JP6459195B2 - 無線ネットワークシステム、無線ネットワークシステムの通信制御方法、制御装置、ネットワークエレメント、及び、通信制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線ネットワークシステム、無線ネットワークシステムの通信制御方法、制御装置、ネットワークエレメント、及び、通信制御プログラムに関する。

無線ネットワークシステムの一例として、センサ端末で計測されたセンサ計測データを無線通信によって基地局へ送信するシステムや、ツリー構造のマルチホップ無線アドホックネットワーク等が知られている（例えば、下記の特許文献１〜３参照）。

特開２０１２−２５３６５２号公報 特開２０１１−２２３４１９号公報 特開２００３−１１５８５８号公報

例えば、無線ネットワークにおいて、ネットワークエレメント（「ノード」と称してもよい。）が、自ノードと隣接する他ノード（隣接ノード）との間の無線区間（「隣接区間」と称してもよい。）に限って無線品質を監視することがある。

しかし、隣接区間に限って監視された無線品質に基づいて各ノードが受信信号の転送先ノードを選択したとしても、無線ネットワークにおける通信経路が最適化されているとはいえないことがある。

１つの側面では、本発明の目的の１つは、無線ネットワークにおける通信経路全体の通信品質に基づいた通信経路決定を図ることにある。

１つの側面において、無線ネットワークシステムは、無線ネットワークを形成する複数のネットワークエレメントと、前記無線ネットワークのトポロジ情報と、前記ネットワークエレメント間の無線品質情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置と、を備え、前記ネットワークエレメントは、スリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングし、センシング結果を前記制御装置宛に無線送信するセンサデバイスであり、前記センシングの期間において前記無線品質情報の測定を行なう。

また、１つの側面において、無線ネットワークシステムの通信制御方法は、無線ネットワークを形成する複数のネットワークエレメントのそれぞれが、スリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングし、前記センシングの期間において他のネットワークエレメントとの間の無線品質情報を測定し、前記無線品質情報を制御装置宛に送信し、前記制御装置は、記憶している前記無線ネットワークのトポロジ情報と、受信した前記ネットワークエレメント間の無線品質情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する。

さらに、１つの側面において、制御装置は、複数のネットワークエレメントによって形成される無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置であって、前記ネットワークエレメントのそれぞれから前記制御装置宛に送信された、前記ネットワークエレメントがスリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングする期間において測定された前記ネットワークエレメント間の双方向の無線品質情報を受信する受信部と、前記無線ネットワークのトポロジ情報を記憶する記憶部と、前記双方向の無線品質それぞれにおける方向毎に異なる閾値との比較結果と前記トポロジ情報とに基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御部と、を備える。

また、１つの側面において、ネットワークエレメントは、無線ネットワークを形成する複数のネットワークエレメントのいずれか１つであって、前記ネットワークエレメントがスリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングする期間において、接続関係にある他のネットワークエレメントとの間の無線品質情報を測定する測定部と、前記無線ネットワークのトポロジ情報と、前記ネットワークエレメント間の無線品質情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置宛に、前記測定部で測定した前記無線品質情報を送信する送信部と、を備える。

さらに、１つの側面において、通信制御プログラムは、複数のネットワークエレメントによって形成される無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置に、前記ネットワークエレメントのそれぞれから前記制御装置宛に送信された、前記ネットワークエレメントがスリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングする期間において測定された前記ネットワークエレメント間の双方向の無線品質情報を受信し、前記双方向の無線品質それぞれにおける方向毎に異なる閾値との比較結果と、記憶部に記憶された、前記無線ネットワークのトポロジ情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する、処理を実行させる。

また、１つの側面において、通信制御プログラムは、無線ネットワークを形成するネットワークエレメントに、前記ネットワークエレメントがスリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングする期間において、接続関係にある他のネットワークエレメントとの間の無線品質情報を測定し、前記無線ネットワークのトポロジ情報と、前記ネットワークエレメント間の無線品質情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置宛に、前記測定した無線品質情報を送信する、処理を実行させる。

１つの側面として、無線ネットワークにおける通信経路全体の通信品質に基づいた通信経路決定を図ることができる。

一実施形態に係る無線ネットワークシステムの構成例を示す図である。 図１に例示する無線ネットワークシステムにおける現用経路及び迂回経路を模式的に示す図である。 図１及び図２に例示する無線ネットワークシステムにおける迂回経路の選択例を模式的に示す図である。 図１〜図３に例示する中継装置の構成例を示すブロック図である。 図４に例示する中継装置の機能ブロック図である。 図４及び図５に例示する中継装置の記憶部に着目した機能ブロック図である。 図１〜図３に例示する観測装置の構成例を示すブロック図である。 図７に例示する観測装置の機能ブロック図である。 本実施形態の観測装置のスリープモード動作例を説明するための図である。 本実施形態の中継装置の動作例を説明するフローチャートである。 本実施形態の中継装置の動作例を説明するフローチャートである。 本実施形態の中継装置の動作例を説明するフローチャートである。 本実施形態の観測装置の動作例を説明するフローチャートである。 本実施形態の観測装置の動作例を説明するフローチャートである。 本実施形態の中継装置にて記憶される全装置隣接状態確認結果（回線品質評価結果テーブル）の一例を示す図である。 本実施形態の無線ネットワークシステムにおける経路切替例（実施例１）を説明するための模式図である。 本実施形態の無線ネットワークシステムにおける経路切替例（実施例２）を説明するための模式図である。 本実施形態の無線ネットワークシステムで用いられるハローパケットのフォーマット例を示す図である。 本実施形態の無線ネットワークシステムで用いられる観測データ収集要求パケットのフォーマット例を示す図である。 本実施形態の無線ネットワークシステムで用いられる観測データ収集応答のフォーマット例を示す図である。 本実施形態の無線ネットワークシステムで用いられる経路切替指示パケットのフォーマット例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

図１は、一実施形態に係る無線ネットワークシステムの構成例を示す図である。図１に示す無線ネットワークシステム１は、例示的に、サーバ１１と、中継装置１２と、複数の観測装置１３−１〜１３−Ｎ（Ｎは２以上の整数）と、を備える。

図１の例ではＮ＝８、つまり、８台の観測装置１３−１〜１３−８（＃１〜＃８）が無線ネットワークシステム１に備えられている。なお、観測装置１３−１〜１３−Ｎを区別しない場合には、単に「観測装置１３」と表記することがある。

サーバ１１は、中継装置１２と例えば有線接続され、中継装置１２と通信することが可能であり、また、中継装置１２を介して、複数の観測装置１３のいずれかと通信可能である。

例えば、サーバ１１から観測装置１３のいずれかに宛てて送信された信号は、中継装置１２で受信されて該当の観測装置１３宛に転送される。また、観測装置１３のいずれかから送信された信号は、中継装置１２で受信されてサーバ１１宛に転送される。

サーバ１１から観測装置１３への方向の通信は、下り（ダウンストリーム、又は、ダウンリンク）通信と称してよい。逆に、観測装置１３からサーバ１１への方向の通信は、上り（アップストリーム、又は、アップリンク）通信と称してよい。

中継装置１２は、上述のようにサーバ１１と観測装置１３との間のダウンリンク（ＤＬ）通信及びアップリンク（ＵＬ）通信を中継する。中継装置１２は、例示的に、無線通信が可能であり、中継装置１２が形成する無線通信エリアに位置する観測装置１３とは直接の無線通信が可能である。別言すると、中継装置１２は、観測装置１３とアドホック通信が可能である。

観測装置１３は、それぞれ、無線通信が可能であり、例示的に、中継装置１２との間又は他の観測装置１３との間でアドホック通信が可能である。例えば、アドホック通信が可能な通信エリアに位置する中継装置１２と観測装置１３との間、又は、観測装置１３同士の間は、アドホック通信により互いに信号を直接に送受信することが可能である。

別言すると、中継装置１２及び各観測装置１３は、アドホック通信（又は無線）ネットワークを形成する。したがって、中継装置１２及び各観測装置１３は、それぞれ、アドホック無線ネットワークのネットワークエレメント（ＮＥ）の一例であると捉えてよい。

アドホック無線ネットワークは、無線通信時に近隣装置を自動検出して通信（「ルーテング」と称してもよい。）が可能なネットワークの一例である。図１には、例示的に、中継装置１２を基点に複数の観測装置１３がツリー状のアドホック無線ネットワークを形成する様子を模式的に示している。なお、互いにアドホック通信（又は接続）が可能な装置同士は、「隣接（又は接続）関係にある装置」と捉えてよく、「隣接装置」と称してもよい。

観測装置１３の非限定的な一例は、物理量を測定（センシング）可能なセンサデバイスである。したがって、センサデバイス１３が形成するアドホック通信ネットワークは、センサネットワークと称してもよい。センサデバイス１３が測定する物理量の一例としては、質量、長さ、時間、電流、電圧、電力、速さ、加速度、角速度、圧力、磁気、光、変位、回転数、位置、距離、温度、湿度等が挙げられる。センサデバイス１３は、これらの物理量のいずれか１つ又は２以上をセンシング可能な１又は複数のセンサを備えてよい。

図１には、非限定的な一例として、水位をセンシング可能なセンサ（Ｓ）１３８を備える複数のセンサデバイス１３（＃１〜＃８）が、河川及びその支流の水位をセンシング可能な位置に配置された様子を例示している。なお、センサデバイス１３としての機能（センサ（Ｓ））は、中継装置１２にも備わっていて構わない。その場合、中継装置１２もセンサデバイス１３の１つであると捉えてよい。

中継装置１２及びセンサデバイス１３は、それぞれ、単に「デバイス」あるいは「ノード」と総称してよい。例えば図１において、中継装置１２は、デバイス（又はノード）＃０と表記されてよく、各センサデバイス１３は、デバイス（又はノード）＃１〜＃Ｎと表記されてよい。

