JP5939375B2

JP5939375B2 - Sensor network terminal, system, and wireless communication method

Info

Publication number: JP5939375B2
Application number: JP2011268793A
Authority: JP
Inventors: 一人日向; 松本　栄治; 栄治松本
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2031-12-08
Also published as: JP2013120525A

Description

本発明は、センサネットワーク端末が無線通信によってデータの送受信をする際、省電力となる通信方式に関する。 The present invention relates to a communication method that saves power when a sensor network terminal transmits and receives data by wireless communication.

センサネットワークとは、複数又は１つのセンサが付いた無線端末（以降センサネットワーク端末と呼ぶ）が分散配置され、これらセンサネットワーク端末から物理量を収集することを可能とする無線ネットワークのことである。 A sensor network is a wireless network in which wireless terminals with a plurality of sensors or one sensor (hereinafter referred to as sensor network terminals) are arranged in a distributed manner and physical quantities can be collected from these sensor network terminals.

センサネットワークは人工環境や自然環境のあらゆる箇所にセンサネットワーク端末を配置して、これ等のセンサから物理量の情報を収集することができ、きめ細かい情報の管理や制御が可能となる。 In sensor networks, sensor network terminals can be arranged in any part of an artificial environment or natural environment, and information on physical quantities can be collected from these sensors, making it possible to manage and control detailed information.

用途は多岐にわたるが、電力や温度、ガスのモニタ、赤外線や慣性センサによる行動モニタ、ＧＰＳや電波などによる追跡などが挙げられる。
また、センサネットワーク端末は１個以上のセンサ、無線チップ、マイクロプロセッサ、電源などより構成されている。電力供給が難しい場所に設置する場合、電池又は自己発電機能により電力を供給する。 Applications range widely, but include power, temperature, gas monitoring, behavior monitoring with infrared and inertial sensors, tracking with GPS and radio waves, and the like.
The sensor network terminal includes one or more sensors, a wireless chip, a microprocessor, a power source, and the like. When installed in a place where power supply is difficult, power is supplied by a battery or a self-generating function.

電池で動作するセンサーネットワーク端末は、定周期でセンサが計測して得られたセンサ値を無線通信機能を使って管理装置に送信する。計測周期が数秒間隔の場合は数ヶ月で電池容量が無くなってしまい、分散された該当するセンサーネットワーク端末の電池交換を余儀なくされる。このため、電力を極力消費しない省電力のセンサネットワーク端末が求められている。 A sensor network terminal that operates on a battery transmits a sensor value obtained by measuring the sensor at a fixed period to the management device using a wireless communication function. If the measurement cycle is every few seconds, the battery capacity will be lost in a few months, and it will be necessary to replace the battery of the corresponding distributed sensor network terminal. For this reason, a power-saving sensor network terminal that consumes as little power as possible is desired.

さらに、電池切れになると、無線通信ができなくなるため、情報の欠損が生じる。このため、電池切れ等の異常を逸早く検出し、対応する必要がある。
このような課題にたいしては、例えば、以下の特許文献１に開示された技術が知られている。 Furthermore, when the battery runs out, wireless communication becomes impossible and information loss occurs. For this reason, it is necessary to quickly detect and deal with abnormalities such as battery exhaustion.
For such a problem, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 below is known.

この特許文献１には、最新のセンサ値に所定値を超える変化が認められる場合、無線通信を行うことが記載されている。さらに、所定時間経過するまでの間に無線通信部にセンサ値が通知されない場合には、最初のセンサ値を無線通信部に通知するようにしている。 This Patent Document 1 describes performing wireless communication when a change exceeding a predetermined value is recognized in the latest sensor value. Further, when the sensor value is not notified to the wireless communication unit until the predetermined time elapses, the first sensor value is notified to the wireless communication unit.

特開２００８−５９３０２号公報JP 2008-59302 A

しかしながら、上述の特許文献１の従来技術は、所定時間経過するまでの間、センサネットワーク端末に何らかの異常が生じて通知できないのか、又は、前回と同じセンサ値のために通知しないのかがセンサ値を収集して管理する管理装置側では、判断できない。 However, in the above-described prior art of Patent Document 1, it is not possible to notify the sensor network terminal due to some abnormality until the predetermined time elapses, or whether the sensor value is not notified because of the same sensor value as the previous time. The management device that collects and manages cannot be judged.

特に重要な計測データの情報をセンサネットワーク端末から収集して管理する場合、端末の電池寿命や故障等の異常による長時間の計測データの欠損は大きな問題となる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、センサネットワーク端末の消費電力を低減するとともに、端末の電池寿命や故障等の異常を逸早く通信相手の装置が検知できることを目的としている。 When particularly important measurement data information is collected and managed from the sensor network terminal, a long-term loss of measurement data due to an abnormality such as a battery life or a failure of the terminal becomes a serious problem.
The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to reduce the power consumption of the sensor network terminal and quickly detect an abnormality such as a battery life or failure of the terminal by the communication partner apparatus. The purpose is to be able to.

上記課題を解決するために本発明のセンサネットワーク端末は、センサ部と、前記センサ部により所定の計測周期情報に基づいて計測したセンサ値と、最新の前記センサ値と前回のセンサ値が連続して一致した一致回数と、最新のセンサ値の閾値となるセンサ閾値とを記憶する端末記憶部と、最新のセンサ値と前記端末記憶部に記憶された前回のセンサ値とを比較（第１の比較）し、外部装置に通知するか否かを判断し、通知する場合はセンサ種別を含む通知情報を作成する端末制御部と、前記端末制御部から転送された通知情報を受け取り、無線通信により前記外部装置に通知情報を送信する端末無線通信部と、を備え、前記端末制御部は、前記第１の比較結果が異なる場合、前記最新のセンサ値と前記端末記憶部に記憶されたセンサ閾値とを比較し、前記最新のセンサ値が前記センサ閾値以上の場合、通知情報として前記最新のセンサ値を端末無線通信部に転送し、前記端末記憶部に記憶されている一致回数をクリアし、前記端末記憶部に記憶されているセンサ値を最新のセンサ値に更新し、１回目の、前記第１の比較結果が一致又は前記第１の比較結果が異なる場合で前記最新のセンサ値が前記センサ閾値未満の場合、通知情報として一致情報を作成し、前記一致情報を端末無線通信部に転送し、端末記憶部に記憶されている前記一致回数を１回に更新し、２回目以降Ｎ回目（２回目含む）の、前記第１の比較結果が一致又は前記第１の比較結果が異なる場合で前記最新のセンサ値が前記センサ閾値未満の場合がＮ回連続した場合、通知情報を端末無線通信部に転送せず、記憶部に記憶されている前記一致回数をＮ回に更新することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a sensor network terminal of the present invention includes a sensor unit, a sensor value measured by the sensor unit based on predetermined measurement cycle information , a latest sensor value, and a previous sensor value. The terminal storage unit that stores the number of times of matching and the sensor threshold value that is the threshold value of the latest sensor value are compared with the latest sensor value and the previous sensor value stored in the terminal storage unit (first Comparison), and determines whether or not to notify the external device. If notification is made, the terminal control unit that creates the notification information including the sensor type and the notification information transferred from the terminal control unit are received, and wireless communication is performed. A terminal wireless communication unit that transmits notification information to the external device, and the terminal control unit, when the first comparison result is different, the latest sensor value and the sensor threshold stored in the terminal storage unit If the latest sensor value is greater than or equal to the sensor threshold value, the latest sensor value is transferred to the terminal wireless communication unit as notification information, and the number of matches stored in the terminal storage unit is cleared. The sensor value stored in the terminal storage unit is updated to the latest sensor value. When the first comparison result is the same or the first comparison result is different, the latest sensor value is the sensor value. If it is less than the threshold, match information is created as notification information, the match information is transferred to the terminal wireless communication unit, the number of matches stored in the terminal storage unit is updated to one, and the second and subsequent Nth ( When the first comparison result is the same or the first comparison result is different and the latest sensor value is less than the sensor threshold value for N consecutive times, the notification information is transmitted to the terminal wireless communication. Without transferring The matching number stored in the section and updates the N times.

