(57)【要約】【課題】メモリに蓄積した他無線機から受信した計測データが所定のバッファ容量を超えたタイミングでまとめて送信する、又は、自無線端末における計測タイミングで所定のバッファ容量を超えずともまとめて送信することを可能にすること。【解決手段】自無線端末における計測対象についての計測を実施する(Ｓ３)。次いで計測データバッファの編集処理を実行する。自無線端末の計測終了時点で編集された計測データバッファに保持された計測データを送信する(Ｓ４，Ｓ５)。一方、計測データの受信に伴って計測データバッファの編集処理を実行する(Ｓ９)。次いで編集処理を終了したら、計測データバッファがフルかを判定する(Ｓ９)。計測データバッファがフルであれば、データ送信処理を実行する(Ｓ１１)。計測データバッファがフルでなければ、スリープに戻る。【選択図】図７
2014120938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、低出力の無線出力で広範囲をカバーし、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測データを上位の集計装置まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送するメッシュ無線通信ネットワークシステムであって、
前記無線端末のそれぞれは、
少なくとも、無線送信回路と、無線受信回路と、送受切替え回路と、アンテナと、無線端末全体を制御する制御部とを備え、
無線端末全体を制御する前記制御部は、
前記計測データを他無線端末から受信したとき送信バッファに格納するとともに自無線端末の計測データを当該送信バッファに格納する送信バッファ格納手段と、
前記送信バッファの容量が満杯になったときに、前記送信バッファに格納された計測データを一括して自無線端末より前記集計装置に近い無線端末に送信する第１の送信制御手段と、
前記送信バッファの容量が満杯でなくとも、自端末の計測データを所定タイミングで取得したときに、前記送信バッファに格納された計測データと束ねて一括して前記集計装置に近い無線端末に送信する第２の送信制御手段と、を備え、
前記集計装置は、
直近の無線端末から束ねて一括して送信された前記計測データを受信する計測データ受信手段、
を備えていることを特徴とするメッシュ無線通信ネットワークシステム。
【請求項２】
メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、低出力の無線出力で広範囲をカバーし、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測データを上位の集計装置まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送するメッシュ無線通信ネットワークシステムにおける無線端末であって、
前記無線端末のそれぞれは、
少なくとも、無線送信回路と、無線受信回路と、送受切替え回路と、アンテナと、無線端末全体を制御する制御部とを備え、
無線端末全体を制御する前記制御部は、
前記計測データを他無線端末から受信したとき送信バッファに格納するとともに自無線端末の計測データを当該送信バッファに格納する送信バッファ格納手段と、
前記送信バッファの容量が満杯になったときに、前記送信バッファに格納された計測データを一括して自無線端末より前記集計装置に近い無線端末に送信する第１の送信制御手段と、
前記送信バッファの容量が満杯でなくとも、自端末の計測データを所定タイミングで取得したときに、前記送信バッファに格納された計測データと束ねて一括して前記集計装置に近い無線端末に送信する第２の送信制御手段と、
を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項３】
メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、低出力の無線出力で広範囲をカバーし、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測データを上位の集計装置まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送するメッシュ無線通信ネットワークシステムにおける無線通信方法であって、
前記無線端末のそれぞれは、
前記計測データを他無線端末から受信したとき送信バッファに格納するとともに自無線端末の計測データを当該送信バッファに格納する過程、
前記送信バッファの容量が満杯になったときに、前記送信バッファに格納された計測データを一括して自無線端末より前記集計装置に近い無線端末に送信する過程、または、
