(57)【要約】  センサノード（１０２）は、管理サーバ（１０１）が自センサノード（１０２）を含めてセンサのデータの送信要求を行う第１状態と、自センサノード（１０２）を除外してセンサのデータの送信要求を行う第２状態と、のうち、いずれの状態であるかを判断する。センサノード（１０２）は、第２状態であると判断した場合に、所定値と、自通信ノードが有するセンサの測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。所定値とは、複数のセンサノード（１０２）のうちの自センサノード（１０２）以外のセンサノード（１０２）から受信した測定値であって、複数のセンサノード（１０２）のうちの自センサノード（１０２）以外のセンサノード（１０２）が有するセンサの測定値である。センサノード（１０２）は、所定の差異があると判断した場合、所定の差異があることを管理サーバ（１０１）へ通知する通信信号を無線送信する。
2015072022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサを各々が有する複数の通信ノードと、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置と、
を有するシステムであって、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、
所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断し、
前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記通信装置が、
前記複数の通信ノードのうち、前記送信要求を行う送信要求信号の宛先と、前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号の宛先と、から除外する通信ノードを示す識別情報を送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知する前記データ信号を受信し、
受信した前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれている場合、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かによって前記第１状態と前記第２状態とのいずれの状態であるかを判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記所定の差異があるか否かを判断する処理は、前記データ信号に含まれる前記センサのデータを測定した通信ノードが、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードである場合に、前記データ信号に含まれる前記センサのデータと、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に前記所定の差異があるか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記通信装置が、
前記識別情報を含む前記送信要求信号を送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記送信要求信号を受信し、
受信した前記送信要求信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かを判断し、
自通信ノードが含まれていると判断した場合に、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号であって、自通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知する前記データ信号を無線送信し、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記送信要求信号を無線送信することを特徴とする請求項２または３に記載のシステム。
【請求項５】
前記データ信号を無線送信する処理では、前記送信要求信号の送信元を宛先にした前記データ信号を無線送信することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記通信装置が、
前記複数の通信ノードのうちの一部の通信ノードに送信動作および受信動作を行わせないことを要求する停止要求信号を前記複数の通信ノードに対して送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記停止要求信号を受信し、
受信した前記停止要求信号によって前記送信動作および前記受信動作を行わない前記一部の通信ノードに自通信ノードが含まれるか否かによって、前記第１状態と前記第２状態とのうちのいずれの状態であるかを判断し、
前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号を受信し、
前記第１状態であると判断した場合に、受信した前記データ信号に含まれる前記センサのデータを記憶部に記憶し、
前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記第２状態であると判断した場合に、前記受信動作および前記送信動作を行わず、
前記所定の差異があるか否かを判断する処理では、前記記憶部に格納した前記センサのデータと、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記停止要求信号は、前記送信動作および前記受信動作を行わせない時間を示す情報を有し、
前記送信動作および前記受信動作を行わせない処理では、前記送信動作および前記受信動作を前記停止要求信号に含まれる情報が示す時間行わせないことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記記憶部に記憶する処理では、受信した前記データ信号に含まれる前記センサのデータを測定した通信ノードが、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードである場合に、前記データ信号に含まれる前記センサのデータを前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項６または７に記載のシステム。
【請求項９】
センサを各々が有する複数の通信ノードに含まれる通信ノードであって、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、前記複数の通信ノードのうちの自通信ノード以外の通信ノードから受信した前記センサのデータであって、所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断する制御部と、
前記制御部が前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する送信部と、
を有することを特徴とする通信ノード。
【請求項１０】
前記第２状態である場合、前記通知信号を送信する時に前記送信部に電力を供給し、前記通知信号を送信しない時に前記送信部に電力を供給しない電力制御部を有することを特徴とする請求項９に記載の通信ノード。
【請求項１１】
前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号を受信する受信部を有し、
前記送信部は、
受信した前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれている場合、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち、前記送信要求を行う送信要求信号の宛先と、前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号の宛先と、から除外する通信ノードを示す識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記制御部は、
前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かによって前記第１状態と前記第２状態とのいずれの状態であるかを判断することを特徴とする請求項９または１０に記載の通信ノード。
【請求項１２】
前記通信装置から、前記複数の通信ノードのうちの一部の通信ノードに送信動作および受信動作を行わせないことを要求する停止要求信号を受信する受信部と、
前記第２状態である場合、前記受信部と前記送信部に供給する電力を制御する電力制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記受信部が受信した前記停止要求信号によって前記送信動作および前記受信動作を行わない前記一部の通信ノードに自通信ノードが含まれるか否かによって、前記第１状態と前記第２状態とのうちのいずれの状態であるかを判断し、
前記第１状態であると判断した場合に、
前記受信部は、前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号を受信し、
前記制御部は、前記第１状態であると判断した場合に、受信した前記データ信号に含まれる前記センサのデータを記憶部に記憶し、
前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記第２状態であると判断した場合に、
前記電力制御部は、前記送信部と前記受信部への電力供給を停止し、
前記制御部は、前記記憶部に格納した前記センサのデータと、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断することを特徴とする請求項９に記載の通信ノード。
【請求項１３】
センサを各々が有する複数の通信ノードの各々が、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、
所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断し、
前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する、
処理を行うことを特徴とする判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システム、通信ノード、および判断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、センサネットワークシステムでは、多数の無線のセンサノードによってセンサノードが設けられた領域の環境の変化などを検出することが公知である。【０００３】
また、複数のセンサノードのそれぞれの位置を示す情報を含む固有情報と、複数のセンサノードのそれぞれにおいて測定されたセンサデータとに基づいて、センサノードが設けられる領域におけるセンサデータの特徴を算出する技術が公知である（例えば、下記特許文献１参照。）。【０００４】
また、近傍にある複数のセンサノードをグループ化して順繰りに稼働させることによりセンサノードの消費電力量を低減させる技術が公知である（例えば、下記特許文献２参照。）。【０００５】
また、通信しないときでもセンサによる測定値をセンサノード内部に蓄積しておき、蓄積した情報に基づいてセンサによる測定値を送信する技術が公知である（例えば、下記特許文献３参照。）。また、センサが自発的に測定を行い、センサ管理装置が、センサからの測定値と測定時刻情報とを記憶部に記憶しておくことにより、測定値の変化を検出する技術が公知である（例えば、下記特許文献４，５参照。）。具体的に、例えば、記憶部に記憶された測定値および測定時刻情報に基づいて、クライアントに指定されたタイミングでの測定値を生成する技術が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６５２４９号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０９０４８０号
【特許文献３】特開２００５−２２３４９７号公報
【特許文献４】特開２００３−１１５０９３号公報
【特許文献５】特開２００５−１００４４３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、例えば消費電力量を抑えるために一部のセンサノードによる測定値の送信を停止させると、異常の検出精度が低減するという問題点がある。【０００８】
１つの側面では、本発明は、異常の検出精度を向上させることができるシステム、通信ノード、および判断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】
本発明の一側面によれば、センサを各々が有する複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置が、自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、前記複数の通信ノードのうちの自通信ノード以外の通信ノードから受信した前記センサのデータであって、所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断し、前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する信号を無線送信するシステム、通信ノード、および判断方法が提案される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、異常の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明にかかるシステムの動作例を示す説明図である。
【図２】図２は、ノード密度と測定精度例を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明にかかるシステムの利用例を示す説明図である。
【図４】図４は、センサノードのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図５】図５は、管理サーバのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施例１にかかる各信号のパケット構成例を示す説明図である。
【図７】図７は、センサノードの機能的構成例を示すブロック図である。
【図８】図８は、管理サーバの機能的構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、停止ノードの決定例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、送信要求信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、信号の到達例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、データ信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図１３】図１３は、異常通知信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図１４】図１４は、切り離し要求信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図１５】図１５は、実施例１にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その１）である。
【図１６】図１６は、実施例１にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その２）である。
【図１７】図１７は、実施例１にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その３）である。
【図１８】図１８は、図１５に示す送信要求信号の転送処理手順例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施例１にかかる管理サーバが行う処理手順例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、実施例２にかかる各信号のパケット構成例を示す説明図である。
【図２１】図２１は、センサノードの機能的構成例を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、データ信号の転送時の測定値の格納例を示す説明図である。
【図２３】図２３は、停止要求信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図２４】図２４は、実施例２にかかるシステムの動作シーケンスを示す説明図である。
【図２５】図２５は、実施例２にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その１）である。
【図２６】図２６は、実施例２にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その２）である。
【図２７】図２７は、実施例２にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その３）である。
【図２８】図２８は、図２５に示した送信要求信号の転送処理手順例を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、実施例２にかかる管理サーバが行う処理手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるシステム、通信ノード、および判断方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明にかかるシステムの動作例を示す説明図である。システム１００は、センサと小型の無線通信回路を有するセンサノード１０２がネットワークを形成し、センサのデータを収集できるセンサネットワークシステムである。システム１００は、複数のセンサノード１０２と、管理サーバ１０１と、を有する。センサノード１０２は、センサを有する無線の通信ノードである。管理サーバ１０１は、複数のセンサノード１０２を管理するための通信装置である。
【００１４】
まず、管理サーバ１０１は、複数のセンサノード１０２のうち一部のセンサノード１０２以外のセンサノード１０２に対して同時期にセンサのデータの送信要求を行う。データの送信要求を行わない一部のセンサノード１０２を停止ノードと称する。停止ノードの数については、予め定められていてもよい。また、管理サーバ１０１は、停止ノードを複数のセンサノード１０２からランダムに決定してもよいし、複数のセンサノード１０２をグループ化しておき順番に停止ノードとなるように決定してもよい。
【００１５】
センサノード１０２は、管理サーバ１０１が自センサノード１０２を含めてセンサのデータの送信要求を行う第１状態と、自センサノード１０２を除外してセンサのデータの送信要求を行う第２状態と、のうち、いずれの状態であるかを判断する。ここで、センサのデータを測定値と称する。例えば、センサノード１０２は、後述する実施例１のように、測定値を送信するデータ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かによって、第１状態または第２状態のいずれであるかを判断する。例えば、データ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていれば、第１状態であり、データ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていなければ、第２状態である。また、例えば、センサノード１０２は、後述する実施例２のように、送信動作および受信動作を所定期間停止することを要求する停止要求信号の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かによって、第１状態または第２状態のいずれであるかを判断する。例えば、停止要求信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていなければ、第１状態であり、停止要求信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていれば、第２状態である。ここで、第２状態であるセンサノード１０２は上述した停止ノードである。
【００１６】
図１の例では、センサノード１０２−ａと、センサノード１０２−ｂと、センサノード１０２−ｃと、が、第２状態である。つぎに、センサノード１０２は、第２状態であると判断した場合に、所定値と、自通信ノードが有するセンサの測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。ここで、所定値とは、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２から受信した測定値であって、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２が有するセンサの測定値である。所定の差異としては、例えば、受信した測定値と自通信ノードが有するセンサの測定値との間に差分があること、や差分が利用者に定められた所定値より大きいことなどが挙げられる。所定の差異については、システム１００の設計時などに決定されてもよい。つぎに、センサノード１０２は、所定の差異があると判断した場合、所定の差異があることを管理サーバ１０１へ通知する信号を無線送信する。
【００１７】
また、例えば、一部のセンサノード１０２を停止させてしまうと、ひび割れや振動のような局所的で短時間な異常の検出を逃してしまう恐れがある。これに対して、本実施の形態では、一部のセンサノード１０２にデータ送信を行わせないようにし、一部のノードは他の通信ノードから受信した測定値と自ノードの測定値との比較により異常を検出する。これにより、停止ノードによる測定値の比較により異常の検出精度の低下を抑えつつ、システム１００において、測定値の収集時の信号量を低減させることができるため、各センサノード１０２の消費電力量を低減させることができる。
【００１８】
図２は、ノード密度と測定精度例を示す説明図である。（ａ）に示すように、配置領域に設けられるセンサノード１０２の密度が低いと、配置領域において各測定タイミングでの測定精度が低くなる。また、（ａ）に示すように、センサノード１０２間を転送するデータ量は少なくなるため、データの送信や受信に要する通信時間は小さくなり、バッテリの消費量は減る。これに対して、（ｂ）に示すように、配置領域に設けられるセンサノード１０２の密度が高いと、配置領域において各測定タイミングでの測定精度が高くなる。また、（ｂ）に示すようにセンサノード１０２間を転送するデータ量が多くなるため、データの送信や受信に要する通信時間は大きくなり、バッテリの消費量は増える。
【００１９】
そこで、図１で説明したように、センサのデータの送信を行うセンサノード１０２の数は少なくしてセンサによるセンシングは行うことにより、センサのデータと、受信した他のセンサノード１０２が有するセンサのデータと、を比較する。これにより、測定精度の低下を抑えつつ、センサノード１０２間を転送するデータ量を低減させ、消費電力量を低減させることができる。
【００２０】
図３は、本発明にかかるシステムの利用例を示す説明図である。例えば、図３のシステム１００では、複数のセンサノード１０２を斜面などの配置領域に設け、センサノード１０２に含まれるセンサなどによって斜面の崩落を監視する。また、斜面に限らず、例えば、複数のセンサノード１０２は圃場や建造物などのコンクリート、土、水、空気などの物質で満たされた配置領域に設けられてもよい。また、センサノード１０２に含まれるセンサは、例えば、温度や水分量、振動などを測定してもよい。また、管理サーバ１０１は、例えば、ゲートウェイ３０１と、アグリゲータａｇと、を介して複数のセンサノード１０２と無線通信する。アグリゲータａｇについては、例えば、複数のセンサノード１０２に含まれるセンサノード１０２であってもよい。ゲートウェイ３０１は、管理サーバ１０１からの信号をアグリゲータａｇへ送信し、アグリゲータａｇからの信号を管理サーバ１０１へ送信する。
【００２１】
（センサノード１０２のハードウェア構成例）
図４は、センサノードのハードウェア構成例を示すブロック図である。センサノード１０２は、センサ４０１と、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４０２と、タイマ４０３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０５と、不揮発メモリ４０６と、を有する。また、センサノード１０２は、近距離無線回路４０８と、アンテナ４０９と、電源管理ユニット４１０と、バッテリ４１１と、ハーベスタ４１２と、などを有する。また、センサノード１０２は、センサ４０１と、ＭＣＵ４０２と、タイマ４０３と、ＲＯＭ４０４と、ＲＡＭ４０５と、不揮発メモリ４０６と、を接続する内部バス４０７を有する。また、図４中、点線の矢印は電源線を示し、実線の矢印は信号線を示す。
【００２２】
センサ４０１は、設置箇所における所定の変位量を検出する。センサ４０１は、例えば、設置箇所の圧力を検出する圧電素子や、温度を検出する素子、光を検出する光電素子などを用いることができる。アンテナ４０９は、他のセンサノード１０２やゲートウェイ３０１と無線通信する電波を送受信する。例えば、近距離無線回路４０８は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）である。近距離無線回路４０８は、アンテナ４０９を介して受信した無線電波を受信信号として出力する受信回路４２２と、送信信号を無線電波としてアンテナ４０９を介して送信する送信回路４２１と、を有する。送信回路４２１の送信電力はＭＣＵ４０２によって変更可能としてもよい。また、本実施の形態では、例えば、送信回路４２１の送信電力は、予め定められた距離までに信号が到達可能となるように設定される。
