(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地理的に分割されたエリアごとに複数配置される第一の通信装置と、前記各第一の通信装置と無線通信を行う第二の通信装置とを含む通信システムにおける経路作成方法であって、
前記エリアごとに、当該エリアに属する前記各第一の通信装置が、エリア内で無線チャネル番号が重複しないように、又はエリア内で各無線チャネル番号が少なくとも一つの前記第一の通信装置に割り当てられるように、複数の無線チャネル番号のうちのいずれか一つを当該エリアに属する前記各第一の通信装置へ割り当て、
前記第二の通信装置及び前記各第一の通信装置が同期して前記無線チャネル番号ごとに使用する無線チャネルを順番に切り替えて、前記第二の通信装置と、切り替え先の無線チャネル番号が割り当てられた前記各第一の通信装置との間の経路を作成する処理を実行する経路作成方法。
【請求項２】
前記経路を作成する処理において、前記切り替え先の無線チャネル番号が割り当てられていない前記第一の通信装置は、当該無線チャネル番号に係る無線チャネルの経路を使用した前記第二の通信装置からの電文は受信し、当該経路を使用した、前記第二の通信装置から他の前記第一の通信装置への電文の転送は行わないように経路を設定する請求項１記載の経路作成方法。
【請求項３】
前記各第一の通信装置は、当該第一の通信装置に割り当てられた無線チャネル番号に係る無線チャネルを使用して前記第二の通信装置との通信が出来ない場合は、当該無線チャネル番号とは異なる無線チャネル番号に係る無線チャネルを使用して、前記第二の通信装置との通信を行う請求項２記載の経路作成方法。
【請求項４】
同一の無線チャネル番号が割り当てられた前記第一の通信装置群は、同期して、かつ、他の無線チャネル番号が割り当てられた前記第一の通信装置群に対してずれを有する周期で、通信不能な省電力状態への移行と前記省電力状態からの復帰とを繰り返す請求項１乃至３いずれか一項記載の経路作成方法。
【請求項５】
前記各第一の通信装置は、省電力状態から復帰している状態において、観測対象の状態を観測し、
前記第二の通信装置は、第一の周期で前記各第一の通信装置による観測結果を前記各第一の通信装置より収集し、
前記第二の通信装置は、前記観測結果に基づいて前記観測対象が所定の状態であることを検出した場合は、前記第一の周期を短くする請求項４記載の経路作成方法。
【請求項６】
前記割り当てる処理は、
前記エリアごとに順番に、前記各第一の通信装置へ無線チャネル番号を割り当て、
前記各第一の通信装置は、当該第一の通信装置が属するエリア内の全ての前記第一の通信装置への無線チャネル番号の割り当ての完了に応じ、当該第一の通信装置に割り当てられた無線チャネル番号が指定された電文を送信し、
他のエリアよりも後に前記各第一の通信装置への無線チャネル番号の割り当てが実行されるエリアに属する前記各第一の通信装置には、前記他のエリアに属する前記第一の通信装置から送信された前記電文のうち、当該第一の通信装置が受信した前記電文に指定されているいずれかの無線チャネル番号が割り当てられる請求項１乃至５いずれか一項記載の経路作成方法。
【請求項７】
地理的に分割されたエリアごとに複数配置される第一の通信装置と、前記各第一の通信装置と無線通信を行う第二の通信装置とを含む通信システムであって、
前記エリアごとに、当該エリアに属する前記各第一の通信装置が、エリア内で無線チャネル番号が重複しないように、又はエリア内で各無線チャネル番号が少なくとも一つの前記第一の通信装置に割り当てられるように、複数の無線チャネル番号のうちのいずれか一つを当該エリアに属する前記各第一の通信装置へ割り当て、
前記第二の通信装置及び前記各第一の通信装置が同期して前記無線チャネル番号ごとに使用する無線チャネルを順番に切り替えて、前記第二の通信装置と、切り替え先の無線チャネル番号が割り当てられた前記各第一の通信装置との間の経路を作成する通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経路作成方法及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線アドホックネットワークは、無線通信端末同士が自律的に構築する無線通信ネットワークである。無線アドホックネットワークでは、無線通信において必要とされていた基地局等の基盤インフラを基本的に必要としない。したがって、柔軟性の高いネットワークを安価に構築できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８６６９７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、無線アドホックネットワーク内において、既存のプロトコルを用いて通信経路を作成する場合、ネットワーク全体の効率性は考慮されず、各無線通信端末間で最適な経路（コストが最小の経路）が作成される可能性が高い。その結果、特定の無線通信端末に経路が集中してしまう可能性が有る。
【０００５】
そこで、一側面では、無線通信における特定ノードへの経路の集中を回避可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの案では、経路作成方法は、地理的に分割されたエリアごとに複数配置される第一の通信装置と、前記各第一の通信装置と無線通信を行う第二の通信装置とを含む通信システムにおける経路作成方法であって、前記エリアごとに、当該エリアに属する前記各第一の通信装置が、エリア内で無線チャネル番号が重複しないように、又はエリア内で各無線チャネル番号が少なくとも一つの前記第一の通信装置に割り当てられるように、複数の無線チャネル番号のうちのいずれか一つを当該エリアに属する前記各第一の通信装置へ割り当て、前記第二の通信装置及び前記各第一の通信装置が同期して前記無線チャネル番号ごとに使用する無線チャネルを順番に切り替えて、前記第二の通信装置と、切り替え先の無線チャネル番号が割り当てられた前記各第一の通信装置との間の経路を作成する処理を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
一態様によれば、無線通信における特定ノードへの経路の集中を回避可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態における水位観測システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における各通信ノードが有する無線通信装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】水位観測システムにおける通信経路の生成処理の処理手順の一例を説明するための図である。
【図４】水位観測システムにおける通信経路の生成処理の処理手順の一例を説明するための図である。
【図５】水位観測システムにおける通信経路の生成処理の処理手順の一例を説明するための図である。
【図６】水位観測システムにおける通信経路の生成処理の処理手順の一例を説明するための図である。
【図７】無線チャネルごとの経路の一例を示す図である。
【図８】一つの観測ノードにおける経路情報の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における集約ノードの機能構成例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態における観測ノードの機能構成例を示す図である。
【図１１】経路作成時に集約ノードが実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】無線グループ情報記憶部の構成例を示す図である。
【図１３】経路作成時に各観測ノードが実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】経路作成時に各観測ノードが実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】接続チャネル情報記憶部の構成例を示す図である。
【図１６】無線チャネル番号の割り当て処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１７】無線チャネル番号の割り当て処理の説明のための接続チャネル情報記憶部の記憶内容の例を示す図である。
【図１８】集約ノードが実行する水位観測処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１９】各観測ノードが実行する水位観測処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態における水位観測システムの構成例を示す図である。図１において、水位観測システム１は、河川Ｒ沿いに設置された集約ノードＮ０、及び観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ９等を含む。
【００１０】
観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ９は、それぞれが設置された位置における河川Ｒの水位を観測する装置である。なお、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ９のそれぞれを区別しない場合、「観測ノードＮｓ」という。
【００１１】
集約ノードＮ０は、各観測ノードＮｓから、観測水位の値等を含む観測データの収集等を実行する装置である。各観測ノードＮｓからの観測データの収集等には、無線通信が利用される。すなわち、集約ノードＮ０及び各観測ノードＮｓは、無線通信装置を有する。集約ノードＮ０と各観測ノードＮｓとの間では、無線通信装置を利用して、無線通信ネットワーク（無線アドホックネットワーク）が形成される。なお、集約ノードＮ０と、各観測ノードＮｓとを区別しない場合、「通信ノードＮ」という。
【００１２】
本実施の形態において、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ９によって水位の観測が行われる範囲は、複数の観測エリアによって分割される。観測エリアは、物理的又は地理的な位置関係に基づいて、水位観測システム１の観測範囲を分割する概念である。図１では、観測エリアＡ１〜Ａ３に分割された例が示されている。観測エリアＡ１には、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３が含まれる。観測エリアＡ２には、観測ノードＮｓ４〜Ｎｓ６が含まれる。観測エリアＡ３には、観測ノードＮｓ７〜Ｎｓ９が含まれる。以下、観測エリアＡ１〜Ａ３を区別しない場合、「観測エリアＡ」という。なお、各観測ノードＮｓには、当該観測ノードＮｓが属する観測エリアＡのエリア番号が記憶されている。エリア番号は、観測エリアＡの識別情報の一例である。本実施の形態では、観測エリアＡの末尾の数値を、当該観測エリアＡのエリア番号とする。したがって、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３には、エリア番号として「１」が記憶されている。観測ノードＮｓ４〜Ｎｓ６には、エリア番号として「２」が記憶されている。観測ノードＮｓ７〜Ｎｓ９には、エリア番号として「３」が記憶されている。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態における各通信ノードが有する無線通信装置のハードウェア構成例を示す図である。図２において、無線通信装置１０は、ＲＯＭ１０１、不揮発性記憶媒体１０２、ＲＡＭ１０２、ＣＰＵ１０４、及び通信インタフェース１０５等を有する。
