信間隔が、初期の送信間隔Δｔよりも長いΔｔ’に延長される。そのため、図５Ｂに示すように、センサモジュール２Ｂ、２Ｃのデータ送信の低頻度化が実現されるとともに、基準センサモジュールであるセンサモジュール２Ａについては、初期の送信間隔Δｔが維持されている。また、モジュールグループ１０に属していないセンサモジュール２Ｄ、２Ｅについても、初期の送信間隔Δｔが維持されている。

このように、近似している計測値を出すことで束ねられたセンサモジュール２Ａ、２Ｂ、２Ｃについては、基準センサモジュールであるセンサモジュール２Ａのみが初期の送信間隔でデータ送信を行い、非基準センサモジュールであるセンサモジュール２Ｂ、２Ｃは低頻度のデータ送信を行うことになる。この結果、近似している結果が出る計測がいたずらに多く送信されるのを抑制するとともに、基準センサモジュールは従来通りの送信間隔でデータ送信を行うことで、データ収集の観点から必要最低限のデータ収集は担保されている。この結果、非基準センサモジュールでの消費電力を抑制した効率的なデータ収集が実現されることになる。なお、モジュールグループ１０に属していないセンサモジュール２Ｄ、２Ｅは、従来通り初期の送信間隔でデータ送信を行うため、必要な計測データの取りこぼしは避けられる。

ここで、上記の実施例では、モジュールグループ１０に属する非基準センサモジュール２Ｂ、２Ｃについて、そのデータ送信間隔は延長送信間隔ｔ’に延長されつつも、その延長送信間隔ｔ’で画定される期間でのデータ計測は行われている。そのため、非基準センサモジュール２Ｂ、２Ｃにおいてデータ送信が行われる際には、延長送信間隔ｔ’で画定される期間で計測されたデータがまとめて送信される。一方で、このような形態に代えて、延長送信間隔ｔ’で画定される期間でのデータ計測も、データ送信にあわせて延長させてもよい。この場合、非基準センサモジュールでは、データ計測およびデータ送信に要する電力消費を抑制することが可能となる。

＜本発明の効果の検証＞
ここで、上記計測制御により、システム１においてどの程度電力消費を低減可能か検証する。なお、本件証の前提条件は、以下の通りである。
＜条件＞
・システム１に属するセンサモジュール数は６４台とする。
・計測制御の結果、設定されたモジュールグループは５グループであり、その内訳は、８台のセンサモジュールによるグループが２つ、１６台のセンサモジュールによるグループが３つ形成されたものとする。
・初期の送信間隔Δｔは３秒とし、延長送信間隔Δｔ’は６０秒とする。
・一回のデータ送信に要する消費電力は、１つのセンサモジュール当たり６６ｍＡ・ｓｅｃとする。
＜検証結果＞
従来の場合、すなわち、上記計測制御が行われず、各センサモジュールがデータ計測を行い、その計測データの送信を初期の送信間隔に従って実行した場合の１分あたりの総電力消費量Ｑ１は、以下の通りである。
Ｑ１＝６６×（６０／３）×６４＝８４４８０ｍＡ・ｓｅｃ
一方で、上記計測制御が行われた場合は、基準センサモジュールが５台、非基準センサモジュールが５９台になるため、その場合の総電力消費量Ｑ２は、以下の通りである。
Ｑ２＝６６×（６０／３）×５＋６６×（６０／６０）×５９
＝１０４９４ｍＡ・ｓｅｃ
以上より、上記条件では上記計測制御が行われることで、８８％の消費電力を削減することが可能となる。

＜変形例１＞
図３に示す計測制御でのＳ１０５に係るデータ照合処理について、既にモジュールグループが設定されている場合には、非基準センサモジュールでは、基準センサモジュールからブロードキャストされたブロードキャストデータと、自己のセンサモジュールに関するブロードキャストデータとの照合のみを行うようにし、当該モジュールグループに属している他の非基準センサモジュールからのブロードキャストデータとの照合を行わないようにしてもよい。モジュールグループにおいては、実質的に基準センサモジュールを中心としてデータ送信が行われていることを踏まえると、このようにデータ照合処理を限定しても、モジュールグループの適切な維持は十分に担保される。また、データ照合処理を限定することで、それに要する消費電力を抑制することができ、システム全体の消費電力低減に大きく寄与するものである。

