無線センサーネットワークシステム
【課題】多数分散配置された無線通信子機を有する無線通信システムにおいて、システムが十分に稼動しなくなったときに再起動を容易にする。
【解決手段】無線センサーネットワークシステム４００では、無線信号を発信する親機１００とセンサーが取り付けられる計測部３００との間を、少なくとも一台の中継部２００を介して無線通信する。親機１００は、無線信号を発信する親機の無線端末１５０と、この親機の無線端末２１０の電源をオンオフする電源管理装置１４０と、親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置１３０とを有する。制御装置が無線センサーネットワークに何らかの異常が生じリセットが必要と判断したら、制御装置を再起動し、親機の無線端末もリセットする。その後、リセット要求を親機の無線端末から子の無線端末に送信し、子の無線端末は受信したリセット要求に基づいて自己をリセットする。
【解決手段】無線センサーネットワークシステム４００では、無線信号を発信する親機１００とセンサーが取り付けられる計測部３００との間を、少なくとも一台の中継部２００を介して無線通信する。親機１００は、無線信号を発信する親機の無線端末１５０と、この親機の無線端末２１０の電源をオンオフする電源管理装置１４０と、親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置１３０とを有する。制御装置が無線センサーネットワークに何らかの異常が生じリセットが必要と判断したら、制御装置を再起動し、親機の無線端末もリセットする。その後、リセット要求を親機の無線端末から子の無線端末に送信し、子の無線端末は受信したリセット要求に基づいて自己をリセットする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線センサーを多数配置してネットワークを構築した無線センサーネットワークシステムに係り、特にマルチホップに情報を伝達するのに好適な無線センサーネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムにおけるリセット処理の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の移動体通信システムにおいては、ソフトウェア要因で正常運転できなくなった無線基地局に対し、確実に遠隔からシステムリセット制御の実行を試みている。そのため、無線基地局が備えるインターフェース部に上位局から特定のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスパターンが送信されたとき、自局に対するリセット制御信号と判断し、制御部にこのデータを送る。制御部では、送られたデータに基づきリセット処理している。
【０００３】
監視制御装置が有するプロセッサに障害が発生したときの処理方法の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載のシステムでは、制御盤のプロセッサを監視盤が監視しており、監視盤のウォッチドッグタイマがタイムアウトを検出すると、要因レジスタがプロセッサに割り込み信号を送信する。それとともに、タイムアウトフラグがタイムアウト信号でフラグをセットする。このフラグは正常動作になるとクリアされる。タイムアウトフラグのセット状態が所定時間継続すると、リセット回路がプロセッサをリセットして再立上げする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３４８３９号公報
【特許文献２】特開２００４−８６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の無線通信システムにおいては、インターネット等の公衆回線を利用したときに暗号化処理の復号化ができなくなる異常が上位プロトコル層で生じることに着目し、暗号化されない物理レイヤのＭＡＣレイヤを利用して、リセット処理を実行している。しかしながら、この特許文献１に記載のシステムは公衆回線を利用することが前提であり、多数の中継局を配置してマルチホップに情報を送受信する、公衆回線を必要としないシステムに関しては考慮されていない。つまりマルチホップに情報を送受信するシステムにおいて、異常現象発生時にいかにシステムを効率的に再起動するかについては、開示がない。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の監視システムにおいては、無線通信システムにおいて、機器の稼動状態をウォッチドッグタイマ等で監視する際に、頻繁な停止／再起動を回避するために、プロセッサの異常の有無を監視している。この公報に記載のシステムにおいては、プロセッサの再立ち上げ前に自己復旧の可能性を探ることにより保守要員による復旧の有無を判断するので、遠隔地であっても保守が容易になる。しかしながら、この無線通信システムはマルチホップに情報を送受信するシステムではないので、リセット時の順番に起因する不具合の発生については考慮されていない。
【０００７】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は多数分散配置された無線通信子機を有する無線通信システムにおいて、何らかの異常が発生してシステムが十分に稼動しないときに再起動を容易にすることにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、マルチホップに通信する無線通信システムにおいて、なんらかの異常が発生してシステムが十分に起動しないときに容易に再起動することにある。本発明のさらに他の目的は、親機側も子機側もほぼ同一の通信装置を有することにより機器の標準化を図りながら、何らかの原因でシステムが十分に稼動しないときに、容易に修復可能なマルチホップに通信する無線通信システムを構築することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の特徴は、無線信号を発信する親機とセンサーが取り付けられる計測部との間を、少なくとも一台の中継部を介して無線通信する無線センサーネットワークシステムにおいて、親機は、無線信号を発信する親機の無線端末と、親機の無線端末の電源をオンオフする電源管理装置と、親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置とを有し、制御装置は親機の異常時に自己をリセットした後に電源監視装置から親機の無線端末をリセットすることにある。
【００１０】
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、無線信号を発信する親機とセンサーが取り付けられる計測部との間を、少なくとも一台の中継部を介して無線通信する無線センサーネットワークシステムにおいて、親機は、無線信号を発信する親機の無線端末と、親機の無線端末の電源をオンオフする電源管理装置と、親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置とを有し、計測部及び中継部はそれぞれ子の無線端末を有し、親機の制御装置が、子の無線端末に異常が生じリセットが必要と判断したときには、自身からの中継段数が小さい子の無線端末の順にリセット要求を親機の無線端末が送信し、子の無線端末は受信したリセット要求に基づいて自己をリセットすることにある。
【００１１】
そしてこの特徴において、親機が制御装置を再起動して親機の無線端末がリセットされた後に、子の無線端末の全てが順番にリセットされるよう親機がリセット要求を送信するのがよい。
【００１２】