センサデバイス１３のそれぞれは、センシングした水位の情報をＵＬのアドホック通信により中継装置１２を介してサーバ１１宛に送信することが可能である。センサデバイスとして機能する中継装置１２がセンシングした情報は、サーバ１１宛に送信されてよい。

別言すると、サーバ１１は、センサネットワークにおいてセンシングされた情報（以下「センサ情報」又は「観測データ」と称することがある。）を収集して、監視、管理、利用等することが可能である。センサ情報の収集は、定期でもよいし不定期でもよい。

例えば、サーバ１１は、クラウドサーバであってよく、センサ情報をクラウドコンピューティング技術によって監視、管理、利用等することができる。

なお、サーバ１１は、中継装置１２を介したＤＬ通信によって個々のセンサデバイス１３の動作や設定を制御することが可能である。例えば、サーバ１１が送信したセンサデバイス１３宛の設定情報や制御情報は、中継装置１２によってセンサネットワークへ中継され、センサネットワーク内のアドホック通信により宛先デバイス１３へ転送される。

上述のようなサーバ１１、中継装置１２、及び、センサデバイス１３を備えた無線ネットワークシステム１は、「センシングシステム」あるいは「高密度センシングシステム」と称してもよい。

センシングシステム１において、各センサデバイス１３は、センシングタイミングの到来に応じてセンサ情報のセンシングを実施する。センシングタイミングは、定期的なタイミングでもよいし不定期なタイミングでもよい。本実施形態では、例示的に、各センサデバイス１３は、タイマ等の時刻管理機能（時計機能）を具備し、当該時刻管理機能により規定される周期でセンサ情報のセンシングを定期的に行なう。

センシングタイミングが到来するまでの間、各センサデバイス１３は、例えば、スリープ状態となって省電力モードで動作してよい。省電力モード（「スリープモード」と称してもよい。）では、例示的に、時計機能に限って動作が許容されることとし、その他の機能（例えば、プロセッサや無線通信機能）の動作は停止してよい。これにより、センサデバイス１３に搭載されるバッテリの消費電力を抑えることが可能なり、センサデバイス１３の長時間動作が可能になる。

センサデバイス１３は、センシングタイミングの到来を検出すると、スリープモードから復帰し、センサ情報のセンシングを実施する。センシング中に、センサデバイス１３は、他のセンサデバイス１３との間の無線区間（「隣接区間」と称してもよい。）の通信状態（「隣接状態」と称してもよい。）を確認してよい。

通信状態は、無線通信の品質を示す情報によって識別されてよい。隣接区間の無線通信の品質は、「隣接無線品質」と称してよい。隣接無線品質の確認は、隣接無線品質の「監視」又は「検出」と称してよい。

無線品質を示す情報（指標値）の一例は、信号受信レベル（別言すると、受信電波強度）や、受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、ビットエラーレート（ＢＥＲ）、再送回数等である。検出した隣接無線品質の情報（以下「隣接無線品質情報」と称することがある。）は、ＵＬのアドホック通信により中継装置１２へ送信してよい。隣接無線品質情報は、センサ情報と共に送信されてよい。

中継装置１２は、各センサデバイス１３から受信される隣接無線品質情報を基に、各センサデバイス１３間の無線品質を監視することができる。中継装置１２は、隣接無線品質情報の示す無線品質が悪化した無線区間を検出すると、より無線品質の良い他の無線区間を経由する通信経路（「迂回経路」あるいは「代替経路」と称してよい。）を検索、検出してよい。なお、無線品質の悪化は、センサデバイス１３の設置環境の変化に起因して生じる電波障害等によって発生し得る。

中継装置１２は、無線品質の悪化を検出した無線区間を含む、宛先センサデバイス１３までの通信経路（「現用経路」と称してよい。）を、現用経路が実際に通信不能な状態に陥る前に、迂回経路に切り替えることができる。したがって、中継装置１２は、アドホックネットワークの通信経路を制御する制御装置であると捉えてよい。経路切替は、経路制御の一例であり、経路選択と捉えてもよい。

図１及び図２に例示するように、実線矢印で示す通信経路が現用経路として設定（選択）されているとする。すなわち、デバイス＃０−＃１−＃２−＃３−＃４を経由する第１の経路と、デバイス＃０−＃１−＃２−＃５−＃６を経由する第２の経路と、デバイス＃０−＃１−＃７−＃８を経由する第３の経路と、がそれぞれ現用経路に設定されているとする。なお、図２において、点線矢印は、アドホック通信が可能な区間を例示している。

そして、例えば図２に例示するように、第２の経路の途中区間である、デバイス＃２−＃５間の無線品質が悪化したとする。この場合、中継装置１２は、デバイス＃２−＃５間よりも無線品質が良い区間を含む、宛先デバイス＃６まで到達可能な迂回経路を検索、検出する。

迂回経路の検索、検出は、例示的に、各センサデバイス１３間の隣接無線品質情報と、中継装置１２が記憶する、アドホック無線ネットワーク１のトポロジ情報と、に基づいて実施してよい。

経路検索の結果、例えば図３に示すように、迂回経路として、デバイス＃１−＃７−＃８−＃６（あるいは、デバイス＃１−＃７−＃８−＃５−＃６）を経由する経路が検出さたとする。すると、中継装置１２は、宛先デバイス＃６までの通信経路を現用経路から代替経路（＃１−＃７−＃８−＃５−＃６）に切り替える。

現用経路から迂回経路への経路切替は、当該経路切替に関わるセンサデバイス１３（図３の例では、デバイス＃１，＃２及び＃５〜＃８）において記憶されている、例えば経路情報（「ルーティングテーブル」と称してよい。）を更新することで実施してよい。ルーティングテーブルの更新は、例えば、中継装置１２から更新情報をアドホック通信により該当センサデバイス１３に伝搬することで実施してよい。

なお、中継装置１２と宛先デバイス１３との間の経路設定や経路切替は、ＤＬとＵＬとで独立して実施してよい。したがって、ＤＬとＵＬとで同じ経路が現用経路又は迂回経路に設定されることもあるし、ＤＬとＵＬとで異なる経路が現用経路又は迂回経路に設定されることもある。

以下、上述した動作（あるいは「機能」と称してもよい。）を実現する、中継装置１２及びセンサデバイス１３の構成例について説明する。

（中継装置１２の構成例）
図４は、中継装置１２の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、中継装置１２は、例示的に、送受信アンテナ１２１と、無線インタフェース（ＩＦ）１２２と、送信処理部１２３と、受信処理部１２４と、有線ＩＦ１２５と、制御部１２６と、記憶部１２７と、を備える。中継装置１２がセンサデバイスとしても機能するなら、中継装置１２は、センサ１２８を備えてよい。

送受信アンテナ１２１は、アドホック通信の無線電波をセンサデバイス１３との間で送受信する。無線電波が到達可能な範囲を、アドホック通信の通信エリアあるいは無線エリアと称してよい。

無線ＩＦ１２２は、いずれかのセンサデバイス１３宛のＤＬの送信信号を無線電波に変換して送受信アンテナ１２１へ出力する。また、無線ＩＦ１２２は、送受信アンテナ１２１で受信された、いずれかのセンサデバイス１３が送信した無線電波をＵＬの受信信号に変換する。

送信処理部１２３は、有線ＩＦ１２５又は制御部１２６から入力された、ＤＬへの送信信号を処理し、無線ＩＦ１２２へ出力する。送信処理部１２３による送信処理には、例示的に、ＤＬの送信信号をカプセリングしてパケット化し、経路情報に基づいて次転送先（ネクストホップ）へパケットを転送する処理が含まれてよい。カプセリングの一例は、送信信号にヘッダやフッタを付加すること等である。

受信処理部１２４は、無線ＩＦ１２２から入力される、ＵＬの受信信号（例えば、パケット）を処理し、有線ＩＦ１２５又は制御部１２６へ出力する。受信処理部１２４による受信処理には、例示的に、受信パケットからカプセリングされた信号を抽出し、中継装置１２宛の信号を制御部１２６に転送する処理が含まれてよい。

なお、送信処理部１２３及び受信処理部１２４は、「送受信処理部」、「中継処理部」、あるいは「転送処理部」と総称してもよい。送信処理部１２３及び受信処理部１２４で処理される信号は、「メッセージ」あるいは「電文」と称されてもよい。

有線ＩＦ１２５は、例えばサーバ１１との有線通信を可能にする。有線通信の非限定的な一例としては、イーサネット（登録商標）通信が挙げられる。ただし、中継装置１２とサーバ１１との間の通信は、無線通信であってもよい。

制御部１２６は、中継装置１２の動作全体を制御する。当該制御には、送信処理部１２３による送信処理の制御や、受信処理部１２４による受信処理の制御が含まれてよい。中継装置１２にセンサ１２８が備えられる場合、制御部１２６による制御には、センサ１２８に対する設定や制御が含まれてよい。制御部１２６は、ＣＰＵやＤＳＰ等の演算能力を備えた演算装置を用いて実現されてよく、また、ＬＳＩやＦＰＧＡ等として構成されてよい。演算能力を備えたプロセッサは、「コンピュータ」と称してもよい。

記憶部１２７は、例示的に、制御部１２６による制御を実現するプラグラム（あるいは「ソフトウェア」又は「アプリケーション」と称してもよい。）やデータを記憶する。データには、ルーティングテーブル等の経路情報や、センサ情報が含まれてよい。

記憶部１２７に記憶されたプログラムやデータを適宜に既述のプロセッサが読み取って動作することで、図５にて後述する制御部１２６としての機能、ひいては中継装置１２としての機能が具現される。当該プログラムは、「通信制御プログラム」と称してよい。記憶部１２７は、例示的に、ＲＡＭ等のメモリや、ハードディスク等の記憶デバイスであってよい。

上記のプログラムやデータは、例示的に、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＭＯ，ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ポータブルハードディスク、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供されてよい。この場合、コンピュータは、記録媒体からプログラムやデータを読み取って例えばＲＡＭ等の記憶部１２７に展開して用いる。また、プログラムやデータは、サーバ１１等から通信によってコンピュータに提供（ダウンロード）されてもよい。

