JP2011250048A - Wireless network system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分散配置された無線装置を経由してマルチホップ方式で情報を送受信する無線ネットワークシステムに係り、特に電池で駆動される無線装置を有する無線ネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a wireless network system that transmits and receives information in a multi-hop manner via wireless devices that are distributed, and more particularly, to a wireless network system having wireless devices that are driven by a battery.
無線ネットワークシステムにおいて、端末に位置する無線装置にセンサーを接続すれば、配線工事を行うことなく離れた場所で収集したデータを集めて監視することが可能になる。その場合でも、各無線装置を駆動する電源は常に必要であり、外部電源を利用できない場所では電池を無線装置に内蔵するか付設して無線装置を駆動しなければならない。センサーを用いてデータ収集するときに電力消費が大きくなると電池の消耗が早く、電池交換作業を頻繁に実施する必要がある。そのため、無線装置では低消費電力化の要請が大きい。 In a wireless network system, if a sensor is connected to a wireless device located at a terminal, it is possible to collect and monitor data collected at a remote location without performing wiring work. Even in such a case, a power source for driving each wireless device is always necessary, and in a place where an external power source cannot be used, a battery must be built in or attached to the wireless device to drive the wireless device. When power is consumed when collecting data using a sensor, the battery is consumed quickly, and it is necessary to frequently replace the battery. Therefore, there is a great demand for lower power consumption in wireless devices.
このような無線装置での消費電力の課題を解決するための一方策が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の無線化ネットワークシステムでは、監視側の親機と端末機および中継機として動作する子機とは、マルチホップ方式で情報を送受信している。そして、親機と子機の双方とも、タイマーを付設していおり、子機は電源に電池を用いている。
One measure for solving the problem of power consumption in such a wireless device is described in
またこのシステムでは、親機から子機へ、タイマー時刻を一致させるための時刻信号と、指定した時刻にデータを送信させる命令信号が送信される。子機では、親機が送信したタイマー時刻を基準として指定時刻になると、電池から電力が供給されて子機が起動する。そして、親機からの指令信号を受信して、親機からの指令に基づいて収集したデータを送信する。送信が終了すれば、電源供給を停止する。 In this system, a time signal for matching the timer time and a command signal for transmitting data at a designated time are transmitted from the parent device to the child device. In the slave unit, power is supplied from the battery to start the slave unit when the designated time comes based on the timer time transmitted by the master unit. Then, it receives a command signal from the parent device and transmits data collected based on the command from the parent device. When the transmission is completed, the power supply is stopped.
上記特許文献１に記載の無線情報送受信システムは、子機を中継機として利用して複数の子機と親機により無線ネットワークを形成し、マルチホップ方式で情報を送受信している。そのため、このネットワークでは、親機と直接通信ができずに複数の子機を経由して情報を送受信せざるを得ない親機から遠く離れた子機は、親機が送信した時刻信号を受信するのに、経由した子機の数だけ中継処理の時間を必要とする。
The wireless information transmission / reception system described in
その結果、親機から同時に各子機に時刻信号を送信されても、親機から離れていて中継段数が多くなった子機は、親機に近くて中継段数の少ない子機よりも時刻信号を受信する時刻が遅くなる。つまり、親機から離れた場所の子機が有するタイマーと親機に近い子機が有するタイマーに名目上設定される時刻が同一時刻であっても、実際にタイマーが起動する時刻は、親機から遠い子機の方が親機に近い子機よりも遅くなる。 As a result, even if the time signal is transmitted from the master unit to each slave unit at the same time, the slave unit that has been separated from the master unit and has a large number of relay stages has a higher time signal than the slave unit that is close to the master unit and has a small number of relay stages. The time to receive is delayed. In other words, even when the time set in the timer of the slave unit located far from the master unit and the timer of the slave unit close to the master unit are nominally the same time, the time when the timer is actually started is The remote unit farther away from the remote unit is slower than the remote unit close to the parent unit.
