JP5949909B2 - ゲートウェイおよび地震検知方法 - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、ゲートウェイが地震を検知する技術に関する。

ネットワークシステムにおいて、地震が発生した場合に、地震の発生に関する情報を、各基地局が、各端末へ送信する技術がある。当該ネットワークシステムは、複数の端末および複数の基地局を含むシステムである。例えば、エリア毎に設置された基地局が、地震警報装置からの地震警報を受信するとともに、各基地局の配下に存在する端末に地震に関する情報を配信する（例えば、特許文献１）。

また、地震の発生を検知する技術として、検針メータが有する加速度センサが揺れ情報を検知すると、周囲の検針メータに揺れ情報を送信し、各検針メータは受信した揺れ情報を統計処理することによって、地震の発生を判定する技術がある（例えば、特許文献２）。

ここで、ネットワークシステムの一種として、アドホックネットワークシステムがある。アドホックネットワークとは、無線通信によってリンクする自己構成型のネットワークの一種である。アドホックネットワークは、無線通信機能を有する複数のノード、ゲートウェイ、管理サーバを含む。アドホックネットワーク内の各ノードは、マルチホップ通信によりパケットを送受信する。マルチホップ通信は、互いの通信圏内に存在しないノード同士であっても、各ノードの通信圏内に存在する別のノードを介して通信を可能にする技術である。

例えば、アドホックネットワークを利用したシステムとして、各家庭の電力メータに無線通信可能なノードを組み込むことにより、アドホックネットワーク経由で各家庭の消費電力量などを収集する検針システムがある。検針システムでは、各電力メータが検出した各家庭の消費電力量を含むパケットは、各家庭の電力メータが備える各ノードから、ゲートウェイを介して、電力会社の管理サーバまで転送される。

特開２００５−３０９９９３号公報 特開２００８−１３９２６９号公報

アドホックネットワークにおいて、地震発生時に、何らかの情報を各ノードへ送信することで、各ノードを適切に制御することが求められる。例えば、地震の発生に応じて、各ノードの所定の状態を解除したり、または各ノードを所定の状態に遷移させたりする必要がある。

したがって、アドホックネットワークシステムに、特許文献１の技術を適用することで、管理サーバは、地震警報を外部の装置から受信した場合に、ゲートウェイに対して、地震の発生を通知する。そして、通知を受けたゲートウェイが、管理下のノードに対して、制御を実施することが考えられる。

しかし、管理サーバと外部の装置との通信に問題が発生した場合や、地震により管理サーバが機能しなくなった場合等においては、ゲートウェイによるノードの制御ができなくなる。

そこで、例えば、特許文献２のような技術をアドホックネットワークシステムに応用することで、各ノードにおける加速度センサの検出結果に基づいて、地震の発生を検知することができる。例えば、各ノードに加速度センサを備え、各ノードからの揺れ情報を各ゲートウェイで統計処理を行い、各ゲートウェイが地震発生を検知することが考えられる。

ここで、アドホックネットワークシステムでは、複数のゲートウェイは互いに異なるアドホックネットワークを管理する。そして、各アドホックネットワークに含まれる複数のノードは、少なくとも一部のエリアが互いに異なるアドホックネットワークエリアを形成する。そして、各アドホックネットワークエリアは、地盤強度等の地震と関連する要件とは無関係に設定されるとともに、当然、予測困難な地震発生エリアとも無関係に設定される。

したがって、特許文献２の技術を応用した場合では、各アドホックネットワークエリアを管理するゲートウェイが地震の発生がなかったと判定した場合でも、実際には、エリア内で地震が発生している場合がある。例えば、地盤の強弱や、場所ごとの震度の違いによって、アドホックネットワークエリア内の一部のエリアが大きく揺れ、他のエリアでは揺れが小さい場合などである。このように、揺れを検知するノードと、検知しないノードとがある場合などに、各ゲートウェイは、各アドホックネットワークエリアにおける地震発生を正確に検知できない。

そこで、本発明では、ゲートウェイは、管理下のノードからの振動に関わる情報を統計処理する事によって、ゲートウェイ管理下のエリアにおける地震発生の有無を判定する場合に、判定の精度を高めることを目的とする。

本発明の一観点によれば、エリアに存在する複数のノードを管理するゲートウェイであって、前記複数のノードの少なくとも一部のノードから、該少なくとも一部のノードにおいて検出された振動に関する振動情報を受信する受信部と、前記振動情報に基づいて、前記エリアにおける地震の有無を判定する制御部と、前記制御部による判定の結果を含む地震情報を、他のゲートウェイ装置へ送信するとともに、前記地震があったことが判定された場合に、前記振動を検出したことにより警戒状態へ遷移した前記少なくとも一部のノードに該警戒状態を解除させるための制御情報を送信する送信部とを有する

本発明の他の観点によれば、エリアに存在する複数のノードを管理するゲートウェイであって、前記複数のノードの少なくとも一部のノードから、該少なくとも一部のノードにおいて検出された振動に関する振動情報を受信するとともに、他のゲートウェイ装置から、該他のゲートウェイ装置が管理する他のエリアにおける地震発生の有無に関する地震情報を受信する受信部と、前記振動情報および前記他のエリアにおける前記地震情報を参照し、前記エリアにおける地震の有無を判定する制御部と、前記エリアにおいて地震があったことが判定された場合には、前記振動を検出したことにより警戒状態へ遷移した前記少なくとも一部のノードに該警戒状態を解除させるための制御情報を送信する送信部とを有する。

本発明の一観点によれば、ゲートウェイは、地震発生の判定結果を他のゲートウェイと共有することができる。さらに、共有されたゲートウェイでは、地震情報を加味して、地震の発生を判定することで、より精度よく地震の有無を判定することができる。

図１は、実施の形態にかかるアドホックネットワークシステムの一実施例を示す説明図である。 図２は、ノードＮの機能ブロック図である。 図３は、制御パケットのデータ構成例を示す図である。 図４は、振動データパケットのデータ構成例を示す図である。 図５は、ゲートウェイＧＷの機能ブロック図である。 図６は、共有先テーブルのデータ構成例を示す図である。 図７は、ノードＮにより実行される処理フローチャートである。 図８は、ゲートウェイＧＷにより実行される処理フローチャートである。 図９は、ゲートウェイＧＷにより実行される他の処理フローチャートである。 図１０は、ノードＮのハードウェア構成例である。 図１１は、ゲートウェイＧＷのハードウェア構成例である。

