JPWO2018083806A1 - Control device, control system and control method - Google Patents

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Abstract

制御装置は、通信部（３２０）と、決定部（３１０Ｂ）と、スリープ指示部（３１０Ｃ）とを有する。通信部は、接続済みの第１のノード及び未接続の第２のノードを含む複数のノード間のマルチホップ通信を用いて第１ノードからの情報を受信する。決定部は、第１のノードの電池残量と、第１のノードと第２のノードとの間の通信品質と、第２のノードの電力特性と、第２のノードが配置されている位置の環境に関する第１の環境情報とに基づいて、第１のノードが第２のノードとの間の接続を受入れる受入日時を決定する。スリープ指示部は、受入日時まで第１のノードをスリープ状態とさせることを第１のノードに指示する。The control device includes a communication unit (320), a determination unit (310B), and a sleep instruction unit (310C). The communication unit receives information from the first node using multi-hop communication between the plurality of nodes including the connected first node and the unconnected second node. The determination unit determines the remaining battery level of the first node, the communication quality between the first node and the second node, the power characteristic of the second node, and the position at which the second node is arranged. The first node determines the date and time of acceptance of the connection with the second node based on the first environmental information related to the The sleep instructing unit instructs the first node to put the first node to sleep until the acceptance date and time.

Description

本発明は、制御装置、制御システム及び制御方法に関する。   The present invention relates to a control device, a control system and a control method.

近年、例えば、崖、道路や建築物等のセンシング対象にセンサノード（以下、単にノードと称する）を散布し、各ノードを通じて、センシング対象の状態を無線通信で収集するＷＳＮＳ（Wireless Sensor Network System）が知られている。ＷＳＮＳ内の観測装置は、各ノードで検知した状態を収集し、その収集結果に基づき、センシング対象の状態を認識する。   In recent years, for example, WSNS (Wireless Sensor Network System) which scatters sensor nodes (hereinafter, simply referred to as nodes) to sensing targets such as cliffs, roads, and buildings, and collects the states of the sensing targets through wireless communication through each node. It has been known. The observation device in WSNS collects the state detected at each node, and recognizes the state of the sensing target based on the collection result.

例えば、各ノードが、太陽電池を利用した環境発電を行う場合、天気などの環境に応じて、各ノードの２次電池に蓄えられる蓄電量が変化する。このため、各ノードは、蓄電量に応じた動作を実行する。   For example, when each node performs environmental power generation using a solar cell, the storage amount stored in the secondary battery of each node changes according to the environment such as the weather. Therefore, each node executes an operation according to the storage amount.

特開２０１２−０６３９０７号公報JP, 2012-063907, A 特開２０１３−０２７１６４号公報JP, 2013-027164, A 特開２０１２−０８０６２２号公報JP, 2012-080622, A 特開２０１５−１２２５７２号公報JP, 2015-122572, A

しかしながら、ノードが測定動作を行わない場合であっても、ノードの２次電池は、自然放電や電源回路のリーク電流などによって空の状態になる場合がある。このようなノードは、蓄電環境が整うと起動し、周辺のノードに対して接続試行を行う。そして、この接続試行の際にも各ノードは電力を消費するので、夜にはノードの２次電池が尽きてしまい、夜間や天気の悪い日は接続試行を行えない。   However, even when the node does not perform the measurement operation, the secondary battery of the node may be empty due to natural discharge or a leak current of the power supply circuit. Such a node is activated when the storage environment is established, and tries to connect to the neighboring nodes. Then, since each node consumes power at the time of this connection attempt, the secondary battery of the node runs out at night, and the connection attempt can not be performed at night or when the weather is bad.

一つの側面では、ノード間の接続設定を効率良く行うことができる制御装置等を提供することを目的とする。   In one aspect, it is an object of the present invention to provide a control device and the like capable of efficiently performing connection setting between nodes.

一つの案では、制御装置が、通信部と、決定部と、スリープ指示部とを有する。前記通信部は、接続済みの第１のノード及び未接続の第２のノードを含む複数のノード間のマルチホップ通信を用いて前記第１ノードからの情報を受信する。前記決定部は、前記第１のノードの電池残量と、前記第１のノードと前記第２のノードとの間の通信品質と、前記第２のノードの電力特性と、前記第２のノードが配置されている位置の環境に関する第１の環境情報とに基づいて、前記第１のノードが前記第２のノードとの間の接続を受入れる受入日時を決定する。前記スリープ指示部は、前記受入日時まで前記第１のノードをスリープ状態とさせることを前記第１のノードに指示する。   In one scheme, the control device includes a communication unit, a determination unit, and a sleep instruction unit. The communication unit receives information from the first node using multi-hop communication between a plurality of nodes including a connected first node and an unconnected second node. The determination unit determines the remaining battery capacity of the first node, communication quality between the first node and the second node, power characteristics of the second node, and the second node. Determine an acceptance date and time when the first node accepts a connection with the second node based on first environmental information on an environment at a position where the second node is placed. The sleep instructing unit instructs the first node to put the first node into the sleep state until the acceptance date and time.

一つの側面では、ノード間の接続設定を効率良く行うことができる。   In one aspect, connection settings between nodes can be efficiently performed.

図１は、本実施例の制御システムの一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a control system of the present embodiment. 図２は、ノードの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a node. 図３は、制御装置の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the control device. 図４は、ノードの機能構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a node. 図５は、制御装置の機能構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the control device. 図６は、ノードの起動時における処理動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing operation at the time of activation of a node. 図７は、ノードの受信待機状態における処理動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of the processing operation in the reception standby state of the node. 図８は、制御装置の待機状態における処理動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an example of the processing operation in the standby state of the control device. 図９は、未接続ノード情報の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of unconnected node information. 図１０は、接続ノード情報の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of connection node information. 図１１は、制御装置の更新処理動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing an example of the update processing operation of the control device. 図１２は、環境情報の構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of environmental information. 図１３は、経路選択方法の一例を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a route selection method. 図１４は、制御装置のスリープ処理動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing an example of the sleep processing operation of the control device. 図１５は、制御装置の受入後処理動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing an example of the post-reception processing operation of the control device.

以下、図面に基づいて、本願の開示する制御装置、制御システム及び制御方法の実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。   Hereinafter, embodiments of a control device, a control system, and a control method disclosed in the present application will be described in detail based on the drawings. The disclosed technology is not limited by the present embodiment. In addition, the embodiments described below may be combined appropriately as long as no contradiction occurs.

図１は、本実施例の制御システム１の一例を示す説明図である。図１に示す制御システム１は、センサを用いて測定された情報を、ネットワークを介して収集するセンサシステムである。制御システム１は、例えば、ＷＳＮＳ（Wireless Sensor Network System）で構成されており、複数のノード２と、ゲートウェイ（ＧＷ）３と、インターネット４とを有する。ノード２とＧＷ３とは、マルチホップ通信（アドホック通信ともいう）を用いたマルチホップ無線ネットワークで接続されている。制御システム１のＧＷ３は、各ノード２が測定した情報を収集する。   FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a control system 1 of the present embodiment. The control system 1 shown in FIG. 1 is a sensor system that collects information measured using a sensor via a network. The control system 1 is configured by, for example, a WSNS (Wireless Sensor Network System), and includes a plurality of nodes 2, a gateway (GW) 3, and the Internet 4. The node 2 and the GW 3 are connected by a multi-hop wireless network using multi-hop communication (also referred to as ad hoc communication). The GW 3 of the control system 1 collects information measured by each node 2.

センサノードであるノード２は、例えば、崖、道路や構造物等のセンシング対象に散布配置され、センシング対象の状態を検知するである。ノード２は、マルチホップ通信を用いて、制御システム１内の他のノード２と相互に無線通信する。各ノード２は、例えば、親子の接続関係を有し、所定領域内にある他のノード２との間で、マルチホップ通信で無線通信する。各ノード２は、上位側である親ノードと下位側である子ノードとが、ツリー構造に接続される。   The node 2 which is a sensor node is, for example, dispersedly disposed on a sensing target such as a cliff, a road, or a structure, and detects a state of the sensing target. The node 2 wirelessly communicates with other nodes 2 in the control system 1 using multi-hop communication. Each node 2 has, for example, a parent-child connection relationship, and wirelessly communicates with other nodes 2 in a predetermined area by multi-hop communication. In each node 2, a parent node that is an upper side and a child node that is a lower side are connected in a tree structure.

ＧＷ３は、ノード２に通信接続する通信装置であり、後述する制御装置３００の一例である。ＧＷ３は、マルチホップ通信を用いてノード２に接続する。ＧＷ３は、所定領域内のノード２に対しては直接接続し、その他のノード２に対しては、１〜複数のノード２を介して接続される。また、ＧＷ３は、有線や携帯電話回線網などを経由してインターネット４に接続されている。ＧＷ３は、インターネット４を用いて、ノード２の配置されている場所の環境に関する情報を示す環境情報５を取得し、取得した環境情報５を用いてノード２を制御する。ＧＷ３は、ノード２の状態や特性を用いて、ノード２の動作状態を制御する。ＧＷ３は、例えば、ノード２をスリープ状態又は正常動作状態などに遷移させる。ＧＷ３は、スリープ日時及び起動日時などをノード２に送信することによって、ノード２の動作状態を制御する。ＧＷ３は、ノード２がセンサなどを用いて取得した情報を、ノード２間のマルチホップ通信を介して収集し、収集したデータを、インターネット４を介してサーバーなどに送信する。   The GW 3 is a communication device that communicates with the node 2 and is an example of a control device 300 described later. The GW 3 connects to the node 2 using multi-hop communication. The GW 3 is directly connected to the node 2 in the predetermined area, and connected to the other nodes 2 via the one or more nodes 2. The GW 3 is connected to the Internet 4 via a wired or mobile telephone network or the like. The GW 3 acquires the environment information 5 indicating information on the environment of the place where the node 2 is disposed using the Internet 4, and controls the node 2 using the acquired environment information 5. The GW 3 controls the operating state of the node 2 using the state and characteristics of the node 2. The GW 3 causes, for example, the node 2 to transition to the sleep state or the normal operation state. The GW 3 controls the operation state of the node 2 by transmitting the sleep date and time, the activation date and the like to the node 2. The GW 3 collects information acquired by the node 2 using a sensor or the like via multi-hop communication between the nodes 2 and transmits the collected data to a server or the like via the Internet 4.

図１に示す制御システム１では、例えば、“Ｅ”及び“Ｆ”のノード２を子ノードとした場合、“Ｄ”のノード２を“Ｅ”及び“Ｆ”の親ノードとし、“Ｄ”のノード２を子ノードとした場合、“Ａ”のノード２を“Ｄ”の親ノードとする。更に、例えば、“Ｇ”及び“Ｈ”のノード２を子ノードとした場合、“Ｃ”のノード２を“Ｇ”及び“Ｈ”の親ノードとし、“Ｃ”のノード２を子ノードとした場合、“Ａ”のノード２を“Ｃ”の親ノードとする。更に、“Ｉ”及び“Ｊ”のノード２を子ノードとした場合、“Ｂ”のノード２を“Ｉ”及び“Ｊ”の親ノードとする。ＧＷ３は、“Ａ”及び“Ｂ”のノード２と無線接続する。更に、ＧＷ３は、インターネット４に通信接続する。尚、ＧＷ３は、インターネット４以外の通信線に接続されてもよい。   In the control system 1 shown in FIG. 1, for example, when node 2 of "E" and "F" is a child node, node 2 of "D" is a parent node of "E" and "F", and "D" When the node 2 of is a child node, the node 2 of "A" is a parent node of "D". Furthermore, for example, when node 2 of “G” and “H” is a child node, node 2 of “C” is a parent node of “G” and “H”, and node 2 of “C” is a child node. In this case, the node 2 of "A" is made the parent node of "C". Furthermore, when node 2 of "I" and "J" is a child node, node 2 of "B" is a parent node of "I" and "J". The GW 3 wirelessly connects to the nodes 2 of “A” and “B”. Furthermore, the GW 3 communicably connects to the Internet 4. The GW 3 may be connected to a communication line other than the Internet 4.

図２は、ノード２の一例を示す図である。図２では、ノード２のハードウェア構成例を示している。ノード２は、情報処理部２０と、環境発電素子２１と、電源制御ユニット２２と、２次電池２３とを有する。そして、情報処理部２０が、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）２４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２６と、センサ２７と、無線部２８とを有する。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the node 2. FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the node 2. The node 2 includes an information processing unit 20, an energy harvesting device 21, a power control unit 22, and a secondary battery 23. The information processing unit 20 includes a micro controller unit (MCU) 24, a random access memory (RAM) 25, a read only memory (ROM) 26, a sensor 27, and a wireless unit 28.

ノード２では、電源制御ユニット２２が、情報処理部２０と、環境発電素子２１と、２次電池２３とに接続されている。また、情報処理部２０内では、ＭＣＵ２４と、ＲＡＭ２５と、ＲＯＭ２６と、センサ２７と、無線部２８とが、バスなどで接続されている。   In the node 2, the power control unit 22 is connected to the information processing unit 20, the environmental power generation element 21, and the secondary battery 23. In the information processing unit 20, the MCU 24, the RAM 25, the ROM 26, the sensor 27, and the wireless unit 28 are connected by a bus or the like.

環境発電素子２１は、例えば、振動発電素子、光発電素子、温度発電素子や電波発電素子等の発電素子である。環境発電素子２１が太陽電池などの発電素子である場合、環境発電素子２１は、太陽光を用いて発電する。環境発電素子２１は、発電した電力を電源制御ユニット２２に送る。環境発電素子２１は、エナジーハーベスト素子とも呼ばれる。２次電池２３は、例えば、環境発電素子２１で発電した電力を蓄電する電池である。尚、２次電池２３は、電力を蓄電する代わりに電力を充電しても良い。   The environmental power generation element 21 is, for example, a power generation element such as a vibration power generation element, a photovoltaic power generation element, a temperature power generation element, or a radio wave power generation element. When the environmental power generation element 21 is a power generation element such as a solar cell, the environmental power generation element 21 generates power using sunlight. The environmental power generation element 21 sends the generated power to the power control unit 22. The energy harvesting element 21 is also called an energy harvesting element. The secondary battery 23 is, for example, a battery that stores electric power generated by the energy harvesting element 21. The secondary battery 23 may charge power instead of storing power.

電源制御ユニット２２は、環境発電素子２１及び２次電池２３を制御する。また、電源制御ユニット２２は、電力の蓄電及び放電を制御する。電源制御ユニット２２は、環境発電素子２１が発電した電力を、情報処理部２０に送るか又は２次電池２３に蓄電する。また、電源制御ユニット２２は、２次電池２３に蓄電された電力を、情報処理部２０に送る。   The power supply control unit 22 controls the energy harvesting element 21 and the secondary battery 23. The power control unit 22 also controls storage and discharge of electric power. The power supply control unit 22 sends the power generated by the environmental power generation element 21 to the information processing unit 20 or stores the power in the secondary battery 23. In addition, the power control unit 22 sends the power stored in the secondary battery 23 to the information processing unit 20.

電源制御ユニット２２のＲＡＭ２５は、ＭＣＵ２４が用いるデータを記憶する。本実施例のＲＡＭ２５は、ＧＷ３から送られてくる情報や、ノード２が取得した情報を記憶する。具体的には、ＲＡＭ２５は、ＧＷ３から送られてくる情報として、ＧＷ３から指定された待機時間や起動時間などを記憶する。また、ＲＡＭ２５は、ノード２が取得した情報として、受信データの受信電波強度を示すＬＱＩ（電波通信品質：Link Quality Indicator）と、電池残量である蓄電量とを記憶する。ＲＡＭ２５は、データの送信元のノード２を識別するＩＤ毎に受信データのＬＱＩを記憶する。   The RAM 25 of the power control unit 22 stores data used by the MCU 24. The RAM 25 of the present embodiment stores information sent from the GW 3 and information acquired by the node 2. Specifically, the RAM 25 stores, as information sent from the GW 3, a standby time, a startup time, and the like specified by the GW 3. Further, the RAM 25 stores LQI (radio wave communication quality: Link Quality Indicator) indicating the received radio wave strength of the received data, and the storage amount which is the battery remaining amount, as the information acquired by the node 2. The RAM 25 stores LQI of the received data for each ID for identifying the node 2 of the data transmission source.

ＲＯＭ２６は、ＭＣＵ２４が用いるプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ２６は、親ノードテーブルと、子ノードテーブルとを有する。親ノードテーブルは、自ノード２の親ノードとして、親ノードを識別するＩＤ、例えば、ＭＡＣアドレスを記憶する領域である。子ノードテーブルは、自ノード２の子ノードとして、子ノードを識別するＩＤ、例えば、ＭＡＣアドレスを記憶する領域である。   The ROM 26 stores a program used by the MCU 24. The ROM 26 also has a parent node table and a child node table. The parent node table is an area for storing an ID for identifying the parent node, for example, a MAC address, as a parent node of the own node 2. The child node table is an area for storing an ID identifying a child node, for example, a MAC address, as a child node of the own node 2.