同様に、親機から離れた子機は、親機に近い子機よりも停止するのが遅くなる。そのため、親機から離れた子機がデータを送信するために稼動中であっても、そのデータを中継するための子機がすでに停止しているという事態が発生する恐れがある。この場合、センサーを用いて収集したデータを送信する端末の子機は、親機との通信が出できずせっかく収集したデータを送信できなくなる。 Similarly, a slave unit far from the master unit is slower to stop than a slave unit close to the master unit. For this reason, even if a slave unit away from the master unit is operating to transmit data, there is a possibility that a slave unit for relaying the data has already stopped. In this case, the slave unit of the terminal that transmits the data collected using the sensor cannot communicate with the master unit and cannot transmit the collected data.
すなわち、マルチホップ方式で送受信する場合には多数の子機を使用するが、使用されるすべての子機のタイマー時刻を一致させないと、子機ごとに起動と停止のタイミングがずれる。中継に使用される子機が想定したタイミングよりも早く停止すると、その子機を中継機として利用する他の子機は、親機に送信するタイミングを失して送信できなくなる。逆に、中継に使用される子機が想定したタイミングよりも遅く起動すると、その子機を中継機として利用する他の子機は、親機への送信待ち状態になり無駄な稼働時間が増えて、消費電力が増大する。 That is, when transmitting / receiving in the multi-hop method, a large number of slave units are used, but if the timer times of all the slave units used are not matched, the start and stop timings of each slave unit are shifted. If the slave unit used for relay stops earlier than expected, other slave units that use the slave unit as a relay unit lose the transmission timing to the master unit and cannot transmit. On the other hand, if the slave unit used for relay starts later than expected, the other slave units that use the slave unit as a relay unit are in a waiting state for transmission to the master unit, increasing unnecessary operating time. , Power consumption increases.
この不具合を解消するために、親機から離れた子機では親機から送信される信号が中継段数分だけ遅れることを考慮して、親機に近い子機の稼働時間を長くする。しかしながら、子機の稼働時間を長くすれば、電力消費を低減するという目的に反し、電池の消耗が早くなる。 In order to solve this problem, in the slave unit far from the master unit, the operation time of the slave unit close to the master unit is lengthened in consideration that the signal transmitted from the master unit is delayed by the number of relay stages. However, if the operating time of the slave unit is lengthened, the battery is consumed quickly, contrary to the purpose of reducing power consumption.
そこで上記不具合を解消するために、複数の子機を経由することに起因する遅れを補正する。例えば、各中継機でのタイムロスを測定または演算で求めて、各子機に割り当てその時間だけ起動停止時間をソフトウェアプログラムで補正する。この時間遅れを演算で求める場合には、すべての子機について、親機からの中継段数、前段の子機からの電波到達時間と受信強度を求めて複雑な補正をする。しかし、このような演算処理には多大な電力を消費するという不具合が新たに生じる。また複数段経由する場合には、途中の電波状況により通信が途絶する恐れがある。この不具合を解消するためには、冗長性を確保するために複数回通信させればよいが、その場合通信量の増加により電力消費が増大する。 Therefore, in order to solve the above problem, a delay caused by passing through a plurality of slave units is corrected. For example, the time loss at each repeater is obtained by measurement or calculation, assigned to each slave unit, and the start / stop time is corrected by the software program by that time. When calculating this time delay by calculation, for all the slave units, the number of relay stages from the master unit, the radio wave arrival time from the slave unit in the previous stage, and the reception intensity are obtained and complicated correction is performed. However, such a calculation process has a new problem of consuming a large amount of power. In the case of passing through a plurality of stages, communication may be interrupted due to radio wave conditions on the way. In order to solve this problem, communication may be performed a plurality of times in order to ensure redundancy. In this case, power consumption increases due to an increase in the communication amount.