【００２３】
ＭＣＵ４０２は、例えばＲＯＭ４０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ４０５にロードして実行することにより、センサノード１０２の全体の制御やデータ処理を行う制御部である。例えば、ＭＣＵ４０２は、センサ４０１が検出したデータを処理する。タイマ４０３は、例えば、ＭＣＵ４０２などによって設定された時間をカウントする。本実施の形態では、例えば、タイマ４０３は、自発的にセンサ４０１によってセンシングするためのセンシング間隔をカウントする。また、例えば、タイマ４０３は、後述する実施例２において、近距離無線回路を停止する所定期間をカウントする。
【００２４】
ＲＯＭ４０４は、ＭＣＵ４０２が実行するプログラムなどを格納する記憶部である。ＲＡＭ４０５は、ＭＣＵ４０２における処理の一時データを格納する記憶部である。不揮発メモリ４０６は、書き込み可能なメモリであって、電力供給が途絶えたときなどにおいても書き込まれた所定のデータを保持する記憶部である。例えば、書き込み可能な不揮発メモリ４０６としては、フラッシュメモリが挙げられる。ＲＯＭ４０４、ＲＡＭ４０５、不揮発メモリ４０６などの記憶部には、例えば、後述する周辺ノードリスト、停止ノードリスト、受信した各信号などの各情報が記憶される。
【００２５】
ハーベスタ４１２は、センサノード１０２の設置箇所における外部環境、例えば、光、振動、温度、無線電波などのエネルギー変化に基づき発電を行う。図４の例では、ハーベスタ４１２が１つだけ設けられているが、これに限らず、同一種類のハーベスタ４１２が複数設けられていてもよいし、異なる種類のハーベスタ４１２が複数設けられていてもよい。ハーベスタ４１２は、センサ４０１によって検出された変位量に応じて発電を行ってもよいし、近距離無線回路４０８によって受信された受信電波の変位量に応じて発電を行ってもよい。バッテリ４１１は、ハーベスタ４１２により発電された電力を蓄える。すなわち、センサノード１０２は、一次電池や外部電源などが設けられず、動作に要する電力を自装置の内部で生成する。電源管理ユニット４１０は、バッテリ４１１によって蓄えられた電力を、センサノード１０２の各部に駆動電源として供給する制御を行う。
【００２６】
（管理サーバ１０１のハードウェア構成例）
図５は、管理サーバのハードウェア構成例を示すブロック図である。管理サーバ１０１は、センサノード１０２と異なり、外部電源に基づき動作する。管理サーバ１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１と、タイマ５０２と、ＲＯＭ５０３と、ＲＡＭ５０４と、ディスクドライブ５０５と、ディスク５０６と、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）回路５０７と、を有する。管理サーバ１０１は、ＣＰＵ５０１と、タイマ５０２と、ＲＯＭ５０３と、ＲＡＭ５０４と、ディスクドライブ５０５と、Ｉ／Ｏ回路５０７と、を接続する内部バス５１１を有する。
【００２７】
ここで、ＣＰＵ５０１は、管理サーバ１０１の全体の制御を司る制御部である。ＲＯＭ５０３は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶する記憶部である。ＲＡＭ５０４は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される記憶部である。ディスクドライブ５０５は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがってディスク５０６に対するデータのリード／ライトを制御する。ディスク５０６は、ディスクドライブ５０５の制御で書き込まれたデータを記憶する記憶部である。ディスク５０６としては、磁気ディスク、光ディスクなどが挙げられる。
【００２８】
また、Ｉ／Ｏ回路５０７には、無線通信回路５０８およびアンテナ５０９が接続される。これにより、管理サーバ１０１は、無線通信回路５０８およびアンテナ５０９を介してゲートウェイ３０１と無線通信することにより、センサノード１０２と無線通信することができる。また、Ｉ／Ｏ回路５０７にはネットワークＩ／Ｆ５１０が接続される。これにより、管理サーバ１０１は、ネットワークＩ／Ｆ５１０を介して、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコル処理などにより、インターネットなどのネットワークＮＥＴを介して利用者端末３０２などの外部装置と通信を行うことができる。また、ネットワークＩ／Ｆ５１０による通信には、有線通信や無線通信を適用することができる。
【００２９】
また、図示していないが、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置を管理サーバ１０１に設けてもよい。これにより、利用者が入力装置を介して管理サーバ１０１を直接操作することが可能となる。また、例えば、ディスプレイ、プリンタ、ブザーなどの出力装置を管理サーバ１０１に設けてもよい。これにより、例えば、異常が発生した場合、異常の種類によっては管理サーバ１０１が利用者端末３０２に警報を出力するだけでなく、管理サーバ１０１が出力装置に警報を出力してもよい。
【００３０】
また、ここで、本実施の形態における管理サーバ１０１とセンサノード１０２との前提条件を簡単に説明する。また、例えば、各センサノード１０２は、周辺のセンサノード１０２がいずれであるかを示す周辺ノードリストが、各センサノード１０２のＲＡＭ、不揮発メモリなどの記憶装置に記憶してあることとする。例えば、周辺ノードリストは、例えば、システム１００の運用開始時に各センサノード１０２に作成させる。例えば、各センサノード１０２は、応答を要求する信号を所定の送信電力によって送信し、該信号に対する応答の送信元を周辺ノードとして、周辺ノードの識別情報を周辺ノードリストに記憶する。
【００３１】
また、管理サーバ１０１は、センサノード１０２の各位置の情報を有していなくてもよい。上述したように、例えば、斜面にセンサノード１０２が設けられた場合に、斜面において異常が発生したか否かを検出できればよいとし、斜面の詳細な位置において異常が発生したかを検出しなくてもよい。
【００３２】
また、管理サーバ１０１は、センサ４０１の測定値の送信を要求することにより、各センサノード１０２の測定値を収集することができる。これにより、例えば、管理サーバ１０１は、収集した各測定値に基づいて平均や分散などを算出するなどによって、センサノード１０２の異常やセンサノード１０２の設置箇所の異常などを検出してもよい。また、例えば、管理サーバ１０１は、今回収集した各測定値に基づいて算出した平均や分散と、前回収集した各測定値に基づいて算出した平均や分散と、の間の差異に応じて異常を検出してもよい。
【００３３】
つぎに、本実施の形態にかかるセンサノード１０２と管理サーバ１０１との詳細な動作例について実施例１と実施例２とに分けて説明する。実施例１は、他のセンサノード１０２により測定された測定値を管理サーバ１０１へ通知するデータ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていない場合に、データ信号に含まれる測定値と、自センサノード１０２の測定値と、の比較による異常を検出する。実施例２では、停止要求信号の宛先に自センサノード１０２が含まれている場合に、送信および受信動作を所定期間停止しつつ、他のセンサノード１０２によって測定された測定値と、自センサノード１０２の測定値と、の比較による異常を検出する。
【００３４】
（実施例１）
実施例１では、データ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていないと判断された場合に、他のセンサノード１０２によって測定され、他のセンサノード１０２から受信した測定値と、自センサノード１０２の測定値と、の比較による異常を検出する。これにより、異常の検出精度を向上させつつ、消費電力量の低減を図ることができる。
【００３５】
図６は、実施例１にかかる各信号のパケット構成例を示す説明図である。まず、実施例１において、センサノード１０２が送信または受信する信号には、送信要求信号Ｓ１と、データ信号Ｓ２と、切り離し要求信号Ｓ３と、異常通知信号Ｓ４と、がある。基本構成としてパケットは、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、信号の種類と、データと、を有する。宛先は、信号に応じた処理を行うセンサノード１０２の識別情報であり、送信元は、信号の送信元を示す識別情報であり、信号の種類は、いずれの信号であるかを示す識別情報であり、データは、信号に応じた処理に関するデータである。
【００３６】
例えば、送信要求信号Ｓ１は、管理サーバ１０１がセンサ４０１の測定値の送信を要求する信号である。送信要求信号Ｓ１は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、送信要求を示す情報と、要求ＩＤと、停止ノード数と、停止ノードＩＤと、を有する。例えば、各センサノード１０２は、過去に受信した送信要求信号Ｓ１に含まれる要求ＩＤと、あらたに受信した送信要求信号Ｓ１に含まれる要求ＩＤと、を比較する。これにより、１つのセンサノード１０２が同一の送信要求信号Ｓ１を何度も転送することを防止することができる。
【００３７】
例えば、データ信号Ｓ２は、センサノード１０２がセンサ４０１の測定値を通信装置へ送信する信号である。例えば、データ信号Ｓ２は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、データ送信を示す情報と、測定ノードＩＤと、データサイズ／種別と、測定値と、を有する。例えば、測定ノードＩＤは測定値を測定したセンサノード１０２の識別情報が設定される。例えば、データサイズ／種別としては、測定値のデータサイズ、または測定値の種別などが設定される。上述したように、センサ４０１は複数種類設けられていてもよいため、測定値の種別としては、データ信号Ｓ２に含まれる測定値が温度であるか、湿度であるかなどを示す情報が設定される。
【００３８】
例えば、切り離し要求信号Ｓ３は、センサノード１０２そのものに異常があると判定された場合などに、センサノード１０２のセンサ４０１を測定対象から除外するための信号である。例えば、切り離し要求信号Ｓ３は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、切り離し要求を示す情報と、要求ＩＤと、切り離しノードＩＤと、を有する。例えば、各センサノード１０２は、過去に受信した切り離し要求信号Ｓ３に含まれる要求ＩＤと、あらたに受信した切り離し要求信号Ｓ３に含まれる要求ＩＤと、を比較する。これにより、１つのセンサノード１０２が同一の切り離し要求信号Ｓ３を何度も転送することを防止することができる。
【００３９】
例えば、異常通知信号Ｓ４は、停止対象となったセンサノード１０２の測定値と他のセンサノード１０２の測定値との間に所定の差異があることを管理サーバ１０１へ通知する信号である。例えば、異常通知信号Ｓ４は、宛先としてブロードキャストを示す情報と、送信元を示す識別情報と、異常通知を示す情報と、検出ノードＩＤと、データサイズ／種別と、検出値と、を有する。検出ノードＩＤは、異常が発生したセンサノード１０２を示す識別情報である。データサイズ／種別は、検出値のサイズ、または異常の判定対象となった自センサノード１０２の測定値の種別である。検出値は、例えば、異常の判定対象となった自センサノード１０２の測定値であってもよいし、異常の判定対象となった２つの差異であってもよい。
【００４０】
（センサノード１０２の機能的構成例）
図７は、センサノードの機能的構成例を示すブロック図である。センサノード１０２は、例えば、制御部７０１と、受信部７０２と、送信部７０３と、を有する。送信部７０３は、例えば、上述した送信回路４２１であり、受信部７０２は、例えば、上述した受信回路４２２である。電力制御部７０４は、電源管理ユニット４１０によって実現される。制御部７０１は、例えば、ＭＣＵ４０２などによって実現される。また、制御部７０１の各処理は、例えば、ＭＣＵ４０２がアクセス可能な記憶部７０５に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、ＭＣＵ４０２が記憶部７０５からプログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、制御部７０１の各処理が実現される。また、各制御部７０１の処理結果は、例えば、ＲＡＭ４０５、不揮発メモリ４０６などの記憶部７０５に記憶される。
【００４１】
（管理サーバ１０１の機能的構成例）
図８は、管理サーバの機能的構成例を示すブロック図である。管理サーバ１０１は、制御部８０１と、受信部８０２と、送信部８０３と、を有する。受信部８０２および送信部８０３は、上述した無線通信回路５０８である。制御部８０１は、例えば、ＣＰＵ５０１である。また、制御部８０１の各処理は、例えば、ＣＰＵ５０１がアクセス可能な記憶部８０４に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、ＣＰＵ５０１が記憶部８０４からプログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、制御部８０１の各処理が実現される。また、各制御部８０１の処理結果は、例えば、ＲＡＭ５０４、ディスク５０６などの記憶部８０４に記憶される。
【００４２】
制御部８０１は、停止ノードを決定し、送信部８０３に決定した停止ノード以外のセンサノード１０２に送信要求信号Ｓ１を送信させる。また、制御部８０１は、送信要求信号Ｓ１に対応する、受信部８０２によって受信された複数のセンサノード１０２からの各測定値を収集する。そして、制御部８０１は、収集した各測定値を解析することによって、異常が発生したか否かを判断する。また、制御部８０１は、異常が発生したと判断した場合、異常の種類に応じた処理を行う。具体的には、制御部８０１は、決定部８１１と、パケット生成部８１２と、解析部８１３と、を有する。
【００４３】
例えば、決定部８１１は、タイマ５０２による所定間隔ごとのタイマイベントを検出すると、要求精度を示す精度情報８２０を取得する。例えば、要求精度としては、例えば、稼働率であってもよい。精度情報８２０は、例えば、ＲＯＭ５０３やディスク５０６などの記憶装置に予め記憶されていてもよいし、利用者端末３０２を介して利用者から取得してもよい。そして、決定部８１１は、精度情報８２０が示す要求精度に基づいて停止ノード数を算出する。決定部８１１は、複数のセンサノード１０２から、算出した停止ノード数のセンサノード１０２を停止ノードに決定する。決定方法としては、ランダムであってもよく、特に限定しない。
【００４４】
図９は、停止ノードの決定例を示す説明図である。（ａ）では、停止ノード数が３つであるが、（ｂ）では、停止ノード数が２つであるように、要求精度に応じて停止ノード数が異なる。また、例えば、図９に示すように、決定部８１１は、（ａ）において停止ノードとなったセンサノード１０２以外のセンサノード１０２から、（ｂ）において停止ノードを決定してもよい。
【００４５】
つぎに、パケット生成部８１２は、要求ＩＤを新たに生成する。パケット生成部８１２は、宛先としてアグリゲータａｇを示す識別情報と、送信元として管理サーバ１０１を示す識別情報と、生成した要求ＩＤと、停止ノード数と、停止ノードを示す識別情報と、を含む送信要求信号Ｓ１を生成して送信部８０３に出力する。送信部８０３は、生成された送信要求信号Ｓ１を送信する。
【００４６】
また、電力制御部７０４は、受信部７０２へはバッテリ４１１の電力を常時供給するが、送信部７０３へは送信部７０３による送信動作を行うときにだけバッテリ４１１の電力を供給する。これにより、センサノード１０２の電力量を低減させることができる。
【００４７】
制御部７０１は、管理サーバ１０１が自センサノード１０２を含めて送信要求を行う第１状態と、自センサノード１０２を除外して送信要求を行う第２状態と、のうち、いずれの状態であるかに応じて送信部７０３による送信動作を停止させるか否かを制御する。具体的に、制御部７０１は、宛先判断部７１１と、測定指示部７１２と、パケット生成部７１３と、差異判断部７１４と、対象判断部７１５と、を有する。
【００４８】
宛先判断部７１１は、管理サーバ１０１が自センサノード１０２を含めて送信要求を行う第１状態と、自センサノード１０２を除外して送信要求を行う第２状態と、のうち、いずれの状態であるかを判断する。
【００４９】
具体的には、受信部７０２は、送信要求を行う送信要求信号Ｓ１を受信する。宛先判断部７１１は、受信部７０２が受信した送信要求信号Ｓ１の宛先に自通信ノードが含まれているか否かを判断することにより、第１状態と第２状態のうちのいずれの状態であるかを判断する。
【００５０】
図１０は、送信要求信号のリレー転送例を示す説明図である。実線矢印は各送信要求信号Ｓ１の宛先を示す。停止ノードについては、送信要求信号Ｓ１の宛先に含まれない。ここでは、センサノード１０２−Ｂを例に挙げると、宛先判断部７１１−Ｂは、センサノード１０２−Ａから受信部７０２−Ｂが受信した送信要求信号Ｓ１の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かを判断する。図１０の例では、含まれているとし、宛先判断部７１１−Ｂは、送信要求信号Ｓ１に含まれる停止ノードを示す識別情報によって停止ノードリスト７２１をあらたに生成する。停止ノードリスト７２１−Ｂは、センサノード１０２−Ｃと、センサノード１０２−Ｌと、センサノード１０２−Ｈと、の各々を示す識別情報を有する。生成された停止ノードリスト７２１は、例えば、ＲＡＭ４０５や不揮発メモリ４０６などの記憶部７０５に記憶される。ここで、以前の停止ノードリスト７２１は削除される。
【００５１】
また、宛先判断部７１１−Ｂは、送信要求信号Ｓ１の送信元によって送信元情報７２３を生成する。送信元情報７２３は、送信要求信号Ｓ１の送信元を示す識別情報を含む。生成された送信元情報７２３は、例えば、ＲＡＭ４０５や不揮発メモリ４０６などの記憶部７０５に記憶される。ここで、以前の送信元情報７２３は、削除される。
【００５２】
つぎに、パケット生成部７１３−Ｂは、送信要求信号Ｓ１の宛先を、周辺ノードリスト７２２に含まれる各識別情報が示すセンサノード１０２から、停止ノードリスト７２１に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２を除外したセンサノード１０２に変更する。ここでは、受信された送信要求信号Ｓ１の送信元も除外してもよい。受信された送信要求信号Ｓ１の送信元はセンサノード１０２−Ａであり、停止ノードリスト７２１−Ｂにはセンサノード１０２−Ｃを示す識別情報が含まれるため、変更された送信要求信号Ｓ１の宛先は、センサノード１０２−Ｄとセンサノード１０２−Ｅとである。そして、パケット生成部７１３−Ｂは、受信された送信要求信号Ｓ１の送信元を自センサノード１０２に変更した送信要求信号Ｓ１を生成する。送信部７０３−Ｂは、生成された送信要求信号Ｓ１を無線送信する。
【００５３】
図１１は、信号の到達例を示す説明図である。例えば、送信部７０３−Ｂによって送信された各信号が到達可能な距離はｄとする。そのため、図１１に示すように、無線送信された送信要求信号Ｓ１は、送信要求信号Ｓ１の宛先であるセンサノード１０２−Ｅとセンサノード１０２−Ｄが受信可能なだけでなく、センサノード１０２−Ｃも受信可能である。
【００５４】
図１０の説明に戻って、受信部７０２−Ｃは、送信部７０３−Ｂから送信された送信要求信号Ｓ１を受信する。そして、宛先判断部７１１−Ｃは、送信要求信号Ｓ１の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かを判断する。図１０の例では、宛先判断部７１１−Ｃは、送信要求信号Ｓ１の宛先にセンサノード１０２−Ｃは含まれていないと判断する。
【００５５】
センサノード１０２−Ｃとセンサノード１０２−Ｂと以外のセンサノード１０２についても同様の処理を行う。
【００５６】
また、測定指示部７１２は、第１状態であると判断された場合に、自センサノード１０２が有するセンサ４０１に測定指示を行う。なお、第１状態であると判断された場合とは、自センサノード１０２が送信要求信号Ｓ１の宛先に含まれていると判断された場合である。パケット生成部７１３は、自センサ４０１が測定した測定値を含むデータ信号Ｓ２を生成する。生成されたデータ信号Ｓ２の宛先は、複数のセンサノード１０２のうち自センサノード１０２と直接通信可能なセンサノード１０２から、送信要求信号Ｓ１に含まれる停止ノードＩＤが示す停止ノードを除外したセンサノード１０２である。データ信号Ｓ２の測定ノードＩＤは、自センサノード１０２を示す識別情報である。
【００５７】
また、生成されたデータ信号Ｓ２の宛先は、送信元情報７２３に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２であってもよい。このように、送信要求信号Ｓ１の送信元に送り返すことにより、管理サーバ１０１により近いと推定されるセンサノード１０２にデータ信号Ｓ２が送信可能となる。そして、送信部７０３は、生成されたデータ信号Ｓ２を無線送信する。
【００５８】
図１２は、データ信号のリレー転送例を示す説明図である。図１２に示すように、センサノード１０２−Ｅを例に挙げる。第１状態であると判断された場合に、パケット生成部７１３−Ｅは、送信元情報７２３に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２−Ｂを宛先にし、測定指示部７１２−Ｅによる指示に応じてセンサ４０１が測定した測定値を含むデータ信号Ｓ２を生成する。生成されたデータ信号Ｓ２の測定ノードＩＤには、自センサノード１０２を示す識別情報が設定される。そして、送信部７０３−Ｅは、生成されたデータ信号Ｓ２を無線送信する。
【００５９】
そして、受信部７０２−Ｂは、当該データ信号Ｓ２を受信すると、宛先判断部７１１−Ｂが受信されたデータ信号Ｓ２の宛先に自センサノード１０２が含まれると判断する。そして、受信されたデータ信号Ｓ２の宛先を送信元情報７２３が示すセンサノード１０２−Ａにし、データ信号Ｓ２の送信元を自センサノード１０２にしたデータ信号Ｓ２を無線送信する。第１状態であると判断されたセンサノード１０２は、センサノード１０２―Ｅやセンサノード１０２−Ａと同様の処理を行う。このようにして、各データ信号Ｓ２が管理サーバ１０１まで転送される。
【００６０】
図１３は、異常通知信号のリレー転送例を示す説明図である。例えば、送信部７０３−Ｋが送信した信号が到達可能な位置に停止ノードであるセンサノード１０２−Ｌがいるため、受信部７０２−Ｌは、送信部７０３−Ｋによって送信されたデータ信号Ｓ２を受信可能である。例えば、宛先判断部７１１−Ｌは、送信されたデータ信号Ｓ２の宛先に自センサノード１０２が含まれるか否かを判断する。
【００６１】
ここでは、宛先に含まれていないため、差異判断部７１４−Ｌは、受信されたデータ信号Ｓ２の測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２に含まれているか否かを判断する。そして、測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２に含まれている場合、差異判断部７１４−Ｌは、受信されたデータ信号Ｓ２に含まれる測定値と、自センサノード１０２が有するセンサ４０１が測定した測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。所定の差異とは、例えば、差分値が０より大きいことや差分値が所定値より大きいことなどが挙げられる。所定の差異については不揮発メモリ４０６やＲＯＭ４０４などの記憶部７０５に予め条件が記憶されてあってもよい。
【００６２】
パケット生成部７１３−Ｌは、差異判断部７１４−Ｌが所定の差異があると判断した場合に、宛先をブロードキャストにして、自センサノード１０２に所定の差異があることを管理サーバ１０１へ通知する異常通知信号Ｓ４を生成する。また、異常通知信号Ｓ４の宛先は周辺ノードリスト７２２に含まれる識別情報が示す各センサノード１０２であってもよい。そして、送信部７０３−Ｌは、パケット生成部７１３−Ｌが生成した異常通知信号Ｓ４を無線送信する。
【００６３】
また、図示していないが、測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２に含まれていない場合、差異判断部７１４−Ｌは、差異の判断を行わない。例えば、測定ノードＩＤが示すセンサノード１０２がセンサノード１０２−Ｍであれば、周辺ノードリスト７２２に識別情報が含まれていないため、自センサ４０１が測定した測定値と受信したデータ信号Ｓ２に含まれる測定値との差異の判断を行わない。これにより、より近いセンサノード１０２での測定値を比較対象とすることができ、異常の検出精度を向上させることができる。
【００６４】
また、測定指示部７１２は、タイマ４０３によって所定時間ごとに、センサ４０１によるセンシングを行い、測定値を不揮発メモリ４０６やＲＡＭ４０５などの記憶部７０５に格納する。
【００６５】
そして、制御部７０１は、第２状態であると判断した場合に、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２から受信した測定値と、自通信ノードが有するセンサ４０１の測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。受信した測定値は、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２が有するセンサ４０１の測定値である。送信部７０３は、所定の差異があると判断された場合、所定の差異があることを管理サーバ１０１へ通知する異常通知信号Ｓ４を無線送信する。
【００６６】