以下に添付図面を参照して、本実施例に係るゲートウェイ、ゲートウェイの地震検知方法、ゲートウェイの地震検知プログラム、アドホックネットワークシステムの実施の形態を詳細に説明する。
（実施例１）
図１は、実施の形態にかかるアドホックネットワークシステムの一実施例を示す説明図である。本実施形態におけるアドホックネットワークシステムは、複数のノードＮと、複数のゲートウェイＧＷと、管理サーバＳとを含む。まず、図１を用いて、アドホックネットワークおよび、アドホックネットワークにおけるパケット転送について、説明する。

アドホックネットワークシステムは、管理サーバＳと、ゲートウェイＧＷ１，ＧＷ２，ＧＷ３と、ノードＮＡ〜ＮＴとを含む。なお、アドホックネットワークシステムは、図に示す以外にも、ゲートウェイおよびノードを含んでもよい。

管理サーバＳとゲートウェイＧＷ１，ＧＷ２，ＧＷ３とはインターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどの通常ネットワーク２００を介して接続されている。また、ゲートウェイは、管理下にあるノードと、アドホックネットワークを介して通信する。図１の例では、ゲートウェイＧＷ１は、ノードＮＡ〜ＮＨと、アドホックネットワーク１００を介して接続される。ゲートウェイＧＷ２は、ノードＮＩ〜ＮＰと、アドホックネットワーク１０１を介して通信する。ゲートウェイＧＷ３は、ノードＮＱ〜ＮＴと、アドホックネットワーク１０２を介して通信する。以下、ゲートウェイＧＷについて、ゲートウェイＧＷ１を用いて説明を行う。

ゲートウェイＧＷ１は、アドホックネットワーク１００と通常ネットワーク２００とを接続する中継機器である。ゲートウェイＧＷ１は、アドホックネットワーク１００のプロトコルの形式の情報と通常ネットワーク２００のプロトコルの形式の情報の両方を送受信可能である。

また、ゲートウェイＧＷ１は、アドホックネットワーク１００と通常ネットワーク２００との間で情報をプロトコル変換することにより、通信の転送を行う。例えば、アドホックネットワーク１００内の各ノードＮＡ〜ＮＨから管理サーバＳ宛に送信されたパケットは、ゲートウェイＧＷ１にてプロトコル変換される。その後、ゲートウェイＧＷ１が、当該パケットを、通常ネットワーク２００に転送することで、管理サーバＳは必要な情報を受信する。

また、管理サーバＳから、それぞれのノードＮＡ〜ＮＨ宛てに送信された情報は、ゲートウェイＧＷ１にてプロトコル変換され、ゲートウェイＧＷ１からアドホックネットワーク１００内の各ノードにパケットとして転送される。

アドホックネットワーク１００内には、複数のノードＮが設けられている。図１では、代表としてノードＮＡ〜ＮＨを示している。アドホックネットワーク１０１および１０２も同様に、各アドホックネットワーク内には複数のノードが設けられている。図１では、代表としてノードＮＩ〜ＮＰおよびノードＮＱ〜ＮＴが示される。なお、以下では、ノードＮについて、アドホックネットワーク１００内のノードＮＡ〜ＮＨを用いて説明を行う。さらに、各ノードを区別する必要がない場合は、ノードＮとして説明を行う。

各ノードＮは、所定の通信圏内で通信可能な他ノードとマルチホップ通信が可能な装置である。アドホックネットワーク１００では、すべてのノードＮＡ〜ＮＨが直接ゲートウェイＧＷ１と通信できる必要はなく、他のノードを経由する事で、各ノードＮＡ〜ＮＨは、ゲートウェイＧＷ１と通信する。このため、アドホックネットワーク１００では、一部のノードＮがゲートウェイＧＷ１と通信可能であればよい。図１では、ゲートウェイＧＷ１と直接通信可能なノードは、ノードＮＡ，ＮＤであるとする。

各ノードＮＡ〜ＮＨは、個別にルーティングテーブルを生成する。各ノードＮＡ〜ＮＨは、ハローパケットを周囲のノードと通信することで、ルーティングテーブルを生成する。なお、ハローパケットは、自装置の存在や通信用の鍵を共有する為のパケットであり、あるノードから他のノードに対してブロードキャストされるパケットである。

ルーティングテーブルの生成は、従来の方式を用いて行う。各ノードがルーティングテーブルを生成する事で、例えば、あるノードが通信不能となり、パケットの転送ができなくなった場合でも、他の転送経路の設定が可能となる。

図１では、アドホックネットワーク１００を構成するノードＮＡ〜ＮＨにより、４つの経路が設定されているものとする。具体的には、ノードＮＣとノードＮＢとノードＮＡとゲートウェイＧＷ１とを含むルート、ノードＮＥとノードＮＤとゲートウェイＧＷ１とを含むルート、ノードＮＧとノードＮＦとノードＮＤとゲートウェイＧＷ１とを含むルート、ノードＮＨとノードＮＦとノードＮＤとゲートウェイＧＷ１とを含むルートが設定されている。

ここで、ゲートウェイＧＷ１に近いノードを上流側のノードと呼ぶ。なお、アドホックネットワーク１００の規模によっては、ノードＮＢやノードＮＥも上流側のノードとなる。各ノードＮＡ〜ＮＨから管理サーバＳへデータが送信される場合は、各ノードＮＡ〜ＮＨは、各々検出したデータをルーティングされたルートに従ってゲートウェイＧＷ１に送信する。

また、本実施形態のアドホックネットワークシステムでは、セキュリティの為に、各ノードＮＡ〜ＮＨが、暗号鍵を用いて、パケット内のペイロードデータを暗号化する。暗号化により、パケットの秘匿性が確保される。

さらなるセキュリティ向上のために、各ノードＮＡ〜ＮＨが、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、各パケットに付加してもよい。ＭＡＣ値を検証することで、データの完全性が検証されるとともに、ＭＡＣを生成したノードの正当性が検証される。なお、ＭＡＣを生成する際には、ＭＡＣ生成用の鍵が使用される。