センサ２７は、センシング対象の状態を検知する素子である。例えば、センサ２７は、土砂崩れや洪水などを検知する。センサ２７は、検知した情報をＭＣＵ２４に送る。無線部２８は、所定の無線範囲内に存在する他のノード２又はＧＷ３との間で、マルチホップ通信で無線通信する部位である。無線部２８は、例えば、自ノード２より上流側にある親ノードや自ノード２より下流側にある子ノードとの間で無線通信を行なう。   The sensor 27 is an element that detects the state of the sensing target. For example, the sensor 27 detects landslides and floods. The sensor 27 sends the detected information to the MCU 24. The wireless unit 28 is a unit that performs wireless communication by multi-hop communication with another node 2 or GW 3 existing in a predetermined wireless range. The wireless unit 28 performs wireless communication with, for example, a parent node upstream of the own node 2 and a child node downstream of the own node 2.

ＭＣＵ２４は、マイクロコントローラーとして動作し、ＲＡＭ２５、ＲＯＭ２６、センサ２７及び無線部２８を駆動する。ＭＣＵ２４は、ＲＯＭ２６に記憶されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムに基づき種々の処理を行う。ＭＣＵ２４は、蓄電量である電池残量が所定量以上となった場合に起動する。また、ＭＣＵ２４は、ＧＷ３からの指示に従って、起動処理や待機処理などを制御する。また、ＭＣＵ２４は、ＬＱＩや電池残量などを測定し、測定結果を無線部２８から、他のノード２又はＧＷ３に送信する。   The MCU 24 operates as a microcontroller and drives the RAM 25, the ROM 26, the sensor 27 and the wireless unit 28. The MCU 24 reads the program stored in the ROM 26 and performs various processing based on the read program. The MCU 24 is activated when the battery remaining amount, which is a storage amount, reaches a predetermined amount or more. The MCU 24 also controls activation processing, standby processing, and the like according to an instruction from the GW 3. Further, the MCU 24 measures the LQI, the battery remaining amount, and the like, and transmits the measurement result from the wireless unit 28 to the other node 2 or GW 3.

また、ＭＣＵ２４は、センサ２７が検知した情報を、無線部２８から、通信の上流側であるＧＷ３側に送信する。この結果、センサ２７によって検知された情報は、１〜複数のノード２を介して又は直接ＧＷ３に送られる。   Further, the MCU 24 transmits the information detected by the sensor 27 from the wireless unit 28 to the GW 3 that is the upstream side of the communication. As a result, the information detected by the sensor 27 is sent to the GW 3 directly or via one or more nodes 2.

本実施例のノード２は、接続処理を行う時間帯以外は待機することによって、待機時間を長くする。換言すると、本実施例のノード２は、接続処理を行う際に起動することによって、起動している時間を短縮する。   The node 2 according to the present embodiment makes the waiting time longer by waiting during the time other than the time of performing the connection process. In other words, the node 2 according to the present embodiment shortens the activation time by activating when performing the connection process.

図３は、制御装置３００の一例を示す図である。図３では、ＧＷ３などの制御装置３００のハードウェア構成例を示している。センサ制御装置などの制御装置３００は、近距離無線通信用モジュールである無線部３５を搭載している以外は一般的なＰＣ（Personal Computer）と同様の構成を有する。具体的には、制御装置３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、ＲＡＭ３２と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３３と、通信アダプタ３４と、無線部３５とを有する。制御装置３００では、ＣＰＵ３１と、ＲＡＭ３２と、ＨＤＤ３３と、通信アダプタ３４と、無線部３５とが、バスなどで接続されている。制御装置３００へは、有線で外部から電力が供給される。そして、制御装置３００は、予め用意されたプログラムをＣＰＵ３１で実行させることによって実現される。   FIG. 3 is a diagram showing an example of the control device 300. As shown in FIG. In FIG. 3, the hardware structural example of control apparatuses 300, such as GW3, is shown. A control device 300 such as a sensor control device has the same configuration as a general PC (Personal Computer) except that a wireless unit 35 which is a module for near field communication is mounted. Specifically, the control device 300 includes a central processing unit (CPU) 31, a RAM 32, a hard disk drive (HDD) 33, a communication adapter 34, and a wireless unit 35. In the control device 300, the CPU 31, the RAM 32, the HDD 33, the communication adapter 34, and the wireless unit 35 are connected by a bus or the like. Electric power is externally supplied to the control device 300 by wire. The control device 300 is realized by causing the CPU 31 to execute a prepared program.

ＨＤＤ３３は、コンピュータ読取可能な記録媒体の一例である。ＨＤＤ３３には、種々のプログラムが予め記憶されている。ＨＤＤ３３には、例えば、接続処理プログラム、接続処理プログラム、決定プログラム、スリープ指示プログラム、受入処理プログラムなどが記憶されている。尚、ＨＤＤ３３ではなく、コンピュータ読取可能な記録媒体の一例である図示せぬメモリに各プログラムが記録されていても良い。記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等でも良い。また、本実施例のＨＤＤ３３は、ノード２から送られてくる情報や、制御装置３００が取得した情報を記憶する。具体的には、ＨＤＤ３３は、後述する未接続ノード情報３３５Ａや接続済みノード情報３３５Ｂなどを記憶する。   The HDD 33 is an example of a computer readable recording medium. Various programs are stored in advance in the HDD 33. In the HDD 33, for example, a connection processing program, a connection processing program, a determination program, a sleep instruction program, an acceptance processing program, and the like are stored. Each program may be recorded not in the HDD 33 but in a memory (not shown) which is an example of a computer readable recording medium. The recording medium may be, for example, a portable recording medium such as a CD-ROM, a DVD disc, a USB memory, or a semiconductor memory such as a flash memory. Also, the HDD 33 of the present embodiment stores information sent from the node 2 and information acquired by the control device 300. Specifically, the HDD 33 stores unconnected node information 335A and connected node information 335B, which will be described later.

ＣＰＵ３１は、ＨＤＤ３３に記憶されている種々のプログラムを読み出し、読み出した種々のプログラムに基づき種々の処理を行う。ＣＰＵ３１は、各プログラムをＨＤＤ３３から読み出してプロセスとしてＲＡＭ３２上で機能する。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３１が用いるデータを記憶する。   The CPU 31 reads various programs stored in the HDD 33, and performs various processing based on the read various programs. The CPU 31 reads each program from the HDD 33 and functions on the RAM 32 as a process. The RAM 32 stores data used by the CPU 31.

通信アダプタ３４は、インターネット４に接続されており、インターネット４を用いて、ノード２の配置されている場所の環境情報５を取得する。通信アダプタ３４が取得した環境情報５は、ＣＰＵ３１によってＨＤＤ３３に記憶される。また、通信アダプタ３４は、ノード２が収集した情報（土砂崩れや洪水の発生の有無など）を、インターネット４を用いて、サーバーなどの外部装置などに送信する。   The communication adapter 34 is connected to the Internet 4 and uses the Internet 4 to acquire environment information 5 of the location where the node 2 is disposed. The environment information 5 acquired by the communication adapter 34 is stored in the HDD 33 by the CPU 31. In addition, the communication adapter 34 transmits the information collected by the node 2 (such as the presence or absence of a landslide or flood occurrence) to an external device such as a server using the Internet 4.

無線部３５は、複数のノード２間のマルチホップ通信を用いて、ノード２から情報を収集する通信インタフェースである。   The wireless unit 35 is a communication interface that collects information from the nodes 2 using multi-hop communication between the plurality of nodes 2.

つぎに、ノード２の機能構成例について説明する。図４は、ノード２の機能構成例を示すブロック図である。ノード２は、情報処理部２０と、環境発電素子２１と、電源制御ユニット２２と、２次電池２３とを有する。そして、情報処理部２０が、制御部２１０と、通信部２２０と、記憶部２３０と、センサ２７とを有する。通信部２２０は、無線部２８の機能を有し、制御部２１０は、ＭＣＵ２４の機能を有し、記憶部２３０は、ＲＡＭ２５及びＲＯＭ２６の機能を有する。   Next, a functional configuration example of the node 2 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the node 2. The node 2 includes an information processing unit 20, an energy harvesting device 21, a power control unit 22, and a secondary battery 23. Then, the information processing unit 20 includes a control unit 210, a communication unit 220, a storage unit 230, and a sensor 27. The communication unit 220 has the function of the wireless unit 28, the control unit 210 has the function of the MCU 24, and the storage unit 230 has the functions of the RAM 25 and the ROM 26.

通信部２２０は、ノード２や制御装置３００と通信する通信インタフェースである。記憶部２３０は、親ノードテーブル２３０Ａと、子ノードテーブル２３０Ｂと、ＬＱＩテーブル２３０Ｃとを有する。親ノードテーブル２３０Ａは、例えば、自ノード２から見た親ノードを識別するＩＤとＭＡＣアドレスとを対応付けて記憶する領域である。子ノードテーブル２３０Ｂは、例えば、自ノード２から見た子ノードを識別するＩＤとＭＡＣアドレスとを対応付けて記憶する領域である。ＬＱＩテーブル２３０Ｃは、データの送信元のノード２を識別するＩＤ毎に受信データのＬＱＩを記憶する領域である。   The communication unit 220 is a communication interface that communicates with the node 2 and the control device 300. The storage unit 230 includes a parent node table 230A, a child node table 230B, and an LQI table 230C. The parent node table 230A is, for example, an area for storing an ID for identifying a parent node viewed from the own node 2 in association with a MAC address. The child node table 230B is an area for storing, for example, an ID for identifying a child node viewed from the own node 2 and a MAC address in association with each other. The LQI table 230C is an area for storing LQI of received data for each ID for identifying the node 2 of the data transmission source.

制御部２１０は、記憶部２３０に記憶されているプログラムを読み出し、読み出されたプログラムに基づき各種プロセスを実行する。制御部２１０は、算出部２１０Ａと、付加部２１０Ｂと、指示部２１０Ｃとを有する。   The control unit 210 reads a program stored in the storage unit 230, and executes various processes based on the read program. The control unit 210 includes a calculation unit 210A, an addition unit 210B, and an instruction unit 210C.

算出部２１０Ａは、子ノード２からのデータを受信した場合、ＬＱＩを算出する。算出部２１０Ａは、例えば、電界強度（ｄＢｍ）をＰとした場合、ＬＱＩ＝（２０Ｐ＋１９７０）／７で算出する。また、算出部２１０Ａは、２次電池２３に蓄電されている電力量である蓄電量を算出する。付加部２１０Ｂは、算出したＬＱＩ及び蓄電量を、制御装置３００への送信データに付加する。   When receiving the data from child node 2, calculation unit 210A calculates LQI. For example, when the electric field strength (dBm) is P, the calculator 210A calculates LQI = (20P + 1970) / 7. In addition, calculation unit 210A calculates a storage amount which is the amount of power stored in secondary battery 23. The adding unit 210B adds the calculated LQI and storage amount to the transmission data to the control device 300.

指示部２１０Ｃは、指示情報などを生成し、生成した指示情報を通信部２２０に送る。これにより、指示部２１０Ｃは、通信部２２０に接続された外部装置に種々の指示を行う。例えば、指示部２１０Ｃは、制御装置３００へのデータ送信を通信部２２０に指示する。また、指示部２１０Ｃは、ノード２が起動した際に、親ノード２に対する接続要求の送信を通信部２２０に指示する。また、指示部２１０Ｃは、子ノード２から接続要求を受信した場合には、子ノード２に対する応答の送信を通信部２２０に指示する。また、指示部２１０Ｃは、親ノード２との間の接続処理が成功すると、接続完了通知の送信を通信部２２０に指示する。また、指示部２１０Ｃは、ノード２内の構成要素に、停電電力モードへの変更指示、通常動作モードへの変更指示、無線モジュールの停止指示、無線モジュールの起動指示などを指示する。   The instruction unit 210C generates instruction information and the like, and sends the generated instruction information to the communication unit 220. As a result, the instruction unit 210C gives various instructions to the external device connected to the communication unit 220. For example, the instruction unit 210C instructs the communication unit 220 to transmit data to the control device 300. Further, when the node 2 is activated, the instructing unit 210C instructs the communication unit 220 to transmit a connection request to the parent node 2. Further, when receiving the connection request from the child node 2, the instruction unit 210C instructs the communication unit 220 to transmit a response to the child node 2. Further, when the connection processing with the parent node 2 is successful, the instruction unit 210C instructs the communication unit 220 to transmit a connection completion notification. Further, the instruction unit 210C instructs the components in the node 2 to change to the power failure mode, to change to the normal operation mode, to stop the wireless module, to start the wireless module, and the like.

つぎに、ＧＷ３などの制御装置３００の機能構成例について説明する。図５は、制御装置３００の機能構成例を示すブロック図である。制御装置３００は、制御部３１０と、通信部３２０と、記憶部３３０とを有する。通信部３２０は、無線部３５及び通信アダプタ３４の機能を有する。制御部３１０は、ＣＰＵ３１の機能を有する。記憶部３３０は、ＲＡＭ３２及びＨＤＤ３３の機能を有する。   Below, the function structural example of control apparatuses 300, such as GW3, is demonstrated. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the control device 300. As shown in FIG. Control device 300 includes control unit 310, communication unit 320, and storage unit 330. The communication unit 320 has the functions of the wireless unit 35 and the communication adapter 34. The control unit 310 has a function of the CPU 31. The storage unit 330 has the functions of the RAM 32 and the HDD 33.

通信部３２０は、ノード２や外部装置と通信する通信インタフェースである。記憶部３３０は、未接続ノード情報記憶部３３０Ａと、接続ノード情報記憶部３３０Ｂと、ノード状態記憶部３３０Ｃと、環境情報記憶部３３０Ｄとを有する。未接続ノード情報記憶部３３０Ａは、制御部３１０が生成した未接続ノード情報を記憶する領域である。接続ノード情報記憶部３３０Ｂは、制御部３１０が生成した接続ノード情報を記憶する領域である。ノード状態記憶部３３０Ｃは、ノード２の接続状態や動作状態などを記憶する領域である。環境情報記憶部３３０Ｄは、通信部３２０がインターネット４を用いて取得した環境情報５を記憶する。環境情報５には、これまでの環境に関する環境実績情報と、これからの環境に関する環境予測情報とが含まれている。環境実績情報及び環境予測情報は、例えば、日照量、気温、湿度又は風速などである。   The communication unit 320 is a communication interface that communicates with the node 2 and an external device. The storage unit 330 includes an unconnected node information storage unit 330A, a connection node information storage unit 330B, a node state storage unit 330C, and an environment information storage unit 330D. The unconnected node information storage unit 330A is an area for storing unconnected node information generated by the control unit 310. The connection node information storage unit 330B is an area for storing connection node information generated by the control unit 310. The node state storage unit 330C is an area for storing the connection state and the operation state of the node 2. The environment information storage unit 330D stores the environment information 5 acquired by the communication unit 320 using the Internet 4. The environmental information 5 includes environmental performance information on the environment so far and environmental prediction information on the environment in the future. The environmental performance information and the environmental prediction information are, for example, the amount of sunshine, the temperature, the humidity or the wind speed.

制御部３１０は、記憶部３３０に記憶されているプログラムを読み出し、読み出されたプログラムに基づき種々の処理を行う。制御部３１０は、接続処理部３１０Ａと、決定部３１０Ｂと、スリープ指示部３１０Ｃと、受入処理部３１０Ｄとを有する。接続処理部３１０Ａは、ノード２との間の接続処理を制御する。決定部３１０Ｂは、記憶部３３０内のノード２に関する情報を更新するとともに、他のノード２からの接続受入を行う受入日時を決定する。例えば、決定部３１０Ｂは、通信部３２０を通じてノード２から受信したデータからＬＱＩや電池残量を抽出し、記憶部３３０内で記憶されているＬＱＩや電池残量を更新する。スリープ指示部３１０Ｃは、受入日時までノード２をスリープ状態とさせることをノード２に指示する。本実施例のスリープ指示部３１０Ｃは、経路上の全ノード２で接続又は中継に十分な電力が蓄積されていると予想できた場合に、経路として選択したノード２に対して予想起動日時までスリープさせる。スリープ指示部３１０Ｃは、ノード２が接続の受入れを試みた後は、各ノード２を再度スリープさせる。受入処理部３１０Ｄは、未接続のノード２が起動するタイミングに基づいて、接続の受入対象となるノード２を設定する。   The control unit 310 reads the program stored in the storage unit 330 and performs various processes based on the read program. The control unit 310 includes a connection processing unit 310A, a determination unit 310B, a sleep instruction unit 310C, and an acceptance processing unit 310D. The connection processing unit 310A controls connection processing with the node 2. The determination unit 310B updates the information related to the node 2 in the storage unit 330, and determines the date and time of acceptance of connection acceptance from other nodes 2. For example, the determination unit 310B extracts the LQI and the battery remaining amount from the data received from the node 2 through the communication unit 320, and updates the LQI and the battery remaining amount stored in the storage unit 330. The sleep instructing unit 310C instructs the node 2 to put the node 2 in the sleep state until the acceptance date and time. The sleep instructing unit 310C according to the present embodiment sleeps until the expected activation date and time for the node 2 selected as the route, when it is predicted that sufficient power for connection or relay is accumulated in all the nodes 2 on the route. Let The sleep instruction unit 310C causes each node 2 to sleep again after the node 2 attempts to accept the connection. The acceptance processing unit 310D sets the node 2 to be accepted for connection based on the timing at which the unconnected node 2 is activated.

