(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードであって、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを前記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信するように構成され、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信する要求受信手段と、
前記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する前記応答を送信する応答送信手段と、
を備え、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求が受信された回数よりも、前記応答を送信する回数を少なくするように構成されると共に、受信された複数の前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、予め定められた集約時間が経過する毎に、直前の集約時間内に受信された前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード。
【請求項３】
請求項１に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求が、予め定められた集約数の他のノードから受信される毎に、当該受信された前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求が受信された場合において、所定の送信条件が成立したとき、前記応答を前記送信元ノードへ送信するように構成されたセンサノード。
【請求項５】
請求項４に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求に対して、他のノードから前記送信元ノードへ送信された前記応答を受信していない、という条件を前記送信条件として用いるように構成されたセンサノード。
【請求項６】
請求項５に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求が受信されてから、当該受信された応答送信要求としての無線信号の強度である受信強度に応じて定められた待機時間だけ経過するまでの間に、当該応答送信要求に対して、他のノードから前記送信元ノードへ送信された前記応答を受信していない、という条件を前記送信条件として用いるように構成されたセンサノード。
【請求項７】
請求項６に記載のセンサノードであって、
前記送信条件は、前記受信強度が小さくなるほど、前記待機時間が長くなるように定められたセンサノード。
【請求項８】
ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードに適用されるセンサノード制御方法であって、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを前記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信し、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信し、
前記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する前記応答を送信するように構成され、
前記センサノード制御方法は、更に、
前記応答送信要求が受信された回数よりも、前記応答を送信する回数を少なくするように構成されると共に、受信された複数の前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード制御方法。
【請求項９】
ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードが実行するセンサノード制御プログラムであって、
前記センサノードに、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを前記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信し、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信し、
前記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する前記応答を送信する、処理を実行させるように構成され、
前記処理は、更に、
前記応答送信要求が受信された回数よりも、前記応答を送信する回数を少なくするように構成されると共に、受信された複数の前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードを複数備えるセンサネットワークシステムが知られている。各センサノードは、物理量（例えば、温度、湿度、又は、消費電力量等）を検出する。各センサノードは、検出された物理量を表すセンサデータを収容するパケットを他のセンサノードを介して、特定のノード（シンクノード）へ送信する。即ち、複数のセンサノードは、無線マルチホップネットワークを構成している。
【０００３】
ネットワークトポロジは、無線マルチホップネットワークに適したルーティングプロトコルを用いることにより構築されることが多い。無線マルチホップネットワークに適したルーティングプロトコルとして、プロアクティブ型のルーティングプロトコルと、リアクティブ型のルーティングプロトコルと、が知られている。
【０００４】
プロアクティブ型のルーティングプロトコルの代表例は、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  Ｌｉｎｋ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）プロトコルである。ＯＬＳＲプロトコルは、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）により規定されたプロトコルである（非特許文献１を参照）。
【０００５】
リアクティブ型のルーティングプロトコルの代表例は、ＡＯＤＶ（Ａｄ  ｈｏｃ  Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ）プロトコル、又は、ＤＳＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）プロトコルである。ＡＯＤＶプロトコル、及び、ＤＳＲプロトコルは、ＩＥＴＦにより規定されたプロトコルである（非特許文献２、及び、非特許文献３をそれぞれ参照）。
【０００６】
これらのルーティングプロトコルは、他のセンサノードから受信された無線信号の強度（受信強度）、及び／又は、センサノードからシンクノードまでのホップ数に基づいて、シンクノードまでの通信に要するコスト（パスコスト）を表すメトリック値を算出する。更に、これらのルーティングプロトコルは、算出されたメトリック値に基づいて、ネットワークトポロジを構築する。
【０００７】
また、この種のセンサノードの一つとして、特許文献１に記載のセンサノードは、所定の周期が経過する毎に、無線信号を送受信するための無線インタフェースを、起動するタイミング、及び、停止するタイミングを学習する。更に、センサノードは、学習されたタイミングに基づいて、データを送信するタイミングを調整する。これにより、データの衝突、又は、ネットワークの輻輳を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−０９９０７４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】IETF MANET RFC3626:Optimized Link State Routing Protocol (OLSR)
【非特許文献２】IETF MANET RFC3561:Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing
【非特許文献３】IETF MANET RFC4728:The Dynamic Source Routing Protocol (DSR)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記センサノードは、応答としての通信状態情報の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信する。通信状態情報は、自ノードの通信状態を表す情報であり且つネットワークトポロジを形成するための情報である。例えば、通信状態情報は、受信強度、及び、ホップ数を表す情報である。