また上記いずれかの特徴において、親機の無線端末及び子の無線端末は、自己に隣り合う無線端末のアドレスを、記憶する手段を有するのがよく、制御装置は、親機の無線端末から計測部が有する子の無線端末および中継部が有する無線端末までの経路を記憶する記憶部を有することが好ましい。また、計測部と中継部とをそれぞれ複数部有し、計測部に取り付けられるセンサーが検出した検出データを中継部を経由してマルチホップに親機に伝送するのが望ましく、親機の無線端末と子の無線端末間、及び子の無線端末間の通信にＩＥＥＥ８０２．１５．４で規格された通信を用い、それぞれ間の距離を１ｋｍ以下とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、親機に含まれる制御手段が、親機自身の不具合や子機に起因する通信途絶時などの、無線センサーネットワークに何らかの異常が検知した場合に、子機と親機のリセット順を指定してリセットさせるので、リセット不良による再起動不良を回避できる。また、親機も子機もほぼ同一仕様の通信装置を有するので、機器の標準化および互換性が増し容易に再立ち上げ指令が可能になるとともに、マルチホップに通信する無線通信システムの復旧が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る無線センサーネットワークシステムの模式図である。ブロック図である。
【図２】図１に示した無線センサーネットワークシステムが備える無線端末の一実施例のブロック図である。
【図３】図１に示した無線センサーネットワークシステムが備える監視部の一実施例のブロック図である。
【図４】図１に示した無線センサーネットワークシステムに、中継部または計測部として無線端末を使用するときの無線端末の各種形態を示す図である。
【図５】本発明に係る無線センサーネットワークシステムのリセット動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明に係る無線センサーネットワークシステムの一実施例を、図面を用いて説明する。図１は、無線センサーネットワークシステム４００の模式図である。本システムでは、多数分散配置した基本仕様が同一の無線端末２１０、３１０を有する中継部２００および計測部３００を用いて、マルチホップに通信することにより外部機器３２０の状態を監視している。
【００１６】
ここで、監視対象は、たとえば生産工場に設けた電力使用量である。そのため、外部機器３２０として電力計を使用している。親機である監視部１００は、本システム４００の動作を制御する汎用ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１３０に、電源管理装置１４０を介して子機２００、３００が備える無線端末２１０、３１０と基本仕様が同一の無線端末１５０が接続されている。さらに、汎用ＰＣ１３０には、監視結果を表示したり制御指令を表示するモニター１２０および図示しない入力手段としてのキーボード等が付設されている。
【００１７】
子機である計測部３００は、各工場建屋に取り付けられており実質的に分散配置されている。各計測部３００から所定範囲内、本実施例では１ｋｍの範囲内には、これも子機である中継部２００が配置されている。この中継部２００は、計測部３００または他の中継部２００や親機１００の無線端末１５０から、１ｋｍの範囲内となるように多数配置されている。
【００１８】
各計測部３００と中継部２００間、および中継部２００、２００相互、中継部２００と親機１００間は、無線通信１９０によりデータおよび指令が伝送されている。そして、各計測部３００が計測したデータが、マルチホップに通信することにより確実に親機１００の無線端末１５０に伝送されるよう、相互の位置は決定される。
【００１９】
次に、このように配置した無線センサーネットワークシステムに用いる監視装置１００および無線端末１５０、２１０、３１０の詳細を図２ないし図４を用いて説明する。図２に、無線端末１５０、２１０、３１０の一例を、ブロック図で示す。図２では、代表的に親機１００が備える無線端末１５０を示している。
【００２０】
第１の監視装置１００が備える無線端末１５０は、子機２００、３００が備える無線端末２１０、３１０とほぼ同一の外形および構成となっている。すなわち、無線端末１５０では、高さ約５．２ｃｍ＊幅約７．２ｃｍ＊奥行約３．３ｃｍの直方体のケース内に、各種回路が内蔵されており、このケースの両側面には、入力端子２０および外部機器接続端子５０が取り付けられている。
【００２１】
親機（第１の監視部）１００の無線端末１５０では、上述した電源管理装置１４０からＤＣ電力が供給されるので、入力端子２０はＤＣ電源入力端子になっている。子機が配設されるところでは、ＤＣ電源が近くにないのが一般的なので、ＤＣ電源入力端子の代わりに、ＡＣアダプタ２１が取り付けられている（図４参照）。
【００２２】
外部機器接続端子５０には、各種センサー情報や第１の監視部１００からの指令情報を入出力するためのコネクターが接続される。この外部入力端子５０には、デジタル通信のみの場合およびアナログ通信のみの場合、デジタル通信とアナログ通信が混在する場合のいずれにも対応できるコネクターが選択されている。
【００２３】
外部機器接続端子５０からデジタル信号が入力される場合には、シリアル通信部５１を経てＣＰＵ４０に送られる。同様に、パルス信号もパルスカウンター５２で計数されて、ＣＰＵ４０に送られる。シリアル通信部５１では、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４８５、ＵＡＲＴ、ＵＳＢ、１２Ｃ、ＳＰＩ、ETHERNET（登録商標）形式の信号を、処理可能である。一方各種センサー信号のようにアナログ信号が入力された場合には、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）５３でデジタル変換された後に、ＣＰＵ４０に送られる。ＣＰＵ４０に送られたデータは必要な処理を施した後、ＣＰＵ４０に付属する記憶部４５に記憶される。
【００２４】
無線端末１５０、２１０、３１０のＣＰＵ４０で一次処理されたデータは、無線部３０に送られる。無線部３０では、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格に準拠した無線送信可能な信号を発生する。発生された信号は、親機１００の要求に応じて、無線部３０に接続した棒状のアンテナ３１から送信される。なお、入力端子２０、２１から入力されたＤＣ電力は、この無線端末１５０、２１０、３００内に設けられた各部３０、４０、５１〜５３の要求仕様に応じた電圧に電源回路２２で変換されて、各部３０、４０、５１〜５３に供給される。
【００２５】
図３に、監視装置の一例を示す。無線センサーネットワークシステムが通常備える第１の監視装置１００の他に、第２の監視装置１７０を有する場合を示している。上述した無線端子１５０の電力入力端子２０には、電源管理装置１４０がコネクター接続されて、電源管理装置１４０が有する電力発生回路１４２から、ＤＣ電力１４５が供給１４４される。
【００２６】
電源管理装置１４０は、詳細を後述するリセット回路１４１と上述した電力発生回路１４２とを有している。リセット回路１４１は、汎用ＰＣ１３０の汎用ＣＯＭポート１３１からのリセット要求信号１３７に従ってリセット信号１４３を発生し、無線端末１５０の再起動を制御する。一方、無線端末１５０の外部機器接続端子５０は、汎用ＰＣ１３０の汎用ＣＯＭポート１３５とコネクター接続されている。
【００２７】
汎用ＰＣ１３０には、各種プログラムがインストールされている。すなわち、電源管理装置の動作を制御する電源管理プログラム１３２、子機３００が取得した情報を汎用ＣＯＭポート１３５経由で取得するためのデータ計測プログラム１３４、汎用ＰＣ１３０に付設されるモニター１２０にデータ計測プログラム１３４の演算結果を表示するモニター表示プログラム１３３、がインストールされている。また、データ計測プログラム１３４を有効に活用するために、過去の実績データ等が格納されたデータベース（ＤＢ）１３６を有しており、取得したデータをデータベース１３６に格納可能にするとともに、計測結果の判断に使用される。
