(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム長を検出するときのサンプリング間隔が長くなるほど長くなり、かつ、前記サンプリング間隔が短くなるほど短くなる平均フレーム長に所望のフレーム長間隔を加減算して得られたフレーム長を含む複数のフレーム長から選択された少なくとも１つのフレーム長によって無線装置の識別情報を表し、前記識別情報を表すフレーム長を有する第１の無線フレームを送受信する無線装置であって、
前記第１の無線フレームを受信するときの消費電力量である受信電力量と前記第１の無線フレームを送信するときの消費電力量である送信電力量との和である総電力量が最小になるときの好適なサンプリング間隔を、所望の時間長における前記第１の無線フレームの送信数であるフレーム送信数に対応して決定する決定手段と、
前記第１の無線フレームを受信するとともに前記好適なサンプリング間隔で動作する受信器とを備える無線装置。
【請求項２】
予め決定されたデータ収集周期と、無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを構築および／または維持するための制御パケットの送信周期と、前記トポロジーが階層構造からなる場合において当該無線装置よりも下位層に存在し、かつ、当該無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数とを用いて無線フレームの総数を演算し、その演算した無線フレームの総数に対してリンクの通信品質を考慮して前記無線フレームの総数を増加することにより前記フレーム送信数を演算する演算手段を更に備え、
前記決定手段は、前記演算手段によって演算されたフレーム送信数に対応して前記好適なサンプリング間隔を決定する、請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記所望の時間長における前記第１の無線フレームの送信数を計測して前記フレーム送信数を検出する検出手段を更に備え、
前記決定手段は、前記検出手段によって検出されたフレーム送信数に対応して前記好適なサンプリング間隔を決定する、請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記決定手段は、定期的に前記好適なサンプリング間隔を決定する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記フレーム送信数と前記サンプリング間隔との対応関係を示す第１の対応表を保持しており、前記第１の対応表を参照して前記好適なサンプリング間隔を決定する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項６】
無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報を用いて前記好適なサンプリング間隔または前記フレーム送信数を調整する調整手段を更に備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項７】
前記トポロジー情報は、前記トポロジーが階層構造からなる場合において、最上位に位置する無線装置までの近さを示すコスト値、前記最上位に位置する無線装置までの近さを示すホップ数、および当該無線装置よりも下位層に存在し、かつ、当該無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数の少なくとも１つからなる、請求項６に記載の無線装置。
【請求項８】
各サンプリング間隔に対応して、フレーム長とビット値との対応関係を示す第２の対応表を保持しており、前記無線装置のＭＡＣアドレスに基づいて、前記第２の対応表から前記識別情報を示すフレーム長を取得する取得手段を更に備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項９】
前記フレーム送信数および無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報のいずれかに基づいて前記受信器を利用するか否かを判定する判定手段を更に備える、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線装置を備える無線通信システム。
【請求項１１】
フレーム長を検出するときのサンプリング間隔が長くなるほど長くなり、かつ、前記サンプリング間隔が短くなるほど短くなる平均フレーム長に所望のフレーム長間隔を加減算して得られたフレーム長を含む複数のフレーム長から選択された少なくとも１つのフレーム長によって無線装置の識別情報を表し、前記識別情報を表すフレーム長を有する第１の無線フレームを送受信する無線装置においてコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記第１の無線フレームを受信するときの消費電力量である受信電力量と前記第１の無線フレームを送信するときの消費電力量である送信電力量との和である総電力量が最小になるときの好適なサンプリング間隔を、所望の時間長における前記第１の無線フレームの送信数であるフレーム送信数に対応して決定する第１のステップと、
受信器が前記第１の無線フレームを受信するとともに前記好適なサンプリング間隔で動作する第２のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
予め決定されたデータ収集周期と、無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを構築および／または維持するための制御パケットの送信周期と、前記トポロジーが階層構造からなる場合において当該プログラムが実行される無線装置よりも下位層に存在し、かつ、当該プログラムが実行される無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数とを用いて無線フレームの総数を演算し、その演算した無線フレームの総数に対してリンクの通信品質を考慮して前記無線フレームの総数を増加することにより前記フレーム送信数を演算する第３のステップを更にコンピュータに実行させ、