【００１１】
センサノードは、応答送信要求を受信すると、通信状態情報を送信元ノードへ送信する。即ち、上記センサノードは、応答送信要求が受信された回数と同じ回数だけ通信状態情報を送信する。従って、センサノードが比較的狭い領域内に比較的多く配置されている（即ち、センサノードの密度が比較的高い）場合、通信状態情報が送信される回数が過度に多くなるため、通信負荷が過大となってしまうという問題があった。
【００１２】
なお、このような問題は、複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する他の応答送信要求に対しても同様に生じる。
【００１３】
このため、本発明の目的は、上述した課題である「センサノードの密度が比較的高い場合において、通信負荷が過大となる場合が生じること」を解決することが可能なセンサ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】
【００１４】
かかる目的を達成するため本発明の一形態であるセンサノードは、ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードである。
【００１５】
更に、このセンサノードは、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを上記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信するように構成され、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信する要求受信手段と、
上記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する上記応答を送信する応答送信手段と、
を備え、
上記応答送信手段は、上記応答送信要求が受信された回数よりも、上記応答を送信する回数を少なくするように構成される。
【００１６】
また、本発明の他の形態であるセンサノード制御方法は、ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードに適用される方法である。
【００１７】
更に、このセンサノード制御方法は、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを上記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信し、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信し、
上記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する上記応答を送信するように構成され、
上記センサノード制御方法は、更に、
上記応答送信要求が受信された回数よりも、上記応答を送信する回数を少なくするように構成される。
【００１８】
また、本発明の他の形態であるセンサノード制御プログラムは、ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードが実行するプログラムである。
【００１９】
更に、このセンサノード制御プログラムは、
上記センサノードに、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを上記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信し、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信し、
上記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する上記応答を送信する、処理を実行させるように構成され、
上記処理は、更に、
上記応答送信要求が受信された回数よりも、上記応答を送信する回数を少なくするように構成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、以上のように構成されることにより、センサノードの密度が比較的高い場合において、通信負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサネットワークシステムの概略構成を表す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るセンサネットワークシステムにおいて形成されるネットワークトポロジの一例を示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るセンサノードの構成を表すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るセンサネットワークシステムの作動を説明する際に想定している状況を概念的に示した説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るセンサネットワークシステムの作動を示したシーケンス図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るセンサネットワークシステムの作動を説明する際に想定している状況を概念的に示した説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るセンサネットワークシステムの作動を示したシーケンス図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るセンサネットワークシステムの作動を示したシーケンス図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るセンサノードの構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る、センサノード、センサノード制御方法、及び、センサノード制御プログラム、の各実施形態について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１に示したように、第１実施形態に係るセンサネットワークシステム１は、１つのシンクノード１０１と、複数のセンサノード２０１，２０２，…と、を備える。
【００２４】
複数のセンサノード２０１，２０２，…は、互いに異なる位置に配置される。複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、他のセンサノード２０１，２０２，…との間で、無線による通信を行うように構成されている。本例では、複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、互いに無線信号を送受信することが可能な領域内に位置する他のセンサノード２０１，２０２，…との間で、無線による通信を行うように構成されている。
【００２５】
複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを取得する。複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、取得されたセンサデータを収容するパケットを、他のセンサノード２０１，２０２，…を介して、シンクノード１０１へ送信する。即ち、複数のセンサノード２０１，２０２，…は、無線マルチホップネットワークを構成している。なお、複数のセンサノード２０１，２０２，…は、無線マルチホップネットワーク以外のネットワーク（例えば、無線ネットワーク等）を構成していてもよい。
【００２６】
シンクノード１０１は、複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれにより送信されたパケットを受信することにより、センサデータを収集する。
【００２７】
更に、センサネットワークシステム１は、シンクノード１０１、及び、複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれをノードとして用いる木構造を有するネットワークトポロジを形成するように、複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれに対して親ノードを決定する。シンクノード１０１は、ルートノードを構成する。
【００２８】
なお、センサネットワークシステム１は、木構造以外の構造を有するネットワークトポロジを形成するように構成されていてもよい。
【００２９】
