JP6333569B2 - 無線装置およびそれを備える無線ネットワーク - Google Patents

Description

この発明は、無線装置およびそれを備える無線ネットワークに関するものである。

従来、複数のセンサー端末と、管理端末とを備える無線センサーネットワークが知られている（特許文献１）。

複数のセンサー端末は、センサーを備える。管理端末は、複数のセンサー端末と通信する通信経路を構築し、その構築した通信経路に基づいて各センサー端末と無線通信を行う。

センサー端末は、ネットワークに参入する際に、第１の送信電力で既存のセンサー端末を介して管理端末に加入要求を送信する。

管理端末は、加入要求を受信すると、加入要求を受信した経路上のセンサー端子のトラフィック負荷を算出し、ホップ数およびトラフィック負荷が共に許容範囲内であれば、参入するセンサー端末の通信経路を加入要求を受信した経路とし、ホップ数およびトラフィック負荷の少なくとも一方が許容範囲外であれば、参入するセンサー端末に対して、第１の送信出力よりも大きい第２の送信出力で、管理端末又はトラフィック負荷の小さい特定のセンサー端末に直接接続するように指示を出力して通信経路を再構築する。そして、参入するセンサー端末は、指示を受信した場合、管理端末宛にデータを送信する際に、第２の送信出力でデータを管理端末又は特定のセンサー端末へ送信する。

特開２０１３−０５５４５１号公報

しかし、従来の無線センサーネットワークにおいては、複数のセンサー端末は、データを単一のチャネルで管理端末へ送信するため、無線通信の干渉が発生する。そして、無線通信の干渉によるパケットロスは、パケットの再送を引き起こすので、時間資源および電波資源等の無線通信資源を無駄に消費するという問題がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、無線通信資源の無駄な消費を抑制可能な無線装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、無線通信資源の無駄な消費を抑制可能な無線装置を備えた無線ネットワークを提供することである。

この発明の実施の形態によれば、無線装置は、ウェイクアップ信号生成手段と、送信手段とを備える。ウェイクアップ信号生成手段は、無線通信の開始要求に応じて任意の無線装置を起動させるためのウェイクアップＩＤと任意の無線装置の起動判定に使用する無線通信資源を示す資源情報とを含むウェイクアップ信号を生成する。送信手段は、ウェイクアップ信号生成手段によって生成されたウェイクアップ信号を送信する。

この発明の実施の形態による無線装置は、無線通信の開始要求に応じて任意の無線装置を起動させるためのウェイクアップＩＤと任意の無線装置の起動判定に使用する無線通信資源を示す資源情報とを含むウェイクアップ信号を生成して送信する。

その結果、ウェイクアップ信号を受信した無線装置は、ウェイクアップ信号に含まれる資源情報によって示される無線通信資源を用いて、起動するか否かを判定する。そして、ウェイクアップ信号を受信した無線装置は、起動すると判定すると、資源情報によって示される無線通信資源でスリープ状態から起動状態で移行して無線通信を行う。よって、無線通信においては、無線通信の干渉によるパケットロスの発生が抑制され、パケットの再送が抑制される。また、不要な無線装置の起動状態への移行が抑制される。

従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

また、この発明の実施の形態によれば、無線装置は、受信手段と、判定手段とを備える。受信手段は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の無線装置からウェイクアップ信号を受信する。判定手段は、受信手段によって受信されたウェイクアップ信号に含まれる資源情報を用いて当該無線装置の起動判定を行う。

この発明の実施の形態による無線装置は、ウェイクアップ信号を受信し、ウェイクアップ信号に含まれる資源情報を用いて当該無線装置の起動判定を行う。そして、無線装置は、起動すると判定すると、資源情報によって示された無線通信資源を用いて無線通信を行う。

その結果、無線通信においては、無線通信の干渉によるパケットロスの発生が抑制され、パケットの再送が抑制される。

従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

更に、この発明の実施の形態によれば、無線ネットワークは、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の無線装置と、請求項７に記載の無線装置とを備える。

従って、上述したように無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

この発明の実施の形態によれば、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

この発明の実施の形態による無線センサーネットワークの概略図である。 図１に示す無線ノードの構成を示す概略図である。 図２に示すホストシステムの機能ブロック図である。 図１に示すサーバの構成を示す概略図である。 図４に示すパーソナルコンピュータの構成を示す概略図である。 制御パケットＤＩＯの構成図である。 制御パケットＤＡＯの構成図である。 フレーム長とデータとの対応表を示す図である。 図３に示すルーティングテーブルの構成図である。 図１に示す無線センサーネットワークにおける無線ノード、サーバおよび表示端末の配置状態を示す図である。 経路を構築するときの動作を説明するためのフローチャートである。 図１１に示すフローチャートに従って構築されるトポロジーの例を示す図である。 図９に示すルーティングテーブルの具体例を示す図である。 チャネルとフレーム長との対応表を示す図である。 センサー値を送信する場合の実施の形態１における動作を説明するための図である。 ２つの無線ノード間における無線通信の動作を説明するための実施の形態１におけるフローチャートである。 図１に示す無線センサーネットワークにおけるセンサー値の転送動作を説明するための実施の形態１におけるフローチャートである。 表示端末の表示画面の例を示す図である。 図１に示す無線センサーネットワークにおけるアクチュエータの制御動作を説明するための実施の形態１におけるフローチャートである。 空いている時刻とフレーム長との対応表を示す図である。 センサー値を送信する場合の実施の形態２における動作を説明するための図である。 図２２は、センサー値を送信する場合の実施の形態３における動作を説明するための図である。 実施の形態３における無線通信の方法の応用例を示す図である。 実施の形態４における無線通信の動作を説明するための図である。 実施の形態４における無線通信の動作を説明するためのフローチャートである。 電源のしきい値とフレーム長との対応表を示す図である。 センサー値を送信する場合の実施の形態５における動作を説明するための図である。 サーバまでのホップ数とフレーム長との対応表を示す図である。 センサー値を送信する場合の実施の形態６における動作を説明するための図である。 実施の形態６における無線通信の動作を説明するためのフローチャートである。 負荷を分散させる方法を具体的に説明するための図である。 負荷を分散する動作を説明するためのフローチャートである。 複数のシステムが同時に運用される例を示す図である。 待機系ネットワークの例を示す図である。 ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いる例を示す図である。 センサー値を転送するときに親ノードを選択する例を示す図である。 ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いる例を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態による無線センサーネットワークの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による無線センサーネットワーク１０は、無線ノード１〜６と、サーバ７と、表示端末８とを備える。

無線ノード１〜６およびサーバ７は、無線通信空間に配置される。サーバ７は、パーソナルコンピュータ７１と、無線ノード７２とを含む。

無線ノード１〜６，７２は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇに対応した９２０ＭＨｚ帯で無線通信を行う。

無線ノード１〜６，７２は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に従って無線通信を行う。無線ノード１〜６の各々は、センサーおよびアクチュエータを有する。

無線ノード１〜６，７２は、後述する方法によって、ＲＰＬ：ＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｌｏｗ−Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＲＦＣ６５５０）を用いて各無線ノード１〜６からサーバ７（無線ノード７２）までの経路を構築する。また、無線ノード１〜６，７２は、後述する方法によって、ＲＰＬを用いて各無線ノード１〜６からサーバ７（無線ノード７２）までの経路を維持する。

無線ノード１〜６の各々は、センサーによってセンサー値を検出する。そして、無線ノード１〜６の各々は、無線通信のチャネル、無線通信の時間、無線ノードの電力および経路情報の少なくとも１つからなる無線通信資源を指定してサーバ７までの経路上の無線ノードを起動させながらセンサー値をサーバ７（無線ノード７２）へ送信する。また、無線ノード１〜６の各々は、アクチュエータを制御するための制御指示をサーバ７から受信し、その受信した制御指示に従ってアクチュエータを動作させる。

この場合、無線ノード１〜６の各々は、後述する方法によって、他の無線ノードから受信したセンサー値を転送し、サーバ７または他の無線ノードから受信した制御指示を転送する。

サーバ７の無線ノード７２は、無線ノード１〜６からセンサー値を受信し、その受信したセンサー値をパーソナルコンピュータ７１へ出力する。

サーバ７の無線ノード７２は、パーソナルコンピュータ７１からアクチュエータを制御するための制御指示を受け、その受けた制御指示を無線ノード１〜６へ送信する。

サーバ７のパーソナルコンピュータ７１は、無線ノード７２からセンサー値を受け、その受けたセンサー値を記憶する。そして、サーバ７のパーソナルコンピュータ７１は、その記憶したセンサー値をＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して表示端末８へ送信して表示する。

サーバ７のパーソナルコンピュータ７１は、アクチュエータを制御するための制御指示を表示端末８から受信し、その受信した制御指示を無線ノード７２へ出力する。

表示端末８は、ＬＡＮまたはＷＬＡＮを介してセンサー値を受け、その受けたセンサー値を表示する。また、表示端末８は、アクチュエータ１８の制御指示を外部から受け、その受けた制御指示をＬＡＮまたはＷＬＡＮを介してパーソナルコンピュータ７１へ送信する。

図２は、図１に示す無線ノード１の構成を示す概略図である。図２を参照して、無線ノード１は、アンテナ１１，１２と、ウェイクアップ信号受信機１３と、ウェイクアップ判定器１４と、無線通信モジュール１５と、ホストシステム１６と、センサー１７と、アクチュエータ１８と、電源制御部１９と、電源２０とを含む。

無線ノード１は、スリープ状態と、起動状態とを有する。スリープ状態とは、ウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４が動作しており、ホストシステム１６が起動状態へ移行するための割込みを待ち受けるだけの低消費電力状態であり、更に、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８が動作を停止した状態を言う。また、起動状態とは、ウェイクアップ信号受信機１３、ウェイクアップ判定器１４、無線通信モジュール１５、ホストシステム１６、センサー１７およびアクチュエータ１８が動作している状態を言う。なお、電源制御部１９および電源２０は、スリープ状態および起動状態とは無関係であり、常時、動作している。

アンテナ１１は、ウェイクアップ信号受信機１３に接続される。アンテナ１２は、無線通信モジュール１５に接続される。

ウェイクアップ信号受信機１３は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。ウェイクアップ信号受信機１３は、アンテナ１１を介してウェイクアップ信号を受信し、その受信したウェイクアップ信号を包絡線検波してウェイクアップ信号（＝フレーム長）を抽出する。そして、ウェイクアップ信号受信機１３は、その抽出したウェイクアップ信号（＝フレーム長）をウェイクアップ判定器１４へ出力する。

ウェイクアップ判定器１４は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。ウェイクアップ判定器１４は、無線ノード１のウェイクアップＩＤを予め保持している。ウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップ信号受信機１３からウェイクアップ信号（＝フレーム長）を受け、その受けたウェイクアップ信号（＝フレーム長）をウェイクアップＩＤに変換する。そして、ウェイクアップ判定器１４は、その変換したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致するか否かを判定する。ウェイクアップ判定器１４は、変換したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致すると判定したとき、起動信号をホストシステム１６へ出力する。

なお、ウェイクアップ判定器１４は、変換したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致しないと判定したとき、その変換したウェイクアップＩＤを破棄する。

無線通信モジュール１５は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介して制御パケットまたはセンサー値を含むパケットを受信し、その受信した制御パケットまたはセンサー値を含むパケットを復調してホストシステム１６へ出力する。また、無線通信モジュール１５は、起動通知をホストシステム１６から受け、その受けた起動通知をアンテナ１２を介して送信する。更に、無線通信モジュール１５は、ウェイクアップＩＤをホストシステム１６から受け、その受けたウェイクアップＩＤを含むウェイクアップ信号を生成する。また、無線通信モジュール１５は、ウェイクアップＩＤと、起動させる無線ノードが起動後に使用する無線通信資源を示す資源情報とをホストシステム１６から受け、その受けたウェイクアップＩＤおよび資源情報を含むウェイクアップ信号を生成する。そして、無線通信モジュール１５は、その生成したウェイクアップ信号をアンテナ１２を介して送信する。更に、無線通信モジュール１５は、制御パケットまたはパケットをホストシステムから受け、その受けた制御パケットまたはパケットを変調し、その変調した制御パケットまたはパケットをアンテナ１２を介して送信する。

ホストシステム１６は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。この場合、ホストシステム１６は、電力Ｗ１，Ｗ２を受ける。電力Ｗ１は、電力Ｗ２よりも大きい。電力Ｗ１は、ホストシステム１６を起動状態で動作させるための電力である。電力Ｗ２は、ホストシステム１６を低消費電力状態で動作せるための電力である。

ホストシステム１６は、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤまたは送信先のＭＡＣアドレスを予め保持している。

ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４から起動信号を受けたとき、または割込み制御によって起動状態へ移行する時刻になったとき、無線ノード１を起動状態へ移行させるための指示信号ＣＯＭ１を生成して電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ１を受けると、起動状態へ移行する。

ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４からの起動信号に応じて起動状態へ移行すると、起動通知を生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そして、ホストシステム１６は、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤまたはＭＡＣアドレスのハッシュ値を演算して、他の無線ノードまたはサーバ７をスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤを生成する。ホストシステム１６は、その生成したウェイクアップＩＤを無線通信モジュール１５へ出力する。その後、ホストシステム１６は、制御パケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、または無線通信モジュール１５から制御パケットを受ける。そして、ホストシステム１６は、その受けた制御パケットを処理し、その受けた制御パケットに対する応答である制御パケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そうすると、ホストシステム１６は、無線ノード１をスリープ状態へ移行させるための指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ２を受けるので、スリープ状態へ移行する。

また、ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４からの起動信号に応じて起動状態へ移行すると、起動通知を生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そして、ホストシステム１６は、センサー１７からセンサー値を受けると、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤまたはＭＡＣアドレスのハッシュ値を演算して、他の無線ノードまたはサーバ７をスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤを生成する。また、ホストシステム１６は、起動させる他の無線ノードまたはサーバ７が起動状態へ移行後に使用する無線通信資源を示す資源情報を決定する。その後、ホストシステム１６は、ウェイクアップＩＤと資源情報とを無線通信モジュール１５へ出力する。そして、ホストシステム１６は、他の無線ノードまたはサーバ７（＝無線ノード７２）から起動通知を受信すると、センサー値を含むパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そうすると、ホストシステム１６は、指示信号ＣＯＭ２を生成して電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ２を受けるので、スリープ状態へ移行する。

更に、ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４からの起動信号に応じて起動状態へ移行し、起動通知を無線通信モジュール１５へ出力した後、無線通信モジュール１５からパケットを受ける。そして、ホストシステム１６は、その受けたパケットを処理し、その処理したパケットを無線通信モジュール１５へ出力する。そうすると、ホストシステム１６は、指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ２を受けるので、スリープ状態へ移行する。

更に、ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４からの起動信号に応じて起動状態へ移行し、起動通知を無線通信モジュール１５へ出力した後、無線通信モジュール１５から制御指示を受ける。そして、ホストシステム１６は、その受けた制御指示に従ってアクチュエータ１８を制御する。その後、ホストシステム１６は、アクチュエータ制御応答を生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そうすると、ホストシステム１６は、指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ２を受けるので、スリープ状態へ移行する。

センサー１７は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。そして、センサー１７は、センサー値を検出し、その検出したセンサー値をホストシステム１６へ出力する。なお、センサー値は、例えば、温度、湿度、照度、電力、人感、ＣＯ_２濃度および放射線量等である。

アクチュエータ１８は、電源制御部１９から供給される電力によって駆動される。そして、アクチュエータ１８は、ホストシステム１６からの制御に従って動作を行う。

電源制御部１９は、電源２０から電力を受ける。電源制御部１９は、ウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４を駆動させるための電力（＝例えば、５００μＷ）を、常時、ウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４へ供給する。また、電源制御部１９は、ホストシステム１６から指示信号ＣＯＭ１を受けると、ホストシステム１６へ電力Ｗ１を供給し、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８を駆動するための電力を無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８へ供給する。更に、電源制御部１９は、ホストシステム１６から指示信号ＣＯＭ２を受けると、ホストシステム１６へ電力Ｗ２を供給し、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８への電力の供給を停止する。

電源２０は、電力を電源制御部１９へ供給する。

なお、図１に示す無線ノード２〜６，７２の各々も、図２に示す無線ノード１と同じ構成からなる。

図３は、図２に示すホストシステム１６の機能ブロック図である。図３を参照して、ホストシステム１６は、ルーティングテーブル１６１と、無線通信部１６２と、経路制御部１６３と、状態制御部１６４と、電源制御部１６５と、アクチュエータ制御部１６６と、センサー制御部１６７と、割込制御部１６８と、ウェイクアップ制御部１６９と、タイマー制御部１７０と、空きリソース検出部１７１と、空きリソース割当部１７２とを含む。

ルーティングテーブル１６１は、経路情報を格納する。

無線通信部１６２は、無線通信モジュール１５を制御し、制御パケットおよびパケット等を送受信する。そして、制御パケットおよびパケット等を送信する場合、無線通信部１６２は、送信先のアドレスを出力するように経路制御部１６３に依頼する。

また、無線通信部１６２は、センサー制御部１６７からセンサー値を受けると、その受けたセンサー値を無線通信モジュール１５へ出力し、センサー値を送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

更に、無線通信部１６２は、無線通信モジュール１５から制御指示を受けると、その受けた制御指示をアクチュエータ制御部１６６へ出力する。

更に、無線通信部１６２は、無線通信モジュール１５が行ったバックグランドスキャンの結果を保持しており、空きリソース検出部１７１から依頼を受けると、バックグランドスキャンの結果を空きリソース検出部１７１へ出力する。

更に、無線通信部１６２は、無線通信モジュール１５が既に行った無線通信の状況を保持しており、空きリソース検出部１７１から依頼を受けると、既に行った無線通信の状況を空きリソース検出部１７１へ出力する。

