(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第２の無線ノードと通信可能な第１の無線ノードであって、
前記第１の無線ノードは、
前記第２の無線ノードとの間で通信データを送受信し、前記第２の無線ノードの他に周囲に存在する電波発信源から発している電波または信号の強度に対応するＲＳＳＩ値を計測する通信部と、
少なくとも前記計測したＲＳＳＩ値を記憶する記憶部と、
前記ＲＳＳＩ値を予め定められた基準レベルと比較して、前記ＲＳＳＩ値が高い値の場合は電波障害が存在しているとの判定を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる、第１の無線ノード。
【請求項２】
請求項１に記載の第１の無線ノードであって、
前記制御部は、前記ＲＳＳＩ値を用いて帯域パターンを生成し、前記帯域パターンを解析することにより前記電波障害が存在しているか否かを判定し、
前記帯域パターンは、前記記憶部に記憶される、第１の無線ノード。
【請求項３】
請求項２に記載の第１の無線ノードであって、
前記制御部は、前記記憶された前記帯域パターンと新たに取得された帯域パターンとを比較演算し、前記電波障害が存在しているか否かの判定を行う、第１の無線ノード。
【請求項４】
請求項３に記載の第１の無線ノードであって、
前記制御部は、前記帯域パターンを解析して判定時間を設定し、前記判定時間に基づき前記停止する一定時間を決定する、第１の無線ノード。
【請求項５】
請求項４に記載の第１の無線ノードであって、
前記制御部は、前記記憶された前記帯域パターンと新たに取得された帯域パターンとを比較演算し、前記判定時間の設定を変更する、第１の無線ノード。
【請求項６】
複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第２の無線ノードと通信可能な第１の無線ノードであって、
前記第１の無線ノードは、
前記第２の無線ノードとの間で通信データを送受信し、少なくとも周波数チャネル毎にキャリアセンスの検出をおこなう通信部と、
前記キャリアセンスの検出結果に基づいて前記キャリアセンスの結果を示す帯域パターンを生成し、前記生成した帯域パターンを過去に取得した電波情報を記録したデータである登録帯域パターンと比較して前記通信部からの信号を一定時間停止させるべき電波障害が存在しているか否かの判定を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる、第１の無線ノード。
【請求項７】
請求項１または６に記載の第１の無線ノードであって、
前記制御部は、代替えルートの検出を行うパッシブスキャンにより代替えルートが検出できない場合、前記電波障害が存在しているか否かの判定を行う、第１の無線ノード。
【請求項８】
請求項１、６および７のいずれか１項に記載の第１の無線ノードであって、
前記制御部は、前記電波障害が存在しないと判定した場合は、アクティブスキャンによる代替えルート生成処理を実施する、第１の無線ノード。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の第１の無線ノードであって、
前記制御部は、当該無線ノードが前記電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を生成し、
前記通信部が、前記生成した頻度情報を前記第２の無線ノードに送る、第１の無線ノード。
【請求項１０】
複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第１の無線ノードと通信可能な第２の無線ノードであって、
前記第２の無線ノードは、
前記第１の無線ノードとの間で少なくとも通信データを送受信し、前記第１の無線ノードが生成した当該無線ノードについて、他に周囲に存在する電波発信源から発している電波または信号の強度に対応するＲＳＳＩ値を計測し、前記ＲＳＳＩ値が予め定められた基準レベルよりも高い値を示す電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を受信する通信部と、
少なくとも前記頻度情報を記憶する記憶部と、
前記頻度情報に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定する制御部と、
を備える第２の無線ノード。
【請求項１１】
請求項１０に記載の第２の無線ノードであって、
前記通信部は前記第１の無線ノードとのＲＳＳＩ値を計測し、
前記制御部は、前記頻度情報および前記計測したＲＳＳＩ値に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定する、第２の無線ノード。
【請求項１２】
複数の無線ノードから計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムであって、
第１の無線ノードは、
第２の無線ノードとの間で通信データを送受信し、前記第２の無線ノードの他に周囲に存在する電波発信源から発している電波または信号の強度に対応するＲＳＳＩ値を計測する通信部と、
少なくとも前記計測したＲＳＳＩ値を記憶する記憶部と、
前記ＲＳＳＩ値を予め定められた基準レベルと比較して、前記ＲＳＳＩ値が高い値の場合は広帯域電波障害が存在しているとの判定を行い、前記広帯域電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる制御部と、を備え、
前記第２の無線ノードは、
前記第１の無線ノードとの間で少なくとも通信データを送受信し、前記第１の無線ノードが生成した当該無線ノードが広帯域電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を受信する通信部と、
少なくとも前記頻度情報を記憶する記憶部と、
前記頻度情報に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定する制
御部と、
を備えた計測情報収集システム。
【請求項１３】
複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第２の無線ノードと通信可能な第１の無線ノードの通信方法であって、
前記第１の無線ノードは、
通信部が前記第２の無線ノードの他に周囲に存在する電波発信源から発している電波または信号の強度に対応するＲＳＳＩ値を計測し、
記憶部が少なくとも前記計測したＲＳＳＩ値を記憶し、
制御部が前記ＲＳＳＩ値を予め定められた基準レベルと比較して、前記ＲＳＳＩ値が高い値の場合は広帯域電波障害が存在しているとの判定を行い、
前記広帯域電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる、第１の無線ノードの通信方法。
