JP2010283587A - Sensor network system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサデータを送信するノードと、そのノードからセンサデータを受信し転送するルータと、ルータからのデータを受信するベースから構成されるセンサネットワークシステムに関するものである。 The present invention relates to a sensor network system including a node that transmits sensor data, a router that receives and transfers sensor data from the node, and a base that receives data from the router.
近年、センサに無線通信機能を有する小型の電子回路を付加して、現実世界の様々な情報をリアルタイムに情報処理装置に取り込むセンサネットワークシステムが検討されている。センサネットワークシステムには幅広い応用が考えられており、例えば、無線回路、プロセッサ、センサ、電池を集積した指輪型の小型電子回路により、脈拍等を常時モニタし、モニタ結果は無線通信により診断装置に送信され、モニタ結果に基づいて健康状態を判定するといったような医療応用も考えられている（例えば、非特許文献１参照。）。 In recent years, a sensor network system has been studied in which a small electronic circuit having a wireless communication function is added to a sensor and various information in the real world is taken into an information processing device in real time. The sensor network system is considered to have a wide range of applications. For example, a small electronic circuit of a ring type that integrates a wireless circuit, processor, sensor, and battery, constantly monitors the pulse and the like, and the monitoring result is transmitted to a diagnostic device by wireless communication. A medical application is also considered in which a health condition is determined based on a monitor result transmitted (see, for example, Non-Patent Document 1).
センサネットワークシステムを広く実用化するためには、無線通信機能、センサ、および、電池等の電源を搭載する電子回路（以下、ノードという）を、長時間に渡ってメンテナンスフリー、かつセンサデータを送信し続けられるものとし、かつ外形も小型化することが重要になる。このため、超小型でどこにでも設置できるノードの開発が進められている。現段階では、実用上、１年程度の期間、電池交換をせずに使用可能であることが、メンテナンスコストおよび使い勝手の両面から必要と考えられている。 In order to put the sensor network system into practical use, the wireless communication function, sensors, and electronic circuits (hereinafter referred to as nodes) equipped with power sources such as batteries are maintenance-free and transmit sensor data for a long time. It is important to continue to do this and to reduce the size of the outer shape. For this reason, development of ultra-compact nodes that can be installed anywhere is underway. At the present stage, it is considered necessary from the standpoint of maintenance cost and usability to be usable without replacing the battery for a period of about one year.
例えば、非特許文献２には、「Ｍｉｃａ２Ｄｏｔ」と呼ばれる、直径３ｃｍ程度の小型のノードのプロトタイプが紹介されている。このＭｉｃａ２Ｄｏｔは、無線通信に必要な機能を集積したＲＦチップと、低消費電力なプロセッサチップから構成される。このプロトタイプにおいては、９９％の時間は待機状態で、残りの１％の時間のみを間欠的に起動してセンサを動かして結果を無線通信するという間欠動作により、小型電池にて１年程度の動作が可能としている。
For example, Non-Patent
センサネットワークシステムには、前記のような小型で無線通信を行うノードと、ノードの情報を中継して転送するデバイス（以下、ルータと呼ぶ）とセンシングされたデータを無線で収集して、インターネットなどの有線ネットワークに接続するデバイス（以下、ベースと呼ぶ）の３種のデバイスが必要である。 The sensor network system wirelessly collects data sensed by a small node that performs wireless communication as described above, a device that relays and transfers node information (hereinafter referred to as a router), and the like. Three types of devices (hereinafter referred to as “base”) that are connected to the wired network are required.
センサネットワークシステムをビル等の空調管理に利用しようとすると、以下のような課題が発生する。 When the sensor network system is used for air conditioning management of a building or the like, the following problems occur.
ビルの空調を管理する場合に温度センサや湿度センサが必要になる。これらのセンサをノードに装着して、温度や湿度の測定データを、ルータを経由してベースに送る。ベースはそれらのデータをサーバに蓄積して、ホストのＣＰＵで分析することにより、空調器にベストなコントロールをするように制御データを送る。これが一般に考えられている、省エネを目指したビルの空調管理技術でありすでに実用化されている。 When managing the air conditioning of a building, a temperature sensor and a humidity sensor are required. These sensors are attached to the node, and temperature and humidity measurement data are sent to the base via the router. The base accumulates such data in a server and analyzes it with the CPU of the host, thereby sending control data for the best control of the air conditioner. This is a generally considered air conditioning management technology for buildings aimed at energy saving and has already been put into practical use.
