JPWO2019175966A1 - 無線中継装置および無線センサシステム - Google Patents

Abstract

無線センサ装置は、取得機会ごとに、センサの測定値を取得し、取得した測定値を含むセンサデータを送信し、センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗したセンサデータを再送し、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとして保持し、今回の取得機会よりも以前の過去の取得機会で取得した測定値を含む過去のセンサデータを保持センサデータとして保持している場合、今回の取得機会で取得した測定値を含む今回のセンサデータを送信する際、今回のセンサデータに保持センサデータを結合する。

Description

本発明は、無線センサ装置、無線中継装置および無線センサシステムに関する。

従来において、道路、橋、トンネル、上下水道などの社会インフラを監視したり、自然災害による危険を予知したりするためのシステムとして、傾斜、温度、加速度、土壌の水分含有量などの環境情報を測定するセンサの測定値を含むセンサデータをサーバ装置が収集するシステムが提案されている。このようなシステムに利用されるセンサとしては、設置性に優れる無線通信機能が付いたセンサ、すなわち無線センサが有効である。ただし、無線局免許が不要なアンライセンスバンドで無線センサを利用する場合、無線センサの周囲に、同じアンライセンスバンドで利用する機器が設置されると、干渉が発生するなどして、無線センサの設置時の無線環境が悪化する。

このように、無線センサの無線環境が悪化すると、無線センサから送信されるセンサデータがサーバ装置に届かなかったり、そのセンサデータが一部欠落した状態でサーバ装置に届いたりしてしまう。そこで、センサデータがサーバ装置に正確に届くよう、データ送信の成功率を向上させるために、無線センサの設定、数、設置位置などを変更することが考えられる。

しかしながら、鉄道環境のような立入困難な場所に無線センサが設置される場合、システムの運用中に、無線センサの設定、数、設置位置などを変更することが難しい。そこで、このような問題を解決するための技術として、データ送信の成功率を向上させるための以下のような技術が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。

特許文献１に記載の従来技術では、無線センサは、センサデータの送信不良が発生した場合、データサイズ、データの再送回数などの送信パラメータを変更して、センサデータを再送するように構成されている。特許文献２に記載の従来技術では、無線センサは、発電が望めない夜間に、ウェイクアップ期間を短くしてセンサデータの再送動作を行わず、発電が望める昼間に、ウェイクアップ期間を長くして夜間に再送できなかったセンサデータの再送を行うように構成されている。

国際公開第２０１５／１２９６５８号 特許第５９４３６３８号公報

ここで、特許文献１に記載の従来技術では、無線センサは、構成上、センサデータの送信不良が発生すると、すぐに送信パラメータを変更して、センサデータを再送する。したがって、無線環境が悪化した場合に、上述の無線センサが送信パラメータを変更して、センサデータを再送したとしても、悪化した無線環境がその再送の前後で変化していない可能性が高く、結果として、センサデータの再送が失敗してしまう可能性がある。

特許文献２に記載の従来技術では、無線センサは、構成上、夜間に再送できなかったセンサデータの再送を昼間に行う。したがって、昼間のセンサデータの送信回数が多くなり、結果として、無線センサの消費電力が増加してしまう。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、消費電力の増加の抑制を図りつつ、データ送信の成功率の向上を図ることができる無線センサ装置、無線中継装置および無線センサシステムを得ることを目的とする。

本発明における無線センサ装置は、センサと、無線通信する通信部と、取得機会ごとに、センサによって測定された測定値をセンサから取得し、取得した測定値を含むセンサデータを通信部によって送信し、センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗したセンサデータを再送し、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとしてメモリに保持する送受信制御部と、を備え、送受信制御部は、今回の取得機会よりも以前の過去の取得機会で取得した測定値を含む過去のセンサデータを保持センサデータとしてメモリに保持している場合、今回の取得機会で取得した測定値を含む今回のセンサデータを送信する際には、今回のセンサデータに保持センサデータを結合するものである。

本発明における無線中継装置は、センサの測定値を含むセンサデータを送信する無線センサ装置からセンサデータを受信する無線中継装置であって、無線通信する通信部と、受信機会ごとに、無線センサ装置からセンサデータを通信部によって受信し、受信したセンサデータを通信部によって送信し、センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗したセンサデータを再送し、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとしてメモリに保持する送受信制御部と、を備え、送受信制御部は、今回の受信機会よりも以前の過去の受信機会で受信した過去のセンサデータを保持センサデータとしてメモリに保持している場合、今回の受信機会で受信した今回のセンサデータを送信する際には、今回のセンサデータに保持センサデータを結合するものである。

本発明における無線センサシステムは、上述の無線センサ装置および上述の無線中継装置の少なくとも一方を備えるものである。

本発明によれば、消費電力の増加の抑制を図りつつ、データ送信の成功率の向上を図ることができる無線センサ装置、無線中継装置および無線センサシステムを得ることができる。

本発明の実施の形態１における無線センサシステムの構成例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における無線センサ装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における無線センサ装置がセンサデータを送信する処理手順の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態１における無線センサ装置がセンサデータを送信する際に用いる送信データフォーマットの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における無線センサ装置が保持する保持センサデータの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における無線センサ装置が行う一連のデータ再送処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における無線センサ装置が保持する再送制御情報の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における無線センサ装置が結合センサデータを送信する際に用いる送信データフォーマットの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２における無線中継装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２における無線中継装置がセンサデータを送信する処理手順の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態２における無線中継装置が保持する保持センサデータの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２における無線中継装置が結合センサデータを送信する際に用いる送信データフォーマットの一例を示す概略図である。

以下、本発明による無線センサ装置、無線中継装置および無線センサシステムを、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

また、以下の説明においては、無線センサネットワークとして、９２０ＭＨｚ帯を用いたＷｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｍａｒｔ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｗｉ−ＳＵＮ）などの特定小電力無線ネットワークが用いられる場合を例示するが、無線センサネットワークはこれに限定されない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における無線センサ装置１を備えた無線センサシステムの構成例を示す概略図である。図１に示す無線センサシステムは、複数の無線センサ装置１と、無線中継装置２と、無線センサ集約局３と、携帯基地局４と、サーバ装置５とを備える。

なお、図１では、無線センサ装置１の数が「３」である場合を例示しており、説明を分かりやすくするために、３つの無線センサ装置１を区別する必要があれば、無線センサ装置１ａ、１ｂ、１ｃと表記することとする。

無線センサ装置１ａ、１ｂおよび１ｃのそれぞれは、監視エリア６内を監視可能に配置されており、後述する取得機会ごとに、監視エリア６内の環境情報を測定することによってセンサデータを取得する。無線センサ装置１ａは、取得したセンサデータを無線信号によって無線センサ集約局３に送信する。無線センサ装置１ｂおよび１ｃのそれぞれは、取得したセンサデータを無線信号によって無線中継装置２に送信する。

無線中継装置２は、無線センサ装置１ｂおよび無線センサ装置１ｃのそれぞれと、無線センサ集約局３との間の通信を中継する。すなわち、無線中継装置２は、無線センサ装置１ｂおよび１ｃのそれぞれによって取得されたセンサデータをそのまま、無線信号によって無線センサ集約局３に送信する。

無線センサ集約局３は、無線センサ装置１ａ、１ｂおよび１ｃのそれぞれによって取得されたセンサデータを、無線信号によって、より具体的には携帯電話などの広域無線通信手段によって、携帯基地局４に転送する。このように携帯基地局４に転送されたセンサデータは、ネットワーク７にさらに転送され、ネットワーク７に接続されるサーバ装置５に蓄積される。サーバ装置５に蓄積されたセンサデータは、社会インフラの監視、あるいは自然災害による危険の予知に用いられる。

無線センサ集約局３は、無線センサ装置１ａおよび無線中継装置２のそれぞれと無線通信可能に構成された上位装置である。また、無線センサ集約局３は、広域無線通信網８と無線通信可能に構成されている。具体的には、無線センサ集約局３は、監視エリア６内の各無線センサ装置１によって取得されたセンサデータを、携帯基地局４およびネットワーク７を経由して、サーバ装置５に転送する機能を有する。

