JP6090597B2 - データ収集システム - Google Patents

Description

本発明は、複数のデータ収集ノードが接続されてマルチホップネットワークが構成されるデータ収集システムに関するものである。

近年、各家庭に設置したメータから電力やガス使用量のデータをはじめ、トンネルや橋脚、鉄塔、発電所などの構造物や河川、ダム、港湾、崖等の各所に各種センサーを取り付け、これらの状態を示すデータをデータ収集ノードで収集するシステムが提案されている。たとえば、このようなシステムにおいて、複数のデータ収集ノードは多段接続されてツリー構造等のマルチホップネットワークが構成される。

例えば、電力使用量のデータを収集するシステムでは、３０分ごとのデータ（３０分値）を高速かつ高信頼で収集する必要があるため、各データ収集ノードに対してポーリングを行って個別に受信応答を確認しながらデータ収集が行われる。そこで、従来、中継機（最上位のノード）が下位のすべてのノードに対して個別にポーリングを行い、下位のすべてのノードの状態を中継機（最上位のノード）で管理、把握する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、従来の方法では、ノードの階層が下位になるほど、そのノードからの応答を中継機が受け取るまでに時間がかかるため、下位のすべてのノードからの応答を受け取るまでの時間にばらつきが生じてしまう。そこで、中継機で再送制御やタイムアウト管理などを行うことも考えられるが、その場合には、中継機に負荷が集中してしまう。また、従来の方法では、個別にポーリングを行うため、パラレルでのデータ収集ができず、効率がよくない。

特開２００８−７２４１５号公報

本発明は、上記背景の下でなされたものである。本発明の目的は、すべてのデータ収集ノードから効率よくデータ収集をすることができ、さらに、不要なポーリングフレームを削減することのできるデータ収集システムを提供することにある。

本発明の一の態様は、複数のデータ収集ノードが接続されてマルチホップネットワークが構成されるデータ収集システムであり、データ収集ノードは、データ収集対象からデータを収集するデータ収集部と、下位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードへデータを送信する処理と、上位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードからデータを受信する処理とを、時分割で交互に行う時分割処理部と、当該データ収集ノードの１段下位の複数のデータ収集ノードのアドレスをポーリングリストとして記憶するポーリングリスト記憶部と、上位のデータ収集ノードとして機能するときに、ポーリングリストに基づいて、１段下位の複数のデータ収集ノードのうちの１つのデータ収集ノードからデータを受信するためのポーリングを行うポーリング処理部と、下位のデータ収集ノードとして機能するときに、当該データ収集ノードが収集したデータを当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信完了したことを示すエンドフラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信するフラグ送信部と、を備え、フラグ送信部は、当該データ収集ノードの１段下位のすべてのデータ収集ノードからエンドフラグ情報を受信し、かつ、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、当該データ収集ノードのエンドフラグ情報を送信する。

以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の態様の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。

図１は、本発明の実施の形態におけるデータ収集システムの構成を示す説明図 図２は、本発明の実施の形態におけるデータ収集ノードの構成を示すブロック図 図３は、本発明の実施の形態における時分割でのデータ送受信の説明図 図４は、本発明の実施の形態におけるポーリングリストの例を示した図 図５は、本発明の実施の形態におけるデータ収集ノードの動作（下位ノードとして機能する場合の動作）を説明するためのフロー図 図６は、本発明の実施の形態におけるデータ収集ノードの動作（上位ノードとして機能する場合の動作）を説明するためのフロー図 図７は、無線センサーネットワークを使用した各種モニタリングシステムの例を示す図である。

以下に本発明の詳細な説明を述べる。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面は発明を限定するものではない。

