無線センサーネットワークシステム
【課題】 温度変化の大きい部屋に端末を設置する場合に、アクセスポイントにおける受信動作時間を短くしても受信を確実に行うことができ、消費電力を低減することができる無線センサーネットワークシステムを提供する。
【解決手段】 端末３が設置されている温度変化の大きい部屋に温度センシング用端末３０を設け、アクセスポイント２０が、温度情報と各端末３及び温度センシング用端末３０からの受信動作のタイミングを補正する補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、特定の間隔で受信時間Ｔ1で温度センシング用端末３０から温度情報を受信すると、制御部２３が、補正テーブルを参照して受信した温度情報に対応する補正値を読み出して、当該補正値を用いて全ての端末３からの受信タイミングを補正すると共に、受信時間をＴ1より短いＴ2とし、温度情報の受信に失敗すると受信時間をＴ2より長いＴ3とする無線センサーネットワークシステムとしている。
【解決手段】 端末３が設置されている温度変化の大きい部屋に温度センシング用端末３０を設け、アクセスポイント２０が、温度情報と各端末３及び温度センシング用端末３０からの受信動作のタイミングを補正する補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、特定の間隔で受信時間Ｔ1で温度センシング用端末３０から温度情報を受信すると、制御部２３が、補正テーブルを参照して受信した温度情報に対応する補正値を読み出して、当該補正値を用いて全ての端末３からの受信タイミングを補正すると共に、受信時間をＴ1より短いＴ2とし、温度情報の受信に失敗すると受信時間をＴ2より長いＴ3とする無線センサーネットワークシステムとしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線センサーネットワークシステムに係り、特に、アクセスポイントにおける受信動作時間を短縮して消費電力を低減することができる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】
［無線センサーネットワーシステムクの概要］
オフィスビル、工場、ホテル、デパート、病院等の施設に、電気、ガス、上下水道等のサービスが提供されており、サービスの運用状況について監視するために、センサーと無線端末とを接続し、無線信号で監視状況のデータを収集する無線センサーネットワークが知られている。
【０００３】
無線センサーネットワークシステムは、電気、ガス等のサービスの運用が正常に為されているかを監視するにとどまらず、火災や外部からの侵入も監視でき、サービスが無駄なく適正に運用されるよう制御することで、地球温暖化抑制のための省エネルギー対策の基盤技術として脚光を浴びてきている。
【０００４】
［無線センサーネットワークシステムの構成例：図８］
無線センサーネットワークシステムの構成例について図８を用いて説明する。図８は、無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
図８に示すように、無線センサーネットワークシステムは、中継機１と、アクセスポイント２と、複数の端末３と、複数の各種センサー４と、監視サーバ５とを備えている。
中継機１は、地区毎に設けられ（ここでは地区Ａ）、ＬＡＮ（Local Area Network）によって監視サーバ５と接続されている。
【０００５】
アクセスポイント２は、地区内のエリア毎に設けられ（ここではエリアＡ，エリアＢ，エリアＣ）、複数の端末３及び中継機１と無線通信を行う。使用される周波数はエリア毎に異なる。アクセスポイント２と端末３との通信は、時分割で行われる。
各端末３には各種センサー４が接続され、端末３は、各種センサー４からのデータ（センサ情報）を無線によって自己のエリアのアクセスポイント２に送信する。端末３は、特定の時間間隔でアクセスポイント２への送信を行う。
【０００６】
そして、上記構成の無線センサーネットワークシステムにおいては、端末３は、各種センサー４から入力された監視データを記憶しておき、随時又は定期的にアクセスポイント２に無線送信する。端末３とアクセスポイント２との通信は、例えば微弱電波の通信方式が用いられる。
【０００７】
アクセスポイント２は、各端末３からの受信のタイミングになると受信動作を行って、端末３から受信したデータを記憶し、随時又は定期的に中継機１に無線送信する。アクセスポイント２と中継機１との通信には、例えば、特定小電力の通信方式が用いられる。
中継機１は、無線で受信した各エリアの端末情報（センサー情報）をＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）プロトコルに変換して、ＬＡＮを介して監視サーバ５に送信する。
【０００８】
［温度変化が大きい部屋に端末を設置する場合：図９］
次に、無線センサーネットワークシステムの運用例として、温度変化が大きい部屋に端末３を設置する場合について図９を用いて説明する。図９は、温度変化が大きい部屋に端末３を設置した無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
図９に示すように、温度変化が大きい部屋に端末３を設置した場合、アクセスポイント２を当該温度変化の大きい部屋に設置すると装置の劣化が進む等の不具合があるため、アクセスポイント２を当該部屋の外部で、部屋の内部の端末３との無線通信可能な場所に設ける。
【０００９】
［アクセスポイントにおける従来の受信動作：図１０］
ところで、設置場所の温度が変化すると、各端末３の送信タイミング（送信時刻）にずれが生じる。例えば、−１０℃の温度変化により送信タイミングが３０ｐｐｍずれる。
従来のアクセスポイントにおける受信動作について図１０を用いて説明する。図１０は、従来のアクセスポイントの受信動作を示す模式説明図である。
図１０に示すように、端末３が設置されている室内の温度が変化した場合、送信タイミングが早まったり、遅くなったりしてずれてしまう。
そこで、従来のアクセスポイント２は、端末３からの送信タイミングがずれた場合でもセンサー情報を確実に受信できるように、受信動作時間を長く設定している。図９の例では、端末３からの送信動作時間は１秒であるが、アクセスポイント２における受信動作時間は１０秒としている。
【００１０】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００９−１００４１６号公報「無線システム」（シャープ株式会社、特許文献１）、特開２００７−２４３４７８号公報「センサネットシステム、基地局及びセンシングデータの中継方法」（株式会社日立製作所、特許文献２）がある。
特許文献１には、無線システムにおいて、子局が、定期的にあるいは周囲の温度変化が大きくなったときに、周波数補正のための参照信号を親局に送信し、親局が参照信号に基づいて基準通信周波数と子局の通信周波数とのズレを補正する周波数補正情報を作成して子局に送信し、子局がそれに基づいて通信周波数を補正することが記載されている。
【００１１】
特許文献２には、無線センサーネットワークシステムにおいて、設置場所の温度をセンシングする端末を設けて温度を測定して、設置場所の外に設置したアクセスポイントに温度情報を送信し、半導体ひずみデータを補正することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１００４１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４３４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の無線センサーネットワークシステムでは、温度変化の大きい部屋に端末を設置する場合、アクセスポイントが、温度変化による端末の送信タイミングのずれを考慮した受信時間で受信動作を行うため、実際にデータが送信されていないのに受信動作を行う無駄な受信動作時間が長く、消費電力が大きくなってしまうという問題点があった。