前記第１のステップにおいて、前記好適なサンプリング間隔は、前記第３のステップにおいて演算されたフレーム送信数に対応して決定される、請求項１１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
前記所望の時間長における前記第１の無線フレームの送信数を計測して前記フレーム送信数を検出する第４のステップを更にコンピュータに実行させ、
前記第１のステップにおいて、前記好適なサンプリング間隔は、前記第４のステップにおいて検出されたフレーム送信数に対応して決定される、請求項１１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
前記第１のステップにおいて、前記好適なサンプリング間隔は、定期的に決定される、請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
前記第１のステップにおいて、前記好適なサンプリング間隔は、前記フレーム送信数と前記サンプリング間隔との対応関係を示す第１の対応表を参照して決定される、請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報を用いて前記好適なサンプリング間隔または前記フレーム送信数を調整する第５のステップを更にコンピュータに実行させる、請求項１１から請求項１５のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
前記トポロジー情報は、前記トポロジーが階層構造からなる場合において、最上位に位置する無線装置までの近さを示すコスト値、前記最上位に位置する無線装置までの近さを示すホップ数、および当該プログラムが実行される無線装置よりも下位層に存在し、かつ、当該プログラムが実行される無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数の少なくとも１つからなる、請求項１６に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
前記無線装置のＭＡＣアドレスに基づいて、フレーム長とビット値との対応関係を各サンプリング間隔に対応して示す第２の対応表から前記識別情報を示すフレーム長を取得する第６のステップを更にコンピュータに実行させる、請求項１１から請求項１７のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１９】
前記フレーム送信数および無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報のいずれかに基づいて前記受信器を利用するか否かを判定する第７のステップを更にコンピュータに実行させる、請求項１１から請求項１８のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線装置、それを備えた無線通信システムおよび無線装置において実行されるプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スリープ状態から起動状態へ移行させる無線装置の識別情報をフレーム長によって表して無線装置を起動させる技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載された技術においては、送信元の無線装置は、起動させたい無線装置の識別情報を示すフレーム長を有する無線フレームを生成し、その生成した無線フレームを無線通信の相手先である無線装置へ送信する。そして、相手先の無線装置は、無線フレームを受信し、その受信した無線フレームの受信信号をサンプリング間隔で包絡線検波してフレーム長を検出する。その後、相手先の無線装置は、その検出したフレーム長を識別情報に復号し、その復号した識別情報が自己の識別情報に一致するとき、スリープ状態から起動状態へ移行する。
【０００４】
そうすると、送信元の無線装置は、相手先の無線装置と無線通信を行う。
【０００５】
また、複数のセンサー端末と、管理端末とを備える無線センサーネットワークが知られている（特許文献２）。
【０００６】
複数のセンサー端末は、センサーを備える。管理端末は、複数のセンサー端末と通信する通信経路を構築し、その構築した通信経路に基づいて各センサー端末と無線通信を行う。そして、管理端末は、各センサー端末が検出したセンサー値を収集する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５１９０５６９号
【特許文献２】特開２０１３−０５５４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された技術を特許文献２に記載された無線センサーネットワークに適用して、センサー値の送信元のセンサー端末から管理端末までの経路上に存在する少なくとも１つのセンサー端末を順次起動させながらセンサー値を送信元のセンサー端末から管理端末へ送信することを想定した場合、次のような問題がある。
【０００９】
起動させたいセンサー端末の識別情報を示すフレーム長を有する無線フレームを受信するときのサンプリング間隔を長くすれば、無線フレームを受信するセンサー端末の消費電力を低減できるが、サンプリング間隔が長くなれば、識別情報を示すフレーム長が長くなるので、無線フレームを送信するセンサー端末の消費電力が増加する。
【００１０】