【請求項１４】
複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第２の無線ノードと通信可能な第１の無線ノードのプログラムであって、
通信部が計測した、前記第２の無線ノードの他に周囲に存在する電波発信源から発している電波または信号の強度に対応するＲＳＳＩ値を記憶部から読み出す手順と、
前記読み出したＲＳＳＩ値を予め定められた基準レベルと比較して、前記ＲＳＳＩ値が高い値の場合は広帯域電波障害が存在しているとの判定を行い、前記広帯域電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１５】
複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第１の無線ノードと通信可能な第２の無線ノードの通信方法であって、
通信部が前記第１の無線ノードとの間で少なくとも通信データを送受信し、前記第１の無線ノードが生成した当該無線ノードについて、他に周囲に存在する電波発信源から発している電波または信号の強度に対応するＲＳＳＩ値を計測し、前記ＲＳＳＩ値が予め定められた基準レベルよりも高い値を示す電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を受信し、
記憶部が少なくとも前記頻度情報を記憶し、
制御部が前記頻度情報に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定し、当該優先度に基づいて通信を試みる第２の無線ノードの通信方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の第２の無線ノードの通信方法であって、
前記通信部が前記第１の無線ノードとのＲＳＳＩ値を計測し、
前記制御部が前記頻度情報およびＲＳＳＩ値に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定する、当該優先度に基づいて通信を試みる第２の無線ノードの通信方法。
【請求項１７】
複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第１の無線ノードと通信可能な第２の無線ノードのプログラムであって、
前記第１の無線ノードが生成した当該無線ノードについて、他に周囲に存在する電波発信源から発している電波または信号の強度に対応するＲＳＳＩ値を計測し、前記ＲＳＳＩ値が予め定められた基準レベルよりも高い値を示す電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を記憶部から読み出す手順と、
前記読み出した頻度情報に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定し、当該優先度に基づいて通信を試みる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のネットワークトポロジー（ツリー、スター型等）を有する無線通信システム係り、特にマルチホップネットワークを利用したスマートメータ等の計測装置の計測情報収集システム、無線ノード、無線ノードの通信方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
総務省から出された２０１５年／２０２０年に向けた周波数確保の基本方針に基づき、スマートメータ等の導入を推進するため、９００ＭＨｚ帯の周波数再編が早急に進められている。これに基づき、スマートメータ等のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：電波による個別識別）を利用する電子タグシステムでは、周波数９１５ＭＨｚから９２８ＭＨｚを利用できることになる。この再編に合わせて、携帯電話端末は、新たな通信規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）を使用し、周波数９００ＭＨｚから９１５ＭＨｚが使用可能となる。また、携帯電話基地局は、周波数９４５ＭＨｚから９６０ＭＨｚが使用可能となる。
【０００３】
特に、携帯電話基地局の出すＬＴＥ電波は強いため、基地局に近いスマートメータ等は、その他の強力な電波源があるのと同様に広帯域電波障害を受けやすくなる可能性がある。また、同一周波数帯の同一チャネルによる電波干渉も電波障害である。電波障害が広帯域に広がると、経路変更処理そのものに影響を与え、ネットワーク全体のスループットが低下して経路変更の収束に時間がかかる。特許文献１にはスループットを良好にする方法が開示されている。
【０００４】
特許文献１では、無線ネットワークシステムにおいて、複数の周波数チャネルを選択的に設定して電子機器端末と無線通信制御局（アクセスポイント）とが無線通信接続する。その場合に、無線アンテナで受信した信号に基づいて、複数の周波数チャネル毎の電波レベルを所定の周期で測定する。この測定されたデータを所定の閾値と比較して周波数チャネル毎に使用或いは未使用を判定して周波数チャネル毎に使用頻度の統計データとして記憶する。電子機器端末と無線通信制御局との無線通信実行中に、必要に応じてその統計データに基づいて周波数チャネルを変更する。
【０００５】
以上の方法により、無線ＬＡＮによる通常の通信に影響を与えることなく実質的なトラフィック量に応じてチャネル変更を行い、電波干渉を解消して良好なスループットが得られることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３３５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、電波障害による障害状況を把握しない状態でチャネル変更をしているため、特に広帯域電波障害では、アクティブスキャン等の新規接続が多発してしまう。この状態について、図１１の従来の問題点を模式化した説明図を用いて説明する。電波障害が発生すると、無線ノード２００は、広範囲に他の無線ノード２００からのビーコンを受信できない状態となる（図１１（ａ）参照）。受信できない状態が一定時間以上続くと、無線ノード２００は、チャネルの代替えルート処理を実行する。チャネル変更のため、無線ノード２００は、チャネルスキャンを行うが広帯域電波障害により他の無線ノード２００が検出できないため、新規接続を自動的に開始する。従って、広帯域に広がる電波障害では、近隣の各無線ノード２００が、ほぼ同時に代替えルート変更処理を行うため、新規接続処理が多発することになる（図１１（ｂ）参照）。アクティブスキャン等の新規接続処理が多発すると、接続先がなかなか見つからず、代替えルート変更処理の収束に時間がかかるという問題を生じていた。