また、本発明のセンサネットワーク端末は、センサ部と、前記センサ部により所定の計測周期情報に基づいて計測したセンサ値と、最新の前記センサ値と前回のセンサ値が連続して一致した一致回数と、最新のセンサ値と前回のセンサ値の差分の閾値となるセンサ閾値とを記憶する端末記憶部と、最新のセンサ値と前記端末記憶部に記憶された前回のセンサ値とを比較（第１の比較）し、外部装置に通知するか否かを判断し、通知する場合はセンサ種別を含む通知情報を作成する端末制御部と、前記端末制御部から転送された通知情報を受け取り、無線通信により前記外部装置に通知情報を送信する端末無線通信部と、を備え、前記端末制御部は、前記第１の比較結果が異なる場合、前記最新のセンサ値と前記端末記憶部に記憶された前回のセンサ値の差分値を計算し、前記差分値と前記端末記憶部に記憶されたセンサ閾値とを比較し、前記差分値が前記センサ閾値以上の場合、通知情報として前記最新のセンサ値を端末無線通信部に転送し、前記端末記憶部に記憶されている一致回数をクリアし、前記端末記憶部に記憶されているセンサ値を最新のセンサ値に更新し、１回目の、前記第１の比較結果が一致又は前記第１の比較結果が異なる場合で前記差分値が前記センサ閾値未満の場合、通知情報として一致情報を作成し、前記一致情報を端末無線通信部に転送し、端末記憶部に記憶されている前記一致回数を１回に更新し、２回目以降Ｎ回目（２回目含む）の、前記第１の比較結果が一致又は前記第１の比較結果が異なる場合で前記差分値が前記センサ閾値未満の場合がＮ回連続した場合、通知情報を端末無線通信部に転送せず、記憶部に記憶されている前記一致回数をＮ回に更新することを特徴とする。
Further, the sensor network terminal of the present invention includes a sensor unit, a sensor value measured based on predetermined measurement cycle information by the sensor unit, and the number of times that the latest sensor value and the previous sensor value are continuously matched. A terminal storage unit that stores a sensor threshold value that is a threshold value of a difference between the latest sensor value and the previous sensor value, and a comparison between the latest sensor value and the previous sensor value stored in the terminal storage unit (first 1), and determines whether or not to notify the external device. If notification is made, the terminal control unit that creates the notification information including the sensor type and the notification information transferred from the terminal control unit are received and wirelessly received. A terminal wireless communication unit that transmits notification information to the external device by communication, and the terminal control unit stores the latest sensor value and the terminal storage unit when the first comparison result is different The previous The difference value of the sensor value is calculated, the difference value is compared with the sensor threshold value stored in the terminal storage unit, and if the difference value is greater than or equal to the sensor threshold value, the latest wireless sensor value is used as notification information. Transfer to the communication unit, clear the number of matches stored in the terminal storage unit, update the sensor value stored in the terminal storage unit to the latest sensor value, the first comparison of the first If the result is the same or the first comparison result is different and the difference value is less than the sensor threshold value, the match information is created as notification information, the match information is transferred to the terminal wireless communication unit, and the terminal storage unit The stored number of matches is updated to one, and the difference value is calculated when the first comparison result is the same or the first comparison result is different for the second and subsequent N times (including the second time). If the sensor threshold is less than N times If you do not forward the notification information to the terminal radio communication section, the matching count stored in the storage unit and updates the N times.

また、本発明のセンサネットワーク端末の端末記憶部は、一致回数が所定回数となった場合に強制的に通知情報を送信する送信閾値をさらに記憶し、端末制御部は、前記一致回数が前記送信閾値となった場合、通知情報として最新のセンサ値を端末無線通信部に転送し、前記端末記憶部に記憶されている一致回数をクリアすることを特徴とする。
In addition, the terminal storage unit of the sensor network terminal of the present invention further stores a transmission threshold for forcibly transmitting notification information when the number of matches reaches a predetermined number, and the terminal control unit stores the number of matches in the transmission When the threshold value is reached, the latest sensor value is transferred to the terminal wireless communication unit as the notification information, and the number of matches stored in the terminal storage unit is cleared.

また、本発明のセンサネットワーク端末の端末記憶部は、前記計測周期情報をさらに記憶し、前記端末制御部は、前記端末無線通信部が、前記外部装置から計測周期情報又は送信閾値又はセンサ閾値を受信すると、前記端末記憶部に記憶されている計測周期情報又は送信閾値又はセンサ閾値を、受信した計測周期情報又は送信閾値又はセンサ閾値に、それぞれ更新することを特徴とする。 The terminal storage section of the sensor network terminal of the present invention, the further stores measurement period information, the terminal controller, the terminal wireless communication unit, a measurement cycle information or transmission threshold or sensor threshold from the external device When received, the measurement cycle information or transmission threshold value or sensor threshold value stored in the terminal storage unit is updated to the received measurement cycle information or transmission threshold value or sensor threshold value, respectively.

また、本発明のセンサネットワークシステムは、無線回線を介して外部装置とセンサネットワーク端末がデータ通信を行うセンサネットワークシステムであって、前記外部装置は、計測したセンサ値を記憶しておく管理記憶部と、複数の前記センサネットワーク端末から送信される通知情報をそれぞれ受信する管理無線通信部と、前記管理無線通信部から転送された通知情報からセンサ値を前記管理記憶部に格納する管理制御部と、を備え、前記管理制御部は、前記受信した通知情報がセンサ値の場合、所定のセンサ種別に対応する管理記憶部に前記センサ値を保存し、前記受信した通知情報が一致情報の場合、一致情報を前回のセンサ値に置き換え、所定のセンサ種別に対応する管理記憶部の所定領域にセンサ値を保存し、前回の通知情報が一致情報であり、所定時間経過するまでの間に次の通知情報が転送されない場合、最新のセンサ値が前回のセンサ値と同一であると判断し、所定のセンサ種別に対応する管理記憶部の所定領域に前回と同一センサ値を格納し、通知情報が転送されるまでさらに所定時間経過するごとに繰り返し同一センサ値を格納することを特徴とする。
また、本発明のセンサネットワークシステムは、無線回線を介して外部装置とセンサネットワーク端末がデータ通信を行うセンサネットワークシステムであって、前記外部装置は、計測したセンサ値と、センサ部の計測周期情報とを記憶する管理記憶部と、複数の前記センサネットワーク端末から送信される通知情報をそれぞれ受信するとともに、複数の前記センサネットワーク端末に前記計測周期情報を送信する管理無線通信部と、前記管理無線通信部から転送された通知情報からセンサ値を前記管理記憶部に格納するとともに、前記計測周期情報を前記管理記憶部に格納する管理制御部と、を備え、前記管理制御部は、前記受信した通知情報がセンサ値の場合、所定のセンサ種別に対応する管理記憶部に前記センサ値を保存し、前記受信した通知情報が一致情報の場合、一致情報を前回のセンサ値に置き換え、所定のセンサ種別に対応する管理記憶部の所定領域にセンサ値を保存し、前回の通知情報が一致情報であり、所定時間経過するまでの間に次の通知情報が転送されない場合、最新のセンサ値が前回のセンサ値と同一であると判断し、所定のセンサ種別に対応する管理記憶部の所定領域に前回と同一センサ値を格納し、通知情報が転送されるまでさらに所定時間経過するごとに繰り返し同一センサ値を格納し、前記センサネッワーク端末が送信する通知情報の計測周期を変更したい場合、前記管理記憶部に記憶されている計測周期情報を変更し、変更した前記計測周期情報を前記管理無線通信部に転送し、前記管理無線通信部が、変更した前記計測周期情報を前記センサネットワーク端末に送信することを特徴とする。
The sensor network system of the present invention is a sensor network system the external device and the sensor network terminal performs data communication via a wireless line, wherein the external device, the measured sensor values remembers to keep management storage A management wireless communication unit that receives notification information transmitted from each of the plurality of sensor network terminals, and a management control unit that stores sensor values in the management storage unit from the notification information transferred from the management wireless communication unit When the received notification information is a sensor value, the management control unit stores the sensor value in a management storage unit corresponding to a predetermined sensor type, and the received notification information is matching information The match information is replaced with the previous sensor value, the sensor value is stored in a predetermined area of the management storage unit corresponding to the predetermined sensor type, and the previous notification information is stored. If the next notification information is not transferred until the predetermined time elapses, it is determined that the latest sensor value is the same as the previous sensor value, and the management storage unit corresponding to the predetermined sensor type storing the same sensor value and the previous to the predetermined area, the notification information is characterized store to Rukoto the same sensor values repeatedly each time elapses further predetermined time to be transferred.
The sensor network system of the present invention is a sensor network system in which an external device and a sensor network terminal perform data communication via a wireless line, and the external device has a measured sensor value and measurement period information of a sensor unit. A management storage unit that stores the notification information transmitted from the plurality of sensor network terminals, and a management wireless communication unit that transmits the measurement cycle information to the plurality of sensor network terminals, and the management wireless A management control unit that stores a sensor value from the notification information transferred from the communication unit in the management storage unit and stores the measurement cycle information in the management storage unit, and the management control unit receives the received When the notification information is a sensor value, the sensor value is stored in a management storage unit corresponding to a predetermined sensor type, and the reception If the notification information is the matching information, the matching information is replaced with the previous sensor value, the sensor value is stored in a predetermined area of the management storage unit corresponding to the predetermined sensor type, and the previous notification information is the matching information. If the next notification information is not transferred before the time elapses, it is determined that the latest sensor value is the same as the previous sensor value, and the same as the previous one in the predetermined area of the management storage unit corresponding to the predetermined sensor type When the sensor value is stored, the same sensor value is repeatedly stored every time a predetermined time elapses until the notification information is transferred, and the measurement cycle of the notification information transmitted by the sensor network terminal is to be changed. The stored measurement cycle information is changed, the changed measurement cycle information is transferred to the management wireless communication unit, and the management wireless communication unit sends the changed measurement cycle information to the sensor. And transmits the Ttowaku terminal.