経路制御部１６３は、ＲＰＬに従って、各無線ノード１〜６からサーバ７までの経路を確立し、その確立した経路の経路情報を含むルーティングテーブル１６１を作成する。そして、経路制御部１６３は、その作成したルーティングテーブル１６１を管理する。

状態制御部１６４は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、無線ノード１の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。また、状態制御部１６４は、経路制御部１６３からの依頼に応じて、無線ノード１の状態を起動状態からスリープ状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。

電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて、指示信号ＣＯＭ１または指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。

アクチュエータ制御部１６６は、無線通信部１６２から制御指示を受け、その受けた制御指示に従ってアクチュエータ１８を制御する。

センサー制御部１６７は、無線通信部１６２からセンサー値の読込指示またはセンサー値の通知周期に従ってセンサー値をセンサー１７から読み込む。そして、センサー制御部１６７は、その読み込んだセンサー値を無線通信部１６２へ出力する。

割込制御部１６８は、ホストシステム１６を起動状態へ移行させるための割込みの要因の設定を行う。ここで、割込みの要因は、次の起動時刻を設定するタイマーによる割込み、またはウェイクアップ信号を受信した場合の割込みである。タイマーによる割込みは、例えば、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）タイマーによる割込みからなる。

また、割込制御部１６８は、外部からの割込みを受信して、ホストシステム１６を起動状態へ移行させるように状態制御部１６４に依頼する。

タイマー制御部１７０は、ホストシステム１６をスリープ状態へ移行させる前に、次回の起動時刻を設定するために、タイマー割込みの制御を行う。

空きリソース検出部１７１は、既に実行された無線通信の状況、または無線通信モジュール１５が行ったバックグランドスキャンの結果（＝無線通信空間の電波）を無線通信部１６２から受け、その受けた無線通信の状況またはバックグランドスキャンの結果（＝無線通信空間の電波）に基づいて、空いている無線通信資源を検出する。そして、空きリソース検出部１７１は、空きリソース割当部１７２からの問合せに応じて、その検出した空いている無線通信資源を空きリソース割当部１７２へ出力する。

空きリソース割当部１７２は、空いている無線通信資源を空きリソース検出部１７１から受け、その受けた空いている無線通信資源を示す資源情報を含むウェイクアップ信号を送信するようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。

図４は、図１に示すサーバ７の構成を示す概略図である。図４を参照して、サーバ７は、パーソナルコンピュータ７１と、無線ノード７２と、ＲＳ−２３２Ｃ７３，７４と含む。

パーソナルコンピュータ７１は、ＲＳ−２３２Ｃ７３，７４によって無線ノード７２に接続される。パーソナルコンピュータ７１は、ＲＳ−２３２Ｃ７３を介して制御指示等を無線ノード７２へ出力し、ＲＳ−２３２Ｃ７４を介してセンサー値等を無線ノード７２から受ける。

図５は、図４に示すパーソナルコンピュータ７１の構成を示す概略図である。図５を参照して、パーソナルコンピュータ７１は、Ｗｅｂサーバ７１１と、データベース７１２とを含む。

Ｗｅｂサーバ７１１は、ＲＳ−２３２Ｃ７４を介して無線ノード７２から送信元のアドレスとセンサー値とを受け、その受けた送信元のアドレスおよびセンサー値を相互に対応付けてデータベース７１２に格納する。

Ｗｅｂサーバ７１１は、ＬＡＮまたはＷＬＡＮを介して表示端末８からセンサー値の閲覧要求を受け、またはＬＡＮまたはＷＬＡＮを介して表示端末８の表示画面に描画する。

データベース７１２は、センサー値を送信元のアドレスに対応付けて記憶する。

図６は、制御パケットＤＩＯの構成図である。図６を参照して、制御パケットＤＩＯは、ｒｏｏｔのアドレスと、送信先と、送信元と、ＩＤ格納部と、Ｒａｎｋと、ＤＴＳＮとを含む。

ｒｏｏｔのアドレスは、サーバ７のアドレス、即ち、無線ノード７２のアドレスからなる。

送信先は、制御パケットＤＩＯの送信先の無線ノードのアドレスからなる。送信元は、制御パケットＤＩＯを生成した無線ノードのアドレスからなる。ＩＤ格納部は、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤからなる。Ｒａｎｋは、２５６×ｎ（ｎは、正の整数）からなり、サーバ７（＝無線ノード７２）からのホップ数が１ホップ増加するごとに“２５６”づつ増加する。そして、Ｒａｎｋは、数値が小さい程、ｒｏｏｔに近いことを表わす。ＤＴＳＮは、正の整数からなり、１つの無線ノード（＝サーバ７の無線ノード７２および無線ノード１〜６のいずれか）が新たな制御パケットＤＩＯを生成するごとに“１”づつ増加する。ＤＴＳＮは、各無線ノード１〜６が同じ無線ノードから制御パケットＤＩＯを受信した場合に、制御パケットＤＡＯを送信するか否かの判定基準になる。より具体的には、各無線ノード１〜６は、同じ無線ノードから制御パケットＤＩＯを受信した場合に、その受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮが、以前に受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮよりも増加していると判定したとき、制御パケットＤＡＯを送信し、受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮが、以前に受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮよりも増加していないと判定したとき、制御パケットＤＡＯを送信しない。そして、ＤＴＳＮが増加していることは、親ノードが変更されたことに相当する。

図７は、制御パケットＤＡＯの構成図である。図７を参照して、制御パケットＤＡＯは、親ノードのアドレスと、送信元と、ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅとを含む。

親ノードのアドレスは、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードよりも１ホップだけｒｏｏｔ側に存在し、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードが無線通信可能な無線ノードのアドレスからなる。

送信元は、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードのアドレスからなる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、制御パケットＤＡＯのシーケンス番号である。そして、ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅの初期値は、“２４０”である。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、“０”〜“２５５”の範囲の整数からなる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、新たな制御パケットＤＡＯが送信される毎にインクリメントされる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅが“１２８”よりも小さい場合、最大値は、“１２７”であり、ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅが“１２８”以上である場合、最大値は、“２５５”である。

制御パケットＤＡＯが新しいか否かは、次の方法によって決定される。ここでは、比較する２つのＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅをそれぞれＡ，Ｂとする。

（ｉ）Ａが“１２８”〜“２５５”であり、Ｂが“０”〜“１２７”である場合
・（２５６＋Ｂ−Ａ）がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）以下である場合、Ａは、Ｂよりも小さい。

・（２５６＋Ｂ−Ａ）がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）よりも大きい場合、Ｂは、Ａよりも小さい。

そして、大きい方（ＡまたはＢ）を有する制御パケットＤＡＯが新しいと判定される。

（ｉｉ）両方の値が“１２７”以下、または“１２８”以上である場合
・２つの値の差の絶対値がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）以下である場合、比較結果がそのまま結果となる。

・２つの値の差の絶対値がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）よりも大きい場合、同期されていないと判定され、２つのＡ，Ｂは、比較できないと判定される。

この場合、受信した制御パケットＤＡＯが最新であると判定しないか、最も最後に受信したＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅを有する制御パケットＤＡＯを最新であると判定してもよい。

この発明の実施の形態においては、次の３つのウェイクアップＩＤを定義する。

（１）ユニキャストＩＤ
（２）マルチキャストＩＤ
（３）ブロードキャストＩＤ
ユニキャストＩＤは、電波範囲内の任意の無線ノードを指し示すウェイクアップＩＤであり、各無線ノードのＭＡＣアドレス等の一意に無線ノードを特定可能なＩＤである。

マルチキャストＩＤは、電波範囲内の特定の無線ノードのグループを起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤである。

マルチキャストＩＤは、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤ、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤからなる。

ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤは、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤで表わされる同一システムの無線ノードを起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤである。

ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤは、無線センサーネットワーク１０において各無線ノード１〜６から見た場合に親ノードになる得る無線ノード群を示すウェイクアップＩＤである。

ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤは、無線センサーネットワーク１０において各無線ノード１〜６から見た場合に子ノードとして収容した無線ノード群を示すウェイクアップＩＤである。

ブロードキャストＩＤは、電波範囲内の全ての無線ノードを起動状態へ移行させることができるウェイクアップＩＤであり、予め無線センサーネットワーク１０において決められている。そして、ブロードキャストＩＤは、無線ノード１〜６，７２に予め設定されている。

この発明の実施の形態においては、上述したユニキャストＩＤ、マルチキャストＩＤおよびブロードキャストＩＤをウェイクアップＩＤとして用いる。

なお、ウェイクアップ判定器１４およびウェイクアップ制御部１６９は、ブロードキャストＩＤを予め保持している。

図８は、フレーム長とデータとの対応表を示す図である。図８を参照して、対応表ＴＢＬ１は、フレーム長とデータとを含む。フレーム長およびデータは、相互に対応付けられる。

１２．８０ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ０”のデータに対応付けられる。１２．８８ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ１”のデータに対応付けられる。１２．９６ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ２”のデータに対応付けられる。１３．０４ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ３”のデータに対応付けられる。

１３．１２ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ４”のデータに対応付けられる。１３．２０ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ５”のデータに対応付けられる。１３．２８ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ６”のデータに対応付けられる。１３．３６ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ７”のデータに対応付けられる。

１３．４４ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ８”のデータに対応付けられる。１３．５２ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ９”のデータに対応付けられる。１３．６０ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＡ”のデータに対応付けられる。１３．６８ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＢ”のデータに対応付けられる。

１３．７６ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＣ”のデータに対応付けられる。１３．８４ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＤ”のデータに対応付けられる。１３．９２ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＥ”のデータに対応付けられる。１４．００ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＦ”のデータに対応付けられる。

そして、０ｘ０〜０ｘＡの各々は、４ビットからなる。

この発明の実施の形態においては、ウェイクアップＩＤは、フレーム長によって表される。より具体的には、ウェイクアップＩＤは、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤｐ（ｐ＝４，５，６）によって表される。従って、ウェイクアップ信号は、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤｐのビット値にそれぞれ対応するｐ個のフレーム長を有するｐ個のフレームからなる（対応表ＴＢＬ１参照）。

そして、ユニキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ１に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動対象となる無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。

また、ブロードキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘＦに固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。

更に、マルチキャストＩＤのＬｏｃａｌマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ２に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤ等の同一システムを示す識別子からなる。ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤが１２ビットでない場合、ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤのハッシュ値を演算して１２ビットにする。

更に、マルチキャストＩＤのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ３に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。

更に、マルチキャストＩＤのＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ４に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。

図９は、図３に示すルーティングテーブル１６１の構成図である。図９を参照して、ルーティングテーブル１６１は、送信先と、次の無線ノードと、ホップ数と、Ｒａｎｋとを含む。送信先、次の無線ノード、ホップ数およびＲａｎｋは、相互に対応付けられる。

送信先は、ウェイクアップ信号、制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯおよびパケット等の受信先の無線ノードのＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄからなる。次の無線ノードは、送信先までの経路上においてルーティングテーブル１６１を保持する無線ノードに送信先側で隣接する無線ノードのＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ＿ＮＢからなる。

ホップ数は、ルーティングテーブル１６１を保持する無線ノードから送信先の無線ノードまでのホップ数ｈからなる。Ｒａｎｋは、送信先（無線ノード）のサーバ７に対する近さの程度を示し、ｒ＝２５６×ｎ（＝２５６，５１２，７６８，・・・）からなる。

図１０は、図１に示す無線センサーネットワーク１０における無線ノード１，２、サーバ７および表示端末８の配置状態を示す図である。

図１０を参照して、無線ノード７２，１，２は、それぞれ、電波範囲ＲＥＧ１〜ＲＥＧ３を有する。無線ノード７２は、２つの電波範囲ＲＥＧ１，ＲＥＧ２が重なった領域に存在する。無線ノード１は、３つの電波範囲ＲＥＧ１〜ＲＥＧ３が重なった領域に存在する。無線ノード２は、２つの電波範囲ＲＥＧ２，ＲＥＧ３が重なった領域に存在する。

このように、自己の電波範囲がサーバ７まで届かない無線ノードが存在する状態において、各無線ノード１〜６からサーバ７までの経路の構築が行われる。

経路の構築方法について説明する。図１１は、経路を構築するときの動作を説明するためのフローチャートである。図１１を参照して、経路を構築する動作が開始されると、サーバ７の無線ノード７２において、割込制御部１６８は、タイマー制御部１７０から起動時刻を受け、無線ノード７２を起動状態へ移行するように状態制御部１６４に依頼する。そして、状態制御部１６４は、割込み制御部１６８からの依頼に応じて、無線ノード７２を起動状態へ移行するように電源制御部１６５に依頼する。電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ１を電源制御部１９へ出力する。そして、無線ノード７２は、起動状態へ移行する。そうすると、割込制御部１６８は、他の無線ノードを起動させるようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。ウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、無線通信モジュール１５が送信するウェイクアップ信号のウェイクアップＩＤとしてブロードキャストＩＤを選択する。そして、ウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１を予め保持しており、対応表ＴＢＬ１を参照して、ブロードキャストＩＤのＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４を４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、ウェイクアップ制御部１６９は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を無線通信モジュール１５へ出力し、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を有する４個のフレームを生成するように無線通信モジュール１５を制御する。

無線通信モジュール１５は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をホストシステム１６のウェイクアップ制御部１６９から受け、その受けた４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を有する４個のフレームを生成し、その生成した４個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳをアンテナ１２を介してブロードキャストする（ステップＳ１）。

無線ノード１のウェイクアップ信号受信機１３は、アンテナ１１を介してウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号の受信電波を一定周期で包絡線検波する。そして、無線ノード１のウェイクアップ信号受信機１３は、包絡線検波の検波値の個数をカウントし、そのカウントした検波値の個数に一定周期を乗算して４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を求める。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ信号受信機１３は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ判定器１４へ出力する。

無線ノード１のウェイクアップ判定器１４は、予め、対応表ＴＢＬ１を保持しており、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ信号受信機１３から受けると、対応表ＴＢＬ１を参照して、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット値に変換してブロードキャストＩＤを取得する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ判定器１４は、ブロードキャストＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤ（＝ブロードキャストＩＤ）に一致すると判定し、起動信号を生成してホストシステム１６へ出力する。

無線ノード１のホストシステム１６において、割込制御部１６８は、起動信号をウェイクアップ判定器１４から受けると、無線ノード１の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように状態制御部１６４に依頼し、状態制御部１６４は、無線ノード１の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。そして、電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ１を生成して電源制御部１９へ出力する。電源制御部１９は、指示信号ＣＯＭ１に応じて、電力Ｗ１をホストシステム１６へ供給し、駆動に必要な電力を無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８へ供給する。これによって、無線ノード１は、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ２）。

その後、無線ノード１のホストシステム１６は、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知を生成し、その生成した起動通知を無線通信モジュール１５へ出力する。そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、起動通知をホストシステム１６から受け、その受けた起動通知をアンテナ１２を介してブロードキャストする。

無線ノード７２において、無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介して起動通知を受信する。そして、無線ノード７２において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、無線通信モジュール１５から起動通知を受け、その受けた起動通知を経路制御部１６３へ出力する。

無線ノード７２において、ホストシステム１６の経路制御部１６３は、無線通信部１６２から起動通知を受けると、無線ノード１が起動状態へ移行したことを検知する。そして、経路制御部１６３は、サーバ７（＝無線ノード７２）のアドレスＭＡＣａｄｄ７２からなるｒｏｏｔのアドレスと、無線ノード１のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１からなる送信先と、サーバ７（＝無線ノード７２）のアドレスＭＡＣａｄｄ７２からなる送信元と、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤからなるＩＤ格納部と、２５６からなるＲａｎｋと、１からなるＤＴＳＮとを含むＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を生成し、その生成したＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信部１６２へ出力する。

無線ノード７２において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を経路制御部１６３から受け、その受けたＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信モジュール１５へ出力し、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を送信するように無線通信モジュール１５を制御する。そうすると、無線ノード７２の無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介してＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を送信する（ステップＳ３）。

その後、無線ノード７２において、ホストシステム１６の状態制御部１６４は、ＤＩＯ１の送信完了を経路制御部１６３から受け、無線ノード７２を起動状態からスリープ状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。無線ノード７２の電源制御部１９は、指示信号ＣＯＭ２に応じて、電力Ｗ２をホストシステム１６へ供給し、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８への電力の供給を停止する。これによって、無線ノード７２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。

一方、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］をアンテナ１２を介して受信し（ステップＳ４）、その受信したＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］をホストシステム１６へ出力する。

無線ノード１において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信モジュール１５から受け、その受けたＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を経路制御部１６３へ出力する。

無線ノード１において、ホストシステム１６の経路制御部１６３は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信部１６２から受ける。そして、無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＩＯ１の先頭のアドレスＭＡＣａｄｄ７２を参照して、ｒｏｏｔがサーバ７（＝無線ノード７２）であることを検知する。また、無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＩＯ１の２個目のアドレスＭＡＣａｄｄ１を参照して、ＤＩＯ１の送信先が無線ノード１であることを検知する。更に、無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＩＯ１の３個目のアドレスＭＡＣａｄｄ７２を参照してＤＩＯ１の送信元がサーバ７（＝無線ノード７２）であることを検知する。更に、無線ノード１の経路制御部１６３は、“２５６”からなるＲａｎｋおよび“１”からなるＤＴＳＮをＤＩＯ１から取り出して保持する。そして、無線ノード１の経路制御部１６３は、“２５６”からなるＲａｎｋに基づいて、サーバ７から無線ノード１までのホップ数が“１”であることを検知する。“２５６”のＲａｎｋは、Ｒａｎｋの最小値であり、無線ノード１は、その最小値である“２５６”からなるＲａｎｋをサーバ７（＝無線ノード７２）から直接受信したからである。また、無線ノード１の経路制御部１６３は、サーバ７が最小のＲａｎｋを有するので、サーバ７（＝無線ノード７２）が無線ノード１の親ノードであることを検知する。