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、分散配置された子機を経由してマルチホップ方式で情報を送受信する無線ネットワークシステムにおいて、親機と直接通信が出来ない親機から離れた場所にある子機であっても、他の子機を中継して親機と確実に通信できるようにすることを目的とする。本発明の他の目的は、無駄に稼働時間を長くせずまた複雑な処理も不要とした無線ネットワークシステムを実現することにある。本発明のさらに他の目的は、分散配置された子機を経由してマルチホップ方式で情報を送受信する無線ネットワークシステムにおいて、親機と子機との通信量を増やすことなく確実にデータを送受信できるとともに子機の電力消費を低減することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and in a wireless network system that transmits and receives information in a multi-hop manner via distributed child devices, the parent device cannot directly communicate with the parent device. An object of the present invention is to make it possible to reliably communicate with a parent device by relaying another child device even if the child device is located away from the remote device. Another object of the present invention is to realize a wireless network system that does not unnecessarily increase the operating time and does not require complicated processing. Still another object of the present invention is to reliably transmit and receive data without increasing the amount of communication between the master unit and the slave unit in a wireless network system that transmits and receives information in a multi-hop manner via the slave units arranged in a distributed manner. It is possible to reduce power consumption of the slave unit.
上記目的を達成する本発明の特徴は、親機と分散配置した多数の子機との間で情報を無線送受信するものであって、端末に位置する前記子機からの情報を途中に位置する子機を中継機として用いてマルチホップ方式で前記親機に送信するＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の通信を利用した無線ネットワークシステムにおいて、子機の各々は、自己の通信タイミングを管理するタイマーと、商用電源でなく電池で構成された電源と、基準時刻発生手段から時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、自機を制御するＣＰＵと、他の子機または親機との無線通信を管理する無線通信モジュールと、電池と時刻情報取得手段とＣＰＵと無線通信モジュールとタイマーとに接続され、時刻情報取得手段および無線通信モジュールへの電源の供給を制御する電源制御部とを備えることにある。そして、ＣＰＵは時刻情報取得手段が取得した時刻を用いて自機のタイマーの時刻を管理し、多数の子機が同時刻に起動または停止することを可能にする。 A feature of the present invention that achieves the above object is that information is transmitted / received wirelessly between a master unit and a number of distributed slave units, and information from the slave unit located in a terminal is located in the middle. In a wireless network system using IEEE 802.15.4 standard communication that uses a multi-hop method to transmit to a base unit using a mobile unit as a relay unit, each slave unit has a timer for managing its own communication timing, A power source configured by a battery instead of a power source, a time information acquisition unit that acquires time information from a reference time generation unit, a CPU that controls the own unit, and a radio that manages wireless communication with other slave units or a parent unit The communication module, the battery, the time information acquisition means, the CPU, the wireless communication module, and the timer are connected to control power supply to the time information acquisition means and the wireless communication module. In further comprising a source controller. And CPU manages the time of the timer of an own machine using the time which the time information acquisition means acquired, and enables many subunit | mobile_units to start or stop at the same time.
上記特徴において、時刻情報取得手段は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）手段であってもよく、電波時計でもよい。また、多数の子機は実質的に同一使用であり、温度、湿度、振動、ひずみ、画像情報の少なくともいずれかのセンサーを取付け可能な取付け端子を有しているのがよい。さらに、センサーが取り付けられた子機においては、電源制御部は時刻情報取得手段にセンサーよりも先んじて電力を供給しセンサーよりも遅れて電力供給を停止するのがよく、電源制御部が、子機の初回計測時に無線通信モジュールをセンサーよりも先んじて通電しセンサーよりも遅れて停電するのがよい。 In the above feature, the time information acquisition means may be a GPS (Global Positioning System) means or a radio timepiece. In addition, it is preferable that many slave units have substantially the same use and have an attachment terminal to which at least one of temperature, humidity, vibration, strain, and image information sensors can be attached. Further, in the slave unit to which the sensor is attached, the power control unit should supply power to the time information acquisition means before the sensor and stop the power supply later than the sensor. It is recommended that the wireless communication module be energized ahead of the sensor at the first measurement of the machine, and the power outage be delayed after the sensor.