尚、ノード２は、ＭＣＵ２４の代わりに又はＭＣＵ２４とともに、ＣＰＵ又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのマイクロ・コンピュータを用いて各種処理を実行しても良い。また、制御装置３００は、ＣＰＵ３１の代わりに又はＣＰＵ３１とともに、ＭＣＵ又はＭＰＵなどのマイクロ・コンピュータを用いて各種処理を実行しても良い。   The node 2 may execute various processes using a microcomputer such as a CPU or a micro processing unit (MPU) instead of or together with the MCU 24. Further, the control device 300 may execute various processes using a microcomputer such as an MCU or an MPU instead of or together with the CPU 31.

ところで、例えば、太陽電池を利用した環境発電では、冬期は太陽光パネルへの積雪により発電が停止するが、同時にノード２の周辺も雪に覆われるため、測定の目的によってはこの間は測定動作を行わなくてもよいこともある。例えば、冬期には、洪水による土砂崩れなどの測定は、行われなくてもよい場合がある。   By the way, for example, in environmental power generation using solar cells, although power generation is stopped by snow on a solar panel in winter, at the same time the area around node 2 is covered with snow, so depending on the purpose of measurement There is also a case where it does not have to do. For example, in winter, measurement of landslides caused by floods may not be performed.

春になって雪が解けると、太陽パネルからの電力供給がはじまるが、冬の間測定しないとはいえ、自然放電や電源回路のリーク電流などにより２次電池２３はほぼ空の状態になっていることが想定される。   When the snow melts in spring, the power supply from the solar panel begins, but although it is not measured during the winter, the secondary battery 23 is almost empty due to natural discharge and leakage current of the power supply circuit. It is assumed.

このため、ノード２は、太陽電池によりある程度の電力が充電されると起動して周辺のノード２に対して再接続を試みる。接続試行にもある程度の電力を消費するため、例えば晴れた日の昼間なら、ノード２は、接続試行を行えるが、夜には電池が尽きてしまい、ノード２は、夜間や天気の悪い日は接続試行を行えないといったことが想定される。   For this reason, the node 2 starts up and tries to reconnect to the neighboring nodes 2 when the solar cell charges a certain amount of power. The connection attempt consumes a certain amount of power, for example, if it is daytime on a clear day, node 2 can make a connection attempt, but the battery will run out at night, and node 2 will go on a nighttime or bad weather day It is assumed that connection attempts can not be made.

２次電池２３を十分に充電してから接続試行を始めれば長期間接続試行を行えるが、太陽電池の発電量に比べて２次電池２３の容量が多い場合は、充電に非常に時間がかかる。さらに、制御システム１では、制御装置３００に近いノード２から順に接続していく。このため、日当たり等の条件によっては、末端のノード２の付近までネットワークが伸びてきたときには末端のノード２は接続試行により電池を使い果たしており、再度充電が完了するまで長期間待つことになる可能性もある。   If connection trial is started after sufficiently charging the secondary battery 23, connection trial can be performed for a long time, but if the capacity of the secondary battery 23 is large compared to the power generation amount of the solar battery, it takes a very long time to charge . Furthermore, in the control system 1, nodes 2 are connected in order from the node 2 closer to the control device 300. For this reason, depending on the conditions such as the day, when the network is extended to the vicinity of the terminal node 2, the terminal node 2 may use up the battery by connection attempt, and may wait for a long time until charging is completed again. There is also sex.

一方で、ノード２を通信動作を行わないスリープ状態にすることで消費電力を小さく抑えることはできるが、スリープ中は周辺のノード２からの接続試行を受入れられない。また、スリープ状態のノード２は、マルチホップ通信の中継動作も行わない。このため、これらも考慮して、本実施例の制御装置３００は、ノード２のスリープの期間を決定する。   On the other hand, although the power consumption can be reduced to a low level by putting the node 2 in the sleep state in which the communication operation is not performed, connection attempts from the neighboring nodes 2 can not be accepted during the sleep. In addition, the node 2 in the sleep state does not perform the relay operation of the multihop communication. Therefore, in consideration of these, the control device 300 of the present embodiment determines the sleep period of the node 2.

具体的には、制御装置３００は、インターネット４から天気予報などの環境情報５を取得して、天気予報に基づいて未接続のノード２が接続試行を行う日時を予測する。そして、制御装置３００は、予測した日時に合わせて他の接続済みのノード２が起きるように、ノード２のスリープを制御する。これにより、２次電池２３を充電しつつ未接続のノード２を回収出来るようになることが期待できる。尚、ノード２は、わずかでも電力が回復したら接続試行を開始するようにしておき、接続したら即座に制御装置３００からスリープさせることで充電しつつも制御装置３００から制御できる状態にしておく。   Specifically, the control device 300 acquires environment information 5 such as a weather forecast from the Internet 4 and predicts the date and time when the unconnected node 2 will try to connect based on the weather forecast. Then, the control device 300 controls the sleep of the node 2 so that another connected node 2 wakes up according to the predicted date and time. As a result, it can be expected that the unconnected node 2 can be recovered while charging the secondary battery 23. The node 2 starts connection attempt when power is slightly recovered, and when it is connected, the control device 300 causes the control device 300 to perform control while being charged by causing the control device 300 to sleep.

これにより、ノード２が十分に充電されておらず、長期間動くことができない場合であっても、ノード２間の接続設定を効率良く行うことができる。また、ノード２は、センシング動作に限らず通信中継動作に関しても適切なタイミングでスリープ状態となるので、複数のノード２が同時に起きるような場合であっても、効率良く電力を使用することが可能となる。   As a result, even if the node 2 is not sufficiently charged and can not move for a long time, the connection setting between the nodes 2 can be efficiently performed. In addition, since the node 2 sleeps at an appropriate timing not only for the sensing operation but also for the communication relay operation, power can be efficiently used even when a plurality of nodes 2 occur simultaneously. It becomes.

つぎに、ノード２及び制御装置３００の動作フローについて説明する。まず、ノード２の起動時の動作フローと、ノード２の受信待機時の動作フローについて説明する。その後、制御装置３００の動作フローとして、待機状態の動作フロー、更新処理の動作フロー、スリープ処理の動作フロー、受入後処理の動作フローについて説明する。   Next, an operation flow of the node 2 and the control device 300 will be described. First, an operation flow at startup of the node 2 and an operation flow at reception standby of the node 2 will be described. Thereafter, as the operation flow of the control device 300, the operation flow of the standby state, the operation flow of the update process, the operation flow of the sleep process, and the operation flow of the post-accepting process will be described.

尚、以下の説明では、起動して親ノード又は制御装置３００に接続要求を行うノード２を、ノード２Ｘ又は子ノード２Ｘという場合がある。また、ノード２Ｘから接続要求を受信する親ノードを、ノード２Ｙ又は親ノード２Ｙという場合がある。したがって、本実施例では、ノード２Ｘが未接続の子ノードであり、このノード２Ｘが親ノード２Ｙに接続を試みようとする。また、本実施例では、ノード２Ｙが接続済みの親ノードであり、このノード２Ｙが子ノード２Ｘからの接続要求を受入れようとする。また、ノード２Ｘに接続要求を送信する子ノードを、ノード２Ｚ又は子ノード２Ｚという場合がある。   In the following description, the node 2 that is activated and makes a connection request to the parent node or the control device 300 may be referred to as a node 2X or a child node 2X. In addition, a parent node that receives a connection request from the node 2X may be referred to as a node 2Y or a parent node 2Y. Therefore, in the present embodiment, the node 2X is an unconnected child node, and this node 2X tries to connect to the parent node 2Y. Also, in this embodiment, the node 2Y is a connected parent node, and this node 2Y tries to receive a connection request from the child node 2X. Further, a child node transmitting a connection request to the node 2X may be referred to as a node 2Z or a child node 2Z.

図６は、ノード２の起動時における処理動作の一例を示すフローチャートである。無線センサノードであるノード２Ｘでは、２次電池２３が空又は空に近い状態から環境発電素子２１が発電を開始すると、ノード２Ｘの電源制御ユニット２２が２次電池２３への充電を開始する。具体的には、ノード２Ｘの環境発電素子２１が太陽光などを利用して２次電池２３への給電を開始する（ステップＳ１１）。   FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing operation at the time of activation of the node 2. In node 2X, which is a wireless sensor node, when the environmental power generation element 21 starts power generation from a state where the secondary battery 23 is empty or nearly empty, the power control unit 22 of node 2X starts charging the secondary battery 23. Specifically, the environmental power generation element 21 of the node 2X starts supplying power to the secondary battery 23 using sunlight or the like (step S11).

ノード２Ｘの２次電池２３への充電が進み、２次電池２３の端子電圧がＭＣＵ２４の動作電圧をある程度超えると、ノード２Ｘの電源制御ユニット２２がＭＣＵ２４である制御部２１０への電力供給を開始する。ノード２Ｘの指示部２１０Ｃは、電力供給を受けると無線モジュールである通信部２２０を起動し（ステップＳ１２）、通信部２２０にネットワークへの接続要求を送信させる。これにより、ノード２Ｘは、近傍のノード２Ｙに対してネットワークへの接続要求を送信する（ステップＳ１３）。ネットワークへの接続要求が送信されるノード２Ｙは、ノード２Ｘよりもツリー構造の上位に配置されたノード２である。   When the charging of the secondary battery 23 of the node 2X proceeds and the terminal voltage of the secondary battery 23 exceeds the operating voltage of the MCU 24 to some extent, the power control unit 22 of the node 2X starts supplying power to the control unit 210 which is the MCU 24. Do. When receiving the power supply, the instruction unit 210C of the node 2X activates the communication unit 220 which is a wireless module (step S12), and causes the communication unit 220 to transmit a request for connection to the network. Thus, the node 2X transmits a connection request to the network to the nearby node 2Y (step S13). The node 2Y to which a request for connection to the network is transmitted is the node 2 disposed higher in the tree structure than the node 2X.

接続要求が送信された後、ノード２Ｘの指示部２１０Ｃは、ノード２Ｙからの応答があったか否かを判定する（ステップＳ１４）。応答がない場合（ステップＳ１４否定）、ノード２Ｘは、一定時間待機し（ステップＳ１５）、その後、近傍のノード２Ｙに対してネットワークへの接続要求を送信する（ステップＳ１３）。このように、ノード２Ｙからの応答が無い場合には、一定時間待機した後に、接続要求の再送信が行われる。   After the connection request is transmitted, the instruction unit 210C of the node 2X determines whether or not there is a response from the node 2Y (step S14). If there is no response (No at Step S14), the node 2X waits for a fixed time (Step S15), and then transmits a connection request to the network to the nearby node 2Y (Step S13). As described above, when there is no response from the node 2Y, the connection request is retransmitted after waiting for a fixed time.

ノード２Ｘは、応答があるまで、一定時間待機と、接続要求の送信と、応答の有無の判定とを繰り返す。ノード２Ｘは、接続要求の１サイクルの処理として、少なくとも、接続要求の送信と応答の有無の判定とを実行する。接続要求の１サイクルに用いられる電力が環境発電の発電量を超える場合は、徐々に２次電池２３の蓄電量が減っていく。そして、２次電池２３の端子電圧がＭＣＵ２４の動作電圧を下回ると、電源制御ユニット２２がＭＣＵ２４への給電を止め、これにより、ＭＣＵ２４の動作が停止する。その後、再度充電によって２次電池２３の容量が回復すると、ＭＣＵ２４は給電により再起動し、これによりステップＳ１１〜Ｓ１５の処理が繰り返される。   The node 2X repeats waiting for a fixed time, transmission of a connection request, and determination of the presence or absence of a response until a response is received. The node 2X executes at least transmission of a connection request and determination of the presence or absence of a response as processing of one cycle of the connection request. When the power used for one cycle of the connection request exceeds the power generation amount of the environmental power generation, the storage amount of the secondary battery 23 gradually decreases. Then, when the terminal voltage of the secondary battery 23 falls below the operating voltage of the MCU 24, the power control unit 22 stops supplying power to the MCU 24, whereby the operation of the MCU 24 is stopped. Thereafter, when the capacity of the secondary battery 23 is restored by charging again, the MCU 24 is restarted by power feeding, whereby the processing of steps S11 to S15 is repeated.

ノード２Ｘの近傍に、ノード２Ｘとの接続を受入れられる状態にネットワーク接続されたノード２Ｙが存在すれば、ノード２Ｙが接続要求への応答をノード２Ｘに返す。したがって、ノード２Ｙからノード２Ｘに応答があると（ステップＳ１４肯定）、ノード２Ｘの指示部２１０Ｃは、通信部２２０にノード２Ｙとの間の接続処理を実行させる（ステップＳ１６）。これによりノード２Ｘ，２Ｙ間でネットワーク接続処理が行われ、この結果、ネットワーク接続が確立される。尚、接続が受入れられる状態とは、例えば、ノード２Ｙの無線モジュールが受信状態になっており、その結果、ノード２Ｘからの接続要求を受信できる状態のことをいう。   If there is a network connected node 2Y in a state where it can accept connection with the node 2X in the vicinity of the node 2X, the node 2Y returns a response to the connection request to the node 2X. Therefore, when the node 2Y responds to the node 2X (Yes at step S14), the instructing unit 210C of the node 2X causes the communication unit 220 to execute connection processing with the node 2Y (step S16). Thereby, network connection processing is performed between the nodes 2X and 2Y, and as a result, network connection is established. The state in which the connection can be accepted means, for example, a state in which the wireless module of the node 2Y is in a receiving state, and as a result, it can receive a connection request from the node 2X.

ノード２Ｘ，２Ｙ間のネットワーク接続処理が確立された後、ノード２Ｘの指示部２１０Ｃは、制御装置３００であるＧＷ３への接続通知を通信部２２０に送信させる（ステップＳ１７）。接続通知は、ノード２Ｘ，２Ｙ間のネットワーク接続処理が確立されたことを示す通知である。この後、ノード２Ｘは、受信待機状態に遷移する。   After the network connection process between the nodes 2X and 2Y is established, the instruction unit 210C of the node 2X causes the communication unit 220 to transmit a notification of connection to the GW 3 that is the control device 300 (step S17). The connection notification is a notification indicating that the network connection process between the nodes 2X and 2Y has been established. After this, the node 2X transitions to the reception standby state.

図７は、ノード２の受信待機状態における処理動作の一例を示すフローチャートである。受信待機状態のノード２Ｙが、制御装置３００からのスリープ指示を受信すると、スリープ指示で指定された時間の間、スリープ状態で待機する。具体的には、ノード２Ｙの指示部２１０Ｃは、無線モジュールである通信部２２０を停止させる（ステップＳ２１）。   FIG. 7 is a flowchart showing an example of the processing operation in the reception standby state of the node 2. When receiving the sleep instruction from the control device 300, the node 2Y in the reception standby state waits in the sleep state for the time specified by the sleep instruction. Specifically, the instruction unit 210C of the node 2Y stops the communication unit 220 which is a wireless module (step S21).

そして、ノード２Ｙの指示部２１０Ｃは、ＭＣＵ２４である制御部２１０の動作モードを、通常動作モードよりも小さな電力で動作する停電電力モードに変更させる（ステップＳ２２）。停電電力モードは、ＭＣＵ２４がスリープ状態になる動作モードである。スリープ状態では、通信部２２０が無線の送受信処理を行わず、ＭＣＵ２４も低消費電力状態で待機するため、消費電力を大きく下げることができ、その分、２次電池２３の回復に専念できる。一方、スリープ状態では、ノード２Ｙの通信部２２０が無線の送受信を行わないため、近傍のノード２Ｘが接続要求を送信しても応答することはできない。   Then, the instruction unit 210C of the node 2Y changes the operation mode of the control unit 210, which is the MCU 24, to a power failure mode operating with power smaller than that of the normal operation mode (step S22). The power failure power mode is an operation mode in which the MCU 24 enters the sleep state. In the sleep state, the communication unit 220 does not perform wireless transmission / reception processing, and the MCU 24 also stands by in the low power consumption state, so the power consumption can be greatly reduced, and recovery of the secondary battery 23 can be concentrated accordingly. On the other hand, in the sleep state, since the communication unit 220 of the node 2Y does not transmit and receive a radio, it can not respond even if the nearby node 2X transmits a connection request.