受信部８０２は、送信要求信号Ｓ１に対応するデータ信号Ｓ２を受信することにより、各センサノード１０２の測定値を収集することができる。解析部８１３は、収集した測定値に基づいて異常があるか否かを判断する。収集した各測定値に基づいて平均や分散などを算出するなどを行うことによって、センサノード１０２の異常やセンサノード１０２の設置箇所の異常などを検出してもよい。また、例えば、解析部８１３は、今回収集した各測定値に基づいて算出した平均や分散と、前回収集した各測定値に基づいて算出した平均や分散と、の間の差異に応じて異常を検出してもよい。
【００６７】
また、例えば、受信部８０２は、異常通知信号Ｓ４を受信する。解析部８１３は、異常通知信号Ｓ４に含まれる検出値と、収集した各測定値の解析結果と、に基づいて、どのような異常であるかを判断する。解析部８１３が設置箇所の異常を検出したと判断した場合、制御部８０１は、利用者端末３０２へ警報を通知する。設置箇所の異常の検出とは、図３を例に挙げると、斜面に崩壊の兆候を検出したことである。
【００６８】
また、解析部８１３が検出精度による異常であると判断した場合、決定部８１１は、精度情報８２０に基づいて検出精度を変更し、変更後に停止ノード数を決定する。そして、再度、決定部８１１、パケット生成部８１２、送信部８０３などによって測定値の送信要求信号Ｓ１の送信が行われる。
【００６９】
また、異常を通知してきたセンサノード１０２が故障していると判断した場合、パケット生成部８１２が、当該センサノード１０２をシステム１００から切り離すための切り離し要求信号Ｓ３を生成する。システム１００から切り離すとは、センサノード１０２によるセンシングやデータ転送などを行わせないことである。そして、送信部８０３は、生成された切り離し要求信号Ｓ３を送信する。また、切り離し対象としたセンサノード１０２を示す識別情報を切り離し対象情報８２１としてＲＡＭ５０４と、ディスクドライブ５０５などの記憶部８０４に記憶させる。
【００７０】
図１４は、切り離し要求信号のリレー転送例を示す説明図である。受信部７０２−Ｋは、センサノード１０２−Ｉから切り離し要求信号Ｓ３を受信する。対象判断部７１５−Ｋは、切り離し要求信号Ｓ３の切り離しノードＩＤが自センサノード１０２を示すか否かを判断する。ここでは、対象判断部７１５−Ｋは、自センサノード１０２を示さないと判断する。そして、パケット生成部７１３−Ｋは、受信した切り離し要求信号Ｓ３の宛先を周辺ノードリスト７２２に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２に変更した切り離し要求信号Ｓ３を生成する。そして、送信部７０３−Ｋは、生成された切り離し要求信号Ｓ３を無線送信する。
【００７１】
つぎに、受信部７０２−Ｌは、センサノード１０２−Ｋから切り離し要求信号Ｓ３を受信する。対象判断部７１５−Ｌは、切り離し要求信号Ｓ３の切り離しノードＩＤが自センサノード１０２を示すか否かを判断する。自センサノード１０２を示すと判断した場合、電力制御部７０４−Ｌは、タイマ４０３への電源供給を停止する。
【００７２】
また、管理サーバ１０１は、切り離し対象情報８２１に基づいて、切り離し対象となったセンサノード１０２を以降停止ノードに決定する。これにより、データ転送が行われなくなり、かつタイマ４０３の電源供給が遮断されたため、自センサノード１０２によってあらたなセンシングが行われず、差異判断部７１４による差異の判断が行われなくなる。このようにして、システム１００からセンサノード１０２を切り離すことが可能となる。
【００７３】
（実施例１にかかるセンサノード１０２が行う処理手順例）
図１５〜図１７は、実施例１にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャートである。センサノード１０２は、起動すると、初期化を行う（ステップＳ１５０１）。具体的に、初期化とは、受信回路４２２に電源を供給し、タイマ４０３の設定を行うことを示す。つぎに、センサノード１０２は、受信またはタイマイベントを待つ（ステップＳ１５０２）。
【００７４】
受信イベントを受け付けると、センサノード１０２は、受信した信号の宛先に自センサノード１０２が含まれるか否かを判断する（ステップＳ１５０３）。宛先に自センサノード１０２が含まれていると判断された場合（ステップＳ１５０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が送信要求であるか否かを判断する（ステップＳ１５０４）。送信要求であると判断された場合（ステップＳ１５０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、要求ＩＤに基づいて、同一の送信要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ１５０５）。
【００７５】
同一の送信要求を受信済みであると判断された場合（ステップＳ１５０５：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１５０２へ戻る。同一の送信要求を受信済みでないと判断された場合（ステップＳ１５０５：Ｎｏ）、センサノード１０２は、送信元ノードＩＤを送信元情報７２３とし、各停止ノードＩＤを停止ノードリスト７２１とし、要求ＩＤに関連付けて記憶する（ステップＳ１５０６）。つぎに、センサノード１０２は、送信要求信号Ｓ１の転送処理を行う（ステップＳ１５０７）。センサノード１０２は、センサ４０１によって測定する（ステップＳ１５０８）。そして、センサノード１０２は、受信した送信要求信号Ｓ１の送信元を宛先にし、測定値を含むデータ信号Ｓ２を送信し（ステップＳ１５０９）、ステップＳ１５０２へ戻る。図示していないが、センサノード１０２は、データ信号Ｓ２を送信する前に送信回路４２１への電力供給を開始し、データ信号Ｓ２の送信が終了後に送信回路４２１への電力供給を停止する。
【００７６】
また、ステップＳ１５０４において、送信要求でないと判断された場合（ステップＳ１５０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が切り離し要求であるか否かを判断する（ステップＳ１６０１）。切り離し要求でないと判断された場合（ステップＳ１６０１：Ｎｏ）、センサノード１０２は、記憶部７０５に記憶された送信元情報７２３が示す送信元を宛先にし、受信信号を送信し（ステップＳ１６０２）、ステップＳ１５０２へ戻る。ステップＳ１６０１のＮｏの場合とは、例えば、受信した信号の種類がデータ送信または異常通知である。
【００７７】
切り離し要求であると判断された場合（ステップＳ１６０１：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、自センサノード１０２が切り離し対象か否かを判断する（ステップＳ１６０３）。切り離し対象であると判断された場合（ステップＳ１６０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、タイマ４０３を停止する（ステップＳ１６０４）。また、ステップＳ１６０４によって、タイマ４０３が停止することにより、センサノード１０２が停止し、一連の処理を終了する。
【００７８】
切り離し対象でないと判断された場合（ステップＳ１６０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は同一の要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ１６０５）。受信済みであると判断された場合（ステップＳ１６０５：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１５０２へ戻る。受信済みでないと判断された場合（ステップＳ１６０５：Ｎｏ）、センサノード１０２は、周辺センサノード１０２へ切り離し要求信号Ｓ３を送信し（ステップＳ１６０６）、ステップＳ１５０２へ戻る。
【００７９】
ステップＳ１５０２によってタイマイベントを受け付けると、センサノード１０２は、センサ４０１によって測定する（ステップＳ１７０１）。センサノード１０２は、測定値と閾値または前回の測定時に記憶した測定値とを比較する（ステップＳ１７０２）。センサノード１０２は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ１７０３）。異常を検出したと判断された場合（ステップＳ１７０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１７０９へ移行する。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ１７０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、測定値を記憶し（ステップＳ１７０４）、ステップＳ１５０２へ戻る。
【００８０】
ステップＳ１５０３において、宛先に自センサノード１０２が含まれていないと判断された場合（ステップＳ１５０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類がデータ送信であるか否かを判断する（ステップＳ１７０５）。受信した信号の種類がデータ送信でないと判断された場合（ステップＳ１７０５：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ１５０２へ戻る。
【００８１】
受信した信号の種類がデータ送信であると判断された場合（ステップＳ１７０５：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、送信元と測定ノードが一致しているか否かを判断する（ステップＳ１７０６）。送信元と測定ノードが一致していないと判断された場合（ステップＳ１７０６：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ１７０９へ移行する。
【００８２】
送信元と測定ノードが一致していると判断された場合（ステップＳ１７０６：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、記憶した測定値と、受信した測定値と、を比較する（ステップＳ１７０７）。例えば、センサノード１０２は、測定した測定値と受信した測定値との間に所定の差異があるか否かを判断する。そして、センサノード１０２は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ１７０８）。例えば、センサノード１０２は、所定の差異があると判断した場合に、異常を検出したと判断し、センサノード１０２は、所定の差異がないと判断した場合に、異常を検出しなかったと判断する。異常を検出したと判断された場合（ステップＳ１７０８：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、異常通知信号Ｓ４を送信し（ステップＳ１７０９）、ステップＳ１５０２へ戻る。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ１７０８：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ１５０２へ戻る。
【００８３】
図１８は、図１５に示す送信要求信号の転送処理手順例を示すフローチャートである。まず、センサノード１０２は、周辺ノードリスト７２２を取得する（ステップＳ１８０１）。センサノード１０２は、周辺ノードリスト７２２から１つの識別情報を選択する（ステップＳ１８０２）。つぎに、センサノード１０２は、選択した識別情報が停止ノードリスト７２１に含まれるか否かを判断する（ステップＳ１８０３）。選択した識別情報が停止ノードリスト７２１に含まれると判断された場合（ステップＳ１８０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１８０６へ移行する。
【００８４】
選択した識別情報が停止ノードリスト７２１に含まれていないと判断された場合（ステップＳ１８０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、選択した識別情報が送信元情報７２３と一致しているか否かを判断する（ステップＳ１８０４）。選択した識別情報が送信元情報７２３と一致していると判断された場合（ステップＳ１８０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１８０２へ戻る。
【００８５】
選択した識別情報が送信元情報７２３と一致していないと判断された場合（ステップＳ１８０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は、選択した識別情報が示すセンサノード１０２を宛先にした送信要求信号Ｓ１を送信する（ステップＳ１８０５）。そして、センサノード１０２は、未選択の識別情報があるか否かを判断する（ステップＳ１８０６）。未選択の識別情報があると判断された場合（ステップＳ１８０６：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１８０２へ戻る。一方、未選択の識別情報がないと判断された場合（ステップＳ１８０６：Ｎｏ）、センサノード１０２は、一連の処理を終了する。
【００８６】
（実施例１にかかる管理サーバ１０１が行う処理手順例）
図１９は、実施例１にかかる管理サーバが行う処理手順例を示すフローチャートである。まず、管理サーバ１０１は、受信またはタイマイベントを待つ（ステップＳ１９０１）。つぎに、タイマイベントを受け付けると、管理サーバ１０１は、要求の精度情報８２０を取得する（ステップＳ１９０２）。管理サーバ１０１は、精度情報８２０に基づいて、停止ノード数を計算する（ステップＳ１９０３）。つぎに、管理サーバ１０１は、停止ノードを決定する（ステップＳ１９０４）。管理サーバ１０１は、ゲートウェイ３０１に決定した停止ノードの識別情報を含む送信要求信号Ｓ１を送信する（ステップＳ１９０５）。そして、管理サーバ１０１は、データのデータ信号Ｓ２を受信する（ステップＳ１９０６）。
【００８７】
管理サーバ１０１は、データを解析する（ステップＳ１９０７）。管理サーバ１０１は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ１９０８）。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ１９０８：Ｎｏ）、管理サーバ１０１は、ステップＳ１９０１へ戻る。異常を検出したと判断された場合（ステップＳ１９０８：Ｙｅｓ）、管理サーバ１０１は、警報、再測定、または切り離しのいずれを行うかを判断する（ステップＳ１９０９）。
【００８８】
異常があると判断されたセンサノード１０２を切り離すと判断された場合（ステップＳ１９０９：切り離し）、管理サーバ１０１は、切り離し対象ノードを示す識別情報を記憶する（ステップＳ１９１０）。そして、管理サーバ１０１は、切り離し対象ノードへ切り離し要求信号Ｓ３を送信し（ステップＳ１９１１）、ステップＳ１９０１へ戻る。
【００８９】
警報を出力すると判断された場合（ステップＳ１９０９：警報）、管理サーバ１０１は、警報を出力し（ステップＳ１９１２）、一連の処理を終了する。警報の出力形式としては、利用者端末３０２への警報の送信やブザー出力などが挙げられる。再測定を行うと判断された場合（ステップＳ１９０９：再測定）、管理サーバ１０１は、要求の精度情報８２０が示す要求精度を変更し（ステップＳ１９１３）、ステップＳ１９０３へ戻る。異常通知信号を受信すると、管理サーバ１０１は、異常情報と以前受信した測定データとを取得し（ステップＳ１９１４）、ステップＳ１９０７へ移行する。
【００９０】
（実施例２）
実施例２では、停止要求信号Ｓ５の宛先に自センサノード１０２が含まれている場合に、送信および受信動作を所定期間停止しつつ、他のセンサノード１０２によって測定された測定値と、自センサノード１０２の測定値と、の比較による異常を検出する。これにより、システム１００における異常の検出精度の低下を抑えつつ、システム１００内の信号量を低減させることにより各センサノード１０２の消費電力量を低減させることができる。実施例２では、実施例１で説明した構成と同一構成については同一符号を付し、実施例１で説明した機能や構成と同一機能や構成については詳細な説明を省略する。
【００９１】
図２０は、実施例２にかかる各信号のパケット構成例を示す説明図である。まず、実施例２において、センサノード１０２が送信または受信する信号には、送信要求信号Ｓ１と、データ信号Ｓ２と、切り離し要求信号Ｓ３と、停止要求信号Ｓ５と、異常通知信号Ｓ４と、がある。パケットの基本構成は実施例１のパケットの基本構成と同じであるため、詳細な説明を省略する。また、実施例２におけるデータ信号Ｓ２と、切り離し要求信号Ｓ３と異常通知信号Ｓ４とについては実施例１における各信号と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００９２】
例えば、送信要求信号Ｓ１は、管理サーバ１０１が複数のセンサノード１０２に対してセンサ４０１の測定値の送信を要求する信号である。送信要求信号Ｓ１は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、送信要求を示す情報と、要求ＩＤと、を有する。実施例２では、停止要求信号Ｓ５があるため、実施例２における送信要求信号Ｓ１には、実施例１における送信要求信号Ｓ１に含まれる停止ノード数および停止ノードＩＤが含まれない。
【００９３】
例えば、停止要求信号Ｓ５は、管理サーバ１０１がセンサノード１０２に対して所定期間停止を要求する信号である。例えば、停止要求信号Ｓ５は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、停止要求を示す情報と、要求ＩＤと、停止ノードＩＤと、停止時間と、を有する。例えば、各センサノード１０２は、過去に受信した停止要求信号Ｓ５に含まれる要求ＩＤと、あらたに受信した停止要求信号Ｓ５に含まれる要求ＩＤと、を比較する。これにより、１つのセンサノード１０２が同一の停止要求信号Ｓ５を何度も転送することを防止することができる。停止時間は、センサノード１０２の受信回路４２２および送信回路４２１の機能を停止させる時間である。センサノード１０２が有するＲＡＭ４０５や不揮発メモリ４０６などの記憶部７０５に予め停止期間を記憶させてからシステム１００を運用する場合などについては、停止要求信号Ｓ５に停止時間はなくてもよい。
【００９４】
（実施例２にかかるセンサノード１０２の機能的構成例）
図２１は、センサノードの機能的構成例を示すブロック図である。センサノード１０２は、例えば、制御部２１０１と、受信部２１０２と、送信部２１０３と、を有する。送信部２１０３は、例えば、上述した送信回路４２１であり、受信部２１０２は、例えば、上述した受信回路４２２である。電力制御部２１０４は、電源管理ユニット４１０によって実現される。制御部２１０１は、例えば、ＭＣＵ４０２などによって実現される。また、制御部２１０１の各処理は、例えば、ＭＣＵ４０２がアクセス可能な記憶部２１０５に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、ＭＣＵ４０２が記憶部２１０５からプログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、制御部２１０１の各処理が実現される。また、各制御部２１０１の処理結果は、例えば、ＲＡＭ４０５、不揮発メモリ４０６などの記憶部２１０５に記憶される。
【００９５】
実施例２にかかる管理サーバ１０１の機能的構成例は、実施例１にかかる管理サーバ１０１の機能的構成例と同一であるため、図示を省略する。
【００９６】
決定部８１１は、所定期間に送信および受信を行わないようにするセンサノード１０２を決定する。決定方法は、実施例１と同じであってよい。上述したように、決定されたセンサノード１０２は停止ノードである。パケット生成部８１２は、要求ＩＤを生成し、生成した要求ＩＤと、決定部８１１によって決定された停止ノードを示す識別情報と、を含む停止要求信号Ｓ５を生成する。例えば、管理サーバ１０１から送信される停止要求信号Ｓ５の宛先は、アグリゲータａｇである。送信部８０３は、パケット生成部８１２によって生成された停止要求信号Ｓ５を無線送信する。
【００９７】
つぎに、受信部２１０２は、管理サーバ１０１から送信された所定期間に送信および受信を行わないことを要求する停止要求信号Ｓ５を受信する。
【００９８】
制御部２１０１は、第１状態と、第２状態と、のうち、いずれの状態であるかを判断する。制御部２１０１は、第２状態である場合に、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２が有するセンサ４０１のデータと、自センサノード１０２が有するセンサ４０１のデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断する。具体的に、制御部２１０１は、宛先判断部２１１１と、測定指示部２１１２と、パケット生成部２１１３と、差異判断部２１１４と、対象判断部２１１５と、を有する。
【００９９】
対象判断部２１１５は、停止要求信号Ｓ５の対象となるセンサノード１０２に自センサノード１０２が含まれているか否かを判断することにより、第１状態と第２状態とのいずれの状態であるかを判断する。対象判断部２１１５は、停止要求信号Ｓ５の対象であると判断した場合、第２状態であると判断する。これに対して、対象判断部２１１５は、停止要求信号Ｓ５の対象でないと判断した場合、第１状態であると判断する。
【０１００】
つぎに、電力制御部２１０４は、停止要求信号Ｓ５の対象であると判断された場合、停止要求信号Ｓ５の対象であると判断されてから停止時間経過するまでの間に、受信部２１０２および送信部２１０３へのバッテリ４１１の電力供給を停止する。停止時間は、停止要求信号Ｓ５に含まれる。また、停止時間についてはタイマ４０３によってカウントされる。
【０１０１】
測定指示部２１１２は、停止時間よりも短い時間間隔によって自センサ４０１に測定を要求する。差異判断部２１１４は、自センサ４０１によって測定された測定値と、記憶部２１０５に格納された測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。所定の差異については、実施例１で説明した例と同一であるため、詳細な説明を省略する。記憶部２１０５に格納された測定値とは、受信部２１０２が動作中に受信したデータ信号Ｓ２に含まれる測定値であって、他のセンサノード１０２によって測定された測定値である。また、記憶部２１０５に格納された測定値とは、周辺ノードリスト７２２に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２によって測定された測定値である。
【０１０２】
差異判断部２１１４によって所定の差異があると判断された場合に、パケット生成部２１１３は、異常通知信号Ｓ４を生成する。異常通知信号Ｓ４の生成例についても実施例１で説明した例と同一であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０３】
また、受信部２１０２は、送信要求を行う送信要求信号Ｓ１を受信する。そして、宛先判断部２１１１は、受信部２１０２が送信要求信号Ｓ１を受信した場合、送信要求信号Ｓ１の宛先に自センサノード１０２が含まれるか否かを判断する。自センサノード１０２が含まれると宛先判断部２１１１が判断した場合、制御部２１０１は、送信要求信号Ｓ１の送信元を示す識別情報を送信元情報７２３として記憶部２１０５に格納する。自センサノード１０２が含まれると宛先判断部２１１１が判断した場合、パケット生成部２１１３は、複数のセンサノード１０２のうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードを宛先にした送信要求信号Ｓ１を生成する。そして、送信部２１０３は、パケット生成部２１１３によって生成された送信要求信号Ｓ１を無線送信する。また、自センサノード１０２が含まれると宛先判断部２１１１が判断した場合、パケット生成部２１１３は、送信要求信号Ｓ１の送信元を宛先にしたデータ信号Ｓ２であって、測定指示部２１１２の指示によって測定された測定値を含むデータ信号Ｓ２を生成する。そして、送信部２１０３は、パケット生成部２１１３によって生成されたデータ信号Ｓ２を無線送信する。
【０１０４】
また、受信部２１０２は、測定値を管理サーバ１０１へ通知するデータ信号Ｓ２を受信する。宛先判断部２１１１は、受信部２１０２がデータ信号Ｓ２を受信した場合、データ信号Ｓ２の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かを判断する。宛先判断部２１１１が含まれていると判断した場合、パケット生成部２１１３は、受信されたデータ信号Ｓ２の宛先を記憶部２１０５に記憶された送信元情報７２３が示すセンサノード１０２に変更したデータ信号Ｓ２を生成する。そして、送信部２１０３は、パケット生成部２１１３によって生成されたデータ信号Ｓ２を送信する。これにより、データ信号Ｓ２がリレー転送される。
【０１０５】
また、制御部２１０１は、受信部２１０２が受信したデータ信号Ｓ２の測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２に含まれる識別情報である場合、データ信号Ｓ２に含まれる測定値を記憶部２１０５に格納する。データ信号Ｓ２に含まれる測定値は受信測定値２１２０として記憶部２１０５に格納される。これにより、センサノード１０２が停止ノードとなった場合に、記憶部２１０５に記憶された受信測定値２１２０が上述した差異判断部２１１４による自センサ４０１によって測定された測定値の比較対象となる。
【０１０６】
図２２は、データ信号の転送時の測定値の格納例を示す説明図である。例えば、センサノード１０２−Ｃを例に挙げると、受信部２１０２−Ｃは、センサノード１０２−Ｅから送信されたデータ信号Ｓ２を受信する。そして、制御部２１０１−Ｃは、受信したデータ信号Ｓ２の測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２−Ｃに含まれるセンサノード１０２−Ｅを示す識別情報である場合に、データ信号Ｓ２に含まれる測定値を記憶部２１０５−Ｃに格納する。また、上述したように、センサノード１０２−Ｃは送信元情報７２３が示すセンサノード１０２にデータ信号Ｓ２を転送する。
