(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線ノードからなり、各無線ノードにデータを送信するためのタイムスロットを割当て、各無線ノードがタイムスロット内で自身のデータのブロードキャスト送信を行い、そのデータを受信した他の無線ノードが直ちに同じデータをブロードキャスト送信するという動作を繰り返すことにより、各無線ノードから送信されたデータを所定の無線ノードにて収集する無線通信システムにおいて、
前記複数の無線ノードを既に通信動作を行っている既存無線ノード群と新たに通信動作に参加しようとする新規無線ノード群とに分け、
前記既存無線ノード群に属する無線ノードは、全て同じ第１の時間間隔で定期的に送信し、次の通信スロットで受信し、
前記新規無線ノード群に属する無線ノードは、それぞれ前記第１の時間間隔と互いに素の関係にある第２の時間間隔で定期的に受信し、前記既存無線ノード群に属する無線ノードの信号を受信できた場合に、次の通信スロットで自身の存在を示す信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記通信スロットの時間単位をTsとし、パラメータAを任意の整数として、TsとAは全ての無線ノードで統一されているとした時、
パラメータKを前記既存無線ノード群毎に設定する任意の整数とし、
パラメータLを前記新規無線ノード毎に設定する任意の整数とし、
前記既存無線ノード群の無線ノードは (KA-1) Ts毎に信号を送信して次スロットで受信し、
前記新規無線ノードは(A/L) Ts毎に受信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
複数の無線ノードからなり、各無線ノードにデータを送信するためのタイムスロットを割当て、各無線ノードがタイムスロット内で自身のデータのブロードキャスト送信を行い、そのデータを受信した他の無線ノードが直ちに同じデータをブロードキャスト送信するという動作を繰り返すことにより、各無線ノードから送信されたデータを所定の無線ノードにて収集する無線通信方法において、
前記複数の無線ノードを既に通信動作を行っている既存無線ノード群と新たに通信動作に参加しようとする新規無線ノード群とに分け、
前記既存無線ノード群に属する無線ノードは、全て同じ第１の時間間隔で定期的に送信し、次の通信スロットで受信し、
前記新規無線ノード群に属する無線ノードは、それぞれ前記第１の時間間隔と互いに素の関係にある第２の時間間隔で定期的に受信し、前記既存無線ノード群に属する無線ノードの信号を受信できた場合に、次の通信スロットで自身の存在を示す信号を送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
前記通信スロットの時間単位をTsとし、パラメータAを任意の整数として、TsとAは全ての無線ノードで統一されているとした時、
パラメータKを前記既存無線ノード群毎に設定する任意の整数とし、
パラメータLを前記新規無線ノード毎に設定する任意の整数とし、
前記既存無線ノード群の無線ノードは (KA-1) Ts毎に信号を送信して次スロットで受信し、
前記新規無線ノードは(A/L) Ts毎に受信することを特徴とする請求項３記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設的干渉を利用したCI Flooding（Constructive-Interference Flooding：建設的干渉フラッディング）方式によって分散センサノードのデータ収集（共有）を無線によって行う無線ネットワークにおいて、同通信方式の利点を損なうことなく、データ通信の信頼性を向上させる無線通信システム及びその無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィールドに無線通信機能付きの複数のセンサノード（以下、無線ノードと記す）を分散配置し、無線ネットワークを通じて各無線ノードで得られたデータの収集を行う場合、各無線ノードの消費電力を抑え（フィールドではバッテリ動作となるため、消費電力を低くする必要があるため）、無線ノード間での電力消費のばらつきを防ぎ（電池交換のタイミングを揃える）かつ通信の成功確立を高める（フィールドに分散配置されているセンサノードへの無線での到達可能性を高める）ため、建設的干渉を利用したCI Floodingというブロードキャストと呼ばれる方式（以下、CI Flooding方式）が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
CI Flooding方式では、分散配置された無線ノードのうちの１つがデータ送信を行った際、そのデータを受信した他の無線ノードが、データ受信後直ちに同じデータをブロードキャスト的に送信する。この場合、無線信号の建設的干渉（同じタイミングで全く同じ無線信号を送出することで、空間的に無線信号が強め合って、より多くの他のノードに到達する）を起こし、これを複数回繰り返すことで、無線ノード群全体にデータを共有させることを可能としている。この方式では送信信号が全く同じ無線信号となるため、複数の無線ノードから同時に送信されても復号が可能である。また、信号を受けたら即座に再送信をするため、バックオフ遅延を省略可能で、無線リンクのレイヤ実装が簡単になるという利点もある。
【０００４】
ところで、CI Flooding方式には、通常方式とは別に拡張方式（非特許文献２）がある。通常の方式では、既に通信を行っている無線ノード群の中に、新たに無線ノードを投入して、参加／同期を行うためには、新たに参加する無線ノードを常に電源投入状態（待ち受け状態）にするか、ランダムに電源を投入して待ち受けるかで対応する。しかしながら、前者では長期間電源供給による待機消費電力の増加が問題であり、後者では既に稼動している無線ノードもスリープしながら間欠的に動作を行っているため、互いに発見する確率が期待できない。
【０００５】
また、２台以上の無線ノードがお互いの通信可能領域に入った際に通信を開始するケースにおいて、互いが同時刻にスリープから復帰している状態を作るためのスケジューリングでは、長期間同期が成立しないことを避けるための基本的な方法と、同期頻度と待機消費電力との関係（基本的にはトレードオフ）を評価した研究が存在する（非特許文献３）。しかしながら、同提案は比較的短サイクルの同期（小規模なネットワークや出会い通信など）を想定しており、出荷前待機電力削減など、長期待機状態における省電力化は考慮されていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】F.Ferrari, “Efficient Network Flooding and Time Synchronization with Glossy”, IPSN’11, 2011.