また、ここでは、端末及びシステムとして表現されているが、方法により実現されるとしてもよい。 In addition, although expressed as a terminal and a system here, it may be realized by a method.

本発明によれば、センサネットワーク端末の制御部により最新のセンサ値と前回のセンサ値を比較し、センサ値が一致又は所定値未満である回数が１回目の場合は、無線通信部により外部装置に一致情報を通知し、２回目以降の場合は通知を行わないようにしている。これにより、無線通信に費やされる消費電力を抑えるとともに外部装置側ではセンサネットワークの異常を逸早く検知することができる。 According to the present invention, the control unit of the sensor network terminal compares the latest sensor value with the previous sensor value, and if the sensor value matches or is less than a predetermined value for the first time, the wireless communication unit performs an external device. In the case of the second time or later, the notification is not performed. Thereby, it is possible to suppress power consumption consumed for wireless communication and to quickly detect an abnormality of the sensor network on the external device side.

さらに、送信閾値を設け、送信閾値の回数まで最新のセンサ値と前回のセンサ値が一致又は所定値未満である場合は強制的に最新のセンサ値を通知するようにしている。これにより、センサ値にほとんど変化がない期間中にセンサネットワーク端末に異常が生じても外部装置側で異常を検知することができる。 Furthermore, a transmission threshold value is provided, and the latest sensor value is forcibly notified when the latest sensor value matches the previous sensor value or less than a predetermined value up to the number of transmission thresholds. Thereby, even if an abnormality occurs in the sensor network terminal during a period in which the sensor value hardly changes, the abnormality can be detected on the external device side.

本発明の実施形態に係るセンサネットワークシステムの構成概要を示す図である。It is a figure which shows the structure outline | summary of the sensor network system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るセンサネットワークシステムのネットワーク構成を示す図である。It is a figure which shows the network structure of the sensor network system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末のデータ送信処理を示すフローチャート（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）である。It is a flowchart (when using an absolute threshold for a sensor threshold) which shows the data transmission process of the sensor network terminal which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末のデータ送信処理を示すフローチャート（センサ閾値に差分閾値を使用する場合）である。It is a flowchart (when using a difference threshold for a sensor threshold) which shows the data transmission process of the sensor network terminal which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る管理装置のデータ受信処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the data reception process of the management apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るセンサネットワークシステムのデータ送信処理を示すシーケンス図（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）である。It is a sequence diagram (when using an absolute threshold for a sensor threshold) showing data transmission processing of a sensor network system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る通信パケット構成を示す図である。It is a figure which shows the communication packet structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末に送信閾値を記憶した構成概要を示す図である。It is a figure which shows the structure outline | summary which memorize | stored the transmission threshold value in the sensor network terminal which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末に送信閾値の処理を加えたデータ送信処理を示すフローチャート（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）である。It is a flowchart which shows the data transmission process which added the process of the transmission threshold value to the sensor network terminal which concerns on embodiment of this invention (when using an absolute threshold value for a sensor threshold value). 本発明の実施の形態に係るセンサネットワークシステムに送信閾値の処理を加えたデータ送信処理を示すシーケンス図（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）である。It is a sequence diagram which shows the data transmission process which added the process of the transmission threshold value to the sensor network system which concerns on embodiment of this invention (when using an absolute threshold value for a sensor threshold value). 本発明の実施の形態に係る管理装置から計測周期変更をセンサネットワーク端末に通知する処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the process which notifies a sensor network terminal of a measurement period change from the management apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るセンサネットワークシステムの同一の計測点を計測する複数のネットワーク端末と管理装置のネットワーク構成を示す図である。It is a figure which shows the network structure of the some network terminal and management apparatus which measure the same measurement point of the sensor network system which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
＜センサネットワ−クシステムの構成概要＞
図１は、本発明の実施形態に係るセンサネットワークシステムの構成概要を示す図である。センサネットワークシステムは、複数のセンサネットワーク端末５と管理装置９で構成され、無線通信により通知情報の送受信を行う。
＜センサネットワーク端末の構成概要＞
センサネットワーク端末は、センサ部１と端末制御部２と端末記憶部３と端末無線通信部４と電源部１０で構成されている。ハードウェア資源として、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、クロック発振回路等を有している（図示せず）。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<Outline of sensor network system configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration outline of a sensor network system according to an embodiment of the present invention. The sensor network system includes a plurality of sensor network terminals 5 and a management device 9, and transmits and receives notification information by wireless communication.
<Configuration overview of sensor network terminal>
The sensor network terminal includes a sensor unit 1, a terminal control unit 2, a terminal storage unit 3, a terminal wireless communication unit 4, and a power supply unit 10. The hardware resources include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a clock oscillation circuit, and the like (not shown).

センサ部１は、ガス濃度、温度、圧力等の１つ又は複数の物理量を検知し、デジタル信号等の所定のセンサ値に変換して出力するセンサ部１を有している。
端末記憶部３は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）であり、物理量を計測する計測周期３１と、前回計測した前回センサ値３２と、センサ閾値３４と、最新センサ値と前回センサ値が一致又は最新センサ値がセンサ閾値未満の連続した回数である一致回数３３と、を記憶している。 The sensor unit 1 includes a sensor unit 1 that detects one or a plurality of physical quantities such as gas concentration, temperature, and pressure, converts them into predetermined sensor values such as digital signals, and outputs them.
The terminal storage unit 3 is a RAM (Random Access Memory), and includes a measurement period 31 for measuring a physical quantity, a previous sensor value 32 measured last time, a sensor threshold value 34, and the latest sensor value matches the previous sensor value or the latest sensor value. The number of matches 33, which is the number of consecutive times whose value is less than the sensor threshold, is stored.

上述の一致回数で用いたセンサ閾値は、センサ値の絶対値であるが、センサ閾値は、最新センサ値と前回のセンサ値の差分の閾値であっても良い。この場合、一致回数は、最新センサ値と前回センサ値が一致又は最新センサ値と前回センサ値の差分値がセンサ閾値未満の連続した回数となる。 The sensor threshold value used for the number of matches described above is an absolute value of the sensor value, but the sensor threshold value may be a threshold value of a difference between the latest sensor value and the previous sensor value. In this case, the number of times of coincidence is the number of times that the latest sensor value matches the previous sensor value or the difference value between the latest sensor value and the previous sensor value is less than the sensor threshold.

端末制御部２は、端末記憶部３１に予め記憶されている計測周期でセンサ部１から出力された最新のセンサ値を受け取り、端末記憶部３にある情報とを比較し、管理装置９に通知情報を送信するか否かを判定し、送信する場合は通知情報を作成し、端末無線通信部４に通知情報を転送する。 The terminal control unit 2 receives the latest sensor value output from the sensor unit 1 at a measurement cycle stored in advance in the terminal storage unit 31, compares the information with the information in the terminal storage unit 3, and notifies the management device 9 It is determined whether or not information is to be transmitted. When the information is to be transmitted, notification information is created and the notification information is transferred to the terminal wireless communication unit 4.

端末無線通信部４は、端末制御部２から受け取った通知情報を管理装置に送信したり、管理装置９からの通知情報を受信する。
ＣＰＵが、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することで上述の機能が実現される。
＜管理装置の構成概要＞
管理装置９は、管理制御部６、管理記憶部７、管理無線通信部８、入力部１１、出力部１２で構成されている。ハードウェア資源として、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク装置、入出力装置、各種インターフェースなど、パソコンとしての周知の構成を有している（図示せず）。 The terminal wireless communication unit 4 transmits the notification information received from the terminal control unit 2 to the management device or receives the notification information from the management device 9.
The above function is realized by the CPU executing a program stored in the ROM or the like.
<Configuration overview of management device>
The management device 9 includes a management control unit 6, a management storage unit 7, a management wireless communication unit 8, an input unit 11, and an output unit 12. As hardware resources, for example, a CPU, a RAM, a ROM, a hard disk device, an input / output device, various interfaces, and the like are known as a personal computer (not shown).

管理記憶部７は、ハードディスク装置又はＲＡＭ等であり、Ａセンサ値７１、Ｂセンサ値７２、及びＡ計測周期７３、Ｂ計測周期７４などを記憶している。
管理制御部６は、管理無線通信部８から通知情報を受け取り、管理記憶部７にある該当のセンサ値格納領域にセンサ値を保存する。また、入力部１１は、計測周期を受け取ると、管理制御部６に転送し、受け取った管理制御部６では、管理記憶部７に記憶されている該当の計測周期を更新するとともに、更新した計測周期を通知情報として、管理無線通信部８に転送する。また、管理制御部６は、センサネットワーク端末５の異常を検出すると出力部１２にアラームを出力する。 The management storage unit 7 is a hard disk device, a RAM, or the like, and stores an A sensor value 71, a B sensor value 72, an A measurement period 73, a B measurement period 74, and the like.
The management control unit 6 receives the notification information from the management wireless communication unit 8 and stores the sensor value in the corresponding sensor value storage area in the management storage unit 7. When the input unit 11 receives the measurement cycle, the input unit 11 transfers the measurement cycle to the management control unit 6, and the received management control unit 6 updates the corresponding measurement cycle stored in the management storage unit 7 and updates the measurement cycle. The period is transferred to the management wireless communication unit 8 as notification information. The management control unit 6 outputs an alarm to the output unit 12 when detecting an abnormality in the sensor network terminal 5.