【０１０７】
図２３は、停止要求信号のリレー転送例を示す説明図である。そして、受信部２１０２−Ｃは、センサノード１０２−Ｂから停止要求信号Ｓ５を受信する。（１）停止要求信号Ｓ５の停止ノードＩＤが自センサノード１０２を示す場合に、電力制御部２１０４−Ｃは、受信部２１０２−Ｃおよび送信部２１０３−Ｃへの電力供給を、自センサノード１０２を示すと判断してから停止時間経過までの期間停止する。上述したように、停止時間のカウントはタイマ４０３によって行われる。上述したように、停止時間については、停止要求信号Ｓ５によって指定される。停止要求信号Ｓ５の停止ノードＩＤが自センサノード１０２を示す場合に、測定指示部２１１２−Ｃは、センサ４０１−Ｃに測定を要求する。具体的には、測定指示部２１１２−Ｃは、停止時間よりも短い時間間隔でセンサ４０１−Ｃに測定を要求する。そして、（２）差異判断部２１１４−Ｃは、センサ４０１−Ｃによって測定された測定値と、記憶部２１０５に記憶された受信測定値２１２０と、の間に差異があるか否かを判断する。差異があるか否かを判断した後の処理については、実施例１と同一であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０８】
図２４は、実施例２にかかるシステムの動作シーケンスを示す説明図である。図２４では、管理サーバ１０１は、センサノード１０２−Ｃに停止を要求した後、センサノード１０２−Ｂに停止を要求する例を示す。ここでは、理解の容易化のために、管理サーバ１０１から直接各センサノード１０２に信号が到達しているように示すが、実際には、リレー転送によって信号が対象となるセンサノード１０２に到達する。また、管理サーバ１０１からセンサノード１０２−Ａへのデータ要求を示す矢印およびセンサノード１０２−Ａから管理サーバ１０１へのデータ送信を示す矢印については省略する。
【０１０９】
管理サーバ１０１は、センサノード１０２−Ｃに停止を要求する（ステップＳ２４０１）。これにより、センサノード１０２−Ｃは停止要求信号Ｓ５で指定された停止時間だけ受信部２１０２および送信部２１０３への電力供給を停止する。つぎに、管理サーバ１０１は、複数のセンサノード１０２に対してセンサ４０１のデータの送信を要求する（ステップＳ２４０２）。これに対して、センサノード１０２−Ａとセンサノード１０２−Ｂとがセンサ４０１のデータを管理サーバ１０１へ送信する（ステップＳ２４０３）。センサノード１０２−Ｃは、停止中であるため、送信要求信号Ｓ１を受信できない。また、同様に、管理サーバ１０１は、ステップＳ２４０４およびステップＳ２４０５と、ステップＳ２４０６およびステップＳ２４０７と、によってセンサ４０１のデータを収集する。
【０１１０】
つぎに、管理サーバ１０１は、停止要求信号Ｓ５を送信後から停止時間経過した後に、あらたな停止ノードを決定する。そして、管理サーバ１０１は、センサノード１０２−Ｂに停止を要求する（ステップＳ２４０８）。これにより、センサノード１０２−Ｂは停止要求信号Ｓ５で指定された停止時間だけ受信部２１０２および送信部２１０３とへの電力供給を停止する。つぎに、管理サーバ１０１は、複数のセンサノード１０２に対してセンサ４０１のデータの送信を要求する（ステップＳ２４０９）。これに対して、センサノード１０２−Ａとセンサノード１０２−Ｃとがセンサ４０１のデータを管理サーバ１０１へ送信する（ステップＳ２４１０）。センサノード１０２−Ｂは停止中であるため、送信要求信号Ｓ１を受信できない。また、同様に、管理サーバ１０１は、ステップＳ２４１１およびステップＳ２４１２と、ステップＳ２４１３およびステップＳ２４１４と、によってセンサ４０１のデータを収集する。
【０１１１】
停止ノードの受信部２１０２を停止したままにすると管理サーバ１０１から停止状態を解除させようとしたときに、解除の要求すらも受信できない。そのため、センサノード１０２は、指定された停止時間経過した後に、受信部２１０２への電力供給を再開する。送信部２１０３への電力供給については、送信動作が行われるときだけでよい。
【０１１２】
（実施例２にかかるセンサノード１０２が行う処理手順例）
図２５〜図２７は、実施例２にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャートである。まず、センサノード１０２は、起動すると、初期化を行う（ステップＳ２５０１）。具体的に、初期化とは、受信部２１０２に電源を供給することを示す。つぎに、センサノード１０２は、受信を待つ（ステップＳ２５０２）。
【０１１３】
受信イベントを受け付けると、センサノード１０２は、受信した信号の宛先に自センサノード１０２が含まれるか否かを判断する（ステップＳ２５０３）。受信した信号の宛先に自センサノード１０２が含まれると判断された場合（ステップＳ２５０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が送信要求であるか否かを判断する（ステップＳ２５０４）。送信要求であると判断された場合（ステップＳ２５０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、要求ＩＤに基づいて、同一の送信要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ２５０５）。
【０１１４】
同一の送信要求を受信済みであると判断された場合（ステップＳ２５０５：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。同一の送信要求を受信済みでないと判断された場合（ステップＳ２５０５：Ｎｏ）、センサノード１０２は、送信元ノードＩＤを送信元情報７２３とし、要求ＩＤに関連付けて記憶する（ステップＳ２５０６）。つぎに、センサノード１０２は、送信要求信号Ｓ１の転送処理を行う（ステップＳ２５０７）。センサノード１０２は、センサ４０１によって測定する（ステップＳ２５０８）。そして、センサノード１０２は、受信した送信要求信号Ｓ１の送信元を宛先にし、測定値を含むデータ信号Ｓ２を送信し（ステップＳ２５０９）、ステップＳ２５０２へ戻る。図示していないが、センサノード１０２は、データ信号Ｓ２を送信する前に送信部２１０３への電力供給を開始し、データ信号Ｓ２の送信が終了後に送信部２１０３への電力供給を停止する。
【０１１５】
ステップＳ２５０３において、宛先に自センサノード１０２が含まれていないと判断された場合（ステップＳ２５０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類がデータ送信であるか否かを判断する（ステップＳ２５１０）。受信した信号の種類がデータ送信でないと判断された場合（ステップＳ２５１０：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。
【０１１６】
受信した信号の種類がデータ送信であると判断された場合（ステップＳ２５１０：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、送信元と測定ノードが一致しているか否かを判断する（ステップＳ２５１１）。送信元と測定ノードが一致していないと判断された場合（ステップＳ２５１１：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。送信元と測定ノードが一致していると判断された場合（ステップＳ２５１１：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、受信した測定値を記憶し（ステップＳ２５１２）、ステップＳ２５０２へ戻る。
【０１１７】
ステップＳ２５０４において、送信要求でないと判断された場合（ステップＳ２５０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が切り離し要求であるか否かを判断する（ステップＳ２６０１）。切り離し要求でないと判断された場合（ステップＳ２６０１：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が停止要求であるか否かを判断する（ステップＳ２６０２）。停止要求でないと判断された場合（ステップＳ２６０２：Ｎｏ）、センサノード１０２は、記憶部２１０５に記憶された送信元情報７２３が示す送信元を宛先にし、受信信号を送信し（ステップＳ２６０３）、ステップＳ２５０２へ戻る。ステップＳ２６０２のＮｏの場合、受信した信号の種類は、データ送信、または異常通知である。
【０１１８】
切り離し要求であると判断された場合（ステップＳ２６０１：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、自センサノード１０２が切り離し対象か否かを判断する（ステップＳ２６０４）。切り離し対象であると判断された場合（ステップＳ２６０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、タイマ４０３を停止する（ステップＳ２６０５）。また、ステップＳ２６０５によって、タイマ４０３が停止することにより、センサノード１０２が停止し、一連の処理を終了する。
【０１１９】
切り離し対象でないと判断された場合（ステップＳ２６０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は同一の要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ２６０６）。受信済みであると判断された場合（ステップＳ２６０６：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。受信済みでないと判断された場合（ステップＳ２６０６：Ｎｏ）、センサノード１０２は、周辺センサノード１０２へ切り離し要求信号Ｓ３を送信し（ステップＳ２６０７）、ステップＳ２５０２へ戻る。
【０１２０】
ステップＳ２６０２において、停止要求であると判断された場合（ステップＳ２６０２：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、自センサノード１０２が停止対象であるか否かを判断する（ステップＳ２７０１）。停止対象でないと判断された場合（ステップＳ２７０１：Ｎｏ）、センサノード１０２は、同一の要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ２７０２）。受信済みであると判断された場合（ステップＳ２７０２：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。受信済みでないと判断された場合（ステップＳ２７０２：Ｎｏ）、センサノード１０２は、周辺センサノード１０２の中に、停止ノードがあれば停止対象として記憶する（ステップＳ２７０３）。周辺センサノード１０２とは、周辺センサノード１０２に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２である。そして、センサノード１０２は、停止要求信号Ｓ５を周辺センサノード１０２に送信し（ステップＳ２７０４）、ステップＳ２５０２へ戻る。
【０１２１】
停止対象であると判断された場合（ステップＳ２７０１：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、受信回路４２２の電源供給を停止する（ステップＳ２７０５）。センサノード１０２は、周期測定用にタイマ４０３を設定する（ステップＳ２７０６）。センサノード１０２は、停止要求信号Ｓ５に含まれる停止時間測定用にタイマ４０３を設定する（ステップＳ２７０７）。そして、センサノード１０２は、タイマイベントを待つ（ステップＳ２７０８）。
【０１２２】
センサノード１０２は、閾値または記憶部２１０５に記憶された受信測定値２１２０と測定した測定値とを比較する（ステップＳ２７０９）。例えば、センサノード１０２は、受信測定値２１２０と測定した測定値との間に所定の差異があるか否かを判断する。センサノード１０２は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ２７１０）。例えば、センサノード１０２は、所定の差異があると判断した場合に、異常を検出したと判断し、センサノード１０２は、所定の差異がないと判断した場合に、異常を検出しなかったと判断する。
【０１２３】
異常を検出したと判断された場合（ステップＳ２７１０：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、異常通知信号Ｓ４を送信する（ステップＳ２７１１）。そして、センサノード１０２は、受信回路４２２への電源供給を再開し（ステップＳ２７１２）、ステップＳ２５０２へ戻る。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ２７１０：Ｎｏ）、センサノード１０２は、測定値を記憶し（ステップＳ２７１３）、ステップＳ２７０８へ戻る。
【０１２４】
図２８は、図２５に示した送信要求信号の転送処理手順例を示すフローチャートである。センサノード１０２は、周辺ノードリストを取得する（ステップＳ２８０１）。そして、センサノード１０２は、周辺ノードリストから１つの識別情報を選択する（ステップＳ２８０２）。センサノード１０２は、選択した識別情報が示すセンサノード１０２がステップＳ２７０３において停止対象として記憶した識別情報が示す停止ノードであるか否かを判断する（ステップＳ２８０３）。
【０１２５】
停止ノードであると判断された場合（ステップＳ２８０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２８０６へ移行する。停止ノードでないと判断された場合（ステップＳ２８０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、選択した識別情報が送信元情報７２３であるか否かを判断する（ステップＳ２８０４）。選択した識別情報が送信元情報７２３であると判断された場合（ステップＳ２８０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２８０２へ戻る。
【０１２６】
選択した識別情報が送信元情報７２３でないと判断された場合（ステップＳ２８０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は、選択した識別情報が示すセンサノード１０２を宛先にし、送信要求信号Ｓ１を送信する（ステップＳ２８０５）。つぎに、センサノード１０２は、未選択のセンサノード１０２があるか否かを判断する（ステップＳ２８０６）。未選択のセンサノード１０２があると判断された場合（ステップＳ２８０６：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２８０２へ戻る。一方、未選択のセンサノード１０２がないと判断された場合（ステップＳ２８０６：Ｎｏ）、センサノード１０２は、一連の処理を終了する。
【０１２７】
（実施例２にかかる管理サーバ１０１が行う処理手順例）
図２９は、実施例２にかかる管理サーバが行う処理手順例を示すフローチャートである。まず、管理サーバ１０１は、受信またはタイマイベントを待つ（ステップＳ２９０１）。停止期間の終了によるタイマイベントを受け付けると、管理サーバ１０１は、要求の精度情報８２０を取得する（ステップＳ２９０２）。そして、管理サーバ１０１は、要求の精度情報８２０に基づいて、停止ノード数を計算する（ステップＳ２９０３）。
【０１２８】
管理サーバ１０１は、停止ノードを決定する（ステップＳ２９０４）。例えば、管理サーバ１０１は、停止ノードをランダムに決定する。管理サーバ１０１は、停止要求信号Ｓ５を送信し（ステップＳ２９０５）、ステップＳ２９０１へ戻る。周期測定のためのタイマイベントを受け付けると、管理サーバ１０１は、ゲートウェイ３０１に送信要求信号Ｓ１を送信する（ステップＳ２９０６）。管理サーバ１０１は、データのデータ信号Ｓ２を受信する（ステップＳ２９０７）。そして、管理サーバ１０１は、データ解析を行う（ステップＳ２９０８）。
【０１２９】
管理サーバ１０１は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ２９１０）。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ２９１０：Ｎｏ）、管理サーバ１０１は、ステップＳ２９０１へ戻る。異常を検出したと判断された場合（ステップＳ２９１０：Ｙｅｓ）、管理サーバ１０１は、警報、再測定、または切り離しのいずれを行うかを判断する（ステップＳ２９１１）。
【０１３０】
異常があると判断されたセンサノード１０２を切り離すと判断された場合（ステップＳ２９１１：切り離し）、管理サーバ１０１は、切り離し対象ノードを示す識別情報を記憶する（ステップＳ２９１２）。そして、管理サーバ１０１は、切り離し対象ノードへ切り離し要求信号Ｓ３を送信し（ステップＳ２９１３）、ステップＳ２９０１へ戻る。
【０１３１】
警報を出力すると判断された場合（ステップＳ２９１１：警報）、管理サーバ１０１は、警報を出力し（ステップＳ２９１４）、一連の処理を終了する。警報の出力形式としては、利用者端末３０２への警報の送信やブザー出力などが挙げられる。再測定を行うと判断された場合（ステップＳ２９１１：再測定）、管理サーバ１０１は、精度情報８２０が示す要求精度を変更し（ステップＳ２９１５）、ステップＳ２９０２へ戻る。
【０１３２】
また、ステップＳ２９０１の後に、異常通知信号Ｓ４の受信イベントを受け付けると、管理サーバ１０１は、異常の検出値と以前受信した測定値を取得し（ステップＳ２９０９）、ステップＳ２９０８へ移行する。
【０１３３】
以上説明したように、本実施の形態にかかるシステムでは、一部のセンサノードに測定値の送信要求に対する測定値の送信を停止させ、停止ノードは自センサノードによる測定値により異常があるかを判断して異常があれば通信装置へ異常を通知する。これにより、異常の検出精度を向上させつつ、消費電力量を低減させる。
【０１３４】
また、本実施の形態にかかるセンサノードは、測定値を管理サーバ１０１へ通知するデータ信号の宛先に自センサノードが含まれていない場合に、データ信号に含まれる測定値と、自センサノードの測定値と、の比較による異常を検出する。これにより、異常の検出精度を向上させつつ、消費電力量を低減させることができる。
【０１３５】
また、センサノードは、データ信号に含まれる測定値を測定したセンサノードが、自センサノードと直接通信可能なセンサノードである場合に、データ信号に含まれる測定値と、自センサノードが測定した測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。これにより、より近いセンサノード間の測定値を比較することができる。したがって、検出精度の向上を図ることができる。
【０１３６】
また、センサノードは、停止ノードＩＤを含む送信要求信号の宛先に自センサノードが含まれていると判断した場合に、停止ノードＩＤを除外した宛先にした、自センサノードが測定した測定値を通知するデータ信号と、受信した送信要求信号と、を送信する。これにより、送信要求信号をセンサノード間のマルチホップ通信によりリレー転送させることができ、データ信号を管理サーバまで送信することができる。
【０１３７】
また、センサノードは、宛先を送信要求信号の送信元にしたデータ信号を無線送信する。これにより、リレー転送によって送信された送信要求信号に対応するデータ信号を逆経路によってリレー転送させることができる。
【０１３８】
また、センサノードは、一部のノードが他のセンサノードから受信した測定値と自センサノードの測定値との比較により異常を検出する。これにより、システムの通信量を低減させつつ、異なるセンサノード間の測定値を比較可能となる。したがって、異常検出の精度の低下を抑えつつ、消費電力量を低減させることができる。
【０１３９】
また、本実施の形態にかかるセンサノードは、停止要求信号の宛先に自センサノードが含まれている場合、送信および受信動作を停止しつつ、以前受信した他のセンサノードによって測定された測定値と、自センサノードの測定値と、の比較により異常を検出する。これにより、異常の検出精度を向上させつつ、消費電力量を低減させることができる。
【０１４０】
また、センサノードは、停止要求信号によって送信動作および受信動作を停止要求信号に含まれる停止時間行わない。これにより、再度受信および送信動作ができるようになる。そのため、停止ノードを固定させなくてよい。
【０１４１】
また、センサノードは、受信したデータ信号に含まれる測定値を測定したセンサノードが自センサノードと直接通信可能なセンサノードである場合に、データ信号に含まれる測定値を記憶部に記憶する。
【０１４２】
また、センサノードは、所定時間送信および受信動作を行わせないようにするために、送信部および受信部への電源供給を停止する。これにより、より低消費電力化を図ることができる。
【０１４３】
なお、本実施の形態で説明した判断方法は、予め用意されたプログラムをセンサノード１０２で実行することにより実現することができる。本プログラムは、不揮発メモリ４０６などのＭＣＵ４０２で読み取り可能な記録媒体に記録され、ＭＣＵ４０２によって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、プログラムは、管理サーバ１０１が無線送信によって配布してもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１００  システム
１０１  管理サーバ
１０２  センサノード
３０２  利用者端末
４０１  センサ
４０２  ＭＣＵ
４０４  ＲＯＭ
４０５  ＲＡＭ
４０６  不揮発メモリ
４１０  電源管理ユニット
４２１  送信回路
４２２  受信回路
７０１，８０１，２１０１  制御部
７０２，８０２，２１０２  受信部
７０３，８０３，２１０３  送信部
７０４，２１０４  電力制御部
７０５，８０４，２１０５  記憶部
７２１  停止ノードリスト
７２２  周辺ノードリスト
７２３  送信元情報
２１２０  受信測定値
Ｓ１  送信要求信号
Ｓ２  データ信号
Ｓ４  異常通知信号
Ｓ５  停止要求信号
【図１】
2015072022.tif 000003
【図２】
2015072022.tif 000004
【図３】
2015072022.tif 000005
【図４】
2015072022.tif 000006
【図５】
2015072022.tif 000007
【図６】
2015072022.tif 000008
【図７】
2015072022.tif 000009
【図８】
2015072022.tif 000010
【図９】
2015072022.tif 000011
【図１０】
2015072022.tif 000012
【図１１】
2015072022.tif 000013
【図１２】
2015072022.tif 000014
【図１３】
2015072022.tif 000015
【図１４】
2015072022.tif 000016
【図１５】
2015072022.tif 000017
【図１６】
2015072022.tif 000018
【図１７】
2015072022.tif 000019
【図１８】
2015072022.tif 000020
【図１９】
2015072022.tif 000021
【図２０】
2015072022.tif 000022
【図２１】
2015072022.tif 000023
【図２２】
2015072022.tif 000024
【図２３】
2015072022.tif 000025
【図２４】
2015072022.tif 000026
【図２５】
2015072022.tif 000027
【図２６】
2015072022.tif 000028
【図２７】
2015072022.tif 000029
【図２８】
2015072022.tif 000030
【図２９】
2015072022.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月17日(2016.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサを各々が有する複数の通信ノードと、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置と、
を有するシステムであって、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、
所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断し、
前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記通信装置が、
前記複数の通信ノードのうち、前記送信要求を行う送信要求信号の宛先と、前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号の宛先と、から除外する通信ノードを示す識別情報を送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知する前記データ信号を受信し、
受信した前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれている場合、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かによって前記第１状態と前記第２状態とのいずれの状態であるかを判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記所定の差異があるか否かを判断する処理は、前記データ信号に含まれる前記センサのデータを測定した通信ノードが、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードである場合に、前記データ信号に含まれる前記センサのデータと、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に前記所定の差異があるか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記通信装置が、