無線センサ集約局３が広域無線通信網８と無線通信する手段としては、携帯電話で利用される通信手段、すなわち、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などが挙げられる。

携帯基地局４は、広域無線通信網８において複数の携帯端末を集約する装置である。本実施の形態１では、携帯端末の機能は、無線センサ集約局３内に搭載されているものとする。無線センサ集約局３は、このような機能によって、携帯基地局４との間の無線回線制御、セキュリティなどの処理を行う。また、無線センサ集約局３は、携帯基地局４とサーバ装置５との間の通信を中継する中継装置としての機能を有する。

携帯基地局４とサーバ装置５との間は、主に有線回線で構成されるネットワーク７によって接続されている。ネットワーク７は、複数のルータ、光回線などを用いてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを構成する。なお、以下では、ネットワーク７を介した通信では、通信プロトコルとしてＩＰが用いられる場合を例示するが、通信プロトコルはこれに限定されない。

サーバ装置５は、各無線センサ装置１によって取得されたセンサデータを蓄積する装置である。サーバ装置５は、各無線センサ装置１から収集したセンサデータを用いて危険予知に繋がる事象を検出する機能、センサデータを表示する機能などを有する。

なお、図１では、サーバ装置５の数が「１」である場合を例示しているが、これに限定されず、サーバ装置５の数が複数であってもよい。

次に、無線センサ装置１の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態１における無線センサ装置１の構成例を示すブロック図である。図２に示す無線センサ装置１は、通信部１１、センシング部１２、送受信制御部１３、メモリ１４、スリープ制御部１５、バッテリ１６、アンテナ１７およびセンサ１８を備える。

無線センサ装置１のセンシング部１２、送受信制御部１３およびスリープ制御部１５は、例えば、演算処理を実行するマイクロコンピュータと、プログラムデータ、固定値データ等のデータを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、格納されているデータを更新して順次書き換えられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等によって実現される。

通信部１１は、無線信号の送受信処理を行う無線ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機能と、無線センサ集約局３および無線中継装置２のそれぞれと無線接続するための制御を行うモデム機能とを有する。アンテナ１７は、無線センサ集約局３および無線中継装置２のそれぞれとの間で、無線信号を送受信する。

センサ１８は、傾斜、温度、加速度、土壌の水分含有量などの環境情報を測定する。センシング部１２は、センサ１８の設定および制御を行う。また、センシング部１２は、センサ１８の測定値を含むセンサデータをセンサ１８から取得する。また、センシング部１２は、取得したセンサデータを送受信制御部１３に与える。

送受信制御部１３は、センシング部１２から取得したセンサデータを、無線通信する通信部１１によって送信する。

メモリ１４は、無線センサ装置１が動作するための無線パラメータなどの設定情報を格納している。メモリ１４に格納されている設定情報は、無線センサ装置１の起動時に読み出される。さらに、メモリ１４は、センサデータを保持するために使用される。

スリープ制御部１５は、無線センサ装置１が起動した後、無線センサ装置１の装置状態をスリープとウェイクアップとに繰り返し切り替える。具体的には、スリープ制御部１５は、センサデータの送受信を行うタイミングなど、省電力のために必要に応じて、無線センサ装置１の状態を、スリープまたはウェイクアップにする。ここで、スリープとは、装置が停止したことを示し、ウェイクアップとは、装置がスリープから復帰したことを意味する。

バッテリ１６は、無線センサ装置１の各構成部に電源供給する機能を有する。また、バッテリ１６は、停電時には、太陽光発電装置と連動して、無線センサ装置１の各構成部に電源供給する機能も併せて有する。

次に、図１に示す無線センサ装置１ａがセンサデータを送信する処理手順について、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の実施の形態１における無線センサ装置１ａがセンサデータを送信する処理手順の一例を示すシーケンス図である。なお、無線センサ装置１ａ、無線センサ装置１ｂおよび無線センサ装置１ｃのそれぞれは、同様の動作を行うので、ここでは、無線センサ装置１ａの動作を代表して説明する。

また、ここでは、無線センサ装置１ａの状態がウェイクアップになってから、その状態がスリープになるまでの期間ごとに、無線センサ装置１ａがセンサデータを取得する取得機会が来るようになっている場合を例示する。

図３に示すように、無線センサ集約局３が起動すると（手順Ａ１）、無線センサ集約局３は、無線センサ装置１ａとの通信が可能となる。

無線センサ集約局３は、広域無線通信網８と通信接続するために、携帯基地局４との間の通信路を確立する（手順Ａ２）。無線センサ集約局３は、携帯基地局４との間の通信路を確立した後、広域無線通信網８への位置登録およびパケット接続を行い、サーバ装置５との間の通信路を確立する（手順Ａ３）。

続いて、無線センサ装置１ａが起動すると（手順Ａ４）、無線センサ装置１ａは、無線センサ集約局３との間の通信路を確立する（手順Ａ５）。

以上のような手順Ａ１〜Ａ５の手順によって、無線センサ装置１ａからサーバ装置５にセンサデータが伝送されるようにすることが可能となる。

続いて、無線センサ装置１ａがセンサデータを取得する機会になると、センシング部１２は、センサ１８に測定動作をさせることで、センサデータを取得し（手順Ａ６）、取得したセンサデータを送受信制御部１３に与える。

送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する保持センサデータを確認し、その確認結果に基づいて、センサデータを送信データフォーマットの形式で送信する（手順Ａ７）。

ここで、上述の送信データフォーマットおよび保持センサデータについて、図４および図５を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施の形態１における無線センサ装置１がセンサデータを送信する際に用いる送信データフォーマットの一例を示す概略図である。図５は、本発明の実施の形態１における無線センサ装置１が保持する保持センサデータの一例を示す概略図である。

図４に示す送信データフォーマットの形式で送信されるセンサデータは、センサ数１０１と、センサ識別子１０２と、データ数１０３と、測定日時１０４と、測定値１０５とを含んで構成される。

センサ数１０１は、無線センサ装置１の数を示す。センサ識別子１０２は、無線センサ装置１を識別するための識別子を示す。データ数１０３は、センサ１８が測定した測定値の数を示す。測定日時１０４は、センサ１８が測定した日時を示す。測定値１０５は、センサ１８が測定した測定値を示す。

測定日時１０４と測定値１０５との組み合わせ１０６は、データ数１０３に示される測定値の数に対応して存在する。また、センサ識別子１０２とデータ数１０３と測定日時１０４と測定値１０５との組み合わせ１０７は、センサ数１０１に示される無線センサ装置１の数に対応して存在する。

図５に示す保持センサデータは、データ数２０１と、測定日時２０２と、測定値２０３とを含んで構成される。

測定値２０３は、メモリ１４が保持する測定値を示す。データ数２０１は、測定値２０３に示される測定値の数を示す。測定日時２０２は、測定値２０３に示される測定値の測定日時を示す。

測定日時２０２と測定値２０３との組み合わせ２０４は、データ数２０１に示される測定値の数に対応して存在する。

無線センサ装置１の起動時、具体的には例えば図３の手順Ａ４が実行される時には、メモリ１４が保持する保持センサデータのデータ数２０１に「０」が設定される。保持センサデータのデータ数２０１が「０」である場合、保持センサデータが存在しないことを示す。

図３の説明に戻り、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する保持センサデータを確認する。図３の手順Ａ６が実行されると、送受信制御部１３は、上述したとおり、センシング部１２からセンサデータを与えられている。ただし、このタイミングでは、メモリ１４が保持する保持センサデータのデータ数２０１が「０」である。

この場合、送受信制御部１３は、保持センサデータが存在しないので、手順Ａ６で取得されたセンサデータのみを、上述した送信データフォーマットの形式で送信する（手順Ａ７）。

手順Ａ７で送信されるセンサデータでは、センサ数１０１には、無線センサ装置１ａの数に相当する「１」が設定され、センサ識別子１０２には、無線センサ装置１ａの識別子が設定される。さらに、測定値１０５には、手順Ａ６で取得された測定値が設定され、データ数１０３には、その測定値の数に相当する「１」が設定され、測定日時１０４には、その測定値の測定日時が設定される。