管理無線通信部８は、センサネットワーク端末５から通知情報を受信すると、管理制御部６に通知情報を転送する。また、管理制御部６から通知情報を受け取ると無線ネットワーク端末５に通知情報を送信する。 When receiving the notification information from the sensor network terminal 5, the management wireless communication unit 8 transfers the notification information to the management control unit 6. When the notification information is received from the management control unit 6, the notification information is transmitted to the wireless network terminal 5.

ＣＰＵが、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することで上述の機能が実現される。
＜ネットワーク構成概要＞
図２は、本発明の実施の形態に係るセンサネットワークシステムのネットワーク構成を示す図である。管理装置９は、複数のセンサネットワーク端末５から構成されたネットワークを管理し、各センサネットワーク端末５から送信される各種、各拠点のセンサ値に係る通知情報を受信し、リアルタイムで変化するセンサ値を管理している。 The above function is realized by the CPU executing a program stored in the ROM or the like.
<Overview of network configuration>
FIG. 2 is a diagram showing a network configuration of the sensor network system according to the embodiment of the present invention. The management device 9 manages a network composed of a plurality of sensor network terminals 5, receives notification information relating to various sensor values of each base transmitted from each sensor network terminal 5, and sensor values that change in real time Is managing.

また、ネットワーク構成やセンサ部１の計測周期を変更したい場合は、管理装置９からセンサネットワーク端末５に通知情報を送信する。センサネットワーク端末５と管理装置９間の送受信は、端末無線通信部４、管理無線通信部８によりパケット単位で行われる。パケットの構成については、図７の説明で後述する。
＜センサネットワーク端末のデータ送信処理（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）＞
図３は、本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末５のデータ送信処理を示すフローチャート（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）である。ＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで、センサ部１、端末制御部２、端末無線通信部４の各種処理を行う。 Further, when it is desired to change the network configuration or the measurement cycle of the sensor unit 1, notification information is transmitted from the management device 9 to the sensor network terminal 5. Transmission / reception between the sensor network terminal 5 and the management device 9 is performed on a packet basis by the terminal wireless communication unit 4 and the management wireless communication unit 8. The packet configuration will be described later with reference to FIG.
<Data transmission processing of sensor network terminal (when using absolute threshold for sensor threshold)>
FIG. 3 is a flowchart (in the case where an absolute threshold is used as a sensor threshold) showing a data transmission process of the sensor network terminal 5 according to the embodiment of the present invention. When the CPU executes a program stored in a ROM or the like, various processes of the sensor unit 1, the terminal control unit 2, and the terminal wireless communication unit 4 are performed.

端末制御部２は、センサ部１から出力された最新センサ値を受け取り（Ｓ１１）、端末記憶部３にある前回センサ値３２と比較する（Ｓ１２）。
端末制御部２は、Ｓ１２で比較した結果、前回と異なる場合（Ｓ１２：ＮＯ）、最新センサ値とセンサ閾値３４である絶対閾値と比較する（Ｓ１６）。 The terminal control unit 2 receives the latest sensor value output from the sensor unit 1 (S11), and compares it with the previous sensor value 32 in the terminal storage unit 3 (S12).
If the result of the comparison in S12 is different from the previous time (S12: NO), the terminal control unit 2 compares the latest sensor value with the absolute threshold that is the sensor threshold 34 (S16).

端末制御部２は、Ｓ１６で比較した結果、最新センサ値が絶対閾値以上である場合（Ｓ１６：ＮＯ）、最新センサ値を端末無線通信部４に転送し、記憶されている一致回数３３をクリアし、さらに、記憶されている前回センサ値３２を最新センサ値に更新する。 If the latest sensor value is equal to or greater than the absolute threshold as a result of the comparison in S16 (S16: NO), the terminal control unit 2 transfers the latest sensor value to the terminal wireless communication unit 4 and clears the stored match count 33. Further, the previous sensor value 32 stored is updated to the latest sensor value.

端末無線通信部４は、センサ値を受け取り、センサ値からパケット形式の通知情報を作成し（Ｓ１７）、管理装置９にデータを送信する（Ｓ１５）。
端末制御部２は、Ｓ１２で比較した結果、前回と一致した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）で、端末記憶部３にある一致回数３３をチェックし、一致回数が「０」であれば、今回が１回目の一致と判断し（Ｓ１３：ＹＥＳ）、一致情報を端末無線通信部４に転送し、記憶されている一致回数３３を「１」に更新する。 The terminal wireless communication unit 4 receives the sensor value, creates notification information in packet format from the sensor value (S17), and transmits data to the management device 9 (S15).
As a result of the comparison in S12, the terminal control unit 2 checks the number of matches 33 in the terminal storage unit 3 when it matches the previous time (S12: YES). It is determined that there is a second match (S13: YES), the match information is transferred to the terminal wireless communication unit 4, and the stored match count 33 is updated to “1”.

端末無線通信部４は、一致情報を受け取り、一致情報からパケット形式の通知情報を作成し（Ｓ１４）、管理装置９にデータを送信する（Ｓ１５）。また、Ｓ１６で比較した結果、最新センサ値が絶対閾値未満である場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、上述したＳ１２：ＹＥＳ以降（Ｓ１３→Ｓ１４→Ｓ１５）の処理を行う。 The terminal wireless communication unit 4 receives the matching information, creates notification information in packet format from the matching information (S14), and transmits data to the management device 9 (S15). If the latest sensor value is less than the absolute threshold value as a result of the comparison in S16 (S16: YES), the processing of S12: YES and later (S13 → S14 → S15) described above is performed.

端末制御部２は、Ｓ１２で比較した結果、前回と一致した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）で、端末記憶部３にある一致回数３３をチェックし、一致回数が「１以上」であれば、今回が２回目以上の一致と判断し（Ｓ１３：ＮＯ）、記憶されている一致回数３３を「１」加算して更新する。 If the terminal control unit 2 matches the previous time as a result of the comparison in S12 (S12: YES), the terminal control unit 2 checks the number of matches 33 in the terminal storage unit 3. If the number of matches is “1 or more”, the terminal control unit 2 It is determined that there is a second or more match (S13: NO), and the stored match count 33 is updated by adding “1”.

また、パケット形式の通知情報を作成するのは、端末制御部２であっても良い。
上述したセンサ閾値に絶対閾値を使用する場合、特にセンサ値（温度、圧力、ガス濃度など）の異常を管理装置９で監視する時に有効であり、正常なセンサ値を絶対閾値にすることで、初期送信以外はセンサ値が異常数値を示すときだけ、管理装置にセンサ値を送信するため、消費電力の抑制効果が大きい。
＜センサネットワーク端末のデータ送信処理（センサ閾値に差分閾値を使用する場合）＞
図４は、本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末５のデータ送信処理を示すフローチャート（センサ閾値に差分閾値を使用する場合）である。ＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで、センサ部１、端末制御部２、端末無線通信部４の各種処理を行う。 Further, the terminal control unit 2 may create the notification information in the packet format.
When using an absolute threshold for the above-described sensor threshold, it is particularly effective when monitoring the abnormality of the sensor value (temperature, pressure, gas concentration, etc.) with the management device 9, and by making a normal sensor value an absolute threshold, Since the sensor value is transmitted to the management device only when the sensor value indicates an abnormal value other than the initial transmission, the effect of suppressing power consumption is great.
<Data transmission process of sensor network terminal (when using difference threshold for sensor threshold)>
FIG. 4 is a flowchart showing the data transmission process of the sensor network terminal 5 according to the embodiment of the present invention (when the difference threshold is used as the sensor threshold). When the CPU executes a program stored in a ROM or the like, various processes of the sensor unit 1, the terminal control unit 2, and the terminal wireless communication unit 4 are performed.

端末制御部２は、センサ部１から出力された最新センサ値を受け取り（Ｓ２１）、端末記憶部３にある前回センサ値３２と比較する（Ｓ２２）。
Ｓ２２で比較した結果、前回と異なる場合（Ｓ２２：ＮＯ）、最新センサ値と前回センサ値３２との差分値を計算し（Ｓ２６）、差分値とセンサ閾値３４である差分閾値と比較する（Ｓ２７）。 The terminal control unit 2 receives the latest sensor value output from the sensor unit 1 (S21), and compares it with the previous sensor value 32 in the terminal storage unit 3 (S22).
If the result of comparison in S22 is different from the previous time (S22: NO), the difference value between the latest sensor value and the previous sensor value 32 is calculated (S26), and the difference value is compared with the difference threshold value which is the sensor threshold value 34 (S27). ).

