WO2014061369A1 - センサネットワークシステム - Google Patents

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WO2014061369A1
WO2014061369A1 PCT/JP2013/074036 JP2013074036W WO2014061369A1 WO 2014061369 A1 WO2014061369 A1 WO 2014061369A1 JP 2013074036 W JP2013074036 W JP 2013074036W WO 2014061369 A1 WO2014061369 A1 WO 2014061369A1
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sensor
sensing data
transmission
data
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PCT/JP2013/074036
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岡田浩尚
伊藤寿浩
荒川雅夫
逆水登志夫
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独立行政法人産業技術総合研究所
一般財団法人マイクロマシンセンター
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention makes it possible to monitor a detailed environmental change according to a difference in position in the monitoring target area, instead of monitoring the entire area in the monitoring target area integrally.
  • the purpose is to realize a sensor network system.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the entire configuration of the sensor network system of this embodiment.
  • the plurality of sensor terminals 2 1 to 2 n are driven by a self-supporting power source and have exactly the same configuration. Therefore, in the following description, when it is not necessary to distinguish each of the sensor terminals 2 1 to 2 n , they are referred to as sensor terminals 2 for convenience.
  • a plurality of types of sensors with different detection targets can be connected to the sensor terminal 2 at the same time.
  • the detection target of the sensor is an environmental element of the spatial environment of the monitoring area 1, for example, temperature, dust amount, air flow, illumination illuminance, power consumption, etc.
  • Each sensor uses sensing data as a detection output of the detection target. , Output to the sensor terminal 2.
  • the sensor terminal 2 captures sensing data from a sensor connected to the sensor terminal 2 at a predetermined timing, and wirelessly transmits the captured sensing data together with identification information (sensor ID) indicating the sensor type.
  • the wireless communication between the sensor terminal 2 and the relay device 3 is asynchronous and is not accompanied by addition of an error detection code or the like. It does not have a function to receive the signal.
  • the sensor terminal 2 has a simple configuration only having a function of asynchronously transmitting sensor terminal identification information (terminal ID), sensor identification signal (the above-described sensor ID), and sensing data.
  • a device is further added so that the power consumption of the independent power supply in the sensor terminal 2 can be suppressed as much as possible.
  • the sensor terminal 2 transmits to the relay device 3 without including information at the time of sensing data acquisition.
  • the relay device 3 receives the transmission signal of the sensor terminal 2 as the acquisition time of the sensing data included in the transmission signal from the sensor terminal 2, and the information on the reception time together with the sensing data information, The data is transferred to the monitoring center device 5.
  • the sensor interface 21 includes, for example, seven sensor connection terminals 211, 212,.
  • Each of the seven connection terminals 211 to 217 can be connected to seven types of sensors 61, 62,..., 67 whose sensor types are predetermined for each connection terminal.
  • the sensor 61 is an infrared array sensor (temperature sensor)
  • the sensor 62 is a dust sensor
  • the sensor 63 is a carbon dioxide concentration sensor
  • the sensor 64 is a VOC (Volatile Organic Compounds) concentration sensor
  • the sensor 65 is a current / magnetic field.
  • these sensors 61 to 67 are small ones configured by MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology. There is no need to connect sensors to all of the sensor connection terminals 211 to 217, and only sensors of the sensor type corresponding to the environmental element to be monitored can be selected and connected.
  • MEMS Micro Electro Mechanical System
  • the control unit 20 captures the sensing data of each sensor at an appropriate timing determined according to the type of sensor, and intermittently captures the captured sensing data at a period determined according to the type of sensor. Control to send.
  • the control unit 20 controls the start and stop of the external sensor and the capture of sensing data at a timing according to the sensor type, and the sensing data at an intermittent period according to the sensor type. Controls start and stop of wireless transmission and temporary recording and storage of sensing data.
  • timing of intermittent wireless transmission of sensing data and the timing of capturing sensing data may be synchronized for each sensor, but in this embodiment, both timings are asynchronous and the repetition cycle is also respectively It can be set individually.
  • the control unit 20 captures sensing data from each sensor at a periodic timing according to the type of the sensor, and enters a state of an event generation condition that is predetermined for each sensor type to be described later. Whether or not has been monitored. For example, when the control unit 20 reaches a state where the event occurrence condition “temperature has changed abruptly” is satisfied from the sensing data from the infrared array sensor 61, the infrared ray array is detected even if the time is not the intermittent transmission timing. The sensing data from the sensor 61 is immediately wirelessly transmitted, and the intermittent cycle of the subsequent intermittent wireless transmission is changed to a short cycle.
  • the control unit 20 sends an instruction to capture the sensing data of the sensors connected to the sensor connection terminals 211 to 217 of the sensor interface 21 to the sensor signal processing unit 22, and The captured sensing data is received and temporarily stored in the memory 23. Then, using the sensing data stored in the memory 23, it is monitored whether or not a state that matches an event occurrence condition predetermined for each sensor type is obtained.
  • control unit 20 manages the intermittent wireless transmission timing for each sensor type.
  • the timing for starting the intermittent wireless transmission of a certain sensor is reached, the latest sensing data of the sensor is read from the memory 23 and the sensing is performed.
  • the data is sent to the wireless transmission unit 24 together with an instruction to start intermittent wireless transmission.
  • information on the sensor type to be transmitted is also sent from the control unit 20 to the wireless transmission unit 24.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the intermittent transmission cycle and start timing control for a certain type of sensor. That is, as shown in FIG. 3 (A), the intermittent period of wireless transmission in the normal state of the sensor of this example is Tn, and the controller 20 transmits the intermittent period to the wireless transmitter 24 for each intermittent period Tn. A transmission start instruction is sent.
  • the intermittent period Tn is, for example, about several minutes to 10 minutes.
  • the control unit 20 when detecting the occurrence of an event related to this sensor type, the control unit 20 sends a transmission start instruction to the wireless transmission unit 24 at the time of occurrence of the event, as shown in FIG. Then, in the example of FIG. 3, the control unit 20 changes the intermittent cycle to a cycle Te shorter than the cycle Tn in the normal state, and sends a transmission start instruction to the wireless transmission unit 24.
  • the wireless transmission unit 24 transmits a transmission signal immediately after an event occurs. After the event occurs, every time the wireless transmission unit 24 receives a transmission start instruction from the control unit 20 with a short period Te, the intermittent transmission start timing control unit 241 refers to the random number value of the random number generator 242. Then, the delay times D4, D5, D6... Are determined and wireless transmission is executed. Similar timing control is performed for intermittent transmission of sensing data of other types of sensors, although there is a difference in the intermittent period.
  • control unit 20 returns the timing of the transmission start instruction to the intermittent cycle Tn in the normal state when it becomes impossible to detect a state where the event occurrence condition is met.
  • the monitoring center device 5 can monitor the situation after the occurrence of the event in more detail.
  • the modulation unit 243 of this embodiment includes a spreading code determination unit 2431, a 315 MHz band FSK processing unit 2432, and a 920 MHz band FSK processing unit in order to realize a new modulation scheme that combines the multi-level FSK and CCK described above. 2433.
  • the transmission data DA transmitted wirelessly from the sensor terminal 2 does not include synchronization data or parity data for error detection or error correction, and as shown in FIG. 4A, the terminal ID, sensor ID, and sensing It consists of only the necessary minimum data consisting of data.
  • the ID assigning unit 244 stores the terminal ID of the own sensor terminal and also stores a plurality of sensor IDs corresponding to the sensor type. Then, based on the sensor type information sent together with the intermittent transmission start instruction from the control unit 20, the ID assigning unit 244 reads the sensor ID corresponding to the sensor type together with the terminal ID of the own sensor terminal, The data is sent to the modulation unit 243.
  • the modulation unit 243 combines the sensing data transmitted from the control unit 20 with the terminal ID and sensor ID supplied from the ID allocation unit 244 to generate transmission data DA, and generates the transmission data DA. On the other hand, a modulation process is performed as described below.
  • Modulation Processing in Modulation Unit 243 The modulation processing in the modulation unit 243 will be described with further reference to FIGS. 4B and 4C in addition to FIG.
  • the 36-bit transmission data DA is divided into two for every 18 bits. Then, modulation processing combining multi-level FSK and CCK is performed on the data for every 18 bits as described below.
  • the spreading code determination unit 2431 of the modulation unit 243 performs 4-chip spreading in accordance with a 2-bit code pattern from the first 2 bits of 18-bit data. Determine the sign.
  • the spread code determination unit 2431 corresponds to each of the four code string patterns [00], [01], [10], and [11] of 2-bit data, A code string pattern is determined and stored.
  • a code string pattern is determined and stored.
  • each of four code string patterns [00], [01], [10], [11] of 2-bit data, and a 4-chip spreading code Code string patterns [1000], [0001], [0010], and [0100] are stored in association with each other.
  • the spreading code determination unit 2431 determines a 4-chip code string pattern corresponding to the leading 2-bit data as a spreading code.
  • FIG. 4B when the 18-bit data is [01010001010010011], the spreading code determination unit 2431 has a 4-chip code string pattern corresponding to the first 2-bit data [01]. [0001] is determined as a spreading code.
  • the 315 MHz band FSK processing unit 2432 of the modulation unit 243 applies the code value “0” of the spreading code chip determined by the spreading code determination unit 2431 to 16-bit data excluding the first 2 bits. And the frequency to be assigned to the code value “1” of the chip are determined, and the determined frequency is output corresponding to the 4-chip code string pattern of the spreading code determined by the spreading code determining unit 2431.
  • the 315 MHz band FSK processing unit 2432 includes a frequency determination unit 2432a, a frequency generation unit 2432b, and an output amplifier 2432c.
  • the frequency determination unit 2432a assigns the frequency assigned to the code value “0” of the chip of the spread code determined by the spread code determination unit 2431 to 16-bit data excluding the first 2 bits of the 18-bit data.
  • the frequency to be assigned to the code value “1” of the chip is determined.
  • the frequency determination unit 2432a uses the code values of the chip of the spread code based on 256 code string patterns of the first half of the 16-bit data excluding the first 2 bits of the 18-bit data.
  • the frequency to which “0” is assigned is determined, and the frequency to which the code value “1” of the chip of the spreading code is assigned is determined based on the latter 8 bits of the code string pattern.
  • the frequency determination unit 2432a assumes 256 different frequencies as transmission frequencies at intervals of 0.05 MHz, when the frequency is between 310.0 MHz and 322.80 MHz. As shown in FIG. 4C, the frequency determination unit 2432a obtains the code value “0” of the chip of the spread code determined by each code string pattern of 16-bit data and the 8-bit code string pattern of the first half. A correspondence table is stored with the frequency to be assigned and the set of frequencies to which the code value “1” of the chip of the spread code determined by the latter-half 8-bit code string pattern is assigned.
  • the frequency at which the code value “0” of the chip of the spreading code is assigned and the frequency at which the code value “1” of the chip of the spreading code is assigned are different from each other, and as shown in FIG.
  • the frequency to which the code value “0” of the spreading code chip is assigned is determined, there are 255 frequencies to which the code value “1” of the spreading code chip combined with the code value “0” of that frequency is assigned. Yes.
  • the frequency generation unit 2432b includes a variable frequency oscillator composed of, for example, a PLL (Phase Rock Loop), and according to the code values “0” and “1” of the 4-chip code string pattern of the spread code from the spread code determination unit 2431.
  • the corresponding frequency determined by the frequency determination unit 2432a is output.
  • the frequency signal output from the frequency generator 2432b is supplied to the transmission antenna AT through the output amplifier 2432c and transmitted by radio.
  • the first 2 bits of the transmission data are assigned to the spreading code.
  • the position of these 2 bits is not limited to the beginning of the transmission data, and may be an arbitrary position.
  • 18-bit transmission data has been described. However, this is only an example, and it goes without saying that the number of bits of transmission data is not limited to this, and may be any number of bits.
  • the spreading code may be assigned to 3 bits or more in the transmission data instead of being assigned to 2 bits in the transmission data.
  • the first 8 bits and the last 8 bits of 16-bit data are assigned to the code values [0] and [1] of the spread code chip, respectively.
  • 256 frequencies are assigned to 16-bit data.
  • the number of bits of data to which a plurality of frequencies of multi-level FSK is allocated is arbitrary, and the number of frequencies used in multi-level FSK is determined according to the number of bits of data to be allocated.
  • the 920 MHz band FSK processing unit 2433 has the same configuration as the 315 MHz band FSK processing unit 2432. However, in the 920 MHz band FSK processing unit 2433, since the upper limit electric field intensity that can be output in the 920 MHz band is small, the number of frequency channels that can be used simultaneously is limited, and it is necessary to reduce the frequency used in the multi-level FSK.
  • the number of bits allocated to multilevel FSK is increased by increasing the number of bits allocated to CCK in transmission data.
  • a method of reducing the frequency used in the multi-level FSK is reduced.
  • the number of bits allocated to CCK is not changed, and instead, transmission data is not divided into two as in the above example.
  • the number of bits corresponding to the frequency that can be used in the multi-level FSK may be further finely divided and transmitted by the number of divisions.
  • the 920 MHz band FSK processing unit 2433 processes the same 36-bit transmission data DA processed by the 315 MHz band FSK processing unit 2432 as described above, converts it into a signal of a frequency of 920 MH band, and transmits it to the transmission antenna AT. To be transmitted wirelessly.
  • the sensor terminal 2 transmits transmission data DA in the 315 MHz band and the 920 MHz band in a transmission section TX between 2 milliseconds from the start of intermittent transmission. That is, in this embodiment, when the wireless transmission unit 24 starts intermittent transmission, the transmission data DA is transmitted by the 315 MHz band FSK processing unit 2432 of the modulation unit 243 during the first half of the transmission interval TX. As described above, a frequency signal obtained by modulation using a modulation method combining multi-level FSK and CCK is transmitted as a radio transmission signal.
  • the frequency signal wirelessly transmitted from the sensor terminal 2 is always a single frequency signal in the 315 MHz band and the 920 MHz band, as shown in FIG.
  • the 4-chip spreading code determined from the first 2 bits of the first 18 bits of the 36-bit transmission data DA is [0001]
  • the 4-chip spreading code determined from the first 2 bits of the second 18 bits is [1100] as an example.
  • the 315 MHz band FSK processing unit 2432 of the modulation unit 243 uses the frequency fa as a frequency to be allocated to the code value “0” of the chip of the spread code from 16 bits excluding the first 2 bits of the first 18 bits of the transmission data DA.
  • the frequency fb (fa ⁇ fb) is determined as the frequency corresponding to the code value “1”.
  • the 315 MHz band FSK processing unit 2432 of the modulation unit 243 corresponds to the 4-chip spreading code [0001] determined from the first 2 bits of the first 18 bits of the transmission data DA as shown in FIG. , Frequency fa ⁇ frequency fa ⁇ frequency fa ⁇ frequency fb is transmitted as a radio transmission signal.
  • the 315 MHz band FSK processing unit 2432 of the modulation unit 243 allocates the code value “0” of the spreading code chip from 16 bits excluding the first 2 bits of the last 18 bits of the transmission data DA.
  • the frequency fc is determined as the frequency
  • the frequency fd (fc ⁇ fd) is determined as the frequency corresponding to the code value “1”.
  • the 315 MHz band FSK processing unit 2432 of the modulation unit 243 corresponds to the 4-chip spread code [1100] determined from the first 2 bits of the last 18 bits of the transmission data DA as shown in FIG. , Frequency fd ⁇ frequency fd ⁇ frequency fc ⁇ frequency fc is transmitted as a radio transmission signal.
  • the 920 MHz band FSK processing unit 2433 of the modulation unit 243 wirelessly transmits the same 36-bit transmission data DA. Therefore, from the 16 bits excluding the first 2 bits of the first 18 bits of the transmission data DA, the spreading code The frequency fe is determined as the frequency assigned to the code value “0” of the chip, and the frequency ff (fe ⁇ ff) is determined as the frequency corresponding to the code value “1”. Then, the 920 MHz band FSK processing unit 2433 of the modulation unit 243 corresponds to the 4-chip spreading code [0001] determined from the first 2 bits of the first 18 bits of the transmission data DA as shown in FIG. , Frequency fe ⁇ frequency fe ⁇ frequency fe ⁇ frequency ff is transmitted as a wireless transmission signal.
  • the 920 MHz band FSK processing unit 2433 of the modulation unit 243 determines the frequency to be assigned to the code value “0” of the spread code chip from 16 bits excluding the first 2 bits of the last 18 bits of the transmission data DA.
  • the frequency fg is determined, and the frequency fh (fg ⁇ fh) is determined as the frequency corresponding to the code value “1”.
  • the 920 MHz band FSK processing unit 2433 of the modulation unit 243 corresponds to the 4-chip spreading code [1100] determined from the first 2 bits of the last 18 bits of the transmission data DA as shown in FIG. , Frequency fh ⁇ frequency fh ⁇ frequency fg ⁇ frequency fg is transmitted as a radio transmission signal.
