JP6137168B2

JP6137168B2 - データ取得システム

Info

Publication number: JP6137168B2
Application number: JP2014502021A
Authority: JP
Inventors: 川上　哲也; 哲也川上
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-02-25
Also published as: JPWO2013128876A1; WO2013128876A1

Description

本発明は、データ収集ノードからリーダでデータを取得するデータ取得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。

このようなシステムでは、遠隔のデータ収集サーバから、全データ収集ノードのデータを収集（遠隔検針）することができる。また、このようなシステムでは、リーダ（作業員が所持するリーダ）を用いて、個々のデータ収集ノードからデータを収集（現地検針）することもできる。

従来、リーダがデータ収集ノードからデータを収集するために、部分的に別途ネットワークを構築する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。その場合、例えば、ハンディ端末（リーダ）が優先度の高いチャネル（優先チャネル）を用いることによって、優先的にデータの収集が行われる。

しかしながら、従来の方法では、遠隔検針（遠隔データ収集）をしているときに、現地検針（個別データ収集）を行うと、現地検針のターゲットノードと他のノードが通信をしているところに、リーダとの通信（優先的な通信）が割り込む結果となり、遠隔データ収集に影響を与えてしまう（例えば、遠隔データ収集でデータの取りこぼしが発生する）ことがあった。

特開２００９−４８２７２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、データ収集ノードからリーダでデータを取得するシステムにおいて、リーダでの個別データ収集をするときに、システム全体での遠隔データ収集に与える影響を抑えることのできるデータ取得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と、複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダとを備えたデータ取得システムであり、このデータ取得システムでは、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ており、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、リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信するデータ取得要求受信部と、データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、リーダに送信する応答送信部と、を備え、リーダは、当該リーダがデータを取得すべきデータ収集ノードであるターゲットノードに対して、特定のチャネルを用いてデータ取得要求を送信するデータ取得要求送信部と、データ取得要求に対する応答として、ターゲットノードからタイミング情報を受信する応答受信部と、タイミング情報に基づいて、ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期する同期処理部と、同期をした後に、ターゲットノードに対して、ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理を行うための一時接続要求を送信する一時接続要求送信部と、を備えている。

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取得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リーダの構成を示すブロック図図４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５は、本発明の実施の形態におけるデータ取得システムの動作を説明するためのシーケンス図図６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。

本発明のデータ取得システムは、複数のデータ収集ノードと、複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダとを備えたデータ取得システムであって、データ取得システムでは、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ており、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、リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信するデータ取得要求受信部と、データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、リーダに送信する応答送信部と、を備え、リーダは、当該リーダがデータを取得すべきデータ収集ノードであるターゲットノードに対して、特定のチャネルを用いてデータ取得要求を送信するデータ取得要求送信部と、データ取得要求に対する応答として、ターゲットノードからタイミング情報を受信する応答受信部と、タイミング情報に基づいて、ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期する同期処理部と、同期をした後に、ターゲットノードに対して、ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理を行うための一時接続要求を送信する一時接続要求送信部と、を備えた構成を有している。

この構成により、データ収集ノードでは、下位のデータ収集ノード（子ノード）としてのデータ送信処理と、上位のデータ収集ノード（親ノード）としてのデータ受信処理とが、時分割で行われる。これにより、全データ収集ノード（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。例えば、遠隔のデータ収集サーバからでも、データを効率よく収集（遠隔データ収集）することができる。また、本発明のシステムでは、リーダを用いて、個々のデータ収集ノードからデータを収集（個別データ収集）することもできる。その場合、リーダは、データを取得すべきデータ収集ノード（ターゲットノード）に、特定のチャネルを用いてデータ取得要求を送信する。ターゲットノードは、自ノードがデータの送受信を行うタイミング情報を、データ取得要求に対する応答としてリーダに送信する。タイミング情報に基づいて、リーダはターゲットノードに同期し、そのターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理が行われる。このようにして、リーダは、ターゲットノードに同期した状態（システムに同期した状態）で、ターゲットノードからのデータ取得をすることができる。したがって、リーダで個別データ収集をする際に、遠隔データ収集に与える影響を抑えることができる。