コンピュータとは、ハードウェアとオペレーティングシステム（ＯＳ）とを含む概念であってよく、ＯＳの制御の下で動作するハードウェアを意味してよい。ＯＳに依存せずにプログラム単独でハードウェアを動作させることが可能な場合には、そのハードウェアがコンピュータに相当すると捉えてよい。なお、制御部１２６としての機能の一部又は全部は、ＯＳによって実現されてもよい。

センサ１２８は、例えば制御部１２６からの制御に応じて、既述の物理量のいずれか（図１〜図３の例でいえば河川の水位）をセンシングする。センシング結果であるセンサ情報は、例えば制御部１２６の指示に応じて制御部１２６に出力することが可能である。制御部１２６は、センサ１２８から受信したセンサ情報を、例えば受信処理部１２４及び有線ＩＦ１２５を通じてサーバ１１宛に送信する。

次に、図５に、制御部１２６の機能的な構成例を示す。また、図６に、記憶部１２７に記憶されるデータあるいは情報の一例を示す。

図５に示す制御部１２６は、例示的に、受信電文解析部２０１、観測データ収集管理部２０２、時刻管理部２０３、観測データ送信部２０４、現用経路品質評価部２０５、及び、迂回経路検索・品質評価部２０６を備える。

また、観測データ収集管理部２０２は、例示的に、隣接状態確認部２２１、観測データ収集部２２２、スリープ指示部２２３、ＤＬ経路情報収集部２２４、迂回経路切替指示部２２５、及び、無線プロトコル処理部２２６を備える。

受信電文解析部２０１は、受信処理部１２４で受信処理された信号を解析し、解析結果に応じて、受信電文を観測データ収集管理部２０２の各部２２１〜２２６のいずれかに転送する（振り分ける）。

観測データ収集管理部２０２は、時刻管理部２０３で管理される時刻情報に基づいて、例えば、ハローパケットの送信や観測データの収集要求、スリープ指示、ＤＬの経路情報の収集要求等のタイミングを管理する。

隣接状態確認部２２１は、スリープモードからの復帰に応じてセンサ１２８によるセンシングが実施される時間を利用して、センサデバイス１３との間で定期的にハローパケットを送受信して、現状のセンサデバイス１３との間の無線品質を評価する。したがって、隣接状態確認部２２１は、ハローパケット送受信部２２１と称してもよい。

評価した無線品質の情報（「隣接評価情報」と称してよい。）は、例えば図６に示すように、自装置隣接状態確認結果２７１として記憶部１２７に記憶されてよい。自装置隣接状態確認結果２７１は、ハローパケットの送受信に応じて適宜に更新されてよく、最新の自装置隣接状態確認結果２７１が記憶部１２７に記憶されるようにしてよい。

観測データ収集部２２２は、センサデバイス１３から受信した電文から、センサ情報（例えば、水位データ）や、隣接評価情報、ＵＬ経路情報等を抽出して収集する。

隣接評価情報の一例は、隣接するセンサデバイス１３間でハローパケットを相互に送受信することにより、センサデバイス１３のそれぞれにおいて評価された、隣接デバイス１３間の無線品質の情報である。隣接評価情報は、例えば図６に示すように、全装置隣接状態確認結果２７３として記憶部１２７に記憶されてよい。

ＵＬ経路情報の一例は、各センサデバイス１３から中継装置１２に至る経路を示す情報である。ＵＬ経路情報は、センサデバイス１３でセンシングされたセンサ情報と共に収集されてよい。

例えば、センサ情報には、当該センサ情報を宛先である中継装置１２へ伝達するために、次に転送すべき宛先（ネクストホップ）を示す情報（以下「ネクストホップ情報」と称することがある。）が付与されてよい。

したがって、観測データ収集部２２２は、センサ情報の収集と併せて、ネクストホップ情報を基に、当該センサ情報を送信した送信元センサデバイス１３から中継装置１２に至るＵＬの経路情報を構築することが可能である。構築されたＵＬ経路情報は、例えば図６に示すように、中継装置宛経路情報２７４として記憶部１２７に記憶されてよい。収集されたセンサ情報は、例えば図６に示すように、全観測装置センサ情報２７２として記憶部１２７に記憶されてよい。

スリープ指示部２２３は、上述したセンサ情報の収集及びＵＬ経路情報の構築に関わる処理が完了すると、センサデバイス１３のバッテリ消費を抑えるために、センサデバイス１３をスリープモードにするスリープ指示を送信する。スリープ指示を受信したセンサデバイス１３は、例えば図８により後述する時刻管理部３０３を除く機能（例えば、ＣＰＵ、無線通信機能、センサ機能）の電源をオフにしてスリープモードに移行する。

ＤＬ経路情報収集部２２４は、中継装置１２から各センサデバイス１３に至るＤＬの経路情報を収集する。例示的に、ＤＬ経路情報収集部２２４は、中継装置１２から宛先センサデバイス１３に至る経路において経由するセンサデバイス１３から、宛先センサデバイス１３のネクストホップ情報を収集し、収集したネクストホップ情報を基にＤＬ経路情報を構築してよい。構築されたＤＬ経路情報は、例えば図６に示すように、観測装置宛経路情報２７５として記憶部１２７に記憶されてよい。

迂回経路切替指示部２２５は、現用経路を成す無線区間のいずれかについて無線品質の低下が検出され迂回経路が確保可能な場合、実際に通信障害（例えばリンクダウン）が発生する前に、現用経路から迂回経路への経路切替を実施する。経路切替は、「アドホックルート変更」と称してもよい。現用経路のいずれかの無線区間の無線品質低下は、例えば現用経路品質評価部２０５にて検出される。現用経路に対する迂回経路は、例えば迂回経路検索・品質評価部２０６にて検出される。

迂回経路切替指示部２２５は、経路切替に関わるセンサデバイス１３宛に、順次、経路切替指示を送信し、記憶部１２７の経路情報２７７（図６参照）を経路切替に応じて更新する。経路情報２７７は、「ルーティングテーブル２７７」と称してもよい。ルーティングテーブル２７７の更新によって、経路切替に応じた経路再構築が実施される。経路再構築対象のセンサデバイス１３が複数存在する場合は、観測データ収集部２２２によるセンサ情報収集後の空き時間で、順次、経路再構築を実施してよい。

経路切替指示を受信したセンサデバイス１３では、受信した経路切替指示に応じて図８により後述する経路情報（ルーティングテーブル）３７７を更新することで、経路切替に応じたルーティングテーブル３７７の更新（経路再構築）を実施する。

無線プロトコル処理部２２６は、中継装置１２の起動に応じてアドホック通信に用いる無線プロトコルの処理を実行する。無線プロトコル処理は、例示的に、記憶部１２７に記憶された、宛先情報とネクストホップ情報とを含む経路情報２７７（図６参照）を基に実施されてよい。経路情報２７７は、「ルーティングテーブル２７７」と称してもよい。

経路情報２７７は、無線プロトコル処理の実行に応じて生成、更新されてよく、また、迂回経路切替指示部２２５による迂回経路への切替指示に応じて更新されてよい。なお、無線プロトコル処理は、隣接装置との間の電波障害により通信断絶が発生した後のリカバリ処理においても実行されてよい。

時刻管理部２０３は、中継装置１２の時刻情報を管理する。時刻情報の管理は、例示的に、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）と称される「時計」機能によって管理されてよい。時刻情報は、中継装置１２及び各センサデバイス１３間で同期がとられていてよい。時刻情報の同期方法は、不問である。非限定的な一例として、時刻情報の同期には、特開２０１２−０５４８８７号公報に記載された同期方法を適用してよい。

観測データ送信部２０４は、各センサデバイス１３でセンシングされたセンサ情報の収集が完了すると、例えば記憶部１２７に記憶された全観測装置センサ情報２７２を読み出して、当該センサ情報２７２をサーバ１１宛に送信する。

現用経路品質評価部２０５は、記憶部１２７（図６参照）に記憶された全装置隣接状態確認結果２７３と、経路情報２７４及び２７５と、に基づいて、現用経路の無線品質を評価する。経路情報２７４及び２７５は、アドホックネットワークのトポロジ情報と捉えてよい。

迂回経路検索・品質評価部２０６は、現用経路品質評価部２０５による評価において無線品質が所定の閾値未満に変化（悪化）した区間を検出すると、記憶部１２７に記憶された情報に基づいて、現用経路よりも無線品質の良い迂回経路を検索する。

例えば、迂回経路検索・品質評価部２０６は、悪化した無線区間を経由する現用経路に対して、当該無線区間を経由しない、無線品質が閾値以上の無線区間で形成可能な迂回経路を検索する。迂回経路の検索は、例示的に、全装置隣接状態確認結果２７３と、経路情報２７４及び２７５（別言すると、トポロジ情報）と、に基づいて実施される。

迂回経路の情報は、例えば、迂回経路検索・品質評価部２０６が、各情報２７３〜２７５を基に評価、作成してよい。作成した迂回経路の情報は、例えば図６に示すように、迂回経路情報２７６として記憶部１２７に記憶されてよい。迂回経路情報２７６は、例示的に、中継装置１２から宛先のセンサデバイス１３までのトータルの経路を識別可能な情報である。

（センサデバイス１３の構成例）
図７は、観測装置１３の一例であるセンサデバイス１３の構成例を示すブロック図である。図７に示すセンサデバイス１３は、例示的に、送受信アンテナ１３１、無線ＩＦ１３２、送信処理部１３３、受信処理部１３４、制御部１３６、記憶部１３７、及び、センサ１３８を備える。

送受信アンテナ１３１は、アドホック通信の無線エリアを形成し、アドホック通信の無線電波を中継装置１２又は他のセンサデバイス１３との間で送受信する。

無線ＩＦ１３２は、中継装置１２宛又は他のセンサデバイス１３宛の送信信号を無線電波に変換して送受信アンテナ１３１へ出力する。また、無線ＩＦ１３２は、送受信アンテナ１３１で受信された、中継装置１２又は他のセンサデバイス１３が送信した無線電波を受信信号に変換する。