【００１４】
無線通信装置１０での処理を実行させるプログラムは、ＲＯＭ１０１又は不揮発性記憶媒体１０２にインストールされる。例えば、当該プログラムが、無線通信装置１０の出荷時に予めインストールされる場合はＲＯＭ１０１に格納されてもよい。なお、ＲＯＭ１０１や不揮発性記憶媒体１０２には、当該プログラム以外に、当該プログラムが用いる各種データも記憶され得る。ＲＡＭ１０２は、プログラムの起動指示があった場合に、ＲＯＭ１０１又は不揮発性記憶媒体１０２から読み出されたプログラム等を格納する。ＣＰＵ１０４は、ＲＡＭ１０２に格納されたプログラムに従って無線通信装置１０に係る後述される機能を実行する。通信インタフェース装置１０５は、無線通信を行うためのアンテナ等を含むハードウェアである。
【００１５】
以下、水位観測システム１において実行される処理手順の概要について説明する。図３〜図６は、水位観測システムにおける通信経路の生成処理の処理手順の一例を説明するための図である。図３〜図６の処理は、例えば、水位観測システム１が稼動を開始する際に実行される。
【００１６】
ステップＳ１０１において、集約ノードＮ０は、予め定められた特定の無線チャネル（以下、「無線チャネルＡ」という。）を利用して、「接続要求」をブロードキャスト（ＢＣ）で送信する。「接続要求」は、集約ノードＮ０との無線通信ネットワークの接続要求を示す電文又はメッセージ（以下、「電文」で統一する。）の一例である。無線チャネルＡは、例えば、水位観測システム１において使用可能なチャネルの中で、周波数が最小の無線チャネルである。ステップＳ１０１〜Ｓ１２８、Ｓ１３０、及びＳ１３２における電文は、無線チャネルＡを利用して送信される。
【００１７】
「接続要求」のパケットには、アドホック中継されないように、ＴＴＬ（Time To Live）として１が設定される。「接続要求」には、水位観測時における無線通信において使用される全ての無線チャネル番号が指定される。本実施の形態では、無線チャネル番号として、１、２、及び３が指定される。すなわち、本実施の形態では、水位観測時において、３つの無線チャネルが使用される。なお、使用される無線チャネル番号が、各観測ノードＮｓにおいて既知である場合、「接続要求」には、必ずしも無線チャネル番号は指定されなくてもよい。
【００１８】
集約ノードＮ０より送信された「接続要求」を受信した観測ノードＮｓは、「接続応答」をブロードキャストで送信する（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）。「接続応答」は、「接続要求」を受信したことの応答を示す電文の一例である。図３では、観測エリアＡ１に属する観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３と、観測エリアＡ２に属する観測ノードＮｓ４とを含む範囲まで、「接続要求」の電波が到達した例が示されている（ステップＳ１０１参照）。したがって、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ４によって「接続応答」が送信される。
【００１９】
集約ノードＮ０は、「接続応答」を受信することにより、近隣エリアに観測ノードＮｓが設置されていることを認識する。集約ノードＮ０は、使用する無線チャネル数以上の「接続応答」が受信されるまで「接続要求」の送信を継続する。すなわち、各「接続応答」は、相互に衝突しないように、時間がずらされてランダムに返信される。本実施の形態では、３つの無線チャネルが使用される。したがって、集約ノードＮ０は、３つの接続応答が受信されると、「接続要求」の送信を停止する。
【００２０】
続いて、「接続要求」を受信した各観測ノードＮｓは、「接続応答」の送信後、自ノードが属する観測エリアＡ内で、使用する無線チャネルの調停を実行する。無線チャネルの調停とは、無線チャネル番号の割り当てを意味する。すなわち、本実施の形態では、同一の観測エリアＡに属する各観測ノードＮｓには、相互に異なる無線チャネル番号が割り当てられる。但し、一つの観測エリアＡの観測ノードＮｓ数＞使用する無線チャネル数の関係に有る場合は、同一の無線チャネル番号が複数の観測ノードＮｓに割り当てられてもよい。この場合、使用する各無線チャネル番号が、少なくとも一つの観測ノードＮｓに割り当てられればよい。
【００２１】
具体的には、「接続応答」を送信した各観測ノードＮｓは、「ｃｈ調停要求」をブロードキャストで送信する（Ｓ１０６〜Ｓ１０９）。ステップＳ１０６〜Ｓ１０９は、その順に、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ４より送信された「ｃｈ調停要求」を示す。「ｃｈ調停要求」は、自ノードと同一の観測エリアＡに属する他ノードに対して、無線チャネルの調停を要求する電文の一例である。「ｃｈ調停要求」のパケットには、アドホック中継されないように、ＴＴＬとして１が設定される。また、「ｃｈ調停要求」には、自ノードが属する観測エリアＡのエリア番号と、受信された「接続要求」に指定されていた無線チャネル番号、及びプライオリティ情報が指定される。集約ノードＮ０からの接続ノードには、無線チャネル番号として１〜３が指定されていたため、「ｃｈ調停要求」でも無線チャネル番号として１〜３が指定される。プライオリティ情報とは、無線チャネル番号の調停における優先度を示す情報をいう。本実施の形態では、各観測ノードＮｓのノード番号が、プライオリティ情報として指定される。本実施の形態において、ノード番号は、各観測ノードＮｓの符号の末尾の数字に一致する。ノード番号が小さい程、優先度は高いこととする。
【００２２】
自ノードが属する同一観測エリアＡ内の全ての他ノードから「ｃｈ調停要求」が受信された観測ノードＮｓは、受信された「ｃｈ調停要求」に指定されているプライオリティ情報と、自ノードのプライオリティ情報とを比較する。比較の結果、自ノードのプライオリティ情報が示す優先度が最高である観測ノードＮｓ（すなわち、自ノードのノード番号が最小である観測ノードＮｓ）は、同一観測エリアＡ内の各観測ノードに対して、無線チャネル番号の割り当てを行う。割り当て方法の詳細については後述される。
【００２３】
観測エリアＡ１においては、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８において、全観測ノードＡから「ｃｈ調停要求」が送信されている。したがって、優先度が最高である観測ノードＮｓ１が、自ノードを含め、観測ノードＮｓ２及びＮｓ３に対する無線チャネル番号の割り当てを決定する。無線チャネル番号の割り当てが決定されると、観測ノードＮｓ１は、無線チャネル番号の割り当て結果を示す電文の一例である「ｃｈ調停応答」をブロードキャストで送信する（Ｓ１１０）。「ｃｈ調停応答」のパケットには、アドホック中継されないように、ＴＴＬとして１が設定される。また、「ｃｈ調停応答」には、無線チャネル番号ごとに、当該無線チャネル番号が割り当てられた観測ノードＮｓのノード番号が指定される。ステップＳ１１０の例では、無線チャネル番号１、２、３の順に、観測ノードＮｓ１、観測ノードＮｓ２、観測ノードＮｓ３が割り当てられた例が示されている。「ｃｈ調停応答」の送信後、一定期間内（例えば、１０秒間）に、他ノードから「ｃｈ調停要求」の再送がなければ、無線チャネル番号の割り当ては確定される。
【００２４】
なお、無線チャネル番号の割り当ては、同一観測エリアＡ内の各観測ノードＮｓによって行われてもよい。割り当てのロジックが各観測ノードＮｓにおいて統一されていれば、割り当て結果は同じになるはずであるからである。但し、万が一の不整合を考慮して、本実施の形態では、優先度が最高である一つの観測ノードＮｓによって、無線チャネル番号の割り当てが実行される。
【００２５】
一方、「ｃｈ調停要求」に指定されているプライオリティ情報と、自ノードのプライオリティ情報との比較の結果、自ノードのプライオリティ情報が示す優先度が最高ではない観測ノードＮｓ２及びＮｓ３は、「ｃｈ調停応答」の受信を待機する。「ｃｈ調停応答」が受信されると、当該観測ノードＮｓ２及びＮｓ３は、「ｃｈ調停応答」において自ノードのノード番号に対して割り当てられている無線チャネル番号を、例えば、ＲＡＭ１０２又は不揮発性ＲＡＭ１０３に記憶する。
【００２６】
なお、観測エリアＡ２において、観測ノードＮｓ５及びＮｓ６は、「接続要求」を受信していない。したがって、観測ノードＮｓ５及びＮｓ６は、まだ、「ｃｈ調停要求」を送信しない。したがって、この時点において、観測ノードＮｓ４は、自ノードが属する同一観測エリアＡ内の全ての他ノードから「ｃｈ調停要求」を受信しない。したがって、観測ノードＮｓ４は、「ｃｈ調停要求」の送信を継続する。
【００２７】
続いて、無線チャネル番号の割り当てが決定された観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３は、「エリア間接続要求」をブロードキャストで送信する（Ｓ１１１、Ｓ１１２、図４：Ｓ１１３）。「エリア間接続要求」は、隣接する観測エリアＡ等、他の観測エリアＡに対する無線通信ネットワークの接続要求を示す電文の一例である。また、「エリア間接続要求」は、当該電文を送信元の観測ノードＮｓが使用する無線チャネル番号を他の観測エリアＡの観測ノードＮｓに通知するための電文である。
【００２８】
「エリア間接続要求」には、送信元の観測ノードＮｓに割り当てられた無線チャネル番号、当該観測ノードＮｓが属する観測エリアＡのエリア番号、コスト値、及び所属ノード番号等が指定される。本実施の形態において、コスト値とは、集約ノード０からのホップ数である。所属ノード番号とは、送信元の観測ノードＮｓに割り当てられた無線チャネル番号が既に割り当てられた観測ノードのノード番号の一覧である。ステップＳ１１１〜Ｓ１１３の段階において、所属ノード番号に指定されるノード番号は、「エリア間接続要求」の送信元の観測ノードのノード番号に一致する。
【００２９】
続いて、他の観測エリアＡからの「エリア間接続要求」を受信した各観測ノードＮｓは、自ノードが属する観測エリアＡ内で、使用する無線チャネルの調停を実行する。すなわち、集約ノードＮ０からの「接続要求」が受信された場合と同様に、使用する無線チャネルの調停が実行される。
【００３０】
具体的には、他の観測エリアＡのエリア番号が指定された「エリア間接続要求」を送信した各観測ノードＮｓは、「ｃｈ調停要求」をブロードキャストで送信する（Ｓ１１４〜Ｓ１１６）。ステップＳ１１４〜Ｓ１１６は、順番に、観測ノードＮｓ４〜Ｎｓ６より送信された「ｃｈ調停要求」を示す。「エリア間接続要求」に応じて送信される「ｃｈ調停要求」には、自ノードのノード番号、エリア番号、及びプライオリティ情報の他に、集約ノードＮ０又は他のいずれの観測エリアＡと、どの無線チャネル番号でどのコスト値で接続可能であるかを示す情報が指定される。当該情報は、自ノードにおいて受信された「接続要求」又は「エリア間接続要求」に基づいて指定される。