ノード２Ｙが停電電力モードに遷移した後、ノード２Ｙの指示部２１０Ｃは、スリープ指示で指定された指定時間まで待機する（ステップＳ２３）。指定時間の待機が完了すると、ノード２Ｙの指示部２１０Ｃは、ＭＣＵ２４である制御部２１０の動作モードを、停電電力モードよりも大きな電力で動作する通常動作モードに変更させる（ステップＳ２４）。さらに、ノード２Ｙの指示部２１０Ｃは、無線モジュールである通信部２２０を起動し（ステップＳ２５）、その後、受信待機状態となる。   After the node 2Y transitions to the power failure mode, the instructing unit 210C of the node 2Y waits for a designated time designated by the sleep instruction (step S23). When the standby of the designated time is completed, the instructing unit 210C of the node 2Y changes the operation mode of the control unit 210 which is the MCU 24 to the normal operation mode operating with power larger than the power failure mode (step S24). Further, the instruction unit 210C of the node 2Y activates the communication unit 220 which is a wireless module (step S25), and then enters a reception standby state.

また、受信待機状態のノード２Ｙが、子ノードであるノード２Ｘから接続要求を受信すると、ノード２Ｙの指示部２１０Ｃは、通信部２２０にノード２Ｘへの接続応答を送信させる（ステップＳ２６）。これにより、ノード２Ｘ，２Ｙ間のネットワーク接続処理が確立される。この後、ノード２Ｙは、受信待機状態となる。   Also, when the node 2Y in the reception standby state receives a connection request from the node 2X that is a child node, the instruction unit 210C of the node 2Y causes the communication unit 220 to transmit a connection response to the node 2X (step S26). Thus, network connection processing between the nodes 2X and 2Y is established. Thereafter, the node 2Y is in a reception standby state.

尚、ノード２Ｘが、子ノードであるノード２Ｚから接続要求を受信した場合も、ノード２Ｘの指示部２１０Ｃは、通信部２２０にノード２Ｚへの接続応答を送信させる。これにより、ノード２Ｘ，２Ｚ間のネットワーク接続処理が確立される。この後、ノード２Ｘは、受信待機状態となる。   Even when the node 2X receives a connection request from the node 2Z which is a child node, the instruction unit 210C of the node 2X causes the communication unit 220 to transmit a connection response to the node 2Z. Thereby, the network connection process between the nodes 2X and 2Z is established. After this, the node 2X is in the reception standby state.

また、受信待機状態のノード２Ｙが、制御装置３００からの状態測定指示を受信すると、ノード２Ｙは、状態測定指示で指示されたデータを測定する（ステップＳ２７）。制御装置３００からの状態測定指示は、ノード２ＹのＬＱＩを測定する指示と、ノード２Ｙの電池残量を測定する指示とを含んでいる。ノード２Ｙの算出部２１０Ａは、状態測定として、近傍のノード２毎にＬＱＩを算出する。また、ノード２Ｙの算出部２１０Ａは、状態測定として、ノード２Ｙの電池残量を算出する。通信部２２０は、算出されたＬＱＩ及び電池残量を、指示部２１０Ｃからの指示に従って制御装置３００に送信する。ノード２Ｙの通信部２２０は、ＬＱＩ及び電池残量を、親ノードであるノード２Ｙ又は制御装置３００に送信する。これにより、ＬＱＩ及び電池残量は、直接的に、又は１〜複数のノード２を介して、制御装置３００に送信される（ステップＳ２８）。この後、ノード２Ｙは、受信待機状態となる。   Also, when the node 2Y in the reception standby state receives the state measurement instruction from the control device 300, the node 2Y measures the data instructed by the state measurement instruction (step S27). The state measurement instruction from control device 300 includes an instruction to measure LQI of node 2Y and an instruction to measure the remaining amount of battery of node 2Y. The calculation unit 210A of the node 2Y calculates LQI for each neighboring node 2 as a state measurement. Further, the calculation unit 210A of the node 2Y calculates the remaining battery capacity of the node 2Y as a state measurement. Communication unit 220 transmits the calculated LQI and remaining battery capacity to control device 300 in accordance with the instruction from instruction unit 210C. The communication unit 220 of the node 2Y transmits the LQI and the remaining battery capacity to the parent node, the node 2Y or the control device 300. Thereby, the LQI and the remaining battery capacity are transmitted to the control device 300 directly or through one or more nodes 2 (step S28). Thereafter, the node 2Y is in a reception standby state.

図８は、制御装置３００の待機状態における処理動作の一例を示すフローチャートである。待機状態の制御装置３００では、通信部３２０が子ノード２から接続要求を受けると、接続処理部３１０Ａが接続応答をノード２に送信する（ステップＳ３１）。そして、制御装置３００は、待機状態となる。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of the processing operation in the standby state of the control device 300. In the control device 300 in the standby state, when the communication unit 320 receives a connection request from the child node 2, the connection processing unit 310A transmits a connection response to the node 2 (step S31). Then, the control device 300 is in the standby state.

また、待機状態の制御装置３００は、外部給電なので、常に受信状態、つまり接続要求を受入れられる状態にすることができる。このため、制御装置３００の近傍、つまり直接通信可能な場所にあるノード２は、起動後すぐに制御装置３００と接続することができる。   Further, since the control device 300 in the standby state is the external power supply, it can always be in the reception state, that is, in a state where it can receive the connection request. Therefore, the node 2 in the vicinity of the control device 300, that is, in the place where direct communication is possible, can be connected to the control device 300 immediately after startup.

また、待機状態の制御装置３００では、ノード２Ｘ，２Ｙ間の接続完了を示す接続通知を、通信部３２０がノード２Ｘから受信すると、接続処理部３１０Ａが、送信元ノードである子ノード２Ｘを接続状態のノードとして記録する（ステップＳ３２）。この場合において、制御装置３００は、新規のノード２が接続すると、接続したノード２の現時点での電池残量などを収集して記録する。具体的には、接続処理部３１０Ａが、接続ノード情報記憶部３３０Ｂ内の接続済みノード情報３３５Ｂに子ノード２Ｘのエントリと子ノード２Ｘの電池残量などを登録する。また、接続処理部３１０Ａが、未接続ノード情報記憶部３３０Ａ内の未接続ノード情報３３５Ａから子ノード２Ｘのエントリを削除する。さらに、制御装置３００は、次回更新日時までのスリープ指示を、送信元ノードである子ノード２Ｘに送信する（ステップＳ３３）。そして、制御装置３００は、待機状態となる。尚、ノード２Ｚが子ノードとなる場合にも、ノード２Ｚは、ノード２Ｘと同様の処理を行う。   Further, in the control device 300 in the standby state, when the communication unit 320 receives from the node 2X a connection notification indicating connection completion between the nodes 2X and 2Y, the connection processing unit 310A connects the child node 2X that is the transmission source node. The node is recorded as a state node (step S32). In this case, when a new node 2 is connected, the control device 300 collects and records the current remaining battery capacity and the like of the connected node 2. Specifically, the connection processing unit 310A registers the entry of the child node 2X and the remaining battery capacity of the child node 2X and the like in the connected node information 335B in the connection node information storage unit 330B. Further, the connection processing unit 310A deletes the entry of the child node 2X from the unconnected node information 335A in the unconnected node information storage unit 330A. Furthermore, the control device 300 transmits a sleep instruction until the next update date and time to the child node 2X which is the transmission source node (step S33). Then, the control device 300 is in the standby state. Even when the node 2Z is a child node, the node 2Z performs the same process as the node 2X.

また、待機状態の制御装置３００では、決定部３１０Ｂが、スリープ状態の設定などを更新する更新日時の直前になると、未接続ノード情報３３５Ａや接続済みノード情報３３５Ｂの更新処理の準備を開始し、準備が完了すると更新処理を行う。決定部３１０Ｂは、更新処理を実行する更新日時を、例えば１２時間や２４時間のように任意の時間間隔で周期的に設定しても良いし、環境発電の特性を考慮して朝と昼など任意のタイミングで設定しても良い。   Further, in the control device 300 in the standby state, when the determining unit 310B comes immediately before the update date and time for updating the setting of the sleep state, etc., preparation for the update processing of the unconnected node information 335A and the connected node information 335B is started. When preparation is complete, update processing is performed. The determination unit 310B may periodically set the update date and time to execute the update process at an arbitrary time interval, such as 12 hours or 24 hours, or in consideration of the characteristic of environmental power generation, morning or day It may be set at any timing.

図９は、未接続ノード情報３３５Ａの構成例を示す図である。未接続ノード情報３３５Ａは、ノード２を識別するためのノードＩＤと、ＬＱＩと、相関係数(αn)と、推定前回停止日時(t'ne)と、推定起動日時(tn)と、接続受入時間とが対応付けされた情報である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the unconnected node information 335A. The unconnected node information 335A includes a node ID for identifying the node 2, an LQI, a correlation coefficient (α n ), an estimated previous stop date (t ' ne ), and an estimated activation date (t n ). The connection acceptance time is information associated with each other.

ＬＱＩは、他のノード２との間の通信品質であり、他のノード２毎に未接続ノード情報３３５Ａに登録される。相関係数は、未接続のノード２Ｘの発電量を予測するための係数であり、環境情報５と発電量との相関に応じた係数である。相関係数は、ノード２Ｘの電力特性に対応している。推定前回停止日時は、ノード２Ｘが前回停止したと推定される日時である。   LQI is a communication quality with another node 2, and is registered in unconnected node information 335A for each other node 2. The correlation coefficient is a coefficient for predicting the power generation amount of the unconnected node 2X, and is a coefficient according to the correlation between the environmental information 5 and the power generation amount. The correlation coefficient corresponds to the power characteristic of node 2X. The estimated previous stop date is the date when it is estimated that the node 2X has stopped last time.

ノード２Ｘは、動作することによって蓄電量が減っていくので、蓄電量及び動作中の電力に応じた時間が経過すると停止する。したがって、決定部３１０Ｂは、推定前回停止日時を、蓄電量及び動作中の電力などに基づいて算出する。推定起動日時は、ノード２が起動すると推定される日時である。未接続ノード情報３３５Ａには、未接続のノード２Ｘの推定起動日時が登録される。ノード２は、充電によって２次電池２３の容量が回復すると再起動する。したがって、決定部３１０Ｂは、推定起動日時を蓄電量の推移などに基づいて算出する。接続受入時間は、ノード２が、起動した他のノード２からの接続を受入れる処理時間である。別言すれば、接続受入時間は、ノード２に設定され期間であり、他のノード２からの接続受入の期間である。したがって、決定部３１０Ｂは、接続受入時間を、接続試行を行う際の１サイクル分の処理時間と、サイクル数とに基づいて算出する。   The node 2X operates to reduce the storage amount, and therefore, stops when a time corresponding to the storage amount and the power during operation has elapsed. Therefore, the determination unit 310B calculates the estimated previous stop date and time based on the storage amount, the power during operation, and the like. The estimated activation date and time is the date and time when node 2 is estimated to be activated. In the unconnected node information 335A, the estimated activation date and time of the unconnected node 2X is registered. The node 2 restarts when the capacity of the secondary battery 23 is recovered by charging. Therefore, the determination unit 310B calculates the estimated activation date and time based on the transition of the storage amount and the like. The connection acceptance time is a processing time in which the node 2 accepts a connection from another node 2 that has started. In other words, the connection acceptance time is a period set in the node 2 and is a period of connection acceptance from other nodes 2. Therefore, the determination unit 310B calculates the connection acceptance time based on the processing time for one cycle at the time of connection trial and the number of cycles.

図１０は、接続済みノード情報３３５Ｂの構成例を示す図である。接続済みノード情報３３５Ｂは、制御装置３００であるＧＷ３又はノード２を識別するためのノードＩＤと、ＬＱＩと、電池残量(Ｐn)［mWh］と、相関係数(αn)と、途中起動日時(tn)と、近傍除外ノードとが対応付けされた情報である。接続済みノード情報３３５Ｂには、接続済みのノード２ＹのＬＱＩ、相関係数が登録される。尚、制御装置３００に関しては、有線で外部から電力が供給されるので、電池残量と、相関係数は登録されない。また、制御装置３００に関しては、親ノードとなるノード２が存在しないので近傍除外ノードは登録されない。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the connected node information 335B. The connected node information 335 B includes a node ID for identifying the GW 3 or the node 2 as the control device 300, LQI, remaining battery power (P n ) [mWh], correlation coefficient (α n ), The start date and time (t n ) and the proximity excluded node are information associated with each other. The LQI of the connected node 2Y and the correlation coefficient are registered in the connected node information 335B. In addition, since the control device 300 is externally supplied with electric power by wire, the battery remaining amount and the correlation coefficient are not registered. Further, as for the control device 300, since there is no node 2 to be a parent node, no neighboring exclusion node is registered.

電池残量は、ノード２Ｙの２次電池２３に蓄電されている電力の残量である。電池残量は、ノード２Ｙから取得して、接続済みノード情報３３５Ｂに登録される。途中起動日時は、制御装置３００又はノード２Ｙが、スリープ状態の途中で起動する日時である。換言すると、途中起動日時は、制御装置３００又はノード２Ｙが、子ノード２Ｘからの接続を受入れる受入日時である。決定部３１０Ｂは、途中起動日時を、ＬＱＩや電池残量などに基づいて算出する。近傍除外ノードは、ノード２Ｙの近傍に配置されている未接続のノード２Ｘのうち、子ノード２Ｘとして除外するノード２である。決定部３１０Ｂは、接続の受入対象となるノード２Ｘと制御装置３００との接続が失敗した場合に、接続の受入対象となるノード２Ｘを近傍除外ノードに登録する。   The battery remaining amount is the remaining amount of power stored in the secondary battery 23 of the node 2Y. The remaining battery amount is acquired from the node 2Y and registered in the connected node information 335B. The halfway activation date and time is the date and time when the control device 300 or the node 2Y is activated in the middle of the sleep state. In other words, the halfway activation date is an acceptance date when the control device 300 or the node 2Y accepts the connection from the child node 2X. The determination unit 310B calculates the halfway activation date and time based on the LQI, the remaining battery capacity, and the like. The proximity exclusion node is a node 2 excluded as a child node 2X among the unconnected nodes 2X arranged in the vicinity of the node 2Y. When the connection between the control device 300 and the node 2X that is the connection acceptance target fails, the determination unit 310B registers the node 2X that is the connection acceptance target in the neighboring exclusion node.

決定部３１０Ｂは、未接続ノード情報３３５Ａをノード２の停止前にＬＱＩに基づいて収集して記憶部３３０内に記録しておき、ノード２との接続後は、接続したノード２を未接続ノード情報３３５Ａから削除する。そして、決定部３１０Ｂは、接続後に収集した情報などから接続済みノード情報３３５Ｂを作成する。   The determination unit 310B collects the unconnected node information 335A based on LQI before stopping the node 2 and records the information in the storage unit 330, and after the connection with the node 2, the connected node 2 is not connected. Delete from information 335A. Then, the determination unit 310B creates the connected node information 335B from the information collected after the connection.

図１１は、制御装置３００の更新処理動作の一例を示すフローチャートである。制御装置３００は、更新日時の直前に、環境情報５を取得する（ステップＳ４１）。具体的には、制御装置３００は、更新日時となる所定時間前に、ノード２の環境実績情報と、ノード２の環境予想情報と、をインターネット４から入手しておく。環境情報５は、例えば環境発電が太陽電池を用いる場合は日照量などであり、風力を用いる場合は風速などである。制御装置３００は、環境情報５を取得した後、更新日時まで待機する（ステップＳ４２）。   FIG. 11 is a flowchart showing an example of the update processing operation of the control device 300. The control device 300 acquires the environment information 5 immediately before the update date and time (step S41). Specifically, the control apparatus 300 obtains the environmental performance information of the node 2 and the environmental forecast information of the node 2 from the Internet 4 before the predetermined time as the update date and time. The environmental information 5 is, for example, the amount of sunshine when the environmental power generation uses a solar cell, and the wind speed when the wind power is used. After acquiring the environment information 5, the control device 300 stands by until the update date and time (step S42).