送信処理部１３３は、制御部１３６から入力された、ＤＬ又はＵＬへの送信信号を処理し、無線ＩＦ１３２へ出力する。送信処理部１３３による送信処理には、例示的に、送信信号をカプセリングしてパケット化し、経路情報に基づいてネクストホップへパケットを転送する処理が含まれてよい。

受信処理部１３４は、無線ＩＦ１３２から入力される、受信信号（例えば、パケット）を処理し、制御部１３６へ出力する。受信処理部１３４による受信処理には、例示的に、受信パケットからカプセリングされた信号を抽出し、中継装置１２宛又は他のセンサデバイス１３宛の信号を制御部１３６に転送する処理が含まれてよい。

なお、送信処理部１３３及び受信処理部１３４は、「送受信処理部」又は「転送処理部」と総称してもよい。送信処理部１３３及び受信処理部１３４で処理される信号は、「メッセージ」あるいは「電文」と称されてもよい。

制御部１３６は、センサデバイス１３の動作全体を制御する。当該制御には、送信処理部１３３による送信処理の制御や、受信処理部１３４による受信処理の制御が含まれてよい。制御部１３６は、中継装置１２の制御部１２６と同様に、ＣＰＵやＤＳＰ等の演算能力を備えた演算装置を用いて実現されてよく、また、ＬＳＩやＦＰＧＡ等として構成されてよい。

記憶部１３７は、例示的に、制御部１３６による制御を実現するプラグラム（あるいは「ソフトウェア」又は「アプリケーション」と称してもよい。）やデータを記憶する。データには、ルーティングテーブル等の経路情報や、センサ情報が含まれてよい。

記憶部１３７に記憶されたプログラムやデータを適宜に上述のプロセッサが読み取って動作することで、図８にて後述する制御部１３６としての機能、ひいてはセンサデバイス１３としての機能が具現される。当該プログラムは、「通信制御プログラム」と称してよい。記憶部１３７は、例示的に、ＲＡＭ等のメモリや、ハードディスク等の記憶デバイスであってよい。

センサデバイス１３のための上記プログラムやデータは、中継装置１２のためのプログラムやデータと同様に、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供されてよい。「コンピュータ」と称してよいプロセッサは、記録媒体からプログラムやデータを読み取って例えばＲＡＭ等の記憶部１３７に展開して用いる。また、プログラムやデータは、サーバ１１又は中継装置１２等から通信によってコンピュータに提供（ダウンロード）されてもよい。

「コンピュータ」の概念は、既述のとおりである。制御部１３６としての機能の一部又は全部は、ＯＳによって実現されてもよい。

センサ１３８は、例えば制御部１３６からの制御に応じて、既述の物理量のいずれか（図１〜図３の例でいえば河川の水位）をセンシングする。センシング結果であるセンサ情報は、例えば制御部１３６の指示に応じて制御部１３６に出力することが可能である。制御部１３６は、センサ１３８から受信したセンサ情報を、例えば送信処理部１３３及び無線ＩＦ１３２を通じて中継装置１２又は他のセンサデバイス１３宛に送信する。

次に、図８に、制御部１３６の機能的な構成例を示す。図８に示す制御部１３６は、例示的に、受信電文解析部３０１、観測データ収集管理部３０２、及び、時刻管理部３０３を備える。また、観測データ収集管理部３０２は、例示的に、隣接状態確認部３２１、観測データ測定部３２２、観測データ応答部３２３、スリープ実行部３２４、ＤＬ経路情報応答部３２５、経路切替部３２６、及び、無線プロトコル処理部３２７を備える。

受信電文解析部３０１は、受信処理部１３４で受信処理された信号を解析し、解析結果に応じて、受信電文を観測データ収集管理部３０２の各部３２１〜３２７のいずれかに転送する（振り分ける）。

観測データ収集管理部３０２は、時刻管理部３０３で管理される時刻情報に基づいて、例えば、ハローパケットの送信や観測データの収集、スリープモードの実行、ＤＬ経路情報の送信等のタイミングを管理する。

隣接状態確認部３２１は、スリープモードからの復帰に応じてセンサ１３８によるセンシングが実施される時間を利用して、他のセンサデバイス１３との間で定期的にハローパケットを送受信して、現状のセンサデバイス１３との間の無線品質を評価する。したがって、隣接状態確認部３２１は、ハローパケット送受信部３２１と称してもよい。隣接状態確認部３２１は、接続関係にある他のセンサデバイス１３との間の無線品質情報を測定する測定部の一例である。

評価した無線品質の情報（「隣接評価情報」と称してよい。）は、例えば、自装置隣接状態確認結果３７１として記憶部１３７に記憶されてよい。自装置隣接状態確認結果３７１は、ハローパケットの送受信に応じて適宜に更新されてよく、最新の自装置隣接状態確認結果３７１が記憶部１３７に記憶されるようにしてよい。

観測データ測定部３２２は、例えばスリープモードからの復帰に応じてセンサ１３８にセンシング指示を与えてセンサ１３８にセンシングを実行させ、センシング結果であるセンサ情報（例えば、水位データ）を受信する。センサ情報は、図８中に符号３７２で示すように記憶部１３７に記憶されてよい。

観測データ応答部３２３は、中継装置１２からの指示あるいは要求に応じて、記憶部１３７に記憶された、センサ情報３７２やＵＬ経路情報、隣接評価情報３７１を、中継装置１２宛に送信する処理を実施する。ＵＬ経路情報の一例は、自デバイス１３から中継装置１２に至る経路を示す情報である。観測データ応答部３２３は、隣接評価情報３７１を中継装置１２宛に送信するから、測定部の一例である隣接状態確認部３２１で測定された無線品質情報を中継装置１２宛に送信する送信部の一例である。

センサ情報３７２と共に隣接評価情報３７１やＵＬ経路情報を中継装置１２宛に送信することで、種別の異なる情報毎に個別に送信を行なう場合に比して、センサデバイス１３での送信処理に要する時間を短縮できる。したがって、センサデバイス１３の起動時間が短い場合でも、その起動時間において送信処理を完了できる。また、中継装置１２にとってみれば、必要な情報をまとめて受信できるので、情報処理に要する時間を短縮することができる。

ＵＬ経路情報は、例えば記憶部３７２に記憶された、宛先情報とネクストホップ情報とを含む経路情報３７７を基に作成されてよい。経路情報３７７は、「ルーティングテーブル３７７」と称してもよい。

ＵＬ経路情報は、自デバイス１３でセンシングしたセンサ情報と共に送信されてよい。例えば、センサ情報には、当該センサ情報を宛先である中継装置１２へ伝達するために、次に転送すべき宛先（ネクストホップ）を示すネクストホップ情報が付与されてよい。

これにより、中継装置１２は、既述のとおり、センサ情報の収集と併せて、ネクストホップ情報を基に、当該センサ情報を送信した送信元センサデバイス１３から中継装置１２に至るＵＬの経路情報を構築することが可能となる。

スリープ実行部３２４は、起動中に、例えば中継装置１２のスリープ指示部２２３（図５参照）から送信されたスリープ指示を受信すると、自デバイス１３をスリープモードに制御し、自デバイス１３のバッテリ消費を抑える。

例えば、スリープ実行部３２４は、時刻管理部３０３を除く機能の電源をオフにして自デバイス１３をスリープモードに移行させる。その際、スリープ実行部３２４は、スリープモードから復帰するタイミング（例えば、時刻情報）を時刻管理部３０３に設定してよい。時刻管理部３０３は、設定された復帰タイミングの到来に応じてスリープ状態の解除処理を実施する。

ＤＬ経路情報応答部３２５は、中継装置１２（ＤＬ経路情報収集部２２４：図５参照）が送信したＤＬ経路情報要求を受信すると、指定デバイス１３へのネクストホップ情報を経路情報３７７から取得して中継装置１２宛に送信する。

経路切替部３２６は、中継装置１２（迂回経路切替指示部２２５：図５参照）が送信した経路切替指示を受信すると、当該経路切替指示に応じて経路情報３７７を更新して、現用経路から迂回経路への経路切替を実施する。経路切替部３２６は、経路切替の実施結果を例えば経路切替応答として中継装置１２宛に送信してよい。

無線プロトコル処理部３２７は、自デバイス１３の起動に応じてアドホック通信に用いる無線プロトコルの処理を実行する。無線プロトコル処理は、例示的に、記憶部１３７に記憶された経路情報３７７を基に実施されてよい。

経路情報３７７は、無線プロトコル処理の実行に応じて生成、更新されてよい。なお、無線プロトコル処理は、隣接装置との間の電波障害により通信断絶が発生した後のリカバリ処理においても実行されてよい。

時刻管理部３０３は、自デバイス１３の時刻情報を管理する。時刻情報の管理は、例示的に、ＲＴＣと称される「時計」機能によって管理されてよい。

（動作説明）
以下、上述のごとく構成された中継装置１２及びセンサデバイス１３を含む無線ネットワークシステム１の動作例について説明する。

（スリープモード動作イメージ）
中継装置１２及び各センサデバイス１３のそれぞれは、例えば図９に示すように、起動されると、スリープモードと、スリープモードからの復帰と、を繰り返す。例えば、起動時及びスリープモードからの復帰時には、プロセッサ及び無線通信機能が起動する。起動中に、ハローパケットの送受信、センサ情報のセンシング、及び、無線品質の評価が実施される。ハローパケットの送受信は、センサ情報のセンシングが実施される時間（「センシング時間（又は期間）」と称してよい。）において実施されてよい。

