WO2015083224A1 - 通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体 - Google Patents

通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体 Download PDF

Info

Publication number
WO2015083224A1
WO2015083224A1 PCT/JP2013/082396 JP2013082396W WO2015083224A1 WO 2015083224 A1 WO2015083224 A1 WO 2015083224A1 JP 2013082396 W JP2013082396 W JP 2013082396W WO 2015083224 A1 WO2015083224 A1 WO 2015083224A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
node
communication
nodes
divided
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/082396
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木　貴久
浩一郎 山下
俊也 大友
宏真 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2015551307A priority Critical patent/JP6176335B2/ja
Priority to PCT/JP2013/082396 priority patent/WO2015083224A1/ja
Priority to CN201380081384.8A priority patent/CN105900461B/zh
Priority to TW103141753A priority patent/TWI562669B/zh
Publication of WO2015083224A1 publication Critical patent/WO2015083224A1/ja
Priority to US15/169,920 priority patent/US9622103B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18—Network planning tools
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • a technique for constructing a network with a plurality of communication nodes connectable by radio is known. For example, when sending a packet from a transmission destination node to a transmission source node through a predetermined communication path, among the intermediate nodes on the predetermined communication path, the node having the smallest hop count from the transmission destination node and the maximum node A technique for setting the respective communication paths is known (for example, refer to Patent Document 1 below).
  • Patent Document 1 there is a technique in which there are a plurality of wirelessly connectable nodes, detecting nearby nodes, forming clusters, and connecting neighboring clusters to construct a network (for example, the following patents) Reference 2).
  • An object of one aspect of the present invention is to provide a communication network control method, a communication network control program, a system, and a recording medium that can improve network reliability.
  • the present invention provides a sensor measurement region included in a communication node for each of some communication nodes included in a communication network among a plurality of communication nodes installed in an arrangement region. Measurement area information to be obtained, division area information indicating a plurality of division areas obtained by dividing the arrangement area is obtained, and for each of the plurality of division areas indicated by the obtained division area information, Among them, a value corresponding to the number of communication nodes in which at least a part of the divided area is included in the measurement area indicated by the acquired measurement area information is derived, and according to the value derived for each of the plurality of divided areas A communication network control method, a communication network control program, a system, and a recording medium for performing control to change a communication node included in the communication network are proposed.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an operation example by the monitoring server according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of bias of the redundant node rnd.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of use of the system according to the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the sensor node 101.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the monitoring server 100.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a basic data configuration example of a signal.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram (part 1) of a data configuration example of each signal.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram (part 2) of a data configuration example of each signal.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an operation example by the monitoring server according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of bias of the redundant node rnd.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the monitoring server 100.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of the contents stored in the storage unit 904 of the monitoring server 100.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the sensor node 101.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of the contents stored in the storage unit of the sensor node 101.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of an operation sequence for provisional network SNET construction.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an example of a node with less overlap.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an example of an operation sequence for position measurement.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of distribution density analysis.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of the contents stored in the storage unit 904 of the monitoring server 100.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the sensor node 101.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of a density difference elimination processing procedure by the monitoring server 100.
  • FIG. 24 is a flowchart illustrating an example of a thinning process procedure by the monitoring server 100.
  • FIG. 25 is a flowchart illustrating an example of a node addition processing procedure performed by the monitoring server 100.
  • FIG. 26 is a flowchart (part 1) illustrating an example of a processing procedure performed by the sensor node 101.
  • FIG. 27 is a flowchart (part 2) illustrating an example of a processing procedure performed by the sensor node 101.
  • FIG. 28 is a flowchart (part 3) illustrating an example of a processing procedure performed by the sensor node 101.
  • FIG. 29 is a flowchart (part 4) illustrating an example of a processing procedure performed by the sensor node 101.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an operation example by the monitoring server according to the present invention.
  • the monitoring server 100 is a computer that controls the construction of the network SNET among the plurality of sensor nodes 101 arranged in the arrangement area area, and is a communication device that can communicate with the plurality of sensor nodes 101.
  • the sensor node 101 is a communication node having a sensor and a small wireless communication circuit.
  • a communication network is formed by the sensor nodes 101 communicating with each other.
  • the communication network is called a network SNET.
  • the sensor node 101 included in the network SNET is also referred to as a connection node cnd.
  • the sensor nodes 101 other than the connection node cnd are also referred to as redundant nodes rnd.
  • the network SNET is constructed by the monitoring server 100, but the network SNET has been constructed here.
  • the connection nodes cnd are connected by lines, but as described above, the connection nodes cnd are actually connected by wireless communication.
  • connection node cnd performs a sensor measurement operation, a data transmission operation obtained by the measurement operation, a data transfer operation from another connection node cnd, and the like, while the redundant node rnd performs a measurement operation. No data transfer operation is performed. Therefore, the redundancy node rnd has a lower degree of aging deterioration than the connection node cnd. For example, when there is a connection node cnd that has been operating for a long time and has failed due to aging degradation, etc., if a redundant node rnd around the failed connection node cnd is newly added to the network SNET, the placement area are The measuring operation can be performed. Therefore, the reliability of the system can be improved.
  • the number of connection nodes cnd of the network SNET that includes at least a part of the divided area a in the measurement area sa is analyzed.
  • the connection node cnd is changed. Thereby, the distribution of the redundant nodes rnd can be made uniform, and the reliability can be improved.
  • the monitoring server 100 acquires, for each of the connection nodes cnd included in the network SNET, measurement area information 103 indicating the sensor measurement area sa of the communication node.
  • the measurement area sa-1 of the sensor node 101-1 is the measurement area sa-1.
  • the measurement area sa is represented by the position of the sensor node 101 and the measurable distance of the sensor that the sensor node 101 has.
  • the position of the sensor node 101 may be a latitude or longitude, or may be a relative position in the arrangement area area.
  • the relative position in the arrangement area area is, for example, coordinates based on an axis defined on a simulation space that simulates the arrangement area area. More specifically, as shown in FIG.
  • the monitoring server 100 transmits a signal instructing measurement of the position to the sensor node 101 when constructing the temporary network SNET, so that each sensor serves as a response signal to the signal.
  • the position of the node 101 is acquired.
  • the signal is transmitted from the transmission destination to the transmission source by relay transfer using multi-hop communication.
  • the monitoring server 100 acquires divided area information 102 indicating a plurality of divided areas a obtained by dividing the arrangement area area.
  • the monitoring server 100 does not physically divide the arrangement area area.
  • the monitoring server 100 acquires the divided area information 102 by dividing the arrangement area area into a plurality of divided areas a in a simulation space that simulates the arrangement area area, and generating the divided area information 102 indicating the divided area a.
  • the divided area information 102 may be represented by latitude, longitude, or the like, or may be coordinates based on an axis defined on the simulation space.
  • the monitoring server 100 divides the arrangement area area according to a predetermined size.
  • the predetermined size is determined in advance by the developer. As the predetermined size is smaller, the density described later can be specified in more detail.
  • the arrangement area area is divided into 25 divided areas a1 to a25. In FIG. 1, a part of reference numerals a1 to a25 are omitted.
  • the monitoring server 100 includes at least a part of the divided area a in the measurement area sa indicated by the acquired measurement area information 103 among the connection nodes cnd.
  • a value corresponding to the number of connection nodes cnd to be obtained is derived.
  • the derived value is also referred to as density.
  • the distribution density of the arrangement area area can be specified.
  • the density of the divided area a22 is the lowest, and the density of the divided area a19 is the highest.
  • the number of connection nodes cnd itself in which at least a part of the divided area a is included in the measurement area sa is the density, but the monitoring server 100 is based on the degree of overlap between the measurement area sa and the divided area a. The amount of increase for increasing the density may be changed.
  • the monitoring server 100 performs control to change the communication node included in the network SNET according to the density derived for each of the plurality of divided regions a. For example, for the divided region a having a low density, there is a high possibility that the number of redundant nodes rnd is large. In other words, there is a high possibility that the number of connection nodes cnd is small for the divided region a having a low density. For this reason, there is a high possibility that measurement of the current divided region a is not performed.
  • joining the network SNET is also referred to as connecting to the network SNET.
  • the monitoring server 100 transmits at least a part of the divided area a in which the signal instructing connection to the network SNET is selected to the redundant node rnd included in the sensor measurement area sa.
  • the redundant node rnd of the transmission destination receives the signal, so that the redundant node rnd can be added to the network SNET. Details of which redundant node rnd is added will be described later.
  • the divided area a22 is the divided area having the lowest density. Therefore, the sensor node 101-3 is added to the network SNET.
  • the monitoring server 100 selects one of the connection nodes cnd from the connection node cnd that includes at least a part of the divided area a selected based on the derived density among the plurality of divided areas a in the measurement area sa. Are excluded from the network SNET.
  • the selected divided area a may be the divided area a having the largest derived density among the divided areas a, or may be the divided area a having a density greater than the threshold, It may be a divided area a that is larger than the average density by a specific value or more.
  • the threshold value and specific value are values determined by the developer.
  • disconnecting from the network SNET is also referred to as disconnecting from the network SNET.
  • the monitoring server 100 transmits a signal instructing disconnection from the network SNET to one of the connection nodes cnd.
  • the connection node cnd receives the signal, the connection node cnd is disconnected from the network SNET and becomes a redundant node rnd. Details of which connection node cnd is to be disconnected will be described later.
  • the divided area a19 is the divided area with the highest density. Therefore, the sensor node 101-2 is excluded from the network SNET.
  • the number of connection nodes cnd is determined as a specified number, and connection processing to the network SNET and disconnection processing from the network SNET are performed so that the number of connection nodes cnd does not exceed the specified number.
  • connection processing to the network SNET and disconnection processing from the network SNET are performed so that the number of connection nodes cnd does not exceed the specified number.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a bias example of the redundant node rnd.
  • FIG. 2A shows an example in which the connection nodes cnd are evenly distributed in the arrangement area area.
  • FIG. 2B shows an example in which the connection nodes cnd are not evenly distributed in the arrangement area area.
  • the area where the redundant nodes rnd are arranged in the arrangement area area cannot be measured by the sensor.
  • the redundant node rnd is small and the redundancy in which the connection node cnd is arranged is replaced when the connection node cnd fails.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of use of the system according to the present invention.
  • the system 300 is a sensor network system in which sensor nodes 101 can communicate with each other to form a network SNET and collect sensor data.
  • the system 300 includes a plurality of sensor nodes 101 and a monitoring server 100.
  • a plurality of sensor nodes 101 are provided in an arrangement area area such as a slope, and the collapse of the slope is monitored by sensors included in the sensor node 101.
  • the plurality of sensor nodes 101 may be provided in an arrangement area area filled with a substance such as concrete such as a farm or a building, soil, water, or air.
  • the sensor included in the sensor node 101 may measure, for example, temperature, moisture content, vibration, and the like.
  • the management server wirelessly communicates with the plurality of sensor nodes 101 via, for example, the gateway 301 and the aggregator ag.
  • the aggregator ag may be, for example, the sensor node 101 included in the plurality of sensor nodes 101. In the example of FIG. 3, the aggregator ag is the sensor node 101-1.
  • the gateway 301 transmits a signal from the monitoring server 100 to the aggregator ag and transmits a signal from the aggregator ag to the monitoring server 100.
  • a very small number of sensor nodes 101 out of a plurality of sensor nodes 101 may be capable of measuring positions by their own sensors such as GPS, or position information may be obtained by a developer of system 300. It may be registered.
  • the monitoring server 100 may measure the position of the connection node cnd based on position information indicating the positions of some of these sensor nodes 101. A detailed measurement example will be described later.
  • the monitoring server 100 also refers to the sensor node 101 specifying the position as a reference point node.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the sensor node 101.
  • the sensor node 101 includes a sensor 401, an MCU (Micro Control Unit) 402, a timer 403, a ROM (Read Only Memory) 404, a RAM (Random Access Memory) 405, and a nonvolatile memory 406.
  • the sensor node 101 includes a short-range wireless circuit 408, an antenna 409, a power management unit 410, a battery 411, a harvester 412, and the like.
  • the sensor node 101 also has an internal bus 407 that connects the sensor 401, MCU 402, timer 403, ROM 404, RAM 405, and nonvolatile memory 406. Further, in FIG. 4, a dotted line indicates a power supply line, and a solid line indicates a signal line.
  • Sensor 401 detects a predetermined amount of displacement at the installation location.
  • the sensor 401 for example, a piezoelectric element that detects a pressure at an installation location, an element that detects temperature, a photoelectric element that detects light, or the like can be used.
  • the area that can be measured by the sensor 401 is the measurement area sa.
  • An area within a predetermined distance from the position of the sensor node 101 is a measurement area sa. The predetermined distance varies depending on the type and performance of the sensor 401.
  • the MCU 402 is a control unit that performs overall control and data processing of the sensor node 101 by loading a program stored in the ROM 404 into the RAM 405 and executing the program, for example.
  • the MCU 402 processes data detected by the sensor 401.
  • the timer 403 counts the time set by the MCU 402 or the like. In the present embodiment, for example, the timer 403 counts a sensing interval for sensing by the sensor 401 spontaneously. For example, the timer 403 counts a predetermined period during which the short-range wireless circuit 408 is stopped in the second embodiment described later.
  • the ROM 404 is a storage unit that stores programs executed by the MCU 402.
  • the RAM 405 is a storage unit that stores temporary data for processing in the MCU 402.
  • the nonvolatile memory 406 is a writable memory, and is a storage unit that holds predetermined data that is written even when power supply is interrupted.
  • the writable nonvolatile memory 406 includes a flash memory.
  • each information such as a peripheral node list, a stop node list, and received signals described later is stored.
  • the harvester 412 generates power based on the external environment at the location where the sensor node 101 is installed, for example, energy changes such as light, vibration, temperature, and radio waves. In the example of FIG. 4, only one harvester 412 is provided. However, the present invention is not limited thereto, and a plurality of the same type of harvesters 412 may be provided, or a plurality of different types of harvesters 412 may be provided. Good.
  • the harvester 412 may generate power according to the amount of displacement detected by the sensor 401, or may generate power according to the amount of displacement of the received radio wave received by the short-range wireless circuit 408.
  • the battery 411 stores the electric power generated by the harvester 412.
  • the sensor node 101 is not provided with a primary battery, an external power source, or the like, and generates electric power required for operation inside the device.
  • the power management unit 410 performs control to supply the electric power stored by the battery 411 to each unit of the sensor node 101 as a driving power source.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the monitoring server 100. Unlike the sensor node 101, the monitoring server 100 operates based on an external power supply.
  • the monitoring server 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 501, a timer 502, a ROM 503, a RAM 504, a disk drive 505, a disk 506, and an I / O (Input / Output) circuit 507.
  • the monitoring server 100 includes an internal bus 511 that connects the CPU 501, timer 502, ROM 503, RAM 504, disk drive 505, and I / O circuit 507.
  • the CPU 501 is a control unit that controls the entire monitoring server 100.
  • the ROM 503 is a storage unit that stores programs such as a boot program.
  • the RAM 504 is a storage unit used as a work area for the CPU 501.
  • the disk drive 505 controls reading / writing of data with respect to the disk 506 according to the control of the CPU 501.
  • the disk 506 is a storage unit that stores data written under the control of the disk drive 505. Examples of the disk 506 include a magnetic disk and an optical disk.
  • a wireless communication circuit 508 and an antenna 509 are connected to the I / O circuit 507. Accordingly, the monitoring server 100 can wirelessly communicate with the sensor node 101 by wirelessly communicating with the gateway 301 via the wireless communication circuit 508 and the antenna 509.
  • a network I / F 510 is connected to the I / O circuit 507.
  • the monitoring server 100 allows the external device such as the user terminal 302 via the network NET such as the Internet by the protocol processing of TCP (Transmission Control Protocol) / IP (Internet Protocol) via the network I / F 510. Can communicate with.
  • wired communication or wireless communication can be applied to communication via the network I / F 510.
  • the monitoring server 100 may be provided with input devices such as a keyboard, a mouse, and a touch panel. As a result, the developer can directly operate the monitoring server 100 via the input device. For example, an output device such as a display, a printer, or a buzzer may be provided in the monitoring server 100.
  • the gateway 301 may have the same configuration.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the basic data structure of a signal.
  • the basic configuration of the signal includes a header, a command, a relay direction, additional information, and data.
  • the header is given based on the communication protocol.
  • the communication protocol differs between the communication between the sensor nodes 101, which is short-range wireless communication, and the communication between the monitoring server 100 and the aggregator ag, which is long-range wireless or wired. Therefore, in this embodiment, each signal header is replaced by an aggregate that relays between the plurality of sensor nodes 101 and the monitoring server 100.
  • the command is information indicating the type of each signal.
  • the relay direction is information indicating what kind of transmission destination it is. There are four types of relay directions: P2P, node, aggregator ag, and broadcast. The additional information differs depending on the type of relay direction.
  • the relay direction When the relay direction is a node, it indicates that the signal is transmitted from the aggregator ag to the designated sensor node 101 by relay transfer, and the additional information includes relay information.
  • the relay direction When the relay direction is the aggregator ag, it indicates that a signal is transmitted from the sensor node 101 to the aggregator ag. In this case, since each sensor node 101 transfers a signal with the parent node as a transmission destination at the time of relay transfer, the signal can reach the aggregator ag. Therefore, the additional information has only identification information indicating the transmission source.
  • the relay direction is broadcast, the signal is transmitted to the entire surrounding sensor node 101, and therefore the additional information has only identification information indicating the transmission source.
  • the search instruction signal s1 is a signal for instructing the sensor node 101 to search for the sensor node 101 that can respond to the signal transmitted from the own sensor node 101 to the sensor node 101 at a predetermined intensity.
  • the search instruction signal s1 includes a header, information indicating a search instruction as a command, information indicating a node as a relay direction, and relay information as additional information.
  • the search response signal s3 is a signal indicating a response to the search signal s2.
  • the search response signal s3 includes a header, information indicating a search response as a command, information indicating P2P as a relay direction, identification information indicating a transmission destination and identification information indicating a transmission source as additional information, position information as data Have.
  • the transmission destination here is the transmission source of the search signal s2.
  • the sensor node 101 that can measure the position by its own sensor, such as GPS includes position information indicating the position in the search response signal s3 in the search response signal s3.
  • the sensor node 101 whose position can be measured by the own sensor is also referred to as a reference point node.
  • the connection instruction signal s10 is a signal instructing to connect the target sensor node 101 as a child node.
  • the connection instruction signal s10 includes a header, information indicating a connection instruction as a command, information indicating a node as a relay direction, relay information of the sensor node 101 to be connected as additional information, identification information indicating a connection target node, Have
  • the disconnection instruction signal s12 is a signal for the monitoring server 100 to instruct the sensor node 101 to disconnect from the network SNET.
  • the disconnection instruction signal s12 includes a header, information indicating a disconnection instruction as a command, information indicating a node as a relay direction, and relay information as additional information.
  • the node management information 1001 is information indicating a parent node, a child node, and a peripheral node for each sensor node 101.
  • the node management information 1001 includes fields for a node ID, a node type, position information, a parent node ID, a child node number, a child node ID, a peripheral node number, and a peripheral node ID.
  • a record (1001-i) By setting information in each field, it is stored as a record (1001-i).
  • identification information that can uniquely identify the sensor node 101 is set.
  • the node type field the type of sensor node 101 is set.
  • the node types include an aggregator ag, a reference point node, a normal node, and a redundant node rnd.
  • a normal node is a node whose position is unknown in advance and whose position has not been measured or whose position has not been determined by position measurement.
  • the redundant node rnd is a node that has been disconnected by the disconnection instruction.
  • the monitoring server 100 cannot determine the identification information indicating the sensor node 101 and the like, and thus cannot be set in the node management information 1001. Therefore, the sensor node 101 in which the redundant node rnd is set as the node type is a node disconnected from the network SNET by a disconnection instruction after joining the network SNET.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the sensor node 101.
  • the sensor node 101 includes a control unit 1101, a reception unit 1102, a transmission unit 1103, and a storage unit 1104.
  • the receiving unit 1102 is realized by the receiving circuit 422.
  • the transmission unit 1103 is realized by the transmission circuit 421.
  • the storage unit 1104 is realized by a storage device such as the RAM 405 and the nonvolatile memory 406, for example.
  • the control unit 1101 is realized, for example, when the MCU 402 reads out a program stored in the storage unit 1104 and executes processing coded in the program. Various processing results by the control unit 1101 are stored in the storage unit 1104.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of the contents stored in the storage unit of the sensor node 101.
  • the storage unit 1104 has, for example, its own sensor node ID, connection information 1200, and position measurement information 1201.
  • the position measurement information 1201 has fields of a transmission source ID and a reception intensity. Identification information that can uniquely identify the transmission source of the measurement signal s8 described later is set in the transmission source ID field. In the reception strength field, the reception strength of the measurement signal s8 described later is set. Here, the reception intensity indicates the intensity of the received signal.
  • the reception strength is, for example, RSSI (Received Signal Strength Indicator) and is reception power [dBm].
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
  • the monitoring server 100 determines the position of each sensor node 101 using three-point surveying, and three pairs of the transmission source ID and the reception intensity are the position measurement information 1201. Should be set.
  • the receiving unit 1102 has a function of receiving a signal from another sensor node 101 or the monitoring server 100.
  • the reception unit 1102 can measure the reception intensity of the received signal.
  • the transmission unit 1103 has a function of transmitting a signal to another sensor node 101 or the monitoring server 100.
  • the transmission unit 1103 transmits a signal with a predetermined strength.
  • the intensity for transmitting the measurement signal s8 and the search signal s2 described above is the same in all the sensor nodes 101, so that the monitoring server 100 can easily identify and search the position of each sensor node 101.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of an operation sequence for provisional network SNET construction.
  • the gateway 301 is omitted.
  • the monitoring server 100 transmits a search instruction signal s1 to the sensor node 101-1 that is the aggregator ag (step S1301).
  • the sensor node 101-1 transmits the search signal s2 by broadcasting (step S1302).
  • sensor node 101-2 receives search signal s2 from sensor node 101-1, it transmits search response signal s3 to sensor node 101-1 (step S1303).
  • the sensor node 101-1 monitors the search result signal s4 created by the search response signal s3 unless it is a child node of the other sensor node 101. It transmits to the server 100 (step S1304).
  • the sensor node 101 that has received the search signal s2 transmitted from the sensor node 101-1 is only one of the sensor nodes 101-2. You may receive from the node 101.
  • the sensor node 101-1 may create the search result signal s4 based on the search response signal s3 received within a predetermined time after transmitting the search signal s2.
  • the predetermined time is, for example, a value determined by the developer of the system 300.
  • the sensor node 101-1 transmits a connection instruction signal s10 to all the selected reference point nodes.
  • the sensor node 101-1 randomly selects the maximum child node number mn from the selected reference point node, and the selected maximum child node number mn
  • a connection instruction signal s10 is transmitted to the point node.
  • the sensor node 101-1 transmits a connection instruction signal s10 to the sensor node 101-2 (step S1306).
  • the monitoring server 100 When the monitoring server 100 receives the aggregated search result signal s5, the monitoring server 100 updates the total number of nodes based on the aggregated search result signal s5. Then, the monitoring server 100 ends the provisional network SNET construction when the total number of nodes reaches the prescribed number, and records the search result and selects the parent node candidate when the total number of nodes is less than the prescribed number. .
  • the sensor node 101 with less overlap is selected as a parent node candidate.
  • the monitoring server 100 repeats the processes such as the above-described steps S1306 to S1314.
  • the monitoring server 100 ends the provisional network SNET construction.
  • the position measurement process will be described with reference to FIG.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of an operation sequence for position measurement.
  • a description will be given assuming that there is a sensor node 101-N as the reference point node and the sensor node 101-M is around the sensor node 101-N.
  • the gateway 301 is omitted.
  • the transmission intensity of the measurement signal s8 transmitted by the sensor node 101 is constant, the sensor node 101 having a larger reception intensity loss is farther from the transmission source of the measurement signal s8 and has a smaller reception intensity loss. The closer the measurement signal s8 is to the transmission source.
  • the transmission intensity of the measurement signal s8 is a predetermined intensity.
  • the predetermined intensity is an intensity that can be set by the transmission circuit 421, and is a transmission intensity that is common to the sensor nodes 101.
  • a function that can calculate the distance between the sensor nodes 101 based on the received intensity is stored in a storage device such as the disk 506.
  • the position measurement signal s8 is transmitted by using the sensor node 101 newly determined as described above as a reference point node, so that the region range where the position can be measured is obtained. spread. If the positions of all the sensor nodes 101 are finally determined, the position measurement ends. In addition, when the monitoring server 100 cannot receive the measurement result signal s9 even after a predetermined time has elapsed since the last transmission of the measurement signal output instruction signal s7, the position measurement ends. For example, even if the measurement result signal s9 cannot be received even after a certain period of time has elapsed, it is only necessary that the density of the sensor nodes 101 to be finally operated is equalized. There may be.
  • the monitoring server 100 performs a distribution density analysis process after the position measurement process is completed.
  • the monitoring server 100 generates area information indicating a divided area a obtained by dividing an area simulating the arrangement area area into squares of a predetermined size.
  • the predetermined size may be set by the developer of the system 300 and is determined based on the reachable distance according to the transmission intensity of the signal transmitted from the sensor node 101.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of distribution density analysis.
  • FIG. 16 shows a divided area a obtained by dividing the arrangement area area into a mesh.