端末制御部２は、Ｓ２６で比較した結果、差分値が差分閾値以上である場合（Ｓ２７：ＮＯ）、最新センサ値を端末無線通信部４に転送し、記憶されている一致回数３３をクリアし、さらに、記憶されている前回センサ値３２を最新センサ値に更新する。 When the difference value is equal to or greater than the difference threshold value as a result of the comparison in S26 (S27: NO), the terminal control unit 2 transfers the latest sensor value to the terminal wireless communication unit 4 and clears the stored match count 33. Further, the previous sensor value 32 stored is updated to the latest sensor value.

端末無線通信部４は、センサ値を受け取り、センサ値からパケット形式の通知情報を作成し（Ｓ２８）、管理装置９にデータを送信する（Ｓ２５）。
端末制御部２は、Ｓ２２で比較した結果、前回と一致した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）で、端末記憶部３にある一致回数３３をチェックし、一致回数が「０」であれば、今回が１回目の一致と判断し（Ｓ２３：ＹＥＳ）、一致情報を端末無線通信部４に転送し、記憶されている一致回数３３を「１」に更新する。 The terminal wireless communication unit 4 receives the sensor value, creates notification information in a packet format from the sensor value (S28), and transmits data to the management device 9 (S25).
When the terminal control unit 2 matches the previous time as a result of the comparison in S22 (S22: YES), the terminal control unit 2 checks the number of matches 33 in the terminal storage unit 3, and if the number of matches is “0”, this time is 1 It is determined that there is a second match (S23: YES), the match information is transferred to the terminal wireless communication unit 4, and the stored match count 33 is updated to “1”.

端末無線通信部４は、一致情報を受け取り、一致情報からパケット形式の通知情報を作成し（Ｓ２４）、管理装置９にデータを送信する（Ｓ２５）。また、Ｓ２７で比較した結果、差分値が差分閾値未満である場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、上述したＳ２２：ＹＥＳ以降（Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５）の処理を行う。 The terminal wireless communication unit 4 receives the match information, creates packet format notification information from the match information (S24), and transmits data to the management device 9 (S25). If the difference value is less than the difference threshold as a result of the comparison in S27 (S27: YES), the above-described processing of S22: YES and after (S23 → S24 → S25) is performed.

端末制御部２は、Ｓ２２で比較した結果、前回と一致した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）で、端末記憶部３にある一致回数３３をチェックし、一致回数が「１以上」であれば、今回が２回目以上の一致と判断し（Ｓ２３：ＮＯ）、記憶されている一致回数３３を「１」加算して更新する。 If the terminal control unit 2 matches the previous time as a result of the comparison in S22 (S22: YES), the terminal control unit 2 checks the number of matches 33 in the terminal storage unit 3. If the number of matches is “1 or more”, the terminal control unit 2 It is determined that there is a second or more match (S23: NO), and the stored match count 33 is updated by adding "1".

また、パケット形式の通知情報を作成するのは、端末制御部２であっても良い。
上述したセンサ閾値に差分値を使用する場合、特にセンサ値（温度、圧力、ガス濃度など）の変化を管理装置９で監視する時に有効であり、最新センサ値と前回センサ値との差分値を差分閾値にすることで、初期送信以外はセンサ値の急激な変化を示すときだけ、管理装置にセンサ値を送信するため、消費電力の抑制効果が大きい。
＜管理装置のデータ受信処理＞
図５は、本発明の実施の形態に係る管理装置のデータ受信処理を示すフローチャートである。ＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで、管理無線通信部８、管理制御部６の各種処理を行う。 Further, the terminal control unit 2 may create the notification information in the packet format.
When the difference value is used for the above-described sensor threshold, it is particularly effective when the change of the sensor value (temperature, pressure, gas concentration, etc.) is monitored by the management device 9, and the difference value between the latest sensor value and the previous sensor value is obtained. By using the difference threshold value, the sensor value is transmitted to the management device only when the sensor value indicates a sudden change except for the initial transmission, so that the power consumption is effectively suppressed.
<Management device data reception processing>
FIG. 5 is a flowchart showing data reception processing of the management apparatus according to the embodiment of the present invention. When the CPU executes a program stored in the ROM or the like, various processes of the management wireless communication unit 8 and the management control unit 6 are performed.

管理装置９は、Ｓ１５又はＳ２５でネットワーク端末５からデータが送信されると、管理無線通信部８によりデータを受信し（Ｓ４１）、受信したパケット形式の通知情報から通知情報を取り出し、管理制御部６に転送する（Ｓ４２）。 When data is transmitted from the network terminal 5 in S15 or S25, the management device 9 receives the data by the management wireless communication unit 8 (S41), extracts the notification information from the received notification information in the packet format, and manages the control unit 6 (S42).

次に、管理制御部６は、通知情報を受け取り、通知情報がセンサ値である場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、所定のセンサ種別に対応する管理記憶部７にセンサ値を保存する（Ｓ４４）。例えば、図１でセンサネットワーク端末５のセンサ種別がＡセンサであった場合、対応する管理記憶部７に確保されているＡセンサ値７１の格納領域に保存される。 Next, the management control unit 6 receives the notification information. If the notification information is a sensor value (S43: YES), the management control unit 6 stores the sensor value in the management storage unit 7 corresponding to a predetermined sensor type (S44). For example, when the sensor type of the sensor network terminal 5 is A sensor in FIG. 1, it is stored in the storage area of the A sensor value 71 secured in the corresponding management storage unit 7.

また、管理制御部６は、通知情報がセンサ値でなく（Ｓ４３：ＮＯ）、一致情報である場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、一致情報を前回センサ値に置き換え（Ｓ４６）、所定のセンサ種別に対応する管理記憶部７にセンサ値を保存する（Ｓ４４）。 In addition, when the notification information is not a sensor value (S43: NO) and is coincidence information (S45: YES), the management control unit 6 replaces the coincidence information with the previous sensor value (S46) and corresponds to a predetermined sensor type. The sensor value is stored in the management storage unit 7 (S44).

また、管理制御部６は、通知情報がセンサ値でなく（Ｓ４３：ＮＯ）、一致情報でもない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、無処理で終わるか、又は他の処理を行う。
＜センサネットワークシステムのデータ送信処理＞
図６は、本発明の実施の形態に係るセンサネットワークシステムのデータ送信処理を示すシーケンス図（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）である。図６のシーケンスは、最新センサ値が前回センサ値と異なり、センサ閾値以上の場合のシーケンスと次の計測周期で計測した最新センサ値が前回センサ値と同じ又はセンサ閾値未満の場合のシーケンスとそれ以降、最新センサ値が前回センサ値と同じ又はセンサ閾値未満の場合を示している。 Further, when the notification information is not a sensor value (S43: NO) and is not coincident information (S45: NO), the management control unit 6 ends with no processing or performs other processing.
<Data transmission processing of sensor network system>
FIG. 6 is a sequence diagram showing a data transmission process of the sensor network system according to the embodiment of the present invention (when an absolute threshold is used as a sensor threshold). The sequence in FIG. 6 is a sequence in which the latest sensor value is different from the previous sensor value and is greater than or equal to the sensor threshold value, and a sequence in which the latest sensor value measured in the next measurement cycle is the same as or less than the previous sensor value. Hereinafter, the case where the latest sensor value is the same as the previous sensor value or less than the sensor threshold is shown.

センサネットワーク端末５は、最新センサ値が前回センサ値と異なり、センサ閾値以上の場合、図３のＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１６→Ｓ１７の処理を実行し、センサ値を含む通知情報を管理装置９に送信する。一方、管理装置９は、Ｓ４１→Ｓ４２→Ｓ４３→Ｓ４４の処理を実行する。 If the latest sensor value is different from the previous sensor value and is equal to or greater than the sensor threshold value, the sensor network terminal 5 executes the processing of S11 → S12 → S16 → S17 in FIG. 3 and transmits notification information including the sensor value to the management device 9 To do. On the other hand, the management device 9 executes the processes of S41 → S42 → S43 → S44.

次に、センサネットワーク端末５は、次の計測周期で計測した最新センサ値が前回センサ値と同じ場合、図３のＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４の処理を実行し、一致情報を含む通知情報を管理装置９に送信する。一方、管理装置９は、Ｓ４１→Ｓ４２→Ｓ４３→Ｓ４５→Ｓ４６→Ｓ４４の処理を実行する。 Next, when the latest sensor value measured in the next measurement cycle is the same as the previous sensor value, the sensor network terminal 5 executes the processing of S11 → S12 → S13 → S14 in FIG. It transmits to the management apparatus 9. On the other hand, the management device 9 executes the processes of S41 → S42 → S43 → S45 → S46 → S44.

また、管理装置９は、前回センサ値を受け取ってから次の周期時間経過してもセンサネットワーク端末５から送信がなければ、センサネットワーク端末が電池寿命や故障等の異常であると判断し、アラームとしてメッセージやブザー音等を出力部に出力する。これにより、センサ値が変化している場合、次の計測周期でセンサネットワーク端末の異常を検知することができる。 Further, the management device 9 determines that the sensor network terminal has an abnormality such as a battery life or a failure if there is no transmission from the sensor network terminal 5 even after the next cycle time has elapsed since the previous sensor value was received, and an alarm is generated. Message, buzzer sound, etc. are output to the output unit. Thereby, when the sensor value is changing, the abnormality of the sensor network terminal can be detected in the next measurement cycle.