また、本発明のデータ取得システムでは、データ収集ノードは、一時接続処理を終了したことを示す一時接続終了通知を、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送信する一時接続終了通知部と、下位のデータ収集ノードとして機能する場合に、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードから一時接続終了通知を受信したときに、１段上位のデータ収集ノードとの同期の調整を行う同期調整部と、を備えた構成を有してよい。

この構成により、リーダによる一時接続処理が終了すると、ターゲットノードは、自ノードの１段下位のデータ収集ノード（子ノード）に、一時接続終了通知を送信する。ターゲットノードの子ノードは、自ノードの１段上位のデータ収集ノード（親ノード）、すなわちターゲットノードから一時接続終了通知を受信すると、親ノード（ターゲットノード）との同期の調整を行う。これにより、ターゲットノードと子ノードとの間の同期ずれの発生を防ぐことができる。

また、本発明のデータ取得システムでは、データ収集ノードは、一時接続処理を開始したことを示す一時接続開始通知を、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一時接続開始通知部と、上位のデータ収集ノードとして機能する場合に、当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードから一時接続開始通知を受信したときに、自ノードがデータ収集を一時中断していることを示すフラグ情報を、自ノードの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、を備えた構成を有してよい。

この構成により、リーダによる一時接続処理が開始されると、ターゲットノードは、自ノードの１段上位のデータ収集ノード（親ノード）に、一時接続開始通知を送信する。ターゲットノードの親ノードは、自ノードの１段下位のデータ収集ノード（子ノード）、すなわちターゲットノードから一時接続開始通知を受信すると、自ノードがデータ収集を一時中断しているフラグ情報（一時中断フラグ）を、自ノードの１段上位のデータ収集ノード（親ノード）に送信する。これにより、ターゲットノードの親ノードがデータ収集を一時中断していることを、さらに上位の親ノードに伝えることができる。例えば、ターゲットノードの親ノードが上記フラグ情報を送信しない場合には、さらに上位の親ノード（ターゲットノードの親ノードの親ノード）が、ターゲットノードの親ノードがデータ送信を完了したと判断して、ターゲットノードの親ノードとの間の接続が切断してしまうことも考えられ、その場合、その再接続のためにデータ収集に遅延等が生じることもあり得る。本発明のシステムでは、ターゲットノードの親ノードが上記フラグ情報を送信することにより、上述のような再接続のための遅延等が生じるのを防ぐことができる。

本発明のデータ収集ノードは、データ取得システムを構成するデータ収集ノードであって、データ取得システムでは、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、複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダが備えられており、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、リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信するデータ取得要求受信部と、データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、リーダに送信する応答送信部と、を備え、リーダでは、タイミング情報に基づいて、ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期する処理が行われ、同期をした後に、ターゲットノードに対して、ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理が行われ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、リーダが、ターゲットノードに同期した状態（システムに同期した状態）で、ターゲットノードからのデータ取得をすることができ、リーダで個別データ収集をする際に、遠隔データ収集に与える影響を抑えることができる。

本発明のリーダは、データ取得システムを構成する複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダであって、データ取得システムでは、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ており、データ収集ノードでは、データ収集対象からデータを収集する処理と、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処理と、リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信する処理と、データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、リーダに送信する処理と、が行われ、リーダは、当該リーダがデータを取得すべきデータ収集ノードであるターゲットノードに対して、特定のチャネルを用いてデータ取得要求を送信するデータ取得要求送信部と、データ取得要求に対する応答として、ターゲットノードからタイミング情報を受信する応答受信部と、タイミング情報に基づいて、ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期する同期処理部と、同期をした後に、ターゲットノードに対して、ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理を行うための一時接続要求を送信する一時接続要求送信部と、を備えた構成を有している。