本発明のデータ収集システムは、複数のデータ収集ノードが接続されてマルチホップネットワークが構成されるデータ収集システムであって、データ収集ノードは、データ収集対象からデータを収集するデータ収集部と、下位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードへデータを送信する処理と、上位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードからデータを受信する処理とを、時分割で交互に行う時分割処理部と、当該データ収集ノードの１段下位の複数のデータ収集ノードのアドレスをポーリングリストとして記憶するポーリングリスト記憶部と、上位のデータ収集ノードとして機能するときに、ポーリングリストに基づいて、１段下位の複数のデータ収集ノードのうちの１つのデータ収集ノードからデータを受信するためのポーリングを行うポーリング処理部と、下位のデータ収集ノードとして機能するときに、当該データ収集ノードが収集したデータを当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信完了したことを示すエンドフラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信するフラグ送信部と、を備え、フラグ送信部は、当該データ収集ノードの１段下位のすべてのデータ収集ノードからエンドフラグ情報を受信し、かつ、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、当該データ収集ノードのエンドフラグ情報を送信する構成を有している。

この構成により、各データ収集ノードで、データ送信（下位のデータ収集ノードとして機能するときの処理）とデータ受信（上位のデータ収集ノードとして機能するときの処理）が時分割で交互に行われる。これにより、全データ収集ノード（ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するすべてのデータ収集ノード）からデータを効率よく収集することができる。この場合、データ収集ノードは、上位のデータ収集ノードとして機能するときに、当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードに対してポーリングを行えば済むため、下位すべて（全段）のデータ収集ノードに対してポーリングを行う場合に比べて、不要なポーリングフレームを削減することが可能になる。

また、本発明のデータ収集システムでは、データ収集ノードは、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信すべきデータを格納しておく送信用バッファを備え、フラグ送信部は、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、送信用バッファが空になったことを示す空フラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信し、ポーリング処理部は、ポーリングを行った１段下位のデータ収集ノードから空フラグ情報またはエンドフラグ情報を受信したときに、他の１段下位のデータ収集ノードに対してポーリングを行う構成を有してよい。

この構成により、ポーリングを行ったデータ収集ノード（１段下位のデータ収集ノード）から空フラグ情報またはエンドフラグ情報を受信したときに、他のデータ収集ノード（１段下位のデータ収集ノード）に対してポーリングが行われる。これにより、不要なポーリングが行われるのを防ぐことができ、すべてのデータ収集ノードからデータを収集することができる。

また、本発明のデータ収集システムでは、データ収集ノードは、エンドフラグ情報を受信したデータ収集ノードをポーリングリストから削除するポーリングリスト管理部を備えた構成を有してよい。

この構成により、エンドフラグ情報を受信したデータ収集ノードは、ポーリングリストから削除される。したがって、収集したデータを送信完了したデータ収集ノードに対して、不要なポーリングが行われるのを防ぐことができる。

また、本発明のデータ収集システムでは、ポーリング処理部は、ポーリングリストからすべてのデータ収集ノードが削除されると、ポーリングを行うのを停止する構成を有してよい。

この構成により、ポーリングリストからすべてのデータ収集ノードが削除されたときには、ポーリングを行うのを停止する。これにより、不要なポーリングが行われるのを防ぐことができる。

本発明のデータ収集ノードは、データ収集システムを構成するデータ収集ノードであって、データ収集対象からデータを収集するデータ収集部と、下位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードへデータを送信する処理と、上位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードからデータを受信する処理とを、時分割で交互に行う時分割処理部と、当該データ収集ノードの１段下位の複数のデータ収集ノードのアドレスをポーリングリストとして記憶するポーリングリスト記憶部と、上位のデータ収集ノードとして機能するときに、ポーリングリストに基づいて、１段下位の複数のデータ収集ノードのうちの１つのデータ収集ノードからデータを受信するためのポーリングを行うポーリング処理部と、下位のデータ収集ノードとして機能するときに、当該データ収集ノードが収集したデータを当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信完了したことを示すエンドフラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信するフラグ送信部と、を備え、フラグ送信部は、当該データ収集ノードの１段下位のすべてのデータ収集ノードからエンドフラグ情報を受信し、かつ、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、当該データ収集ノードのエンドフラグ情報を送信する構成を有している。