一方、サンプリング間隔を短くすれば、識別情報を示すフレーム長を短くできるので、無線フレームを送信するセンサー端末の消費電力を低減できるが、無線フレームを受信するセンサー端末の消費電力が増加する。
【００１１】
このように、無線フレームを送信するときの消費電力と、無線フレームを受信するときの消費電力とは、トレードオフの関係にある。
【００１２】
その結果、無線フレームを送信するときの消費電力と、無線フレームを受信するときの消費電力との和である全体の消費電力を低減することが困難であるという問題がある。
【００１３】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、全体の消費電力を低減可能な無線装置を提供することである。
【００１４】
また、この発明の別の目的は、全体の消費電力を低減可能な無線装置を備える無線通信システムを提供することである。
【００１５】
更に、この発明の別の目的は、全体の消費電力を低減可能な無線装置において実行されるプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明の実施の形態によれば、無線装置は、フレーム長を検出するときのサンプリング間隔が長くなるほど長くなり、かつ、サンプリング間隔が短くなるほど短くなる平均フレーム長に所望のフレーム長間隔を加減算して得られたフレーム長を含む複数のフレーム長から選択された少なくとも１つのフレーム長によって無線装置の識別情報を表し、識別情報を表すフレーム長を有する第１の無線フレームを送受信する無線装置であって、決定手段と、受信器とを備える。決定手段は、第１の無線フレームを受信するときの消費電力量である受信電力量と第１の無線フレームを送信するときの消費電力量である送信電力量との和である総電力量が最小になるときの好適なサンプリング間隔を、所望の時間長における第１の無線フレームの送信数であるフレーム送信数に対応して決定する。受信器は、第１の無線フレームを受信するとともに好適なサンプリング間隔で動作する。
【００１７】
この発明の実施の形態による無線装置は、第１の無線フレームを受信するときの受信電力量と第１の無線フレームを送信するときの送信電力量との和である総電力量が最小になるようにサンプリング間隔を決定し、その決定したサンプリング間隔で動作する。
【００１８】
従って、無線装置の全体の消費電力を低減できる。
【００１９】
好ましくは、無線装置は、演算手段を更に備える。演算手段は、予め決定されたデータ収集周期と、無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを構築および／または維持するための制御パケットの送信周期と、トポロジーが階層構造からなる場合において当該無線装置よりも下位層に存在し、かつ、当該無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数とを用いて無線フレームの総数を演算し、その演算した無線フレームの総数に対してリンクの通信品質を考慮して無線フレームの総数を増加することによりフレーム送信数を演算する。そして、決定手段は、演算手段によって演算されたフレーム送信数に対応して好適なサンプリング間隔を決定する。
【００２０】
フレーム送信数は、データ収集周期、制御パケットの送信周期、無線装置の総数およびリンクの通信品質を用いて演算される。そして、その演算されたフレーム送信数に対応して好適なサンプリング間隔が決定される。
【００２１】
従って、好適なサンプリング間隔を容易に決定できる。
【００２２】
好ましくは、無線装置は、検出手段を更に備える。検出手段は、所望の時間長における第１の無線フレームの送信数を計測してフレーム送信数を検出する。そして、決定手段は、検出手段によって検出されたフレーム送信数に対応して好適なサンプリング間隔を決定する。
【００２３】
フレーム送信数は、実際に計測されるので、使用されている無線ネットワークに即して好適なサンプリング間隔を決定できる。
【００２４】
好ましくは、決定手段は、定期的に好適なサンプリング間隔を決定する。
【００２５】
フレーム送信数が変化しても、その変化したフレーム送信数に対応してサンプリング間隔を決定できる。
【００２６】
好ましくは、決定手段は、フレーム送信数とサンプリング間隔との対応関係を示す第１の対応表を保持しており、第１の対応表を参照して好適なサンプリング間隔を決定する。
【００２７】
フレーム送信数を取得すれば、サンプリング間隔を容易に決定できる。
【００２８】
好ましくは、無線装置は、調整手段を更に備える。調整手段は、無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報を用いて好適なサンプリング間隔またはフレーム送信数を調整する。
【００２９】
トポロジーの変化によってフレーム送信数が変化しても、フレーム送信数の変化が反映されるまでのタイムラグを抑制してフレーム送信数に対応する好適なサンプリング間隔を決定できる。
【００３０】
好ましくは、トポロジー情報は、トポロジーが階層構造からなる場合において、最上位に位置する無線装置までの近さを示すコスト値、最上位に位置する無線装置までの近さを示すホップ数、および当該無線装置よりも下位層に存在し、かつ、当該無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数の少なくとも１つからなる。
【００３１】
当該無線装置が存在する位置または当該無線装置を経由して送信される無線フレームの数に適した好適なサンプリング間隔またはフレーム送信数に調整できる。
【００３２】
好ましくは、無線装置は、取得手段を更に備える。取得手段は、各サンプリング間隔に対応して、フレーム長とビット値との対応関係を示す第２の対応表を保持しており、スリープ状態から起動状態へ移行させるための無線装置のＭＡＣアドレスに基づいて、第２の対応表から識別情報を示すフレーム長を取得する。