また、アクティブスキャンの動作は実施した無線ノードに加えて、周囲の無線ノードの電力消費につながるので省電力化における問題も生じていた。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、広帯域電波障害の影響を少なくし、省電力化と良好なスループットが得られる計測情報収集システム及び無線ノードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の無線ノードは、複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第２の無線ノードと通信可能な第１の無線ノードであって、前記第１の無線ノードは、前記第２の無線ノードとの間で通信データを送受信し、少なくともＲＳＳＩ値を計測する通信部と、少なくとも前記計測したＲＳＳＩ値を記憶する記憶部と、前記ＲＳＳＩ値を用いて広帯域電波障害が存在しているか否かの判定を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記広帯域電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる。
【００１０】
前記第１の無線ノードにおいて、例えば、前記制御部は、前記ＲＳＳＩ値を用いて帯域パターンを生成し、前記帯域パターンを解析することにより前記広帯域電波障害が存在しているか否かを判定し、前記帯域パターンは、前記記憶部に記憶される。
【００１１】
前記第１の無線ノードにおいて、例えば、前記制御部は、前記記憶された前記帯域パターンと新たに取得された帯域パターンとを比較演算し、広帯域電波障害が存在しているか否かの判定を行う。
【００１２】
前記第１の無線ノードにおいて、例えば、前記制御部は、前記帯域パターンを解析して判定時間を設定し、前記判定時間に基づき前記停止する一定時間を決定する。      
【００１３】
前記第１の無線ノードにおいて、例えば、前記制御部は、前記記憶された前記帯域パターンと新たに取得された帯域パターンとを比較演算し、前記判定時間の設定を変更する。
【００１４】
さらに本発明の第１の無線ノードは、複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第２の無線ノードと通信可能な第１の無線ノードであって、前記第１の無線ノードは、前記第２の無線ノードとの間で通信データを送受信し、少なくとも周波数チャネル毎にキャリアセンスの検出をおこなう通信部と、前記キャリアセンスの検出結果に基づいて前記キャリアセンスの結果を示す帯域パターンを生成し、前記生成した帯域パターンを解析して広帯域電波障害が存在しているか否かの判定を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記広帯域電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる。
【００１５】
前記第１の無線ノードにおいて、例えば、前記制御部は、代替えルートの検出を行うパッシブスキャンにより代替えルートが検出できない場合、広帯域電波障害が存在しているか否かの判定を行う。
【００１６】
前記第１の無線ノードにおいて、例えば、前記制御部は、広帯域電波障害が存在しないと判定した場合は、アクティブスキャンによる代替えルート生成処理を実施する。  
【００１７】
前記第１の無線ノードにおいて、例えば、前記制御部は、当該無線ノードが広帯域電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を生成し、前記通信部が、前記生成した頻度情報を前記第２の無線ノードに送る。
【００１８】
本発明の第２の無線ノードは、複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第１の無線ノードと通信可能な第２の無線ノードであって、前記第２の無線ノードは、前記第１の無線ノードとの間で少なくとも通信データを送受信し、前記第１の無線ノードが生成した当該無線ノードが広帯域電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を受信する通信部と、  少なくとも前記頻度情報を記憶する記憶部と、前記頻度情報に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定する制御部と、を備える。
【００１９】
前記第２の無線ノードにおいて、例えば、前記通信部は前記第１の無線ノードとのＲＳＳＩを計測し、前記制御部は、前記頻度情報および前記計測したＲＳＳＩ値に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定する。
【００２０】
本発明の計測情報収集システムは、複数の無線ノードから計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムであって、第１の無線ノードは、第２の無線ノードとの間で通信データを送受信し、少なくともＲＳＳＩを計測する通信部と、少なくとも前記計測したＲＳＳＩ値を記憶する記憶部と、前記ＲＳＳＩ値を用いて広帯域電波障害が存在しているか否かの判定を行い、前記広帯域電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる制御部と、を備え、前記第２の無線ノードは、前記第１の無線ノードとの間で少なくとも通信データを送受信し、前記第１の無線ノードが生成した当該無線ノードが広帯域電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を受信する通信部と、少なくとも前記頻度情報を記憶する記憶部と、前記頻度情報に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定する制御部と、を備える。
【００２１】
本発明の第１の無線ノードの通信方法は、複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第２の無線ノードと通信可能な第１の無線ノードの通信方法であって、前記第１の無線ノードは、通信部が少なくともＲＳＳＩを計測し、記憶部が少なくとも前記計測したＲＳＳＩ値を記憶し、制御部が前記ＲＳＳＩ値を用いて広帯域電波障害が存在しているか否かの判定を行い、前記広帯域電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる。
【００２２】
本発明の第１の無線ノードのプログラムは、複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第２の無線ノードと通信可能な第１の無線ノードのプログラムであって、通信部が計測したＲＳＳＩ値を記憶部から読み出す手順と、前記読み出したＲＳＳＩ値を用いて広帯域電波障害が存在しているか否かの判定を行い、前記広帯域電波障害が存在していると判定した場合、新規代替えルートの検出の前に前記通信部からの信号を一定時間停止させ、既存の通信先である前記第２の無線ノードとの通信を試みる手順と、をコンピュータに実行させる。