加えて、複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、自ノードに対する親ノードとして決定されたセンサノード２０１，２０２，…へ、センサデータを収容するパケットを送信する。
【００３０】
図２は、センサネットワークシステム１により形成されるネットワークトポロジの一例を示した図である。図２において、２つのノードを結ぶ直線は、当該２つのノードが親子関係を有する（ネットワークトポロジにおいて接続されている）ことを表す。即ち、直線により結ばれた２つのノードのうちのルートノード側に位置するノードは、他方のノードを子ノードとして有している。換言すると、直線により結ばれた２つのノードのうちのルートノード側に位置するノードは、他方のノードに対する親ノードである。
【００３１】
図３に示したように、センサノード２０１は、無線通信部３１０と、ルーティング機能部３２０と、センサ部３３０と、アプリケーション機能部３４０と、を備える。
【００３２】
無線通信部３１０は、無線信号を送受信するためのアンテナ３１１を備える。無線通信部３１０は、他のノード（シンクノード１０１、及び、センサノード２０２，…）との間でアンテナ３１１を介して無線通信を行う。無線通信部３１０は、無線通信を行うことにより受信した無線信号が表す情報をルーティング機能部３２０へ出力する。更に、無線通信部３１０は、無線通信を行うことにより、ルーティング機能部３２０によって出力された情報を表す無線信号を他のノードへ送信する。
【００３３】
本例では、無線通信部３１０は、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１により定められた方式に従って無線通信を行う。なお、無線通信部３１０は、他の方式（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．１により定められた方式、ＩＥＥＥ８０２．１５．４により定められた方式、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、又は、省電力無線等）に従って無線通信を行うように構成されていてもよい。
【００３４】
ルーティング機能部３２０は、予め定められたルーティングプロトコルに従ってネットワークトポロジを形成するための機能を有する。ここでは、この機能のうちの本発明に係る部分を主として説明する。
ルーティング機能部３２０は、無線情報取得部３２１と、パケット送受信部３２２と、受信処理部（要求受信手段、情報送信手段）３２３と、タイマ管理部３２４と、ルーティング情報記憶部３２５と、を備える。
【００３５】
無線情報取得部３２１は、周辺ノードから無線信号を受信した場合、当該周辺ノードに対する通信状態情報を取得する。周辺ノードは、他のノード（シンクノード１０１、及び、センサノード２０２，…）のうちの、自ノード（センサノード２０１）と無線通信可能なノードである。
【００３６】
ここで、通信状態情報は、自ノードの通信状態を表す情報であり、且つ、ネットワークトポロジを形成するための情報である。本例では、通信状態情報は、周辺ノードから受信した無線信号の強度（受信強度）、当該無線信号の遅延時間（例えば、当該無線信号が送信されてから受信されるまでに要した時間等）、又は、ロス率（例えば、送信されたパケットの数に対する、受信されないパケットの数の割合、又は、データの誤り率等）等を表す情報である。
【００３７】
なお、通信状態情報は、自ノード又は周辺ノードからシンクノード１０１までのホップ数を表すホップ数情報を含んでいてもよい。
【００３８】
無線情報取得部３２１は、取得された通信状態情報を、当該通信状態情報を取得する基となった無線信号を送信してきた周辺ノード（送信元ノード）と対応付けて（本例では、周辺ノードを識別するためのノード識別情報と対応付けて）ルーティング情報記憶部３２５に記憶させる。
【００３９】
パケット送受信部３２２は、無線通信部３１０により受信された無線信号が表すパケットを取得する。パケット送受信部３２２は、取得されたパケットが情報送信要求である（即ち、パケットが、情報送信要求である旨を表す情報を含む）場合、又は、取得されたパケットが通信状態情報である（又は、通信状態情報を含む）場合、当該パケットを受信処理部３２３へ出力する。ここで、情報送信要求は、通信状態情報の送信を要求する情報である。
【００４０】
本例では、情報送信要求は、複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を構成している。なお、本例では、通信状態情報は、応答を構成している。
【００４１】
受信処理部３２３は、パケット送受信部３２２により取得されたパケットを受け付ける。受信処理部３２３は、受け付けられたパケットから、当該パケットの送信元であるノード（送信元ノード）を特定し、特定された送信元ノードと対応付けてルーティング情報記憶部３２５に記憶されている通信状態情報を取得する。
【００４２】
受信処理部３２３は、受け付けられたパケットが情報送信要求である場合において、所定の送信条件が成立したとき、取得された通信状態情報を、無線通信部３１０を介して送信元ノードへ送信する。一方、受信処理部３２３は、受け付けられたパケットが情報送信要求である場合において、上記送信条件が成立しないとき、通信状態情報を送信元ノードへ送信しない。
【００４３】
即ち、受信処理部３２３は、情報送信要求が受信された回数よりも、通信状態情報を送信する回数を少なくするように構成されている、と言うことができる。
【００４４】
本例では、送信条件は、パケット送受信部３２２により情報送信要求が取得（受信）されてから、待機時間だけ経過するまでの間に、当該情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノードへ送信された通信状態情報を受信していない、という条件である。
【００４５】
ここで、待機時間は、上記取得された通信状態情報が表す受信強度に応じて予め定められる。本例では、待機時間は、受信強度が小さくなるほど長くなるように定められる。例えば、待機時間は、受信強度が−６０ｄＢｍ以上である場合に５秒に設定され、受信強度が−６０ｄＢｍ未満であり且つ−７０ｄＢｍ以上である場合に１０秒に設定され、受信強度が−７０ｄＢｍ未満であり且つ−８０ｄＢｍ以上である場合に１５秒に設定され、受信強度が−８０ｄＢｍ未満である場合に２０秒に設定される。
【００４６】
なお、受信処理部３２３は、センサノードの密度（単位面積あたりに配置されているセンサノードの数）、及び／又は、センサネットワークシステム１に要求される応答時間の上限値等に応じて、待機時間が変更可能に構成されていてもよい。
【００４７】
具体的には、受信処理部３２３は、情報送信要求を受け付けると、通信状態情報を取得し、取得された通信状態情報が表す受信強度に応じて定められた待機時間をタイマ管理部３２４へ出力する。
【００４８】
そして、受信処理部３２３は、後述するタイムアウト通知をタイマ管理部３２４から受け付けるまでの間（待機期間）に、上記情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノードへ送信された通信状態情報を受信したか否かを判定する。
【００４９】
受信処理部３２３は、待機期間内に、上記情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノードへ送信された通信状態情報を受信しなかった場合、通信状態情報を送信元ノードへ送信する。一方、受信処理部３２３は、上記情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノードへ送信された通信状態情報を受信した場合、通信状態情報を送信元ノードへ送信しない。
【００５０】
また、受信処理部３２３は、受け付けられたパケットが通信状態情報である場合において、当該パケットが、自ノードが送信した情報送信要求に対して他のノードから送信された通信状態情報である場合、受信通信状態情報としての当該通信状態情報を当該他のノードと対応付けてルーティング情報記憶部３２５に記憶させる。
【００５１】
タイマ管理部３２４は、時間を計測するタイマを有する。タイマ管理部３２４は、ルーティング機能部３２０又は受信処理部３２３により出力された待機時間を受け付ける。タイマ管理部３２４は、待機時間を受け付けた場合、タイマが時間を計測することにより、当該待機時間を受け付けた時点から当該待機時間だけ後の時点にて、タイムアウト通知を、当該待機時間の出力元（即ち、ルーティング機能部３２０又は受信処理部３２３）へ出力する。
【００５２】