本発明によれば、分散配置された子機を経由してマルチホップ方式で情報を送受信する無線ネットワークシステムにおいて、全ての子機でタイマー時刻を一致させて、全ての子機が同時刻に稼動または停止するので、親機と直接通信が出来ない親機から離れた場所にある子機が、他の子機を中継して親機と確実に通信できる。また、無駄に子機の稼働時間を長くせずまた複雑な処理も不要となる。さらに、親機と子機との通信量を増やすことなく確実にデータを送受信できるとともに子機の電力消費を低減できる。 According to the present invention, in a wireless network system in which information is transmitted and received in a multi-hop manner via distributed slave units, the timer times are matched in all the slave units, and all the slave units operate at the same time. Alternatively, the slave unit is stopped, so that a slave unit that is away from the master unit that cannot communicate directly with the master unit can reliably communicate with the master unit by relaying another slave unit. In addition, the operation time of the slave unit is not unnecessarily prolonged and complicated processing is not required. Furthermore, data can be reliably transmitted and received without increasing the amount of communication between the parent device and the child device, and the power consumption of the child device can be reduced.
以下、本発明に係る無線ネットワークシステムの実施例を、図面を用いて説明する。図１に、無線ネットワークシステム１００の一実施例を、システム図で示す。本実施例では、無線ネットワークシステム１００の複数の子機２０に温度、湿度、振動、ひずみ、画像情報の少なくともいずれかの情報を検出するセンサー２１が取り付けられており、いわゆるセンサーネットワークシステムを構築している。
Embodiments of a wireless network system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a wireless network system 100. In the present embodiment,
センサーネットワークシステム１００では、センサー付無線端末２０を分散配置し、無線端末２０相互間で無線通信することにより、ネットワークを構築している。センサーネットワークシステム１００は、構造物の劣化監視や都市・自然災害の監視、セキュリティ監視、気象・水質等の環境監視など、様々な分野への応用が可能である。
In the sensor network system 100, the
なお、本実施例の無線ネットワークシステム１００では、通信方式としてＩＥＥＥ８０２．１５．４規格を用いている。ＩＥＥＥ８０２.１５．４規格の通信方式では、通信速度が２５０ｋｂｐｓ程度であり、２．４ＧＨｚの周波数帯域の無線を使用する。複数の子機２０を中継して情報を親機１０と送受信するマルチホップネットワーク機能や、子機２０同士を網目状に結んでネットワークを構築する機能を有している。本実施例では、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の通信方式を例として説明するが、子機２０を中継して子機２０と親機１０間で情報を送受信するマルチホップネットワーク機能を有する通信方式であれば、他の通信方式でも本発明を実現できる。
Note that the wireless network system 100 according to the present embodiment uses the IEEE 802.15.4 standard as a communication method. In the communication scheme of the IEEE802.5.4 standard, the communication speed is about 250 kbps, and radio in the frequency band of 2.4 GHz is used. It has a multi-hop network function for transmitting / receiving information to / from the