さらに、センサネットワーク端末５は、最新センサ値が前回センサ値と同じ値又はセンサ閾値未満の値を繰り返す場合、図３のＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３を実行する（管理装置９には何も送信しない）。一方、管理装置９は、一致情報を受け取ってから次の周期時間経過してもセンサネットワーク端末５から送信がなければ、最後に受信したセンサ値を所定のセンサ種別に対応する管理記憶部７に保存する。 Furthermore, when the latest sensor value repeats the same value as the previous sensor value or a value less than the sensor threshold value, the sensor network terminal 5 executes S11 → S12 → S13 in FIG. 3 (transmits nothing to the management device 9). . On the other hand, if the management device 9 does not transmit from the sensor network terminal 5 even after the next cycle time has elapsed since receiving the matching information, the management device 9 stores the last received sensor value in the management storage unit 7 corresponding to the predetermined sensor type. save.

上述した図６の説明は、センサ閾値に絶対閾値を使用する場合であるが、センサ閾値に差分閾値を使用する場合についてもシーケンスは同じであり、Ｓ１６の部分がＳ２６→Ｓ２７に対応する。
＜パケット構成＞
図７は、本発明の実施の形態に係る通信パケット構成を示す図である。構成としては、大別するとヘッダ部とデータ部に分かれる。データ部は通知したい数値情報等が格納され、ヘッダ部は、通信に係る基本情報およびデータの管理情報等が格納されている。
さらに、ヘッダ部は、メッセージヘッダ、メッセージ種別、メッセージＩＤ、データサイズ区分に細分化できる。
１．メッセージヘッダ
送信先アドレス、送信元アドレス、ヘッダ長、プロトコル番号などである。
２．メッセージ種別
パケット通信のデータ種別である。 The description of FIG. 6 described above is a case where an absolute threshold is used as the sensor threshold, but the sequence is the same when the difference threshold is used as the sensor threshold, and the portion of S16 corresponds to S26 → S27.
<Packet configuration>
FIG. 7 is a diagram showing a communication packet configuration according to the embodiment of the present invention. The configuration is roughly divided into a header part and a data part. The data portion stores numerical information to be notified, and the header portion stores basic information related to communication, data management information, and the like.
Furthermore, the header part can be subdivided into a message header, a message type, a message ID, and a data size classification.
1. Message header The destination address, source address, header length, protocol number, etc.
2. Message type This is the data type of packet communication.

例えば、１：センサ値を通知、２：一致情報（前回センサ値と同じであることを表す）、３：変更する計測周期を通知、４：変更する送信閾値を通知、５：変更するセンサ閾値を通知。
３．メッセージＩＤ
通信ごとにユニークな英数字を付ける。 For example, 1: notify the sensor value, 2: match information (represents the same as the previous sensor value), 3: notify the measurement cycle to be changed, 4: notify the transmission threshold to be changed, 5: sensor threshold to be changed Notice.
3. Message ID
Give each communication a unique alphanumeric character.

例えば、センサ管理番号と日時時刻の組合せ。
４．データサイズ
データのサイズ（単位バイト）
５．データ
メッセージ種別が「１」の場合、データはセンサ値。 For example, a combination of sensor management number and date / time.
4). Data size Data size (in bytes)
5. Data When the message type is “1”, the data is sensor value.

メッセージ種別が「２」の場合、データはなし（データサイズ「０」）。
メッセージ種別が「３」の場合、データは計測周期。
メッセージ種別が「４」の場合、データは送信閾値。 When the message type is “2”, there is no data (data size “0”).
When the message type is “3”, the data is the measurement cycle.
When the message type is “4”, the data is a transmission threshold.

メッセージ種別が「５」の場合、データはセンサ閾値。
＜センサネットワ−ク端末に送信閾値を追加した構成概要＞
図８は、本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末に送信閾値を記憶した構成概要を示す図である。図１と異なる構成上の違いは、端末記憶部３に送信閾値３５を記憶していることである。処理上の違いは、図９で説明する。
＜センサネットワーク端末に送信閾値を追加したデータ送信処理（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）＞
図９は、図３の本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末に送信閾値３５の処理を加えたデータ送信処理を示すフローチャート（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）である。 When the message type is “5”, the data is a sensor threshold value.
<Outline of configuration with transmission threshold added to sensor network terminal>
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration in which a transmission threshold is stored in the sensor network terminal according to the embodiment of the present invention. A difference in configuration from FIG. 1 is that a transmission threshold 35 is stored in the terminal storage unit 3. The difference in processing will be described with reference to FIG.
<Data transmission process with transmission threshold added to sensor network terminal (when using absolute threshold for sensor threshold)>
FIG. 9 is a flowchart (when using an absolute threshold for the sensor threshold) showing a data transmission process in which the process of the transmission threshold 35 is added to the sensor network terminal according to the embodiment of the present invention of FIG.

Ｓ３１→Ｓ３２→Ｓ３６→Ｓ３７の処理は、図３のＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１５と同じ処理となるため、説明は、省略する。
また、Ｓ３１→Ｓ３２→Ｓ３３→Ｓ３４→Ｓ３５の処理は、図３のＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４→Ｓ１５と同じ処理となるため、説明は、省略する。 Since the process of S31->S32->S36-> S37 is the same as S11->S12->S16->S17-> S15 in FIG. 3, the description thereof will be omitted.
Moreover, since the process of S31->S32->S33->S34-> S35 is the same as S11->S12->S13->S14-> S15 in FIG. 3, the description thereof will be omitted.

端末制御部２は、最新センサ値と前回センサ値が一致し、端末記憶部３にある一致回数３３をチェックし、一致回数が「１以上」であれば（Ｓ３３：ＮＯ）、さらに、一致回数３３を「１」加算し、加算した一致回数が、送信閾値３５と一致したら（Ｓ３８：ＹＥＳ）、センサ値を端末無線通信部４に転送し、記憶されている一致回数をクリアする。 The terminal control unit 2 checks the number of matches 33 in the terminal storage unit 3 when the latest sensor value matches the previous sensor value, and if the number of matches is “1 or more” (S33: NO), the number of matches 33 is incremented by “1”, and if the added match count matches the transmission threshold 35 (S38: YES), the sensor value is transferred to the terminal wireless communication unit 4 and the stored match count is cleared.

端末無線通信部４は、センサ値を受け取り、センサ値からパケット形式の通知情報を作成し（Ｓ３７）、管理装置９にデータを送信する（Ｓ３５）。
また、端末制御部２は、加算した一致回数が、送信閾値３５と一致しなければ（Ｓ３８：ＮＯ）、記憶されている一致回数３３を「１」加算して更新する。 The terminal wireless communication unit 4 receives the sensor value, creates notification information in a packet format from the sensor value (S37), and transmits data to the management device 9 (S35).
If the added number of matches does not match the transmission threshold 35 (S38: NO), the terminal control unit 2 adds and updates the stored number of matches 33 by "1".

上述した図９の説明は、センサ閾値に絶対閾値を使用する場合であるが、センサ閾値に差分閾値を使用する場合についてもフローチャートは同じであり、Ｓ１６の部分がＳ２６→Ｓ２７に対応する。 The description of FIG. 9 described above is a case where an absolute threshold is used as the sensor threshold, but the flowchart is the same when the difference threshold is used as the sensor threshold, and the portion of S16 corresponds to S26 → S27.

＜センサネットワークシステムに送信閾値を追加したデータ送信処理（センサ閾値に絶対閾値を使用する場合）＞
図１０は、本発明の実施の形態に係るセンサネットワーク端末５に送信閾値３５の処理を加えたデータ送信処理を示すシーケンス図である。図６との違いは、一致回数が、送信閾値３５になった場合、センサネットワーク端末５は、管理装置９に対して強制的にデータを送信するところにある。
<Data transmission processing with transmission threshold added to sensor network system (when using absolute threshold for sensor threshold)>
FIG. 10 is a sequence diagram showing a data transmission process in which the process of the transmission threshold 35 is added to the sensor network terminal 5 according to the embodiment of the present invention. The difference from FIG. 6 is that the sensor network terminal 5 forcibly transmits data to the management device 9 when the number of matches reaches the transmission threshold 35.

データ送信が、センサ値を含む場合と一致情報を含む場合のシーケンスは、図６で説明した内容と同じであるため省略する。
センサネットワーク端末５は、最新センサ値が前回センサ値と同じ又はセンサ閾値未満を繰り返す場合、図９のＳ３１→Ｓ３２→Ｓ３３→Ｓ３８を実行する。一致回数が、送信閾値３５になった場合、センサ値を含む通知情報を管理装置９に送信する。一方、管理装置９は、図５のＳ４１→Ｓ４２→Ｓ４３→Ｓ４４の処理を実行する。 The sequence when the data transmission includes the sensor value and the coincidence information is the same as the content described with reference to FIG.
When the latest sensor value repeats the same as the previous sensor value or less than the sensor threshold, the sensor network terminal 5 executes S31 → S32 → S33 → S38 in FIG. When the number of matches reaches the transmission threshold 35, notification information including the sensor value is transmitted to the management device 9. On the other hand, the management apparatus 9 executes the processing of S41 → S42 → S43 → S44 in FIG.

