TWI508606B - 通訊裝置、通訊方法、通訊程式,及通訊系統 - Google Patents

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TWI508606B
TWI508606B TW102122940A TW102122940A TWI508606B TW I508606 B TWI508606 B TW I508606B TW 102122940 A TW102122940 A TW 102122940A TW 102122940 A TW102122940 A TW 102122940A TW I508606 B TWI508606 B TW I508606B
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Takahisa Suzuki
Koichiro Yamashita
Hiromasa Yamauchi
Toshiya Otomo
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Fujitsu Ltd
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Description

通訊裝置、通訊方法、通訊程式,及通訊系統
本發明有關於通訊裝置,通訊方法,通訊程式,及通訊系統。
習知無線感測器網路(WSN:Wireless Sensor Networks)在設置區域設置複數之具有感測器之無線終端機(以下稱為「感測器節點」),使各個感測器節點進行協調,用來取得表示外部環境或物理狀況之資訊。
另外,在影像攝影裝置中,所揭示之技術是以無線對影像記錄裝置發送使電源成為ON之指令信號,接收來自影像記錄裝置之待機信號,然後對影像記錄裝置發送資料(例如,參照下列之專利文獻1)。另外,在伺服器中,所揭示之技術是對複數之用戶端發送電力開啟封包,當從全部之用戶端接收到資料之接收準備已完成之通知時,就對全部之用戶端發送資料(例如,參照下列之專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-253292號公報
[專利文獻2]日本特開2003-044288號公報
但是,在上述之先前技術中,在資料之發送側之裝置,要等待來自資料之接收側之裝置之回應,再發送資料,所以至發送資料為止之待機時間變長。
本發明之目的是縮短至發送資料為止之待機時間。
依照本發明之一態樣,提出有通訊裝置,通訊方法,及通訊程式,在發送用以起動通訊圈內之其他通訊裝置之起動指示之情況時,接收來自其他通訊裝置之表示其他通訊裝置之起動所須時間之資訊,根據接收到之資訊所示之時間,將待機時間儲存在記憶部,對通訊圈內發送起動指示,從發送起動指示起,檢測經過被儲存在記憶部之待機時間之事實,在檢測到有經過待機時間之事實之情況時,對通訊圈內發送資料。
另外,依照本發明之一態樣時,提案通訊裝置,通訊方法,及通訊程式,從發送起動指示起,在經過預定之待機時間後,接收來自用以發送資料之發送源之起動指示,在接收到起動指示之情況時,使本身裝置內之處理機起動,計測從接收到起動指示起,到利用起動之處理機可以進行資料之接收處理為止之時間,將表示計測到之時間之資訊發送到發送源。
另外,依照本發明之一態樣時,提案一種通訊系 統,包含有位於可以互相通訊之圈內之第1通訊裝置和第2通訊裝置,其中第1通訊裝置,在接收到起動指示之情況時,使本身裝置內之處理機起動,將從接收到起動指示起,到利用起動之處理機成為可以進行資料之接收處理止之時間之計測結果,發送到第2通訊裝置;第2通訊裝置,由第1通訊裝置發送之計測結果,根據接收到的計測結果將待機時間儲存在記憶部,從本身裝置將起動指示發送到可通訊之圈內,從發送起動指示起,在檢測到經過被儲存在記憶部之待機時間之情況時,從本身裝置將資料發送到可通訊之圈內。
依照本發明之一態樣時,可以縮短至發送資料為止之待機時間為其效果。
100、101-1至101-10‧‧‧感測器網路
101‧‧‧感測器節點
102‧‧‧母機節點
110‧‧‧設置區域
201、201-1、201-2‧‧‧MCU
202、202-1、202-2‧‧‧RAM
203、203-1、203-2‧‧‧ROM
204、204-1、204-2‧‧‧非揮發性記憶體
205、205-1、205-2‧‧‧計時器
206、206-1、206-2‧‧‧感測器
207、207-1、207-2‧‧‧起動指示發送電路
208、208-1、208-2‧‧‧起動指示接收電路
209、209-1、209-2‧‧‧無線通訊電路
210、210-1、210-2‧‧‧天線
211、211-1、211-2‧‧‧採集器
212、212-1、212-2‧‧‧電池
213、213-1、213-2‧‧‧PMU
301‧‧‧旗標
302‧‧‧發送源ID
303‧‧‧資料大小
304‧‧‧資料內容
401‧‧‧旗標
402‧‧‧發送源ID
403‧‧‧收件者ID
404‧‧‧起動時間
501‧‧‧記憶部
502‧‧‧第1發送部
503‧‧‧檢測部
504‧‧‧第2發送部
505、601‧‧‧接收部
506‧‧‧儲存部
602‧‧‧起動部
603‧‧‧計測部
604‧‧‧發送部
第1圖表示感測器網路內之感測器節點間之通訊例。
第2圖是方塊圖,用來表示感測器節點101之內部構造例。
第3圖是說明圖,用來表示該感測器206之檢測結果之資料之一實例。
第4圖是說明圖,用來表示對資料300之回應之一實例。
第5圖是方塊圖,用來表示進行發送側之通訊裝置功能之感測器節點101之功能構造例。
第6圖是方塊圖,用來表示進行接收側之通訊裝置功能之感測器節點101之功能構造例。
第7圖是說明圖(之1),用來表示感測器節點101間之初次之 通訊例。
第8圖是說明圖(之2),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第9圖是說明圖(之3),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第10圖是說明圖(之4),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第11圖是說明圖(之5),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第12圖是說明圖(之6),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第13圖是說明圖(之7),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第14圖是說明圖(之8),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第15圖是說明圖(之9),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第16圖是說明圖(之10),用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。
第17圖是說明圖(之1),用來表示感測器節點101間之第2次以後之通訊例。
第18圖是說明圖(之2),用來表示感測器節點101間之第2次以後之通訊例。
第19圖是說明圖(之3),用來表示感測器節點101間之第2 次以後之通訊例。
第20圖是說明圖(之4),用來表示感測器節點101間之第2次以後之通訊例。
第21圖是說明圖(之1),用來表示從複數之感測器節點101接收到回應400之情況時之待機時間之設定例1。
第22圖是說明圖(之2),用來表示從複數之感測器節點101接收到回應400之情況時之待機時間之設定例1。
第23圖是流程圖,用來表示採用設定例1之情況時,利用感測器節點101之資料發送處理之一實例。
第24圖是流程圖,用來表示採用設定例1之情況時,利用感測器節點101之待機時間設定處理之一實例。
第25圖是流程圖(之1),用來表示採用設定例1之情況時,利用感測器節點101之資料接收處理之一實例。
第26圖是流程圖(之2),用來表示採用設定例1之情況時,利用感測器節點101之資料接收處理之一實例。