無線ネットワークシステム１００は、センサー２１が取り付けられた子機２０から送信されるデータを収集し子機２０に指令信号を送信する親機１０と、多数分散配置した子機２０と、子機に取り付けられた各種センサー２１と、親機１０への入力手段であるキーボード１１と、親機１０に接続された監視装置１２およびモニター１３とを備えている。なお図１では、すべての子機２０にセンサー２１を接続した例を示しているが、子機２０のいくつかは中継機としてのみ作用するように、センサー２１を取り付けない子機２０が含まれていてもよい。
The wireless network system 100 collects data transmitted from the
この監視装置１２を利用する監視員が監視装置１２に計測周期を入力すると、計測周期情報は親機１０から子機２０へ無線で送信される。その際、親機１０から離れた場所の子機２０へは通信距離の限界により親機１０から直接指令を送信できないので、他の子機２０を経由して情報（指令）が送信される。なお、計測周期は監視員が入力する代わりに、予めプログラム化しておいてもよい。
When a monitoring person using the
子機２０は、親機１０からの計測周期情報を受信すると、子機２０に接続したセンサー２１を用いて計測を開始する。計測データは、他のいくつかの子機２０を経由して、親機１０へ送信される。ここで、計測周期情報とは、センサー２１付き子機２０が計測データを親機１０に送信する周期であり、この周期内でセンサー２１を用いてすでに計測を終了している。本実施例では、センサー２１に温度センサーを用いており、計測周期は１時間である。なお、センサー２１の種類および計測周期は、監視目的に応じて任意に変更できる。
The subunit |
親機１０に集められたデータは、監視装置１２で処理されモニター１３に表示される。ここで、子機２０同士間、子機２０と親機１０間の通信は、それぞれＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の通信方式を用いている。また、親機１０の電源は商用電源であり、子機２０の電源２３には、通常、一次電池や二次電池を用いる。しかしながらこれらに限るものではなく、太陽電池や燃料電池または二次電池と太陽電池を組み合わせることもできる。その場合、電池交換がほぼ不要となり半永久的に使用できる。
Data collected in the
図２に、図１に示した無線ネットワークシステム１００が備える子機２０のブロック図を示す。本実施例の無線ネットワークシステム１００では、システムを安価に構成するために、センサーを接続した子機２０もセンサーを接続しない子機２０も同一仕様である。この図２ではセンサー２１を接続する例を示す。子機２０には、センサー２１取付け端子３１が設けられており、±５Ｖのアナログ信号が入力可能である。監視目的に応じて、取付け端子３１には温度センサーや湿度センサー振動センサー等が取付けられる。
FIG. 2 is a block diagram of the
電池２３は電源制御部２４に接続されており、電源制御部２４は詳細を後述するＣＰＵ２５やタイマー２６、ＧＰＳ手段２７、無線通信モジュール２８およびセンサー２１への電力供給を制御する。すなわち電源制御部２４は、子機２０の備える機器２１，２６〜２８ごとに個別に電力の供給または停止をＣＰＵ２５の指示に従って制御し、電力消費の低減を図っている。この図２では、電力ラインを破線で示している。
The
ここで、ＣＰＵ２５とタイマー２６には、常時電源を供給する。また、電池２３の電圧と、ＣＰＵ２５およびタイマー２６、ＧＰＳ手段２７、無線通信モジュール２８、センサー２１の作動電圧が異なるので、電源制御部２４は各機器に応じた電源電圧に変換して、各機器に電力を供給する。
Here, the
取付け端子３１に接続されたセンサー２１が検出した信号は、インターフェース３２でデジタル信号に変換されてＣＰＵに入力される。ＣＰＵ２５には、電源制御部２４およびＧＰＳ手段２７、タイマー２６、無線通信モジュール２８が接続されており、無線モジュール２８にはアンテナ２９が接続されている。無線通信モジュール２８は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠しており、他の子機２０や親機２１とデータを送受信する。なお図２では、ＣＰＵ２５との信号線の接続およびアンテナ２９との信号線の接続を、実線で示している。
A signal detected by the
次に、このように構成した子機２０の動作を、図３および図４の動作フロー図を用いて説明する。図３は、子機２０を用いて計測を開始するとき（初回計測時）の動作フロー図である。ここで、初回計測とは一連の計測を始めるときの初回であり、リセット時等も該当する。
Next, the operation of the
横軸に子機２０が備える各構成機器を、縦軸に経過時間を示す。子機２０に電池２３が接続されると、ステップ３００においてＣＰＵ２５が起動する。ＣＰＵ２５の起動と同時に、無線通信モジュール２８も起動する（ステップ３０１）。子機２０がアクティブになったので、親機１０からの送信情報を受信可能な状態になる。そこで、無線通信モジュール２８は、親機１０から計測周期情報を受信する（ステップ３０２）。無線通信モジュール２８は、受信した計測周期情報をＣＰＵ２５に送信する。電源制御部２４は、無線通信モジュール２８からＣＰＵ２５への情報送信が完了したら、無線通信モジュール２８を停止させる（ステップ３０３）。