このリーダによっても、上記と同様に、リーダが、ターゲットノードに同期した状態（システムに同期した状態）で、ターゲットノードからのデータ取得をすることができ、リーダで個別データ収集をする際に、遠隔データ収集に与える影響を抑えることができる。

本発明の方法は、複数のデータ収集ノードと、複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダとを備えたデータ取得システムで実行される方法であって、データ取得システムでは、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ており、データ収集ノードでは、データ収集対象からデータを収集する処理と、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処理と、が行われ、方法は、リーダが、当該リーダがデータを取得すべきデータ収集ノードであるターゲットノードに対して、特定のチャネルを用いてデータ取得要求を送信することと、ターゲットノードが、リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信し、データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、リーダに送信することと、リーダが、タイミング情報に基づいて、ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期し、同期をした後に、ターゲットノードに対して、ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理を行うための一時接続要求を送信することと、を含んでいる。

この方法によっても、上記と同様に、リーダが、ターゲットノードに同期した状態（システムに同期した状態）で、ターゲットノードからのデータ取得をすることができ、リーダで個別データ収集をする際に、遠隔データ収集に与える影響を抑えることができる。

本発明は、リーダでの個別データ収集をするときに、システム全体での遠隔データ収集に与える影響を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態のデータ取得システムについて、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取得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取得システムの構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のデータ取得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取得システム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。

また、このデータ取得システム１には、複数のデータ収集ノード２のうちの一つのデータ収集ノード２（ターゲットノード）からデータを取得するためのリーダ３が備えられている。なお、図１の例では、ターゲットノード（リーダ３がデータを取得すべきデータ収集ノード２）は、ノードＢである。

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４とデータ送受信部５と制御部６を備えている。データ収集部４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。データ送受信部５は、１段上位のデータ収集ノード２（親ノード）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（子ノード）からデータ受信をする機能を備えている。

制御部６は、時分割処理部７と一時接続処理部８と同期調整部９とポーリング処理部１０を備えている。時分割処理部７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４を参照しながら説明しておく。図４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Ｃ）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、システム全体でパラレルにデータの送受信が行われる。

データ送受信部５は、リーダ３がデータ取得ノード２（ターゲットノードＢ）に一時接続しようとするときに、特定のチャネル（優先チャネル）を用いてリーダ３から送信されるデータ取得要求を受信する。また、データ送受信部５は、データ取得要求に対する応答として、そのデータ取得ノード２がデータの送受信（ノードＡへのデータ送信、ノードＣからのデータ受信）を行うタイミングの情報（タイミング情報）を、リーダ３に送信する。なお、データ取得ノード２には、タイミング情報を記憶するタイミング情報記憶部１１が備えられている。

一時接続処理部８は、そのデータ取得ノード２（ターゲットノードＢ）に一時接続したリーダ３に、データを優先的に取得させる処理（一時接続処理）を行う。データ送受信部５は、一時接続処理を開始したことを示す一時接続開始通知を、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（親ノードＡ）に送信する。また、データ送受信部５は、一時接続処理を終了したことを示す一時接続終了通知を、そのデータ収集ノード２の１段下位のデータ収集ノード（子ノードＣ）に送信する。

同期調整部９は、データ取得ノード２が子ノード（例えば、ノードＣ）として機能する場合に、そのデータ収集ノード２の親ノード（例えば、ノードＢ）から一時接続終了通知を受信したときに、その親ノード（例えば、ノードＢ）との同期の調整を行う。

また、データ送受信部５は、データ取得ノード２が親ノード（例えば、ノードＡ）として機能する場合に、そのデータ収集ノード２の子ノード（例えば、ノードＢ）から一時接続開始通知を受信したときに、自ノード（ノードＡ）がデータ収集を一時中断していることを示すフラグ情報（一時中断フラグ情報）を、自ノードの親ノード（ノードＡの親ノード）に送信する。