＜変形例２＞
図３に示す計測制御では、全てのセンサモジュールでブロードキャストデータのブロードキャストが行われるものとして説明したが、既にモジュールグループが設定されている場合には、非基準センサモジュールからのブロードキャストは行わないようにしてもよい。やはり、上記変形例１と同じように、モジュールグループにおいては、実質的に基準センサモジュールを中心としてデータ送信が行われていることを踏まえると、このようにブロードキャストを限定しても、モジュールグループの適切な維持は十分に担保される。また、ブロードキャストを限定することで、それに要する消費電力を抑制することができ、システム全体の消費電力低減に大きく寄与するものである。

＜変形例３＞
図３に示す計測制御でのＳ１０８に係る基準センサモジュールの設定について、上記実施例では、モジュールグループに属するセンサモジュールのうち、電源電圧が一番高いセンサモジュールを基準センサモジュールに設定したが、それに代えて、センサモジュールの電源投入からの駆動履歴において、基準センサモジュールが設定された回数が一番少ないセンサモジュールを基準センサモジュールとして設定してもよい。上述のように、基準センサモジュールは、モジュールグループの中で最も消費電力が大きくなると考えられ、そのため基準センサモジュールに設定された回数が一番少ないことは、その電源電圧が比較的高い状態にあると推察される。このようにすることで、センサモジュールの電源電圧を監視する構成が必要なくなり、以て、センサモジュールの構成の単純化を図ることができる。

また、モジュールグループに属する一のセンサモジュールが基準センサモジュールに設定された後、一定の時間が経過すると、図３に示す計測制御にかかわらず、モジュールグループに属する別のセンサモジュールを基準センサモジュールに設定し直すようにしてもよい。これにより、一つのセンサモジュールが基準センサモジュールとして機能し続けることで該センサモジュールの電源電圧が大きく低下してしまうことを回避することができる。新たに基準センサモジュールとして設定されるセンサモジュールには、非基準センサモジュールの中で最も電源電圧が高いセンサモジュールや、基準センサモジュールに設定された回数の少ないセンサモジュールが挙げられる。

＜その他の変形例＞
上述までの実施例では、システム１に属するセンサモジュール２同士が協調することで、モジュールグループの設定や、各センサモジュールの送信間隔の設定等が行われ、以て、センサモジュールの消費電力の抑制が図られる。この形態に代えて、これらの機能、すなわちモジュールグループの設定や各センサモジュールの送信間隔の設定等を、サーバ３側で発揮するようにしてもよい。この場合、図２に示すセンサモジュール２内の各機能部（制御部２０等）に相当する機能部を、サーバ３が保有するように構成すればよい。

上記実施例１では、各センサモジュールによる計測値が近似していることを基準として、計測制御におけるモジュールグループが設定されたが、本実施例では、別の判断基準に従ったモジュールグループの設定、特に、当該設定のために必要な情報を得るためのデータ照合処理に言及する。例えば、システム１が、比較的大きな室内の空調（冷房）制御を行うために必要な室温データを、当該室内に配置された複数のセンサモジュール２を介して収集するために使用されるものとする。したがって、本実施例でも、センサモジュール２には、それぞれ温度センサが搭載されるものとする。

そして、本実施例に係るデータ照合処理のフローを図６に示す。本実施例におけるデータ照合処理では、先ずＳ２０１において、計測制御が行われているセンサモジュール２による計測値（平均値）が、基準となる制御用基準値より大きいか否かが判定される。この制御用基準値とは、計測された室温が、システム１が適用される空調制御において重要な計測値であるか否かを判定するための閾値である。空調（冷房）制御においては、室温が高いところを計測し、その箇所を集中的に冷やすことで、室内の効率的な冷房が実現できると考えられる。したがって、当該空調制御にとって、室温が比較的高いことが反映されている計測データが重要であることを意味しており、換言すれば、室温が比較的低いことが反映されている計測データは、システム１にとって重要なデータとは言えないものであり、そのようなデータを多数収集したとしても、空調制御に生かす機会が得られず、データ収集に要する電力消費が相対的に無駄なものとなりかねない。そこで、Ｓ２０１では、空調制御の制御目的を考慮して設定された制御用基準値（例えば、２０℃）を判断のための閾値として利用し、モジュールグループに加えるべきセンサモジュールとするか否かの判断が行われる。

そして、Ｓ２０１で肯定判定されると、それは、計測された室温データは制御用基準値より高いため空調制御に必要とされる情報であることを意味し、以て、Ｓ２０３へ進む。そして、Ｓ２０３では、計測制御が行われているセンサモジュール２は、グループモジュールに加えるべきセンサモジュールではないと判断される。一方で、Ｓ２０１で否定判定されると、すなわち、計測された室温データは制御用基準値より高くないため空調制御にとって重要とされる情報ではないことを意味し、以て、Ｓ２０２へ進む。そして、Ｓ２０２では、計測制御が行われているセンサモジュール２は、グループモジュールに加えるべきセンサモジュールであると判断される。