Each component device included in the
ＣＰＵ２５は、無線通信モジュール２８から計測周期を取得したら（ステップ３０４）、電源制御部２４にＧＰＳ手段２７の電力供給を指示し、ＧＰＳ手段２７の起動を指示する（ステップ３０５）。ＧＰＳ手段２７に電力が供給されてＧＰＳ手段２７は起動する（ステップ３０６）。ＧＰＳ手段２７は、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、現在時刻を取得する（ステップ３０７）。
When the
ＧＰＳ手段２７による現在時刻取得が完了すると、ＧＰＳ手段２７はＣＰＵ２５にＧＰＳ時刻データを送信する。ＧＰＳ手段２７のデータ送信が完了すると、電源制御部２４はＧＰＳ手段２７への電力供給を停止してＧＰＳ手段２７を停止させる（ステップ３０８）。ＣＰＵ２５は、ＧＰＳ時刻データを取得したら（ステップ３０９）、取得したＧＰＳ時刻データをタイマー２６に送信する（ステップ３１０）。タイマー２６は、送信されたＧＰＳ時刻データを用いて現在時刻を設定する（ステップ３１１）。これで、ＣＰＵ２５とタイマー２６の時刻が、親機１０や他の子機２０の時刻と同一時刻に設定される。
When the current time acquisition by the
次にＣＰＵ２５は、無線通信モジュール２８を再度起動させるために、電源制御部２４から無線通信モジュール２８に電力を供給させ、無線通信モジュール２８に起動指示する（ステップ３１２）。電力が供給されＣＰＵ２５から指令が送信されて、無線通信モジュール２８は再度起動させ（ステップ３１３）、センサー２１の計測情報の送信に備える。
Next, in order to activate the wireless communication module 28 again, the
センサー２１を用いた計測と計測データの送信を可能とするために、ＣＰＵ２５は電源制御部２４にセンサー２１への電力供給を指示し、センサー２１を起動させる（ステップ３１４）。ＣＰＵ２５からの指示によりセンサー２１は起動する（ステップ３１５）。そして予めＣＰＵ２５に設定されているプログラムにしたがって計測を開始する（ステップ３１６）。センサー２１は計測が終了したら、計測データをＣＰＵ２５に送信する。ＣＰＵ２５へのデータ送信が完了したら電源制御部２４はセンサー２１への電力供給を停止してセンサー２１を停止させる（ステップ３１７）。
In order to enable measurement using the
ＣＰＵ２５がセンサー２１から計測データを取得したら（ステップ３１８）、ＣＰＵ２５は無線通信モジュール２８に計測データを送信指示する（ステップ３１９）。無線通信モジュール２８は、ＣＰＵ２５の指示に従い計測データを親機１０に送信する（ステップ３２０）。親機１０への送信が完了したら、電源制御部２４は無線通信モジュール２４停止させる（ステップ３２１）。
When the
なお、無線通信モジュール２８が親機１０へデータ送受信するためには、初期化処理を必要とする。この初期化処理には多大な時間を要する。そこで、この初期化処理時間を見込んで、無線通信モジュール２８をセンサー２１による計測よりも所定時間だけ早く立ち上げる。センサー２１を用いた計測に多くの時間が必要となる場合には、無線通信モジュール２８の再起動時間をセンサー起動時間に合わせたり、逆にセンサー２１の起動時間の方を早くすることもある。
Note that an initialization process is required for the wireless communication module 28 to transmit / receive data to / from the
初期情報を子機２０から親機１０へ送信し終えたら、ＣＰＵ２５はタイマー２５から現在時刻を読み込む。そして現在時刻から計測周期の時間分だけ進めた時刻を、次回起動時刻として作成する（ステップ３２２）。ＣＰＵ２５は、作成した次回起動時刻をタイマー２６に設定する（ステップ３２３）。次回の計測時刻までＣＰＵは休止する（ステップ３２４）。
When the initial information is transmitted from the
以上の動作フローは、子機２０を用いた初回計測時のものであるが、子機を用いた２回目以降のルーチン計測を図４に示した動作フロー図を用いて説明する。この計測は、ＣＰＵ２５に入力されているプログラムの計測周期にしたがって繰返される。本実施例では、１時間毎に実施している。
The above operation flow is at the time of the first measurement using the
タイマー２６上で設定した次回起動時刻になると、タイマー２６は起動信号を発生する（ステップ３２５）。タイマー２６はこの起動信号をＣＰＵ２５に送信し、ＣＰＵ２５を起動させる（ステップ３２６）。ＣＰＵ２５は、電源制御部２４に無線通信モジュール２８への電力供給を開始するよう起動指示する（ステップ３２７）。電源制御部２４から電力が供給されて、無線通信モジュール２８は起動する（ステップ３２８）。