【００３１】
例えば、観測ノードＮｓ４は、集約ノードＮ０からの「接続要求」と、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３からのそれぞれの「エリア間接続要求」を受信している。したがって、観測ノードＮｓ４は、集約ノードＮ０と無線チャネル番号１〜３でコスト値０で接続可能であり、かつ、観測エリアＡ１と無線チャネル番号１〜３でコスト１で接続可能であることを示す情報を、ステップＳ１１４における「ｃｈ調停要求」に指定する。すなわち、受信された「接続要求」又は受信された各「エリア間接続要求」に指定されているパラメータが統合されて「ｃｈ調停要求」に指定される。観測エリアＡ１とのコスト値は、観測エリアＡ１の観測ノードＮｓから送信された「エリア間接続要求」に指定されているコスト値がそのまま用いられる。なお、ステップＳ１１４において、集約ノードＮ０は、「エリア０」として表現されている。
【００３２】
観測ノードＮｓ５は、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３からのそれぞれの「エリア間接続要求」を受信している。したがって、観測ノードＮｓ５は、観測エリアＡ１と無線チャネル番号１〜３によって、コスト１で接続可能であることを示す情報を、ステップＳ１１５における「ｃｈ調停要求」に指定する。
【００３３】
観測ノードＮｓ６は、観測ノードＮｓ２及びＮｓ３からのそれぞれの「エリア間接続要求」を受信している。したがって、観測ノードＮｓ５は、観測エリアＡ１と無線チャネル番号２又は３によって、コスト１で接続可能であることを示す情報を、ステップＳ１１６における「ｃｈ調停要求」に指定する。
【００３４】
観測エリアＡ２に属する全ての他ノードからの「ｃｈ調停要求」を受信し、優先度が最高である観測ノードＮｓ４は、自ノードを含め、観測ノードＮｓ５及びＮｓ６に対する無線チャネル番号の割り当てを、受信された「ｃｈ調停要求」等に基づいて決定する。無線チャネル番号の割り当てが決定されると、観測ノードＮｓ４は、無線チャネル番号の割り当て結果を示す「ｃｈ調停応答」をブロードキャストで送信する（Ｓ１１７）。観測ノードＮｓ５及びＮｓ６は、「ｃｈ調停応答」において自ノードのノード番号に対して割り当てられている無線チャネル番号を、例えば、ＲＡＭ１０２又は不揮発性ＲＡＭ１０３に記憶する。
【００３５】
なお、ステップＳ１１３における「エリア間接続要求」は、観測エリアＡ３に属する観測ノードＮｓ７〜Ｎｓ９によっても受信されている。したがって、当該「エリア間接続要求」の受信に応じ、観測ノードＮｓ７及びＮｓ８も、「ｃｈ調停要求」の送信を開始するが、図中では便宜上、ステップＳ１２１以降に記載されている。
【００３６】
続いて、無線チャネル番号の割り当てが決定された観測ノードＮｓ４〜Ｎｓ６は、「エリア間接続要求」をブロードキャストで送信する（Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１２０）。各「エリア間接続要求」には、所属ノード番号として、当該「エリア間接続要求」の送信元の観測ノードＮｓのノード番号の他に、観測エリアＡ１において、当該観測ノードＮｓと同じ無線チャネル番号が割り当てられた観測ノードＮｓのノード番号が指定される。観測エリアＡ１において該当する観測ノードＮｓのノード番号は、観測エリアＡ１の各観測ノードＮｓからの「エリア間接続要求」に指定されている所属ノード番号に基づいて特定される。
【００３７】
観測エリアＡ２の各観測ノードＮｓより送信された「エリア間接続要求」に応じて観測エリアＡ３において実行される処理手順（図５：Ｓ１２１〜Ｓ１２４）の説明は、上記より自明であるため省略する。当該処理手順において、観測エリアＡ３に属する各観測ノードＮｓに対して、無線チャネル番号が割り当てられる。
【００３８】
本実施の形態において、最終観測エリアである観測エリアＡ３において、各観測ノードＮｓの無線チャネル番号の割り当てが決定すると、観測エリアＡ３の全観測ノードＮｓは、「経路作成要求」をブロードキャストで送信する（図６：Ｓ１２５〜Ｓ１２７）。「経路作成要求」は、無線通信の経路の作成の開始を、集約ノードＮ０に要求する電文である。したがって、「経路作成要求」のパケットには、当該電文が集約ノードＮ０に到達するように、ＴＴＬとして、例えば、「１２８」が指定される。また、「経路作成要求」には、送信元の観測ノードＮｓに割り当てられた無線チャネル番号及び当該無線チャネル番号に係る所属ノード番号が指定される。
【００３９】
集約ノードＮ０は、使用する無線チャネル番号の全ての無線チャネル番号に関して「経路作成要求」が受信されると、無線チャネルごとに、順番に経路の作成を行う。具体的には、集約ノードＮ０は、例えば、無線チャネルＡを利用して、経路作成の対象とする無線チャネル番号が指定された、「ｃｈ変更通知」をブロードキャストで送信する（Ｓ１２８）。「ｃｈ変更通知」は、通信に利用する無線チャネルの変更を全観測ノードＮｓに要求する電文の一例である。したがって、当該電文が全観測ノードＮｓに到達するように、「ｃｈ変更通知」のパケットには、ＴＴＬとして、例えば、「１２８」が指定される。また、最初の「ｃｈ変更通知」には、例えば、無線チャネル番号として「１」が指定される。
【００４０】
「ｃｈ変更通知」を受信した各観測ノードＮｓは、通信に使用する無線チャネルを「ｃｈ変更通知」に指定された無線チャネル番号に合わせる。したがって、最初は、無線チャネル番号１に係る無線チャネルを使用して通信が行われる。
【００４１】
続いて、無線チャネル番号１に係る無線チャネルを使用し、集約ノードＮ０から各観測ノードＮｓへの経路作成が行われる（Ｓ１２９）。経路作成には、ＡＤＯＶ（Ad hoc On-Demand Distance Vector）等の公知のプロトコルが利用されればよい。但し、現在の無線チャネル番号である無線チャネル番号１が割り当てられていない観測ノードＮｓは、ルート検索パケット（経路検索パケット）の転送は行わない。すなわち、無線チャネル番号１が割り当てられていない観測ノードＮｓは、中継ノードとならず、経路の終端ノードとなるように、経路の設定を行う。したがって、無線チャネル番号１が割り当てられていない観測ノードＮｓは、無線チャネル番号１に係る無線チャネルの経路を使用した集約ノードＮ０からのメッセージの受信は可能であるが、当該経路において、集約ノードＮ０から他の観測ノードＮｓ宛へのメッセージの転送は行わない。
【００４２】
続いて、他の無線チャネル番号に関しても、ステップS１２８及びS１２９と同様の処理が繰り返される（Ｓ１３０〜Ｓ１３３）。
【００４３】
その結果、観測エリアＡを跨いで、無線チャネル番号が共通する観測ノードＮｓが中継ノードとして接続されるように、無線チャネル番号ごとの経路が作成される。したがって、特定の観測ノードＮｓへの経路の集中を回避することができる。また、無線チャネル番号ごとの経路において、当該無線チャネル番号が割り当てられていない観測ノードＮｓは、終端ノードとして当該経路に接続される。したがって、例えば、当該観測ノードＮｓに割り当てられた無線チャネル番号の経路によって、当該観測ノードＮｓが集約ノードＮ０と通信不能となった場合であっても、他の無線チャネル番号の経路（すなわち、迂回路）によって、当該観測ノードＮｓは、集約ノードＮ０と通信することができる。
【００４４】
図７は、無線チャネルごとの経路の一例を示す図である。図７では、集約ノードＮ０と、各観測ノードＮｓ１とのメインの経路の一例が示されている。メインの経路とは、各観測ノードＮｓにとって、当該自ノードに割り当てられた無線チャネル番号に係る無線チャネルでの経路をいう。
【００４５】
例えば、観測エリアＡ３の観測ノードＮｓ９は、無線チャネル番号２の無線チャネルにおける経路（以下、「経路２」という。）を介して、集約ノードＮ０と通信を行う。経路２では、観測ノードＮｓ２及び観測ノードＮｓ５によって、中継が行われる。
【００４６】
但し、上記したように、各観測ノードＮｓは、自ノードに割り当てられた無線チャネル番号以外の無線チャネル番号に係る無線チャネルでの経路にも、終端ノードとして参加している。したがって、仮に、観測ノードＮｓ２又はＮｓ５に障害が発生したとしても、観測ノードＮｓ９は、無線チャネル番号３又は１に係る無線チャネルでの経路３又は経路１を利用して集約ノードと通信することができる。図７では、係る経路に関しても、破線の矢印によって示されている。すなわち、観測ノードＮｓ９は、経路３を利用する場合、観測ノードＮｓ３及び観測ノードＮｓ７による中継によって、集約ノードＮ０と通信を行うことができる。また、観測ノードＮｓ９は、経路１を利用する場合観測ノードＮｓ４及び観測ノードＮｓ８による中継によって、集約ノードＮ０と通信を行うことができる。このような通信が可能なのは、経路３の作成時において、観測ノードＮｓ７は、観測ノードＮｓ９の存在を認識し、経路１の作成時において、観測ノードＮｓ８は、観測ノードＮｓ９の存在を認識しているからである。
【００４７】
なお、観測ノードＮｓ９では、例えば、図８に示されるような経路情報が記憶される。図８は、一つの観測ノードにおける経路情報の一例を示す図である。
【００４８】
図８に示される経路情報には、集約ノードＮ０を宛先とする経路として、無線チャネル番号ごとに、ＮｅｘｔＨｏｐ及びコスト値を含む。ＮｅｘｔＨｏｐは、次のホップ先の観測ノードＮｓのノード番号である。コスト値は、当該経路でのコスト値である。図７に示されるように、観測ノードＮｓ９に割り当てられた無線チャネル番号は２であるため、通常は、次のホップ先は、観測ノードＮｓ５となる。
【００４９】
なお、他の観測ノードＮｓに関しても、経路の作成によって同様の経路情報が記憶される。但し、自ノードに割り当てられた無線チャネル番号に係る無線チャネルにおいて中継ノードとなる観測ノードＮｓは、集約ノードのみならず、他の観測ノードＮｓを宛先とした場合のＮｅｘｔＨｏｐ及びコスト値等を含む経路情報を記憶する。
【００５０】
次に、上記のように作成された経路を利用した通信処理の一例について説明する。本実施の形態では、観測水位を示す観測データの転送等に、斯かる経路が利用される。すなわち、本実施の形態において、無線チャネルごとの経路の作成が完了すると、水位の観測が開始される。以下の説明において、同一の無線チャネル番号が割り当てられた観測ノードＮｓの集合を、「無線チャネルグループ」という。上記より明らかなように、無線チャネルグループは、複数の観測エリアＡに対して横断的に形成される。
【００５１】
水位の観測に関して、本実施の形態では、主として二つの時間周期がある。一つは、集約ノードＮ０が、各観測ノードＮｓより、水位の観測データを収集する周期である。以下、当該周期を「収集周期」という。収集周期は、例えば、１０分間隔等、他方の周期に比べて長周期である。もう一つは、無線チャネルグループごとに、当該無線チャネルグループに属する観測ノードＮｓが起動し、水位の観測（センシング）を実行する周期である。当該周期を、「観測起動周期」という。観測起動周期は、例えば、１０秒間隔等、収集周期に比べて短周期である。なお、各観測ノードＮｓは、水位の観測の実行後は、スリープ状態（省電力状態）に移行する。したがって、観測ノードＮｓの起動とは、スリープ状態からの復帰をいう。