【００２８】
第２の監視部１７０は、第２の汎用ＰＣ１６３を有しており、第１の監視部１００の汎用ＰＣ１３０とＬＡＮ１６２等で接続されている。第２の監視部は、主として取得データをモニターするためのものであり、電力消費量の計測の場合には、主たる部署に表示することで消費量の意識を喚起するのに用いる。つまり、汎用ＰＣ１７０には、データベースアクセスプログラム１６４やモニター表示プログラム１６５がインストールされており、データベース１３６にアクセスすることにより、過去のデータとの比較結果をモニターに表示可能となり、無駄なエネルギー消費を省く意識を醸成する。
【００２９】
子機２００、３００としての無線端末２１０、３１０の働きを、図４を用いて説明する。上述したように、本発明に係る無線端末は汎用性を高めるために、計測部に使用するもの３１０も中継部に使用するもの２１０も同一仕様で同一形状である。つまり、同一機種を中継部２００と計測部３００に使用し、中継部２００として使用する場合には、外部機器接続端子５０に何も接続せず、計測部３００として使用する場合には、シーケンサー６０を介して、または直接外部機器３２０を外部機器接続端子５０にコネクター接続する。
図４ではシーケンサー６０を介して外部機器３２０を接続する場合を示しているが、シーケンサー６０は必ずしも必要ではない。
【００３０】
図４に示したシーケンサー６０を介する場合には、シーケンサー６０が始めに外部機器３２０が取得した情報を自身の記録部に記録する。ここで、外部機器３２０は、たとえば分電盤７２に設置した電力計や設備７１に取り付けた各種アナログセンサー、デジタル機器である。シーケンサー６０を使用すれば、１つの外部機器３２０が多種類の情報を取得する場合や所定時間間隔で多数の情報を取得する場合に、好都合である。シーケンサー６０と無線端末３１０間で、デジタル通信（シリアル通信、パルス伝送）６１が実行される。
【００３１】
シーケンサー６０を介さない場合には、デジタル通信６１のほかにアナログ出力６２も可能である。このシーケンサー６０を介さない例として、電力計測の例を以下に説明する。電力計測においては、電動機や各種機器ごとに分電盤７２が設けられ、分電盤７２に電力消費量を示す電力計３２０が設置されている。そして、電力計３２０と無線端末３１０の外部機器接続端子５０がコネクター接続される。これにより、無線端末３１０からは計測要求コマンドが電力計３２０にシリアル通信で送信され、電力計３２０から消費電力データが無線端末３１０にシリアル通信で送信される。なお、電力計３２０の取得データは、パルス出力であってもよい。
【００３２】
シーケンサー６０を介さない他の例としては、力、温湿度、振動、騒音、回転速度、歪み、変位等の物理量をアナログ出力センサー３２０で取得する場合が代表的である。電動機や各種運転機器である設備７１には、物理量を計測するためにアナログセンサー３２０が取り付けられている。これらのアナログセンサー３２０が取得したデータは、アナログデータ（電圧、電流）として、無線端末３１０の外部機器接続端子５０にコネクター接続された配線を介して、無線端末３１０のＡ／Ｄ変換器５３に送られる。この場合、アナログ出力をそのまま無線端末に入力できるので、最も汎用性が高い計測が可能になる。
【００３３】
シーケンサーを介さない他の例として、上記物理量を外部機器３２０側でデジタル変換する場合が代表として挙げられる。デジタル機器または汎用ＩＯユニット３２０が設備７１に取り付けられる。すでにデジタル化されているので、無線端末３１０は、外部機器接続端子５０にコネクター接続された外部機器３２０が取得した情報を、シリアル通信で取得できる。また、無線端末３１０からデジタル機器３２０へ計測要求コマンド等の各種指令を送信することも可能となる。
【００３４】
以上は、無線端末３１０を計測部３００に用いる各種例であるが、無線端末２１０を中継部３００に用いれば、マルチホップ（網目状）のネットワーク形成が可能になる。その例として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４で規格された通信を用いたネットワークシステムに用いる場合を説明する。互いの距離が１ｋｍを超えない範囲で、多数の中継部２００が配置されている。
【００３５】
ところで、各無線端末１５０、２１０、３１０は、通信可能な隣り合う無線端末１５０、２１０、３１０の情報を記憶部４５に記憶している。記憶する情報は、各無線端末１５０、２１０、３１０ごとに割り当てられた無線端末識別アドレス、他の無線端末１５０、２１０、３１０から送信された信号の電波強度および通信品質等である。中継部２００は、他の無線端末１５０、２１０、３１０から送信された信号を送信する際に、その信号がどの無線端末１５０、２１０、３１０から送信されたデータであるか、その信号の原初はどの無線端末１５０、２１０、３１０であるか、その原初の無線端末１５０、２１０、３１０から何段の無線端末２１０、２１０、…を中継して自己の無線端末２１０に届いたか、自身に届くまでに中継した全ての無線端末１５０、２１０、３１０はどのアドレスのものであるか、の情報をパケットに含ませて、次の無線端末１５０、２１０、３１０に送信する。
【００３６】
次にこのように構成した無線センサーネットワークシステムのリセット動作について、説明する。初めに、親機側のリセット動作について説明する。親機である第１の監視部１００は自己リセット機能を有している。汎用ＰＣ１３０に搭載した各プログラムが正常に動作しなくなった場合には、汎用ＰＣ１３０は自己リセット機能により、プログラムを再起動する。その際電源管理プログラム１３２の実行により、リセット要求信号１３７が電源管理装置１４０に送信される。電源管理装置１４０に送られたリセット要求信号１３７により、電源管理装置１４０内のリセット回路１４１は電源発生回路１４２にリセット信号１４３を送信する。リセット信号１４３を受信して、電源発生回路１４２は電力発生を一時的に停止し、その後再発生する。これにより、無線端末１５０に供給されているＤＣ電力１４５が一時的に停止され、無線端末１５０内のデータがクリアされ、リセットされる。
【００３７】
子機側に不具合があった場合のリセット方法を、以下に説明する。各子機の無線端末２１０、３１０には、アドレスが設定されている。そして、親機１００が備える汎用ＰＣ１３０には、本無線センサーネットワークシステム４００の各計測部３００および各中継部２００から親機の無線端末１５０までの経路が、子の無線端末２１０、３１０のアドレスを用いて記憶されており、親機の無線端末１５０及び子の無線端末２１０、３１０のリセット動作ではこのデータは消失しない。
【００３８】
一方、親機の無線端末１５０および各子機の無線端末２１０、３１０には、隣り合う無線端末１５０、２１０、３１０のアドレス情報が記憶される。ただしこのアドレス情報は、無線端末１５０、２１０、３１０をリセットすることにより失われる。そこで、各無線端末１５０、２１０、３１０が再起動したときに、各無線端末１５０、２１０、３１０は隣り合う無線端末からの信号を受信して、隣り合う無線端末１５０、２１０、３１０の存在を認識し、自己の記憶部４５にそのアドレスを記憶する。
【００３９】
このように設定したシステムにおいて、初めに、親機１００から端末の計測部３００までの経路および中継部２００までの径路が、親機１００に設定される。この経路は、システム起動時に、親機１００から各子の無線端末２１０、３１０にＰｉｎｇコマンド（対象無線端末の接続および到達性を確認するためのコマンド）を送信し、このＰｉｎｇコマンドの送信対象端末から返信されるパケット内の情報に基づいて設定される。ここで、パケット内の情報には、上述のように中継段数や中継した子の無線端末２１０、３１０のアドレスが含まれる。