そうすると、経路制御部１６３は、ルーティングテーブル１６１の送信先にＭＡＣａｄｄ７２を格納し、次の無線ノードにＭＡＣａｄｄ７２を格納し、ホップ数に“１”を格納し、Ｒａｎｋに“２５６”を格納する。そして、経路制御部１６３は、“２５６”のＲａｎｋに基づいて、無線ノード１のＲａｎｋが“５１２”からなることを検知し、“５１２”のＲａｎｋを保持する。

その後、無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＩＯを最初に受信したので、“１”からなるＤＴＳＮに基づいて、ＤＴＳＮが増加したことを検知し、ＤＡＯを送信すると判定する。

そうすると、無線ノード１において、ウェイクアップ制御部１６９は、経路制御部１６３からの依頼に応じて、無線通信モジュール１５が送信するウェイクアップ信号のウェイクアップＩＤとしてユニキャストＩＤを生成する。ＤＡＯは、サーバ７（＝無線ノード７２）へ送信されるので、ウェイクアップ制御部１６９は、サーバ７（＝無線ノード７２）のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ７２を経路制御部１６３から受ける。そして、ウェイクアップ制御部１６９は、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ７２に基づいて、上述した方法によってユニキャストＩＤを生成する。

そして、ウェイクアップ制御部１６９は、保持している対応表ＴＢＬ１を参照して、ユニキャストＩＤのＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４を４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、ウェイクアップ制御部１６９は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を無線通信モジュール１５へ出力し、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を有する４個のフレームを生成するように無線通信モジュール１５を制御する。

無線ノード１の無線通信モジュール１５は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をホストシステム１６のウェイクアップ制御部１６９から受け、その受けた４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を有する４個のフレームを生成し、その生成した４個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳをアンテナ１２を介してユニキャストする（ステップＳ５）。

無線ノード７２のウェイクアップ信号受信機１３は、アンテナ１１を介してウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波を一定周期で包絡線検波する。そして、無線ノード７２のウェイクアップ信号受信機１３は、包絡線検波の検波値の個数をカウントし、そのカウントした検波値の個数に一定周期を乗算して４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を求める。そうすると、無線ノード７２のウェイクアップ信号受信機１３は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ判定器１４へ出力する。

無線ノード７２のウェイクアップ判定器１４は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ信号受信機１３から受けると、対応表ＴＢＬ１を参照して、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット値に変換してユニキャストＩＤを取得する。そうすると、無線ノード７２のウェイクアップ判定器１４は、ユニキャストＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定し、起動信号を生成してホストシステム１６へ出力する。

無線ノード７２のホストシステム１６において、割込制御部１６８は、起動信号をウェイクアップ判定器１４から受けると、無線ノード７２の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように状態制御部１６４に依頼し、状態制御部１６４は、無線ノード７２の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。そして、電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ１を生成して電源制御部１９へ出力する。電源制御部１９は、指示信号ＣＯＭ１に応じて、電力Ｗ１をホストシステム１６へ供給し、駆動に必要な電力を無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８へ供給する。これによって、無線ノード７２は、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ６）。

その後、無線ノード７２は、無線ノード１と同じ方法によって起動通知を生成してブロードキャストする。

そうすると、無線ノード１の経路制御部１６３は、無線ノード７２から送信された起動通知に応じて、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ７２からなる親ノードのアドレスと、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１からなる送信元と、“１”からなるＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅとを含むＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を生成して無線通信部１６２へ出力する。

無線ノード１の無線通信部１６２は、ＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を経路制御部１６３から受ける。そして、無線ノード１の無線通信部１６２は、その受けたＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を無線通信モジュール１５へ出力し、ＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

その後、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、無線通信部１６２からの制御に従ってＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］をアンテナ１２を介して送信する（ステップＳ７）。

その後、無線ノード１は、上述した無線ノード７２と同じ動作によって起動状態からスリープ状態へ移行する。

無線ノード７２の無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介してＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を受信し（ステップＳ８）、その受信したＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］をホストシステム１６へ出力する。

無線ノード７２のホストシステム１６において、経路制御部１６３は、無線通信部１６２を介して無線通信モジュール１５からＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を受ける。そして、無線ノード７２の経路制御部１６３は、ＤＡＯ１の先頭のアドレスＭＡＣａｄｄ７２および２番目のアドレスＭＡＣａｄｄ１を参照して、無線ノード１がサーバ７の子ノードであることを検知する。無線ノード７２は、無線ノード１からＤＡＯ１を直接受信したからである。そうすると、無線ノード７２の経路制御部１６３は、ルーティングテーブル１６１の送信先および次の無線ノードにアドレスＭＡＣａｄｄ１を格納し、ホップ数に“１”を格納し、Ｒａｎｋに“５１２”を格納する。この場合、無線ノード７２の経路制御部１６３は、ＤＡＯ１を無線ノード１から直接受信したので、サーバ７から無線ノード１までのホップ数が“１”であることが解る。また、無線ノード７２の経路制御部１６３は、サーバ７から無線ノード１までのホップ数が“１”であるので、無線ノード１のＲａｎｋが“５１２”であることが解る。

その後、無線ノード１は、ステップＳ１におけるサーバ７（＝無線ノード７２）の動作と同じ動作を実行し、ウェイクアップ信号ＷｕＳをブロードキャストする（ステップＳ９）。

そして、無線ノード２は、ステップＳ２における無線ノード１の動作と同じ動作によってスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１０）、アドレスＭＡＣａｄｄ２を含む起動通知をブロードキャストする。

その後、無線ノード１は、起動通知を受信すると、ステップＳ３におけるサーバ７（＝無線ノード７２）の動作と同じ動作によってＤＩＯを送信し（ステップＳ１１）、起動状態からスリープ状態へ移行する。

無線ノード２は、ＤＩＯを受信し（ステップＳ１２）、その受信したＤＩＯに基づいて、上述した無線ノード１と同じ方法によってルーティングテーブル１６１に新たな経路の経路情報を格納する。また、無線ノード２は、受信したＤＩＯに含まれるＲａｎｋ（＝５１２）に基づいて、自己のＲａｎｋが“７６８”であることを検知し、“７６８”からなるＲａｎｋを保持する。更に、無線ノード２は、受信したＤＩＯに含まれるＤＴＳＮの数値が増加していることを検知し、ＤＡＯを送信すると判定する。

そうすると、無線ノード２は、ステップＳ５における無線ノード１の動作と同じ動作によってユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳをユニキャストする（ステップＳ１３）。

無線ノード１は、ステップＳ２における動作と同じ動作によって、スリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１４）、起動通知をブロードキャストする。

無線ノード２は、起動通知を受信すると、ステップＳ７における動作と同じ動作によってＤＡＯを送信する（ステップＳ１５）。その後、無線ノード２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。

無線ノード１は、ＤＡＯを受信し（ステップＳ１６）、ＤＡＯに含まれるＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅ基づいて、上述した方法によって、受信したＤＡＯが最新であると判定し、ＤＡＯを転送すべきと判定する。

そして、無線ノード１は、ステップＳ５の動作と同じ動作によってユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ１７）。

そして、サーバ７の無線ノード７２は、ステップＳ６における動作と同じ動作によってスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１８）、起動通知をブロードキャストする。

その後、無線ノード１は、起動通知を受信すると、ステップＳ７における動作と同じ動作によってＤＡＯを送信する（ステップＳ１９）。

サーバ７の無線ノード７２は、ＤＡＯを受信し（ステップＳ２０）、ＤＡＯの親ノードのアドレスがＭＡＣａｄｄ１からなり、送信元がＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２からなるので、ルーティングテーブル１６１の送信先にＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２を格納し、次の無線ノードにＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１を格納し、ホップ数に“２”を格納し、Ｒａｎｋに“７６８”を格納してルーティングテーブル１６１を更新する。なお、無線ノード７２は、自己から無線ノード１までのホップ数が“１”であることが無線ノード１を送信先とする経路に対応してルーティングテーブル１６１に既に格納されており、無線ノード２の親ノードが無線ノード１であるので、自己から無線ノード２までのホップ数が“２”であることを検知できる。また、無線ノード７２は、無線ノード１のＲａｎｋが“５１２”であることが無線ノード１を送信先とする経路に対応してルーティングテーブル１６１に既に格納されており、無線ノード２の親ノードが無線ノード１であるので、無線ノード２のＲａｎｋが“７６８”であることを検知できる。

以降、サーバ７（＝無線ノード７２）および無線ノード１〜６は、上述した動作を繰り返し実行し、サーバ７から各無線ノード１〜６までの経路を確立し、その確立した経路の経路情報を含むルーティングテーブル１６１を作成する。そして、無線ノード７２は、その作成したルーティングテーブル１６１に基づいて、無線ノード１〜６，７２のトポロジー状態を示すトポロジー図を作成して保持する。

図１１に示すフローチャートにおいて、サーバ７の無線ノード７２は、ＤＩＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をブロードキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、ＤＩＯを送信する（ステップＳ１〜Ｓ３参照）。そして、無線ノード７２は、ＤＩＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。

また、無線ノード１は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＩＯを受信し、ＤＡＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をブロードキャストして無線ノード７２を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ７参照）。そして、無線ノード１は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。

更に、無線ノード１は、ＤＩＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード２を起動状態へ移行させ、その後、ＤＩＯを送信する（ステップＳ９〜Ｓ１１参照）。そして、無線ノード１は、ＤＩＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。

更に、無線ノード２は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＩＯを受信し、ＤＡＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１５参照）。そして、無線ノード２は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。

更に、無線ノード１は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＡＯを受信し、ＤＡＯを転送する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストしてサーバ７の無線ノード７２を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１９参照）。そして、無線ノード１は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。

このように、無線ノード１，２，７２の各々は、起動状態へ移行すると、必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。そして、起動状態においては、無線ノード１は、無線ノード２から受信したＤＡＯの転送が必要な場合、ＤＡＯの送信を完了した後にスリープ状態へ移行する。その結果、無線ノード２から送信されたＤＡＯは、迅速にサーバ７へ届けられる。つまり、各無線ノード１，２，７２は、必要な場合のみ起動状態へ移行して必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。

従って、高い省電力性および高いレスポンス性を実現できる。

図１２は、図１１に示すフローチャートに従って構築されるトポロジーの例を示す図である。

図１２を参照して、図１１に示すステップＳ１〜Ｓ８が実行されることにより、無線ノード１がサーバ７に接続される（図１２の（ａ）参照）。

その後、図１１に示すステップＳ９〜Ｓ２０が実行されることにより、無線ノード２が無線ノード１に接続される（図１２の（ｂ）参照）。

そして、図１１に示すステップＳ１〜ステップＳ２０が繰り返し実行されることにより、無線ノード３がサーバ７に接続され（図１２の（ｃ）参照）、無線ノード４が無線ノード３に接続され、無線ノード５が無線ノード３に接続され、無線ノード６が無線ノード４に接続される（図１２の（ｄ）参照）。

ｒｏｏｔノードである無線ノード７２がルーティングテーブル１６１を作成する場合、無線ノード７２は、無線ノード１〜６の各々が作成した制御パケットＤＡＯを受信し、その制御パケットＤＡＯには、制御パケットＤＡＯを作成した無線ノード（＝無線ノード１〜６のいずれか）の親ノードのアドレスが格納されている。従って、無線ノード７２は、無線ノード１〜６の各々が作成した制御パケットＤＡＯを順次受信することによって、図１２の（ｄ）に示すトポロジーを把握できる。

このように、無線センサーネットワーク１０においては、ループ状の経路が存在せず、かつ、ツリー構造のトポロジーがＲＰＬに従って構築される。

そして、サーバ７の無線ノード７２がｒｏｏｔであり、無線ノード１，３の親ノードが無線ノード７２である。また、無線ノード１は、無線ノード２の親ノードであり、無線ノード３は、無線ノード４，５の親ノードである。更に、無線ノード４は、無線ノード６の親ノードである。

一方、無線ノード１，３は、無線ノード７２の子ノードであり、無線ノード４，５は、無線ノード３の子ノードであり、無線ノード６は、無線ノード４の子ノードである。

その結果、無線ノード７２は、２つの無線ノード１，３を子ノードとして持ち、無線ノード１は、１つの無線ノード２を子ノードとして持ち、無線ノード３は、２つの無線ノード４，５を子ノードとして持ち、無線ノード４は、１つの無線ノード６を子ノードとして持つ。

このように、無線ノード１〜６，７２は、ＲＰＬに従って、各無線ノードの親ノードが１個であるようにトポロジーを構築する。

また、同じ値からなるＲａｎｋを含む複数のＤＩＯを受信した場合、各無線ノードは、単位時間当たりに送受信されるＤＩＯの送受信数である送受信確率を演算し、その演算した送受信確率が最大であるＤＩＯを送信した無線ノードを親ノードとして選択する。

図１１に示すフローチャートは、定期的（例えば、３０分ごと）に実行され、または新たな無線ノードが無線センサーネットワーク１０に参入したときに実行され、または各無線ノード１〜６の親ノードが変更または削除されたときに実行される。また、図１１に示すフローチャートは、トポロジーが変化したときに実行される。

新たな無線ノードが無線センサーネットワーク１０に参入した場合、新たに参入した無線ノードは、ＤＩＯの送信要求であるＤＩＳをブロードキャストする。そして、ＤＩＳを受信した無線ノードがＤＩＯを送信することによって図１１に示すフローチャートが実行され、新たなトポロジーが構築される。

図１３は、図９に示すルーティングテーブル１６１の具体例を示す図である。なお、図１３に示すルーティングテーブル１６１−１は、図１２の（ｄ）に示す無線ノード４におけるルーティングテーブル１６１である。

図１３を参照して、無線ノード４のルーティングテーブル１６１−１は、送信先として、無線ノード３，６，７２を有する。送信先が無線ノード３（ＭＡＣａｄｄ３）である場合、送信先に対応する「次の無線ノード」には、無線ノード３のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３が格納される。そして、送信先に対応する「ホップ数」には、“１”が格納される。また、送信先に対応する「Ｒａｎｋ」には、“５１２”が格納される。

無線ノード４は、無線ノード３で生成された制御パケットＤＩＯを無線ノード３から受信し、その受信した制御パケットＤＩＯに含まれる送信元が無線ノード３（＝ＭＡＣａｄｄ３）であることを検知することにより、無線ノード３が自己に隣接する無線ノードであること、および無線ノード３までのホップ数が“１”であることを検知する。また、無線ノード４は、無線ノード３から受信した制御パケットＤＩＯに含まれる「Ｒａｎｋ」に“５１２”が格納されていることを検知し、無線ノード３の「Ｒａｎｋ」が“５１２”であることを検知する。従って、無線ノード４は、ルーティングテーブル１６１−１の第１行目の経路情報を作成できる。

また、無線ノード４は、無線ノード３から受信した制御パケットＤＩＯに含まれる「Ｒａｎｋ」が“５１２”であり、制御パケットＤＩＯに含まれる「ｒｏｏｔのアドレス」がＭＡＣａｄｄ７２であることを検知すると、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”（＝５１２＋２５６）であることを検知する。そして、無線ノード４は、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”であり、「Ｒａｎｋ」は、１ホップごとに“２５６”づつ増加するので、“７６８”を“２５６”で除算し、その除算結果“３”から“１”を減算することにより、無線ノード７２までのホップ数（＝２）を取得する。なお、除算結果“３”から“１”を減算するのは、無線ノード７２の「Ｒａｎｋ」が“２５６”であるので、ホップ数を求めるには、「Ｒａｎｋ」が何回増加したかを求める必要があるからである。また、「ｒｏｏｔのアドレス」がＭＡＣａｄｄ７２であるので、無線ノード４は、送信先としての無線ノード７２に対応する「Ｒａｎｋ」が“２５６”であることが解る。更に、無線ノード４は、制御パケットＤＩＯを無線ノード３から受信し、無線ノード７２までのホップ数が“２”であるので、送信先としての無線ノード７２に対応する「次の無線ノード」が無線ノード３（＝ＭＡＣａｄｄ３）であることを検知する。従って、無線ノード４は、ルーティングテーブル１６１−１の第２行目の経路情報を作成できる。

更に、無線ノード４は、無線ノード６から制御パケットＤＡＯを受信し、その受信した制御パケットＤＡＯに含まれる送信元（＝ＭＡＣａｄｄ６）に基づいて、無線ノード６が自己に隣接する子ノードであることを検知する。制御パケットＤＡＯに含まれる「親ノードのアドレス」がＭＡＣａｄｄ４（＝無線ノード４）からなり、制御パケットＤＡＯは、制御パケットＤＩＯの応答であり、かつ、上り方向（各無線ノード１〜６からサーバ７（＝無線ノード７２）への方向）で送信される制御パケットである。従って、無線ノード４は、無線ノード６が自己の子ノードであることを検知する。また、無線ノード４は、制御パケットＤＡＯを無線ノード６から直接受信したので、無線ノード６までのホップ数が“１”であることを検知する。更に、無線ノード４は、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”であり、無線ノード６までのホップ数が“１”であるので、無線ノード６の「Ｒａｎｋ」が“１０２４”であることを検知する。従って、無線ノード４は、ルーティングテーブル１６１−１の第３行目の経路情報を作成できる。

なお、サーバ７（＝無線ノード７２）が制御指示を含むパケットを無線ノード６へ送信する場合、サーバ７（＝無線ノード７２）は、無線ノード７２から無線ノード６までの経路情報（＝無線ノード７２→無線ノード１→無線ノード４→無線ノード６）と制御指示とを含むパケットを生成して送信する。従って、経路情報（＝無線ノード７２→無線ノード１→無線ノード４→無線ノード６）上の無線ノード１，４の各々は、経路情報（＝無線ノード７２→無線ノード１→無線ノード４→無線ノード６）を参照することによって、自己から２ホップ以上離れた無線ノードを送信先とする経路情報をルーティングテーブル１６１に格納できる。