ルーティング情報記憶部３２５は、無線情報取得部３２１により取得された通信状態情報と、受信処理部３２３により受け付けられた受信通信状態情報と、を記憶する。更に、ルーティング情報記憶部３２５は、形成されたネットワークトポロジに基づいた情報であり、且つ、パケットの転送先を表す情報であるルーティング情報（本例では、自ノードに対する親ノードを特定するための情報）を記憶する。
【００５３】
本例では、センサネットワークシステム１は、第１のノードにより送信された情報送信要求を受信した第２のノードが、当該情報送信要求の受信に係る通信状態情報を当該第１のノードへ送信した場合、当該第１のノードと当該第２のノードとをネットワークトポロジにおいて接続可能な接続候補組として特定する。
【００５４】
更に、センサネットワークシステム１は、接続候補組の中から、ネットワークトポロジにおいて接続されるノードの組を、受信通信状態情報に基づいて決定することにより、ネットワークトポロジを形成する。加えて、センサネットワークシステム１は、形成されたネットワークトポロジに基づくルーティング情報を各ノードのルーティング情報記憶部３２５に記憶させる。
【００５５】
なお、センサネットワークシステム１は、複数のセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれが、ルーティング情報を決定し、決定されたルーティング情報を記憶するように構成されていてもよい。
【００５６】
センサ部３３０は、物理量（本例では、温度）を検出する。なお、センサ部３３０は、物理量として、湿度、消費電力量（単位時間あたりに消費された電力の量）、ガスの使用量、水道の使用量、又は、音声等を検出するように構成されていてもよい。
【００５７】
アプリケーション機能部３４０は、予め設定された取得周期が経過する毎に、センサ部３３０により検出された物理量を表すセンサデータを取得する。本例では、センサデータは、検出された物理量そのものを表すデータである。なお、アプリケーション機能部３４０は、予め設定された期間においてセンサ部３３０により検出された物理量に基づく値（例えば、平均値、及び、分散等）を表すセンサデータを取得するように構成されていてもよい。
【００５８】
アプリケーション機能部３４０は、取得されたセンサデータをルーティング機能部３２０へ出力する。
【００５９】
なお、アプリケーション機能部３４０は、センサノード２０１を用いてサービスを行う際にユーザーにより機能が追加されるように構成されていてもよい。例えば、センサノード２０１がスマートメータを構成する場合、アプリケーション機能部３４０は、電気機器を制御するように構成されていてもよい。
【００６０】
パケット送受信部３２２は、アプリケーション機能部３４０によりセンサデータが出力された場合、当該センサデータを収容するパケットである集成前パケットを生成する（即ち、センサデータをパケットにマッピング（変換）する）。パケット送受信部３２２は、無線通信部３１０を介して、生成された集成前パケットを自ノードに対する親ノードへ送信する。
【００６１】
パケット送受信部３２２は、無線通信部３１０を介して、自ノードが有する子ノードのそれぞれにより送信された集成前パケットを受信する。パケット送受信部３２２は、集成前パケットを受信した場合、受信された集成前パケットのそれぞれが収容するセンサデータを収容するパケットである集成後パケットを生成する。パケット送受信部３２２は、無線通信部３１０を介して、生成された集成後パケットを自ノードに対する親ノードへ送信する。
【００６２】
パケット送受信部３２２は、無線通信部３１０を介して、自ノードが有する子ノードのそれぞれにより送信された集成後パケットを受信する。パケット送受信部３２２は、集成後パケットを受信した場合、受信された集成後パケットを自ノードに対する親ノードへ無線通信部３１０を介して送信する。
【００６３】
なお、他のセンサノード２０２，２０３，…のそれぞれも、センサノード２０１と同様の構成を有している。
【００６４】
また、シンクノード１０１は、センサノード２０１と同様に、無線通信部と、ルーティング機能部と、アプリケーション機能部と、を備える。
更に、シンクノード１０１は、受信したセンサデータと、当該センサデータの送信元であるセンサノードを識別するためのノード識別情報と、を対応付けて記憶（蓄積）する。
【００６５】
なお、シンクノード１０１は、取得されたセンサデータを自ノードが備える記憶装置に記憶するように構成されていたが、当該センサデータを他の装置（例えば、サーバ等）へ送信するように構成されていてもよい。
【００６６】
また、シンクノード１０１は、センサ部３３０と同様の機能と、アプリケーション機能部３４０と同様の機能と、を有し、自ノードにおいてもセンサデータを取得するように構成されていてもよい。
【００６７】
（作動）
次に、上述したセンサネットワークシステム１の作動について説明する。
本例では、センサネットワークシステム１は、プロアクティブ型のルーティングプロトコルに従って作動する。即ち、各センサノード２０１，２０２，…が定期的に（即ち、予め設定された更新周期が経過する毎に）、ネットワークトポロジを形成するための処理を実行する。これにより、ネットワークトポロジが更新される。
【００６８】
いま、図４に示したように、シンクノード１０１、及び、３つのセンサノード２０１〜２０３に着目して説明を続ける。本例では、センサノード２０１に対する親ノードがシンクノード１０１である場合を想定する。更に、センサノード２０２、及び、センサノード２０３が新たに起動された（センサネットワークシステム１に追加された）場合を想定する。
【００６９】
先ず、図５に示したように、センサノード２０１は、ブロードキャスト方式に従って情報送信要求を送信する（ステップＳ１０１）。なお、情報送信要求は、周辺探索メッセージとも呼ばれる。また、ブロードキャスト方式は、メッセージに含まれる宛先アドレスとして、ブロードキャストアドレスを設定することにより、すべてのノードを宛先として設定する方式である。なお、センサノード２０１は、メッセージに含まれる宛先アドレスとして、複数のノードを特定するアドレスが設定された方式に従って情報送信要求を送信するように構成されていてもよい。
【００７０】
センサノード２０１により送信された周辺探索メッセージは、図４における破線の円Ｒ２０１内に位置するノード（本例では、シンクノード１０１、センサノード２０２、及び、センサノード２０３）により受信される。
【００７１】
図４における破線の円Ｒ２０１ｂは、センサノード２０１により送信された無線信号の受信強度が−６０ｄＢｍ以上である領域を示している。また、図４における破線の円Ｒ２０１ａは、センサノード２０１により送信された無線信号の受信強度が−７０ｄＢｍ以上である領域を示している。図４における破線の円Ｒ２０１は、センサノード２０１により送信された無線信号の受信強度が−８０ｄＢｍ以上である領域を示している。
【００７２】
即ち、本例では、センサノード２０２は、センサノード２０１により送信された無線信号の受信強度が−６０ｄＢｍ未満であり且つ−７０ｄＢｍ以上である。また、シンクノード１０１、及び、センサノード２０３のそれぞれは、センサノード２０１により送信された無線信号の受信強度が−７０ｄＢｍ未満であり且つ−８０ｄＢｍ以上である。
【００７３】
なお、周辺探索メッセージは、ネットワークトポロジにおけるセンサノード２０１の状態、及び、シンクノード１０１までのホップ数等を表す情報を含んでいてもよい。
【００７４】
シンクノード１０１、センサノード２０２、及び、センサノード２０３のそれぞれは、センサノード２０１により送信された周辺探索メッセージを受信する。このとき、シンクノード１０１、センサノード２０２、及び、センサノード２０３のそれぞれは、通信状態情報を取得する。
【００７５】
上記仮定に従えば、センサノード２０２は、受信強度として、−６０ｄＢｍ未満であり且つ−７０ｄＢｍ以上の値を取得する。従って、センサノード２０２は、情報送信要求を受信してから、受信強度に応じて定められた待機時間としての１０秒が経過するまでの間、待機する。
【００７６】
次いで、センサノード２０２は、情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノード２０１へ送信された通信状態情報を受信したか否かを判定する。本例では、センサノード２０２は、情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノード２０１へ送信された通信状態情報を受信していない。
【００７７】
従って、センサノード２０２は、通信状態情報を送信元ノードとしてのセンサノード２０１へ送信する（ステップＳ１０２）。なお、通信状態情報は、周辺探索応答メッセージとも呼ばれる。
【００７８】
センサノード２０２により送信された周辺探索応答メッセージは、図４における一点鎖線の円Ｒ２０２内に位置するノード（本例では、センサノード２０１、及び、センサノード２０３）により受信される。