同一のＭＡＣ鍵により、同一のデータ内容に対して、算出されたＭＡＣ値同士は、同一となる。言い換えれば、異なるＭＡＣ鍵により算出されたＭＡＣ値や、異なるデータ内容に対して算出されたＭＡＣ値は、同一とならない。よって、マルチホップ通信の過程で、ＭＡＣ値を検証する事で、ノードＮやゲートウェイＧＷ１は、データが完全でないパケットや、不正な可能性のあるノードが生成したパケットを検出することができる。

以上のように、各種鍵を利用することで、アドホックネットワーク１００のセキュア通信を確保する。なお、暗号鍵やＭＡＣ生成用の鍵は、各ノードＮＡ〜ＮＨの記憶領域に記憶される。

本実施例においては、各ノードＮＡ〜ＮＨは、さらに、振動を検出する加速度センサを備えることで、自装置における振動を検出する。そして、ゲートウェイＧＷ１は、各ノードＮＡ〜ＮＨにおいて検出された振動情報を収集する。振動情報は、各ノードから送信される振動に関する情報である。振動情報に基づいて、ゲートウェイＧＷ１は、アドホックネットワーク１００のエリアにおける地震の発生を判定する。

そして、ゲートウェイＧＷ１は、地震があったことを判定した場合には、地震発生時に必要な制御を、各ノードＮＡ〜ＮＨに対して実施する。つまり、ゲートウェイＧＷ１は、地震発生時には、ノードＮＡ〜ＮＨに対して、制御情報を送信する。制御情報は、各ノードに地震時の制御を行わせるための情報である。

また、ゲートウェイＧＷ１において、地震の有無を判定した場合に、他のゲートウェイに対して判定結果を共有する。他のゲートウェイとは、ゲートウェイＧＷ１の周囲のアドホックネットワークエリアを管理するゲートウェイである。例えば、ゲートウェイＧＷ１に隣接するエリアを管理するゲートウェイＧＷ２が、ゲートウェイＧＷ１より、判定結果の共有を受ける。

したがって、他のゲートウェイＧＷ２が管理する複数のノードＮＩ〜ＮＰの振動情報だけでは、他のゲートウェイＧＷ２が管理するアドホックネットワーク１０１のエリアにおける地震の発生を検知できないような場合でも、ゲートウェイＧＷ１から共有された情報に基づいて、地震の発生を検知できる。ひいては、他のゲートウェイＧＷ２は、ノードＮＩ〜ＮＰに対して、地震発生時に必要な制御を実施することができる。

ここで、地震発生時に必要な制御の例について説明する。各ノードＮは、暗号化やＭＡＣ検証によりセキュアな通信を確立する為に、暗号鍵やＭＡＣ生成用の鍵等の情報を、自身の記憶領域に記憶する。言い換えると、各ノードＮは、第三者に漏洩させるべきではない、秘密情報を記憶領域に保持している。その一方で、悪意のある第三者が、ノードを盗難することによって、秘密情報を不当に入手することが考えられる為、盗難対策が求められる。 そこで、加速度センサにより振動が検出された場合には、各ノードＮは、盗難の可能性があると判断して、秘密情報の漏えいを防止する為の制御を行うことが考えられる。例えば、各ノードＮは、振動を検出した場合にタイマを作動させ、一定時間経過後に秘密情報を消去する。

しかし、検知した振動が地震による振動である場合には、秘密情報を消去する必要はない。したがって、ゲートウェイＧＷが地震の発生を検知した場合に、各ノードＮに対して、地震発生時の制御を行う事で、各ノードＮはタイマを停止させ、秘密情報が消去されることを防ぐことができる。
また、本実施例のアドホックネットワークシステムは、各家庭の電力の使用量を収集する検針システムに適用される。検針システムでは、暗号鍵やＭＡＣ生成用の鍵以外にも、使用電気量などの個人情報も記憶領域に記憶される。振動の検出に伴い、個人情報も含む秘密情報の漏えい防止為の処理を開始するとともに、振動が地震による振動であった場合には、当該処理を解除することができる。

なお、図１の例では、アドホックネットワーク１００内に１台のゲートウェイＧＷ１を設ける構成としたが、一つのアドホックネットワーク１００内に複数台のゲートウェイを設ける構成としてもよい。また、本アドホックネットワークシステムは、電力の使用量の収集だけでなく、各ノードに温度，湿度，光量などを検知するセンサ機能を持たせて、例えば、環境などの調査に使用することも可能である。

ここで、本実施の形態に係るアドホックネットワークシステムは、ゲートウェイＧＷ１は、複数のノードＮＡ〜ＮＨと通信することで、アドホックネットワーク１００のエリアでの地震有無を判定する。さらに、ゲートウェイＧＷ１は、他のゲートウェイにおける判定結果を利用して、アドホックネットワーク１００のエリアでの地震有無を判定する。そして、ゲートウェイＧＷ１は、地震があったことを判定した場合には、ノードＮＡ〜ＮＨに対して何らかの制御を行う。

次に、ノードＮの機能的構成について説明する。図２は、ノードＮの機能ブロック図である。なお、以下、ノードＮＡ乃至ＮＴの各々を、ノードＮとして、ゲートウェイＧＷ１乃至ＧＷ３の各々を、ゲートウェイＧＷとして説明する。

ノードＮは、通信部１１、検出部１２、制御部１３、取得部１４、記憶部１５を有する。通信部１１は、他の装置と通信を行う処理部である。例えば、通信部１１は、他のノードＮとパケットの授受を行う。また、一部のノードＮにおける通信部１１は、ゲートウェイＧＷと通信を行う。

ここで、アドホックネットワークを流れるパケットには、ブロードキャストされるパケットと、ユニキャストされるパケットとが含まれる。本実施例においては、ブロードキャストされるパケットには、例えば、ゲートウェイＧＷが生成する制御パケットや、ハローパケットが含まれる。なお、制御パケットは特定のノードに対してユニキャストされてもよい。