このデータ収集ノードによっても、上記と同様に、全データ収集ノード（ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するすべてのデータ収集ノード）からデータを効率よく収集することができる。そのうえ、下位すべて（全段）のデータ収集ノードに対してポーリングを行う場合に比べて、不要なポーリングフレームを削減することが可能になる。

本発明の方法は、データ収集システムを構成するデータ収集ノードで実行される方法であって、データ収集対象からデータを収集することと、下位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードへデータを送信する処理と、上位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードからデータを受信する処理とを、時分割で交互に行うことと、当該データ収集ノードの１段下位の複数のデータ収集ノードのアドレスをポーリングリストとして記憶することと、上位のデータ収集ノードとして機能するときに、ポーリングリストに基づいて、１段下位の複数のデータ収集ノードのうちの１つのデータ収集ノードからデータを受信するためのポーリングを行うことと、下位のデータ収集ノードとして機能するときに、当該データ収集ノードが収集したデータを当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信完了したことを示すエンドフラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信することと、を含み、データ収集ノードは、当該データ収集ノードの１段下位のすべてのデータ収集ノードからエンドフラグ情報を受信し、かつ、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、当該データ収集ノードのエンドフラグ情報を送信する。

この方法によっても、上記と同様に、全データ収集ノード（ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するすべてのデータ収集ノード）からデータを効率よく収集することができる。そのうえ、下位すべて（全段）のデータ収集ノードに対してポーリングを行う場合に比べて、不要なポーリングフレームを削減することが可能になる。

本発明は、すべてのデータ収集ノードから効率よくデータ収集をすることができ、さらに、不要なポーリングフレームを削減することができるという効果を有するデータ収集システムを提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態のデータ収集システムについて、図面を用いて説明する。本実施の形態では、各家庭に設置したメータからメータ値（電力使用量など）を収集するシステム等に用いられるデータ収集システムの場合を例示する。

本発明の実施の形態のデータ収集システムの構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のデータ収集システムの構成を示す説明図である。図１に示すように、本実施の形態のデータ収集システム１では、複数のデータ収集ノード２（単に「ノード」ともいう）が多段接続されてツリー構造のマルチホップネットワークが構成されている。なお、図１では、説明の便宜上、８個のデータ収集ノード２（ノードＡ〜Ｈ）のみが図示されているが、データ収集ノード２の数がこれに限定されないことは言うまでもない。

図２は、本実施の形態のデータ収集ノード２の構成を示すブロック図である。図２に示すように、データ収集ノード２は、データ収集部３と送信用バッファ４とデータ送受信部５と時分割処理部６を備えている。データ収集部３は、各家庭に設置したメータ（データ収集対象）から、電力使用量などのデータを収集する。送信用バッファ４には、１段上位のデータ収集ノード２に送信すべきデータ（例えば、そのデータ収集ノード２がメータから収集したデータなど）が格納される。データ送受信部５は、１段上位のデータ収集ノード２にデータを送信する機能と、１段下位のデータ収集ノード２からデータ受信をする機能を備えている。

時分割処理部６は、１段上位のデータ収集ノード２にデータを送信する処理（下位ノードとしての処理）と、１段下位のデータ収集ノード２からデータを受信する処理（上位ノードとしての処理）とを、時分割で交互に行うための制御を行う。

ここで、時分割でのデータの送受信を、図３を参照しながら説明しておく。図３に示すように、例えば、あるデータ収集ノード２（ノードＢ）は、ある時間Ｔ１〜Ｔ２においては下位ノードとして機能し、１段上位のデータ収集ノード２（ノードＡ）にデータを送信する。また、そのデータ収集ノード２（ノードＢ）は、次の時間Ｔ２〜Ｔ３においては上位ノードとして機能し、１段下位のデータ収集ノード２（ノードＥ）からデータを受信する。以降、これを繰り返す。このようにして、データ収集システム１全体でパラレルにデータの送受信が行われる。