【００２３】
本発明の第２の無線ノードの通信方法は、複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第１の無線ノードと通信可能な第２の無線ノードの通信方法であって、通信部が前記第１の無線ノードとの間で少なくとも通信データを送受信し、前記第１の無線ノードが生成した当該無線ノードが広帯域電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を受信し、記憶部が少なくとも前記頻度情報を記憶し、制御部が前記頻度情報に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定し、当該優先度に基づいて通信を試みる。    
【００２４】
前記第２の無線ノードの通信方法において、例えば、前記通信部が前記第１の無線ノードとのＲＳＳＩを計測し、前記制御部が前記頻度情報およびＲＳＳＩ値に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定する、当該優先度に基づいて通信を試みる。
【００２５】
本発明の第２の無線ノードのプログラムは、複数の無線ノードから計測装置の計測情報を収集するネットワークトポロジーによって構成される計測情報収集システムにおいて、第１の無線ノードと通信可能な第２の無線ノードのプログラムであって、前記第１の無線ノードが生成した当該無線ノードが広帯域電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を記憶部から読み出す手順と、前記読み出した頻度情報に基づき、前記第１の無線ノードの接続候補としての優先度を決定し、当該優先度に基づいて通信を試みる手順と、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、新規接続を行う前に広帯域電波障害の状況を検出する。その検出された通信状況データに基づき、新規接続を行うか否か決めるので、新規接続の多発が防止できる。特に、広帯域電波障害発生中は、無線ノードの代替えルート処理を一定時間行わず、通常の通信へ復帰するため、速やかなネットワークトポロジー復帰が可能となる。また、一定時間代替えルート処理を行わないことは、省電力化にも繋がり、通信復帰もスムーズに行え、スループットの低減を抑えることが可能となる。
【００２７】
さらに、広帯域電波障害を検出した無線ノードが、周囲からの代替ルート接続要求や新規接続要求の際に障害発生状況を伝えることにより、通信品質の悪い無線ノードを避けたトポロジーの構築が行われ、スループットの低減を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る計測情報収集システムの一実施形態を示す概念図
【図２】本発明に係る無線ノードのブロック図
【図３】本発明に係る計測情報収集システムの代替えルート方法を示す概念図で、（ａ）は代替えルート変更、（ｂ）は更なる代替えルート変更と電波障害中の動作
【図４】本発明に係る計測情報収集システムのビーコン受信処理の第１実施形態を示すフローチャート図
【図５】本発明に係る計測情報収集システムのビーコン受信処理の第２実施形態を示すフローチャート図
【図６】図５の代替えルート生成処理を示すフローチャート図
【図７】電波強度を用いて広帯域電波障害を検出する帯域パターン図
【図８】広帯域電波障害を検出する帯域パターン図で、（ａ）は帯域パターンの一例、（ｂ）は登録帯域パターン、（ｃ）は新規帯域パターン
【図９】頻度情報に基づく接続先選択処理を示すフローチャート図
【図１０】無線ノードの優先度を表示する接続優先テーブルの例で、（ａ）は頻度情報に基づくテーブルの例、（ｂ）は頻度情報とＲＳＳＩ値に基づくテーブルの例
【図１１】従来の問題点を模式化した説明図で、（ａ）電波障害発生時、（ｂ）はアクティブスキャン等の新規接続多発状態
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る計測情報収集システム及びそれに用いる無線ノードの好適な実施形態を、図１〜図１０に基づいて詳述する。
【００３０】
図１は本発明に係る計測情報収集システムの一実施形態を示す概念図である。    
【００３１】
計測情報収集システム１は、複数の無線ノード２と、一定領域の無線ノード２からのデータを収集するサーバー装置３と、インターネット回線４等を介してサーバー装置３と通信でつながる中央処理装置５から構成されている。図１に記載される計測情報収集システム１は、ネットワークトポロジーがツリー型であり、多くのツリー型が組み合わさった多段ネットワークトポロジーである。尚、トポロジーは、メッシュ型、スター型等であっても良く、ツリー型に限定されるものではない。
【００３２】
計測情報収集システム１は、スマートメータやＩＴＳ（高速道路交通システム）、医療機器等を利用するセンサーネットワークシステムを主に指している。また、計測情報収集システム１は、９２０ＭＨｚ帯（周波数９１５ＭＨｚから９３０ＭＨｚ）を利用する電子タグシステム（総務省）でもある。また、ネットワークを構成する一つ一つの要素のことをノードと呼ぶが、本発明の無線ノード２は、一例として、マルチホップネットワークを利用したスマートメータに取り付けられるチップの如きものであるが、その具体的な態様は任意である。計測装置としてのスマートメータは、双方向通信機能を備えたメータであり、例えば、家庭内の電力やガス等のメータ類と一体化し、電力会社やガス会社とのデータのやり取りや、家電製品の制御をしたりするデバイスである。スマートメータは家庭内に限らず、工場等内の電力や在庫管理等にも利用され、また、放射能測定装置や太陽光発電の発電測定装置等にも利用されている。
【００３３】
サーバー装置３は、特定地域やローカルエリア等の支局に設置され、複数の無線ノード２からくるデータを受信したり、各無線ノード２に制御指令を送信したりする。また、サーバー装置３は、各無線ノード２を下位無線ノードとすると、上位無線ノードになる。各無線ノード２は、双方向通信が可能であり、一方が上位無線ノードであれば他方が下位無線ノードであり、端末や中継局としての機能を備え、双方が自由に無線ノード関係を変更することが可能である。従って、サーバー装置３は、ネットワークトポロジーの最上位無線ノードと言える。本発明の実施形態の説明においては、上位無線ノード側に位置する無線ノード２を上位無線ノード２Ａ、下位無線ノード側に位置する無線ノード２を下位無線ノード２Ｂとする。中央処理装置５は、電力会社やガス会社等の本部に設置されたホストコンピュータであり、インターネット回線４等のインフラソリューションを介してサーバー装置３と連携している。