また、ユニキャストされるパケットには、例えば、各ノードにおいて検出された検出データを含むデータパケットが含まれる。なお、本実施例においては、データパケットは、さらに加速度センサによる検出データを含む振動データパケットと、加速度センサ以外のセンサによる検出データを含む通常データパケットとを含む。なお、振動データパケットは、上記振動情報の一種である。

検出部１２は、ノードＮの振動を検出する処理部である。例えば、検出部１２は、ノードＮが備える加速度センサからの出力を受けて、振動を検出する。なお、加速度センサからの出力が、所定値以上である場合のみ振動を検出した旨の情報を制御部１３に出力するようにしてもよい。

制御部１３は、検出部１２からの出力を受けて振動情報を生成するとともに、ノードＮの状態を制御する処理部である。例えば、制御部１３は、ゲートウェイが生成した制御パケットを受信した場合に、地震時の制御を行う。

本実施の形態においては、地震時の制御とは、ノードの状態を盗難に対する警戒状態を解除する制御であるとして説明する。つまり、検出部１２が振動を検出した場合に、制御部１３は、盗難に対する警戒状態に移行する。その後、制御パケットを受信した場合、警戒状態を解除する。

警戒状態とは、例えば、振動検知からの経過時間を監視し、所定時間経過後に、秘密情報を消去する状態である。他の例には、記憶装置へのアクセスに対するセキュリティを通常状態よりも高く設定された状態である。

ここで、先に述べたとおり、各ノードは秘密情報を記憶する為、ノードが盗難されたことで、秘密情報が漏えいする可能性がある。そこで、振動を検出した場合には、盗難の可能性を考慮して、通常の状態から警戒状態に遷移することが有効である。しかし、検出した振動が盗難による振動でなかった場合に、警戒状態が継続されることは好ましくない。例えば、秘密情報が消去されると、その後の通信ができなくなってしまう。そこで、制御パケットに基づいて、警戒状態を解除することが有効である。

取得部１４は、ノードＮが有するセンサや装置、または外部のセンサまたは装置からの検出データを取得する。そして、取得部１４は、検出データを、記憶部１５へ記憶する。

記憶部１５は、検出データを記憶する記憶装置である。さらに、記憶部１５は、暗号鍵等のセキュリティに関する情報を記憶する記憶装置である。

図３は、制御パケットのデータ構成例を示す図である。なお、制御パケットは、制御情報の一種である。制御パケット３は、地震発生時にノードを制御する為のパケットである。制御パケット３には、ヘッダ情報格納部３１、ペイロードデータ格納部３２が、それぞれ割り当てられる。ヘッダ情報格納部３１には、ヘッダ情報が格納される。ヘッダ情報は、宛先アドレス、ローカル送信元アドレス、グローバル送信元アドレス、パケットタイプを含む。

宛先アドレスは、ブロードキャスト専用の特別なアドレスである。例えば、宛先アドレスは、予め用意されたアドレス「２５５．２５５．２５５．２５５」である。各ノードは、個別に設定されたアドレス宛に送信されたパケットを受信するが、当該特別なアドレス宛に送信されたパケットも受信する。つまり、特別なアドレスが設定されたパケットは、当該パケットを送信した装置と通信可能な範囲に存在する全てのノードにより受信される。

ローカル送信元アドレスは、マルチホップ通信を形成する一つの通信において、パケットを送信する装置のアドレスに関する情報である。ローカル送信元アドレスは、マルチホップ通信の途中で、パケットが一回送信される毎に、送信する主体となる装置のアドレスに書きかわる。

グローバル送信元アドレスは、パケットを生成した装置のアドレスに関する情報である。つまり、グローバル送信元アドレスは、マルチホップ通信において、始点となる装置のアドレスに関する情報である。制御パケット３の場合は、制御パケット３を生成したゲートウェイのアドレスに関する情報である。パケットタイプは、当該パケットの種別を示す情報である。例えば、制御パケット３の場合には「０」が設定される。したがって、パケットタイプを参照することで、パケットを受信したノードＮは、受信したパケットの種別を把握することができる。

また、パケットタイプに応じて、受信したパケットを他のノードへ転送するか否かが判定される。例えば、ノードＮが、宛先アドレスに特別なアドレスが設定されたパケットを受信し、パケットタイプが「０」である場合は、受信した制御パケット３を、他のノードＮへ転送する。つまり、制御パケットは、マルチホップ通信の対象として、ネットワークを転送される。

一方、制御パケットと同様にブロードキャストされるハローパケットは、例えばパケットタイプ「１」が設定される。ノードＮが、宛先アドレスに特別なアドレスが設定されたパケットを受信し、パケットタイプが「１」である場合は、受信したハローパケットを、他のノードＮへ転送しない。つまり、ハローパケットは、マルチホップ通信の対象から除外され、パケットの転送は、あるノードＮで収束する。

次に、ペイロードデータ格納部３２には、ペイロードデータが格納される。ペイロードデータは、例えば、ノードにおける制御の内容を指示する情報や、ヘッダ情報を暗号化した情報である。また、予め制御パケットを受信した場合の制御が、各ノードで指定されている場合には、ペイロードデータは、例えば、ヘッダ情報を暗号化した情報のみであってもよい。

図４は、振動データパケットのデータ構成例を示す図である。振動データパケット４は、ノードＮにおいて検出された振動を、ゲートウェイＧＷへ通知する為のパケットである。

振動データパケット４には、ヘッダ情報格納部４１、ペイロードデータ格納部４２がそれぞれ割り当てられる。ヘッダ情報格納部４１には、ヘッダ情報が格納される。ヘッダ情報は、ローカル送信元アドレス、ローカル送信先アドレス、グローバル送信元アドレス、グローバル送信先アドレス、パケットタイプを含む。

ローカル送信元アドレス、グローバル送信元アドレス、パケットタイプは、制御パケット３と同様の情報である。ただし、振動データパケットの場合には、パケットタイプとして「２」が設定される。また、グローバル送信元アドレスは、振動データパケットを生成したノードのアドレスが設定される。

ローカル送信先アドレスは、マルチホップ通信を形成する一つの通信において、パケットの送信先となる装置のアドレスに関する情報である。グローバル送信先アドレスは、パケットを最終的に受信する装置のアドレスに関する情報である。つまり、グローバル送信先アドレスは、振動データパケット４がマルチホップ通信される場合に、終点となるゲートウェイＧＷのアドレスに関する情報である。