  • the frequency of the radio transmission signal transmitted from the modulation unit 243 varies depending on the data content of the transmission data DA. Therefore, even if the start timing of intermittent transmission collides with another sensor terminal 2, the frequency of the radio transmission signal is different unless the data content of the transmission data DA is the same.
  • the transmission signal from the sensor terminal 2 can be separated and received.
  • this and the frequency of the wireless transmission signal are By combining different things according to the data content of the transmission data DA, the probability that the reception side cannot receive the transmission signal from the sensor terminal 2 can be further reduced.
  • this modulation method is used as an item for changing the frequency at which discrimination is easy even with weak radio waves, it is possible to increase the reception sensitivity.
  • this embodiment is a sensor network system that employs a weak wireless standard that performs wireless communication using a frequency of 322 MHz or less. It is.
  • the wireless sensor terminal used in this system has a small amount of transmission data and completes communication in several milliseconds at the latest, radio wave collision occurs in other wireless sensor terminals using the same band. hard.
  • the weak wireless standard defines only the radio wave intensity, and there is no restriction on the occupied frequency band, and there is no problem with the Radio Law.
  • control unit 20 monitors the cycle of intermittent transmission for each sensor connected to the sensor terminal 2 (step S1). And the control part 20 discriminate
  • step S3 If it is determined in step S3 that sensing data from any one of the sensors is being acquired, the control unit 20 waits (step S5) and waits for the end of capturing the sensing data from that sensor (step S5). S6). Then, when it is determined in step S6 that the sensing data has been captured from the sensor, the control unit 20 proceeds to step S4, and issues an intermittent transmission start instruction together with the sensing data of the sensor that performs transmission and the information of the type of the sensor. And transmitted to the wireless transmission unit 24.
  • step S7 when it is determined in step S7 that the occurrence of an event that matches the event occurrence condition is detected, the control unit 20 transmits the type of sensor registered in relation to the event that has occurred. Therefore, the intermittent transmission start instruction is transmitted to the wireless transmission unit 24 together with the sensing data of the sensor that performs transmission and the information of the type of the sensor (step S8). And the control part 20 changes the period of the intermittent transmission about the sensor which performed the transmission to a shorter period (step S9). And the control part 20 returns a process to step S1, and repeats the process after this step S1.
  • the processing operation in the wireless transmission unit 23 will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the processing of each step in the flowchart of FIG. 7 corresponds to the function that the microprocessor executes as software processing.
  • the modulation unit 243 of the wireless transmission unit 23 uses the terminal ID of its own terminal, the sensor ID corresponding to the sensor type notified from the control unit 20, and the sensing data sent from the control unit 20 as shown in FIG. ) Is generated (step S13).
  • the modulation unit 243 performs modulation processing by the modulation scheme combining the multi-level FSK and CCK described above in the spreading code determination unit 2431 and the 315 MHz FSK processing unit 2432 and wirelessly transmits the transmission data DA generated in step S13.
  • the frequency of the transmission signal is determined, and wireless transmission is performed in the 315 MHz band from the intermittent transmission start timing set in step S12 (step S14).
  • the modulation unit 243 performs modulation processing by the modulation scheme combining the multi-level FSK and CCK described above in the spreading code determination unit 2431 and the 920 MHz FSK processing unit 2433, and wirelessly transmits the transmission data DA generated in step S13. After determining the frequency of the transmission signal and completing the wireless transmission in the 315 MHz band in step S13 (after 1 millisecond has elapsed since the intermittent transmission start timing), the wireless transmission is performed in the 920 MHz band (step S15).
  • step S15 After the end of wireless transmission in the 920 MHz band in step S15, the process returns to step S11, and the processes after step S11 are repeated.
  • the sensor terminal 2 performs wireless transmission using the frequency of the 315 MHz band for the first 1 millisecond from the start of intermittent transmission, and the frequency of the 920 MHz band for the subsequent 1 millisecond.
  • the wireless transmission used was performed, the order may be reversed. Further, the order of wireless transmission in the 315 MHz band and the 920 MHz band may be determined according to the random number value of the random number generator 242. For example, when the random number value is an odd number, wireless transmission may be performed first in the 315 MHz band, and when the random number value is an even number, wireless transmission may be performed first in the 920 MHz band.
  • the self-sustained power source 25 may be a battery (battery) or a device using an induced electromotive force of a current wiring.
  • a solar cell solar cell that can generate power using indoor illumination light such as a fluorescent lamp. Panel.
  • a power supply voltage is supplied from the self-supporting power source 25 to each unit such as the control unit 20 and the wireless transmission unit 24.
  • the sensor terminal 2 includes a voltage detection unit 26 that detects a storage amount (remaining battery level) of the independent power supply 25, and the voltage detection unit 26 constantly monitors the storage amount of the independent power supply 25. Thus, the information on the amount of stored electricity as the monitoring result is supplied to the control unit 20.
  • control unit 20 refers to the information on the amount of electricity stored in the independent power supply 25 from the voltage detection unit 26, and lengthens the intermittent transmission cycle of sensing data when the amount of electricity stored in the independent power supply decreases. And so on.
  • control unit 20 wirelessly transmits to the monitoring center device 5 information on the amount of power stored in the independent power supply 25 as power supply status information of the independent power supply 25 instead of sensing data at an appropriate timing.
  • the data format at this time is exactly the same as the transmission data DA for transmitting the sensing data shown in FIG.
  • the sensor ID of the transmission data DA when wirelessly transmitting the power status information of the independent power supply 25 is a 3-bit code pattern that is not used as the sensor type as described above, and the relay device 3 performs sensing. It can be distinguished from data.
  • the relay device 3 includes a receiver 30 and a relay transmitter 31.
  • the receiver 30 receives and demodulates the wireless transmission signal from the sensor terminal 2 and temporarily returns it to digital data.
  • the receiver 30 detects the radio field intensity of the radio transmission signal received from the sensor terminal 2. Then, the receiver 30 converts the detected radio wave intensity information into digital data, adds it to the demodulated digital data, and transfers it to the relay transmitter 31.
  • the added radio wave intensity information is used in the monitoring center device 5 to calculate the position of the sensor terminal 2 in the monitoring area 1 as described later.
  • the relay transmitter 31 adds the relay device identification information (relay device ID) and the reception time data to the transfer data from the receiver 30 and transmits the data to the monitoring center device 5 through the communication network 4.
  • the added reception time data is used in the monitoring center device 5 as sensing data acquisition time data included in the transmission data from the sensor terminal 2.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the receiver 30.
  • the receiver 30 includes a 315 MHz band reception processing unit 310, a 920 MHz band reception processing unit 320, a relay data generation unit 301 including a baseband circuit, and a power status information storage unit 302. .
  • the 315 MHz band reception processing unit 310 includes a reception circuit 311 that receives a frequency signal in the 315 MHz band received by the reception antenna 310AT, a demodulation circuit 312 that demodulates transmission data DA from the frequency signal received by the reception circuit 311, and a reception circuit A radio field intensity detection circuit 313 that detects the radio field intensity of the received signal received at 311.
  • the data DMa demodulated by the demodulation circuit 312 is supplied to the relay data generation unit 301. Further, the radio wave intensity Ea detected by the radio wave intensity detection circuit 313 is also supplied to the relay data generation unit 301.
  • the 920 MHz band reception processing unit 320 includes a receiving circuit 321 that receives a frequency signal in the 920 MHz band received by the receiving antenna 320AT, a demodulation circuit 322 that demodulates transmission data DA from the frequency signal received by the receiving circuit 321, A radio field intensity detection circuit 323 that detects the radio field intensity of the received signal received by the reception circuit 321;
  • the data DMb demodulated by the demodulation circuit 322 is supplied to the relay data generation unit 301. Further, the radio wave intensity Eb detected by the radio wave intensity detection circuit 323 is also supplied to the relay data generation unit 301.
  • the relay data generation unit 301 compares the radio wave intensity Ea from the radio wave intensity detection circuit 312 with the radio wave intensity Eb from the radio wave intensity detection circuit 322. Then, the demodulated data DMa and the demodulated data DMb are selected as the demodulated data to be transmitted to the monitoring center device 5 with the higher radio wave intensity. Then, the larger radio wave intensity is added to the demodulated data to generate relay data, which is transferred to the relay transmitter 31.
  • the relay data generation unit 301 includes the power supply status information instead of the sensing data. Instead of transferring to the transmitter 31, the received power status information is temporarily stored in the power status information storage unit 302 in association with the terminal ID of the received data. The power status information stored in association with each terminal ID in the power status information storage unit 302 is updated to the new information every time new power status information is received.
  • the monitoring center device 5 includes the power status information stored in the power status information storage unit 302 in the relay data. To send to.
  • the data format of the data transferred from the receiver 30 to the relay transmitter 31 is shown in FIG.
  • the terminal ID, sensor ID, and sensing data shown in white are data included in the received data DMa or DMb.
  • the data size with shadow lines, flag information, radio wave intensity, and power supply status are data added by the relay data generation unit 301.
  • the data size is information indicating the entire data size of the relay data, and the flag information includes a flag indicating that radio wave intensity information and power status information are added.
  • the 315 MHz band reception processing unit 310 and the 920 MHz band reception processing unit 320 will be described.
  • the configurations and operations of the 315 MHz band reception processing unit 310 and the 920 MHz band reception processing unit 320 are different in the frequency band to be handled, the number of frequencies in the modulation scheme of the combination of multilevel FSK and CCK, the spreading code, etc.
  • the description is the same, and the following description will be made taking the case of the 315 MHz band reception processing unit 310 as an example.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the 315 MHz band reception processing unit 310.
  • the reception circuit 311 includes a low noise amplifier 331, a band pass filter 332, a mixer circuit 333, a local oscillator 334, and a low pass filter 335.
  • the signal received by the receiving antenna AT is supplied to the band pass filter 332 through the low noise amplifier 331, and a 315 MHz band signal is extracted from the received signal.
  • the signal from the low noise amplifier 331 is also supplied to the radio wave intensity detection circuit 313.
  • the 315 MHz band signal from the band pass filter 332 is supplied to the mixer circuit 333.
  • the local oscillation frequency from the local oscillator 334 is set to 310.00 MHz, which is the minimum of the 256 assigned frequencies in the 315 MHz band described above.
  • the mixer circuit 333 the signal of the 315 MHz band from the band pass filter 332 is mixed with the signal of the local oscillation frequency from the local oscillator 334, and the frequency is converted. Then, the output signal of the mixer circuit 333 is supplied to the low-pass filter 335 and band-limited, and an intermediate frequency signal is extracted from the low-pass filter 335.
  • the intermediate frequency signal obtained from the low pass filter 335 is a signal having a frequency difference between the frequency of the 315 MHz band signal from the band pass filter 332 and the local oscillation frequency from the local oscillator 334. Therefore, the 256 signals in the 315 MHz band used in the above-described multi-level FSK are converted to intermediate frequency signals of 256 frequencies within the frequency of 0 Hz (DC) to 12.80 MHz and obtained from the low-pass filter 335. .
  • the intermediate frequency signal of the low pass filter 335 is supplied to the demodulation circuit 312.
  • the demodulation circuit 312 includes an A / D (Analog-to-Digital) converter 341, an FFT (Fast Fourier Transform) circuit 342, a correlation operation circuit 343, a data restoration circuit 344, a spreading code memory 345, And a correlation search control unit 346.
  • a / D Analog-to-Digital
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the A / D converter 341 samples the intermediate frequency signal from the low-pass filter 335 at a predetermined sampling frequency, and converts the sampling value into a digital signal.
  • the digital signal from the A / D converter 341 is supplied to the FFT circuit 342 and converted from time axis data to frequency axis data.
  • the cycle of the FFT processing in the FFT circuit 331 is set to 1 / integer of 2 or more of the spreading code rate. That is, the FFT processing in the FFT circuit 342 is configured to be performed a plurality of times within one chip period of the spread code.
  • the sampling frequency in the A / D converter 341 is synchronized with the period of the FFT processing and is a frequency at which 256 sampling values can be obtained a plurality of times within the period of one chip of the spreading code.
  • the processing clock in the correlation calculation circuit 343 is also synchronized with the cycle of the FFT processing, and the correlation calculation circuit 343 performs correlation calculation on the intensity level data for the received signal at any frequency. It is configured so that it can always be grasped.
  • the spreading code memory 345 stores the code sequence patterns [1000], [0001], [0010], and [0100] of the aforementioned 4-chip spreading code.
  • the correlation search control unit 346 sends a control signal to the spreading code memory 345, and controls to cyclically read out the code sequence patterns of the above-described four types of spreading codes of the four chips from the spreading code memory.
  • the code sequence pattern of the spread code read from the spread code memory 345 is supplied to the correlation calculation circuit 343.
  • the correlation calculation circuit 343 performs correlation calculation on the data of the intensity level for each frequency fn from the FFT circuit 342 and the spread code from the spread code memory 345, and supplies the correlation coefficient of the correlation result to the data restoration circuit 344.
  • the data restoration circuit 344 is supplied from the correlation search control unit 346 with spreading code identification information SPid indicating which of the four types of spreading codes is the four-chip spreading code read from the spreading code memory 345 at that time. Is done.
  • the data restoration circuit 344 restores the data transmitted from the sensor terminal 2 from the correlation calculation result for each frequency fn from the correlation calculation circuit 343 and the spread code identification information SPid from the correlation search control unit 346.
  • the received signal is a modulated output signal of transmission data in which the code sequence in FIG. 4B is the first 18-bit code sequence
  • the correlation calculation and data restoration processing will be further described. explain.
  • the correlation calculation circuit 343 compares the data of the intensity level for each frequency fn from the FFT circuit 342 with a predetermined threshold level set to “1” when the intensity level is greater than the threshold level. When the value is smaller, “ ⁇ 1” is set.
  • the code value of the chip of the spread code supplied from the spread code memory 345 is assigned “ ⁇ 1” to “0”, and “ ⁇ 1” is assigned to the code value “1” of the chip. 1 ”is assigned and the correlation is calculated by multiplying the two.
  • the received signal in this example is a frequency signal that changes from frequency fa ⁇ frequency fa ⁇ frequency fa ⁇ frequency fb in accordance with the 4-chip spreading code [0001]. Therefore, the time-series spectrum as the output of the FFT circuit 342 shows that the intensity level of the frequency fa shows a large level in each section of the frequency fa as shown in FIG. 12B, and the section of the frequency fb. Then, as shown in FIG. 12C, the intensity level of the frequency fb shows a large level.
  • the intensity level of the frequency fa according to the received signal of the 4-chip spread code [0001] as shown in FIG. 13A is as shown in FIG.
  • the code value of each chip of the spread code [0001] is converted into the value [111-1] for calculating the correlation coefficient and the spread code [0001] of 4 chips is supplied from the spread code memory 345.
  • Is a value [-1-1-11] for calculating the correlation coefficient. 1 ⁇ ( ⁇ 1) + 1 ⁇ ( ⁇ 1) + 1 ⁇ ( ⁇ 1) + ( ⁇ 1) ⁇ 1 ⁇ 4 Is calculated as That is, the correlation coefficient at this time shows a significant value.
  • the correlation between the intensity levels of the frequencies fa and fb and the 4-chip spread code supplied from the spread code memory 345 to the correlation calculation circuit 343 is a code string other than [0001]. All numbers are zero.
  • the correlation coefficient calculated by the correlation calculation circuit 343 as described above is supplied to the data restoration circuit 344.
  • the data restoration circuit 344 includes a correspondence table between spreading code identification information SPid of each of four types of code string patterns of four chips of spreading codes and 2-bit data of restored data. Further, as shown in FIG. 14, the data restoration circuit 344 includes a combination of the frequency assigned to the code value “0” of the spreading code chip and the frequency assigned to the code value “1” of the spreading code chip. A correspondence table is stored for each of the code string patterns of 16-bit data following the first 2 bits of the restored data.
  • the demodulation circuit 312 of the 315 MHz band reception processing unit 310 restores the 18-bit data, and the subsequent 18 bits are restored in the same manner, thereby restoring the 36-bit transmission data DA. .
  • the transmission data DA is restored by the demodulation circuit 322 in substantially the same manner.
  • the information on the radio wave intensity accumulated in association with the terminal ID, the relay ID, the sensor ID, and the reception time information is used in the sensor terminal position acquisition unit 505 for calculating the position of the sensor terminal.
  • the control unit 501 acquires the position information of the three relay devices determined in step S31 from the relay device position storage unit 506 using the respective relay machine IDs (step S33). And the control part 501 of sensor terminal 2 which has terminal ID used when specifying the relay apparatus 3 by step S31 from the positional information on the acquired three relay apparatuses, and the information of three electromagnetic wave intensity is acquired.