これらの処理（以下「起動中処理」と総称することがある。）が完了すると、中継装置１２及び各センサデバイス１３のそれぞれは、スリープモードに移行する。起動（又は復帰）からスリープモードへ移行するまでの時間、別言すると、デバイス１２及び１３の起動時間は、上述した起動中処理が完了する時間に依存する。起動中処理の完了する時間は、例えば、センサデバイス１３の数に依存する。起動時間の非限定的な一例は、１分〜数分等である。

スリープモードに移行したデバイス１２及び１３は、例えば、プロセッサ及び無線通信機能の動作を停止し、既述の時刻管理部２０３及び３０３に相当する時計機能の動作は許容する。スリープモードの継続時間、別言すると、スリープモードからの復帰タイミングは、適宜に、設定してよい。ただし、あまりに短い時間を設定すると、デバイス１２及び１３のバッテリ消費の抑制効果が薄れる。そのため、スリープモードの継続時間は、例えばサーバ１１において求められる、センサ情報の収集周期（「収集頻度」と称してもよい）に応じて可能な限り長く設定されてよい。

（中継装置１２の動作例）
次に、図１０〜図１２に例示するフローチャートを参照して、中継装置１２の動作例について説明する。図１０〜図１２に例示するフローチャートは、例えば既述の制御部１２６によって実行される。

図１０に例示するように、中継装置１２は、起動されると（処理Ｐ１１）、無線プロトコル処理部２２６によって、隣接するセンサデバイス１３との間のアドホック通信のための無線接続を確立する（処理Ｐ１２）。無線接続（「アドホック接続」と称してもよい。）の確立は、「リンクアップ」と称してもよい。確立したアドホック接続が切断されることを「リンクダウン」と称してよい。

中継装置１２は、センサデバイス１３とリンクアップすると、隣接状態確認部２２１によって、リンクアップしたセンサデバイス１３との間でハローパケットを送受信して、センサデバイス１３との間の無線品質を確認（監視）する（処理Ｐ１３）。ハローパケットの送受信は、既述のとおり、センサ情報のセンシング期間において実施してよい。確認結果は、自装置隣接状態確認結果２７１（図６参照）として記憶部１２７に記憶される。

その後、中継装置１２は、観測データ収集部２２２によって、各センサデバイス１３から、センサ情報、各センサデバイス１３間の無線品質の確認結果、及び、ＵＬ経路情報（例えば、中継装置１２までのネクストホップ情報）を収集する（処理Ｐ１４）。

図６に例示したように、収集したセンサ情報は、全観測装置センサ情報２７２として記憶部１２７に記憶される。また、収集した各センサデバイス１３間の無線品質の確認結果は、全装置隣接状態確認結果２７３（図６参照）として記憶部１２７に記憶される。更に、収集したＵＬ経路情報は、中継装置宛経路情報２７４（図６参照）として記憶部１２７に記憶される。

次いで、中継装置１２は、ＤＬ経路情報が収集済みであるか否かを確認する（処理Ｐ１５）。ＤＬ経路情報が未収集であれば（処理Ｐ１５でＮＯの場合）、ＤＬ経路の無線品質を監視できるよう、ＤＬ経路情報収集部２２４によってＤＬ経路情報を収集する（処理Ｐ１６）。

例えば図１に例示した、センサデバイス＃１−＃２−＃５−＃６のＤＬ経路に着目する。ＤＬ経路情報収集部２２４は、記憶部１２７のルーティングテーブル２７７（図６参照）から、センサデバイス＃６宛のネクストホップであるセンサデバイス＃１に対し、センサデバイス＃６へのネクストホップ情報を問い合わせる。

図１において、センサデバイス＃１のセンサデバイス＃６宛のネクストホップは、センサデバイス＃２である。したがって、センサデバイス＃１は、ＤＬ経路情報応答部３２５によって、ネクストホップ情報としてセンサデバイス＃２の識別情報を中継装置１２に応答する。なお、識別情報は、例示的に、ＩＰアドレス等のアドレス情報であってよい。

ＤＬ経路情報収集部２２４は、受信したネクストホップ情報が示すセンサデバイス＃２に対して、センサデバイス＃６宛のネクストホップを問い合わせる。図１において、センサデバイス＃２のセンサデバイス＃６宛のネクストホップは、センサデバイス＃５である。したがって、センサデバイス＃２は、ＤＬ経路情報応答部３２５によって、ネクストホップ情報としてセンサデバイス＃５のアドレス情報を中継装置１２に応答する。

ＤＬ経路情報収集部２２４は、受信したネクストホップ情報が示すセンサデバイス＃５に対して、センサデバイス＃６宛のネクストホップを問い合わせる。図１において、センサデバイス＃５のセンサデバイス＃６宛のネクストホップは、センサデバイス＃６である。したがって、センサデバイス＃５は、目的のセンサデバイス＃６の最終ホップであり、ＤＬ経路情報応答部３２５によって、ネクストホップ情報としてセンサデバイス＃６のアドレス情報を中継装置１２に応答する。

ＤＬ経路情報収集部２２４は、センサデバイス＃６のアドレス情報を受信することで、センサデバイス＃１−＃２−＃５−＃６についてのＤＬ経路情報の収集が完了したことを認識し、処理を終える。このようにして、中継装置１２は、ＤＬ経路情報を収集することができる。なお、中継装置１２（ＤＬ経路情報収集部２２４）は、アドホック無線ネットワークにおいて設定されている現用経路のすべてについてＤＬ経路情報を収集することが可能である。収集したＤＬ経路情報は、図６に例示したように、観測装置宛経路情報２７５として記憶部１２７に記憶される。

ＤＬ経路情報の収集が完了すると、あるいは、ＤＬ経路情報が既に収集済みであった場合（処理Ｐ１５でＹＥＳの場合）、中継装置１２は、現用経路品質評価部２０５によって、例えば図１１に示すように、現用経路の無線品質評価を実施する（処理Ｐ１７）。例えば、現用経路品質評価部２０５は、全装置隣接状態確認結果２７３と、経路情報２７４及び２７５と、に基づいて、現用経路のエンドツーエンドの無線品質をＵＬ及びＤＬの別に評価する。

評価の結果、現用経路品質評価部２０５において、現用経路の無線品質が良好であれば（処理Ｐ１７でＹＥＳの場合）、中継装置１２は、別のセンサデバイス１３宛の現用経路についての無線品質評価を実施し（処理Ｐ２４）、処理Ｐ１７に戻る。

これに対し、現用経路の無線品質の低下が検出されると（処理Ｐ１７でＮＯの場合）、中継装置１２は、迂回経路検索・品質評価部２０６によって、迂回経路の検索及び評価を行なう。例えば、迂回経路検索・品質評価部２０６は、ＵＬ経路又はＤＬ経路で無線品質の低下を検出した場合、全装置隣接状態確認結果２７３と迂回経路情報２７６とを基に、品質低下を検出した区間を経由しない迂回経路を検索する（処理Ｐ１８）。

適当な迂回経路が存在すれば（処理Ｐ１８でＹＥＳの場合）、迂回経路検索・品質評価部２０６は、全装置隣接状態確認結果２７３に基づいて、当該迂回経路の無線品質が現用経路の無線品質よりも良いか否かを評価する（処理Ｐ１９）。なお、「適当な迂回経路」とは、例えば宛先デバイス１３までの経路コストが現用経路と同じか小さい経路であってよい。

評価の結果、当該迂回経路の無線品質が現用経路の無線品質よりも良ければ（処理Ｐ１９でＹＥＳの場合）、中継装置１２は、現用経路を通じた通信が断絶する前に、現用経路を迂回経路に切り替える処理（経路再構築）を実施する（処理Ｐ２０）。

例えば、中継装置１２は、迂回経路切替指示部２２５によって、当該経路切替に関わるセンサデバイス１３に対して経路切替指示を発行し、当該経路切替に応じたルーティングテーブル３７７の更新を指示する。

なお、経路切替はＵＬ及びＤＬの別に実施してよく、したがって、ルーティングテーブル３７７の更新も、ＵＬ及びＤＬの別に実施されてよい。例えば、ＵＬ経路については、中継装置１２に近いセンサデバイス１３から順番に中継装置１２から経路切替指示を発行することで、経路切替を実施してよい。

ＤＬ経路についても、中継装置１２に近いセンサデバイス１３から順番に中継装置１２から経路切替指示を発行することで、経路切替を実施してよい。なお、ＤＬ経路の設定順については、中継装置１２側からではなく宛先センサデバイス１３側からでも構わないが、中継装置１２側から設定した方が、ＵＬ経路の設定と併せて設定可能なので、効率が良い。ＵＬ経路及びＤＬ経路のいずれについても、経路切替指示は、ルーティングテーブル３７７の更新が必要なセンサデバイス１３宛に限って発行してよい。

なお、適当な迂回経路が見つからず、処理Ｐ１８又はＰ１９においてＮＯと判定された場合、中継装置１２は、経路切替は実施せず、別のセンサデバイス１３宛の現用経路についての無線品質評価を実施し（処理Ｐ２４）、処理Ｐ１７に戻る。

迂回経路への経路切替が完了すると、中継装置１２は、例えば図１２に示すように、ハローパケットの送信タイミングが到来するか否かを観測データ収集管理部２０２において監視する（処理Ｐ２１）。ハローパケットの送信タイミングが到来すると（処理Ｐ２１でＹＥＳの場合）、中継装置１２は、図１０の処理Ｐ１３へ戻る。

ハローパケットの送信タイミングが到来していなければ（処理Ｐ２１でＮＯの場合）、中継装置１２は、アドホック無線ネットワークを成す全てのセンサデバイス１３について現用経路品質評価部２０５による無線品質の評価が完了したか否かを確認する（処理Ｐ２２）。

評価が完了していれば（処理Ｐ２２でＹＥＳの場合）、中継装置１２は、スリープ指示部２２３によって、各センサデバイス１３宛にスリープ指示を発行する（処理Ｐ２３）。当該スリープ指示を受信したセンサデバイス１３は、スリープ実行部３２４４によってスリープモードに移行する。中継装置１２は、スリープ指示を発行すると、図１０の処理Ｐ１３に戻る。