ペイロードデータ格納部４２には、ペイロードデータが格納される。ペイロードデータは、加速度センサが検出した加速度の値や、検出時刻などを含む情報である。

なお、ここでは詳細に説明しないが、通常データパケットは、振動データパケットと同様のデータ構成である。ただし、ペイロードデータには、他のセンサによる検出データが設定される。また、各ノードが、ＭＡＣ検証を行う場合には、通常データパケットは、さらにＭＡＣ鍵により算出されたＭＡＣ値を含む。

ここで、制御パケット３は、振動データパケットを送信したノードに対してのみ送信されるとしてもよい。その場合は、図４と同様に、制御パケットには、グローバル送信先アドレスと、ローカル送信先アドレスを含むヘッダ情報が、設定される。

次に、ゲートウェイについて説明する。図５は、ゲートウェイＧＷの機能ブロック図である。ゲートウェイＧＷは、通信部２１と制御部２２と記憶部２３とを有する。

通信部２１は、他の装置と直接的または間接的に通信する。例えば、通信部２１は、アドホック通信が可能なノードに対して、制御パケットを送信する。また、通信部２１は、各ノードＮから、振動パケットを受信する。さらに、通信部２１は、他のゲートウェイＧＷに地震情報を送信する、または他のゲートウェイから地震情報を受信する。

ここで、通信部２１は、情報を受信する場合には受信部として機能するとともに、情報を送信する場合には送信部として機能する。なお、異なる通信プロトコルに応じて、通信部２１は複数の通信部から構成される場合もある。

地震情報は、ゲートウェイＧＷにおける地震の有無の判定結果を含む情報である。また、他のゲートウェイＧＷは、例えば、複数のアドホックネットワークのエリアのうち、自ゲートウェイＧＷと地理的に隣接するエリアを管理するゲートウェイＧＷである。

制御部２２は、制御パケットを生成する処理部である。制御部２２は、振動パケットに基づいて、地震の有無を判定する。また、制御部２２は、地震の有無の判定結果に基づいて、地震情報を生成する。そして、制御部２２は、共有先テーブル６を参照し、共有先を指定して、通信部２１に地震情報を送信させる。さらに、他のゲートウェイＧＷから地震情報を受信した場合には、地震情報に基づいて、地震の有無を判定する。

記憶部２３は、地震情報を共有するゲートウェイに関する共有先テーブル６を記憶する。図６は、共有先テーブル６のデータ構成例を示す図である。共有先テーブル６は、共有先ＧＷと、共有先アドレスと、エリア情報とを対応付けて記憶する。

共有先ＧＷは、地震情報を送信する共有先のゲートウェイを識別する情報である。また、共有先ＧＷは、管理サーバＳによって、ゲートウェイ毎に予め設定される。なお、管理サーバＳの管理者は、各ゲートウェイが管理するアドホックネットワークのエリアの位置関係に基づいて、共有先ＧＷを設定する。

共有先アドレスは、共有先ＧＷのアドレスの情報である。エリア情報は、共有先ＧＷが管理するアドホックネットワークのエリアに関する情報である。例えば、住所や、地理的な範囲の情報が、エリア情報として記憶される。なお、共有先テーブル６に記憶される情報は、管理サーバＳから受信され、記憶部２３に格納される。

次に、ノードＮにおける、振動検出時の処理を説明する。図７は、ノードＮにより実行される処理フローチャートである。なお、図７に示す処理とは独立に、ノードＮは、取得部１４が各種センサから取得した検出データを含む通常データパケットを、アドホックネットワークに送信する。通常データパケットの転送処理は、従来の手法と同様である。

検出部１２は、加速度センサから、加速度センサが検出した加速度を受信する（ＯＰ．１）。検出部１２は、受信した加速度が、閾値以上であるか否かを判定する（ＯＰ．２）。閾値以上であれば、閾値以上の振動がノードＮに発生したと判定し、ノードＮは、ＯＰ．３へ処理を進める（ＯＰ．２Ｙｅｓ）。一方、閾値未満の加速度であれば（ＯＰ．２ＮＯ）、ノードＮは、処理をＯＰ．１へ戻す。

通信部１１は、制御部１３の制御の下、ゲートウェイＧＷへ向けて、振動情報を送信する（ＯＰ．３）。さらに、振動を検出した場合に、制御部１３は、タイマを作動させる。また、制御部１３は、振動情報を生成する。具体的には、図４の通り、各種アドレスをヘッダ情報格納部に格納するとともに、パケットタイプとして「２」を設定する。なお、制御部１３は、ルーティングテーブルを参照し、ゲートウェイＧＷへ向けて振動データパケットを送信する為のローカル送信先アドレスを設定する。さらに、制御部１３は、検出部１２が検出した振動に関する情報をペイロードデータ格納部に格納する。

つぎに、制御部１３は、通信部１１が制御情報を受信したかを判定する（ＯＰ．４）。制御情報を、ゲートウェイＧＷから受信する場合と、他のノードＮから受信する場合とがある。制御情報を受信した場合は（ＯＰ．４ＹＥＳ）、制御部１３は、地震発生時における所定の制御を行う（ＯＰ．６）。なお、所定の制御は、予めノードＮに設定された制御であってもよいし、制御情報において指定された制御であってもよい。

一方、制御情報を受信していない場合は（ＯＰ，４ＮＯ）、制御部１３は、所定時間経過したか否かを判定する（ＯＰ．５）。所定時間経過していない場合は（ＯＰ．５ＮＯ）、制御部１３は、ＯＰ．４へ処理を戻す。所定時間経過した場合は（ＯＰ．５ＹＥＳ）、処理を終了する。

以上のように、本実施例における各ノードＮは、制御情報の受信に基づいて、地震発生時の所定の制御を実行することができる。

また、地震発生時おける所定の制御として、警戒状態を解除する制御を行う場合には、まず、ＯＰ．２において、閾値以上の加速度を検知した場合に、制御部１３は、ノードＮを警戒状態に遷移させる処理を行う。そして、通信部１１が所定時間以内に制御情報を受信した場合に、制御部１３は、警戒状態を解除する。