前記送信バッファの容量が満杯でなくとも、自端末の計測データを所定タイミングで取得したときに、前記送信バッファに格納された計測データと束ねて一括して前記集計装置に近い無線端末に送信する過程、を含み、
前記集計装置は、
直近の無線端末から束ねて一括して送信された前記計測データを受信する過程、
を含むことを特徴とするメッシュ無線通信方法。
【請求項４】
メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、低出力の無線出力で広範囲をカバーし、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測データを上位の集計装置まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送するメッシュ無線通信ネットワークシステムにおける無線端末であって、該無線端末が、前記計測データを他無線端末から受信したとき送信バッファに格納するとともに自無線端末の計測データを当該送信バッファに格納する送信バッファ格納手段を備え、
前記無線端末のコンピュータを、
前記送信バッファの容量が満杯になったときに、前記送信バッファに格納された計測データを一括して自無線端末より前記集計装置に近い無線端末に送信する第１の送信制御手段と、
前記送信バッファの容量が満杯でなくとも、自端末の計測データを所定タイミングで取得したときに、前記送信バッファに格納された計測データと束ねて一括して前記集計装置に近い無線端末に送信する第２の送信制御手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測機能を有する複数の無線端末から１つの集計装置（ホスト）に計測結果（計測データ）を通知するメッシュ無線通信ネットワークシステム、無線通信方法、および、無線端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
低消費電力タイプのメッシュ無線通信方式として、全ての無線機が一定周期で短いビーコンを送信し、データを送信したい無線機はビーコンに同期して接続リクエストを送信して特定の無線機とハンドシェイクを行ことでデータの送信を実行し、これを繰り返すことで、バケツリレー方式でデータを転送しながら目的の無線機にデータを届けるものが知られている。
【０００３】
この場合、全ての無線機は、ネットワークの構成情報を自無線機内に所持しており、自分より目的の無線機に近い無線機からのビーコンを選択することにより、効率的な転送ルートを選択するようにしている（この方式は、一般に、Ｎ×Ｎメッシュ無線通信方式などと呼ばれる）。
【０００４】
上記Ｎ×Ｎメッシュ無線通信方式の亜流として、１つの集計装置で全ての無線機の計測結果を収集するタイプ（１×Ｎメッシュ無線通信方式）では、それぞれの無線機は集計装置までの距離情報（構成情報）を保持し、自分より集計装置に近い（ホップ数が少ない）無線機に対してデータを転送することにより、最終的に集計装置までデータを届けるようにしている。
【０００５】
下記に示す特許文献１には、通信装置（無線センサノード）から管理装置（サーバノード）にデータを送信する場合に、周期的に収集した複数回の計測データを蓄積しておき、指定された複数周期分のデータを蓄積した時点で蓄積しているデータに基づいて通知情報（データパケット）を生成し、生成した通知情報を管理装置に送信する技術が記載されている。その場合、各通信装置は、各通信装置で異なる周期に管理装置に通知情報（データパケット）を送信するようにしている。
【０００６】
また下記に示す特許文献１には、特定の通信装置より通知情報（データパケット）が送信された際に転送順序にしたがって通知情報を受信するとともに、収集したデータを受信した通知情報に付加し、収集したデータを付加した通知情報（データパケット）を転送順序にしたがって転送する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３５４８３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の１×Ｎメッシュ無線通信方式では、バケツリレー方式のデータ転送でデータを受信した際、即座に次の無線機への送信（データ転送）を開始するため、集計装置近辺の幾つかの無線機ではバケツリレー方式のデータ転送に関与した無線機すべてのデータが通過することになり、特定の無線機が過負荷状態となる恐れがある。そのため特定の無線機の電池(直流電源)が急激に消耗し、ひいてはメッシュ無線通信方式全体の寿命を縮めることにつながる。また、データの局所的な集中は、通信の輻輳状態を招くことになり、通信異常やデータの消失の可能性が高まる。
【０００９】