この時、問題になるのがノード及びルータの設置位置である。ノードは各部屋の温湿度を測定するためにほぼ決められた場所に設置しなくてはならない。しかし、ビル内の金属扉や、コンクリートの壁に阻まれて、そのデータがルータ経由でベースに届くかは、実際にルータを各所に設置してみて、ベースにデータが届くような位置を見つけ出す必要がある。この場合、複数のノードのデータを一つのルータで経由しようとすると、複数のノードすべてに対してデータを経由できるルータの位置を探し出すには大変な時間がかかり、一方、中継するルータの数を増やすと、複数のノードに対して中継するルータの位置を容易に探し出すことが可能となるが、ルータの自身のコストとルータのメンテナンスのコストが増加する。したがって、設置するルータの数と位置を最適化することがセンサネットワークシステムの設定の最大の課題である。そこで、本発明は、前記課題を鑑みてなされたものであり、中継するルータを多く必要とする大規模なセンサネットワークにおいても、迅速にノードとルータとベースの接続状況を分析することができるセンサネットワークシステムを提供することを目的とする。 At this time, the problem is the location of the node and router. Nodes must be installed in almost fixed places to measure the temperature and humidity of each room. However, whether it is blocked by metal doors in the building or concrete walls and the data reaches the base via the router, actually install the router in various places and find the position where the data can reach the base There is a need. In this case, if you try to route data from multiple nodes through a single router, it takes a long time to find the location of the router through which data can be routed to all of the multiple nodes. Increasing the number makes it possible to easily find the position of the router that relays to a plurality of nodes, but increases the cost of the router itself and the maintenance cost of the router. Therefore, optimizing the number and location of routers to be installed is the biggest challenge in setting up a sensor network system. Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and a sensor capable of quickly analyzing the connection status between a node, a router, and a base even in a large-scale sensor network that requires many relay routers. An object is to provide a network system.
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、センサの感知データを送信するノードと、前記ノードから前記センサの感知データを中継するルータと、前記ルータから前記センサの感知データを受信するベースとから構成される無線センサネットワークシステムにおいて、前記ベースが受信する前記感知データのデータフレームは、前記感知データを受信したルータ及びベースの情報である感知データの経路情報を含むことを特徴としている。 A first aspect of the present invention that solves the above-described problems includes a node that transmits sensor sensing data, a router that relays the sensor sensing data from the node, and a base that receives the sensor sensing data from the router. In the wireless sensor network system, the data frame of the sensing data received by the base includes a router that has received the sensing data and path information of the sensing data that is base information.
本発明に係るセンサネットワークによれば、ノードから送信される感知データの経路情報を利用することにより、迅速にノードとルータとベースの接続状況を分析することができる。 According to the sensor network of the present invention, it is possible to quickly analyze the connection status between the node, the router, and the base by using the path information of the sensing data transmitted from the node.
本発明の第２の態様は、前記感知データの経路情報は、前記感知データを受信したルータもしくはベースのＲＳＳＩ値および／またはＩＤを含むことを特徴としている。 The second aspect of the present invention is characterized in that the path information of the sensing data includes an RSSI value and / or ID of a router or a base that has received the sensing data.
本発明に係るセンサネットワークによれば、ノードから送信される感知データの経路情報としてＲＳＳＩ値および／またはＩＤ値を利用することにより、迅速にノードとルータとベースの接続状況を分析することができる。 According to the sensor network of the present invention, it is possible to quickly analyze the connection status between the node, the router, and the base by using the RSSI value and / or the ID value as the path information of the sensing data transmitted from the node. .
本発明の第３の態様は、前記感知データの経路情報は、前記感知データを送信したノードのＩＤを含み、前記感知データは、前記感知データのデータフレームに記憶できるＲＳＳＩ値および／またはＩＤの数をＲＳＳＩ値保持数および／またはＩＤ保持数として設定されるとともに、前記ＲＳＳＩ値保持数および／または前記ＩＤ保持数に到達した後に前記感知データを受信するルータもしくはベースは、それぞれ自身のＲＳＳＩ値および／またはＩＤの書き込みを中止することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the path information of the sensing data includes an ID of a node that has transmitted the sensing data, and the sensing data includes an RSSI value and / or an ID that can be stored in a data frame of the sensing data. The router or base receiving the sensed data after reaching the RSSI value holding number and / or the ID holding number is set as its RSSI value holding number and / or ID holding number, respectively. And / or ID writing is stopped.