【００１４】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたもので、温度変化の大きい部屋に端末を設置する場合に、アクセスポイントにおける受信動作時間を短くしても受信を確実に行うことができ、消費電力を低減することができる無線センサーネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、エリア内に設けられたセンサーに接続する端末と、端末から無線送信されるデータを受信して中継機に無線送信するアクセスポイントとを有する無線センサーネットワークシステムであって、エリア内の温度を測定して温度情報として無線送信する温度測定端末を設け、アクセスポイントが、受信部と、送信部と、制御部と、記憶部とを備え、記憶部が、温度情報と受信タイミングの補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、制御部が、特定の時間間隔で第１の受信時間の受信動作を行って、温度測定端末からの温度情報を受信部で受信すると、受信した温度情報に対応する補正値を補正テーブルから取得し、全ての端末からの受信動作について当該補正値で受信タイミングを補正すると共に受信時間を第１の受信時間より短い第２の受信時間とし、特定の時間間隔での温度情報の受信に失敗すると、全ての端末からの受信動作について、受信時間を第２の受信時間より長い第３の受信時間とすること特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、第３の受信時間を、第１の受信時間と等しい時間とすることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、第３の受信時間を、第１の受信時間より短く、第２の受信時間より長い時間とすることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、アクセスポイントの制御部は、第１及び第３の受信時間での受信動作を、第２の受信時間での受信動作時間を中心にして前後に広がりを持つ時間帯で行うよう、受信タイミングを調整することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エリア内に設けられたセンサーに接続する端末と、端末から無線送信されるデータを受信して中継機に無線送信するアクセスポイントとを有する無線センサーネットワークシステムであって、エリア内の温度を測定して温度情報として無線送信する温度測定端末を設け、アクセスポイントが、受信部と、送信部と、制御部と、記憶部とを備え、記憶部が、温度情報と受信タイミングの補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、制御部が、特定の時間間隔で第１の受信時間の受信動作を行って、温度測定端末からの温度情報を受信部で受信すると、受信した温度情報に対応する補正値を補正テーブルから取得し、全ての端末からの受信動作について当該補正値で受信タイミングを補正すると共に受信時間を第１の受信時間より短い第２の受信時間とし、特定の時間間隔での温度情報の受信に失敗すると、全ての端末からの受信動作について、受信時間を第２の受信時間より長い第３の受信時間とする無線センサーネットワークシステムとしているので、端末が温度変化の大きい場所に設置されている場合でも、アクセスポイントは温度変化に応じて受信タイミングを補正して、短い受信時間でセンサー情報を受信することができ、消費電力を低減することができると共に、温度情報を受信できなかった場合には、受信時間を長くして、センサー情報を受信できる確率を向上させて、システムの信頼性を維持できる効果がある。
【００２０】
また、本発明によれば、第３の受信時間を、第１の受信時間と等しい時間とする上記無線センサーネットワークシステムとしているので、センサー情報を確実に受信することができ、システムの信頼性を維持できる効果がある。
【００２１】
また、本発明によれば、第３の受信時間を、第１の受信時間より短く、第２の受信時間より長い時間とする上記無線センサーネットワークシステムとしているので、消費電力低減を図りつつ、センサー情報を受信する確率を向上させることができる効果がある。
【００２２】
また、本発明によれば、アクセスポイントの制御部は、第１及び第３の受信時間での受信動作を、第２の受信時間での受信動作時間を中心にして前後に広がりを持つ時間帯で行うよう、受信タイミングを調整する上記無線センサーネットワークシステムとしているので、端末からの送信タイミングが早くなっても遅くなっても、いずれの場合でもセンサー情報を受信する確率を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
【図２】本システムにおけるアクセスポイント２０の受信動作の概要を示す説明図である。
【図３】アクセスポイント２０の構成ブロック図である。
【図４】受信時間とその受信タイミングとの関係を示す説明図である。
【図５】アクセスポイント２０の補正テーブルの説明図である。
【図６】温度センシング用端末３０の制御部における処理を示すフローチャートである。
【図７】アクセスポイント２０の制御部２３における処理を示すフローチャートである。
【図８】無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
【図９】温度変化が大きい部屋に端末３を設置した無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
【図１０】従来のアクセスポイントの受信動作を示す模式説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムは、温度変化の大きい部屋に端末を設置する場合には、当該室内に、温度センサーを備えて温度情報を定期的に送信する温度センシング用端末を設け、アクセスポイントが、運用開始時に第１の受信時間で受信動作を行って、温度センシング用端末から温度情報を受信すると、当該温度情報に基づいて全ての端末からの受信タイミングを補正すると共に、受信動作時間を第１の受信時間より短い第２の受信時間に設定して、各端末からのセンシング情報の受信を行うようにしているので、温度の変動によって端末からの送信タイミングがずれたとしても、アクセスポイントは、そのタイミングに合わせて短い時間の受信動作を行うことで端末から確実にセンサー情報を受信することができ、消費電力を低減することができるものである。
【００２５】
また、本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムは、アクセスポイントが、第２の受信時間での受信動作で、温度センシング用端末からの温度情報の受信に失敗した場合、受信動作時間を第２の受信時間より長い第３の受信時間に設定して他の端末からのセンサー情報の受信動作を行うようにしているので、センサーシステムの信頼性を維持できるものである。
【００２６】
［実施の形態に係る無線センサーネットワークシステム：図１］
本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムの構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムは、温度変化の大きい部屋に、各種センサーからセンサー情報を取得してアクセスポイント２０に送信する複数の端末３と、本システムの特徴部分である温度センシング用端末３０が設けられ、当該部屋の外にアクセスポイント２０が設けられている。
尚、ここでは図示は省略するが、本システムの全体の構成は、図８に示した無線センサーネットワークシステムと同様であり、アクセスポイント２０は更に中継機に無線伝送路で接続され、中継機は監視サーバに有線伝送路等で接続されている。
また、温度センシング端末３０は、請求項に記載した「温度測定端末」に相当する。
【００２７】
本システムの特徴部分について説明する。
温度センシング用端末３０は、温度センサーを備え、温度を計測して、定期的（例えば１時間毎）に温度情報をアクセスポイント２０に送信する。