したがって、秘密情報の漏えい防止のための警戒状態が、地震時にも継続されることを防ぐことができる。よって、各ノードＮは、一旦警戒状態に遷移するが、地震による振動であれば警戒状態を解除することができる。一方、地震による振動でなければ警戒状態を維持することができる為、地震でない場合の振動に対して、秘密情報の漏えいを防止する警戒状態を維持することができる。

次に、ゲートウェイＧＷにおける、地震判定処理を説明する。図８は、ゲートウェイＧＷにより実行される処理フローチャートである。なお、図８に示す処理とは独立に、ゲートウェイＧＷは、各ノードＮから通常データパケットを受信すると共に、管理サーバＳへ転送する処理を行う。また、通常データパケットの転送処理は、従来の手法と同様である。

ゲートウェイＧＷにおける制御部２２は、通信部２１が振動情報を受信したか否かを判定する（ＯＰ．１０）。振動情報を受信している場合は（ＯＰ．１０ＹＥＳ）、制御部２２は、受信した振動情報に対する統計処理を行う（ＯＰ．１１）。なお、通信部２１が振動情報を受信するたびに、受信した振動情報はメモリに記憶される。

統計処理では、例えば、制御部２２は、振動情報の受信数を計数する。また、振動情報に、各ノードの位置情報が含まれている場合には、制御部２２は、位置情報応じて、振動情報を生成したノードの分布を生成してもよい。また、振動情報に振動の大きさに関する情報が含まれている場合には、制御部２２は、振動の大きさに応じて、振動情報を生成したノードの分布を生成してもよい。

次に、制御部２２は、統計処理の結果が、地震判定条件を満たすか否か判定する（ＯＰ．１２）。地震判定条件は、統計処理の結果と比較されることで、地震の有無を判定する為の条件である。

例えば、統計処理において、振動情報の受信数が計数される場合には、地震判定条件は、振動情報の受信数の下限値を示す整数や、全ノード数に対する割合の下限値となる。また、統計処理で分布を生成する場合には、地震判定条件は、分布のパターンとなる。以下、地震判定条件は、「全ノード数に対して５０％以上」であるとして説明する。

地震判定条件を満たす場合（ＯＰ．１２ＹＥＳ）、制御部２２は制御情報を生成し、通信部２１は、制御情報を各ノードＮへ送信する（ＯＰ．１３）。制御情報は、全ノードに対してブロードキャストされてもよいし、特定のノードに対してユニキャストされてもよい。

例えば、ゲートウェイＧＷが管理するアドホックネットワークに１００台のノードＮが含まれるとともに、統計処理において振動情報の受信数が６０であったとする。この場合、制御部２２は、地震判定条件（受信数が全ノード数に対して５０％以上）を満たすと判定する。そして、制御部２２は、各ノードＮに送信する制御情報を生成する。

制御情報として、図３に示す制御パケットが生成される。制御部２２は、各種アドレスをヘッダ情報格納部に設定するとともに、パケットタイプに「０」を設定する。さらに、制御部２２は、必要に応じてペイロードデータ格納部に情報を格納する。

次に、制御部２２の制御の下、通信部２１は、地震情報を共有先ＧＷへ送信する（ＯＰ．１４）。つまり、ゲートウェイＧＷは、周囲のゲートウェイＧＷに対して、地震の判定結果を共有する。本実施例においては、地震があったことを判定した場合にのみ、地震情報が送信されるとしているが、判定結果に関わらず、地震情報を送信してもよい。そして、ゲートウェイＧＷは、一連の処理を終了する。

一方、制御部２２が振動情報を受信していない場合（ＯＰ．１０ＮＯ）、または地震判定条件を満たさないと判定した場合（ＯＰ．１２ＮＯ）は、制御部２２は、通信部２１において、他のゲートウェイＧＷからの地震情報を受信したかを判定する（ＯＰ．１５）。

つまり、他のゲートウェイＧＷにおいて、地震の発生があったと判定された場合であって、かつ自装置が他のゲートウェイＧＷにおける共有先ＧＷである場合には、自装置の通信部２１は、地震情報を他のゲートウェイＧＷから受信することとなる。本実施例では、自装置に対して隣接するゲートウェイＧＷが地震の発生を検知した場合に、通信部２１は、地震情報を受信することとなる。

地震情報を受信した場合には（ＯＰ．１５ＹＥＳ）、制御部２２は、制御情報を生成するとともに、通信部２１は、各ノードへ制御情報を送信する（ＯＰ．１６）。そして、ゲートウェイＧＷは、処理を終了する。一方、地震情報を受信しなかった場合には（ＯＰ．１５ＮＯ）、ゲートウェイは、そのまま処理を終了する。

ここでは、地震情報を受信することで、隣接するアドホックネットワークのエリアに地震が発生していることを、ゲートウェイは検知できる。したがって、自身が管理するアドホックネットワーク内のノードからの振動情報により、地震の発生を検知できなかった場合でも、ゲートウェイは、地震時の制御を行うことができる。

つまり、各々のゲートウェイが、各々のアドホックネットワークエリア内のノードにおける振動の発生だけでは、正確に地震の有無を検知できない場合に、地震を検知することができる。例えば、ノードＮの検出部１２が検出する程度の振動を与える地震が、図１のエリア１０００で発生したとする。

この場合には、アドホックネットワーク１００のエリアを管理するゲートウェイＧＷ１は、地震の発生を検知することができるが、アドホックネットワーク１０１のエリアを管理するゲートウェイＧＷ２は、地震の発生を検知することができない。したがって、ゲートウェイＧＷ１が地震情報をゲートウェイＧＷ２に共有することで、アドホックネットワーク１０１に含まれる各ノードＮＩ〜ＮＰに対する制御が可能となる。

以上のように、ゲートウェイＧＷは、地震発生の判定結果を他のゲートウェイと共有することができる。さらに、共有されたゲートウェイでは、地震情報を加味して、地震の発生を判定することができる。したがって、より精度よく、地震の有無を判定することができる。

（実施例２）
ゲートウェイＧＷは、地震判定処理を、図９に示す処理フローで行ってもよい。図９は、ゲートウェイにより実行される他のフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートと同様の処理内容については、同一の符号を付すと共に、説明を省略する。