ポーリング処理部１０は、そのデータ収集ノード２が親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、子ノードからデータを受信するためのポーリングを行う。なお、データ取得ノード２には、ポーリングを行うべき子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１２が備えられている。

データ送受信部５は、データ収集ノード２が子ノードとして機能するときに、自ノードが収集したデータを親ノードに送信完了をしたことを示すフラグ情報（エンドフラグ情報）を、その親ノードに送信する。自ノードのエンドフラグ情報の送信は、すべての子ノードからエンドフラグ情報を受信し、かつ、自ノードが収集したデータを親ノードに送信完了をしたときに行われる。エンドフラグ情報と一時中断フラグ情報は、ポーリングリストで管理されてよい。

図３は、本実施の形態のリーダ３の構成を示すブロック図である。図３に示すように、リーダ３は、通信部１３と記憶部１４と制御部１５を備えている。通信部１３は、リーダ３がデータを取得すべきデータ収集ノード２（ターゲットノード）に対して、特定のチャネルを用いてデータ取得要求を送信する。また、通信部１３は、データ取得要求に対する応答として、ターゲットノードからタイミング情報を受信する。タイミング情報は、記憶部１４に記憶される。

制御部１５は、同期処理部１６と一時接続処理部１７を備えている。同期処理部１６は、タイミング情報に基づいて、システムとの同期を行う。すなわち、データ収集ノード２（ターゲットノード）がデータの送受信を行うタイミングと、リーダ３がデータの送受信を行うタイミングとを同期する。データ送受信部５は、システムとの同期をした後に、ターゲットノードに対して、ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理を行うための一時接続要求（検針要求）を送信する。検針要求には、ターゲットノードに一時接続を要求するコマンドと、ターゲットノードの宛先アドレスが含まれる。一時接続処理部１７は、データ取得ノード２（ターゲットノードＢ）からデータを優先的に取得するための処理（一時接続処理）を行う。

以上のように構成されたデータ取得システムについて、図５のシーケンス図を参照してその動作を説明する。

本発明の実施の形態のデータ取得システムにおいて、リーダ３を用いてターゲットノードＢからデータ収集（個別データ収集）をするときには、まず、リーダ３からターゲットノードＢに検針要求（一時接続要求）が送信される（Ｓ１）。そうすると、ターゲットノードＢは、その応答として、リーダ３へタイミング情報を送信する（Ｓ２）。リーダ３は、タイミング情報を受信すると、ターゲットノードＢにＡｃｋ信号を返信する（Ｓ３）。

次に、親ノードＡからターゲットノードＢにブロードキャスト信号が送信されると（Ｓ４）、ターゲットノードＢは、その応答として、親ノードＡへ一時接続開始通知を送信する（Ｓ５）。親ノードＡは、一時接続開始通知を受信すると、さらに上位のノード（ノードＡの親ノード）に一時中断フラグ情報を送信するとともに、ターゲットノードＢにＡｃｋ信号を返信する（Ｓ６）。また、ターゲットノードＢは、子ノードＣに一時接続開始通知を送信する（Ｓ７）。

リーダ３は、一時接続したターゲットノードＢとの間で通信を行う。例えば、リーダ３は、ターゲットノードＢにデータ取得のためのコマンドを送信すると（Ｓ８）、ターゲットノードＢは、その応答として、取得したデータをリーダ３に送信する（Ｓ９）。リーダ３は、ターゲットノードＢからデータを受信すると、ターゲットノードＢにＡｃｋ信号を返信する（Ｓ１０）。

その後、リーダ３とターゲットノードＢとの一時接続が終了すると、ターゲットノードＢは、子ノードＣに一時接続終了通知を送信する（Ｓ１１）。子ノードＣは、一時接続終了通知を受信すると、ターゲットノードＢとの同期の調整を行う。