【００３３】
識別情報をフレーム長に容易に変換できる。
【００３４】
無線装置は、判定手段を更に備える。判定手段は、フレーム送信数および無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報のいずれかに基づいて受信器を利用するか否かを判定する。
【００３５】
判定手段がフレーム送信数またはトポロジー情報に基づいて受信器を利用しないと判定したとき、受信器の消費電力量が低減される。
【００３６】
従って、当該無線装置における総電力量を低減できる。
【００３７】
また、この発明の実施の形態によれば、無線通信システムは、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線装置を備える。
【００３８】
無線通信システムの全体の消費電力量を低減できる。
【００３９】
更に、この発明の実施の形態によれば、コンピュータに実行させるためのプログラムは、フレーム長を検出するときのサンプリング間隔が長くなるほど長くなり、かつ、サンプリング間隔が短くなるほど短くなる平均フレーム長に所望のフレーム長間隔を加減算して得られたフレーム長を含む複数のフレーム長から選択された少なくとも１つのフレーム長によって無線装置の識別情報を表し、識別情報を表すフレーム長を有する第１の無線フレームを送受信する無線装置においてコンピュータに実行させるためのプログラムであって、第１の無線フレームを受信するときの消費電力量である受信電力量と第１の無線フレームを送信するときの消費電力量である送信電力量との和である総電力量が最小になるときの好適なサンプリング間隔を、所望の時間長における第１の無線フレームの送信数であるフレーム送信数に対応して決定する第１のステップと、受信器が第１の無線フレームを受信するとともに好適なサンプリング間隔で動作する第２のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００４０】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、第１の無線フレームを受信するときの受信電力量と第１の無線フレームを送信するときの送信電力量との和である総電力量が最小になるようにサンプリング間隔が決定され、その決定したサンプリング間隔で無線装置が動作する。
【００４１】
従って、無線装置の全体の消費電力を低減できる。
【００４２】
好ましくは、予め決定されたデータ収集周期と、無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを構築および／または維持するための制御パケットの送信周期と、トポロジーが階層構造からなる場合において当該プログラムが実行される無線装置よりも下位層に存在し、かつ、当該プログラムが実行される無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数とを用いて無線フレームの総数を演算し、その演算した無線フレームの総数に対してリンクの通信品質を考慮して無線フレームの総数を増加することによりフレーム送信数を演算する第３のステップを更にコンピュータに実行させ、第１のステップにおいて、好適なサンプリング間隔は、第３のステップにおいて演算されたフレーム送信数に対応して決定される。
【００４３】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、フレーム送信数は、データ収集周期、制御パケットの送信周期、無線装置の総数およびリンクの通信品質を用いて演算される。そして、その演算されたフレーム送信数に対応して好適なサンプリング間隔が決定される。
【００４４】
従って、好適なサンプリング間隔を容易に決定できる。
【００４５】
好ましくは、所望の時間長における第１の無線フレームの送信数を計測してフレーム送信数を検出する第４のステップを更にコンピュータに実行させ、第１のステップにおいて、好適なサンプリング間隔は、第４のステップにおいて検出されたフレーム送信数に対応して決定される。
【００４６】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、フレーム送信数は、実際に計測されるので、使用されている無線ネットワークに即して好適なサンプリング間隔を決定できる。
【００４７】
好ましくは、第１のステップにおいて、好適なサンプリング間隔は、定期的に決定される。
【００４８】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、フレーム送信数が変化しても、その変化したフレーム送信数に対応してサンプリング間隔を決定できる。
【００４９】
好ましくは、第１のステップにおいて、好適なサンプリング間隔は、フレーム送信数とサンプリング間隔との対応関係を示す第１の対応表を参照して決定される。
【００５０】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、フレーム送信数を取得すれば、サンプリング間隔を容易に決定できる。
【００５１】
好ましくは、無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報を用いて好適なサンプリング間隔またはフレーム送信数を調整する第５のステップを更にコンピュータに実行させる。
【００５２】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、トポロジーの変化によってフレーム送信数が変化しても、フレーム送信数の変化が反映されるまでのタイムラグを抑制してフレーム送信数に対応する好適なサンプリング間隔を決定できる。
【００５３】