アクセスポイント２０は、従来と同様に、端末３から時分割でセンシング情報を受信して中継機に送信するものであるが、本システムの特徴として、定期的に温度センシング用端末３０から温度情報を受信して解析し、それに基づいて各端末３からのデータを受信する際の受信動作のタイミングを補正するものである。
【００２８】
更に、アクセスポイント２０は、温度センシング用端末３０からの温度情報の受信の成否に基づいて、受信動作を行う時間（受信時間）を設定し、設定された受信時間で各端末３からのデータ受信を行う。
温度センシング用端末３０及びアクセスポイント２０の処理については後で説明する。
【００２９】
［アクセスポイント２０の受信動作：図２］
アクセスポイント２０の具体的な構成を説明する前に、本システムにおけるアクセスポイント２０の受信動作の概要について図２を用いて説明する。図２は、本システムにおけるアクセスポイント２０の受信動作の概要を示す説明図である。
つまり、補正情報は、予め設定されている基本の受信タイミングに対するずれの時間である。
【００３０】
［受信タイミングの制御］
図２に示すように、本システムのアクセスポイントは、端末３の送信タイミングに合わせて、理想的には送信動作時間とほぼ等しい時間だけ受信動作を行うことが可能である。図２の例では、端末３の送信時間を１秒間（１ｓ）としており、アクセスポイント２０での受信動作時間も１秒間としている。
【００３１】
そして、端末設置場所の室内温度が変化した場合、送信タイミングが早くなったり遅くなったりしてずれた場合でも、本システムの特徴として、アクセスポイント２０は、温度情報センシング端末３０から温度情報を受信すると、受信した温度情報に基づいて受信動作の開始タイミングを補正して、補正されたタイミングで短い時間（１秒間）の受信動作を行う。
アクセスポイント２０には、予め、温度情報と補正情報とを対応付けたテーブル等が記憶されており、受信した温度情報に対応する補正情報を用いて、各端末３及び温度センシング用端末３０からの受信動作のタイミングを早めたり遅くしたりして補正する。
【００３２】
これにより、本システムのアクセスポイント２０は、短い受信動作であっても確実に端末３からのセンシング情報を受信することができ、無駄な受信動作を行わずにすみ、消費電力を低減することができるものである。
【００３３】
［受信時間の制御］
更に、本システムの特徴として、アクセスポイント２０は、受信動作のタイミングの補正に加えて、受信動作時間の制御も行う。
アクセスポイント２０は、運用開始時には従来と同様の長い受信時間（Ｔ1）で受信動作を行って、温度センシング用端末３０からの温度情報を確実に受信して、温度情報を受信すると、それに基づく受信タイミングの補正を行うと共に、受信時間をＴ1より短いＴ2に設定し、各端末３からのセンサー情報を受信する通常運用を行う。
図２の例ではＴ2を１秒間としており、消費電力を大幅に低減させることが可能であるが、より確実に受信するためには、例えば、Ｔ2の時間帯を中心として、３秒間程度の受信時間とすることが望ましい。
【００３４】
そして、本システムのアクセスポイント２０は、温度センシング用端末３０からの温度情報を受信できなかった場合には、Ｔ2より長いＴ3に設定して、通常運用を行う。Ｔ3は、信頼性を重視する場合にはＴ1と同じ時間としてもよいが、Ｔ2＜Ｔ3＜Ｔ1の範囲（例えば５秒間）として消費電力の低減を図ることも可能であり、システムに応じて任意に設定可能とする。
【００３５】
更に、一旦受信時間をＴ3に設定した後でも、再び温度センシング用端末３０からの温度情報の受信に成功すると、再度受信時間を短いＴ2に設定する。
これにより、本システムでは、受信タイミングと受信時間とを適宜補正、選択して、センサー情報や温度情報を確実に受信すると共に、消費電力の削減を図ることができるものである。
尚、Ｔ1は、請求項に記載した「第１の受信時間」、Ｔ2は「第２の受信時間」、Ｔ3は「第３の受信時間」にそれぞれ相当している。
【００３６】
［アクセスポイント２０の構成：図３］
次に、本システムにおけるアクセスポイント２０の構成について図３を用いて説明する。図３は、アクセスポイント２０の構成ブロック図である。
図３に示すように、アクセスポイント２０は、受信アンテナ２１と、受信部２２と、制御部２３と、記憶部２４と、送信部２５とを備えている。
【００３７】
受信アンテナ２１は、微弱電波を入力する。
受信部２２は、制御部２３からの指示に基づいて受信動作を行う。
送信部２５は、特定小電力の通信方式でデータの送信処理を行う。
送信アンテナ２６は、特定小電力の通信方式の信号を送出する。
【００３８】
制御部２３は、端末３及び温度センシング用端末３０からの無線信号を受信するタイミングになると、設定されている受信時間だけ受信部２２に受信動作を行わせる。
更に、制御部２３は、受信した温度情報に基づいて受信タイミング及び受信時間の制御を行う。制御部２３の処理については後で詳細に説明する。
【００３９】
また、従来と同様に、制御部２３は、中継機１への送信時間帯になると、記憶部２４に記憶したデータを送信部２５に出力し、送信部２５に送信動作を行わせて送信アンテナ２６から送信させる。
【００４０】
記憶部２４は、端末３及び温度センシング用端末３０から受信したデータを記憶すると共に、温度情報と受信タイミングの補正値とを対応付けた補正テーブルを記憶している。また、記憶部２４は、受信動作を行う受信時間を複数種類記憶している。ここではＴ1、Ｔ2、Ｔ3の３種類の受信時間を受信時間テーブルに記憶している。
更に、記憶部２４には、制御部２３によって選択され現在設定されている受信時間を記憶されている。
【００４１】
尚、ここではアクセスポイント２０の構成を示したが、端末３も同様の構成であり、受信アンテナの代わりに各種センサーからの出力が有線又は無線で受信部に入力され、送信部が微弱電波の通信方式で送信処理を行い、送信アンテナが微弱電波を送出するようになっている。
温度センシング用端末３０は、上記端末３と同様の構成で、センサーが温度センサーになっているものである。
【００４２】
［受信時間と受信タイミング：図４］
受信時間とその受信タイミングについて図４を用いて説明する。図４は、受信時間とその受信タイミングとの関係を示す説明図である。
図４では、端末３からの送信タイミングに対応する受信時間毎の受信タイミング示している。受信時間は、最も短い受信時間Ｔ2を送信時間と同じ１秒間とし、Ｔ1を１０秒間、Ｔ3を５秒間としている。
【００４３】
そして、Ｔ2を基準として、受信時間をそれより長くする場合には、Ｔ2での受信動作時間帯が他の受信動作時間の中央付近になるよう、受信タイミングを早めている。これにより、予想される送信タイミングの前後両側に受信時間を広げることができ、端末３からの送信タイミングが前後どちらにずれてもある程度受信可能とするものである。
【００４４】
具体的には、受信時間Ｔ1の場合、受信時間は１０秒であるから、Ｔ2の受信タイミングよりも４．５秒早く受信動作を開始する。また、Ｔ3の場合には、Ｔ2の受信タイミングよりも２秒早く受信動作を開始する必要がある。
そのため、本システムでは、送信時間と同じ受信時間（Ｔ2）を基準として補正された受信タイミングから、どの程度早める必要があるかを示す調整時間を、各受信時間に対応して記憶部２４の受信時間テーブルに記憶している。
【００４５】
［補正テーブルと受信時間テーブル：図５］
補正テーブルについて図５を用いて説明する。図５は、アクセスポイント２０の補正テーブルと受信時間テーブルの説明図である。
図５（ａ）に示すように、補正テーブルは、温度情報とそれに対応する受信タイミングの補正値とを記憶している。本システムにおいては、補正テーブルでは、送信時間と同じ受信時間であるＴ2で受信動作を行う場合の補正値を記憶している。
【００４６】
また、（ｂ）は記憶部２４に記憶された受信時間テーブルを示しており、受信時間テーブルには、受信時間とそれに対応する調整時間が記憶されている。
調整時間は、受信時間をＴ2に設定した場合の受信タイミングから、どれだけ早めるかを示す時間であり、Ｔ1では４．５秒、Ｔ2では０秒（調整時間なし）、Ｔ3では２秒となっている。
そして、制御部２３が、温度情報によって補正された受信タイミングを更に受信時間に対応する調整時間で調整するようになっている。
【００４７】
［温度センシング用端末３０の処理：図６］