このように本実施例では、上記実施例１とは異なり、システム１では、モジュールグループは１つしか形成されない。そして、本実施例のデータ照合処理の結果、室内の空調制御において、必要な室温データ、すなわち制御用基準値よりも高い温度を示す室温データは、初期に設定された送信間隔に従ってサーバ３に収集され、それほど必要ではないとされる室温データは、延長送信間隔に従って、低頻度でサーバ３に収集されることになる。これにより、システム１において、効率的なデータ収集とともに、センサモジュールでの消費電力を可及的に抑制することができる。

上記実施例２の変形例として本実施例を示す。本実施例では、システム１が、同じく室内の空調（冷房）制御を行うために必要な室温データを、当該室内に配置された複数のセンサモジュール２を介して収集するために使用されるものとする。そして、より効率的な空調制御を行うために、センサモジュール２には、温度センサに加えて人検知用の赤外線センサも搭載されているものとする。

そして、本実施例に係るデータ照合処理のフローを図７に示す。なお、図７に示すデータ照合処理を構成する処理のうち、図６に示すデータ照合処理の構成する処理と同一の内容であるものには同一の参照番号を付して、その詳細な説明は割愛する。本実施例では、先ずＳ３０１において、赤外線センサの検出値に従って、計測制御が行われているセンサモジュールの位置に人（ユーザ）が存在しているか否かが判定される。Ｓ３０１で肯定判定されると、当該センサモジュールの位置は空調制御を行うべき位置であることを意味し、そのためＳ２０１以降の処理が行われる。一方で、Ｓ３０１で否定判定されると、当該センサモジュールの位置は空調制御を行う必要はない位置であることを意味し、その場合は、Ｓ２０１の判断を行うことなく、計測制御が行われているセンサモジュールによる計測データは、空調制御にとってそれほど重要ではないことをもって、Ｓ２０２の処理が行われることになる。

このように本実施例は、モジュールグループの設定を、単に計測温度だけではなく、空調制御の効果を享受する人（ユーザ）の存在も考慮して行うものである。これにより、システム１において、効率的なデータ収集とともに、センサモジュールでの消費電力を可及的に抑制することができる。

１・・・・センサネットワークシステム
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ・・・・センサモジュール
３・・・・サーバ
１０・・・・モジュールグループ

Claims (17)