本発明に係るセンサネットワークによれば、ノードから送信される感知データの経路情報のＲＳＳＩ値および／またはＩＤを少なくすることにより、迅速にノードとルータとベースの接続状況を分析することができる。 According to the sensor network of the present invention, it is possible to quickly analyze the connection status between the node and the router by reducing the RSSI value and / or ID of the path information of the sensing data transmitted from the node.
本発明の第４の態様は、センサの感知データを送信するノードと、前記ノードから前記感知データを中継するルータと、前記ルータから前記感知データを受信するベースとから構成される無線センサネットワークシステムにおいて、前記ベースが受信する前記感知データのデータフレームは、前記ノードから前記ベースまで転送される前記感知データの一部の経路情報が含み、前記ノードが送信する感知データとは関係なく、前記ルータは、該ルータ自身の経路情報を含む定期信号として送信することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a wireless sensor network system including a node that transmits sensor sensing data, a router that relays the sensing data from the node, and a base that receives the sensing data from the router. The data frame of the sensing data received by the base includes path information of a part of the sensing data transferred from the node to the base, and is independent of the sensing data transmitted by the node. Is characterized in that it is transmitted as a periodic signal including route information of the router itself.
本発明に係るセンサネットワークによれば、ノードから送信される感知データ及びルータから送信される定期信号の経路情報を組み合わせて利用することにより、特に迅速にノードとルータとベースの接続状況を分析することができる。 According to the sensor network of the present invention, the connection status between the node and the router is analyzed particularly quickly by using the combination of the sensing data transmitted from the node and the route information of the periodic signal transmitted from the router. be able to.
本発明の第５の態様は、前記センサネットワークシステムにおいて、前記感知データまたは前記定期信号の経路情報は、前記感知データまたは前記定期信号を受信した前記ルータもしくは前記ベースのＲＳＳＩ値および／またはＩＤであることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the sensor network system, the route information of the sensing data or the periodic signal is the router or the base RSSI value and / or ID that has received the sensing data or the periodic signal. It is characterized by being.
本発明に係るセンサネットワークによれば、ノードから送信される感知データ及びルータから送信される定期信号の経路情報としてＲＳＳＩ値および／またはＩＤ値を利用することにより、特に迅速にノードとルータとベースの接続状況を分析することができる。 According to the sensor network of the present invention, by using the RSSI value and / or the ID value as the path information of the sensing data transmitted from the node and the periodic signal transmitted from the router, the node, the router, and the base are particularly quickly used. You can analyze the connection status.
本発明の第６の態様は、前記センサネットワークシステムにおいて、前記感知データまたは前記定期信号の経路情報は、前記感知データまたは前記定期信号のデータフレームに記憶できるＲＳＳＩ値もしくはＩＤの数をＲＳＳＩ値保持数および／またはＩＤ保持数として設定され、前記ＲＳＳＩ値保持数もしくは前記ＩＤ保持数を満たした後に受信するルータもしくはベースは、それぞれ自身のＲＳＳＩ値および／またはＩＤの書き込みを中止することを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the sensor network system, the path information of the sensing data or the periodic signal holds an RSSI value or the number of IDs that can be stored in the data frame of the sensing data or the periodic signal. The router or base that is set as the number and / or ID holding number and receives the RSSI value holding number or the ID holding number after stopping the RSSI value holding number or ID holding number, respectively, Yes.
本発明に係るセンサネットワークによれば、ノードから送信される感知データの経路情報のＲＳＳＩ値および／またはＩＤを少なくすることにより、特に迅速にノードとルータとベースの接続状況を分析することができる。 According to the sensor network of the present invention, by reducing the RSSI value and / or ID of the path information of the sensing data transmitted from the node, the connection status between the node, the router and the base can be analyzed particularly quickly. .
本発明の第７の態様は、前記センサネットワークシステムにおいて、前記ノードもしくは前記ルータは、それぞれの電源として電池を使用することを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sensor network system, the node or the router uses a battery as a power source.
本発明に係るセンサネットワークによれば、ノードから送信される感知データの経路情報を少なくすることにより、電池駆動のノードもしくはルータの電池交換期間を延長させることができる。 According to the sensor network of the present invention, the battery replacement period of the battery-driven node or router can be extended by reducing the path information of the sensing data transmitted from the node.