その結果、無線ノード１〜６の各々は、無線センサーネットワーク１０を構成する全ての無線ノードを送信先とする経路情報をルーティングテーブル１６１に格納できる。

以下、上述した方法によって各無線ノード１〜６からサーバ７（無線ノード７２）までの経路を確立していることを前提として、各無線ノード１〜６がセンサー値をサーバ７へ送信する方法およびサーバ７が制御指示を各無線ノード１〜６へ送信する方法について説明する。

［実施の形態１］
実施の形態１においては、無線通信資源として無線通信のチャネルを用いた場合について説明する。そして、無線センサーネットワーク１０に用いられるチャネルは、例えば、３個のチャネルＣｈ１〜Ｃｈ３である。

実施の形態１においては、各無線ノード１〜６，７２の空きリソース検出部１７１は、無線通信モジュール１５が行うバックグランドスキャンの結果を無線通信部１６２から受ける。そして、各無線ノード１〜６，７２の空きリソース検出部１７１は、その受けたバックグランドスキャンの結果に基づいて、空いているチャネルＣｈＸを検出し、その検出したチャネルＣｈＸを保持する。なお、空いているチャネルＣｈＸは、１個以上である。

図１４は、空いているチャネルＣｈＸとフレーム長との対応表を示す図である。図１４を参照して、対応表ＴＢＬ２は、チャネルＣｈＸとフレーム長とを含む。チャネルＣｈＸおよびフレーム長は、相互に対応付けられる。

チャネルＣｈ１は、１５．００ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。チャネルＣｈ２は、１５．０８ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。チャネルＣｈ３は、１５．１６ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。

なお、対応表ＴＢＬ２は、無線センサーネットワーク１０に用いられる全てのチャネルＣｈ１〜Ｃｈ３を含む。これは、空いているチャネルは、チャネルＣｈ１〜Ｃｈ３のうちの少なくとも１つであるので、どのチャネルが空いていても、その空いているチャネルをフレーム長によって表わすことができるようにするためである。

ウェイクアップ判定器１４およびウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１，ＴＢＬ２を保持している。

実施の形態１においては、ウェイクアップ信号ＷｕＳは、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ５（ｐ＝５）からなる。ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４は、上述したとおりである。ＷｕＩＤ５は、空いているチャネルを示すチャネルＩＤからなる。

図１５は、センサー値を送信する場合の実施の形態１における動作を説明するための図である。図１５を参照して、無線ノード１の割込制御部１６８は、センサー値を無線ノード２へ送信する場合、無線ノード２をスリープ状態から起動状態へ移行させるための依頼をセンサー制御部１６７から受ける。そして、無線ノード１の割込制御部１６８は、無線ノード２をスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を無線ノード２へ送信するようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、空いているチャネルを無線ノード２に割り当てるように空きリソース割当部１７２に依頼する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、ウェイクアップ制御部１６９からの依頼に応じて、空いているチャネルを空きリソース検出部１７１に問い合わせる。無線ノード１の空きリソース検出部１７１は、無線通信部１６２が無線通信モジュール１５を制御して行うバックグランドスキャンの結果を無線通信部１６２から受けて保持している。従って、無線ノード１の空きリソース検出部１７１は、空きリソース割当部１７２からの問合せに応じて、空いているチャネルを検出して空きリソース割当部１７２へ出力する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、空いているチャネルを受けると、その受けた空いているチャネルの中から無線ノード２に割り当てるチャネルＣｈＸを任意に選択し、その選択したチャネルＣｈＸをウェイクアップ制御部１６９へ出力する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、空きリソース割当部１７２からチャネルＣｈＸを受けると、対応表ＴＢＬ２を参照して、その受けたチャネルＣｈＸをフレーム長ＦＬ５に変換する。また、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２のハッシュ値を演算して無線ノード２を起動させるためのウェイクアップＩＤを生成する。そして、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１を参照して、ウェイクアップＩＤを４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を無線通信モジュール１５へ出力し、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を有する５個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

無線ノード１の無線通信モジュール１５は、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を受けると、その受けたフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を有する５個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを生成し、その生成したウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する。つまり、無線ノード１は、ウェイクアップＩＤと、空いているチャネルＣｈＸとを無線ノード２へ送信する。

無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、無線ノード１からウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波を包絡線検波し、上述した方法によって、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を検出する。そして、無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、その検出したフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５をウェイクアップ判定器１４へ出力する。

無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップ信号受信機１３からフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を受け、対応表ＴＢＬ１を参照して、最初の４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット列に変換してウェイクアップＩＤを取得する。また、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、対応表ＴＢＬ２を参照して、最後のフレーム長ＦＬ５をチャネルＣｈＸに変換する。

そうすると、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、その取得したウェイクアップＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定する。また、ウェイクアップ判定器１４は、無線センサーネットワーク１０において使用されるチャネルＣｈ１〜Ｃｈ３を予め保持しており、チャネルＣｈＸがチャネルＣｈ１〜Ｃｈ３に含まれると判定する。そうすると、ウェイクアップ判定器１４は、起動信号を生成してホストシステム１６へ出力する。

このように、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップＩＤおよびチャネルＣｈＸの両方を用いて無線ノード２を起動させるか否かを判定する。つまり、チャネルＣｈＸを示す情報（＝資源情報）は、無線ノード２を起動させるか否かの判定に用いられる。

ウェイクアップ判定器１４が起動信号をホストシステム１６へ出力すると、無線ノード２は、上述した動作によってスリープ状態から起動状態へ移行する。その後、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、チャネルＣｈＸをホストシステム１６へ出力する。

無線ノード２において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、チャネルＣｈＸをウェイクアップ判定器１４から受け、その受けたチャネルＣｈＸを無線通信モジュール１５へ出力する。つまり、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、無線ノード２が起動後に使用するチャネルＣｈＸ（無線通信資源）を無線通信モジュール１５（＝無線通信を行う通信手段）に設定する。また、無線ノード２の無線通信部１６２は、チャネルＣｈＸで待ち受けている旨の応答Ｃｈ＿ｒｐｌを生成して無線通信モジュール１５へ出力する。

そうすると、無線ノード２の無線通信モジュール１５は、チャネルＣｈＸおよび応答Ｃｈ＿ｒｐｌを無線通信部１６２から受け、その受けた応答Ｃｈ＿ｒｐｌを送信する。

無線ノード１の無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介して応答Ｃｈ＿ｒｐｌを受信し、その受信した応答Ｃｈ＿ｒｐｌを無線通信部１６２へ出力する。そして、無線ノード１の無線通信部１６２は、応答Ｃｈ＿ｒｐｌに応じて、無線ノード２が起動状態へ移行し、チャネルＣｈＸで待ち受けていることを検知する。

そうすると、無線ノード１の無線通信部１６２は、センサー制御部１６７から受けたセンサー値と、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２とを含むパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、パケットを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、無線通信部１６２から受けたパケットをチャネルＣｈＸでアンテナ１２を介して送信する。無線ノード２の無線通信モジュール１５は、センサー値を含むパケットをチャネルＣｈＸで受信し、その受信したパケットを無線通信部１６２へ出力する。これによって、センサー値は、空いているチャネルＣｈＸを用いて無線ノード１から無線ノード２へ送信される。

このように、実施の形態１においては、センサー値の送信元は、センサー値の送信先を起動させるためのウェイクアップ信号に、空いているチャネルからなる起動後のチャネル情報（＝資源情報）を含めて送信する。そして、センサー値の送信元は、送信先が起動すると、空いているチャネルを用いてセンサー値を送信先へ送信する。

その結果、干渉によるパケットロスが発生せず、パケットの再送も発生しない。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

図１６は、２つの無線ノード間における無線通信の動作を説明するための実施の形態１におけるフローチャートである。

図１６を参照して、一連の動作が開始されると、無線ノード１は、センサー値の送信要求が有るか否かを判定し（ステップＳ２１）、センサー値の送信要求があると判定すると、上述した方法によって、空いているチャネルＣｈＸを決定する（ステップＳ２２）。

そして、無線ノード１は、上述した方法によって無線ノード２を起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤと、空いているチャネルＣｈＸとを含むウェイクアップ信号を生成して送信する（ステップＳ２３）。

無線ノード２は、ウェイクアップ信号を受信し（ステップＳ２４）、その受信したウェイクアップ信号に基づいてウェイクアップＩＤおよびチャネルＣｈＸを検出する（ステップＳ２５）。

そして、無線ノード２は、検出したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致するか否かを判定する（ステップＳ２６）。また、無線ノード２は、チャネルＣｈＸが使用可能なチャネルであるか否かを判定する。

ステップＳ２６において、検出したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致すると判定され、かつ、チャネルＣｈＸが使用可能なチャネルであると判定されたとき、無線ノード２は、上述した方法によって起動状態へ移行する（ステップＳ２７）。

そして、無線ノード２は、チャネルＣｈＸで待ち受けていることを示す応答Ｃｈ＿ｒｐｌを送信する（ステップＳ２８）。

無線ノード１は、応答Ｃｈ＿ｒｐｌを受信したか否かを判定する（ステップＳ２９）。

ステップＳ２９において、応答Ｃｈ＿ｒｐｌを受信したと判定されたとき、無線ノード１は、サーバ７（＝無線ノード７２）のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ７２からなる送信先と、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１からなる送信元と、センサー値とを含むパケットＰＫＴ＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］をチャネルＣｈＸで送信する（ステップＳ３０）。無線ノード２は、チャネルＣｈＸでパケットＰＫＴ＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］を受信する（ステップＳ３１）。

その後、無線ノード１は、起動状態からスリープ状態へ移行する（ステップＳ３２）。

そして、ステップＳ２６において、検出したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致しないと判定されたとき、またはステップＳ２９において、応答Ｃｈ＿ｒｐｌを受信しなかったと判定されたとき、またはステップＳ３２の後、一連の動作が終了する。

このように、無線ノード１は、空いているチャネルＣｈＸで無線ノード２を起動状態へ移行させ、センサー値を無線ノード２へ送信すると、スリープ状態へ移行する。

なお、無線ノード２は、無線ノード１から受信したパケットＰＫＴ＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］の送信先（＝ＭＡＣａｄｄ７２）がサーバ７（＝無線ノード７２）であるので、パケットＰＫＴ＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］を転送すべきと判定する。

図１７は、図１に示す無線センサーネットワーク１０におけるセンサー値の転送動作を説明するためのフローチャートである。

図１７を参照して、一連の動作が開始されると、無線ノード２は、センサー１７によってセンサー値を検出する。そして、無線ノード２は、その検出したセンサー値を含むパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を生成する。その後、無線ノード２は、その生成したパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を図１６に示すフローチャートに従って無線ノード１へ送信する（ステップＳ４１）。

無線ノード１は、無線ノード２から受信したパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を図１６に示すフローチャートに従ってサーバ７（＝無線ノード７２）へ送信する（ステップＳ４２）。

サーバ７の無線ノード７２は、パケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を受信し、その受信したパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］をパーソナルコンピュータ７１へ出力する。

パーソナルコンピュータ７１のＷｅｂサーバ７１１は、パケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を無線ノード７２から受け、その受けたパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］から送信元（＝ＭＡＣａｄｄ２）とセンサー値とを取り出し、その取り出した送信元（＝ＭＡＣａｄｄ２）およびセンサー値を相互に対応付けてデータベース７１２に格納する。

その後、無線ノード１は、センサー１７によってセンサー値を検出する。そして、無線ノード１は、その検出したセンサー値を含むパケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］を生成する。その後、無線ノード１は、その生成したパケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］を図１６に示すフローチャートに従ってサーバ７（＝無線ノード７２）へ送信する（ステップＳ４３）。

サーバ７のＷｅｂサーバ７１１は、パケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］を無線ノード７２から受信すると、パケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］から送信元（＝ＭＡＣａｄｄ１）とセンサー値とを取り出し、その取り出した送信元（＝ＭＡＣａｄｄ１）およびセンサー値を相互に対応付けてデータベース７１２に格納する。

その後、表示端末８は、ＬＡＮまたはＷＬＡＮを介してセンサー値の閲覧要求をサーバ７へ送信する（ステップＳ４３）。サーバ７において、パーソナルコンピュータ７１のＷｅｂサーバ７１１は、閲覧要求に応じて、データベース７１２からセンサー値および送信元を読み出し、その読み出したセンサー値および送信元に基づいて、表示端末８の表示画面に無線ノード１〜６のトポロジーを描画するとともに、各無線ノード１〜６が配置された部分に対応するセンサー値を描画する（ステップＳ４４）。

この場合、無線ノード１，２がステップＳ４１においてセンサー値の送受信に用いるチャネルは、無線ノード１およびサーバ７（無線ノード７２）がステップＳ４２において用いるチャネルと異なる。

また、無線ノード１およびサーバ７（無線ノード７２）がステップＳ４４において用いるチャネルは、無線ノード１およびサーバ７（無線ノード７２）がステップＳ４２において用いるチャネルと異なる。

図１７に示すフローチャートにおいては、センサー値を送信する無線ノードとして２個の無線ノード１，２のみが示されているが、実際には、無線ノード１〜６がセンサー値をサーバ７へ送信する。そして、各無線ノード１〜６からサーバ７までの各経路上において、隣接する２つの無線ノードは、図１６に示すフローチャートに従ってセンサー値を含むパケットを送受信する。

その結果、無線センサーネットワーク１０において、センサー値の送信が異なる２つの無線ノード間（例えば、無線ノード１，２および無線ノード４，５間）で同時に行われることもある。しかし、そのような場合でも、センサー値は、空いているチャネルＣｈＸを用いて送受信されるので、無線通信の干渉によるパケットロスの発生が抑制される。その結果、パケットの再送が抑制され、時間資源および電波資源の無駄な消費が抑制される。

従って、実施の形態１によれば、無線通信資源を無駄に消費することを抑制できる。

図１８は、表示端末８の表示画面の例を示す図である。図１８を参照して、表示端末８の表示画面８１には、無線ノード１〜６のトポロジーが描画されるとともに、無線ノード１〜６がそれぞれ検出した温度、温度、ＣＯ_２濃度、照度、湿度、および照度等が表示される。

図１９は、図１に示す無線センサーネットワーク１０におけるアクチュエータ１８の制御動作を説明するためのフローチャートである。

図１９を参照して、アクチュエータ１８の制御が開始されると、表示端末８は、アクチュエータ１８のリスト要求をサーバ７へ送信する（ステップＳ５１）。

サーバ７のパーソナルコンピュータ７１は、リスト要求を受信し、データベース７１２に格納された無線ノード１〜６のアドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６を読み出し、その読み出したアドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６をアクチュエータ１８のリストとして表示端末８へ送信する（ステップＳ５２）。

なお、アドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６をアクチュエータ１８のリストとするのは、無線ノード１〜６は、全て、アクチュエータ１８を備えているので、無線ノード１〜６のアドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６で無線ノード１〜６に備えられたアクチュエータ１８を表すことにしたからである。

表示端末８は、アクチュエータ１８のリストを受信すると、その受信したアクチュエータ１８のリストを表示画面に表示する。そして、端末装置８は、キーボード等の入力装置を介して各アクチュエータ１８に対する制御指示を受け付ける。

そうすると、表示端末８は、制御指示をサーバ７へ送信する（ステップＳ５３）。

サーバ７のパーソナルコンピュータ７１は、制御指示を受信し、その受信した制御指示をＲＣ−２３２Ｃ７３を介して無線ノード７２へ出力する。

無線ノード７２において、ホストシステム１６のアクチュエータ制御部１６６は、制御指示をパーソナルコンピュータ７１から受け、その受けた制御指示を無線通信部１６２へ出力するとともに制御指示を無線ノード２へ送信するために無線ノード７２の子ノードを起動させるように割込制御部１６８に依頼する。

無線通信部１６２は、制御指示を受けると、その受けた制御指示を無線ノード２へ送信するための経路を経路制御部１６３に問い合わせる。経路制御部１６３は、無線通信部１６２からの問い合わせに応じて、ルーティングテーブル１６１を参照して無線ノード７２から無線ノード２までの経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を検出し、その検出した経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を無線通信部１６２へ出力する。

無線通信部１６２は、経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を受けると、経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］と制御指示とを無線通信モジュール１５へ出力し、制御指示を無線ノード２へ送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

一方、割込制御部１６８は、アクチュエータ制御部１６６からの依頼に応じて、無線ノード７２の子ノードを起動させるようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。ウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、制御指示の送信先を無線通信部１６２に問い合わせ、制御指示の送信先として無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を無線通信部１６２から受ける。

また、無線ノード７２の無線通信モジュール１５は、経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］と制御指示とを無線通信部１６２から受け、その受けた経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］と制御指示とを含むパケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２／制御指示］を生成する。

その後、無線ノード７２は、図１６に示すフローチャートに従ってパケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２／制御指示］を無線ノード１へ送信する（ステップＳ５４）。

無線ノード１は、パケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２／制御指示］を無線ノード７２から受信し、その受信したパケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２／制御指示］の経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を参照して、パケットＰＫＴ３を無線ノード２へ送信すればよいことを検知する。

そして、無線ノード１は、図１６に示すフローチャートに従ってパケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２／制御指示］を無線ノード１へ送信する（ステップＳ５５）。

無線ノード２は、パケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２／制御指示］を無線ノード１から受信し、その受信したパケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２／制御指示］の経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を参照して、パケットＰＫＴ３の送信先が無線ノード２であることを検知する。そして、無線ノード２は、パケットＰＫＴ３から制御指示を取り出し、その取り出した制御指示をホストシステム１６のアクチュエータ制御部１６６へ出力する。

無線ノード２において、ホストシステム１６のアクチュエータ制御部１６６は、制御指示を受け、その受けた制御指示に従って、アクチュエータ１８を制御する（ステップＳ５６）。