1. ネットワークを介して、外部に設置された情報処理装置に対して計測により得られたデータを所定の送信間隔で送信するセンサモジュールであって、
   自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールとともに、自己センサモジュールおよび該周囲センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定手段と、
   前記周囲センサモジュールとともに、前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定手段と、
   自己センサモジュールが、前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールである場合、自己センサモジュールの計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更手段と、
   を備える、センサモジュール。
2. 自己センサモジュールの計測状態に関連する情報を前記周囲センサモジュールに送信するとともに、該周囲センサモジュールから該周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報を受信する送受信手段と、を更に備え、
   前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての、前記自己センサモジュールの計測状態に関連する情報と、前記送受信手段によって受信された前記周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報とに基づいて、前記所定モジュールグループを設定する、
   請求項１に記載のセンサモジュール。
3. 前記基準センサモジュール設定手段は、前記周囲センサモジュールとともに、前記所定モジュールグループに属する前記センサモジュールの電源電圧に関連する情報に基づいて、前記基準センサモジュールの設定を行う、
   請求項１又は請求項２に記載のセンサモジュール。
4. 前記基準センサモジュール設定手段は、前記所定モジュールグループに属する前記センサモジュールのうち、電源電圧が最も高いセンサモジュールを前記基準センサモジュールとして設定する、
   請求項３に記載のセンサモジュール。
5. 前記基準センサモジュール設定手段は、前記所定モジュールグループに属する前記センサモジュールのうち、電源投入からの駆動履歴において前記基準センサモジュールに設定された回数が最も少ないセンサモジュールを前記基準センサモジュールとして設定する、
   請求項３に記載のセンサモジュール。
6. 前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての前記周囲センサモジュールによる計測データの値が、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた所定の範囲に収まる場合、該周囲センサモジュールを前記所定モジュールグループに含める、
   請求項１から請求項５の何れか１項に記載のセンサモジュール。
7. 前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての前記周囲センサモジュールによる計測データの値が、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた所定の閾値に対して所定の相対関係となる場合、該周囲センサモジュールを前記所定モジュールグループに含める、
   請求項１から請求項５の何れか１項に記載のセンサモジュール。
8. 前記基準センサモジュール設定手段は、前記所定モジュールグループにおいて一のセンサモジュールが前記基準センサモジュールとして設定されてから所定時間経過後に、該所定モジュールグループに属するセンサモジュールのうち該一のセンサモジュール以外のセンサモジュールを該基準センサモジュールとして設定し直す、
   請求項１から請求項７の何れか１項に記載のセンサモジュール。
9. 請求項１から請求項８の何れか１項に記載のセンサモジュールを複数含み、且つ前記情報処理装置を含んでなる、センサネットワークシステム。
10. センサモジュールの計測により得られた計測データを、所定の送信間隔で該センサモジュールから情報処理装置にネットワークを介して送信するように構成されるセンサネットワークシステムであって、
    前記センサネットワークシステムに属する前記センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定手段と、
    前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定手段と、
    前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールの、計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更手段と、
    を備える、センサネットワークシステム。
11. 前記センサネットワークシステムに属するそれぞれの前記センサモジュールは、
    自己センサモジュールの計測状態に関連する情報を自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールに送信するとともに、該周囲センサモジュールから該周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報を受信する送受信手段を、有し、
    前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての、前記自己センサモジュールの計測状態に関連する情報と、前記送受信手段によって受信された前記周囲センサモジュールの計測状態に関連する情報とに基づいて、前記センサネットワークシステムに属するそれぞれの前記センサモジュールに前記所定モジュールグループを設定させ、
    前記基準センサモジュール設定手段は、前記所定モジュールグループに属する前記センサモジュールの電源電圧に関連する情報に基づいて、該所定モジュールグループに属する前記センサモジュールに前記基準センサモジュールを設定させる、
    請求項１０に記載のセンサネットワークシステム。
12. 前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての前記センサモジュールによる計測データの値が、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた所定の範囲に収まる場合の、該計測データを計測したセンサモジュールを、前記所定モジュールグループに含める、
    請求項１０又は請求項１１に記載のセンサネットワークシステム。
13. 前記グループ設定手段は、前記所定パラメータとしての前記センサモジュールによる計測データの値が、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた所定の閾値に対して所定の相対関係となる場合の、該計測データを計測したセンサモジュールを、前記所定モジュールグループに含める、
    請求項１０又は請求項１１に記載のセンサネットワークシステム。
14. 前記基準センサモジュール設定手段は、前記所定モジュールグループにおいて一のセンサモジュールが前記基準センサモジュールとして設定されてから所定時間経過後に、該所定モジュールグループに属するセンサモジュールのうち該一のセンサモジュール以外のセンサモジュールを該基準センサモジュールとして設定し直す、
    請求項１０から請求項１３の何れか１項に記載のセンサネットワークシステム。
15. データ計測を行うセンサモジュールから、ネットワークを介して、外部に設置された情報処理装置に対して計測により得られたデータを所定の送信間隔で送信するデータ送信方法であって、
    自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールとともに、自己センサモジュールおよび該周囲センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定ステップと、
    前記周囲センサモジュールとともに、前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定ステップと、
    自己センサモジュールが、前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールである場合、自己センサモジュールの計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更ステップと、
    を含む、データ送信方法。
16. ネットワークを介して、外部に設置された情報処理装置に対して計測により得られたデータを所定の送信間隔で送信するセンサモジュールに、
    自己センサモジュールの周囲に存在する周囲センサモジュールとともに、自己センサモジュールおよび該周囲センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定ステップと、
    前記周囲センサモジュールとともに、前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定ステップと、
    自己センサモジュールが、前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュール以外のセンサモジュールである場合、自己センサモジュールの計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更ステップと、
    を実行させる、データ送信プログラム。
17. センサモジュールの計測により得られた計測データを、所定の送信間隔で該センサモジュールから情報処理装置にネットワークを介して送信し、該情報処理装置に収集する方法であって、
    前記センサネットワークシステムに属する前記センサモジュールによる計測に関連する所定パラメータに基づいて、前記情報処理装置でのデータ処理に応じた該情報処理装置への計測データ送信を行うための複数の前記センサモジュールを束ねる所定モジュールグループを設定するグループ設定ステップと、
    前記所定モジュールグループにおいて、計測データの送信間隔が前記所定の送信間隔に維持される一のセンサモジュールを、基準センサモジュールとして設定する基準センサモジュール設定ステップと、
    前記所定モジュールグループに含まれるセンサモジュールのうち前記基準センサモジュ
    ール以外のセンサモジュールの、計測データの送信間隔を、前記所定の送信間隔より長い延長送信間隔に変更する送信間隔変更ステップと、
    を含む、センサネットワークシステムにおけるデータ収集方法。

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