第27圖是說明圖,用來表示感測器節點101之密集程度。
第28圖是說明圖,用來表示起動時間列表之記憶內容之一例。
第29圖是說明圖,用來表示使用起動時間列表2800之待機時間之設定例2。
第30圖是流程圖,用來表示採用設定例2之情況時,利用感測器節點101之資料接收處理之一實例。
以下參照附圖用來詳細地說明有關本發明之通訊 裝置,通訊方法,通訊程式,及通訊系統之實施形態。在以下之說明中,舉具有本發明有關之通訊裝置之功能,實現本發明之通訊系統之感測器節點為例,但是本發明並不只限於該例。例如,有關本發明之通訊裝置亦可適用在感測器節點以外之通訊裝置。
(感測器網路內之感測器節點間之通訊例)
第1圖表示感測器網路內之感測器節點間之通訊例。第1圖(A)表示感測器網路100之構造例,第1圖(B)表示利用感測器網路100內之感測器節點101通訊之流程之一例。
如第1圖(A)所示,感測器網路100是通訊系統包含有被配置在預定之設置區域110內之片狀之複數的感測器節點101,和用來以無線等接收複數之感測器節點101之感測器輸出之母機節點102。設置區域110,例如,是以水泥,土,水,空氣等之物質充滿之區域。另外,設置區域110亦可以是宇宙空間等之真空區域。
感測器節點101是電腦,用來檢測設置區域110內之各個設置位置之預定之變位量,利用無線通訊將檢測到的資料發送到母機節點102。母機節點102是電腦,用來對從設在設置區域110之複數之感測器節點101獲得之資料進行匯集,將資料上載到作為外部裝置之伺服器。另外,母機節點102亦可對作為外部裝置之使用者終端機,進行在設置位置之感測器節點101所檢測到之資料之通知等。另外,母機節點102亦可以作為感測器節點101而進行動作。
感測器節點101(第1圖之黑圓),如第1圖(A)所示,在設置區域110內大量地設置。另外,母機節點102(第1圖之白 圓)在設置區域110內之任一位置設置1台。感測器節點101具有可以輸出近距離之無線通訊能力,至少輸出可以到達鄰接之感測器節點101之無線電波即可。以下將無線電波可到達之範圍稱為「通訊圈」。因此,遠離母機節點102之感測器節點101-1經由鄰接之另外一個或複數之感測器節點101-2,將資料中繼轉送。
這時,各個感測器節點101為著減小消費電力,會有對內部之微處理機(MCU:Micro Control Unit)停止電力供給的情況。因此,成為資料之發送源之感測器節點101對其他感測器節點發送起動指示,從其他之感測器節點完成資料之接收準備起,利用無線電波發送資料。各個感測器節點101利用該中繼轉送使檢測到之資料到達母機節點102(參照第1圖之箭頭)。
在此處,使用第1圖(B)用來說明,在以感測器節點101-1作為資料之發送源之情況時,感測器節點101-1發送資料之流程。(1)首先,感測器節點101-1對本身裝置之通訊圈內發送起動指示。利用此種方式,感測器節點101-1使本身裝置之通訊圈內之其他之感測器節點101(在第1圖之例中為感測器節點101-2)接收起動指示,開始資料之接收準備。
(2)其次,感測器節點101-1不管來自其他之感測器節點101對於起動指指示之回應,等待預定之待機時間之經過。預定之待機時間,例如是感測器節點101之製造誤差上之最長起動時間。預定之待機時間是,例如,被記憶在感測器節點101-1內之ROM。利用此種方式,感測器節點101-1等待通訊圈內之其他之感測器節點101完成資料之接收準備。
(3)另外一方面,感測器節點101-2在接收到起動 指示時,使本身裝置內之MCU起動,計測MCU之起動時間。起動時間是指從接收起動指示起,至MCU完成資料之接收準備止之時間。在此處感測器節點101-2亦可以不將對起動指示之回應送回感測器節點101-1。
(4)然後,感測器節點101-1在經過預定之待機時間後,對本身裝置之通訊圈內發送資料。利用此種方式,感測器節點101-1使本身裝置之通訊圈內之其他之感測器節點101(在第1圖之實例中為感測器節點101-2)接收資料。
(5)另外一方面,感測器節點101-2在接收到資料時,對接收到之資料進行回應,將包含表示感測器節點101-2之MCU之起動時間之資訊之資料,發送到感測器節點101-1。
(6)其次,感測器節點101-1在接收到於(5)發送之回應時,從接收到之回應抽出表示感測器節點101-2之MCU之起動時間之資訊。然後,感測器節點101-1使用抽出之資訊所示之感測器節點101-2之MCU之起動時間,將待機時間從製造誤差上之最長起動時間縮短。縮短後之待機時間,例如,被記憶在感測器節點101-1內之非揮發性記憶體。
然後,感測器節點101-1,與(1),(2),和(4)同樣地,對感測器節點101-2發送起動指示,等待經過被記憶在非揮發性記憶體之縮短後之待機時間,然後對感測器節點101-2發送資料。利用此種方式,感測器節點101-1,可以在感測器節點101-2完成接收準備之後,立即發送資料,可以縮短待機時間,可以減少消費電力。
另外,感測器節點101-2,因為亦可以不發送對起 動指示之回應,所以可以減少發送回應所需之消費電力。另外,在感測器節點101-2不發送回應之情況時,可以減少感測器網路100之通訊量,可以抑制通訊之擁塞之發生。另外,感測器節點101-1經由削減待機時間可以縮短對發生之事件之處理時間。
另外,感測器節點101-1在接收到複數之回應之情況時,在被包含於複數之回應之資訊所示之起動時間中,亦可使用最長之起動時間以縮短待機時間。對於使用最長之起動時間縮短待機時間之情況,使用第21圖和第22圖於後面進行說明。另外,感測器節點101-1在接收到複數之回應之情況時,在被包含於複數之回應之資訊所示之起動時間中,亦可使用於預定順位上較短的起動時間以縮短待機時間。使用於預定順位上較短的起動時間以縮短待機時間之情況時,使用第27圖至第29圖於後面進行說明。
(感測器節點101之內部構造例)
其次,使用第2圖用來說明第1圖所示之感測器節點101之內部構造例。
第2圖是方塊圖,用來表示感測器節點101之內部構造例。感測器節點101包含有MCU201、RAM(Random Access Memory)202、ROM(Read Only Memory)203、非揮發性記憶體204、計時器205、以及感測器206。另外,感測器節點101包含有起動指示發送電路207、起動指示接收電路208、無線通訊電路209、以及天線210。另外,感測器節點101包含有採集器211、電池212、以及PMU(Power Mangement Unit)213。
MCU201擔任感測器節點101全體之控制。MCU201 經由信號線連接到RAM202,ROM203,非揮發性記憶體204、計時器205、起動指示發送電路207、無線通訊電路209、以及感測器206。
RAM202用來儲存MCU201之處理之暫時資料。RAM202經由信號線連接到MCU201。ROM203用來儲存MCU201所實行之處理程式等(例如,通訊程式)。另外,ROM203亦可以儲存根據感測器節點101之製造誤差上之最長起動時間之待機時間。ROM203經由信號線連接到MCU201。
非揮發性記憶體204在電力供給中斷時等,亦可以保持已寫入之預定之資料。另外,非揮發性記憶體204亦可以儲存根據其他之感測器節點101之起動時間之待機時間。非揮發性記憶體204經由信號線連接到MCU201。
計時器205計數由時鐘(CLK)產生之脈波信號,用來測定經過時間。計時器205經由信號線連接到MCU201。感測器206用來檢測設置位置之預定之變位量。感測器206,例如,可以使用用來檢測設置位置之壓力之壓電元件,或用來檢測光之光電元件等。感測器206根據檢測到之變位量而產生事件。感測器206經由信號線連接到MCU201和PMU213。
起動指示接收電路208,接收經由天線210接收到之起動指示,對PMU213發送起動指示。起動指示是指使其他之感測器節點101起動之預定頻率之電波。起動指示接收電路208是,例如,只檢測成為起動指示之預定頻率之電波之電路。預定頻率是例如由感測器網路100之開發者決定。
