JP7217000B2 - センシングシステム - Google Patents
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Description
P=f・C・V2
となる。fは動作周波数、Cはキャパシタの容量、Vは電源電圧である。動作周波数fを低下させると、処理能力は低下するが、それと引き換えに、消費電力Pを下げることができる。動作周波数fを低下させる際には、それと複合的に、電源電圧Vを低下させることができ、これによりさらに消費電力Pを下げることができる。また電源回路212が発生する電源電圧Vddを下げて消費電力を削減する方法もあり、それに応じて演算処理装置204の動作周波数は下がる。
図3は、センシングシステム100の動作を示すフローチャートである。はじめに、マスター端末が決定される(S100)。そしてマスター端末が第1モードにセットされ(S102)、その他のスレーブ端末群が第2モードにセットされる(S104)。
上述の実施の形態において、中央処理装置300が、マスター端末200Aを選択する条件によっては、特定のセンサ端末200が頻繁にマスター端末200Aに選択される状況も生じうる。たとえば家畜の健康管理システムにおいて、特定の牛が常に一番早く起きるようなケースである。この場合、特定の対象物に取り付けられたセンサ端末のバッテリが早く消耗することとなり、それ以外のセンサ端末のバッテリの消耗が抑制される。したがって、バッテリの交換の頻度は高まるが、特定のセンサ端末のバッテリのみを交換すればよいため、それをメリットして享受できるケースもあり得る。
中央処理装置300は、複数のセンサ端末200の累積消費電力が均一化されるように、マスター端末200Aを決定してもよい。たとえば中央処理装置300は、複数のセンサ端末200を所定の順序でマスター端末200Aとして選らんでもよい。あるいは中央処理装置300は、複数のセンサ端末200の消費電力を監視し、監視結果にもとづいて、マスター端末200Aを選択してもよい。
第2モードにおいて、スレーブ端末群200Bの演算処理装置204に加えて、あるいはそれに代えて、メモリ210の動作速度を低下させてもよい。これにより、スレーブ端末群200Bの消費電力を低減できる。
メモリ210は、(i)書き込み速度が速く、データ保持時間が短い高速モードと、(ii)書き込み速度が遅く、データ保持時間が長い低速モードと、が切り替え可能であってもよい。データ保持時間が短いことは、リフレッシュの頻度が高いことを意味し、したがって消費電力が増加する。反対にデータ保持時間が長いことは、リフレッシュの頻度を下げることができることを意味し、したがって消費電力が抑制される。たとえば高速モードは、セルへの書き込み電圧が相対的に高いモードであり、低速モードは、セルへの書き込み電圧が相対的に低いモードであってもよい。
中央処理装置300は、監視データと比較すべきしきい値を、動的に設定してもよい。たとえばしきい値を、マスター端末200Aにより取得されるデータにもとづいて動的に設定してもよい。
実施の形態では中央処理装置300が、マスター端末200Aの状態を監視したがその限りでなく、マスター端末200Aが、それ自身の状態を監視し、所定の条件を満たしているか否かを判定するようにしてもよい。この場合、マスター端末200Aの演算処理装置204が、センサ202の出力にもとづく監視データをしきい値と比較するように実装すればよい。この場合において、スレーブ端末群200Bの動作モードは、中央処理装置300を経由して設定してもよい。あるいは、センサ端末200同士が中央処理装置300を経由せずに通信可能なプロトコルを採用しておき、マスター端末200Aが直接、スレーブ端末群200Bに対して動作モードを通知してもよい。
実施の形態では、複数のセンサ端末200のうちのひとつをマスター端末としたがその限りでなく、マスター端末は複数存在してもよい。
200 センサ端末
202 センサ
204 演算処理装置
206 無線通信手段
208 バッテリ
210 メモリ
212 電源回路
300 中央処理装置
302 演算処理装置
200A マスター端末
200B スレーブ端末群
Claims (14)
- 複数の対象それぞれの状態を示すデータを継続的に収集するセンシングシステムであって、
それぞれが、前記複数の対象のうち対応するひとつを監視する複数のセンサ端末を備え、
前記複数のセンサ端末のひとつがマスター端末となり、前記マスター端末の状態にもとづいて、前記マスター端末以外のセンサ端末であるスレーブ端末群の動作モードが切り替え可能であり、
前記複数のセンサ端末はそれぞれ、
センサと、
前記センサの出力を処理する演算処理装置と、
無線トランシーバと、
バッテリと、
を含み、
前記センサは、前記第1モードと前記第2モードの両方において前記対象の状態を示す信号を出力しており、
前記複数のセンサ端末はそれぞれ、前記演算処理装置が相対的に高い動作周波数で前記センサの出力を処理する第1モードと、前記演算処理装置が相対的に低い動作周波数で前記センサの出力を処理する第2モードと、が切り替え可能であることを特徴とするセンシングシステム。 - 前記マスター端末は常に前記第1モードで動作し、