  • the communicable area ca and the divided area a illustrated in FIG. 16 are areas on the simulation space of the monitoring server 100.
  • the monitoring server 100 determines whether or not the measurement area sa of the sensor node 101 includes at least a part of the divided area a for each of the plurality of sensor nodes 101.
  • the measurement area sa is an area that can be measured by the sensor 401.
  • the measurement area sa is determined by the position of the sensor node 101 and the predetermined distance d1.
  • the measurable area of the sensor 401 included in each sensor node 101 is determined in advance.
  • the predetermined distance d1 is a value determined in advance according to the type and performance of the sensor 401. For example, when it is determined that at least a part of the measurement area sa of the sensor node 101 is included in each of the divided areas a, the monitoring server 100 increases the density of the divided area a. Further, the increasing amount may be constant in the measurement area sa, or the increasing amount may be increased as the distance from the sensor node 101 is closer to the sensor node 101, for example. This may be changed according to the characteristics of the sensor 401 to be mounted. In this way, the distribution density in the arrangement area area is specified. As shown in FIG.
  • the measurement area sa and the communicable area ca are different.
  • the communicable area ca is determined by the position of the sensor node 101 and the predetermined distance d2.
  • the predetermined distance d2 is determined by the signal transmission intensity by the transmission circuit 421, the performance of the reception circuit 422, and the like.
  • the monitoring server 100 separates the sensor node 101 that includes the divided area a having the highest density among the divided areas a in the measurement area sa. First, the monitoring server 100 selects the divided area a having the highest density as the target divided area a. Next, the monitoring server 100 excludes the sensor node 101 from the network SNET for each of the plurality of divided areas a corresponding to each of the sensor nodes 101 including at least a part of the selected divided area a in the measurement area sa. The density in this case is derived.
  • the monitoring server 100 calculates a standardized effect value for each of the sensor nodes 101 including the target divided area a in the measurement area sa.
  • the standardization effect value is a value indicating how close the density of the target divided region a approaches the average density by separating the sensor node 101.
  • the monitoring server 100 determines the sensor node 101 having the largest calculated standardization effect value as a candidate for separation.
  • the average density is a value obtained by dividing “the area of the measurement region sa measurable by the sensor 401 ⁇ the defined number nn” by the area of the arrangement region area.
  • the specified number nn is the number of sensor nodes 101 that can be included in the provisional network SNET described above.
  • ⁇ 1i is the density before separation of the i-th divided region a
  • ⁇ 2i is the density after separation of the i-th divided region a
  • ⁇ a is the above-mentioned average density.
  • the standardization effect value represents how close to the average density is due to the separation, so the difference between the density before separation and the average density is calculated from the absolute value of the difference between the density before separation and the average density. This is the sum of the values obtained by subtracting the absolute value of the difference.
  • the monitoring server 100 sets the target candidate sensor node 101 to a sensor node 101 that cannot be disconnected. .
  • the monitoring server 100 selects a divided area a other than the selected divided area a from the plurality of divided areas a. A new divisional area a is selected. Further, the monitoring server 100 notifies the developer that the arrangement area area cannot be leveled if there is no sensor node 101 that can be separated in the divided area a having a density higher than the average density.
  • the notification method may be output to the user terminal 302 via the network SNET, for example, and is not particularly limited.
  • the monitoring server 100 separates and selects the target candidate sensor node 101 having the highest standardization effect value as the target sensor node 101 among the target candidate sensor nodes 101 that do not have the divided region a in which the density is smaller than the threshold th. Then, the monitoring server 100 transmits a separation instruction signal s12 with the selected separation target as a transmission destination.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of an operation sequence for connection / disconnection. A detailed example of the disconnection instruction is shown in steps S1711 to S1716.
  • FIG. 17 shows an example in which the sensor node 101-Y that is a child node of the sensor node 101-X is disconnected from the network SNET.
  • the gateway 301 is omitted.
  • the monitoring server 100 transmits the disconnection instruction signal s12 with the sensor node 101-Y as a target to be disconnected and the sensor node 101-Y as a transmission destination to the sensor node 101-1 that is the aggregator ag (step S1711).
  • the sensor node 101-1 transfers the disconnection instruction signal s12 (step S1712).
  • the disconnection instruction signal s12 arrives from the sensor node 101-1 to the sensor node 101-X by relay transfer.
  • the sensor node 101-X transfers the disconnection instruction signal s12 (step S1713).
  • the sensor node 101-Y transmits a leave request signal s13 to the sensor node 101-X that is the parent node (step S1714).
  • the sensor node 101-Y deletes the sensor node 101-X from the parent node and transitions to the redundant operation mode (step S1715). When transitioning to the redundant operation mode, measurement operation and transfer operation are not performed. When the sensor node 101-X receives the leave request signal s13, the sensor node 101-X deletes the sensor node 101-Y from the child node (step S1716). As a result, the sensor node 101-Y can be disconnected from the provisional network SNET.
  • the monitoring server 100 performs a node addition process for adding the sensor node 101 to the network SNET in the low-density divided area a. Since it is unknown whether there is a sensor node 101 to be added, the monitoring server 100 cannot use the leveling effect value. Therefore, the monitoring server 100 selects the divided area a having the lowest density from among the divided areas a as the additional target candidate divided area a. Then, the monitoring server 100 transmits a search instruction signal s1 with the sensor node 101 including at least a part of the target candidate division area a in the measurement area sa as a transmission destination. Alternatively, the monitoring server 100 transmits a search instruction signal s1 with the sensor node 101 including at least a part of the target candidate division area a in the communicable area ca as a transmission destination.
  • the sensor node 101 When the sensor node 101 receives the search instruction signal s1 to which the sensor node 101 is a transmission destination, the sensor node 101 performs a search process. Since the search process is the same as the sequence shown in FIG. 13, detailed description thereof is omitted.
  • the monitoring server 100 receives the aggregated search result signal s5, the monitoring server 100 determines whether there is a redundant node rnd with no connection history around the transmission destination of the search instruction signal s1. When it is determined that there is a redundant node rnd with no connection record, the monitoring server 100 determines whether or not a child node connection is possible. The monitoring server 100 determines that the child node connection is not possible when the transmission destination of the search instruction signal s1 has the maximum number of child nodes mn.
  • the monitoring server 100 determines that child node connection is possible when the number of child nodes that the transmission destination of the search instruction signal s1 has is less than the maximum child node number mn.
  • the monitoring server 100 transmits the connection instruction signal s10 to one of the redundant nodes rnd having no connection record with the selected connection node cnd as the transmission destination.
  • FIG. 17 shows an example in which the sensor node 101-Y is connected as a child node of the sensor node 101-X.
  • the monitoring server 100 transmits the connection instruction signal s10 instructing to connect the sensor node 101-Y with the sensor node 101-X as a transmission destination (step S1701).
  • the sensor node 101-1 that is an aggregator ag transfers the connection instruction signal s10 (step S1702).
  • the connection instruction signal s10 arrives from the sensor node 101-1 to the sensor node 101-X by relay transfer.
  • the sensor node 101-X transmits a connection request signal s11 with the sensor node 101-Y as a transmission destination (step S1703).
  • the sensor node 101-X records the sensor node 101-Y as a child node (step S1704).
  • the sensor node 101-Y receives the connection request signal s11
  • the sensor node 101-Y records the sensor node 101-X as a parent node (step S1705). Thereby, the sensor node 101 can be added to the network SNET.
  • the monitoring server 100 determines that child node connection is not possible. When it is determined in this way, the monitoring server 100 may disconnect the child node that has already been connected to the transmission destination of the search instruction signal s1, and connect one of the redundant nodes rnd with no connection record. However, when the already connected child node is disconnected and there is a divided region a whose density is equal to or less than the threshold th, the monitoring server 100 does not perform the disconnection. In addition, since the sensor node 101 cannot be newly added to the network SNET because it cannot be disconnected, the monitoring server 100 may notify the developer of information indicating that it cannot be made uniform.
  • the monitoring server 100 transmits information indicating that uniformization cannot be performed to the user terminal 302.
  • the information indicating that it cannot be made uniform may include information indicating which divided region a has a density equal to or lower than the threshold th.
  • the information indicating that it cannot be made uniform may include densities corresponding to all the divided areas a.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a communication network control processing procedure by the monitoring server 100.
  • the monitoring server 100 performs provisional network construction processing (step S1801).
  • the monitoring server 100 performs a position measurement process (step S1802).
  • the monitoring server 100 performs distribution density analysis processing (step S1803).
  • the monitoring server 100 determines whether there is a divided area a having a density equal to or less than the threshold th (step S1804).
  • step S1804 If there is a divided area a whose density is equal to or less than the threshold th (step S1804: Yes), the monitoring server 100 performs density difference elimination processing (step S1805), and returns to step S1802.
  • step S1804: No the monitoring server 100 ends a series of processes. As a result, the operation of the constructed network SNET can be started.
  • FIG. 19 and 20 are flowcharts showing an example of a provisional network construction processing procedure by the monitoring server 100.
  • the monitoring server 100 transmits a search instruction signal s1 to the aggregator ag (step S1901).
  • the monitoring server 100 enters a reception waiting state (step S1902).
  • the monitoring server 100 determines whether or not the search result signal s4 has been received (step S1903). If it is determined that it has not been received yet (step S1903: No), the monitoring server 100 returns to step S1903. If it is determined that it has been received (step S1903: YES), the monitoring server 100 stores the search result (step S1904).
  • the monitoring server 100 sets a record for the aggregator ag in the node management information 1001 based on the received search result.
  • the monitoring server 100 transmits a network construction instruction signal s6 to the aggregator ag (step S1905). Then, the monitoring server 100 enters a reception waiting state (step S1906).
  • the monitoring server 100 determines whether or not an aggregate search result signal s5 for the network SNET construction instruction has been received (step S2001). When it is determined that the aggregated search result signal s5 has not been received (step S2001: No), the monitoring server 100 returns to step S2001. When it is determined that the aggregated search result signal s5 has been received (step S2001: Yes), the monitoring server 100 updates the total number of nodes (step S2002).
  • the monitoring server 100 determines whether or not the specified number nn has been exceeded (step S2003). When it is determined that the specified number nn has been exceeded (step S2003: Yes), the monitoring server 100 ends a series of processes for the provisional network construction process. When it is determined that the specified number nn is not exceeded (step S2003: No), the monitoring server 100 stores the search result (step S2004).
  • the monitoring server 100 selects a parent node candidate (step S2005).
  • the monitoring server 100 determines whether there is a parent node candidate (step S2006). When it is determined that there is no parent node candidate (step S2006: No), the monitoring server 100 ends a series of processes for the provisional network construction process.
  • step S2006 when it is determined that there is a parent node candidate (step S2006: Yes), the monitoring server 100 transmits a network construction instruction signal s6 with the parent node candidate as a transmission destination (step S2007). Then, the monitoring server 100 enters a reception waiting state (step S2008), and returns to step S2001. In this way, by repeating the processing from step S2001 to step S2007, a provisional network SNET including the prescribed number nn of sensor nodes 101 is constructed.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an example of a position measurement processing procedure by the monitoring server 100.
  • the monitoring server 100 identifies the reference point node connected to the temporary network SNET from the search result (step S2101).
  • the monitoring server 100 transmits a measurement signal output instruction signal s7 with all reference point nodes as transmission destinations (step S2102).
  • the monitoring server 100 sets a timeout time in the timer 502 and enters a reception waiting state (step S2103).
  • the monitoring server 100 determines whether a signal is received (step S2104).
  • step S2104 determines whether or not a timeout has occurred (step S2105). When it is determined that a time-out has occurred (step S2105: Yes), the monitoring server 100 ends a series of processes related to the position measurement process. If it is determined that the timeout has not occurred (step S2105: NO), the monitoring server 100 returns to step S2104.
  • the monitoring server 100 estimates and records the position of the transmission source from the received measurement information signal (step S2106).
  • the monitoring server 100 estimates the position of the transmission source of the measurement information signal based on the three combinations of the transmission source and the reception intensity of the measurement signal s8 included in the measurement information signal using three-point surveying. To do.
  • the monitoring server 100 determines whether there is a sensor node 101 whose position is unknown (step S2107).
  • the monitoring server 100 determines whether or not the position of the sensor node 101 whose record is set in the node management information 1001 is unknown.
  • the monitoring server 100 ends a series of processes related to the position measurement process.
  • step S2107 If it is determined that there is a sensor node 101 whose position is unknown (step S2107: Yes), the monitoring server 100 transmits a measurement signal output instruction signal s7 with the transmission source of the measurement information signal as the transmission destination (step S2108). Return to step S2103.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a distribution density analysis processing procedure by the monitoring server 100.
  • the monitoring server 100 generates divided area information 102 obtained by dividing the arrangement area area into a plurality of divided areas a (step S2201).
  • the monitoring server 100 acquires location information indicating the location of the connection node cnd included in the temporary network SNET (step S2202).
  • the monitoring server 100 determines whether or not there is an unselected connection node cnd among the connection nodes cnd whose positions have been determined (step S2203). When it is determined that there is no unselected connection node cnd (step S2203: No), the monitoring server 100 ends the series of processes. When it is determined that there is an unselected connection node cnd (step S2203: Yes), the monitoring server 100 selects one connection node cnd from the unselected connection nodes cnd (step S2204). The monitoring server 100 identifies the measurement area sa of the sensor included in the selected connection node cnd based on the position of the selected connection node cnd and the predetermined distance (step S2205). Here, the monitoring server 100 stores the measurement area information 103 indicating the specified measurement area sa in the storage unit 904.
  • the monitoring server 100 identifies the divided area a included in the measurement area sa at least a part of the plurality of divided areas a (step S2206). Then, the monitoring server 100 increases the density corresponding to the identified divided area a based on the identified divided area a and the selected connection node cnd (step S2207), and returns to step S2203.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of a density difference elimination processing procedure by the monitoring server 100.
  • the monitoring server 100 performs a thinning process (step S2301).
  • the monitoring server 100 performs node addition processing (step S2302), and ends a series of processing relating to density difference elimination processing.
  • the monitoring server 100 can prevent the number of sensor nodes 101 connected to the provisional network SNET from changing by adding the connection node cnd after thinning out.
  • FIG. 24 is a flowchart illustrating an example of a thinning process procedure by the monitoring server 100.
  • the monitoring server 100 selects the divided area a having the highest density among the unselected divided areas a (step S2401).
  • the monitoring server 100 determines whether there is a selectable divided area a (step S2402).
  • the monitoring server 100 calculates a standardized effect value for a connection node cnd that includes at least a part of the selected divided area a in the measurement area sa. (Step S2403).
  • the monitoring server 100 determines whether there is a connection node cnd that can be disconnected (step S2404).
  • step S2404 When it is determined that there is no connection node cnd that can be disconnected (step S2404: No), the monitoring server 100 returns to step S2402. If it is determined that there is a connection node cnd that can be disconnected (step S2404: Yes), the monitoring server 100 transmits a disconnection instruction signal s12 with the connection node cnd having the maximum standardized effect value as the transmission destination (step S2405). Then, a series of processes relating to the thinning process is completed. If it is determined that there is no selectable divided area a (step S2402: No), the monitoring server 100 notifies that the area cannot be uniformed (step S2406), and all the processes are terminated because an error has occurred.
  • FIG. 25 is a flowchart illustrating an example of a node addition processing procedure by the monitoring server 100.
  • the monitoring server 100 selects the divided area a having the lowest density among the unselected divided areas a (step S2501).
  • the monitoring server 100 identifies and selects a connection node cnd that includes at least a part of the selected divided area a in the communicable area ca (step S2502).
  • the monitoring server 100 determines whether there is a selectable connection node cnd (step S2503). When it is determined that there is a selectable connection node cnd (step S2503: Yes), the monitoring server 100 transmits a search instruction signal s1 with the selected connection node cnd as a transmission destination (step S2504).
  • the monitoring server 100 determines whether there is a redundant node rnd with no connection record in the vicinity (step S2505). When it is determined that there is no redundant node rnd with no connection record in the vicinity (step S2505: No), the monitoring server 100 returns to step S2503. On the other hand, if it is determined that there is a redundant node rnd with no connection record in the vicinity (step S2505: Yes), the monitoring server 100 determines whether or not a child node connection is possible (step S2506). When it is determined that the child node connection is possible (step S2506: Yes), the monitoring server 100 transmits a connection instruction signal to one of the redundant nodes rnd having no connection record with the selected connection node cnd as the transmission destination. s10 is transmitted (step S2507), and a series of processing relating to the node addition processing ends. When it is determined that the child node connection is not possible (step S2506: No), the monitoring server 100 returns to step S2503.
  • the monitoring server 100 determines whether a redundant node rnd with no connection record has been found (step S2508). Information regarding whether or not there is a connection record may be stored in the storage unit 904. When the monitoring server 100 sets the sensor node 101 as any child node and then disconnects it from the network SNET, the monitoring server 100 associates the identification information indicating the sensor node 101 with information indicating that the sensor node 101 has been set as a child node, Stored in 904.
  • step S2508 If it is determined that a redundant node rnd with no connection record has been found (step S2508: Yes), the monitoring server 100 separates each child node of the connection node cnd that has found a redundant node rnd with no connection record. In step S2509, the standardization effect value is calculated. Next, the monitoring server 100 determines whether or not there is a connection node cnd that can be disconnected (step S2510). Here, the monitoring server 100 determines the separation target from the separation target candidates that do not have the divided region a in which the density is equal to or lower than the threshold th when it is assumed that the separation target is separated. For this reason, when there is no separation target that does not include the divided region a whose density is equal to or less than the threshold th, it is determined that there is no connection node cnd that can be separated.
  • step S2510: Yes When it is determined that there is a connection node cnd that can be disconnected (step S2510: Yes), the monitoring server 100 transmits a disconnection instruction signal s12 with the connection node cnd having the maximum standardized effect value as the transmission destination (step S2511). The process proceeds to step S2507.
  • step S2508: No When it is determined that a redundant node rnd with no connection record has not been found (step S2508: No), the monitoring server 100 notifies the developer that it cannot be made uniform (step S2512), and ends a series of processing as an error. To do. Examples of the notification method include transmitting information indicating that the user terminal 302 cannot be uniformized. If it is determined that there is no connection node cnd that can be disconnected (step S2510: NO), the monitoring server 100 proceeds to step S2512.
  • FIG. 26 to FIG. 29 are flowcharts showing an example of processing procedures performed by the sensor node 101.
  • the sensor node 101 When the sensor node 101 is activated (step S2601), the sensor node 101 enters a signal reception waiting state (step S2602). Next, the sensor node 101 determines whether or not a signal has been received (step S2603). If it is determined that the information has not been received (step S2603: NO), the sensor node 101 returns to step S2603.
  • step S2603 when it is determined in step S2603 that the search instruction signal s1 has been received (step S2603: search instruction), the sensor node 101 searches for a neighboring node (step S2604).
  • the sensor node 101 transmits a search result signal s4 with the parent node or gateway 301 as a transmission destination (step S2605), and returns to step S2602.
  • the only sensor node 101 that can set the gateway 301 as a transmission destination is the aggregator ag.
  • step S2603 when it is determined in step S2603 that the aggregate search result signal s5 has been received (step S2603: aggregate search result), the sensor node 101 transmits the received aggregate search result to the gateway 301 (step S2701). Then, the sensor node 101 enters an instruction reception waiting state (step S2702) and returns to step S2603.
  • step S2603 when it is determined in step S2603 that the measurement signal output instruction signal s7 has been received (step S2603: measurement signal output instruction), the sensor node 101 transmits the measurement signal s8 (step S2711). Then, the sensor node 101 enters an instruction reception waiting state (step S2712), and the process returns to step S2603.
  • step S2721 the sensor node 101 determines whether measurement information has been transmitted (step S2721). If the position measurement has already been completed, it is determined that the measurement information has been transmitted.
  • step S2721: YES When it is determined that the measurement information has been transmitted (step S2721: YES), the sensor node 101 proceeds to step S2725.
  • the sensor node 101 records the transmission source ID and the reception intensity (step S2722). Then, the sensor node 101 determines whether or not a predetermined number of measurement signals s8 that are different transmission sources have been received (step S2723).
  • the predetermined number is, for example, a predetermined value. As described above, if the arrangement area area is a plane, the predetermined number may be three.
  • step S2723: NO If it is determined that the predetermined number has not been received (step S2723: NO), the sensor node 101 proceeds to step S2725. When it is determined that the predetermined number has been received (step S2723: Yes), the sensor node 101 transmits a measurement information signal including the recorded measurement information to the aggregator ag (step S2724). Next, the sensor node 101 enters an instruction reception waiting state (step S2725) and returns to step S2603.
  • step S2801 determines whether or not the number of peripheral nodes> the maximum number of child nodes mn. If it is determined that the number of peripheral nodes> the maximum number of child nodes mn (step S2801: YES), the sensor node 101 selects a reference point node from the peripheral nodes (step S2802).
  • the sensor node 101 determines whether or not the number of reference point nodes> the maximum number of child nodes mn (step S2803). When it is determined that the number of reference point nodes> the maximum number of child nodes mn (step S2803: Yes), the sensor node 101 randomly selects the sensor node 101 from the reference point nodes within the maximum number of child nodes mn. Are connected (step S2804). Next, the sensor node 101 transmits a search instruction signal s1 to all child nodes (step S2808). Then, the sensor node 101 enters a search result reception waiting state for the transmitted search instruction signal s1 (step S2809).
  • the sensor node 101 When the sensor node 101 receives the search result signal s4, the sensor node 101 transmits the aggregate search result and child node information to the aggregator ag or the gateway 301 (step S2810). The sensor node 101 enters an instruction reception waiting state (step S2811) and returns to step S2603.
  • step S2803 when it is determined that the number of reference point nodes> the maximum number of child nodes mn is not satisfied (step S2803: No), the sensor node 101 connects all reference point nodes (step S2805). The sensor node 101 selects and connects the sensor node 101 at random within the maximum number of child nodes mn (step S2806), and proceeds to step S2808.
  • step S2801 If it is determined in step S2801 that the number of peripheral nodes> the maximum number of child nodes mn is not satisfied (step S2801: NO), the sensor node 101 connects all the peripheral sensor nodes 101 (step S2807), and proceeds to step S2808. .
  • step S2603 connection instruction
  • the sensor node 101 outputs the sensor node 101 instructed by the connection instruction signal s10 as a child node ( Step S2901). Then, the sensor node 101 enters a reception waiting state (step S2902) and returns to step S2603.
  • step S2603 when it is determined in step S2603 that the disconnection instruction signal s12 has been received (step S2603: disconnection instruction), the sensor node 101 transmits a leave request signal s13 to the parent node (step S2911). The sensor node 101 makes a transition to the redundant operation mode (step S2912). Then, the sensor node 101 enters a reception waiting state (step S2913) and returns to step S2603.
  • the monitoring server 100 analyzes, for each divided area of the arrangement area, the number of connection nodes of the network SNET that includes at least a part of the divided area in the measurement area, and determines the network connection node according to the analysis result. To change. Thereby, the distribution of redundant nodes can be made uniform, and the reliability can be improved.
  • the monitoring server 100 performs control to add a redundant node including at least a part of the divided area selected based on the density according to the number of connection nodes in the sensor measurement area to the network. Specifically, the monitoring server 100 transmits a signal instructing to join the network to a communication node that includes at least a part of the selected divided area in the sensor measurement area of the sensor node. Thereby, the distribution of connection nodes can be made uniform, and the arrangement area can be measured uniformly.
  • the selected divided area is the divided area having the smallest value according to the number of connection nodes. Thereby, it is possible to measure a region that is unlikely to be measured by the sensor node.
  • the monitoring server 100 controls a configuration node that identifies a configuration node that includes at least a part of the selected divided region in the communicable region from among a plurality of configuration nodes, and adds nodes around the identified configuration node to the network To do.
  • the monitoring server 100 excludes, from the network, a construction node selected from a construction node that includes at least a part of the selected divided area in the measurement area among the plurality of construction nodes.
  • the divided area selected here is the divided area having the largest derived value among the plurality of divided areas.
  • the monitoring server 100 transmits a signal instructing to be excluded from the network to the selected construction node. Thereby, redundant nodes can be provided evenly in the arrangement area.
  • the monitoring server 100 determines the separation target from the construction node that includes at least a part of the selected divided region in the measurement region, the density for each of the divided regions when it is assumed that each of the construction nodes is separated. Is derived. Then, the monitoring server 100 determines a separation target based on the derived density.
  • the monitoring server 100 performs control to add a redundant node to the network after removing the construction node from the network.
  • the number excluded and the number added are equal, the number of construction nodes in the network can be made constant. Therefore, it is possible to prevent the number of redundant nodes from being too small or too large, and it is possible to improve long-term reliability.
  • the monitoring server 100 does not execute a process for performing control to change when there is no divided area in which the derived density does not satisfy the predetermined condition among the plurality of divided areas.
  • the monitoring server 100 executes processing for performing control to change.
  • the network can be changed only when redundant nodes are not provided evenly in the arrangement area.
  • the monitoring server 100 transmits a signal instructing the output of the measurement signal to the periphery to the construction node whose position is already known among the construction nodes. Then, the monitoring server 100 receives a predetermined number of combinations of the reception intensity of the measurement signal and the identification information indicating the transmission source of the measurement signal from the construction node that has received the predetermined number of measurement signals from the known construction node. The monitoring server 100 identifies the location of the received construction node based on the predetermined number of combinations and the location of the construction node that has been determined. Thereby, even if the positions of all the sensor nodes are not known in advance, the positions of the sensor nodes included in the network can be specified, and the measurement area of the sensor nodes can be specified. Therefore, since it is not necessary to mount a GPS unit on all sensor nodes, the cost can be reduced.
  • the amount of information related to sensor nodes included in the network for management by the monitoring server 100 can be reduced.
  • the communication network control method described in this embodiment can be realized by executing a communication network control program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation.
  • the communication network control program is recorded on a computer-readable recording medium such as a magnetic disk, an optical disk, or a USB (Universal Serial Bus) flash memory, and is executed by being read from the recording medium by the computer.
  • the communication network control program may be distributed via a network NET such as the Internet.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