起動指示發送電路207經由天線210發送起動指 示。起動指示發送電路207是,例如,經由天線210只發送成為起動指示之預定頻率之電波之電路。起動指示接收電路208和起動指示發送電路207與後面所述之無線通訊電路209不同,因為只處理預定頻率之電波,所以消費電力比無線通訊電路209少。
無線通訊電路(RF:Radio Frequency)209使經由天線210接收到之無線電波成為接收信號,將其輸出到MCU201。另外,無線通訊電路209使發送信號成為無線電波,經由天線210發送。無線通訊電路209形成與起動指示接收電路208及起動指示發送電路207不同,係為發送或接收預定頻率幅度之電波之電路。當與起動指示接收電路208和起動指示發送電路207比較時,無線通訊電路209因為電波之頻帶較寬,所以消費電力比起動指示接收電路208和起動指示發送電路207多。
天線210用來發送和接收電波。在此處天線210由起動指示接收電路208、起動指示發送電路207、以及無線通訊電路209共用,但是並不只限於此種方式。例如,感測器節點101亦可以使起動指示接收電路208、起動指示發送電路207、以及無線通訊電路209之各個分別具備固有之天線。
採集器211根據感測器節點101之設置位置之外部環境,例如,光、振動、溫度、無線電波(收信電波)等之能量變化進行發電。電池212儲存採集器211所發電之電力。PMU213供給被儲存在電池212之電力,作為感測器節點101之各個部分之驅動電源來供給。換言之,感測器節點101不需要二次電池或外部電源等,可在感測器節點101內部產生進行動作所需要之電力。
感測器節點101,例如,因為儲存在電池212之電力有限,所以亦可停止對MCU201或ROM203等之電力供給至發生事件為止,以用來減少消費電力。例如,感測器節點101預先停止對MCU201、RAM202、ROM203、非揮發性記憶體204、計時器205、起動指示發送電路207、無線通訊電路209之電力供給。
這時,感測器節點101總是預先對於產生用來開始對MCU201或ROM203等供給電力之觸發信號的感測器206及起動指示接收電路208進行供給電力。另外,感測器206可以利用在感測器206本身產生之電動勢進行動作,即使沒有來自PMU213之電力供給亦可以進行動作。同樣地,起動指示接收電路208亦可以利用在天線210產生之電動勢進行動作,沒有來自PMU213之電力供給亦可以進行動作。
(利用無線通訊電路209接收發送之信號)
其次,使用第3圖和第4圖用來說明利用無線通訊電路209接收發送之信號之一例。利用無線通訊電路209接收發送之信號,例如有表示感測器206之檢測結果之資料,或對表示感測器206之檢測結果之資料回應。
<表示感測器206之檢測結果之資料>
第3圖是說明圖,用來表示該表示感測器206之檢測結果之資料之一實例。如第3圖所示,資料300包含有旗標(符號301之區域)、發送源ID(符號302之區域)、資料大小(符號303之區域)、以及資料內容(符號304之區域)。
旗標是識別資訊,用來識別包含該旗標之信號是發送自發送源之資料300,或是對資料300之回應。例如,該旗標, 在包含該旗標之信號為發送自發送源之資料300之情況時,成為「0」。發送源ID為信號發送源之感測器節點101之識別號。資料大小是資料內容之位元長度或位元組長度。資料內容為資料300之內容,例如為感測器206之檢測結果。
<對資料300之回應>
第4圖是說明圖,用來表示該對資料300之回應之一例。如第4圖所示,回應400包含有旗標(符號401之區域),發送源ID(符號402之區域),收件者ID(符號403之區域),和起動時間(符號404之區域)。
旗標是識別資訊,用來識別包含該旗標之信號是發送自發送源之資料300,或是對資料300之回應。例如,該旗標,在包含該旗標之信號為對資料300之回應之情況時,成為「1」。發送源ID為信號之發送源之感測器節點101之識別號。收件者ID為資料300之發送源,回應400之收件者之感測器節點101之識別號。起動時間是表示發送回應400之感測器節點101之起動時間之資訊。
(進行通訊裝置功能之感測器節點101之功能構造例)
其次,使用第5圖和第6圖用來說明進行通訊裝置功能之感測器節點101之功能構造例。在以下之說明中,分開為進行發送側之通訊裝置功能和進行接收側之通訊裝置功能來進行說明,但是感測器節點101亦可以合併具有進行發送側之通訊裝置功能和進行接收側之通訊裝置功能。
第5圖是方塊圖,用來表示進行發送側之通訊裝 置功能之感測器節點101之功能構造例。發送側之感測器節點101包含有記憶部501、第1發送部502、檢測部503、第2發送部504、接收部505、以及儲存部506。
記憶部501,在利用接收部505接收到表示使其他之通訊裝置起動之時間之資訊前,記憶其他之通訊裝置之最長起動時間以上之等待時間。在此處,通訊裝置是指,例如,感測器節點101。起動時間是指,例如,從感測器節點101接收到起動指示起,到完成資料之接收準備為止之時間,例如,上述之起動時間。待機時間是指其他之感測器節點101起動MCU201,至可以進行資料300之接收處理為止之起動時間以上之時間。最長起動時間是指,例如,感測器節點101之製造誤差上之最長之起動時間。
利用此種方式,檢測部503可以檢測通訊圈內之其他感測器節點101完成起動該感測器節點101之MCU201,至完成資料300之接收準備為止之待機時間之經過。記憶部501,例如,利用第2圖所示之MCU201內之暫存器、ROM203、RAM202、非揮發性記憶體204等之記憶裝置,實現其功能。
第1發送部502對通訊圈內發送起動指示。起動指示是指,如上述之方式,使其他之感測器節點101起動之預定頻率之電波,成為利用感測器節點101之起動指示接收電路208可接收之頻率之電波。利用此種方式,第1發送部502可以對通訊圈內之其他之感測器節點101,施加用來使該感測器節點101之MCU201起動之觸發信號。第1發送部502,例如,經由在MCU201實行被記憶在如第2圖所示之ROM203、RAM202、非揮 發性記憶體204等之記憶裝置之程式,和利用起動指示發送電路207,用來實現其功能。
檢測部503檢測從利用第1發送部502發送起動指示起,到被儲存在記憶部501之待機時間之經過。檢測部503,例如,在利用第1發送部502發送起動指示之時點,取得利用計時器205計測到之經過時間。其次,檢測部503監視利用計時器205計測到之經過時間,在利用計時器205計測到之經過時間成為在取得之經過時間與待機時間之和以上之情況時,檢測為已經過待機時間。
利用此種方式,通訊圈內之其他之感測器節點101使該感測器節點101之MCU201結束起動,檢測部503可以檢測資料300之接收準備已完成。檢測部503,例如,經由在MCU201實行被記憶在如第2圖所示之ROM203、RAM202、非揮發性記憶體204等之記憶裝置之程式,和利用計時器205,用來實現其功能。
第2發送部504在利用檢測部503檢測到經過待機時間之情況時,對通訊圈內發送資料300。利用此種方式,通訊圈內之其他之感測器節點101可以接收由第2發送部504發送之資料300。第2發送部504,例如,經由在MCU201實行被記憶在如第2圖所示之ROM203、RAM202、非揮發性記憶體204等之記憶裝置之程式,和利用無線通訊電路209,用來實現其功能。
接收部505,在發送有使通訊圈內之其他通訊裝置起動之起動指示之情況時,接收來自其他通訊裝置之表示其他通訊裝置之起動時間之資訊。接收部505,例如,接收第4圖所示之回應400,從回應400之符號404之區域抽出起動時間。
利用此種方式,儲存部506使用通訊圈內之其他之感測器節點101之起動時間,可以調整待機時間。接收部505,例如,經由使MCU201實行被記憶在如第2圖所示之ROM203、RAM202、非揮發性記憶體204等之記憶裝置之程式,和利用無線通訊電路209,用來實現其功能。
儲存部506根據接收部505接收到之資訊所示之時間,將待機時間儲存在記憶部501。儲存部506,例如,將利用接收部505從回應400之中抽出之起動時間儲存在記憶部501,作為待機時間。利用此種方式,儲存部506採用比感測器節點101之製造誤差上之最長起動時間短之其他感測器節點101之起動時間,作為待機時間,可以縮短待機時間。另外,檢測部503即使待機時間被縮短,亦可以等待至其他感測器節點101完成資料之接收準備。