【非特許文献２】Chao GAO et al, “Efficient Collection Using Constructive-Interference Flooding in Wireless Sensor Networks”, 信学ソ大2011.
【非特許文献３】Prabel Dutta et al, “Practical asynchronous neighbor discovery and rendezvous for mobile sensing applications, SenSys ’08 Proceedings of the 6th ACM conference on Embedded network sensor systems.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、無線ネットワーク上でCI Floodingを用いた無線ノードのデータ収集（共有）を行う場合に、新たな無線ノードを無線ノード群の中に追加する場合に、無線ノード群それぞれの新規無線ノードの追加完了まで時間がかかるだけでなく、その間の相互通信による消費電力も増大するという問題が生じている。
【０００８】
そこで、本発明は上記の点に鑑みて、新たな無線ノードを無線ノード群の中に有限時間内で確実に追加することができ、無線ノード毎に新たな無線ノードの追加が完了するまでの時間と消費電力とのトレードオフを設定することが可能な無線通信システム及び無線通信方法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】
【０００９】
本発明に係る無線通信システムは、以下のような態様の構成とする。  
（１）複数の無線ノードからなり、各無線ノードにデータを送信するためのタイムスロットを割当て、各無線ノードがタイムスロット内で自身のデータのブロードキャスト送信を行い、そのデータを受信した他の無線ノードが直ちに同じデータをブロードキャスト送信するという動作を繰り返すことにより、各無線ノードから送信されたデータを所定の無線ノードにて収集する無線通信システムにおいて、前記複数の無線ノードを既に通信動作を行っている既存無線ノード群と新たに通信動作に参加しようとする新規無線ノード群とに分け、前記既存無線ノード群に属する無線ノードは、全て同じ第１の時間間隔で定期的に送信し、次の通信スロットで受信し、前記新規無線ノード群に属する無線ノードは、それぞれ前記第１の時間間隔と互いに素の関係にある第２の時間間隔で定期的に受信し、前記既存無線ノード群に属する無線ノードの信号を受信できた場合に、次の通信スロットで自身の存在を示す信号を送信する態様とする。
【００１０】
（２）（１）において、前記通信スロットの時間単位をTsとし、パラメータAを任意の整数として、TsとAは全ての無線ノードで統一されているとした時、パラメータKを前記既存無線ノード群毎に設定する任意の整数とし、パラメータLを前記新規無線ノード毎に設定する任意の整数とし、前記既存無線ノード群の無線ノードは (KA-1) Ts毎に信号を送信して次スロットで受信し、前記新規無線ノードは(A/L) Ts毎に受信する態様とする。
【００１１】
また、本発明に係る無線通信方法は、以下のような態様の構成とする。  
（３）複数の無線ノードからなり、各無線ノードにデータを送信するためのタイムスロットを割当て、各無線ノードがタイムスロット内で自身のデータのブロードキャスト送信を行い、そのデータを受信した他の無線ノードが直ちに同じデータをブロードキャスト送信するという動作を繰り返すことにより、各無線ノードから送信されたデータを所定の無線ノードにて収集する無線通信方法において、前記複数の無線ノードを既に通信動作を行っている既存無線ノード群と新たに通信動作に参加しようとする新規無線ノード群とに分け、前記既存無線ノード群に属する無線ノードは、全て同じ第１の時間間隔で定期的に送信し、次の通信スロットで受信し、前記新規無線ノード群に属する無線ノードは、それぞれ前記第１の時間間隔と互いに素の関係にある第２の時間間隔で定期的に受信し、前記既存無線ノード群に属する無線ノードの信号を受信できた場合に、次の通信スロットで自身の存在を示す信号を送信する態様とする。
【００１２】