【００４０】
次いで、システム４００を起動するとこの経路が確認される（ステップＳ１）。計測動作に入ると、親機１００から計測部３００へ中継部２００を経由してマルチホップにデータ送信指令が送信される（ステップＳ２)。
【００４１】
計測部３００では、センサーを用いて予め計測した、または親機１００からの送信指令をトリガーとして計測したデータを隣り合う中継部２００に送信する。以下、この中継部２００から中継部２００への伝送を繰り返し、最終的に親機１００の無線端末１５０へデータが送信される（ステップＳ３）。
【００４２】
データ送信が成功した場合（ステップＳ４）には、予め定めた時間が過ぎる（ステップＳ５）まで、計測部３００は休止状態に入り、計測部３００及び中継部２００での電力消費の低減を図っている。なお無線端末２１０、３１０は、休止状態でも自己のクロックを作動させ続けることにより、親機１００からの次の指令に対応できるようになっている。計測を終了する場合には、割り込み処理（ステップＳ９）で終了する。
【００４３】
無線センサーネットワークシステム４００に何らかの異常が検知されると、汎用ＰＣ１３０は自己を再起動する。それとともに、電源管理装置１４０にリセット要求信号１３７を送信する。電源管理装置１４０は無線端末１５０への供給電力を一時的に遮断し、無線端末１５０がリセット処理される（ステップＳ６）。
【００４４】
この一連のリセット処理により、汎用ＣＯＭポート１３５と無線端末１５０との接続が正常化される。すなわち、汎用ＰＣ１３０の再起動後に、親機１００が備える無線端末１５０をリセットするので、無線端末１５０を汎用PC１３５の所定の汎用COM１３１ポートに割りつかせ、正常に稼動させることができる。
【００４５】
親機１００が正常にリセットされると、その後、親機１００は、予め設定されていた経路情報を元に、子機２００、３００をリセットする。その際、初めに、親機１００の無線端末１５０からこの無線端末１５０に隣り合う中継部２００、すなわち親機１００から最も中継段数の小さい中継部２００の無線端末２１０に、リセット要求コマンドが送信される（ステップＳ７）。
【００４６】
親機１００からのリセット要求コマンドを受信した中継部２００は、自己の無線端末２１０が備えるＣＰＵをリセット処理する。具体的には、子の無線端末２１０がリセット要求コマンドを受信すると、ＣＰＵ４０がソフトウェアを用いてリセット命令を出すことで、自己をリセットする。自己をリセットした後、中継部２００は自己に隣り合う無線端末１５０、２１０、３１０のアドレスを記憶部４５に記憶する。この各無線端末１５０、２１０、３１０に隣り合うアドレスの記憶は、リセット処理ごとに更新されるので、マルチホップな送信経路が確保される。最後に、中継部２００は、親機１００へ自身のリセットが正常に終了したことを通知する。
親機１００は、中継部２００からのリセット正常終了通知を受信すると、その他に存在する子の無線端末２１０、３１０の中で、次に中継段数の小さい中継部２００、または、計測部３００にリセット要求コマンドを送信する。その後は、各中継部２００、または、計測部３００にて、前記動作が繰り返される（ステップＳ８）。ここで、直前にリセットした無線端末２１０と同じ中継段数の無線端末２１０、３１０が他にある場合、それらをリセットした後、次に中継段数の小さい無線端末２１０、３１０をリセットするものとする。
【００４７】
上記実施例では、計測タイミング及び送信タイミングを汎用ＰＣで制御しているが、無線端末３１０が備えるクロック基準で計測や送信するようにしてもよい。その場合には、データ転送ロスの恐れを低減できる。また、子機の無線端末をＡＣ入力としているが、無線端末が電池を有するようにしてもよい。さらに、ＤＣ入力であってもよい。これらの場合には子機の設置自由度が増す。
【符号の説明】
【００４８】
２０…入力端子（ＤＣ用）、２１…入力アダプタ（ＡＣ用）、２２…電源回路、３０…無線部、３１…アンテナ、４０…ＣＰＵ、４５…記憶部、５０…外部機器接続端子、５１…シリアル通信部、５２…パルスカウンター、５３…Ａ／Ｄ変換器、６０…シーケンサー、６１…デジタル通信（シリアル通信、パルス伝送）、６２…アナログ出力、７１…設備、７２…分電盤、１００…親機（第１の監視部）、１２０…モニター、１２１…表示データ、１３０…汎用ＰＣ（制御装置）、１３１…汎用ＣＯＭポート、１３２…電源管理プログラム、１３３…モニター表示プログラム、１３４…データ計測プログラム、１３５…汎用ＣＯＭポート、１３６…データベース（ＤＢ）、１４０…電源管理装置、１４１…リセット回路、１４２…電力発生回路、１４３…リセット信号、１４４…電力供給、１４５…ＤＣ電力、１５０…無線端末、１５１…受信データ（シリアル通信）、１６２…ＬＡＮ、１６３…汎用ＰＣ、１６４…データベースアクセスプログラム、１６５…モニター表示プログラム、１７０…第２の監視部、１８０…モニター、１８１…表示データ、１９０…無線通信、２００…子機（中継装置）、２１０…子（機）の無線端末、３００…子機（計測装置）、３１０…無線端末、３２０…外部機器、４００…無線センサーネットワークシステム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線センサーを多数配置してネットワークを構築した無線センサーネットワークシステムに係り、特にマルチホップに情報を伝達するのに好適な無線センサーネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムにおけるリセット処理の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の移動体通信システムにおいては、ソフトウェア要因で正常運転できなくなった無線基地局に対し、確実に遠隔からシステムリセット制御の実行を試みている。そのため、無線基地局が備えるインターフェース部に上位局から特定のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスパターンが送信されたとき、自局に対するリセット制御信号と判断し、制御部にこのデータを送る。制御部では、送られたデータに基づきリセット処理している。
【０００３】
監視制御装置が有するプロセッサに障害が発生したときの処理方法の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載のシステムでは、制御盤のプロセッサを監視盤が監視しており、監視盤のウォッチドッグタイマがタイムアウトを検出すると、要因レジスタがプロセッサに割り込み信号を送信する。それとともに、タイムアウトフラグがタイムアウト信号でフラグをセットする。このフラグは正常動作になるとクリアされる。タイムアウトフラグのセット状態が所定時間継続すると、リセット回路がプロセッサをリセットして再立上げする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３４８３９号公報
【特許文献２】特開２００４−８６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の無線通信システムにおいては、インターネット等の公衆回線を利用したときに暗号化処理の復号化ができなくなる異常が上位プロトコル層で生じることに着目し、暗号化されない物理レイヤのＭＡＣレイヤを利用して、リセット処理を実行している。しかしながら、この特許文献１に記載のシステムは公衆回線を利用することが前提であり、多数の中継局を配置してマルチホップに情報を送受信する、公衆回線を必要としないシステムに関しては考慮されていない。つまりマルチホップに情報を送受信するシステムにおいて、異常現象発生時にいかにシステムを効率的に再起動するかについては、開示がない。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の監視システムにおいては、無線通信システムにおいて、機器の稼動状態をウォッチドッグタイマ等で監視する際に、頻繁な停止／再起動を回避するために、プロセッサの異常の有無を監視している。この公報に記載のシステムにおいては、プロセッサの再立ち上げ前に自己復旧の可能性を探ることにより保守要員による復旧の有無を判断するので、遠隔地であっても保守が容易になる。しかしながら、この無線通信システムはマルチホップに情報を送受信するシステムではないので、リセット時の順番に起因する不具合の発生については考慮されていない。