ＯＰ．１１の処理に続いて、制御部２２は、統計処理の結果が第一の地震判定条件を満たすか判定する（ＯＰ．１７）。第一の地震判定条件を満たす場合（ＯＰ．１７ＹＥＳ）、ＯＰ．１３へ進む。一方、第一の地震判定条件を満たさない場合（ＯＰ．１７ＮＯ）、制御部２２は、他のゲートウェイＧＷより地震情報を受信したか判定する（ＯＰ．１５）。

他のゲートウェイＧＷより地震情報を受信していない場合には（ＯＰ．１５ＮＯ）、ゲートウェイは処理を終了する。一方、他のゲートウェイＧＷより、地震情報を受信している場合には（ＯＰ．１５ＹＥＳ）、制御部２２は、統計処理の結果が、第二の地震判定条件を満たすか判定する（ＯＰ．１８）。第二の地震判定条件を満たす場合（ＯＰ．１８ＹＥＳ）、制御部２２は、ＯＰ．１６を実行する。

ここで、第一の地震判定条件と第二の地震判定条件との違いについて説明する。第一の地震判定条件は、第二の地震判定条件よりも厳しい条件である。例えば、第一の地震判定条件が、「全ノードの５０％以上」であるのに対して、第二の地震判定条件は「全ノードの１０％以上」である。

以上のように、第二の実施例におけるゲートウェイＧＷは、第一の地震判定条件を満たさない場合には、地震情報の受信状況と第二の地震判定条件とに基づいて、地震の有無を判定することができる。

なお、さらに地震情報の内容に基づいて、地震の有無を判定しても良い。例えば、ゲートウェイＧＷは、地震を検知した場合に、地震判定条件と統計結果との差分を示す情報を地震情報に設定する。そして、ゲートウェイＧＷは、地震情報を共有先ＧＷへ送信する。地震情報を受信したゲートウェイＧＷは、当該差分が閾値以上であって、第二の地震判定条件を満たす場合に、自身が管理するアドホックネットワークのエリアに地震が発生したと判定する。

以上のように、ゲートウェイＧＷは、地震発生の判定結果を他のゲートウェイと共有することができる。さらに、共有されたゲートウェイでは、地震情報を加味して、地震の発生を判定することができる。
（実施例３）
図１０は、ノードＮのハードウェア構成例である。ノードＮは、ＣＰＵ（ＣＥＮＴＲＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＵＮＩＴ）３０１と、ＲＡＭ（ＲＡＮＤＯＭ ＡＣＣＥＳＳ ＭＥＭＯＲＹ）３０２と、フラッシュメモリ３０３と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）３０４と、暗号化回路３０５と、センサ３０６と、バス３０７とを備えている。ＣＰＵ３０１乃至センサ３０６は、バス３０７よってそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ３０１は、ノードＮの全体の制御を司る。ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０２に展開されたプログラムを実行することにより、検出部１２、制御部１３、取得部１４などとして機能する。

ＲＡＭ３０２は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。フラッシュメモリ３０３は、プログラムや、センサが検出した情報、暗号鍵などの鍵情報を記憶している。なお、フラッシュメモリ３０３は、記憶部１５の一例である。Ｉ／Ｆ３０４は、マルチホップ通信によりパケットを送受信する。Ｉ／Ｆ３０４は、通信部１１の一例である。プログラムには、例えば、フローチャートに示した通信装置における各処理を実行させる為のプログラムが含まれる。

暗号化回路３０５は、データを暗号化する場合に暗号鍵によりデータを暗号化する回路である。例えば、パケットを暗号化して転送する場合は、暗号化回路３０５が機能する。暗号化をソフトウェア的に実行する場合は、暗号化回路３０５に相当するプログラムをフラッシュメモリ３０３に記憶させておくことで、暗号化回路３０５は不要となる。センサ３０６は、センサ３０６固有のデータを検出する。たとえば、温度、湿度、水位、降水量、風量、音量、電力使用量、時間、時刻、加速度など、測定対象にあったデータを検出する。

なお、ノードＮは、汎用コンピュータと同様の構成であってもよい。つまり、ノードＮとして機能するコンピュータは、ＣＰＵ（ＣＥＮＴＲＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＵＮＩＴ）、ＲＯＭ（ＲＥＡＤ ＯＮＬＹ ＭＥＭＯＲＹ），ＲＡＭ（ＲＡＮＤＯＭ ＡＣＣＥＳＳ ＭＥＭＯＲＹ），通信装置、ＨＤＤ（ＨＡＲＤ ＤＩＳＫ ＤＲＩＶＥ）、入力装置、表示装置、媒体読取装置などを有するコンピュータであってもよい。なお、各部は、バスを介して相互に接続されている。

図１１は、ゲートウェイＧＷのハードウェア構成例である。ゲートウェイＧＷは、ＣＰＵ（ＣＥＮＴＲＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＵＮＩＴ）４０１、ＲＯＭ（ＲＥＡＤ ＯＮＬＹ ＭＥＭＯＲＹ）４０２，ＲＡＭ（ＲＡＮＤＯＭ ＡＣＣＥＳＳ ＭＥＭＯＲＹ）４０３，通信装置４０４、ＨＤＤ（ＨＡＲＤ ＤＩＳＫ ＤＲＩＶＥ）４０５、入力装置４０６、表示装置４０７、媒体読取装置４０８を有しており、各部はバス４０９を介して相互に接続されている。そしてＣＰＵ４０１による管理下で相互にデータの送受を行うことができる。なお、ゲートウェイＧＷは、図１１に示す全ての構成を備える必要はない。

フローチャートに示したゲートウェイＧＷの各処理を実行させる為の地震検知プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録される。コンピュータが読み取り可能な記録媒体には、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ＨＤＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ（ＭＴ）などがある。

光ディスクには、ＤＶＤ（ＤＩＧＩＴＡＬ ＶＥＲＳＡＴＩＬＥ ＤＩＳＣ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＯＭＰＡＣＴ ＤＩＳＣ − ＲＥＡＤ ＯＮＬＹ ＭＥＭＯＲＹ）、ＣＤ−Ｒ（ＲＥＣＯＲＤＡＢＬＥ）／ＲＷ（ＲＥＷＲＩＴＡＢＬＥ）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（ＭＡＧＮＥＴＯ − ＯＰＴＩＣＡＬ ＤＩＳＫ）などがある。このプログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売されることが考えられる。