図２に戻って、データ収集ノード２の構成の説明を続ける。図２に示すように、データ収集ノード２は、ポーリング処理部７とポーリングリスト記憶部８とポーリングリスト管理部９を備えている。ポーリング処理部７は、そのデータ収集ノード２が上位ノードとして機能するときに、１段下位のデータ収集ノード２からデータを受信するためのポーリングを行う。ポーリングリスト記憶部８には、ポーリングを行うべき１段下位のデータ収集ノード２のアドレスが、ポーリングリストとして記憶されている。ポーリング処理部７は、このポーリングリストに基づいて、１段下位のデータ収集ノード２に対してポーリングを行う。

データ送受信部５は、そのデータ収集ノード２が下位ノードとして機能するときに、当該データ収集ノード２（自ノード）が収集したデータを１段上位のデータ収集ノード２に送信完了をしたことを示すエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を、そのデータ収集ノード２の１段上位のデータ収集ノード２に送信する。データ収集ノード２（自ノード）のエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）の送信は、そのデータ収集ノード２の１段下位のすべてのデータ収集ノード２からエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信し、かつ、そのデータ収集ノード２（自ノード）が収集したデータを１段上位のデータ収集ノード２に送信完了をしたときに行われる。

また、データ送受信部５は、そのデータ収集ノード２（自ノード）が収集したデータを１段上位のデータ収集ノード２に送信完了をしたときに、送信バッファが空になったことを示す空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を、そのデータ収集ノード２の１段上位のデータ収集ノード２に送信してもよい。ポーリング処理部７は、ポーリングを行った１段下位のデータ収集ノード２からエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）または空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を受信した場合、次の１段下位のデータ収集ノード２に対してポーリングを行う。

ポーリングリスト管理部９は、ポーリングリストの管理を行う。エンドフラグ情報と空フラグ情報は、ポーリングリストで管理されてよい。図４（ａ）は、ノードＥのポーリングリストの一例を示す図である。図４（ａ）に示すように、ノードＥのポーリングリストには、１段下位のデータ収集ノード２であるノードＨのアドレスとエンドフラグ情報と空フラグ情報が記憶されている。図４（ａ）の例では、ノードＥは、ノードＨからエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）と空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を受信しており、ノードＨのエンドフラグと空フラグは「ＯＮ」となっている。つまり、ノードＨは、自ノードで収集したデータをノードＥに送信完了している。

この場合、ノードＥは、ノードＨに対するポーリングを次のデータ送受信の周期まで停止する。なお、エンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信したノードＨは、ノードＥのポーリングリストから削除してもよい。ポーリングリストの削除は、ポーリングリスト管理部９が行う。

図４（ｂ）は、ノードＢのポーリングリストの一例を示す図である。図４（ｂ）に示すように、ノードＢのポーリングリストには、１段下位のデータ収集ノード２であるノードＥ、Ｆ、Ｇのアドレスとエンドフラグ情報と空フラグ情報が記憶されている。図４（ｂ）の例では、ノードＢは、ノードＦ、Ｇからエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）と空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を受信しており、ノードＦ、Ｇのエンドフラグと空フラグは「ＯＮ」となっている。一方、ノードＥからはエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）と空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を受信しておらず、ノードＥのエンドフラグと空フラグは「ＯＦＦ」となっている。

このポーリングリストに基づいて、ノードＢは、ノードＥに対するポーリングを行い、ノードＦ、Ｇに対するポーリングを次のデータ送受信の周期まで停止する。ノードＢは、ノードＥからエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信すると、ノードＥに対するポーリングも次のデータ送受信の周期まで停止する。