前記識別情報を含む前記送信要求信号を送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記送信要求信号を受信し、
受信した前記送信要求信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かを判断し、
自通信ノードが含まれていると判断した場合に、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号であって、自通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知する前記データ信号を無線送信し、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記送信要求信号を無線送信することを特徴とする請求項２または３に記載のシステム。
【請求項５】
前記通信装置が、
前記複数の通信ノードのうちの一部の通信ノードに送信動作および受信動作を行わせないことを要求する停止要求信号を前記複数の通信ノードに対して送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記停止要求信号を受信し、
受信した前記停止要求信号によって前記送信動作および前記受信動作を行わない前記一部の通信ノードに自通信ノードが含まれるか否かによって、前記第１状態と前記第２状態とのうちのいずれの状態であるかを判断し、
前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号を受信し、
前記第１状態であると判断した場合に、受信した前記データ信号に含まれる前記センサのデータを記憶部に記憶し、
前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記第２状態であると判断した場合に、前記受信動作および前記送信動作を行わず、
前記所定の差異があるか否かを判断する処理では、前記記憶部に格納した前記センサのデータと、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記停止要求信号は、前記送信動作および前記受信動作を行わせない時間を示す情報を有し、
前記送信動作および前記受信動作を行わせない処理では、前記送信動作および前記受信動作を前記停止要求信号に含まれる情報が示す時間行わせないことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
センサを各々が有する複数の通信ノードに含まれる通信ノードであって、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、前記複数の通信ノードのうちの自通信ノード以外の通信ノードから受信した前記センサのデータであって、所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断する制御部と、
前記制御部が前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する送信部と、
を有することを特徴とする通信ノード。
【請求項８】
前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号を受信する受信部を有し、
前記送信部は、
受信した前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれている場合、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち、前記送信要求を行う送信要求信号の宛先と、前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号の宛先と、から除外する通信ノードを示す識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記制御部は、
前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かによって前記第１状態と前記第２状態とのいずれの状態であるかを判断することを特徴とする請求項７に記載の通信ノード。
【請求項９】
センサを各々が有する複数の通信ノードの各々が、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、
所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断し、
前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する、
処理を行うことを特徴とする判断方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システム、通信ノード、および判断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、センサネットワークシステムでは、多数の無線のセンサノードによってセンサノードが設けられた領域の環境の変化などを検出することが公知である。
【０００３】
また、複数のセンサノードのそれぞれの位置を示す情報を含む固有情報と、複数のセンサノードのそれぞれにおいて測定されたセンサデータとに基づいて、センサノードが設けられる領域におけるセンサデータの特徴を算出する技術が公知である（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００４】
また、近傍にある複数のセンサノードをグループ化して順繰りに稼働させることによりセンサノードの消費電力量を低減させる技術が公知である（例えば、下記特許文献２参照。）。
【０００５】
また、通信しないときでもセンサによる測定値をセンサノード内部に蓄積しておき、蓄積した情報に基づいてセンサによる測定値を送信する技術が公知である（例えば、下記特許文献３参照。）。また、センサが自発的に測定を行い、センサ管理装置が、センサからの測定値と測定時刻情報とを記憶部に記憶しておくことにより、測定値の変化を検出する技術が公知である（例えば、下記特許文献４，５参照。）。具体的に、例えば、記憶部に記憶された測定値および測定時刻情報に基づいて、クライアントに指定されたタイミングでの測定値を生成する技術が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６５２４９号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０９０４８０号
【特許文献３】特開２００５−２２３４９７号公報
【特許文献４】特開２００３−１１５０９３号公報
【特許文献５】特開２００５−１００４４３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、例えば消費電力量を抑えるために一部のセンサノードによる測定値の送信を停止させると、異常の検出精度が低減するという問題点がある。
【０００８】
１つの側面では、本発明は、異常の検出精度を向上させることができるシステム、通信ノード、および判断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】
本発明の一側面によれば、センサを各々が有する複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置が、自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、前記複数の通信ノードのうちの自通信ノード以外の通信ノードから受信した前記センサのデータであって、所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断し、前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する信号を無線送信するシステム、通信ノード、および判断方法が提案される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、異常の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明にかかるシステムの動作例を示す説明図である。
【図２】図２は、ノード密度と測定精度例を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明にかかるシステムの利用例を示す説明図である。
【図４】図４は、センサノードのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図５】図５は、管理サーバのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施例１にかかる各信号のパケット構成例を示す説明図である。
【図７】図７は、センサノードの機能的構成例を示すブロック図である。
【図８】図８は、管理サーバの機能的構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、停止ノードの決定例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、送信要求信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、信号の到達例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、データ信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図１３】図１３は、異常通知信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図１４】図１４は、切り離し要求信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図１５】図１５は、実施例１にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その１）である。
【図１６】図１６は、実施例１にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その２）である。
【図１７】図１７は、実施例１にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その３）である。
【図１８】図１８は、図１５に示す送信要求信号の転送処理手順例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施例１にかかる管理サーバが行う処理手順例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、実施例２にかかる各信号のパケット構成例を示す説明図である。
【図２１】図２１は、センサノードの機能的構成例を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、データ信号の転送時の測定値の格納例を示す説明図である。
【図２３】図２３は、停止要求信号のリレー転送例を示す説明図である。
【図２４】図２４は、実施例２にかかるシステムの動作シーケンスを示す説明図である。
【図２５】図２５は、実施例２にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その１）である。
【図２６】図２６は、実施例２にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その２）である。
【図２７】図２７は、実施例２にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャート（その３）である。
【図２８】図２８は、図２５に示した送信要求信号の転送処理手順例を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、実施例２にかかる管理サーバが行う処理手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるシステム、通信ノード、および判断方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明にかかるシステムの動作例を示す説明図である。システム１００は、センサと小型の無線通信回路を有するセンサノード１０２がネットワークを形成し、センサのデータを収集できるセンサネットワークシステムである。システム１００は、複数のセンサノード１０２と、管理サーバ１０１と、を有する。センサノード１０２は、センサを有する無線の通信ノードである。管理サーバ１０１は、複数のセンサノード１０２を管理するための通信装置である。
【００１４】
まず、管理サーバ１０１は、複数のセンサノード１０２のうち一部のセンサノード１０２以外のセンサノード１０２に対して同時期にセンサのデータの送信要求を行う。データの送信要求を行わない一部のセンサノード１０２を停止ノードと称する。停止ノードの数については、予め定められていてもよい。また、管理サーバ１０１は、停止ノードを複数のセンサノード１０２からランダムに決定してもよいし、複数のセンサノード１０２をグループ化しておき順番に停止ノードとなるように決定してもよい。
【００１５】
センサノード１０２は、管理サーバ１０１が自センサノード１０２を含めてセンサのデータの送信要求を行う第１状態と、自センサノード１０２を除外してセンサのデータの送信要求を行う第２状態と、のうち、いずれの状態であるかを判断する。ここで、センサのデータを測定値と称する。例えば、センサノード１０２は、後述する実施例１のように、測定値を送信するデータ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かによって、第１状態または第２状態のいずれであるかを判断する。例えば、データ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていれば、第１状態であり、データ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていなければ、第２状態である。また、例えば、センサノード１０２は、後述する実施例２のように、送信動作および受信動作を所定期間停止することを要求する停止要求信号の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かによって、第１状態または第２状態のいずれであるかを判断する。例えば、停止要求信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていなければ、第１状態であり、停止要求信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていれば、第２状態である。ここで、第２状態であるセンサノード１０２は上述した停止ノードである。
【００１６】
図１の例では、センサノード１０２−ａと、センサノード１０２−ｂと、センサノード１０２−ｃと、が、第２状態である。つぎに、センサノード１０２は、第２状態であると判断した場合に、所定値と、自通信ノードが有するセンサの測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。ここで、所定値とは、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２から受信した測定値であって、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２が有するセンサの測定値である。所定の差異としては、例えば、受信した測定値と自通信ノードが有するセンサの測定値との間に差分があること、や差分が利用者に定められた所定値より大きいことなどが挙げられる。所定の差異については、システム１００の設計時などに決定されてもよい。つぎに、センサノード１０２は、所定の差異があると判断した場合、所定の差異があることを管理サーバ１０１へ通知する信号を無線送信する。
【００１７】
また、例えば、一部のセンサノード１０２を停止させてしまうと、ひび割れや振動のような局所的で短時間な異常の検出を逃してしまう恐れがある。これに対して、本実施の形態では、一部のセンサノード１０２にデータ送信を行わせないようにし、一部のノードは他の通信ノードから受信した測定値と自ノードの測定値との比較により異常を検出する。これにより、停止ノードによる測定値の比較により異常の検出精度の低下を抑えつつ、システム１００において、測定値の収集時の信号量を低減させることができるため、各センサノード１０２の消費電力量を低減させることができる。
【００１８】
図２は、ノード密度と測定精度例を示す説明図である。（ａ）に示すように、配置領域に設けられるセンサノード１０２の密度が低いと、配置領域において各測定タイミングでの測定精度が低くなる。また、（ａ）に示すように、センサノード１０２間を転送するデータ量は少なくなるため、データの送信や受信に要する通信時間は小さくなり、バッテリの消費量は減る。これに対して、（ｂ）に示すように、配置領域に設けられるセンサノード１０２の密度が高いと、配置領域において各測定タイミングでの測定精度が高くなる。また、（ｂ）に示すようにセンサノード１０２間を転送するデータ量が多くなるため、データの送信や受信に要する通信時間は大きくなり、バッテリの消費量は増える。
【００１９】
そこで、図１で説明したように、センサのデータの送信を行うセンサノード１０２の数は少なくしてセンサによるセンシングは行うことにより、センサのデータと、受信した他のセンサノード１０２が有するセンサのデータと、を比較する。これにより、測定精度の低下を抑えつつ、センサノード１０２間を転送するデータ量を低減させ、消費電力量を低減させることができる。
【００２０】
図３は、本発明にかかるシステムの利用例を示す説明図である。例えば、図３のシステム１００では、複数のセンサノード１０２を斜面などの配置領域に設け、センサノード１０２に含まれるセンサなどによって斜面の崩落を監視する。また、斜面に限らず、例えば、複数のセンサノード１０２は圃場や建造物などのコンクリート、土、水、空気などの物質で満たされた配置領域に設けられてもよい。また、センサノード１０２に含まれるセンサは、例えば、温度や水分量、振動などを測定してもよい。また、管理サーバ１０１は、例えば、ゲートウェイ３０１と、アグリゲータａｇと、を介して複数のセンサノード１０２と無線通信する。アグリゲータａｇについては、例えば、複数のセンサノード１０２に含まれるセンサノード１０２であってもよい。ゲートウェイ３０１は、管理サーバ１０１からの信号をアグリゲータａｇへ送信し、アグリゲータａｇからの信号を管理サーバ１０１へ送信する。
【００２１】
（センサノード１０２のハードウェア構成例）
図４は、センサノードのハードウェア構成例を示すブロック図である。センサノード１０２は、センサ４０１と、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４０２と、タイマ４０３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０５と、不揮発メモリ４０６と、を有する。また、センサノード１０２は、近距離無線回路４０８と、アンテナ４０９と、電源管理ユニット４１０と、バッテリ４１１と、ハーベスタ４１２と、などを有する。また、センサノード１０２は、センサ４０１と、ＭＣＵ４０２と、タイマ４０３と、ＲＯＭ４０４と、ＲＡＭ４０５と、不揮発メモリ４０６と、を接続する内部バス４０７を有する。また、図４中、点線の矢印は電源線を示し、実線の矢印は信号線を示す。
【００２２】
センサ４０１は、設置箇所における所定の変位量を検出する。センサ４０１は、例えば、設置箇所の圧力を検出する圧電素子や、温度を検出する素子、光を検出する光電素子などを用いることができる。アンテナ４０９は、他のセンサノード１０２やゲートウェイ３０１と無線通信する電波を送受信する。例えば、近距離無線回路４０８は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）である。近距離無線回路４０８は、アンテナ４０９を介して受信した無線電波を受信信号として出力する受信回路４２２と、送信信号を無線電波としてアンテナ４０９を介して送信する送信回路４２１と、を有する。送信回路４２１の送信電力はＭＣＵ４０２によって変更可能としてもよい。また、本実施の形態では、例えば、送信回路４２１の送信電力は、予め定められた距離までに信号が到達可能となるように設定される。
【００２３】
ＭＣＵ４０２は、例えばＲＯＭ４０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ４０５にロードして実行することにより、センサノード１０２の全体の制御やデータ処理を行う制御部である。例えば、ＭＣＵ４０２は、センサ４０１が検出したデータを処理する。タイマ４０３は、例えば、ＭＣＵ４０２などによって設定された時間をカウントする。本実施の形態では、例えば、タイマ４０３は、自発的にセンサ４０１によってセンシングするためのセンシング間隔をカウントする。また、例えば、タイマ４０３は、後述する実施例２において、近距離無線回路を停止する所定期間をカウントする。
【００２４】
ＲＯＭ４０４は、ＭＣＵ４０２が実行するプログラムなどを格納する記憶部である。ＲＡＭ４０５は、ＭＣＵ４０２における処理の一時データを格納する記憶部である。不揮発メモリ４０６は、書き込み可能なメモリであって、電力供給が途絶えたときなどにおいても書き込まれた所定のデータを保持する記憶部である。例えば、書き込み可能な不揮発メモリ４０６としては、フラッシュメモリが挙げられる。ＲＯＭ４０４、ＲＡＭ４０５、不揮発メモリ４０６などの記憶部には、例えば、後述する周辺ノードリスト、停止ノードリスト、受信した各信号などの各情報が記憶される。
【００２５】
ハーベスタ４１２は、センサノード１０２の設置箇所における外部環境、例えば、光、振動、温度、無線電波などのエネルギー変化に基づき発電を行う。図４の例では、ハーベスタ４１２が１つだけ設けられているが、これに限らず、同一種類のハーベスタ４１２が複数設けられていてもよいし、異なる種類のハーベスタ４１２が複数設けられていてもよい。ハーベスタ４１２は、センサ４０１によって検出された変位量に応じて発電を行ってもよいし、近距離無線回路４０８によって受信された受信電波の変位量に応じて発電を行ってもよい。バッテリ４１１は、ハーベスタ４１２により発電された電力を蓄える。すなわち、センサノード１０２は、一次電池や外部電源などが設けられず、動作に要する電力を自装置の内部で生成する。電源管理ユニット４１０は、バッテリ４１１によって蓄えられた電力を、センサノード１０２の各部に駆動電源として供給する制御を行う。
【００２６】
（管理サーバ１０１のハードウェア構成例）
図５は、管理サーバのハードウェア構成例を示すブロック図である。管理サーバ１０１は、センサノード１０２と異なり、外部電源に基づき動作する。管理サーバ１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１と、タイマ５０２と、ＲＯＭ５０３と、ＲＡＭ５０４と、ディスクドライブ５０５と、ディスク５０６と、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）回路５０７と、を有する。管理サーバ１０１は、ＣＰＵ５０１と、タイマ５０２と、ＲＯＭ５０３と、ＲＡＭ５０４と、ディスクドライブ５０５と、Ｉ／Ｏ回路５０７と、を接続する内部バス５１１を有する。
【００２７】
ここで、ＣＰＵ５０１は、管理サーバ１０１の全体の制御を司る制御部である。ＲＯＭ５０３は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶する記憶部である。ＲＡＭ５０４は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される記憶部である。ディスクドライブ５０５は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがってディスク５０６に対するデータのリード／ライトを制御する。ディスク５０６は、ディスクドライブ５０５の制御で書き込まれたデータを記憶する記憶部である。ディスク５０６としては、磁気ディスク、光ディスクなどが挙げられる。
【００２８】
また、Ｉ／Ｏ回路５０７には、無線通信回路５０８およびアンテナ５０９が接続される。これにより、管理サーバ１０１は、無線通信回路５０８およびアンテナ５０９を介してゲートウェイ３０１と無線通信することにより、センサノード１０２と無線通信することができる。また、Ｉ／Ｏ回路５０７にはネットワークＩ／Ｆ５１０が接続される。これにより、管理サーバ１０１は、ネットワークＩ／Ｆ５１０を介して、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコル処理などにより、インターネットなどのネットワークＮＥＴを介して利用者端末３０２などの外部装置と通信を行うことができる。また、ネットワークＩ／Ｆ５１０による通信には、有線通信や無線通信を適用することができる。
【００２９】
また、図示していないが、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置を管理サーバ１０１に設けてもよい。これにより、利用者が入力装置を介して管理サーバ１０１を直接操作することが可能となる。また、例えば、ディスプレイ、プリンタ、ブザーなどの出力装置を管理サーバ１０１に設けてもよい。これにより、例えば、異常が発生した場合、異常の種類によっては管理サーバ１０１が利用者端末３０２に警報を出力するだけでなく、管理サーバ１０１が出力装置に警報を出力してもよい。