更新日時になると、接続済みの全てのノード２のスリープ状態が解除されるので、制御装置３００は、接続済みの全てのノード２と通信可能な状態になる。これにより、制御装置３００の決定部３１０Ｂは、接続済みのノード２と通信をして、現在の蓄電量と、制御装置３００又は周辺のノード２との間の通信品質とをノード２に測定させる。そして、決定部３１０Ｂは、ノード２からの測定結果を収集し、記憶部３３０に記録しておく。具体的には、決定部３１０Ｂは、接続済みの全ノード２にＬＱＩ取得要求を送信する（ステップＳ４３）。そして、決定部３１０Ｂは、ノード２から取得したＬＱＩを接続済みノード情報３３５Ｂに登録し、これによりＬＱＩの更新を行う（ステップＳ４４）。また、決定部３１０Ｂは、接続済みの全ノード２に電池残量取得要求を送信する（ステップＳ４５）。そして、決定部３１０Ｂは、ノード２から取得した電池残量を接続済みノード情報３３５Ｂに登録する。尚、ステップＳ４３の処理とステップＳ４５の処理は、何れが先に行われても良いし、同時に行われても良い。   At the update date and time, since the sleep state of all connected nodes 2 is canceled, the control device 300 becomes communicable with all connected nodes 2. Thereby, the determination unit 310B of the control device 300 communicates with the connected node 2 to cause the node 2 to measure the current storage amount and the communication quality between the control device 300 or the peripheral node 2 . Then, the determination unit 310B collects the measurement results from the node 2 and records the measurement results in the storage unit 330. Specifically, the determination unit 310B transmits an LQI acquisition request to all connected nodes 2 (step S43). Then, the determination unit 310B registers the LQI acquired from the node 2 in the connected node information 335B, thereby updating the LQI (step S44). In addition, the determination unit 310B transmits a battery remaining capacity acquisition request to all connected nodes 2 (step S45). Then, the determination unit 310B registers the remaining battery amount acquired from the node 2 in the connected node information 335B. Either the process of step S43 or the process of step S45 may be performed first, or may be performed simultaneously.

決定部３１０Ｂは、蓄電量である電池残量と、通信品質であるＬＱＩの収集が完了すると、接続済みのノード２の発電量を予測するための、環境情報５と発電量との相関係数を算出し、接続済みノード情報３３５Ｂ内の相関係数を更新する（ステップＳ４６）。決定部３１０Ｂは、相関係数を更新する際に、ノード２から、現在の蓄電量(Pn1)と、前回測定時の蓄電量(Pn2)とを取得しておく。決定部３１０Ｂは、現在の蓄電量(Pn1)であるノード２の電池残量(Ｐn)を接続済みノード情報３３５Ｂ内で更新する（ステップＳ４７）。The determination unit 310B is a correlation coefficient between the environment information 5 and the power generation amount for predicting the power generation amount of the connected node 2 when collection of the battery remaining amount which is the storage amount and LQI which is the communication quality is completed Is calculated, and the correlation coefficient in the connected node information 335B is updated (step S46). When updating the correlation coefficient, the determination unit 310B acquires, from the node 2, the current storage amount (P n1 ) and the storage amount (P n2 ) at the time of the previous measurement. The determination unit 310B updates the remaining battery amount (P n ) of the node 2 that is the current storage amount (P n1 ) in the connected node information 335B (step S47).

インターネット４から入手できる日照量や風速などの環境情報５は、広い範囲で一律であるが、実際にはノード２の設置条件によって日当たりや風当たりが異なるため、決定部３１０Ｂは、相関係数をノード個別に設定する。   Although the environmental information 5 such as the amount of sunshine and the wind speed available from the Internet 4 is uniform over a wide range, actually, because the sunny and windy conditions differ depending on the installation conditions of the node 2, the determination unit 310B Set individually.

決定部３１０Ｂは、第ｎ（ｎは自然数）番目のノード２における相関係数(αn)を、例えば以下の式（１）を用いて算出する。すなわち、決定部３１０Ｂは、理想発電量(EI)と、現在の蓄電量(Pn1)と、前回測定時の蓄電量(Pn2)と、スリープ中の単位時間当たりの消費電力(Ws)と、前回測定時からの経過時間(t)とを用いて相関係数(αn)を算出する。式（１）における理想発電量(EI)は、環境情報５と環境発電素子２１の設計情報とに基づいて算出されるものである。The determination unit 310B calculates the correlation coefficient (α n ) at the nth (n is a natural number) node 2 using, for example, the following equation (1). That is, the determination unit 310B calculates the ideal power generation amount (E I ), the current storage amount (P n1 ), the storage amount (P n2 ) at the previous measurement time, and the power consumption per unit time during sleep (W s). The correlation coefficient (α n ) is calculated using the) and the elapsed time (t) from the previous measurement time. The ideal power generation amount (E I ) in the equation (1) is calculated based on the environmental information 5 and the design information of the environmental power generation element 21.

Figure 2018083806
Figure 2018083806

決定部３１０Ｂは、接続中の全てのノード２に対して、相関係数(αn)を算出し、接続済みノード情報３３５Ｂに記録する。ここで、環境情報５の構成について説明する。図１２は、環境情報５３３０Ｄの構成例を示す図である。ここでは、環境情報５３３０Ｄが、環境実績情報と環境予測情報とを含んだ構成となっている場合について説明する。環境情報５３３０Ｄは、地域と、日付と、時刻と、日照量の実測値と、日照量の予測値とが対応付けされた情報である。The determination unit 310B calculates the correlation coefficient (α n ) for all connected nodes 2 and records the calculated correlation coefficient in the connected node information 335B. Here, the configuration of the environment information 5 will be described. FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of the environment information 5330D. Here, a case where the environmental information 5330D is configured to include environmental performance information and environmental prediction information will be described. The environment information 5330D is information in which an area, a date, a time, an actual value of the amount of sunshine, and a predicted value of the amount of sunshine are associated with each other.

地域は、ノード２の配置されている場所であり、環境情報５３３０Ｄの設定対象となる対象地区である。日付は、環境情報５３３０Ｄの日照量が取得された日付であり、時刻は、環境情報５３３０Ｄの日照量が取得された時刻である。また、日照量の実測値は、環境情報５３３０Ｄ内の地域にて実際に測定された日照量の実績である。また、日照量の予測値は、環境情報５３３０Ｄの地域にて今後予測される日照量である。日照量の実測値は、実際の計測装置などを用いて測定されるものであり、決定部３１０Ｂは、インターネット４を用いて実測値を取得する。また、日照量の予測値は、天気予報などから導出されるものであり、決定部３１０Ｂは、インターネット４を用いて予測値を取得する。環境実績情報は、環境情報５３３０Ｄにおいて、地域と、日付と、時刻と、日照量の実測値とが対応付けされた情報である。また、環境予測情報は、環境情報５３３０Ｄにおいて、地域と、日付と、時刻と、日照量の予測値とが対応付けされた情報である。   The area is a place where the node 2 is arranged, and is a target area to which the environment information 5330D is to be set. The date is the date when the amount of sunshine of the environmental information 5330D is acquired, and the time is the time when the amount of sunshine of the environmental information 5330D is acquired. Moreover, the actual value of the amount of sunshine is the results of the amount of sunshine actually measured in the area in environmental information 5330D. Further, the predicted value of the amount of sunshine is the amount of sunshine predicted in the area of the environmental information 5330D. The actual measurement value of the amount of sunshine is measured using an actual measurement device or the like, and the determination unit 310B acquires the actual measurement value using the Internet 4. Further, the predicted value of the amount of sunshine is derived from a weather forecast or the like, and the determination unit 310B acquires the predicted value using the Internet 4. The environmental performance information is information in which in the environmental information 5330D, the area, the date, the time, and the measured value of the amount of sunshine are associated. Further, the environmental prediction information is information in which environmental information 5330D associates a region, a date, a time, and a predicted value of the amount of sunshine.

例えば、環境情報５３３０Ｄとして１時間毎の対象地区の日照量(Li)の記録が、インターネット４経由で配信されているとする。この場合、決定部３１０Ｂは、環境発電素子２１の一例である太陽光パネルの設計情報から得られる照度と、発電量との関係から、各時区間の単位時間当たりの発電量(W(Li))を得ることができる。したがって、決定部３１０Ｂは、単位時間当たりの発電量を、前回測定日時から現在日時まで積算すれば、理想発電量(EI)を得ることができる。具体的には、決定部３１０Ｂは、以下の式（２）を用いて、理想発電量(EI)を算出する。For example, it is assumed that the record of the amount of sunshine (L i ) of the target area every hour as the environmental information 5330D is distributed via the Internet 4. In this case, from the relationship between the illuminance obtained from the design information of the solar panel, which is an example of the environmental power generation element 21, the determining unit 310B determines the power generation amount per unit time of each time section (W (L i )) Can be obtained. Therefore, the determination unit 310B can obtain the ideal power generation amount (E I ) by integrating the power generation amount per unit time from the previous measurement date and time to the current date and time. Specifically, the determination unit 310B calculates the ideal power generation amount (E I ) using the following equation (2).

Figure 2018083806
Figure 2018083806

決定部３１０Ｂは、接続済みのノード２の情報更新が完了すると、接続済みのノード２の近傍にある未接続のノード２を抽出する。換言すると、決定部３１０Ｂは、接続済みノード情報３３５Ｂや環境情報５３３０Ｄの更新が完了すると、未接続のノード２の中から接続済みのノード２の近傍にあるノード２を抽出する（ステップＳ４８）。この場合において、決定部３１０Ｂは、ノード２を抽出するために、環境発電が行えなくなってノード２が停止する以前に各ノード２間の通信品質を取得して接続済みノード情報３３５Ｂに記録しておく。例えば、決定部３１０Ｂは、積雪が始まる前に各ノード２から通信品質を取得しておく。この接続済みノード情報３３５Ｂを元に、決定部３１０Ｂは、接続済みのノード２との間の通信品質が、送受信共に閾値以上の未接続のノード２を、未接続の近傍のノード２として抽出する。   When updating of the information of the connected node 2 is completed, the determining unit 310B extracts the unconnected node 2 in the vicinity of the connected node 2. In other words, when updating of the connected node information 335B and the environment information 5330D is completed, the determining unit 310B extracts the node 2 in the vicinity of the connected node 2 from the unconnected nodes 2 (step S48). In this case, in order to extract node 2, determination unit 310B acquires the communication quality between each node 2 before environmental power generation can not be performed and node 2 stops, and records it in connected node information 335B. deep. For example, the determination unit 310B acquires communication quality from each node 2 before snow starts. Based on the connected node information 335B, the determination unit 310B extracts the unconnected node 2 whose communication quality with the connected node 2 is equal to or higher than the threshold for both transmission and reception as an unconnected nearby node 2. .

次に、決定部３１０Ｂは、抽出した未接続の近傍のノード２に対してそれぞれが環境発電により起動して接続試行動作を行う日時を推定する。換言すると、決定部３１０Ｂは、抽出したノード２の推定起動日時を算出する（ステップＳ４９）。この算出には、各ノード２の相関係数が用いられるが、決定部３１０Ｂは、未接続のノード２に関してはノード２が停止する以前に、式（１）などを用いた上述の方法を利用して、未接続のノード２の相関係数を算出し記録しておく。そして、決定部３１０Ｂは、記録しておいた未接続のノード２の相関係数を利用する。決定部３１０Ｂは、この相関係数と、環境実績情報と、環境予測情報とから、各時区間でのノード２の蓄電量を予測する。そして、決定部３１０Ｂは、予測した蓄電量がノード２の動作に必要な電力量を超える日時が、ノード２が起動して接続試行を開始可能な日時であると予測する。この接続試行を開始すると予測された日時は、ノード２が起動して接続試行を開始可能な開始予想日時である。   Next, the determination unit 310B estimates the date and time when each of the extracted unconnected nearby nodes 2 is activated by environmental power generation and a connection trial operation is performed. In other words, the determination unit 310B calculates the estimated activation date and time of the extracted node 2 (step S49). Although the correlation coefficient of each node 2 is used for this calculation, the determination unit 310B uses the above-described method using equation (1) or the like before node 2 stops for unconnected node 2. Then, the correlation coefficient of the unconnected node 2 is calculated and recorded. Then, the determination unit 310B uses the correlation coefficient of the unconnected node 2 recorded. The determination unit 310B predicts the storage amount of the node 2 in each time interval from the correlation coefficient, the environmental performance information, and the environmental prediction information. Then, the determination unit 310B predicts that the date and time when the predicted storage amount exceeds the amount of power necessary for the operation of the node 2 is the date and time when the node 2 can start and start the connection trial. The date and time predicted to start this connection attempt is the expected start date and time when the node 2 can start and start the connection attempt.

ノード２は、接続試行を開始すると消費電力が大幅に増え、徐々に電池残量は減っていき、蓄電量が枯渇するとノード２は動作を停止し接続試行も終了する。この接続試行の開始予想日時から接続試行の終了予想日時までの期間が、ノード２の接続受入れに要する期間よりも長ければ、決定部３１０Ｂは、このノード２は、接続試行を行うと推測する。   When the connection attempt is started, the power consumption of the node 2 significantly increases, and the remaining battery capacity gradually decreases. When the storage amount is exhausted, the node 2 stops its operation and the connection attempt also ends. If the period from the estimated start date and time of the connection attempt to the estimated end date and time of the connection attempt is longer than the period required for accepting the connection of the node 2, the determination unit 310B estimates that the node 2 will perform the connection attempt.

各ノード２の単位時間当たりの発電量は、環境発電素子２１の環境情報５と設計情報とから得られた理想の発電量Ｗ(Li)に相関係数αをかけた値となる。前回の接続試行を終了したときには、２次電池２３の残量は尽きているはずなので、前回の接続試行が終了したと予測した日時をt'neとすると、日時t時点でのノードｎの蓄電量Pnは、リーク等による放電分である消費電力をWlとして以下の式（３）を用いて算出可能である。したがって、決定部３１０Ｂは、以下の式（３）を用いて、蓄電量Pnを算出する。The power generation amount per unit time of each node 2 is a value obtained by multiplying the ideal power generation amount W (L i ) obtained from the environmental information 5 of the environmental power generation element 21 and the design information by the correlation coefficient α. When the previous connection attempt is completed, the remaining capacity of the secondary battery 23 should be exhausted, and assuming that the date and time when the previous connection attempt is predicted to be t'ne , the storage of the node n at the time and date t The amount P n can be calculated using the following equation (3) with the power consumption, which is the amount of discharge due to leakage, as W 1 . Therefore, determination unit 310B calculates storage amount P n using the following equation (3).

Figure 2018083806
Figure 2018083806

この式（３）の蓄電量(Pn)が動作可能な閾値(Pt)を超える日時が、接続開始予想日時tnsとなる。一方、接続試行中は消費電力Wcが増加するため、日時t（t>tns）における蓄電量は、以下の式（４）を用いて算出できる。したがって、決定部３１０Ｂは、以下の式（４）を用いて、蓄電量Pnを算出する。The date and time when the storage amount (P n ) of this equation (3) exceeds the operable threshold (P t ) is the connection start estimated date and time t ns . On the other hand, during the connection attempt to increase power consumption W c, quantity of stored power in the time t (t> t ns) it can be calculated using the following equation (4). Therefore, determination unit 310B calculates storage amount P n using the following equation (4).

Figure 2018083806
Figure 2018083806

この式（４）のPnが０になる日時が、接続試行終了日時tneとなる。決定部３１０Ｂは、未接続のノード２が接続試行を行うと予測すると、接続受入れを開始すると予測する日時と、終了すると予測する日時のちょうど中間に接続受入れを行う場合の接続受入れの開始日時を推定起動日時とする。尚、接続受入れに必要な期間は、例えば、接続試行を行う周期の数サイクル分程度の長さである。ノードｎに対して接続試行を行う期間をpnとすると、推定起動日時(tn)は、次の式（５）から算出可能である。したがって、決定部３１０Ｂは、以下の式（５）を用いて、推定起動日時(tn)を算出する。The date and time when P n in this equation (4) becomes 0 is the connection trial end date and time t ne . When the determination unit 310B predicts that the unconnected node 2 performs a connection attempt, the start date and time of connection acceptance in the case of performing connection acceptance just between the date and time when connection acceptance is expected to start and the date and time when it is predicted that termination is expected. It is assumed to be an estimated activation date. The period required for connection acceptance is, for example, a length of several cycles of the connection trial cycle. Assuming that a period in which a connection attempt is made to the node n is p n , the estimated activation date and time (t n ) can be calculated from the following equation (5). Therefore, the determination unit 310B calculates the estimated activation date and time (t n ) using the following equation (5).

Figure 2018083806
Figure 2018083806

決定部３１０Ｂは、最も早い未選択の推定起動日時(ti:ノードi)を選択する（ステップＳ５０）。換言すると、決定部３１０Ｂは、複数の未接続のノード２の推定起動日時tnのうち最も早い日時tiを選択する。ここでは、推定起動日時tnのうち最も早い日時が、日時t1である場合について説明する。The determination unit 310B selects the earliest unselected estimated activation date and time (ti: node i) (step S50). In other words, the determination unit 310B selects the earliest date and time ti among the estimated activation dates and times t n of the plurality of unconnected nodes 2. Here, the case where the earliest date and time among the estimated activation date and time t n is the date and time t 1 will be described.