【０００７】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は多数分散配置された無線通信子機を有する無線通信システムにおいて、何らかの異常が発生してシステムが十分に稼動しないときに再起動を容易にすることにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、マルチホップに通信する無線通信システムにおいて、なんらかの異常が発生してシステムが十分に起動しないときに容易に再起動することにある。本発明のさらに他の目的は、親機側も子機側もほぼ同一の通信装置を有することにより機器の標準化を図りながら、何らかの原因でシステムが十分に稼動しないときに、容易に修復可能なマルチホップに通信する無線通信システムを構築することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の特徴は、無線信号を発信する親機とセンサーが取り付けられる計測部との間を、少なくとも一台の中継部を介して無線通信する無線センサーネットワークシステムにおいて、親機は、無線信号を発信する親機の無線端末と、親機の無線端末の電源をオンオフする電源管理装置と、親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置とを有し、制御装置は親機の異常時に自己をリセットした後に電源監視装置から親機の無線端末をリセットすることにある。
【００１０】
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、無線信号を発信する親機とセンサーが取り付けられる計測部との間を、少なくとも一台の中継部を介して無線通信する無線センサーネットワークシステムにおいて、親機は、無線信号を発信する親機の無線端末と、親機の無線端末の電源をオンオフする電源管理装置と、親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置とを有し、計測部及び中継部はそれぞれ子の無線端末を有し、親機の制御装置が、子の無線端末に異常が生じリセットが必要と判断したときには、自身からの中継段数が小さい子の無線端末の順にリセット要求を親機の無線端末が送信し、子の無線端末は受信したリセット要求に基づいて自己をリセットすることにある。
【００１１】
そしてこの特徴において、親機が制御装置を再起動して親機の無線端末がリセットされた後に、子の無線端末の全てが順番にリセットされるよう親機がリセット要求を送信するのがよい。
【００１２】
また上記いずれかの特徴において、親機の無線端末及び子の無線端末は、自己に隣り合う無線端末のアドレスを、記憶する手段を有するのがよく、制御装置は、親機の無線端末から計測部が有する子の無線端末および中継部が有する無線端末までの経路を記憶する記憶部を有することが好ましい。また、計測部と中継部とをそれぞれ複数部有し、計測部に取り付けられるセンサーが検出した検出データを中継部を経由してマルチホップに親機に伝送するのが望ましく、親機の無線端末と子の無線端末間、及び子の無線端末間の通信にＩＥＥＥ８０２．１５．４で規格された通信を用い、それぞれ間の距離を１ｋｍ以下とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、親機に含まれる制御手段が、親機自身の不具合や子機に起因する通信途絶時などの、無線センサーネットワークに何らかの異常が検知した場合に、子機と親機のリセット順を指定してリセットさせるので、リセット不良による再起動不良を回避できる。また、親機も子機もほぼ同一仕様の通信装置を有するので、機器の標準化および互換性が増し容易に再立ち上げ指令が可能になるとともに、マルチホップに通信する無線通信システムの復旧が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る無線センサーネットワークシステムの模式図である。ブロック図である。
【図２】図１に示した無線センサーネットワークシステムが備える無線端末の一実施例のブロック図である。
【図３】図１に示した無線センサーネットワークシステムが備える監視部の一実施例のブロック図である。
【図４】図１に示した無線センサーネットワークシステムに、中継部または計測部として無線端末を使用するときの無線端末の各種形態を示す図である。
【図５】本発明に係る無線センサーネットワークシステムのリセット動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明に係る無線センサーネットワークシステムの一実施例を、図面を用いて説明する。図１は、無線センサーネットワークシステム４００の模式図である。本システムでは、多数分散配置した基本仕様が同一の無線端末２１０、３１０を有する中継部２００および計測部３００を用いて、マルチホップに通信することにより外部機器３２０の状態を監視している。
【００１６】
ここで、監視対象は、たとえば生産工場に設けた電力使用量である。そのため、外部機器３２０として電力計を使用している。親機である監視部１００は、本システム４００の動作を制御する汎用ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１３０に、電源管理装置１４０を介して子機２００、３００が備える無線端末２１０、３１０と基本仕様が同一の無線端末１５０が接続されている。さらに、汎用ＰＣ１３０には、監視結果を表示したり制御指令を表示するモニター１２０および図示しない入力手段としてのキーボード等が付設されている。
【００１７】
子機である計測部３００は、各工場建屋に取り付けられており実質的に分散配置されている。各計測部３００から所定範囲内、本実施例では１ｋｍの範囲内には、これも子機である中継部２００が配置されている。この中継部２００は、計測部３００または他の中継部２００や親機１００の無線端末１５０から、１ｋｍの範囲内となるように多数配置されている。
【００１８】
各計測部３００と中継部２００間、および中継部２００、２００相互、中継部２００と親機１００間は、無線通信１９０によりデータおよび指令が伝送されている。そして、各計測部３００が計測したデータが、マルチホップに通信することにより確実に親機１００の無線端末１５０に伝送されるよう、相互の位置は決定される。
【００１９】
次に、このように配置した無線センサーネットワークシステムに用いる監視装置１００および無線端末１５０、２１０、３１０の詳細を図２ないし図４を用いて説明する。図２に、無線端末１５０、２１０、３１０の一例を、ブロック図で示す。図２では、代表的に親機１００が備える無線端末１５０を示している。
【００２０】
第１の監視装置１００が備える無線端末１５０は、子機２００、３００が備える無線端末２１０、３１０とほぼ同一の外形および構成となっている。すなわち、無線端末１５０では、高さ約５．２ｃｍ＊幅約７．２ｃｍ＊奥行約３．３ｃｍの直方体のケース内に、各種回路が内蔵されており、このケースの両側面には、入力端子２０および外部機器接続端子５０が取り付けられている。
【００２１】