次に、温度センシング用端末３０の処理について図６を用いて説明する。図６は、温度センシング用端末３０の制御部における処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、温度センシング用端末３０の制御部は、温度センサーからのセンシングデータを常時入力して（１００）、温度情報を送信するタイミングになったかどうかを判断して（１０２）、送信タイミングになった場合には、最新の温度センシングデータを温度情報として送信する（１０４）。
尚、温度センシング用端末３０は、温度センシングデータを記憶部に記憶しておき、送信タイミングになると最新の温度センシングデータを含む複数のデータを送信してもよい。送信された温度情報は、メンテナンスに利用可能である。
【００４８】
［アクセスポイント２０の処理：図７］
次に、アクセスポイント２０の処理について図７を用いて説明する。図７は、アクセスポイント２０の制御部２３における処理を示すフローチャートである。
図７に示すように、アクセスポイント２０の制御部２３は、運用が開始されると、まず受信時間をＴ1に設定する（２００）。Ｔ1は、例えば従来と同様に、温度変化によって温度センシング用端末３０や端末３の送信タイミングがずれたとしても受信可能な時間である。
【００４９】
そして、制御部２３は、温度センシング用端末３０からの温度情報の受信タイミングになったかどうかを判断し（２０２）、受信タイミングになった場合には、設定されている受信時間だけ受信部２２に受信動作を行わせる（２０４）。最初は受信時間Ｔ1で確実に温度情報を受信する。温度センシング用端末３０からの送信／受信タイミングは、例えば１時間間隔とする。
【００５０】
アクセスポイント２０の制御部２３は、受信が完了したかどうかを判断し（２０６）、受信が完了した場合には、記憶部２４の補正テーブルを参照して、受信した温度情報に対応する補正値を読み出し、温度情報に基づく受信タイミングの補正を行う（２０８）。受信タイミングが補正されると、温度センシング用端末３０だけでなく全ての端末３からの受信を補正されたタイミングで行う。
【００５１】
更に、アクセスポイント２０の制御部２３は、受信時間をＴ2に設定する（２１０）。Ｔ2は、Ｔ1よりも短い時間としており、理想的には端末３及び温度センシング用端末３０（以下、「端末３等」とする）からの送信時間と同等の時間とする。また、受信の確実性を向上させるために、Ｔ2を端末３等における送信時間の３倍程度としてもよい。
そして、温度情報に基づいて補正されたタイミング及び受信時間により端末３からのセンサー情報を受信する通常運用を行い（２２０）、処理２０２に戻る。
【００５２】
また、処理２０６で温度情報を受信できなかった場合、アクセスポイント２０の制御部２３は、受信時間をＴ3に設定し（２１２）、通常運用に移行する（２２０）。Ｔ3は、Ｔ2より長くＴ1より短い時間、例えば送信時間の５倍程度とすることが考えられるが、初期設定のＴ1と同じ時間であってもよい。受信時間をＴ2以外とする場合には、制御部２３は、選択された受信時間に対応して受信時間テーブル記憶された調整時間を考慮して、受信タイミングを適宜補正する。また、Ｔ1〜Ｔ3の時間は、システム利用者のニーズに応じて予め記憶部２４に記憶しておく。
【００５３】
このような処理を行うことにより、温度情報を正常に受信できるときには、できるだけ短い受信時間（Ｔ2）として消費電力の低減を図り、温度情報の受信に失敗したらそれより長い受信時間（Ｔ3）として、端末３からのセンサー情報を確実に受信できるようにするものである。また、一旦受信時間をＴ3にしても、次に温度情報を正常に受信した場合には再び短いＴ2にすることができ、状況に応じて適切な受信時間を設定できるものである。
【００５４】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムによれば、端末３が設置されている温度変化の大きい部屋に温度センシング用端末３０を設け、アクセスポイント２０が、温度情報と各端末３及び温度センシング用端末３０からの受信動作のタイミングを補正する補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、温度センシング用端末３０から温度情報を受信すると、制御部２３が、補正テーブルを参照して受信した温度情報に対応する補正値を読み出して、当該補正値を用いて全ての端末３及び温度センシング用端末３０からの受信タイミングを補正すると共に、受信動作時間を短くしているので、端末３の設置場所の温度変化が大きい場合でも、アクセスポイント２０は短い受信時間で確実にセンサー情報を受信することができ、消費電力を低減することができる効果がある。
【００５５】
また、本システムによれば、受信動作時間として、端末３及び温度センシング用端末３０の送信タイミングがずれた場合でも十分に受信可能な時間Ｔ1と、消費電力を有効に低減する受信時間Ｔ2と、Ｔ2より長い受信時間Ｔ3とを記憶しており、運用開始時（電源投入時）には、受信時間をＴ1に設定し、温度情報の受信に成功した場合には、受信時間をＴ2に設定して端末３からの受信を行い、温度情報の受信に失敗した場合には、受信時間をＴ3に設定して端末３からの受信を行うようにしているので、運用開始時には確実に温度情報を受信して適切な受信タイミングに補正することができ、温度情報の受信に成功すると受信時間を短縮して消費電力を大幅に低減することができ、温度情報の受信に失敗した場合には、受信時間を長くして端末３からのセンサー情報を受信する確率を向上させて、システムの信頼性を維持できる効果がある。
【００５６】
また、本システムによれば、受信時間Ｔ3をＴ1と同一とすることもできるので、センサー情報を確実に受信可能とし、システムの信頼性を十分高くすることができる効果がある。
【００５７】
また、本システムによれば、受信時間Ｔ1及びＴ3における受信動作は、受信動作Ｔ2での受信動作時間帯の両側に幅を広げた時間帯で行うよう、各受信時間に応じて受信タイミングのずれを記憶しているので、端末３からの送信タイミングが前後どちらに変動しても受信可能とすることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、アクセスポイントにおける受信動作時間を短縮して消費電力を低減することができる無線センサーネットワークシステムに適している。
【符号の説明】
【００５９】
１...中継機、 ２，２０...アクセスポイント、 ３...端末、 ４...各種センサー、 ５...監視サーバ、 ２１...受信アンテナ、 ２２...受信部、 ２３...制御部、 ２４...記憶部、 ２５...送信部、 ２６...送信アンテナ、 ３０...温度センシング用端末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線センサーネットワークシステムに係り、特に、アクセスポイントにおける受信動作時間を短縮して消費電力を低減することができる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】
［無線センサーネットワーシステムクの概要］
オフィスビル、工場、ホテル、デパート、病院等の施設に、電気、ガス、上下水道等のサービスが提供されており、サービスの運用状況について監視するために、センサーと無線端末とを接続し、無線信号で監視状況のデータを収集する無線センサーネットワークが知られている。
【０００３】
無線センサーネットワークシステムは、電気、ガス等のサービスの運用が正常に為されているかを監視するにとどまらず、火災や外部からの侵入も監視でき、サービスが無駄なく適正に運用されるよう制御することで、地球温暖化抑制のための省エネルギー対策の基盤技術として脚光を浴びてきている。
【０００４】
［無線センサーネットワークシステムの構成例：図８］
無線センサーネットワークシステムの構成例について図８を用いて説明する。図８は、無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
図８に示すように、無線センサーネットワークシステムは、中継機１と、アクセスポイント２と、複数の端末３と、複数の各種センサー４と、監視サーバ５とを備えている。