【００３０】
また、ここで、本実施の形態における管理サーバ１０１とセンサノード１０２との前提条件を簡単に説明する。また、例えば、各センサノード１０２は、周辺のセンサノード１０２がいずれであるかを示す周辺ノードリストが、各センサノード１０２のＲＡＭ、不揮発メモリなどの記憶装置に記憶してあることとする。例えば、周辺ノードリストは、例えば、システム１００の運用開始時に各センサノード１０２に作成させる。例えば、各センサノード１０２は、応答を要求する信号を所定の送信電力によって送信し、該信号に対する応答の送信元を周辺ノードとして、周辺ノードの識別情報を周辺ノードリストに記憶する。
【００３１】
また、管理サーバ１０１は、センサノード１０２の各位置の情報を有していなくてもよい。上述したように、例えば、斜面にセンサノード１０２が設けられた場合に、斜面において異常が発生したか否かを検出できればよいとし、斜面の詳細な位置において異常が発生したかを検出しなくてもよい。
【００３２】
また、管理サーバ１０１は、センサ４０１の測定値の送信を要求することにより、各センサノード１０２の測定値を収集することができる。これにより、例えば、管理サーバ１０１は、収集した各測定値に基づいて平均や分散などを算出するなどによって、センサノード１０２の異常やセンサノード１０２の設置箇所の異常などを検出してもよい。また、例えば、管理サーバ１０１は、今回収集した各測定値に基づいて算出した平均や分散と、前回収集した各測定値に基づいて算出した平均や分散と、の間の差異に応じて異常を検出してもよい。
【００３３】
つぎに、本実施の形態にかかるセンサノード１０２と管理サーバ１０１との詳細な動作例について実施例１と実施例２とに分けて説明する。実施例１は、他のセンサノード１０２により測定された測定値を管理サーバ１０１へ通知するデータ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていない場合に、データ信号に含まれる測定値と、自センサノード１０２の測定値と、の比較による異常を検出する。実施例２では、停止要求信号の宛先に自センサノード１０２が含まれている場合に、送信および受信動作を所定期間停止しつつ、他のセンサノード１０２によって測定された測定値と、自センサノード１０２の測定値と、の比較による異常を検出する。
【００３４】
（実施例１）
実施例１では、データ信号の宛先に自センサノード１０２が含まれていないと判断された場合に、他のセンサノード１０２によって測定され、他のセンサノード１０２から受信した測定値と、自センサノード１０２の測定値と、の比較による異常を検出する。これにより、異常の検出精度を向上させつつ、消費電力量の低減を図ることができる。
【００３５】
図６は、実施例１にかかる各信号のパケット構成例を示す説明図である。まず、実施例１において、センサノード１０２が送信または受信する信号には、送信要求信号Ｓ１と、データ信号Ｓ２と、切り離し要求信号Ｓ３と、異常通知信号Ｓ４と、がある。基本構成としてパケットは、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、信号の種類と、データと、を有する。宛先は、信号に応じた処理を行うセンサノード１０２の識別情報であり、送信元は、信号の送信元を示す識別情報であり、信号の種類は、いずれの信号であるかを示す識別情報であり、データは、信号に応じた処理に関するデータである。
【００３６】
例えば、送信要求信号Ｓ１は、管理サーバ１０１がセンサ４０１の測定値の送信を要求する信号である。送信要求信号Ｓ１は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、送信要求を示す情報と、要求ＩＤと、停止ノード数と、停止ノードＩＤと、を有する。例えば、各センサノード１０２は、過去に受信した送信要求信号Ｓ１に含まれる要求ＩＤと、あらたに受信した送信要求信号Ｓ１に含まれる要求ＩＤと、を比較する。これにより、１つのセンサノード１０２が同一の送信要求信号Ｓ１を何度も転送することを防止することができる。
【００３７】
例えば、データ信号Ｓ２は、センサノード１０２がセンサ４０１の測定値を通信装置へ送信する信号である。例えば、データ信号Ｓ２は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、データ送信を示す情報と、測定ノードＩＤと、データサイズ／種別と、測定値と、を有する。例えば、測定ノードＩＤは測定値を測定したセンサノード１０２の識別情報が設定される。例えば、データサイズ／種別としては、測定値のデータサイズ、または測定値の種別などが設定される。上述したように、センサ４０１は複数種類設けられていてもよいため、測定値の種別としては、データ信号Ｓ２に含まれる測定値が温度であるか、湿度であるかなどを示す情報が設定される。
【００３８】
例えば、切り離し要求信号Ｓ３は、センサノード１０２そのものに異常があると判定された場合などに、センサノード１０２のセンサ４０１を測定対象から除外するための信号である。例えば、切り離し要求信号Ｓ３は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、切り離し要求を示す情報と、要求ＩＤと、切り離しノードＩＤと、を有する。例えば、各センサノード１０２は、過去に受信した切り離し要求信号Ｓ３に含まれる要求ＩＤと、あらたに受信した切り離し要求信号Ｓ３に含まれる要求ＩＤと、を比較する。これにより、１つのセンサノード１０２が同一の切り離し要求信号Ｓ３を何度も転送することを防止することができる。
【００３９】
例えば、異常通知信号Ｓ４は、停止対象となったセンサノード１０２の測定値と他のセンサノード１０２の測定値との間に所定の差異があることを管理サーバ１０１へ通知する信号である。例えば、異常通知信号Ｓ４は、宛先としてブロードキャストを示す情報と、送信元を示す識別情報と、異常通知を示す情報と、検出ノードＩＤと、データサイズ／種別と、検出値と、を有する。検出ノードＩＤは、異常が発生したセンサノード１０２を示す識別情報である。データサイズ／種別は、検出値のサイズ、または異常の判定対象となった自センサノード１０２の測定値の種別である。検出値は、例えば、異常の判定対象となった自センサノード１０２の測定値であってもよいし、異常の判定対象となった２つの差異であってもよい。
【００４０】
（センサノード１０２の機能的構成例）
図７は、センサノードの機能的構成例を示すブロック図である。センサノード１０２は、例えば、制御部７０１と、受信部７０２と、送信部７０３と、を有する。送信部７０３は、例えば、上述した送信回路４２１であり、受信部７０２は、例えば、上述した受信回路４２２である。電力制御部７０４は、電源管理ユニット４１０によって実現される。制御部７０１は、例えば、ＭＣＵ４０２などによって実現される。また、制御部７０１の各処理は、例えば、ＭＣＵ４０２がアクセス可能な記憶部７０５に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、ＭＣＵ４０２が記憶部７０５からプログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、制御部７０１の各処理が実現される。また、各制御部７０１の処理結果は、例えば、ＲＡＭ４０５、不揮発メモリ４０６などの記憶部７０５に記憶される。
【００４１】
（管理サーバ１０１の機能的構成例）
図８は、管理サーバの機能的構成例を示すブロック図である。管理サーバ１０１は、制御部８０１と、受信部８０２と、送信部８０３と、を有する。受信部８０２および送信部８０３は、上述した無線通信回路５０８である。制御部８０１は、例えば、ＣＰＵ５０１である。また、制御部８０１の各処理は、例えば、ＣＰＵ５０１がアクセス可能な記憶部８０４に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、ＣＰＵ５０１が記憶部８０４からプログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、制御部８０１の各処理が実現される。また、各制御部８０１の処理結果は、例えば、ＲＡＭ５０４、ディスク５０６などの記憶部８０４に記憶される。
【００４２】
制御部８０１は、停止ノードを決定し、送信部８０３に決定した停止ノード以外のセンサノード１０２に送信要求信号Ｓ１を送信させる。また、制御部８０１は、送信要求信号Ｓ１に対応する、受信部８０２によって受信された複数のセンサノード１０２からの各測定値を収集する。そして、制御部８０１は、収集した各測定値を解析することによって、異常が発生したか否かを判断する。また、制御部８０１は、異常が発生したと判断した場合、異常の種類に応じた処理を行う。具体的には、制御部８０１は、決定部８１１と、パケット生成部８１２と、解析部８１３と、を有する。
【００４３】
例えば、決定部８１１は、タイマ５０２による所定間隔ごとのタイマイベントを検出すると、要求精度を示す精度情報８２０を取得する。例えば、要求精度としては、例えば、稼働率であってもよい。精度情報８２０は、例えば、ＲＯＭ５０３やディスク５０６などの記憶装置に予め記憶されていてもよいし、利用者端末３０２を介して利用者から取得してもよい。そして、決定部８１１は、精度情報８２０が示す要求精度に基づいて停止ノード数を算出する。決定部８１１は、複数のセンサノード１０２から、算出した停止ノード数のセンサノード１０２を停止ノードに決定する。決定方法としては、ランダムであってもよく、特に限定しない。
【００４４】
図９は、停止ノードの決定例を示す説明図である。（ａ）では、停止ノード数が３つであるが、（ｂ）では、停止ノード数が２つであるように、要求精度に応じて停止ノード数が異なる。また、例えば、図９に示すように、決定部８１１は、（ａ）において停止ノードとなったセンサノード１０２以外のセンサノード１０２から、（ｂ）において停止ノードを決定してもよい。
【００４５】
つぎに、パケット生成部８１２は、要求ＩＤを新たに生成する。パケット生成部８１２は、宛先としてアグリゲータａｇを示す識別情報と、送信元として管理サーバ１０１を示す識別情報と、生成した要求ＩＤと、停止ノード数と、停止ノードを示す識別情報と、を含む送信要求信号Ｓ１を生成して送信部８０３に出力する。送信部８０３は、生成された送信要求信号Ｓ１を送信する。
【００４６】
また、電力制御部７０４は、受信部７０２へはバッテリ４１１の電力を常時供給するが、送信部７０３へは送信部７０３による送信動作を行うときにだけバッテリ４１１の電力を供給する。これにより、センサノード１０２の電力量を低減させることができる。
【００４７】
制御部７０１は、管理サーバ１０１が自センサノード１０２を含めて送信要求を行う第１状態と、自センサノード１０２を除外して送信要求を行う第２状態と、のうち、いずれの状態であるかに応じて送信部７０３による送信動作を停止させるか否かを制御する。具体的に、制御部７０１は、宛先判断部７１１と、測定指示部７１２と、パケット生成部７１３と、差異判断部７１４と、対象判断部７１５と、を有する。
【００４８】
宛先判断部７１１は、管理サーバ１０１が自センサノード１０２を含めて送信要求を行う第１状態と、自センサノード１０２を除外して送信要求を行う第２状態と、のうち、いずれの状態であるかを判断する。
【００４９】
具体的には、受信部７０２は、送信要求を行う送信要求信号Ｓ１を受信する。宛先判断部７１１は、受信部７０２が受信した送信要求信号Ｓ１の宛先に自通信ノードが含まれているか否かを判断することにより、第１状態と第２状態のうちのいずれの状態であるかを判断する。
【００５０】
図１０は、送信要求信号のリレー転送例を示す説明図である。実線矢印は各送信要求信号Ｓ１の宛先を示す。停止ノードについては、送信要求信号Ｓ１の宛先に含まれない。ここでは、センサノード１０２−Ｂを例に挙げると、宛先判断部７１１−Ｂは、センサノード１０２−Ａから受信部７０２−Ｂが受信した送信要求信号Ｓ１の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かを判断する。図１０の例では、含まれているとし、宛先判断部７１１−Ｂは、送信要求信号Ｓ１に含まれる停止ノードを示す識別情報によって停止ノードリスト７２１をあらたに生成する。停止ノードリスト７２１−Ｂは、センサノード１０２−Ｃと、センサノード１０２−Ｌと、センサノード１０２−Ｈと、の各々を示す識別情報を有する。生成された停止ノードリスト７２１は、例えば、ＲＡＭ４０５や不揮発メモリ４０６などの記憶部７０５に記憶される。ここで、以前の停止ノードリスト７２１は削除される。
【００５１】
また、宛先判断部７１１−Ｂは、送信要求信号Ｓ１の送信元によって送信元情報７２３を生成する。送信元情報７２３は、送信要求信号Ｓ１の送信元を示す識別情報を含む。生成された送信元情報７２３は、例えば、ＲＡＭ４０５や不揮発メモリ４０６などの記憶部７０５に記憶される。ここで、以前の送信元情報７２３は、削除される。
【００５２】
つぎに、パケット生成部７１３−Ｂは、送信要求信号Ｓ１の宛先を、周辺ノードリスト７２２に含まれる各識別情報が示すセンサノード１０２から、停止ノードリスト７２１に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２を除外したセンサノード１０２に変更する。ここでは、受信された送信要求信号Ｓ１の送信元も除外してもよい。受信された送信要求信号Ｓ１の送信元はセンサノード１０２−Ａであり、停止ノードリスト７２１−Ｂにはセンサノード１０２−Ｃを示す識別情報が含まれるため、変更された送信要求信号Ｓ１の宛先は、センサノード１０２−Ｄとセンサノード１０２−Ｅとである。そして、パケット生成部７１３−Ｂは、受信された送信要求信号Ｓ１の送信元を自センサノード１０２に変更した送信要求信号Ｓ１を生成する。送信部７０３−Ｂは、生成された送信要求信号Ｓ１を無線送信する。
【００５３】
図１１は、信号の到達例を示す説明図である。例えば、送信部７０３−Ｂによって送信された各信号が到達可能な距離はｄとする。そのため、図１１に示すように、無線送信された送信要求信号Ｓ１は、送信要求信号Ｓ１の宛先であるセンサノード１０２−Ｅとセンサノード１０２−Ｄが受信可能なだけでなく、センサノード１０２−Ｃも受信可能である。
【００５４】
図１０の説明に戻って、受信部７０２−Ｃは、送信部７０３−Ｂから送信された送信要求信号Ｓ１を受信する。そして、宛先判断部７１１−Ｃは、送信要求信号Ｓ１の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かを判断する。図１０の例では、宛先判断部７１１−Ｃは、送信要求信号Ｓ１の宛先にセンサノード１０２−Ｃは含まれていないと判断する。
【００５５】
センサノード１０２−Ｃとセンサノード１０２−Ｂと以外のセンサノード１０２についても同様の処理を行う。
【００５６】
また、測定指示部７１２は、第１状態であると判断された場合に、自センサノード１０２が有するセンサ４０１に測定指示を行う。なお、第１状態であると判断された場合とは、自センサノード１０２が送信要求信号Ｓ１の宛先に含まれていると判断された場合である。パケット生成部７１３は、自センサ４０１が測定した測定値を含むデータ信号Ｓ２を生成する。生成されたデータ信号Ｓ２の宛先は、複数のセンサノード１０２のうち自センサノード１０２と直接通信可能なセンサノード１０２から、送信要求信号Ｓ１に含まれる停止ノードＩＤが示す停止ノードを除外したセンサノード１０２である。データ信号Ｓ２の測定ノードＩＤは、自センサノード１０２を示す識別情報である。
【００５７】
また、生成されたデータ信号Ｓ２の宛先は、送信元情報７２３に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２であってもよい。このように、送信要求信号Ｓ１の送信元に送り返すことにより、管理サーバ１０１により近いと推定されるセンサノード１０２にデータ信号Ｓ２が送信可能となる。そして、送信部７０３は、生成されたデータ信号Ｓ２を無線送信する。
【００５８】
図１２は、データ信号のリレー転送例を示す説明図である。図１２に示すように、センサノード１０２−Ｅを例に挙げる。第１状態であると判断された場合に、パケット生成部７１３−Ｅは、送信元情報７２３に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２−Ｂを宛先にし、測定指示部７１２−Ｅによる指示に応じてセンサ４０１が測定した測定値を含むデータ信号Ｓ２を生成する。生成されたデータ信号Ｓ２の測定ノードＩＤには、自センサノード１０２を示す識別情報が設定される。そして、送信部７０３−Ｅは、生成されたデータ信号Ｓ２を無線送信する。
【００５９】
そして、受信部７０２−Ｂは、当該データ信号Ｓ２を受信すると、宛先判断部７１１−Ｂが受信されたデータ信号Ｓ２の宛先に自センサノード１０２が含まれると判断する。そして、受信されたデータ信号Ｓ２の宛先を送信元情報７２３が示すセンサノード１０２−Ａにし、データ信号Ｓ２の送信元を自センサノード１０２にしたデータ信号Ｓ２を無線送信する。第１状態であると判断されたセンサノード１０２は、センサノード１０２―Ｅやセンサノード１０２−Ａと同様の処理を行う。このようにして、各データ信号Ｓ２が管理サーバ１０１まで転送される。
【００６０】
図１３は、異常通知信号のリレー転送例を示す説明図である。例えば、送信部７０３−Ｋが送信した信号が到達可能な位置に停止ノードであるセンサノード１０２−Ｌがいるため、受信部７０２−Ｌは、送信部７０３−Ｋによって送信されたデータ信号Ｓ２を受信可能である。例えば、宛先判断部７１１−Ｌは、送信されたデータ信号Ｓ２の宛先に自センサノード１０２が含まれるか否かを判断する。
【００６１】
ここでは、宛先に含まれていないため、差異判断部７１４−Ｌは、受信されたデータ信号Ｓ２の測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２に含まれているか否かを判断する。そして、測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２に含まれている場合、差異判断部７１４−Ｌは、受信されたデータ信号Ｓ２に含まれる測定値と、自センサノード１０２が有するセンサ４０１が測定した測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。所定の差異とは、例えば、差分値が０より大きいことや差分値が所定値より大きいことなどが挙げられる。所定の差異については不揮発メモリ４０６やＲＯＭ４０４などの記憶部７０５に予め条件が記憶されてあってもよい。
【００６２】
パケット生成部７１３−Ｌは、差異判断部７１４−Ｌが所定の差異があると判断した場合に、宛先をブロードキャストにして、自センサノード１０２に所定の差異があることを管理サーバ１０１へ通知する異常通知信号Ｓ４を生成する。また、異常通知信号Ｓ４の宛先は周辺ノードリスト７２２に含まれる識別情報が示す各センサノード１０２であってもよい。そして、送信部７０３−Ｌは、パケット生成部７１３−Ｌが生成した異常通知信号Ｓ４を無線送信する。
【００６３】
また、図示していないが、測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２に含まれていない場合、差異判断部７１４−Ｌは、差異の判断を行わない。例えば、測定ノードＩＤが示すセンサノード１０２がセンサノード１０２−Ｍであれば、周辺ノードリスト７２２に識別情報が含まれていないため、自センサ４０１が測定した測定値と受信したデータ信号Ｓ２に含まれる測定値との差異の判断を行わない。これにより、より近いセンサノード１０２での測定値を比較対象とすることができ、異常の検出精度を向上させることができる。
【００６４】
また、測定指示部７１２は、タイマ４０３によって所定時間ごとに、センサ４０１によるセンシングを行い、測定値を不揮発メモリ４０６やＲＡＭ４０５などの記憶部７０５に格納する。
【００６５】
そして、制御部７０１は、第２状態であると判断した場合に、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２から受信した測定値と、自通信ノードが有するセンサ４０１の測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。受信した測定値は、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２が有するセンサ４０１の測定値である。送信部７０３は、所定の差異があると判断された場合、所定の差異があることを管理サーバ１０１へ通知する異常通知信号Ｓ４を無線送信する。
【００６６】
受信部８０２は、送信要求信号Ｓ１に対応するデータ信号Ｓ２を受信することにより、各センサノード１０２の測定値を収集することができる。解析部８１３は、収集した測定値に基づいて異常があるか否かを判断する。収集した各測定値に基づいて平均や分散などを算出するなどを行うことによって、センサノード１０２の異常やセンサノード１０２の設置箇所の異常などを検出してもよい。また、例えば、解析部８１３は、今回収集した各測定値に基づいて算出した平均や分散と、前回収集した各測定値に基づいて算出した平均や分散と、の間の差異に応じて異常を検出してもよい。
【００６７】
また、例えば、受信部８０２は、異常通知信号Ｓ４を受信する。解析部８１３は、異常通知信号Ｓ４に含まれる検出値と、収集した各測定値の解析結果と、に基づいて、どのような異常であるかを判断する。解析部８１３が設置箇所の異常を検出したと判断した場合、制御部８０１は、利用者端末３０２へ警報を通知する。設置箇所の異常の検出とは、図３を例に挙げると、斜面に崩壊の兆候を検出したことである。
【００６８】
また、解析部８１３が検出精度による異常であると判断した場合、決定部８１１は、精度情報８２０に基づいて検出精度を変更し、変更後に停止ノード数を決定する。そして、再度、決定部８１１、パケット生成部８１２、送信部８０３などによって測定値の送信要求信号Ｓ１の送信が行われる。
【００６９】
また、異常を通知してきたセンサノード１０２が故障していると判断した場合、パケット生成部８１２が、当該センサノード１０２をシステム１００から切り離すための切り離し要求信号Ｓ３を生成する。システム１００から切り離すとは、センサノード１０２によるセンシングやデータ転送などを行わせないことである。そして、送信部８０３は、生成された切り離し要求信号Ｓ３を送信する。また、切り離し対象としたセンサノード１０２を示す識別情報を切り離し対象情報８２１としてＲＡＭ５０４と、ディスクドライブ５０５などの記憶部８０４に記憶させる。
【００７０】
図１４は、切り離し要求信号のリレー転送例を示す説明図である。受信部７０２−Ｋは、センサノード１０２−Ｉから切り離し要求信号Ｓ３を受信する。対象判断部７１５−Ｋは、切り離し要求信号Ｓ３の切り離しノードＩＤが自センサノード１０２を示すか否かを判断する。ここでは、対象判断部７１５−Ｋは、自センサノード１０２を示さないと判断する。そして、パケット生成部７１３−Ｋは、受信した切り離し要求信号Ｓ３の宛先を周辺ノードリスト７２２に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２に変更した切り離し要求信号Ｓ３を生成する。そして、送信部７０３−Ｋは、生成された切り離し要求信号Ｓ３を無線送信する。
【００７１】
つぎに、受信部７０２−Ｌは、センサノード１０２−Ｋから切り離し要求信号Ｓ３を受信する。対象判断部７１５−Ｌは、切り離し要求信号Ｓ３の切り離しノードＩＤが自センサノード１０２を示すか否かを判断する。自センサノード１０２を示すと判断した場合、電力制御部７０４−Ｌは、タイマ４０３への電源供給を停止する。
【００７２】
また、管理サーバ１０１は、切り離し対象情報８２１に基づいて、切り離し対象となったセンサノード１０２を以降停止ノードに決定する。これにより、データ転送が行われなくなり、かつタイマ４０３の電源供給が遮断されたため、自センサノード１０２によってあらたなセンシングが行われず、差異判断部７１４による差異の判断が行われなくなる。このようにして、システム１００からセンサノード１０２を切り離すことが可能となる。
【００７３】
（実施例１にかかるセンサノード１０２が行う処理手順例）
図１５〜図１７は、実施例１にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャートである。センサノード１０２は、起動すると、初期化を行う（ステップＳ１５０１）。具体的に、初期化とは、受信回路４２２に電源を供給し、タイマ４０３の設定を行うことを示す。つぎに、センサノード１０２は、受信またはタイマイベントを待つ（ステップＳ１５０２）。
【００７４】
受信イベントを受け付けると、センサノード１０２は、受信した信号の宛先に自センサノード１０２が含まれるか否かを判断する（ステップＳ１５０３）。宛先に自センサノード１０２が含まれていると判断された場合（ステップＳ１５０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が送信要求であるか否かを判断する（ステップＳ１５０４）。送信要求であると判断された場合（ステップＳ１５０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、要求ＩＤに基づいて、同一の送信要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ１５０５）。
【００７５】