　監視サーバ（１００）は、ネットワーク（ＳＮＥＴ）に含まれる接続ノード（ｃｎｄ）の各々について、通信ノードが有するセンサの測定領域（ｓａ）を示す測定領域情報（１０３）を取得する。監視サーバ（１００）は、配置領域（ａｒｅａ）を分割した複数の分割領域（ａ）を示す分割領域情報（１０２）を取得する。監視サーバ（１００）は、取得した分割領域情報（１０２）が示す複数の分割領域（ａ）の各々について、接続ノード（ｃｎｄ）のうち、取得した測定領域情報（１０３）が示す測定領域（ｓａ）に分割領域（ａ）の少なくとも一部が含まれる接続ノード（ｃｎｄ）の数に応じた値を導出する。監視サーバ（１００）は、複数の分割領域（ａ）の各々について導出した密度に応じて、ネットワーク（ＳＮＥＴ）に含まれる通信ノードを変更する制御を行う。

Description

通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体
　本発明は、通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体に関する。
　従来、無線により接続可能な複数の通信ノードによってネットワークを構築する技術が公知である。例えば、送信先ノードから送信元ノードへ所定の通信経路によってパケットを送るときに、所定の通信経路上にある中間ノードのうち、送信先ノードからのホップカウントが最小となるノードと最大になるノードとのそれぞれの通信経路を設定する技術が公知である（例えば、以下特許文献１参照。）。また、例えば、無線により接続可能な複数のノードがあって、近傍のノードを検出し、クラスターを形成し、近傍のクラスター同士を接続してネットワークを構築する技術が公知である（例えば、以下特許文献２参照。）。また、例えば、クラスターにグループ化された複数のノードと該複数のノードと接続する複数の無線リンクとを有し、送り元ノードから目標ノードまでのルートを決定する技術が公知である（例えば、以下特許文献３参照。）。
　また、例えば、複数のセンサが無線通信によるネットワークにおいて、位置が予め判っている第１の基準センサと第２の基準センサの２個の基準センサを用い当該２個の基準センサとの距離情報に基づき、対象となる第３のセンサのセンサ位置を標定する技術が公知である（例えば、以下特許文献４参照。）。
特開２００６－９４５２７号公報 特開２００７－３６３６１号公報 特表２００５－５２４３３７号公報 特開２００９－２５０６２７号公報
　しかしながら、配置した通信ノード群の一部をネットワークに含まれない冗長ノードとする場合に、冗長ノードの分布が均一でないと、ネットワークの信頼性を向上させることができないという問題点がある。
　１つの側面では、ネットワークの信頼性の向上を図ることができる通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体を提供することを目的とする。
　本発明の一側面によれば、本発明は、配置領域に設置される複数の通信ノードのうち、通信網に含まれる一部の通信ノードの各々について、前記通信ノードが有するセンサの測定領域を示す測定領域情報を取得し、前記配置領域を分割した複数の分割領域を示す分割領域情報を取得し、取得した前記分割領域情報が示す複数の分割領域の各々について、前記一部の通信ノードのうち、取得した前記測定領域情報が示す測定領域に前記分割領域の少なくとも一部が含まれる通信ノードの数に応じた値を導出し、前記複数の分割領域の各々について導出した前記値に応じて、前記通信網に含まれる通信ノードを変更する制御を行う通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体が提案される。
　本発明の一態様によれば、信頼性の向上を図ることができる。
図１は、本発明にかかる監視サーバによる動作例を示す説明図である。 図２は、冗長ノードｒｎｄの偏り例を示す説明図である。 図３は、本発明にかかるシステムの利用例を示す説明図である。 図４は、センサノード１０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図５は、監視サーバ１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図６は、信号の基本データ構成例を示す説明図である。 図７は、各信号のデータ構成例を示す説明図（その１）である。 図８は、各信号のデータ構成例を示す説明図（その２）である。 図９は、監視サーバ１００の機能的構成例を示すブロック図である。 図１０は、監視サーバ１００の記憶部９０４の記憶内容例を示す説明図である。 図１１は、センサノード１０１の機能的構成例を示すブロック図である。 図１２は、センサノード１０１の記憶部の記憶内容例を示す説明図である。 図１３は、暫定ネットワークＳＮＥＴ構築についての動作シーケンス例を示す説明図である。 図１４は、重複が少ないノード例を示す説明図である。 図１５は、位置測定についての動作シーケンス例を示す説明図である。 図１６は、分布密度解析例を示す説明図である。 図１７は、接続・切り離しについての動作シーケンス例を示す説明図である。 図１８は、監視サーバ１００による通信網制御処理手順例を示すフローチャートである。 図１９は、監視サーバ１００による暫定ネットワーク構築処理手順例を示すフローチャート（その１）である。 図２０は、監視サーバ１００による暫定ネットワーク構築処理手順例を示すフローチャート（その２）である。 図２１は、監視サーバ１００による位置測定処理手順例を示すフローチャートである。 図２２は、監視サーバ１００による分布密度解析処理手順例を示すフローチャートである。 図２３は、監視サーバ１００による密度差解消処理手順例を示すフローチャートである。 図２４は、監視サーバ１００による間引き処理手順例を示すフローチャートである。 図２５は、監視サーバ１００によるノード追加処理手順例を示すフローチャートである。 図２６は、センサノード１０１が行う処理手順例を示すフローチャート（その１）である。 図２７は、センサノード１０１が行う処理手順例を示すフローチャート（その２）である。 図２８は、センサノード１０１が行う処理手順例を示すフローチャート（その３）である。 図２９は、センサノード１０１が行う処理手順例を示すフローチャート（その４）である。
　以下に添付図面を参照して、本発明にかかる通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体の実施の形態を詳細に説明する。
　図１は、本発明にかかる監視サーバによる動作例を示す説明図である。監視サーバ１００は、配置領域ａｒｅａに配置される複数のセンサノード１０１のうち、ネットワークＳＮＥＴの構築を制御するコンピュータであり、複数のセンサノード１０１と通信可能な通信装置である。センサノード１０１は、センサと小型の無線通信回路を有する通信ノードである。センサノード１０１が互いに通信を行うことにより通信網を形成する。通信網は、ネットワークＳＮＥＴと称する。
　配置領域ａｒｅａに配置される複数のセンサノード１０１のうち、一部のセンサノード１０１は、ネットワークＳＮＥＴに含まれるが、残余のセンサノード１０１は、ネットワークＳＮＥＴに含まれない。ここで、ネットワークＳＮＥＴに含まれるセンサノード１０１を接続ノードｃｎｄとも称する。また、複数のセンサノード１０１のうち、接続ノードｃｎｄ以外のセンサノード１０１は、冗長ノードｒｎｄとも称する。後述する詳細な実施例では、監視サーバ１００によってネットワークＳＮＥＴが構築されるが、ここではネットワークＳＮＥＴは構築済みである。図１では、接続ノードｃｎｄ間は線によって接続されているが、上述したように実際には接続ノードｃｎｄ間は無線通信によって接続される。
　システムの運用中に、接続ノードｃｎｄは、センサの測定動作、測定動作によって得られたデータの送信動作、他の接続ノードｃｎｄからのデータの転送動作などを行うが、冗長ノードｒｎｄは、測定動作、データの転送動作などを行わない。そのため、冗長ノードｒｎｄは、経年劣化の度合いが接続ノードｃｎｄと比較して低い。例えば長期間稼働して経年劣化などによって故障した接続ノードｃｎｄがあるときに、当該故障した接続ノードｃｎｄの周辺にある冗長ノードｒｎｄがあらたにネットワークＳＮＥＴに追加されれば、長期的に配置領域ａｒｅａ内の測定動作を行うことができる。そのため、システムの信頼性を向上させることができる。
　しかしながら、故障した接続ノードｃｎｄの周辺に冗長ノードｒｎｄがない場合、配置領域ａｒｅａのうち故障した接続ノードｃｎｄが配置された周辺の領域が測定されなくなる。そのため、一部のセンサノード１０１を冗長ノードｒｎｄとする場合、複数のセンサノード１０１が配置領域ａｒｅａ内に均一に配置されてあっても、冗長ノードｒｎｄが均一に配置されていなければ、信頼性が低下することになる。
　そこで、本実施の形態では、配置領域ａｒｅａの分割領域ａごとに、該分割領域ａを測定領域ｓａに少なくとも一部が含まれるネットワークＳＮＥＴの接続ノードｃｎｄの数を解析し、解析結果によってネットワークＳＮＥＴの接続ノードｃｎｄを変更する。これにより、冗長ノードｒｎｄの分布を均一化させることができ、信頼性の向上を図ることができる。
　まず、監視サーバ１００は、ネットワークＳＮＥＴに含まれる接続ノードｃｎｄの各々について、前記通信ノードが有するセンサの測定領域ｓａを示す測定領域情報１０３を取得する。例えば、センサノード１０１－１の測定領域ｓａは、測定領域ｓａ－１である。測定領域ｓａについては、センサノード１０１の位置とセンサノード１０１が有するセンサの測定可能距離とによって表される。例えば、センサノード１０１の位置は、緯度や経度などであってもよいし、配置領域ａｒｅａ内の相対的な位置であってもよい。配置領域ａｒｅａ内の相対的な位置とは、例えば、配置領域ａｒｅａを模擬するシミュレーション空間上に定義された軸に基づく座標である。より具体的には、図１に示すように配置領域ａｒｅａが四角形であれば、左下角を原点とした場合の座標であってもよい。測定領域情報１０３の取得方法としては、例えば、監視サーバ１００は、暫定ネットワークＳＮＥＴを構築する際にセンサノード１０１へ位置の測定を指示する信号を送信することにより、当該信号に対する応答信号として各センサノード１０１の位置を取得する。ここで、ネットワークＳＮＥＴでは、送信先と送信元との距離が信号を直接通信可能な距離以内でない場合、マルチホップ通信を利用したリレー転送によって信号を送信先から送信元まで到達させる。
　つぎに、監視サーバ１００は、配置領域ａｒｅａを分割した複数の分割領域ａを示す分割領域情報１０２を取得する。ここでは、監視サーバ１００は、配置領域ａｒｅａを物理的に分割するのではない。監視サーバ１００は、配置領域ａｒｅａを模擬するシミュレーション空間上において配置領域ａｒｅａを複数の分割領域ａに分割し、分割領域ａを示す分割領域情報１０２を生成することにより、分割領域情報１０２を取得する。分割領域情報１０２は、センサノード１０１の位置と同様に緯度や経度などによって表されてもよいし、シミュレーション空間上に定義された軸に基づく座標であってもよい。具体的には、監視サーバ１００は、所定サイズによって配置領域ａｒｅａを分割する。所定サイズは、予め開発者によって定められる。所定サイズが小さいほど、後述する密度がより詳細に特定可能となる。ここでは、配置領域ａｒｅａは、ａ１～ａ２５までの２５の分割領域ａに分割される。図１では、ａ１～ａ２５の符号の一部を省略して記載する。
　つぎに、監視サーバ１００は、分割領域情報１０２が示す複数の分割領域ａの各々について、接続ノードｃｎｄのうち、取得した測定領域情報１０３が示す測定領域ｓａに分割領域ａの少なくとも一部が含まれる接続ノードｃｎｄの数に応じた値を導出する。ここで、導出される値を密度とも称する。これにより、配置領域ａｒｅａの分布密度が特定可能となる。ここでは、例えば分割領域ａに対応する密度が大きい値であるほど、密度が高いとし、分割領域ａの少なくとも一部を測定領域ｓａに含む接続ノードｃｎｄの数が多いとする。これに対して、例えば分割領域ａに対応する密度が小さい値であるほど、密度が低いとし、分割領域ａの少なくとも一部を測定領域ｓａに含む接続ノードｃｎｄの数が少ないとする。図１の例では、分割領域ａ２２の密度が最も低く、分割領域ａ１９の密度が最も高い。図１の例では、測定領域ｓａに分割領域ａの少なくとも一部が含まれる接続ノードｃｎｄの数そのものを密度としているが、監視サーバ１００は、測定領域ｓａと分割領域ａとの重複度合いに基づいて密度を増加させる増加量を変えてもよい。
　つぎに、監視サーバ１００は、複数の分割領域ａの各々について導出した密度に応じて、ネットワークＳＮＥＴに含まれる通信ノードを変更する制御を行う。例えば、密度が低い分割領域ａについては、冗長ノードｒｎｄの数が多い可能性が高い。換言すると、密度が低い分割領域ａについては、接続ノードｃｎｄの数が少ない可能性が高い。そのため、現状の分割領域ａの測定が行われない可能性が高い。そこで、監視サーバ１００は、複数の冗長ノードｒｎｄから、複数の分割領域ａのうち導出した密度に基づき選択した分割領域ａの少なくとも一部を冗長ノードｒｎｄが有するセンサの測定領域ｓａに含む冗長ノードｒｎｄをネットワークＳＮＥＴに追加する。例えば、選択された分割領域ａは、最も密度が低い分割領域ａであってもよい。または、例えば、監視サーバ１００は、複数の分割領域ａのうち導出した密度が所定条件を満たさない分割領域ａを選択する。所定条件とは、密度が閾値より大きいことや平均の密度との差が特定値より小さいことなどが挙げられる。例えば、そのため、選択された分割領域ａは、密度が閾値以下の分割領域ａであってもよいし、平均の密度より特定値以上小さい分割領域ａなどであってもよい。閾値や特定値とは、開発者によって定められた値である。
　ここで、ネットワークＳＮＥＴへ加わることをネットワークＳＮＥＴへ接続するとも称する。より具体的には、監視サーバ１００は、ネットワークＳＮＥＴへの接続を指示する信号を選択した分割領域ａの少なくとも一部をセンサの測定領域ｓａに含む冗長ノードｒｎｄへ送信する。これにより、送信先の冗長ノードｒｎｄが信号を受信することにより、冗長ノードｒｎｄをネットワークＳＮＥＴに追加することができる。また、いずれの冗長ノードｒｎｄを追加するかなどの詳細については後述する。図１の例では、分割領域ａ２２が最も密度が低い分割領域である。そのため、センサノード１０１－３がネットワークＳＮＥＴに追加される。
　また、例えば、密度が高い分割領域ａについては、冗長ノードｒｎｄの数が少ない可能性が高い。そのため、分割領域ａの一部を測定領域ｓａに含む接続ノードｃｎｄの故障時に追加可能な冗長ノードｒｎｄがない。そこで、具体的に、監視サーバ１００は、複数の分割領域ａのうち、導出した密度に基づいて選択した分割領域ａの少なくとも一部を測定領域ｓａに含む接続ノードｃｎｄからいずれかの接続ノードｃｎｄをネットワークＳＮＥＴから除外する。例えば、選択された分割領域ａは、複数の分割領域ａのうち、導出された密度が最も大きい分割領域ａであってもよいし、密度が閾値より大きい分割領域ａであってもよいし、平均の密度より特定値以上大きい分割領域ａなどであってもよい。閾値や特定値とは、開発者によって定められた値である。
　ここで、ネットワークＳＮＥＴから外すことをネットワークＳＮＥＴから切り離すとも称する。より具体的には、監視サーバ１００は、ネットワークＳＮＥＴからの切り離しを指示する信号をいずれかの接続ノードｃｎｄへ送信する。いずれかの接続ノードｃｎｄが、当該信号を受信することにより、ネットワークＳＮＥＴから外れて冗長ノードｒｎｄとなる。また、いずれの接続ノードｃｎｄを切り離すかなどの詳細については後述する。図１の例では、分割領域ａ１９が最も密度が高い分割領域である。そのため、センサノード１０１－２がネットワークＳＮＥＴから除外される。
　また、例えば、接続ノードｃｎｄの数を規定数として定めておき、接続ノードｃｎｄ数が規定数を超えないようにネットワークＳＮＥＴへの接続処理やネットワークＳＮＥＴからの切り離し処理を行う。これにより、冗長ノードｒｎｄの過多または過少を抑止でき、配置領域ａｒｅａ内に冗長ノードｒｎｄが均等に設けられるようになる。
　図２は、冗長ノードｒｎｄの偏り例を示す説明図である。図２（ａ）には、接続ノードｃｎｄが配置領域ａｒｅａ内に均等に分布している例である。これに対して、図２（ｂ）には、接続ノードｃｎｄが配置領域ａｒｅａに均等に分布していない例である。図２（ｂ）に示すように、配置領域ａｒｅａのうち冗長ノードｒｎｄが固まって配置される領域については、センサによって測定できない。また、ネットワークＳＮＥＴを構築する接続ノードｃｎｄの数が決まっていると、冗長ノードｒｎｄが少なく、かつ接続ノードｃｎｄが固まって配置される領域については、接続ノードｃｎｄが故障した際に替わりとなる冗長ノードｒｎｄがない場合がある。そのため、図２（ａ）のように、接続ノードｃｎｄおよび冗長ノードｒｎｄが均等に配置されるとよい。そこで、図１で説明した監視サーバ１００による通信網制御処理によれば、冗長ノードｃｎｄを均等に分布させることができる。
　図３は、本発明にかかるシステムの利用例を示す説明図である。システム３００は、センサノード１０１が互いに通信を行うことによりネットワークＳＮＥＴを形成し、センサのデータを収集できるセンサネットワークシステムである。システム３００は、複数のセンサノード１０１と、監視サーバ１００と、を有する。例えば、図３のシステム３００では、複数のセンサノード１０１を斜面などの配置領域ａｒｅａに設け、センサノード１０１に含まれるセンサなどによって斜面の崩落を監視する。また、斜面に限らず、例えば、複数のセンサノード１０１は圃場や建造物などのコンクリート、土、水、空気などの物質で満たされた配置領域ａｒｅａに設けられてもよい。また、センサノード１０１に含まれるセンサは、例えば、温度や水分量、振動などを測定してもよい。また、管理サーバは、例えば、ゲートウェイ３０１と、アグリゲータａｇと、を介して複数のセンサノード１０１と無線通信する。アグリゲータａｇについては、例えば、複数のセンサノード１０１に含まれるセンサノード１０１であってもよい。図３の例では、アグリゲータａｇは、センサノード１０１－１である。ゲートウェイ３０１は、監視サーバ１００からの信号をアグリゲータａｇへ送信し、アグリゲータａｇからの信号を監視サーバ１００へ送信する。
　また、本実施の形態では、複数のセンサノード１０１のうち極少数のセンサノード１０１は、ＧＰＳのように自センサによって位置を測定可能であってもよいし、システム３００の開発者によって位置情報が登録されてもよい。監視サーバ１００は、これらの一部のセンサノード１０１の位置を示す位置情報によって接続ノードｃｎｄの位置を測定してもよい。詳細な測定例については、後述する。ここで、監視サーバ１００は、位置を特定しているセンサノード１０１を基準点ノードとも称する。
（センサノード１０１のハードウェア構成例）
　図４は、センサノード１０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。センサノード１０１は、センサ４０１と、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）４０２と、タイマ４０３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）４０４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）４０５と、不揮発メモリ４０６と、を有する。また、センサノード１０１は、近距離無線回路４０８と、アンテナ４０９と、電源管理ユニット４１０と、バッテリ４１１と、ハーベスタ４１２と、などを有する。また、センサノード１０１は、センサ４０１と、ＭＣＵ４０２と、タイマ４０３と、ＲＯＭ４０４と、ＲＡＭ４０５と、不揮発メモリ４０６と、を接続する内部バス４０７を有する。また、図４中、点線は電源線を示し、実線は信号線を示す。
　センサ４０１は、設置箇所における所定の変位量を検出する。センサ４０１は、例えば、設置箇所の圧力を検出する圧電素子や、温度を検出する素子、光を検出する光電素子などを用いることができる。上述したように、センサ４０１によって測定可能な領域は測定領域ｓａである。センサノード１０１の位置から所定距離以内の領域が測定領域ｓａである。所定距離についてはセンサ４０１の種類や性能によって異なる。
　アンテナ４０９は、他のセンサノード１０１やゲートウェイ３０１と無線通信する電波を送受信する。例えば、近距離無線回路４０８は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）である。近距離無線回路４０８は、アンテナ４０９を介して受信した無線電波を受信信号として出力する受信回路４２２と、送信信号を無線電波としてアンテナ４０９を介して送信する送信回路４２１と、を有する。送信回路４２１の送信電力はＭＣＵ４０２によって変更可能としてもよい。また、本実施の形態では、例えば、送信回路４２１の送信電力は、予め定められた距離までに信号が到達可能となるように設定される。
　ＭＣＵ４０２は、例えばＲＯＭ４０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ４０５にロードして実行することにより、センサノード１０１の全体の制御やデータ処理を行う制御部である。例えば、ＭＣＵ４０２は、センサ４０１が検出したデータを処理する。タイマ４０３は、例えば、ＭＣＵ４０２などによって設定された時間をカウントする。本実施の形態では、例えば、タイマ４０３は、自発的にセンサ４０１によってセンシングするためのセンシング間隔をカウントする。また、例えば、タイマ４０３は、後述する実施例２において、近距離無線回路４０８を停止する所定期間をカウントする。
　ＲＯＭ４０４は、ＭＣＵ４０２が実行するプログラムなどを格納する記憶部である。ＲＡＭ４０５は、ＭＣＵ４０２における処理の一時データを格納する記憶部である。不揮発メモリ４０６は、書き込み可能なメモリであって、電力供給が途絶えたときなどにおいても書き込まれた所定のデータを保持する記憶部である。例えば、書き込み可能な不揮発メモリ４０６としては、フラッシュメモリが挙げられる。ＲＯＭ４０４、ＲＡＭ４０５、不揮発メモリ４０６などの記憶部には、例えば、後述する周辺ノードリスト、停止ノードリスト、受信した各信号などの各情報が記憶される。
　ハーベスタ４１２は、センサノード１０１の設置箇所における外部環境、例えば、光、振動、温度、無線電波などのエネルギー変化に基づき発電を行う。図４の例では、ハーベスタ４１２が１つだけ設けられているが、これに限らず、同一種類のハーベスタ４１２が複数設けられていてもよいし、異なる種類のハーベスタ４１２が複数設けられていてもよい。ハーベスタ４１２は、センサ４０１によって検出された変位量に応じて発電を行ってもよいし、近距離無線回路４０８によって受信された受信電波の変位量に応じて発電を行ってもよい。バッテリ４１１は、ハーベスタ４１２により発電された電力を蓄える。すなわち、センサノード１０１は、一次電池や外部電源などが設けられず、動作に要する電力を自装置の内部で生成する。電源管理ユニット４１０は、バッテリ４１１によって蓄えられた電力を、センサノード１０１の各部に駆動電源として供給する制御を行う。
（監視サーバ１００のハードウェア構成例）
　図５は、監視サーバ１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。監視サーバ１００は、センサノード１０１と異なり、外部電源に基づき動作する。監視サーバ１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）５０１と、タイマ５０２と、ＲＯＭ５０３と、ＲＡＭ５０４と、ディスクドライブ５０５と、ディスク５０６と、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）回路５０７と、を有する。監視サーバ１００は、ＣＰＵ５０１と、タイマ５０２と、ＲＯＭ５０３と、ＲＡＭ５０４と、ディスクドライブ５０５と、Ｉ／Ｏ回路５０７と、を接続する内部バス５１１を有する。