中継機１は、地区毎に設けられ（ここでは地区Ａ）、ＬＡＮ（Local Area Network）によって監視サーバ５と接続されている。
【０００５】
アクセスポイント２は、地区内のエリア毎に設けられ（ここではエリアＡ，エリアＢ，エリアＣ）、複数の端末３及び中継機１と無線通信を行う。使用される周波数はエリア毎に異なる。アクセスポイント２と端末３との通信は、時分割で行われる。
各端末３には各種センサー４が接続され、端末３は、各種センサー４からのデータ（センサ情報）を無線によって自己のエリアのアクセスポイント２に送信する。端末３は、特定の時間間隔でアクセスポイント２への送信を行う。
【０００６】
そして、上記構成の無線センサーネットワークシステムにおいては、端末３は、各種センサー４から入力された監視データを記憶しておき、随時又は定期的にアクセスポイント２に無線送信する。端末３とアクセスポイント２との通信は、例えば微弱電波の通信方式が用いられる。
【０００７】
アクセスポイント２は、各端末３からの受信のタイミングになると受信動作を行って、端末３から受信したデータを記憶し、随時又は定期的に中継機１に無線送信する。アクセスポイント２と中継機１との通信には、例えば、特定小電力の通信方式が用いられる。
中継機１は、無線で受信した各エリアの端末情報（センサー情報）をＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）プロトコルに変換して、ＬＡＮを介して監視サーバ５に送信する。
【０００８】
［温度変化が大きい部屋に端末を設置する場合：図９］
次に、無線センサーネットワークシステムの運用例として、温度変化が大きい部屋に端末３を設置する場合について図９を用いて説明する。図９は、温度変化が大きい部屋に端末３を設置した無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
図９に示すように、温度変化が大きい部屋に端末３を設置した場合、アクセスポイント２を当該温度変化の大きい部屋に設置すると装置の劣化が進む等の不具合があるため、アクセスポイント２を当該部屋の外部で、部屋の内部の端末３との無線通信可能な場所に設ける。
【０００９】
［アクセスポイントにおける従来の受信動作：図１０］
ところで、設置場所の温度が変化すると、各端末３の送信タイミング（送信時刻）にずれが生じる。例えば、−１０℃の温度変化により送信タイミングが３０ｐｐｍずれる。
従来のアクセスポイントにおける受信動作について図１０を用いて説明する。図１０は、従来のアクセスポイントの受信動作を示す模式説明図である。
図１０に示すように、端末３が設置されている室内の温度が変化した場合、送信タイミングが早まったり、遅くなったりしてずれてしまう。
そこで、従来のアクセスポイント２は、端末３からの送信タイミングがずれた場合でもセンサー情報を確実に受信できるように、受信動作時間を長く設定している。図９の例では、端末３からの送信動作時間は１秒であるが、アクセスポイント２における受信動作時間は１０秒としている。
【００１０】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００９−１００４１６号公報「無線システム」（シャープ株式会社、特許文献１）、特開２００７−２４３４７８号公報「センサネットシステム、基地局及びセンシングデータの中継方法」（株式会社日立製作所、特許文献２）がある。
特許文献１には、無線システムにおいて、子局が、定期的にあるいは周囲の温度変化が大きくなったときに、周波数補正のための参照信号を親局に送信し、親局が参照信号に基づいて基準通信周波数と子局の通信周波数とのズレを補正する周波数補正情報を作成して子局に送信し、子局がそれに基づいて通信周波数を補正することが記載されている。
【００１１】
特許文献２には、無線センサーネットワークシステムにおいて、設置場所の温度をセンシングする端末を設けて温度を測定して、設置場所の外に設置したアクセスポイントに温度情報を送信し、半導体ひずみデータを補正することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１００４１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４３４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の無線センサーネットワークシステムでは、温度変化の大きい部屋に端末を設置する場合、アクセスポイントが、温度変化による端末の送信タイミングのずれを考慮した受信時間で受信動作を行うため、実際にデータが送信されていないのに受信動作を行う無駄な受信動作時間が長く、消費電力が大きくなってしまうという問題点があった。
【００１４】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたもので、温度変化の大きい部屋に端末を設置する場合に、アクセスポイントにおける受信動作時間を短くしても受信を確実に行うことができ、消費電力を低減することができる無線センサーネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、エリア内に設けられたセンサーに接続する端末と、端末から無線送信されるデータを受信して中継機に無線送信するアクセスポイントとを有する無線センサーネットワークシステムであって、エリア内の温度を測定して温度情報として無線送信する温度測定端末を設け、アクセスポイントが、受信部と、送信部と、制御部と、記憶部とを備え、記憶部が、温度情報と受信タイミングの補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、制御部が、特定の時間間隔で第１の受信時間の受信動作を行って、温度測定端末からの温度情報を受信部で受信すると、受信した温度情報に対応する補正値を補正テーブルから取得し、全ての端末からの受信動作について当該補正値で受信タイミングを補正すると共に受信時間を第１の受信時間より短い第２の受信時間とし、特定の時間間隔での温度情報の受信に失敗すると、全ての端末からの受信動作について、受信時間を第２の受信時間より長い第３の受信時間とすること特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、第３の受信時間を、第１の受信時間と等しい時間とすることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、第３の受信時間を、第１の受信時間より短く、第２の受信時間より長い時間とすることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明は、上記無線センサーネットワークシステムにおいて、アクセスポイントの制御部は、第１及び第３の受信時間での受信動作を、第２の受信時間での受信動作時間を中心にして前後に広がりを持つ時間帯で行うよう、受信タイミングを調整することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エリア内に設けられたセンサーに接続する端末と、端末から無線送信されるデータを受信して中継機に無線送信するアクセスポイントとを有する無線センサーネットワークシステムであって、エリア内の温度を測定して温度情報として無線送信する温度測定端末を設け、アクセスポイントが、受信部と、送信部と、制御部と、記憶部とを備え、記憶部が、温度情報と受信タイミングの補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、制御部が、特定の時間間隔で第１の受信時間の受信動作を行って、温度測定端末からの温度情報を受信部で受信すると、受信した温度情報に対応する補正値を補正テーブルから取得し、全ての端末からの受信動作について当該補正値で受信タイミングを補正すると共に受信時間を第１の受信時間より短い第２の受信時間とし、特定の時間間隔での温度情報の受信に失敗すると、全ての端末からの受信動作について、受信時間を第２の受信時間より長い第３の受信時間とする無線センサーネットワークシステムとしているので、端末が温度変化の大きい場所に設置されている場合でも、アクセスポイントは温度変化に応じて受信タイミングを補正して、短い受信時間でセンサー情報を受信することができ、消費電力を低減することができると共に、温度情報を受信できなかった場合には、受信時間を長くして、センサー情報を受信できる確率を向上させて、システムの信頼性を維持できる効果がある。