  • the position in the monitoring area 1 is calculated (step S34). That is, since the radio wave intensity is in accordance with the distance between the sensor terminal 2 and the relay device 3, so-called 3 is used by using the position information of the three known relay devices and the radio wave intensity corresponding to the distance.
  • the position of the sensor terminal 2 is calculated by a point positioning method.
  • each of the relay devices 3 1 to 3 m is connected to the monitoring center device 5 through the communication network 4 to generate relay data and transfer it to the monitoring center device 5.
  • the monitoring center device 5 and the communication network 4 may be connected to a specific one of the plurality of relay devices 3.
  • the relay device detects the radio field intensity when the reception signal from the sensor terminal is received, and adds the information on the detected radio field intensity to the reception signal from the sensor terminal to monitor the center.
  • the monitoring center device calculates the position of the sensor terminal in the monitoring area by using the information on the radio field intensity. For this reason, it is not necessary to add the position information of the sensor terminal to the transmission signal from the sensor terminal.
  • the transmission data from the sensor terminal is composed of minimum necessary identification information and sensing data. It will be very short. Therefore, even when transmission data is wirelessly transmitted from each of a large number of sensor terminals in the monitoring area at a predetermined intermittent period, wireless transmission of transmission data from the sensor terminal is performed within the intermittent period.
  • the transmission data can be easily distributed and the transmission data can be wirelessly transmitted without colliding with each other.
  • the sensor terminal modulates the transmission data by a modulation scheme combining multi-level FSK and CCK and wirelessly transmits the transmission data. Therefore, the transmission signal from the sensor terminal is the transmission data.
  • the frequency depends on the data content, and even if the transmission start timing collides, the frequency of the transmission signal is rarely the same. For this reason, on the receiving side, transmission signals having the same transmission start timing can be demodulated separately, and the probability of failure in receiving transmission signals is reduced.
  • the transmission signal from the sensor terminal is transmitted in the same frequency range by using different frequency bands that are easily separated, such as 315 MHz and 920 MHz, it is received.
  • the opportunity to receive the same data is obtained a plurality of times, and it can be received more reliably.
  • the other example 2 of the sensor terminal position acquisition unit 505 is an example in which no relay device is used. That is, for example, when each of the sensor terminals is installed in the monitoring area, the installation construction worker measures the position of the sensor terminal using a GPS positioning means, and the position information obtained by the positioning is obtained from the sensor. The information is stored in association with the terminal ID of the terminal, and the stored position information is transferred to a storage device provided in the monitoring center device 5 and registered. Further, the correspondence information between the measured position information and the terminal ID of the sensor terminal may be sent to the monitoring center device through, for example, a mobile phone network and registered in the storage device. The sensor terminal position acquisition unit 505 of the monitoring center device 5 acquires the position information of each sensor terminal stored in the storage device based on the terminal ID included in the received signal.
  • each of the sensor terminals allocates the same transmission signal to each of the first frequency band (315 MHz band) and the second frequency band (920 MHz band) for each intermittent wireless transmission, and the same.
  • Wireless transmission may be performed simultaneously in the transmission section.
  • the reception side since the first frequency band (315 MHz band) and the second frequency band (920 MHz band) are significantly separated in terms of frequency, the reception side can easily perform frequency separation and receive processing. it can.
  • the same transmission signal content is transmitted in a time division manner in the transmission section of the first frequency band (315 MHz band) and the transmission section of the second frequency band (920 MHz band).
  • the frequency band (315 MHz band) and the second frequency band (920 MHz band) are further divided, and the first frequency band (315 MHz band) transmission section and the second frequency band (920 MHz band) are transmitted.
  • Each of the sections may be further divided according to the number of divided frequency bands, and time division transmission may be performed in each of the divided transmission sections.
  • each of the sensor terminals does not have a reception function, and thus the reception confirmation signal cannot be received from the relay device.
  • the sensor terminal has a reception function.
  • the reception confirmation signal from the relay apparatus is not received, the sensing data may be retransmitted.
  • the communication between the sensor terminal and the relay device is asynchronous. For example, after sending a timing signal for synchronization from the sensor terminal, the sensing data is transmitted to the relay device so that the synchronous communication is performed.

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Abstract

　所定のエリア内に複数個のセンサ端末が配置されると共に、複数個のセンサ端末のそれぞれから無線送信されたセンシングデータを収集する監視センタ装置とを備えるセンサネットワークシステムである。センサ端末は、センサの識別情報と当該センサの最新のセンシングデータとからなる送信信号を間欠的に無線送信する。監視センタ装置は、センサ端末の所定のエリア内での位置情報を取得する機能を備えると共に、センサ端末からのセンシングデータのそれぞれを、その取得時点の情報と対応させて時系列データとして蓄積する。センサ端末の位置情報と蓄積したセンシングデータの時系列データに基づいて所定のエリア内における環境要素の時系列変化を視覚化して呈示する。監視対象エリア内の位置の違いに応じた詳細な環境変化を監視することができるセンサネットワークシステムを実現する。

Description

センサネットワークシステム
　この発明は、所定のエリア内に複数個のセンサを設け、その複数個のセンサのセンス出力を用いて、前記所定のエリア内の位置が異なる各部における環境状況などを監視するためのセンサネットワークシステムに関する。
　監視対象エリアに複数のセンサを配置し、そのエリア内の環境を監視することで、その監視対象エリアにおける省エネを行うようにするシステムは、例えば特許文献１（特開２０１１－２５９２５２号公報）などに開示されている。この特許文献１では、複数のセンサを用いて人の在席状況を判定し、人が居ないエリアの空調や照明は自動的にオフにするなどの処理を行うことにより、省エネを実現するようにしている。
特開２０１１－２５９２５２号公報
　しかしながら、特許文献１では、監視対象エリアの全域を在席状況の判定領域としており、監視対象エリア内の位置が異なる各部を詳細に監視することは行っていない。このため、例えば、コンビニエンスストアやスーパーマーケットのような売り場面積が大きく、且つ、冷蔵／冷凍品売り場、鮮魚／精肉売り場、生鮮野菜売り場、乾物売り場、日用品売り場など、複数の売り場がある場合に、その売り場毎の環境状況を監視することは、特許文献１の技術ではできない。
　また、監視対象エリア内で、塵埃が多くなり易い場所、塵埃が少ない場所などの分布が詳細に分かれば、売り場の設定や、商品の陳列場所を工夫するのに役立つが、特許文献１の技術では、それができない。
　この発明は、上記の問題にかんがみ、監視対象エリア内の全域を一体的に監視するのではなく、監視対象エリア内の位置の違いに応じた詳細な環境変化を監視することができるようにしたセンサネットワークシステムを実現することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、この発明は、
　自立の電源で駆動されると共に、１又は複数個のセンサが接続され、前記センサからのセンシングデータを無線送信するセンサ端末が、所定のエリア内のそれぞれ設定された位置に配置されることで、前記所定のエリア内に複数個の前記センサ端末が配置されると共に、前記複数個のセンサ端末のそれぞれから無線送信されたセンシングデータを収集する監視センタ装置とを備えるセンサネットワークシステムにおいて、
　前記複数個のセンサ端末のそれぞれは、
　各センサの識別情報と前記各センサの最新のセンシングデータとからなる送信信号を間欠的に無線送信する手段を有し、
　前記監視センタ装置は、
　前記所定のエリア内での前記複数個のセンサ端末の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
　前記複数個のセンサ端末からのセンシングデータのそれぞれを、そのセンシングデータの取得時点と対応させて時系列データとして蓄積するセンシングデータ蓄積手段と、
　前記位置情報取得手段で取得した前記センサ端末の位置情報と、前記センシングデータ蓄積手段で蓄積したセンシングデータの前記時系列データとに基づいて、前記所定のエリア内における前記センサにより検出される環境要素の時系列変化を視覚化して呈示する見える化手段と、
　を備えるセンサネットワークシステムを提供する。
　上述の構成のこの発明においては、監視センタ装置では、監視対象の所定のエリアに設置されたセンサ端末のそれぞれの位置を、位置情報取得手段により取得する。そして、センサ端末から送られてくるセンサの出力を、その取得時間の情報に対応させて時系列データとしてセンシングデータ蓄積手段に蓄積する。そして、監視センタ装置の見える化手段は、監視対象の所定のエリア内のセンサ端末の位置情報と、センシングデータ蓄積手段に蓄積されたセンシングデータの時系列データとを用いて、そのエリア内における前記センサにより検出される、例えば温度、塵埃量、照明の照度などの環境要素の時系列変化を視覚化して呈示する。
　したがって、この発明によれば、所定の監視エリア内の予め定められた複数の位置に設置された複数のセンサ端末により、所定の監視エリア内の位置の違いに応じた、例えば温度、塵埃量、証明の照度などの環境変化の監視も可能となる。
　この発明によれば、監視対象エリア内の全域を一体的に監視するのではなく、監視対象エリア内の位置の違いに応じた詳細な環境変化を監視することができるセンサネットワークシステムを実現することができる。