送受信制御部１３は、通信部１１およびアンテナ１７によって、上述したセンサデータを無線センサ集約局３に送信する（手順Ａ７）。無線センサ集約局３は、無線センサ装置１ａからセンサデータを受信すると、そのセンサデータを携帯基地局４に送信する。携帯基地局４は、無線センサ集約局３からセンサデータを受信すると、そのセンサデータを、ネットワーク７を経由してサーバ装置５に転送する。これにより、手順Ａ７で送信されるセンサデータがサーバ装置５に到着する。

無線センサ集約局３は、無線センサ装置１ａからセンサデータを受信すると、無線センサ装置１ａへの応答として、そのセンサデータを受信したことを通知するための送達確認を無線センサ装置１ａに送信する（手順Ａ８）。

その後、送達確認を受信した無線センサ装置１ａのスリープ制御部１５の制御によって、センサデータを取得する次の取得機会まで無線センサ装置１ａの状態がスリープになる（手順Ａ９）。

ここで、上述した次の取得機会になる前に、無線センサ装置１ａの周囲において、干渉の発生等によって、無線センサ装置１ａと無線センサ集約局３との間の無線環境が悪化する場合を考える。

図３に示すように、無線環境が悪化し（手順Ａ１０）、上述した次の取得機会になると、スリープ制御部１５の制御によって、無線センサ装置１ａの状態がスリープからウェイクアップに切り替わる（手順Ａ１１）。

無線センサ装置１ａの状態がスリープからウェイクアップに切り替わる、すなわち取得機会になると、センシング部１２は、センサ１８に測定動作をさせることで、センサデータを取得し（手順Ａ１２）、取得したセンサデータを送受信制御部１３に与える。

続いて、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する保持センサデータを確認する。図３の手順Ａ１２が実行されると、送受信制御部１３は、上述したとおり、センシング部１２からセンサデータを与えられている。ただし、このタイミングでは、メモリ１４が保持する保持センサデータのデータ数２０１が「０」である。

この場合、送受信制御部１３は、保持センサデータが存在しないので、手順Ａ１２で取得されたセンサデータのみを、上述した送信データフォーマットの形式で送信する（手順Ａ１３）。

手順Ａ１３で送信されるセンサデータでは、センサ数１０１には、無線センサ装置１ａの数に相当する「１」が設定され、センサ識別子１０２には、無線センサ装置１ａの識別子が設定される。さらに、測定値１０５には、手順Ａ１２で測定された測定値が設定され、データ数１０３には、その測定値の数に相当する「１」が設定され、測定日時１０４には、その測定値の測定日時が設定される。

送受信制御部１３は、通信部１１およびアンテナ１７によって、上述したセンサデータを無線センサ集約局３に送信する（手順Ａ１３）。

このように、送受信制御部１３は、取得機会ごとに、センサ１８によって測定された測定値をセンサ１８からセンシング部１２を介して取得し、取得した測定値を含むセンサデータを通信部１１によって送信する。

ただし、上述したとおり、無線環境が悪化しているので、無線センサ集約局３は、無線センサ装置１ａからセンサデータを受信しない。すなわち、手順Ａ１３で送信されるセンサデータは、無線センサ集約局３に到達しない。

この場合、送受信制御部１３は、無線センサ集約局３から送達確認を受信しないので、手順Ａ１３でのセンサデータの送信が失敗したと判断する。

送受信制御部１３は、取得機会ごとに取得したセンサデータを送信した結果、センサデータの送信が失敗した場合、後述するデータ再送処理に従って、送信が失敗したセンサデータを再送する。

ここで、送受信制御部１３によって行われるデータ再送処理について、図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施の形態１における無線センサ装置１が行う一連のデータ再送処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、送受信制御部１３は、再送回数を１増加し、処理がステップＳ１０２へと進む。

ステップＳ１０２において、送受信制御部１３は、再送回数が１であるか否かを判断する。再送回数が１である（すなわち、Ｙｅｓ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０３へと進み、再送回数が１でない（すなわち、Ｎｏ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０６へと進む。

ステップＳ１０３において、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する再送制御情報を参照して、前回再送回数が最大再送回数よりも大きいか否かを判断する。

ここで、上述の再送制御情報について、図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の実施の形態１における無線センサ装置１が保持する再送制御情報の一例を示す概略図である。

図７に示す再送制御情報は、上限最大再送回数３０１と、最大再送回数３０２と、前回再送回数３０３とによって構成される。

上限最大再送回数３０１は、最大再送回数を制御するためのパラメータを示す。最大再送回数３０２は、再送回数を制御するためのパラメータを示す。前回再送回数３０３は、前回のデータ再送処理時の再送回数を示す。

無線センサ装置１の起動時、具体的には図３の手順Ａ４が実行される時には、メモリ１４が保持する再送制御情報において、図６に例示するように、上限最大再送回数３０１に「５」が設定され、最大再送回数３０２に「１」が設定され、前回再送回数３０３に「０」が設定される。

図６の説明に戻り、ステップＳ１０３において、前回再送回数が最大再送回数よりも大きい（すなわち、Ｙｅｓ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０４へと進み、前回再送回数が最大再送回数以下である（すなわち、Ｎｏ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０６へと進む。

ステップＳ１０４において、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する再送制御情報を参照して、最大再送回数が上限最大再送回数よりも小さいか否かを判断する。

ステップＳ１０４において、最大再送回数が上限最大再送回数よりも小さい（すなわち、Ｙｅｓ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０５へと進み、最大再送回数が上限最大再送回数以上である（すなわち、Ｎｏ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０６へと進む。

ステップＳ１０５において、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する再送制御情報の最大再送回数を１増加し、処理がステップＳ１０６へと進む。

ステップＳ１０６において、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する再送制御情報を参照して、再送回数が最大再送回数以下であるか否かを判断する。

ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数以下である（すなわち、Ｙｅｓ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０７へと進み、再送回数が最大再送回数よりも大きい（すなわち、Ｎｏ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０９へと進む。

ステップＳ１０７において、送受信制御部１３は、送信が失敗したセンサデータを再送し、処理がステップＳ１０８へと進む。

ステップＳ１０８において、送受信制御部１３は、ステップＳ１０７でのセンサデータの再送に応答して、無線センサ集約局３から送達確認を受信したか否かを判断する。

ステップＳ１０８において、送達確認を受信した（すなわち、Ｙｅｓ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０９へと進む。一方、ステップＳ１０８において、送達確認を受信していない（すなわち、Ｎｏ）と判断された場合には、処理がステップＳ１０１へと戻り、ステップＳ１０１以降の処理が再び行われる。

ステップＳ１０９において、送受信制御部１３は、再送回数を、再送制御情報の前回再送回数に設定し、処理が終了となる。

ここで、図３の手順Ａ１３ではセンサデータの送信が失敗したので、図６に示すデータ再送処理が開始される。データ再送処理の開始に伴ってステップＳ１０１が実行される場合、センサデータの再送がまだ行われていないので、再送回数が「０」となっている。この場合、ステップＳ１０１において再送回数が１増加するので、再送回数が「１」となる。

続いて、再送回数が「１」であるので、処理がステップＳ１０２からステップＳ１０３へと進む。この場合、再送制御情報において、図７に示すように、前回再送回数３０３が「０」であり、最大再送回数３０２が「１」である。したがって、ステップＳ１０３において、前回再送回数が最大再送回数以下であると判断され、処理がステップＳ１０６へと進む。

続いて、再送回数が「１」であり、再送制御情報において、図７に示すように、最大再送回数３０２が「１」である。したがって、ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数以下であると判断され、処理がステップＳ１０７へと進む。

続いて、ステップＳ１０７が実行されることで、図３の手順Ａ１３で送信が失敗したセンサデータは、無線センサ集約局３に再送される（手順Ａ１４）。ただし、図３に示すように、手順Ａ１４で再送されるセンサデータは、無線センサ集約局３に到達しなければ、送受信制御部１３は、無線センサ集約局３から送達確認を受信しない。この場合、処理がステップＳ１０８からステップＳ１０１へと戻る。