親機（第１の監視部）１００の無線端末１５０では、上述した電源管理装置１４０からＤＣ電力が供給されるので、入力端子２０はＤＣ電源入力端子になっている。子機が配設されるところでは、ＤＣ電源が近くにないのが一般的なので、ＤＣ電源入力端子の代わりに、ＡＣアダプタ２１が取り付けられている（図４参照）。
【００２２】
外部機器接続端子５０には、各種センサー情報や第１の監視部１００からの指令情報を入出力するためのコネクターが接続される。この外部入力端子５０には、デジタル通信のみの場合およびアナログ通信のみの場合、デジタル通信とアナログ通信が混在する場合のいずれにも対応できるコネクターが選択されている。
【００２３】
外部機器接続端子５０からデジタル信号が入力される場合には、シリアル通信部５１を経てＣＰＵ４０に送られる。同様に、パルス信号もパルスカウンター５２で計数されて、ＣＰＵ４０に送られる。シリアル通信部５１では、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４８５、ＵＡＲＴ、ＵＳＢ、１２Ｃ、ＳＰＩ、ETHERNET（登録商標）形式の信号を、処理可能である。一方各種センサー信号のようにアナログ信号が入力された場合には、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）５３でデジタル変換された後に、ＣＰＵ４０に送られる。ＣＰＵ４０に送られたデータは必要な処理を施した後、ＣＰＵ４０に付属する記憶部４５に記憶される。
【００２４】
無線端末１５０、２１０、３１０のＣＰＵ４０で一次処理されたデータは、無線部３０に送られる。無線部３０では、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格に準拠した無線送信可能な信号を発生する。発生された信号は、親機１００の要求に応じて、無線部３０に接続した棒状のアンテナ３１から送信される。なお、入力端子２０、２１から入力されたＤＣ電力は、この無線端末１５０、２１０、３００内に設けられた各部３０、４０、５１〜５３の要求仕様に応じた電圧に電源回路２２で変換されて、各部３０、４０、５１〜５３に供給される。
【００２５】
図３に、監視装置の一例を示す。無線センサーネットワークシステムが通常備える第１の監視装置１００の他に、第２の監視装置１７０を有する場合を示している。上述した無線端子１５０の電力入力端子２０には、電源管理装置１４０がコネクター接続されて、電源管理装置１４０が有する電力発生回路１４２から、ＤＣ電力１４５が供給１４４される。
【００２６】
電源管理装置１４０は、詳細を後述するリセット回路１４１と上述した電力発生回路１４２とを有している。リセット回路１４１は、汎用ＰＣ１３０の汎用ＣＯＭポート１３１からのリセット要求信号１３７に従ってリセット信号１４３を発生し、無線端末１５０の再起動を制御する。一方、無線端末１５０の外部機器接続端子５０は、汎用ＰＣ１３０の汎用ＣＯＭポート１３５とコネクター接続されている。
【００２７】
汎用ＰＣ１３０には、各種プログラムがインストールされている。すなわち、電源管理装置の動作を制御する電源管理プログラム１３２、子機３００が取得した情報を汎用ＣＯＭポート１３５経由で取得するためのデータ計測プログラム１３４、汎用ＰＣ１３０に付設されるモニター１２０にデータ計測プログラム１３４の演算結果を表示するモニター表示プログラム１３３、がインストールされている。また、データ計測プログラム１３４を有効に活用するために、過去の実績データ等が格納されたデータベース（ＤＢ）１３６を有しており、取得したデータをデータベース１３６に格納可能にするとともに、計測結果の判断に使用される。
【００２８】
第２の監視部１７０は、第２の汎用ＰＣ１６３を有しており、第１の監視部１００の汎用ＰＣ１３０とＬＡＮ１６２等で接続されている。第２の監視部は、主として取得データをモニターするためのものであり、電力消費量の計測の場合には、主たる部署に表示することで消費量の意識を喚起するのに用いる。つまり、汎用ＰＣ１７０には、データベースアクセスプログラム１６４やモニター表示プログラム１６５がインストールされており、データベース１３６にアクセスすることにより、過去のデータとの比較結果をモニターに表示可能となり、無駄なエネルギー消費を省く意識を醸成する。
【００２９】
子機２００、３００としての無線端末２１０、３１０の働きを、図４を用いて説明する。上述したように、本発明に係る無線端末は汎用性を高めるために、計測部に使用するもの３１０も中継部に使用するもの２１０も同一仕様で同一形状である。つまり、同一機種を中継部２００と計測部３００に使用し、中継部２００として使用する場合には、外部機器接続端子５０に何も接続せず、計測部３００として使用する場合には、シーケンサー６０を介して、または直接外部機器３２０を外部機器接続端子５０にコネクター接続する。
図４ではシーケンサー６０を介して外部機器３２０を接続する場合を示しているが、シーケンサー６０は必ずしも必要ではない。
【００３０】
図４に示したシーケンサー６０を介する場合には、シーケンサー６０が始めに外部機器３２０が取得した情報を自身の記録部に記録する。ここで、外部機器３２０は、たとえば分電盤７２に設置した電力計や設備７１に取り付けた各種アナログセンサー、デジタル機器である。シーケンサー６０を使用すれば、１つの外部機器３２０が多種類の情報を取得する場合や所定時間間隔で多数の情報を取得する場合に、好都合である。シーケンサー６０と無線端末３１０間で、デジタル通信（シリアル通信、パルス伝送）６１が実行される。
【００３１】
シーケンサー６０を介さない場合には、デジタル通信６１のほかにアナログ出力６２も可能である。このシーケンサー６０を介さない例として、電力計測の例を以下に説明する。電力計測においては、電動機や各種機器ごとに分電盤７２が設けられ、分電盤７２に電力消費量を示す電力計３２０が設置されている。そして、電力計３２０と無線端末３１０の外部機器接続端子５０がコネクター接続される。これにより、無線端末３１０からは計測要求コマンドが電力計３２０にシリアル通信で送信され、電力計３２０から消費電力データが無線端末３１０にシリアル通信で送信される。なお、電力計３２０の取得データは、パルス出力であってもよい。
【００３２】
シーケンサー６０を介さない他の例としては、力、温湿度、振動、騒音、回転速度、歪み、変位等の物理量をアナログ出力センサー３２０で取得する場合が代表的である。電動機や各種運転機器である設備７１には、物理量を計測するためにアナログセンサー３２０が取り付けられている。これらのアナログセンサー３２０が取得したデータは、アナログデータ（電圧、電流）として、無線端末３１０の外部機器接続端子５０にコネクター接続された配線を介して、無線端末３１０のＡ／Ｄ変換器５３に送られる。この場合、アナログ出力をそのまま無線端末に入力できるので、最も汎用性が高い計測が可能になる。
【００３３】
シーケンサーを介さない他の例として、上記物理量を外部機器３２０側でデジタル変換する場合が代表として挙げられる。デジタル機器または汎用ＩＯユニット３２０が設備７１に取り付けられる。すでにデジタル化されているので、無線端末３１０は、外部機器接続端子５０にコネクター接続された外部機器３２０が取得した情報を、シリアル通信で取得できる。また、無線端末３１０からデジタル機器３２０へ計測要求コマンド等の各種指令を送信することも可能となる。
【００３４】
以上は、無線端末３１０を計測部３００に用いる各種例であるが、無線端末２１０を中継部３００に用いれば、マルチホップ（網目状）のネットワーク形成が可能になる。その例として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４で規格された通信を用いたネットワークシステムに用いる場合を説明する。互いの距離が１ｋｍを超えない範囲で、多数の中継部２００が配置されている。