この発明によるセンサネットワークシステムの実施形態の全体の構成の概要を説明するための図である。 この発明によるセンサネットワークシステムの実施形態を構成するセンサ端末の構成例を示すブロック図である。 図２の例のセンサ端末の無線送信タイミングを説明するための図である。 図２の例のセンサ端末における無線送信信号の変調方式を説明するための図である。 図２の例のセンサ端末における無線送信信号の変調方式及び送信方法を説明するための図である。 図２の例のセンサ端末の無線送信タイミングの制御処理例のフローチャートを示す図である。 図２の例のセンサ端末の無線送信タイミングの制御処理例のフローチャートを示す図である。 この発明によるセンサネットワークシステムの実施形態を構成する中継装置の構成例を示すブロック図である。 図８の例の中継装置の受信機の構成例を示すブロック図である。 図８の例の中継装置の受信機から中継送信機への転送データのデータフォーマット及び図８の例の中継装置から送出される中継データのデータフォーマットの例を示す図である。 図９の例の中継装置の受信機の構成例を示すブロック図である。 図９の例の中継装置の受信機での処理動作を説明するための図である。 図９の例の中継装置の受信機の復調回路での処理動作を説明するための図である。 図９の例の中継装置の受信機の復調回路での処理動作を説明するための図である。 この発明によるセンサネットワークシステムの実施形態を構成する監視センタ装置の構成例を示すブロック図である。 図１５の例の監視センタ装置における処理動作の例のフローチャートを示す図である。 図１５の例の監視センタ装置における処理動作の例のフローチャートを示す図である。 図１５の例の監視センタ装置における見える化処理の結果の例を説明するための図である。 図１５の例の監視センタ装置における見える化処理の結果の例を説明するための図である。 図１５の例の監視センタ装置における見える化処理の結果の例を説明するための図である。 この発明によるセンサネットワークシステムの他の実施形態の全体の構成の概要を説明するための図である。
　以下、この発明によるセンサネットワークシステムの実施形態を、図を参照しながら説明する。図１は、この実施形態のセンサネットワークシステムの全体の構成の概要を説明するための図である。
　図１において、この例では四角で囲んで示すエリア１は、この実施形態におけるシステムの監視対象のエリア（以下、監視エリアという）であり、コンビニエンスストアやスーパーやデパートの同一フロアの売り場全体、あるいは工場やオフィス空間などである。監視エリア１は、平面的なエリアではなく、互いに直交する横方向（Ｘ方向）、縦方向（Ｙ方向）、高さ方向（Ｚ方向）からなる３次元の空間エリアであり、図１は、高さ方向を省略した図である。なお、監視エリア１の空間形状は、Ｘ方向及びＹ方向で規定されるエリアが、図１の例のような四角形で囲まれるものに限られるものではなく、任意の空間形状で良いことは言うまでもない。
　この監視エリア１内には、複数のセンサ端末２１～２ｎと、複数の中継装置３１～３ｍが配設される。複数のセンサ端末２１～２ｎのそれぞれは、例えば、事前に策定される環境監視計画に応じて、監視エリア１内の、予め定められた位置に配設される。監視エリア１内を、その位置の違いに応じて詳細に監視するためには、監視エリア１内には、多数のセンサ端末２を異なる位置に配設する必要がある。そこで、この実施形態では、センサ端末２１～２ｎは、例えば１０００個（ｎ＝１０００）が、監視エリア１内に配設可能とされている。しかし、図１では、紙面の都合上、６個（ｎ＝６）のセンサ端末２１～２６が、監視エリア１内に配設されている。
　複数のセンサ端末２１～２ｎは、自立電源により駆動するもので、全く同様の構成を有する。そこで、以下の説明において、センサ端末２１～２ｎのそれぞれを区別する必要のないときには、便宜上、センサ端末２と記載する。
　センサ端末２には、検知対象が異なる複数種のセンサが同時に接続可能とされている。センサの検出対象は、当該監視エリア１の空間環境の環境要素、例えば温度、塵埃量、気流、照明の照度、消費電力などとされ、各センサは、その検出対象の検出出力としてのセンシングデータを、センサ端末２に出力する。センサ端末２は、これに接続されているセンサからのセンシングデータを、順時に所定のタイミングで取り込み、当該取り込んだセンシングデータを、そのセンサ種別を示す識別情報（センサＩＤ）と共に、無線送信する機能を有する。
　中継装置３１～３ｍのそれぞれは、この実施形態では、監視エリア１内において、監視エリア１内に配設された複数のセンサ端末２１～２ｎから無線送信信号を受信することができるような位置であって、互いに異なる位置に配設されている。この実施形態では、複数の中継装置３１～３ｍのそれぞれは、通信網４を通じて監視センタ装置５に接続されている。通信網４は、既設の電話回線など有線による通信ネットワークでも良いし、無線による通信ネットワークでもよい。また、通信網４は、ＬＡＮ（Local　Area　Network）の構成であっても良いし、ＷＡＮ（Wide　Area　Network）の構成であっても良い。
　中継装置３１～３ｍのそれぞれは、センサ端末２１～２ｎのそれぞれからの送信信号を受信し、その受信した送信信号に、後述するような所定の情報を付加した後、通信網４を通じて監視センタ装置５に転送する。なお、複数個の中継装置３１～３ｍは同じ構成を備えるものであり、以下の説明において、複数個の中継装置３１～３ｍのそれぞれを区別する必要がないときには、便宜上、中継装置３と記述する。
　中継装置３１～３ｍのそれぞれは、複数のセンサ端末２１～２ｎからの送信信号を受信して監視センタ装置５に転送するので、監視センタ装置５には、同じセンサ端末からの送信信号が、最大、中継装置３１～３ｍの数分だけ送られることになる。なお、中継装置３１～３ｍのそれぞれは、必ずしも監視エリア１内に配設された全てのセンサ端末２からの無線送信信号を受信することができなくてもよく、後述するように、監視センタ装置５に、同じセンサ端末２からの送信信号を、中継装置３１～３ｍのうちの少なくとも３個の中継装置から転送することができるように配設されていれば良い。
　この実施形態においては、センサ端末２は、自立電源の電力消費を低減するために、取り込んだセンシングデータを、間欠的に無線送信する。この場合に、中継装置３は、複数個のセンサ端末２からのセンシングデータを、確実且つ信頼性良く受信して、監視センタ装置５に転送することが肝要である。
　そのための方策として、従来は、センサ端末からの送信信号にエラー検出符号の付加、エラー検出時のセンシングデータの再送、送受信間で同期を取る方法、などが一般的に採用されている。しかし、エラー検出時にセンシングデータの再送をするためには、センサ端末２が、中継装置３からのエラー通知を受け取るための受信部を備える必要があり、その分、消費電力が増加してしまう。また、送信信号にエラー訂正符号を付加する方法では、そのエラー訂正符号の分だけ、送信情報が増加して、送信時間が増加し、それも消費電力の増加に繋がる。また、送受信間で同期を取る方法を採用する場合には、当該同期を取るための構成が特に必要となり、構成が複雑となってしまう。
　以上のことに鑑み、この実施形態では、センサ端末２と中継装置３との間の無線通信は、非同期として、エラー検出符号などの付加は伴わず、また、センサ端末２は、中継装置３からの信号を受信する機能を備えていない。センサ端末２は、センサ端末の識別情報（端末ＩＤ）及びセンサの識別信号（前述のセンサＩＤ）とセンシングデータとを、非同期で送出する機能を備えるだけの簡単な構成とされている。
　一方、中継装置３は、センサ端末２からの送信信号を常に監視して、センサ端末２からの送信信号を受信したと判別したときには、当該送信信号を取り込むことで、非同期で送られてくるセンサ端末からの送信信号を確実に受信して、監視センタ装置５に転送するようにしている。
　しかし、この場合に、センサ端末２と中継装置３との間の通信は非同期であると共に、監視エリア１内に配設可能なセンサ端末２の数が１０００個と言うように多数であることから、それら多数個のセンサ端末２からの間欠送信の開始タイミングが重なって、送信信号が衝突して恐れがあることを考慮しなければならない。このような送信信号の衝突が生じると、センサ端末２からのセンシングデータを受信できなくなって、監視センタ装置５での監視結果についての信頼性が低下することになる。
　このことに鑑み、この実施形態では、センサ端末２のそれぞれは乱数発生器を備え、その乱数発生器からの乱数値により間欠送信の開始タイミングを決定することで、間欠送信の開始タイミングが、互いに重ならないようにしている。
　また、中継装置３でセンサ端末２からの送信信号を、より確実に受信することができるようにして信頼性を向上させるために、この実施形態では、センサ端末２は、同一の情報を、互いに異なる周波数帯域の送信信号として、複数回、時分割で送出するようにする。具体的には、後で詳述するが、この実施形態では、センサ端末２は、間欠送信のタイミングでは、３１５ＭＨｚ帯で送信情報を送出した後、引き続いて９２０ＭＨｚ帯で、再度、同じ送信情報を送出するようにする。
　また、この実施形態では、センサ端末２における自立電源の電力消費を、極力抑えることができるような工夫が更に加えられている。
　すなわち、後述するように、監視センタ装置５では、センサ端末２からのセンシングデータを、その取得時点（発生時点）と対応付けて格納して時系列データとして管理するようにする必要があるが、そのために、センサ端末２からのセンシングデータには、その取得時点の情報が必要になる。一般的には、センサ端末２がセンサから取り込んだ時点の情報を送信信号に含めて、中継装置３を通じ、通信網４を通じて、監視センタ装置５に転送する。しかし、それでは、センサ端末２から送信する情報が多くなり、その分だけ、電力消費も大きくなってしまう。
　そこで、この実施形態では、センサ端末２は、センシングデータの取得時点の情報を含めずに中継装置３に送信する。そして、中継装置３で、センサ端末２の送信信号を受信した時点を、当該センサ端末２からの送信信号に含まれるセンシングデータの取得時点とし、この受信時点の情報を、センシングデータの情報と共に、監視センタ装置５に転送するようにする。
　なお、監視センタ装置は、自装置がセンサ端末からの送信信号を受信した時刻を、センシングデータの取得時刻の情報として用いるようにしてもよい。
　また、この実施形態では、後述するように、監視センタ装置５では、監視エリア１内におけるセンサ端末２１～２ｎのそれぞれの配設位置を把握することで、監視エリア１内の異なる位置での環境状況を詳細に判定して、当該環境状況を見える化処理するようにする。そのためには、センサ端末２１～２ｎのそれぞれの監視エリア１内における位置情報が必要となる。しかし、センサ端末２１～２ｎのそれぞれの位置情報を送信信号に含めるようにすると、上述したように、センサ端末２１～２ｎのそれぞれから送信する情報が多くなり、その分だけ、電力消費も大きくなってしまう。
　そこで、この実施形態では、センサ端末２１～２ｎのそれぞれは、監視エリア１内の配設位置情報は、送信信号には含めない。その代わりに、中継装置３において、監視センタ装置５で、センサ端末２１～２ｎのそれぞれの監視エリア１内の配設位置を算出することができるようにするための情報を付加するようにする。
　すなわち、この例の場合に、中継装置３１～３ｍのそれぞれは、互いに異なる位置に配設されているので、センサ端末２１～２ｎのそれぞれからの距離が互いに異なる。中継装置３１～３ｍのそれぞれがセンサ端末２１～２ｎのそれぞれから受信する送信信号の電波強度は、中継装置３１～３ｍのそれぞれと、センサ端末２１～２ｎのそれぞれとの距離の違いに応じたものとなっている。
　この実施形態では、中継装置３は、センサ端末２１～２ｎのそれぞれからの送信信号を受信したときに、その電波強度を検出する。そして、中継装置３は、この電波強度の情報を、センサ端末２１～２ｎのそれぞれから受信した受信信号に付加して、監視センタ装置５に転送する。
　この実施形態では、監視センタ装置５は、センサ端末２１～２ｎのそれぞれの監視エリア１内の配設位置を算出することができるようにするための情報として、この電波強度の情報を用いる。すなわち、監視センタ装置５は、中継装置３１～３ｍのそれぞれから送られてくる電波強度の情報から、中継装置３１～３ｍのそれぞれと、センサ端末２１～２ｎのそれぞれとの距離を算出する。そして、中継装置３１～３ｍの監視エリア１内における配設位置を、監視センタ装置５に登録しておくことで、監視センタ装置５は、それらの中継装置の位置情報と、中継装置３１～３ｍのそれぞれと、センサ端末２１～２ｎのそれぞれとの距離とから、それぞれのセンサ端末２１～２ｎの監視エリア１内での位置を検出するようにする。
　監視センタ装置５で、センサ端末２１～２ｎの監視エリア１内での位置（高さも含む）を検出することができるためには、中継装置３１～３ｍは、少なくとも３個が監視エリア１内に配設されている必要がある。図１の例では、便宜上、監視エリア１内には、３個の中継装置３１～３３が配置されている場合としている。
　以上のようにして、この実施形態では、センサ端末２は、送出する送信データ量をできるだけ少なくして、自立電源の低消費電力化を図るようにしている。
　監視センタ装置５は、以上のようにして、複数個のセンサ端末２１～２ｎのそれぞれからのセンシングデータを、中継装置３１～３ｍを介して受信し収集する。この場合に、前述したように、監視センタ装置５には、同じセンサ端末２からの同一の情報内容の送信信号が、複数個の中継装置３から送られてくる。監視センタ装置５は、同じセンサ端末２からの同一の情報内容の送信信号を複数個、受信したときには、この実施形態では、電波強度の情報を参照して、もっとも、電波強度の大きいセンシングデータを、蓄積するセンシングデータとして選択する。この場合に、監視センタ装置５は、各センシングデータを、中継装置３１～３ｍで付加されたその受信時点を取得時点として、その取得時点の情報と対応付けることにより時系列データとして収集し、蓄積する。
　監視センタ装置５で蓄積するセンシングデータを選択する方法は、電波強度の大きさに応じた方法とする場合に限定されるわけではなく、例えば、同一の情報内容の送信信号の内の任意の１個を蓄積するようにしても、勿論よい。
　また、監視センタ装置５は、上述したように、複数個の中継装置３１～３ｍから送られてくる同じセンサ端末２からの同一の情報内容の送信信号についての電波強度のそれぞれを抽出し、それらと、予め記憶している複数個の中継装置３１～３ｍの監視エリア１内の位置情報とを用いて、それぞれのセンサ端末２の監視エリア１内の位置を算出して保持する。
　そして、蓄積したセンサ端末２１～２ｎからの各センサのセンシングデータの時系列データと、当該センサ端末２１～２ｎの監視エリア１内の位置情報とから、監視エリア１内の各センサ端末２１～２ｎの位置における、当該センシングデータから判定できる環境情報を見える形の表示情報に変換して、表示画面に表示する。
　監視センタ装置５のオペレータは、この表示画面の見える化情報を見ることで、監視エリア１内の、当該センシングデータにより知得できる環境情報の時系列変化を把握することができる。したがって、前記オペレータは、その把握結果に応じて、監視エリア１で生じた環境変化に応じた適切な判断をして、適切な指示をすることができる。
　次に、以上説明したシステムにおけるセンサ端末２、中継装置３及び監視センタ装置５の詳細な構成及び詳細な処理動作について更に説明する。
　［センサ端末２の説明］
　図２は、センサ端末２のハードウエア構成例を示すブロック図である。図２に示すように、センサ端末２は、マイクロコンピュータにより構成されてセンサ端末２の全体を制御するための制御部２０と、センサインターフェース２１と、センサ信号処理部２２と、メモリ２３、無線送信部２４と、自立電源２５と、電圧検出部２６とを備える。
　センサインターフェース２１は、この例では、例えば７個のセンサ接続端子２１１，２１２，・・・，２１７を備える。この７個の接続端子２１１～２１７のそれぞれには、それぞれの接続端子毎にセンサ種別が予め定められた７種類のセンサ６１，６２，・・・，６７を接続可能である。例えば、センサ６１は赤外線アレーセンサ（温度センサ）、センサ６２は塵埃センサ、センサ６３は炭酸ガス濃度センサ、センサ６４はＶＯＣ（Volatile　Organic　Compounds；揮発性有機化合物）濃度センサ、センサ６５は電流・磁界センサ・・・などとされる。これらのセンサ６１～６７は、この実施形態では、ＭＥＭＳ（Micro　Electro　Mechanical　System）技術により構成された小型のものとされる。センサ接続端子２１１～２１７の全てにセンサを接続する必要はなく、監視したい環境要素に対応したセンサ種別のセンサのみを選択して接続するようにすることができる。
　センサインターフェース２１は、センサ信号処理部２２を通じて制御部２０に接続されている。センサ信号処理部２２は、制御部２０の制御を受けて、センサ接続端子２１１～２１７に接続されているセンサからのセンシングデータを、センサインターフェース２１から取得して、制御部２０に供給するようにする。
　制御部２０は、センサの種別に応じて定められた適宜のそれぞれのタイミングで各センサのセンシングデータを取り込み、その取り込んだセンシングデータを、センサの種別に応じて定められた周期で間欠的にそれぞれ送信するように制御する。すなわち、この実施形態では、制御部２０は、センサの種別に応じたタイミングで外部センサの起動、停止及びセンシングデータの取り込みの制御を行うと共に、センサの種別に応じた間欠周期でのセンシングデータの無線送信の起動、停止及びセンシングデータの一時的な記録・保存を制御する。
　なお、各センサ毎に、センシングデータの間欠的な無線送信のタイミングと、センシングデータの取り込みタイミングを同期させても良いが、この実施形態では、両タイミングは、非同期で、その繰り返し周期も、それぞれ個別に設定可能としている。
　そして、この実施形態では、制御部２０は、各センサからのセンシングデータを、そのセンサの種類に応じた周期タイミングで取り込んで、後述するセンサ種別毎に予め定められたイベント発生条件の状態となったか否かを監視するようにしている。例えば、制御部２０は、赤外線アレーセンサ６１からのセンシングデータから「温度が急激に変化した」というイベント発生条件を満たす状態になった時点では、当該時点が間欠送信タイミングではなくても、赤外線アレーセンサ６１からのセンシングデータを、即座に無線送信すると共に、その後の間欠無線送信の間欠周期を短い周期に変更する、などの処理を行う。
　また、あるセンサのセンシングデータについて、そのイベント発生条件に合致する状態になったときに、当該センサのセンシングデータを即座に無線送信すると共に、その間欠無線送信の周期を変更するだけでなく、関連付けられた他のセンサのセンシングデータについても同様の処理をするようにする。例えば、炭酸ガスセンサ６３からのセンシングデータが、「炭酸ガス濃度が所定値を超えた」というイベント発生条件を満たす状態になった時点では、当該炭酸ガスセンサ６３からのセンシングデータのみでなく、赤外線アレーセンサ６１及びＶＯＣ濃度センサ６４からのセンシングデータを、即座に無線送信すると共に、その後の間欠無線送信の間欠周期を短い周期に変更する、などの処理を行う。
　制御部２０は、以上のようなタイミング制御のために、センサインターフェース２１のセンサ接続端子２１１～２１７のそれぞれに接続されたセンサのセンシングデータを取り込む指示を、センサ信号処理部２２に送って、その取り込まれたセンシングデータを受け取り、メモリ２３に一時保持格納する。そして、このメモリ２３に格納しているセンシングデータを用いて、センサ種別毎に予め定められたイベント発生条件に合致する状態になったか否かを監視する。