アクチュエータ１８の制御が完了すると、アクチュエータ制御部１６６は、アクチュエータ１８の制御が完了したことを示すアクチュエータ制御応答を生成して無線通信部１６２へ出力し、アクチュエータ制御応答をサーバ７へ送信するように依頼する。

無線ノード２において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、アクチュエータ制御部１６６からの依頼に応じて、アクチュエータ制御応答をサーバ７へ送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

その後、無線ノード２は、図１６に示すフローチャートに従ってアクチュエータ制御応答を無線ノード１へ送信し（ステップＳ５７）、起動状態からスリープ状態へ移行する。

そして、無線ノード１は、無線ノード２から受信したアクチュエータ制御応答をサーバ７へ転送し（ステップＳ５８）、起動状態からスリープ状態へ移行する。

サーバ７の無線ノード７２は、無線ノード１からアクチュエータ制御応答を受信し、その受信したアクチュエータ制御応答をＲＳ−２３２Ｃ７４を介してパーソナルコンピュータ７１へ出力し、パーソナルコンピュータ７１は、無線ノード７２から受けたアクチュエータ制御応答をＬＡＮまたはＷＬＡＮを介して表示端末８へ送信する（ステップＳ５９）。そして、無線ノード７２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。これによって、アクチュエータ１８の制御動作が終了する。

図１９に示すフローチャートにおいては、ステップＳ５４〜ステップＳ５８において使用されるチャネルは、空いているチャネルＣｈＸであるので、無線通信の干渉によるパケットロスの発生が抑制される。従って、上述したように、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

なお、空いているチャネルＣｈＸを含むウェイクアップ信号は、複数の無線ノードから１つの無線ノードへ送信されることも想定される。この場合、起動される無線ノードは、最も早く受信したウェイクアップ信号に従って起動状態へ移行し、起動状態へ移行すると、応答Ｃｈ＿ｒｐｌを送信する。これによって、起動される無線ノードが複数のウェイクアップ信号を受信した場合でも、１つのウェイクアップ信号に従って起動状態へ移行できる。

［実施の形態２］
実施の形態２においては、無線通信資源として無線通信の時間（時刻とも言う。）を用いた場合について説明する。

実施の形態２においては、各無線ノード１〜６，７２の空きリソース検出部１７１は、無線通信モジュール１５が既に行った無線通信の状況を無線通信部１６２から受け、その受けた無線通信の状況に基づいて、空いている時刻を検出し、その空いている時刻を保持する。なお、空いている時刻は、１個以上である。

図２０は、空いている時刻とフレーム長との対応表を示す図である。図２０を参照して、対応表ＴＢＬ３は、空いている時刻とフレーム長とを含む。空いている時刻およびフレーム長は、相互に対応付けられる。

空いている時刻ｔ１は、１６．００ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。空いている時刻ｔ２は、１６．０８ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。空いている時刻ｔ３は、１６．１６ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。以下、同様にして、空いている時刻ｔｘ（ｘ＝１，２，３，・・・）は、１６．００＋（ｘ−１）×０．０８ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。

ウェイクアップ判定器１４およびウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１，ＴＢＬ３を保持している。

実施の形態２においても、ウェイクアップ信号ＷｕＳは、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ５（ｐ＝５）からなる。ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４は、上述したとおりである。そして、実施の形態２においては、ＷｕＩＤ５は、空いている時刻ｔｘを示す時刻ＩＤからなる。

図２１は、センサー値を送信する場合の実施の形態２における動作を説明するための図である。図２１を参照して、無線ノード１の割込制御部１６８は、センサー値を無線ノード２へ送信する場合、無線ノード２をスリープ状態から起動状態へ移行させるための依頼をセンサー制御部１６７から受ける。そして、無線ノード１の割込制御部１６８は、無線ノード２をスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を無線ノード２へ送信するようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、空いている時刻を無線ノード２に割り当てるように空きリソース割当部１７２に依頼する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、ウェイクアップ制御部１６９からの依頼に応じて、空いている時刻を空きリソース検出部１７１に問い合わせる。無線ノード１の空きリソース検出部１７１は、無線通信部１６２が無線通信モジュール１５を制御して既に行った無線通信の状況を無線通信部１６２から受けて保持している。従って、無線ノード１の空きリソース検出部１７１は、空きリソース割当部１７２からの問合せに応じて、空いている時刻を検出して空きリソース割当部１７２へ出力する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、空いている時刻を受けると、その空いている時刻の中から無線ノード２に割り当てる時刻ｔｘを任意に選択し、その選択した時刻ｔｘをウェイクアップ制御部１６９へ出力する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、空きリソース割当部１７２から時刻ｔｘを受けると、対応表ＴＢＬ３を参照して、その受けた時刻ｔｘをフレーム長ＦＬ５に変換する。また、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２のハッシュ値を演算して無線ノード２を起動させるためのウェイクアップＩＤを生成する。そして、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１を参照して、ウェイクアップＩＤを４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を無線通信モジュール１５へ出力し、５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を有する５個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

無線ノード１の無線通信モジュール１５は、５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を受けると、その受けた５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を有する５個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを生成し、その生成したウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する。つまり、無線ノード１は、ウェイクアップＩＤと、空いている時刻ｔｘとを無線ノード２へ送信する。

無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、無線ノード１からウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波を包絡線検波し、上述した方法によって、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を検出する。そして、無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、その検出したフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５をウェイクアップ判定器１４へ出力する。

無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップ信号受信機１３からフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を受け、対応表ＴＢＬ１を参照して、最初の４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット列に変換してウェイクアップＩＤを取得する。また、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、対応表ＴＢＬ３を参照して、最後のフレーム長ＦＬ５を時刻ｔｘに変換する。

そうすると、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、その取得したウェイクアップＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定し、その判定した時刻から時刻ｔｘまでの時間が経過すると、起動信号をホストシステム１６へ出力する。その後、無線ノード２は、上述した動作によってスリープ状態から起動状態へ移行する。そして、無線ノード２は、待機する。このように、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定した時刻から時刻ｔｘまでの時間が経過すると、起動信号をホストシステム１６へ出力するので、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、時刻ｔｘを示す情報（＝資源情報）を用いて無線ノード２を起動させるか否かを判定することになる。

無線ノード１の無線通信部１６２は、センサー制御部１６７から受けたセンサー値と、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２とを含むパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、パケットを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、ウェイクアップ信号ＷｕＳを送信した後、時刻ｔｘになると、無線通信部１６２から受けたパケットを所望のチャネルでアンテナ１２を介して送信する。無線ノード２の無線通信モジュール１５は、センサー値を含むパケットを所望のチャネルで受信し、その受信したパケットを無線通信部１６２へ出力する。これによって、センサー値は、空いている時刻ｔｘで無線ノード１から無線ノード２へ送信される。

このように、実施の形態２においては、センサー値の送信元は、センサー値の送信先を起動させるためのウェイクアップ信号に、空いている時刻ｔｘを含めて送信する。そして、センサー値の送信元は、指定した時刻ｔｘに送信先が起動すると、空いている時刻ｔｘでセンサー値を送信先へ送信する。

その結果、干渉によるパケットロスが発生せず、パケットの再送も発生しない。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

実施の形態２において、隣接する２つの無線ノード間でセンサー値を送受信する動作は、図１６に示すフローチャートに従って実行される。この場合、図１６に示すフローチャートにおいて、「チャネルＣｈＸ」を「空いている時刻ｔｘ」と読み替えればよい。そして、ステップＳ２８において、無線ノード２のアドレスＭＡＣａｄｄ２を含む起動通知が無線ノード１へ送信される。

また、実施の形態２において、各無線ノード１〜６が検出したセンサー値をサーバ７へ送信する動作は、図１７に示すフローチャートに従って実行される。

更に、実施の形態２において、アクチュエータ１８を制御する動作は、図１９に示すフローチャートに従って実行される。

そして、図１７に示すフローチャートおよび図１９に示すフローチャートに従って無線通信が行われる場合、２つの無線ノード間の無線通信は、送信元の無線ノードが指定した時刻で行われるので、無線通信の干渉によるパケットロスの発生が抑制される。従って、上述したように、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

また、各無線ノード１〜６は、センサー値を直ぐに送信できない場合でも、指定した時刻ｔｘでセンサー値を送信できるので、センサー値を確実にサーバ７へ届けることができる。

更に、例えば、センサー１７が温度センサーからなる場合、温度センサーは、安定しないと温度を検出できない。しかし、実施の形態２によれば、各無線ノード１〜６は、空いている時刻ｔｘをウェイクアップ信号に含めて送信してから時刻ｔｘになるまでに、温度センサーが安定して温度を検出し、その検出した温度を、指定した時刻ｔｘで送信できる。従って、正確なセンサー値をサーバ７へ届けることができる。

実施の形態２におけるその他の説明は、実施の形態１における説明と同じである。

［実施の形態３］
実施の形態３においては、無線通信資源として無線通信のチャネルと無線通信の時間（時刻とも言う。）とを用いた場合について説明する。

実施の形態３においては、各無線ノード１〜６，７２の空きリソース検出部１７１は、実施の形態１において説明したように空いているチャネルを検出するとともに、実施の形態２において説明したように空いている時刻を検出する。そして、各無線ノード１〜６，７２の空きリソース検出部１７１は、空いているチャネルおよび空いている時刻を保持する。

実施の形態３においては、ウェイクアップ判定器１４およびウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１〜ＴＢＬ３を保持している。

実施の形態３においては、ウェイクアップ信号ＷｕＳは、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ６（ｐ＝６）からなる。ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４は、上述したとおりである。そして、実施の形態３においては、ＷｕＩＤ５は、空いているチャネルＣｈＸを示すチャネルＩＤからなり、ＷｕＩＤ６は、空いている時刻ｔｘを示す時刻ＩＤからなる。

図２２は、センサー値を送信する場合の実施の形態３における動作を説明するための図である。図２２を参照して、無線ノード１の割込制御部１６８は、センサー値を無線ノード２へ送信する場合、無線ノード２をスリープ状態から起動状態へ移行させるための依頼をセンサー制御部１６７から受ける。そして、無線ノード１の割込制御部１６８は、無線ノード２をスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を無線ノード２へ送信するようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、空いているチャネルＣｈＸおよび空いている時刻ｔｘを無線ノード２に割り当てるように空きリソース割当部１７２に依頼する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、ウェイクアップ制御部１６９からの依頼に応じて、空いているチャネルおよび空いている時刻を空きリソース検出部１７１に問い合わせる。無線ノード１の空きリソース検出部１７１は、無線通信部１６２が無線通信モジュール１５を制御して行ったバックグランドスキャンの結果を無線通信部１６２から受けて保持している。また、無線ノード１の空きリソース検出部１７１は、無線通信部１６２が無線通信モジュール１５を制御して既に行った無線通信の状況を無線通信部１６２から受けて保持している。従って、無線ノード１の空きリソース検出部１７１は、空きリソース割当部１７２からの問合せに応じて、空いているチャネルおよび空いている時刻を検出して空きリソース割当部１７２へ出力する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、空いているチャネルおよび空いている時刻を受けると、その空いているチャネルおよび空いている時刻の中から無線ノード２に割り当てるチャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘを任意に選択し、その選択したチャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘをウェイクアップ制御部１６９へ出力する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、空きリソース割当部１７２からチャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘを受けると、対応表ＴＢＬ２を参照して、その受けたチャネルＣｈＸをフレーム長ＦＬ５に変換し、対応表ＴＢＬ３を参照して、その受けた時刻ｔｘをフレーム長ＦＬ６に変換する。また、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２のハッシュ値を演算して無線ノード２を起動させるためのウェイクアップＩＤを生成する。そして、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１を参照して、ウェイクアップＩＤを４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を無線通信モジュール１５へ出力し、６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を有する６個のフレームからなるウェイクアップ信号を送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

無線ノード１の無線通信モジュール１５は、６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を受けると、その受けた６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を有する６個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを生成し、その生成したウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する。つまり、無線ノード１は、ウェイクアップＩＤと、空いているチャネルＣｈＸと、空いている時刻ｔｘとを無線ノード２へ送信する。

無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、無線ノード１からウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波を包絡線検波し、上述した方法によって、６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を検出する。そして、無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、その検出した６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６をウェイクアップ判定器１４へ出力する。

無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップ信号受信機１３から６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を受け、対応表ＴＢＬ１を参照して、最初の４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット列に変換してウェイクアップＩＤを取得する。また、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、対応表ＴＢＬ２を参照して、フレーム長ＦＬ５をチャネルＣｈＸに変換し、対応表ＴＢＬ３を参照して、最後のフレーム長ＦＬ６を時刻ｔｘに変換する。

そうすると、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、その取得したウェイクアップＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定するとともにチャネルＣｈＸがチャネルＣｈ１〜Ｃｈ３に含まれると判定し、その判定した時刻から時刻ｔｘまでの時間が経過すると、起動信号およびチャネルＣｈＸをホストシステム１６へ出力する。その後、無線ノード２は、上述した動作によってスリープ状態から起動状態へ移行する。なお、この場合も、上述したように、チャネルＣｈＸを示すチャネル情報と、時刻ｔｘを示す時刻情報とからなる資源情報は、無線ノード２を起動させるか否かのために使用される。

そして、無線ノード２は、実施の形態１において説明したように、応答Ｃｈ＿ｒｐｌを生成して送信し、チャネルＣｈＸで無線通信を待ち受ける。

無線ノード１の無線通信部１６２は、無線ノード２から応答Ｃｈ＿ｒｐｌを受信すると、センサー制御部１６７から受けたセンサー値と、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２とを含むパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、パケットを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、ウェイクアップ信号ＷｕＳを送信した後、時刻ｔｘになると、無線通信部１６２から受けたパケットをチャネルＣｈＸでアンテナ１２を介して送信する。無線ノード２の無線通信モジュール１５は、センサー値を含むパケットをチャネルＣｈＸで受信し、その受信したパケットを無線通信部１６２へ出力する。これによって、センサー値は、空いている時刻ｔｘで空いているチャネルＣｈＸを用いて無線ノード１から無線ノード２へ送信される。

このように、実施の形態３においては、センサー値の送信元は、センサー値の送信先を起動させるためのウェイクアップ信号に、空いているチャネルＣｈＸおよび空いている時刻ｔｘを含めて送信する。そして、センサー値の送信元は、指定した時刻ｔｘに送信先が起動すると、空いている時刻ｔｘで空いているチャネルＣｈＸを用いてセンサー値を送信先へ送信する。

その結果、干渉によるパケットロスが発生せず、パケットの再送も発生しない。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

実施の形態３において、隣接する２つの無線ノード間でセンサー値を送受信する動作は、図１６に示すフローチャートに従って実行される。この場合、図１６に示すフローチャートにおいて、「チャネルＣｈＸ」を「チャネルＣｈＸおよび空いている時刻ｔｘ」と読み替えればよい。

また、実施の形態３において、各無線ノード１〜６が検出したセンサー値をサーバ７へ送信する動作は、図１７に示すフローチャートに従って実行される。

更に、実施の形態３において、アクチュエータ１８を制御する動作は、図１９に示すフローチャートに従って実行される。

そして、図１７に示すフローチャートおよび図１９に示すフローチャートに従って無線通信が行われる場合、２つの無線ノード間の無線通信は、送信元の無線ノードが指定した時刻で、かつ、指定したチャネルを用いて行われるので、無線通信の干渉によるパケットロスの発生が抑制される。従って、上述したように、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

図２３は、実施の形態３における無線通信の方法の応用例を示す図である。図２３を参照して、無線ノード１は、上述した方法によって、空いているチャネルＣｈＸおよび空いている時刻ｔｘを含むウェイクアップ信号ＷｕＳを無線ノード２〜４へ送信する。

この場合、無線ノード１は、無線ノード２〜４へそれぞれ送信する時刻ｔｘ１〜ｔｘ３を相互に異なるようにしてもよいし、無線ノード２〜４へそれぞれ送信するチャネルＣｈＸ１〜ＣｈＸ３を相互に異なるようにしてもよいし、無線ノード２〜４へそれぞれ送信するチャネルＣｈＸ１〜ＣｈＸ３および時刻ｔｘ１〜ｔｘ３の両方を相互に異なるようにしてもよい。即ち、無線ノード１は、チャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘの少なくとも１つが無線ノード２〜４間で相互に異なるようにチャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘを無線ノード２〜４へ送信する。

そして、無線ノード２〜４は、チャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘの少なくとも１つが相互に異なるようにセンサー値を無線ノード１へ送信する。

その結果、無線ノード１，２間の無線通信、無線ノード１，３間の無線通信および無線ノード１，４間の無線通信は、チャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘの少なくとも１つが相互に異なる。従って、無線通信の干渉によるパケットロスの発生が抑制され、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

そして、図２３において説明した無線通信の方法は、無線ノード２〜４で検出されたセンサー値をポーリングするときに適用される。

実施の形態３におけるその他の説明は、実施の形態１，２と同じである。

［実施の形態４］
実施の形態４においては、空いているチャネルＣｈＸおよび空いている時刻ｔｘをウェイクアップ信号に含めて送信し、対象の無線ノード以外の無線ノードは、ウェイクアップ信号を受信して対象の無線ノードにおける無線通信を予測し、その予測した対象の無線ノードにおける無線通信との干渉を回避した無線通信を行うことについて説明する。

なお、実施の形態４においては、無線ノード１〜６，７２の無線通信モジュール１５は、上述した対応表ＴＢＬ１〜ＴＢＬ３を保持しており、ウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４と同じ機能を有する。

図２４は、実施の形態４における無線通信の動作を説明するための図である。なお、図２４においては、無線ノード２〜５は、無線ノード１の通信範囲内に存在する。また、無線ノード３〜５は、起動状態であることを前提とする。