　ここで、ＣＰＵ５０１は、監視サーバ１００の全体の制御を司る制御部である。ＲＯＭ５０３は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶する記憶部である。ＲＡＭ５０４は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される記憶部である。ディスクドライブ５０５は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがってディスク５０６に対するデータのリード／ライトを制御する。ディスク５０６は、ディスクドライブ５０５の制御で書き込まれたデータを記憶する記憶部である。ディスク５０６としては、磁気ディスク、光ディスクなどが挙げられる。
　また、Ｉ／Ｏ回路５０７には、無線通信回路５０８およびアンテナ５０９が接続される。これにより、監視サーバ１００は、無線通信回路５０８およびアンテナ５０９を介してゲートウェイ３０１と無線通信することにより、センサノード１０１と無線通信することができる。また、Ｉ／Ｏ回路５０７にはネットワークＩ／Ｆ５１０が接続される。これにより、監視サーバ１００は、ネットワークＩ／Ｆ５１０を介して、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコル処理などにより、インターネットなどのネットワークＮＥＴを介して利用者端末３０２などの外部装置と通信を行うことができる。また、ネットワークＩ／Ｆ５１０による通信には、有線通信や無線通信を適用することができる。
　また、図示していないが、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置を監視サーバ１００に設けてもよい。これにより、開発者が入力装置を介して監視サーバ１００を直接操作することが可能となる。また、例えば、ディスプレイ、プリンタ、ブザーなどの出力装置を監視サーバ１００に設けてもよい。また、ゲートウェイ３０１についても同様の構成であってよい。
　図６は、信号の基本データ構成例を示す説明図である。信号の基本構成は、ヘッダと、コマンドと、リレー方向と、付加情報と、データと、を有する。ヘッダは、通信プロトコルに基づいて付与されるものである。近距離無線で通信であるセンサノード１０１間の通信と、遠距離無線または有線である監視サーバ１００とアグリゲータａｇとの間の通信と、では通信プロトコルが異なる。そのため、本実施の形態では、複数のセンサノード１０１と監視サーバ１００とを中継するアグリゲートによって各信号ヘッダの付け替えが行われる。
　コマンドは、各信号の種別を示す情報である。リレー方向は、どのような送信先であるかを示す情報である。リレー方向としては、Ｐ２Ｐと、ノードと、アグリゲータａｇと、ブロードキャストと、の４種類がある。付加情報は、リレー方向がいずれの種類であるかに応じて異なる。
　リレー方向がＰ２Ｐである場合、信号が親ノードと子ノードとの間を送受信されることを示し、付加情報は、送信元を示す識別情報と送信先を示す識別情報とを有する。周辺の接続ノードｃｎｄとの間には、親子関係がある。アグリゲータａｇからの信号の転送時に、送信元となるのが親ノードであり、送信先となるのが子ノードである。アグリゲータａｇへの信号の転送時に、送信元となるのが子ノードであり、送信先となるのが親ノードである。いずれのセンサノード１０１が親ノードであるか、いずれのセンサノード１０１が子ノードであるかなどについては、不揮発メモリ４０６などに記憶される。リレー方向がノードである場合、信号がアグリゲータａｇから指定されたセンサノード１０１にリレー転送によって送信されることを示し、付加情報は、リレー情報を有する。リレー方向がアグリゲータａｇである場合、信号があるセンサノード１０１からアグリゲータａｇへ送信されることを示す。この場合、リレー転送時に各センサノード１０１が親ノードを送信先として信号を転送することによって、信号がアグリゲータａｇまで到達可能であるため、付加情報は、送信元を示す識別情報のみを有する。リレー方向がブロードキャストである場合、信号が周辺のセンサノード１０１全体に送信されるため、付加情報は、送信元を示す識別情報のみを有する。
　また、リレー情報は、ホップ回数と、１段目のセンサノード１０１のアドレス、２段目のセンサノード１０１のアドレスなどの信号が経由したセンサノード１０１のアドレスと、を有する。
　図７および図８は、各信号のデータ構成例を示す説明図である。センサノード１０１または監視サーバ１００が送信または受信する信号には、探索指示信号ｓ１と、探索信号ｓ２と、探索応答信号ｓ３と、探索結果信号ｓ４と、集約探索結果信号ｓ５と、ネットワーク構築指示信号ｓ６と、測定信号出力指示信号ｓ７と、がある。さらに、センサノード１０１または監視サーバ１００が送信または受信する信号には、測定信号ｓ８と、測定結果信号ｓ９と、接続指示信号ｓ１０と、接続要求信号ｓ１１と、切り離し指示信号ｓ１２と、離脱要求信号ｓ１３と、がある。
　まず、探索指示信号ｓ１は、監視サーバ１００がセンサノード１０１に対して、自センサノード１０１が所定強度で送信した信号に対して応答可能なセンサノード１０１の探索を指示する信号である。探索指示信号ｓ１は、ヘッダと、コマンドとして探索指示を示す情報と、リレー方向としてノードを示す情報と、付加情報としてリレー情報と、を有する。
　探索信号ｓ２は、監視サーバ１００によって指示されたセンサノード１０１が応答可能なセンサノード１０１を探索する信号である。探索信号ｓ２は、ヘッダと、コマンドとして探索を示す情報と、リレー方向としてブロードキャストを示す情報と、付加情報として送信元を示す識別情報と、を有する。
　探索応答信号ｓ３は、探索信号ｓ２に対する応答を示す信号である。探索応答信号ｓ３は、ヘッダと、コマンドとして探索応答を示す情報と、リレー方向としてＰ２Ｐを示す情報と、付加情報として送信先を示す識別情報および送信元を示す識別情報と、データとして位置情報と、を有する。ここでの送信先は探索信号ｓ２の送信元である。ここでＧＰＳのように自センサによって位置を測定可能なセンサノード１０１は探索応答信号ｓ３に位置を示す位置情報を探索応答信号ｓ３に含める。ここで、自センサによって位置を測定可能なセンサノード１０１を基準点ノードとも称する。
　探索結果信号ｓ４は、受信した探索応答信号ｓ３に基づく探索結果を有する信号である。例えば、探索結果は、探索されたセンサノード１０１を示す識別情報のリストである。探索結果信号ｓ４は、ヘッダと、コマンドとして探索結果を示す情報と、リレー方向としてＰ２Ｐを示す情報と、付加情報として親ノードの送信先を示す識別情報および送信元を示す識別情報と、を有する。さらに、探索結果信号ｓ４は、データとして発見ノード数とノードを示す識別情報と位置情報などと、を有する。
　集約探索結果信号ｓ５は、親ノードが受信した各探索結果信号ｓ４に基づいて集約した結果を有する信号である。例えば、集約探索結果信号ｓ５では、探索結果信号ｓ４に含まれる探索結果を子ノードごとに並べられる。これにより、集約探索結果信号ｓ５によってどの子ノードがどのノードを探索できたのかを判別可能となる。また、これにより、ネットワークＳＮＥＴ構築において、いずれのセンサノード１０１を子ノードとして接続したのかが判別可能となる。集約探索結果信号ｓ５は、ヘッダと、コマンドとして集約探索結果を示す情報と、リレー方向としてアグリゲータａｇを示す情報と、付加情報として送信元を示す識別情報と、を有する。さらに、集約探索結果信号ｓ５は、データとして子ノード数と、子ノードごとに子ノードを示す識別情報と発見ノード数と子ノードが探索したノードアドレスとなどと、を有する。
　ネットワーク構築指示信号ｓ６は、監視サーバ１００がセンサノード１０１に対して、ネットワークＳＮＥＴの構築を指示する信号である。ネットワーク構築指示信号ｓ６は、ヘッダと、コマンドとしてネットワークＳＮＥＴ構築指示を示す情報と、リレー方向としてノードを示す情報と、付加情報としてリレー情報と、基準点ノード数と、基準点ノードを示す識別情報などと、を有する。
　測定信号出力指示信号ｓ７は、監視サーバ１００がセンサノード１０１に対して位置を測定するための測定信号ｓ８の出力を指示する信号である。測定信号出力指示信号ｓ７は、ヘッダと、コマンドとして測定信号出力指示信号ｓ７を示す情報と、リレー方向としてノードを示す情報と、付加情報としてリレー情報と、を有する。
　測定信号ｓ８は、位置を測定するための信号であり、所定強度によって送信される信号である。測定信号ｓ８は、ヘッダと、コマンドとして測定信号ｓ８を示す情報と、リレー方向としてブロードキャストを示す情報と、付加情報として送信元を示す識別情報と、を有する。
　測定結果信号ｓ９は、測定信号ｓ８による位置の測定結果を有する信号である。測定結果信号ｓ９は、ヘッダと、コマンドとして測定結果を示す情報と、リレー方向としてアグリゲータａｇを示す情報と、付加情報として送信元を示す識別情報と、を有する。さらに、測定結果信号ｓ９は、データとして、受信された測定信号ｓ８の送信元である基準点ノードを示す識別情報と受信強度との組み合わせを３つと、を有する。
　接続指示信号ｓ１０は、対象のセンサノード１０１を子ノードとして接続することを指示する信号である。接続指示信号ｓ１０は、ヘッダと、コマンドとして接続指示を示す情報と、リレー方向としてノードを示す情報と、付加情報として接続対象のセンサノード１０１のリレー情報と、接続対象ノードを示す識別情報と、を有する。
　接続要求信号ｓ１１は、接続指示信号ｓ１０によって指示された対象のセンサノード１０１に自センサノード１０１を親ノードとして接続することを要求する信号である。接続要求信号ｓ１１は、ヘッダと、コマンドとして接続要求を示す情報と、リレー方向としてノードを示す情報と、付加情報として送信元と送信先とを示す識別情報と、を有する。
　切り離し指示信号ｓ１２は、監視サーバ１００がセンサノード１０１に対してネットワークＳＮＥＴからの切り離しを指示する信号である。切り離し指示信号ｓ１２は、ヘッダと、コマンドとして切り離し指示を示す情報と、リレー方向としてノードを示す情報と、付加情報としてリレー情報と、を有する。
　離脱要求信号ｓ１３は、センサノード１０１が親ノードに対して、親子関係の離脱を要求する信号である。離脱要求信号ｓ１３は、ヘッダと、コマンドとして離脱要求を示す情報と、リレー方向としてＰ２Ｐと、付加情報として送信先を示す識別情報および送信元を示す識別情報と、を有する。送信先を示す識別情報としては、親ノードを示す識別情報が設定される。
（監視サーバ１００の機能的構成例）
　図９は、監視サーバ１００の機能的構成例を示すブロック図である。監視サーバ１００は、制御部９０１と、受信部９０２と、送信部９０３と、記憶部９０４と、を有する。受信部９０２および送信部９０３は、無線通信回路によって実現される。記憶部９０４は、例えば、ＲＡＭ５０４やディスク５０６などの記憶装置によって実現される。制御部９０１は、例えば、記憶部９０４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５０１が読み出し、プログラムにコーディングされた処理を実行することによって実現される。制御部９０１による各種処理結果は、記憶部９０４に記憶されることとする。
　図１０は、監視サーバ１００の記憶部９０４の記憶内容例を示す説明図である。記憶部９０４は、例えば、ノード管理情報１００１と、基準点ノード情報１０００と、閾値ｔｈと、規定数ｎｎと、を有する。閾値ｔｈは、密度が低いか否かを判定するための値であり、システム３００の開発者によって定められた値である。規定数ｎｎは、ネットワークＳＮＥＴに含まれる最大のセンサノードの数であり、システム３００の開発者によって定められた値である。例えば、規定数ｎｎは、センサノード１０１の全体数の１／２などとする。最大子ノード数ｍｎは、各センサノード１０１が子ノードとして接続可能なセンサノードの数であり、システム３００の開発者によって定められた値である。例えば、最大子ノード数ｍｎは、各センサノード１０１が信号を転送可能な消費電力量を基準に定めてもよい。転送可能な消費電力量は、例えば、バッテリ４１１に蓄電可能な電力量や各信号の受信および送信に要する消費電力量などによって定まる。
　ノード管理情報１００１は、センサノード１０１ごとの親ノードと子ノードと周辺ノードとを示す情報である。例えば、ノード管理情報１００１は、ノードＩＤと、ノード種別と、位置情報と、親ノードＩＤと、子ノード数と、子ノードＩＤと、周辺ノード数と、周辺ノードＩＤと、のフィールドを有する。各フィールドに情報が設定されることにより、レコード（１００１－ｉ）として記憶される。ノードＩＤのフィールドには、センサノード１０１を一意に特定可能な識別情報が設定される。ノード種別のフィールドには、センサノード１０１がいずれの種別であるかが設置される。ここでは、ノード種別としては、アグリゲータａｇ、基準点ノード、通常ノード、冗長ノードｒｎｄがある。通常ノードとは事前に位置が不明であるノードであって、位置測定が行われていないまたは位置測定によって位置が判明しなかったノードである。冗長ノードｒｎｄは、切り離し指示によって切り離されたノードである。ネットワークＳＮＥＴに一度も加入していないノードについても冗長ノードｒｎｄではあるが、監視サーバ１００は、そのセンサノード１０１を示す識別情報などを判別できないため、ノード管理情報１００１に設定できない。そのため、ノード種別として冗長ノードｒｎｄが設定されているセンサノード１０１は、ネットワークＳＮＥＴに一端加入後、切り離し指示によってネットワークＳＮＥＴから切り離されたノードである。
　位置情報のフィールドには、センサノード１０１の位置を示す位置情報が設定される。親ノードＩＤのフィールドには、接続された親ノードを一意に識別可能な識別情報が設定される。子ノード数のフィールドには、接続された子ノードの数が設置される。子ノードＩＤのフィールドには、子ノードを一意に識別可能な識別情報が設定される。周辺ノード数のフィールドには、探索された周辺ノードの数が設定される。周辺ノードＩＤのフィールドには、探索された周辺のセンサノード１０１を一意に識別可能な識別情報が設定される。
　基準点ノード情報１０００は、基準点ノードごとに位置情報を記憶する情報である。基準点ノード情報１０００は、基準点ノードＩＤと、位置情報と、のフィールドを有する。各フィールドに情報が設定されることにより、レコード（１０００－ｊ）として記憶される。基準点ノードＩＤのフィールドには、基準点ノードを示す識別情報が設定される。位置情報のフィールドには、基準点ノードの位置を示す情報が設定される。位置を示す情報は、例えば、緯度と経度であってもよいし、監視サーバ１００の位置が明確である場合、監視サーバ１００と基準点ノードとの間の距離であってもよいし、特に限定しない。
　図９の説明に戻って、受信部９０２は、アグリゲータａｇからの各種信号を受信する機能を有する。送信部９０３は、アグリゲータａｇへ各種信号を送信する機能を有する。また、制御部９０１は、暫定ネットワーク構築処理と、位置測定処理と、ノード分布密度解析処理と、密度差解消処理と、を行う。また、制御部９０１は、送信部９０３によって送信される信号を生成する機能や受信部９０２によって受信された信号を解析する機能を有する。
（センサノード１０１の機能的構成例）
　図１１は、センサノード１０１の機能的構成例を示すブロック図である。センサノード１０１は、制御部１１０１と、受信部１１０２と、送信部１１０３と、記憶部１１０４と、を有する。受信部１１０２は、受信回路４２２によって実現される。送信部１１０３は、送信回路４２１によって実現される。記憶部１１０４は、例えば、ＲＡＭ４０５や不揮発メモリ４０６などの記憶装置によって実現される。制御部１１０１は、例えば、記憶部１１０４に記憶されたプログラムをＭＣＵ４０２が読み出し、プログラムにコーディングされた処理を実行することによって実現される。制御部１１０１による各種処理結果は、記憶部１１０４に記憶されることとする。
　図１２は、センサノード１０１の記憶部の記憶内容例を示す説明図である。記憶部１１０４は、例えば、自センサノードＩＤと、接続情報１２００と、位置測定情報１２０１と、を有する。
　自センサノードＩＤは、センサノード１０１を一意に特定可能な識別情報である。センサノードの運用開始時に各センサノードにナンバリングしてもよいし、出荷時のセンサノードのシリアルコードなどを自センサノードＩＤとして流用してもよい。接続情報１２００は、ネットワークＳＮＥＴに含まれる場合に、親ノードと、子ノードと、を識別可能な情報である。例えば、接続情報１２００は、親ノードＩＤと、子ノード数と、子ノードＩＤと、のフィールドを有する。親ノードＩＤのフィールドには、親ノードを一意に識別可能な識別情報が設定される。センサノード１０１がアグリゲータａｇである場合、親ノードがないため、親ノードＩＤのフィールドには何も設定されない。子ノード数のフィールドには、子ノードの数が設定される。子ノードＩＤのフィールドには、子ノードを一意に識別可能な識別情報が設定される。各フィールドに情報が設定されることにより、レコード（１２００－ｋ）として記憶される。
　位置測定情報１２０１は、送信元ＩＤと、受信強度と、のフィールドを有する。送信元ＩＤのフィールドには、後述する測定信号ｓ８の送信元を一意に識別可能な識別情報が設定される。受信強度のフィールドには、後述する測定信号ｓ８の受信強度が設定される。ここで、受信強度とは、受信した信号の強度を示す。受信強度は、例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）であり、受信電力［ｄＢｍ］である。ここでは、配置領域ａｒｅａが平面であるとして、監視サーバ１００が３点測量を利用して各センサノード１０１の位置を判別するとして、送信元ＩＤと受信強度との３つのペアが位置測定情報１２０１に設定されればよい。
　図１１の説明に戻って、受信部１１０２は、他のセンサノード１０１または監視サーバ１００からの信号を受信する機能を有する。また、受信部１１０２は、受信した信号の受信強度を計測可能とする。送信部１１０３は、他のセンサノード１０１または監視サーバ１００へ信号を送信する機能を有する。また、送信部１１０３は、所定強度によって信号を送信する。特に上述した測定信号ｓ８や探索信号ｓ２を送信するための強度についてはすべてのセンサノード１０１において同一としておくことにより、監視サーバ１００による各センサノード１０１の位置の特定や探索を容易化できる。制御部１１０１は、探索処理、位置測定処理、ネットワークＳＮＥＴへの接続処理、ネットワークＳＮＥＴからの切り離し処理などを行う。また、制御部１１０１は、送信部１１０３によって送信される信号を生成する機能や受信部１１０２によって受信された信号を解析する機能を有する。本実施の形態では、監視サーバ１００からの信号を直接送受信するのは、アグリゲータａｇのみとする。
＜暫定ネットワーク構築処理＞
　まず、図１３に基づいて、監視サーバ１００による暫定ネットワーク構築処理について説明する。
　図１３は、暫定ネットワークＳＮＥＴ構築についての動作シーケンス例を示す説明図である。ここでは、ゲートウェイ３０１を省略して記載する。まず、監視サーバ１００は、探索指示信号ｓ１をアグリゲータａｇであるセンサノード１０１－１へ送信する（ステップＳ１３０１）。つぎに、センサノード１０１－１は、探索指示信号ｓ１を受信すると、ブロードキャストにより探索信号ｓ２を送信する（ステップＳ１３０２）。そして、センサノード１０１－２は、センサノード１０１－１からの探索信号ｓ２を受信すると、センサノード１０１－１へ探索応答信号ｓ３を送信する（ステップＳ１３０３）。つぎに、センサノード１０１－１は、センサノード１０１－２から探索応答信号ｓ３を受信すると、他のセンサノード１０１の子ノードでなければ、探索応答信号ｓ３によって作成された探索結果信号ｓ４を監視サーバ１００へ送信する（ステップＳ１３０４）。図１１の例では、理解の容易化のために、センサノード１０１－１から送信された探索信号ｓ２を受信したセンサノード１０１は、センサノード１０１－２の１つだけとしているが、複数のセンサノード１０１から受信してもよい。例えば、センサノード１０１－１は、探索信号ｓ２を送信した後に所定時間以内に受信した探索応答信号ｓ３によって探索結果信号ｓ４を作成してもよい。所定時間については、例えば、システム３００の開発者によって定められた値である。
　監視サーバ１００は、探索結果信号ｓ４を受信すると、アグリゲータａｇであるセンサノード１０１－１へネットワーク構築指示信号ｓ６を送信する（ステップＳ１３０５）。つぎに、センサノード１０１－１は、ネットワークＳＮＥＴ構築指示を受信すると、探索された周辺ノード数が最大子ノード数ｍｎよりも少ない場合、探索された周辺ノードのすべてに対して接続指示信号ｓ１０を送信する。また、センサノード１０１－１は、探索された周辺ノード数が最大子ノード数ｍｎ以上である場合、周辺ノードから基準点ノードを選択する。そして、センサノード１０１－１は、選択した基準点ノード数が最大子ノード数ｍｎよりも少ない場合、選択したすべての基準点ノードに対して接続指示信号ｓ１０を送信する。センサノード１０１－１は、選択した基準点ノード数が最大子ノード数ｍｎ以上である場合、選択した基準点ノードから最大子ノード数ｍｎをランダムに選択し、選択した最大子ノード数ｍｎの基準点ノードに対して接続指示信号ｓ１０を送信する。ここでは、センサノード１０１－１は、センサノード１０１－２に対して接続指示信号ｓ１０を送信する（ステップＳ１３０６）。そして、センサノード１０１－１は、接続指示信号ｓ１０の宛先であるセンサノード１０１－２を子ノードとして登録する（ステップＳ１３０７）。センサノード１０１－２は、センサノード１０１－１からの接続指示信号ｓ１０を受信すると、センサノード１０１－１を親ノードとして登録する（ステップＳ１３０８）。
　つぎに、センサノード１０１－１は、子ノードに対して探索指示信号ｓ１を送信する（ステップＳ１３０９）。センサノード１０１－１の子ノードであるセンサノード１０１－２は、探索指示信号ｓ１を受信すると、探索信号ｓ２を送信する（ステップＳ１３１０）。図示していないが、センサノード１０１－２は、周辺のセンサノード１０１から探索応答信号ｓ３を受信すると、探索結果信号ｓ４をセンサノード１０１－１へ送信する（ステップＳ１３１１）。ここで、例えば、センサノード１０１－１は、センサノード１０１－２の周辺のセンサノード１０１であるため、探索信号ｓ２を受信可能であるが、すでに暫定のネットワークＳＮＥＴに加入している。そのため、センサノード１０１－１１は、探索応答信号ｓ３をセンサノード１０１－２に対して送信しない。センサノード１０１－１は、各子ノードから探索応答信号ｓ３を受信し、探索応答信号ｓ３によって作成された集約探索結果信号ｓ５を監視サーバ１００へ送信する（ステップＳ１３１２）。
　監視サーバ１００は、集約探索結果信号ｓ５を受信すると、集約探索結果信号ｓ５に基づいて総ノード数を更新する。そして、監視サーバ１００は、総ノード数が規定数となった場合、暫定のネットワークＳＮＥＴ構築を終了し、総ノード数が規定数未満である場合、探索結果を記録し、親ノード候補を選択する。ここでは、重複がより少ないセンサノード１０１を親ノード候補として選択する。