このように処理がステップＳ１０１へと戻ると、ステップＳ１０１において再送回数が１増加するので、再送回数が「２」となる。

続いて、再送回数が「２」であるので、処理がステップＳ１０２からステップＳ１０６へと進む。続いて、再送回数が「２」であり、再送制御情報の最大再送回数３０２が「１」であるので、ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数よりも大きいと判断され、処理がステップＳ１０９へと進む。

続いて、ステップＳ１０９において、再送回数に相当する「２」が、再送制御情報の前回再送回数３０３に設定され、処理が終了となる。

このように、送受信制御部１３は、センサデータを再送する場合、データ再送処理を行い、データ再送処理において、センサデータの再送回数の上限を規定する最大再送回数を超えないように、センサデータの再送が成功するまでセンサデータの再送を続ける。

ここでは、最大再送回数が「１」であるので、送受信制御部１３は、センサデータを１回再送する。また、送受信制御部１３は、１回目のセンサデータの再送によって、送達確認を受信しなかったので、再送が失敗したと判断する。

手順Ａ１４でのセンサデータの再送が失敗すると、送受信制御部１３は、再送が失敗したセンサデータを保持する（手順Ａ１５）。すなわち、送受信制御部１３は、再送が失敗したセンサデータのデータ数１０３、測定日時１０４および測定値１０５を、それぞれ、メモリ１４が保持する保持センサデータのデータ数２０１、測定日時２０２および測定値２０３に格納する。

このように、送受信制御部１３は、取得機会ごとに取得したセンサデータを再送した結果、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとしてメモリ１４に保持する。

その後、スリープ制御部１５の制御によって、センサデータを取得する次の取得機会まで、無線センサ装置１ａの状態がスリープになる（手順Ａ１６）。

上述した次の取得機会になると、スリープ制御部１５の制御によって、無線センサ装置１ａの状態がスリープからウェイクアップに切り替わる（手順Ａ１７）。

無線センサ装置１ａの状態がスリープからウェイクアップに切り替わると、センシング部１２は、センサ１８に測定動作をさせることで、センサデータを取得し（手順Ａ１８）、取得したセンサデータを送受信制御部１３に与える。

続いて、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する保持センサデータを確認する。このタイミングでは、手順Ａ１５で再送が失敗したセンサデータが保持センサデータとして保持されている。この場合、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する保持センサデータのデータ数２０１が「１」であるので、手順Ａ１８で取得されたセンサデータに、保持センサデータを結合する（手順Ａ１９）。以下、保持センサデータが結合されたセンサデータを、結合センサデータと称す。

送受信制御部１３は、手順Ａ１９で得られた結合センサデータを、後述する送信データフォーマットの形式で送信する（手順Ａ２０）。

このように、送受信制御部１３は、今回の取得機会よりも以前の過去の取得機会で取得した測定値を含む過去のセンサデータを保持センサデータとしてメモリ１４に保持している場合、今回の取得機会で取得した測定値を含む今回のセンサデータを送信する際には、今回のセンサデータに保持センサデータを結合する。

ここで、上述の送信データフォーマットについて、図８を参照しながら説明する。図８は、本発明の実施の形態１における無線センサ装置１が結合センサデータを送信する際に用いる送信データフォーマットの一例を示す概略図である。

図８に示す送信データフォーマットの形式で送信される結合センサデータは、センサ数４０１と、センサ識別子４０２と、データ数４０３と、測定日時４０４と、測定値４０５と、測定日時４０６と、測定値４０７とを含んで構成される。

手順Ａ２０で送信される結合センサデータでは、センサ数４０１には、無線センサ装置１ａの数に相当する「１」が設定され、センサ識別子４０２には、無線センサ装置１ａの識別子が設定される。さらに、測定日時４０４には、保持センサデータの測定日時２０２が設定され、測定値４０５には、保持センサデータの測定値２０３が設定される。さらに、測定値４０７には、手順Ａ１８で取得された測定値が設定され、測定日時４０６には、その測定値の測定日時が設定される。さらに、データ数４０３には、保持センサデータのデータ数２０１と、手順Ａ１８で取得された測定値の数との和に相当する「２」が設定される。

送受信制御部１３は、通信部１１およびアンテナ１７によって、上述した結合センサデータを無線センサ集約局３に送信する（手順Ａ２０）。ただし、手順Ａ２０で送信される結合センサデータが無線センサ集約局３に到達しない場合、送受信制御部１３は、無線センサ集約局３から送達確認を受信しない。この場合、送受信制御部１３は、手順Ａ２０での結合センサデータの送信が失敗したと判断する。

送受信制御部１３は、センサデータの送信が失敗したと判断した場合、上述のデータ再送処理を行う。

すなわち、図３の手順Ａ２０では結合センサデータの送信が失敗したので、図６に示すデータ再送処理が開始される。データ再送処理の開始に伴ってステップＳ１０１が実行される場合、結合センサデータの再送がまだ行われていないので、再送回数が「０」となっている。この場合、ステップＳ１０１において再送回数が１増加するので、再送回数が「１」となる。

続いて、再送回数が「１」であるので、処理がステップＳ１０２からステップＳ１０３へと進む。この場合、再送制御情報において、上述したとおり、前回再送回数３０３が「２」であり、最大再送回数３０２が「１」である。したがって、ステップＳ１０３において、前回再送回数が最大再送回数よりも大きいと判断され、処理がステップＳ１０４へと進む。

続いて、再送制御情報において、上述したとおり、最大再送回数３０２が「１」であり、上限最大再送回数３０１が「５」である。したがって、ステップＳ１０４において、最大再送回数が上限最大再送回数よりも小さいと判断され、処理がステップＳ１０５へと進む。

続いて、ステップＳ１０５において、再送制御情報の最大再送回数が１増加するので、最大再送回数３０２が「２」となる。

続いて、上述したとおり、再送回数が「１」であり、再送制御情報の最大再送回数３０２が「２」である。したがって、ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数以下であると判断され、処理がステップＳ１０７へと進む。

続いて、ステップＳ１０７が実行されることで、図３の手順Ａ２０で送信が失敗した結合センサデータは、無線センサ集約局３に再送される（手順Ａ２１）。ただし、図３に示すように、手順Ａ２１で再送される結合センサデータは、無線センサ集約局３に到達しなければ、送受信制御部１３は、無線センサ集約局３から送達確認を受信しない。この場合、処理がステップＳ１０８からステップＳ１０１へと戻る。

このように処理がステップＳ１０１へと戻ると、ステップＳ１０１において再送回数が１増加するので、再送回数が「２」となる。

続いて、再送回数が「２」であるので、処理がステップＳ１０２からステップＳ１０６へと進む。続いて、再送回数が「２」であり、再送制御情報の最大再送回数３０２が「２」であるので、ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数以下であると判断され、処理がステップＳ１０７へと進む。

続いて、ステップＳ１０７が実行されることで、図３の手順Ａ２１で再送が失敗した結合センサデータは、無線センサ集約局３にさらに再送される（手順Ａ２２）。図３に示すように、無線センサ集約局３は、無線センサ装置１ａから結合センサデータを受信すると、その結合センサデータを携帯基地局４に送信する。携帯基地局４は、受信した結合センサデータを、ネットワーク７を経由してサーバ装置５に転送する。

手順Ａ２２で再送される結合センサデータが無線センサ集約局３に到達すれば、送受信制御部１３は、無線センサ集約局３から送達確認を受信する（手順Ａ２３）。この場合、処理がステップＳ１０８からステップＳ１０９へと進む。

続いて、ステップＳ１０９において、再送回数に相当する「２」が、再送制御情報の前回再送回数３０３に設定され、処理が終了となる。

このように、送受信制御部１３は、データ再送処理において、最大再送回数を超えないように、センサデータの再送が成功するまでセンサデータの再送を続ける。

ここでは、最大再送回数が「２」であるので、送受信制御部１３は、センサデータを２回再送する。また、送受信制御部１３は、２回目のセンサデータの再送によって、送達確認を受信したので、再送が成功したと判断する。