図２４を参照して、無線ノード１は、上述したように、空いているチャネルＣｈＸおよび空いている時刻ｔｘを含むウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する。

そして、無線ノード１，２は、実施の形態３において説明したように、空いているチャネルＣｈＸを用いて空いている時刻ｔｘで無線通信を行う。

一方、無線ノード３，４の無線通信モジュール１５は、無線ノード１から送信されたウェイクアップ信号ＷｕＳをオーバーヒアリングによって受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波を包絡線検波し、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を検出する。

そして、無線ノード３，４の無線通信モジュール１５は、対応表ＴＢＬ２を参照してフレーム長ＦＬ５をチャネルＣｈＸに変換し、対応表ＴＢＬ３を参照してフレーム長ＦＬ６を時刻ｔｘに変換する。

そうすると、無線ノード３，４の無線通信モジュール１５は、チャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘをホストシステム１６の無線通信部１６２へ出力する。

無線ノード３，４の無線通信部１６２は、チャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘを無線通信モジュール１５から受け、その受けたチャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘに基づいて無線ノード１，２間で行われる無線通信を予測する。

そして、無線ノード３は、無線ノード２から起動通知を受信すると、無線ノード１，２間の無線通信と干渉が発生しないようにセンサー値を無線ノード２へ送信する。より具体的には、無線ノード３は、次のいずれかの方法でセンサー値を無線ノード２へ送信する。無線ノード３は、無線ノード１，２間で行われる無線通信の時刻ｔｘと異なる時刻で任意のチャネルを用いてセンサー値を無線ノード２へ送信する。また、無線ノード３は、無線ノード１，２間で行われる無線通信のチャネルＣｈＸと異なるチャネルを用いて任意の時刻でセンサー値を無線ノード２へ送信する。更に、無線ノード３は、無線ノード１，２間で行われる無線通信のチャネルＣｈＸと異なるチャネルを用いて時刻ｔｘと異なる時刻でセンサー値を無線ノード２へ送信する。

一方、無線ノード４は、無線ノード１，２間で行われる無線通信を予測すると、無線ノード３と同じ方法によってセンサー値を無線ノード５へ送信する。

従って、無線ノード２，３間の無線通信および無線ノード４，５間の無線通信は、無線ノード１，２間の無線通信と干渉しない。

図２５は、実施の形態４における無線通信の動作を説明するためのフローチャートである。

なお、図２５においては、対象の無線ノードとは、チャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘを含むウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する無線ノードと、ウェイクアップ信号ＷｕＳによって起動される無線ノードとを言う。また、対象外の無線ノードとは、ウェイクアップ信号ＷｕＳをオーバーヒアリングによって受信可能な無線ノードを言う。

図２５を参照して、一連の動作が開始されると、対象の無線ノードは、空いているチャネルＣｈＸと空いている時刻ｔｘとを含むウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ６１）。

対象外の無線ノードは、ウェイクアップ信号ＷｕＳをオーバーヒアリングによって受信する（ステップＳ６２）。

そして、対象外の無線ノードは、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳに含まれるチャネルＣｈＸおよび時刻ｔｘに基づいて対象の無線ノードにおける無線通信を予測する（ステップＳ６３）。

その後、対象外の無線ノードは、対象の無線ノードにおける無線通信との干渉を回避するように、対象の無線ノードへセンサー値を送信し、または他の無線ノードへセンサー値を送信する（ステップＳ６４）。これによって、一連の動作が終了する。

このように、実施の形態４においては、対象の無線ノードの周辺に存在する対象外の無線ノードは、対象の無線ノードから送信されたウェイクアップ信号をオーバーヒアリングして対象の無線ノードにおいて行われる無線通信を予測し、その予測した無線通信との干渉を回避するように無線通信を行う。

従って、無線通信の干渉によるパケットロスの発生が抑制され、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

実施の形態４におけるその他の説明は、実施の形態１，３における説明と同じである。

［実施の形態５］
実施の形態５においては、無線通信資源として電源情報を用いた場合について説明する。電源情報は、電源種別または電源の電力量からなる。

実施の形態５においては、各無線ノード１〜６，７２は、上述した無線ノード１〜６からサーバ７への経路を構築する段階において各無線ノード１〜６，７２の電源２０の電力量または種別を制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯに含めて送受信する。そして、各無線ノード１〜６，７２の空きリソース検出部１７１は、制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯに含まれる電源２０の電力量または種別を取り出し、その取り出した電力量または種別を制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯの送信元に対応付けて保持する。これによって、各無線ノード１〜６，７２の空きリソース検出部１７１は、無線ノード１〜６，７２の電源２０の電力量または種別を収集できる。

なお、電源２０の種別は、例えば、ＡＣ１００Ｖである。即ち、電源２０の種別は、各無線ノード１〜６，７２がＡＣ１００Ｖに繋がれていることである。

図２６は、電源のしきい値とフレーム長との対応表を示す図である。図２６を参照して、対応表ＴＢＬ４は、電源のしきい値とフレーム長とを含む。電源のしきい値およびフレーム長は、相互に対応付けられる。

電源のしきい値Ｗｐ１は、１７．００ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。電源のしきい値Ｗｐ２は、１７．０８ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。電源のしきい値Ｗｐ３は、１７．１６ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。以下、同様にして、電源のしきい値Ｗｐｘは、１７．００＋（ｘ−１）×０．０８ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。

ウェイクアップ判定器１４およびウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１，ＴＢＬ４を保持している。また、ウェイクアップ判定器１４は、自己が搭載された無線ノードの電源２０の電力量または種別を保持している。

実施の形態５においても、ウェイクアップ信号ＷｕＳは、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ５（ｐ＝５）からなる。ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４は、上述したとおりである。そして、実施の形態５においては、ＷｕＩＤ５は、電源のしきい値Ｗｐｘを示す電源ＩＤからなる。

図２７は、センサー値を送信する場合の実施の形態５における動作を説明するための図である。図２７を参照して、無線ノード１の割込制御部１６８は、センサー値を他の無線ノードへ送信する場合、任意の無線ノードをスリープ状態から起動状態へ移行させるための依頼をセンサー制御部１６７から受ける。そして、無線ノード１の割込制御部１６８は、任意の無線ノードをスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を任意の無線ノードへ送信するようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、しきい値Ｗｐｘを割り当てるように空きリソース割当部１７２に依頼する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、ウェイクアップ制御部１６９からの依頼に応じて、各無線ノード１〜６，７２の電力量を空きリソース検出部１７１に問い合わせる。無線ノード１の空きリソース検出部１７１は、空きリソース割当部１７２からの問合せに応じて、保持している無線ノード１〜６，７２のアドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６，ＭＡＣａｄｄ７２と、アドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６，ＭＡＣａｄｄ７２に対応付けられた電力量とを空きリソース割当部１７２へ出力する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、アドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６，ＭＡＣａｄｄ７２と、アドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６，ＭＡＣａｄｄ７２に対応付けられた電力量とを空きリソース検出部１７１から受け、その受けたアドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６，ＭＡＣａｄｄ７２と、アドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６，ＭＡＣａｄｄ７２に対応付けられた電力量とに基づいて、しきい値Ｗｐｘを決定するとともに、その決定したしきい値Ｗｐｘ以上の電力量を有する無線ノードのアドレスＭＡＣａｄｄ＿Ｗｐとを検出する。そして、空きリソース割当部１７２は、しきい値ＷｐｘおよびアドレスＭＡＣａｄｄ＿Ｗｐをウェイクアップ制御部１６９へ出力する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、しきい値ＷｐｘおよびアドレスＭＡＣａｄｄ＿Ｗｐを受け、対応表ＴＢＬ４を参照してしきい値Ｗｐｘをフレーム長ＦＬ５に変換する。また、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、アドレスＭＡＣａｄｄ＿Ｗｐに基づいて、起動させる無線ノードとして無線ノード２を選択する。

そして、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２のハッシュ値を演算して無線ノード２を起動させるためのウェイクアップＩＤを生成する。そして、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１を参照して、ウェイクアップＩＤを４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を無線通信モジュール１５へ出力し、５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を有する５個のフレームからなるウェイクアップ信号を送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

無線ノード１の無線通信モジュール１５は、５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を受けると、その受けた５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を有する５個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを生成し、その生成したウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する。つまり、無線ノード１は、ウェイクアップＩＤと、電源のしきい値Ｗｐｘとを無線ノード２へ送信する。

無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、無線ノード１からウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの電波を包絡線検波し、上述した方法によって、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を検出する。そして、無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、その検出したフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５をウェイクアップ判定器１４へ出力する。

無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップ信号受信機１３からフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を受け、対応表ＴＢＬ１を参照して、最初の４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット列に変換してウェイクアップＩＤを取得する。また、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、対応表ＴＢＬ４を参照して、最後のフレーム長ＦＬ５をしきい値Ｗｐｘに変換する。

そうすると、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、その取得したウェイクアップＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定し、かつ、無線ノード２の電源２０の電力量がしきい値Ｗｐｘ以上であると判定する。そして、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、起動信号を生成してホストシステム１６へ出力する。その後、無線ノード２は、上述した動作によってスリープ状態から起動状態へ移行する。この場合も、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、しきい値Ｗｐｘ（＝資源情報）を用いて無線ノード２を起動させるか否かを判定する。

無線ノード１の無線通信部１６２は、センサー制御部１６７から受けたセンサー値と、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２とを含むパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、パケットを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、無線通信部１６２から受けたパケットを所望のチャネルでアンテナ１２を介して送信する。無線ノード２の無線通信モジュール１５は、センサー値を含むパケットを所望のチャネルで受信し、その受信したパケットを無線通信部１６２へ出力する。これによって、センサー値は、無線ノード１からしきい値Ｗｐｘ以上の電力量を有する無線ノード２へ送信される。

このように、実施の形態５においては、センサー値の送信元は、センサー値の送信先を起動させるためのウェイクアップ信号に、電源のしきい値Ｗｐｘを含めて送信する。そして、センサー値の送信元は、指定したしきい値Ｗｐｘ以上の電力量を有する送信先が起動すると、センサー値を送信先へ送信する。

その結果、しきい値Ｗｐｘよりも少ない電力量を有する無線ノードの起動を阻止し、しきい値Ｗｐｘ以上の電力量を有する無線ノードのみを起動させることができる。従って、しきい値Ｗｐｘよりも少ない電力量を有する無線ノードの無駄な起動を阻止し、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。また、しきい値Ｗｐｘ以上の電力量を有する無線ノードのみを起動させるので、無線センサーネットワーク１０のライフタイムを延長できる。

なお、上記においては、無線ノード２のアドレスＭＡＣａｄｄからウェイクアップＩＤを生成すると説明したが、実際には、ウェイクアップＩＤは、ブロードキャストＩＤまたはマルチキャストＩＤからなる。センサー値の送信元は、無線ノード１〜６，７２のうち、しきい値Ｗｐｘ以上の電力量を有する任意の無線ノードまたは所望の電源種別を有する任意の無線ノードを起動させるからである。

また、上記においては、電源２０の電力量をウェイクアップ信号ＷｕＳに含めて送信する場合について説明したが、電源種別をウェイクアップ信号ＷｕＳに含めて送信してもよい。この場合、無線ノード１は、所望の電源種別を有する無線ノードのみを起動させ、その起動させた無線ノードへセンサー値を送信する。

その結果、所望の電源種別を有さない無線ノードの起動を阻止し、所望の電源種別を有する無線ノードのみを起動させることができる。従って、所望の電源種別を有さない無線ノードの無駄な起動を阻止し、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

実施の形態５において、隣接する２つの無線ノード間でセンサー値を送受信する動作は、図１６に示すフローチャートに従って実行される。この場合、図１６に示すフローチャートにおいて、「チャネルＣｈＸ」を「電源情報（電源の電力量または種別」と読み替えればよい。

また、実施の形態５において、各無線ノード１〜６が検出したセンサー値をサーバ７へ送信する動作は、図１７に示すフローチャートに従って実行される。

更に、実施の形態５において、アクチュエータ１８を制御する動作は、図１９に示すフローチャートに従って実行される。

そして、図１７に示すフローチャートおよび図１９に示すフローチャートに従って無線通信が行われる場合、２つの無線ノード間の無線通信は、電源情報で指定された電力量または電源種別を有する無線ノードと行われるので、電源情報で指定された電力量または電源種別を有さない無線ノードの無駄な起動が阻止される。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

実施の形態５におけるその他の説明は、実施の形態１における説明と同じである。

［実施の形態６］
実施の形態６においては、無線通信資源として経路情報を用いた場合について説明する。経路情報は、各無線ノード１〜６からサーバ７（＝無線ノード７２）までのホップ数、各無線ノード１〜６，７２のＲａｎｋおよびサーバ７（＝無線ノード７２）のＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス）のいずれかからなる。

実施の形態６においては、各無線ノード１〜６，７２の空きリソース検出部１７１は、無線センサーネットワーク１０における無線ノード１〜６，７２のトポロジーを予め保持している。そして、トポロジーは、無線ノード１〜６，７２のＭＡＣアドレスを無線ノード１〜６，７２の位置に配置した構成からなる。

図２８は、サーバ７までのホップ数とフレーム長との対応表を示す図である。図２８を参照して、対応表ＴＢＬ５は、サーバ７までのホップ数とフレーム長とを含む。サーバ７までのホップ数およびフレーム長は、相互に対応付けられる。

ｈ１のホップ数は、１８．００ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。ｈ２のホップ数は、１８．０８ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。ｈ３のホップ数は、１８．１６ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。以下、同様にして、ｈｘのホップ数は、１８．００＋（ｘ−１）×０．０８ｍｓｅｃのフレーム長に対応付けられる。

なお、経路情報がＲａｎｋからなる場合、対応表ＴＢＬ５のサーバ７までのホップ数をＲａｎｋの値Ｒｘに代えた対応表ＴＢＬ６が作成される。そして、値Ｒｘは、Ｒｘ＝２５６ｘによって表される。

実施の形態６においては、ウェイクアップ判定器１４およびウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１，ＴＢＬ５（または対応表ＴＢＬ１，ＴＢＬ６）を保持している。また、ウェイクアップ判定器１４およびウェイクアップ制御部１６９は、ブロードキャストＩＤを保持している。更に、ウェイクアップ判定器１４は、自己が搭載された無線ノードからサーバ７（＝無線ノード７２）までのホップ数を保持している。

実施の形態６においては、ウェイクアップ信号ＷｕＳは、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ５（ｐ＝５）からなる。ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４は、ブロードキャストＩＤからなる。ＷｕＩＤ５は、経路情報を示す経路ＩＤからなる。

図２９は、センサー値を送信する場合の実施の形態６における動作を説明するための図である。図２９においては、無線ノード２〜４は、無線ノード１の電波範囲内に存在し、無線ノード５，７２は、無線ノード１の電波範囲外に存在し、無線ノード５，７２は、無線ノード４の電波範囲内に存在するものとする。また、指定されるサーバ７（＝無線ノード７２）までのホップ数ｈｘは、“２”であるとする。

図２９を参照して、無線ノード１の割込制御部１６８は、センサー値をサーバ７（＝無線ノード７２）へ送信する場合、サーバ７（＝無線ノード７２）までの経路上の所望の無線ノードをスリープ状態から起動状態へ移行させるための依頼をセンサー制御部１６７から受ける。そして、無線ノード１の割込制御部１６８は、所望の無線ノードをスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号をブロードキャストするようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、所望のホップ数（サーバ７までのホップ数）を割り当てるように空きリソース割当部１７２に依頼する。

無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、ウェイクアップ制御部１６９からの依頼に応じて、無線センサーネットワーク１０における無線ノード１〜６，７２のトポロジーをリソース検出部１７１から取得する。

そして、無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、取得したトポロジーを参照して、例えば、最小の中継回数でセンサー値をサーバ７（＝無線ノード７２）へ届けることができるように、指定すべきサーバ７（＝無線ノード７２）までのホップ数ｈｘを選択する。無線ノード１の空きリソース割当部１７２は、その選択したホップ数ｈｘをウェイクアップ制御部１６９へ出力する。

無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、空きリソース割当部１７２からホップ数ｈｘを受けると、対応表ＴＢＬ５を参照して、その受けたホップ数ｈｘをフレーム長ＦＬ５に変換する。また、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１を参照して、ブロードキャストＩＤ（＝ウェイクアップＩＤ）を４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ制御部１６９は、フレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を無線通信モジュール１５へ出力し、５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を有する５個のフレームからなるウェイクアップ信号を送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

無線ノード１の無線通信モジュール１５は、５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を受けると、その受けた５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を有する５個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを生成し、その生成したウェイクアップ信号ＷｕＳをブロードキャストする。つまり、無線ノード１は、ウェイクアップＩＤと、サーバ７（＝無線ノード７２）までのホップ数ｈｘとをブロードキャストする。

無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、無線ノード１からウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波を包絡線検波し、上述した方法によって、５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を検出する。そして、無線ノード２のウェイクアップ信号受信機１３は、その検出した５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５をウェイクアップ判定器１４へ出力する。

無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップ信号受信機１３から５個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ５を受け、対応表ＴＢＬ１を参照して、最初の４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット列に変換してウェイクアップＩＤ（＝ブロードキャストＩＤ）を取得する。また、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、対応表ＴＢＬ５を参照して、フレーム長ＦＬ５をホップ数ｈｘに変換する。

そうすると、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、その取得したブロードキャストＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定する。しかし、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、その取得したホップ数ｈｘ（＝２）が、保持しているホップ数（＝３）に一致しないと判定する。そして、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４は、ブロードキャストＩＤおよびホップ数ｈｘを破棄する。

また、無線ノード３も、無線ノード２と同様にして、ブロードキャストＩＤおよびホップ数ｈｘを破棄する。

一方、無線ノード４のウェイクアップ判定器１４は、無線ノード２のウェイクアップ判定器１４と同様にして、その取得したブロードキャストＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定する。また、無線ノード４のウェイクアップ判定器１４は、その取得したホップ数ｈｘ（＝２）が、保持しているホップ数（＝２）に一致すると判定する。