本発明によれば、ノードが送信する感知データに経路情報を付加し、受信したルータまたはベースの情報をこの経路情報に追加して、ベースで受信した感知データの経路情報を利用することにより、モニタ画面上にノードとルータとベースの接続状況を描画するソフトウェアを使用して、接続状況を迅速に分析できるという効果がある。 According to the present invention, by adding path information to the sensing data transmitted by the node, adding the received router or base information to the path information, and using the path information of the sensing data received at the base, There is an effect that the connection status can be quickly analyzed by using software that draws the connection status of the node, the router and the base on the monitor screen.
以下、本発明の一実施形態を、図１〜３を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１は本発明のセンサネットワークシステムの構成を示す説明図であり、感知センサである温度センサが搭載されているＮ１〜Ｎ５のノードと、その感知データである温度データを中継するルータＲ１〜４と、サーバにＬＡＮケーブルで接続されたベースから構成される。各ノード−ルータ間及びルータ−ベース間は双方向の無線で接続されている。矢印は、お互いに双方向で通信できることを意味している。ここで無線とは、微弱、特定省電力、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信方式で代表される無線を意味している。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a sensor network system according to the present invention. N1 to N5 nodes on which temperature sensors as sensing sensors are mounted, and routers R1 to R4 that relay temperature data as sensing data. And a base connected to the server by a LAN cable. Each node-router and router-base are connected by two-way radio. The arrows mean that they can communicate with each other in both directions. Here, the radio means a radio represented by a communication method such as weak, specific power saving, ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), or the like.
次に、温度センサが測定した温度データをノードから送信し、ルータで中継され、ベースで受信される動作について、図３の送信フローチャートに基づき説明する。 Next, an operation in which temperature data measured by the temperature sensor is transmitted from the node, relayed by the router, and received by the base will be described with reference to a transmission flowchart of FIG.
まず、温度センサが測定した温度データを受けた各ノードは、ルータに温度データを送信する。このルータは、温度データを受信すると、更に自分より上位のルータに対して温度データを送信する。これを繰り返すことによって同一の温度データが多数のルータを経由して、ベースまで伝達される。 First, each node that has received the temperature data measured by the temperature sensor transmits the temperature data to the router. When this router receives the temperature data, it transmits the temperature data to a router higher than itself. By repeating this, the same temperature data is transmitted to the base via a number of routers.
この時、各ノードが送信する温度データのデータフレームの構成を図２の（ａ）に示す。データフレームはプリアンブル、センサ信号（温度データ）、グループＩＤ、ベースＩＤ、送信ノードＩＤ、経路情報とＣＲＣから構成されている。ここでＩＤとはアドレスであり、各ノード、各ルータ、ベースに固有に割り付けられている。 At this time, the structure of the data frame of the temperature data transmitted by each node is shown in FIG. The data frame includes a preamble, a sensor signal (temperature data), a group ID, a base ID, a transmission node ID, path information, and a CRC. Here, the ID is an address, and is uniquely assigned to each node, each router, and base.
各ノード自身のデータを無線で送ることができる相手のルータは、自身と相手のルータとの距離によって決まる。その距離は具体的には無線方式によって異なっている。例えば、微弱無線のような送信出力の低いものでは３〜５ｍの範囲であり、特定小電力のような送信出力の高いものでは１００ｍ程度の範囲で、自身のデータをルータに送ることが可能である。したがって、送信出力の高い無線方式ではノード−ルータ間の距離を離すことが出来る為に、広範囲なセンサネットワークシステムを構築することができる。 The partner router that can wirelessly send each node's own data is determined by the distance between itself and the partner router. Specifically, the distance differs depending on the radio system. For example, it is possible to send its own data to the router in the range of 3 to 5 m for a low transmission output such as weak wireless, and in the range of about 100 m for a high transmission output such as specific low power. is there. Accordingly, since the distance between the node and the router can be increased in the wireless system having a high transmission output, a wide range sensor network system can be constructed.