同一の送信要求を受信済みであると判断された場合（ステップＳ１５０５：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１５０２へ戻る。同一の送信要求を受信済みでないと判断された場合（ステップＳ１５０５：Ｎｏ）、センサノード１０２は、送信元ノードＩＤを送信元情報７２３とし、各停止ノードＩＤを停止ノードリスト７２１とし、要求ＩＤに関連付けて記憶する（ステップＳ１５０６）。つぎに、センサノード１０２は、送信要求信号Ｓ１の転送処理を行う（ステップＳ１５０７）。センサノード１０２は、センサ４０１によって測定する（ステップＳ１５０８）。そして、センサノード１０２は、受信した送信要求信号Ｓ１の送信元を宛先にし、測定値を含むデータ信号Ｓ２を送信し（ステップＳ１５０９）、ステップＳ１５０２へ戻る。図示していないが、センサノード１０２は、データ信号Ｓ２を送信する前に送信回路４２１への電力供給を開始し、データ信号Ｓ２の送信が終了後に送信回路４２１への電力供給を停止する。
【００７６】
また、ステップＳ１５０４において、送信要求でないと判断された場合（ステップＳ１５０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が切り離し要求であるか否かを判断する（ステップＳ１６０１）。切り離し要求でないと判断された場合（ステップＳ１６０１：Ｎｏ）、センサノード１０２は、記憶部７０５に記憶された送信元情報７２３が示す送信元を宛先にし、受信信号を送信し（ステップＳ１６０２）、ステップＳ１５０２へ戻る。ステップＳ１６０１のＮｏの場合とは、例えば、受信した信号の種類がデータ送信または異常通知である。
【００７７】
切り離し要求であると判断された場合（ステップＳ１６０１：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、自センサノード１０２が切り離し対象か否かを判断する（ステップＳ１６０３）。切り離し対象であると判断された場合（ステップＳ１６０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、タイマ４０３を停止する（ステップＳ１６０４）。また、ステップＳ１６０４によって、タイマ４０３が停止することにより、センサノード１０２が停止し、一連の処理を終了する。
【００７８】
切り離し対象でないと判断された場合（ステップＳ１６０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は同一の要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ１６０５）。受信済みであると判断された場合（ステップＳ１６０５：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１５０２へ戻る。受信済みでないと判断された場合（ステップＳ１６０５：Ｎｏ）、センサノード１０２は、周辺センサノード１０２へ切り離し要求信号Ｓ３を送信し（ステップＳ１６０６）、ステップＳ１５０２へ戻る。
【００７９】
ステップＳ１５０２によってタイマイベントを受け付けると、センサノード１０２は、センサ４０１によって測定する（ステップＳ１７０１）。センサノード１０２は、測定値と閾値または前回の測定時に記憶した測定値とを比較する（ステップＳ１７０２）。センサノード１０２は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ１７０３）。異常を検出したと判断された場合（ステップＳ１７０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１７０９へ移行する。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ１７０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、測定値を記憶し（ステップＳ１７０４）、ステップＳ１５０２へ戻る。
【００８０】
ステップＳ１５０３において、宛先に自センサノード１０２が含まれていないと判断された場合（ステップＳ１５０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類がデータ送信であるか否かを判断する（ステップＳ１７０５）。受信した信号の種類がデータ送信でないと判断された場合（ステップＳ１７０５：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ１５０２へ戻る。
【００８１】
受信した信号の種類がデータ送信であると判断された場合（ステップＳ１７０５：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、送信元と測定ノードが一致しているか否かを判断する（ステップＳ１７０６）。送信元と測定ノードが一致していないと判断された場合（ステップＳ１７０６：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ１７０９へ移行する。
【００８２】
送信元と測定ノードが一致していると判断された場合（ステップＳ１７０６：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、記憶した測定値と、受信した測定値と、を比較する（ステップＳ１７０７）。例えば、センサノード１０２は、測定した測定値と受信した測定値との間に所定の差異があるか否かを判断する。そして、センサノード１０２は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ１７０８）。例えば、センサノード１０２は、所定の差異があると判断した場合に、異常を検出したと判断し、センサノード１０２は、所定の差異がないと判断した場合に、異常を検出しなかったと判断する。異常を検出したと判断された場合（ステップＳ１７０８：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、異常通知信号Ｓ４を送信し（ステップＳ１７０９）、ステップＳ１５０２へ戻る。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ１７０８：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ１５０２へ戻る。
【００８３】
図１８は、図１５に示す送信要求信号の転送処理手順例を示すフローチャートである。まず、センサノード１０２は、周辺ノードリスト７２２を取得する（ステップＳ１８０１）。センサノード１０２は、周辺ノードリスト７２２から１つの識別情報を選択する（ステップＳ１８０２）。つぎに、センサノード１０２は、選択した識別情報が停止ノードリスト７２１に含まれるか否かを判断する（ステップＳ１８０３）。選択した識別情報が停止ノードリスト７２１に含まれると判断された場合（ステップＳ１８０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１８０６へ移行する。
【００８４】
選択した識別情報が停止ノードリスト７２１に含まれていないと判断された場合（ステップＳ１８０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、選択した識別情報が送信元情報７２３と一致しているか否かを判断する（ステップＳ１８０４）。選択した識別情報が送信元情報７２３と一致していると判断された場合（ステップＳ１８０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１８０２へ戻る。
【００８５】
選択した識別情報が送信元情報７２３と一致していないと判断された場合（ステップＳ１８０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は、選択した識別情報が示すセンサノード１０２を宛先にした送信要求信号Ｓ１を送信する（ステップＳ１８０５）。そして、センサノード１０２は、未選択の識別情報があるか否かを判断する（ステップＳ１８０６）。未選択の識別情報があると判断された場合（ステップＳ１８０６：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ１８０２へ戻る。一方、未選択の識別情報がないと判断された場合（ステップＳ１８０６：Ｎｏ）、センサノード１０２は、一連の処理を終了する。
【００８６】
（実施例１にかかる管理サーバ１０１が行う処理手順例）
図１９は、実施例１にかかる管理サーバが行う処理手順例を示すフローチャートである。まず、管理サーバ１０１は、受信またはタイマイベントを待つ（ステップＳ１９０１）。つぎに、タイマイベントを受け付けると、管理サーバ１０１は、要求の精度情報８２０を取得する（ステップＳ１９０２）。管理サーバ１０１は、精度情報８２０に基づいて、停止ノード数を計算する（ステップＳ１９０３）。つぎに、管理サーバ１０１は、停止ノードを決定する（ステップＳ１９０４）。管理サーバ１０１は、ゲートウェイ３０１に決定した停止ノードの識別情報を含む送信要求信号Ｓ１を送信する（ステップＳ１９０５）。そして、管理サーバ１０１は、データのデータ信号Ｓ２を受信する（ステップＳ１９０６）。
【００８７】
管理サーバ１０１は、データを解析する（ステップＳ１９０７）。管理サーバ１０１は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ１９０８）。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ１９０８：Ｎｏ）、管理サーバ１０１は、ステップＳ１９０１へ戻る。異常を検出したと判断された場合（ステップＳ１９０８：Ｙｅｓ）、管理サーバ１０１は、警報、再測定、または切り離しのいずれを行うかを判断する（ステップＳ１９０９）。
【００８８】
異常があると判断されたセンサノード１０２を切り離すと判断された場合（ステップＳ１９０９：切り離し）、管理サーバ１０１は、切り離し対象ノードを示す識別情報を記憶する（ステップＳ１９１０）。そして、管理サーバ１０１は、切り離し対象ノードへ切り離し要求信号Ｓ３を送信し（ステップＳ１９１１）、ステップＳ１９０１へ戻る。
【００８９】
警報を出力すると判断された場合（ステップＳ１９０９：警報）、管理サーバ１０１は、警報を出力し（ステップＳ１９１２）、一連の処理を終了する。警報の出力形式としては、利用者端末３０２への警報の送信やブザー出力などが挙げられる。再測定を行うと判断された場合（ステップＳ１９０９：再測定）、管理サーバ１０１は、要求の精度情報８２０が示す要求精度を変更し（ステップＳ１９１３）、ステップＳ１９０３へ戻る。異常通知信号を受信すると、管理サーバ１０１は、異常情報と以前受信した測定データとを取得し（ステップＳ１９１４）、ステップＳ１９０７へ移行する。
【００９０】
（実施例２）
実施例２では、停止要求信号Ｓ５の宛先に自センサノード１０２が含まれている場合に、送信および受信動作を所定期間停止しつつ、他のセンサノード１０２によって測定された測定値と、自センサノード１０２の測定値と、の比較による異常を検出する。これにより、システム１００における異常の検出精度の低下を抑えつつ、システム１００内の信号量を低減させることにより各センサノード１０２の消費電力量を低減させることができる。実施例２では、実施例１で説明した構成と同一構成については同一符号を付し、実施例１で説明した機能や構成と同一機能や構成については詳細な説明を省略する。
【００９１】
図２０は、実施例２にかかる各信号のパケット構成例を示す説明図である。まず、実施例２において、センサノード１０２が送信または受信する信号には、送信要求信号Ｓ１と、データ信号Ｓ２と、切り離し要求信号Ｓ３と、停止要求信号Ｓ５と、異常通知信号Ｓ４と、がある。パケットの基本構成は実施例１のパケットの基本構成と同じであるため、詳細な説明を省略する。また、実施例２におけるデータ信号Ｓ２と、切り離し要求信号Ｓ３と異常通知信号Ｓ４とについては実施例１における各信号と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００９２】
例えば、送信要求信号Ｓ１は、管理サーバ１０１が複数のセンサノード１０２に対してセンサ４０１の測定値の送信を要求する信号である。送信要求信号Ｓ１は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、送信要求を示す情報と、要求ＩＤと、を有する。実施例２では、停止要求信号Ｓ５があるため、実施例２における送信要求信号Ｓ１には、実施例１における送信要求信号Ｓ１に含まれる停止ノード数および停止ノードＩＤが含まれない。
【００９３】
例えば、停止要求信号Ｓ５は、管理サーバ１０１がセンサノード１０２に対して所定期間停止を要求する信号である。例えば、停止要求信号Ｓ５は、宛先を示す識別情報と、送信元を示す識別情報と、停止要求を示す情報と、要求ＩＤと、停止ノードＩＤと、停止時間と、を有する。例えば、各センサノード１０２は、過去に受信した停止要求信号Ｓ５に含まれる要求ＩＤと、あらたに受信した停止要求信号Ｓ５に含まれる要求ＩＤと、を比較する。これにより、１つのセンサノード１０２が同一の停止要求信号Ｓ５を何度も転送することを防止することができる。停止時間は、センサノード１０２の受信回路４２２および送信回路４２１の機能を停止させる時間である。センサノード１０２が有するＲＡＭ４０５や不揮発メモリ４０６などの記憶部７０５に予め停止期間を記憶させてからシステム１００を運用する場合などについては、停止要求信号Ｓ５に停止時間はなくてもよい。
【００９４】
（実施例２にかかるセンサノード１０２の機能的構成例）
図２１は、センサノードの機能的構成例を示すブロック図である。センサノード１０２は、例えば、制御部２１０１と、受信部２１０２と、送信部２１０３と、を有する。送信部２１０３は、例えば、上述した送信回路４２１であり、受信部２１０２は、例えば、上述した受信回路４２２である。電力制御部２１０４は、電源管理ユニット４１０によって実現される。制御部２１０１は、例えば、ＭＣＵ４０２などによって実現される。また、制御部２１０１の各処理は、例えば、ＭＣＵ４０２がアクセス可能な記憶部２１０５に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、ＭＣＵ４０２が記憶部２１０５からプログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、制御部２１０１の各処理が実現される。また、各制御部２１０１の処理結果は、例えば、ＲＡＭ４０５、不揮発メモリ４０６などの記憶部２１０５に記憶される。
【００９５】
実施例２にかかる管理サーバ１０１の機能的構成例は、実施例１にかかる管理サーバ１０１の機能的構成例と同一であるため、図示を省略する。
【００９６】
決定部８１１は、所定期間に送信および受信を行わないようにするセンサノード１０２を決定する。決定方法は、実施例１と同じであってよい。上述したように、決定されたセンサノード１０２は停止ノードである。パケット生成部８１２は、要求ＩＤを生成し、生成した要求ＩＤと、決定部８１１によって決定された停止ノードを示す識別情報と、を含む停止要求信号Ｓ５を生成する。例えば、管理サーバ１０１から送信される停止要求信号Ｓ５の宛先は、アグリゲータａｇである。送信部８０３は、パケット生成部８１２によって生成された停止要求信号Ｓ５を無線送信する。
【００９７】
つぎに、受信部２１０２は、管理サーバ１０１から送信された所定期間に送信および受信を行わないことを要求する停止要求信号Ｓ５を受信する。
【００９８】
制御部２１０１は、第１状態と、第２状態と、のうち、いずれの状態であるかを判断する。制御部２１０１は、第２状態である場合に、複数のセンサノード１０２のうちの自センサノード１０２以外のセンサノード１０２が有するセンサ４０１のデータと、自センサノード１０２が有するセンサ４０１のデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断する。具体的に、制御部２１０１は、宛先判断部２１１１と、測定指示部２１１２と、パケット生成部２１１３と、差異判断部２１１４と、対象判断部２１１５と、を有する。
【００９９】
対象判断部２１１５は、停止要求信号Ｓ５の対象となるセンサノード１０２に自センサノード１０２が含まれているか否かを判断することにより、第１状態と第２状態とのいずれの状態であるかを判断する。対象判断部２１１５は、停止要求信号Ｓ５の対象であると判断した場合、第２状態であると判断する。これに対して、対象判断部２１１５は、停止要求信号Ｓ５の対象でないと判断した場合、第１状態であると判断する。
【０１００】
つぎに、電力制御部２１０４は、停止要求信号Ｓ５の対象であると判断された場合、停止要求信号Ｓ５の対象であると判断されてから停止時間経過するまでの間に、受信部２１０２および送信部２１０３へのバッテリ４１１の電力供給を停止する。停止時間は、停止要求信号Ｓ５に含まれる。また、停止時間についてはタイマ４０３によってカウントされる。
【０１０１】
測定指示部２１１２は、停止時間よりも短い時間間隔によって自センサ４０１に測定を要求する。差異判断部２１１４は、自センサ４０１によって測定された測定値と、記憶部２１０５に格納された測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。所定の差異については、実施例１で説明した例と同一であるため、詳細な説明を省略する。記憶部２１０５に格納された測定値とは、受信部２１０２が動作中に受信したデータ信号Ｓ２に含まれる測定値であって、他のセンサノード１０２によって測定された測定値である。また、記憶部２１０５に格納された測定値とは、周辺ノードリスト７２２に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２によって測定された測定値である。
【０１０２】
差異判断部２１１４によって所定の差異があると判断された場合に、パケット生成部２１１３は、異常通知信号Ｓ４を生成する。異常通知信号Ｓ４の生成例についても実施例１で説明した例と同一であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０３】
また、受信部２１０２は、送信要求を行う送信要求信号Ｓ１を受信する。そして、宛先判断部２１１１は、受信部２１０２が送信要求信号Ｓ１を受信した場合、送信要求信号Ｓ１の宛先に自センサノード１０２が含まれるか否かを判断する。自センサノード１０２が含まれると宛先判断部２１１１が判断した場合、制御部２１０１は、送信要求信号Ｓ１の送信元を示す識別情報を送信元情報７２３として記憶部２１０５に格納する。自センサノード１０２が含まれると宛先判断部２１１１が判断した場合、パケット生成部２１１３は、複数のセンサノード１０２のうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードを宛先にした送信要求信号Ｓ１を生成する。そして、送信部２１０３は、パケット生成部２１１３によって生成された送信要求信号Ｓ１を無線送信する。また、自センサノード１０２が含まれると宛先判断部２１１１が判断した場合、パケット生成部２１１３は、送信要求信号Ｓ１の送信元を宛先にしたデータ信号Ｓ２であって、測定指示部２１１２の指示によって測定された測定値を含むデータ信号Ｓ２を生成する。そして、送信部２１０３は、パケット生成部２１１３によって生成されたデータ信号Ｓ２を無線送信する。
【０１０４】
また、受信部２１０２は、測定値を管理サーバ１０１へ通知するデータ信号Ｓ２を受信する。宛先判断部２１１１は、受信部２１０２がデータ信号Ｓ２を受信した場合、データ信号Ｓ２の宛先に自センサノード１０２が含まれているか否かを判断する。宛先判断部２１１１が含まれていると判断した場合、パケット生成部２１１３は、受信されたデータ信号Ｓ２の宛先を記憶部２１０５に記憶された送信元情報７２３が示すセンサノード１０２に変更したデータ信号Ｓ２を生成する。そして、送信部２１０３は、パケット生成部２１１３によって生成されたデータ信号Ｓ２を送信する。これにより、データ信号Ｓ２がリレー転送される。
【０１０５】
また、制御部２１０１は、受信部２１０２が受信したデータ信号Ｓ２の測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２に含まれる識別情報である場合、データ信号Ｓ２に含まれる測定値を記憶部２１０５に格納する。データ信号Ｓ２に含まれる測定値は受信測定値２１２０として記憶部２１０５に格納される。これにより、センサノード１０２が停止ノードとなった場合に、記憶部２１０５に記憶された受信測定値２１２０が上述した差異判断部２１１４による自センサ４０１によって測定された測定値の比較対象となる。
【０１０６】
図２２は、データ信号の転送時の測定値の格納例を示す説明図である。例えば、センサノード１０２−Ｃを例に挙げると、受信部２１０２−Ｃは、センサノード１０２−Ｅから送信されたデータ信号Ｓ２を受信する。そして、制御部２１０１−Ｃは、受信したデータ信号Ｓ２の測定ノードＩＤが周辺ノードリスト７２２−Ｃに含まれるセンサノード１０２−Ｅを示す識別情報である場合に、データ信号Ｓ２に含まれる測定値を記憶部２１０５−Ｃに格納する。また、上述したように、センサノード１０２−Ｃは送信元情報７２３が示すセンサノード１０２にデータ信号Ｓ２を転送する。
【０１０７】
図２３は、停止要求信号のリレー転送例を示す説明図である。そして、受信部２１０２−Ｃは、センサノード１０２−Ｂから停止要求信号Ｓ５を受信する。（１）停止要求信号Ｓ５の停止ノードＩＤが自センサノード１０２を示す場合に、電力制御部２１０４−Ｃは、受信部２１０２−Ｃおよび送信部２１０３−Ｃへの電力供給を、自センサノード１０２を示すと判断してから停止時間経過までの期間停止する。上述したように、停止時間のカウントはタイマ４０３によって行われる。上述したように、停止時間については、停止要求信号Ｓ５によって指定される。停止要求信号Ｓ５の停止ノードＩＤが自センサノード１０２を示す場合に、測定指示部２１１２−Ｃは、センサ４０１−Ｃに測定を要求する。具体的には、測定指示部２１１２−Ｃは、停止時間よりも短い時間間隔でセンサ４０１−Ｃに測定を要求する。そして、（２）差異判断部２１１４−Ｃは、センサ４０１−Ｃによって測定された測定値と、記憶部２１０５に記憶された受信測定値２１２０と、の間に差異があるか否かを判断する。差異があるか否かを判断した後の処理については、実施例１と同一であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０８】
図２４は、実施例２にかかるシステムの動作シーケンスを示す説明図である。図２４では、管理サーバ１０１は、センサノード１０２−Ｃに停止を要求した後、センサノード１０２−Ｂに停止を要求する例を示す。ここでは、理解の容易化のために、管理サーバ１０１から直接各センサノード１０２に信号が到達しているように示すが、実際には、リレー転送によって信号が対象となるセンサノード１０２に到達する。また、管理サーバ１０１からセンサノード１０２−Ａへのデータ要求を示す矢印およびセンサノード１０２−Ａから管理サーバ１０１へのデータ送信を示す矢印については省略する。
【０１０９】
管理サーバ１０１は、センサノード１０２−Ｃに停止を要求する（ステップＳ２４０１）。これにより、センサノード１０２−Ｃは停止要求信号Ｓ５で指定された停止時間だけ受信部２１０２および送信部２１０３への電力供給を停止する。つぎに、管理サーバ１０１は、複数のセンサノード１０２に対してセンサ４０１のデータの送信を要求する（ステップＳ２４０２）。これに対して、センサノード１０２−Ａとセンサノード１０２−Ｂとがセンサ４０１のデータを管理サーバ１０１へ送信する（ステップＳ２４０３）。センサノード１０２−Ｃは、停止中であるため、送信要求信号Ｓ１を受信できない。また、同様に、管理サーバ１０１は、ステップＳ２４０４およびステップＳ２４０５と、ステップＳ２４０６およびステップＳ２４０７と、によってセンサ４０１のデータを収集する。
【０１１０】
つぎに、管理サーバ１０１は、停止要求信号Ｓ５を送信後から停止時間経過した後に、あらたな停止ノードを決定する。そして、管理サーバ１０１は、センサノード１０２−Ｂに停止を要求する（ステップＳ２４０８）。これにより、センサノード１０２−Ｂは停止要求信号Ｓ５で指定された停止時間だけ受信部２１０２および送信部２１０３とへの電力供給を停止する。つぎに、管理サーバ１０１は、複数のセンサノード１０２に対してセンサ４０１のデータの送信を要求する（ステップＳ２４０９）。これに対して、センサノード１０２−Ａとセンサノード１０２−Ｃとがセンサ４０１のデータを管理サーバ１０１へ送信する（ステップＳ２４１０）。センサノード１０２−Ｂは停止中であるため、送信要求信号Ｓ１を受信できない。また、同様に、管理サーバ１０１は、ステップＳ２４１１およびステップＳ２４１２と、ステップＳ２４１３およびステップＳ２４１４と、によってセンサ４０１のデータを収集する。
【０１１１】
停止ノードの受信部２１０２を停止したままにすると管理サーバ１０１から停止状態を解除させようとしたときに、解除の要求すらも受信できない。そのため、センサノード１０２は、指定された停止時間経過した後に、受信部２１０２への電力供給を再開する。送信部２１０３への電力供給については、送信動作が行われるときだけでよい。
【０１１２】
（実施例２にかかるセンサノード１０２が行う処理手順例）
図２５〜図２７は、実施例２にかかるセンサノードが行う処理手順例を示すフローチャートである。まず、センサノード１０２は、起動すると、初期化を行う（ステップＳ２５０１）。具体的に、初期化とは、受信部２１０２に電源を供給することを示す。つぎに、センサノード１０２は、受信を待つ（ステップＳ２５０２）。
【０１１３】
受信イベントを受け付けると、センサノード１０２は、受信した信号の宛先に自センサノード１０２が含まれるか否かを判断する（ステップＳ２５０３）。受信した信号の宛先に自センサノード１０２が含まれると判断された場合（ステップＳ２５０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が送信要求であるか否かを判断する（ステップＳ２５０４）。送信要求であると判断された場合（ステップＳ２５０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、要求ＩＤに基づいて、同一の送信要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ２５０５）。