送受信制御部１３は、手順Ａ２３で送達確認を受信すると、メモリ１４に保持する保持センサデータが不要となるので、その保持センサデータを削除する（手順Ａ２４）。すなわち、送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する保持センサデータのデータ数２０１を「０」に設定し、保持センサデータをメモリ１４から削除する。

その後、スリープ制御部１５の制御によって、センサデータを取得する次の取得機会まで、無線センサ装置１ａの状態がスリープになる（手順Ａ２５）。

以降、無線センサ装置１ａの状態は、ウェイクアップとスリープとに繰り返し制御され、さらに、装置状態がウェイクアップになってからスリープになるまでの期間内に、図３に示す処理が行われる。

なお、実施の形態１では、送受信制御部１３は、センサデータを取得した場合、そのセンサデータを必ず送信するように構成されているが、センサデータを送信せずに保持するように構成されていてもよい。例えば、無線センサ装置１は、保持している複数のセンサデータを、１回にまとめて送信する。

また、送受信制御部１３は、今回の取得機会で取得した今回のセンサデータに保持センサデータを結合する場合、今回のセンサデータに結合する保持センサデータの数の上限を規定する最大データ数を超えないように、今回のセンサデータに保持センサデータを結合するように構成されていてもよい。具体的には、送受信制御部１３は、複数の保持センサデータを保持している場合、最大データ数を超える分の保持センサデータをメモリ１４から削除する。送受信制御部１３は、メモリ１４から保持センサデータを削除する場合、時系列的に古いデータから順に削除しても、時系列的に新しいデータから順に削除してもよい。

また、送受信制御部１３は、今回の取得機会で取得した今回のセンサデータに保持センサデータを結合する場合、今回のセンサデータに対して時系列的に過去の一定時間内の保持センサデータのみを、今回のセンサデータに結合するように構成されていてもよい。具体的には、送受信制御部１３は、複数の保持センサデータを保持している場合、すべての保持センサデータから、今回のセンサデータに対して時系列的に過去の一定時間内の保持センサデータのみを残し、より古い残りの保持センサデータを削除する。

以上、本実施の形態１によれば、無線センサ装置は、取得機会ごとに、センサの測定値を取得し、取得した測定値を含むセンサデータを送信し、センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗したセンサデータを再送し、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとして保持するよう構成されている。

さらに、無線センサ装置は、今回の取得機会よりも以前の過去の取得機会で取得した測定値を含む過去のセンサデータを保持センサデータとして保持している場合、今回の取得機会で取得した測定値を含む今回のセンサデータを送信する際、今回のセンサデータに保持センサデータを結合するように構成されている。これにより、無線センサ装置の消費電力の増加の抑制を図りつつ、無線センサ装置によるデータ送信の成功率の向上を図ることができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、先の実施の形態１と構成が異なる無線中継装置２について説明する。なお、本実施の形態２では、先の実施の形態１と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１と異なる点を中心に説明する。

図９は、本発明の実施の形態２における無線中継装置２の構成例を示すブロック図である。図９に示す無線中継装置２は、通信部２１、送受信制御部２２、メモリ２３、スリープ制御部２４、バッテリ２５およびアンテナ２６を備える。

無線中継装置２の送受信制御部２２およびスリープ制御部２４は、例えば、演算処理を実行するマイクロコンピュータと、プログラムデータ、固定値データ等のデータを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、格納されているデータを更新して順次書き換えられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等によって実現される。

通信部２１は、無線信号の送受信処理を行う無線ＩＦ機能と、無線センサ集約局３および無線センサ装置１のそれぞれと無線接続するための制御を行うモデム機能とを有する。アンテナ２６は、無線センサ集約局３および無線センサ装置１のそれぞれとの間で、無線信号を送受信する。

送受信制御部２２は、無線通信する通信部２１によって無線センサ装置１から受信したセンサデータを、通信部２１によって送信する。

メモリ２３は、無線中継装置２が動作するための無線パラメータなどの設定情報を格納している。メモリ２３に格納されている設定情報は、無線中継装置２の起動時に読み出される。さらに、メモリ２３は、無線センサ装置１から受信したセンサデータを保持するために使用される。

スリープ制御部２４は、無線中継装置２が起動した後、無線中継装置２の装置状態をスリープとウェイクアップとに繰り返し切り替える。具体的には、スリープ制御部２４は、センサデータの送受信を行うタイミングなど、省電力のために必要に応じて、無線中継装置２の状態を、スリープまたはウェイクアップにする。

バッテリ２５は、無線中継装置２の各構成部に電源供給する機能を有する。また、バッテリ２５は、停電時には、太陽光発電装置と連動して、無線中継装置２の各構成部に電源供給する機能も併せて有する。なお、図９に示す無線中継装置２は、無線センサ装置１と同様にセンサ１８およびセンシング部１２を備え、センサデータの取得およびセンサデータの送信を行うように構成されていてもよい。

次に、図９に示す無線中継装置２がセンサデータを送信する処理手順について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、本発明の実施の形態２における無線中継装置２がセンサデータを送信する処理手順の一例を示すシーケンス図である。

なお、ここでは、無線中継装置２の状態がウェイクアップになってから、その状態がスリープになるまでの期間ごとに、無線中継装置２がセンサデータを受信する受信機会が来るようになっている場合を例示する。

図１０に示すように、無線センサ集約局３が起動すると（手順Ｂ１）、無線センサ集約局３は、無線センサ装置１ａおよび無線中継装置２のそれぞれとの通信が可能となる。

無線センサ集約局３は、広域無線通信網８と通信接続するために、携帯基地局４との間の通信路を確立する（手順Ｂ２）。無線センサ集約局３は、携帯基地局４との間の通信路を確立した後、広域無線通信網８への位置登録およびパケット接続を行い、サーバ装置５との間の通信路を確立する（手順Ｂ３）。

続いて、無線中継装置２が起動すると（手順Ｂ４）、無線中継装置２は、無線センサ集約局３との間の通信路を確立する（手順Ｂ５）。

無線センサ装置１ｂが起動すると（手順Ｂ６）、無線センサ装置１ｂは、無線中継装置２との間の通信路を確立する（手順Ｂ７）。

以上のような手順Ｂ１〜Ｂ７の手順によって、無線センサ装置１ｂから、無線中継装置２を経由し、サーバ装置５にセンサデータが伝送されるようにすることが可能となる。

ここで、無線センサ集約局３の周囲において、干渉の発生等によって、無線センサ集約局３と無線中継装置２との間の無線環境が悪化する場合を考える。

図１０に示すように、無線環境が悪化し（手順Ｂ８）、その後、無線センサ装置１ｂのセンシング部１２は、センサ１８に測定動作をさせることで、センサデータを取得し（手順Ｂ９）、取得したセンサデータを送受信制御部１３に与える。

無線センサ装置１ｂの送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する先の図５に示す保持センサデータを確認する。このタイミングでは、保持センサデータのデータ数２０１が「０」であるので、送受信制御部１３は、手順Ｂ９で取得されたセンサデータのみを、先の図４に示す送信データフォーマットの形式で送信する（手順Ｂ１０）。

手順Ｂ１０で送信されるセンサデータでは、センサ数１０１には、無線センサ装置１ｂの数に相当する「１」が設定され、センサ識別子１０２には、無線センサ装置１ｂの識別子が設定される。さらに、測定値１０５には、手順Ｂ９で取得された測定値が設定され、データ数１０３には、その測定値の数に相当する「１」が設定され、測定日時１０４には、その測定値の測定日時が設定される。

無線センサ装置１ｂの送受信制御部１３は、通信部１１およびアンテナ１７によって、上述したセンサデータを無線中継装置２に送信する（手順Ｂ１０）。無線中継装置２は、無線センサ装置１ｂからセンサデータを受信すると、無線センサ装置１ｂへの応答として、送達確認を無線センサ装置１ｂに送信する（手順Ｂ１１）。