前記スレーブ端末群の動作モードは、前記マスター端末の前記状態にもとづいて選択されることを特徴とする請求項1に記載のセンシングシステム。 - 前記複数のセンサ端末を管理する中央処理装置をさらに備え、
前記無線トランシーバは、前記センサの出力である1次データおよび/または前記演算処理装置が前記1次データを処理して得られる2次データを前記中央処理装置に送信することを特徴とする請求項2に記載のセンシングシステム。 - 前記中央処理装置は、前記複数のセンサ端末から受信したデータにもとづいて、前記マスター端末を決定することを特徴とする請求項3に記載のセンシングシステム。
- 複数のセンサ端末と、
前記複数のセンサ端末を管理する中央処理装置と、
を備え、
前記複数のセンサ端末のひとつがマスター端末となり、前記マスター端末の状態にもとづいて、前記マスター端末以外のセンサ端末であるスレーブ端末群の動作モードが切り替え可能であり、
前記複数のセンサ端末はそれぞれ、相対的に消費電力が大きく、かつ相対的に速度が速い第1モードと、相対的に消費電力が小さく、かつ相対的に速度が遅い第2モードと、が切り替え可能であり、
前記マスター端末は常に前記第1モードで動作し、
前記スレーブ端末群の動作モードは、前記マスター端末の前記状態にもとづいて選択され、
前記複数のセンサ端末はそれぞれ、
センサと、
前記センサの出力を処理する演算処理装置と、
無線トランシーバと、
バッテリと、
を含み、
前記無線トランシーバは、前記センサの出力である1次データおよび/または前記演算処理装置が前記1次データを処理して得られる2次データを前記中央処理装置に送信し、
前記中央処理装置は、前記複数のセンサ端末から受信したデータにもとづいて、前記マスター端末を決定することを特徴とするセンシングシステム。 - 前記中央処理装置は、前記マスター端末を決定する処理を繰り返すことを特徴とする請求項4または5に記載のセンシングシステム。
- 前記中央処理装置は、前記複数のセンサ端末の累積消費電力が均一化されるように、前記マスター端末を決定することを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載のセンシングシステム。
- 前記中央処理装置は、前記マスター端末から受信したデータにもとづいて、前記スレーブ端末群の動作モードを制御することを特徴とする請求項4から7のいずれかに記載のセンシングシステム。
- 複数のセンサ端末と、
前記複数のセンサ端末を管理する中央処理装置と、
を備え、
前記複数のセンサ端末のひとつがマスター端末となり、前記マスター端末の状態にもとづいて、前記マスター端末以外のセンサ端末であるスレーブ端末群の動作モードが切り替え可能であり、
前記複数のセンサ端末はそれぞれ、相対的に消費電力が大きく、かつ相対的に速度が速い第1モードと、相対的に消費電力が小さく、かつ相対的に速度が遅い第2モードと、が切り替え可能であり、
前記マスター端末は常に前記第1モードで動作し、
前記スレーブ端末群の動作モードは、前記マスター端末の前記状態にもとづいて選択され、
前記複数のセンサ端末はそれぞれ、
センサと、
前記センサの出力を処理する演算処理装置と、
無線トランシーバと、
バッテリと、
を含み、
前記無線トランシーバは、前記センサの出力である1次データおよび/または前記演算処理装置が前記1次データを処理して得られる2次データを前記中央処理装置に送信し、
前記中央処理装置は、前記マスター端末から受信したデータにもとづいて、前記スレーブ端末群の動作モードを制御することを特徴とするセンシングシステム。 - 前記マスター端末において前記演算処理装置は、前記1次データまたは前記2次データにもとづいて、前記スレーブ端末群の動作モードを制御することを特徴とする請求項3から7のいずれかに記載のセンシングシステム。
- 前記センサ端末は、前記動作モードごとに、前記演算処理装置の電源電圧が異なることを特徴とする請求項2から10のいずれかに記載のセンシングシステム。
- 前記複数のセンサ端末はそれぞれ、メモリをさらに含み、
前記メモリは、(i)相対的に書き込み速度が速く、かつ相対的にデータ保持時間が短い高速モードと、(ii)相対的に書き込み速度が遅く、かつ相対的にデータ保持時間が長い低速モードと、が切り替え可能であることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載のセンシングシステム。 - 前記マスター端末の前記メモリは前記高速モードで動作し、
前記スレーブ端末群の前記メモリは前記高速モードまたは前記低速モードで動作することを特徴とする請求項12に記載のセンシングシステム。 - 前記高速モードにおいて、前記メモリへの書き込み電圧が相対的に高く、前記低速モードにおいて前記メモリへの書き込み電圧が相対的に低いことを特徴とする請求項12または13に記載のセンシングシステム。
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