また、親ノードＡからターゲットノードＢにブロードキャスト信号が送信されると（Ｓ１２）、ターゲットノードＢは、その応答として、親ノードＡへ一時接続終了通知を送信する（Ｓ１３）。親ノードＡは、一時接続終了通知を受信すると、ターゲットノードＢにＡｃｋ信号を返信する（Ｓ１４）。

このような本実施の形態のデータ取得システムによれば、リーダ３での個別データ収集をするときに、システム全体での遠隔データ収集に与える影響を抑えることができる。

すなわち、本実施の形態では、データ収集ノード２で、子ノードとしてのデータ送信処理と、親ノードとしてのデータ受信処理とが、時分割で行われる。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。例えば、遠隔のデータ収集サーバ（図１では、図示せず）からでも、データを効率よく収集（遠隔データ収集）することができる。

また、本実施の形態のシステムでは、リーダ３を用いて、個々のデータ収集ノード２からデータを収集（個別データ収集）することもできる。その場合、リーダ３は、データを取得すべきデータ収集ノード２（ターゲットノードＢ）に、特定のチャネルを用いてデータ取得要求を送信する。ターゲットノードＢは、自ノードがデータの送受信を行うタイミング情報を、データ取得要求に対する応答としてリーダ３に送信する。このタイミング情報に基づいて、リーダ３はターゲットノードＢに同期し、そのターゲットノードＢからデータを優先的に取得する一時接続処理が行われる。

このようにして、リーダ３は、ターゲットノードＢに同期した状態（システムに同期した状態）で、ターゲットノードＢからのデータ取得をすることができる。したがって、リーダ３で個別データ収集をする際に、遠隔データ収集に与える影響を抑えることができる。

また、本実施の形態では、リーダ３による一時接続処理が終了すると、ターゲットノードＢは、自ノードの子ノードＣに、一時接続終了通知を送信する。ターゲットノードの子ノードＣは、自ノードの親ノード（すなわちターゲットノードＢ）から一時接続終了通知を受信すると、親ノード（ターゲットノードＢ）との同期の調整を行う。これにより、ターゲットノードＢと子ノードＣとの間の同期ずれの発生を防ぐことができる。

また、本実施の形態では、リーダ３による一時接続処理が開始されると、ターゲットノードＢは、自ノードの親ノードＡに、一時接続開始通知を送信する。ターゲットノードの親ノードＡは、自ノードの子ノード（すなわちターゲットノードＢ）から一時接続開始通知を受信すると、自ノードＡがデータ収集を一時中断しているフラグ情報（一時中断フラグ）を、自ノードの親ノード（ノードＡの親ノード、図１では図示せず）に送信する。これにより、ターゲットノードの親ノードＡがデータ収集を一時中断していることを、さらに上位の親ノード（ノードＡの親ノード）に伝えることができる。

例えば、ターゲットノードの親ノードＡが上記フラグ情報を送信しない場合には、さらに上位の親ノード（ターゲットノードの親ノードＡの親ノード）が、ターゲットノードの親ノードＡがデータ送信を完了したと判断して、ターゲットノードの親ノードＡとの間の接続を切断してしまうことも考えられ、その場合、その再接続のためにデータ収集に遅延等が生じることもあり得る。本実施の形態のシステム１では、ターゲットノードの親ノードＡがフラグ情報を送信することにより、上述のような再接続のための遅延等が生じ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６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６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６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取得システムは、リーダでデータ収集ノードからデータを個別に収集するときに、遠隔データ収集に与える影響を抑え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データ取得システム
２データ収集ノード
３リーダ
４データ収集部
５データ送受信部
６制御部
７時分割処理部
８一時接続処理部
９同期調整部
１０ポーリング処理部
１１タイミング情報記憶部
１２ポーリングリスト記憶部
１３通信部
１４記憶部
１５制御部
１６同期処理部
１７一時接続処理部