決定部３１０Ｂは、日時tiが選択可能、かつ日時t1が次回の更新日時以前であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。日時tiを選択できない場合（ステップＳ５１否定）、制御装置３００は、ノード２へのスリープ処理に遷移する。また、日時t1が次回の更新日時よりも後であれば（ステップＳ５１否定）、決定部３１０Ｂは、今回は受入れを行わないと判断する。そして、ノード２へのスリープ処理に遷移する。Determination unit 310B, the time ti can be selected, and the date and time t 1 is determined whether the next update date and time previously (step S51). When the date and time ti can not be selected (No at Step S51), the control device 300 transitions to sleep processing for the node 2. In addition, if it is later than the date and time t 1 is the next update date and time (step S51: No), the determining section 310B determines that this time does not perform the acceptance. Then, transition to sleep processing to the node 2 is made.

一方、日時t1が次回の更新日時よりも前であれば（ステップＳ５１肯定）、決定部３１０Ｂは、選択した日時t1に対応するノード２よる接続受入れを決定する。そして、決定部３１０Ｂは、日時ti(t1)における接続済みのノード２の蓄電量Pn'を推定する（ステップＳ５２）。蓄電量Pn'は、前述のように各ノード２で測定した現在の蓄電量Pnと、この蓄電量Pnから算出した相関係数αnと、環境予測情報内の日照量(Li)と、スリープ中の消費電力Wsとを用いて算出可能である。したがって、決定部３１０Ｂは、以下の式（６）を用いて、蓄電量Pn'を算出する。尚、現在の蓄電量Pnは、上述した式（３）又は式（４）を用いて算出されるものである。On the other hand, if it is before time t 1 than the next update date and time (step S51: Yes), the determining unit 310B determines the connection acceptance by the node 2 by corresponding to time t 1 selected. Then, the determination unit 310B estimates the storage amount P n ′ of the connected node 2 at the date and time ti (t1) (step S52). Storage amount P n ', the current and the power storage amount P n measured at each node 2, as described above, and the storage amount P n correlation coefficients alpha n calculated from sun exposure in the environment prediction information (L i And power consumption W s during sleep. Therefore, determination unit 310B calculates storage amount P n ′ using the following equation (6). The current storage amount P n is calculated using the above-mentioned equation (3) or equation (4).

Figure 2018083806
Figure 2018083806

また、決定部３１０Ｂは、各ノード２の蓄電量Pn'を算出すると、接続を受入れると決定したノードiと制御装置３００との間の中継を行うノード２を決定する。このとき、決定部３１０Ｂは、接続を受入れると決定したノードiから制御装置３００までの経路に対応する１〜複数のノード２を決定する。これにより、決定部３１０Ｂは、接続を受入れると決定したノードiから制御装置３００までの全経路を探索する。このように、決定部３１０Ｂは、接続を受入れると決定したノードiへの経路を選択する（ステップＳ５３）。Further, when the storage amount P n ′ of each node 2 is calculated, the determination unit 310B determines a node 2 that relays between the node i determined to receive the connection and the control device 300. At this time, the determination unit 310B determines one or more nodes 2 corresponding to the path from the node i determined to accept the connection to the control device 300. Thereby, the determination unit 310B searches for the entire route from the node i determined to accept the connection to the control device 300. Thus, the determination unit 310B selects a route to the node i determined to accept the connection (step S53).

経路探索の手法には様々な手法があるので、ここではその一例について説明する。決定部３１０Ｂは、接続を受入れると決定した未選択のノードiの近傍で接続済み且つ双方の通信品質が閾値を超えるノード２を一筆書きで辿って、制御装置３００に辿り着く全ての経路を抽出する。そして、決定部３１０Ｂは、ノードiへの経路が選択可能であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。   There are various route search methods, so an example will be described here. The determination unit 310B extracts all routes reaching the control device 300 by tracing the node 2 connected in the vicinity of the unselected node i determined to accept the connection and whose communication quality exceeds the threshold with a single stroke Do. Then, the determination unit 310B determines whether or not the path to the node i can be selected (step S54).

決定部３１０Ｂは、ノードiへの経路が選択不可能であると判定すると（ステップＳ５４否定）、ノードiへの経路が選択不可能と判断されるまで、ステップＳ５０〜Ｓ５４の処理を繰り返す。   If the determination unit 310B determines that the path to the node i is not selectable (No at step S54), the processing of steps S50 to S54 is repeated until it is determined that the path to the node i is not selectable.

決定部３１０Ｂは、それぞれの経路に対して経路上の全てのノード２の蓄電量が接続受入れに必要な電力を越えていれば受入れ可能な経路と判定する（ステップＳ５４肯定）。決定部３１０Ｂは、受入れ可能な経路の中から、接続を受入れると決定したノードiへの経路を選択する。   If the storage amounts of all the nodes 2 on the route for each route exceed the power necessary for connection acceptance, the determination unit 310B determines that the route is acceptable (Yes at Step S54). The determination unit 310B selects, from among the acceptable paths, a path to the node i determined to accept the connection.

接続の受入れ中は、受入れ中のノード２も中継するノード２も全て受信待機状態になるため、受信待機状態での消費電力WRに受入れ期間pnをかけたものが消費電力量となる。この受信待機状態における消費電力量は、予想蓄電量よりも小さければ良い。During acceptance of connection to become node 2 also all be node 2 for relaying reception standby state in the receiving, multiplied by acceptance period p n to the power consumption W R in a reception standby state is power consumption. The power consumption in the reception standby state may be smaller than the estimated storage amount.

接続済みのノード数が多い場合は複数の経路が受入れ可能になる可能性があるが、その場合、決定部３１０Ｂは、例えば制御装置３００までの中継数が少ない経路を優先選択する。また、決定部３１０Ｂは、中継数が同一であれば経路中で最も予想蓄電量の小さいノード２同士を比較して、予想蓄電量の大きな方の経路を選択する。決定部３１０Ｂは、ノード２の中継数、予想蓄電量又は相関係数などで重み付けをして１つの経路を選択する。   When the number of connected nodes is large, a plurality of routes may be acceptable. In that case, for example, the determination unit 310B preferentially selects a route with a small number of relays to the control device 300. In addition, if the number of relays is the same, the determination unit 310B compares the nodes 2 with the smallest predicted storage amount among the paths, and selects the route with the larger predicted storage amount. The determination unit 310B selects one path by weighting with the number of relays of the node 2, the estimated storage amount, the correlation coefficient, or the like.

図１３は、経路選択方法の一例を説明するための図である。例えば、制御システム１内に“Ｋ”から“Ｏ”までの５つのノード２があり、現在“Ｋ”、“Ｌ”、“Ｍ”のノード２が接続中で、“Ｎ”、“Ｏ”のノード２が未接続であるとする。この場合において、図１２内の矢印が、それぞれのノード間の近傍関係を表すとすると、“Ｏ”のノード２については、“Ｏ”→“Ｌ”→制御装置３００、“Ｏ”→“Ｌ”→“Ｋ”→制御装置３００、“Ｏ”→“Ｍ”→“Ｌ”、“Ｏ”→“Ｍ”→“Ｌ”→“Ｋ”→制御装置３００という経路が存在する。   FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a route selection method. For example, there are five nodes 2 from "K" to "O" in the control system 1, and the nodes 2 of "K", "L" and "M" are currently connected, "N" and "O" Node 2 is unconnected. In this case, assuming that the arrows in FIG. 12 indicate the neighborhood relationship between the nodes, “O” → “L” → control device 300, “O” → “L” for node 2 of “O”. There is a path of “→” “K” → control device 300, “O” → “M” → “L”, “O” → “M” → “L” → “K” → control device 300.

例えば、“Ｋ”と“Ｌ”のノード２の予想蓄電量は必要電力量を超えているが、“Ｍ”のノード２は越えていない場合は、受入れ可能な経路は、“Ｏ”→“Ｌ”→制御装置３００、“Ｏ”→“Ｌ”→“Ｋ”→制御装置３００の２つになる。決定部３１０Ｂは、この２つの経路のうち、最もホップ数の少ない“Ｏ”→“Ｌ”→制御装置３００の経路を選択する。   For example, if the expected storage amount of node 2 of “K” and “L” exceeds the required power amount, but the node 2 of “M” does not exceed it, the acceptable route is “O” → “ L ”→ control device 300,“ O ”→“ L ”→“ K ”→ control device 300. The determination unit 310B selects a path of “O” → “L” → the control device 300 that has the smallest number of hops among the two paths.

決定部３１０Ｂは、経路が選択できたら、経路上のノード２に対して日時t1で起動することを記録させる。具体的には、決定部３１０Ｂは、経路上のノード２および制御装置３００であるＧＷ３が記憶している途中起動日時に日時t1を追加させる（ステップＳ５５）。そして、決定部３１０Ｂは、選択可能な経路がなくなるまで、ステップＳ５０〜Ｓ５５の処理を繰り返す。例えば、決定部３１０Ｂは、日時t1のノード２に途中起動日時を記憶させた後、日時t1の次に早い推定起動日時t2のノード２に対して日時t1のノード２と同様の処理を行う。ただし、日時t1の経路として選択されたノード２に関しては、待ち受けによりWR×pnの電力を消費するため、決定部３１０Ｂは、蓄電量を予測する際には、この消費する電力分を差し引いて算出する。以降、推定起動日時が次回の更新日時よりも早い全ての未接続のノード２に対して、決定部３１０Ｂは、同様の処理を行っていく。これにより、次回の更新日時までに起動する途中起動日時が、ノード２および接続済みノード情報３３５Ｂに記録されるので、制御装置３００のスリープ指示部３１０Ｃは、接続済みノード情報３３５Ｂ内の途中起動日時に基づいて、ノード２へのスリープ指示を行う。Determination unit 310B, once the route can be selected to record that starts with the time t 1 to the node 2 on the path. Specifically, determining unit 310B are nodes 2 and the control device 300 on the route GW3 can be added the date and time t 1 during start date and time are stored (step S55). Then, the determination unit 310B repeats the processes of steps S50 to S55 until there is no selectable path. For example, determination unit 310B After storing the midway start date and time node 2 date t 1, with respect to earlier estimated start time t 2 of the node 2 to the next time t 1 of time t 1 node 2 the same Do the processing. However, since power of W R × p n is consumed in standby for the node 2 selected as the route of the time t 1 , the determination unit 310 B calculates the amount of power consumed when predicting the storage amount. Calculate by subtracting. After that, the determination unit 310B performs the same processing on all unconnected nodes 2 whose estimated activation date and time is earlier than the next update date and time. As a result, since the halfway activation date and time to be activated by the next update date and time is recorded in the node 2 and the connected node information 335B, the sleep instructing unit 310C of the control device 300 determines the intermediate activation date and time in the connected node information 335B. In accordance with, the sleep instruction to the node 2 is performed.

図１４は、制御装置３００のスリープ処理動作の一例を示すフローチャートである。制御装置３００のスリープ指示部３１０Ｃは、各ノード２に対して途中起動日時を記録させていれば、この途中起動日時の中で最も早い日時に起動するよう、途中起動日時を記録している各ノード２にスリープ指示を送信する。また、スリープ指示部３１０Ｃは、途中起動日時を記録させていないノード２に対しては、次回の更新日時までスリープするようにスリープ指示を送信する。   FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the sleep processing operation of the control device 300. If the sleep instructing unit 310C of the control device 300 causes each node 2 to record the start date and time, each time the start date and time is recorded so as to start at the earliest date among the start date and time. Send a sleep indication to node 2 Further, the sleep instruction unit 310C transmits a sleep instruction to sleep until the next update date and time, to the node 2 for which the start date and time is not recorded.

以下、スリープ処理の具体的な指示手順について説明する。スリープ指示部３１０Ｃは、未選択の接続済みのノード２を順番に選択する。ここでは、スリープ指示部３１０Ｃが、未選択の接続済みのノード２を１つ選択する（ステップＳ６１）。そして、スリープ指示部３１０Ｃは、ノード２を選択可能であったかを確認する（ステップＳ６２）。選択可能であった場合（ステップＳ６２肯定）、スリープ指示部３１０Ｃは、選択したノード２の最短の途中起動日時を接続済みノード情報３３５Ｂから取得する（ステップＳ６３）。そして、スリープ指示部３１０Ｃは、最短の途中起動日時を取得可能であったかを確認する（ステップＳ６４）。取得可能であった場合（ステップＳ６４肯定）、スリープ指示部３１０Ｃは、取得した途中起動日時までスリープすることを指示するスリープ指示を、選択したノード２に送信する（ステップＳ６５）。一方、途中起動日時の取得が不可能であった場合（ステップＳ６４否定）、スリープ指示部３１０Ｃは、次回更新日時までスリープすることを指示するスリープ指示を、選択したノード２に送信する（ステップＳ６６）。途中起動日時までのスリープ指示又は次回更新日時までのスリープ指示を、ノード２に送信した後、スリープ指示部３１０Ｃは、ステップＳ６１〜Ｓ６６の処理を繰り返す。   Hereinafter, a specific instruction procedure of the sleep processing will be described. The sleep instructing unit 310C selects the unselected connected nodes 2 in order. Here, the sleep instructing unit 310C selects one unselected connected node 2 (step S61). Then, the sleep instruction unit 310C confirms whether the node 2 can be selected (step S62). If it is selectable (Yes at Step S62), the sleep instructing unit 310C acquires the shortest halfway start date and time of the selected node 2 from the connected node information 335B (Step S63). Then, the sleep instructing unit 310C confirms whether or not the shortest halfway start date and time can be acquired (step S64). If acquisition is possible (Yes at Step S64), the sleep instruction unit 310C transmits a sleep instruction instructing sleep to the acquired start date and time to the selected node 2 (Step S65). On the other hand, if acquisition of the activation date and time is not possible (No at Step S64), the sleep instructing unit 310C transmits a sleep instruction instructing sleep until the next update date and time to the selected node 2 (Step S66). ). After transmitting to the node 2 the sleep instruction until the halfway start date or the sleep instruction until the next update date, the sleep instruction unit 310C repeats the processing of steps S61 to S66.

ステップＳ６２の処理において、ノード２の選択が不可能であった場合（ステップＳ６２否定）、受入処理部３１０Ｄは、制御装置３００であるＧＷ３の最短の途中起動日時を接続済みノード情報３３５Ｂから取得する（ステップＳ６７）。換言すると、全てのノード２へスリープ指示が完了すると、受入処理部３１０Ｄは、制御装置３００の途中起動日時を取得する。この制御装置３００の途中起動日時は、制御装置３００が、接続受入処理を実行したノード２に対しての再度のスリープ指示を行うための日時である。受入処理部３１０Ｄは、途中起動日時の取得を試みた際に、途中起動日時を取得可能であったかを確認する（ステップＳ６８）。途中起動日時の取得が不可能であった場合（ステップＳ６８否定）、受入処理部３１０Ｄは、制御装置３００を待機状態にさせる。一方、取得可能であった場合（ステップＳ６８肯定）、受入処理部３１０Ｄは、取得した途中起動日時を推定起動日時とする未接続のノード２を受入対象に設定する（ステップＳ６９）。   In the process of step S62, when the selection of the node 2 is not possible (step S62 negative), the reception processing unit 310D acquires the shortest halfway start date and time of the GW 3 which is the control apparatus 300 from the connected node information 335B. (Step S67). In other words, when the sleep instruction to all the nodes 2 is completed, the reception processing unit 310D acquires the halfway start date and time of the control device 300. The halfway activation date and time of the control device 300 is the date and time for the control device 300 to issue another sleep instruction to the node 2 that has executed the connection acceptance process. When the acceptance processing unit 310D attempts to acquire the halfway activation date and time, the acceptance processing unit 310D checks whether the halfway activation date and time can be acquired (step S68). If acquisition of the activation date and time halfway is not possible (No at Step S68), the reception processing unit 310D puts the control device 300 in a standby state. On the other hand, if the node 2 can be acquired (Yes at step S68), the reception processing unit 310D sets the unconnected node 2 whose acquisition start date and time as the estimated start date and time as the reception target (step S69).

さらに、受入処理部３１０Ｄは、受入対象のノード２の接続受入時間を取得する（ステップＳ７０）。そして、受入処理部３１０Ｄは、制御装置３００を、途中起動日時＋接続受入時間の間、待機状態にさせる（ステップＳ７１）。この後、制御装置３００は、受入後処理を実行する。   Furthermore, the acceptance processing unit 310D acquires the connection acceptance time of the acceptance target node 2 (step S70). Then, the reception processing unit 310D causes the control device 300 to be in a standby state for halfway start date and time + connection reception time (step S71). Thereafter, control device 300 executes post-reception processing.