図４（ｃ）は、ノードＡのポーリングリストの一例を示す図である。図４（ｃ）に示すように、ノードＡのポーリングリストには、１段下位のデータ収集ノード２であるノードＢ、Ｃ、Ｄのアドレスとエンドフラグ情報と空フラグ情報が記憶されている。図４（ｃ）の例では、ノードＡは、ノードＤからエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信しており、ノードＤのエンドフラグは「ＯＮ」となっている。一方、ノードＢ、Ｃからはエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信しておらず、ノードＢ、Ｃのエンドフラグは「ＯＦＦ」となっている。また、ノードＡは、ノードＢ、Ｄから空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を受信しており、ノードＢ、Ｄの空フラグは「ＯＮ」となっている。一方、ノードＣからは空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を受信しておらず、ノードＣの空フラグは「ＯＦＦ」となっている。

このポーリングリストに基づいて、ノードＡは、ノードＢ、Ｃに対するポーリングを行い、ノードＤに対するポーリングを次のデータ送受信の周期まで停止する。ノードＡは、ノードＢからエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信すると、ノードＢに対するポーリングを次のデータ送受信の周期まで停止し、ノードＣに対するポーリングを行う。または、ノードＡが、ノードＣからエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）または空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を受信すると、ノードＣに対するポーリングを次のデータ送受信の周期まで停止し、ノードＢに対するポーリングを行う。

以上のように構成されたデータ収集システム１について、図面を参照してその動作を説明する。

まず、図５のフロー図を参照して、本実施の形態のデータ収集ノード２が下位ノードとして機能するときの動作について説明する。図５に示すように、データ収集ノード２が下位ノードとして機能する場合、データ収集ノード２は、家庭に設置したメータ（データ収集対象）から電力使用量などのデータを収集し（Ｓ１０）、そのデータを１段上位のデータ収集ノード２へ送信する（Ｓ１１）。

そして、１段上位のデータ収集ノード２へのデータ送信が完了すると（Ｓ１２）、空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を１段上位のデータ収集ノード２へ送信する（Ｓ１３）。さらに、１段下位のすべてのデータ収集ノード２からエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信すると（Ｓ１４）、自ノードのエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を１段上位のデータ収集ノード２へ送信する（Ｓ１５）。

つぎに、図６を参照して、本実施の形態のデータ収集ノード２が上位ノードとして機能するときの動作について説明する。図６に示すように、データ収集ノード２が上位ノードとして機能する場合、データ収集ノード２は、ポーリングリストに基づいて、１段下位のデータ収集ノード２にポーリングを行い（Ｓ２０）、その１段下位のデータ収集ノード２からのデータを受信する（Ｓ２１）。

その１段下位のデータ収集ノード２からエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信すると（Ｓ２２）、その１段下位のデータ収集ノード２をポーリングリストから削除する（Ｓ２３）。また、１段下位のデータ収集ノード２から空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）を受信すると（Ｓ２４）、ポーリングリストに基づいて、次にポーリングを行う１段下位のデータ収集ノード２を決定する（Ｓ２５）。そして、１段下位のすべてのデータ収集ノード２からデータ受信を完了すると（Ｓ２６）、次のデータ送受信の周期までポーリングを停止する（Ｓ２７）。

このような本実施の形態のデータ収集システム１によれば、すべてのデータ収集ノード２から効率よくデータ収集をすることができ、さらに、不要なポーリングフレームを削減することができる。

すなわち、本実施の形態では、各データ収集ノード２で、データ送信（下位のデータ収集ノード２として機能するときの処理）とデータ受信（上位のデータ収集ノード２として機能するときの処理）が時分割で交互に行われる。これにより、全データ収集ノード２（ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するすべてのデータ収集ノード２）からデータを効率よく収集することができる。

この場合、データ収集ノード２は、上位のデータ収集ノード２として機能するときに、当該データ収集ノード２の１段下位のデータ収集ノード２に対してポーリングを行えば済むため、下位すべて（全段）のデータ収集ノード２に対してポーリングを行う場合に比べて、不要なポーリングフレームを削減することが可能になる。