【００３５】
ところで、各無線端末１５０、２１０、３１０は、通信可能な隣り合う無線端末１５０、２１０、３１０の情報を記憶部４５に記憶している。記憶する情報は、各無線端末１５０、２１０、３１０ごとに割り当てられた無線端末識別アドレス、他の無線端末１５０、２１０、３１０から送信された信号の電波強度および通信品質等である。中継部２００は、他の無線端末１５０、２１０、３１０から送信された信号を送信する際に、その信号がどの無線端末１５０、２１０、３１０から送信されたデータであるか、その信号の原初はどの無線端末１５０、２１０、３１０であるか、その原初の無線端末１５０、２１０、３１０から何段の無線端末２１０、２１０、…を中継して自己の無線端末２１０に届いたか、自身に届くまでに中継した全ての無線端末１５０、２１０、３１０はどのアドレスのものであるか、の情報をパケットに含ませて、次の無線端末１５０、２１０、３１０に送信する。
【００３６】
次にこのように構成した無線センサーネットワークシステムのリセット動作について、説明する。初めに、親機側のリセット動作について説明する。親機である第１の監視部１００は自己リセット機能を有している。汎用ＰＣ１３０に搭載した各プログラムが正常に動作しなくなった場合には、汎用ＰＣ１３０は自己リセット機能により、プログラムを再起動する。その際電源管理プログラム１３２の実行により、リセット要求信号１３７が電源管理装置１４０に送信される。電源管理装置１４０に送られたリセット要求信号１３７により、電源管理装置１４０内のリセット回路１４１は電源発生回路１４２にリセット信号１４３を送信する。リセット信号１４３を受信して、電源発生回路１４２は電力発生を一時的に停止し、その後再発生する。これにより、無線端末１５０に供給されているＤＣ電力１４５が一時的に停止され、無線端末１５０内のデータがクリアされ、リセットされる。
【００３７】
子機側に不具合があった場合のリセット方法を、以下に説明する。各子機の無線端末２１０、３１０には、アドレスが設定されている。そして、親機１００が備える汎用ＰＣ１３０には、本無線センサーネットワークシステム４００の各計測部３００および各中継部２００から親機の無線端末１５０までの経路が、子の無線端末２１０、３１０のアドレスを用いて記憶されており、親機の無線端末１５０及び子の無線端末２１０、３１０のリセット動作ではこのデータは消失しない。
【００３８】
一方、親機の無線端末１５０および各子機の無線端末２１０、３１０には、隣り合う無線端末１５０、２１０、３１０のアドレス情報が記憶される。ただしこのアドレス情報は、無線端末１５０、２１０、３１０をリセットすることにより失われる。そこで、各無線端末１５０、２１０、３１０が再起動したときに、各無線端末１５０、２１０、３１０は隣り合う無線端末からの信号を受信して、隣り合う無線端末１５０、２１０、３１０の存在を認識し、自己の記憶部４５にそのアドレスを記憶する。
【００３９】
このように設定したシステムにおいて、初めに、親機１００から端末の計測部３００までの経路および中継部２００までの径路が、親機１００に設定される。この経路は、システム起動時に、親機１００から各子の無線端末２１０、３１０にＰｉｎｇコマンド（対象無線端末の接続および到達性を確認するためのコマンド）を送信し、このＰｉｎｇコマンドの送信対象端末から返信されるパケット内の情報に基づいて設定される。ここで、パケット内の情報には、上述のように中継段数や中継した子の無線端末２１０、３１０のアドレスが含まれる。
【００４０】
次いで、システム４００を起動するとこの経路が確認される（ステップＳ１）。計測動作に入ると、親機１００から計測部３００へ中継部２００を経由してマルチホップにデータ送信指令が送信される（ステップＳ２)。
【００４１】
計測部３００では、センサーを用いて予め計測した、または親機１００からの送信指令をトリガーとして計測したデータを隣り合う中継部２００に送信する。以下、この中継部２００から中継部２００への伝送を繰り返し、最終的に親機１００の無線端末１５０へデータが送信される（ステップＳ３）。
【００４２】
データ送信が成功した場合（ステップＳ４）には、予め定めた時間が過ぎる（ステップＳ５）まで、計測部３００は休止状態に入り、計測部３００及び中継部２００での電力消費の低減を図っている。なお無線端末２１０、３１０は、休止状態でも自己のクロックを作動させ続けることにより、親機１００からの次の指令に対応できるようになっている。計測を終了する場合には、割り込み処理（ステップＳ９）で終了する。
【００４３】
無線センサーネットワークシステム４００に何らかの異常が検知されると、汎用ＰＣ１３０は自己を再起動する。それとともに、電源管理装置１４０にリセット要求信号１３７を送信する。電源管理装置１４０は無線端末１５０への供給電力を一時的に遮断し、無線端末１５０がリセット処理される（ステップＳ６）。
【００４４】
この一連のリセット処理により、汎用ＣＯＭポート１３５と無線端末１５０との接続が正常化される。すなわち、汎用ＰＣ１３０の再起動後に、親機１００が備える無線端末１５０をリセットするので、無線端末１５０を汎用PC１３５の所定の汎用COM１３１ポートに割りつかせ、正常に稼動させることができる。
【００４５】
親機１００が正常にリセットされると、その後、親機１００は、予め設定されていた経路情報を元に、子機２００、３００をリセットする。その際、初めに、親機１００の無線端末１５０からこの無線端末１５０に隣り合う中継部２００、すなわち親機１００から最も中継段数の小さい中継部２００の無線端末２１０に、リセット要求コマンドが送信される（ステップＳ７）。
【００４６】
親機１００からのリセット要求コマンドを受信した中継部２００は、自己の無線端末２１０が備えるＣＰＵをリセット処理する。具体的には、子の無線端末２１０がリセット要求コマンドを受信すると、ＣＰＵ４０がソフトウェアを用いてリセット命令を出すことで、自己をリセットする。自己をリセットした後、中継部２００は自己に隣り合う無線端末１５０、２１０、３１０のアドレスを記憶部４５に記憶する。この各無線端末１５０、２１０、３１０に隣り合うアドレスの記憶は、リセット処理ごとに更新されるので、マルチホップな送信経路が確保される。最後に、中継部２００は、親機１００へ自身のリセットが正常に終了したことを通知する。
親機１００は、中継部２００からのリセット正常終了通知を受信すると、その他に存在する子の無線端末２１０、３１０の中で、次に中継段数の小さい中継部２００、または、計測部３００にリセット要求コマンドを送信する。その後は、各中継部２００、または、計測部３００にて、前記動作が繰り返される（ステップＳ８）。ここで、直前にリセットした無線端末２１０と同じ中継段数の無線端末２１０、３１０が他にある場合、それらをリセットした後、次に中継段数の小さい無線端末２１０、３１０をリセットするものとする。
【００４７】
上記実施例では、計測タイミング及び送信タイミングを汎用ＰＣで制御しているが、無線端末３１０が備えるクロック基準で計測や送信するようにしてもよい。その場合には、データ転送ロスの恐れを低減できる。また、子機の無線端末をＡＣ入力としているが、無線端末が電池を有するようにしてもよい。さらに、ＤＣ入力であってもよい。これらの場合には子機の設置自由度が増す。
【符号の説明】
【００４８】