ノードＮ１から送信される温度データのデータフレームの送信ノードＩＤとルート情報の部分の詳細は図２（ｂ）に示す構成である。すなわち、送信ノードＩＤにはノードＮ１のＩＤ情報すなわちアドレスが書き込まれる。これによってこの情報がどのノードから送信されたかを識別できる。この送信ノードＩＤ はルータを介してベースに転送されるまで変わることはない。同時にルートＩＤ（０）のバイトにもノードＮ1のＩＤが書き込まれる。これが図２（ａ）のデータフレームの一部となってノードＮ１からルータＲ１に送信される。 Details of the transmission node ID and route information portion of the data frame of the temperature data transmitted from the node N1 are as shown in FIG. That is, the ID information, that is, the address of the node N1 is written in the transmission node ID. This makes it possible to identify from which node this information has been transmitted. This sending node ID does not change until it is transferred to the base via the router. At the same time, the ID of the node N1 is written in the byte of the route ID (0). This becomes a part of the data frame in FIG. 2A and is transmitted from the node N1 to the router R1.
次に、図２（ｂ）に示す温度データのデータフレームを受け取ったルータＲ１は図２（ｃ）に示すデータフレームのＲＳＳＩ（０）のバイトに温度データ受信時に得られるＲＳＳＩ値（受信感度値）を書き込む。このＲＳＳＩ値はルータＲ１がノードＮ１から送信されたセンサ信号をどのくらいの強さで受け取ったかを示す数値である。一般にこの数値が高ければ通信状態が良く、ルータＲ１は確実にデータを受信できたことを表している。たとえば、ＲＳＳＩ値が５０だとすればノードＮ１とルータＲ１との通信性は外乱の影響を受け易く、それほど通信状態が良くないと判断できる。そのときはＲＳＳＩ値が９０になるまで、ノードＮ１とルータＲ１との距離を縮めて通信の確実性を確保する。 Next, the router R1 that has received the data frame of the temperature data shown in FIG. 2B receives the RSSI value (reception sensitivity value) obtained when the temperature data is received in the RSSI (0) byte of the data frame shown in FIG. ) Is written. This RSSI value is a numerical value indicating how strong the router R1 has received the sensor signal transmitted from the node N1. Generally, if this numerical value is high, the communication state is good, indicating that the router R1 has been able to receive data reliably. For example, if the RSSI value is 50, the communication between the node N1 and the router R1 is easily affected by disturbance, and it can be determined that the communication state is not so good. At that time, until the RSSI value becomes 90, the distance between the node N1 and the router R1 is shortened to ensure communication reliability.
次に、ルータＲ１はノードＮ１のデータをルータＲ２に転送する。この時、転送する前にルートＩＤ（０）のバイトにはルータＲ１のＩＤを書き込む。その前にルートＩＤ（０）に書き込まれていたノードＮ１のＩＤはルートＩＤ（１）にシフトされている。この状態でデータフレームがルータＲ１からルータＲ２に転送される。このデータを受信したルータＲ２は図２の（ｃ）のＲＳＳＩ（０）のバイトに自身のＲＳＳＩ値を書き込む。この時、ＲＳＳＩ（０）に書かれていたルータＲ１のＲＳＳＩ値はＲＳＳＩ（１）にシフトされている。 Next, the router R1 transfers the data of the node N1 to the router R2. At this time, the ID of the router R1 is written in the byte of the route ID (0) before transfer. The ID of the node N1 previously written in the route ID (0) is shifted to the route ID (1). In this state, the data frame is transferred from the router R1 to the router R2. The router R2 that has received this data writes its RSSI value in the byte of RSSI (0) in (c) of FIG. At this time, the RSSI value of the router R1 written in RSSI (0) is shifted to RSSI (1).
更に、データがノードＮ１、ルータＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４，ベースへと転送されていくにしたがって、ＲＳＳＩ値またはルートＩＤの転送、書き込み、シフトが繰り返される。これによって図２（ｃ）のデータフレームがＲＳＳＩ値またはルートＩＤで満たされていく。結果として、ＲＳＳＩ（２）にはルータＲ１のＲＳＳＩ値が、ＲＳＳＩ（１）にはルータＲ２のＲＳＳＩ値が、ＲＳＳＩ（０）にはルータＲ３のＲＳＳＩ値が書き込まれており、ルートＩＤ（２）にはルータＲ１のＩＤが、ルートＩＤ（１）にはルータＲ２のＩＤが、ルートＩＤ（０）にはルータＲ３のＩＤが書き込まれる。この状態になったときには図２（ｃ）のデータフレームはすでにすべてのバイトがデータで満たされているためにルータＲ４にこのデータフレームが転送されてもＲ４のＲＳＳＩ値及びルートＩＤはデータフレームへの書き込みを中止する。 Further, as the data is transferred to the node N1, routers R1, R2, R3, R4 and base, the RSSI value or route ID is transferred, written, and shifted repeatedly. As a result, the data frame of FIG. 2C is filled with the RSSI value or the route ID. As a result, the RSSI value of the router R1 is written in RSSI (2), the RSSI value of the router R2 is written in RSSI (1), and the RSSI value of the router R3 is written in RSSI (0). ) Is the router R1 ID, the route ID (1) is the router R2 ID, and the route ID (0) is the router R3 ID. In this state, since the data frame in FIG. 2C is already filled with data, even if this data frame is transferred to the router R4, the RSSI value and route ID of R4 are transferred to the data frame. Stop writing.