另外,儲存部506,例如,亦可以將利用接收部505從回應400中抽出之起動時間,和因應由於長期劣化等引起之起動時間變動之預定時間之和,儲存在記憶部501作為待機時間。利用此種方式,檢測部503即使在其他感測器節點101之起動時間由於長期劣化等而變長之情況時,亦可以等待至其他感測器節點101完成資料之接收準備。
另外,儲存部506,在利用接收部505接收到來自複數之其他通訊裝置之資訊之情況時,亦可以根據接收到之各個資訊所示之時間中之最長時間,將待機時間儲存在記憶部501。利用此種方式,第2發送部504可以從通訊圈內之感測器節點101全部起動起,發送資料300。
另外,儲存部506,在利用接收部505接收到來自複數之其他通訊裝置之資訊之情況時,亦可以根據接收到之各個資訊所示之時間中之預定順位上短的時間,將待機時間儲存在記憶部501。在此處預定順位是指,例如,表示使用在感測器網路100之構成之感測器節點101之個數順位。使用在感測器網路100之構成之感測器節點101之個數,例如,由感測器網路100之開發者決定。
利用此種方式,第2發送部504可以在通訊圈內之感測器節點101中之使用在感測器網路100之構成之個數之感測器節點101被起動之時點,發送資料300。因此,儲存部506可以縮短待機時間。
另外,儲存部506,對於利用第2發送部504發送之資料300,當來自其他之通訊裝置之回應400在預定數以下之情況時,亦可以將被記憶在記憶部501之待機時間延長。預定數是,例如,由感測器網路100之開發者決定。另外,預定數是,例如,前次進行資料300之通訊之感測器節點101之個數,亦可以成為可變。
利用此種方式,在通訊圈內之感測器節點101起動前利用第2發送部504發送資料300之情況,感測器節點101可以延長待機時間。儲存部506,例如,經由使MCU201實行被記憶在如第2圖所示之ROM203、RAM202、非揮發性記憶體204等之記憶裝置之程式,用來實現其功能。
然後,發送側之感測器節點101成為使用被儲存部506儲存在記憶部501之待機時間發送資料。利用此種方式, 發送側之感測器節點101可以使用至通訊圈內的其他感測器節點101完成資料300之接收準備之適當之待機時間,發送資料。因此,發送側之感測器節點101經由減少待機時間,可以減少消費電力。
第6圖是方塊圖,用來表示進行接收側之通訊裝置之功能之感測器節點101之功能構造例。接收側之感測器節點101包含有接收部601、起動部602、計測部603及發送部604。
接收部601從發送起動指示起,於經過預定之待機時間後,接收來自用以發送資料300之發送源之起動指示。發送源是指具有上述發送側之功能之通訊裝置,例如,感測器節點101。接收部601例如從其他感測器節點101接收起動指示。利用此種方式,起動部602可以獲得使處理機起動之觸發信號。接收部601,例如,利用第2圖所示之起動指示接收電路208實現其功能。
起動部602,在利用接收部601接收到起動指示之情況時,起動本身裝置內之處理機。處理機是指實行資料300之接收處理之裝置,例如為感測器節點101之MCU201。起動部602,例如,在利用接收部601接收到起動指示之情況時,對PMU213發送使之開始對MCU201供給電力之要求。利用此種方式,可以起動MCU201。起動部602,例如,利用第2圖所示之起動指示接收電路208和PMU213實現其功能。
計測部603計測從利用接收部601接收到起動指示起,到被起動部602起動之處理機能夠進行資料300之接收處理止之時間。從利用接收部601接收到起動指示起,到被起動部 602起動之處理機能夠進行資料300之接收處理止之時間,例如為上述之起動時間。
利用此種方式,計測部603可以取得實際之起動時間。計測部603,例如,經由在MCU201實行被記憶在如第2圖所示之ROM203、RAM202、非揮發性記憶體204等之記憶裝置之程式,和利用計時器205來實現其功能。
發送部604將表示利用計測部603計測到之時間之資訊,發送到發送源。發送部604,例如,對具有發送側之功能之感測器節點101,發送包含有本身裝置之起動時間之第4圖之回應400。
利用此種方式,發送側之感測器節點101利用上述之接收部505和儲存部506可以調整待機時間。發送部604,例如,經由使MCU201實行被記憶在如第2圖所示之ROM203、RAM202、非揮發性記憶體204等之記憶裝置之程式,和利用無線通訊電路209來實現其功能。
(感測器節點101間之通訊例)
其次,使用第7圖至第20圖用來說明感測器節點101間之通訊例。第7圖至第16圖是說明圖,用來表示感測器節點101間之初次之通訊例。第17圖至第20圖是說明圖,用來表示感測器節點101間之第2次以後之通訊例。在此處,於第7圖至第20圖中,以感測器節點101-1作為具有發送側之功能之通訊裝置,以感測器節點101-2作為具有接收側之功能之通訊裝置。另外,在第7圖至第20圖中,感測器節點101-1和感測器節點101-2互相存在於通訊圈內。
以下,對於第2圖所示之感測器節點101內部之構造,在感測器節點101-1側,附加接尾語「-1」,在感測器節點101-2側,附加接尾語「-2」,用來識別各個。例如,MCU201-1表示感測器節點101-1側之MCU201,MCU201-2表示感測器節點101-2側之MCU201。
<初次之通訊例>
首先,使用第7圖至第16圖用來說明初次之通訊例。在此處,感測器節點101-1用來停止對MCU201-1或ROM203-1等之電力供給。同樣地,感測器節點101-2用來停止對MCU201-2或ROM203-2等之電力供給。
在第7圖中,(11)感測器206-1檢測預定之變位量,產生事件。感測器206-1,例如,在檢測到之溫度超過臨限值之情況時,產生事件。(12)感測器206-1在發生有事件時,將開始供給電力之要求發送到PMU213-1。其次,轉移到第8圖之說明。
在第8圖中,(13)PMU213-1在接收到開始供給電力之要求時,開始對MCU201-1或ROM203-1等供給電力。利用此種方式,使MCU201-1開始起動。另外,計時器205-1開始經過時間之計測。其次,轉移到第9圖之說明。
在第9圖中,MCU201-1在進行起動,完成資料300之接收準備時,實行與產生之事件對應之處理。在此處,MCU201-1經由通訊圈內之其他之感測器節點101,將處理結果中繼轉送到母機節點102。
(14)因此,MCU201-1將用來使通訊圈內之感測器節點101起動之起動指示之發送要求,發送到起動指示發送電路 207-1。(15)起動指示發送電路207-1接收到該發送要求時,經由天線210-1將起動指示發送到通訊圈內。
(16)另外,MCU201-1在發送該發送要求時,從ROM203-1讀出感測器節點101之製造誤差上之最長起動時間之待機時間。(17)另外,MCU201-1從計時器205-1取得從發送該發送要求之時點起之經過時間。其次,轉移到第10圖之說明。
在第10圖中,(18)起動指示接收電路208-2,經由天線210-2接收該感測器節點101-1所發送之起動指示。(19)起動指示接收電路208-2在接收到起動指示時,就對PMU213-2發送開始供給電力之要求。其次,轉移到第11圖之說明。
在第11圖中,(20)PMU213-2在接收到開始供給電力之要求時,就對MCU201-2或ROM203-2等開始供給電力。利用此種方式,開始起動MCU201-2。另外,計時器205-2開始計測經過時間。其次,轉移到第12圖之說明。
在第12圖中,(21)MCU201-2在起動完成之時點取得由計時器205-2計測到之經過時間。(22)其次,MCU201-2將計測到之經過時間儲存在非揮發性記憶體204-2,作為MCU201-2之起動時間。其次,轉移到第13圖之說明。
在第13圖中,(23)MCU201-1取得利用計時器205-1所計測到之經過時間。其次,MCU201-1使用所取得之經過時間和在(17)取得之從發送該發送要求之時點起之經過時間,判定是否經過在(16)讀出之待機時間。在此處為已經過待機時間。
(24)MCU201-1在判定為已經過待機時間時,將處理結果之發送要求,發送到無線通訊電路209-1。(25)無線通訊電 路209-1在接收到發送要求時,就經由天線210將處理結果發送到通訊圈內。其次,轉移到第14圖之說明。