【００７９】
また、センサノード２０３は、受信強度として、−７０ｄＢｍ未満であり且つ−８０ｄＢｍ以上の値を取得する。従って、センサノード２０３は、情報送信要求を受信してから、受信強度に応じて定められた待機時間としての１５秒が経過するまでの間、待機する。
【００８０】
次いで、センサノード２０３は、待機中に、センサノード２０２がセンサノード２０１へ送信した通信状態情報を受信する。
その後、センサノード２０３は、情報送信要求を受信してから待機時間が経過した時点にて、情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノード２０１へ送信された通信状態情報を受信したか否かを判定する。本例では、センサノード２０３は、情報送信要求に対して、他のノード２０２から送信元ノード２０１へ送信された通信状態情報を受信している。
【００８１】
従って、センサノード２０３は、通信状態情報を送信元ノードとしてのセンサノード２０１へ送信しない。
【００８２】
一方、シンクノード１０１は、受信強度として、−７０ｄＢｍ未満であり且つ−８０ｄＢｍ以上の値を取得する。従って、シンクノード１０１は、情報送信要求を受信してから、受信強度に応じて定められた待機時間としての１５秒が経過するまでの間、待機する。
【００８３】
その後、シンクノード１０１は、情報送信要求を受信してから待機時間が経過した時点にて、情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノード２０１へ送信された通信状態情報を受信したか否かを判定する。本例では、シンクノード１０１は、情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノード２０１へ送信された通信状態情報を受信していない。
【００８４】
従って、シンクノード１０１は、通信状態情報を送信元ノードとしてのセンサノード２０１へ送信する（ステップＳ１０３）。
【００８５】
シンクノード１０１により送信された周辺探索応答メッセージは、図４における一点鎖線の円Ｒ１０１内に位置するノード（本例では、センサノード２０１）により受信される。
【００８６】
これにより、センサノード２０１により送信された周辺探索メッセージに対して、他のノードにより送信される周辺探索応答メッセージの数を削減することができる。
【００８７】
ところで、本例では、センサノード２０１により送信された周辺探索メッセージを受信したすべてのノードが周辺探索応答メッセージを送信するように構成されたセンサネットワークシステムと比較して、センサノード２０３による周辺探索応答メッセージの送信のみが省略されている。
【００８８】
即ち、シンクノード１０１による周辺探索応答メッセージの送信は省略されない。この理由は、図４に示したように、センサノード２０２により送信された周辺探索応答メッセージが、シンクノード１０１によって受信されないためである。
【００８９】
このように、周辺探索メッセージを送信した送信元ノード（センサノード２０１）を挟むように配置された複数のノードの一方（本例では、シンクノード１０１）は、当該複数のノードの他方（本例では、センサノード２０２）により送信された周辺探索応答メッセージを受信しない場合がある。
【００９０】
即ち、周辺探索メッセージを送信した送信元ノード（センサノード２０１）を挟むように配置された２つのノード間の距離が比較的長い場合、当該２つのノードの両方が、周辺探索メッセージに対する周辺探索応答メッセージを送信する。従って、周辺探索応答メッセージを送信するノードが偏在することを回避しながら、送信される周辺探索応答メッセージの数を低減することができる。
【００９１】
特に、センサネットワークシステム１が比較的多数のセンサノード２０１，２０２，…を備える場合、無線信号が到達する範囲が重複する領域を小さくするように、ネットワークトポロジを形成することができる。従って、通信負荷をより一層確実に低減することができる。
【００９２】
ところで、センサノード２０３は、センサノード２０１及びセンサノード２０２のそれぞれから受信したメッセージから、周辺に存在するセンサノードとの通信状況を取得することができる。
【００９３】
以上、説明したように、第１実施形態に係るセンサノード２０１，２０２，…は、応答送信要求が受信された回数よりも少ない回数だけ、当該応答送信要求に対する応答を送信する。これにより、センサノード２０１，２０２，…の密度が比較的高い場合であっても、通信負荷を十分に低減することができる。
【００９４】
更に、第１実施形態に係るセンサノード２０１，２０２，…は、応答送信要求が受信された場合において、所定の送信条件が成立したとき、応答を送信元ノードへ送信する。更に、センサノード２０１，２０２，…は、応答送信要求に対して、他のノードから送信元ノードへ送信された応答を受信していない、という条件を送信条件として用いる。
【００９５】
ところで、センサノード（自ノード）は、比較的近くに他のノード（他ノード）が存在する場合、当該他ノードが送信元ノードへ送信した応答を受信する。また、複数のセンサノード２０１，２０２，…が比較的近くに配置されている場合、当該複数のセンサノード２０１，２０２，…により検出される物理量が比較的近い値である可能性が高い。従って、上記センサノード２０１，２０２，…によれば、物理量の空間的な分布を十分に高い精度にて取得可能なネットワークトポロジを形成しながら、通信負荷を十分に低減することができる。
【００９６】
加えて、第１実施形態に係るセンサノード２０１，２０２，…は、応答送信要求が受信されてから、当該受信された応答送信要求としての無線信号の強度である受信強度に応じて定められた待機時間だけ経過するまでの間に、当該応答送信要求に対して、他のノードから送信元ノードへ送信された応答を受信していない、という条件を送信条件として用いる。更に、センサノード２０１，２０２，…において、送信条件は、受信強度が小さくなるほど、待機時間が長くなるように定められる。
【００９７】
これによれば、受信強度が大きいセンサノードほど優先して、ネットワークトポロジにおいて送信元ノードと接続することができる。この結果、無線信号における誤り率を低減することができるので、通信負荷が無駄に過大となることを回避することができる。
【００９８】
なお、第１実施形態の変形例に係るセンサノードにおいて、情報送信要求が応答送信要求を構成し、通信状態情報が応答を構成していたが、応答送信要求は、通信状態情報以外の応答の送信を要求する情報であってもよい。
【００９９】
また、第１実施形態の変形例に係るセンサノードにおいて、待機時間は、受信強度に応じて定められていたが、受信強度以外の通信状態を表す情報に応じて定められていてもよい。また、第１実施形態の変形例に係るセンサノードは、待機時間を、乱数を用いることにより所定の範囲内においてランダムに選択された値に設定するように構成されていてもよい。
【０１００】
なお、第１実施形態の変形例に係るセンサノードにおいて、受信強度にかかわらず、待機時間が一定の値に設定されていてもよい。
また、第１実施形態の変形例に係るセンサノードは、情報送信要求を受信した時点にて、送信条件が成立しているか否かを判定し、通信状態情報を送信するか否かを決定するように構成されていてもよい。この場合、送信条件は、情報送信要求に対して、他のノードから送信元ノードへ送信された通信状態情報を受信していない、という条件である。
【０１０１】
なお、第１実施形態の変形例に係るセンサノードは、情報送信要求を送信してきたノードが自ノードに対する子ノードとして既に設定されている場合、他のノードにより送信された通信状態情報を受信したか否かにかかわらず、通信状態情報を送信元ノード（子ノード）へ送信するように構成されていてもよい。
【０１０２】
また、第１実施形態の変形例に係るセンサノードは、情報送信要求を送信してきたノードが自ノードに対する子ノードとして既に設定されている場合、情報送信要求を送信してきたノードが自ノードに対する子ノードとして設定されていない場合よりも短い待機時間を用いるように構成されていてもよい。
【０１０３】
また、第１実施形態の変形例に係るノードは、情報送信要求を受信した場合、センサネットワークシステムにおける役割に基づいて、応答する際に用いられる待機時間を変更するように構成されていてもよい。例えば、シンクノードは、シンクノード以外のノードが用いる待機時間よりも短い時間内に、送信元ノードへ通信状態情報を送信するように構成されていてもよい。