なお、処理Ｐ２２において無線品質が未評価の宛先センサデバイス１３が存在すれば（処理Ｐ２２でＮＯの場合）、中継装置１２は、例えば図１１に示すように、当該センサデバイス１３宛の現用経路の評価を実施し（処理Ｐ２４）、処理Ｐ１７に戻る。

（センサデバイス１３の動作例）
次に、図１３及び図１４に例示するフローチャートを参照して、センサデバイス１３の動作例について説明する。図１３及び図１４に例示するフローチャートは、例えば既述の制御部１３６によって実行される。

図１３に例示するように、センサデバイス１３は、起動されると（処理Ｐ３１）、無線プロトコル処理部３２７によって、中継装置１２、あるいは、１又は複数の他のセンサデバイス１３との間のアドホック接続を確立（リンクアップ）する（処理Ｐ３２）。

センサデバイス１３は、中継装置１２又は他のセンサデバイス１３とリンクアップすると、隣接状態確認部３２１によって、リンクアップした中継装置１２又は他のセンサデバイス１３との間でハローパケットを送受信して、隣接区間の無線品質を確認（監視）する（処理Ｐ３３）。ハローパケットの送受信は、センサ情報のセンシング期間において実施してよい。確認結果は、隣接評価情報（自装置隣接状態確認結果）３７１（図８参照）として記憶部１３７に記憶される。

センサデバイス１３は、観測データ測定部３２２によって、センサ１３８にセンシングの指示を与えることで、センサ１３８によるセンサ情報（例示的に、水位データ）のセンシングを実施する（処理Ｐ３４）。

その後、センサデバイス１３は、観測データ収集管理部３０２において、中継装置１２を送信元とする要求や指示が受信されるか否かを監視する（図１３の処理Ｐ３５、図１４の処理Ｐ３７、Ｐ３９及びＰ４１）。例えば、観測データ収集管理部３０２は、観測データ収集要求、ＤＬ経路情報要求、迂回経路切替指示、及び、スリープ指示のいずれかが中継装置１２から受信されるか否かを監視する。

なお、観測データ収集要求には、例示的に、センサ１３８によってセンシングしたセンサ情報、隣接評価情報３７１、及び、ＵＬ経路情報（例えば、ＵＬ経路のネクストホップ情報）の送信依頼が含まれてよい。別言すると、中継装置１２は、１つの観測データ収集要求の送信によって、センサ情報、隣接評価情報３７１、及び、ＵＬ経路情報を一度に収集可能である。ただし、中継装置１２からセンサデバイス１３に対する収集要求は、情報の種類に応じて個別に実施しても構わない。

観測データ収集管理部３０２は、中継装置１２を送信元とする観測データ収集要求の受信を検出すると（処理Ｐ３５でＹＥＳの場合）、観測データ応答部３２３によって、当該要求（依頼）に応じた情報の送信（応答）を行なう（処理Ｐ３６）。

例えば、観測データ応答部３２３は、センサ１３８によってセンシングしたセンサ情報、隣接評価情報３７１、及び、ＵＬ経路情報（例えば、ＵＬ経路のネクストホップ情報）を中継装置１２宛に送信する。ＵＬ経路情報は、記憶部１３７に記憶された経路情報（ルーティングテーブル）３７７の情報を基に作成されてよい。

ここで、中継装置１２を送信元とするＤＬ経路情報要求の受信が観測データ収集管理部３０２において検出されたとする（処理Ｐ３５でＮＯ、図１４の処理Ｐ３７でＹＥＳの場合）。すると、観測データ収集管理部３０２は、要求に応じたＤＬ経路情報をＤＬ経路情報応答部３２５によって中継装置１２宛に送信する（処理Ｐ３８）。例えば、ＤＬ経路情報応答部３２５は、経路情報３７７から、指定されたセンサデバイス１３へのネクストホップ情報を抽出してＤＬ経路情報として中継装置１２宛に送信する。

また、中継装置１２を送信元とする迂回経路切替指示の受信が観測データ収集管理部３０２において検出されたとする（処理Ｐ３７でＮＯ、処理Ｐ３９でＹＥＳの場合）。すると、観測データ収集管理部３０２は、当該指示に応じた経路切替処理を経路切替部３２６によって実施する（処理Ｐ４０）。例えば、経路切替部３２６は、迂回経路切替指示で指定された迂回経路への経路切替を実施し、また、指定された宛先のセンサデバイス１３の経路情報３７７を更新する。

経路切替に応じた経路情報３７７の更新は、ＵＬ経路とＤＬ経路とで独立して実施されてよい。例えば、ＵＬ経路については、中継装置１２宛のネクストホップ情報を更新する。ＤＬ経路については、指定の宛先センサデバイス１３のネクストホップ情報が未登録であれば新規登録し、登録済みであればネクストホップ情報の更新を行なう。

また、中継装置１２を送信元とするスリープ指示の受信が観測データ収集管理部３０２において検出されたとする（処理Ｐ３９でＮＯ、処理Ｐ４１でＹＥＳの場合）、スリープ実行部３２４によってスリープモードを実行する。例えば、スリープ実行部３２４は、センサデバイス１３のＣＰＵや無線通信機能、センサ１３８の電源をオフに制御し、時刻管理部３０３（ＲＣＴ）に限って動作を許容する（処理Ｐ４２）。

なお、中継装置１２からの要求や指示に応じた処理（図１３の処理Ｐ３６、図１４の処理Ｐ３８及びＰ４０）が完了すると、センサデバイス１３（観測データ収集管理部３０２）は、新たな要求や指示の受信待機（監視）状態となる（図１３の処理Ｐ４４）。また、図１４の処理Ｐ４１においてスリープ指示の受信が検出されない場合（処理Ｐ４１でＮＯの場合）も、センサデバイス１３（観測データ収集管理部３０２）は、新たな要求や指示の受信待機（監視）状態となる（図１３の処理Ｐ４４）。

その後、観測データ収集管理部３０２は、時刻管理部３０３の時刻情報を基に、ハローパケットの送信タイミングが到来したか否かを判定する（図１４の処理Ｐ４３のＮＯルート）。ハローパケットの送信タイミングの到来を検出すると（処理Ｐ４３でＹＥＳの場合）、観測データ収集管理部３０２は、図１３の処理Ｐ３３に戻って無線品質の確認を行なう。

（無線品質評価例）
次に、中継装置１２の現用経路品質評価部２０５及び迂回経路検索・品質評価部２０６による無線品質の評価例について説明する。

中継装置１２の観測データ収集部２２２は、各センサデバイス１３から収集した、各センサデバイス１３間の無線品質を示す情報（隣接評価情報）を基に、例えば図１５に例示するようなテーブル形式のデータを作成し、記憶部１２７に記憶する。当該データは、図６に例示した全装置隣接状態確認結果２７３に相当すると捉えてよく、以下、無線品質評価結果テーブル２７３と表記する。なお、図１５は、図１〜図３に例示したネットワークトポロジにおいて作成される無線品質評価結果テーブル２７３の一例を示している。＃０は、中継装置１２を表す。

無線品質評価結果テーブル２７３には、例示的に、各センサデバイス１３間の無線品質を「優」、「良」、「可」及び「不可」の４段階で表した評価値が登録されてよい。例えば、無線品質の評価を信号受信レベルで行なうのであれば、非限定的な一例として、信号受信レベル（ｘ）が、−９８ｄＢｍ≦の時に「優」、−９９ｄＢｍ≦ｘ＜−９８ｄＢｍの時に「良」、と評価してよい。また、−１０２ｄＢｍ≦ｘ＜−９９ｄＢｍの時に「可」、ｘ＜−１０２ｄＢｍの時に「不可」、と評価してよい。

無線品質の評価を受信ＳＮＲで行なうのであれば、非限定的な一例として、受信ＳＮＲ（ｙ）が、１５ｄＢｍ≦ｙの時に「優」、１４ｄＢｍ≦ｙ＜１５ｄＢｍの時に「良」、１１ｄＢｍ≦ｙ＜１４ｄＢｍの時に「可」、ｙ＜１１ｄＢｍの時に「不可」と評価してよい。

なお、上記の例は４段階評価であるが、例えば、「良」、「可」、「不可」の３段階評価を用いてもよいし、「可」、「不可」の２段階評価を用いてもよい。「不可」は、センサデバイス１３間の通信（アドホック接続）ができないこと（Not Connected）を表してよい。

別言すると、評価値は、デバイス間のアドホック通信の通信性能を表す情報の一例である。アドホック通信の通信性能を表す情報は、「コスト」と称される値に数値化されてもよい。例えば通信性能が高いほど「コスト」は小さくなるように設定されてよい。コストには、閾値を設定してよい。例えば、４段階評価又は３段階評価において、「良」以上と判定されるコストを規定する第１の閾値と、「不可」と判定されるコストを規定する第２の閾値と、を設定してよい。

また、評価値は、ＵＬ経路及びＤＬ経路の別に無線品質評価結果テーブル２７３に登録されてよい。あるいは、ＵＬ経路及びＤＬ経路の別に無線品質評価結果テーブル２７３が作成されてもよい。

中継装置１２の現用経路品質評価部２０５及び迂回経路検索・品質評価部２０６は、上記のような回線品質評価結果テーブル２７３を参照して、現用経路の無線品質の低下や、迂回経路の検索及び品質評価をＵＬ経路及びＤＬ経路の別に実施する。

例えば、図２に例示したようにセンサデバイス＃２−＃５間の無線品質の評価値が「良」から「可」に低下したことが、現用経路品質評価部２０５において検出されたとする。すると、迂回経路検索・品質評価部２０６が、図１５中に矢印で例示するように、評価値が例えば「良」以上である区間を辿って宛先センサデバイス＃６へ到達可能な迂回経路を検索する。