各ノード２は、制御装置３００から指示された時間だけスリープした後、起動して受信待機状態になる。このとき、何れかのノード２に接続要求が来れば、ノード２は、接続要求に応答して接続を受入れる。そして、接続したノード２は、起動している他のノード２を経由して制御装置３００に接続通知を送信する。制御装置３００では、ノード２が接続受入の状態になると、受入処理部３１０Ｄが、受入後処理を実行する。   Each node 2 sleeps for a time period instructed by the control device 300, and then wakes up and enters a reception standby state. At this time, if a connection request comes to any of the nodes 2, the node 2 accepts the connection in response to the connection request. Then, the connected node 2 transmits a connection notification to the control device 300 via the other activated nodes 2. In the control device 300, when the node 2 is in the connection acceptance state, the acceptance processing unit 310D executes post-acceptance processing.

図１５は、制御装置３００の受入後処理動作の一例を示すフローチャートである。尚、図１５に示す処理のうち、図１４において説明した処理と同様の処理はその説明を省略する場合がある。   FIG. 15 is a flowchart showing an example of the post-reception processing operation of control device 300. Among the processes shown in FIG. 15, the processes similar to the processes described in FIG. 14 may be omitted.

スリープ指示部３１０Ｃは、未選択の接続済みのノード２を順番に選択する。ここでは、スリープ指示部３１０Ｃが、未選択の接続済みのノード２を１つ選択する（ステップＳ８１）。そして、スリープ指示部３１０Ｃは、ノード２を選択可能であったかを確認する（ステップＳ８２）。選択可能であった場合（ステップＳ８２肯定）、スリープ指示部３１０Ｃは、選択したノード２の途中起動日時と、受入対象となったノード２の推定起動日時とを接続済みノード情報３３５Ｂに基づいて比較する（ステップＳ８３）。そして、スリープ指示部３１０Ｃは、選択したノード２の途中起動日時と、受入対象となったノード２の推定起動日時とで一致するものがあるか否かを判定する。換言すると、スリープ指示部３１０Ｃは、選択したノード２が現在動作中であるか否かを判定する（ステップＳ８４）。   The sleep instructing unit 310C selects the unselected connected nodes 2 in order. Here, the sleep instructing unit 310C selects one unselected connected node 2 (step S81). Then, the sleep instructing unit 310C confirms whether the node 2 can be selected (step S82). If it is selectable (Yes at step S82), the sleep instructing unit 310C compares the halfway activation date and time of the selected node 2 with the estimated activation date and time of the node 2 which is the acceptance target based on the connected node information 335B. (Step S83). Then, the sleep instructing unit 310C determines whether or not there is a match between the halfway activation date and time of the selected node 2 and the estimated activation date and time of the node 2 that has become the acceptance target. In other words, the sleep instructing unit 310C determines whether the selected node 2 is currently operating (step S84).

選択したノード２の途中起動日時と、受入対象となったノード２の推定起動日時とで、一致するものがなかった場合（ステップＳ８４否定）、スリープ指示部３１０Ｃは、選択したノード２は、現在動作中でないと判断する。スリープ指示部３１０Ｃは、動作中でないノード２に対しては、スリープ指示が不要であるので、スリープ指示部３１０Ｃは、ステップＳ８１の処理に戻る。一方、選択したノード２の途中起動日時と、受入対象となったノード２の推定起動日時とで、一致するものがあった場合（ステップＳ８４肯定）、スリープ指示部３１０Ｃは、現在以降で次に早い途中起動日時を接続済みノード情報３３５Ｂから取得する（ステップＳ８５）。そして、スリープ指示部３１０Ｃは、現在以降で次に早い途中起動日時を取得可能であったかを確認する（ステップＳ８６）。取得可能であった場合（ステップＳ８６肯定）、スリープ指示部３１０Ｃは、取得した途中起動日時までのスリープ指示を、選択したノード２に送信する（ステップＳ８７）。このように、スリープ指示部３１０Ｃは、全ノード２の中で最も早く起動する日時t1＋子ノード２との間の応答完了時間である待ち受け時間p1後に、その時点で起動しているノード２に対して、次の途中起動日時までのスリープ指示を送信する。If there is no match between the halfway activation date and time of the selected node 2 and the estimated activation date and time of the accepted node 2 (No at step S84), the sleep instruction unit 310C determines that the selected node 2 is currently It is determined that it is not in operation. Since the sleep instruction unit 310C does not need the sleep instruction to the node 2 not in operation, the sleep instruction unit 310C returns to the process of step S81. On the other hand, if there is a match between the halfway start date and time of the selected node 2 and the estimated start date and time of the node 2 that has become the acceptance target (Yes at step S84), the sleep instruction unit 310C will The early start date and time is acquired from the connected node information 335B (step S85). Then, the sleep instructing unit 310C confirms whether or not it is possible to acquire the start date and time earlier than the present on the way (step S86). If acquisition is possible (Yes at Step S86), the sleep instruction unit 310C transmits a sleep instruction up to the acquired halfway start date and time to the selected node 2 (Step S87). As described above, the sleep instructing unit 310 C is a node that has been activated at that time after the waiting time p 1 which is the response completion time between the date and time t 1 + child node 2 that is activated earliest among all the nodes 2. Send a sleep instruction up to the next halfway start date and time to 2.

一方、途中起動日時の取得が不可能であった場合（ステップＳ８６否定）、スリープ指示部３１０Ｃは、次回更新日時までのスリープ指示を選択したノード２に送信する（ステップＳ８８）。途中起動日時までのスリープ指示又は次回更新日時までのスリープ指示を、ノード２に送信した後、受入処理部３１０Ｄは、ステップＳ８１〜Ｓ８８の処理を繰り返す。   On the other hand, if acquisition of the activation date and time is not possible (No at Step S86), the sleep instructing unit 310C transmits the sleep instruction up to the next update date and time to the selected node 2 (Step S88). After transmitting to the node 2 the sleep instruction until the halfway activation date or the sleep instruction until the next update date, the acceptance processing unit 310D repeats the processing of steps S81 to S88.

ステップＳ８２の処理において、ノード２の選択が不可能であった場合（ステップＳ８２否定）、受入処理部３１０Ｄは、接続の受入対象に設定されたノード２（以下、受入対象ノード２という場合がある）に対して接続できた否かを判定する（ステップＳ８９）。これにより、受入処理部３１０Ｄは、期待していたノード２が接続されたか否かを確認する。   In the process of step S82, when the selection of the node 2 is not possible (No in step S82), the reception processing unit 310D may be referred to as a node 2 (hereinafter referred to as the reception target node 2) set as the connection reception target. ) Is determined (step S89). Thereby, the reception processing unit 310D confirms whether or not the expected node 2 is connected.

そして、接続されなかった場合（ステップＳ８９否定）、受入処理部３１０Ｄは、通信状態や発電環境が変化したと推測して予測の修正を行う。具体的には、受入処理部３１０Ｄは、受入対象ノード２の近傍で、動作中の接続済みのノード２を検索する（ステップＳ９０）。そして、受入処理部３１０Ｄは、受入対象ノード２からの待ち受けを行った接続済みのノード２を近傍除外ノードに設定し、接続済みノード情報３３５Ｂに記録する（ステップＳ９１）。近傍除外ノードは、受入対象ノード２の近傍に配置されて動作し、受入対象ノード２からの待ち受けを行ったものの、受入対象ノード２と制御装置３００との接続を成功させることができなかったノード２である。このように、受入処理部３１０Ｄは、予測の修正の際に、例えば、受入対象ノード２の接続待ち受けを行ったノード２を近傍のノード２から除外するようにマークして、他の近傍のノード２からの接続を試みさせる。   When the connection is not established (No at Step S89), the reception processing unit 310D estimates that the communication state and the power generation environment have changed, and corrects the prediction. Specifically, the reception processing unit 310D searches for a connected node 2 in operation in the vicinity of the reception target node 2 (step S90). Then, the acceptance processing unit 310D sets the connected node 2 that has been awaited from the acceptance target node 2 as a nearby exclusion node, and records it in the connected node information 335B (step S91). A neighboring exclusion node is located in the vicinity of the acceptance target node 2 and operates and performs standby from the acceptance target node 2, but a node that can not successfully connect the acceptance target node 2 and the control device 300. 2 As described above, the acceptance processing unit 310D marks, for example, that the node 2 that has made the connection standby of the acceptance target node 2 excluded from the neighboring nodes 2 when correcting the prediction, and the other neighboring nodes Make a connection from 2 try.

受入処理部３１０Ｄは、受入対象ノード２の近傍で動作中の全ての接続済みのノード２を検索する（ステップＳ９２）。そして、受入処理部３１０Ｄは、検索した接続済みのノード２の全てが、受入対象ノード２に対する近傍除外ノードに設定されているか否かを判定する。換言すると、受入処理部３１０Ｄは、検索した全ての接続済みのノード２が、受入対象ノード２の近傍のノード２から除外されているか否かを判定する（ステップＳ９３）。   The acceptance processing unit 310D searches for all connected nodes 2 operating in the vicinity of the acceptance target node 2 (step S92). Then, the acceptance processing unit 310D determines whether or not all of the retrieved connected nodes 2 are set as proximity exclusion nodes for the acceptance target node 2. In other words, the acceptance processing unit 310D determines whether all the connected nodes 2 searched for are excluded from the nodes 2 in the vicinity of the acceptance target node 2 (step S93).

受入対象ノード２が、検索した全ての接続済みのノード２が受入対象ノード２の近傍のノード２から除外されている場合（ステップＳ９３肯定）、受入処理部３１０Ｄは、検索した全ての接続済みのノード２を近傍除外ノードから削除して受入対象ノード２の接続受入時間を増加させる（ステップＳ９４）。換言すると、受入処理部３１０Ｄは、検索した接続済みのノード２を近傍除外ノードに設定した結果、受入対象ノード２の近傍のノード２が無くなった場合には、除外のマークを解除して、接続受入時間を１〜数サイクル分増加させる。受入処理部３１０Ｄは、接続受入時間を増加させる処理と、新たに受入対象ノード２との接続を試みる処理と、接続できなかった場合に接続の待ち受けを行った近傍のノード２を近傍除外ノードに設定すると処理とを繰り返す。これにより、制御装置３００は、発電量や通信環境が変化した場合であっても対応できるようにする。   When all the connected nodes 2 searched for are excluded from the nodes 2 in the vicinity of the received node 2 (Yes at step S93), the reception processing unit 310D determines that all the connected nodes have been searched. The node 2 is deleted from the proximity exclusion node to increase the connection acceptance time of the acceptance target node 2 (step S94). In other words, when the reception processing unit 310D sets the retrieved connected node 2 as a nearby exclusion node and as a result there is no node 2 in the vicinity of the acceptance target node 2, the acceptance processing unit 310D cancels the exclusion mark and performs connection. Increase the acceptance time by 1 to several cycles. The acceptance processing unit 310D performs processing for increasing the connection acceptance time, processing for newly attempting connection with the reception target node 2, and neighboring node 2 that has performed connection standby when connection can not be made as a neighboring exclusion node. Once set, it repeats the process. Thus, the control device 300 can cope with the case where the amount of power generation or the communication environment changes.

制御装置３００が受入対象ノード２に接続できた場合（ステップＳ８９肯定）、受入処理部３１０Ｄは、制御装置３００であるＧＷ３の次回の途中起動日時を取得する（ステップＳ９５）。また、ステップＳ９３否定の場合、又はステップＳ９４の後に、制御装置３００が受入対象ノード２に接続できると、受入処理部３１０Ｄは、制御装置３００であるＧＷ３の次回の途中起動日時を取得する（ステップＳ９５）。   If the control device 300 can connect to the reception target node 2 (Yes at Step S89), the reception processing unit 310D acquires the next halfway start date and time of the GW 3 which is the control device 300 (Step S95). Further, in the case of step S93 negative, or after step S94, if the control device 300 can connect to the reception target node 2, the reception processing unit 310D acquires the next halfway start date and time of the GW 3 which is the control device 300 (step S95).

そして、受入処理部３１０Ｄは、次回の途中起動日時を取得可能であったかを確認する（ステップＳ９６）。取得が不可能であった場合（ステップＳ９６否定）、受入処理部３１０Ｄは、制御装置３００を待機状態にさせる。一方、取得可能であった場合（ステップＳ９６肯定）、受入処理部３１０Ｄは、取得した途中起動日時を推定起動日時とする未接続のノード２を受入れ対象に設定する（ステップＳ９７）。さらに、受入処理部３１０Ｄは、受入対象のノード２の接続受入時間を取得する（ステップＳ９８）。そして、受入処理部３１０Ｄは、制御装置３００を途中起動日時＋接続受入時間の間、待機状態にさせる（ステップＳ９９）。この後、制御装置３００は、受入後処理を実行する。このように、決定部３１０Ｂは、ノード２Ｙの電池残量と、ノード２Ｘ，２Ｙ間のＬＱＩと、ノード２Ｘの相関係数と、ノード２Ｘが配置されている位置での環境情報５とに基づいて、ノード２Ｙがノード２Ｘとの間の接続を受入れる接続受入日時を決定する。そして、スリープ指示部３１０Ｃが、接続受入日時までノード２Ｙをスリープ状態とさせることをノード２Ｙに指示する。   Then, the reception processing unit 310D confirms whether it is possible to acquire the next halfway start date and time (step S96). If acquisition is not possible (No at Step S96), the reception processing unit 310D puts the control device 300 in a standby state. On the other hand, when it is possible to acquire (Yes at step S96), the reception processing unit 310D sets the unconnected node 2 whose acquisition start date and time as the estimated activation date and time as the reception target (step S97). Further, the acceptance processing unit 310D acquires the connection acceptance time of the node 2 to be accepted (step S98). Then, the reception processing unit 310D causes the control device 300 to be in a standby state for halfway start date and time + connection reception time (step S99). Thereafter, control device 300 executes post-reception processing. Thus, determination unit 310B is based on the remaining battery power of node 2Y, LQI between nodes 2X and 2Y, the correlation coefficient of node 2X, and environment information 5 at the position where node 2X is arranged. Thus, the node 2Y determines the connection acceptance date and time for accepting the connection with the node 2X. Then, the sleep instruction unit 310C instructs the node 2Y to put the node 2Y into the sleep state until the connection acceptance date and time.

制御装置３００は、次回の更新日時に到達すると、その間に新規に接続したノード２も含めて全てが起動している状態になっている。このため、制御装置３００は、起動しているノード２に対して上述した処理と同様のことを繰り返して、スリープにより２次電池２３を回復させつつ接続するノード２を増やしていく。   When the next update date and time is reached, the control device 300 is in a state in which all of them including the node 2 newly connected during that time are activated. Therefore, the control device 300 repeats the same processing as described above for the activated node 2 and increases the number of connected nodes 2 while recovering the secondary battery 23 by sleep.

上述した処理により、未接続のノード２Ｘの接続受入れを行うために起動させる時間又はノード数を抑制できるため、未接続のノード２Ｘの受入れをしつつスリープによって蓄電量を回復することが可能になる。   According to the process described above, since the time or the number of nodes activated to accept connection of the unconnected node 2X can be suppressed, it is possible to recover the storage amount by sleep while accepting the unconnected node 2X. .

ノード２は、制御装置３００から受入日時までのスリープ指示を受信すると、受入日時までスリープ状態となる。その結果、各ノード２は、制御装置３００からのスリープ指示に従って受入日時までスリープ状態になることができる。   When the node 2 receives a sleep instruction from the control device 300 until the acceptance date and time, the node 2 sleeps until the acceptance date and time. As a result, each node 2 can go to sleep until the acceptance date according to the sleep instruction from the control device 300.

各ノード２は、受入日時までスリープ状態になることができるので、蓄電量を増加させることができる。その結果、制御装置３００は、ノード２間の接続設定を効率良く行うことができる。   Each node 2 can go to sleep until the reception date and time, so the storage amount can be increased. As a result, the control device 300 can efficiently perform connection setting between the nodes 2.

決定部３１０Ｂは、接続済みのノード２Ｙの電池残量と、ノード２Ｘ，２Ｙ間のＬＱＩと、ノード２Ｘの電力特性である相関係数と、ノード２Ｘの環境情報５とに基づいて、ノード２Ｙがノード２Ｘの接続を受入れる接続受入時間を決定する。その結果、制御装置３００は、ノード２Ｙを、ノード２Ｘが起動するタイミングまでスリープさせることができる。   Determination unit 310B determines node 2Y based on the remaining battery power of already connected node 2Y, LQI between nodes 2X and 2Y, the correlation coefficient that is the power characteristic of node 2X, and environment information 5 of node 2X. Determines the connection acceptance time for accepting the connection of node 2X. As a result, the control device 300 can put the node 2Y to sleep until the timing at which the node 2X starts up.