【００５２】
以下、水位観測システム１の水位観測時の動作の概要について説明する。
【００５３】
水位の観測が開始されると、各観測ノードＮｓは、観測起動周期で、同一の無線チャネルグループに属する観測ノードＮｓごとに、例えば、ラウンドロビン式で順番に起動し、水位の観測（センシング）を行う。水位が警戒水位（又は警報水位）としての閾値を超過していなければ、当該無線チャネルグループに属する観測ノードＮｓは、スリープ状態となる。すなわち、同一の無線チャネルグループに属する各観測ノードＮｓは、他の無線チャネルグループに属する各観測ノードNsとは異なるタイミングで、かつ、観測起動周期で同期して起動、観測、及びスリープを繰り返す。なお、警戒水位の超過の早期検出の観点から、各無線チャネルグループ間の観測起動周期のずれは、常に少なくとも一つの無線チャネルグループが起動状態であるように形成されることが好ましい。
【００５４】
観測起動周期の観測時において、警戒水位の超過を検出した観測ノードＮｓは、自ノードに割り当てられた無線チャネル番号に係る無線チャネルを使用して、即時的に水位超過を検出したことを集約ノードＮ０にユニキャストで通知する。当該通知は、当該無線チャネルに関して作成された経路で集約ノードＮ０に転送される。「即時的」とは、収集周期とは無関係にという意味を含む。
【００５５】
一方、集約ノードＮ０は、収集周期で、各観測ノードＮｓより観測データを収集する。具体的には、集約ノードＮ０は、無線チャネルグループ単位で順番に、当該無線チャネルグループに属する観測ノードＮｓよりユニキャストで観測データの送信を要求する。観測データの送信要求を受けた各観測ノードＮｓは、水位の観測を行い、観測データを返信する。
【００５６】
集約ノードＮ０は、収集周期とは別のタイミングで水位超過の通知が受信されると、水位超過の通知元の観測ノードＮｓが属する無線チャネルグループの全観測ノードＮｓに対し、収集周期を短周期（例えば、１分間隔）に切り替えるように指示を出す。以降、当該無線チャネルグループに関して、集約ノードＮ０は、短周期で観測データの収集を行う。
【００５７】
水位超過の通知を受信後、次の無線チャネルグループが起動したら、集約ノードＮ０は、当該無線チャネルグループの全観測ノードＮｓに対し、収集周期を短周期に切り替えるように指示を出す。このように、各無線チャネルグループの収集周期は順番に短周期に切り替えられる。
【００５８】
その後、全ての無線チャネルグループの全観測ノードＮｓによって警戒水位の超過が検出されなくなった場合、収集周期は、無線チャネルグループ単位で順番に通常周期（例えば、１０分間隔）に切り替えられる。
【００５９】
続いて、上記において説明した処理手順を実現するために、集約ノードＮ０又は各観測ノードＮｓが有する機能構成例について説明する。
【００６０】
図９は、本発明の実施の形態における集約ノードの機能構成例を示す図である。図９において、集約ノードＮ０は、接続要求送信部１２１、接続応答確認部１２２、ｃｈ変更通知送信部１２３、経路作成要求処理部１２４、経路作成部１２５、観測データ要求部１２６、観測データ応答処理部１２７、スリープ命令送信部１２８、水位超過通知処理部１２９、収集周期切替通知部１３０、及び処理時刻設定部１３１等を有する。これら各部は、集約ノードＮ０にインストールされたプログラムが、集約ノードＮ０のＣＰＵ１０４に実行させる処理により実現される。
【００６１】
集約ノードＮ０は、また、無線グループ情報記憶部１４１、経路情報記憶部１４２、周期情報記憶部１４３等を利用する。これら各部は、例えば、集約ノードＮ０のＲＡＭ１０２又は不揮発性ＲＡＭ１０３を用いて実現可能である。
【００６２】
接続要求送信部１２１は、「接続要求」を送信する。接続応答確認部１２２は、「接続要求」に応じて返信される「接続応答」の受信を確認する。ｃｈ変更通知送信部１２３は、「ｃｈ変更通知」を送信する。経路作成要求処理部１２４は、最終観測エリアの観測ノードＮｓより送信される、「経路作成要求」の受信に応じ、「経路作成要求」に指定されている無線チャネル番号と、所属ノード番号とを対応づけて、無線グループ情報記憶部１４１に記憶する。すなわち、無線グループ情報記憶部１４１は、各観測ノードＮｓが、いずれの無線チャネルグループに所属するのかを示す情報を記憶する。経路作成部１２５は、無線チャネル番号ごとの無線チャネルの経路の作成を制御する。
【００６３】
観測データ要求部１２６は、水位の観測データの送信を要求する電文の一例である、「観測データ要求」を、観測ノードＮｓに送信する。観測データ応答処理部１２７は、「観測データ要求」に応じて観測ノードＮｓから返信される応答に含まれる観測データに基づいて、収集周期を通常周期にすべきか、短周期にすべきかを判定する。スリープ命令送信部１２８は、スリープ状態（電源ＯＦＦ状態又は省電力状態）への移行を指示する電文の一例である、「スリープ命令」を、観測ノードＮｓに送信する。水位超過通知処理部１２９は、観測水位が警戒水位の閾値を超えたことを通知する電文である「水位超過通知」に応じた処理を実行する。収集周期切替通知部１３０は、収集周期を通常周期から短周期に切り替えることを通知する電文の一例である、「収集周期切替」を、観測ノードＮｓに送信する。処理時刻設定部１３１は、収集周期又は無線チャネルグループごとの観測起動周期に基づいて、集約ノードＮ０が次に処理を実行すべき時刻の設定を行う。
【００６４】
経路情報記憶部１４２は、いわゆるルーティングテーブル（経路情報）を記憶する。例えば、図８に示されるような経路情報が、経路情報記憶部１４２に記憶される。但し、集約ノードＮ０における経路情報には、無線チャネルごとに各観測ノードＮｓを宛先とした場合のＮｅｘｔＨｏｐ及びコスト値等を含む。周期情報記憶部１４３は、収集周期及び各無線チャネルグループの観測起動周期を示す情報を記憶する。
【００６５】
図１０は、本発明の実施の形態における観測ノードの機能構成例を示す図である。図１０に示されるように、各観測ノードＮｓは、接続要求処理部２０１、接続応答送信部２０２、ｃｈ調停要求送信部２０３、ｃｈ調停要求処理部２０４、ｃｈ調停部２０５、ｃｈ調停応答送信部２０６、ｃｈ調停応答処理部２０７、エリア間接続要求送信部２０８、エリア間接続要求処理部２０９、経路作成要求送信部２１０、経路作成要求転送部２１１、ｃｈ変更処理部２１２、経路選択部２１３、水位観測部２１４、観測データ応答部２１５、スリープ命令処理部２１６、水位超過通知部２１７、収集周期切替処理部２１８、起動時刻設定部２１９、及びグループ切替部２２０等を有する。これら各部は、各観測ノードＮｓにインストールされたプログラムが、各観測ノードＮｓのＣＰＵ１０４に実行させる処理により実現される。
【００６６】
各観測ノードＮｓは、また、接続チャネル情報記憶部２３１及び経路情報記憶部２３２等を利用する。これら各記憶部は、各観測ノードＮｓのＲＡＭ１０２又は不揮発性ＲＡＭ１０３等を用いて実現可能である。
【００６７】
接続要求処理部２０１は、「接続要求」に応じた処理を実行する。例えば、接続要求処理部２０１は、「接続要求」に指定されている情報を、接続チャネル情報記憶部２３１に記憶する。接続応答送信部２０２は、「接続応答」を送信する。ｃｈ調停要求送信部２０３は、「ｃｈ調停要求」を送信する。ｃｈ調停要求処理部２０４は、「ｃｈ調停要求」に応じた処理を実行する。
【００６８】
ｃｈ調停部２０５は、自ノードの優先度が最高である場合、同一観測エリアＡ内の各観測ノードＮｓに対する無線チャネル番号の割り当てを行う。ｃｈ調停応答送信部２０６は、自ノードの優先度が最高である場合、「ｃｈ調停応答」を送信する。ｃｈ調停応答処理部２０７は、「ｃｈ調停応答」に応じた処理を実行する。エリア間接続要求送信部２０８は、「エリア間接続要求」を送信する。エリア間接続要求処理部２０９は、「エリア間接続要求」に応じた処理を実行する。例えば、エリア間接続要求処理部２０９は、「エリア間接続要求」に指定されている情報を、接続チャネル情報記憶部２３１に記憶する。接続チャネル情報記憶部２３１は、自ノードが、いずれの無線チャネル番号で、いずれの観測エリアＡ又は集約ノードＮ０と接続可能であるのかを示す情報を記憶する。
【００６９】
経路作成要求送信部２１０は、自ノードが最終観測エリアに属する場合に、「経路作成要求」を送信する。経路作成要求転送部２１１は、自ノードが最終観測エリアに属さない場合に、最終観測エリアの各観測ノードＮｓより送信された「経路作成要求」の転送又は中継を実行する。ｃｈ変更処理部２１２は、「ｃｈ変更通知」に応じた処理を実行する。
【００７０】
水位観測部２１４は、水位の観測を制御する。観測データ応答部２１５は、「観測データ要求」に応じ、水位の観測データを含む応答を、集約ノードＮ０に返信する。スリープ命令処理部２１６は、「スリープ命令」に応じた処理を実行する。水位超過通知部２１７は、観測水位が警戒水位を超えた場合に、「水位超過通知」を集約ノードＮ０に送信する。
【００７１】
収集周期切替処理部２１８は、「収集周期切替」に応じた処理を実行する。起動時刻設定部２１９は、収集周期又は自ノードが属する無線チャネルグループの観測起動周期に基づいて、自ノードが次に起動する時刻の設定を行う。グループ切替部２２０は、自ノードが属する無線チャネルグループの無線チャネルでは集約ノードＮ０と通信不能となった場合に、使用する無線チャネルを、他の無線チャネルグループの無線チャネルに切り替える。そうすることにより、集約ノードＮ０との通信に関して迂回路が確保される。
【００７２】
経路情報記憶部２３２は、いわゆるルーティングテーブル（経路情報）を記憶する。例えば、経路情報記憶部２３２は、図８において説明したような経路情報を記憶する。
【００７３】
以下、図３〜図６等において説明した処理において、集約ノードＮ０又は各観測ノードＮｓが実行する処理手順の一例を説明する。
【００７４】
図１１は、経路作成時に集約ノードが実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。なお、各電文の内容は、特に明記されない限り、図３〜図６において説明した通りである。
【００７５】
ステップＳ２０１において、接続要求送信部１２１は、「接続要求」をブロードキャストで送信する。続いて、接続応答確認部１２２は、「接続応答」の受信を待機する（Ｓ２０２）。接続応答確認部１２２は、「接続応答」が受信されるたびに（Ｓ２０２でＹＥＳ）、観測エリアＡ１のエリア番号が指定された「接続応答」が、使用する無線チャネル数以上受信されたか否かを判定する（Ｓ２０３）。
【００７６】
観測エリアＡ１のエリア番号が指定された「接続応答」が、使用する無線チャネル数以上受信されると（Ｓ２０３でＹＥＳ）、経路作成要求処理部１２４は、最終の観測エリアＡ３に属する各観測ノードＮｓからの「経路作成要求」の受信を待機する（Ｓ２０４）。経路作成要求処理部１２４は、「経路作成要求」が受信されるたびに、当該「経路作成要求」に指定されている無線チャネル番号と、所属ノード番号とを対応づけて、無線グループ情報記憶部１４１に記憶する。
【００７７】