好ましくは、トポロジー情報は、トポロジーが階層構造からなる場合において、最上位に位置する無線装置までの近さを示すコスト値、最上位に位置する無線装置までの近さを示すホップ数、および当該プログラムが実行される無線装置よりも下位層に存在し、かつ、当該プログラムが実行される無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数の少なくとも１つからなる。
【００５４】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、当該プログラムが実行される無線装置が存在する位置または当該プログラムが実行される無線装置を経由して送信される無線フレームの数に適した好適なサンプリング間隔またはフレーム送信数に調整できる。
【００５５】
好ましくは、無線装置のＭＡＣアドレスに基づいて、フレーム長とビット値との対応関係を各サンプリング間隔に対応して示す第２の対応表から識別情報を示すフレーム長を取得する第６のステップを更にコンピュータに実行させる。
【００５６】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、識別情報をフレーム長に容易に変換できる。
【００５７】
好ましくは、フレーム送信数および無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報のいずれかに基づいて受信器を利用するか否かを判定する第７のステップを更にコンピュータに実行させる。
【００５８】
この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムを実行することにより、フレーム送信数またはトポロジー情報に基づいて受信器を利用しないと判定したとき、受信器の消費電力量が低減される。
【００５９】
従って、当該プログラムが実行される無線装置における総電力量を低減できる。
【発明の効果】
【００６０】
この発明の実施の形態によれば、無線装置または無線通信システムの全体の消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施の形態による無線センサーネットワークの概略図である。
【図２】図１に示す無線ノードの構成を示す概略図である。
【図３】制御パケットＤＩＯの構成図である。
【図４】制御パケットＤＡＯの構成図である。
【図５】サンプリング間隔の概念図である。
【図６】総電力量とサンプリング間隔との関係を示す図である。
【図７】サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとフレーム送信数との関係を示す図である。
【図８】フレーム送信数とサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとの関係を示す対応表を示す図である。
【図９】サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎと平均フレーム長との関係を示す図である。
【図１０】サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられたフレーム長とデータとの関係を示す図である。
【図１１】無線フレームのサンプリングの概念図である。
【図１２】ウェイクアップ信号を送信する方法を説明するための図である。
【図１３】図２に示す経路制御部が保持するルーティングテーブルの構成図である。
【図１４】図１に示す無線センサーネットワークにおける無線ノードの配置状態を示す図である。
【図１５】経路を構築するときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１５に示すフローチャートに従って構築されるトポロジーの例を示す図である。
【図１７】図１３に示すルーティングテーブルの具体例を示す図である。
【図１８】図１に示す無線センサーネットワークにおけるセンサー値の転送動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】トポロジー情報とサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとの関係を示す図である。
【図２０】サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する動作を説明するためのフローチャートである。
【図２１】コスト値、ホップ数およびツリーサイズの全てを用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する動作を説明するためのフローチャートである。
【図２２】サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられたフレーム長とデータとの別の関係を示す図である。
【図２３】図２２に示す１６０［μｓｅｃ］，３２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられたフレーム長の詳細を示す図である。
【図２４】図２２に示す６４０［μｓｅｃ］，１２８０［μｓｅｃ］，２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられたフレーム長の詳細を示す図である。
【図２５】２段階の間欠動作を説明するための図である。
【図２６】フレーム送信数Ｎによって動作モードを切り替える動作を説明するためのフローチャートである。
【図２７】トポロジー情報と動作モードとの関係を示す図である。
【図２８】コスト値、ホップ数およびツリーサイズの全てを用いて無線ノードの動作モードを切り替える動作を説明するためのフローチャートである。
【図２９】ノード１台当たりの平均消費電力量とセンサーデータ収集周期との関係のシミュレーション結果を示す図である。