そしてゲートウェイＧＷは、例えば媒体読取装置４０９が、プログラムを記録した記録媒体から、該プログラムを読み出す。ＣＰＵ４０１は、読み出されたプログラムをＨＤＤ４０５若しくはＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３に格納する。

ＣＰＵ４０１は、ゲートウェイＧＷ全体の動作制御を司る中央処理装置である。通信装置４０４はネットワークを介してノードＮや管理サーバＳなどからの信号を受信し、その信号の内容をＣＰＵ４０１に渡す。通信装置４０４は、通信部２１の一例である。さらに通信装置４０４はＣＰＵ４０１からの指示に応じて、ノードＮなどに信号を送信する。

ＨＤＤ４０５には、フローチャートに示す各処理をコンピュータに実行させるプログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ４０１が、当該プログラムをＨＤＤ４０５から読み出して実行することで、図５に示す制御部２２として機能する。また、当該プログラムはＣＰＵ４０１とアクセス可能なＲＯＭ４０２またはＲＡＭ４０３に格納されていても良い。

さらにＨＤＤ４０５にはＣＰＵ４０１の管理下で、情報が記憶される。プログラム同様、情報はＣＰＵ４０１とアクセス可能なＲＯＭ４０２またはＲＡＭ４０３に格納されても良い。つまり、記憶部２３に記憶されるとして説明したデータテーブルは、ＨＤＤ４０５や、ＲＯＭ４０２またはＲＡＭ４０３などの記憶装置に格納される。そして入力装置４０６はＣＰＵ４０１の管理下でデータの入力を受付ける。表示装置４０７は、各情報の表示を行う。

Ｓ 管理サーバ
ＧＷ ゲートウェイ
Ｎ ノード
１１ 通信部
１２ 検出部
１３ 制御部
１４ 取得部
１５ 記憶部
２１ 通信部
２２ 制御部
２３ 記憶部

Claims (10)

1. エリアに存在する複数のノードを管理するゲートウェイであって、
   前記複数のノードの少なくとも一部のノードから、該少なくとも一部のノードにおいて検出された振動に関する振動情報を受信する受信部と、
   前記振動情報に基づいて、前記エリアにおける地震の有無を判定する制御部と、
   前記制御部による判定の結果を含む地震情報を、他のゲートウェイ装置へ送信するとともに、前記地震があったことが判定された場合に、前記振動を検出したことにより警戒状態へ遷移した前記少なくとも一部のノードに該警戒状態を解除させるための制御情報を送信する送信部とを有することを特徴とするゲートウェイ。
2. 前記制御部は、受信した前記振動情報の個数に基づき、地震の有無を判定することを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ。
3. 前記警戒状態は、前記少なくとも一部のノードの記憶領域に記憶された情報を削除するまでの猶予状態であって、前記制御情報は、前記情報が削除されることを防ぐための情報であることを特徴とする請求項１または２記載のゲートウェイ。
4. 前記受信部は、前記ゲートウェイ装置および前記他のゲートウェイ装置を管理する管理サーバから、該他のゲートウェイ装置のアドレス情報を受信し、
   前記制御部は、前記アドレス情報を、記憶部へ格納することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のゲートウェイ。
5. エリアに存在する複数のノードを管理するゲートウェイであって、
   前記複数のノードの少なくとも一部のノードから、該少なくとも一部のノードにおいて検出された振動に関する振動情報を受信するとともに、他のゲートウェイ装置から、該他のゲートウェイ装置が管理する他のエリアにおける地震発生の有無に関する地震情報を受信する受信部と、
   前記振動情報および前記他のエリアにおける前記地震情報を参照し、前記エリアにおける地震の有無を判定する制御部と、
   前記エリアにおいて地震があったことが判定された場合には、前記振動を検出したことにより警戒状態へ遷移した前記少なくとも一部のノードに該警戒状態を解除させるための制御情報を送信する送信部とを有することを特徴とするゲートウェイ。
6. 前記制御部は、前記地震情報が前記他のエリアにおいて地震があったことを示す情報である場合に、前記エリアにおいて地震があったことを判定することを特徴とする請求項５記載のゲートウェイ。
7. 前記制御部は、前記振動情報に対する統計処理を実行するとともに、前記統計処理の結果および前記地震情報に基づいて、前記エリアにおける地震の有無を判定することを特徴とする請求項５記載のゲートウェイ。
8. 前記制御部は、前記統計処理の前記結果が地震判定の条件を満たさなかった場合に、前記他のエリアにおいて地震があったことを示す情報である場合に、前記エリアにおいて地震があったことを判定することを特徴とする請求項７記載のゲートウェイ。
9. エリアに存在する複数のノードを管理するゲートウェイが、
   前記複数のノードの少なくとも一部のノードから、該少なくとも一部のノードにおいて検出された振動に関する振動情報を受信し、
   前記振動情報に基づいて、前記エリアにおける地震の有無を判定し、
   前記判定の結果を含む地震情報を、他のゲートウェイ装置へ送信するとともに、前記地震があったことが判定された場合に、前記振動を検出したことにより警戒状態へ遷移した前記少なくとも一部のノードに該警戒状態を解除させるための制御情報を送信する処理を実行することを特徴とする地震検知方法。
10. エリアに存在する複数のノードを管理するゲートウェイが、
    前記複数のノードの少なくとも一部のノードから、該少なくとも一部のノードにおいて検出された振動に関する振動情報を受信するとともに、他のゲートウェイ装置から、該他のゲートウェイ装置が管理する他のエリアにおける地震発生の有無に関する地震情報を受信し、
    前記振動情報および前記他のエリアにおける前記地震情報を参照し、前記エリアにおける地震の有無を判定し、
    前記エリアにおいて地震があったことが判定された場合に、前記振動を検出したことにより警戒状態へ遷移した前記少なくとも一部のノードに該警戒状態を解除させるための制御情報を送信する処理を実行することを特徴とする地震検知方法。
    

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