そこで本発明は、メモリに蓄積した他無線機から受信した計測データが所定のバッファ容量を超えたタイミングでまとめて送信する、又は、自無線端末における計測タイミングで所定のバッファ容量を超えずともまとめて送信することが可能なメッシュ無線通信ネットワークシステム、無線通信方法、および、無線端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明のメッシュ無線通信ネットワークシステムは、メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、低出力の無線出力で広範囲をカバーし、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測データを上位の集計装置まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送するメッシュ無線通信ネットワークシステムであって、上記無線端末のそれぞれは、少なくとも、無線送信回路と、無線受信回路と、送受切替え回路と、アンテナと、無線端末全体を制御する制御部とを備え、無線端末全体を制御する上記制御部は、上記計測データを他無線端末から受信したとき送信バッファに格納するとともに自無線端末の計測データを当該送信バッファに格納する送信バッファ格納手段と、上記送信バッファの容量が満杯になったときに、上記送信バッファに格納された計測データを一括して自無線端末より上記集計装置に近い無線端末に送信する第１の送信制御手段と、上記送信バッファの容量が満杯でなくとも、自端末の計測データを所定タイミングで取得したときに、上記送信バッファに格納された計測データと束ねて一括して上記集計装置に近い無線端末に送信する第２の送信制御手段と、を備え、上記集計装置は、直近の無線端末から束ねて一括して送信された上記計測データを受信する計測データ受信手段、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
また上記目的を達成するために本発明の無線通信端末は、メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、低出力の無線出力で広範囲をカバーし、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測データを上位の集計装置まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送するメッシュ無線通信ネットワークシステムにおける無線端末であって、上記無線端末のそれぞれは、少なくとも、無線送信回路と、無線受信回路と、送受切替え回路と、アンテナと、無線端末全体を制御する制御部とを備え、無線端末全体を制御する上記制御部は、上記計測データを他無線端末から受信したとき送信バッファに格納するとともに自無線端末の計測データを当該送信バッファに格納する送信バッファ格納手段と、上記送信バッファの容量が満杯になったときに、上記送信バッファに格納された計測データを一括して自無線端末より上記集計装置に近い無線端末に送信する第１の送信制御手段と、上記送信バッファの容量が満杯でなくとも、自端末の計測データを所定タイミングで取得したときに、上記送信バッファに格納された計測データと束ねて一括して上記集計装置に近い無線端末に送信する第２の送信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また上記目的を達成するために本発明のメッシュ無線通信方法は、メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、低出力の無線出力で広範囲をカバーし、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測データを上位の集計装置まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送するメッシュ無線通信ネットワークシステムにおける無線通信方法であって、上記無線端末のそれぞれは、上記計測データを他無線端末から受信したとき送信バッファに格納するとともに自無線端末の計測データを当該送信バッファに格納する過程、上記送信バッファの容量が満杯になったときに、上記送信バッファに格納された計測データを一括して自無線端末より上記集計装置に近い無線端末に送信する過程、または、上記送信バッファの容量が満杯でなくとも、自端末の計測データを所定タイミングで取得したときに、上記送信バッファに格納された計測データと束ねて一括して上記集計装置に近い無線端末に送信する過程、を含み、上記集計装置は、直近の無線端末から束ねて一括して送信された上記計測データを受信する過程、
を含むことを特徴とする。
【００１３】