図１２は、無線グループ情報記憶部の構成例を示す図である。図１２において、無線グループ情報記憶部１４１は、無線チャネル番号ごとに、所属ノード番号を記憶する。所属ノード番号は、当該無線チャネル番号が割り当てられた観測ノードＮｓのノード番号の一覧である。無線グループ情報記憶部１４１により、集約ノードＮ０は、各無線チャネルグループに所属する観測ノードＮｓを特定することができる。
【００７８】
使用する無線チャネル数分の「経路作成要求」が受信されると（Ｓ２０４でＹＥＳ）、ｃｈ変更通知送信部１２３は、使用する無線チャネルのうちの一つの無線チャネル番号を指定して、「ｃｈ変更通知」を全観測ノードＮｓに対して送信する（Ｓ２０５）。続いて、経路作成部１２５は、当該無線チャネル番号に係る無線チャネルにおいて、集約ノードＮ０から各観測ノードＮｓへの経路の作成を制御する（Ｓ２０６）。すなわち、ステップＳ２０６における通信は、当該無線チャネルを使用して行われる。また、経路の作成には、ＡＤＯＶ等の公知のプロトコルが使用されてもよい。当該無線チャネルに関して各観測ノードＮｓとの経路の作成が完了すると（Ｓ２０７でＹＥＳ）、経路作成部１２５は、使用する全ての無線チャネルに関して経路の作成が終了したか否かを判定する（Ｓ２０８）。未だ経路が作成されていない無線チャネルが有る場合（Ｓ２０８でＮＯ）、当該無線チャネルに関してステップＳ２０５以降が実行される。全ての無線チャネルに関して経路が作成されると（Ｓ２０９でＹＥＳ）、集約ノードＮ０は、水位観測処理を実行する（Ｓ２１０）。水位観測処理の詳細については、後述される。
【００７９】
図１３及び図１４は、経路作成時に各観測ノードが実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【００８０】
ステップＳ３０１において、観測ノードＮｓは、電文の受信を待機する。「接続要求」が受信されると（Ｓ３０２でＹＥＳ）、接続要求処理部２０１は、「接続要求」に指定されている無線チャネル番号ごとに、集約ノードＮ０の識別情報に対応付けて、コスト値「０」を接続チャネル情報記憶部２３１に記憶する。続いて、接続応答送信部２０２は、「接続応答」を送信する（Ｓ３０３）。
【００８１】
一方、「エリア間接続要求」が受信された場合（Ｓ３０２でＮＯの場合でＳ３０４でＹＥＳ）、接続要求処理部２０１は、無線チャネル番号ごとに「エリア間接続要求」に指定されているエリア番号及びコスト値を接続チャネル情報記憶部２３１に記憶する。
【００８２】
なお、「接続要求」又は「エリア間接続要求」の受信に応じた接続チャネル情報記憶部２３１への情報の記憶は、「接続要求」又は「エリア間接続要求」が受信されるたびに実行される。したがって、図３〜図６に示される「接続要求」又は「エリア間接続要求」が送受信された場合、各観測エリアＡの各観測ノードＮｓには、図１５に示されるような情報が、接続チャネル情報記憶部２３１に記憶される。
【００８３】
図１５は、接続チャネル情報記憶部の構成例を示す図である。図１５において、（１）は、観測エリアＡ１における観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３の接続チャネル情報記憶部２３１の記憶内容をまとめて示したものである。第１行目の各列は、各観測ノードＮｓのノード番号を示す。第１列目の各行は、無線チャネル番号を示す。例えば、チャネル番号１は、「ｃｈ１」として表現されている。なお、図１５において、集約ノードＮ０の識別情報は、「エリア０」として表現されている。
【００８４】
観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３のそれぞれは、無線チャネル番号１〜３が指定された「接続要求」を集約ノードＮ０より受信している（図３：Ｓ１０１参照）。したがって、観測ノードＮｓ１〜Ｎｓ３においては、無線チャネル番号１〜３のそれぞれに関して、集約ノードＮ０（エリア０）からコスト０で接続可能であることを示す情報（エリア０：コスト０）が記憶される。なお、各観測ノードＮｓの接続チャネル情報記憶部２３１に記憶される情報は、１列分である。例えば、観測ノードＮｓ１の接続チャネル情報記憶部２３１記憶する情報は、ノード番号が「１」の列に係る情報である。
【００８５】
（２）は、観測エリアＡ２における観測ノードＮｓ４〜Ｎｓ６の接続チャネル情報記憶部２３１の記憶内容をまとめて示したものである。観測ノードＮｓ４は、集約ノードＮ０からの「接続要求」を受信している（図３：Ｓ１０１参照）。したがって、観測ノードＮｓ４においては、ｃｈ１〜ｃｈ３のそれぞれに関して、集約ノードＮ０（エリア０）からコスト０で接続可能であることを示す情報（エリア０：コスト０）が記憶される。また、観測ノードＮｓ４及びＮｓ５は、観測エリアＡ１の全観測ノードＮｓからの「エリア間接続要求」を受信している（図３：Ｓ１１１、Ｓ１１２、図４：Ｓ１１３参照）。したがって、観測ノードＮｓ４及びＮｓ５においては、ｃｈ１〜ｃｈ３のそれぞれに関して、観測エリアＡ１（エリア１）からコスト１で接続可能であることを示す情報（エリア１：コスト１）が記憶される。なお、「観測エリアＡ１からコスト１で接続可能」とは、観測エリアＡ１経由で、コスト１で集約ノードＮ０と接続可能であることを意味する。
【００８６】
観測ノードＮｓ６は、観測エリアＡ１の観測ノードＮｓ２及びＮｓ３からの、無線チャネル番号２又は３が指定された「エリア間接続要求」を受信している（図３：Ｓ１１２、図４：Ｓ１１３参照）。したがって、観測ノードＮｓ６においては、ｃｈ２及びｃｈ３のそれぞれに関して、観測エリアＡ１（エリア１）からコスト１で接続可能であることを示す情報（エリア１：コスト１）が記憶される。
【００８７】
（３）は、観測エリアＡ３における観測ノードＮｓ７〜Ｎｓ９の接続チャネル情報記憶部２３１の記憶内容をまとめて示したものである。観測ノードＮｓ７〜Ｎｓ９は、観測エリアＡ１の観測ノードＮｓ３からの、無線チャネル番号３が指定された「エリア間接続要求」を受信している（図４：Ｓ１１３参照）。したがって、観測ノードＮｓ７〜Ｎｓ９においては、ｃｈ３に関して、観測エリアＡ１（エリア１）からコスト１で接続可能であることを示す情報（エリア１：コスト１）が記憶される。また、観測ノードＮｓ７及びＮｓ８は、観測エリアＡ２の観測ノードＮｓ４からの、無線チャネル番号１及びコスト１が指定された「エリア間接続要求」を受信している（図４：Ｓ１１８参照）。したがって、観測ノードＮｓ７及びＮｓ８においては、ｃｈ１に関して、観測エリアＡ２（エリア２）からコスト１で接続可能であることを示す情報（エリア２：コスト１）が記憶される。また、観測ノードＮｓ７〜Ｎｓ９は、観測エリアＡ２の観測ノードＮｓ５からの、無線チャネル番号２及びコスト２が指定された「エリア間接続要求」を受信している（図４：Ｓ１１９参照）。したがって、観測ノードＮｓ７〜Ｎｓ９においては、ｃｈ２に関して、観測エリアＡ２（エリア２）からコスト２で接続可能であることを示す情報（エリア２：コスト２）が記憶される。更に、観測ノードＮｓ７及びＮｓ８は、観測エリアＡ２の観測ノードＮｓ６からの、無線チャネル番号３及びコスト２が指定された「エリア間接続要求」を受信している（図４：Ｓ１２０参照）。したがって、観測ノードＮｓ７及び８においては、ｃｈ２に関して、観測エリアＡ２（エリア２）からコスト２で接続可能であることを示す情報（エリア２：コスト２）が記憶される。
【００８８】
ステップＳ３０３又はステップＳ３０４でＹＥＳの場合に続いて、ｃｈ調停要求送信部２０３は、「ｃｈ調停要求」を送信する（Ｓ３０５）。「ｃｈ調停要求」には、自ノードが属するエリア番号と、プライオリティ情報と、「ｃｈ調停要求」が送信される時点において、自ノードの接続チャネル情報記憶部２３１が記憶する情報とが指定される。
【００８９】
続いて、ｃｈ調停要求処理部２０４は、一定時間待機し、自ノードと同一観測エリアＡに属する全他ノードから「ｃｈ調停要求」を受信したか否かを判定する（Ｓ３０６）。同一観測エリアＡに属する一以上の他ノードから「ｃｈ調停要求」が受信されていない場合（Ｓ３０６でＮＯ）、ステップＳ３０４以降が繰り返される。同一観測エリアＡに属する全他ノードから「ｃｈ調停要求」が受信された場合（Ｓ３０６でＹＥＳ）、ステップＳ３０７に進む。
【００９０】
なお、ｃｈ調停要求処理部２０４は、自ノードが属する観測エリアＡのエリア番号と同一のエリア番号が指定された「ｃｈ調停要求」が受信されるたびに、当該「ｃｈ調停要求」に指定された情報を、接続チャネル情報記憶部２３１に記憶する。その結果、例えば、自ノードが観測エリアＡ１に属する場合、自ノードの接続チャネル情報記憶部２３１の記憶内容は、図１５（１）に示されるようになる。すなわち、それまで他ノードの接続チャネル情報記憶部２３１に記憶されていた情報が、自ノードの接続チャネル情報記憶部２３１にも記憶される。同様に、自ノードが観測エリアＡ２に属する場合、自ノードの接続チャネル情報記憶部２３１の記憶内容は、図１５（２）に示されるようになる。同様に、自ノードが観測エリアＡ３に属する場合、自ノードの接続チャネル情報記憶部２３１の記憶内容は、図１５（３）に示されるようになる。
【００９１】
ステップＳ３０７において、ｃｈ調停部２０５は、自ノードのプライオリティ情報であるノード番号と、他ノードからの「ｃｈ調停要求」に指定されていたプライオリティ情報であるノード番号とを比較する。すなわち、自ノードと他ノードとの優先度が比較される。自ノードの優先度が最高である場合（Ｓ３０７でＹＥＳ）、ｃｈ調停部２０５は、無線チャネル番号の割り当て処理を実行する（Ｓ３０８）。無線チャネル番号の割り当て処理において、自ノード及び同一の観測エリアＡに属する全ての他ノードに対して、無線チャネル番号が割り当てられる。また、自ノードに対して割り当てられた無線チャネル番号は、例えば、不揮発性ＲＡＭ１０３に記憶される。なお、無線チャネル番号の割り当て処理の詳細については、後述される。また、上記したように、各観測ノードＮｓのｃｈ調停部２０５が、自ノードに対する無線チャネル番号を判定してもよい。
【００９２】
続いて、ｃｈ調停応答送信部２０７は、無線チャネル番号の割り当て結果が指定された「ｃｈ調停応答」を送信する（Ｓ３０９）。「ｃｈ調停応答」の送信後、同一観測エリアＡ内の他ノードからの「ｃｈ調停要求」が受信されると（Ｓ３１１でＹＥＳ）、ステップＳ３０７以降が繰り返される。例えば、「ｃｈ調停応答」を受信した他ノードにおいて、当該「ｃｈ調停応答」に指定された無線チャネル番号では、他の観測エリアＡと通信不能な場合は、当該他ノードから「ｃｈ調停要求」が送信される。
【００９３】
同一観測エリアＡ内の他ノードからの「ｃｈ調停要求」が受信されない場合（Ｓ３１１でＮＯ）、ｃｈ調停部２０５は、一定時間待機する（Ｓ３１２）。一定時間の待機時間の累積値が、予め設定された待ち時間を経過していない場合（Ｓ３１３でＮＯ）、ステップＳ３０９以降が繰り返される。一定時間の待機時間の累積値が、予め設定された待ち時間を経過すると（Ｓ３１３でＹＥＳ）、図１４のステップＳ３１６に進む。
【００９４】