そうすると、無線ノード４のウェイクアップ判定器１４は、起動信号を生成してホストシステム１６へ出力する。その後、無線ノード４は、上述した動作によってスリープ状態から起動状態へ移行する。この場合、無線ノード４のウェイクアップ判定器１４は、ホップ数ｈｘ（＝資源情報）を用いて無線ノード４を起動させるか否かを判定する。

そして、無線ノード４は、アドレスＭＡＣａｄｄ４を含む起動通知を生成して送信し、無線通信を待ち受ける。

無線ノード１の無線通信部１６２は、無線ノード４から起動通知を受信すると、センサー制御部１６７から受けたセンサー値と、無線ノード４のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ４とを含むパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、パケットを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、無線通信部１６２から受けたパケットを所望のチャネルでアンテナ１２を介して送信する。無線ノード４の無線通信モジュール１５は、センサー値を含むパケットを所望のチャネルで受信し、その受信したパケットを無線通信部１６２へ出力する。これによって、センサー値は、無線ノード１から指定されたホップ数ｈｘを有する無線ノード４へ送信される。

このように、センサー値の送信元は、センサー値の送信先を起動させるためのウェイクアップ信号に、指定すべきホップ数ｈｘ（＝サーバ７（＝無線ノード７２）までのホップ数）を含めて送信する。そして、センサー値の送信元は、指定したホップ数ｈｘを有する送信先が起動すると、センサー値を送信先へ送信する。

その結果、指定したホップ数ｈｘ以外のホップ数を有する無線ノードの起動を抑制するとともに、センサー値が所望の中継回数でサーバ７（＝無線ノード７２）へ届けられる。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

なお、経路情報としてＲａｎｋをウェイクアップ信号に含める場合も、同様にして、指定されたＲａｎｋ（＝Ｒｘ）を有する任意の無線ノードが起動状態へ移行して起動通知を送信し、無線ノード１は、その起動した無線ノードへセンサー値を送信する。

その結果、指定したＲａｎｋ以外のＲａｎｋを有する無線ノードの起動を抑制するとともに、センサー値が所望の中継回数でサーバ７（＝無線ノード７２）へ届けられる。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

また、経路情報としてサーバ７のＩＤをウェイクアップＩＤに含める場合も、同様にして、指定されたサーバ７のＩＤを有する任意の無線ノードが起動状態へ移行して起動通知を送信し、無線ノード１は、その起動した無線ノードへセンサー値を送信する。

その結果、指定したサーバ７以外のサーバに所属する無線ノードの起動を抑制するとともに、指定されたサーバ７へセンサー値が届けられる。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

図３０は、実施の形態６における無線通信の動作を説明するためのフローチャートである。

図３０を参照して、一連の動作が開始されると、無線ノード１は、上述した方法によって、経路情報ＲＴｘ（＝ホップ数ｈｘ、Ｒａｎｋ（Ｒｘ）およびサーバ７のＩＤのいずれかからなる）とブロードキャストＩＤとを含むウェイクアップ信号ＷｕＳをブロードキャストする（ステップＳ７１）。

無線ノード２〜４は、ウェイクアップ信号ＷｕＳを受信する（ステップＳ７２）。そして、無線ノード２〜４は、ウェイクアップ信号ＷｕＳに含まれる経路情報ＲＴｘとブロードキャストＩＤとを取得する（ステップＳ７３）。

その後、無線ノード２〜４は、ブロードキャストＩＤが、保持しているブロードキャストＩＤに一致するか否かを判定する（ステップＳ７４）。

ステップＳ７４において、ブロードキャストＩＤが、保持しているブロードキャストＩＤに一致すると判定されたとき、無線ノード２〜４は、経路情報ＲＴｘが、保持している経路情報に一致するか否かを更に判定する（ステップＳ７５）。

ステップＳ７５において、経路情報ＲＴｘが、保持している経路情報に一致すると判定されたとき、無線ノード２〜４は、起動状態へ移行し（ステップＳ７６）、起動通知を送信する（ステップＳ７７）。

その後、無線ノード１は、起動通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ７８）。

ステップＳ７８において、起動通知を受信したと判定されたとき、無線ノード１は、センサー値を送信する（ステップＳ７９）。

無線ノード２〜４（実際には、経路情報ＲＴｘが一致した無線ノード）は、センサー値を無線ノード１から受信する（ステップＳ８０）。

一方、無線ノード１は、スリープ状態へ移行する（ステップＳ８１）。

そして、ステップＳ７４において、ブロードキャストＩＤが、保持しているブロードキャストＩＤに一致しないと判定されたとき、またはステップＳ７５において、経路情報ＲＴｘが、保持している経路情報に一致しないと判定されたとき、またはステップＳ７８において、起動通知を受信しなかったと判定されたとき、またはステップＳ８１の後、一連の動作は、終了する。

実施の形態６においては、各無線ノード１〜６が検出したセンサー値をサーバ７へ送信する動作は、図３０に示すフローチャートを２つの無線ノード間で繰り返し実行することによって実行される。

また、実施の形態６においては、アクチュエータ１８を制御する動作は、図３０に示すフローチャートを２つの無線ノード間で繰り返し実行して制御指示をサーバ７から制御対象のアクチュエータ１８を備える無線ノードまで送信し、アクチュエータ１８を制御した後、制御指示を送信した経路に沿ってアクチュエータ制御応答をサーバ７まで送信することによって実行される。

その結果、センサー値または制御指示は、所望の無線ノードのみを起動させて送受信され、所望の無線ノード以外の無線ノードの起動が抑制される。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

実施の形態６におけるその他の説明は、実施の形態１における説明と同じである。

［実施の形態７］
上述した実施の形態１〜実施の形態６において説明した無線通信の方法では、センサー値または制御指示を中継する動作が１つの無線ノードに集中し、その１つの無線ノードが過負荷状態になる可能性がある。

そこで、実施の形態７においては、負荷が１つの無線ノードに集中しないように負荷を分散させる方法について説明する。

そして、負荷は、各無線ノード１〜６に接続されている無線ノードの台数Ｎ、単位時間当たりに送受信されるパケット数、単位時間当たりに送受信されるデータの量、無線ノード１〜６の電源２０の電力量、既に行われた無線通信の総時間、無線ノード１〜６の電源２０の種別のいずれかからなる。そして、電源２０の種別は、例えば、ＡＣ１００Ｖからなる。即ち、電源２０の種別は、各無線ノード１〜６がＡＣ１００Ｖに接続されていることからなる。

以下においては、各無線ノード１〜６に接続される無線ノードの台数Ｎを負荷とする場合を例にして負荷を分散する方法について説明する。

各無線ノード１〜６において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、負荷のしきい値Ｎ＿ｔｈを保持している。そして、各無線ノード１〜６において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、経路制御部１６３を介してルーティングテーブル１６１を参照して、自己に接続されている無線ノードの台数Ｎ（＝子ノードの台数）を検出する。そして、各無線ノード１〜６において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、台数Ｎがしきい値Ｎ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定する。各無線ノード１〜６において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、台数Ｎがしきい値Ｎ＿ｔｈよりも大きいと判定したとき、各無線ノード１〜６が過負荷状態であると判定する。そして、各無線ノード１〜６において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、自己のアドレスＭＡＣａｄｄと、過負荷状態であることを示す過負荷情報とを含むパケットを生成して子ノードへ送信する。即ち、各無線ノード１〜６は、自己が過負荷状態であることを子ノードと共有する。

子ノードは、親ノードから過負荷情報を受信すると、自己またはサーバ７（＝無線ノード７２）からのホップ数を指定して親ノード以外の無線ノードを起動させ、その起動させた無線ノードに親ノードを切り替える。

図３１は、負荷を分散させる方法を具体的に説明するための図である。無線ノード１〜６，７２は、図３１の（ａ）に示すトポロジー構造を構成している。無線ノード３の無線通信部１６２は、経路制御部１６３を介してルーティングテーブル１６１を参照して、自己に接続している無線ノード４〜６（＝子ノード）の台数Ｎ（＝３）を検出する。

そして、無線ノード３の無線通信部１６２は、台数Ｎ（＝３）がしきい値Ｎ＿ｔｈよりも大きいと判定し、無線ノード３が過負荷状態であると判定する。そうすると、無線ノード３の無線通信部１６２は、アドレスＭＡＣａｄｄ３と過負荷情報とを含むパケットを生成し、その生成したパケットを無線通信モジュール１５によって無線ノード４〜６へ送信する。

無線ノード４〜６の無線通信部１６２は、無線ノード３からパケットを受信し、その受信したパケットに含まれるアドレスＭＡＣａｄｄ３および過負荷情報に基づいて、無線ノード３が過負荷状態であることを検知する。

そうすると、無線ノード４〜６の無線通信部１６２は、経路制御部１６３を介してルーティングテーブル１６１を参照して、親ノードである無線ノード３がサーバ７から“２”ホップの位置に存在することを検知し、サーバ７からのホップ数が“２”以外である“１”のホップ数を有する任意の無線ノードを起動させるように経路制御部１６３を介してウェイクアップ制御部１６９に依頼する。

そして、無線ノード４〜６のウェイクアップ制御部１６９は、無線通信部１６２からの依頼に応じて、ブロードキャストＩＤと、ホップ数ｈｘ（＝１）と、送信元のアドレスＭＡＣａｄｄとを含むウェイクアップ信号ＷｕＳを生成する。より具体的には、無線ノード４〜６のウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬ１を参照して、ブロードキャストＩＤを４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換し、対応表ＴＢＬ５を参照してホップ数ｈｘをフレーム長ＦＬ５に変換し、対応表ＴＢＬ１を参照して、送信元のアドレスＭＡＣａｄｄをフレーム長ＦＬ６に変換する。なお、アドレスＭＡＣａｄｄをフレーム長ＦＬ６に変換する場合、ウェイクアップ制御部１６９は、アドレスＭＡＣａｄｄのハッシュ値を演算してアドレスＭＡＣａｄｄを４ビットで表現し、対応表ＴＢＬ１を参照して、その４ビットをフレーム長ＦＬ６に変換する。

そうすると、無線ノード４〜６のウェイクアップ制御部１６９は、６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を無線通信モジュール１５へ出力し、６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を有する６個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。

無線ノード４〜６の無線通信モジュール１５は、無線通信部１６２から６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を受け、その受けた６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を有する６個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを生成して送信する。

この場合、無線装置４〜６は、ウェイクアップ信号ＷｕＳをＣＳＭＡ／ＣＡ方式で送信するので、ウェイクアップ信号ＷｕＳの衝突が抑制される。

無線ノード２は、例えば、無線ノード６から送信されたウェイクアップ信号ＷｕＳを最も早く受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳに基づいて、実施の形態６において説明した方法によって起動状態へ移行する。そして、無線ノード２は、アドレスＭＡＣａｄｄ２を含む起動通知を送信し、無線ノード６は、起動通知を受信して親ノードを無線ノード３から無線ノード２へ切り替える（図３１の（ｂ）参照）。

従って、無線ノード３の負荷を分散できる。

ウェイクアップ信号に含める情報は、ホップ数に限らず、Ｒａｎｋの値Ｒｘ、ウェイクアップ信号の送信元のアドレスＭＡＣａｄｄｘおよび電源２０の電力量Ｗｐｘのいずれかであってもよい。即ち、実施の形態７においては、ホップ数ｈｘ、Ｒａｎｋの値Ｒｘ、送信元のアドレスＭＡＣａｄｄｘおよび電源２０の電力量Ｗｐｘからなる指定情報ＩＮＦｘをウェイクアップ信号に含める。

Ｒａｎｋの値Ｒｘをウェイクアップ信号に含めた場合、値Ｒｘ以上のＲａｎｋを有する任意の無線ノードが起動状態へ移行する。また、ホップ数ｈｘをウェイクアップ信号に含めた場合、サーバ７までのホップ数がホップ数ｈｘ以下である任意の無線ノードが起動状態へ移行する。更に、送信元のアドレスＭＡＣａｄｄｘをウェイクアップ信号に含めた場合、送信されたアドレスＭＡＣａｄｄｘの無線ノードを子ノードとして有しない任意の無線ノードが起動状態へ移行する。更に、電源２０の電力量Ｗｐｘをウェイクアップ信号に含めた場合、電力量Ｗｐｘ以上の電力量を有する任意の無線ノードが起動状態へ移行する。

図３２は、負荷を分散する動作を説明するためのフローチャートである。図３２を参照して、一連の動作が開始されると、無線ノード３は、負荷を検出し（ステップＳ９１）、その検出した負荷がしきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ９２）。

ステップＳ９２において、負荷がしきい値以上であると判定されると、無線ノード３は、自己が過負荷情報であると判定し、過負荷状態を示す過負荷情報と、過負荷状態である無線ノード３のアドレスＭＡＣａｄｄ３とを含むパケットＰＫＴ＿Ｌ＝［ＭＡＣａｄｄ３／過負荷情報］を生成して送信する（ステップＳ９３）。

無線ノード４〜６は、パケットＰＫＴ＿Ｌ＝［ＭＡＣａｄｄ３／過負荷情報］を受信し（ステップＳ９４）、その受信したパケットＰＫＴ＿ＬのＭＡＣａｄｄ３および過負荷情報に基づいて無線ノード３が過負荷状態であることを検知する（ステップＳ９５）。

そうすると、無線ノード４〜６は、ブロードキャストＩＤと指定情報ＩＮＦと自己のアドレスＭＡＣａｄｄとを含むウェイクアップ信号ＷｕＳを生成し、その生成したウェイクアップ信号ＷｕＳをＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って送信する（ステップＳ９６）。より具体的には、無線ノード４〜６は、対応表ＴＢＬ１を参照してブロードキャストＩＤをフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換し、対応表ＴＢＬ５を参照して、指定情報ＩＮＦをフレーム長ＦＬ５に変換し、対応表ＴＢＬ１を参照してアドレスＭＡＣａｄｄをフレーム長ＦＬ６に変換し、その変換した６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を有する６個のフレームをウェイクアップ信号ＷｕＳとして生成し、その生成したウェイクアップ信号ＷｕＳをＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って送信する。

無線ノード２は、無線ノード４〜６のいずれかからウェイクアップ信号ＷｕＳを受信する（ステップＳ９７）。そして、無線ノード２は、ウェイクアップ信号ＷｕＳに含まれる指定情報ＩＮＦとブロードキャストＩＤとアドレスＭＡＣａｄｄとを取得する（ステップＳ９８）。より具体的には、無線ノード２は、ウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波を包絡線検波し、上述したように６個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ６を検出する。そして、無線ノード３は、対応表ＴＢＬ１を参照してフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をブロードキャストＩＤに変換し、対応表ＴＢＬ５を参照してフレーム長ＦＬ５を指定情報ＩＮＦに変換し、対応表ＴＢＬ１を参照してフレーム長ＦＬ６をアドレスＭＡＣａｄｄに変換する。

そうすると、無線ノード２は、ブロードキャストＩＤが、保持しているブロードキャストＩＤに一致するか否かを判定する（ステップＳ９９）。

ステップＳ９９において、ブロードキャストＩＤが、保持しているブロードキャストＩＤに一致すると判定されたとき、無線ノード２は、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たすか否かを更に判定する（ステップＳ１００）。

より具体的には、指定情報ＩＮＦがＲａｎｋの値Ｒｘからなる場合、無線ノード２は、無線ノード２のＲａｎｋが値Ｒｘ以上であれば、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たすと判定し、無線ノード２のＲａｎｋが値Ｒｘよりも小さければ、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たさないと判定する。また、指定情報ＩＮＦがホップ数ｈｘからなる場合、無線ノード２は、無線ノード２からサーバ７までのホップ数がホップ数ｈｘ以下であれば、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たすと判定し、無線ノード２からサーバ７までのホップ数がホップ数ｈｘよりも大きければ、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たさないと判定する。更に、指定情報ＩＮＦが送信元のアドレスＭＡＣａｄｄｘからなる場合、無線ノード２は、自己の子ノードのアドレスがアドレスＭＡＣａｄｄｘと相違すれば、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たすと判定し、自己の子ノードのアドレスがアドレスＭＡＣａｄｄｘと一致すれば、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たさないと判定する。更に、指定情報ＩＮＦが電源２０の電力量Ｗｐｘからなる場合、無線ノード２は、自己の電源２０の電力量が電力量Ｗｐｘ以上であれば、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たすと判定し、自己の電源２０の電力量が電力量Ｗｐｘよりも少なければ、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たさないと判定する。

ステップＳ１００において、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たすと判定されたとき、無線ノード２は、起動状態へ移行し（ステップＳ１０１）、ウェイクアップ信号ＷｕＳの送信元のアドレスＭＡＣａｄｄを含む起動通知を送信する（ステップＳ１０２）。

その後、無線ノード４〜６は、起動通知を受信し（ステップＳ１０３）、起動通知に含まれるアドレスＭＡＣａｄｄに基づいて起動通知の宛先が自己であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４においては、起動通知の宛先が自己であると判定されたとき、無線ノード４〜６のいずれかは、起動した無線ノードに親ノードを切り替える（ステップＳ１０５）。

例えば、無線ノード４，５の各々は、ステップＳ１０４において、起動通知の宛先が自己でないと判定し、無線ノード６は、ステップＳ１０４において、起動通知の宛先が自己であると判定する。そして、無線ノード６は、ステップＳ１０５において、起動した無線ノード２に親ノードを切り替える。

そして、ステップＳ９２において、負荷がしきい値よりも小さいと判定されたとき、またはステップＳ９９において、ブロードキャストＩＤが、保持しているブロードキャストＩＤに一致しないと判定されたとき、またはステップＳ１００において、保持している情報が指定情報ＩＮＦを満たさないと判定されたとき、または、ステップＳ１０４において、起動通知の宛先が自己でないと判定されたとき、またはステップＳ１０５の後、一連の動作は、終了する。