When the next activation time set on the
次に、ＣＰＵ２５は電源制御部２４からＧＰＳ手段２７へ電力を供給させ、ＧＰＳ手段２７に起動を指示する（ステップ３２９）。ＧＰＳ手段２７は、ＣＰＵ２５の指令に従い、起動する（ステップ３３０）。計測を開始するために、ＣＰＵ２５は電源制御部２４に電力をセンサー２１に供給するよう指示し、センサー２１の起動を指示する（ステップ３３１）。
Next, the
電力が供給されて、センサー２１は起動する（ステップ３３２）。そしてＣＰＵ２５からの指示に従って、計測を開始する（ステップ３３３）。計測が終了したら、センサー２１は計測データをＣＰＵ２５に送信する。データ送信が完了したら、電源制御部２４はセンサーへの電力供給を停止してセンサー２１を停止させる（ステップ３３４）。
The electric power is supplied and the
センサー２１からの計測データをＣＰＵ２５が取得したら（ステップ３３５）、ＣＰＵ２５は無線通信モジュール２８に、親機１０へ取得した計測データを送信するよう指示する（ステップ３３６）。無線通信モジュール２８は、ＣＰＵ２５の指示に従い計測データを親機１０に送信する（ステップ３３７）。親機１０へデータ送信が完了したら、電源制御部２４は無線通信モジュール２８への電力供給を停止する（ステップ３３８）。
When the
今回の計測および計測データの送信が完了したので、子機２０は次の計測に備える。ＣＰＵ２５はタイマー２５から現在の時刻を読み込み、現在時刻から計測周期の時間分を進めた次回起動時刻を演算して作成する（ステップ３３９）。求めた次回起動時刻をタイマー２６に送信し、タイマー２６に次回起動時刻を設定する（ステップ３４０）。
Since the current measurement and transmission of the measurement data are completed, the
一方ＧＰＳ手段２７は、ＧＰＳ衛星の信号から現在時刻を取得する（ステップ３４１）。計測した現在時刻をＧＰＳ手段２７は、ＣＰＵ２５にＧＰＳ時刻データとして送信する。ＧＰＳ時刻データの送信が完了すると、電源制御部２４はＧＰＳ手段２７への電力供給を停止して、ＧＰＳ手段２７を停止させる（ステップ３４２）。ＣＰＵ２５は、ＧＰＳ時刻データを取得したら（ステップ３４３）、取得したＧＰＳ時刻データをタイマー２６に送信する（ステップ３４４）。
On the other hand, the GPS means 27 acquires the current time from the GPS satellite signal (step 341). The GPS means 27 transmits the measured current time to the
タイマー２６は、送信されたＧＰＳ時刻データを用いて現在時刻を更新設定する（ステップ３４５）。タイマー２６の現在時刻が更新されたら、ＣＰＵは休止する（ステップ３４６）。なお、ＧＰＳ手段２７が現在時刻を取得するのには、他の動作に比べて長時間を費やすので、ＧＰＳ手段２７をセンサー２１の計測開始に先んじて立ち上げている。
The
以上説明したように本実施例によれば、子機が備える無線通信モジュールやＧＰＳ受信手段、センサーを、個々に起動または停止しているので、必要な機器が必要な時間だけ稼動されており、子機における無駄な電力消費を回避できる。また、時刻取得手段にＧＰＳ受信手段を用いているので、無線ネットワークを形成する全子機のタイマーの時刻基準がＧＰＳの時刻になる。したがって、全ての子機の無線通信モジュールを、同時刻に起動または停止できる。これにより、親機と直接通信が出来ないような親機から離れたところに子機があっても、他の子機を中継して親機と通信が可能になる。 As described above, according to the present embodiment, since the wireless communication module, the GPS receiving means, and the sensor included in the slave unit are individually activated or deactivated, necessary devices are operated for a necessary time, Unnecessary power consumption in the slave unit can be avoided. Further, since the GPS receiving means is used as the time acquisition means, the time reference of the timers of all the slave units forming the wireless network is the GPS time. Therefore, the wireless communication modules of all the slave units can be started or stopped at the same time. As a result, even if there is a slave unit away from the master unit that cannot communicate directly with the master unit, it is possible to communicate with the master unit by relaying another slave unit.