【図３０】各無線ノードの動作をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるためのプログラム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】
【００６２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００６３】
図１は、この発明の実施の形態による無線センサーネットワークの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による無線センサーネットワーク１０は、無線ノード１〜７を備える。
【００６４】
無線ノード１〜７は、無線通信空間に配置される。無線ノード１〜７は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇに対応した９２０ＭＨｚ帯で無線通信を行う。
【００６５】
無線ノード２〜７の各々は、センサーを有する。
【００６６】
無線ノード１〜７は、後述する方法によって、ＲＰＬ：ＩＰｖ６  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｌｏｗ−Ｐｏｗｅｒ  ａｎｄ  Ｌｏｓｓｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＲＦＣ６５５０）を用いて各無線ノード２〜７から無線ノード１までの経路を構築する。また、無線ノード１〜７は、後述する方法によって、ＲＰＬを用いて各無線ノード２〜７から無線ノード１までの経路を維持する。
【００６７】
そして、各無線ノード２〜７から無線ノード１までの経路が確立された場合、無線センサーネットワーク１０は、無線ノード１〜７が階層構造に配置されたトポロジーを有する。この場合、無線ノード１は、最上位層に配置され、無線ノード２〜７は、第２層以下にツリー状に配置される。
【００６８】
この発明の実施の形態においては、無線ノード１を「シンク」とも言う。
【００６９】
無線ノード１〜７の各々は、後述する方法によって、消費電力が最小になるようにサンプリング間隔を決定する。そして、無線ノード１〜７の各々は、その決定したサンプリング間隔で動作する。
【００７０】
また、無線ノード１〜７の各々は、その決定したサンプリング間隔に対応して決定されたフレーム長を用いてウェイクアップ信号を生成し、その生成したウェイクアップ信号を送受信する。
【００７１】
更に、無線ノード２〜７の各々は、センサー（図示せず）によってセンサー値を検出し、その検出したセンサー値を自己から無線ノード１までの経路上に存在する無線ノードを順次起動させながら無線ノード１へ送信する。
【００７２】
この場合、各無線ノード２〜７から無線ノード１までの経路上に存在する無線ノードは、後述する方法によって、他の無線ノードから受信したセンサー値を転送する。
【００７３】
図２は、図１に示す無線ノード１の構成を示す概略図である。図２を参照して、無線ノード１は、アンテナ１１，１２と、無線通信部１３と、制御部１４と、経路制御部１５と、サンプリング間隔決定部１６と、ウェイクアップ信号受信部１７と、ウェイクアップ信号判定部１８と、フレーム長対応表１９とを含む。
【００７４】
無線ノード１は、スリープ状態と、起動状態とを有する。スリープ状態とは、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８が動作し、無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５、サンプリング間隔決定部１６およびフレーム長対応表１９が動作を停止した状態である。
【００７５】
また、起動状態とは、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８が動作を停止し、無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５、サンプリング間隔決定部１６およびフレーム長対応表１９が動作している状態である。
【００７６】
アンテナ１１は、無線通信部１３に接続される。アンテナ１２は、ウェイクアップ信号受信部１７に接続される。
【００７７】
無線通信部１３は、ウェイクアップ信号判定部１８から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。また、無線通信部１３は、タイマーを内蔵しており、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８が停止しているとき、一定間隔Ｔで間欠動作を行う。即ち、無線通信部１３は、一定間隔Ｔのうちの時間Ｔ＿１の間、起動状態へ移行し、一定間隔Ｔのうちの時間Ｔ＿２の間、スリープ状態へ移行する。Ｔ＿１，Ｔ＿２は、Ｔ＿１＋Ｔ＿２＝Ｔを満たす。
【００７８】
無線通信部１３は、無線センサーネットワーク１０における経路を確立する場合、または確立した経路を維持する場合、制御パケットを制御部１４から受け、その受けた制御パケットを変調してアンテナ１１を介して送信する。また、無線通信部１３は、アンテナ１１を介して制御パケットを受信し、その受信した制御パケットを復調して制御部１４へ出力する。なお、制御パケットは、ＤＩＯ，ＤＡＯからなる。
【００７９】
また、無線通信部１３は、１時間当たりの無線フレームの送信数であるフレーム送信数Ｎを計測する。そして、無線通信部１３は、その計測したフレーム送信数Ｎをサンプリング間隔決定部１６へ出力する。
【００８０】
更に、無線通信部１３は、データを含むパケットをアンテナ１１を介して受信し、その受信したパケットを復調して制御部１４へ出力する。無線通信部１３は、データを含むパケットを制御部１４から受け、その受けたパケットを変調してアンテナ１１を介して送信する。
【００８１】