在第14圖中,(26)無線通訊電路209-2經由天線210-2接收感測器節點101-1所發送之處理結果。(27)無線通訊電路209-2在接收到處理結果時,就將處理結果發送到MCU201-2。其次,轉移到第15圖之說明。
在第15圖中,(28)MCU201-2在接收到處理結果時,從非揮發性記憶體204-2讀出在(22)儲存之MCU201-2之起動時間。(29)其次,MCU201-2產生包含讀出之MCU201-2之起動時間之回應400。然後,MCU201-2將所產生之回應400之發送要求,發送到無線通訊電路209-2。(30)發送到無線通訊電路209-2在接收到該發送要求時,就經由天線210-2將該回應400發送到通訊圈內。其次,轉移到第16圖之說明。
在第16圖中,(31)無線通訊電路209-1經由天線210-1接收由感測器節點101-2發送之回應400。(32)無線通訊電路209-1在接收到該回應400時,就將該回應400發送到MCU201-1。
(33)MCU201-1在接收到該回應400時,從回應400之中抽出MCU201-2之起動時間。其次,MCU201-1將抽出之起動時間儲存在非揮發性記憶體204-1,作為新的待機時間。利用此種方式,感測器節點101使通訊圈內之其他之感測器節點101接收資料300,用來進行資料300之通訊。另外,對於(31)中之接收到複數之回應之情況,使用第21圖和第22圖,或第27圖至第29圖於後面說明。
然後,感測器節點101-1在完成資料300之通訊時, 停止對MCU201-1或ROM203-1等供給電力。感測器節點101-2亦同樣地,在完成資料300之通訊時,停止對MCU201-2或ROM203-2等供給電力。利用此種方式,感測器節點101可以減少消費電力。
<第2次以後之通訊例>
其次,使用第17圖至第20圖用來說明第2次以後之通訊例。在此處,感測器節點101-1停止對MCU201-1或ROM203-1等供給電力。感測器節點101-2亦同樣地,停止對MCU201-2或ROM203-2等供給電力。
在第17圖中,(34)感測器206-1,與(11)同樣地,再度產生事件。(35)感測器206-1在產生事件時,將開始供給電力之要求發送到PMU213-1。其次,轉移到第18圖之說明。
在第18圖中,(36)PMU213-1在接收到開始供給電力之要求時,開始對MCU201-1或ROM203-1等供給電力。利用此種方式,MCU201-1開始起動。另外,計時器205-1開始計測經過時間。其次,轉移到第19圖之說明。
在第19圖中,MCU201-1進行起動,當完成資料300之接收準備時,實行與發生之事件對應之處理。在此處,MCU201-1將處理結果經由通訊圈內之其他之感測器節點101,中繼轉送到母機節點102。
(37)因此,將使通訊圈內之感測器節點101起動之起動指示之發送要求,發送到起動指示發送電路207。(38)起動指示發送電路207-1在接收到發送要求時,就經由天線210-1將起動指示發送到通訊圈內。
(39)另外,MCU201-1在發送該發送要求時,從非 揮發性記憶體204-1讀出在(33)被儲存之MCU201-2之起動時間。其次,MCU201-1設定讀出之起動時間作為待機時間。(40)另外,MCU201-1從計時器205-1取得發送該發送要求之時點之經過時間。
在此處,感測器節點101-2,與第10圖至第12圖同樣地,接收在(38)發送之起動指示,用來使MCU201-2起動。其次,轉移到第20圖之說明。
在第20圖中,(41)MCU201-1取得利用計時器205-1計測到之經過時間。其次,MCU201-1利用取得之經過時間和在(40)取得之發送該發送要求之時點之經過時間,判定是否經過在(39)設定之待機時間。在此處為已經過待機時間。
(42)MCU201-1當判定為已經過待機時間時,將處理結果之發送要求,發送到無線通訊電路209-1。(43)無線通訊電路209-1在接收到發送要求時,經由天線210-1將處理結果發送到通訊圈內。
以下,與第14圖,第15圖同樣地,感測器節點101-2發送回應400。另外,與第16圖同樣地,感測器節點101-1接收回應400。利用此種方式,感測器節點101使通訊圈內之其他之感測器節點101接收資料300,用來進行資料300之通訊。然後,感測器節點101-1在資料300之通訊結束時,停止對MCU201-1或ROM203-1供給電力。感測器節點101-2亦同樣地,在資料300之通訊結束時,停止對MCU201-2或ROM203-2等供給電力。
利用此種方式,感測器節點101-1在感測器節點101-2完成接收準備後,可以立即發送資料300,可以削減待機時 間。另外,感測器節點101-1經由削減待機時間,可以縮短對MCU201-1或ROM203-1等之供給電力之時間,可以減少消費電力。
另外,感測器節點101-2對起動指示亦可以不發送回應,所以可以削減發送回應所需之消費電力。另外,感測器節點101-1經由削減待機時間,可以縮短對發生之事件之處理時間。
感測器節點101在MCU201已起動又接收到起動指示之情況時,亦可以不利用計時器205計測經過時間,亦可以發送被記憶在非揮發性記憶體204之起動時間。
(從複數之感測器節點101接收到回應400之情況時之待機時間之設定例1)
其次,使用第21圖和第22圖用來說明感測器節點101從複數之感測器節點101接收到回應400之情況時之待機時間之設定例1。
第21圖和第22圖是說明圖,用來表示從複數之感測器節點101接收到回應400之情況時之待機時間之設定例1。在第21圖中,(51)感測器節點101-1將起動指示發送到通訊圈內。利用此種方式,感測器節點101-2至101-6接收起動指示。(52)其次,感測器節點101-1將資料300發送到通訊圈內。利用此種方式,感測器節點101-2至101-6接收資料300。其次,轉移到第22圖之說明。
在第22圖中,(53)感測器節點101-2將包含起動時間「30ms(milli second)」之回應400,發送到感測器節點101-1。(54)感測器節點101-1接收該發送自感測器節點101-2之回應 400,從接收到之回應400之中,抽出起動時間「30ms」。然後,感測器節點101-1採用抽出之起動時間「30ms」作為待機時間,將其儲存在非揮發性記憶體204。
(55)另外,感測器節點101-3將包含起動時間「32ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(56)感測器節點101-1接收從感測器節點101-3發送之回應400,從接收到之回應400之中,抽出起動時間「32ms」。
其次,感測器節點101-1使被儲存在非揮發性記憶體204之待機時間「30ms」,和抽出之起動時間「32ms」進行比較。然後,因為比較之結果是起動時間比現在之待機時間長,所以感測器節點101-1將待機時間「30ms」更新成為「32ms」,將其儲存在非揮發性記憶體204。
(57)另外,感測器節點101-4將包含起動時間「35ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(58)感測器節點101-1,與(55)同樣地,抽出起動時間「35ms」,因為起動時間比現在之待機時間長,所以將待機時間「32ms」更新成為「35ms」,將其儲存在非揮發性記憶體204。
(59)另外,感測器節點101-5將包含起動時間「39ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(60)感測器節點101-1,與(55)同樣地,抽出起動時間「39ms」,因為起動時間比現在之待機時間長,所以將待機時間「35ms」更新成為「39ms」,將其儲存在非揮發性記憶體204。
(61)另外,感測器節點101-6將包含起動時間「38ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(62)感測器節點101-1,接 收從感測器節點101-6發送之回應400,從接收到之回應400之中抽出起動時間「38ms」。其次,感測器節點101-1使被儲存在非揮發性記憶體204之待機時間「39ms」和抽出之起動時間「38ms」進行比較。然後,因為比較之結果,起動時間比現在之待機時間長,所以感測器節點101-1不更新待機時間「39ms」。