（４）（３）において、前記通信スロットの時間単位をTsとし、パラメータAを任意の整数として、TsとAは全ての無線ノードで統一されているとした時、パラメータKを前記既存無線ノード群毎に設定する任意の整数とし、パラメータLを前記新規無線ノード毎に設定する任意の整数とし、前記既存無線ノード群の無線ノードは (KA-1) Ts毎に信号を送信して次スロットで受信し、前記新規無線ノードは(A/L) Ts毎に受信する態様とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、例えば既設置済みで相互通信を行っている無線ノード群の中に、工場出荷時状態など長期待機状態にある新しい無線ノードを投入した場合に、長期待機状態の無線ノードは間欠的にごく短時間スリープを解除し、周辺電波を受信可能な状態になることで、既に稼働中の無線ノードが通信を行っている電波を検知して、無線通信のグループ（既に稼動している無線ノード群）に参加する手順となる。
【００１４】
本発明によれば、無線センサノードの製造時にバッテリを組み込み、出荷／利用開始までは大半の時間をスリープして電力の消費を極力抑えて（１０年単位で動作可能なバッテリ消費）、計測現場に投入した段階で早期にスリープを自動解除して無線センサノードとして稼動開始可能なスリープのスケジューリングと通信の方式を実現する。
【００１５】
その実現に際して、無線センサの製造〜出荷までの消費電力を極力抑えて（製造時から電源スイッチを排することで、出荷検査時や計測現場投入時の手動による電源投入／切断の手間や入り／切り忘れなどの人為的ミスを防ぐことができる）、計測現場に投入した際に早期に無線センサノードを発見し、活動させる。また、無線センサノードを物流のトラッキングに使用する場合など、センサノードの移動を考えた場合、物流ターミナル等の計測現場のみでスリープを自動解除し、その他、無線通信の必要がない移動中はスリープ時間を長くすることで、バッテリ消費（待機消費電力）を改善する応用にも使用できる。
【００１６】
以上のように、本発明によれば、新たな無線ノードを無線ノード群の中に有限時間内で確実に追加することができ、無線ノード毎に新たな無線ノードの追加が完了するまでの時間と消費電力とのトレードオフを設定することが可能な無線通信システム及び無線通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る実施形態として、CI Flooding拡張方式による無線通信システムの一例を示す概念図。
【図２】上記実施形態の無線ノードの構成を示すブロック図。
【図３】上記実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す概念図。
【図４】上記実施形態の無線ノードのパラメータの設定による動作例（L=1の場合）を示す図。
【図５】上記実施形態の無線ノードのパラメータの設定による動作例（L=2の場合）を示す図。
【図６】上記実施形態の既存無線ノード群の内の１ノードＡと新規無線ノード１との間のデータ送受信の流れを示すシーケンス図。
【図７】上記実施形態の具体的な目標値を実現するための特性解析によるパラメータ設定例を示す図。
【図８】上記実施形態の具体的な目標値を実現するための特性解析による他のパラメータ設定例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
図１は、本実施形態に係る通信システムの一例を示す。本実施形態に係る通信システムは、データを収集し無線送信するセンサ機能を有する複数の既存無線ノードＮ１１〜Ｎ１ｎ（ｎは２以上の自然数）とは別に新規に１または複数の無線ノードＮ２１〜Ｎ２ｍ（ｍは任意の自然数）を追加する（以下、既存無線ノード群（固定ネットワーク）をＦ、新規無線ノード群をＭ、個々の無線ノードをＮｉと記す）。これらの無線ノードＮｉは、いずれもCI Flooding方式を用いて信号を送受信する。
【００１９】
ここで、本実施形態では、各無線ノードＮｉがデータを送信するためのタイムスロットを持ち、「各ノードがタイムスロット内でセンサデータの送信を行い、そのセンサデータを受信した他の無線ノードが（タイムスロットとは無関係に）直ちに同じセンサデータをCI Flooding方式を用いてブロードキャスト送信する」という動作を繰り返すことにより、各無線ノードＮｉから送信されたセンサデータが収集される。