　また、制御部２０は、センサの種別毎の間欠無線送信タイミングを管理しており、あるセンサの間欠無線送信を開始するタイミングになると、そのセンサの最新のセンシングデータをメモリ２３から読み出し、そのセンシングデータを、間欠無線送信の開始指示と共に、無線送信部２４に送る。このとき、制御部２０からは、送信しようとしているセンサ種別の情報も、無線送信部２４に送られる。
　無線送信部２４は、間欠送信開始タイミング制御部２４１と、乱数発生器２４２と、変調部２４３と、ＩＤ割付部２４４とを備えている。
　間欠送信開始タイミング制御部２４１は、制御部２０からの間欠送信開始指示を受けて、乱数発生器２４２からの乱数値に基づいて、送信開始タイミングを決定する。すなわち、ある種別のセンサの間欠送信の周期は、制御部２０では、当該センサ種別に応じた周期とされるが、この実施形態では、多数個のセンサ端末２から任意に送信信号が送出されるので、同じ種別のセンサについての間欠送信のタイミングが、異なるセンサ端末２で重なってしまうおそれがある。そのような場合には、中継装置３では、衝突して重なって受信された情報信号を分離することが困難になる。そこで、この実施形態では、このような複数のセンサ端末２からのセンサの送信タイミングが重なって衝突を起こす状態を、乱数発生器２４２からの乱数値を用いることで、できるだけ回避するようにしている。
　図３は、ある種別のセンサについての間欠送信の周期及び開始タイミングの制御を説明するための図である。すなわち、この図３（Ａ）に示すように、この例のセンサの通常状態における無線送信の間欠周期はＴｎとされ、この間欠周期Ｔｎ毎に、制御部２０から、無線送信部２４に、その送信開始指示が送られる。間欠周期Ｔｎは、赤外線アレーセンサ６１の場合には、例えば数分～１０分程度とされている。
　無線送信部２４では、この送信開始指示を受け取ると、間欠送信開始タイミング制御部２４１は、乱数発生器２４２の乱数値を参照し、当該送信開始指示を受けた時点からの遅延時間Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・のそれぞれを、この乱数値に基づいて定め、その遅延時間Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・経過した時点を、実際の無線送信開始タイミングとする。この遅延時間Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・のそれぞれは、ゼロまたは、後述する無線送信を完了するまでの送信区間の時間長ＴＸの整数倍の時間とされている。なお、送信区間の時間長ＴＸは、後述するように、この例では、ＴＸ＝２ミリ秒とされている。
　また、制御部２０は、このセンサ種別に関連するイベントの発生を検知すると、図３（Ｂ）に示すように、当該イベントの発生時点において、送信開始指示を無線送信部２４に送る。そして、制御部２０は、その後は、図３の例では、間欠周期を、通常状態における周期Ｔｎよりも短い周期Ｔｅに変更して、送信開始指示を無線送信部２４に送る。
　したがって、無線送信部２４では、イベント発生直後に送信信号の送出を行う。そして、イベント発生後においては、無線送信部２４は、制御部２０からの、短い周期Ｔｅで送信開始指示を受け取る毎に、間欠送信開始タイミング制御部２４１が、乱数発生器２４２の乱数値を参照して遅延時間Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６・・・を定めて、無線送信を実行するようにする。他の種別のセンサのセンシングデータの間欠送信についても、その間欠周期の違いはあるが、同様のタイミング制御がなされる。
　なお、制御部２０は、イベント発生条件が合致する状態を検出できなくなったときには、送信開始指示のタイミングを、通常状態の間欠周期Ｔｎに戻す。
　以上のように、この実施形態では、センサ端末２は、センサ種別毎に所定の間欠周期を定めているが、実際の間欠の無線送信タイミングは、乱数値に基づいた送信区間の時間長の整数倍だけ遅延された時点とされ、一定周期のものではなくなる。したがって、もしも、他のセンサ端末２と、制御部２０で決められる間欠送信開始の指示タイミングが同一時点になったとしても、実際の無線送信においては、衝突する確率が低くなるという効果がある。
　また、この実施形態では、センサ種別に対応付けられたイベントが発生したときには、その対応付けられたセンサのセンシングデータが、そのイベント発生時に送出されると共に、当該イベントの発生条件が合致している状態のときには、間欠送信の周期を、通常状態の周期よりも短くしている。したがって、この実施形態では、監視センタ装置５では、イベント発生後の状況を、より詳細に監視することができるようになる。
　無線送信部２４の変調部２４３は、この実施形態では、周波数を変化させるＦＳＫ（Frequency　Shift　Keying；周波数偏移変調）を用いると共に、このＦＳＫで用いる周波数を、例えば１００値以上の多値とした多値ＦＳＫと、ＣＣＫ（Complementary　Code　Keying；相補型符号変調）とを組み合わせた新規の変調方式を採用している。また、この実施形態のセンサ端末２では、微弱無線規格に適合する無線送信を採用するものであり、また、周波数帯域として、３１５ＭＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯を使用する。
　この実施形態の変調部２４３は、前述した多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた新規の変調方式を実現するために、拡散符号決定部２４３１と、３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２と、９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３とを備える。
　そして、この実施形態においては、多数のセンサ端末２からの間欠無線送信電波の衝突を避けるために、センサ端末２からの送信データ量を少なくして、間欠的な無線送信における送信区間の時間長を、できるだけ短くしている。そのため、センサ端末２から無線送信する送信データＤＡは、同期用データやエラー検出又はエラー訂正用のパリティデータは含まず、図４（Ａ）に示すように、端末ＩＤと、センサＩＤと、センシングデータとからなる必要最小限のデータのみで構成するようにしている。
　この例では、センサ端末２の数は、１０００個を想定しているので、端末ＩＤは、１０ビット、センサ種類は７個を想定しているので、センサＩＤは３ビットとされ、センシングデータは、例えば２３ビットとされる。したがって、送信データＤＡは、合計３６ビットのデータとされる。なお、センサＩＤは３ビットとされるので、センサＩＤが一つ余る。この一つ余ったセンサＩＤは、この実施形態では、後述するように、センサ端末２の自立電源２５の蓄電量（電源状況）を監視センタ装置５に伝達するために用いられる。
　ＩＤ割付部２４４は、自センサ端末の端末ＩＤを記憶していると共に、センサの種別に対応する複数個のセンサＩＤを記憶している。そして、制御部２０から、間欠送信開始指示と共に送られてくるセンサ種別の情報に基づいて、ＩＤ割付部２４４は、自センサ端末の端末ＩＤと共に、そのセンサ種別に対応するセンサＩＤを読み出して、変調部２４３に送る。変調部２４３は、制御部２０から送られてくるセンシングデータと、ＩＤ割付部２４４から供給されてくる端末ＩＤ及びセンサＩＤとを合成して、送信データＤＡを生成し、生成した送信データＤＡに対して以下に説明するように変調処理を施す。
　［変調部２４３での変調処理］
　この変調部２４３での変調処理について、図２に加え、図４（Ｂ）及び（Ｃ）をさらに参照しながら説明する。この実施形態では、３６ビットの送信データＤＡを、１８ビット毎のデータに２分割する。そして、１８ビット毎のデータについて、以下に説明するようにして、多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた変調処理を施す。
　先ず、変調部２４３の拡散符号決定部２４３１は、図４（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、１８ビットのデータの先頭の２ビットから、２ビットの符号パターンに応じた４チップの拡散符号を決定する。
　この場合に、拡散符号決定部２４３１は、２ビットのデータの４個の符号列パターン［００］、［０１］、［１０］、［１１］のそれぞれに対応して、４チップの拡散符号の符号列パターンを定めて記憶している。この例においては、図４（Ｃ）に示すように、２ビットのデータの４個の符号列パターン［００］、［０１］、［１０］、［１１］のそれぞれと、４チップの拡散符号の符号列パターン［１０００］、［０００１］、［００１０］、［０１００］のそれぞれとを、互いに対応付けて記憶している。そして、拡散符号決定部２４３１は、先頭の２ビットのデータに対応する４チップの符号列パターンを拡散符号として決定する。１８ビットのデータが、図４（Ｂ）に示すように、［０１０１０００１１０１００１００１１］の場合であれば、拡散符号決定部２４３１は、先頭の２ビットのデータ［０１］に対応する４チップの符号列パターン［０００１］を拡散符号として決定する。
　次に、変調部２４３の３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２は、先頭の２ビットを除く１６ビットのデータに対して、拡散符号決定部２４３１で決定された拡散符号のチップの符号値「０」に対して割り付ける周波数と、チップの符号値「１」に割り付ける周波数とを決定し、その決定した周波数を、拡散符号決定部２４３１で決定した拡散符号の４チップの符号列パターンに対応して出力する。
　この実施形態では、図４（Ｃ）に示すように、３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２は、周波数決定部２４３２ａと、周波数発生部２４３２ｂと、出力アンプ２４３２ｃとを備える。
　周波数決定部２４３２ａは、１８ビットのデータの先頭の２ビットを除く１６ビットのデータに対して、拡散符号決定部２４３１で決定された拡散符号のチップの符号値「０」に対して割り付ける周波数と、チップの符号値「１」に割り付ける周波数とを決定する。この実施形態では、周波数決定部２４３２ａは、１８ビットのデータの先頭の２ビットを除く１６ビットのデータの前半の８ビットの２５６通りの符号列パターンに基づいて、拡散符号のチップの符号値「０」を割り付ける周波数を決定し、後半の８ビットの符号列パターンに基づいて、拡散符号のチップの符号値「１」を割り付ける周波数を決定する。
　この実施形態では、周波数決定部２４３２ａは、周波数が３１０．０ＭＨｚ～３２２．８０ＭＨｚの間において、０．０５ＭＨｚ間隔で、２５６個の異なる周波数を送信周波数として想定する。周波数決定部２４３２ａは、図４（Ｃ）に示すように、１６ビットのデータの符号列パターンのそれぞれと、その前半の８ビットの符号列パターンにより定まる拡散符号のチップの符号値「０」を割り付ける周波数、及び後半の８ビットの符号列パターンにより定まる拡散符号のチップの符号値「１」を割り付ける周波数の組みとの対応テーブルを記憶している。この場合、拡散符号のチップの符号値「０」を割り付ける周波数と、拡散符号のチップの符号値「１」を割り付ける周波数とは互いに異なるようにしており、このため、図４（Ｃ）に示すように、拡散符号のチップの符号値「０」を割り付ける周波数が決まると、その周波数の符号値「０」と組み合わされる拡散符号のチップの符号値「１」を割り付ける周波数は２５５通りとなっている。
　例えば、図４（Ｃ）の周波数決定部２４３２ａに示すように、拡散符号のチップの符号値「０」が割り付けられる１６ビットの前半の８ビットの符号列パターンが、［００００００００］に対しては、３１０．０ＭＨｚの周波数が割り当てられる。したがって、このチップの符号値「０」と組となるチップの符号値「１」が割り付けられる周波数は、３１０．００ＭＨｚを除く、３１０．０５ＭＨｚから０．０５ＭＨｚ間隔で３２２．８０ＭＨｚまでに設定される２５５通りの周波数となる。
　周波数決定部２４３２ａは、この対応テーブルを用いて、先頭の２ビットを除く１６ビットのデータに対応する拡散符号のチップの符号値「０」に割り付ける周波数と、符号値「１」に割り付ける周波数を決定する。例えば、図４（Ｂ）に示すように、送信データの先頭の２ビットを除く１６ビットのデータが、［０１０００１１０１００１００１１］である符号列パターンに対しては、周波数決定部２４３２ａは、拡散符号のチップの値「０」に対応する周波数ｆ［０］は、ｆ［０］＝３１５．００ＭＨｚと決定し、拡散符号のチップの値「１」に対応する周波数ｆ［１］は、ｆ［１］＝３１７．０５ＭＨｚと決定する。
　そして、この周波数決定部２４３２ａで決定された周波数ｆ［０］及び周波数ｆ［１］の情報を、周波数発生部２４３２ｂに供給する。また、拡散符号決定部２４３１で決定された拡散符号の４チップの符号列パターンも、周波数発生部２４３２ｂに供給する。
　周波数発生部２４３２ｂは、例えばＰＬＬ（Phase　Rock　Loop）からなる可変周波数発振器を備え、拡散符号決定部２４３１からの拡散符号の４チップの符号列パターンの符号値「０」、「１」に応じて、周波数決定部２４３２ａで決定された対応する周波数を出力する。そして、この周波数発生部２４３２ｂから出力された周波数の信号は、出力アンプ２４３２ｃを通じて送信アンテナＡＴに供給されて無線送信される。
　３６ビットの送信データＤＡの後半の１８ビットのデータについても、変調部２４３の拡散符号決定部２４３１及び３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２において、全く同様の処理がなされて、その１８ビットのデータに応じて定められた周波数の信号に変換されて、出力アンプ２４３２ｃを通じて送信アンテナＡＴに供給されて無線送信される。
　なお、上述の例においては、送信データの先頭の２ビットを拡散符号に割り当てるようにしたが、この２ビットの位置は、送信データの先頭に限らず、任意の位置で良い。また、上述の例では、１８ビットの送信データについて説明したが、これは一例であり、送信データのビット数は、これに限られるものではなく、任意のビット数でよいことは言うまでもない。
　また、拡散符号は送信データ中の２ビットに割り当てるのではなく、送信データ中の３ビット以上に割り当ててもよい。
　また、上述の例では、多値ＦＳＫにおいては、１６ビットのデータの前半の８ビットと後半の８ビットのそれぞれを、拡散符号のチップの符号値の［０］及び［１］に割り当てることとして、２５６通りの周波数を、１６ビットのデータに割り当てるようにした。しかし、多値ＦＳＫの複数個の周波数を割り当てるデータのビット数は、任意であり、割り当てるデータのビット数に応じて、多値ＦＳＫで使用する周波数の数は定まる。
　９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３は、３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２と、同様の構成を備える。ただし、この９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３においては、９２０ＭＨｚ帯において出力できる上限の電界強度が小さいため、同時使用可能な周波数チャンネル数は制限され、多値ＦＳＫで使用する周波数は少なくする必要がある。
　このため、この例の９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３における多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた変調方式においては、送信データ中のＣＣＫに割り当てるビット数を多くすることで、多値ＦＳＫに割り当てるビット数を少なくして、多値ＦＳＫで使用する周波数を少なくする方法を用いる。
　あるいは、９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３における多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた変調方式においては、ＣＣＫに割り当てるビット数は変えず、その代わりに、送信データを、上述の例のような２分割ではなく、この場合の多値ＦＳＫで使用可能な周波数に応じたビット数毎に、更に細かく分割して、その分割数だけ送信を行うようにしても良い。この例の場合には、送信区間が長くならないようにするために、送信ビットレートを上げるようにすると良い。
　９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３は、３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２で処理するのと同じ３６ビットの送信データＤＡを、上述のように処理して、９２０ＭＨ帯の周波数の信号に変換して、送信アンテナＡＴに供給し無線送信する。
　この実施形態では、センサ端末２は、図５に示すように、間欠送信の開始時点から２ミリ秒の間の送信区間ＴＸに、送信データＤＡを、３１５ＭＨｚ帯と、９２０ＭＨｚ帯とで送信する。すなわち、この実施形態では、無線送信部２４は、間欠送信の開始時点になると、送信区間ＴＸの前半の１ミリ秒の間は、変調部２４３の３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２で、送信データＤＡを、前述したように多値ＦＳＫとＣＣＫとを組合せた変調方式により変調して得られた周波数信号を無線送信信号として送出する。
　そして、この１ミリ秒が経過したときには、無線送信部２４は、変調部２４３の９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３で、同じ送信データＤＡを、前述したように多値ＦＳＫとＣＣＫとを組合せた変調方式により変調して得られた周波数信号を無線送信信号として送出する。
　この例の場合、センサ端末２から無線送信される周波数信号は、図５に示すように、３１５ＭＨｚ帯と、９２０ＭＨｚ帯とにおいて、常に単一の周波数の信号となる。例えば３６ビットの送信データＤＡの前半の１８ビットの先頭の２ビットから決定された４チップの拡散符号が［０００１］で、後半の１８ビットの先頭の２ビットから決定された４チップの拡散符号が［１１００］である場合を例に取ると、無線送信信号は、図５に示すような周波数遷移をするものとなる。
　すなわち、変調部２４３の３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２は、送信データＤＡの前半の１８ビットの先頭の２ビットを除く１６ビットから、拡散符号のチップの符号値「０」に割り付ける周波数として周波数ｆａを決定し、符号値「１」に対応する周波数として周波数ｆｂ（ｆａ≠ｆｂ）を決定する。そして、変調部２４３の３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２は、送信データＤＡの前半の１８ビットの先頭の２ビットから決定された４チップの拡散符号［０００１］に対応して、図５に示すように、周波数ｆａ→周波数ｆａ→周波数ｆａ→周波数ｆｂを無線送信信号として送出する。