【０１０４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るセンサネットワークシステムについて説明する。第２実施形態に係るセンサネットワークシステム１は、上記第１実施形態に係るセンサネットワークシステム１に対して、所定の集約時間毎に複数の応答を集約して送信する点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【０１０５】
第２実施形態に係るセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、予め定められた集約時間（本例では、３分）が経過する毎に、直前の集約時間内に受信された応答送信要求（本例では、周辺探索メッセージ（情報送信要求））のそれぞれに対する応答（本例では、周辺探索応答メッセージ（通信状態情報））をすべて含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信する。なお、集約応答は、集約応答メッセージとも呼ばれる。
【０１０６】
本例では、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、集約応答をブロードキャスト方式に従って送信する。なお、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、集約応答を、メッセージに含まれる宛先アドレスとして、複数のノードを特定するアドレスが設定された方式に従って送信するように構成されていてもよい。
【０１０７】
即ち、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、受信された複数の応答送信要求に対する複数の応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信する、と言うことができる。
【０１０８】
本例では、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、送信条件が成立しているか否かにかかわらず、受信された複数の応答送信要求のそれぞれに対する応答をすべて含む集約応答を送信する。なお、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、送信条件が成立している応答送信要求に対する応答のみを含む集約応答を送信するように構成されていてもよい。
【０１０９】
次に、上述したセンサネットワークシステム１の作動について説明する。
いま、図６に示したように、７つのセンサノード２０１〜２０７に着目して説明を続ける。本例では、センサノード２０２〜２０７のそれぞれが、センサノード２０１と無線通信可能な領域に配置されている場合を想定する。
【０１１０】
本例では、更に、集約時間を有する第１の集約期間において、センサノード２０２〜２０４のそれぞれが周辺探索メッセージを送信し、集約時間を有し且つ第１の集約期間に後続する第２の集約期間において、センサノード２０５が周辺探索メッセージを送信し、集約時間を有し且つ第２の集約期間に後続する第３の集約期間において、センサノード２０６〜２０７のそれぞれが周辺探索メッセージを送信する場合を想定する。
【０１１１】
この場合、図７に示したように、第１の集約期間において、センサノード２０２が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ２０１）。センサノード２０１は、センサノード２０２により送信された周辺探索メッセージを受信する。
【０１１２】
次いで、第１の集約期間において、センサノード２０３が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ２０２）。センサノード２０１は、センサノード２０３により送信された周辺探索メッセージを受信する。
【０１１３】
次いで、第１の集約期間において、センサノード２０４が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ２０３）。センサノード２０１は、センサノード２０４により送信された周辺探索メッセージを受信する。
【０１１４】
そして、第１の集約期間が終了する時点にて、センサノード２０１は、第１の集約期間にて受信された周辺探索メッセージのそれぞれに対する周辺探索応答メッセージをすべて含む集約応答メッセージを、ブロードキャスト方式に従って送信する（ステップＳ２０４）。これにより、センサノード２０２〜２０４のそれぞれは、集約応答メッセージを受信する。
【０１１５】
次に、第２の集約期間において、センサノード２０５が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ２０５）。センサノード２０１は、センサノード２０５により送信された周辺探索メッセージを受信する。
【０１１６】
そして、第２の集約期間が終了する時点にて、センサノード２０１は、第２の集約期間にて受信された周辺探索メッセージのそれぞれに対する周辺探索応答メッセージをすべて含む（本例では、１つの周辺探索応答メッセージのみを含む）集約応答メッセージを、ブロードキャスト方式に従って送信する（ステップＳ２０６）。これにより、センサノード２０５は、集約応答メッセージを受信する。
【０１１７】
次に、第３の集約期間において、センサノード２０６が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ２０７）。センサノード２０１は、センサノード２０６により送信された周辺探索メッセージを受信する。
【０１１８】
次いで、第３の集約期間において、センサノード２０７が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ２０８）。センサノード２０１は、センサノード２０７により送信された周辺探索メッセージを受信する。
【０１１９】
そして、第３の集約期間が終了する時点にて、センサノード２０１は、第３の集約期間にて受信された周辺探索メッセージのそれぞれに対する周辺探索応答メッセージをすべて含む集約応答メッセージを、ブロードキャスト方式に従って送信する（ステップＳ２０９）。これにより、センサノード２０６〜２０７のそれぞれは、集約応答メッセージを受信する。
【０１２０】
ところで、センサノードが、周辺探索メッセージを受信する毎に周辺探索応答メッセージを送信するように構成されたセンサネットワークシステムにおいては、上述した例の場合、周辺探索応答メッセージが６回、送信される。一方、第２実施形態に係るセンサネットワークシステム１においては、集約応答メッセージが３回、送信される。
【０１２１】
このように、センサノード２０１において、周期的に周辺探索応答メッセージを集約して送信することにより、送信されるメッセージの数を低減することができる。即ち、無線リソースが占有される時間を短縮することができる。
なお、本方式は、時間集約方式とも呼ばれる。
【０１２２】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態に係るセンサノード２０１，２０２，…によれば、センサノード２０１，２０２，…の密度が比較的高い場合であっても、通信負荷をより一層確実に低減することができる。
【０１２３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るセンサネットワークシステムについて説明する。第３実施形態に係るセンサネットワークシステム１は、上記第１実施形態に係るセンサネットワークシステム１に対して、所定の集約数の応答送信要求毎に複数の応答を集約して送信する点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【０１２４】
第３実施形態に係るセンサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、応答送信要求（本例では、周辺探索メッセージ（情報送信要求））が、予め定められた集約数（本例では、３つ）の他のノードから受信される（即ち、集約数の応答送信要求が受信される）毎に、当該受信された応答送信要求のそれぞれに対する応答（本例では、周辺探索応答メッセージ（通信状態情報））をすべて含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信する。なお、集約応答は、集約応答メッセージとも呼ばれる。
【０１２５】
本例では、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、集約応答をブロードキャスト方式に従って送信する。なお、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、集約応答を、メッセージに含まれる宛先アドレスとして、複数のノードを特定するアドレスが設定された方式に従って送信するように構成されていてもよい。