【００３４】
図２は、無線ノード２の一実施形態を示すブロック図である。
【００３５】
無線ノード２は、主として制御部１０と記憶部１１と通信部１２と通信回路部１３とから成る。制御部１０は、ＣＰＵ等を備えるマイコンであり、無線ノード２を制御し、プログラムの実行やデータの分析、解析を行い、無線ノード２の全体を統括している。また、制御部１０は当該無線ノードと接続している無線ノードの他に周囲に存在する無線ノード、および携帯電話等の基地局、その他の電波発信源から発している信号、周囲の影響物（たとえば蛍光灯など）からのノイズ、電波や信号などの強度（以下、これらをＲＳＳＩ「Received Signal Strength Indicator」と定義する）の分析、解析を行う。
【００３６】
判定に係るＲＳＳＩの閾値（判定基準値）は、予め定めた固定値であってもよい。また、閾値を通常範囲の熱雑音（例：装置内の熱振動によって生じる雑音等）レベル、無信号入力時の雑音レベル等を基準として設定してもよい。また、複数のＲＳＳＩの加重平均を基準（周囲雑音レベル等）としても良い。これらの基準レベルと比較して、受信したＲＳＳＩ値が高い値であれば広帯域電波障害が発生していると判定することも可能である。
【００３７】
なお、熱雑音（例：装置内の熱振動によって生じるノイズ等）や無信号入力時のノイズ等もＲＳＳＩとして検出し、分析、解析の対象とすることができる。
【００３８】
すなわち、無線ノード２が存在する一定の空間内で発生している、さまざまな電波や信号等をＲＳＳＩとして検出し、分析、解析の対象とすることができる。
【００３９】
記憶部１１は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性メモリから成り、計測データ等の各種データや後述の頻度情報等を記憶する。また、制御部１０がＲＳＳＩを用いて生成した帯域パターンや、キャリアセンスの検出結果に基づいて生成したキャリアセンスの結果を示す帯域パターンも記憶する。
【００４０】
通信部１２は、各無線ノード２やサーバー装置３との双方向通信を行い、家電製品等の遠隔操作用通信を行うと共に、上述したＲＳＳＩの測定も行う。
【００４１】
なお、各ノード間の通信データとしては、たとえば上位ノードや下位ノードまたは周辺ノードへの制御内容や制御内容に対する応答、コマンド、センサが計測した計測データ、センサからの通知等、通信に係る一般的な事項であり、これに限定されるものでない。  
【００４２】
通信回路部１３は、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）等で構成され、電気やガス等の使用状態を把握するセンサ１４の計測情報等を直接電気的にまたは通信で取得する。センサ１４は、既存のガスや電力メータまたは計測を行う計測部でも良く、スマートメータ等の計測装置の一部を構成するものであるが、計器情報を取得するという機能の観点から、計器装置そのものと把握することもできる。
【００４３】
広帯域電波障害が発生した場合の代替えルート変更について図３の概念図を用いて説明する。
【００４４】
たとえば、何らかの原因で、無線ノード２１と無線ノード２２との間で電波干渉が発生し、障害となって互いが通信出来なくなったとする。無線ノード２１は、無線ノード２２からのビーコンが一定時間受信できない、または受信できたがデータの誤り率が一定以上（たとえばパケットの誤りや受信データ中のビットの誤り等）の場合、他の新規無線ノードと接続し、これを介して情報を伝達するため、代替えルート検出に入る。ここで無線ノード２３（新規無線ノード）と通信が可能となると代替えルートの切替えは完了する。これにより、無線ノード２１からの計測データ等は、無線ノード２３から無線ノード２２を介してサーバー装置３に送信することが可能となる（図３（ａ）参照）。しかしながら、無線ノード２１がより強力な電波障害を受けて無線ノード２３と通信できない場合は、アクティブスキャン等により、さらに別の新規無線ノード２４と通信可能になる（図５（ｂ）矢印参照）。
【００４５】
しかしながら、それでも代替えルートが検出できないときは、無線ノード２１の周囲にＬＴＥなどの広帯域妨害波による広帯域電波障害の発生が疑われる。しかし、周囲に発生している広帯域妨害波は時間の経過で解消することがあるため、広帯域妨害波の検出を行い、広帯域電波障害発生中と判定した場合、新規接続前に無線ノード２５のように一定時間又は広帯域電波障害が収束するまで通信を一時中断する。
【００４６】
次に下位無線ノード２Ｂが行う通信手順の第１実施形態について図４のフローチャート図を用いて説明する。なお、ビーコンが受信できない例で説明しているがデータの誤り率が一定以上（たとえばパケットの誤りや受信データ中のビットの誤り等）の場合も同様である。
【００４７】
下位無線ノード２Ｂは、上位無線ノード２Ａとの通信障害が発生すると、制御部１０は、チャネル変更処理を行う（ステップ３０）。上位無線ノード２Ａは、ビーコン送出前のキャリアセンスにより該当チャネルが利用できなかった場合、次のビーコン送出時に、他のチャネルに変更してビーコンを送出する。この変更先のチャネルは予め上位無線ノード２Ａと下位無線ノード２Ｂとの間で情報を共有しておく。下位無線ノード２Ｂが、上位無線ノード２Ａのビーコンを直近のチャネルで受信できない場合は、上位無線ノード２Ａのチャネル変更に追従し、通信する。上位無線ノード２Ａから発信するビーコンが通信部１２で受信できたか否かを制御部１０で判定する（ステップ３１）。
【００４８】
ビーコンが受信できた場合（ステップ３１がＹ）は、処理を終了する。受信できない場合（ステップ３１がＮ）は、ビーコンが受信できない状況が、一定時間以上続いているか否か、制御部１０で判定する（ステップ３２）。一定時間以上継続していなければ（ステップ３２がＮ）処理を終了する。一定時間以上継続していれば（ステップ３２がＹ）、制御部１０は、パッシブスキャン等で代替えルートの検出処理の実行を指令する（ステップ３３）。代替えルートの検出できたか否か判定する（ステップ３４）。代替えルートの検出ができた場合（ステップ３４がＹ）は、代替えルートに切り替え（ステップ３５）処理を終了する。
【００４９】
一方、代替えルートの検出ができなかった場合（ステップ３４がＮ）は、広帯域電波障害の検出処理を開始する（ステップ３６）。そして、広帯域電波障害が発生中か否かを制御部１０で判定する（ステップ３７）。詳細を後述する広帯域電波障害発生中の判定は、広帯域妨害波を検出、解析して、閾値以上の電波を一定以上のチャネルで検出しているか否かで行う。広帯域電波障害発生中と判定しない場合（ステップ３７がＮ）は、現在参加しているネットワークから離れて、別のネットワークとの接続を行う（ステップ３８）。広帯域電波障害発生中と判定した場合（ステップ３７がＹ）は、代替えルート処理を行うために予め決めていた判定時間（詳細は後述する）をクリアにして変更する処理を行う（ステップ３９）。