その後、送達確認を受信した無線センサ装置１ｂのスリープ制御部１５の制御によって、センサデータを取得する次の取得機会まで無線センサ装置１ｂの状態がスリープになる（手順Ｂ１２）。

続いて、無線中継装置２の送受信制御部２２は、メモリ２３が保持する後述する保持センサデータを確認する。

ここで、上述の保持センサデータについて、図１１を参照しながら説明する。図１１は、本発明の実施の形態２における無線中継装置２が保持する保持センサデータの一例を示す概略図である。

図１１に示す保持センサデータは、センサ数５０１と、センサ識別子５０２と、データ数５０３と、測定日時５０４と、測定値５０５とを含んで構成される。

測定日時５０４と測定値５０５との組み合わせ５０６は、データ数５０３に示される測定値の数に対応して存在する。また、センサ識別子５０２とデータ数５０３と測定日時５０４と測定値５０５との組み合わせ５０７は、センサ数５０１に示される無線センサ装置１の数に対応して存在する。

無線中継装置２の起動時、具体的には例えば図１０の手順Ｂ４が実行される時には、メモリ２３が保持する保持センサデータのセンサ数５０１に「０」が設定される。保持センサデータのセンサ数５０１が「０」である場合、保持センサデータが存在しないことを示す。

図１０の説明に戻り、送受信制御部２２は、メモリ２３が保持する保持センサデータを確認する。図３の手順Ｂ１０が実行されると、送受信制御部２２は、上述したとおり、無線センサ装置１ｂからセンサデータを与えられている。ただし、このタイミングでは、メモリ２３が保持する保持センサデータのセンサ数５０１が「０」である。

この場合、送受信制御部２２は、保持センサデータが存在しないので、手順Ｂ１０で無線センサ装置１ｂから受信したセンサデータのみを、無線センサ集約局３に送信する（手順Ｂ１３）。

このように、送受信制御部２２は、受信機会ごとに、無線センサ装置１からセンサデータを受信し、受信したセンサデータを無線センサ集約局３に送信する。

ただし、上述したとおり、無線環境が悪化しているので、手順Ｂ１３で送信されるセンサデータは、無線センサ集約局３に到達しない。

この場合、送受信制御部２２は、無線センサ集約局３から送達確認を受信しないので、手順Ｂ１３でのセンサデータの送信が失敗したと判断する。

送受信制御部２２は、受信機会ごとに受信したセンサデータを送信した結果、センサデータの送信が失敗したと判断した場合、先の図６に示すデータ再送処理を行うことで、送信が失敗したセンサデータを再送する。

すなわち、図１０の手順Ｂ１３ではセンサデータの送信が失敗したので、先の図６に示すデータ再送処理が開始される。データ再送処理の開始に伴ってステップＳ１０１が実行される場合、センサデータの再送がまだ行われていないので、再送回数が「０」となっている。この場合、ステップＳ１０１において再送回数が１増加するので、再送回数が「１」となる。

続いて、再送回数が「１」であるので、処理がステップＳ１０２からステップＳ１０３へと進む。この場合、メモリ２３が保持する先の図７に示す再送制御情報において、前回再送回数３０３が「０」であり、最大再送回数３０２が「１」である。したがって、ステップＳ１０３において、前回再送回数が最大再送回数以下であると判断され、処理がステップＳ１０６へと進む。

続いて、再送回数が「１」であり、メモリ２３が保持する再送制御情報の最大再送回数３０２が「１」である。したがって、ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数以下であると判断され、処理がステップＳ１０７へと進む。

続いて、ステップＳ１０７が実行されることで、図１０の手順Ｂ１３で送信が失敗したセンサデータは、無線センサ集約局３に再送される（手順Ｂ１４）。ただし、図１０に示すように、手順Ｂ１４で再送されるセンサデータは、無線センサ集約局３に到達しなければ、送受信制御部２２は、無線センサ集約局３から送達確認を受信しない。この場合、処理がステップＳ１０８からステップＳ１０１へと戻る。

このように処理がステップＳ１０１へと戻ると、ステップＳ１０１において再送回数が１増加するので、再送回数が「２」となる。

続いて、再送回数が「２」であるので、処理がステップＳ１０２からステップＳ１０６へと進む。続いて、再送回数が「２」であり、メモリ２３が保持する再送制御情報の最大再送回数３０２が「１」であるので、ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数よりも大きいと判断され、処理がステップＳ１０９へと進む。

続いて、ステップＳ１０９において、再送回数に相当する「２」が、メモリ２３が保持する再送制御情報の前回再送回数３０３に設定され、処理が終了となる。

このように、送受信制御部２２は、センサデータを再送する場合、データ再送処理を行い、データ再送処理において、センサデータの再送回数の上限を規定する最大再送回数を超えないように、センサデータの再送が成功するまでセンサデータの再送を続ける。

ここでは、最大再送回数が「１」であるので、送受信制御部２２は、センサデータを１回再送する。また、送受信制御部２２は、１回目のセンサデータの再送によって、送達確認を受信しなかったので、再送が失敗したと判断する。

手順Ｂ１４でのセンサデータの再送が失敗すると、送受信制御部２２は、再送が失敗したセンサデータを保持する（手順Ｂ１５）。すなわち、送受信制御部１３は、再送が失敗したセンサデータのセンサ数１０１、センサ識別子１０２、データ数１０３、測定日時１０４および測定値１０５を、それぞれ、メモリ２３が保持する保持センサデータのセンサ数５０１、センサ識別子５０２、データ数５０３、測定日時５０４および測定値５０５に格納する。

このように、送受信制御部２２は、受信機会ごとに受信したセンサデータを再送した結果、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとしてメモリ２３に保持する。

その後、スリープ制御部２４の制御によって、センサデータを受信する次の受信機会まで、無線中継装置２の状態がスリープになる（手順Ｂ１６）。

上述した次の受信機会になると、スリープ制御部２４の制御によって、無線中継装置２の状態がスリープからウェイクアップに切り替わる（手順Ｂ１７）。

続いて、無線センサ装置１ｃが起動すると（手順Ｂ１８）、無線センサ装置１ｃは、無線中継装置２との間の通信路を確立する（手順Ｂ１９）。

以上のような手順Ｂ１８およびＢ１９の手順によって、無線センサ装置１ｃから無線中継装置２を経由し、サーバ装置５にセンサデータが伝送されるようにすることが可能となる。

図１０に示すように、無線センサ装置１ｃのセンシング部１２は、センサ１８に測定動作をさせることで、センサデータを取得し（手順Ｂ２０）、取得したセンサデータを送受信制御部１３に与える。

無線センサ装置１ｃの送受信制御部１３は、メモリ１４が保持する先の図５に示す保持センサデータを確認する。このタイミングでは、保持センサデータのデータ数２０１が「０」であるので、送受信制御部１３は、手順Ｂ２０で取得されたセンサデータのみを、先の図４に示す送信データフォーマットの形式で送信する（手順Ｂ２１）。

手順Ｂ２１で送信されるセンサデータでは、センサ数１０１には、無線センサ装置１ｃの数に相当する「１」が設定され、センサ識別子１０２には、無線センサ装置１ｃの識別子が設定される。さらに、測定値１０５には、手順Ｂ２０で取得された測定値が設定され、データ数１０３には、その測定値の数に相当する「１」が設定され、測定日時１０４には、その測定値の測定日時が設定される。

無線センサ装置１ｃの送受信制御部１３は、通信部１１およびアンテナ１７によって、上述したセンサデータを無線中継装置２に送信する（手順Ｂ２１）。無線中継装置２は、無線センサ装置１ｃからセンサデータを受信すると、無線センサ装置１ｃへの応答として、送達確認を無線センサ装置１ｃに送信する（手順Ｂ２２）。

その後、送達確認を受信した無線センサ装置１ｃのスリープ制御部１５の制御によって、センサデータを取得する次の取得機会まで無線センサ装置１ｃの状態がスリープになる（手順Ｂ２３）。