　そして、これに引き続いて、変調部２４３の３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２は、送信データＤＡの後半の１８ビットの先頭の２ビットを除く１６ビットから、拡散符号のチップの符号値「０」に割り付ける周波数として周波数ｆｃを決定し、符号値「１」に対応する周波数として周波数ｆｄ（ｆｃ≠ｆｄ）を決定する。このとき、送信データＤＡの前半の１８ビットの先頭の２ビットを除く１６ビットと、送信データＤＡの後半の１８ビットの先頭の２ビットを除く１６ビットとが同じである場合にはｆｃ＝ｆａ及びｆｄ＝ｆｂであり、異なる場合には、ｆｃ≠ｆａ及びｆｄ≠ｆｂである。
　そして、変調部２４３の３１５ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３２は、送信データＤＡの後半の１８ビットの先頭の２ビットから決定された４チップの拡散符号［１１００］に対応して、図５に示すように、周波数ｆｄ→周波数ｆｄ→周波数ｆｃ→周波数ｆｃを無線送信信号として送出する。
　そして、変調部２４３の９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３は、同じ３６ビットの送信データＤＡについて無線送信を行うので、送信データＤＡの前半の１８ビットの先頭の２ビットを除く１６ビットから、拡散符号のチップの符号値「０」に割り付ける周波数として周波数ｆｅを決定し、符号値「１」に対応する周波数として周波数ｆｆ（ｆｅ≠ｆｆ）を決定する。そして、変調部２４３の９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３は、送信データＤＡの前半の１８ビットの先頭の２ビットから決定された４チップの拡散符号［０００１］に対応して、図５に示すように、周波数ｆｅ→周波数ｆｅ→周波数ｆｅ→周波数ｆｆを無線送信信号として送出する。
　これに引き続いて、変調部２４３の９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３は、送信データＤＡの後半の１８ビットの先頭の２ビットを除く１６ビットから、拡散符号のチップの符号値「０」に割り付ける周波数として周波数ｆｇを決定し、符号値「１」に対応する周波数として周波数ｆｈ（ｆｇ≠ｆｈ）を決定する。そして、変調部２４３の９２０ＭＨｚ帯ＦＳＫ処理部２４３３は、送信データＤＡの後半の１８ビットの先頭の２ビットから決定された４チップの拡散符号［１１００］に対応して、図５に示すように、周波数ｆｈ→周波数ｆｈ→周波数ｆｇ→周波数ｆｇを無線送信信号として送出する。
　以上の説明から判るように、変調部２４３から送出される無線送信信号の周波数は、送信データＤＡのデータ内容に応じて変わる。したがって、もしも、間欠送信の開始タイミングが、他のセンサ端末２と衝突したとしても、送信データＤＡのデータ内容が同じでない限り、無線送信信号の周波数が異なるので、受信側では、衝突した複数のセンサ端末２からの送信信号を分離して受信することが可能である。この実施形態では、乱数発生器２４２からの乱数値を用いて、複数個のセンサ端末２からの間欠送信開始タイミングを、できるだけずらすようにしているので、このことと、無線送信信号の周波数が、送信データＤＡのデータ内容に応じて異なることを組み合わされることで、受信側で、センサ端末２からの送信信号を、受信することができなくなる確率を、更に、下げることができる。
　また、この実施形態では、３１５ＭＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯と言うように異なる周波数帯域で、同じ送信データを送出するようにしているので、いずれか一方の周波数帯域での送信信号の受信に失敗したとしても、他方の周波数帯域で受信をすることができる機会があるので、この点でも、センサ端末２からの送信信号を、受信することができなくなる確率を、更に、下げることができる。
　上述した多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた変調方式によれば、低消費電力化が可能であり、特に電力を必要とする無線送信において、低消費電力で、できるだけ遠距離まで通信が可能となる。
　また、この変調方式は、微弱な電波でも判別を行う易い周波数を変化させる項目として用いているため、受信感度を増加させることができる。その一方で、占有チャンネル周波数幅が桁違いに多いという問題はあるが、上述のように、この実施形態は、３２２ＭＨｚ以下の周波数を用いて無線通信を行う、微弱無線規格を採用したセンサネットワークシステムである。このシステムで使用する無線センサ端末は、上述のように、送信データ量が少なく、遅くとも数ミリ秒で通信を終了するため、同じ帯域を用いている他の無線センサ端末での電波の衝突が起こり難い。また、微弱無線規格は電波強度のみが規定されており、占有周波数帯には制限がなく、電波法で問題となることも無い。
　［センサ端末２における処理動作の説明］
　次に、以上説明したセンサ端末２の制御部２０での、間欠送信開始指示の送出制御の処理動作を、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
　すなわち、制御部２０は、センサ端末２に接続されているセンサ毎の間欠送信の周期を監視する（ステップＳ１）。そして、制御部２０は、間欠送信開始指示タイミングとなったセンサがあるか否か判別する（ステップＳ２）。このステップＳ２で、間欠送信開始指示タイミングとなったセンサがあると判別したときには、制御部２０は、いずれかのセンサからのセンシングデータの取り込み中であるか否か判別する（ステップＳ３）。
　このステップＳ３で、いずれかのセンサからのセンシングデータの取り込み中ではないと判別したときには、制御部２０は、間欠送信開始指示を、送信を行わせるセンサの種別の情報と共に、無線送信部２４に伝達する（ステップＳ４）。制御部２０は、ステップＳ４の次には、処理をステップＳ１に戻し、このステップＳ１以降の処理を繰り返す。
　また、ステップＳ３で、いずれかのセンサからのセンシングデータの取り込み中であると判別したときには、制御部２０は、待機して（ステップＳ５）、そのセンサからのセンシングデータの取り込み終了を待つ（ステップＳ６）。そして、ステップＳ６で、センサからのセンシングデータの取り込み終了を判別したら、制御部２０は、ステップＳ４に進み、間欠送信開始指示を、送信を行わせるセンサのセンシングデータ及び当該センサの種別の情報と共に、無線送信部２４に伝達する。
　ステップＳ２で、間欠送信開始指示タイミングとなったセンサはないと判別したときには、制御部２０は、イベント発生条件に合致するイベントの発生を検知したか否か判別する（ステップＳ７）。このステップＳ７で、イベント発生条件に合致するイベントの発生は検知していないと判別したときには、制御部２０は、処理をステップＳ１に戻し、このステップＳ１以降の処理を繰り返す。
　また、ステップＳ７で、イベント発生条件に合致するイベントの発生を検知したと判別したときには、制御部２０は、発生したイベントに関連して登録されている種別のセンサについての送信をするようにするために、間欠送信開始指示を、送信を行わせるセンサのセンシングデータ及び当該センサの種別の情報と共に、無線送信部２４に伝達する（ステップＳ８）。そして、制御部２０は、その送信を行わせたセンサについての間欠送信の周期を、より短い周期に変更する（ステップＳ９）。そして、制御部２０は、処理をステップＳ１に戻し、このステップＳ１以降の処理を繰り返す。
　次に、無線送信部２３での処理動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、無線送信部２３が、マイクロプロセッサで構成される場合には、この図７のフローチャートの各ステップの処理は、そのマイクロプロセッサがソフトウエア処理として実行する機能に対応する。
　無線送信部２３の間欠送信開始タイミング制御部２４１は、制御部２０から間欠送信開始指示を受信したか否か判別し（ステップＳ１１）、受信してはいないと判別したときには、その受信を待ち、受信したと判別したときには、乱数発生器２４２からの乱数値を参照して、間欠送信開始タイミングを設定する（ステップＳ１２）。
　無線送信部２３の変調部２４３は、自端末の端末ＩＤと、制御部２０から通知されたセンサ種別に応じたセンサＩＤと、制御部２０から送られてくるセンシングデータとから、図４（Ａ）に示した送信データＤＡを生成する（ステップＳ１３）。
　そして、変調部２４３は、拡散符号決定部２４３１と３１５ＭＨｚＦＳＫ処理部２４３２とにおいて、前述した多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた変調方式による変調処理を行って、ステップＳ１３で生成した送信データＤＡから無線送信信号の周波数を決定し、ステップＳ１２で設定された間欠送信開始タイミング時点から、３１５ＭＨｚ帯において、無線送信を実行する（ステップＳ１４）。
　また、変調部２４３は、拡散符号決定部２４３１と９２０ＭＨｚＦＳＫ処理部２４３３とにおいて、前述した多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた変調方式による変調処理を行って、ステップＳ１３で生成した送信データＤＡから無線送信信号の周波数を決定し、ステップＳ１３における３１５ＭＨｚ帯での無線送信の終了後（間欠送信開始タイミング時点から１ミリ秒経過後）、９２０ＭＨｚ帯において、無線送信を実行する（ステップＳ１５）。
　このステップＳ１５での９２０ＭＨｚ帯における無線送信の終了後、処理はステップＳ１１に戻り、このステップＳ１１以降の処理が繰り返される。
　なお、上述の説明では、センサ端末２は、間欠送信の開始から初めの１ミリ秒の間は３１５ＭＨｚ帯の周波数を用いた無線送信を行い、その後の１ミリ秒の間に９２０ＭＨｚ帯の周波数を用いた無線送信を行ったが、その順序は、逆であっても良い。また、乱数発生器２４２の乱数値に応じて、３１５ＭＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯との無線送信の順序を定めるようにしても良い。例えば乱数値が奇数であるときには、３１５ＭＨｚ帯で先に無線送信を実行し、乱数値が偶数であるときには、９２０ＭＨｚ帯で先に無線送信を実行するようにしても良い。
　次に、図２の説明に戻るが、センサ端末２は、自立電源２５により駆動される。この自立電源２５は、電池（バッテリー）や、電流配線の誘導起電力を利用したものを用いても良いが、この実施形態では、蛍光灯などの室内照明光によっても発電可能な太陽電池（ソーラーパネル）を用いている。そして、この自立電源２５から制御部２０や無線送信部２４などの各部に電源電圧を供給している。
　そして、この実施形態では、センサ端末２は、自立電源２５の蓄電量（電池残量）を検出する電圧検出部２６を備え、この電圧検出部２６で、常時、自立電源２５の蓄電量を監視して、その監視結果の蓄電量の情報を制御部２０に供給するようにしている。
　この実施形態では、制御部２０は、この電圧検出部２６からの自立電源２５の蓄電量の情報を参照し、自立電源の蓄電量が少なくなったときには、センシングデータの間欠送信の周期を長くするなどの制御を行うようにしている。また、制御部２０は、適宜のタイミングで、センシングデータに代えて、自立電源２５の蓄電量の情報を、自立電源２５の電源状況情報として、監視センタ装置５に無線送信する。このときのデータフォーマットは、図４（Ａ）に示したセンシングデータを送信する送信データＤＡと全く同様とされる。
　ただし、自立電源２５の電源状況情報を無線送信する場合の送信データＤＡのセンサＩＤが、前述したように、センサ種別としては使用されていない３ビットの符号パターンとされ、中継装置３で、センシングデータと区別可能とされている。
　［中継装置３の説明］
　中継装置３は、図８に示すように、受信機３０と、中継送信機３１とからなる。受信機３０は、センサ端末２からの無線送信信号を受信して復調して、一旦、デジタルデータに戻す。また、受信機３０は、センサ端末２から受信した無線送信信号の電波強度を検出する。そして、受信機３０は、その検出した電波強度の情報をデジタルデータに変換し、復調したデジタルデータに付加して、中継送信機３１に転送する。付加された電波強度の情報は、後述するように、監視センタ装置５において、センサ端末２の監視エリア１内における配置位置を算出するために用いられる。
　中継送信機３１は、受信機３０からの転送データに、さらに、中継装置の識別情報（中継機ＩＤ）と、受信時刻のデータを付加して、通信網４を通じて監視センタ装置５に送信する。付加された受信時刻のデータは、監視センタ装置５において、センサ端末２からの送信データに含まれるセンシングデータの取得時刻のデータとして用いられる。
　図９に、受信機３０の構成例を示すブロック図を示す。この図９に示すように、受信機３０は、３１５ＭＨｚ帯受信処理部３１０と、９２０ＭＨｚ帯受信処理部３２０と、ベースバンド回路からなる中継データ生成部３０１と、電源状況情報記憶部３０２とを備える。
　３１５ＭＨｚ帯受信処理部３１０は、受信アンテナ３１０ＡＴで受信した３１５ＭＨｚ帯の周波数信号を受信する受信回路３１１と、この受信回路３１１で受信した周波数信号から送信データＤＡを復調する復調回路３１２と、受信回路３１１で受信した受信信号の電波強度を検出する電波強度検出回路３１３とを備える。復調回路３１２で、復調されたデータＤＭａは、中継データ生成部３０１に供給される。また、電波強度検出回路３１３で検出された電波強度Ｅａも、中継データ生成部３０１に供給される。
　また、９２０ＭＨｚ帯受信処理部３２０は、受信アンテナ３２０ＡＴで受信した９２０ＭＨｚ帯の周波数信号を受信する受信回路３２１と、この受信回路３２１で受信した周波数信号から送信データＤＡを復調する復調回路３２２と、受信回路３２１で受信した受信信号の電波強度を検出する電波強度検出回路３２３とを備える。復調回路３２２で、復調されたデータＤＭｂは、中継データ生成部３０１に供給される。また、電波強度検出回路３２３で検出された電波強度Ｅｂも、中継データ生成部３０１に供給される。
　中継データ生成部３０１は、電波強度検出回路３１２からの電波強度Ｅａと、電波強度検出回路３２２からの電波強度Ｅｂとを比較する。そして、復調されたデータＤＭａと、復調されたデータＤＭｂとのうち、電波強度が大きい方を、監視センタ装置５に送信する復調データとして選択する。そして、その復調データに、大きい方の電波強度を付加して、中継データを生成し、中継送信機３１に転送する。
　また、中継データ生成部３０１は、復調されたデータＤＭａまたはＤＭｂのセンサＩＤが電源状況情報の識別情報であるときには、センシングデータの代わりに、電源状況情報が含まれているので、そのときには、中継送信機３１には転送せずに、受信した電源状況情報を、その受信データの端末ＩＤに対応付けて、電源状況情報記憶部３０２に一時記憶する。電源状況情報記憶部３０２の各端末ＩＤに対応付けられて記憶されている電源状況情報は、新たな電源状況情報が受信される毎に、その新たな情報に更新される。そして、次に、同じ端末ＩＤの復調されたデータＤＭａまたはＤＭｂを得たときに、その中継データ中に、電源状況情報記憶部３０２に記憶されている電源状況情報を含めて、監視センタ装置５に送るようにする。
　この受信機３０から中継送信機３１に転送するデータのデータフォーマットを、図１０（Ａ）に示す。この図１０（Ａ）において、白抜きで示されている端末ＩＤ、センサＩＤ及びセンシングデータは、受信して復調されたデータＤＭａまたはＤＭｂに含まれていたデータである。
　そして、影線を付したデータサイズ、フラグ情報、電波強度、電源状況は、中継データ生成部３０１で付加されたデータである。データサイズは、中継データの全体のデータサイズを示す情報であり、また、フラグ情報は、電波強度の情報と、電源状況情報が付加されていることを示すフラグを含む。
　次に、３１５ＭＨｚ帯受信処理部３１０及び９２０ＭＨｚ帯受信処理部３２０の、より詳細な構成及び動作について説明する。これら３１５ＭＨｚ帯受信処理部３１０及び９２０ＭＨｚ帯受信処理部３２０の構成及び動作は、取り扱う周波数帯が異なるのと、多値ＦＳＫとＣＣＫとの組合せの変調方式における周波数の数や拡散符号等が前述したように異なるのに対応する部分を除き、同様であるので、以下の説明は、３１５ＭＨｚ帯受信処理部３１０の場合を例にとる。
　図１１は、３１５ＭＨｚ帯受信処理部３１０の構成例を示すブロックである。この例では、受信回路３１１は、ローノイズアンプ３３１と、バンドパスフィルタ３３２と、ミキサ回路３３３と、局部発振器３３４と、ローパスフィルタ３３５とを備える。
　受信アンテナＡＴにて受信された信号は、ローノイズアンプ３３１を通じてバンドパスフィルタ３３２に供給されて、受信信号から３１５ＭＨｚ帯の信号が抽出される。なお、ローノイズアンプ３３１からの信号は、電波強度検出回路３１３にも供給されている。
　バンドパスフィルタ３３２からの３１５ＭＨｚ帯の信号は、ミキサ回路３３３に供給される。この例では、局部発振器３３４からの局部発振周波数は、前述した３１５ＭＨｚ帯の２５６通りの割り当て周波数の最小の周波数である３１０．００ＭＨｚとされている。ミキサ回路３３３では、バンドパスフィルタ３３２からの３１５ＭＨｚ帯の信号が、局部発振器３３４からの局部発振周波数の信号と混合されて周波数変換される。そして、ミキサ回路３３３の出力信号がローパスフィルタ３３５に供給されて帯域制限され、このローパスフィルタ３３５から中間周波数信号が取り出される。
　ローパスフィルタ３３５から得られる中間周波数信号は、バンドパスフィルタ３３２からの３１５ＭＨｚ帯の信号の周波数と、局部発振器３３４からの局部発振周波数との差の周波数の信号である。したがって、前述した多値ＦＳＫで用いられる３１５ＭＨｚ帯の２５６通りの信号は、０Ｈｚ（直流）～１２．８０ＭＨｚの周波数内の２５６通りの周波数の中間周波数信号に変換されて、ローパスフィルタ３３５から得られる。このローパスフィルタ３３５の中間周波数信号は、復調回路３１２に供給される。
　復調回路３１２は、この例ではＡ／Ｄ（Analog-to-Digital）変換器３４１と、ＦＦＴ（Fast　Fourier　Transform）回路３４２と、相関演算回路３４３と、データ復元回路３４４と、拡散符号メモリ３４５と、相関サーチ制御部３４６とを備える。
　Ａ／Ｄ変換器３４１は、ローパスフィルタ３３５からの中間周波数信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングし、そのサンプリング値をデジタル信号に変換する。このＡ／Ｄ変換器３４１からのデジタル信号は、ＦＦＴ回路３４２に供給されて、時間軸データから周波数軸のデータに変換される。
　この場合に、ＦＦＴ回路３４２は、そのＦＦＴ処理の１周期においては、サンプリング周波数により定まる時間間隔ΔｔでＡ／Ｄ変換器から到来する２５６個のデジタル信号を用いてＦＦＴ演算を行う。したがって、ＦＦＴ回路３４２からは、