また上記目的を達成するために本発明にかかる無線端末のコンピュータに機能させるためのプログラムは、メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、低出力の無線出力で広範囲をカバーし、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測データを上位の集計装置まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送するメッシュ無線通信ネットワークシステムにおける無線端末であって、該無線端末が、上記計測データを他無線端末から受信したとき送信バッファに格納するとともに自無線端末の計測データを当該送信バッファに格納する送信バッファ格納手段を備え、上記無線端末のコンピュータを、上記送信バッファの容量が満杯になったときに、上記送信バッファに格納された計測データを一括して自無線端末より上記集計装置に近い無線端末に送信する第１の送信制御手段と、上記送信バッファの容量が満杯でなくとも、自端末の計測データを所定タイミングで取得したときに、上記送信バッファに格納された計測データと束ねて一括して上記集計装置に近い無線端末に送信する第２の送信制御手段、として機能させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、集計装置との位置関係に拘らず、自無線端末における計測データと他無線端末から受信した計測データとをメモリに蓄積してまとめて自無線端末における計測タイミングで送信処理を実行するか、または、メモリに蓄積した他無線機から受信した計測データが所定のバッファ容量を超えたタイミングで送信処理を実行するので、特定の無線端末の電池(直流電源)が急速に消耗する傾向を緩和することができる。
【００１５】
また、通信量を減らせるので通信の輻輳状態を緩和することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線端末の送信時における計測データバッファの制御例を説明する図である。
【図４】メッシュ無線通信ネットワークシステムの無線端末間のハンドシェイク手順の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムにおける中継フレームフォーマットの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る計測データ(DATA)フォーマット例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムの各無線端末の動作処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムの構成例を示す図である。図１において本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムは、１台の集計装置１０と、無線端末１ないし無線端末７とから構成されている。そして本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムは、メッシュ無線通信ネットワークを構成する無線端末が、一定の時間間隔で所定の計測を行い、計測結果（計測データ）を上位の集計装置１０まで複数の無線端末をバケツリレー方式でデータ転送して届けるもので、低出力の無線出力で広範囲の通信エリアをカバーできるようにしている。なお集計装置１０はパソコンなどを備えて構成され、集計装置１０における低消費電力化の要求は低いものとする。
【００１８】
図１においては、一例として無線端末６を発信元として無線端末４、無線端末２、無線端末１を経由して、計測データを集計装置１０に転送する場合を示しているが、当該計測データの転送に関与していない無線端末３、無線端末５、無線端末７もメッシュ無線通信ネットワークシステムの構成要素として示され、同じように上位の集計装置１０までバケツリレー方式でデータ転送することができる。そして無線端末の構成としては、計測部、制御部、無線部を備えるものであることについては、図１の無線端末４にブロック図で示しているが、各無線端末の構成の詳細については、図２で説明する。なお各無線端末の配置は固定でなく移動可能であり、図１の配置は単なる事例にすぎない。集計装置１０を除く互いの配置関係は当業者に良く知られた構成情報の更新によって把握される。
【００１９】
図２において、無線端末１１は、計測対象９に対する計測を定周期に実行して計測データ（計測結果）を取得する計測部１９と、無線送信回路１４および無線受信回路１５を備える無線部１３と、バッファ単位（一例として１６バイトとして説明するがこの値に限定されない）で計測データを制御するメモリ制御部３２及びメモリ制御部３２の下に計測データを保持するメモリ３３並びに送受信のシーケンスを制御する送受信シーケンス制御部３５を少なくとも備える制御部１２と、から構成されている。さらに詳しく説明すると、