【０１１４】
同一の送信要求を受信済みであると判断された場合（ステップＳ２５０５：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。同一の送信要求を受信済みでないと判断された場合（ステップＳ２５０５：Ｎｏ）、センサノード１０２は、送信元ノードＩＤを送信元情報７２３とし、要求ＩＤに関連付けて記憶する（ステップＳ２５０６）。つぎに、センサノード１０２は、送信要求信号Ｓ１の転送処理を行う（ステップＳ２５０７）。センサノード１０２は、センサ４０１によって測定する（ステップＳ２５０８）。そして、センサノード１０２は、受信した送信要求信号Ｓ１の送信元を宛先にし、測定値を含むデータ信号Ｓ２を送信し（ステップＳ２５０９）、ステップＳ２５０２へ戻る。図示していないが、センサノード１０２は、データ信号Ｓ２を送信する前に送信部２１０３への電力供給を開始し、データ信号Ｓ２の送信が終了後に送信部２１０３への電力供給を停止する。
【０１１５】
ステップＳ２５０３において、宛先に自センサノード１０２が含まれていないと判断された場合（ステップＳ２５０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類がデータ送信であるか否かを判断する（ステップＳ２５１０）。受信した信号の種類がデータ送信でないと判断された場合（ステップＳ２５１０：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。
【０１１６】
受信した信号の種類がデータ送信であると判断された場合（ステップＳ２５１０：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、送信元と測定ノードが一致しているか否かを判断する（ステップＳ２５１１）。送信元と測定ノードが一致していないと判断された場合（ステップＳ２５１１：Ｎｏ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。送信元と測定ノードが一致していると判断された場合（ステップＳ２５１１：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、受信した測定値を記憶し（ステップＳ２５１２）、ステップＳ２５０２へ戻る。
【０１１７】
ステップＳ２５０４において、送信要求でないと判断された場合（ステップＳ２５０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が切り離し要求であるか否かを判断する（ステップＳ２６０１）。切り離し要求でないと判断された場合（ステップＳ２６０１：Ｎｏ）、センサノード１０２は、受信した信号の種類が停止要求であるか否かを判断する（ステップＳ２６０２）。停止要求でないと判断された場合（ステップＳ２６０２：Ｎｏ）、センサノード１０２は、記憶部２１０５に記憶された送信元情報７２３が示す送信元を宛先にし、受信信号を送信し（ステップＳ２６０３）、ステップＳ２５０２へ戻る。ステップＳ２６０２のＮｏの場合、受信した信号の種類は、データ送信、または異常通知である。
【０１１８】
切り離し要求であると判断された場合（ステップＳ２６０１：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、自センサノード１０２が切り離し対象か否かを判断する（ステップＳ２６０４）。切り離し対象であると判断された場合（ステップＳ２６０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、タイマ４０３を停止する（ステップＳ２６０５）。また、ステップＳ２６０５によって、タイマ４０３が停止することにより、センサノード１０２が停止し、一連の処理を終了する。
【０１１９】
切り離し対象でないと判断された場合（ステップＳ２６０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は同一の要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ２６０６）。受信済みであると判断された場合（ステップＳ２６０６：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。受信済みでないと判断された場合（ステップＳ２６０６：Ｎｏ）、センサノード１０２は、周辺センサノード１０２へ切り離し要求信号Ｓ３を送信し（ステップＳ２６０７）、ステップＳ２５０２へ戻る。
【０１２０】
ステップＳ２６０２において、停止要求であると判断された場合（ステップＳ２６０２：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、自センサノード１０２が停止対象であるか否かを判断する（ステップＳ２７０１）。停止対象でないと判断された場合（ステップＳ２７０１：Ｎｏ）、センサノード１０２は、同一の要求を受信済みであるか否かを判断する（ステップＳ２７０２）。受信済みであると判断された場合（ステップＳ２７０２：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２５０２へ戻る。受信済みでないと判断された場合（ステップＳ２７０２：Ｎｏ）、センサノード１０２は、周辺センサノード１０２の中に、停止ノードがあれば停止対象として記憶する（ステップＳ２７０３）。周辺センサノード１０２とは、周辺センサノード１０２に含まれる識別情報が示すセンサノード１０２である。そして、センサノード１０２は、停止要求信号Ｓ５を周辺センサノード１０２に送信し（ステップＳ２７０４）、ステップＳ２５０２へ戻る。
【０１２１】
停止対象であると判断された場合（ステップＳ２７０１：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、受信回路４２２の電源供給を停止する（ステップＳ２７０５）。センサノード１０２は、周期測定用にタイマ４０３を設定する（ステップＳ２７０６）。センサノード１０２は、停止要求信号Ｓ５に含まれる停止時間測定用にタイマ４０３を設定する（ステップＳ２７０７）。そして、センサノード１０２は、タイマイベントを待つ（ステップＳ２７０８）。
【０１２２】
センサノード１０２は、閾値または記憶部２１０５に記憶された受信測定値２１２０と測定した測定値とを比較する（ステップＳ２７０９）。例えば、センサノード１０２は、受信測定値２１２０と測定した測定値との間に所定の差異があるか否かを判断する。センサノード１０２は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ２７１０）。例えば、センサノード１０２は、所定の差異があると判断した場合に、異常を検出したと判断し、センサノード１０２は、所定の差異がないと判断した場合に、異常を検出しなかったと判断する。
【０１２３】
異常を検出したと判断された場合（ステップＳ２７１０：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、異常通知信号Ｓ４を送信する（ステップＳ２７１１）。そして、センサノード１０２は、受信回路４２２への電源供給を再開し（ステップＳ２７１２）、ステップＳ２５０２へ戻る。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ２７１０：Ｎｏ）、センサノード１０２は、測定値を記憶し（ステップＳ２７１３）、ステップＳ２７０８へ戻る。
【０１２４】
図２８は、図２５に示した送信要求信号の転送処理手順例を示すフローチャートである。センサノード１０２は、周辺ノードリストを取得する（ステップＳ２８０１）。そして、センサノード１０２は、周辺ノードリストから１つの識別情報を選択する（ステップＳ２８０２）。センサノード１０２は、選択した識別情報が示すセンサノード１０２がステップＳ２７０３において停止対象として記憶した識別情報が示す停止ノードであるか否かを判断する（ステップＳ２８０３）。
【０１２５】
停止ノードであると判断された場合（ステップＳ２８０３：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２８０６へ移行する。停止ノードでないと判断された場合（ステップＳ２８０３：Ｎｏ）、センサノード１０２は、選択した識別情報が送信元情報７２３であるか否かを判断する（ステップＳ２８０４）。選択した識別情報が送信元情報７２３であると判断された場合（ステップＳ２８０４：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２８０２へ戻る。
【０１２６】
選択した識別情報が送信元情報７２３でないと判断された場合（ステップＳ２８０４：Ｎｏ）、センサノード１０２は、選択した識別情報が示すセンサノード１０２を宛先にし、送信要求信号Ｓ１を送信する（ステップＳ２８０５）。つぎに、センサノード１０２は、未選択のセンサノード１０２があるか否かを判断する（ステップＳ２８０６）。未選択のセンサノード１０２があると判断された場合（ステップＳ２８０６：Ｙｅｓ）、センサノード１０２は、ステップＳ２８０２へ戻る。一方、未選択のセンサノード１０２がないと判断された場合（ステップＳ２８０６：Ｎｏ）、センサノード１０２は、一連の処理を終了する。
【０１２７】
（実施例２にかかる管理サーバ１０１が行う処理手順例）
図２９は、実施例２にかかる管理サーバが行う処理手順例を示すフローチャートである。まず、管理サーバ１０１は、受信またはタイマイベントを待つ（ステップＳ２９０１）。停止期間の終了によるタイマイベントを受け付けると、管理サーバ１０１は、要求の精度情報８２０を取得する（ステップＳ２９０２）。そして、管理サーバ１０１は、要求の精度情報８２０に基づいて、停止ノード数を計算する（ステップＳ２９０３）。
【０１２８】
管理サーバ１０１は、停止ノードを決定する（ステップＳ２９０４）。例えば、管理サーバ１０１は、停止ノードをランダムに決定する。管理サーバ１０１は、停止要求信号Ｓ５を送信し（ステップＳ２９０５）、ステップＳ２９０１へ戻る。周期測定のためのタイマイベントを受け付けると、管理サーバ１０１は、ゲートウェイ３０１に送信要求信号Ｓ１を送信する（ステップＳ２９０６）。管理サーバ１０１は、データのデータ信号Ｓ２を受信する（ステップＳ２９０７）。そして、管理サーバ１０１は、データ解析を行う（ステップＳ２９０８）。
【０１２９】
管理サーバ１０１は、異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ２９１０）。異常を検出していないと判断された場合（ステップＳ２９１０：Ｎｏ）、管理サーバ１０１は、ステップＳ２９０１へ戻る。異常を検出したと判断された場合（ステップＳ２９１０：Ｙｅｓ）、管理サーバ１０１は、警報、再測定、または切り離しのいずれを行うかを判断する（ステップＳ２９１１）。
【０１３０】
異常があると判断されたセンサノード１０２を切り離すと判断された場合（ステップＳ２９１１：切り離し）、管理サーバ１０１は、切り離し対象ノードを示す識別情報を記憶する（ステップＳ２９１２）。そして、管理サーバ１０１は、切り離し対象ノードへ切り離し要求信号Ｓ３を送信し（ステップＳ２９１３）、ステップＳ２９０１へ戻る。
【０１３１】
警報を出力すると判断された場合（ステップＳ２９１１：警報）、管理サーバ１０１は、警報を出力し（ステップＳ２９１４）、一連の処理を終了する。警報の出力形式としては、利用者端末３０２への警報の送信やブザー出力などが挙げられる。再測定を行うと判断された場合（ステップＳ２９１１：再測定）、管理サーバ１０１は、精度情報８２０が示す要求精度を変更し（ステップＳ２９１５）、ステップＳ２９０２へ戻る。
【０１３２】
また、ステップＳ２９０１の後に、異常通知信号Ｓ４の受信イベントを受け付けると、管理サーバ１０１は、異常の検出値と以前受信した測定値を取得し（ステップＳ２９０９）、ステップＳ２９０８へ移行する。
【０１３３】
以上説明したように、本実施の形態にかかるシステムでは、一部のセンサノードに測定値の送信要求に対する測定値の送信を停止させ、停止ノードは自センサノードによる測定値により異常があるかを判断して異常があれば通信装置へ異常を通知する。これにより、異常の検出精度を向上させつつ、消費電力量を低減させる。
【０１３４】
また、本実施の形態にかかるセンサノードは、測定値を管理サーバ１０１へ通知するデータ信号の宛先に自センサノードが含まれていない場合に、データ信号に含まれる測定値と、自センサノードの測定値と、の比較による異常を検出する。これにより、異常の検出精度を向上させつつ、消費電力量を低減させることができる。
【０１３５】
また、センサノードは、データ信号に含まれる測定値を測定したセンサノードが、自センサノードと直接通信可能なセンサノードである場合に、データ信号に含まれる測定値と、自センサノードが測定した測定値と、の間に所定の差異があるか否かを判断する。これにより、より近いセンサノード間の測定値を比較することができる。したがって、検出精度の向上を図ることができる。
【０１３６】
また、センサノードは、停止ノードＩＤを含む送信要求信号の宛先に自センサノードが含まれていると判断した場合に、停止ノードＩＤを除外した宛先にした、自センサノードが測定した測定値を通知するデータ信号と、受信した送信要求信号と、を送信する。これにより、送信要求信号をセンサノード間のマルチホップ通信によりリレー転送させることができ、データ信号を管理サーバまで送信することができる。
【０１３７】
また、センサノードは、宛先を送信要求信号の送信元にしたデータ信号を無線送信する。これにより、リレー転送によって送信された送信要求信号に対応するデータ信号を逆経路によってリレー転送させることができる。
【０１３８】
また、センサノードは、一部のノードが他のセンサノードから受信した測定値と自センサノードの測定値との比較により異常を検出する。これにより、システムの通信量を低減させつつ、異なるセンサノード間の測定値を比較可能となる。したがって、異常検出の精度の低下を抑えつつ、消費電力量を低減させることができる。
【０１３９】
また、本実施の形態にかかるセンサノードは、停止要求信号の宛先に自センサノードが含まれている場合、送信および受信動作を停止しつつ、以前受信した他のセンサノードによって測定された測定値と、自センサノードの測定値と、の比較により異常を検出する。これにより、異常の検出精度を向上させつつ、消費電力量を低減させることができる。
【０１４０】
また、センサノードは、停止要求信号によって送信動作および受信動作を停止要求信号に含まれる停止時間行わない。これにより、再度受信および送信動作ができるようになる。そのため、停止ノードを固定させなくてよい。
【０１４１】
また、センサノードは、受信したデータ信号に含まれる測定値を測定したセンサノードが自センサノードと直接通信可能なセンサノードである場合に、データ信号に含まれる測定値を記憶部に記憶する。
【０１４２】
また、センサノードは、所定時間送信および受信動作を行わせないようにするために、送信部および受信部への電源供給を停止する。これにより、より低消費電力化を図ることができる。
【０１４３】
なお、本実施の形態で説明した判断方法は、予め用意されたプログラムをセンサノード１０２で実行することにより実現することができる。本プログラムは、不揮発メモリ４０６などのＭＣＵ４０２で読み取り可能な記録媒体に記録され、ＭＣＵ４０２によって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、プログラムは、管理サーバ１０１が無線送信によって配布してもよい。
【０１４４】
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１４５】
（付記１）センサを各々が有する複数の通信ノードと、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置と、
を有するシステムであって、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、
所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断し、
前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する、
ことを特徴とするシステム。
【０１４６】
（付記２）前記通信装置が、
前記複数の通信ノードのうち、前記送信要求を行う送信要求信号の宛先と、前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号の宛先と、から除外する通信ノードを示す識別情報を送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知する前記データ信号を受信し、
受信した前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれている場合、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かによって前記第１状態と前記第２状態とのいずれの状態であるかを判断する、
ことを特徴とする付記１に記載のシステム。
【０１４７】
（付記３）前記所定の差異があるか否かを判断する処理は、前記データ信号に含まれる前記センサのデータを測定した通信ノードが、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードである場合に、前記データ信号に含まれる前記センサのデータと、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に前記所定の差異があるか否かを判断することを特徴とする付記２に記載のシステム。
【０１４８】
（付記４）前記通信装置が、
前記識別情報を含む前記送信要求信号を送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記送信要求信号を受信し、
受信した前記送信要求信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かを判断し、
自通信ノードが含まれていると判断した場合に、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号であって、自通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知する前記データ信号を無線送信し、
前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記送信要求信号を無線送信することを特徴とする付記２または３に記載のシステム。
【０１４９】
（付記５）前記データ信号を無線送信する処理では、前記送信要求信号の送信元を宛先にした前記データ信号を無線送信することを特徴とする付記４に記載のシステム。
【０１５０】
（付記６）前記通信装置が、
前記複数の通信ノードのうちの一部の通信ノードに送信動作および受信動作を行わせないことを要求する停止要求信号を前記複数の通信ノードに対して送信し、
前記複数の通信ノードの各々が、
前記停止要求信号を受信し、
受信した前記停止要求信号によって前記送信動作および前記受信動作を行わない前記一部の通信ノードに自通信ノードが含まれるか否かによって、前記第１状態と前記第２状態とのうちのいずれの状態であるかを判断し、
前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号を受信し、
前記第１状態であると判断した場合に、受信した前記データ信号に含まれる前記センサのデータを記憶部に記憶し、
前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記第２状態であると判断した場合に、前記受信動作および前記送信動作を行わず、
前記所定の差異があるか否かを判断する処理では、前記記憶部に格納した前記センサのデータと、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断することを特徴とする付記１に記載のシステム。
【０１５１】
（付記７）前記停止要求信号は、前記送信動作および前記受信動作を行わせない時間を示す情報を有し、
前記送信動作および前記受信動作を行わせない処理では、前記送信動作および前記受信動作を前記停止要求信号に含まれる情報が示す時間行わせないことを特徴とする付記６に記載のシステム。
【０１５２】
（付記８）前記記憶部に記憶する処理では、受信した前記データ信号に含まれる前記センサのデータを測定した通信ノードが、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードである場合に、前記データ信号に含まれる前記センサのデータを前記記憶部に記憶することを特徴とする付記６または７に記載のシステム。
【０１５３】
（付記９）センサを各々が有する複数の通信ノードに含まれる通信ノードであって、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、前記複数の通信ノードのうちの自通信ノード以外の通信ノードから受信した前記センサのデータであって、所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断する制御部と、
前記制御部が前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する送信部と、
を有することを特徴とする通信ノード。
【０１５４】
（付記１０）前記第２状態である場合、前記通知信号を送信する時に前記送信部に電力を供給し、前記通知信号を送信しない時に前記送信部に電力を供給しない電力制御部を有することを特徴とする付記９に記載の通信ノード。
【０１５５】
（付記１１）前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号を受信する受信部を有し、
前記送信部は、
受信した前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれている場合、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち、前記送信要求を行う送信要求信号の宛先と、前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号の宛先と、から除外する通信ノードを示す識別情報が示す通信ノードを除外した通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記制御部は、
前記データ信号の宛先に自通信ノードが含まれているか否かによって前記第１状態と前記第２状態とのいずれの状態であるかを判断することを特徴とする付記９または１０に記載の通信ノード。
【０１５６】
（付記１２）前記通信装置から、前記複数の通信ノードのうちの一部の通信ノードに送信動作および受信動作を行わせないことを要求する停止要求信号を受信する受信部と、
前記第２状態である場合、前記受信部と前記送信部に供給する電力を制御する電力制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記受信部が受信した前記停止要求信号によって前記送信動作および前記受信動作を行わない前記一部の通信ノードに自通信ノードが含まれるか否かによって、前記第１状態と前記第２状態とのうちのいずれの状態であるかを判断し、
前記第１状態であると判断した場合に、
前記受信部は、前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードから、前記複数の通信ノードのうち自通信ノード以外の通信ノードが有する前記センサのデータを前記通信装置へ通知するデータ信号を受信し、
前記制御部は、前記第１状態であると判断した場合に、受信した前記データ信号に含まれる前記センサのデータを記憶部に記憶し、
前記第１状態であると判断した場合に、前記複数の通信ノードのうち自通信ノードと直接通信可能な通信ノードを宛先にした前記データ信号を無線送信し、
前記第２状態であると判断した場合に、
前記電力制御部は、前記送信部と前記受信部への電力供給を停止し、
前記制御部は、前記記憶部に格納した前記センサのデータと、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断することを特徴とする付記９に記載の通信ノード。
【０１５７】
（付記１３）センサを各々が有する複数の通信ノードの各々が、
前記複数の通信ノードに対して同時期に前記センサのデータの送信要求を行う通信装置が自通信ノードを含めて前記送信要求を行う第１状態と、前記通信装置が自通信ノードを除外して前記送信要求を行う第２状態と、のうち、前記第２状態である場合に、
所定値と、自通信ノードが有する前記センサのデータと、の間に所定の差異があるか否かを判断し、
前記所定の差異があると判断した場合、前記所定の差異があることを前記通信装置へ通知する通知信号を無線送信する、
処理を行うことを特徴とする判断方法。
【符号の説明】
【０１５８】
１００  システム
１０１  管理サーバ
１０２  センサノード
３０２  利用者端末
４０１  センサ
４０２  ＭＣＵ
４０４  ＲＯＭ
４０５  ＲＡＭ
４０６  不揮発メモリ
４１０  電源管理ユニット
４２１  送信回路
４２２  受信回路
７０１，８０１，２１０１  制御部
７０２，８０２，２１０２  受信部
７０３，８０３，２１０３  送信部
７０４，２１０４  電力制御部
７０５，８０４，２１０５  記憶部
７２１  停止ノードリスト
７２２  周辺ノードリスト
７２３  送信元情報
２１２０  受信測定値
Ｓ１  送信要求信号
Ｓ２  データ信号
Ｓ４  異常通知信号
Ｓ５  停止要求信号
【国際調査報告】
2015072022.tif 000032
2015072022.tif 000033
2015072022.tif 000034
2015072022.tif 000035