一方、ステップＳ３０７において、自ノードの優先度が最高ではない場合（Ｓ３０７でＹＥＳ）、ｃｈ調停応答処理部２０７は、同一観測エリアＡ内の他ノードからの「ｃｈ調停応答」の受信を待機する（Ｓ３１４）。「ｃｈ調停応答」が受信されると（Ｓ３１４でＹＥＳ）、ｃｈ調停要求処理部２０４は、当該「ｃｈ調停応答」において自ノードに割り当てられた無線チャネル番号が、他の観測エリアＡから受信された「エリア間接接続要求」に指定されているか否かを判定する（Ｓ３１５）。当該判定は、接続チャネル情報記憶部２３１において、自ノードのノード番号と当該無線チャネル番号との組み合わせに対して、いずれかのエリア番号及びコスト値を示す情報が記憶されているか否かに基づいて行うことができる。なお、当該判定は、「ｃｈ調停応答」において割り当てられた無線チャネル番号に係る無線チャネルによって、自ノードが、他の観測エリアＡと通信可能であるか否かの判定に相当する。
【００９５】
「ｃｈ調停応答」において自ノードに割り当てられた無線チャネル番号が、他の観測エリアＡから受信された「エリア間接接続要求」に指定されていない場合（Ｓ３１５でＮＯ）、ステップＳ３０４以降が繰り返される。すなわち、「ｃｈ調停要求」が再送信されることにより、無線チャネル番号の割り当てのやり直しが他ノードに対して要求される。
【００９６】
「ｃｈ調停応答」において自ノードに割り当てられた無線チャネル番号が、他の観測エリアＡから受信された「エリア間接接続要求」に指定されている場合（Ｓ３１５でＹＥＳ）、図１４のステップＳ３１６に進む。なお、この場合、「ｃｈ調停応答」において自ノードに割り当てられた無線チャネル番号は、例えば、不揮発性ＲＡＭ１０３に記憶される。
【００９７】
図１４のステップＳ３１６において、経路作成要求送信部２１０は、自ノードが最終観測エリアに属するか否かを判定する。例えば、最終観測エリアの各観測ノードＮｓの不揮発性ＲＡＭ１０３には、最終観測エリアに属することを示す情報が記憶されていてもよい。または、各観測ノードＮｓの不揮発性ＲＡＭ１０３に、最終観測エリアのエリア番号が記憶されていてもよい。不揮発性ＲＡＭ１０３に記憶されているこのような情報に基づいて、ステップＳ３１６の判定は実行可能である。
【００９８】
自ノードが最終観測エリアに属さない場合（Ｓ３１６でＮＯ）、エリア間接続要求送信部２０８は、「エリア間接続要求」を送信する（Ｓ３１７）。続いて、経路作成要求転送部２１１は、最終観測エリアに属する観測ノードＮｓからの「経路作成要求」の受信を待機する（Ｓ３１８）。「経路作成要求」が受信されると（Ｓ３１８でＹＥＳ）、経路作成要求転送部２１１は、「経路作成要求」に指定されているＴＴＬから１を減算し、「経路作成要求」をブロードキャストで転送する（Ｓ３１９）。続いて、ステップＳ３２１に進む。
【００９９】
一方、自ノードが最終観測エリアに属する場合（Ｓ３１６でＹＥＳ）、経路作成要求送信部２１０は、「経路作成要求」を送信する（Ｓ３２０）。続いて、ステップＳ３２１に進む。
【０１００】
ステップＳ３２１において、ｃｈ変更処理部２１２は、集約ノードＮ０からの「ｃｈ変更通知」の受信を待機する。「ｃｈ変更通信」が受信されると、ｃｈ変更処理部２１２は、「ｃｈ変更通知」に指定されているＴＴＬから１を減算し、「ｃｈ調停要求」をブロードキャストで転送する（Ｓ３２２）。続いて、ｃｈ変更処理部２１２は、通信に使用する無線チャネルを、「ｃｈ変更通知」に指定されている無線チャネル番号に係る無線チャネルに変更する（Ｓ３２３）。したがって、次に、ステップＳ３２３が実行されるまでは、当該無線チャネルを使用して通信が行われる。
【０１０１】
続いて、経路選択部２１３は、「ｃｈ変更通知」に指定された無線チャネル番号が、自ノードに割り当てられた無線チャネル番号であるか否かを判定する（Ｓ３２４）。「ｃｈ変更通知」に指定された無線チャネル番号が、自ノードに割り当てられた無線チャネル番号である場合（Ｓ３２４でＹＥＳ）、経路選択部２１３は、ルート検索パケットを、転送するように自ノードに設定する（Ｓ３２５）。一方、「ｃｈ変更通知」に指定された無線チャネル番号が、自ノードに割り当てられた無線チャネル番号でない場合（Ｓ３２４でＮＯ）、経路選択部２１３は、ルート検索パケットを、転送しないように自ノードに設定する（Ｓ３２６）。
【０１０２】
ステップＳ３２５又はＳ３２６における自ノードへの設定は、例えば、フラグ情報をＲＡＭ１０２に記憶することにより行われてもよい。
【０１０３】
続いて、経路選択部２１３は、ＡＤＯＶ等の公知のプロトコルを利用して、経路選択を実行する（Ｓ３２７）。この際、ステップＳ３２５又はＳ３２６における設定に応じて、ルート検索パケットの取り扱いを変化させる。
【０１０４】
ステップＳ３２１からＳ３２７は、使用する全ての無線チャネル番号に関して実行される（Ｓ３２８）。
【０１０５】
続いて、観測ノードＮｓは、水位観測処理を実行する（Ｓ３２９）。水位観測処理の詳細については後述される。
【０１０６】
続いて、図１３のステップＳ３０８の詳細について説明する。図１６は、無線チャネル番号の割り当て処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【０１０７】
ステップＳ４０１において、ｃｈ調停部２０５は、接続チャネル情報記憶部２３１を参照して、接続可能な観測ノードＮｓが、一つのみである無線チャネル番号の有無を判定する。ここでは、説明の便宜上、自ノードは、観測ノードＮｓ７であるとし、接続チャネル情報記憶部２３１の記憶内容は、図１７に示される状態であるとする。
【０１０８】
図１７は、無線チャネル番号の割り当て処理の説明のための接続チャネル情報記憶部の記憶内容の例を示す図である。
【０１０９】
図１７において、ｃｈ１は、観測ノードＮｓ７のみが接続可能である。したがって、ステップＳ４０２に進み、ｃｈ調停部２０５は、観測ノードＮｓ７に、ｃｈ１を割り当てる。
【０１１０】
続いて、ｃｈ調停部２０５は、ｃｈ１が割り当てられた観測ノードＮｓ７の列に記憶されている情報と、ｃｈ１の行に記憶されている情報とを、以降の図１６における処理対象から除外する。続いて、ｃｈ調停部２０５は、同一観測エリアＡに属する全観測ノードＮｓに対する無線チャネル番号の割り当ては完了したか否かを判定する（Ｓ４０８）。当該判定は、接続チャネル情報記憶部２３１に記憶されている全情報が、処理対象から除外されたか否かに基づいて行うことができる。
【０１１１】
ここでは、観測ノードＮｓ８及びＮｓ９に関して無線チャネル番号が割り当てられていないため（Ｓ４０８でＮＯ）、ステップＳ４０１に戻る。
【０１１２】
ステップＳ４０１において、ｃｈ調停部２０５は、ｃｈ２及びｃｈ３の中で、接続可能な観測ノードＮｓが、一つのみである無線チャネル番号の有無を判定する。ここでは、該当する無線チャネル番号は無い（Ｓ４０１でＮＯ）。そこで、ｃｈ調停部２０５は、無線チャネル番号が割り当てられていない観測ノードＮｓの中で、優先度が最高の観測ノードＮｓを選出する（Ｓ４０３）。ここでは、ノード番号が最小である観測ノードＮｓ８が選出される。
【０１１３】
続いて、ｃｈ調停部２０５は、観測ノードＮｓ８に関して、最小のコスト値が記録されているのは、一つの無線チャネル番号に対してのみであるか否かを判定する（Ｓ４０４）。図１７において、観測ノードＮｓ８に関しては、最小のコスト１が記録されているのはｃｈ２に対してのみである（Ｓ４０４でＹＥＳ）。したがって、ｃｈ調停部２０５は、コスト１が記録されているｃｈ２を、観測ノードＮｓ８に対して割り当てる（Ｓ４０５）。
【０１１４】
続いて、ｃｈ調停部２０５は、ｃｈ２が割り当てられた観測ノードＮｓ８の列に記憶されている情報と、ｃｈ２の行に記憶されている情報とを、以降の処理対象より除外する（Ｓ４０７）。続いて、観測ノードＮｓ９に関して無線チャネル番号が割り当てられていないため（Ｓ４０８でＮＯ）、ステップＳ４０１に戻る。
【０１１５】
ステップＳ４０１において、ｃｈ調停部２０５は、接続可能な観測ノードＮｓが、一つのみである無線チャネル番号の有無を判定する。ここでは、ｃｈ３及び観測ノードＮｓ９の組しか残っていないため、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２において、ｃｈ調停部２０５は、観測ノードＮｓ９に対してｃｈ３を割り当てる。
【０１１６】
以上で同一観測エリアＡにおける全観測ノードＮｓに対して無線チャネル番号の割り当てが完了したため（Ｓ４０８でＹＥＳ）、図１６の処理は終了する。
【０１１７】
なお、ステップＳ４０４において、仮に、ｃｈ３に対してもコスト１が記録されていた場合（Ｓ４０４でＮＯ）、ｃｈ調停部２０５は、観測ノードＮｓ８に対して、コスト１が記録されている無線チャネル番号のうち、最小の無線チャネル番号を、観測ノードＮｓ８に対して割り当てる（Ｓ４０６）。したがって、ｃｈ２及びｃｈ３のうち、値が小さい方のｃｈ２が観測ノードＮｓ８に対して割り当てられる。
【０１１８】
続いて、図１１のステップＳ２０９の詳細について説明する。図１８は、集約ノードが実行する水位観測処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【０１１９】
観測データ要求部１２６は、収集周期に基づく観測データの収集時刻の到来を検知すると（Ｓ５０１でＹＥＳ）、観測データの収集に使用する無線チャネルを、最初に観測データの収集対象となる無線チャネルグループの無線チャネル番号に設定する（Ｓ５０２）。収集時刻は、後述されるように、前回の収集時刻において設定される。
【０１２０】
続いて、集約ノードＮ０は、当該無線チャネルグループに属する全観測ノードＮｓから観測データを収集する（Ｓ５０３）。具体的には、観測データ要求部１２６は、当該無線チャネルグループに属する各観測ノードＮｓに対して、順番に「観測データ要求」をユニキャストで送信する。観測データ応答処理部１２７は、「観測データ要求」に対する観測ノードＮｓからの応答を受信し、当該応答に含まれている観測データを、例えば、ＲＡＭ１０２に記憶する。すなわち、当該無線チャネルグループに属する各観測ノードＮｓに対して、順番にポーリングが行われる。当該無線チャネルグループに属する各観測ノードＮｓは、無線グループ情報記憶部１４１を参照して特定することができる。
【０１２１】
ステップＳ５０２及びＳ５０３は、全ての無線チャネルグループに対して、順番に実行される（Ｓ５０４）。全ての無線チャネルグループからの観測データの収集が完了すると（Ｓ５０４でＹＥＳ）、観測データ応答処理部１２７は、収集された全観測データに関して、警戒水位の閾値の超過の有無を判定する（Ｓ５０５）。全観測データが示す水位が閾値以下である場合（Ｓ５０５でＮＯ）、観測データ応答処理部１２７は、収集周期を通常周期とすることを周期情報記憶部１４３に設定する（Ｓ５０６）。通常周期は、例えば、１０分間隔である。一方、少なくとも一つの観測データが示す水位が閾値を超える場合（Ｓ５０５でＹＥＳ）、観測データ応答処理部１２７は、収集周期を短周期とすることを周期情報記憶部１４３に設定する（Ｓ５０７）。短周期は、例えば、１分間隔である。
【０１２２】
続いて、観測データ応答処理部１２７は、収集周期切替送信設定をＯＦＦにするにする（Ｓ５０８）。収集周期切替送信設定とは、後述される観測起動時刻が到来した際において、観測ノードＮｓに対して、「収集周期切替」を送信すべきか否かを示す設定をいう。収集周期切替送信設定がＯＦＦである場合、当該電文を送信する必要はないことを意味する。
【０１２３】