【００２０】
また、本発明によれば、第３の受信時間を、第１の受信時間と等しい時間とする上記無線センサーネットワークシステムとしているので、センサー情報を確実に受信することができ、システムの信頼性を維持できる効果がある。
【００２１】
また、本発明によれば、第３の受信時間を、第１の受信時間より短く、第２の受信時間より長い時間とする上記無線センサーネットワークシステムとしているので、消費電力低減を図りつつ、センサー情報を受信する確率を向上させることができる効果がある。
【００２２】
また、本発明によれば、アクセスポイントの制御部は、第１及び第３の受信時間での受信動作を、第２の受信時間での受信動作時間を中心にして前後に広がりを持つ時間帯で行うよう、受信タイミングを調整する上記無線センサーネットワークシステムとしているので、端末からの送信タイミングが早くなっても遅くなっても、いずれの場合でもセンサー情報を受信する確率を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
【図２】本システムにおけるアクセスポイント２０の受信動作の概要を示す説明図である。
【図３】アクセスポイント２０の構成ブロック図である。
【図４】受信時間とその受信タイミングとの関係を示す説明図である。
【図５】アクセスポイント２０の補正テーブルの説明図である。
【図６】温度センシング用端末３０の制御部における処理を示すフローチャートである。
【図７】アクセスポイント２０の制御部２３における処理を示すフローチャートである。
【図８】無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
【図９】温度変化が大きい部屋に端末３を設置した無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
【図１０】従来のアクセスポイントの受信動作を示す模式説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムは、温度変化の大きい部屋に端末を設置する場合には、当該室内に、温度センサーを備えて温度情報を定期的に送信する温度センシング用端末を設け、アクセスポイントが、運用開始時に第１の受信時間で受信動作を行って、温度センシング用端末から温度情報を受信すると、当該温度情報に基づいて全ての端末からの受信タイミングを補正すると共に、受信動作時間を第１の受信時間より短い第２の受信時間に設定して、各端末からのセンシング情報の受信を行うようにしているので、温度の変動によって端末からの送信タイミングがずれたとしても、アクセスポイントは、そのタイミングに合わせて短い時間の受信動作を行うことで端末から確実にセンサー情報を受信することができ、消費電力を低減することができるものである。
【００２５】
また、本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムは、アクセスポイントが、第２の受信時間での受信動作で、温度センシング用端末からの温度情報の受信に失敗した場合、受信動作時間を第２の受信時間より長い第３の受信時間に設定して他の端末からのセンサー情報の受信動作を行うようにしているので、センサーシステムの信頼性を維持できるものである。
【００２６】
［実施の形態に係る無線センサーネットワークシステム：図１］
本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムの構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムの構成例を示す説明図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムは、温度変化の大きい部屋に、各種センサーからセンサー情報を取得してアクセスポイント２０に送信する複数の端末３と、本システムの特徴部分である温度センシング用端末３０が設けられ、当該部屋の外にアクセスポイント２０が設けられている。
尚、ここでは図示は省略するが、本システムの全体の構成は、図８に示した無線センサーネットワークシステムと同様であり、アクセスポイント２０は更に中継機に無線伝送路で接続され、中継機は監視サーバに有線伝送路等で接続されている。
また、温度センシング端末３０は、請求項に記載した「温度測定端末」に相当する。
【００２７】
本システムの特徴部分について説明する。
温度センシング用端末３０は、温度センサーを備え、温度を計測して、定期的（例えば１時間毎）に温度情報をアクセスポイント２０に送信する。
アクセスポイント２０は、従来と同様に、端末３から時分割でセンシング情報を受信して中継機に送信するものであるが、本システムの特徴として、定期的に温度センシング用端末３０から温度情報を受信して解析し、それに基づいて各端末３からのデータを受信する際の受信動作のタイミングを補正するものである。
【００２８】
更に、アクセスポイント２０は、温度センシング用端末３０からの温度情報の受信の成否に基づいて、受信動作を行う時間（受信時間）を設定し、設定された受信時間で各端末３からのデータ受信を行う。
温度センシング用端末３０及びアクセスポイント２０の処理については後で説明する。
【００２９】
［アクセスポイント２０の受信動作：図２］
アクセスポイント２０の具体的な構成を説明する前に、本システムにおけるアクセスポイント２０の受信動作の概要について図２を用いて説明する。図２は、本システムにおけるアクセスポイント２０の受信動作の概要を示す説明図である。
つまり、補正情報は、予め設定されている基本の受信タイミングに対するずれの時間である。
【００３０】
［受信タイミングの制御］
図２に示すように、本システムのアクセスポイントは、端末３の送信タイミングに合わせて、理想的には送信動作時間とほぼ等しい時間だけ受信動作を行うことが可能である。図２の例では、端末３の送信時間を１秒間（１ｓ）としており、アクセスポイント２０での受信動作時間も１秒間としている。
【００３１】
そして、端末設置場所の室内温度が変化した場合、送信タイミングが早くなったり遅くなったりしてずれた場合でも、本システムの特徴として、アクセスポイント２０は、温度情報センシング端末３０から温度情報を受信すると、受信した温度情報に基づいて受信動作の開始タイミングを補正して、補正されたタイミングで短い時間（１秒間）の受信動作を行う。
アクセスポイント２０には、予め、温度情報と補正情報とを対応付けたテーブル等が記憶されており、受信した温度情報に対応する補正情報を用いて、各端末３及び温度センシング用端末３０からの受信動作のタイミングを早めたり遅くしたりして補正する。
【００３２】
これにより、本システムのアクセスポイント２０は、短い受信動作であっても確実に端末３からのセンシング情報を受信することができ、無駄な受信動作を行わずにすみ、消費電力を低減することができるものである。
【００３３】
［受信時間の制御］
更に、本システムの特徴として、アクセスポイント２０は、受信動作のタイミングの補正に加えて、受信動作時間の制御も行う。
アクセスポイント２０は、運用開始時には従来と同様の長い受信時間（Ｔ1）で受信動作を行って、温度センシング用端末３０からの温度情報を確実に受信して、温度情報を受信すると、それに基づく受信タイミングの補正を行うと共に、受信時間をＴ1より短いＴ2に設定し、各端末３からのセンサー情報を受信する通常運用を行う。
図２の例ではＴ2を１秒間としており、消費電力を大幅に低減させることが可能であるが、より確実に受信するためには、例えば、Ｔ2の時間帯を中心として、３秒間程度の受信時間とすることが望ましい。
【００３４】