例えば、図１５において、装置＃７から見た装置＃５の評価は「良」で選択可能であるが、逆方向の装置＃５から見た装置＃７の評価は「可」になっている。これに対して、装置＃７と装置＃８とは、双方向の評価がともに「良」のため、装置＃７から装置＃８の評価を優先し、装置＃７は、より近い装置＃５を選択せず、装置＃８を選択する。

その結果、本例では、迂回経路として、中継装置＃０からデバイス＃１−＃７−＃８−＃６を経由する経路と、中継装置＃０からデバイス＃１−＃７−＃８−＃５−＃６を経由する経路と、の２つの経路が迂回経路として得られる。

このように複数の迂回経路が得られる場合、迂回経路検索・品質評価部２０６は、迂回経路それぞれのトータル経路コストに基づいて、いずれの迂回経路に切り替えるかを決定してよい。「トータル経路コスト」は、或る経路が経由するアドホック通信区間の「コスト」の合算値として表されてよい。

したがって、迂回経路検索・品質評価部２０６は、例えば、トータル経路コストのより小さい迂回経路を現用経路の切替先経路に決定してよい。なお、現用経路と迂回経路とでトータルコストが変わらない場合や、現用経路よりも迂回経路のトータル経路コストが大きい場合、迂回経路検索・品質評価部２０６は、当該迂回経路を現用経路の切替先経路に選択しなくてよい。この場合、経路切替指示部２２５から経路切替指示は送信しなくてよく、したがって、経路切替（別言すると、経路再構築）は実施されなくてよい。

（実施例１）
次に、図１６を参照して、中継装置１２（＃０）とセンサデバイス＃４との間の現用経路＃０−＃１−＃２−＃３−＃４がＵＬとＤＬとで同じ場合に、デバイス＃１−＃２間のコストが１から７に増加（悪化）した場合の経路切替例について説明する。なお、図１６において、デバイス＃０−＃１間、デバイス＃２−＃３間、及び、デバイス＃３−＃４間のコストはいずれも１であり、デバイス＃０−＃２間、及び、デバイス＃１−＃３間のコストはいずれも６であると仮定する。

本例の場合、デバイス＃１−＃２間のコスト増加の検出に応じて、第１の経路＃０−＃２−＃３−＃４と、第２の経路＃０−＃１−＃３−＃４と、の２つの経路が、中継装置１２からデバイス＃４までの迂回経路として得られる。いずれの迂回経路もトータル経路コストは８となり、現用経路＃０−＃１−＃２−＃３−＃４のトータル経路コスト＝１０よりも小さい。

したがって、いずれの迂回経路も有効であり、中継装置１２は、いずれかの迂回経路を現用経路の切替先経路に選ぶ。第１の経路＃０−＃２−＃３−＃４を選ぶ場合、中継装置１２は、デバイス＃０及び＃２が記憶するルーティングテーブルの更新が必要になるので、デバイス＃０及び＃２宛に経路切替指示を送信する。デバイス＃３及び＃４については経路切替不要なので、デバイス＃３及び＃４宛に経路切替指示は送信されない。

第２の経路＃０−＃１−＃３−＃４を選ぶ場合、中継装置１２は、デバイス＃１〜＃３が記憶するルーティングテーブルの更新が必要になるので、デバイス＃１〜＃３のそれぞれ宛に経路切替指示を送信する。デバイス＃４については経路切替不要なので、デバイス＃４宛に経路切替指示は送信されない。以上説明したように、経路全体のトータル経路コストが最小となる経路が選択される。

（実施例２）
次に、図１７を参照して、中継装置１２（＃０）とセンサデバイス＃４との間の現用経路がＵＬとＤＬとで異なる場合に、デバイス＃２−＃４間のコストが１から６に悪化した場合の経路切替例について説明する。なお、図１７において、経路＃０−＃２−＃１−＃３−＃４が中継装置１２からデバイス＃４へのＤＬの現用経路を表し、経路＃４−＃２−＃１−＃０がデバイス＃４から中継装置１２へのＵＬの現用経路を表す。また、デバイス＃０−＃１間、デバイス＃０−＃２間、デバイス＃１−＃２間、デバイス＃１−＃３間、及び、デバイス＃３−＃４間のコストはいずれも１と仮定する。

したがって、本例の場合、ＤＬ経路のトータルコストは、コスト１×４（区間）＝４である。デバイス＃２−＃４間の無線品質が悪化する前のＵＬ経路のトータルコストは、コスト１×３（区間）＝３である。

そして、デバイス＃２−＃４間の無線品質が１から６に悪化すると、ＵＬ経路のトータルコストは、６＋１＋１＝８となる。本例の場合、ＵＬ経路のデバイス＃４−＃２間のコスト増加の検出に応じて、第１の経路＃４−＃３−＃１−＃０と、第２の経路＃４−＃３−＃１−＃２−＃０と、の２つのＵＬ経路が、デバイス＃４から中継装置＃１２までの迂回経路として得られる。

第１の経路＃４−＃３−＃１−＃０のトータル経路コストは、コスト１×３（区間）＝３である。第２の経路＃４−＃３−＃１−＃２−＃０のトータル経路コストは、コスト１×４（区間）＝４である。したがって、いずれの迂回経路もトータル経路コストは現用経路のトータル経路コスト＝８よりも小さい。

したがって、いずれの迂回経路も有効であり、中継装置１２は、例えば、トータル経路コストの小さい方の第１の経路＃４−＃３−＃１−＃０を現用経路の切替先経路に選ぶ。この場合、デバイス＃３及び＃４が記憶するルーティングテーブルの更新がそれぞれ必要になるので、中継装置１２は、デバイス＃３及び＃４のそれぞれ宛に経路切替指示を送信する。ここで、ＵＬやＤＬの必要な片側経路の迂回経路切替だけでよく、必ずしもＵＬやＤＬ両系同時に迂回経路を検索する必要はない。

迂回経路は、無線品質の評価値がすべて同じである区間で形成されていなくても構わない（つまり、異なる評価値の区間が混在して構わない）。例えば、迂回経路には、評価値が「良」以上の区間と、「可」の区間と、が混在しても構わない。

また、上述した例では、現用経路を成すいずれかの区間についての評価値の低下が検出されたことを契機に、迂回経路の検索、無線品質評価、及び、経路切替を実施する態様について説明した。しかし、評価値の低下が検出されなくても、例えば、現用経路よりも評価値の良い迂回経路が検出されれば、当該迂回経路への経路切替を実施して構わない。

非限定的な一例を挙げると、現用経路が「可」（又は「良」）の評価値の区間を含む場合に、すべて「良」以上（又は、すべて「優」）の評価値の区間で形成可能な迂回経路が存在すれば、当該迂回経路へ現用経路を切り替えて（経路再構築して）構わない。

（パケットフォーマット）
次に、図１８〜図２２を参照して、上述した無線ネットワークシステム１において送受信される信号の一例であるパケットのフォーマット例について説明する。図１８は、中継装置１２とセンサデバイス１３との間、及び、センサデバイス１３間で送受信されるハローパケットのフォーマット例を示す図である。

図１９は、中継装置１２がいずれかのセンサデバイス１３宛に送信する観測データ収集要求（パケット）のフォーマット例を示す図である。図２０は、図１９に例示する観測データ収集要求を受信したセンサデバイス１３が中継装置１２宛に送信（応答）する観測データ収集応答（パケット）のフォーマット例を示す図である。図２１は、中継装置１２がいずれかのセンサデバイス１３宛に送信する経路切替指示（パケット）のフォーマット例を示す図である。

（ハローパケット）
図１８に例示するように、ハローパケットは、例示的に、ヘッダとペイロードとを有し、ヘッダには、当該パケットの種別（タイプ）を示す情報やペイロードのサイズ（データ長）を示す情報等が設定されてよい。ヘッダのフォーマットは、図１８〜図２２に例示する各種パケットに共通であってよい。パケット種別を示す情報によって、「ハローパケット」や、後述する「観測データ収集要求パケット」、「観測データ収集応答パケット」、「経路切替指示パケット」等が識別される。

ハローパケットのペイロードには、例示的に、隣接認識装置情報が設定されてよい。隣接認識装置情報には、例えば、自装置１３とアドホック接続が確立（リンクアップ）している他装置（「隣接認識装置」と称してよい。）１３（又は１２）の識別情報が設定されてよい。識別情報には、ＩＰアドレス等のアドレス情報を用いてよい。

また、隣接認識装置情報には、隣接認識装置１３（又は１２）との間の無線品質を示す情報（既述の隣接評価情報）が含まれてよい。例えば、既述の段階的評価毎に隣接認識装置１３（又は１２）の識別情報が隣接認識装置情報に設定されてよい。

非限定的な一例を挙げると、無線品質の評価値が「可」以上である隣接認識装置１３（又は１２）の識別情報と、当該表価値が「良」以上である隣接認識装置１３（又は１２）の識別情報と、が隣接認識装置情報に含まれてよい。

中継装置１２は、隣接認識装置情報を各センサデバイス１３から受信することで、図１５に例示したような無線品質評価結果テーブル２７３を作成することが可能である。

（観測データ収集要求）
図１９に例示するように、観測データ収集要求は、非限定的な一例として、ペイロードに、現在時刻（例えば、年、月、日、時、分、秒）を示す情報（別言すると、タイムスタンプ）が設定されてよい。また、観測データ収集要求のペイロードには、中継装置１２での送信処理開始からの遅延時間を示す情報（例えば、積算値）が設定されてよい。

（観測データ収集応答）
図２０に例示するように、観測データ収集応答は、非限定的な一例として、ペイロードに、センシング結果（センサ情報）や、ＵＬ経路情報（ＵＬ経路のネクストホップ情報）が設定されてよい。また、観測データ収集応答のペイロードには、センサデバイス１３の起動間隔を示す情報や、センサデバイス１３の種類（あるいは用途）や状態（正常又は異常等）を示す情報、隣接認識装置情報（隣接評価情報）が含まれてよい。