また、センサネットワーク端末５は、送信閾値３５でない場合、管理装置９には何も送信しない。一方、管理装置９は、同じく、送信閾値を管理記憶部７に記憶しており（図示せず）、送信閾値３５に達する経過時間となってもセンサネットワーク端末５から送信がなければ、センサネットワーク端末５が電池寿命や故障等の異常であると判断し、アラームとしてメーセージやブザー音等を出力部に出力（図示せず）する。 Further, if the sensor network terminal 5 is not the transmission threshold 35, the sensor network terminal 5 does not transmit anything to the management device 9. On the other hand, the management device 9 similarly stores a transmission threshold value in the management storage unit 7 (not shown), and if there is no transmission from the sensor network terminal 5 even when the elapsed time reaching the transmission threshold value 35 is reached, the sensor network The terminal 5 determines that there is an abnormality such as battery life or failure, and outputs a message, buzzer sound, or the like as an alarm to the output unit (not shown).

これにより、管理装置９は、センサ値が変化していない場合、所定周期の回数の時間でセンサネットワーク端末５の異常を検知することができる。
上述した図６の説明は、センサ閾値に絶対閾値を使用する場合であるが、センサ閾値に差分閾値を使用する場合についてもシーケンスは同じであり、Ｓ１６の部分がＳ２６→Ｓ２７に対応する。
＜センサネットワークシステムの計測周期変更を通知する処理＞
図１１は、本発明の実施の形態に係る管理装置から計測周期変更をセンサネットワーク端末５に通知する処理を示すシーケンス図である。入力部１１で入力された計測周期の情報は、管理制御部６が受け取り、管理記憶部７にある該当するＡ計測周期７３、Ｂ計測周期７４などを更新し、管理無線通信部８に転送する。管理無線通信部８は、計測周期を受け取り、計測周期からパケット形式の通知情報を作成し、センサネットワーク端末５にデータを送信する。一方、センサネットワーク端末５は、端末無線通信部４によりデータを受信し、通知情報を取り出し、端末制御部２に転送する。 Thereby, the management apparatus 9 can detect abnormality of the sensor network terminal 5 in the time of the frequency | count of a predetermined period, when the sensor value is not changing.
The description of FIG. 6 described above is a case where an absolute threshold is used as the sensor threshold, but the sequence is the same when the difference threshold is used as the sensor threshold, and the portion of S16 corresponds to S26 → S27.
<Process to notify sensor network system measurement cycle change>
FIG. 11 is a sequence diagram showing a process for notifying the sensor network terminal 5 of a change in the measurement cycle from the management apparatus according to the embodiment of the present invention. Information on the measurement cycle input by the input unit 11 is received by the management control unit 6, the corresponding A measurement cycle 73 and B measurement cycle 74 in the management storage unit 7 are updated, and transferred to the management wireless communication unit 8. . The management wireless communication unit 8 receives the measurement cycle, creates notification information in packet format from the measurement cycle, and transmits data to the sensor network terminal 5. On the other hand, the sensor network terminal 5 receives data by the terminal wireless communication unit 4, extracts the notification information, and transfers it to the terminal control unit 2.

次に、端末制御部２は、通知情報を受け取り、通知情報が計測周期である場合、端末記憶部３にある計測周期を受け取った計測周期に更新する。
＜センサネットワークシステムの送信閾値変更を通知する処理＞
送信閾値を変更する処理は、上述した計測周期変更を通知する処理と同じ処理方法であり、基本的な違いは、データが計測周期であるか、送信閾値であるかにより、パケットのメッセージ種別及び記憶している領域が異なる。
＜同一の計測点を計測する複数のネットワーク端末と管理装置のネットワーク構成＞
図１２は、本発明の実施の形態に係るセンサネットワークシステムの同一の計測点を計測する複数のネットワーク端末と管理装置のネットワーク構成を示す図である。 Next, the terminal control unit 2 receives the notification information. When the notification information is a measurement cycle, the terminal control unit 2 updates the measurement cycle in the terminal storage unit 3 to the received measurement cycle.
<Process for notifying sensor network system transmission threshold change>
The process of changing the transmission threshold is the same processing method as the process of notifying the measurement cycle change described above, and the basic difference is that depending on whether the data is the measurement cycle or the transmission threshold, the message type of the packet and The stored area is different.
<Network configuration of multiple network terminals and management devices that measure the same measurement point>
FIG. 12 is a diagram showing a network configuration of a plurality of network terminals and management devices that measure the same measurement point of the sensor network system according to the embodiment of the present invention.

図１２に示すように、複数のセンサネットワーク端末５ａ、５ｂが、同一の計測点Ａをそれぞれ同じ種類のセンサ部で計測する場合、センサネットワーク端末のもつセンサ値に優先順位を予め設けておき、管理装置９では、優先されるセンサ値を管理記憶部７に保存するようにする。また、一方のセンサネットワーク端末が、図６で説明した異常となった場合でも、正常なセンサネットワーク端末からのセンサ値を優先（採用）することで、センサネットワーク端末の電池寿命や故障等の異常による計測データの欠損を防止することができる。
＜実施例の効果＞
上述した本実施例によれば、本発明のセンサネットワークシステムの適用により、無線通信に費やす消費電力を低減させることができる。また、センサ値が変化している場合（センサ閾値以上の場合）、管理装置９は、次の計測周期でセンサネットワーク端末５の電池寿命や故障等の異常を検知することができる。また、管理装置９は、センサ値が変化していない場合（前回と同じ値又はセンサ閾値未満の変化の場合）、所定周期の回数の時間でセンサネットワーク端末５の異常を検知することができる。またさらには、同一の計測点を複数のセンサネットワーク端末５ａ、５ｂが計測することで、たとえ、一方のセンサネットワーク端末５に異常が生じても、センサ値（計測データ）の欠損を防止することができる。 As shown in FIG. 12, when a plurality of sensor network terminals 5a and 5b measure the same measurement point A with the same type of sensor unit, a priority order is set in advance for the sensor values of the sensor network terminals, In the management device 9, the sensor value to be prioritized is stored in the management storage unit 7. Even if one of the sensor network terminals has the abnormality described with reference to FIG. 6, the sensor value from the normal sensor network terminal is prioritized (adopted), so that the sensor network terminal has an abnormality such as battery life or failure. It is possible to prevent measurement data from being lost.
<Effect of Example>
According to the above-described embodiment, the power consumption for wireless communication can be reduced by applying the sensor network system of the present invention. When the sensor value is changed (when the sensor value is equal to or greater than the sensor threshold), the management device 9 can detect an abnormality such as a battery life or failure of the sensor network terminal 5 in the next measurement cycle. In addition, when the sensor value has not changed (when the value is the same as the previous value or when the change is less than the sensor threshold), the management device 9 can detect an abnormality of the sensor network terminal 5 in a predetermined number of times. Still further, since the plurality of sensor network terminals 5a and 5b measure the same measurement point, even if an abnormality occurs in one of the sensor network terminals 5, the loss of sensor values (measurement data) can be prevented. Can do.

１センサ部
２端末制御部
３端末記憶部
４端末無線通信部
５センサネットワーク端末
５ａセンサネットワーク端末
５ｂセンサネットワーク端末
５ｃセンサネットワーク端末
６管理制御部
７管理記憶部
８管理無線通信部
９管理装置
１０センサネットワーク端末の電源部
１１入力部
１２出力部
３１センサネットワーク端末の計測周期
３２センサネットワーク端末の前回センサ値
３３センサネットワーク端末の一致回数
３４センサネットワーク端末のセンサ閾値
３５センサネットワーク端末の送信閾値
７１Ａセンサ値
７２Ｂセンサ値
７３計測周期Ａ
７４計測周期Ｂ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor part 2 Terminal control part 3 Terminal storage part 4 Terminal wireless communication part 5 Sensor network terminal 5a Sensor network terminal 5b Sensor network terminal 5c Sensor network terminal 6 Management control part 7 Management storage part 8 Management wireless communication part 9 Management apparatus 10 Sensor Network terminal power supply unit 11 Input unit 12 Output unit 31 Sensor network terminal measurement period 32 Sensor network terminal previous sensor value 33 Sensor network terminal match count 34 Sensor network terminal sensor threshold 35 Sensor network terminal transmission threshold 71 A sensor Value 72 B Sensor value 73 Measurement cycle A
74 Measurement cycle B

Claims

A sensor unit;
The sensor value measured by the sensor unit based on the predetermined measurement cycle information, the number of coincidence of the latest sensor value and the previous sensor value continuously matched, and the sensor threshold value that is the threshold value of the latest sensor value. A terminal storage unit for storing;
The latest sensor value and the previous sensor value stored in the terminal storage unit are compared (first comparison) to determine whether or not to notify the external device, and in the case of notification, notification information including the sensor type A terminal control unit for creating
A terminal wireless communication unit that receives the notification information transferred from the terminal control unit and transmits the notification information to the external device by wireless communication,
The terminal control unit
When the first comparison result is different, the latest sensor value is compared with the sensor threshold value stored in the terminal storage unit. When the latest sensor value is equal to or greater than the sensor threshold value, the latest information is used as notification information. Transfer the sensor value to the terminal wireless communication unit, clear the number of matches stored in the terminal storage unit, update the sensor value stored in the terminal storage unit to the latest sensor value, When the first comparison result is the same or the first comparison result is different and the latest sensor value is less than the sensor threshold value, the match information is created as notification information, and the match information is sent to the terminal wireless communication unit Transfer, update the number of matches stored in the terminal storage unit to one,
When the first comparison result is the same for the second and subsequent N times (including the second time) or the first comparison result is different, and the latest sensor value is less than the sensor threshold value N times, A sensor network terminal that updates the number of matches stored in a storage unit to N times without transferring notification information to a terminal wireless communication unit.