続いて、スリープ命令送信部１２８は、「スリープ命令」の送信に使用する無線チャネルを、最初に送信対象の無線チャネルグループの無線チャネル番号に設定する（Ｓ５０９）。続いて、スリープ命令送信部１２８は、当該無線チャネルグループに属する全観測ノードＮｓに対し、ユニキャストで順番に「スリープ命令」を送信する（Ｓ５１０）。「スリープ命令」には、次回の収集時刻を特定可能な情報が指定される。例えば、収集周期が通常周期であるか又は短周期であるかを示す情報が「スリープ命令」に指定される。または、通常周期又は短周期に基づいて定まる、次回の収集時刻が「スリープ命令」指定されてもよい。
【０１２４】
ステップＳ５０９及びＳ５１０は、全ての無線チャネルグループに対して、順番に実行される（Ｓ５１１）。全ての無線チャネルグループに関して「スリープ命令」の送信が完了すると（Ｓ５１１でＹＥＳ）、処理時刻設定部１３１は、次の処理時刻は、収集時刻であるか観測起動時刻であるかを判定する（Ｓ５１２）。収集時刻及び観測起動時刻は、収集周期又は各無線チャネルグループの観測起動周期に基づいて特定することができる。
【０１２５】
次の処理時刻が収集時刻である場合（Ｓ５１２でＹＥＳ）、処理時刻設定部１３１は、収集周期は通常周期であるか否かを周期情報記憶部１４３を参照して判定する（Ｓ５１３）。収集周期が通常周期である場合（Ｓ５１３でＹＥＳ）、処理時刻設定部１３１は、最後の収集時刻に通常周期を加算して、次の収集時刻を算出する（Ｓ５１４）。収集周期が短周期である場合（Ｓ５１３でＮＯ）、処理時刻設定部１３１は、最後の収集時刻に短周期を加算して、次の収集時刻を算出する（Ｓ５１５）。ステップＳ５１４又はＳ５１５において算出された収集時刻は、例えば、ＲＡＭ１０２に記憶される。
【０１２６】
ステップＳ５１２において、次の処理時刻が、いずれかの無線チャネルグループの観測起動時刻であると判定された場合（Ｓ５１２でＮＯ）、処理時刻設定部１３１は、当該無線チャネルグループの最後の観測起動時刻に観測起動周期を加算して、次の観測起動時刻を算出する。処理時刻設定部１３１は、算出された観測起動時刻を、例えば、ＲＡＭ１０２に記憶する（Ｓ５１６）。
【０１２７】
一方、水位超過通知処理部１２９は、ステップＳ５１６において、或る無線チャネルグループに関して設定された観測起動時刻の到来を検知すると（Ｓ５２１でＹＥＳ）、当該無線チャネルグループの無線チャネル番号に係る無線チャネルを、使用する無線チャネルとして設定する（Ｓ５２２）。
【０１２８】
続いて、水位超過通知処理部１２９は、収集周期切替送信設定はＯＮであるか否かを判定する（Ｓ５２３）。収集周期切替送信設定がＯＦＦである場合（Ｓ５２３でＮＯ）、水位超過通知処理部１２９は、「水位超過通知」の受信待ち時間の間に（Ｓ５２６）、「水位超過通知」が受信されれば（Ｓ５２４でＹＥＳ）、収集周期切替送信設定をＯＮにする（Ｓ５２５）。
【０１２９】
「水位超過通知」の受信待ち時間の経過後（Ｓ５２６でＹＥＳ）、収集周期切替送信設定がＯＮである場合（Ｓ５２７でＹＥＳ）、収集周期切替通知部１３０は、「収集周期切替」を現在の無線チャネルグループの全観測ノードＮｓに対して、順番にユニキャストで送信する（Ｓ５２８）。「収集周期切替」の送信には、ステップＳ５２２において設定された無線チャネルが使用される。
【０１３０】
一方、ステップＳ５２３において収集周期切替送信設定がＯＮである場合（Ｓ５２３でＹＥＳ）、ステップＳ５２８が直ちに実行される。この場合、他の無線チャネルグループにおいて、水位超過が観測されため、現在の無線チャネルグループに対しても、収集周期が短周期になることを通知するためである。
【０１３１】
ステップＳ５２８に続いて、ステップＳ５１２以降が実行される。
【０１３２】
続いて、図１４のステップＳ３２９の詳細について説明する。図１９は、各観測ノードが実行する水位観測処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【０１３３】
観測ノードＮｓは起動時刻になると（Ｓ６０１）、スリープ状態から起動状態となる。起動時刻は、収集周期に基づいて定まる観測時刻、又は観測起動周期に基づいて定まる観測起動時刻のいずれかである。
【０１３４】
現在時刻が収集時刻である場合（Ｓ６０２でＹＥＳ）、観測データ応答部２１５は、自ノードが属する無線チャネルグループの無線チャネル番号に係る無線チャネルを、使用する無線チャネルとして設定する（Ｓ６０３）。続いて、水位観測部２１４は、水位の観測を実行する（Ｓ６０４）。収集時刻における水位観測は、観測起動時刻における水位観測よりも、長い時間行われてもよい。例えば、２０秒〜６０秒程度観測され、平滑化処理が行われてもよい。続いて、観測データ応答部２１５は、ステップＳ６０３において設定した無線チャネルを使用して、集約ノードＮ０からの「観測データ要求」の受信を待機する（Ｓ６０５）。「観測データ要求」が受信されると（Ｓ６０５でＹＥＳ）、観測データ応答部２１５は、ステップＳ６０４における観測結果を示す観測データを含む応答を、集約ノードＮ０に返信する（Ｓ６０６）。
【０１３５】
続いて、スリープ命令処理部２１６は、「スリープ命令」の受信を待機する（Ｓ６０７）。待ち時間分待機しても、「スリープ命令」が受信されない場合（Ｓ６０８でＹＥＳ）、当該観測ノードＮｓは、スリープせずに、ステップＳ６０１に戻る。
【０１３６】
「スリープ命令」が受信された場合（Ｓ６０７でＹＥＳ）、起動時刻設定部２１９は、「スリープ命令」に指定されている収集周期は通常周期であるか否かを判定する（Ｓ６０９）。「スリープ命令」に指定されている収集周期が通常周期である場合（Ｓ６０９でＹＥＳ）、起動時刻設定部２１９は、次の起動時刻は、収集時刻であるか観測起動時刻であるかを判定する（Ｓ６１０）。収集時刻及び観測起動時刻は、収集周期又は自ノードが属する無線チャネルグループの観測起動周期に基づいて特定することができる。
【０１３７】
次の起動時刻が収集時刻である場合（Ｓ６１０でＹＥＳ）、起動時刻設定部２１９は、次の収集時刻を次の起動時刻として設定する（Ｓ６１１）。次の起動時刻が観測起動時刻である場合（Ｓ６１０でＮＯ）、起動時刻設定部２１９は、自ノードが属する無線チャネルグループの次の観測起動時刻を次の起動時刻として設定する（Ｓ６１２）。
【０１３８】
ステップＳ６０９において、「スリープ命令」に指定されている収集周期が短周期である場合（Ｓ６０９でＮＯ）、起動時刻設定部２１９は、最後の収集時刻に短周期を加算して、次の収集時刻を算出する。起動時刻設定部２１９は、算出された収集時刻を次の起動時刻として設定する（Ｓ６１３）。
【０１３９】
ステップＳ６１１、Ｓ６１２、又はＳ６１３の実行後、当該観測ノードＮｓは、スリープ状態となる。
【０１４０】
一方、起動時刻が、収集時刻でない場合（Ｓ６０２でＮＯ）、水位観測部２１４は、水位の観測を実行する（Ｓ６１４）。例えば、３秒間程度の短期間の観測が行われる。続いて、水位観測部２１４は、観測水位が警戒水位の閾値を超過しているか否かを判定する（Ｓ６１５）。観測水位が閾値以下である場合（Ｓ６１５でＮＯ）、ステップＳ６０９以降が実行される。
【０１４１】
観測水位が閾値を超えている場合（Ｓ６１５でＹＥＳ）、水位超過通知部２１７は、「水位超過通知」を、ステップＳ６０３において設定された無線チャネルを使用して、ユニキャストで集約ノードＮ０に送信する（Ｓ６１６）。続いて、収集周期切替処理部２１８は、「収集周期切替」の受信を待機する（Ｓ６１７）。「収集周期切替」が受信されると（Ｓ６１７でＹＥＳ）、ステップＳ６０９以降が実行される。この際、ステップＳ６０９では、収集周期は短周期であると判定される。
【０１４２】
このように、本実施の形態の水位の観測方法によれば、各観測ノードＮｓは、無線チャネルグループという概念で、複数の観測エリアＡを跨いでグループ化され、無線チャネルグループ単位でラウンドロビン式に水位観測を行う。したがって、同一の観測エリアＡ内では、常に水位観測を実施することができる。その結果、警戒水位の超過の検出のリアルタイム性を確保することができる。すなわち、観測水位が閾値を超えたことを即座に検知することができ、例えば、収集周期を即座に短周期に切り替えて、観測頻度を高めることができる。
【０１４３】
「収集周期切替」が、待ち時間を経過しても受信されない場合（Ｓ６１８でＹＥＳ）、現在の無線チャネルの経路上において障害が発生した可能性がある。そこで、グループ切替部２２０は、自ノードが使用する無線チャネル番号を、無線チャネル番号順で次の無線チャネルグループの無線チャネル番号に変更する（Ｓ６１９）。続いて、グループ切替部２２０は、次の無線チャネルグループの観測起動時刻を、自ノードの起動時刻として設定する（Ｓ６２０）。無線チャネルグループごとの観測起動周期のずれは、予め各観測ノードＮｓに設定されていればよい。当該ずれに基づいて、次の無線チャネルグループの観測起動時刻を算出することができる。ステップＳ６２０の実行後、当該観測ノードＮｓは、スリープ状態となる。次回、当該観測ノードＮｓが起動する際は、当該観測ノードＮｓは、次の無線チャネルグループの観測ノードＮｓと同期して起動する。したがって、当該観測ノードＮｓは、次の無線チャネルグループの無線チャネルの経路（すなわち、迂回路）を利用して、集約ノードＮ０と通信を行うことができるようになる。
【０１４４】
上述したように、本実施の形態の通信経路の作成方法によれば、観測エリアＡごとに、各観測ノードＮｓに対して無線チャネル番号が割り当てられる。その後、集約ノードＮ０と各観測ノードＮｓとが同期して無線チャネル番号ごとに無線チャネルを切り替えて、集約ノードＮ０と当該無線チャネル番号が割り当てられた観測ノードＮｓとの間の経路が作成される。その結果、無線チャネルグループごとに、経路が分散される。したがって、特定の観測ノードＮｓに経路が集中するのを回避することができる。
【０１４５】
また、経路の作成に係る無線チャネルの無線チャネル番号が割り当てられていない観測ノードＮｓは、当該経路の終端ノードとして、当該経路を構成する。終端ノードであるから、当該観測ノードＮｓに、経路が集中する可能性は低い。また、自ノードに割り当てられていない無線チャネル番号に係る経路を構成することで、通信障害時の経路の再構成の必要性が低減される。その結果、各観測ノードＮｓは、迂回路を迅速に確保することができる。また、迂回用の観測ノードＮｓが予め設置される必要性を低減することができる。
【０１４６】
更に、各観測ノードＮｓは、同一観測エリアＡ内の全ての観測ノードＮｓに対する無線チャネル番号の割り当てが完了すると、自ノードに割り当てられた無線チャネル番号が指定された「エリア間接続要求」を送信する。以降の観測エリアＡにおける各観測ノードＮｓには、自ノードが受信した「エリア間接続要求」に指定された無線チャネル番号の中のいずれかの無線チャネル番号が割り当てられる。したがって、実際に通信可能である可能性の高い無線チャネル番号を、各観測ノードＮｓに動的に割り当てることができる。
【０１４７】
このように、自動的に各観測ノードＮｓの無線チャネル番号が選択されることにより、水位観測システム１の設計者等による、各観測ノードＮｓへの無線チャネル番号の割り当ての設計の必要性を低減させることができる。
【０１４８】