そして、本システムのアクセスポイント２０は、温度センシング用端末３０からの温度情報を受信できなかった場合には、Ｔ2より長いＴ3に設定して、通常運用を行う。Ｔ3は、信頼性を重視する場合にはＴ1と同じ時間としてもよいが、Ｔ2＜Ｔ3＜Ｔ1の範囲（例えば５秒間）として消費電力の低減を図ることも可能であり、システムに応じて任意に設定可能とする。
【００３５】
更に、一旦受信時間をＴ3に設定した後でも、再び温度センシング用端末３０からの温度情報の受信に成功すると、再度受信時間を短いＴ2に設定する。
これにより、本システムでは、受信タイミングと受信時間とを適宜補正、選択して、センサー情報や温度情報を確実に受信すると共に、消費電力の削減を図ることができるものである。
尚、Ｔ1は、請求項に記載した「第１の受信時間」、Ｔ2は「第２の受信時間」、Ｔ3は「第３の受信時間」にそれぞれ相当している。
【００３６】
［アクセスポイント２０の構成：図３］
次に、本システムにおけるアクセスポイント２０の構成について図３を用いて説明する。図３は、アクセスポイント２０の構成ブロック図である。
図３に示すように、アクセスポイント２０は、受信アンテナ２１と、受信部２２と、制御部２３と、記憶部２４と、送信部２５とを備えている。
【００３７】
受信アンテナ２１は、微弱電波を入力する。
受信部２２は、制御部２３からの指示に基づいて受信動作を行う。
送信部２５は、特定小電力の通信方式でデータの送信処理を行う。
送信アンテナ２６は、特定小電力の通信方式の信号を送出する。
【００３８】
制御部２３は、端末３及び温度センシング用端末３０からの無線信号を受信するタイミングになると、設定されている受信時間だけ受信部２２に受信動作を行わせる。
更に、制御部２３は、受信した温度情報に基づいて受信タイミング及び受信時間の制御を行う。制御部２３の処理については後で詳細に説明する。
【００３９】
また、従来と同様に、制御部２３は、中継機１への送信時間帯になると、記憶部２４に記憶したデータを送信部２５に出力し、送信部２５に送信動作を行わせて送信アンテナ２６から送信させる。
【００４０】
記憶部２４は、端末３及び温度センシング用端末３０から受信したデータを記憶すると共に、温度情報と受信タイミングの補正値とを対応付けた補正テーブルを記憶している。また、記憶部２４は、受信動作を行う受信時間を複数種類記憶している。ここではＴ1、Ｔ2、Ｔ3の３種類の受信時間を受信時間テーブルに記憶している。
更に、記憶部２４には、制御部２３によって選択され現在設定されている受信時間を記憶されている。
【００４１】
尚、ここではアクセスポイント２０の構成を示したが、端末３も同様の構成であり、受信アンテナの代わりに各種センサーからの出力が有線又は無線で受信部に入力され、送信部が微弱電波の通信方式で送信処理を行い、送信アンテナが微弱電波を送出するようになっている。
温度センシング用端末３０は、上記端末３と同様の構成で、センサーが温度センサーになっているものである。
【００４２】
［受信時間と受信タイミング：図４］
受信時間とその受信タイミングについて図４を用いて説明する。図４は、受信時間とその受信タイミングとの関係を示す説明図である。
図４では、端末３からの送信タイミングに対応する受信時間毎の受信タイミング示している。受信時間は、最も短い受信時間Ｔ2を送信時間と同じ１秒間とし、Ｔ1を１０秒間、Ｔ3を５秒間としている。
【００４３】
そして、Ｔ2を基準として、受信時間をそれより長くする場合には、Ｔ2での受信動作時間帯が他の受信動作時間の中央付近になるよう、受信タイミングを早めている。これにより、予想される送信タイミングの前後両側に受信時間を広げることができ、端末３からの送信タイミングが前後どちらにずれてもある程度受信可能とするものである。
【００４４】
具体的には、受信時間Ｔ1の場合、受信時間は１０秒であるから、Ｔ2の受信タイミングよりも４．５秒早く受信動作を開始する。また、Ｔ3の場合には、Ｔ2の受信タイミングよりも２秒早く受信動作を開始する必要がある。
そのため、本システムでは、送信時間と同じ受信時間（Ｔ2）を基準として補正された受信タイミングから、どの程度早める必要があるかを示す調整時間を、各受信時間に対応して記憶部２４の受信時間テーブルに記憶している。
【００４５】
［補正テーブルと受信時間テーブル：図５］
補正テーブルについて図５を用いて説明する。図５は、アクセスポイント２０の補正テーブルと受信時間テーブルの説明図である。
図５（ａ）に示すように、補正テーブルは、温度情報とそれに対応する受信タイミングの補正値とを記憶している。本システムにおいては、補正テーブルでは、送信時間と同じ受信時間であるＴ2で受信動作を行う場合の補正値を記憶している。
【００４６】
また、（ｂ）は記憶部２４に記憶された受信時間テーブルを示しており、受信時間テーブルには、受信時間とそれに対応する調整時間が記憶されている。
調整時間は、受信時間をＴ2に設定した場合の受信タイミングから、どれだけ早めるかを示す時間であり、Ｔ1では４．５秒、Ｔ2では０秒（調整時間なし）、Ｔ3では２秒となっている。
そして、制御部２３が、温度情報によって補正された受信タイミングを更に受信時間に対応する調整時間で調整するようになっている。
【００４７】
［温度センシング用端末３０の処理：図６］
次に、温度センシング用端末３０の処理について図６を用いて説明する。図６は、温度センシング用端末３０の制御部における処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、温度センシング用端末３０の制御部は、温度センサーからのセンシングデータを常時入力して（１００）、温度情報を送信するタイミングになったかどうかを判断して（１０２）、送信タイミングになった場合には、最新の温度センシングデータを温度情報として送信する（１０４）。
尚、温度センシング用端末３０は、温度センシングデータを記憶部に記憶しておき、送信タイミングになると最新の温度センシングデータを含む複数のデータを送信してもよい。送信された温度情報は、メンテナンスに利用可能である。
【００４８】
［アクセスポイント２０の処理：図７］
次に、アクセスポイント２０の処理について図７を用いて説明する。図７は、アクセスポイント２０の制御部２３における処理を示すフローチャートである。
図７に示すように、アクセスポイント２０の制御部２３は、運用が開始されると、まず受信時間をＴ1に設定する（２００）。Ｔ1は、例えば従来と同様に、温度変化によって温度センシング用端末３０や端末３の送信タイミングがずれたとしても受信可能な時間である。
【００４９】
そして、制御部２３は、温度センシング用端末３０からの温度情報の受信タイミングになったかどうかを判断し（２０２）、受信タイミングになった場合には、設定されている受信時間だけ受信部２２に受信動作を行わせる（２０４）。最初は受信時間Ｔ1で確実に温度情報を受信する。温度センシング用端末３０からの送信／受信タイミングは、例えば１時間間隔とする。
【００５０】
アクセスポイント２０の制御部２３は、受信が完了したかどうかを判断し（２０６）、受信が完了した場合には、記憶部２４の補正テーブルを参照して、受信した温度情報に対応する補正値を読み出し、温度情報に基づく受信タイミングの補正を行う（２０８）。受信タイミングが補正されると、温度センシング用端末３０だけでなく全ての端末３からの受信を補正されたタイミングで行う。
【００５１】
更に、アクセスポイント２０の制御部２３は、受信時間をＴ2に設定する（２１０）。Ｔ2は、Ｔ1よりも短い時間としており、理想的には端末３及び温度センシング用端末３０（以下、「端末３等」とする）からの送信時間と同等の時間とする。また、受信の確実性を向上させるために、Ｔ2を端末３等における送信時間の３倍程度としてもよい。
そして、温度情報に基づいて補正されたタイミング及び受信時間により端末３からのセンサー情報を受信する通常運用を行い（２２０）、処理２０２に戻る。
【００５２】
また、処理２０６で温度情報を受信できなかった場合、アクセスポイント２０の制御部２３は、受信時間をＴ3に設定し（２１２）、通常運用に移行する（２２０）。Ｔ3は、Ｔ2より長くＴ1より短い時間、例えば送信時間の５倍程度とすることが考えられるが、初期設定のＴ1と同じ時間であってもよい。受信時間をＴ2以外とする場合には、制御部２３は、選択された受信時間に対応して受信時間テーブル記憶された調整時間を考慮して、受信タイミングを適宜補正する。また、Ｔ1〜Ｔ3の時間は、システム利用者のニーズに応じて予め記憶部２４に記憶しておく。