なお上記実施例では、基準時刻の取得手段をＧＰＳとしているが、ＧＰＳに限るものではなく、例えば、電波時計等の標準時発生手段を利用しても同様な効果が得られる。 In the above embodiment, the GPS is used as the reference time acquisition means. However, the invention is not limited to GPS, and the same effect can be obtained by using standard time generation means such as a radio clock.
１０…親機、１１…キーボード（入力手段）、１２…監視装置（ＰＣ）、１３…モニター（表示手段）、２０…子機、２１…センサー、２３…電池（電源）、２４…電源制御部、２５…ＣＰＵ、２６…タイマー、２７…ＧＰＳ手段（時刻情報取得手段）、２８…無線通信モジュール、２９…アンテナ、３１…取付け端子、３２…インターフェース、１００…無線ネットワークシステム。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記子機の各々は、自己の通信タイミングを管理するタイマーと、商用電源でなく電池で構成された電源と、基準時刻発生手段から時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、自機を制御するＣＰＵと、他の子機または前記親機との無線通信を管理する無線通信モジュールと、前記電池と前記時刻情報取得手段と前記ＣＰＵと前記無線通信モジュールと前記タイマーとに接続され、前記時刻情報取得手段および前記無線通信モジュールへの電源の供給を制御する電源制御部とを備え、前記ＣＰＵは前記時刻情報取得手段が取得した時刻を用いて自機のタイマーの時刻を管理し、前記多数の子機が同時刻に起動または停止することを可能にしたことを特徴とする無線ネットワークシステム。 Information is transmitted and received wirelessly between a master unit and a number of slave units that are arranged in a distributed manner, and a multi-hop method is used by using a slave unit located in the middle as a relay unit. In a wireless network system using communication of the IEEE 802.15.4 standard transmitted to the base unit,
Each of the slave units controls the own unit, a timer that manages its own communication timing, a power source configured by a battery instead of a commercial power source, a time information acquisition unit that acquires time information from a reference time generation unit, and a control unit The time information is connected to a CPU, a wireless communication module that manages wireless communication with another child device or the parent device, the battery, the time information acquisition means, the CPU, the wireless communication module, and the timer. An acquisition unit and a power control unit that controls the supply of power to the wireless communication module, and the CPU manages the time of its own timer using the time acquired by the time information acquisition unit, and A wireless network system characterized in that the machine can be started or stopped at the same time.
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