利用此種方式,感測器節點101-1使通訊圈內之感測器節點101-2至101-6起動,決定至完成接收準備為止之待機時間,可以記憶在非揮發性記憶體204。其結果是感測器節點101-1經由使用所決定之待機時間發送資料300,可以使感測器節點101-2至101-6接收資料300。
(採用設定例1之情況時之資料發送處理)
其次,使用第23圖用來說明採用設定例1之情況時之利用感測器節點101之資料發送處理。資料發送處理是由具有第5圖所示之發送側功能之感測器節點101實行之處理,例如,利用第7圖至第20圖所示之感測器節點101-1實行。
第23圖是流程圖,用來表示採用設定例1之情況時,利用感測器節點101-1之資料發送處理之一實例。在第23圖中,首先,感測器節點101發送起動指示(步驟S2301)。其次,感測器節點101利用第24圖之處理設定待機時間(步驟S2302)。
然後,感測器節點101判定是否已經過待機時間(步驟S2303)。在此處,當未經過待機時間之情況時(步驟S2303:No),感測器節點101回到步驟S2303之處理,等待該待機時間之經過。
另外一方面,當經過待機時間之情況時(步驟S2303:Yes),感測器節點101發送資料300(步驟S2304)。然後, 感測器節點101結束資料發送處理。利用此種方式,感測器節點101使通訊圈內之其他之感測器節點101起動,在完成其他之感測器節點101之接收準備後,可以發送資料300。其結果是感測器節點101使通訊圈內之其他之感測器節點101可以接收資料300。
(採用設定例1之情況時之待機時間設定處理)其次,使用第24圖用來說明採用設定例1之情況時之利用感測器節點101之待機時間設定處理。待機時間設定處理是在步驟S2302實行之處理。
第24圖是流程圖,用來表示採用設定例1之情況時,利用感測器節點101-1之待機時間設定處理之一實例。在第24圖中,首先,感測器節點101從非揮發性記憶體204中探索待機時間(步驟S2401)。其次,感測器節點101判定是否可以探索到待機時間(步驟S2402)。
在此處,當不能探索之情況時(步驟S2402:No),感測器節點101從ROM203中探索感測器節點101之最長之起動時間之待機時間(步驟S2403),轉移到步驟S2404之處理。
另外一方面,在可以探索之情況時(步驟S2402:Yes),感測器節點101設定探索到之待機時間(步驟S2404)。然後,感測器節點101使待機時間設定處理結束。利用此種方式,感測器節點101可以在初次通訊時和第2次以後通訊時設定待機時間。
(採用設定例1之情況時之資料接收處理)
其次,使用第25圖和第26圖用來說明採用設定例1之情況時之利用感測器節點101之資料接收處理。資料接收處理是由具有第5圖所示之發送側功能之感測器節點101,和具有第6圖 所示之接收側功能之感測器節點101實行之處理。資料接收處理,例如,利用第7圖至第20圖所示之感測器節點101-1和感測器節點101-2實行。
第25圖和第26圖是流程圖,用來表示採用設定例1之情況時,利用感測器節點101-1之資料接收處理之一實例。在第25圖中,首先,感測器節點101接收信號(步驟S2501)。其次,感測器節點101從接收到之信號中抽出旗標(步驟S2502)。
然後,感測器節點101判定抽出之旗標是否表示回應400(步驟S2503)。在此處當表示回應400之情況(步驟S2503:Yes),感測器節點101轉移到第26圖之步驟S2601之處理。
另外一方面,在不是表示回應400之情況(步驟S2503:No),感測器節點101指定接收到之信號為資料300,從資料300中抽出發送源ID(步驟S2504)。
其次,感測器節點101處理接收到之資料300(步驟S2505)。資料300之處理是,例如,可以是資料300之中繼轉送之處理,亦可以是資料300之資料內容之解析處理。另外,資料300之處理是,例如,可以是對作為外部裝置之伺服器之資料300之上載處理,亦可以是對作為外部裝置之使用者終端機之資料300之通知處理。
然後,感測器節點101對抽出之發送源ID所示之感測器節點101,發送包含本身裝置之起動時間之回應400(步驟S2506)。其次,感測器節點101使資料接收處理結束。利用經由上述之步驟S2501至步驟S2506之處理,感測器節點101處理發送自其他之感測器節點101之資料300,可以發送對該資料300 之回應400。
其次,轉移到第26圖之說明。在第26圖中,感測器節點101指定接收到之信號為回應400,從回應400中抽出收件者ID(步驟S2601)。其次,感測器節點101判定收件者ID是否為本身裝置之ID(步驟S2602)。在此處,當不是本身裝置之ID之情況時(步驟S2602:No),感測器節點101使資料接收處理結束。
另外一方面,在是本身裝置之ID之情況時(步驟S2602:Yes),感測器節點101從接收到之回應400中抽出起動時間(步驟S2603)。其次,感測器節點101從非揮發性記憶體204中探索待機時間(步驟S2604)。
然後,感測器節點101判定是否已可探索(步驟S2605)。在此處,當未能探索之情況時(步驟S2605:No),感測器節點101轉移到步驟S2608之處理。
另外一方面,在已可探索之情況時(步驟S2605:Yes),感測器節點101取得探索到之待機時間(步驟S2606)。其次,感測器節點101判定取得之待機時間是否比起動時間短(步驟S2607)。在此處,當不是比較短之情況時(步驟S2607:No),感測器節點101使資料接收處理結束。
另外一方面,在比較短之情況時(步驟S2607:Yes),感測器節點101在抽出之起動時間,重寫待機時間而進行更新(步驟S2608)。其次,感測器節點101使資料接收處理結束。利用經由上述之步驟S2601至步驟S2608之處理,感測器節點101對發送自本身裝置之資料300之回應400進行處理,可以更新待機時間。
(接收來自複數之感測器節點101之回應400之情況時,待機時間之設定例2)
其次,使用第27圖至第29圖用來說明感測器節點101接收到來自複數之感測器節點101之回應400之情況時,待機時間之設定例2。
第27圖是說明圖,用來表示感測器節點101之密集程度。如第27圖所示,在感測器網路100中,感測器節點101隨機設置。因此,由於設置場所之不同,感測器節點101之密集程度會產生變動。
例如,在感測器節點101-1之通訊圈2701內存在有5個之感測器節點101(感測器節點101-2至101-6)。另外,在感測器節點101-7之通訊圈2702內存在有3個之感測器節點101(感測器節點101-8至101-10)。
在此處,感測器節點101亦可以使通訊圈2701內之感測器節點101全部不接收資料300。例如,感測器節點101-1可以使通訊圈2701內之5個感測器節點101中之3個感測器節點101接收資料300。在此種情況時,感測器節點101-1即使不等待到通訊圈2701內之5個感測器節點101完成接收準備,只要等待到3個感測器節點101完成接收準備,就可以發送資料300。
因此,感測器節點101-1亦可以採用通訊圈2701內之感測器節點101之起動時間中之第3短之起動時間作為待機時間,在3個感測器節點101完成接收準備為止之時間進行等待。在此種情況,當與感測器節點101-1採用通訊圈2701內之感測器節點101之起動時間中之最長起動時間作為待機時間之情況比較 時,可以縮短待機時間。
在此處,感測器節點101,例如,因為採用通訊圈2701內之感測器節點101之起動時間中之第3短之起動時間作為待機時間,所以使用第28圖所示之起動時間列表。
第28圖是說明圖,用來表示起動時間列表之記憶內容之一例。起動時間列表因為採用預定數之感測器節點101完成接收準備為止之待機時間,所以記憶預定數之感測器節點101之起動時間。起動時間列表,例如,利用ROM203或RAM202或非揮發性記憶體204等之記憶裝置實現。