【０１２６】
即ち、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、受信された複数の応答送信要求に対する複数の応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信する、と言うことができる。
【０１２７】
本例では、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、送信条件が成立しているか否かにかかわらず、受信された複数の応答送信要求のそれぞれに対する応答をすべて含む集約応答を送信する。なお、センサノード２０１，２０２，…のそれぞれは、送信条件が成立している応答送信要求に対する応答のみを含む集約応答を送信するように構成されていてもよい。
【０１２８】
次に、上述したセンサネットワークシステム１の作動について説明する。
いま、図６に示したように、７つのセンサノード２０１〜２０７に着目して説明を続ける。本例では、センサノード２０２〜２０７のそれぞれが、センサノード２０１と無線通信可能な領域に配置されている場合を想定する。
【０１２９】
この場合、図８に示したように、センサノード２０２が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ３０１）。センサノード２０１は、センサノード２０２により送信された周辺探索メッセージを受信する。そして、センサノード２０１は、前回、集約応答メッセージを送信した時点以降において、受信された周辺探索メッセージの数が集約数以上であるか否かを判定する。
【０１３０】
この時点では、受信された周辺探索メッセージの数が集約数よりも少ない。従って、センサノード２０１は、集約応答メッセージを送信しない。
【０１３１】
次に、センサノード２０３が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ３０２）。センサノード２０１は、センサノード２０３により送信された周辺探索メッセージを受信する。そして、センサノード２０１は、前回、集約応答メッセージを送信した時点以降において、受信された周辺探索メッセージの数が集約数以上であるか否かを判定する。
【０１３２】
この時点では、受信された周辺探索メッセージの数が集約数よりも少ない。従って、センサノード２０１は、集約応答メッセージを送信しない。
【０１３３】
次に、センサノード２０４が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ３０３）。センサノード２０１は、センサノード２０４により送信された周辺探索メッセージを受信する。そして、センサノード２０１は、前回、集約応答メッセージを送信した時点以降において、受信された周辺探索メッセージの数が集約数以上であるか否かを判定する。
【０１３４】
この時点では、受信された周辺探索メッセージの数が集約数以上である。従って、センサノード２０１は、前回、集約応答メッセージを送信した時点以降において受信された周辺探索メッセージのそれぞれに対する周辺探索応答メッセージをすべて含む集約応答メッセージを、ブロードキャスト方式に従って送信する（ステップＳ３０４）。これにより、センサノード２０２〜２０４のそれぞれは、集約応答メッセージを受信する。
【０１３５】
その後、センサノード２０５が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ３０５）。センサノード２０１は、センサノード２０５により送信された周辺探索メッセージを受信する。そして、センサノード２０１は、前回、集約応答メッセージを送信した時点以降において、受信された周辺探索メッセージの数が集約数以上であるか否かを判定する。
【０１３６】
この時点では、受信された周辺探索メッセージの数が集約数よりも少ない。従って、センサノード２０１は、集約応答メッセージを送信しない。
【０１３７】
次に、センサノード２０６が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ３０６）。センサノード２０１は、センサノード２０６により送信された周辺探索メッセージを受信する。そして、センサノード２０１は、前回、集約応答メッセージを送信した時点以降において、受信された周辺探索メッセージの数が集約数以上であるか否かを判定する。
【０１３８】
この時点では、受信された周辺探索メッセージの数が集約数よりも少ない。従って、センサノード２０１は、集約応答メッセージを送信しない。
【０１３９】
次に、センサノード２０７が周辺探索メッセージを送信する（ステップＳ３０７）。センサノード２０１は、センサノード２０７により送信された周辺探索メッセージを受信する。そして、センサノード２０１は、前回、集約応答メッセージを送信した時点以降において、受信された周辺探索メッセージの数が集約数以上であるか否かを判定する。
【０１４０】
この時点では、受信された周辺探索メッセージの数が集約数以上である。従って、センサノード２０１は、前回、集約応答メッセージを送信した時点以降において受信された周辺探索メッセージのそれぞれに対する周辺探索応答メッセージをすべて含む集約応答メッセージを、ブロードキャスト方式に従って送信する（ステップＳ３０８）。これにより、センサノード２０５〜２０７のそれぞれは、集約応答メッセージを受信する。
【０１４１】
ところで、センサノードが、周辺探索メッセージを受信する毎に周辺探索応答メッセージを送信するように構成されたセンサネットワークシステムにおいては、上述した例の場合、周辺探索応答メッセージが６回、送信される。一方、第３実施形態に係るセンサネットワークシステム１においては、集約応答メッセージが２回、送信される。
【０１４２】
このように、センサノード２０１において、一定の数の周辺探索応答メッセージを集約して送信することにより、送信されるメッセージの数を低減することができる。即ち、無線リソースが占有される時間を短縮することができる。
なお、本方式は、台数集約方式とも呼ばれる。
【０１４３】
以上、説明したように、本発明の第３実施形態に係るセンサノード２０１，２０２，…によれば、センサノード２０１，２０２，…の密度が比較的高い場合であっても、通信負荷をより一層確実に低減することができる。
【０１４４】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るセンサノードについて図９を参照しながら説明する。
第４実施形態に係るセンサノード５００は、ネットワークトポロジにおけるノードを構成する。
【０１４５】
更に、このセンサノード５００は、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを上記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信するように構成される。
加えて、センサノード５００は、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信する要求受信部（要求受信手段）５０１と、
上記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する上記応答を送信する応答送信部（応答送信手段）５０２と、
を備える。
【０１４６】
更に、応答送信部５０２は、上記応答送信要求が受信された回数よりも、上記応答を送信する回数を少なくするように構成される。
【０１４７】
これによれば、センサノード５００は、応答送信要求が受信された回数よりも少ない回数だけ、当該応答送信要求に対する応答を送信する。これにより、センサノードの密度が比較的高い場合であっても、通信負荷を十分に低減することができる。
【０１４８】
以上、上記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細に、本願発明の範囲内において当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１４９】
なお、上記各実施形態においてセンサノードの各機能は、回路等のハードウェアにより実現されていた。ところで、センサノードは、処理装置と、プログラム（ソフトウェア）を記憶する記憶装置と、を備えるとともに、処理装置がそのプログラムを実行することにより、各機能を実現するように構成されていてもよい。この場合、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。
【０１５０】
また、上記実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