　図１４は、重複が少ないノード例を示す説明図である。例えば、センサノード１０１－ｏは、親ノード候補であるセンサノード１０１－ｎとセンサノード１０１－ｍとの各々からの探索信号ｓ２を受信し、探索信号ｓ２の各々に対する探索応答信号ｓ３を送信する。そのため、監視サーバ１００は、センサノード１０１－ｏは２つのセンサノード１０１に重複していると判断する。例えば、センサノード１０１－ｐは、親ノード候補であるセンサノード１０１－ｍからの探索信号ｓ２だけを受信し、探索信号ｓ２に対する探索応答信号ｓ３を送信する。そのため、監視サーバ１００は、センサノード１０１－ｐは重複していないと判断する。
　図１３の説明に戻って、監視サーバ１００は、選択した親ノード候補を宛先としてネットワーク構築指示信号ｓ６を送信する。ここでは、監視サーバ１００は、センサノード１０１－２を宛先としてネットワーク構築指示信号ｓ６を送信する（ステップＳ１３１３）。そして、センサノード１０１－１は、監視サーバ１００から受信したネットワーク構築指示信号ｓ６をセンサノード１０１－２へ転送する（ステップＳ１３１４）。このようにして、マルチホップ通信よるリレー転送が行われ、ネットワーク構築指示信号ｓ６が転送される。
　また、監視サーバ１００は、上述したステップＳ１３０６～ステップＳ１３１４のような処理を繰り返す。そして、監視サーバ１００は、総ノード数が所定ノード数以上となった場合、暫定のネットワークＳＮＥＴ構築を終了する。つぎに、図１５を用いて位置測定処理について説明する。
　図１５は、位置測定についての動作シーケンス例を示す説明図である。ここでは、基準点ノードとして、センサノード１０１－Ｎがあり、センサノード１０１－Ｎの周辺にセンサノード１０１－Ｍがあるとして説明する。ここでは、ゲートウェイ３０１を省略して記載する。
　まず、監視サーバ１００は、基準点ノードを送信先にした測定信号出力指示信号ｓ７を送信する（ステップＳ１５０１）。基準点ノードについては、基準点ノード情報１０００によって判別可能である。そして、アグリゲータａｇであるセンサノード１０１－１は、測定信号出力指示信号ｓ７を受信すると、測定信号出力指示信号ｓ７を転送する（ステップＳ１５０２）。ここで、具体的に、センサノード１０１は、測定信号出力指示信号ｓ７を受信すると、送信先を示す識別情報によって自センサノード１０１に対する信号であるか否かを判断する。センサノード１０１は、自センサノード１０１に対する信号でないと判断した場合、測定信号出力指示信号ｓ７を転送する。このようなリレー転送によって測定信号出力指示信号ｓ７はセンサノード１０１－Ｎまで到達する。
　センサノード１０１－Ｎは、測定信号出力指示信号ｓ７を受信すると、自センサノード１０１に対する信号であると判断し、測定信号ｓ８を所定強度によって送信する（ステップＳ１５０３）。所定強度については予め定められてあるとする。センサノード１０１－Ｎから所定強度によって到達可能な距離までにあるセンサノード１０１は測定信号ｓ８を受信する。例えば、図１５の例では、センサノード１０１－Ｍがセンサノード１０１－Ｎからの測定信号ｓ８を受信する。
　そして、センサノード１０１－Ｍは、受信した測定信号ｓ８に含まれる送信元を示す識別情報と、測定信号ｓ８の受信強度と、を記憶部１１０４－Ｍの位置測定情報１２０１に記録する（ステップＳ１５０４）。ここでは、各センサノード１０１の位置を測定するため、センサノード１０１が設けられる領域が平面ならば、３つの基準点ノードからの受信強度が解ればよい。また、測定信号ｓ８を受信したセンサノード１０１は、受信強度によってセンサノード１０１と測定信号ｓ８の送信元との距離を算出してもよい。例えば、センサノード１０１－Ｍは、異なる３つの基準点ノードから測定信号ｓ８を受信すると、３つの測定信号ｓ８の送信先ごとに受信強度を記憶する。そして、センサノード１０１－Ｍは、自センサノード１０１を示す識別情報と、３つの測定信号ｓ８の送信先ごとに送信先を示す識別情報に対応付けた測定信号ｓ８の受信強度と、を有する測定結果信号ｓ９を送信する（ステップＳ１５０５）。図１５の例では、センサノード１０１－Ｍからアグリゲータａｇであるセンサノード１０１－１へ直接測定結果信号ｓ９が送信されているように記載しているが、リレー転送によって測定結果信号ｓ９をセンサノード１０１－１へ到達させてもよい。センサノード１０１－１は、測定結果信号ｓ９を受信すると、測定結果信号ｓ９を監視サーバ１００へ転送する（ステップＳ１５０６）。
　つぎに、監視サーバ１００は、センサノード１０１－１からの測定結果信号ｓ９を受信すると、３つの送信元を示す識別情報に対応する３つの位置情報を基準点ノード情報１０００に基づいて取得する。そして、監視サーバ１００は、測定結果信号ｓ９に含まれる送信元を示す識別情報ごとに、送信元を示す識別情報に対応付けられた受信強度に基づいて、送信元とセンサノード１０１－Ｍとの距離を特定する。受信強度は、例えば、アンテナ４０９から得ることができる。センサノード１０１が送信する測定信号ｓ８の送信強度が一定であると、受信強度の損失が大きいセンサノード１０１ほど、測定信号ｓ８の送信元との距離が遠く、受信強度の損失が小さいセンサノード１０１ほど、測定信号ｓ８の送信元との距離が近い。ここで、測定信号ｓ８の送信強度は所定強度とする。所定強度については、送信回路４２１によって設定可能な強度であって、各センサノード１０１において共通の送信強度である。例えば、受信強度に基づいてセンサノード１０１間の距離を算出可能な関数がディスク５０６などの記憶装置に記憶されてある。そして、監視サーバ１００は、当該関数に受信強度を代入することによって、測定信号ｓ８の送信元と測定結果信号ｓ９の送信元との距離を算出する。より具体的には、監視サーバ１００は、受信強度と、測定信号ｓ８の送信強度［ｄＢｍ］と、送信回路４２１の送信アンテナ絶対利得［ｄＢｉ］と、受信回路４２２の受信アンテナ絶対利得［ｄＢｉ］と、に基づいて、受信強度の損失を算出する。監視サーバ１００は、受信強度を与えると受信強度の損失が得られる第１関数に、受信強度を与えることにより、受信強度の損失を算出する。第１関数は、測定信号ｓ８の送信強度と、送信アンテナ絶対利得と、受信アンテナ絶対利得と、の合計値から、与えられた受信強度を引き算することにより、受信強度の損失を得る。送信アンテナ絶対利得と、受信アンテナ絶対利得とは、アンテナ４０９に基づく値であり、固定値であり、予め記憶部９０４に記憶されてある。そして、監視サーバ１００は、損失を与えるとセンサノード１０１間の距離を算出可能な第２関数に、算出した受信強度の損失を与えることにより、測定信号ｓ８の送信元と測定信号ｓ８を受信したセンサノード１０１との間の距離を算出する。第２関数は、以下式（１）である。式（１）内のＬは損失であり、ｄは距離［ｍ］であり、λは波長［ｍ］である。波長λは、固定値であり、予め記憶部９０４に記憶されてある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　そのため、監視サーバ１００は、３点測量などの方法を利用して、特定された距離と測定信号ｓ８の送信元の位置情報が示す位置とに基づいて、センサノード１０１－Ｍの位置を推定する。そして、監視サーバ１００は、推定したセンサノード１０１－Ｍの位置を示す位置情報を記憶部９０４に格納する。つぎに、監視サーバ１００は、センサノード１０１－Ｍなどのあらたに位置が判明したセンサノード１０１を基準点ノードとする（ステップＳ１５０７）。そして、監視サーバ１００は、基準点ノードを送信先にした測定信号出力指示信号ｓ７を送信する（ステップＳ１５０８）。ここで、監視サーバ１００は、あらたに位置が判明した基準点ノードに対して位置情報を送信しなくてよい。
　センサノード１０１－１は、測定信号ｓ８出力信号を受信すると、測定信号出力指示信号ｓ７を転送する（ステップＳ１５０９）。図１５の例では、センサノード１０１－１から送信先であるセンサノード１０１－Ｍへ直接測定信号出力指示信号ｓ７が送信されているように記載しているが、リレー転送によって測定信号出力指示信号ｓ７をセンサノード１０１－Ｍへ到達させてもよい。そして、センサノード１０１－Ｍは、測定信号ｓ８出力信号を受信すると、所定強度によって測定信号ｓ８をブロードキャストする（ステップＳ１５１０）。このようにして、監視サーバ１００は、各センサノード１０１の位置情報を収集する。
　また、位置が不明なノードが残っている場合、上述したようにあらたに判別したセンサノード１０１を基準点ノードとして位置の測定信号ｓ８を送信させるようにすることにより、位置測定可能な領域範囲が広がる。また、最終的に全てのセンサノード１０１の位置が判明すれば、位置測定は終了となる。また、監視サーバ１００は、最後に測定信号出力指示信号ｓ７を送信してから、一定時間以上が経過しても測定結果信号ｓ９を受信できない場合、位置測定は終了となる。例えば、一定時間以上が経過しても測定結果信号ｓ９を受信できない場合であっても、最終的に稼働されるセンサノード１０１の密度が均等になればよいため、位置が未定となるセンサノード１０１があってもよい。
＜分布密度解析処理＞
　つぎに、監視サーバ１００は、位置測定処理が終了した後、分布密度解析処理を行う。監視サーバ１００は、位置測定が完了した場合、配置領域ａｒｅａを模した領域を所定サイズのマス目に分割した分割領域ａを示す領域情報を生成する。所定サイズについては、システム３００の開発者によって設定されてよく、センサノード１０１から送信される信号の送信強度によって到達可能な距離に基づいて決定される。
　図１６は、分布密度解析例を示す説明図である。図１６には、配置領域ａｒｅａがメッシュ状に分割された分割領域ａを示す。図１６に示す通信可能領域ｃａや分割領域ａは、監視サーバ１００のシミュレーション空間上にある領域である。つぎに、監視サーバ１００は、領域情報が示す分割領域ａの各々について、複数のセンサノード１０１の各々についてセンサノード１０１の測定領域ｓａが分割領域ａの少なくとも一部を含むか否かを判定する。測定領域ｓａはセンサ４０１によって測定可能なエリアである。測定領域ｓａは、センサノード１０１の位置と、所定距離ｄ１と、によって決定される。上述したように、各センサノード１０１が有するセンサ４０１は測定可能なエリアが予め決まっている。また、上述したように、所定距離ｄ１は、センサ４０１の種類や性能などに応じて予め定められた値である。例えば、監視サーバ１００は、分割領域ａの各々について、センサノード１０１の測定領域ｓａに少なくとも一部が含まれると判定された場合、分割領域ａについての密度を増やす。また増加する量は測定領域ｓａ内で一定でも構わないし、センサノード１０１との距離に応じて例えばセンサノード１０１に近いほど増加量を増やすようにしても構わない。これは搭載するセンサ４０１の特性に応じて変更可能としてもよい。このようにして、配置領域ａｒｅａ内の分布密度が特定される。また、図１６に示すように、測定領域ｓａと、通信可能領域ｃａとは、異なる。例えば、通信可能領域ｃａは、センサノード１０１の位置と所定距離ｄ２とによって定まる。所定距離ｄ２は、送信回路４２１による信号の送信強度や受信回路４２２の性能などによって定まる。
＜密度差解消処理＞
　つぎに、監視サーバ１００は、分布密度解析処理が終了した後、密度差解消処理を行う。例えば、監視サーバ１００は、分割領域ａのうち、密度が閾値ｔｈ以下である分割領域ａがある場合、暫定ネットワークＳＮＥＴの構築時に規定数ｎｎのセンサノード１０１を暫定ネットワークＳＮＥＴに接続させているため、間引き処理を行う。そして、監視サーバ１００は、間引き処理後に、暫定ネットワークＳＮＥＴに冗長ノードｒｎｄを接続するノード追加処理を行う。
　間引き処理では、監視サーバ１００は、分割領域ａのうち密度が最も高い分割領域ａを測定領域ｓａに含むセンサノード１０１を切り離す。まず、監視サーバ１００は、密度が最も高い分割領域ａを対象の分割領域ａとして選択する。つぎに、監視サーバ１００は、選択した分割領域ａの少なくとも一部を測定領域ｓａに含むセンサノード１０１の各々に対応して、複数の分割領域ａの各々について、ネットワークＳＮＥＴからセンサノード１０１を除外した場合における密度を導出する。より具体的には、監視サーバ１００は、ネットワークＳＮＥＴからセンサノード１０１を除外した場合における接続ノードｃｎｄのうち、測定領域ｓａに分割領域ａの少なくとも一部が含まれる接続ノードｃｎｄの数に応じた密度を導出する。監視サーバ１００は、導出した密度に基づいて、選択した分割領域ａの少なくとも一部を測定領域ｓａに含むセンサノード１０１から切り離しの対象候補を決定する。例えば、監視サーバ１００は、あるセンサノード１０１を除外する前の場合において導出した密度が閾値ｔｈより大きかったが、除外した場合において導出した密度が閾値ｔｈより小さくなる分割領域ａがある場合、切り離し対象候補として選択しない。
　また、監視サーバ１００は、対象の分割領域ａを測定領域ｓａに含むセンサノード１０１の各々について、標準化効果値を算出する。標準化効果値とは、センサノード１０１を切り離すことにより、対象の分割領域ａの密度がどの程度平均密度に近づくかを示す値である。監視サーバ１００は、算出した標準化効果値が最も大きいセンサノード１０１を切り離しの対象候補として決定する。
　平均密度は、「センサ４０１が測定可能な測定領域ｓａの面積×規定数ｎｎ」を配置領域ａｒｅａの面積によって割った値である。規定数ｎｎは上述した暫定ネットワークＳＮＥＴに含めることが可能なセンサノード１０１の数である。標準化効果値は、分布密度の解析結果に基づいて対象候補のセンサノード１０１を切り離したと過程して分布密度を再計算したときに、平均密度に近づく分割領域ａの変化量の総量から密度が平均密度から遠ざかる分割領域ａの変化量の総量を引いたものになる。平均密度に近づくとは平均密度との差が小さくなることを示し、平均密度から遠ざかるとは平均密度との差が大きくなることを示す。センサノード１０１を暫定ネットワークＳＮＥＴから切り離すと、対象の分割領域ａの周辺の分割領域ａの密度は下がるため、標準化効果値は以下式（２）のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、σ1iはｉ番目の分割領域ａの切り離し前の密度であり、σ2iはｉ番目の分割領域ａの切り離し後の密度である。σaは上述した平均密度である。式（２）に示すように、標準化効果値は、切り離しによりどの程度平均密度に近づいたかを表すため、切り離し前の密度と平均密度との差分の絶対値から切り離し後の密度と平均密度との差分の絶対値を引いた値の合計値である。ただし、対象候補のセンサノード１０１を切り離しと仮定した結果、密度が閾値ｔｈよりも小さくなる分割領域ａがある場合、監視サーバ１００は、対象候補のセンサノード１０１を切り離し不可のセンサノード１０１とする。
　また、監視サーバ１００は、選択した対象の分割領域ａを測定領域ｓａとするセンサノード１０１のうち切り離し可能なセンサノード１０１がない場合、複数の分割領域ａのうち選択済み以外の分割領域ａを対象の分割領域ａとしてあらたに選択する。また、監視サーバ１００は、平均密度よりも密度が高い分割領域ａの中で切り離し可能なセンサノード１０１がなければ、配置領域ａｒｅａを平準化できないことを開発者に通知する。通知方法としては、例えば、ネットワークＳＮＥＴを介して利用者端末３０２へ出力してもよいし、特に限定しない。
　監視サーバ１００は、密度が閾値ｔｈよりも小さくなる分割領域ａがない対象候補のセンサノード１０１のうち、標準化効果値が最も大きい対象候補のセンサノード１０１を切り離し対象のセンサノード１０１として選択する。そして、監視サーバ１００は、選択した切り離し対象を送信先とした切り離し指示信号ｓ１２を送信する。
　図１７は、接続・切り離しについての動作シーケンス例を示す説明図である。切り離し指示の詳細例については、ステップＳ１７１１～ステップＳ１７１６に示す。図１７には、センサノード１０１－Ｘの子ノードであるセンサノード１０１－ＹをネットワークＳＮＥＴから切り離す例を示す。ここでは、ゲートウェイ３０１を省略して記載する。
　例えば、監視サーバ１００は、センサノード１０１－Ｙを切り離し対象とし、センサノード１０１－Ｙを送信先にした切り離し指示信号ｓ１２をアグリゲータａｇであるセンサノード１０１－１に送信する（ステップＳ１７１１）。センサノード１０１－１は、切り離し指示信号ｓ１２を受信すると、切り離し指示信号ｓ１２を転送する（ステップＳ１７１２）。図１７の例では、センサノード１０１－１からセンサノード１０１－Ｘにはリレー転送によって切り離し指示信号ｓ１２が到達する。センサノード１０１－Ｘは、切り離し指示信号ｓ１２を受信すると、切り離し指示信号ｓ１２を転送する（ステップＳ１７１３）。センサノード１０１－Ｙは、切り離し指示信号ｓ１２を受信すると、離脱要求信号ｓ１３を親ノードであるセンサノード１０１－Ｘへ送信する（ステップＳ１７１４）。
　センサノード１０１－Ｙは、センサノード１０１－Ｘを親ノードから削除して冗長動作モードへ遷移する（ステップＳ１７１５）。冗長動作モードへ遷移すると、測定動作や転送動作などを行わなくなる。センサノード１０１－Ｘは、離脱要求信号ｓ１３を受信すると、センサノード１０１－Ｙを子ノードから削除する（ステップＳ１７１６）。これにより、センサノード１０１－Ｙを暫定ネットワークＳＮＥＴから切り離すことができる。
　つぎに、間引き処理が完了したら、監視サーバ１００は、低密度である分割領域ａにセンサノード１０１をネットワークＳＮＥＴに追加するノード追加処理を行う。追加されるセンサノード１０１があるか否かは不明であるため、監視サーバ１００は、平準化効果値を利用できない。そこで、監視サーバ１００は、複数の分割領域ａの中から密度が最小の分割領域ａを追加の対象候補の分割領域ａとして選択する。そして、監視サーバ１００は、対象候補の分割領域ａの少なくとも一部を測定領域ｓａに含むセンサノード１０１を送信先とした探索指示信号ｓ１を送信する。または、監視サーバ１００は、対象候補の分割領域ａの少なくとも一部を通信可能領域ｃａに含むセンサノード１０１を送信先とした探索指示信号ｓ１を送信する。
　センサノード１０１は、自センサノード１０１が送信先である探索指示信号ｓ１を受信すると、探索処理を行う。探索処理については、図１３に示したシーケンスと同じであるため、詳細な説明を省略する。つぎに、監視サーバ１００は、集約探索結果信号ｓ５を受信すると、探索指示信号ｓ１の送信先の周辺に接続実績のない冗長ノードｒｎｄがあるか否かを判断する。監視サーバ１００は、接続実績のない冗長ノードｒｎｄがあると判断された場合、子ノード接続が可能であるか否かを判断する。監視サーバ１００は、探索指示信号ｓ１の送信先が有する子ノードの数が最大子ノード数ｍｎである場合、子ノード接続が可能でないと判断する。監視サーバ１００は、探索指示信号ｓ１の送信先が有する子ノードの数が最大子ノード数ｍｎより少ない場合、子ノード接続が可能であると判断する。監視サーバ１００は、選択した接続ノードｃｎｄを送信先にした接続実績のない冗長ノードｒｎｄのうちの１つに接続指示信号ｓ１０を送信する。
　図１７において、接続指示の詳細例については、ステップＳ１７０１～ステップＳ１７０５に示す。図１７には、センサノード１０１－Ｘの子ノードとしてセンサノード１０１－Ｙを接続する例を示す。
　監視サーバ１００は、センサノード１０１－Ｘを送信先にし、センサノード１０１－Ｙを接続させることを指示する接続指示信号ｓ１０を送信する（ステップＳ１７０１）。アグリゲータａｇであるセンサノード１０１－１は、接続指示信号ｓ１０を受信すると、接続指示信号ｓ１０を転送する（ステップＳ１７０２）。図１７の例では、センサノード１０１－１からセンサノード１０１－Ｘにはリレー転送によって接続指示信号ｓ１０が到達する。つぎに、センサノード１０１－Ｘは、接続指示信号ｓ１０を受信すると、センサノード１０１－Ｙを送信先にした接続要求信号ｓ１１を送信する（ステップＳ１７０３）。そして、センサノード１０１－Ｘは、センサノード１０１－Ｙを子ノードとして記録する（ステップＳ１７０４）。また、センサノード１０１－Ｙは、接続要求信号ｓ１１を受信すると、センサノード１０１－Ｘを親ノードとして記録する（ステップＳ１７０５）。これにより、ネットワークＳＮＥＴにセンサノード１０１を追加することができる。
　また、上述したように、探索指示信号ｓ１の送信先が有する子ノードの数が最大子ノード数ｍｎである場合、監視サーバ１００は、子ノード接続が可能でないと判断する。このように判断された場合、監視サーバ１００は、探索指示信号ｓ１の送信先にすでに接続済みの子ノードを切り離し、接続実績のない冗長ノードｒｎｄのうちの１つを接続してもよい。ただし、監視サーバ１００は、すでに接続済みの子ノードを切り離した場合に、密度が閾値ｔｈ以下となる分割領域ａがある場合には、切り離しを行わないこととする。また、切り離しが行えないため、あらたにセンサノード１０１をネットワークＳＮＥＴに追加できない場合、監視サーバ１００は、均一化できない旨を示す情報を開発者に通知してもよい。例えば、監視サーバ１００は、均一化できない旨を示す情報を利用者端末３０２に送信する。均一化できない旨を示す情報には、いずれの分割領域ａの密度が閾値ｔｈ以下となっているかなどを示す情報が含まれていてもよい。または、均一化できない旨を示す情報には、すべての分割領域ａに対応する密度を含めてもよい。
（監視サーバ１００による通信網制御処理手順例）
　図１８は、監視サーバ１００による通信網制御処理手順例を示すフローチャートである。監視サーバ１００は、暫定ネットワーク構築処理を行う（ステップＳ１８０１）。つぎに、監視サーバ１００は、位置測定処理を行う（ステップＳ１８０２）。そして、監視サーバ１００は、分布密度解析処理を行う（ステップＳ１８０３）。監視サーバ１００は、密度が閾値ｔｈ以下の分割領域ａがあるか否かを判断する（ステップＳ１８０４）。
　密度が閾値ｔｈ以下の分割領域ａがある場合（ステップＳ１８０４：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、密度差解消処理を行い（ステップＳ１８０５）、ステップＳ１８０２へ戻る。密度が閾値ｔｈ以下の分割領域ａがない場合（ステップＳ１８０４：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、一連の処理を終了する。これにより、構築されたネットワークＳＮＥＴの運用が開始可能となる。
　図１９および図２０は、監視サーバ１００による暫定ネットワーク構築処理手順例を示すフローチャートである。監視サーバ１００は、アグリゲータａｇへ探索指示信号ｓ１を送信する（ステップＳ１９０１）。監視サーバ１００は、受信待ち状態となる（ステップＳ１９０２）。そして、監視サーバ１００は、探索結果信号ｓ４を受信したか否かを判断する（ステップＳ１９０３）。まだ受信していないと判断された場合（ステップＳ１９０３：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、ステップＳ１９０３へ戻る。受信したと判断された場合（ステップＳ１９０３：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、探索結果を格納する（ステップＳ１９０４）。ここでは、監視サーバ１００は、受信した探索結果に基づいてノード管理情報１００１へアグリゲータａｇについてのレコードを設定する。監視サーバ１００は、アグリゲータａｇへネットワーク構築指示信号ｓ６を送信する（ステップＳ１９０５）。そして、監視サーバ１００は、受信待ち状態となる（ステップＳ１９０６）。
　つぎに、監視サーバ１００は、ネットワークＳＮＥＴ構築指示に対する集約探索結果信号ｓ５を受信したか否かを判断する（ステップＳ２００１）。集約探索結果信号ｓ５を受信していないと判断された場合（ステップＳ２００１：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、ステップＳ２００１へ戻る。集約探索結果信号ｓ５を受信したと判断された場合（ステップＳ２００１：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、総ノード数を更新する（ステップＳ２００２）。