A sensor unit;
The sensor value measured by the sensor unit based on the predetermined measurement cycle information, the number of times that the latest sensor value and the previous sensor value are continuously matched, and the difference between the latest sensor value and the previous sensor value A terminal storage unit that stores a sensor threshold value serving as a threshold;
The latest sensor value and the previous sensor value stored in the terminal storage unit are compared (first comparison) to determine whether or not to notify the external device, and in the case of notification, notification information including the sensor type A terminal control unit for creating
A terminal wireless communication unit that receives the notification information transferred from the terminal control unit and transmits the notification information to the external device by wireless communication,
The terminal control unit
When the first comparison result is different, the difference value between the latest sensor value and the previous sensor value stored in the terminal storage unit is calculated, and the difference value and the sensor threshold value stored in the terminal storage unit are calculated. If the difference value is greater than or equal to the sensor threshold value, the latest sensor value is transferred to the terminal wireless communication unit as notification information, the number of matches stored in the terminal storage unit is cleared, and the terminal storage Update the sensor value stored in the unit to the latest sensor value,
When the first comparison result is the same or the first comparison result is different and the difference value is less than the sensor threshold value, match information is created as notification information, and the match information is transmitted to the terminal wireless communication The number of matches stored in the terminal storage unit is updated to 1,
Notification information when the first comparison result of the second and subsequent N times (including the second time) is the same or the first comparison result is different and the difference value is less than the sensor threshold value continues N times Is not transferred to the terminal wireless communication unit, and the number of matches stored in the storage unit is updated to N times.

The terminal storage unit further stores a transmission threshold for forcibly transmitting notification information when the number of matches reaches a predetermined number,
When the number of matches reaches the transmission threshold, the terminal control unit transfers the latest sensor value as notification information to the terminal wireless communication unit, and clears the number of matches stored in the terminal storage unit. 3. The sensor network terminal according to 1 or 2,

The terminal storage unit further stores the measurement cycle information,
The terminal control unit, the terminal wireless communication unit, the receive from an external device the measurement cycle information or transmission threshold or sensor threshold Then, the measurement period information stored in the terminal storage section or the transmission threshold or sensor threshold, The sensor network terminal according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor network terminal is updated to the received measurement cycle information, the transmission threshold value, or the sensor threshold value, respectively.

A sensor network system in which an external device and a sensor network terminal perform data communication via a wireless line,
The sensor network terminal is the sensor network terminal according to any one of claims 1 to 3,
The external device is
A management storage unit to be remembers the measured sensor values,
A management wireless communication unit for receiving notification information transmitted from the plurality of sensor network terminals,
A management control unit that stores a sensor value in the management storage unit from the notification information transferred from the management wireless communication unit,
The management control unit
When the received notification information is a sensor value, the sensor value is stored in a management storage unit corresponding to a predetermined sensor type,
When the received notification information is matching information, the matching information is replaced with the previous sensor value, and the sensor value is stored in a predetermined area of the management storage unit corresponding to the predetermined sensor type,
If the previous notification information is coincident information and the next notification information is not transferred until the predetermined time has elapsed, the latest sensor value is determined to be the same as the previous sensor value, and it corresponds to the predetermined sensor type. sensor network system stores the same sensor value and the previous to the predetermined area of the management storage unit, the notification information is characterized store to Rukoto the same sensor values repeatedly each time elapses further predetermined time to be forwarded to.

Sensor network for data communication between external device and sensor network terminal via wireless line
A work system,
The sensor network terminal is a sensor network terminal according to claim 4,
The external device is
A management storage unit that stores the measured sensor value and measurement cycle information of the sensor unit;
A management wireless communication unit that receives notification information transmitted from the plurality of sensor network terminals, and transmits the measurement cycle information to the plurality of sensor network terminals, and
A management control unit that stores the sensor value in the management storage unit from the notification information transferred from the management wireless communication unit, and stores the measurement cycle information in the management storage unit,
The management control unit
When the received notification information is a sensor value, the sensor value is stored in a management storage unit corresponding to a predetermined sensor type,
When the received notification information is matching information, the matching information is replaced with the previous sensor value, and the sensor value is stored in a predetermined area of the management storage unit corresponding to the predetermined sensor type,
If the previous notification information is coincident information and the next notification information is not transferred until the predetermined time has elapsed, the latest sensor value is determined to be the same as the previous sensor value, and it corresponds to the predetermined sensor type. Store the same sensor value as the previous time in a predetermined area of the management storage unit, repeatedly store the same sensor value every time a predetermined time passes until the notification information is transferred,
If you want to change the measurement cycle of the notification information sent by the sensor network terminal, change the measurement cycle information stored in the management storage unit, transfer the changed measurement cycle information to the management wireless communication unit,
The management wireless communication unit sends the changed measurement cycle information to the sensor network terminal.
A sensor network system characterized by transmitting.

A sensor unit;
The sensor value measured by the sensor unit based on the predetermined measurement cycle information, the number of coincidence of the latest sensor value and the previous sensor value continuously matched, and the sensor threshold value that is the threshold value of the latest sensor value. A terminal storage unit for storing;
A terminal that compares the latest sensor value with the previous sensor value stored in the terminal storage unit (first comparison), determines whether or not to notify the external device, and creates notification information when notifying A control unit;
A wireless communication method for a sensor network terminal, comprising: a terminal wireless communication unit that receives the notification information transferred from the terminal control unit and transmits the notification information to the external device by wireless communication;
The terminal control unit
When the first comparison result is different, the latest sensor value is compared with the sensor threshold value stored in the terminal storage unit. When the latest sensor value is equal to or greater than the sensor threshold value, the latest information is used as notification information. Transferring the sensor value to the terminal wireless communication unit, clearing the number of matches stored in the terminal storage unit, and updating the sensor value stored in the terminal storage unit to the latest sensor value;
When the first comparison result matches or the first comparison result is different for the first time and the latest sensor value is less than the sensor threshold value, match information is created as notification information, and the match information is A process of transferring to the wireless communication unit and updating the number of matches stored in the terminal storage unit to one;
When the first comparison result is the same for the second and subsequent N times (including the second time) or the first comparison result is different, and the latest sensor value is less than the sensor threshold value N times, A wireless communication method for a sensor network terminal, further comprising: updating the number of matches stored in the storage unit to N times without transferring the notification information to the terminal wireless communication unit.

A sensor unit;
The sensor value measured by the sensor unit based on the predetermined measurement cycle information, the number of times that the latest sensor value and the previous sensor value are continuously matched, and the difference between the latest sensor value and the previous sensor value A terminal storage unit that stores a sensor threshold value serving as a threshold;
A terminal that compares the latest sensor value with the previous sensor value stored in the terminal storage unit (first comparison), determines whether or not to notify the external device, and creates notification information when notifying A control unit;
A wireless communication method for a sensor network terminal, comprising: a terminal wireless communication unit that receives the notification information transferred from the terminal control unit and transmits the notification information to the external device by wireless communication;
The terminal control unit
When the first comparison result is different, the difference value between the latest sensor value and the previous sensor value stored in the terminal storage unit is calculated, and the difference value and the sensor threshold value stored in the terminal storage unit are calculated. If the difference value is greater than or equal to the sensor threshold value, the latest sensor value is transferred to the terminal wireless communication unit as notification information, the number of matches stored in the terminal storage unit is cleared, and the terminal storage Updating the sensor value stored in the unit to the latest sensor value;
When the first comparison result is the same or the first comparison result is different and the difference value is less than the sensor threshold value, match information is created as notification information, and the match information is transmitted to the terminal wireless communication And updating the number of matches stored in the terminal storage unit to one,
Notification information when the first comparison result of the second and subsequent N times (including the second time) is the same or the first comparison result is different and the difference value is less than the sensor threshold value continues N times The wireless communication method of the sensor network terminal further comprising: updating the number of matches stored in the storage unit to N times without transferring the data to the terminal wireless communication unit.