【００２０】
無線ノードＮｉは、送信データにシーケンス番号を対応付けて保持するとともに、タイムスロット内で、該データをシーケンス番号に従って送信する。そして、無線ノードＮｉは、送信許可を受信すると、イムスロット内で、指示されたシーケンス番号のセンサデータを送信する。
【００２１】
図２は、上記無線ノードＮｉの構成を示すブロック図である。この無線ノードＮｉは、センサ１０と、無線通信部１１と、通信制御部１２と、データ保持部１３と、センサ入力部１４と、スケジュール管理部１５と、時刻生成部１６とを備える。通信制御部１２は、送信処理部１７と、転送処理部１８とを備える。
【００２２】
上記センサ１０は、設置個所における所定のセンシングを行い、データ化して送信する。上記無線通信部１１は、無線通信のモジュールであり、他の無線ノードとの間で無線によりデータの送受信を行う。上記通信制御部１２は、無線通信部１１の通信状態を管理し、決められたシーケンスに従って送信・転送処理を実行させる。  
ここで、通信制御部１２の転送処理部１８は、パケットのリレーを担当する。また、送信処理部１７は、他の無線ノードからのデータを解析して、必要なセンサデータを無線通信部１１へ送出する。送出するデータは、シーケンス番号とそのシーケンス番号が付与されているセンサデータ、これに加えてＩＤなどのノード識別情報である。
【００２３】
上記データ保持部１３は、センサ１０のセンサデータを時刻に対応するシーケンス番号とともに保持するデータベースを備える。データベースはセンサデータを記録すると共に、無線ノードが固定ネットワークに参加済みの場合には、固定ネットワーク参加済み無線ノードのリストも記録する。尚、データ保持部１３は、パケット落ちに備えて、ある程度のセンサデータを保持することが好ましい。上記センサ入力部１４は、センサ１０からの送信データを受け取ってデータ保持部１３に送る。上記スケジュール管理部１５は、タイムスロットの管理を行う。上記時刻生成部１６は、時計であり、各処理部の制御タイミング設定に用いられる。
【００２４】
上記構成において、その運用について図３に示す概念図、図４及び図５に本実施形態の動作例を示して説明する。
図３は、本実施形態に係る通信システムの概略構成を示すもので、（ａ）はすでに稼動（通信）を行っている無線ノード群Ｆ（Ｎ１１〜Ｎ１６）に新規参加の無線ノードＮ２１を追加設定する様子を示している。同図（ｂ）は稼働中無線ノードの間欠的な動作を示す波形図、同図（ｃ）は新規参加の無線ノードにおいて、すでに稼働中の無線ノード群の電波を検知して同期を開始するために、間欠的にスリープを解除する様子を示している。
【００２５】
すでに稼動している無線ノード群Ｆでは、図３（ｂ）に示すように、大半はスリープ状態とする間欠的な通信動作を行っており、フィールド等に配置して長時間稼動させたいセンサ等に利用可能である。ここで、図３（ｃ）に示すように、新規参加の無線ノードにおいて、すでに稼働中の無線ノード群の電波を検知して同期を開始するために、間欠的にスリープを解除するようにすれば、新規参加において、自動的に参加をする場合でも、手動による電源スイッチ操作が不要であり、常時電源ＯＮ（待ち受け）によるバッテリ消費、ランダム電源ＯＮによる出会い確率の低さの問題を改善することができる。
【００２６】
図４及び図５は、それぞれ上記無線ノードのパラメータの設定による動作例を示すもので、図４はＬ＝１のとき、図５はＬ＝２の場合を示している。  
ここで、上記無線ノードのパラメータ設定項目は、一般的には以下の通りに設定される。  
Ts：スロット時間，固定値  
A：任意の整数，固定値  
K：任意の整数，固定ネットワークFに設定された値  
L：任意の整数，ノードごとに設定  
F：(KA-1)Tsごとに送信，次の通信スロットで受信  
M：(A/L)Tsごとに受信  
より具体的には、sを通信スロット番号として、  
(s mod A) = int(mA/L)   （※int(X)はXの小数点以下を切捨てる事を意味する）
但し、mは0≦m<L/Aを満たす整数  
とする。
【００２７】