　監視サーバ１００は、規定数ｎｎを超えたか否かを判断する（ステップＳ２００３）。規定数ｎｎを超えたと判断された場合（ステップＳ２００３：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、暫定ネットワーク構築処理についての一連の処理を終了する。規定数ｎｎを超えていないと判断された場合（ステップＳ２００３：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、探索結果を格納する（ステップＳ２００４）。
　そして、監視サーバ１００は、親ノード候補を選択する（ステップＳ２００５）。監視サーバ１００は、親ノード候補があるか否かを判断する（ステップＳ２００６）。親ノード候補がないと判断された場合（ステップＳ２００６：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、暫定ネットワーク構築処理についての一連の処理を終了する。
　つぎに、親ノード候補があると判断された場合（ステップＳ２００６：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、親ノード候補を送信先としたネットワーク構築指示信号ｓ６を送信する（ステップＳ２００７）。そして、監視サーバ１００は、受信待ち状態となり（ステップＳ２００８）、ステップＳ２００１へ戻る。このように、ステップＳ２００１からステップＳ２００７の処理が繰り返されることにより、規定数ｎｎのセンサノード１０１を含む暫定ネットワークＳＮＥＴが構築される。
　図２１は、監視サーバ１００による位置測定処理手順例を示すフローチャートである。監視サーバ１００は、探索結果から暫定ネットワークＳＮＥＴに接続されている基準点ノードを特定する（ステップＳ２１０１）。監視サーバ１００は、全基準点ノードを送信先にした測定信号出力指示信号ｓ７を送信する（ステップＳ２１０２）。監視サーバ１００は、タイムアウト時間をタイマ５０２に設定して受信待ち状態になる（ステップＳ２１０３）。監視サーバ１００は、信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２１０４）。
　信号を受信していないと判断された場合（ステップＳ２１０４：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、タイムアウトしたか否かを判断する（ステップＳ２１０５）。タイムアウトしたと判断された場合（ステップＳ２１０５：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、位置測定処理に関する一連の処理を終了する。タイムアウトしていないと判断された場合（ステップＳ２１０５：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、ステップＳ２１０４へ戻る。
　信号を受信したと判断された場合（ステップＳ２１０４：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、受信した測定情報信号から送信元の位置を推定して記録する（ステップＳ２１０６）。ここでは、監視サーバ１００は、３点測量を利用して、測定情報信号に含まれる測定信号ｓ８の送信元と受信強度との３つの組み合わせに基づいて、測定情報信号の送信元の位置を推定する。
　つぎに、監視サーバ１００は、位置が不明なセンサノード１０１があるか否かを判断する（ステップＳ２１０７）。ここでは、監視サーバ１００は、ノード管理情報１００１にレコードが設定されてあるセンサノード１０１について位置が不明か否かを判断する。位置が不明なセンサノード１０１がないと判断された場合（ステップＳ２１０７：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、位置測定処理に関する一連の処理を終了する。
　位置が不明なセンサノード１０１があると判断された場合（ステップＳ２１０７：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、測定情報信号の送信元を送信先にした測定信号出力指示信号ｓ７を送信し（ステップＳ２１０８）、ステップＳ２１０３へ戻る。
　図２２は、監視サーバ１００による分布密度解析処理手順例を示すフローチャートである。監視サーバ１００は、配置領域ａｒｅａを複数の分割領域ａに分割した分割領域情報１０２を生成する（ステップＳ２２０１）。つぎに、監視サーバ１００は、暫定ネットワークＳＮＥＴに含まれる接続ノードｃｎｄの位置を示す位置情報を取得する（ステップＳ２２０２）。
　監視サーバ１００は、位置が判明済みの接続ノードｃｎｄのうち、未選択の接続ノードｃｎｄがあるか否かを判断する（ステップＳ２２０３）。未選択の接続ノードｃｎｄがないと判断された場合（ステップＳ２２０３：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、一連の処理を終了する。未選択の接続ノードｃｎｄがあると判断された場合（ステップＳ２２０３：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、未選択の接続ノードｃｎｄから１つの接続ノードｃｎｄを選択する（ステップＳ２２０４）。監視サーバ１００は、選択した接続ノードｃｎｄの位置と、所定距離と、に基づいて、選択した接続ノードｃｎｄが有するセンサの測定領域ｓａを特定する（ステップＳ２２０５）。ここで、監視サーバ１００は、特定した測定領域ｓａを示す測定領域情報１０３を記憶部９０４に格納する。
　監視サーバ１００は、複数の分割領域ａのうち、少なくとも一部が特定した測定領域ｓａに含まれる分割領域ａを特定する（ステップＳ２２０６）。そして、監視サーバ１００は、特定した分割領域ａと選択した接続ノードｃｎｄとに基づき特定した分割領域ａに対応する密度を増加させ（ステップＳ２２０７）、ステップＳ２２０３へ戻る。
　図２３は、監視サーバ１００による密度差解消処理手順例を示すフローチャートである。まず、監視サーバ１００は、間引き処理を行う（ステップＳ２３０１）。そして、監視サーバ１００は、ノード追加処理を行い（ステップＳ２３０２）、密度差解消処理に関する一連の処理を終了する。このように、監視サーバ１００は、間引いた後に、接続ノードｃｎｄを追加することにより、暫定ネットワークＳＮＥＴに接続されるセンサノード１０１の数は変更しないようにできる。
　図２４は、監視サーバ１００による間引き処理手順例を示すフローチャートである。監視サーバ１００は、未選択の分割領域ａのうち、密度が最大の分割領域ａを選択する（ステップＳ２４０１）。監視サーバ１００は、選択可能な分割領域ａがあるか否かを判断する（ステップＳ２４０２）。選択可能な分割領域ａがあると判断された場合（ステップＳ２４０２：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、選択した分割領域ａの少なくとも一部を測定領域ｓａに含む接続ノードｃｎｄについて標準化効果値を算出する（ステップＳ２４０３）。監視サーバ１００は、切り離し可能な接続ノードｃｎｄがあるか否かを判断する（ステップＳ２４０４）。切り離し可能な接続ノードｃｎｄがないと判断された場合（ステップＳ２４０４：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、ステップＳ２４０２へ戻る。切り離し可能な接続ノードｃｎｄがあると判断された場合（ステップＳ２４０４：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、標準化効果値が最大の接続ノードｃｎｄを送信先にした切り離し指示信号ｓ１２を送信し（ステップＳ２４０５）、間引き処理に関する一連の処理を終了する。選択可能な分割領域ａがないと判断された場合（ステップＳ２４０２：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、均一化できない旨を通知し（ステップＳ２４０６）、エラーが発生したとして、すべての処理を終了する。
　図２５は、監視サーバ１００によるノード追加処理手順例を示すフローチャートである。監視サーバ１００は、未選択の分割領域ａのうち、密度が最小の分割領域ａを選択する（ステップＳ２５０１）。監視サーバ１００は、選択した分割領域ａの少なくとも一部を通信可能領域ｃａに含む接続ノードｃｎｄを特定して選択する（ステップＳ２５０２）。監視サーバ１００は、選択可能な接続ノードｃｎｄがあるか否かを判断する（ステップＳ２５０３）。選択可能な接続ノードｃｎｄがあると判断された場合（ステップＳ２５０３：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、選択した接続ノードｃｎｄを送信先にした探索指示信号ｓ１を送信する（ステップＳ２５０４）。
　つぎに、監視サーバ１００は、周辺に接続実績のない冗長ノードｒｎｄがあるか否かを判断する（ステップＳ２５０５）。周辺に接続実績のない冗長ノードｒｎｄがないと判断された場合（ステップＳ２５０５：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、ステップＳ２５０３へ戻る。一方、周辺に接続実績のない冗長ノードｒｎｄがあると判断された場合（ステップＳ２５０５：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、子ノード接続が可能であるか否かを判断する（ステップＳ２５０６）。子ノード接続が可能であると判断された場合（ステップＳ２５０６：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、選択した接続ノードｃｎｄを送信先にした接続実績のない冗長ノードｒｎｄのうちの１つに接続指示信号ｓ１０を送信し（ステップＳ２５０７）、ノード追加処理に関する一連の処理を終了する。子ノード接続が可能でないと判断された場合（ステップＳ２５０６：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、ステップＳ２５０３へ戻る。
　選択可能な接続ノードｃｎｄがないと判断された場合（ステップＳ２５０３：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、接続実績のない冗長ノードｒｎｄが見つかっていたか否かを判断する（ステップＳ２５０８）。接続実績があるか否かに関する情報は記憶部９０４に記憶しておいてもよい。監視サーバ１００は、センサノード１０１をいずれかの子ノードとして設定した後にネットワークＳＮＥＴから切り離す際、当該センサノード１０１を示す識別情報と子ノードとして設定されたことがあることを示す情報とを関連付けて記憶部９０４に記憶しておく。
　接続実績のない冗長ノードｒｎｄが見つかっていたと判断された場合（ステップＳ２５０８：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、接続実績のない冗長ノードｒｎｄを見つけた接続ノードｃｎｄの子ノードの各々について、切り離した対象とした場合の標準化効果値を算出する（ステップＳ２５０９）。つぎに、監視サーバ１００は、切り離し可能な接続ノードｃｎｄがあるか否かを判断する（ステップＳ２５１０）。ここでは、監視サーバ１００は、切り離し対象を切り離したと仮定した場合に密度が閾値ｔｈ以下となる分割領域ａがない切り離し対象候補から切り離し対象を決定する。そのため、密度が閾値ｔｈ以下となる分割領域ａがない切り離し対象がない場合、切り離し可能な接続ノードｃｎｄがないと判断される。
　切り離し可能な接続ノードｃｎｄがあると判断された場合（ステップＳ２５１０：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００は、標準化効果値が最大の接続ノードｃｎｄを送信先にした切り離し指示信号ｓ１２を送信し（ステップＳ２５１１）、ステップＳ２５０７へ移行する。接続実績のない冗長ノードｒｎｄが見つかっていなかったと判断された場合（ステップＳ２５０８：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、均一化できない旨を開発者に通知し（ステップＳ２５１２）、エラーとして一連の処理を終了する。通知方法は、例えば、利用者端末３０２への均一化できない旨を示す情報を送信するなどが挙げられる。また、切り離し可能な接続ノードｃｎｄがないと判断された場合（ステップＳ２５１０：Ｎｏ）、監視サーバ１００は、ステップＳ２５１２へ移行する。
（センサノード１０１が行う処理手順例）
　図２６～図２９は、センサノード１０１が行う処理手順例を示すフローチャートである。センサノード１０１は、起動すると（ステップＳ２６０１）、信号受信待ち状態となる（ステップＳ２６０２）。つぎに、センサノード１０１は、信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２６０３）。受信していないと判断された場合（ステップＳ２６０３：Ｎｏ）、センサノード１０１は、ステップＳ２６０３へ戻る。
　つぎに、ステップＳ２６０３において、探索指示信号ｓ１を受信したと判断された場合（ステップＳ２６０３：探索指示）、センサノード１０１は、周辺ノードを探索する（ステップＳ２６０４）。そして、センサノード１０１は、親ノードまたはゲートウェイ３０１を送信先にした探索結果信号ｓ４を送信し（ステップＳ２６０５）、ステップＳ２６０２へ戻る。ゲートウェイ３０１を送信先に設定可能なセンサノード１０１は、アグリゲータａｇだけである。
　つぎに、ステップＳ２６０３において、集約探索結果信号ｓ５を受信したと判断された場合（ステップＳ２６０３：集約探索結果）、センサノード１０１は、受信した集約探索結果をゲートウェイ３０１に送信する（ステップＳ２７０１）。そして、センサノード１０１は、指示受信待ち状態となり（ステップＳ２７０２）、ステップＳ２６０３へ戻る。
　つぎに、ステップＳ２６０３において、測定信号出力指示信号ｓ７を受信したと判断された場合（ステップＳ２６０３：測定信号出力指示）、センサノード１０１は、測定信号ｓ８を送信する（ステップＳ２７１１）。そして、センサノード１０１は、指示受信待ち状態となり（ステップＳ２７１２）、ステップＳ２６０３へ戻る。測定信号ｓ８を受信したと判断された場合（ステップＳ２６０３：測定）、センサノード１０１は、測定情報送信済みか否かを判断する（ステップＳ２７２１）。すでに位置測定が完了していれば、測定情報送信済みと判断される。
　測定情報送信済みであると判断された場合（ステップＳ２７２１：Ｙｅｓ）、センサノード１０１は、ステップＳ２７２５へ移行する。測定情報送信済みでないと判断された場合（ステップＳ２７２１：Ｎｏ）、センサノード１０１は、送信元ＩＤと受信強度を記録する（ステップＳ２７２２）。そして、センサノード１０１は、異なる送信元である測定信号ｓ８を所定数受信したか否かを判断する（ステップＳ２７２３）。所定数とは、例えば、予め定められた値であり、上述したように配置領域ａｒｅａが平面であれば、所定数は３でよい。
　所定数受信していないと判断された場合（ステップＳ２７２３：Ｎｏ）、センサノード１０１は、ステップＳ２７２５へ移行する。所定数受信したと判断された場合（ステップＳ２７２３：Ｙｅｓ）、センサノード１０１は、アグリゲータａｇへ記録した測定情報を含む測定情報信号を送信する（ステップＳ２７２４）。つぎに、センサノード１０１は、指示受信待ち状態となり（ステップＳ２７２５）、ステップＳ２６０３へ戻る。
　つぎに、ネットワーク構築指示信号ｓ６を受信したと判断された場合（ステップＳ２６０３：ネットワーク構築指示）、センサノード１０１は、周辺ノード数＞最大子ノード数ｍｎであるか否かを判断する（ステップＳ２８０１）。周辺ノード数＞最大子ノード数ｍｎであると判断された場合（ステップＳ２８０１：Ｙｅｓ）、センサノード１０１は、周辺ノードから基準点ノードを選別する（ステップＳ２８０２）。
　つぎに、センサノード１０１は、基準点ノード数＞最大子ノード数ｍｎであるか否かを判断する（ステップＳ２８０３）。基準点ノード数＞最大子ノード数ｍｎであると判断された場合（ステップＳ２８０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０１は、基準点ノードの中から最大子ノード数ｍｎ内でランダムにセンサノード１０１を選択して接続する（ステップＳ２８０４）。つぎに、センサノード１０１は、全子ノードへ探索指示信号ｓ１を送信する（ステップＳ２８０８）。そして、センサノード１０１は、送信した探索指示信号ｓ１に対する探索結果受信待ち状態となる（ステップＳ２８０９）。
　そして、センサノード１０１は、探索結果信号ｓ４を受信すると、集約探索結果、子ノード情報をアグリゲータａｇまたはゲートウェイ３０１に送信する（ステップＳ２８１０）。センサノード１０１は、指示受信待ち状態となり（ステップＳ２８１１）、ステップＳ２６０３へ戻る。
　ステップＳ２８０３において、基準点ノード数＞最大子ノード数ｍｎでないと判断された場合（ステップＳ２８０３：Ｎｏ）、センサノード１０１は、全基準点ノードを接続する（ステップＳ２８０５）。そして、センサノード１０１は、最大子ノード数ｍｎ内でランダムにセンサノード１０１を選択して接続し（ステップＳ２８０６）、ステップＳ２８０８へ移行する。
　ステップＳ２８０１において、周辺ノード数＞最大子ノード数ｍｎでないと判断された場合（ステップＳ２８０１：Ｎｏ）、センサノード１０１は、周辺の全センサノード１０１を接続し（ステップＳ２８０７）、ステップＳ２８０８へ移行する。
　つぎに、ステップＳ２６０３において、接続指示信号ｓ１０を受信したと判断された場合（ステップＳ２６０３：接続指示）、センサノード１０１は、接続指示信号ｓ１０によって指示されたセンサノード１０１を子ノードとして出力する（ステップＳ２９０１）。そして、センサノード１０１は、受信待ち状態となり（ステップＳ２９０２）、ステップＳ２６０３へ戻る。
　つぎに、ステップＳ２６０３において、切り離し指示信号ｓ１２を受信したと判断された場合（ステップＳ２６０３：切り離し指示）、センサノード１０１は、親ノードへ離脱要求信号ｓ１３を送信する（ステップＳ２９１１）。センサノード１０１は、冗長動作モードへ遷移する（ステップＳ２９１２）。そして、センサノード１０１は、受信待ち状態となり（ステップＳ２９１３）、ステップＳ２６０３へ戻る。
　以上説明したように、監視サーバ１００は、配置領域の分割領域ごとに、該分割領域を測定領域に少なくとも一部が含まれるネットワークＳＮＥＴの接続ノードの数を解析し、解析結果によってネットワークの接続ノードを変更する。これにより、冗長ノードの分布を均一化させることができ、信頼性の向上を図ることができる。
　また、監視サーバ１００は、接続ノードの数に応じた密度に基づいて選択した分割領域の少なくとも一部をセンサの測定領域に含む冗長ノードをネットワークに追加する制御を行う。具体的には、監視サーバ１００は、選択した分割領域の少なくとも一部をセンサノードが有するセンサの測定領域に含む通信ノードへネットワークに加わることを指示する信号を送信する。これにより、接続ノードの分布を均一化させることができ、配置領域を均等に測定可能となる。
　また、選択した分割領域は、接続ノードの数に応じた値が最も小さい分割領域である。これにより、センサノードによって測定される可能性が低い領域が測定可能とする。
　また、監視サーバ１００は、複数の構築ノードのうち、選択した分割領域の少なくとも一部を通信可能領域に含む構築ノードを特定し、特定した構築ノードの周辺のノードをネットワークに追加するように制御する。
　また、監視サーバ１００は、複数の構築ノードのうち、選択した分割領域の少なくとも一部を測定領域に含む構築ノードから選択した構築ノードをネットワークから除外する。ここで選択した分割領域は、複数の分割領域のうち、導出した値が最も大きい分割領域である。具体的には、監視サーバ１００は、選択した構築ノードへネットワークから除外することを指示する信号を送信する。これにより、配置領域に均等に冗長ノードを設けることができる。
　また、監視サーバ１００は、選択した分割領域の少なくとも一部を測定領域に含む構築ノードから切り離し対象を決定する際に、該構築ノードの各々について切り離したと仮定した場合における分割領域の各々についての密度を導出する。そして、監視サーバ１００は、導出した密度に基づいて切り離し対象を決定する。
　また、監視サーバ１００は、ネットワークから構築ノードを除外した後に、ネットワークに冗長ノードを追加する制御を行う。これにより、除外された数と追加する数とが一致するため、ネットワーク内の構築ノードの数を一定にすることができる。したがって、冗長ノードの数が少なすぎたり、多すぎたりすることを防ぐことができ、長期の信頼性の向上を図ることができる。
　また、監視サーバ１００は、複数の分割領域のうち、導出した密度が所定条件を満たさない分割領域がない場合、変更する制御を行う処理を実行しない。監視サーバ１００は、複数の分割領域のうち、導出した密度が所定条件を満たさない分割領域がある場合、変更する制御を行う処理を実行する。これにより、配置領域に均等に冗長ノードが設けられていない場合にだけ、ネットワークを変更することができる。
　また、監視サーバ１００は、構築ノードのうちすでに位置が判明済みの構築ノードに対して周辺に測定信号の出力を指示する信号を送信する。そして、監視サーバ１００は、判明済みの構築ノードからの測定信号を所定数受信した構築ノードから測定信号の受信強度と測定信号の送信元を示す識別情報との所定数の組み合わせを受信する。監視サーバ１００は、所定数の組み合わせと、判明済みの構築ノードの位置と、に基づいて、受信した構築ノードの位置を特定する。これにより、すべてのセンサノードについて事前に位置が判明していなくとも、ネットワークに含まれるセンサノードの位置が特定可能であり、センサノードの測定領域が特定可能である。したがって、すべてのセンサノードにＧＰＳユニットを搭載しなくてよいため、低廉化を図ることができる。
　また、すべてのセンサノードをネットワークに含めないため、監視サーバ１００が管理するためのネットワークに含まれるセンサノードに関する情報量を低減させることができる。
　なお、本実施の形態で説明した通信網制御方法は、予め用意された通信網制御プログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本通信網制御プログラムは、磁気ディスク、光ディスク、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）フラッシュメモリなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、通信網制御プログラムは、インターネット等のネットワークＮＥＴを介して配布してもよい。
　１００　監視サーバ
　１０１　センサノード
　１０２　分割領域情報
　１０３　測定領域情報
　３００　システム
　４０１　センサ
　４０２　ＭＣＵ
　４０４　ＲＯＭ
　４０５　ＲＡＭ
　４０６　不揮発メモリ
　４１１　バッテリ
　４２１　送信回路
　４２２　受信回路
　５０１　ＣＰＵ
　５０３　ＲＯＭ
　５０４　ＲＡＭ
　５０６　ディスク
　５０８　無線通信回路
　９０１　制御部
　９０２　受信部
　９０３　送信部
　９０４　記憶部
　１１０１　制御部
　１１０２　受信部
　１１０３　送信部
　１１０４　記憶部
　ａｒｅａ　配置領域
　ａ　分割領域
　ｃｎｄ　接続ノード
　ｒｎｄ　冗長ノード
　ＳＮＥＴ　ネットワーク
　ｓａ　測定領域
　ｃａ　通信可能領域