（経路切替指示）
経路切替指示は、ハローパケットの１つとして設定されてよい。例えば図２１に示すように、経路切替指示は、ペイロードに、当該経路切替指示の宛先であるセンサデバイス１３の識別情報、宛先観測装置１３へのＤＬ変更指定情報、宛先観測装置１３（ＤＬ経路）へのネクストホップ情報、中継装置１２へのＵＬ変更指定情報及び中継装置１２（ＵＬ経路）へのネクストホップ情報が設定されてよい。ＤＬ及びＵＬの変更指定情報は、フラグであってよい。フラグで指定された経路について経路切替が実施される。別言すると、フラグを基に、ＤＬ経路及びＵＬ経路を個別又は一斉に経路切替することができる。

以上のように、上述した例によれば、無線ネットワークシステム１において通信経路全体の通信品質に基づいた通信経路決定を図ることができる。例えば、現用経路を成すいずれかの無線区間の無線品質の低下が検出されると、無線品質のより良い無線区間で形成可能な迂回経路が検出され、当該迂回経路に現用経路を切り替えることができる。したがって、現用経路が通信不能になる前に、代替の通信経路を確保でき、無線ネットワークシステム１の信頼性向上を図ることができる。

１ 無線ネットワークシステム
１１ サーバ
１２ 中継装置
１２１ 送受信アンテナ
１２２ 無線インタフェース
１２３ 送信処理部
１２４ 受信処理部
１２５ 有線インタフェース
１２６ 制御部
１２７ 記憶部
１２８ センサ
２０１ 受信電文解析部
２０２ 観測データ収集管理部（タイミング管理部）
２０３ 時刻管理部（ＲＴＣ）
２０４ 観測データ送信部
２０５ 現用経路品質評価部
２０６ 迂回経路検索・品質評価部
２２１ 隣接状態確認部（ハローパケット送受信部）
２２２ 観測データ収集部
２２３ スリープ指示部
２２４ ＤＬ経路情報収集部
２２５ 迂回経路切替指示部
２２６ 無線プロトコル処理部
２７１ 自装置隣接状態確認結果
２７２ 全観測装置センサ情報
２７３ 全装置隣接状態確認結果（無線品質評価結果テーブル）
２７４ 中継装置宛経路情報
２７５ 観測装置宛経路情報
２７６ 迂回経路情報
２７７ 経路情報（ルーティングテーブル）
１３−１〜１３−Ｎ 観測装置（センサデバイス）
１３１ 送受信アンテナ
１３２ 無線インタフェース
１３３ 送信処理部
１３４ 受信処理部
１３６ 制御部
１３７ 記憶部
１３８ センサ
３０１ 受信電文解析部
３０２ 観測データ収集管理部
３０３ 時刻管理部（ＲＴＣ）
３２１ 隣接状態確認部（ハローパケット送送受信部）
３２２ 観測データ測定部
３２３ 観測データ応答部
３２４ スリープ実行部
３２５ ＤＬ経路情報応答部
３２６ 経路切替部
３２７ 無線プロトコル処理部
３７１ 自装置隣接状態確認結果
３７２ センサ情報（観測データ）
３７３ 経路情報（ルーティングテーブル）

Claims (16)

1. 無線ネットワークを形成する複数のネットワークエレメントと、
   前記無線ネットワークのトポロジ情報と、前記ネットワークエレメント間の無線品質情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記ネットワークエレメントは、
   スリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングし、センシング結果を前記制御装置宛に無線送信するセンサデバイスであり、前記センシングの期間において前記無線品質情報の測定を行なう、
   無線ネットワークシステム。
2. 前記ネットワークエレメントのそれぞれは、
   接続関係にある他のネットワークエレメントとの間の無線品質情報を測定して前記制御装置宛に測定結果を送信し、
   前記制御装置は、
   前記トポロジ情報と前記測定結果とに基づいて、前記制御装置と宛先ネットワークエレメントとの間の通信経路を選択し、
   前記通信経路の選択に伴う経路情報の変更に応じて、前記変更に関わるネットワークエレメント宛に、当該ネットワークエレメントが記憶する経路情報の更新情報を送信する、請求項１に記載の無線ネットワークシステム。
3. 前記通信経路の選択は、
   前記無線品質情報が所定の閾値未満に変化した第１の無線区間の検出に応じて、前記閾値以上の第２の無線区間によって形成可能な通信経路を前記トポロジ情報と前記無線品質情報とに基づいて検出し、前記第１の無線区間を経由する通信経路を、前記第１の無線区間を経由しない、前記第２の無線区間によって形成される第２の通信経路に切り替えることを含み、
   前記更新情報の送信は、
   前記第１の通信経路から前記第２の通信経路への経路切替に関わるネットワークエレメント宛に、前記経路切替に応じた更新情報を送信することを含む、請求項２に記載の無線ネットワークシステム。
4. 前記センサデバイスは、
   前記センシング結果と共に前記無線品質情報を前記制御装置宛に送信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線ネットワークシステム。
5. 前記制御装置は、
   前記更新情報の送信後に、前記センサデバイスをスリープモードに移行させる制御を行なう、請求項３に記載の無線ネットワークシステム。
6. 無線ネットワークを形成する複数のネットワークエレメントのそれぞれが、スリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングし、前記センシングの期間において他のネットワークエレメントとの間の無線品質情報を測定し、前記無線品質情報を制御装置宛に送信し、
   前記制御装置は、記憶している前記無線ネットワークのトポロジ情報と、受信した前記ネットワークエレメント間の無線品質情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する、
   無線ネットワークシステムの通信制御方法。
7. 複数のネットワークエレメントによって形成される無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置であって、
   前記ネットワークエレメントのそれぞれから前記制御装置宛に送信された、前記ネットワークエレメントがスリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングする期間において測定された前記ネットワークエレメント間の双方向の無線品質情報を受信する受信部と、
   前記無線ネットワークのトポロジ情報を記憶する記憶部と、
   前記双方向の無線品質それぞれにおける方向毎に異なる閾値との比較結果と前記トポロジ情報とに基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御部と、
   を備えた、制御装置。
8. 前記制御部は、
   前記トポロジ情報と前記無線品質情報とに基づいて、前記制御装置と宛先ネットワークエレメントとの間の通信経路を選択し、
   前記通信経路の選択に伴う経路情報の変更に応じて、前記変更に関わるネットワークエレメント宛に、当該ネットワークエレメントが記憶する経路情報の更新情報を送信する、請求項７に記載の制御装置。
9. 前記通信経路の選択は、
   前記無線品質情報が所定の閾値未満に変化した第１の無線区間の検出に応じて、前記閾値以上の第２の無線区間によって形成可能な通信経路を前記トポロジ情報と前記無線品質情報とに基づいて検出し、前記第１の無線区間を経由する通信経路を、前記第１の無線区間を経由しない、前記第２の無線区間によって形成される第２の通信経路に切り替えることを含み、
   前記更新情報の送信は、
   前記第１の通信経路から前記第２の通信経路への経路切替に関わるネットワークエレメント宛に、前記経路切替に応じた更新情報を送信することを含む、請求項８に記載の制御装置。
10. 前記ネットワークエレメントは、
    前記スリープモードからの復帰に応じて前記物理量をセンシングし、センシング結果を前記無線品質情報と共に前記制御装置宛に無線送信するセンサデバイスであり、
    前記制御部は、
    前記無線品質情報と前記センシング結果とを前記センサデバイスのそれぞれから受信すると、前記センサデバイスをスリープモードに移行させる制御を行なう、請求項７〜９のいずれか１項に記載の制御装置。
11. 無線ネットワークを形成する複数のネットワークエレメントのいずれか１つであって、
    前記ネットワークエレメントがスリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングする期間において、接続関係にある他のネットワークエレメントとの間の無線品質情報を測定する測定部と、
    前記無線ネットワークのトポロジ情報と、前記ネットワークエレメント間の無線品質情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置宛に、前記測定部で測定した前記無線品質情報を送信する送信部と、
    を備えたネットワークエレメント。
12. 自ネットワークエレメントを経由する、前記制御装置と宛先ネットワークエレメントとの間の経路情報を記憶する記憶部と、
    前記制御装置による前記トポロジ情報と前記無線品質情報とに基づく通信経路の選択に伴う経路情報の変更に応じて前記制御装置から前記変更に関わるネットワークエレメント宛に送信された、経路情報の更新情報を受信する受信部と、
    前記更新情報によって前記記憶部の前記経路情報を更新する制御部と、を備えた請求項１１に記載のネットワークエレメント。
13. 前記ネットワークエレメントは、前記スリープモードからの復帰に応じて前記物理量をセンシングするセンサを備えたセンサデバイスであり、
    前記送信部は、前記無線品質情報を前記センサによるセンシング結果と共に前記制御装置宛に送信する、請求項１１又は１２に記載のネットワークエレメント。
14. 前記制御部は、
    前記経路情報の更新後に前記制御装置からスリープ指示を受信すると、前記センサデバイスをスリープモードに制御する、請求項１２に記載のネットワークエレメント。
15. 複数のネットワークエレメントによって形成される無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置に、
    前記ネットワークエレメントのそれぞれから前記制御装置宛に送信された、前記ネットワークエレメントがスリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングする期間において測定された前記ネットワークエレメント間の双方向の無線品質情報を受信し、
    前記双方向の無線品質それぞれにおける方向毎に異なる閾値との比較結果と、記憶部に記憶された、前記無線ネットワークのトポロジ情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する、
    処理を実行させる、通信制御プログラム。
16. 無線ネットワークを形成するネットワークエレメントに、
    前記ネットワークエレメントがスリープモードからの復帰に応じて物理量をセンシングする期間において、接続関係にある他のネットワークエレメントとの間の無線品質情報を測定し、
    前記無線ネットワークのトポロジ情報と、前記ネットワークエレメント間の無線品質情報と、に基づいて、前記無線ネットワークにおける通信経路を制御する制御装置宛に、前記測定した無線品質情報を送信する、
    処理を実行させる、通信制御プログラム。

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