【０１５１】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
【０１５２】
（付記１）
ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードであって、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを前記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信するように構成され、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信する要求受信手段と、
前記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する前記応答を送信する応答送信手段と、
を備え、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求が受信された回数よりも、前記応答を送信する回数を少なくするように構成されたセンサノード。
【０１５３】
これによれば、センサノードは、応答送信要求が受信された回数よりも少ない回数だけ、当該応答送信要求に対する応答を送信する。これにより、センサノードの密度が比較的高い場合であっても、通信負荷を十分に低減することができる。
【０１５４】
（付記２）
付記１に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求が受信された場合において、所定の送信条件が成立したとき、前記応答を前記送信元ノードへ送信するように構成されたセンサノード。
【０１５５】
（付記３）
付記２に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求に対して、他のノードから前記送信元ノードへ送信された前記応答を受信していない、という条件を前記送信条件として用いるように構成されたセンサノード。
【０１５６】
ところで、センサノード（自ノード）は、比較的近くに他のノード（他ノード）が存在する場合、当該他ノードが送信元ノードへ送信した応答を受信する。また、複数のセンサノードが比較的近くに配置されている場合、当該複数のセンサノードにより検出される物理量が比較的近い値である可能性が高い。従って、上記センサノードによれば、物理量の空間的な分布を十分に高い精度にて取得可能なネットワークトポロジを形成しながら、通信負荷を十分に低減することができる。
【０１５７】
（付記４）
付記３に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求が受信されてから、当該受信された応答送信要求としての無線信号の強度である受信強度に応じて定められた待機時間だけ経過するまでの間に、当該応答送信要求に対して、他のノードから前記送信元ノードへ送信された前記応答を受信していない、という条件を前記送信条件として用いるように構成されたセンサノード。
【０１５８】
（付記５）
付記４に記載のセンサノードであって、
前記送信条件は、前記受信強度が小さくなるほど、前記待機時間が長くなるように定められたセンサノード。
【０１５９】
これによれば、例えば、受信強度が大きいセンサノードほど優先して、ネットワークトポロジにおいて送信元ノードと接続することができる。この結果、無線信号における誤り率を低減することができるので、通信負荷が無駄に過大となることを回避することができる。
【０１６０】
（付記６）
付記１乃至付記５のいずれかに記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、受信された複数の前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード。
【０１６１】
これによれば、センサノードの密度が比較的高い場合であっても、通信負荷をより一層確実に低減することができる。
【０１６２】
（付記７）
付記６に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、予め定められた集約時間が経過する毎に、直前の集約時間内に受信された前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード。
【０１６３】
（付記８）
付記６に記載のセンサノードであって、
前記応答送信手段は、前記応答送信要求が、予め定められた集約数の他のノードから受信される毎に、当該受信された前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード。
【０１６４】
（付記９）
付記１乃至付記８のいずれかに記載のセンサノードであって、
前記応答は、自ノードの通信状態を表す情報であり且つ前記ネットワークトポロジを形成するための情報である通信状態情報であるセンサノード。
【０１６５】
（付記１０）
ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードに適用されるセンサノード制御方法であって、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを前記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信し、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信し、
前記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する前記応答を送信するように構成され、
前記センサノード制御方法は、更に、
前記応答送信要求が受信された回数よりも、前記応答を送信する回数を少なくするように構成されたセンサノード制御方法。
【０１６６】
（付記１１）
付記１０に記載のセンサノード制御方法であって、
前記応答送信要求が受信された場合において、所定の送信条件が成立したとき、前記応答を前記送信元ノードへ送信するように構成されたセンサノード制御方法。
【０１６７】
（付記１２）
付記１０又は付記１１に記載のセンサノード制御方法であって、
受信された複数の前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード制御方法。
【０１６８】
（付記１３）
ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノードが実行するセンサノード制御プログラムであって、
前記センサノードに、
物理量を検出し、当該検出された物理量を表すセンサデータを前記ネットワークトポロジにおいて接続された他のノードである接続ノードへ送信し、
複数のノードにより受信されるように宛先が設定され且つ応答の送信を要求する応答送信要求を送信元ノードとしての他のノードから受信し、
前記応答送信要求が受信された場合、当該応答送信要求に対する前記応答を送信する、処理を実行させるように構成され、
前記処理は、更に、
前記応答送信要求が受信された回数よりも、前記応答を送信する回数を少なくするように構成されたセンサノード制御プログラム。
【０１６９】
（付記１４）
付記１３に記載のセンサノード制御プログラムであって、
前記応答送信要求が受信された場合において、所定の送信条件が成立したとき、前記応答を前記送信元ノードへ送信するように構成されたセンサノード制御プログラム。
【０１７０】
（付記１５）
付記１３又は付記１４に記載のセンサノード制御プログラムであって、
受信された複数の前記応答送信要求に対する複数の前記応答を含む集約応答を、複数のノードにより受信されるように送信するように構成されたセンサノード制御プログラム。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明は、ネットワークトポロジにおけるノードを構成するセンサノード等に適用可能である。
【符号の説明】
【０１７２】
１      センサネットワークシステム
１０１  シンクノード
２０１，２０２，…  センサノード
３１０  無線通信部
３１１  アンテナ
３２０  ルーティング機能部
３２１  無線情報取得部
３２２  パケット送受信部
３２３  受信処理部
３２４  タイマ管理部
３２５  ルーティング情報記憶部
３３０  センサ部
３４０  アプリケーション機能部
５００  センサノード
５０１  要求受信部
５０２  応答送信部
【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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