Claims

複数のデータ収集ノードと、前記複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダとを備えたデータ取得システムであって、
前記データ取得システムでは、前記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ており、
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、
前記リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信するデータ取得要求受信部と、
前記データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、前記リーダに送信する応答送信部と、
を備え、
前記リーダは、
当該リーダがデータを取得すべきデータ収集ノードであるターゲットノードに対して、前記特定のチャネルを用いて前記データ取得要求を送信するデータ取得要求送信部と、
前記データ取得要求に対する応答として、前記ターゲットノードから前記タイミング情報を受信する応答受信部と、
前記タイミング情報に基づいて、前記ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、前記リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期する同期処理部と、
前記同期をした後に、前記ターゲットノードに対して、前記ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理を行うための一時接続要求を送信する一時接続要求送信部と、
を備えたことを特徴とするデータ取得システム。
前記データ収集ノードは、
前記一時接続処理を終了したことを示す一時接続終了通知を、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送信する一時接続終了通知部と、
下位のデータ収集ノードとして機能する場合に、当該データ収集ノードの１段上位のデータ収集ノードから前記一時接続終了通知を受信したときに、前記１段上位のデータ収集ノードとの同期の調整を行う同期調整部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータ取得システム。
前記データ収集ノードは、
前記一時接続処理を開始したことを示す一時接続開始通知を、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一時接続開始通知部と、
上位のデータ収集ノードとして機能する場合に、当該データ収集ノードの１段下位のデータ収集ノードから前記一時接続開始通知を受信したときに、自ノードがデータ収集を一時中断していることを示すフラグ情報を、自ノードの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、
を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ取得システム。
データ取得システムを構成するデータ収集ノードであって、
前記データ取得システムでは、前記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、前記複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダが備えられており、
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、
前記リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信するデータ取得要求受信部と、
前記データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、前記リーダに送信する応答送信部と、
を備え、
前記リーダでは、前記タイミング情報に基づいて、前記ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、前記リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期する処理が行われ、前記同期をした後に、前記ターゲットノードに対して、前記ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理が行われることを特徴とするデータ収集ノード。
データ取得システムを構成する複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダであって、
前記データ取得システムでは、前記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ており、
前記データ収集ノードでは、
データ収集対象からデータを収集する処理と、
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処理と、
前記リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信する処理と、
前記データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、前記リーダに送信する処理と、が行われ、
前記リーダは、
当該リーダがデータを取得すべきデータ収集ノードであるターゲットノードに対して、前記特定のチャネルを用いて前記データ取得要求を送信するデータ取得要求送信部と、
前記データ取得要求に対する応答として、前記ターゲットノードから前記タイミング情報を受信する応答受信部と、
前記タイミング情報に基づいて、前記ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、前記リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期する同期処理部と、
前記同期をした後に、前記ターゲットノードに対して、前記ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理を行うための一時接続要求を送信する一時接続要求送信部と、
を備えたことを特徴とするリーダ。
複数のデータ収集ノードと、前記複数のデータ収集ノードのうちの一つのデータ収集ノードからデータを取得するためのリーダとを備えたデータ取得システムで実行される方法であって、
前記データ取得システムでは、前記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ており、
前記データ収集ノードでは、
データ収集対象からデータを収集する処理と、
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処理と、が行われ、
前記方法は、
前記リーダが、当該リーダがデータを取得すべきデータ収集ノードであるターゲットノードに対して、前記特定のチャネルを用いて前記データ取得要求を送信することと、
前記ターゲットノードが、前記リーダから特定のチャネルを用いて送信されるデータ取得要求を受信し、前記データ取得要求に対する応答として、当該データ収集ノードが下位または上位のデータ収集ノードとしてデータの送受信を行うタイミング情報を、前記リーダに送信することと、
前記リーダが、前記タイミング情報に基づいて、前記ターゲットノードがデータの送受信を行うタイミングと、前記リーダがデータの送受信を行うタイミングとを同期し、前記同期をした後に、前記ターゲットノードに対して、前記ターゲットノードからデータを優先的に取得する一時接続処理を行うための一時接続要求を送信することと、
を含むことを特徴とする方法。