スリープ指示部３１０Ｃは、制御装置３００からノード２Ｙまでの通信経路に接続されていないノード２をスリープ状態とさせる。その結果、制御装置３００は、ノード２Ｙまでの通信経路に接続されていないノード２Ｙの蓄電量を増加させることができる。   The sleep instructing unit 310C puts the node 2 not connected to the communication path from the control device 300 to the node 2Y in the sleep state. As a result, the control device 300 can increase the storage amount of the node 2Y not connected to the communication path to the node 2Y.

決定部３１０Ｂは、ノード２Ｘの電池残量の予測結果に基づいて、ノード２Ｘの推定起動日時を算出し、推定起動日時を用いて、ノード２Ｙの途中起動日時である受入日時を決定する。その結果、制御装置３００は、ノード２Ｘの起動に応じた正確なタイミングでノード２Ｙを起動させることができる。   The determination unit 310B calculates the estimated activation date and time of the node 2X based on the estimation result of the battery remaining amount of the node 2X, and determines the acceptance date and time which is the halfway activation date and time of the node 2Y using the estimated activation date and time. As a result, the control device 300 can activate the node 2Y at an accurate timing according to the activation of the node 2X.

受入処理部３１０Ｄは、途中起動日時及び推定起動日時に基づいて、ノード２の中からノード２Ｙが接続を受入れる受入対象としてのノード２Ｘを設定する。その結果、制御装置３００は、推定起動日時の早いノード２Ｘを受入対象に設定できる。   Based on the halfway activation date and time and the estimated activation date and time, the acceptance processing unit 310D sets a node 2X as an acceptance target to which the node 2Y accepts the connection from among the nodes 2. As a result, the control device 300 can set the node 2X with the earlier estimated activation date and time as an acceptance target.

受入処理部３１０Ｄは、子ノードであるノード２Ｘとの接続が完了しなかった場合、次回以降の接続には接続できなかったノード２Ｘとは異なるノード２Ｘを接続の受入対象に設定する。その結果、制御装置３００は、ノード２Ｘとの接続確率を向上することができる。   When the connection with the node 2X, which is a child node, is not completed, the reception processing unit 310D sets a node 2X different from the node 2X that can not be connected to the next and subsequent connections as a connection reception target. As a result, the control device 300 can improve the connection probability with the node 2X.

受入処理部３１０Ｄは、子ノードであるノード２Ｘとの接続が完了しなかった場合、次回以降の接続には接続が完了しなかったノード２Ｘに対する接続待ち時間であるノード２Ｙの接続受入時間を増加させる。その結果、制御装置３００は、ノード２Ｘとの接続確率を向上させることができる。   When the connection with the child node 2X is not completed, the reception processing unit 310D increases the connection reception time of the node 2Y, which is the connection waiting time for the node 2X whose connection is not completed for the subsequent connection. Let As a result, the control device 300 can improve the connection probability with the node 2X.

決定部３１０Ｂは、ノード２Ｘの接続試行の開始予想日時から接続試行の終了予想日時までの期間と、ノード２Ｘの接続受入れに要する期間とに基づいて、ノード２Ｘの推定起動日時を算出する。その結果、制御装置３００は、ノード２Ｘの動作に応じた適切な推定起動日時を算出することができる。   The determination unit 310B calculates the estimated activation date and time of the node 2X based on the period from the estimated start date and time of the connection attempt of the node 2X to the estimated end date and time of the connection attempt and the period required for receiving the connection of the node 2X. As a result, the control device 300 can calculate an appropriate estimated activation date and time according to the operation of the node 2X.

環境情報５が天気予報である場合、通信部３２０は、有線又は携帯電話回線網から環境情報５を受信する。その結果、制御装置３００は、ノード２の環境に応じた接続受入時間を適切に決定することができる。   If the environment information 5 is a weather forecast, the communication unit 320 receives the environment information 5 from a wired or mobile telephone network. As a result, control device 300 can appropriately determine the connection acceptance time according to the environment of node 2.

決定部３１０Ｂは、ノード２とノード２Ｙとの間のＬＱＩに基づいて、複数のノード２の中からノード２Ｘとなるノード２を抽出する。その結果、制御装置３００は、制御装置３００から所定距離内の近傍のノード２Ｘとの接続を試みることができる。   The determination unit 310B extracts the node 2 to be the node 2X from among the plurality of nodes 2 based on the LQI between the node 2 and the node 2Y. As a result, the control device 300 can try to connect to the nearby node 2X within a predetermined distance from the control device 300.

環境情報５は、これまでの環境に関する環境実績情報と、これからの環境に関する環境予測情報とを含んでいる。その結果、制御装置３００は、ノード２Ｘの環境に応じた接続受入時間を適切に決定することができる。   The environmental information 5 includes environmental performance information on the environment so far and environmental prediction information on the environment from now on. As a result, control device 300 can appropriately determine the connection acceptance time according to the environment of node 2X.

決定部３１０Ｂは、ノード２Ｘの理想発電量と、ノード２Ｘの現在の蓄電量と、ノード２Ｘの前回の蓄電量とを用いて、ノード２Ｘの電力特性である相関係数を算出する。その結果、制御装置３００は、正確な相関係数を算出できる。   The determination unit 310B calculates a correlation coefficient, which is the power characteristic of the node 2X, using the ideal power generation amount of the node 2X, the current storage amount of the node 2X, and the previous storage amount of the node 2X. As a result, the control device 300 can calculate an accurate correlation coefficient.

決定部３１０Ｂは、ノード２Ｘが未接続となる前の接続中の間に、ノード２Ｘから相関係数を取得しておく。その結果、制御装置３００は、ノード２Ｘが未接続となった場合であっても、ノード２Ｘの相関係数を用いて接続受入時間を決定することができる。   The determination unit 310B acquires the correlation coefficient from the node 2X during the connection before the node 2X becomes unconnected. As a result, even when the node 2X is not connected, the control device 300 can determine the connection acceptance time using the correlation coefficient of the node 2X.

尚、通信品質は、例えば、ＬＱＩに限定されるものではなく、その他の指標であっても良い。また、上記実施例では、検索した全ての接続済みのノード２が受入対象ノード２の近傍のノード２から除外されている場合に、受入処理部３１０Ｄが受入対象ノード２の受入時間を増加させた。しかしながら、受入処理部３１０Ｄは、近傍除外ノードの設定を行うことなく、受入対象ノード２の受入時間を増加させても良い。また、検索した一部の接続済みのノード２が近傍除外ノードに設定されている場合に、受入処理部３１０Ｄが受入対象ノード２の受入時間を増加させても良い。   The communication quality is not limited to, for example, LQI, and may be another indicator. Further, in the above embodiment, the acceptance processing unit 310D increases the acceptance time of the acceptance target node 2 when all of the searched connected nodes 2 are excluded from the node 2 in the vicinity of the acceptance target node 2. . However, the acceptance processing unit 310D may increase the acceptance time of the acceptance target node 2 without setting the proximity exclusion node. In addition, when a part of the connected nodes 2 retrieved is set as a proximity exclusion node, the acceptance processing unit 310D may increase the acceptance time of the acceptance target node 2.

また、本実施例では、制御装置３００が、接続受入日時などの種々の日時の情報を用いてノード２を制御したが、制御装置３００は、時刻のみの情報でノード２を制御してもよい。   Further, in the present embodiment, the control device 300 controls the node 2 using information of various date and time such as connection acceptance date and time, but the control device 300 may control the node 2 with information of only time .

また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。   Further, each component of each unit shown in the drawings does not necessarily have to be physically configured as shown in the drawings. That is, the specific form of the dispersion and integration of each part is not limited to the illustrated one, and all or a part thereof is functionally or physically dispersed or integrated in any unit according to various loads, usage conditions, etc. Can be configured.

更に、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良いことは言うまでもない。   Furthermore, various processing functions performed by each device are performed by executing all or any part thereof on a CPU (or a microcomputer such as a micro processing unit (MPU) or a micro controller unit (MCU)). Also good. In addition, various processing functions may execute all or any part of them on a program analyzed and executed by a CPU (or a microcomputer such as an MPU or an MCU) or on hardware by wired logic. Needless to say.

１ 制御システム
２ ノード
５ 環境情報
３００ 制御装置
３１０ 制御部
３１０Ａ 接続処理部
３１０Ｂ 決定部
３１０Ｃ スリープ指示部
３１０Ｄ 受入処理部
３２０ 通信部
３３０ 記憶部
３３０Ａ 未接続ノード情報記憶部
３３０Ｂ 接続ノード情報記憶部
３３０Ｃ ノード状態記憶部
３３０Ｄ 環境情報記憶部Reference Signs List 1 control system 2 node 5 environment information 300 control unit 310 control unit 310A connection processing unit 310B determination unit 310C sleep instruction unit 310D reception processing unit 320 communication unit 330 storage unit 330A unconnected node information storage unit 330B connection node information storage unit 330C node State storage unit 330D Environment information storage unit

Claims (14)

接続済みの第１のノード及び未接続の第２のノードを含む複数のノード間のマルチホップ通信を用いて前記第１ノードからの情報を受信する通信部と、
前記第１のノードの電池残量と、前記第１のノードと前記第２のノードとの間の通信品質と、前記第２のノードの電力特性と、前記第２のノードが配置されている位置の環境に関する第１の環境情報とに基づいて、前記第１のノードが前記第２のノードとの間の接続を受入れる受入日時を決定する決定部と、
前記受入日時まで前記第１のノードをスリープ状態とさせることを前記第１のノードに指示するスリープ指示部と、
を有することを特徴とする制御装置。A communication unit that receives information from the first node using multi-hop communication between a plurality of nodes including a connected first node and an unconnected second node;
The remaining battery capacity of the first node, the communication quality between the first node and the second node, the power characteristic of the second node, and the second node are arranged. A determination unit that determines an acceptance date and time when the first node accepts a connection with the second node based on first environment information on a location environment;
A sleep instructing unit instructing the first node to put the first node into the sleep state until the acceptance date and time;
A control device characterized by having. 前記スリープ指示部は、
前記制御装置から前記第２のノードまでの通信経路に配置されていない第３のノードをスリープ状態とさせることを前記第３のノードに指示することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。The sleep instructing unit
The control device according to claim 1, wherein the control device instructs the third node to put the third node not placed in the communication path from the control device to the second node in the sleep state. . 前記決定部は、
前記第２のノードの電力特性と、前記第２のノードが配置されている位置の環境に関する第２の環境情報とに基づいて、前記第２のノードの電池残量を予測し、予測結果に基づいて、前記第２のノードの推定起動日時を算出し、前記推定起動日時を用いて前記受入日時を決定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。The determination unit is
Based on the power characteristic of the second node and the second environmental information on the environment of the position where the second node is arranged, the remaining battery capacity of the second node is predicted, and The control device according to claim 1, wherein the estimated activation date and time of the second node is calculated based on the calculated activation date and time, and the acceptance date and time is determined using the estimated activation date and time. 前記受入日時及び前記推定起動日時に基づいて、前記第２のノードの中から前記第１のノードが接続を受入れる第１の受入対象を設定する受入処理部をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。   An acceptance processing unit for setting a first acceptance object from which the first node accepts a connection based on the acceptance date and time and the estimated activation date and time. The control device according to 3. 前記受入処理部は、
前記受入日時に前記第２のノードとの間の接続が完了しなかった場合、次回以降の接続には前記第１の受入対象とは異なる第２の受入対象を設定することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。The acceptance processing unit
When connection with the second node is not completed at the reception date and time, a second reception target different from the first reception target is set for the next and subsequent connections. The control device according to Item 4. 前記受入処理部は、
前記受入日時に前記第２のノードとの間の接続が完了しなかった場合、次回以降の接続には接続が完了しなかった前記第２のノードに対する前記第１のノードの接続受入の期間を増加させることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。The acceptance processing unit
If the connection with the second node is not completed at the acceptance date and time, the connection acceptance period of the first node with respect to the second node whose connection is not completed for the subsequent connection is The control device according to claim 4, characterized in that it is increased. 前記決定部は、
前記予測結果及び前記第２のノードが動作していない状態での第１の消費電力に基づいて、前記第２のノードが接続試行を開始可能な開始予想日時を推定し、
前記予測結果及び前記第２のノードが接続試行している状態での第２の消費電力に基づいて、前記第２のノードが接続試行を終了する終了予想日時を推定し、
前記開始予想日時と、前記終了予想日時と、前記第１のノードが前記第２のノードの接続受入に要する時間とに基づいて、前記推定起動日時を算出することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。The determination unit is
Based on the prediction result and the first power consumption in a state where the second node is not in operation, an estimated start date and time when the second node can start a connection attempt is estimated;
Based on the prediction result and the second power consumption in a state in which the second node is attempting to connect, an estimated end date and time when the second node ends the connection trial is estimated;
The estimated start date and time is calculated based on the estimated start date and time, the estimated end date and time, and the time required for the first node to accept the connection of the second node. Control device as described. 前記第１の環境情報は、天気予報であり、
前記通信部は、有線又は携帯電話回線網から前記天気予報を受信することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。The first environmental information is a weather forecast,
The control device according to claim 1, wherein the communication unit receives the weather forecast from a wired or mobile telephone network. 前記決定部は、
前記複数のノードと前記第１のノードとの間の通信品質に基づいて、前記複数のノードの中から前記第２のノードを抽出することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。The determination unit is
The control device according to claim 1, wherein the second node is extracted from the plurality of nodes based on communication quality between the plurality of nodes and the first node. 前記第２の環境情報は、
これまでの環境に関する環境実績情報と、これからの環境に関する環境予測情報とを含むことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。The second environmental information is
4. The control device according to claim 3, further comprising environmental performance information on the environment so far and environmental prediction information on the environment from now on. 前記決定部は、
前記環境実績情報に基づいて、前記第１のノードの発電量を算出し、
前記第１のノードの発電量と、前記第１のノードの現在の蓄電量と、前記第１のノードの発電量の前回の蓄電量とを用いて、前記第１のノードの電力特性を算出することを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。The determination unit is
Calculating an amount of power generation of the first node based on the environmental performance information;
The power characteristic of the first node is calculated using the power generation amount of the first node, the current storage amount of the first node, and the previous storage amount of the power generation amount of the first node The control device according to claim 10, characterized in that: 前記決定部は、前記第２のノードが未接続となる前の接続中の間に、前記第２のノードから前記第２のノードの電力特性を取得しておくことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の制御装置。   The power supply characteristic of the second node is acquired from the second node during the connection before the second node becomes unconnected, the determination unit is characterized by: The control device according to any one of the above. 第１のノード及び第２のノードを含む複数のノードと、
前記複数のノードを制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記複数のノードの間のマルチホップ通信を用いて前記第１ノードからの情報を受信する通信部と、
前記第１のノードの電池残量と、前記第１のノードと前記第２のノードとの間の通信品質と、前記第２のノードの電力特性と、前記第２のノードが配置されている位置の環境に関する第１の環境情報とに基づいて、前記第１のノードが前記第２のノードとの間の接続を受入れる受入日時を決定する決定部と、
前記受入日時まで前記第１のノードをスリープ状態とさせることを前記第１のノードに指示するスリープ指示部と、
を有することを特徴とする制御システム。A plurality of nodes including a first node and a second node;
A control device that controls the plurality of nodes;
The controller is
A communication unit that receives information from the first node using multi-hop communication between the plurality of nodes;
The remaining battery capacity of the first node, the communication quality between the first node and the second node, the power characteristic of the second node, and the second node are arranged. A determination unit that determines an acceptance date and time when the first node accepts a connection with the second node based on first environment information on a location environment;
A sleep instructing unit instructing the first node to put the first node into the sleep state until the acceptance date and time;
The control system characterized by having. 接続済みの第１のノード及び未接続の第２のノードを含む複数のノード間のマルチホップ通信を用いて前記第１ノードからの情報を受信し、
前記第１のノードの電池残量と、前記第１のノードと前記第２のノードとの間の通信品質と、前記第２のノードの電力特性と、前記第２のノードが配置されている位置の環境に関する第１の環境情報とに基づいて、前記第１のノードが前記第２のノードとの間の接続を受入れる受入日時を決定し、
前記受入日時まで前記第１のノードをスリープ状態とさせることを前記第１のノードに指示する、
処理を実行することを特徴とする制御方法。Receiving information from said first node using multi-hop communication between a plurality of nodes including a connected first node and an unconnected second node;
The remaining battery capacity of the first node, the communication quality between the first node and the second node, the power characteristic of the second node, and the second node are arranged. Determine an acceptance date and time at which the first node accepts a connection with the second node based on first environmental information regarding the location environment;
Instructing the first node to put the first node to sleep until the acceptance date and time;
A control method characterized by performing processing.
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