計測部１９は、間欠動作制御部２０から所定時間が経過したとして出される動作指示（指示等の制御線を破線で示す）に基づき計測対象９を所定の時間間隔、例えば１分間隔、で計測を実行し、計測結果を制御部１２に渡す。制御部１２はこの計測結果をメモリ３３の所定の領域（計測データバッファ領域）に保持する。
【００２０】
無線部１３は、間欠動作制御部２０から制御部１２へ所定時間が経過したとして出される動作指示の下に制御部１２の送受信シーケンス制御部３５が無線送信回路１４を動作させることで、ビーコンを一定の周期、例えば５秒周期、で送信し、これに応じて他無線端末からの計測データを無線受信回路１５で受信して制御部１２に渡す。制御部１２の送受信シーケンス制御部３５はデータ受信部３６に指示して他無線端末から送られてきた計測データをメモリ３３の所定の領域（計測データバッファ領域）に保持する。また送受信シーケンス制御部３５は、無線受信回路１５で受信されたデータをデータ受信部３６を介して受け取って解析し、その後に行うシーケンス制御を実行する。例えば、受信したデータが接続リクエストパケットであれば接続許可パケットを送信元に送信する。なお、通信シーケンスについては図４で詳しく説明する。
【００２１】
また無線部１３は、メモリ３３内に保持されている構成情報（図示せず）を制御部１２が参照して自無線端末より集計装置１０に近い（ホップ数の少ない）無線端末を選択して、メモリ３３の所定の領域に保持されている計測データをデータ送信部３４、無線送信回路１４を介して上記で選択した集計装置１０に近い無線端末にデータ転送する（バケツリレー方式のデータ転送に該当）。
【００２２】
制御部１２は、ＣＰＵ(図示せず)を含み、ＣＰＵの制御の下に、無線部１３の無線受信回路１５で受信された計測データをデータ受信部３６を介してメモリ３３の所定の領域に保持するとともに、計測部１９から所定の周期で得られる自端末における計測データを受け取ったとき、受け取った計測データとそれまでにメモリ３３の所定の領域に蓄積された他無線端末の計測データとを束ねて一括して送信できるようにメモリ制御部３２を通じてバッファ編集してデータ送信部３４に渡し、データ送信部３４では渡された計測データを送受信シーケンス制御部３５の指示の下に無線部１３の無線送信回路１４に送り、無線送信回路１４から束ねて一括して送信する。
【００２３】
また制御部１２は、複数の無線端末から計測データを受け取ってメモリ３３の所定の領域に蓄積していた計測データを一括して送信可能にするためにメモリ制御部３２を通じてバッファ編集するが所定のバッファ容量（本実施形態では、８バッファ単位）を超えるか否かをメモリ制御部３２で検出し、バッファ容量満杯（以下、単に“バッファフル”という）になった時点でメモリ３３からデータ送信部３４にバッファフルになった計測データを渡し、データ送信部３４では渡された計測データを送受信シーケンス制御部３５の指示の下に無線部１３の無線送信回路１４にバッファフルの計測データを送り、無線送信回路１４から一括して送信する。この際、制御部１２はあらかじめ選択しておいた自無線端末より集計装置１０に近い無線端末にデータ送信する。なお、自無線端末より集計装置１０に近い無線端末を選択する構成については上述した公知のＮ×Ｎメッシュ無線通信方式で採用されているためここでの説明は省略する。
【００２４】
なお、受信した複数の他無線端末からの計測データが所定のバッファ容量を超えた場合にはメモリ３３の上記バッファ領域と異なるメモリ領域にバッファ容量を超えたバッファ単位分の計測データを一旦格納しておき、次回の送信タイミングまでに上記バッファ容量を超えたバッファ単位分の計測データをバッファ編集して送信バッファ(後述する)の上位に配置して次の送信タイミングで送信できるように制御する。これについては後で詳しく説明する。
【００２５】
間欠動作制御部２０は、計時機能（タイムカウント機能）を備えており、制御部１２からの指示を起点に計時を開始して経過時間を計数し、計数した経過時間を制御部１２や計測部１９に通知する。ただし、本実施形態の集計装置１０または他の無線端末との時刻合わせ機能は有さない。
【００２６】
図３は、本発明の実施形態に係る無線端末の送信時における計測データバッファの制御例を説明する図である。図３において、各無線端末には、バッファ単位８個分を満杯容量とする計測データバッファが備えられていることを示している。
【００２７】
図３は、或る無線端末に、バッファ単位８個分を満杯容量とする計測データバッファにすでにバッファ単位４個分の計測データが保持されているところに、他の無線端末から転送すべき計測データを受信した際のバッファ制御動作を説明するものである。
【００２８】