【００５０】
実施形態では、新規接続を行う前に広帯域電波障害の状況を検出する。その検出された通信状況データに基づき、新規接続を行うか否か決めるので、新規接続の多発が防止できる。特に、広帯域電波障害発生中は、無線ノード２の代替えルート処理を一定時間行わず、通常の通信へ復帰するため、速やかなネットワークトポロジー復帰が可能となる。また、一定時間代替えルート処理を行わないことは、省電力化にも繋がり、通信復帰もスムーズに行え、スループットの低減を抑えることが可能となる。
【００５１】
下位無線ノード２Ｂが行う通信手順の第２実施形態について図５のフローチャート図を用いて説明する。
【００５２】
下位無線ノード２Ｂは、上位無線ノード２Ａとの電波干渉による通信障害が発生すると、チャネル変更処理を行う（ステップ４０）。上位無線ノード２Ａは、ビーコン送出前のキャリアセンスにより該当チャネルが利用できなかった場合、次のビーコン送出時に、他のチャネルに変更してビーコンを送出する。この変更先のチャネルは予め上位無線ノード２Ａと下位無線ノード２Ｂとの間で情報を共有しておく。下位無線ノード２Ｂが、上位無線ノード２Ａのビーコンを直近のチャネルで受信できない場合は、上位無線ノード２Ａのチャネル変更に追従し、通信する。上位無線ノード２Ａから発信するビーコンが通信部１２で受信できたか否かを制御部１０で判定する（ステップ４１）。ビーコンが受信できた場合（ステップ４１がＹ）は、処理を終了する。受信できない場合（ステップ４１がＮ）は、ビーコンが受信できない状況が、一定時間以上続いているか否か、制御部１０で判定する（ステップ４２）。一定時間以上継続していなければ（ステップ４２がＮ）処理を終了する。一定時間以上継続していれば（ステップ４２がＹ）、制御部１０は、代替えルート生成処理の実行を指令する（ステップ４３）。
【００５３】
次に、ステップ４３の代替えルート生成処理について、図６のフローチャート図を用いて詳述する。
【００５４】
下位無線ノード２Ｂは、制御部１０の指令によりパッシブスキャンを開始する（ステップ５０）。パッシブスキャンとは、下位無線ノード２Ｂがチャネルを変えながら、上位無線ノード２Ａ（他の下位無線ノード２Ｂでも良い）が発するビーコンを監視することによりチャネルを検索する方法である。接続可能な上位無線ノード２Ａであるか否かを制御部１０で判定する（ステップ５１）。接続可能な新たな上位無線ノード２Ａが存在していた場合は（ステップ５１がＹである）、パッシブスキャン時の代替え接続処理を制御部１０の指令により実行し、上位無線ノード２Ａと通信を開始する（ステップ５２）。一方、接続可能な上位無線ノード２Ａが存在していない場合は（ステップ５１がＮである）、制御部１０の指令により広帯域電波障害の検出処理を実行する（ステップ５３）。この検出処理の具体的方法については、後述する。
【００５５】
検出処理に基づき広帯域電波障害発生中か否かを制御部１０で判定する（ステップ５４）。広帯域電波障害発生中でないと制御部１０で判定した場合は（ステップ５４がＮである）、下位無線ノード２Ｂは、アクティブスキャンを制御部１０の指令により実行する（ステップ５５）。アクティブスキャンとは、下位無線ノード２Ｂが、自らプローブ要求を送信して、使用可能なチャネルでプローブ応答する上位無線ノード２Ａを検索する方法である。アクティブスキャンの結果、接続可能な上位無線ノード２Ａが存在するか否かを制御部１０で判定する（ステップ５６）。接続可能な上位無線ノード２Ａが存在していないと制御部が判定した場合（ステップ５６がＮである）は、現在参加しているネットワークから離れて、別のネットワークとの接続を行う（ステップ５７）。
【００５６】
一方、接続可能な上位無線ノード２Ａが存在していた場合は（ステップ５６がＹである）、アクティブスキャン時の代替え接続処理を行い（ステップ５８）処理を終了する。また、広帯域電波障害中であると判定した場合は（ステップ５４がＹである）、代替えルート処理を行うために予め決めていた判定時間（詳細は後述する）をクリアまたは変更する処理を行う（ステップ５９）。ここで述べるクリアとは、判定時間を３０秒と設定し、３０秒ビーコン受信がない場合、０秒にセットする意味である。また、変更とは、判定時間を、例えば、６０秒に変更するという意味である。
【００５７】
従来、各無線ノード２が一斉にアクティブスキャンを実施していた状況と比較して、本実施形態では、アクティブスキャン開始前に広帯域電波障害の状況を検出する。その検出された電波情報に基づき、アクティブスキャンを行うか否か決めるので、アクティブスキャンの多発が防止できる。特に、広帯域電波障害発生中は、下位無線ノード２Ｂの代替えルート処理を行わず、障害停止後に通常の通信へ復帰するため、速やかなネットワークトポロジー復帰が可能となる。また、一定時間代替えルート処理を行わないことは、省電力化にも繋がり、通信復帰もスムーズに行え、スループットの低減を抑えることが可能となる。
【００５８】
上述の広帯域電波障害の検出処理（ステップ３６とステップ５３）では、下位無線ノード２Ｂ（上位無線ノード２Ａでも良い）が用いる全ての利用可能チャネルを、通信部１２を介してパッシブスキャンする。
【００５９】
ところで、広帯域電波障害の検出にあたっては、ＲＳＳＩを利用することが可能である。制御部１０は、通信部１２を介して取得されたＲＳＳＩ値に基づいて、所定値以上のＲＳＳＩ値を一定以上の周波数チャネルにて検出した場合、広帯域電波障害発生中と判定することも可能である。
【００６０】
判定に係るＲＳＳＩの閾値（判定基準値）は、予め定めた固定値であってもよい。また、閾値を通常範囲の熱雑音（例：装置内の熱振動によって生じる雑音等）レベル、無信号入力時の雑音レベル等を基準として設定してもよい。また、複数のＲＳＳＩの加重平均を基準（周囲雑音レベル等）としても良い。これらの基準レベルと比較して、受信したＲＳＳＩ値が高い値であれば広帯域電波障害が発生していると判定することも可能である。
【００６１】
上述したＲＳＳＩ値を用いて、広帯域電波障害中であるか否かを判定する具体的な方法の一例について、図３を用いて説明する。
【００６２】
無線ノード２１と無線ノード２２とのＲＳＳＩ＝−５０ｄＢｍ、無線ノード２２と無線ノード２３とのＲＳＳＩ＝−７０ｄＢｍ、無線ノード２３と無線ノード２４とのＲＳＳＩ＝−８０ｄＢｍと測定されたとする。この値から、無線ノード２１と無線ノード２２間に電波干渉があり、電波障害が発生していると判定することが可能である。また、無線ノード２２と無線ノード２３間及び無線ノード２３と無線ノード２４間は通信可能な信号強度である。