また、本実施の形態では、ポーリングを行ったデータ収集ノード２（１段下位のデータ収集ノード２）から空フラグ情報（空フラグ「ＯＮ」）またはエンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信したときに、他のデータ収集ノード２（１段下位のデータ収集ノード２）に対してポーリングが行われる。これにより、不要なポーリングが行われるのを防ぐことができ、すべてのデータ収集ノード２からデータを収集することができる。

また、本実施の形態では、エンドフラグ情報（エンドフラグ「ＯＮ」）を受信したデータ収集ノード２は、ポーリングリストから削除される。したがって、収集したデータを送信完了したデータ収集ノード２に対して、不要なポーリングが行われるのを防ぐことができる。

また、本実施の形態では、ポーリングリストからすべてのデータ収集ノード２が削除されたときには、ポーリングを行うのを停止する。これにより、不要なポーリングが行われるのを防ぐことができる。

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。

他に本発明の実施の形態では、たとえば図７に示すような、各種センサや監視カメラ等を備えた無線通信部を複数設置した無線センサーネットワークとして自営網を構築し、センサ等で得た情報をマルチホップ通信によって中継装置に送信し、中継装置から公衆網を介して管理センター等に送信して現場の状況を把握するようなモニタリングシステムを構築することが可能である。

また、図７では無線センサーネットワーク（自営網）としてツリー型無線センサーネットワークやメッシュ型無線センサーネットワークを一例としているが、本願発明が適用可能な無線ネットワークであれば、ネットワーク網の構築形態は問わない。

また、モニタリングシステムの構築にあたっては必ずしも中継装置を介する必要は無く、直接管理センター等と通信してもかまわない。

各種センサには、傾斜センサ、水位センサ、潮位センサ、波高センサ、荷重センサ、ひずみセンサ、変位センサ、気象センサ、放射線センサ、雨量センサ、粉塵センサ、人感センサ、煙センサ、水質センサ、大気センサ、風量センサ、風速センサ、水温センサ、気温センサ、雷センサ等が含まれる。

一例であるが、防災・災害対策として、河川の上流から下流への各所に雨量計、水位計、監視カメラ等を設置し、これらのセンサ情報やカメラ映像を防災センター等に送信し危機管理するような河川氾濫モニタリングシステムや、水質センサや大気センサなど設置した汚染モニタリングシステム等の構築が可能である。

なお、図７に示した無線通信部は各種センサの他に監視カメラを備えているが、システム構築の一例であり、必ずしも必要なものではない。

上記で挙げたような各種センサの組み合わせにより、各ニーズに応じたモニタリングシステムの構築が可能である。

無線通信部はＲＦＩＤでもデータロガー装置、無線通信ノード（データ収集ノード）等、無線通信可能なものであれば何でもよい。もちろん、無線通信部が各種センサや監視カメラ等と一体化されていてもよい。

なお、センサ、無線通信部、監視カメラ等に独立して電源を供給するために、それぞれに太陽電池の設置をしてもよい。

以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能なことが理解され、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。

以上のように、本発明にかかるデータ収集システムは、すべてのデータ収集ノードから効率よくデータ収集をすることができ、さらに、不要なポーリングフレームを削減することができるという効果を有し、各家庭に設置したメータからメータ値（電力使用量など）を収集するシステム等として有用である。

１ データ収集システム
２ データ収集ノード
３ データ収集部
４ 送信用バッファ
５ データ送受信部
６ 時分割処理部
７ ポーリング処理部
８ ポーリングリスト記憶部
９ ポーリングリスト管理部

Claims (6)