　周波数ｆｎ＝３１０ＭＨｚ＋ｎ×１／Δｔ（Ｈｚ）　（ただし、ｎ＝０～２５５）
毎の強度レベルのデータ（時系列スペクトル）が得られる。この場合、１／Δｔ（Ｈｚ）＝０．０５ＭＨｚとなるように、サンプリング周波数は定められている。
　したがって、ＦＦＴ回路３４２からは、各ＦＦＴ処理の１周期毎に、周波数が３１０．００ＭＨｚ～３２２．８０ＭＨｚまでの間の０．０５ＭＨｚ間隔の２５６通りの周波数の信号についての強度レベルが得られる。そして、ＦＦＴ回路３４２から各ＦＦＴ処理の１周期毎に出力される２５６個の強度レベルのデータのうちのｎ（ｎ＝０～２５５）番目の強度レベルのデータは、周波数ｆｎの信号の強度レベルのデータとなっており、それぞれいずれの周波数の強度レベルのデータであるかが既知となっている。このＦＦＴ回路３４２からの時系列スペクトルは、相関演算回路３４３に供給される。
　この場合に、ＦＦＴ回路３３１でのＦＦＴ処理の周期は、拡散符号速度の２以上の整数分の１とされる。すなわち、ＦＦＴ回路３４２でのＦＦＴ処理は、拡散符号の１チップ周期内において、複数回、行われるように構成されている。そして、Ａ／Ｄ変換器３４１におけるサンプリング周波数は、ＦＦＴ処理の周期に同期すると共に、拡散符号の１チップの周期内において、２５６個のサンプリング値を、複数回得ることができるような周波数とされる。また、相関演算回路３４３における処理クロックも、ＦＦＴ処理の周期に同期するようにされており、相関演算回路３４３では、いずれの周波数の受信信号についての強度レベルのデータについても相関演算を行っているかを、常に、把握することができるように構成されている。
　拡散符号メモリ３４５は、前述した４チップの拡散符号の符号列パターン［１０００］、［０００１］、［００１０］、［０１００］を記憶している。相関サーチ制御部３４６は、拡散符号メモリ３４５に制御信号を送り、この拡散符号メモリから前述の４チップの４種類の拡散符号の符号列パターンを、サイクリックに読み出すように制御する。この拡散符号メモリ３４５から読み出された拡散符号の符号列パターンは、相関演算回路３４３に供給される。
　相関演算回路３４３では、ＦＦＴ回路３４２からの周波数ｆｎ毎の強度レベルのデータについて、拡散符号メモリ３４５からの拡散符号との相関演算を行い、その相関結果の相関係数をデータ復元回路３４４に供給する。データ復元回路３４４には、相関サーチ制御部３４６から、拡散符号メモリ３４５から当該時点で読み出している４チップの拡散符号が、４種類の拡散符号のいずれであるかの拡散符号識別情報ＳＰｉｄが供給される。データ復元回路３４４は、相関演算回路３４３からの周波数ｆｎ毎の相関演算結果と、相関サーチ制御部３４６からの拡散符号識別情報ＳＰｉｄとから、センサ端末２から送信されたデータを復元する。
　例えば受信信号が、前述の図４（Ｂ）の符号列がその前半の１８ビットの符号列である送信データの変調出力信号であった場合を例にとって、相関演算およびデータ復元の処理について、更に説明する。
　この場合に、相関演算回路３４３は、ＦＦＴ回路３４２からの周波数ｆｎ毎の強度レベルのデータについて、予め定めた所定の閾値レベルと比較し、強度レベルが、閾値レベルよりも大きいときには「１」、小さいときには「－１」とし、一方、拡散符号メモリ３４５から供給される拡散符号のチップの符号値が「０」に対して「－１」を割り当て、チップの符号値「１」に対して「１」を割り当てて、両者を掛け算することにより相関演算を行う。
　図１２（Ａ）に示すように、この例の場合の受信信号は、４チップの拡散符号［０００１］に応じて、周波数ｆａ→周波数ｆａ→周波数ｆａ→周波数ｆｂと変化する周波数信号となる。したがって、ＦＦＴ回路３４２の出力としての時系列スペクトルは、周波数ｆａの各区間では、図１２（Ｂ）に示すように、周波数ｆａの強度レベルが大レベルを示すものとなり、また、周波数ｆｂの区間では、図１２（Ｃ）に示すように、周波数ｆｂの強度レベルが大レベルを示すものとなる。
　前述したように、相関演算回路３４３では、図１３（Ａ）に示すような４チップの拡散符号［０００１］の受信信号に応じた周波数ｆａの強度レベルは、図１３（Ｂ）に示すように、相関係数を演算するための値［１１１－１］に変換され、拡散符号メモリ３４５から４チップの拡散符号［０００１］が供給されたときに、拡散符号［０００１］の各チップの符号値は、相関係数を演算するための値［－１－１－１１］とされることから、両者の相関係数は、
　１×（－１）＋１×（－１）＋１×（－１）＋（－１）×１＝－４
として算出される。すなわち、このときの相関係数は有意な値を示す。
　また、相関演算回路３４３では、４チップの拡散符号［０００１］の受信信号に応じた周波数ｆｂの強度レベルは、図１３（Ｃ）に示すように、相関係数を演算するための値［－１－１－１１］に変換され、拡散符号メモリ３４５から４チップの拡散符号［０００１］が供給されたときに、両者の相関係数は、
　（－１）×（－１）＋（－１）×（－１）＋（－１）×（－１）＋１×１＝４
として算出される。すなわち、このときの相関係数も有意な値を示す。
　なお、この例の場合に、周波数ｆａ及びｆｂの強度レベルと、拡散符号メモリ３４５から相関演算回路３４３に供給される４チップの拡散符号が、［０００１］以外の符号列であるときの相関係数は、すべて０となる。そして、以上のようにして、相関演算回路３４３で算出された相関係数は、データ復元回路３４４に供給される。
　データ復元回路３４４は、図１４に示すように、拡散符号の４チップの４種の符号列パターンのそれぞれの拡散符号識別情報ＳＰｉｄと、復元データの２ビットのデータとの対応テーブルを備える。また、データ復元回路３４４は、図１４に示すように、拡散符号のチップの符号値「０」に割り付けられた周波数、及び拡散符号のチップの符号値「１」に割り付けられた周波数の組みと、復元データの先頭の２ビットに続く１６ビットのデータの符号列パターンのそれぞれとの対応テーブルを記憶している。
　データ復元回路３４４は、相関演算回路３４３からの相関係数が有意な値であるときの相関サーチ制御部３４６からの拡散符号識別情報ＳＰｉｄから、当該相関係数が有意な値であるときの拡散符号の４チップの符号列パターンが、４種の符号列パターンのいずれであるかを認識し、上述した対応テーブルを用いて、その認識した符号列パターンに対応する２ビットのデータを、１８ビットの復元データの先頭の２ビットと決定する。
　また、データ復元回路３４４では、相関演算回路３４３からの相関係数の値と、それが有意であることを示す２つの周波数から、上述した対応テーブルを用いて、復元データの先頭の２ビットに続く１６ビットのデータの符号列パターンを決定する。上述の例では、相関演算回路３４３は、周波数ｆａのときの相関係数－４と、周波数ｆｂのときの相関係数４とから、４チップの拡散符号の符号値［０］に対応する周波数は周波数ｆａ＝３１５．００ＭＨｚ、符号値［１］に対応する周波数は周波数ｆｂ＝３１７．１５ＭＨｚであると認識し、これらに対応する１６ビットの符号列［０１０００１１０１００１００１１］を復元する。
　上述したように、復調回路３１２のＦＦＴ処理の周期は、拡散符号のチップ周期の整数分の１とされ、１チップ当たりについて、複数回のＦＦＴ処理がなされる。したがって、中継装置３の受信機３０では、センサ端末２から送信されたデータを、そのＦＦＴ処理の複数回のうちの少なくとも１回において復調して復元することが可能である。このため、上述のように、センサ端末２から送信と、中継装置３での受信が非同期であっても、センサ端末２からの送信データを、中継装置３で受信して復元することが可能である。
　以上のようにして、３１５ＭＨｚ帯受信処理部３１０の復調回路３１２で、１８ビットのデータが復元され、続く１８ビットについても同様にして復元されることで、３６ビットの送信データＤＡが復元される。また、９２０ＭＨｚ帯受信処理部３２０の復調回路３２２においても、ほぼ同様にして、復調回路３２２で送信データＤＡが復元される。
　そして、前述したように、中継データ生成部３０１で、３１５ＭＨｚ帯受信処理部３１０で復元されたデータと、９２０ＭＨｚ帯受信処理部３２０で復元されたデータのうち、電波強度の大きい方のデータが選択されて、図１０（Ａ）に示すように、電波強度と、電源状況の情報が付加されて、中継送信機３１に転送される。
　そして、中継送信機３１では、図１０（Ｂ）に示すように、受信機３０からの転送信号に、当該中継装置３の識別情報である中継機ＩＤと、センサ端末２からの送信信号の当該中継装置３での受信時刻の情報とを付加する。なお、このとき、中継送信機３は、データサイズの情報と、フラグ情報の変更処理も行う。フラグ情報には、中継機ＩＤと受信時刻の情報のフラグが、既に付加されている電波強度情報のフラグと電源状況情報のフラグに加えて、更に追加される。
　なお、上述の実施形態では、中継装置３は、３１５ＭＨｚ帯の受信情報の復元データと、９２０ＭＨｚ帯の受信情報の復元データのいずれか一方を、監視センタ装置５に送るようにしたが、両方を、そのそれぞれの電波強度の情報と共に、監視センタ装置５に送るようにしても良い。また、３１５ＭＨｚ帯の受信情報の復元データと、９２０ＭＨｚ帯の受信情報の復元データが一致したときにのみ監視センタ装置５に送り、違っているときには、監視センタ装置５には送らないようにしても良い。
　［監視センタ装置５の説明］
　図１５は、監視センタ装置５のハードウエア構成例を示すブロック図である。この監視センタ装置５は、パーソナルコンピュータを用いた構成とすることができる。すなわち、図１５に示すように、監視センタ装置５は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）により構成される制御部５０１に対して、システムバス５００を通じて、通信インターフェース５０２、ディスプレイインターフェース５０３、センシングデータ蓄積部５０４、センサ位置取得部５０５、中継装置位置記憶部５０６、見える化情報生成部５０７、のそれぞれが接続されて構成されている。
　制御部５０１は、監視センタ装置５の全体の制御を行う。通信インターフェース５０２は、通信網４を通じて情報信号のやり取りをするためのものである。ディスプレイインターフェース５０３には、例えばＬＣＤ（Liquid　Crystal　Display；液晶ディスプレイ）などからなるディスプレイ５０８が接続される。ディスプレイインターフェース５０３は、ディスプレイへの表示データを供給する。
　センシングデータ蓄積部５０４は、中継装置３から通信網４を通じて受信したデータに含まれるセンサのセンシングデータを、センサ端末の端末ＩＤと、センサ種別ＩＤと、受信時刻の情報とに対応付けて、図示を省略するメモリに蓄積する。
　センサ位置取得部５０５は、中継装置３から通信網４を通じて受信したデータに含まれるセンサ端末の端末ＩＤに対応する電波強度の情報と、中継装置位置記憶部５０６に記憶されている各中継装置３の位置情報とから、当該端末ＩＤのセンサ端末の監視エリア１内の位置を算出して、図示を省略するメモリに保持する。
　中継装置位置記憶部５０６は、監視エリア１内に配設された中継装置３の位置情報を、予め登録して記憶する。この場合に、中継装置３の位置情報は、緯度、経度に加え、高さの情報が含まれている。
　中継装置３の位置情報は、例えば中継装置３を工事者が設置したときに、その工事者がＧＰＳ測位装置などの位置測位装置を用いて測位して取得し、監視センタ装置５に送って、中継装置位置記憶部５０６に記憶させるようにすることができる。また、中継装置３に、ＧＰＳ測位装置などの位置測位装置を用意しておき、その位置測位装置で測位した位置情報を、中継装置３から通信網４を通じて監視センタ装置５に送って、中継装置位置記憶部５０６に記憶させるようにしても良い。
　見える化情報生成部５０７は、センシングデータ蓄積部５０４に蓄積されたデータに基づいて、センサ種別に応じた監視エリア１内の環境要素についての見える化情報を生成し、生成した見える化情報を、ディスプレイインターフェース５０３を通じて、ディスプレイ５０８の表示画面に可視化表示するようにする。
　なお、この図１５の監視センタ装置５のハードウエア構成例において、センシングデータ蓄積部５０４、センサ位置取得部５０５及び見える化情報生成部５０７の処理機能は、制御部５０１が、対応するプログラムを実行することによりソフトウエア処理機能として構成することができる。
　以下に、監視センタ装置５における処理動作について、更に詳細説明する。　
　図１６は、センシングデータ蓄積部５０４の処理動作の流れの一例を説明するためのフローチャートである。この図１６の説明においては、制御部５０１が、センシングデータ蓄積部５０４の処理機能を、ソフトウエア処理機能として構成した場合として説明する。
　先ず、制御部５０１は、中継装置３から受け取ったデータのセンサＩＤが、電源状況を示すＩＤであるか否か判別する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１で、センサＩＤが電源状況を示すＩＤであると判別したときには、制御部５０１は、受信したデータから抽出した端末ＩＤと受信時刻の情報と電源状況情報とを対応付けて、メモリに蓄積する（ステップＳ２２）。そして、この処理ルーチンを終了する。
　また、ステップＳ２１で、センサＩＤが電源状況を示すＩＤではないと判別したときには、制御部５０１は、中継装置３から受信したデータから抽出した端末ＩＤと、中継機ＩＤと、センサＩＤと、受信時刻の情報と、センシングデータと、電波強度の情報を、対応付けて蓄積する（ステップＳ２３）。そして、この処理ルーチンを終了する。
　端末ＩＤと受信時刻と対応付けられて蓄積された電源状況情報は、監視センタ装置５で、センサ端末の自立電源の蓄電量の監視に用いられる。
　また、端末ＩＤ、中継機ＩＤ、センサＩＤ及び受信時刻の情報と対応付けられて蓄積された電波強度の情報は、センサ端末位置取得部５０５でのセンサ端末の位置の算出処理に用いられる。
　図１７に、センサ端末位置取得部５０５でのセンサ端末の位置の算出処理動作の例を示すフローチャートを示す。この図１７の例の説明も、制御部５０１が、センサ端末位置取得部５０５の処理機能を、ソフトウエア処理機能として構成した場合として説明する。
　制御部５０１は、例えば一定周期で、あるいは、適宜のセンサ端末位置の再取得のタイミング時点において、図１７の処理ルーチンを開始させる。ここで、センサ端末位置の再取得のタイミング時点は、例えば管理者等から、監視エリア１内でセンサ端末２の位置が変更されたことの通知を監視センタ装置５で受けたときなどとしても良い。
　そして、制御部５０１は、センシングデータ蓄積部５０４のメモリに格納されているデータから、同じ端末ＩＤに対応付けられているとともに、ほぼ同一の時刻と見なせる最新の受信時刻に対応して記憶されている、中継機ＩＤが異なる３個の中継装置３を特定する（ステップＳ３１）。次に、制御部５０１は、その判定した３個の中継装置３からの前記受信時刻の電波強度を抽出する（ステップＳ３２）。
　次に、制御部５０１は、ステップＳ３１で判定した３個の中継装置の位置情報を、それぞれの中継機ＩＤを用いて、中継装置位置記憶部５０６から取得する（ステップＳ３３）。そして、制御部５０１は、取得した３個の中継装置の位置情報と、３個の電波強度の情報とから、ステップＳ３１で中継装置３を特定する際に用いた端末ＩＤを有するセンサ端末２の監視エリア１内の位置を算出する（ステップＳ３４）。すなわち、電波強度は、センサ端末２と中継装置３との距離に応じたものとなっているので、既知の３個の中継装置の位置情報と、距離に対応した電波強度を用いて、いわゆる３点測位の方法で、センサ端末２の位置を算出する。
　そして、制御部５０１は、算出したセンサ端末の位置情報を、その端末ＩＤに対応付けて、メモリに格納保持する（ステップＳ３５）。この場合に、メモリには、同じ端末ＩＤと共に送られてくるセンサＩＤも、対応付けられて記憶される。これにより、同じ端末ＩＤに接続されているセンサＩＤが異なる複数個のセンサは、同じ位置情報を持つ（同じ位置に存在する）ことになるが、センサＩＤが同じである複数のセンサのそれぞれについては、異なる位置情報を持つ（異なる位置に存在する）ことが記憶される。以上で、この処理ルーチンは終了である。
　この図１７の処理ルーチンにより、センサ端末２の位置が、監視エリア１内で移動されたとしても、監視センタ装置５では、自動的にその移動位置を算出して、当該センサ端末２の位置を常に把握して保持することができる。
　見える化情報生成部５０７は、センシングデータ蓄積部５０４のメモリに蓄積されたデータと、センサ端末位置取得部５０５のメモリに記憶された位置情報とを用いることで、見える化情報を生成する。
　図１８は、見える化情報生成部５０７で生成される見える化情報の例を示す図である。見える化情報の第１の例は、特定の位置における特定の種類のセンサのセンシングデータの時系列変化を見える化情報として生成して、ディスプレイに表示するものである。図１８（Ａ）は、その一例で、赤外線アレーセンサ６１による監視エリア１内のユーザにより指定された特定の位置における温度の時系列変化を示している。図１８（Ａ）の例では、特定の位置は、「場所○○」として表示される。
　この第１の例の場合には、見える化情報生成部５０７は、センシングデータ蓄積部５０４のメモリに記憶されているデータから、ユーザにより指定された見える化の環境要素に対応するセンサ種別のセンサについて、指定された位置に対応して受信時刻順に記憶されているセンシングデータを抽出して読み出し、その読み出したデータを用いて、図１８（Ａ）に示すような時系列表示の表示情報を生成し、ディスプレイ５０８の表示画面に表示する。
　見える化情報の第２の例は、監視エリア１内に多数配置されている特定の種類のセンサによるセンシングデータを用いて、当該センサで検知される環境要素の監視エリア１内での空間分布（監視エリア１内の環境状況）を見える化表示する例である。図１８（Ｂ）は、その一例で、監視エリア１内の各所に分散されて複数配置された赤外線アレーセンサ６１のそれぞれからの特定の時点におけるセンシングデータを用いて、当該時点における監視エリア１内の各所の温度を見える化処理して、表示した例である。図１８（Ｂ）において黒丸の点は、センサ位置（そのセンサが接続されているセンサ端末の位置）を示し、黒丸の点を結んだ線は、同一温度とされる位置を結んで示した線（等温線）である。これにより、監視エリア１内における位置の違いに応じた温度環境を詳細に表示して見える化することができる。
　この例の場合には、見える化情報生成部５０７は、センシングデータ蓄積部５０４のメモリに記憶されているデータから、ユーザにより指定された見える化の環境要素に対応するセンサ種別の全てのセンサについて、指定された時点におけるセンシングデータを抽出して読み出すと共に、それぞれのセンサ接続されているセンサ端末の位置を、センサ端末位置記憶部５０５のメモリから読み出す。そして、見える化情報生成部５０７は、監視エリア１内を座標空間として、各センサの位置に対応して、センシングデータとしての温度情報を配置し、同一温度の位置を線で結ぶことで、図１８（Ｂ）に示すような見える化情報を生成する。
　なお、空間分布を表示する時点を、順次に変えて表示するようにすることで、空間分布の時系列変化も表示して見える化することができることは言うまでもない。