なお、負荷として、単位時間当たりに送受信されるパケット数、単位時間当たりに送受信されるデータの量、電源２０の電力量、既に行われた無線通信の総時間、および電源２０の種別のいずれかかが用いられた場合も、負荷を分散する動作は、図３２に示すフローチャートに従って実行される。

そして、負荷が単位時間当たりに送受信されるパケット数または単位時間当たりに送受信されるデータの量からなる場合、ステップＳ９２において、単位時間当たりに送受信されるパケット数または単位時間当たりに送受信されるデータの量がしきい値以上である否かが判定される。

また、負荷が電源２０の電力量からなる場合、ステップＳ９２において、電力量がしきい値以下であるか否かが判定される。そして、電力量がしきい値以下であると判定されたとき、過負荷状態であると判定される。一方、電力量がしきい値よりも大きいと判定されたとき、過負荷状態でないと判定される。

更に、負荷が既に行われた無線通信の総時間からなる場合、ステップＳ９２において、既に行われた無線通信の総時間がしきい値（＝３６０秒）以上であるか否かが判定される。そして、既に行われた無線通信の総時間がしきい値（＝３６０秒）以上であると判定されたとき、過負荷状態であると判定される。一方、既に行われた無線通信の総時間がしきい値（＝３６０秒）よりも小さいと判定されたとき、過負荷状態でないと判定される。

更に、負荷が電源の種別からなる場合、ステップＳ９２において、電源の種別が乾電池であるか否かが判定される。そして、電源の種別が乾電池であると判定されたとき、過負荷状態であると判定される。一方、電源の種別が乾電池でないと判定されたとき、過負荷状態でないと判定される。

このように、無線ノード３が過負荷情報であるとき、無線ノード３を親ノードとする無線ノード４〜６は、無線ノード３以外の無線ノードを指定するための指定情報ＩＮＦを含むウェイクアップ信号ＷｕＳを送信し、その指定情報ＩＮＦを満たす任意の無線ノード２が起動すると、その起動した無線ノード２に親ノードを切り替える。

その結果、元の親ノードである無線ノード３の負荷が分散される。無線ノード３の過負荷状態が継続すると、無線ノード３を経由する経路を用いてセンサー値または制御指示を送受信するときの時間が長時間になり、通信時間および電波資源を占有するので、無線通信資源を無駄に消費する。しかし、実施の形態７においては、上述したように、過負荷状態である無線ノードの負荷を分散するので、センサー値または制御指示は、遅延を抑制して送受信される。従って、無線通信資源の無駄な消費を抑制できる。

実施の形態７におけるその他の説明は、実施の形態１における説明と同じである。

ウェイクアップＩＤとしてのマルチキャストＩＤの実施例について説明する。ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを用いる例としては、複数システムが同時に運用されている例、および待機系ネットワークの例が想定される。また、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いるのが便利な場合もある。

図３３は、複数のシステムが同時に運用される例を示す図である。図３３を参照して、白四角は、サーバを表し、白三角および白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１，Ｓｖ２の各々は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ１４の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。

無線ノードＮ１〜Ｎ７は、図１１に示すフローチャートに従ってサーバＳｖ１をｒｏｏｔとするツリー構造を形成する。無線ノードＮ８〜Ｎ１４は、図１１に示すフローチャートに従ってサーバＳｖ２をｒｏｏｔとするツリー構造を形成する。

即ち、サーバＳｖ１および無線ノードＮ１〜Ｎ７は、無線センサーネットワークＷＳＮ１を構成し、サーバＳｖ２および無線ノードＮ８〜Ｎ１４は、無線センサーネットワークＷＳＮ２を構成する。

この場合、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを用いることによって無線センサーネットワークＷＳＮ１に属する無線ノードＮ１〜Ｎ７のみを起動させることができる。即ち、サーバＳｖ１は、無線センサーネットワークＷＳＮ１を一意に特定するＥＳＳＩＤ、ＰＡＮＩＤおよびＲＰＬ ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤのいずれかを用いてＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを生成し、その生成したＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを対応表ＴＢＬ１を参照してフレーム長に変換し、その変換したフレーム長を有するフレームをウェイクアップ信号としてブロードキャストする。

これによって、無線ノードＮ８〜Ｎ１４は、サーバＳｖ１から送信されたウェイクアップ信号を受信しても起動状態へ移行せず、無線ノードＮ１〜Ｎ７は、サーバＳｖ１から送信されたウェイクアップ信号を受信して起動状態へ移行する。

無線センサーネットワークＷＳＮ２に属する無線ノードＮ８〜Ｎ１４のみを起動させる場合も同様に行う。

図３４は、待機系ネットワークの例を示す図である。図３４を参照して、白四角は、サーバを表し、白三角および白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ１３の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。

サーバＳｖ１および無線ノードＮ１〜Ｎ１３は、図１１に示すフローチャートを実行してサーバＳｖ１をｒｏｏｔとするツリー構造を形成している。そして、無線ノードＮ１〜Ｎ８は、主系の無線ノードであり、無線ノードＮ９〜Ｎ１３は、待機系の無線ノードである。

サーバＳｖ１は、主系の無線ノードＮ１〜Ｎ８と、待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３とを収容する。そして、無線ノードＮ１〜Ｎ８における使用チャネルは、無線ノードＮ９〜Ｎ１３における使用チャネルと異なる。また、無線ノードＮ１〜Ｎ１３の各々は、主系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤと待機系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤとを予め保持している。更に、主系の無線ノードＮ１〜Ｎ８は、主系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤで起動し、待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３は、待機系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤで起動する。

そして、センサー値の収集には、主系の無線ノードＮ１〜Ｎ８を使用し、トポロジーの構築／維持には、待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３を使用する。

無線ノードＮ８がセンサー値をサーバＳｖ１へ送信する場合、無線ノードＮ８と無線ノードＮ５との間で通信障害が発生した場合、無線ノードＮ８は、待機系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを生成し、その生成したＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを対応表ＴＢＬ１を参照してフレーム長に変換し、その変換したフレーム長を有するフレームを送信して待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３を起動状態へ移行させる。その後、無線ノードＮ８は、無線ノードＮ５に代えて無線ノードＮ１３へセンサー値を送信する。これによって、センサー値は、迅速にサーバＳｖ１へ届く。

従って、主系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤおよび待機系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを用いた場合、主系の無線ノードＮ１〜Ｎ８から待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３への切り替えを迅速に行うことができ、無線センサーネットワーク１０の信頼性を向上できる。

図３５は、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いる例を示す図である。図３５を参照して、白四角は、サーバを表し、白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ１２の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。

サーバＳｖ１および無線ノードＮ１〜Ｎ１２は、図１１に示すフローチャートを実行してサーバＳｖ１をｒｏｏｔとするツリー構造を構築している。

無線ノードＮ６は、自己の親ノードである無線ノードＮ１〜Ｎ３をまとめて起動させる場合、無線ノードＮ１〜Ｎ３をまとめ起動させるためのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤをルーティングテーブル１６１に基づいて生成する。より具体的には、無線ノードＮ６は、ルーティングテーブル１６１において、自己のＲａｎｋよりも“２５６”だけ小さいＲａｎｋを有する送信先によって示される全ての無線ノードＮ１〜Ｎ３を検出し、その検出した無線ノードＮ１〜Ｎ３のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄＮ１〜ＭＡＣａｄｄＮ３のハッシュ値を演算して無線ノードＮ１〜Ｎ３をまとめ起動させるためのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを生成する。そして、無線ノードＮ６は、その生成したＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを対応表ＴＢＬ１を参照してフレーム長に変換し、その変換したフレーム長を有するフレームをウェイクアップ信号として送信する。これによって、無線ノードＮ６は、無線ノードＮ１〜Ｎ３をまとめて起動でき、無線ノードＮ１〜Ｎ３のうちの任意の１つを経由してサーバＳｖ１へ制御パケットＤＡＯを送信できる。従って、制御パケットＤＡＯをサーバ７へ送信するときの経路選択の自由度を大きくできる。図３６においては、無線ノード４は、３個の無線ノードＮ１〜Ｎ３を親ノードとして有することを示すが、図３６に示すトポロジーは、サーバＳｖ１までの経路を確立する過程において形成されるものであり、最終的に構築されるトポロジーではない。また、ＲＰＬに従って構築されたトポロジーにおいては、各無線ノードの親ノードは、本来、１個であるが、親ノードの候補を含めると、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを用いて複数の親ノードを指定できる。従って、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを送信して複数の親ノードのいずれかを起動させ、その起動させた無線ノードへセンサー値を送信することができる。

一方、無線ノードＮ６は、自己の子ノードである無線ノードＮ９〜Ｎ１２をまとめ起動させる場合、無線ノードＮ９〜Ｎ１２をまとめ起動させるためのＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤをルーティングテーブル１６１に基づいて生成する。ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤをルーティングテーブル１６１に基づいて生成するときの具体的な動作は、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤをルーティングテーブル１６１に基づいて生成するときの具体的な動作と同じである。

無線ノードＮ６は、ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを生成すると、その生成したＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを対応表ＴＢＬ１を参照してフレーム長に変換し、その変換したフレーム長を有するフレームをウェイクアップ信号として送信する。これによって、無線ノードＮ６は、無線ノードＮ９〜Ｎ１２をまとめて起動でき、無線ノードＮ９〜Ｎ１２のうちの任意の１つを経由して制御指示を送信できる。従って、制御指示を無線ノードへ送信するときの経路選択の自由度を大きくできる。

図３６は、センサー値を転送するときに親ノードを選択する例を示す図である。図３６を参照して、白四角は、サーバを表し、白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ８の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。

無線ノードＮ１〜Ｎ８の各々は、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを保持している。無線ノードＮ６は、本来の親ノードである無線ノードＮ２を起動できなかった場合、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを送信し、いずれかの親ノード（無線ノードＮ１〜Ｎ３のいずれか）を起動させ、起動した親ノードにセンサー値を送信する。

従って、信頼性の高いリンクを代替経路として使用できる。

図３７においても、親ノードの候補を含めると、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを用いて複数の親ノードを指定できるので、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを送信して無線ノードＮ１〜Ｎ３のいずれかを起動させ、その起動させた無線ノードへセンサー値を送信できる。

図３７は、ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いる例を示す図である。図３７を参照して、白四角は、サーバを表し、白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ９の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。

無線ノードＮ５は、子ノードである無線ノードＮ６〜Ｎ９から一斉にセンサー値を収集する場合、ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いて無線ノードＮ６〜Ｎ９を一斉に起動させ、その後、無線ノードＮ６〜Ｎ９へセンサー値の送信要求を送信し、無線ノードＮ６〜Ｎ９からセンサー値を受信する。

従って、単一のウェイクアップ信号によって子ノードのみを起動できる。

このように、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤ、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いることによって、上述した実施の形態１〜実施の形態７における動作を迅速に実行できる。

上述した実施の形態１〜実施の形態７においては、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップＩＤは、ブロードキャストＩＤまたは１つのｒｏｏｔノードに繋がる複数の無線ノードを示すＩＤからなる。

従って、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤ、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤをウェイクアップＩＤとして用いることによって、ウェイクアップ信号を迅速に生成できる。また、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤ、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤをウェイクアップＩＤとして用いることによって、より多くの無線ノードの中から起動させる無線ノードを任意に選択できるので、サーバ７により近い無線ノードを起動させてセンサー値を送信でき、または制御対象のアクチュエータ１８を搭載した無線ノードにより近い無線ノードを起動させて制御指示を送信できる。

よって、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤ、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いることによって、上述した実施の形態１〜実施の形態７における動作を迅速に実行できる。

上記においては、ウェイクアップ信号は、フレーム長によって表されると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず。ウェイクアップ信号は、ビット列によって表されていてもよい。

また、上記においては、ウェイクアップＩＤと、チャネルＣｈＸ等の資源情報とをフレーム長によって別のフレームに載せて送信すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、ウェイクアップＩＤと、チャネルＣｈＸ等の資源情報とをフレーム長によって１つのフレームに載せて送信してもよい。

更に、上記においては、センサー１７およびアクチュエータ１８は、スリープ状態においては電力を供給されないと説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、スリープ状態において、電力をセンサー１７およびアクチュエータ１８へ供給するようにしてもよい。これは、常時、監視が必要なセンサー、または、常時、電力を必要とするアクチュエータが存在するからである。

常時、センサー１７へ電力を供給する場合、センサー１７から割込制御部１６８に対して割込みが発生する。そして、センサー１７からの割込みが発生した場合、ホストシステム１６を起動状態へ移行後に、センサー制御部１６７がセンサー値を読み出し、無線通信モジュール１５を介してセンサー値を送信する。

更に、上記においては、無線ノード１〜６の各々は、センサー１７およびアクチュエータ１８を備えると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、無線ノード１〜６の各々は、センサー１７のみを備えていてもよい。

更に、上記においては、無線ノード１〜６，７２は、図１１に示すフローチャートに従って無線ノード１〜６からサーバ７（＝無線ノード７２）までの経路を確立した後に、上述した実施の形態１〜実施の形態７における動作を実行すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、無線ノード１〜６からサーバ７（＝無線ノード７２）までの経路は、予め無線ノード１〜６，７２に格納されていてもよい。

更に、上記においては、無線センサーネットワークについて説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、無線センサーネットワーク以外のネットワークを構成する無線装置が実施の形態１〜実施の形態７における動作を実行してもよい。そして、実施の形態１〜実施の形態７においては、無線通信資源を示す資源情報を含むウェイクアップ信号ＷｕＳを送信して任意の無線ノードを起動させることについて説明した。

従って、この発明の実施の形態による無線装置Ａは、無線通信の開始要求に応じて任意の無線装置を起動させるためのウェイクアップＩＤと任意の無線装置の起動判定に使用する無線通信資源を示す資源情報とを含むウェイクアップ信号を生成するウェイクアップ信号生成手段と、ウェイクアップ信号生成手段によって生成されたウェイクアップ信号を送信する送信手段とを備えていればよい。

また、この発明の実施の形態による無線装置Ｂは、ウェイクアップ信号を送信する無線装置Ａからウェイクアップ信号を受信する受信手段と、受信手段によって受信されたウェイクアップ信号に含まれる資源情報を用いて当該無線装置の起動判定を行う判定手段とを備えていればよい。

更に、この発明の実施の形態による無線ネットワークは、無線装置Ａと、無線装置Ｂとを備えていればよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、無線装置およびそれを備える無線ネットワークに適用される。

１〜６，７２ 無線ノード、７ サーバ、８ 表示端末、１０ 無線センサーネットワーク、１１，１２ アンテナ、１３ ウェイクアップ信号受信機、１４ ウェイクアップ判定器、１５ 無線通信モジュール、１６ ホストシステム、１７ センサー、１８ アクチュエータ、１９，１６５ 電源制御部、２０ 電源、７１ パーソナルコンピュータ、８１ 表示画面、１６１ ルーティングテーブル、１６２ 無線通信部、１６３ 経路制御部、１６４ 状態制御部、１６６ アクチュエータ制御部、１６７ センサー制御部、１６８ 割込制御部、１６９ ウェイクアップ制御部、１７０ タイマー制御部、１７１ 空きリソース検出部、１７２ 空きリソース割当部、７１１ Ｗｅｂサーバ、７１２ データベース。

Claims (7)

1. 無線通信の開始要求に応じて任意の無線装置を起動させるためのウェイクアップＩＤと前記任意の無線装置の起動判定に使用する無線通信資源を示す資源情報とを含むウェイクアップ信号を生成するウェイクアップ信号生成手段と、
   前記ウェイクアップ信号生成手段によって生成された前記ウェイクアップ信号を送信する送信手段と、
   を備え、
   前記ウェイクアップ信号は、前記ウェイクアップＩＤを表すフレーム長と、前記資源情報を表すフレーム長とを有する無線フレームからなる、
   無線装置。
2. 既に実行された無線通信の状況または無線通信空間における電波に基づいて、空いている無線通信資源を検出する検出手段を更に備え、
   前記ウェイクアップ信号生成手段は、前記検出手段によって検出された無線通信資源を示す資源情報を含むウェイクアップ信号を生成する、請求項１に記載の無線装置。
3. 前記ウェイクアップ信号に含まれる資源情報によって示される無線通信資源で起動したことを示す起動応答を前記任意の無線装置から受信すると、前記任意の無線装置と前記無線通信資源で無線通信を行う通信手段を更に備える、請求項１または請求項２に記載の無線装置。
4. 他の無線装置間で送受信される別のウェイクアップ信号を受信し、その受信した別のウェイクアップ信号に含まれる資源情報に基づいて前記他の無線装置間における無線通信の予定を把握する把握手段を更に備え、
   前記通信手段は、前記起動応答を前記任意の無線装置から受信すると、前記他の無線装置間における無線通信で使用される別の無線通信資源を回避して無線通信を行う、請求項３に記載の無線装置。
5. 前記資源情報は、無線通信のチャネル、無線通信の時間、無線装置の電力および経路情報の少なくとも１つを示す情報である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線装置から前記ウェイクアップ信号を受信する受信手段であって、第１の電力の供給を受けているスリープ状態において、前記ウェイクアップ信号のフレーム長を検出することで、前記ウェイクアップＩＤと前記資源情報とを抽出し、前記第１の電力よりも大きい電力である第２の電力の供給を受けている起動状態において、受信した無線信号をベースバンド信号に復調する処理、および／または、ベースバンド信号を送信するための無線信号に変調する処理を行う前記受信手段と、
   前記受信手段によって受信されたウェイクアップ信号に含まれる前記資源情報を用いて当該無線装置の起動判定を行う判定手段と、
   を備える無線装置。
7. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線装置と、
   請求項６に記載の無線装置とを備える無線ネットワーク。
   

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