図４では、（ａ）はＡ＝５，Ｋ＝３，Ｌ＝１、（ｂ）はＡ＝５，Ｋ＝４，Ｌ＝１とした場合の各無線ノードの通信スロット使用例を示している。図４（ａ）では、既存無線ノード群ＦはＫＡ−１（＝１４）周期で信号を送信し、新規無線ノード群ＭはＡ／Ｌ（＝５）周期で信号を受信する。新規無線ノード群Ｍは、新規ノード１から５で構成され、それぞれ別の受信タイミングを持っている。新規無線ノードＭがＡスロット毎に受信しようとし、その時ちょうど既存無線ノード群Ｆが信号を送信していた場合、新規無線ノードＭはノード群Ｆの信号を受信し、次のスロットで既存無線ノード群Ｆに参加することができる。図４では、スロット＝０の時に新規ノード１が、スロット＝１５の時に新規ノード５がそれぞれ「発見」され、既存無線ノード群Ｆに参加できる。新規ノード２から４も、この後の通信スロットのどこかの時点で発見される。同様に、図４（ｂ）の場合、既存無線ノード群ＦはＫＡ−１（＝１９）周期で信号を送信し、新規無線ノード群ＭはＡ／Ｌ（＝５）周期で信号を受信する。このためスロット＝０の時に新規ノード１が、スロット＝１９の時に新規ノード５がそれぞれ「発見」され、既存無線ノード群Ｆに参加できる。
【００２８】
図５では、（ａ）はＡ＝５，Ｋ＝３，Ｌ＝２、（ｂ）はＡ＝５，Ｋ＝４，Ｌ＝２とした場合の各無線ノードの通信スロット使用例を示している。この例では、図５（ａ）の場合、既存無線ノード群Ｆは、ＫＡ−１（＝１４）周期で信号を送信し、新規無線ノード群ＭはＡ／Ｌ（＝２．５）周期で信号を受信する。Ｍの実際の受信間隔は通信スロットに合わせて調整される。この結果、スロット＝０の時に新規ノード１と新規ノード４が、スロット＝１４の時に新規ノード３と新規ノード５がそれぞれ「発見」される。図５（ｂ）の場合、既存無線ノード群Ｆは、ＫＡ−１（＝１９）周期で信号を送信し、新規無線ノード群ＭはＡ／Ｌ（＝２．５）周期で信号を受信する。この結果、スロット＝０の時に新規ノード１と新規ノード４が、スロット＝１９の時に新規ノード３と新規ノード５がそれぞれ「発見」される。
【００２９】
図６は、既存無線ノード群Ｆの内の１ノードＡと新規無線ノード１との間のデータ送受信の流れを示すシーケンス図である。図６において、既存ノードＡは、無線送信部Ａ１、無線受信部Ａ２、通信管理部Ａ３、データ格納部（データベース）Ａ４、センサＡ５を備え、新規ノードＭは少なくとも無線送信部Ｍ１、無線受信部Ｍ２、通信管理部Ｍ３を備えるものとする。
【００３０】
図６において、既存ノードＡでは、データ格納部Ａ４において、センサＡ５からセンサデータを、センサデータ取得周期で繰り返し取得してデータベースに記録している。この状態で、通信管理部Ａ３から（ＫＡ−１）Ｔｓ周期で繰り返し送信指示が出される。無線送信部Ａ１は、通信管理部Ａ３からの送信指示を受けると、データ格納部Ａ４にデータベースのセンサデータを要求する。この要求を受けて、データ格納部Ａ４からセンサデータが提供されると、無線送信部Ａ１はセンサデータを受け取ってブロードキャストでパケット送信する。尚、センサデータを送信せず、新規ノード追加のためだけの空パケットを送信するようにしてもよい。
【００３１】
一方、新規無線ノードＭは、無線受信部Ｍ２において、（Ａ／Ｌ）Ｔｓ周期で繰り返しスリープを解除してパケット受信可能状態にしており、既存無線ノードＡのセンサデータ送信を受信できた場合には、通信管理部Ｍ３に受信したことを通知する。通信管理部Ｍ３は、無線送信部Ｍ１にネットワーク参加信号の送信を指示し、無線送信部Ｍ１はその指示に従ってネットワーク参加信号を送信する。
【００３２】
既存無線ノードＡでは、通信管理部Ａ３において、センサデータ送信指示後に所定のタイムスロットを指定して受信指示が無線受信部Ａ２に送られており、無線受信部Ａ２はその指示に従って受信可能な状態となる。その状態で新規無線ノード１から送信されるネットワーク参加信号を受信すると、無線受信部Ａ２はネットワーク参加信号の受信通知を通信管理部Ａ３に送る。通信管理部Ａ３は無線ノードＭの参加処理を行い、データ格納部Ａ４のデータベースに無線ノードＭの参加を登録する。データ格納部Ａ４は、無線ノードＭの参加をデータベースのリストに新規登録し、一連の処理を終了する。
【００３３】