【００６３】
実施形態では、広帯域電波障害中であるか否かの判定は、妨害波を検出して帯域パターンを生成し、帯域パターンを分析することにより行っている。図７は、ＲＳＳＩの値をチャネル毎に検出した帯域パターン表である。
【００６４】
帯域パターンは、１ｃｈ（チャネル）から順にスキャンを行い、チャネルに対するＲＳＳＩの値を棒グラフ的に示したものである。図７（ａ）は、ＲＳＳＩが−６０ｄＢｍ以上を１とし、−６０ｄＢｍ以下を０としている。即ち、−６０ｄＢｍをＲＳＳＩの閾値としている。図７（ｂ）は、ＲＳＳＩを量子化した値で示している。例えば、ＲＳＳＩ＜＝−９０ｄＢｍであれば０とし、−９０ｄＢｍ〜―８０ｄＢｍであれば１とし、−８０ｄＢｍから−７０ｄＢｍであれば２としている。図７（ｃ）は、ＲＳＳＩの実測値を表している。帯域パターン表のチャネルは、番号で表記しているが、実際は中心周波数と帯域幅により定義される。例えば、９５０ＭＨｚのアクティブタグでは、帯域幅２００ＫＨｚで単位チャンネル番号は［１］、中心周波数は９５１．０ＭＨｚ、チャネル番号［２］は９５１．２ＭＨｚ、等である。
【００６５】
閾値を決め、帯域パターン表から広帯域電波障害の発生中を決めることができる。例えば、（１）閾値以上の電波を一定数以上のチャネルで検出した、（２）閾値以上の電波を一定数以上かつ偏りがある。偏りとは、例えば、１０ｃｈ中５ｃｈが干渉。１、３、５、７、９のように全体に広がっている場合は、広帯域電波障害と判定し、１、２、３、４、５の場合は、全体に広がっていないので広帯域電波障害ではないと判定する。また、（３）干渉回避機能により利用できるチャネル全てに対して一定数以上に閾値以上の電波を検出、（４）過去の帯域パターンと一定時間以上の発生時間がある帯域パターンと同じ帯域パターンを検出、等である。更に、帯域パターン表から広帯域電波障害の発生した期間も把握できる。発生継続時間をデータ化することにより広帯域電波障害中の代替えルート処理停止時間の判定時間を決めることができる。
【００６６】
次にキャリアセンスの結果を用いて広帯域電波障害を判定する方法を説明する。図８は、周波数チャネル毎のキャリアセンスの結果を示した帯域パターンを示している。
【００６７】
図８（ａ）において、キャリアセンスの検出があるチャネルとキャリアセンスの検出がないチャネル（斜線参照）を直線状に表示してある。この帯域パターンから、電波障害でキャリアセンスの無い時間（電波障害継続時間）が何ｓ（秒）続いていたか分かる。これを基に判定時間を設定することが可能である。図８（ｂ）は、登録帯域パターンを示している。登録帯域パターンは、過去に通信部１２から取得された電波情報を記録したデータで、記憶部１１に記憶されている。この登録帯域パターンを分析し、判定時間を算出する。判定時間とは、広帯域電波障害が発生した場合、通信部１２からの信号を一時的に停止する時間である。換言すれば、電波障害が沈静化するまでの時間を把握しておき、その時間に基づいて、一定時間、下位無線ノード２Ｂは通信処理を行わず待機しているということである。また、登録帯域パターンを地域ごとに分類することにより、地域毎で起こる電波障害継続時間に対応した判定時間を設定することも可能である。
【００６８】
上述の判定時間は、新たに取得された新規帯域パターンに基づいて変更することも可能である。図８（ｃ）に示すように、例えば、新規帯域パターンにおける広帯域電波障害の継続時間が１８０ｓである。登録帯域パターンには、広帯域電波障害の継続時間が６０ｓ以下で登録され、判定時間が３０ｓ毎と設定されている。制御部１０は、新規帯域パターンに基づいて、判定時間を６０ｓ毎に変更することができる。判定時間変更を算出する方法として、例えば、ビーコンが受信できるまでの時間を計測し、移動平均率を用いることも可能である。
【００６９】
特に、定期的に発生する地域の広帯域電波障害を分析し、その地域の判定時間を定めたり更新したりすることにより、広帯域電波障害発生中、その状況に応じた通信部１２からの信号を一定時間停止させることができ、下位無線ノード２Ｂ（上位無線ノード２Ａでも良い）の省電力化とネットワークスループットの低減を抑えることができる。    
【００７０】
また、ＲＳＳＩ値やキャリアセンスの結果等によって得られた広帯域電波障害の情報を干渉状況データとして生成し、周囲の無線ノードに通知しておくことより、事前に広帯域電波障害の状態を考慮したトポロジーを構築することができる。
【００７１】
具体的には上述の広帯域電波障害などの電波障害に巻き込まれる頻度を示す頻度情報を干渉状況データとして生成して記憶部１１に記憶させ、無線ノード２のビーコン送信時やアクティブスキャンの応答時に頻度情報を他の無線ノード２に通知する。この頻度情報を受信した無線ノードは、頻度情報を分析して広帯域電波障害の発生頻度が高い無線ノード２との接続優先度を下げることが可能となる。従って、広帯域電波障害の発生している無線ノード２を避けたネットワークトポロジーの構築が容易に可能となり、広帯域電波障害発生時でもスループットの低減を抑えることが可能となる。
【００７２】
なお、干渉状況データ（頻度情報等）の通知タイミングは、周囲の下位無線ノードからの接続要求時に設定してもよいし、上位無線ノードのビーコン発信時や下位無線ノードとの通信時に設定してもよい。
【００７３】
上記の例では、上位無線ノード２Ａが、通信状況データに基づき、それ自身が広帯域電波中で存在している場合の通信処理を行う、第１の無線ノードとして機能する例を示した。次に下位無線ノード２Ｂが、上述した別の無線ノード（たとえば第１の無線ノードとする）から受信した干渉状況データ（頻度情報等）に基づいて、接続先を選択する第２の無線ノードとして機能する際の動作について、図９のフローチャート図を用いて説明する。尚、上位無線ノード２Ａ、下位無線ノード２Ｂはある時点で見たときの特定の二つの無線ノードの立場を示すものであり、異時点でみた場合は、互いの立場が入れ替わる場合もある。したがって、特定の無線ノードが第１の無線ノードになる場合もあれば、第２の無線ノードになる場合もあるし、第１、第２いずれの無線ノードでもない場合もある。
【００７４】
たとえば、ある無線ノードが特定の時点で第１の無線ノードとして機能する場合、当該無線ノードから見て、当該無線ノードに対して頻度情報を送る他の複数の無線ノードは第２の無線ノートとして機能し得る。逆に、ある無線ノードが特定の時点で第２の無線ノードとして機能する場合、当該無線ノードに対して、頻度情報を送った他の複数の無線ノードは第１の無線ノートとして機能し得る。また、第１の無線ノードおよび第２の無線ノードの関係はそれぞれ１：Ｎ、Ｎ：１、Ｎ：Ｎの接続関係にある。
【００７５】