すなわち図２（ｃ）のデータフレームは、ノードＮ１の温度データがどのような経路でどのくらいの電波強度で転送されたか（受信感度値）を経路情報として保持することになる。このデータを、ベースを介してサーバに送れば、ノードＮ１のルータＲ３までの経路と電波強度（受信感度値）をモニタに描画することができる。 That is, the data frame shown in FIG. 2C holds, as route information, the temperature data of the node N1 and how much radio wave intensity is transferred by what route (reception sensitivity value). If this data is sent to the server via the base, the route to the router R3 of the node N1 and the radio wave intensity (reception sensitivity value) can be drawn on the monitor.
ここで、図２（ｃ）の経路情報を含むデータフレーム長をより長くして、ベースまでの転送ルートすべてをサーバに送ることもできるが、中継するルータの数が多くなるとそれに比例してデータフレーム長も長くなる。これによって、ルータの送信時間が長くなり、ノードからベースまでの転送時間が長くなり、その分、消費電流も大きくなり、ルータを電池駆動させる無線センサネットシステムにとって、特にルータの電池交換期間が短くなるという課題がある。 Here, the length of the data frame including the route information of FIG. 2C can be made longer and all the transfer routes up to the base can be sent to the server. However, as the number of routers to be relayed increases, the data is proportionally increased. The frame length also becomes longer. As a result, the transmission time of the router becomes longer, the transfer time from the node to the base becomes longer, the current consumption also increases, and the battery replacement period of the router is particularly short for a wireless sensor network system that drives the router with a battery. There is a problem of becoming.
そこで、ルータの消費電流を抑えながら、ノードＮ１からベースまでの全経路の接続状況を得ることが可能なセンサネットワークの構成について、次に説明する。 Therefore, the configuration of a sensor network that can obtain the connection status of all paths from the node N1 to the base while suppressing the current consumption of the router will be described next.
前記の説明ではノードＮ１から温度データを発信させる例について示したが、定期的にルータＲ１〜Ｒ４も信号を出していればノードＮ１の場合と同じようにルート情報をベースに送信することができる。たとえば、ルータＲ３が定期的に送信しているとすれば、この情報はルータＲ４、ベースを介してサーバに到着する。この時の図２（ｃ）のデータフレームには、ＲＳＳＩ（２）にはルータＲ３のＲＳＳＩ値が、ＲＳＳＩ（１）にはルータＲ４のＲＳＳＩ値が、ＲＳＳＩ（０）にはベースのＲＳＳＩ値が書き込まれており、ルートＩＤ（２）にはルータＲ３のＩＤが、ルートＩＤ（１）にはルータＲ４のＩＤが、ルートＩＤ（０）にはベースのＩＤが書き込まれる。この時、ルートＩＤ（０）に書き込まれたベースのＩＤと図３（ａ）のあらかじめ書き込まれているベースＩＤが一致していればルータＲ３からベースまでのルート情報は得られたと解釈できる。この情報と前記したノードＮ１からルータＲ３までのルート情報を合算すれば、ノードＮ１からベースまでの全経路情報が得られることになる。 In the above description, the example in which the temperature data is transmitted from the node N1 is shown. However, if the routers R1 to R4 also periodically send out signals, the route information can be transmitted based on the route information as in the case of the node N1. . For example, if the router R3 is transmitting periodically, this information arrives at the server via the router R4 and the base. In the data frame of FIG. 2C at this time, the RSSI value of the router R3 is included in the RSSI (2), the RSSI value of the router R4 is included in the RSSI (1), and the base RSSI value is included in the RSSI (0). , The ID of the router R3 is written in the route ID (2), the ID of the router R4 is written in the route ID (1), and the base ID is written in the route ID (0). At this time, if the base ID written in the route ID (0) matches the base ID written in advance in FIG. 3A, it can be interpreted that the route information from the router R3 to the base has been obtained. If this information and the route information from the node N1 to the router R3 are added together, the entire route information from the node N1 to the base can be obtained.