より詳しくは、予め設計によって各観測ノードＮｓの無線チャネル番号を定める場合、実際の観測ノードＮｓ間の受信電界強度が、周囲の環境の影響によって設計時に想定した値よりも弱いといった事態が発生しうる。この場合、問題となっている観測ノードＮｓの設置位置（観測位置）を変更したり、当該観測ノードＮｓが使用する無線チャネルを同一観測エリアＡ内の他の観測ノードと交換したりして、受信電界強度のいい観測ノードＮｓ経由で通信を行えるように設計変更する必要がある。本実施の形態によれば、このような煩雑な作業が発生する可能性を低減させることができる。
【０１４９】
また、各観測ノードＮｓは、自ノードに割り当てられていない無線チャネル番号に係る経路においては、終端ノードであるため、当該無線チャネル番号に係る無線チャネルによって通信が行われる際は、スリープ状態となっても、当該無線チャネル番号が割り当てられた他の観測ノードＮｓの通信に影響を与える可能性は低い。換言すれば、各観測ノードＮｓは、自ノードに割り当てられていない無線チャネル番号に係る無線チャネルによって通信が行われている期間は、スリープ状態となることができる。したがって、消費電力を削減することができる。
【０１５０】
また、本実施の形態の水位の観測方法によれば、各観測ノードＮｓは、無線チャネルグループという概念で、複数の観測エリアＡを跨いでグループ化され、無線チャネルグループ単位でラウンドロビン式に水位観測を行う。したがって、同一の観測エリアＡ内では、常に水位観測を実施することができる。その結果、警戒水位の超過の検出のリアルタイム性を確保することができる。
【０１５１】
また、無線チャネルグループ単位でラウンドロビン式に水位観測が行われるため、各観測ノードＮｓについて、スリープ時間を確保することができる。したがって、観測ノードＮｓによる消費電力の削減を期待することができる。
【０１５２】
このように、観測のリアルタイム性と省電力化といった、相反する課題を、解決することができる。
【０１５３】
すなわち、仮に、全観測ノードＮｓが同じタイミングで、かつ、同じ周期でスリープ及び起動を繰り返した場合、当該周期を短くすれば、消費電力が増加し、当該周期を長くすれば、水位観測のリアルタイム性が劣化する。本実施の形態では、このような課題を同時に解決することができる。
【０１５４】
また、警戒水位の超過が検出された場合、収集周期は短周期に切り替えられる。警戒が必要な状態において、観測流域の最新の情報を早期に収集することができる。
【０１５５】
なお、本実施の形態において説明した方法によって作成された経路を利用した通信方法の用途は、水位の観測データの通信に限定されない。例えば、他の観測情報の通信に利用されてもよいし、スマートグリッド又はスマートメータ等の通信に利用されてもよい。
【０１５６】
なお、本実施の形態において、観測ノードＮｓは、第一の通信装置の一例である。集約ノードＮ０は、第二の通信装置の一例である。
【０１５７】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１５８】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
地理的に分割されたエリアごとに複数配置される第一の通信装置と、前記各第一の通信装置と無線通信を行う第二の通信装置とを含む通信システムにおける経路作成方法であって、
前記エリアごとに、当該エリアに属する前記各第一の通信装置が、エリア内で無線チャネル番号が重複しないように、又はエリア内で各無線チャネル番号が少なくとも一つの前記第一の通信装置に割り当てられるように、複数の無線チャネル番号のうちのいずれか一つを当該エリアに属する前記各第一の通信装置へ割り当て、
前記第二の通信装置及び前記各第一の通信装置が同期して前記無線チャネル番号ごとに使用する無線チャネルを順番に切り替えて、前記第二の通信装置と、切り替え先の無線チャネル番号が割り当てられた前記各第一の通信装置との間の経路を作成する処理を実行する経路作成方法。
（付記２）
前記経路を作成する処理において、前記切り替え先の無線チャネル番号が割り当てられていない前記第一の通信装置は、当該無線チャネル番号に係る無線チャネルの経路を使用した前記第二の通信装置からの電文は受信し、当該経路を使用した、前記第二の通信装置から他の前記第一の通信装置への電文の転送は行わないように経路を設定する付記１記載の経路作成方法。
（付記３）
前記各第一の通信装置は、当該第一の通信装置に割り当てられた無線チャネル番号に係る無線チャネルを使用して前記第二の通信装置との通信が出来ない場合は、当該無線チャネル番号とは異なる無線チャネル番号に係る無線チャネルを使用して、前記第二の通信装置との通信を行う付記２記載の経路作成方法。
（付記４）
同一の無線チャネル番号が割り当てられた前記第一の通信装置群は、同期して、かつ、他の無線チャネル番号が割り当てられた前記第一の通信装置群に対してずれを有する周期で、通信不能な省電力状態への移行と前記省電力状態からの復帰とを繰り返す付記１乃至３いずれか一項記載の経路作成方法。
（付記５）
前記各第一の通信装置は、省電力状態から復帰している状態において、観測対象の状態を観測し、
前記第二の通信装置は、第一の周期で前記各第一の通信装置による観測結果を前記各第一の通信装置より収集し、
前記第二の通信装置は、前記観測結果に基づいて前記観測対象が所定の状態であることを検出した場合は、前記第一の周期を短くする付記４記載の経路作成方法。
（付記６）
前記割り当てる処理は、
前記エリアごとに順番に、前記各第一の通信装置へ無線チャネル番号を割り当て、
前記各第一の通信装置は、当該第一の通信装置が属するエリア内の全ての前記第一の通信装置への無線チャネル番号の割り当ての完了に応じ、当該第一の通信装置に割り当てられた無線チャネル番号が指定された電文を送信し、
他のエリアよりも後に前記各第一の通信装置への無線チャネル番号の割り当てが実行されるエリアに属する前記各第一の通信装置には、前記他のエリアに属する前記第一の通信装置から送信された前記電文のうち、当該第一の通信装置が受信した前記電文に指定されているいずれかの無線チャネル番号が割り当てられる付記１乃至５いずれか一項記載の経路作成方法。
（付記７）
地理的に分割されたエリアごとに複数配置される第一の通信装置と、前記各第一の通信装置と無線通信を行う第二の通信装置とを含む通信システムであって、
前記エリアごとに、当該エリアに属する前記各第一の通信装置が、エリア内で無線チャネル番号が重複しないように、又はエリア内で各無線チャネル番号が少なくとも一つの前記第一の通信装置に割り当てられるように、複数の無線チャネル番号のうちのいずれか一つを当該エリアに属する前記各第一の通信装置へ割り当て、
前記第二の通信装置及び前記各第一の通信装置が同期して前記無線チャネル番号ごとに使用する無線チャネルを順番に切り替えて、前記第二の通信装置と、切り替え先の無線チャネル番号が割り当てられた前記各第一の通信装置との間の経路を作成する通信システム（４）。
（付記８）
前記切り替え先の無線チャネル番号が割り当てられていない前記第一の通信装置は、当該無線チャネル番号に係る無線チャネルの経路を使用した前記第二の通信装置からの電文は受信し、当該経路を使用した、前記第二の通信装置から他の前記第一の通信装置への電文の転送は行わないように経路を設定する付記７記載の通信システム。
（付記９）
前記各第一の通信装置は、当該第一の通信装置に割り当てられた無線チャネル番号に係る無線チャネルを使用して前記第二の通信装置との通信が出来ない場合は、当該無線チャネル番号とは異なる無線チャネル番号に係る無線チャネルを使用して、前記第二の通信装置との通信を行う付記８記載の通信システム。
（付記１０）
同一の無線チャネル番号が割り当てられた前記第一の通信装置群は、同期して、かつ、他の無線チャネル番号が割り当てられた前記第一の通信装置群に対してずれを有する周期で、通信不能な省電力状態への移行と前記省電力状態からの復帰とを繰り返す付記７乃至９いずれか一項記載の通信システム。
（付記１１）
前記各第一の通信装置は、省電力状態から復帰している状態において、観測対象の状態を観測し、
前記第二の通信装置は、第一の周期で前記各第一の通信装置による観測結果を前記各第一の通信装置より収集し、
前記第二の通信装置は、前記観測結果に基づいて前記観測対象が所定の状態であることを検出した場合は、前記第一の周期を短くする付記１０記載の通信システム。
（付記１２）
前記エリアごとに順番に、前記各第一の通信装置へ無線チャネル番号を割り当て、
前記各第一の通信装置は、当該第一の通信装置が属するエリア内の全ての前記第一の通信装置への無線チャネル番号の割り当ての完了に応じ、当該第一の通信装置に割り当てられた無線チャネル番号が指定された電文を送信し、
他のエリアよりも後に前記各第一の通信装置への無線チャネル番号の割り当てが実行されるエリアに属する前記各第一の通信装置には、前記他のエリアに属する前記第一の通信装置から送信された前記電文のうち、当該第一の通信装置が受信した前記電文に指定されているいずれかの無線チャネル番号が割り当てられる付記７乃至１１いずれか一項記載の通信システム。
【符号の説明】
【０１５９】
１            水位観測システム
１０          無線通信装置
１０１        ＲＯＭ
１０２        不揮発性記憶媒体
１０３        ＲＡＭ
１０４        ＣＰＵ
１０５        通信インタフェース
１２１        接続要求送信部
１２２        接続応答確認部
１２３        ｃｈ変更通知送信部
１２４        経路作成要求処理部
１２５        経路作成部
１２６        観測データ要求部
１２７        観測データ応答処理部
１２８        スリープ命令送信部
１２９        水位超過通知処理部
１３０        収集周期切替通知部
１３１        処理時刻設定部
１４１        無線グループ情報記憶部
１４２        経路情報記憶部
１４３        周期情報記憶部
２０１        接続要求処理部
２０２        接続応答送信部
２０３        ｃｈ調停要求送信部
２０４        ｃｈ調停要求処理部
２０５        ｃｈ調停部
２０６        ｃｈ調停応答送信部
２０７        ｃｈ調停応答処理部
２０８        エリア間接続要求送信部
２０９        エリア間接続要求処理部
２１０        経路作成要求送信部
２１１        経路作成要求転送部
２１２        ｃｈ変更処理部
２１３        経路選択部
２１４        水位観測部
２１５        観測データ応答部
２１６        スリープ命令処理部
２１７        水位超過通知部
２１８        収集周期切替処理部
２１９        起動時刻設定部
２２０        グループ切替部
２３１        接続チャネル情報記憶部
２３２        経路情報記憶部
Ａ１〜Ａ３    観測エリア
Ｎ０          集約ノード
Ｎｓ１〜Ｎｓ９      観測ノード
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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