1. 複数のデータ収集ノードが接続されてマルチホップネットワークが構成されるデータ収集システムであって、
   前記データ収集ノードは、
   データ収集対象からデータを収集するデータ収集部と、
   下位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードへデータを送信する処理と、上位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードからデータを受信する処理とを、時分割で交互に行う時分割処理部と、
   当該データ収集ノードの１段下位の複数のデータ収集ノードのアドレスをポーリングリストとして記憶するポーリングリスト記憶部と、
   上位のデータ収集ノードとして機能するときに、前記ポーリングリストに基づいて、前記１段下位の複数のデータ収集ノードのうちの１つのデータ収集ノードからデータを受信するためのポーリングを行うポーリング処理部と、
   下位のデータ収集ノードとして機能するときに、当該データ収集ノードが収集したデータを当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信完了したことを示すエンドフラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信するフラグ送信部と、
   を備え、
   前記フラグ送信部は、当該データ収集ノードの１段下位のすべてのデータ収集ノードから前記エンドフラグ情報を受信し、かつ、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、当該データ収集ノードの前記エンドフラグ情報を送信することを特徴とするデータ収集システム。
2. 前記データ収集ノードは、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信すべきデータを格納しておく送信用バッファを備え、
   前記フラグ送信部は、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、前記送信用バッファが空になったことを示す空フラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信し、
   前記ポーリング処理部は、ポーリングを行った前記１段下位のデータ収集ノードから前記空フラグ情報または前記エンドフラグ情報を受信したときに、他の１段下位のデータ収集ノードに対してポーリングを行うことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集システム。
3. 前記データ収集ノードは、前記エンドフラグ情報を受信したデータ収集ノードを前記ポーリングリストから削除するポーリングリスト管理部を備えたことを特徴とする請求項２に記載のデータ収集システム。
4. 前記ポーリング処理部は、前記ポーリングリストからすべてのデータ収集ノードが削除されると、ポーリングを行うのを停止することを特徴とする請求項３に記載のデータ収集システム。
5. データ収集システムを構成するデータ収集ノードであって、
   データ収集対象からデータを収集するデータ収集部と、
   下位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードへデータを送信する処理と、上位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードからデータを受信する処理とを、時分割で交互に行う時分割処理部と、
   当該データ収集ノードの１段下位の複数のデータ収集ノードのアドレスをポーリングリストとして記憶するポーリングリスト記憶部と、
   上位のデータ収集ノードとして機能するときに、前記ポーリングリストに基づいて、前記１段下位の複数のデータ収集ノードのうちの１つのデータ収集ノードからデータを受信するためのポーリングを行うポーリング処理部と、
   下位のデータ収集ノードとして機能するときに、当該データ収集ノードが収集したデータを当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信完了したことを示すエンドフラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信するフラグ送信部と、
   を備え、
   前記フラグ送信部は、当該データ収集ノードの１段下位のすべてのデータ収集ノードから前記エンドフラグ情報を受信し、かつ、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、当該データ収集ノードの前記エンドフラグ情報を送信することを特徴とするデータ収集ノード。
6. データ収集システムを構成するデータ収集ノードで実行される方法であって、
   データ収集対象からデータを収集することと、
   下位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードへデータを送信する処理と、上位のデータ収集ノードとして機能して当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードからデータを受信する処理とを、時分割で交互に行うことと、
   当該データ収集ノードの１段下位の複数のデータ収集ノードのアドレスをポーリングリストとして記憶することと、
   上位のデータ収集ノードとして機能するときに、前記ポーリングリストに基づいて、前記１段下位の複数のデータ収集ノードのうちの１つのデータ収集ノードからデータを受信するためのポーリングを行うことと、
   下位のデータ収集ノードとして機能するときに、当該データ収集ノードが収集したデータを当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信完了したことを示すエンドフラグ情報を、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードに送信することと、
   を含み、
   前記データ収集ノードは、当該データ収集ノードの１段下位のすべてのデータ収集ノードから前記エンドフラグ情報を受信し、かつ、当該データ収集ノードが収集したデータを送信完了したときに、当該データ収集ノードの前記エンドフラグ情報を送信することを特徴とする方法。

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