【００５３】
このような処理を行うことにより、温度情報を正常に受信できるときには、できるだけ短い受信時間（Ｔ2）として消費電力の低減を図り、温度情報の受信に失敗したらそれより長い受信時間（Ｔ3）として、端末３からのセンサー情報を確実に受信できるようにするものである。また、一旦受信時間をＴ3にしても、次に温度情報を正常に受信した場合には再び短いＴ2にすることができ、状況に応じて適切な受信時間を設定できるものである。
【００５４】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る無線センサーネットワークシステムによれば、端末３が設置されている温度変化の大きい部屋に温度センシング用端末３０を設け、アクセスポイント２０が、温度情報と各端末３及び温度センシング用端末３０からの受信動作のタイミングを補正する補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、温度センシング用端末３０から温度情報を受信すると、制御部２３が、補正テーブルを参照して受信した温度情報に対応する補正値を読み出して、当該補正値を用いて全ての端末３及び温度センシング用端末３０からの受信タイミングを補正すると共に、受信動作時間を短くしているので、端末３の設置場所の温度変化が大きい場合でも、アクセスポイント２０は短い受信時間で確実にセンサー情報を受信することができ、消費電力を低減することができる効果がある。
【００５５】
また、本システムによれば、受信動作時間として、端末３及び温度センシング用端末３０の送信タイミングがずれた場合でも十分に受信可能な時間Ｔ1と、消費電力を有効に低減する受信時間Ｔ2と、Ｔ2より長い受信時間Ｔ3とを記憶しており、運用開始時（電源投入時）には、受信時間をＴ1に設定し、温度情報の受信に成功した場合には、受信時間をＴ2に設定して端末３からの受信を行い、温度情報の受信に失敗した場合には、受信時間をＴ3に設定して端末３からの受信を行うようにしているので、運用開始時には確実に温度情報を受信して適切な受信タイミングに補正することができ、温度情報の受信に成功すると受信時間を短縮して消費電力を大幅に低減することができ、温度情報の受信に失敗した場合には、受信時間を長くして端末３からのセンサー情報を受信する確率を向上させて、システムの信頼性を維持できる効果がある。
【００５６】
また、本システムによれば、受信時間Ｔ3をＴ1と同一とすることもできるので、センサー情報を確実に受信可能とし、システムの信頼性を十分高くすることができる効果がある。
【００５７】
また、本システムによれば、受信時間Ｔ1及びＴ3における受信動作は、受信動作Ｔ2での受信動作時間帯の両側に幅を広げた時間帯で行うよう、各受信時間に応じて受信タイミングのずれを記憶しているので、端末３からの送信タイミングが前後どちらに変動しても受信可能とすることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、アクセスポイントにおける受信動作時間を短縮して消費電力を低減することができる無線センサーネットワークシステムに適している。
【符号の説明】
【００５９】
１...中継機、 ２，２０...アクセスポイント、 ３...端末、 ４...各種センサー、 ５...監視サーバ、 ２１...受信アンテナ、 ２２...受信部、 ２３...制御部、 ２４...記憶部、 ２５...送信部、 ２６...送信アンテナ、 ３０...温度センシング用端末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エリア内に設けられたセンサーに接続する端末と、前記端末から無線送信されるデータを受信して中継機に無線送信するアクセスポイントとを有する無線センサーネットワークシステムであって、
前記エリア内の温度を測定して温度情報として無線送信する温度測定端末を設け、
前記アクセスポイントが、受信部と、送信部と、制御部と、記憶部とを備え、
前記記憶部が、温度情報と受信タイミングの補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、
前記制御部が、特定の時間間隔で第１の受信時間の受信動作を行って、前記温度測定端末からの温度情報を前記受信部で受信すると、前記受信した温度情報に対応する補正値を前記補正テーブルから取得し、全ての端末からの受信動作について当該補正値で受信タイミングを補正すると共に受信時間を前記第１の受信時間より短い第２の受信時間とし、前記特定の時間間隔での温度情報の受信に失敗すると、前記全ての端末からの受信動作について、受信時間を前記第２の受信時間より長い第３の受信時間とすること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】
第３の受信時間を、第１の受信時間と等しい時間とすることを特徴とする請求項１記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項３】
第３の受信時間を、第１の受信時間より短く、第２の受信時間より長い時間とすること特徴とする請求項１記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項４】
アクセスポイントの制御部は、第１及び第３の受信時間での受信動作を、第２の受信時間での受信動作時間を中心にして前後に広がりを持つ時間帯で行うよう、受信タイミングを調整することを特徴とする請求項１乃至３記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項１】
エリア内に設けられたセンサーに接続する端末と、前記端末から無線送信されるデータを受信して中継機に無線送信するアクセスポイントとを有する無線センサーネットワークシステムであって、
前記エリア内の温度を測定して温度情報として無線送信する温度測定端末を設け、
前記アクセスポイントが、受信部と、送信部と、制御部と、記憶部とを備え、
前記記憶部が、温度情報と受信タイミングの補正値とを対応付けて記憶する補正テーブルを備え、
前記制御部が、特定の時間間隔で第１の受信時間の受信動作を行って、前記温度測定端末からの温度情報を前記受信部で受信すると、前記受信した温度情報に対応する補正値を前記補正テーブルから取得し、全ての端末からの受信動作について当該補正値で受信タイミングを補正すると共に受信時間を前記第１の受信時間より短い第２の受信時間とし、前記特定の時間間隔での温度情報の受信に失敗すると、前記全ての端末からの受信動作について、受信時間を前記第２の受信時間より長い第３の受信時間とすること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】
第３の受信時間を、第１の受信時間と等しい時間とすることを特徴とする請求項１記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項３】
第３の受信時間を、第１の受信時間より短く、第２の受信時間より長い時間とすること特徴とする請求項１記載の無線センサーネットワークシステム。
【請求項４】
アクセスポイントの制御部は、第１及び第３の受信時間での受信動作を、第２の受信時間での受信動作時間を中心にして前後に広がりを持つ時間帯で行うよう、受信タイミングを調整することを特徴とする請求項１乃至３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６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１２９９３１（Ｐ２０１２−１２９９３１Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８１８１９（Ｐ２０１０−２８１８１９）
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]