続いて、無線中継装置２の送受信制御部２２は、メモリ２３が保持する保持センサデータを確認する。このタイミングでは、手順Ｂ１４で再送が失敗したセンサデータが保持されている。この場合、送受信制御部２２は、メモリ２３が保持する保持センサデータのセンサ数５０１が「１」であるので、手順Ｂ２１で受信されたセンサデータに、保持センサデータを結合する（手順Ｂ２４）。

送受信制御部２２は、手順Ｂ２４で得られた結合センサデータを、後述する送信フォーマットの形式で送信する（手順Ｂ２５）。

このように、送受信制御部２２は、今回の受信機会よりも以前の過去の受信機会で受信した過去のセンサデータを保持センサデータとしてメモリ２３に保持している場合、今回の受信機会で受信した今回のセンサデータを送信する際には、今回のセンサデータに保持センサデータを結合する。

ここで、上述の送信データフォーマットについて、図１２を参照しながら説明する。図１２は、本発明の実施の形態２における無線中継装置２が結合センサデータを送信する際に用いる送信データフォーマットの一例を示す概略図である。

図１２に示す送信データフォーマットの形式で送信される結合センサデータは、センサ数６０１と、センサ識別子６０２と、データ数６０３と、測定日時６０４と、測定値６０５と、センサ識別子６０６と、データ数６０７と、測定日時６０８と、測定値６０９とを含んで構成される。

手順Ｂ２５で送信される結合センサデータでは、センサ数６０１には、メモリ２３が保持する保持センサデータのセンサ数５０１と、無線センサ装置１ｃから受信したセンサデータのセンサ数１０１との和に相当する「２」が設定される。センサ識別子６０２、データ数６０３、測定日時６０４および測定値６０５には、それぞれ、保持センサデータのセンサ識別子５０２、データ数５０３、測定日時５０４および測定値５０５が設定される。センサ識別子６０６、データ数６０７、測定日時６０８および測定値６０９には、それぞれ、無線センサ装置１ｃから受信したセンサデータのセンサ識別子１０２、データ数１０３、測定日時１０４および測定値１０５が設定される。

送受信制御部２２は、通信部２１およびアンテナ２６によって、上述した結合センサデータを無線センサ集約局３に送信する（手順Ｂ２５）。ただし、手順Ｂ２５で送信される結合センサデータが無線センサ集約局３に到達しない場合、送受信制御部２２は、無線センサ集約局３から送達確認を受信しない。この場合、送受信制御部２２は、手順Ｂ２５での結合センサデータの送信が失敗したと判断する。

送受信制御部２２は、結合センサデータの送信が失敗したと判断した場合、先の図６に示すデータ再送処理を行う。

すなわち、図１０の手順Ｂ２５では結合センサデータの送信が失敗したので、先の図６に示すデータ再送処理が開始される。データ再送処理の開始に伴ってステップＳ１０１が実行される場合、結合センサデータの再送がまだ行われていないので、再送回数が「０」となっている。この場合、ステップＳ１０１において再送回数が１増加するので、再送回数が「１」となる。

続いて、再送回数が「１」であるので、処理がステップＳ１０２からステップＳ１０３へと進む。この場合、メモリ２３が保持する再送制御情報において、上述したとおり、前回再送回数３０３が「２」であり、最大再送回数３０２が「１」である。したがって、ステップＳ１０３において、前回再送回数が最大再送回数よりも大きいと判断され、処理がステップＳ１０４へと進む。

続いて、メモリ２３が保持する再送制御情報において、上述したとおり、最大再送回数３０２が「１」であり、上限最大再送回数３０１が「５」である。したがって、ステップＳ１０４において、最大再送回数が上限最大再送回数よりも小さいと判断され、処理がステップＳ１０５へと進む。

続いて、ステップＳ１０５において、再送制御情報の最大再送回数が１増加するので、最大再送回数３０２が「２」となる。

続いて、上述したとおり、再送回数が「１」であり、再送制御情報の最大再送回数３０２が「２」である。したがって、ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数以下であると判断され、処理がステップＳ１０７へと進む。

続いて、ステップＳ１０７が実行されることで、図１０の手順Ｂ２５で送信が失敗した結合センサデータは、無線センサ集約局３に再送される（手順Ｂ２６）。ただし、図１０に示すように、手順Ｂ２６で再送される結合センサデータは、無線センサ集約局３に到達しなければ、送受信制御部２２は、無線センサ集約局３から送達確認を受信しない。この場合、処理がステップＳ１０８からステップＳ１０１へと戻る。

このように処理がステップＳ１０１へと戻ると、ステップＳ１０１において再送回数が１増加するので、再送回数が「２」となる。

続いて、再送回数が「２」であるので、処理がステップＳ１０２からステップＳ１０６へと進む。続いて、再送回数が「２」であり、再送制御情報の最大再送回数３０２が「２」であるので、ステップＳ１０６において、再送回数が最大再送回数以下であると判断され、処理がステップＳ１０７へと進む。

続いて、ステップＳ１０７が実行されることで、手順Ｂ２６で再送が失敗した結合センサデータは、無線センサ集約局３にさらに再送される（手順Ｂ２７）。図１０に示すように、無線センサ集約局３は、無線中継装置２から結合センサデータを受信すると、その結合センサデータを携帯基地局４に送信する。携帯基地局４は、受信した結合センサデータを、ネットワーク７を経由してサーバ装置５に転送する。

手順Ｂ２７で再送される結合センサデータが無線センサ集約局３に到達すれば、送受信制御部２２は、無線センサ集約局３から送達確認を受信する（手順Ｂ２８）。この場合、処理がステップＳ１０８からステップＳ１０９へと進む。

続いて、ステップＳ１０９において、再送回数に相当する「２」が、再送制御情報の前回再送回数３０３に設定され、処理が終了となる。

このように、送受信制御部２２は、データ再送処理において、最大再送回数を超えないように、センサデータの再送が成功するまでセンサデータの再送を続ける。

ここでは、最大再送回数が「２」であるので、送受信制御部２２は、センサデータを２回再送する。また、送受信制御部２２は、２回目のセンサデータの再送によって、送達確認を受信したので、再送が成功したと判断する。

送受信制御部２２は、手順Ｂ２８で送達確認を受信すると、メモリ２３に保持する保持センサデータが不要となるので、その保持センサデータを削除する（手順Ｂ２９）。すなわち、送受信制御部２２は、メモリ２３が保持する保持センサデータのセンサ数５０１を「０」に設定し、保持センサデータをメモリ２３から削除する。

その後、スリープ制御部２４の制御によって、センサデータを受信する次の受信機会まで、無線中継装置２の状態がスリープになる（手順Ｂ３０）。

以降、無線中継装置２の状態は、ウェイクアップとスリープとに繰り返し制御され、さらに、装置状態がウェイクアップになってからスリープになるまでの期間内に、図１０に示す処理が行われる。

なお、実施の形態２では、無線中継装置２は、無線センサ装置１と同様の機能、すなわち、センシング部１２およびセンサ１８を備え、センシング部１２およびセンサ１８によってセンサデータを取得し、取得したセンサデータを送信するように構成されていてもよい。

また、実施の形態２では、送受信制御部２２は、センサデータを受信した場合、そのセンサデータを必ず送信するように構成されているが、センサデータを送信せずに保持するように構成されていてもよい。例えば、送受信制御部２２は、保持している複数のセンサデータを、１回にまとめて送信する。

また、送受信制御部２２は、今回の受信機会で受信した今回のセンサデータに保持センサデータを結合する場合、今回のセンサデータに結合する保持センサデータの数の上限を規定する最大データ数を超えないように、今回のセンサデータに保持センサデータを結合するように構成されていてもよい。具体的には、送受信制御部２２は、複数の保持センサデータを保持している場合、最大データ数を超える分の保持センサデータをメモリ２３から削除する。送受信制御部２２は、メモリ２３から保持センサデータを削除する場合、時系列的に古いデータから順に削除しても、時系列的に新しいデータから順に削除してもよい。