Claims (15)

  1. 　コンピュータが、
    　配置領域に配置される複数の通信ノードのうち、通信網に含まれる一部の通信ノードの各々について、前記通信ノードが有するセンサの測定領域を示す測定領域情報を取得し、
    　前記配置領域を分割した複数の分割領域を示す分割領域情報を取得し、
    　取得した前記分割領域情報が示す複数の分割領域の各々について、前記一部の通信ノードのうち、取得した前記測定領域情報が示す測定領域に前記分割領域の少なくとも一部が含まれる通信ノードの数に応じた値を導出し、
    　前記複数の分割領域の各々について導出した前記値に応じて、前記通信網に含まれる通信ノードを変更する制御を行う、
    　処理を実行することを特徴とする通信網制御方法。
  2. 　前記変更する制御を行う処理では、前記複数の通信ノードのうち前記一部の通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の分割領域のうち導出した前記値に基づき選択した分割領域の少なくとも一部を前記通信ノードが有するセンサの測定領域に含む通信ノードを前記通信網に追加することを特徴とする請求項１に記載の通信網制御方法。
  3. 　前記変更する制御を行う処理は、選択した分割領域の少なくとも一部を前記通信ノードが有するセンサの測定領域に含む通信ノードへ前記通信網に加わることを指示する信号を送信することを特徴とする請求項２に記載の通信網制御方法。
  4. 　選択した前記分割領域は、前記複数の分割領域のうち、導出した前記値が最も小さい分割領域であることを特徴とする請求項２または３に記載の通信網制御方法。
  5. 　前記コンピュータが、
    　前記一部の通信ノードの各々について、前記通信ノードの通信可能領域を示す通信可能領域情報を取得し、
    　前記一部の通信ノードのうち、選択した前記分割領域の少なくとも一部を、取得した前記通信可能領域情報が示す通信可能領域に含む通信ノードを特定し、
    　前記複数の通信ノードのうち前記一部の通信ノード以外の通信ノードのうち、特定した前記通信ノードが直接アクセス可能な通信ノードを探索する、
    　処理を実行し、
    　前記変更する制御を行う処理では、探索した前記通信ノードを前記通信網に追加することを特徴とする請求項２～４のいずれか一つに記載の通信網制御方法。
  6. 　前記変更する制御を行う処理では、前記一部の通信ノードのうち、前記複数の分割領域のうち導出した前記値に基づいて選択した前記分割領域の少なくとも一部を前記測定領域に含む前記通信ノードから選択した通信ノードを前記通信網から除外することを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の通信網制御方法。
  7. 　選択した前記分割領域は、前記複数の分割領域のうち、導出した前記値が最も大きい分割領域であることを特徴とする請求項５に記載の通信網制御方法。
  8. 　前記変更する制御を行う処理は、選択した前記通信ノードへ前記通信網から除外することを指示する信号を送信することを特徴とする請求項６または７に記載の通信網制御方法。
  9. 　前記コンピュータが、
    　前記一部の通信ノードのうち、前記複数の分割領域のうち導出した前記値に基づいて選択した前記分割領域の少なくとも一部を前記測定領域に含む前記通信ノードの各々に対応して、前記複数の分割領域の各々について、前記通信網から前記通信ノードを除外した場合における前記通信網に含まれる通信ノードのうち、取得した前記測定領域情報が示す測定領域に前記分割領域の少なくとも一部が含まれる通信ノードの数に応じた値を導出する処理を実行し、
    　選択した前記通信ノードは、選択した前記分割領域の少なくとも一部を前記測定領域に含む前記通信ノードの各々に対応して導出した前記値に基づいて、選択した前記分割領域の少なくとも一部を前記測定領域に含む前記通信ノードから選択した通信ノードであることを特徴とする請求項６～８のいずれか一つに記載の通信網制御方法。
  10. 　前記変更する制御を行う処理では、選択した前記通信ノードを前記通信網から除外した後に、前記複数の通信ノードのうち前記一部の通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の分割領域のうち導出した前記値に基づき選択した分割領域の少なくとも一部を前記通信ノードが有するセンサの測定領域に含む通信ノードを前記通信網に追加することを特徴とする請求項６～９のいずれか一つに記載の通信網制御方法。
  11. 　前記コンピュータが、
    　前記複数の分割領域のうち、導出した前記値が所定条件を満たさない分割領域がない場合、前記変更する制御を行う処理を実行せず、前記複数の分割領域のうち、導出した前記値が前記所定条件を満たさない分割領域がある場合、前記変更する制御を行う処理を実行することを特徴とする請求項１～１０のいずれか一つに記載の通信網制御方法。
  12. 　前記コンピュータが、
    　前記複数の通信ノードのうち位置が特定済みの通信ノードへ前記特定済みの通信ノードから所定強度の信号の送信を指示する信号を送信し、
    　前記一部の通信ノードのうち、前記特定済みの通信ノードのうち所定数以上の通信ノードから送信された前記所定強度の信号を受信した通信ノードから送信された、前記所定強度の信号の受信強度と前記所定強度の信号の送信元を示す識別情報との前記所定数の組み合わせを有する信号を受信し、
    　前記所定数の組み合わせに基づいて受信した前記通信ノードの位置を特定する処理を実行し、
    　前記測定領域情報を取得する処理では、特定した前記位置によって受信した前記通信ノードが有するセンサの測定領域を特定することにより、受信した前記通信ノードについて特定した前記測定領域を示す測定領域情報を取得することを特徴とする請求項１～１１のいずれか一つに記載の通信網制御方法。
  13. 　コンピュータに、
    　配置領域に配置される複数の通信ノードのうち、通信網に含まれる一部の通信ノードの各々について、前記通信ノードが有するセンサの測定領域を示す測定領域情報を取得し、
    　前記配置領域を分割した複数の分割領域を示す分割領域情報を取得し、
    　取得した前記分割領域情報が示す複数の分割領域の各々について、前記一部の通信ノードのうち、取得した前記測定領域情報が示す測定領域に前記分割領域の少なくとも一部が含まれる通信ノードの数に応じた値を導出し、
    　前記複数の分割領域の各々について導出した前記値に応じて、前記通信網に含まれる通信ノードを変更する制御を行う、
    　処理を実行させることを特徴とする通信網制御プログラム。
  14. 　通信装置と、
    　配置領域に配置される複数の通信ノードと、
    　を有するシステムであって、
    　前記通信装置が、
    　前記複数の通信ノードのうち、通信網に含まれる一部の通信ノードの各々について、前記通信ノードが有するセンサの測定領域を示す測定領域情報を取得し、
    　前記配置領域を分割した複数の分割領域を示す分割領域情報を取得し、
    　取得した前記分割領域情報が示す複数の分割領域の各々について、前記一部の通信ノードのうち、取得した前記測定領域情報が示す測定領域に前記分割領域の少なくとも一部が含まれる通信ノードの数に応じた値を導出し、
    　前記複数の分割領域の各々について導出した前記値に応じて、前記通信網に含まれる通信ノードを変更する制御を行う、
    　処理を実行することを特徴とするシステム。
  15. 　配置領域に配置される複数の通信ノードのうち、通信網に含まれる一部の通信ノードの各々について、前記通信ノードが有するセンサの測定領域を示す測定領域情報を取得し、
    　前記配置領域を分割した複数の分割領域を示す分割領域情報を取得し、
    　取得した前記分割領域情報が示す複数の分割領域の各々について、前記一部の通信ノードのうち、取得した前記測定領域情報が示す測定領域に前記分割領域の少なくとも一部が含まれる通信ノードの数に応じた値を導出し、
    　前記複数の分割領域の各々について導出した前記値に応じて、前記通信網に含まれる通信ノードを変更する制御を行う、
    　処理をコンピュータに実行させることを特徴とする通信網制御プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
PCT/JP2013/082396 2013-12-02 2013-12-02 通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体 Ceased WO2015083224A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015551307A JP6176335B2 (ja) 2013-12-02 2013-12-02 通信網制御方法、通信網制御プログラム、およびシステム
PCT/JP2013/082396 WO2015083224A1 (ja) 2013-12-02 2013-12-02 通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体
CN201380081384.8A CN105900461B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 通信网控制方法、通信网控制程序、系统以及记录介质
TW103141753A TWI562669B (en) 2013-12-02 2014-12-02 Method for controlling communication network, program for controlling communication network, system and recording media
US15/169,920 US9622103B2 (en) 2013-12-02 2016-06-01 Communications network control method, computer product, and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/082396 WO2015083224A1 (ja) 2013-12-02 2013-12-02 通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/169,920 Continuation US9622103B2 (en) 2013-12-02 2016-06-01 Communications network control method, computer product, and system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015083224A1 true WO2015083224A1 (ja) 2015-06-11