２０…入力端子（ＤＣ用）、２１…入力アダプタ（ＡＣ用）、２２…電源回路、３０…無線部、３１…アンテナ、４０…ＣＰＵ、４５…記憶部、５０…外部機器接続端子、５１…シリアル通信部、５２…パルスカウンター、５３…Ａ／Ｄ変換器、６０…シーケンサー、６１…デジタル通信（シリアル通信、パルス伝送）、６２…アナログ出力、７１…設備、７２…分電盤、１００…親機（第１の監視部）、１２０…モニター、１２１…表示データ、１３０…汎用ＰＣ（制御装置）、１３１…汎用ＣＯＭポート、１３２…電源管理プログラム、１３３…モニター表示プログラム、１３４…データ計測プログラム、１３５…汎用ＣＯＭポート、１３６…データベース（ＤＢ）、１４０…電源管理装置、１４１…リセット回路、１４２…電力発生回路、１４３…リセット信号、１４４…電力供給、１４５…ＤＣ電力、１５０…無線端末、１５１…受信データ（シリアル通信）、１６２…ＬＡＮ、１６３…汎用ＰＣ、１６４…データベースアクセスプログラム、１６５…モニター表示プログラム、１７０…第２の監視部、１８０…モニター、１８１…表示データ、１９０…無線通信、２００…子機（中継装置）、２１０…子（機）の無線端末、３００…子機（計測装置）、３１０…無線端末、３２０…外部機器、４００…無線センサーネットワークシステム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を発信する親機とセンサーが取り付けられる計測部との間を、少なくとも一台の中継部を介して無線通信する無線センサーネットワークシステムにおいて、
前記親機は、無線信号を発信する親機の無線端末と、この親機の無線端末の電源をオンオフする電源管理装置と、前記親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置とを有し、この制御装置は親機の異常時に自己をリセットした後に前記電源監視装置から前記親機の無線端末をリセットすることを特徴とする無線センサーネットワークシステム。
【請求項２】
無線信号を発信する親機とセンサーが取り付けられる計測部との間を、少なくとも一台の中継部を介して無線通信する無線センサーネットワークシステムにおいて、
前記親機は、無線信号を発信する親機の無線端末と、この親機の無線端末の電源をオンオフする電源管理装置と、前記親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置とを有し、前記計測部及び中継部はそれぞれ子の無線端末を有し、前記親機の制御装置が子の無線端末に異常が生じリセットが必要と判断したときには、自身からの中継段数が小さい子の無線端末の順にリセット要求を前記親機の無線端末が送信し、前記子の無線端末は受信したリセット要求に基づいて自己をリセットすることを特徴とする無線センサーネットワークシステム。
【請求項３】
前記親機は前記制御装置を再起動した後に、前記親機の無線端末をリセットするよう前記電源管理装置にリセット要求を送信することを特徴とする請求項２に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項４】
前記親機は、前記制御装置が再起動し親機の無線端末がリセットされた後に、前記子の無線端末全てが順番にリセットされるようリセット要求を送信することを特徴とする請求項３に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項５】
前記親機の無線端末及び子の無線端末は、自己に隣り合う無線端末のアドレスを記憶する手段を有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１個に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記親機の無線端末から前記計測部が有する子の無線端末および前記中継部が有する子の無線端末までの経路を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項７】
前記計測部と前記中継部とをそれぞれ複数部有し、前記計測部に取り付けたセンサーが検出した検出データを前記中継部を経由してマルチホップに前記親機に伝送することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項８】
前記親機の無線端末と子の無線端末間、及び子の無線端末同士間の通信にＩＥＥＥ８０２．１５．４で規格された通信を用い、それぞれ間の距離を１ｋｍ以下としたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項１】
無線信号を発信する親機とセンサーが取り付けられる計測部との間を、少なくとも一台の中継部を介して無線通信する無線センサーネットワークシステムにおいて、
前記親機は、無線信号を発信する親機の無線端末と、この親機の無線端末の電源をオンオフする電源管理装置と、前記親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置とを有し、この制御装置は親機の異常時に自己をリセットした後に前記電源監視装置から前記親機の無線端末をリセットすることを特徴とする無線センサーネットワークシステム。
【請求項２】
無線信号を発信する親機とセンサーが取り付けられる計測部との間を、少なくとも一台の中継部を介して無線通信する無線センサーネットワークシステムにおいて、
前記親機は、無線信号を発信する親機の無線端末と、この親機の無線端末の電源をオンオフする電源管理装置と、前記親機の無線端末及び電源管理装置を制御する制御装置とを有し、前記計測部及び中継部はそれぞれ子の無線端末を有し、前記親機の制御装置が子の無線端末に異常が生じリセットが必要と判断したときには、自身からの中継段数が小さい子の無線端末の順にリセット要求を前記親機の無線端末が送信し、前記子の無線端末は受信したリセット要求に基づいて自己をリセットすることを特徴とする無線センサーネットワークシステム。
【請求項３】
前記親機は前記制御装置を再起動した後に、前記親機の無線端末をリセットするよう前記電源管理装置にリセット要求を送信することを特徴とする請求項２に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項４】
前記親機は、前記制御装置が再起動し親機の無線端末がリセットされた後に、前記子の無線端末全てが順番にリセットされるようリセット要求を送信することを特徴とする請求項３に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項５】
前記親機の無線端末及び子の無線端末は、自己に隣り合う無線端末のアドレスを記憶する手段を有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１個に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記親機の無線端末から前記計測部が有する子の無線端末および前記中継部が有する子の無線端末までの経路を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項７】
前記計測部と前記中継部とをそれぞれ複数部有し、前記計測部に取り付けたセンサーが検出した検出データを前記中継部を経由してマルチホップに前記親機に伝送することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項８】
前記親機の無線端末と子の無線端末間、及び子の無線端末同士間の通信にＩＥＥＥ８０２．１５．４で規格された通信を用い、それぞれ間の距離を１ｋｍ以下としたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の無線センサーネットワークシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２１１５５４（Ｐ２０１１−２１１５５４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８１５４（Ｐ２０１０−７８１５４）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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