本説明ではルート情報を記憶する領域として３バイトすなわち３ステップで説明したが、記憶領域を何バイト用意するかは、構築するネットワークの規模にと要求される消費電流との兼ね合いで決まってくる。したがって３ステップに限定されるものではない。 In this description, 3 bytes, that is, 3 steps, is described as an area for storing route information. However, how many bytes are prepared for the storage area is determined by the balance of the required current consumption and the scale of the network to be constructed. Therefore, it is not limited to 3 steps.
また、ルータの定期送信によってルート情報を構築することも述べたが、ルータからの定期送信だけではなく、配置されたノードＮ１からＮ５が図１のように、どれかのルータと接続状態にある場合には、定期送信せずに各ノードから温度データを送信すれば、結果としてすべてのルート情報が得られることは明白である。 In addition, it has been described that the route information is constructed by the periodic transmission of the router. However, not only the periodic transmission from the router but also the arranged nodes N1 to N5 are connected to any of the routers as shown in FIG. In some cases, it is obvious that if route data is transmitted from each node without periodic transmission, all route information can be obtained as a result.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、本発明の実施形態として、温度データをノードから送信し、ルータを中継して、ベースで受信するセンサネットワークシステムについて説明したが、温度データに限らず、湿度、照度、気圧、揺れ、人または動物の侵入等の何らかの状態変化を感知センサで検出し、感知データとしてノードから送信し、ルータを中継して、ベースで感知データを受信するセンサネットワークについても、本発明は適用可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the application of the present invention is not limited to this embodiment, and can be applied in various ways within the scope of its technical idea. For example, as an embodiment of the present invention, a sensor network system that transmits temperature data from a node, relays a router, and receives the data at a base has been described. However, the present invention is not limited to temperature data, and humidity, illuminance, atmospheric pressure, shaking, human Alternatively, the present invention can also be applied to a sensor network that detects a state change such as an invasion of an animal with a sensor, transmits the sensor data as a sensor data from a node, relays the router, and receives the sensor data on a base.
１ ノード
２ ルータ
３ ベース
４ サーバ
1
Claims (7)
前記ベースが受信する前記感知データのデータフレームは、前記感知データを受信したルータ及びベースの情報である感知データの経路情報を含むことを特徴とした無線センサネットワークシステム。 In a wireless sensor network system comprising a node that transmits sensor sensing data, a router that relays the sensor sensing data from the node, and a base that receives the sensor sensing data from the router,
The wireless sensor network system according to claim 1, wherein a data frame of the sensing data received by the base includes path information of sensing data which is information of a router and the base that has received the sensing data.
前記感知データは、前記感知データのデータフレームに記憶できるＲＳＳＩ値および／またはＩＤの数をＲＳＳＩ値保持数および／またはＩＤ保持数として設定されるとともに、前記ＲＳＳＩ値保持数および／または前記ＩＤ保持数に到達した後に前記感知データを受信するルータもしくはベースは、それぞれ自身のＲＳＳＩ値および／またはＩＤの書き込みを中止することを特徴とした請求項２に記載のセンサネットワークシステム。 The path information of the sensing data includes an ID of a node that has transmitted the sensing data,
In the sensing data, the number of RSSI values and / or IDs that can be stored in the data frame of the sensing data is set as the RSSI value holding number and / or the ID holding number, and the RSSI value holding number and / or the ID holding is set. The sensor network system according to claim 2, wherein each router or base that receives the sensed data after reaching a number stops writing its RSSI value and / or ID.
前記ベースが受信する前記感知データのデータフレームは、前記ノードから前記ベースまで転送される前記感知データの一部の経路情報を含み、前記ノードが送信する感知データとは関係なく、前記ルータは、該ルータ自身の経路情報を含む定期信号として送信することを特徴としたセンサネットワークシステム。 In a wireless sensor network system comprising a node that transmits sensor sensing data, a router that relays the sensing data from the node, and a base that receives the sensing data from the router,
The data frame of the sensing data received by the base includes path information of a part of the sensing data transferred from the node to the base, regardless of the sensing data transmitted by the node. A sensor network system, which transmits as a periodic signal including route information of the router itself.
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