制御部１４は、ウェイクアップ信号判定部１８から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。また、制御部１４は、タイマーを内蔵しており、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８が停止しているとき、無線通信部１３と同様にして、一定間隔Ｔで間欠動作を行う。
【００８２】
制御部１４は、無線センサーネットワーク１０における経路を確立する場合、または確立した経路を維持する場合、制御パケットを経路制御部１５から受け、その受けた制御パケットを無線通信部１３へ出力する。また、制御部１４は、制御パケットを無線通信部１３から受け、その受けた制御パケットを経路制御部１５へ出力する。
【００８３】
制御部１４は、サンプリング間隔をサンプリング間隔決定部１６から受ける。制御部１４は、送信先の無線ノードのＭＡＣアドレスを経路制御部１５から受ける。そして、制御部１４は、ＭＡＣアドレスのハッシュ値を演算する。その後、制御部１４は、サンプリング間隔に対応し、かつ、フレーム長とデータとの関係を示す対応表をフレーム長対応表１９から受け、その受けた対応表に基づいて、ハッシュ値を示すデータをフレーム長に変換する。そうすると、制御部１４は、その変換したフレーム長を有する無線フレームを生成し、その生成した無線フレームをウェイクアップ信号として無線通信部１３へ出力する。
【００８４】
制御部１４は、センサー（図示省略）からセンサー値（＝データ）を受け、その受けたセンサー値を含むパケットを生成する。そして、制御部１４は、その生成したパケットを無線通信部１３へ出力する。
【００８５】
制御部１４は、データを含むパケットを無線通信部１３から受け、その受けたパケットの送信先が無線ノード１であるか否かを判定する。そして、制御部１４は、パケットの送信先が無線ノード１であると判定したとき、パケットからデータを取り出し、その取り出したデータを受理する。一方、制御部１４は、パケットの送信先が無線ノード１以外の無線ノードであると判定したとき、データを含むパケットを無線通信部１３へ出力する。
【００８６】
制御部１４は、無線ノード１の動作モードを決定し、その決定した動作モードをサンプリング間隔決定部１６へ出力する。
【００８７】
経路制御部１５は、ウェイクアップ信号判定部１８から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。また、経路制御部１５は、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８が停止しているとき、無線通信部１３と同様にして、一定間隔Ｔで間欠動作を行う。
【００８８】
経路制御部１５は、無線センサーネットワーク１０における経路を確立する場合、または確立した経路を維持する場合、制御パケットを生成し、その生成した制御パケットを制御部１４へ出力する。経路制御部１５は、制御パケットを制御部１４から受け、その受けた制御パケットに基づいて、無線センサーネットワーク１０における経路を確立または維持する。そして、経路制御部１５は、その確立または維持した経路を示す経路情報を保持する。また、経路制御部１５は、無線センサーネットワーク１０における無線ノード１〜７の配置状態を示すトポロジーを示すトポロジー情報を保持する。
【００８９】
経路制御部１５は、無線ノードのＭＡＣアドレスの要求に応じて、経路情報を参照して無線ノードのＭＡＣアドレスを検出し、その検出したＭＡＣアドレスを制御部１４へ出力する。
【００９０】
経路制御部１５は、サンプリング間隔決定部１６からの要求に応じて、経路情報および／またはトポロジー情報をサンプリング間隔決定部１６へ出力する。
【００９１】
サンプリング間隔決定部１６は、ウェイクアップ信号判定部１８から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。また、サンプリング間隔決定部１６は、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８が停止しているとき、無線通信部１３と同様にして、一定間隔Ｔで間欠動作を行う。
【００９２】
サンプリング間隔決定部１６は、フレーム送信数Ｎを無線通信部１３から受ける。サンプリング間隔決定部１６は、動作モードを制御部１４から受ける。サンプリング間隔決定部１６は、経路情報および／またはトポロジー情報を経路制御部１５から受ける。そして、サンプリング間隔決定部１６は、後述する方法によって、総電力量が最小になるときのサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎをフレーム送信数Ｎに対応して決定する。そして、サンプリング間隔決定部１６は、その決定したサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎをウェイクアップ信号受信部１７およびフレーム長対応表１９へ出力する。
【００９３】
サンプリング間隔決定部１６は、経路情報に基づいて、後述する方法によって、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する。そして、サンプリング間隔決定部１６は、その調整したサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎをウェイクアップ信号受信部１７およびフレーム長対応表１９へ出力する。
【００９４】
ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、タイマーを内蔵しており、一定の間隔で起動状態へ移行する。
【００９５】