すなわち、図３の上から２番目に示すように、或る無線端末における計測データ受信前の計測データバッファには、すでに転送すべき計測データとしてバッファ単位で４個分（Ａ１〜Ａ４）が保持されていて、残りのバッファ容量として４バッファ単位に空きがあることを示している。その場合、他無線端末から受信したデータに含まれる計測データがバッファ単位で３個以下であれば、計測データバッファにそのまま蓄積されるが、この例の場合、図３の１番上に示されるようにバッファ単位で６個分（Ｂ１〜Ｂ６）の計測データが含まれるデータを受信したため、所定のバッファ容量（本実施形態では、８バッファ単位）を超えることとなり、受信した６個分の計測データを一括して送信することができず、図３の上から３番目に示されるように、バッファ単位２個分（Ｂ５，Ｂ６）は送信することができない。
【００２９】
そこで、図３の上から４番目に示されるように、フルになった計測データバッファ（バッファ単位８個分、すなわち、Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４）について送信を実行する。その結果、送信時における計測データバッファ（以下では“送信バッファ”ともいう）が空になり、空になったバッファに他無線端末から受信した残りのバッファ単位２個分（Ｂ５，Ｂ６）の計測データをバッファ編集して、図３の上から３番目に示されるように送信バッファ先頭側に格納し直して、次回の送信タイミングで送信バッファに他無線端末からの次の計測データが充当されたとき、又は、自無線端末における計測データの取得で送信バッファに計測データが充当されたとき当該取得タイミングで一緒に送信するようにする。
【００３０】
図４は、メッシュ無線通信方式におけるハンドシェイク手順を説明する図であり、本実施形態でもこのハンドシェイク手順を用いて無線端末間の送受信シーケンスを進めるものである。本実施形態におけるハンドシェイク手順は、図２に示した無線端末１１の制御部１２内に設けられている送受信シーケンス制御部３５により実行される。
【００３１】
図４において計測データの送信元の無線端末Ａは、まずビーコン要求パケットを送信する。集計装置１０は、常にビーコン要求待ちの状態にあり、或る無線端末からビーコン要求があれば即座にビーコンを送信する。本例の場合、集計装置１０までビーコン要求の電波が届かなかったため、集計装置１０はビーコンを出さなかったものとする。
【００３２】
いま無線端末Ａは、計測処理を終了した後に計測データを送信するために、ビーコン要求パケットを送信した後は他の無線端末から一定周期で送信されるビーコンが到達するのをひたすら待つ、最大で１０秒間待つ、状態を続けている。つまり他の無線端末は通常受信状態に無いためビーコン要求パケットが無視され、即にはビーコンを送信する状態にないからである。無線端末Ｂは定周期でビーコンを送信しており、ビーコンには無線端末Ｂから集計装置１０までの距離情報が含まれている。無線端末Ｂからのビーコンを受信した無線端末Ａは、ビーコン内に含まれる距離情報と自端末から集計装置１０までの距離を比較し、自端末より無線端末Ｂの方が集計装置１０に近ければ無線端末Ｂ宛に接続リクエストパケットを送信する。
【００３３】
接続リクエストパケットを受信した無線端末Ｂは、計測データ受信可能であれば接続許可パケットを返送する。接続許可パケットを受信した無線端末Ａは、計測データを送信し、無線端末Ｂからの肯定応答をもって、一連のデータ転送処理シーケンスを終了する。仮に無線端末Ａが無線端末Ｂに代えて集計装置１０からのビーコンを受信した場合も、以降の処理は同様であるため、その説明を省略する。
【００３４】
ここで、各無線端末が送信するビーコンの周期を５秒とすれば、ビーコン待ちのタイムアウト時間は１０秒程度に設定する必要がある。複数の無線端末が定周期でビーコンを出すが、本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムもこのハンドシェイク手順を採用していることから、平均すればビーコン受信までに２．５秒程度のビーコン待ちを継続することになる。この間、図２に示す無線部１３は受信状態にあるため電力を消費することとなる。そこで省電力のためには送信回数を減らす工夫を講じることがメッシュ無線通信ネットワークシステムを維持するために効果的で、本実施形態のような計測データの送信制御を実施することが省電力の有効な手立てとなる。
【００３５】
図５は、本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムにおける中継フレームフォーマットの一例を示す図である。中継フレームフォーマットとは、例えば、図１に示す無線端末６を発信元として計測データが、無線端末４の計測データ、無線端末２の計測データ、無線端末１の計測データをフレーム内の所定領域にそれぞれ格納されて集計装置１０に計測データとして中継（転送）されるフォーマットを指している。
【００３６】