Family

ID=53273022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/082396 Ceased WO2015083224A1 (ja) 2013-12-02 2013-12-02 通信網制御方法、通信網制御プログラム、システム、および記録媒体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9622103B2 (ja)
JP (1) JP6176335B2 (ja)
CN (1) CN105900461B (ja)
TW (1) TWI562669B (ja)
WO (1) WO2015083224A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7786779B1 (ja) * 2025-07-18 2025-12-16 株式会社Oceanic Constellations 海洋観測システム、海洋観測方法およびプログラム

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3437300A4 (en) * 2016-03-29 2020-03-04 Resolution Products, Inc. UNIVERSAL PROTOCOL TRANSLATOR
US10422545B2 (en) * 2017-01-20 2019-09-24 Lennox Industries Inc. HVAC, refrigeration, and automation equipment controller
US11677828B2 (en) * 2019-07-09 2023-06-13 Rhombus Systems Camera network for enhancing industrial monitoring and security
JP7566579B2 (ja) * 2020-03-23 2024-10-15 キヤノン株式会社 情報処理システム、情報処理方法、ノード装置、制御方法、ゲートウェイ装置、製造システム、物品の製造方法、プログラム、記録媒体
US11761798B2 (en) 2020-03-23 2023-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Information processing system, information processing method, recording medium, node device, gateway device, manufacturing system, method of manufacturing product
US10880754B1 (en) * 2020-05-13 2020-12-29 T-Mobile Usa, Inc. Network planning tool for retention analysis in telecommunications networks
US11223960B2 (en) 2020-05-13 2022-01-11 T-Mobile Usa, Inc. Network planning tool for forecasting in telecommunications networks
JP7690300B2 (ja) * 2021-02-26 2025-06-10 キヤノン株式会社 ゲートウェイ装置、ノード装置、情報処理システム、生産システム、物品の製造方法、制御方法、情報処理装置、情報処理方法、プログラム、記録媒体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010045720A (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 Oki Electric Ind Co Ltd ネットワークシステム、ノード及び通信プログラム
JP2010233011A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 無線センサ端末及びこれを用いた無線センサネットワークシステム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6870846B2 (en) 2002-04-29 2005-03-22 Harris Corporation Hierarchical mobile ad-hoc network and methods for performing reactive routing therein using dynamic source routing (DSR)
KR100637071B1 (ko) * 2004-09-24 2006-10-23 삼성전자주식회사 통신경로를 동적으로 조절하는 무선네트워크 시스템, 및그 방법
JP4737396B2 (ja) 2005-07-22 2011-07-27 日本電気株式会社 無線マルチホップネットワークの形成方法及び無線通信装置
JP4213176B2 (ja) * 2006-11-16 2009-01-21 シャープ株式会社 センサデバイス、サーバノード、センサネットワークシステム、通信経路の構築方法、制御プログラム、および記録媒体
JP2009250627A (ja) 2008-04-01 2009-10-29 Mitsubishi Electric Corp センサ位置標定方法
EP2672434A1 (en) * 2011-01-31 2013-12-11 Ntt Docomo, Inc. Unique-terminal-count estimation device and unique-terminal-count estimation method
WO2014203389A1 (ja) * 2013-06-21 2014-12-24 株式会社日立製作所 センサ配置決定装置およびセンサ配置決定方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010045720A (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 Oki Electric Ind Co Ltd ネットワークシステム、ノード及び通信プログラム
JP2010233011A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 無線センサ端末及びこれを用いた無線センサネットワークシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7786779B1 (ja) * 2025-07-18 2025-12-16 株式会社Oceanic Constellations 海洋観測システム、海洋観測方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015083224A1 (ja) 2017-03-16
TWI562669B (en) 2016-12-11
JP6176335B2 (ja) 2017-08-09
US9622103B2 (en) 2017-04-11
CN105900461A (zh) 2016-08-24
TW201528857A (zh) 2015-07-16
US20160277955A1 (en) 2016-09-22
CN105900461B (zh) 2019-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6176335B2 (ja) 通信網制御方法、通信網制御プログラム、およびシステム
TWI542230B (zh) 網路系統、通信節點及判斷方法
Yan et al. Connectivity-based distributed coverage hole detection in wireless sensor networks
Okcu et al. Distributed clustering approach for UAV integrated wireless sensor networks
KR102518422B1 (ko) 위치 측정 방법, 장치 및 시스템
JP2024512683A (ja) メッシュネットワークを用いた自律的な地理的位置の決定
CN103607770B (zh) 一种无线传感器网络定位中高精度距离估计方法
Sivakumar et al. Error minimization in localization of wireless sensor networks using fish swarm optimization algorithm
Guerroumi et al. Hybrid data dissemination protocol (HDDP) for wireless sensor networks
Alhmiedat et al. An imporved decentralized approach for tracking multiple mobile targets through ZigBee WSNs
Bisio et al. Asset tracking architecture with Bluetooth Low Energy tags and ad hoc smartphone applications
JP6041042B2 (ja) データ収集方法、システム、およびデータ収集プログラム
Vijayan et al. Deterministic Centroid Localization for Improving Energy Efficiency in Wireless Sensor Networks
Sun et al. Heuristic localization algorithm with a novel error control mechanism for wireless sensor networks with few anchor nodes
Parker et al. Refined statistic-based localisation for ad-hoc sensor networks
Andreou et al. In-network data acquisition and replication in mobile sensor networks
Ferrigno et al. On the power consumption of a bluetooth device operating in beacon mode
Dhawan Maximum Lifetime Scheduling
Zhang et al. A cluster based query protocol for wireless sensor networks
Malavenda et al. Wireless and Ad Hoc sensor networks: An industrial example using delay tolerant, low power protocols for security-critical applications
Zeng et al. Study of vehicle monitoring application with wireless sensor networks
Teng et al. Efficient Construction of Detector Set for Query Loss Recovery in Sensor-IoT Networks.
Sahu et al. A new approach for self localization of wireless sensor network
Kermarrec et al. Large-scale networked systems: from anarchy to geometric self-structuring
Flathagen et al. Localization in wireless sensor networks based on Ad hoc routing and evolutionary computation

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13898557

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015551307

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13898557

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1