上記実施形態において、具体的な目標値を実現するための特性解析によるパラメータ設定例を図７及び図８に示す。図７及び図８において、DFは送信側デューティーサイクルで、DF = 2/(KA-1) で表される。2 は送信後のスロットで受信するためである。K を大きくすることで、省電力化が可能である。DMは受信側デューティーサイクルで、DM = (Tp/Ts)(L/A)で表される。L を大きくすることで高速化が可能である。TRは発見までの最大時間で、TR = (K/L)A2Tsで表されるが、KA-1 = KAと近似することができる。これらのパラメータをまとめると、DF・DM・TR = 2Tp（Tp = 0.25ms程度）となる。図７及び図８はそれぞれＡ，Ｔｓの特性解析による選定例を示すもので、DM = 0.1％を実現するには、ATs = 250ms、DM = 0.2％を実現するには、ATs = 125msとするとよいことがわかる。
【００３４】
本実施形態では、既設置済みで相互通信を行っている無線ノード群の中に、工場出荷時状態など長期待機状態にある新しい無線ノードを投入した場合に、長期待機状態の無線ノードは間欠的にごく短時間スリープを解除し、周辺電波を受信可能な状態になることで、既に稼働中の無線ノードが通信を行っている電波を検知して、無線通信のグループ（既に稼動している無線ノード群）に参加する手順となる。
【００３５】
本実施形態の課題は、（１）無線ノード群の中に新規無線ノードを追加する際に、有限時間内に追加されることを保証すること、（２）マルチホップの無線ノード群内であれば、どこでも新規ノードが追加できること、（３）センサを様々な分野の業務に応用できるようにするため、無線ノード毎に消費電力と発見時間（新規ノードの追加が完了するまでの時間）のトレードオフを設定できること、（４）消費電力効率を向上させることである。
【００３６】
本実施形態の通信システムでは、例えば、無線センサノードの製造時にバッテリを組み込み、出荷／利用開始までは大半の時間をスリープして電力の消費を極力抑えて（１０年単位で動作可能なバッテリ消費）、計測現場に投入した段階で早期にスリープを自動解除して無線センサノードとして稼動開始可能なスリープのスケジューリングと通信の方式を実現する。
【００３７】
このシステムでは、無線ノードの製造〜出荷までの消費電力を極力抑えて（製造時から電源スイッチを排することで、出荷検査時や計測現場投入時の手動による電源投入／切断の手間や入り／切り忘れなどの人為的ミスを防ぐことができる）、計測現場に投入した際に早期に無線ノードを発見し、活動させる。また、無線ノードを物流のトラッキングに使用する場合など、無線ノードの移動を考えた場合、物流ターミナル等の計測現場のみでスリープを自動解除し、その他、無線通信の必要がない移動中はスリープ時間を長くすることで、バッテリ消費（待機消費電力）を改善する応用にも使用できる。
【００３８】
特に、非特許文献３では、全ての無線ノードを対等に扱っていたが、本実施形態では、既存無線ノード群（固定ネットワーク）と新規無線ノード（移動ノード）を分離して、移動ノードと固定ネットワーク間の発見のみを対象とすることにより、効率化を実現している。また、固定ネットワークおよび，移動ノードごとに、消費電力と発見時間のトレードオフを設定できるようなスケジューリング方式を設計している。
【００３９】
以上のように、本実施形態の通信システムによれば、新たな無線ノードを無線ノード群の中に有限時間内で確実に追加することができ、無線ノード毎に新たな無線ノードの追加が完了するまでの時間と消費電力とのトレードオフを設定することが可能となる。
【００４０】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成を削除してもよい。さらに、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
Ｎ１１〜Ｎ１ｎ…既存無線ノード、
Ｎ２１〜Ｎ２ｍ…新規無線ノード、
Ｆ…既存無線ノード群、
Ｍ…新規無線ノード群、
Ｎｉ…個々の無線ノード、
１０…センサ、
１１…無線通信部、
１２…通信制御部、
１３…データ保持部、
１４…センサ入力部、
１５…スケジュール管理部、
１６…時刻生成部、
１７…送信処理部、
１８…転送処理部。
【図１】
0005967584.tif 000002
【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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