図５において中継フレームフォーマットは、データ発信元における計測開始から順にナンバリングされた、１バイト長のスタートシーケンスナンバー（STT-No）を先頭に、次の領域には、１バイト長の発信者無線端末番号（STT-RNo）、また次の領域には、１バイト長の着信者無線端末番号（集計装置ID）（STP-RNo）、さらに次の領域には、１バイト長の計測データ数（１〜８）（DATA-No）、最後の領域には、長さがDATA１８バイト×DATA-Noからなる計測データ群（後述する図６のDATA-Noの個数連結したもの）（DATA）を含んで構成されている。
【００３７】
図６は、本発明の実施形態に係る計測データ（DATA）フォーマット例を示す図である。図５の中継フレームフォーマットの末尾に示された領域に存在するDATA１８バイトのフォーマット例を示すもので、１バイト長の計測器ナンバーを先頭に、次の領域には、１バイト長のデータ属性が、最後の領域には、計測値データとして１６バイトを含むようにして構成されている。
【００３８】
図７は、本発明の実施形態に係るメッシュ無線通信ネットワークシステムの各無線端末の動作処理フローを示す図である。本発明の実施形態に係る無線端末は、図４に示すようなハンドシェイク手順を採用して通信を確立するものであることは上述したとおりなので、図４を適宜参照する。したがって各無線端末の動作の基点に「スリープ」を選ぶことにする。ステップＳ１において、或る無線端末のスリープが５秒経過したかをチェックする。ここで５秒を基準にするのは、各無線端末のビーコンの送信が一例として５秒周期で実行されるからである。そこで５秒経過していなければ、ふたたびスリープに戻るが、５秒経過していれば、ステップＳ２に進む。
【００３９】
そしてステップＳ２において、１分経過したかをチェックする。ここで１分を基準にするのは、各無線端末における計測周期が一例として１分間隔で実行されるからである。その結果、１分経過していれば、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、自無線端末における計測対象９についての計測を実施する。次いでステップＳ４に進み、計測データバッファの編集処理を実行する。ここでの計測データバッファの編集処理は、図３の上から４番目に示した処理を実行することに相当するが、図示のようなバッファフルの状態でなくとも、自無線端末の計測結果を保持したうえで自無線端末の計測終了時点で計測データバッファを編集し、編集された計測データバッファに保持された計測データをデータ送信部３４を介して無線部１３の無線送信回路１４に送り、無線送信回路１４からデータを束ねて一括して送信したあと、処理スタート時のスリープに戻る。
【００４０】
一方、１分経過していなければ、ステップＳ６に進み、ステップＳ６においてビーコン送信を実行する。ビーコン送信によりデータ受信の準備が整っていることを他無線端末に通知することになる。その後、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、接続リクエストが有るかを判定する。接続リクエストが無ければ、処理スタート時のスリープに戻る。接続リクエストが有れば、ステップＳ８に進み、ステップＳ８において計測データの受信処理を行ってステップＳ９に進む。
【００４１】
ステップＳ９においては、計測データの受信に伴って計測データバッファの編集処理を実行する。ここでの計測データバッファの編集処理は、図３の上から２番目または３番目に示した処理を実行することに当たる。当該編集処理を終了したら、ステップＳ１０に進み、ステップＳ１０において計測データバッファがフルかを判定する。ここで計測データバッファがフルでなければ、処理スタート時のスリープに戻る。また計測データバッファがフルであればステップＳ１１に進み、ステップＳ１１においてフルになったデータを一括して送信する処理を実行する。当該データ送信処理を終了したら、処理スタート時のスリープに戻る。
【符号の説明】
【００４２】
１〜７  無線端末
９  計測対象
１０  集計装置
１１  無線端末
１２  制御部
１３  無線部
１４  無線送信回路
１５  無線受信回路
１６  切り替え部
１７  アンテナ
１８  直流電源
１９  計測部
２０  間欠動作制御部
３２  メモリ制御部
３３  メモリ
３４  データ送信部
３５  送受信シーケンス制御部
３６  データ受信部
【図１】
2014120938.tif 000003
【図２】
2014120938.tif 000004
【図４】
2014120938.tif 000005
【図５】
2014120938.tif 000006
【図６】
2014120938.tif 000007
【図７】
2014120938.tif 000008
【図３】
2014120938.tif 000009