　見える化情報の第３の例は、監視エリア１内で監視する環境要素同士の相関を見える化処理して表示する例である。図１８（Ｃ）は一例で、電流・磁界センサ６５のセンシングデータから算出された使用電力Ｐと、赤外線アレーセンサ６１のセンシングデータである温度Ｔとの相関分布を見える化処理して表示した例である。
　この例の場合には、見える化情報生成部５０７は、センシングデータ蓄積部５０５に蓄積されている全ての電流・磁界センサ６５のセンシングデータと、全ての赤外線アレーセンサ６１のセンシングデータを抽出して、受信時刻を対応情報として対応付けながら、両者の相関を求め、その結果を相関分布として、図１８（Ｃ）に示すような表示情報を生成して、ディスプレイ５０８の表示画面に表示する。
　なお、見える化処理の第２の例の空間分布の他の表示例を図１９及び図２０に示す。図１９は、監視エリア１が工場であって、複数の装置が監視エリア１内である工場内に配設されている場合において、特定の時点における塵埃センサ６２によるセンシングデータを用いた塵埃濃度の空間分布の示すものである。図１９に表示されている線は、塵埃濃度が等しい位置を結んだ線であり、細い線は塵埃濃度が低く、線が太くなるほど塵埃濃度が高くなることを示している。
　この図１９の塵埃濃度の空間分布も、表示すべき時系列上の時点を変えることで、この塵埃濃度の空間分布が変化する態様を見える化することもできる。その場合には、この図１９の例の塵埃濃度分布の表示例を観視することにより、設備の大きさ、高さ、その他の要因により、塵埃濃度が時間的、空間的に変動が生じることを容易に把握することができる。
　また、図２０は、監視エリア１がオフィス空間の場合であって、気流の強度分布を表示した例である。この図２０の例では、見える化情報生成部５０７では、監視エリア１について、窓や扉の位置を対応付けて表示するようにしている。これにより、より気流の強度分布と環境との関係を把握することができる。
　［他の実施形態］
　上述の実施形態では、中継装置３１～３ｍの各々が、監視センタ装置５と通信網４を通じて接続されて、中継データを生成して、監視センタ装置５に転送するようにした。しかし、図２１に示すように、監視センタ装置５と通信網４を通じて接続されるのは、複数個の中継装置３のうちの特定の１個とするように構成しても良い。
　図２１の例では、中継装置３３のみが通信網４を通じて監視センタ装置５と接続されている。そして、この中継装置３３以外の中継装置３１、３２は、この中継装置３３と接続されるように構成されている。この場合の中継装置３３と中継装置３１、３２との接続は、有線であっても良いし、センサ端末２と同様に、無線接続であっても良い。
　この例の場合には、中継装置３３から通信網４を通じて監視センタ装置５へ転送されるデータは、図１０（Ｂ）に示したデータフォーマットとするが、中継装置３３と中継装置３１、３２との間におけるデータ転送におけるデータフォーマットは、図１０（Ａ）に示すようなものとされる。ただし、中継装置３１、３２から中継装置３３に転送されるデータには、中継装置３１、３２の中継機ＩＤが含まれる。
　なお、この図２１の例の場合には、他の中継装置からの情報を受けて、監視センタ装置５に情報を転送する中継装置において、上述した監視センタ装置におけるセンサ端末２の監視エリア１内の位置検出を行って、その検出したセンサ端末２の位置情報を、監視センタ装置５に通知するようにしても良い。
　［実施形態の効果］
　上述の実施形態のセンサネットワークシステムによれば、監視エリア内に多数のセンサを配置して、その監視エリア内の位置の違いに応じた環境状況を、時系列変化を含めてセンサからのセンシングデータを見える化処理して表示することができるので、監視エリア内の詳細な環境状況の監視をすることができる。
　また、上述の実施形態においては、中継装置において、センサ端末からの受信信号について、当該受信信号の受信時点の情報を付加して監視センタ装置に送るようにして、監視センタ装置では、その中継装置で付加された時刻情報を、センサ端末からの送信信号に含まれるセンシングデータの取得時間として取り扱うようにしている。このため、センサ端末からの送信信号には、時刻情報を付加する必要はない。
　また、上述の実施形態では、中継装置において、センサ端末からの受信信号を受信したときの電波強度を検出し、その検出した電波強度の情報を、センサ端末からの受信信号に付加して監視センタ装置に送るようにして、監視センタ装置で、その電波強度の情報を用いて、センサ端末の監視エリア内の位置を算出するようにしている。このため、センサ端末からの送信信号には、センサ端末の位置情報を付加する必要はない。
　以上のことから、上述の実施形態においては、センシングデータの取得時間の情報やセンサ端末の位置情報を有しないため、センサ端末からの送信データは、必要最小限の識別情報とセンシングデータとからなり、非常に短文となる。このため、監視エリア内の多数のセンサ端末のそれぞれから、所定の間欠周期で送信データを無線送信させるようにした場合であっても、センサ端末からの送信データの無線送信を、前記間欠周期内で分散させることが容易になり、互いに衝突することなく送信データを無線送信することが可能となる。
　そして、上述の実施形態によれば、センサ端末からの間欠送信の開始タイミングは、予め定められた所定の周期で定まるタイミングから、乱数値に応じて遅延されるようにしているので、複数のセンサ端末の間で、送信開始タイミングが衝突するのをできるだけ回避することができる。
　また、上述の実施形態においては、センサ端末は、送信データを多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた変調方式により変調して無線送信するようにするので、センサ端末からの送信信号は、送信データのデータ内容に応じた周波数となり、もしも、送信開始タイミングが衝突したとしても、送信信号の周波数が同一となることが少ない。このため、受信側では、送信開始タイミングが同一である送信信号をも、分離して復調することができるようになり、送信信号の受信を失敗する確立が少なくなる。
　さらに、上述の実施形態によれば、センサ端末からの送信信号は、３１５ＭＨｚと９２０ＭＨｚと言うように、分離が容易な互いに異なる周波数帯により、同じデータ内容を重ねて送信するようにするので、受信側では、同じデータを受信できる機会が複数回得られ、より確実に受信することができる。
　［その他の実施形態又は変形例］
　上述の実施形態の監視センタ装置５のセンサ端末位置取得部５０５では、中継装置３で付加されたセンサ端末２からの送信信号を受信したときの電波強度を用いて、各センサ端末２の位置を算出して取得するようにした。しかし、監視センタ装置５のセンサ端末位置取得部５０５が、センサ端末２の位置を取得する方法は、これに限られるものではない。幾つかの例を挙げる。
　＜センサ端末位置取得部５０５の他の例のその１＞
　センサ端末位置取得部５０５の他の例のその１では、中継装置３は、電波強度の情報を付加することなく、センサ端末２からの送信信号は、その受信時刻の情報のみを付加して、監視センタ装置５に転送する。監視センタ装置５では、中継装置で付加されるセンサ端末からの送信信号の受信時点の情報を用いて、各センサ端末の位置を算出して取得する。
　すなわち、少なくとも３個の中継装置３からの転送信号のうちの、同一のセンサの識別情報を含み、同一のセンシングデータ内容の転送信号に含まれるセンシングデータの受信時点の時間差は、センサ端末２からの送信信号の受信信号の電波強度と同様に、中継装置３と、それぞれセンサ端末２との距離に応じたものとなっている。そこで、監視センタ装置５では、これらの同一のセンサの識別情報を含み、同一のセンシングデータ内容の転送信号に含まれるセンシングデータの受信時点の時間差に基づいて、前記識別情報で特定されるセンサの位置を算出して取得することができる。
　＜センサ端末位置取得部５０５の他の例のその２＞
　センサ端末位置取得部５０５の他の例のその２は、中継装置を用いない例である。すなわち、例えば、センサ端末のそれぞれを監視エリアに設置したときに、その設置工事作業者が、そのセンサ端末の位置を、ＧＰＳ測位手段などを用いて測位して、その測位した位置情報を、センサ端末の端末ＩＤと対応付けて記憶しておき、その記憶した位置情報を、監視センタ装置５に設けた記憶装置に転送して登録するようにする。また、測位した位置情報とセンサ端末の端末ＩＤとの対応情報を、例えば携帯電話網を通じて、監視センタ装置に送って、前記記憶装置に位置登録するようにしても良い。監視センタ装置５のセンサ端末位置取得部５０５は、その記憶装置に記憶されている各センサ端末の位置情報を、受信信号に含まれる端末ＩＤに基づき取得するようにする。
　このセンサ端末位置取得部５０５の他の例のその２の場合には、中継装置は不要になるが、この例においては、監視センタ装置は、自装置がセンサ端末からの送信信号を受信した時刻を、センシングデータの取得時刻の情報として用いる。
　次に、上述の実施形態では、センサ端末は、間欠送信のタイミングにおいては、同じ送信信号内容を、第１の周波数帯（３１５ＭＨｚ帯）の送信区間と、第２の周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の送信区間とで、時分割で送信するようにした。しかし、複数個の周波数帯を用いて、同じ送信信号内容を送信する方法は、この例に限らない。
　例えば、センサ端末のそれぞれは、間欠の無線送信の度毎に、同じ送信信号を、第１の周波数帯（３１５ＭＨｚ帯）と、第２の周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）とのそれぞれに割り付けて、同じ送信区間に同時に無線送信するようにしても良い。この場合、第１の周波数帯（３１５ＭＨｚ帯）と、第２の周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）とは、周波数的に有意に離間しているので、受信側では、容易に周波数分離して受信処理ができる。
　また、同じ送信信号内容を、第１の周波数帯（３１５ＭＨｚ帯）の送信区間と、第２の周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の送信区間とで、時分割で送信するように方法において、第１の周波数帯（３１５ＭＨｚ帯）と、第２の周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）とを、それぞれ更に分割すると共に、第１の周波数帯（３１５ＭＨｚ帯）の送信区間及び第２の周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の送信区間のそれぞれを、分割した周波数帯の数に応じて更に分割して、その分割した送信区間のそれぞれにおいて、時分割送信するようにしても良い。
　なお、上述の実施形態では、センサ端末からの無線送信に使用する周波数は、３１５ＭＨｚ帯や９２０ＭＨｚ帯としたが、これは一例であり、これらの周波数に限られるものではないことは言うまでもない。
　また、上述の実施形態では、センサ端末からの無線送信に使用する周波数は、３１５ＭＨｚ帯や９２０ＭＨｚ帯の２つの周波数帯としたが、３個以上の周波数帯を用いて、それらの周波数帯で、センサ端末からの同じ送信信号を重ねて送信するようにしても勿論良い。
　なお、上述の実施形態では、センサ端末のそれぞれは、受信機能を有していないために、中継装置から受信確認信号を受信することができない構成とされていたが、センサ端末に受信機能を具備させ、中継装置からの受信確認信号を受信しなかったときには、センシングデータを再送させるように構成してもよい。また、センサ端末と中継装置との間の通信は、非同期としたが、例えばセンサ端末から同期用のタイミング信号を送出した後、中継装置にセンシングデータを送信するようにして、同期通信を行うようにしても良い。
　１…監視エリア、２（２１～２ｎ）…センサ端末、３（３１～３ｍ）…中継装置、４…通信網、５…監視センタ装置、２４…無線送信部、２４２…乱数発生器、２４３…変調部、２４４…ＩＤ割付部、３０…受信機、３０１…中継データ生成部、３１…中継送信機、３１１，３２１…受信回路、３１２，３２２…復調回路、３１３，３２３…電波強度検出回路、５０４…センシングデータ蓄積部、５０５…センサ端末位置取得部、５０６…中継装置位置記憶部、５０７…見える化情報生成部

Claims (13)

  1. 　自立の電源で駆動されると共に、１又は複数個のセンサが接続され、前記センサからのセンシングデータを無線送信するセンサ端末が、所定のエリア内のそれぞれ設定された位置に配置されることで、前記所定のエリア内に複数個の前記センサ端末が配置されると共に、前記複数個のセンサ端末のそれぞれから無線送信されたセンシングデータを収集する監視センタ装置とを備えるセンサネットワークシステムにおいて、
    　前記複数個のセンサ端末のそれぞれは、
    　各センサの識別情報と前記各センサの最新のセンシングデータとからなる送信信号を間欠的に無線送信する手段を有し、
    　前記監視センタ装置は、
    　前記所定のエリア内での前記複数個のセンサ端末の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    　前記複数個のセンサ端末からのセンシングデータのそれぞれを、そのセンシングデータの取得時点と対応させて時系列データとして蓄積するセンシングデータ蓄積手段と、
    　前記位置情報取得手段で取得した前記センサ端末の位置情報と、前記センシングデータ蓄積手段で蓄積したセンシングデータの前記時系列データとに基づいて、前記所定のエリア内における前記センサにより検出される環境要素の時系列変化を視覚化して呈示する見える化手段と、
    　を備えることを特徴とするセンサネットワークシステム。
  2. 　前記監視センタ装置は、前記センシングデータの受信時点を、前記センサ端末からの送信信号の取得時点と見なして、前記センシングデータ蓄積手段を実行し、
    　前記センサ端末からの送信信号には、前記センシングデータの取得時点の情報を含まないことを特徴とする請求項１に記載のセンサネットワークシステム。
  3. 　前記センサ端末からの前記送信信号には、受信側との同期用の情報は含まず、受信側では、前記センサ端末からの送信信号を常時監視して受信を検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセンサネットワークシステム。
  4. 　前記所定のエリアには、少なくとも３個の中継装置が配置され、
    　前記中継装置のそれぞれは、
    　前記センサ端末からの送信信号を受信したときの電波強度を検出する手段と、
    　前記検出した前記電波強度の情報を、前記センサ端末から受信した前記センサの識別情報と前記センサからの前記センシングデータに加えて、前記監視センタ装置に転送する転送手段を備え、
    　前記監視センタ装置の前記位置情報取得手段は、前記少なくとも３個の中継装置からの転送信号のうちの、同一のセンサ端末の識別情報を含み、同一のセンシングデータの転送信号に含まれる前記電波強度から、前記識別情報で特定されるセンサの位置を算出して取得することを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載のセンサネットワークシステム。
  5. 　前記中継装置のそれぞれは、
    　前記センサ端末からの送信信号の受信時点を検出する手段を備え、
    　前記転送手段は、前記センサ端末からの送信信号を受信した受信時点を、前記センサ端末から受信した前記センサの識別情報と前記センサからのセンシングデータと前記電波強度の情報に加えて、前記監視センタ装置に転送し、
    　前記監視センタ装置は、前記中継装置からの前記センシングデータの受信時点を、前記センサ端末からの送信信号の取得時点と見なして、前記センシングデータ蓄積手段を実行することを特徴とする請求項４に記載のセンサネットワークシステム。
  6. 　前記所定のエリアには、少なくとも３個の中継装置が配置され、
    　前記中継装置のそれぞれは、
    　前記センサ端末からの送信信号の受信時点を検出する手段と、
    　前記検出した前記送信信号の受信時点を、前記センサ端末から受信した前記センサの識別情報と前記センサからの前記センシングデータに加えて、前記監視センタ装置に転送する転送手段を備え、
    　前記監視センタ装置は、前記中継装置からの前記センシングデータの受信時点を、前記センサ端末からの送信信号の取得時点と見なして、前記センシングデータ蓄積手段を実行すると共に、前記少なくとも３個の中継装置からの転送信号のうちの、同一のセンサの識別情報を含み、同一のセンシングデータの転送信号に含まれる前記センシングデータの受信時点の時間差に基づいて、前記識別情報で特定されるセンサの位置を算出して取得することを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載のセンサネットワークシステム。
  7. 　前記センサ端末のそれぞれは、乱数発生器を備え、
    　前記乱数発生器から発生する乱数に基づいて、前記間欠的な無線送信の開始タイミングを決定することを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載のセンサネットワークシステム。
  8. 　前記センサ端末のそれぞれは、前記複数個のセンサのいずれかによるセンシングデータから特定のイベントの発生を検出し、当該検出した前記イベントの発生時点で、前記間欠的な無線送信のタイミングに関わらず、前記送信信号を無線送信することを特徴とする請求項１～請求項７のいずれかに記載のセンサネットワークシステム。
  9. 　前記センサ端末のそれぞれは、前記複数個のセンサのいずれかによるセンシングデータから特定のイベントの発生を検出し、当該検出した前記イベントの発生時点から、前記無線送信の間欠的な周期を変更して、前記送信信号を無線送信することを特徴とする請求項１～請求項８のいずれかに記載のセンサネットワークシステム。
  10. 　前記センサ端末のそれぞれは、前記無線送信の度毎に、同じ送信信号について、第１の周波数帯における無線送信と第２の周波数帯における無線送信とを行うことを特徴とする請求項１～請求項９のいずれかに記載のセンサネットワークシステム。
  11. 　前記第１の周波数帯における無線送信と前記第２の周波数帯における無線送信とを、異なる区間で実行することを特徴とする請求項１０に記載のセンサネットワークシステム。
  12. 　前記第１の周波数帯における無線送信と前記第２の周波数帯における無線送信とを、同時に実行することを特徴とする請求項１０に記載のセンサネットワークシステム。
  13. 　前記センサ端末のそれぞれは、送信するデータ内容に応じて異なる無線送信周波数を割り当てる変調方式により送信データを変調する変調部を備えることを特徴とする請求項１～請求項１２のいずれかに記載のセンサネットワークシステム。
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