また、送受信制御部２２は、今回の受信機会で受信した今回のセンサデータに保持センサデータを結合する場合、今回のセンサデータに対して時系列的に過去の一定時間内の保持センサデータのみを、今回のセンサデータに結合するように構成されていてもよい。具体的には、送受信制御部２２は、複数の保持センサデータを保持している場合、すべての保持センサデータから、今回のセンサデータに対して時系列的に過去の一定時間内の保持センサデータのみを残し、より古い残りの保持センサデータを削除する。

以上、本実施の形態２によれば、無線中継装置は、受信機会ごとに、無線センサ装置からセンサデータを受信し、受信したセンサデータを送信し、センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗したセンサデータを再送し、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとして保持するように構成されている。

さらに、無線中継装置は、今回の受信機会よりも以前の過去の受信機会で受信した過去のセンサデータを保持センサデータとして保持している場合、今回の受信機会で受信した今回のセンサデータを送信する際には、今回のセンサデータに保持センサデータを結合するように構成されている。これにより、先の実施の形態１と同様の効果が得られる。

なお、実施の形態１および２について個別に説明してきたが、実施の形態１および２のそれぞれで開示した構成例は、任意に組み合わせることが可能である。

１ 無線センサ装置、２ 無線中継装置、３ 無線センサ集約局、４ 携帯基地局、５ サーバ装置、６ 監視エリア、７ ネットワーク、８ 広域無線通信網、１１ 通信部、１２ センシング部、１３ 送受信制御部、１４ メモリ、１５ スリープ制御部、１６ バッテリ、１７ アンテナ、１８ センサ、２１ 通信部、２２ 送受信制御部、２３ メモリ、２４ スリープ制御部、２５ バッテリ、２６ アンテナ。

本発明における無線中継装置は、それぞれがセンサの測定値を含むセンサデータを送信する複数の無線センサ装置から、無線センサ装置ごとに対応してセンサデータを受信する無線中継装置であって、無線通信する通信部と、受信機会ごとに、無線センサ装置からセンサデータを通信部によって受信し、受信したセンサデータを通信部によって送信し、センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗したセンサデータを再送し、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとしてメモリに保持する送受信制御部と、を備え、送受信制御部は、今回の受信機会よりも以前の過去の受信機会で受信した過去のセンサデータを保持センサデータとしてメモリに保持している場合、今回の受信機会で受信した今回のセンサデータを送信する際には、今回のセンサデータに保持センサデータを結合したものを結合センサデータとし、保持センサデータとしてメモリに保持されている過去のセンサデータを送信した第１の無線センサ装置から受信したセンサデータと、今回のセンサデータを送信した第２の無線センサ装置から受信したセンサデータとがまとめて格納された結合センサデータを送信するものである。

本発明における無線中継装置は、それぞれがセンサの測定値を含むセンサデータを異なる取得機会で取得して送信する複数の無線センサ装置から、無線センサ装置ごとに対応してセンサデータを受信する無線中継装置であって、無線通信する通信部と、受信機会ごとに、無線センサ装置からセンサデータを通信部によって受信し、受信したセンサデータを通信部によって送信し、センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗したセンサデータを再送し、センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗したセンサデータを保持センサデータとしてメモリに保持する送受信制御部と、を備え、送受信制御部は、今回の受信機会よりも以前の過去の受信機会で受信した過去のセンサデータを保持センサデータとしてメモリに保持している場合、今回の受信機会で受信した今回のセンサデータを送信する際には、今回のセンサデータに保持センサデータを結合したものを結合センサデータとし、保持センサデータとしてメモリに保持されている過去のセンサデータを第１の取得機会で取得して送信した第１の無線センサ装置から受信したセンサデータと、今回のセンサデータを送信した第１の取得機会とは異なる第２の取得機会で取得して第２の無線センサ装置から受信したセンサデータとがまとめて格納された結合センサデータを送信するものである。

Claims (12)

1. センサと、
   無線通信する通信部と、
   取得機会ごとに、前記センサによって測定された測定値を前記センサから取得し、取得した前記測定値を含むセンサデータを前記通信部によって送信し、前記センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗した前記センサデータを再送し、前記センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗した前記センサデータを保持センサデータとしてメモリに保持する送受信制御部と、
   を備え、
   前記送受信制御部は、
   今回の取得機会よりも以前の過去の取得機会で取得した前記測定値を含む過去のセンサデータを前記保持センサデータとして前記メモリに保持している場合、前記今回の取得機会で取得した前記測定値を含む今回のセンサデータを送信する際には、前記今回のセンサデータに前記保持センサデータを結合する
   無線センサ装置。
2. 前記無線センサ装置が起動した後、前記無線センサ装置の装置状態をスリープとウェイクアップとに繰り返し切り替えるスリープ制御部をさらに備え、
   前記装置状態が前記ウェイクアップになってから、前記装置状態が前記スリープになるまでの期間ごとに、前記取得機会が来るようになっている
   請求項１に記載の無線センサ装置。
3. 前記送受信制御部は、
   前記センサデータを再送する場合、データ再送処理を行い、前記データ再送処理において、前記センサデータの再送回数の上限を規定する最大再送回数を超えないように、前記センサデータの再送が成功するまで前記センサデータの再送を続ける
   請求項１または２に記載の無線センサ装置。
4. 前記送受信制御部は、
   前記今回のセンサデータに前記保持センサデータを結合する場合、前記今回のセンサデータに結合する前記保持センサデータの数の上限を規定する最大データ数を超えないように、前記今回のセンサデータに前記保持センサデータを結合する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の無線センサ装置。
5. 前記送受信制御部は、
   前記今回のセンサデータに前記保持センサデータを結合する場合、前記今回のセンサデータに対して時系列的に過去の一定時間内の前記保持センサデータのみを、前記今回のセンサデータに結合する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の無線センサ装置。
6. センサの測定値を含むセンサデータを送信する無線センサ装置から前記センサデータを受信する無線中継装置であって、
   無線通信する通信部と、
   受信機会ごとに、前記無線センサ装置から前記センサデータを前記通信部によって受信し、受信した前記センサデータを前記通信部によって送信し、前記センサデータの送信が失敗した場合、送信が失敗した前記センサデータを再送し、前記センサデータの再送が失敗した場合、再送が失敗した前記センサデータを保持センサデータとしてメモリに保持する送受信制御部と、
   を備え、
   前記送受信制御部は、
   今回の受信機会よりも以前の過去の受信機会で受信した過去のセンサデータを前記保持センサデータとして前記メモリに保持している場合、前記今回の受信機会で受信した今回のセンサデータを送信する際には、前記今回のセンサデータに前記保持センサデータを結合する
   無線中継装置。
7. 前記無線中継装置が起動した後、前記無線中継装置の装置状態をスリープとウェイクアップとに繰り返し切り替えるスリープ制御部をさらに備え、
   前記装置状態が前記ウェイクアップになってから、前記装置状態が前記スリープになるまでの期間ごとに、前記受信機会が来るようになっている
   請求項６に記載の無線中継装置。
8. 前記送受信制御部は、
   前記センサデータを再送する場合、データ再送処理を行い、前記データ再送処理において、前記センサデータの再送回数の上限を規定する最大再送回数を超えないように、前記センサデータの再送が成功するまで前記センサデータの再送を続ける
   請求項６または７に記載の無線中継装置。
9. 前記送受信制御部は、
   前記今回のセンサデータに前記保持センサデータを結合する場合、前記今回のセンサデータに結合する前記保持センサデータの数の上限を規定する最大データ数を超えないように、前記今回のセンサデータに前記保持センサデータを結合する
   請求項６から８のいずれか１項に記載の無線中継装置。
10. 前記送受信制御部は、
    前記今回のセンサデータに前記保持センサデータを結合する場合、前記今回のセンサデータに対して時系列的に過去の一定時間内の前記保持センサデータのみを、前記今回のセンサデータに結合する
    請求項６から９のいずれか１項に記載の無線中継装置。
11. 請求項１から５のいずれか１項に記載の無線センサ装置を備えた
    無線センサシステム。
12. 請求項６から１０のいずれか１項に記載の無線中継装置を備えた
    無線センサシステム。

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