如第28圖所示,起動時間列表2800具有與節點ID項目相關之起動時間項目,在每一個感測器節點101經由在各個項目設定資訊,用來構成預定數以內之記錄(在第28圖之實例中為3個之記錄2801至2803)。
在節點ID項目記憶感測器節點101之識別號。在起動時間項目記憶ID項目之識別號所示之感測器節點101之起動時間。例如,記錄2801是表示感測器節點101-2之起動時間為「30ms」之資訊。
第29圖是說明圖,用來表示使用起動時間列表2800之待機時間之設定例2。在第29圖中,感測器節點101-1,與第21圖同樣地,在將起動指示發送到通訊圈內之後,發送資料300。
(71)在此處,感測器節點101-2將包含起動時間「30ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(72)感測器節點101-1接收被發送自感測器節點101-2之回應400,從接收到之回 應400之中,抽出起動時間「30ms」。然後,感測器節點101-1使回應400之發送源之感測器節點101-2之ID「101-2」,和抽出之起動時間「30ms」成為具有相關性之記錄,將該記錄記憶在起動時間列表2800。
(73)另外,感測器節點101-3將包含起動時間「32ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(74)感測器節點101-1,與(72)同樣地,使回應400之發送源之感測器節點101-3之ID「101-3」,和抽出之起動時間「32ms」成為具有相關性之記錄,將該記錄記憶在起動時間列表2800。
(75)另外,感測器節點101-4將包含起動時間「35ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(76)感測器節點101-1,與(72)同樣地,使回應400之發送源之感測器節點101-4之ID「101-4」,和抽出之起動時間「35ms」成為具有相關性之記錄,將該記錄記憶在起動時間列表2800。
(77)另外,感測器節點101-5將包含起動時間「39ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(78)感測器節點101-1,接收從感測器節點101-5發送之回應400,從接收到之回應400中抽出起動時間「39ms」。在此處,感測器節點101-1,因為起動時間列表2800之記錄成為3個,所以在起動時間列表2800使各個記錄之起動時間,和抽出之起動時間「39ms」進行比較。其次,感測器節點101-1,因為比較之結果,抽出之起動時間比各個記錄之起動時間長,所以不產生與待機時間「39ms」有關之記錄。
(79)另外,感測器節點101-6將包含起動時間「38ms」之回應400,發送到感測器節點101-1。(80)感測器節點101-1,與 (78)同樣地,在起動時間列表2800使各個記錄之起動時間,和抽出之起動時間「38ms」進行比較。其次,感測器節點101-1,因為比較之結果,抽出之起動時間比各個記錄之起動時間長,所以不產生與待機時間「38ms」有關之記錄。
利用此種方式,感測器節點101-1將通訊圈內之感測器節點101-1至10-6之起動時間中之第1至第3短的起動時間,記憶在起動時間列表2800。另外,感測器節點101-1採用被記憶在起動時間列表2800之第3短的起動時間,作為待機時間。
利用此種方式,感測器節點101-1決定通訊圈內之3個感測器節點101-1完成接收準備為止之待機時間,可以記憶在非揮發性記憶體204。其結果是感測器節點101-1經由使用所決定之待機時間發送資料300,可以使3個之感測器節點101接收資料300。
另外,感測器節點101在從具有起動時間被記憶在起動時間列表2800之感測器節點101,接收到回應400之情況時,亦可以以接收到之回應所包含之起動時間,更新被記憶在起動時間列表2800之起動時間。利用此種方式,感測器節點101可以使起動時間列表2800之起動時間成為最新狀態地進行相互通訊。
(採用設定例2之情況時之資料發送處理)
其次,說明採用設定例2之情況時之利用感測器節點101之資料發送處理。採用設定例2之情況時之資料發送處理,因為與採用第23圖所示之設定例1之情況時之資料發送處理相同,所以在此處將其說明省略。
(採用設定例2之情況時之待機時間設定處理)
其次,說明採用設定例2之情況時之利用感測器節點101之待機時間設定處理。採用設定例2之情況時之待機時間設定處理,因為與採用第24圖所示之設定例1之情況時之待機時間設定處理,在步驟S2402至S2404相同,所以只說明步驟S2401。
在設定例2中,於步驟S2401,感測器節點101在起動時間列表2800之中,探索最長之起動時間。利用此種方式,感測器節點101可以設定通訊圈內之感測器節點101中之預定數之感測器節點101完成接收準備為止之待機時間。
(採用設定例2之情況時之資料接收處理)
其次,使用第30圖用來說明採用設定例2之情況時之利用感測器節點101之資料接收處理。採用設定例2之情況時之資料接收處理,與採用第25圖和第26圖所示之設定例1之情況時之資料接收處理,在步驟S2501至S2506、S2601至S2602、S2602:No之分支目標相同。因此,在此處只說明第26圖所示之S2602:Yes之分支目標之採用設定例2之情況時之處理。
第30圖是流程圖,用來表示採用設定例2之情況時之利用感測器節點101之資料接收處理之一例。在第30圖中,感測器節點101從接收到之回應400中,抽出發送源ID和起動時間(步驟S3001)。
其次,感測器節點101從起動時間列表2800之中,探索記錄(步驟S3002),然後,感測器節點101判定是否已能探索(步驟S3003)。在此處,當未能探索之情況時(步驟S3003:No),測器節點101就在起動時間列表2800追加使抽出之發送源ID和 起動時間具有相關性之記錄(步驟S3004),使資料接收處理結束。
另外一方面,當已可以探索之情況時(步驟S3003:Yes),感測器節點101使起動時間列表2800之各個記錄之節點ID項目和發送源ID進行比較(步驟S3005)。其次,感測器節點101判定比較之結果是否一致(步驟S3006)。在此處,當一致之情況時(步驟S3006:Yes),感測器節點101以抽出之起動時間,更新一致之記錄之起動時間項目(步驟S3007),使資料接收處理結束。
另外一方面,在不一致之情況時(步驟S3006:No),感測器節點101取得起動時間列表2800之記錄數(步驟S3008)。其次,感測器節點101判定記錄數是否未滿上限(步驟S3009)。在此處,當未滿上限之情況時(步驟S3009:Yes),感測器節點101就在起動時間列表2800追加使抽出之發送源ID和起動時間具有相關性之記錄(步驟S3010),使資料接收處理結束。
另外一方面,在成為上限以上之情況時(步驟S3009:No),感測器節點101就取得起動時間列表2800之各個記錄中之最長起動時間作為待機時間(步驟S3011)。其次,感測器節點101判定所取得之待機時間是否比抽出之起動時間短(步驟S3012)。在此處,當不是較短之情況時(步驟S3012:No),感測器節點101就使資料接收處理結束。
另外一方面,在較短之情況時(步驟S3012:Yes),感測器節點101就削除起動時間列表2800之各個記錄中之最長起動時間之記錄,在起動時間列表2800追加使發送源ID和起動時間具有相關性之記錄(步驟S3013)。然後,感測器節點101就使資料接收處理結束。利用此種方式,感測器節點101可以以通訊圈 內之感測器節點101之起動時間變短之順序記憶預定數。
如以上所說明之方式,所揭示之通訊裝置(例如,感測器節點101)根據預先從通訊圈內之其他通訊裝置發送之其他通訊裝置之起動時間,設定待機時間,在對通訊圈內發送起動指示之後,在經過設定之待機時間之情況時,對通訊圈內發送資料300。利用此種方式,所揭示之通訊裝置,在其他通訊裝置完成資料300之接收準備之後,可以使他通訊裝置接收資料300。
因此,通訊裝置,當與待機時間為固定之情況比較時,可以縮短待機時間,可以減少消費電力。另外,所揭示之通訊裝置即使不接收對起動指示之回應亦可以發送資料300,所以亦可以不指定通訊圈內之通訊裝置有多少個。