下位無線ノード２Ｂは、制御部１０の指令によりパッシブスキャンを開始する（ステップ６０）。パッシブスキャンとは、下位無線ノード２Ｂがチャネルを変えながら、上位無線ノード２Ａ（他の下位無線ノード２Ｂでも良い）が発するビーコンを監視することによりチャネルを検索する方法である。次に、接続可能な上位無線ノード２Ａであるか否かを制御部１０で判定する（ステップ６１）。パッシブスキャンで接続可能な上位無線ノード２Ａが見つからない場合には（ステップ６１がＮである）、下位無線ノード２Ｂによるアクティブスキャンを開始する（ステップ６２）。
【００７６】
パッシブスキャン（ステップ６０）またはアクティブスキャン（ステップ６２）によって、接続可能な無線ノードの候補が複数取得できた場合（ステップ６３がＹである）、各々取得できた接続候補無線ノードの頻度情報に従って、下位無線ノード２Ｂは、どの候補と接続するか判断する（ステップ６４）。
【００７７】
下位無線ノード２Ｂは、各々の接続候補ノードにおける頻度情報を比較し、最も広帯域妨害波の影響が少ない無線ノードを第一接続候補として選択し、優先接続を試みる（ステップ６５）。
【００７８】
なお、第一接続候補との接続に失敗した場合（ステップ６５がＮである）、残りの候補の中から次に広帯域妨害波の影響が少ないノードの選択接続をおこなう。接続不可能な場合はさらに優先度を下げて同様に繰り返す。接続候補との接続に成功できた場合は、終了する（ステップ６５がＹである）。
【００７９】
頻度情報による分析結果に基づいて、接続優先度を決定する方法としては、以下の例が考えられる。（１）一定時間以内（例えば１時間以内）に代替え処理を行った回数。例えば、新規ノードの接続判断で回数が３回以上ならば接続候補から外す、等。（２）一定時間以内に代替え処理を行い広帯域妨害波を検出した回数。例えば、新規ノードの接続判断例で回数が３回以上ならば接続候補から外す、等。（３）一定時間以内に代替え処理を行い広帯域妨害波を検出し、広帯域妨害波を受けた合計の時間。例えば、新規ノードの接続判断例で時間が３００秒以上ならば接続候補から外す、等。（４）一定時間以内に代替え処理を行い広帯域妨害波を検出し、広帯域妨害波を受けた帯域パターン。例えば図７（ａ）で０は妨害波なし、１は妨害波ありと判定する、等。
【００８０】
なお、接続候補の選択を量子化し、その量子化値から接続候補を選択しても良い。
【００８１】
接続候補となる無線ノードの優先度を表示する接続優先テーブルの一例について、図１０（ａ）を用いて説明する。接続候補無線ノードＡ、Ｂ、Ｃにおいて、無線ノードＡの頻度情報として広帯域妨害波を検出した回数が１０回の場合、優先度を３とする。無線ノードＢが広帯域妨害波を検出していない場合は優先度１とする。無線ノードＣが広帯域妨害波を検出した回数が２回の場合、優先度２とする。したがって、無線ノードの優先度Ｂ→Ｃ→Ａの順で接続が試みられる。
【００８２】
上記では頻度情報の優先度にしたがって接続先の無線ノードを判断する例を説明しているが、他のパラメータを複合的に用いて接続先を選択しても良い。たとえば、頻度情報に加えてＲＳＳＩ値を用いて優先度の重み付けをおこなうことも可能である。
【００８３】
頻度情報とＲＳＳＩ値に基づく優先度の評価に際しては、たとえば、所定のパラメータを用いた次の様な評価式を用いることができる。
【００８４】
評価式＝α×ＲＳＳＩ値（量子化値も含む）＋β×（頻度情報を分析した広帯域電波障害の発生頻度）（α、β：重み付け値）
【００８５】
これにより、広帯域電波障害を検出した無線ノードは、周囲からの代替ルート接続要求や新規接続要求の際に、障害発生状況を他の無線ノードに伝えることで、通信品質の悪い無線ノードを避けたトポロジー構成を行うことが可能となり、より通信状況の良い経路を選択できることで、スループットの低減を抑えることが可能となる。
【００８６】
一例として広帯域電波障害が発生している状況のなかであっても、無線ノード間の通信における電波強度（ＲＳＳＩ値）が相対的に強い（通信が安定している）場合はこの影響下においても良好なスループットが得られる可能性がある。
【００８７】
また、新規接続または代替ルートの接続を試みる無線ノードは広帯域電波障害を受けているが、当該接続要求した無線ノードと接続候補無線ノード間の電波強度が強い場合には、広帯域電波障害を受けておらず、電波強度が弱い場合よりも良好なスループットが得られる可能性がある。
【００８８】
そのため、電波強度が強い場合には頻度情報による判断基準（重み付け）を下げ、反対に電波強度が弱い場合（通信が不安定）には頻度情報による判断基準（重み付け）を上げることで、通信品質の悪いノードを避けたトポロジー構成をおこない、スループットの低減を抑えることが可能となる。
【００８９】
この場合の評価式として、ＲＳＳＩ値が−５０ｄＢｍ未満ではα＝１、β＝１とした場合、ＲＳＳＩ値が−５０ｄＢｍ以上ではα＝１、β＝０．５  等、βの値を下げることで、通信品質の悪いノードを避けたトポロジー構成をおこない、より通信状況の良い経路を選択できることで、スループットの低減を抑えることが可能となる。
【００９０】
なお、通信状況の判定に係るＲＳＳＩ値は−５０ｄＢｍを固定値として基準にしているが、この限りでなく、状況に応じて変更可能である。この例について図１０（ｂ）を用いて説明すると、接続候補無線ノードＡ、Ｂ、Ｃにおいて、無線ノードＡの頻度情報として広帯域妨害波を検出した回数が１０回の場合であってもＲＳＳＩ値が−５０ｄＢｍであれば、優先度を１とし、無線ノードＡ→Ｃ→Ｂの順で接続が試みられる。すなわち、図１０（ａ）とは異なる接続優先度となる。
【００９１】
上述した、計測情報収集システム１や無線ノード２の全体の制御や各無線ノード２の制御は、ハードウェアやソフトウェアにより実行可能である。また、ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、制御部１０内のメモリや記憶部１１にインストールして実行させることが可能である。
【００９２】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る計測情報収集システム、無線ノード、無線ノードの通信方法及びプログラムは、ネットワークトポロジーの広帯域電波障害を回避する用途に適用可能である。また、広帯域電波障害の発生する頻度の高い地域を避けてネットワークトポロジーを構築する用途にも適用可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１：計測情報収集システム
２、２１、２２、２３、２４、２５：無線ノード
３：サーバー装置
４：インターネット回線
５：中央処理装置
１０：制御部
１１：記憶部
１２：通信部
１３：通信回路部
１４：センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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