另外,其他的通訊裝置,亦可以不發送對起動指示之回應。利用此種方式,其他的通訊裝置可以削減回應400之發送處理,可以減少處理量,用來減少消費電力。另外,所揭示之通訊裝置,當與接收對起動指示之回應用來發送資料300之情況比較時,可以削減對起動指示回應之接收時間,可以縮短待機時間,可以減少消費電力。
另外,所揭示之通訊裝置,在初次之通訊時,可以根據通訊裝置之製造誤差上之最長起動時間,設定待機時間,在對通訊圈內發送起動指示之後,於經過所設定之待機時間之情況時,對通訊圈內發送資料300。利用此種方式,所揭示之通訊裝置即使在初次之通訊時,在通訊圈內之其他通訊裝置完成資料300之接收準備之後,可以使其他通訊裝置接收資料300。另外,所揭示之通訊裝置即使不接收對起動指示之回應,亦可以發送資 料300,所以亦可以不指定通訊圈內之其他的通訊裝置有多少個。
另外,所揭示之通訊裝置,在通訊圈內之其他通訊裝置為複數之情況時,根據各個其他通訊裝置之起動時間中之最長之起動時間,設定待機時間。利用此種方式,所揭示之通訊裝置可以使各個之其他通訊裝置接收資料300。
另外,所揭示之通訊裝置,在通訊圈內之其他通訊裝置為複數之情況時,根據各個其他通訊裝置之起動時間中之預定順位上短的起動時間,設定待機時間。利用此種方式,所揭示之通訊裝置以待機時間短之順序,使預定順位之其他通訊裝置可以接收資料300。
另外,所揭示之通訊裝置,在對發送之資料300之回應400為預定數以下之情況時,延長所設定之待機時間。利用此種方式,所揭示之通訊裝置,在其他通訊裝置由於長期劣化等使起動時間變長之情況時,可以使待機時間延長,在其他通訊裝置完成起動為止進行待機。
另外,通訊裝置,在本身裝置之通訊圈內存在有多少個其他通訊裝置不明之情況時,亦可以考慮建構成接收來自通訊圈內之其他通訊裝置之回應,只對該其他通訊裝置發送資料。但是,在此種構成中,通訊裝置由於接收回應會使處理時間增長,所以至發送資料為止之待機時間變長。另外,當通訊裝置每次接收回應就發送資料時,網路之通訊量會增大,會發生擁塞。
另外一方面,所揭示之通訊裝置,因為以經過待機時間再發送資料300,所以即使不指定在本身裝置之通訊圈內存在有多少個其他通訊裝置,亦可以發送資料300。另外,所揭 示之通訊裝置,不論有無來自其他通訊裝置之回應400,都可以在其他通訊裝置之起動後,立即發送資料300,所以可以削減待機時間。另外,利用所揭示之通訊裝置,其他通訊裝置亦可以不發送回應400,可以抑制網路之擁塞。
另外,通訊裝置,在本身裝置之通訊圈內存在有多少個其他通訊裝置不明之情況時,亦可以考慮建構成在由通訊裝置之開發者等預先決定之待機時間中,接收來自通訊圈內之其他通訊裝置之回應,只對可以接收回應之其他通訊裝置發送資料300。但是,在此種構成中,通訊裝置即使在待機時間中接收來自通訊圈內之其他通訊裝置之回應,至待機時間結束為止進行待機,會使待機時間變長。另外,在此種構成中,會有通訊裝置不能從待機時間中構成網路所使用之數目之通訊裝置接收回應,而不能構成網路的情形。
另外一方面,所揭示之通訊裝置,因為利用待機時間之經過發送資料300,所以即使不指定在本身裝置之通訊圈內存在有多少個其他通訊裝置,亦可以發送資料300。另外,所揭示之通訊裝置,不論有無來自其他通訊裝置之回應400,都可以在其他通訊裝置之起動回應後,立即發送資料300,所以可以削減待機時間。另外,所揭示之通訊裝置,可以從構成網路所使用之數目之通訊裝置完成資料300之接收準備起,發送資料300。
另外,本實施形態所說明之通訊方法之實現可以經由在個人電腦或工作站等之電腦實行預先準備之程式。本通訊程式記錄在硬碟,軟碟,CD-ROM,MO,DVD等之電腦可讀取之記錄媒體,利用電腦從記錄媒體讀出而實行。另外本通訊程式亦 可以經由網際網路等散發。
另外,本實施形態所說明之通訊裝置亦可以利用標準單元或結構化ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等之特定用途之IC(以下簡稱為「ASIC」)或FPGA等之PLD(Programmable Logic Device)實現。具體而言,例如,利用HDL記述定義上述之發送側之通訊裝置之功能(第1發送部502至儲存部506)或接收側之通訊裝置之功能(接收部601至發送部604),對該HDL進行邏輯合成並附加於ASIC或PLD而能製造通訊裝置。
100、101-1、101-2‧‧‧感測器網路
102‧‧‧母機節點
110‧‧‧設置區域

Claims (8)

  1. 一種通訊裝置,其特徵在於具有:接收部,在發送使通訊圈內之其他通訊裝置起動之起動指示之情況時,從上述其他通訊裝置接收表示上述其他通訊裝置之起動所須要之時間之資訊;儲存部,根據上述接收部接收到之上述資訊所示之時間,將待機時間儲存在記憶部;第1發送部,對上述通訊圈內發送起動指示;檢測部,檢測從由上述第1發送部發送上述起動指示起,經過被上述儲存部儲存在上述記憶部之上述待機時間之事實;及第2發送部,不需等待從前述通訊圈內之其他通訊裝置來的對於前述起動指示的回應,當由上述檢測部檢測到經過上述待機時間之事實時,就對上述通訊圈內發送資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置,其中上述儲存部在由上述接收部接收到來自複數個上述其他通訊裝置之上述資訊之情況時,將接收到之各個上述資訊所示之時間中之最長時間為上述待機時間儲存在上述記憶部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置,其中上述儲存部,在由上述接收部接收到來自複數個上述其他通訊裝置之上述資訊之情況時,根據接收到之各個上述資訊所示之時間中之預定順位上短的時間為上述待機時間儲存在上述記憶部。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之通訊裝置,其中上述儲存部, 對上述第2發送部所發送之上述資料,當來自上述其他通訊裝置之回應為預定數以下之情況時,將記憶在上述記憶部之上述待機時間延長。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之通訊裝置,其中上述記憶部,在由上述接收部接收上述資訊之前,記憶上述其他通訊裝置之最長起動時間以上之待機時間。
  6. 一種通訊方法,其特徵在於由電腦實行下列之處理:在發送使通訊圈內之其他通訊裝置起動之起動指示之情況時,從上述其他通訊裝置接收表示上述其他通訊裝置之起動所須要之時間之資訊;將接收到之上述資訊所示之時間為待機時間儲存在記憶部;對上述通訊圈內發送起動指示;檢測從發送上述起動指示起,經過被儲存在上述記憶部之上述待機時間之事實;及不需等待從前述通訊圈內之其他通訊裝置來的對於前述起動指示的回應,當檢測到經過上述待機時間之事實時,就對上述通訊圈內發送資料。
  7. 一種通訊程式,其特徵在於使電腦實行下列之處理:在發送使通訊圈內之其他通訊裝置起動之起動指示之情況時,從上述其他通訊裝置接收表示上述其他通訊裝置之起動所須要之時間之資訊;將接收到之上述資訊所示之時間為待機時間儲存在記憶部; 對上述通訊圈內發送起動指示;檢測從發送上述起動指示起,經過被儲存在上述記憶部之上述待機時間之事件;及不需等待從前述通訊圈內之其他通訊裝置來的對於前述起動指示的回應,當檢測到經過上述待機時間之事件時,就對上述通訊圈內發送資料。
  8. 一種通訊系統,包含有位於可以互相通訊之圈內之第1通訊裝置及第2通訊裝置,其特徵在於:上述第1通訊裝置,在接收到起動指示之情況時,將本身裝置內之處理機起動,將從接收到上述起動指示起,到由所起動之上述處理機達到可以進行資料之接收處理為止之時間之計測結果,發送到上述第2通訊裝置;上述第2通訊裝置,接收由上述第1通訊裝置發送之上述計測結果,將根據接收到之上述計測結果將待機時間儲存在記憶部,從本身裝置將上述起動指示發送到可通訊之圈內,從發送上述起動指示起,不需等待從前述通訊圈內之其他通訊裝置來的對於前述起動指示的回應,當檢測到經過儲存在上述記憶部之待機時間時,就從上述本身裝置將上述資料發送到可通訊之圈內。
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