ウェイクアップ信号受信部１７は、サンプリング間隔決定部１６からサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを受ける。そして、ウェイクアップ信号受信部１７は、起動状態において受信電力を検出すると、アンテナ１２を介してウェイクアップ信号を受信し、その受信したウェイクアップ信号の受信信号をサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで包絡線検波し、その検波した検波値に基づいてフレーム長を検出する。より具体的には、ウェイクアップ信号受信部１７は、検波値における“１”の個数をカウントし、そのカウントした個数にサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを乗算することによってフレーム長を検出する。そして、ウェイクアップ信号受信部１７は、その検出したフレーム長をウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。
【００９６】
ウェイクアップ信号判定部１８は、無線ノード１のＭＡＣアドレスを予め保持している。また、ウェイクアップ信号判定部１８は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応し、かつ、フレーム長とデータとの関係を示す対応表をフレーム長対応表１９から受ける。更に、ウェイクアップ信号判定部１８は、ウェイクアップ信号受信部１７からフレーム長を受ける。そして、ウェイクアップ信号判定部１８は、対応表を参照して、フレーム長をデータに変換する。その後、ウェイクアップ信号判定部１８は、その変換したデータが無線ノード１のＭＡＣアドレスに一致するか否かを判定する。
【００９７】
ウェイクアップ信号判定部１８は、その変換したデータが無線ノード１のＭＡＣアドレスに一致すると判定したとき、起動信号を生成して無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５およびサンプリング間隔決定部１６へ出力する。
【００９８】
一方、ウェイクアップ信号判定部１８は、その変換したデータが無線ノード１のＭＡＣアドレスに一致しないと判定したとき、その変換したデータを破棄し、何も出力しない。
【００９９】
なお、後述するブロードキャストＩＤまたはマルチキャストＩＤが用いられる場合、ウェイクアップ信号判定部１８は、その変換したデータがブロードキャストＩＤまたはマルチキャストＩＤに一致すると判定したとき、起動信号を生成して無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５およびサンプリング間隔決定部１６へ出力する。
【０１００】
一方、ウェイクアップ信号判定部１８は、その変換したデータがブロードキャストＩＤまたはマルチキャストＩＤに一致しないと判定したとき、その変換したデータを破棄し、何も出力しない。
【０１０１】
ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、一定の間隔で起動状態へ移行して上述した動作を行い、上述した動作が終了すると、スリープ状態へ移行する。即ち、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、間欠動作を行う。
【０１０２】
フレーム長対応表１９は、一定の間隔で起動状態へ移行する。フレーム長対応表１９は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けて、フレーム長とデータとの関係を示す対応表を保持する。そして、フレーム長対応表１９は、サンプリング間隔決定部１６からサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを受けると、その受けたサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応する対応表を制御部１４およびウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。
【０１０３】
なお、図１に示す無線ノード２〜７の各々も、図２に示す無線ノード１と同じ構成からなる。
【０１０４】
図３は、制御パケットＤＩＯの構成図である。図３を参照して、制御パケットＤＩＯは、ｒｏｏｔのアドレスと、送信先と、送信元と、ＩＤ格納部と、Ｒａｎｋと、ＤＴＳＮとを含む。
【０１０５】
ｒｏｏｔのアドレスは、シンクである無線ノード１のアドレスからなる。送信先は、制御パケットＤＩＯの送信先の無線ノードのアドレスからなる。送信元は、制御パケットＤＩＯを生成した無線ノードのアドレスからなる。ＩＤ格納部は、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤからなる。Ｒａｎｋは、２５６×ｎ（ｎは、正の整数）からなり、無線ノード１（＝シンク）からのホップ数が１ホップ増加するごとに“２５６”づつ増加する。そして、Ｒａｎｋは、数値が小さい程、シンク（＝無線ノード１）に近いことを表わす。ＤＴＳＮは、正の整数からなり、１つの無線ノード（＝無線ノード１〜７のいずれか）が新たな制御パケットＤＩＯを生成するごとに“１”づつ増加する。ＤＴＳＮは、各無線ノード１〜７が同じ無線ノードから制御パケットＤＩＯを受信した場合に、制御パケットＤＡＯを送信するか否かの判定基準になる。より具体的には、各無線ノード１〜７は、同じ無線ノードから制御パケットＤＩＯを受信した場合に、その受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮが、以前に受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮよりも増加していると判定したとき、制御パケットＤＡＯを送信し、受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮが、以前に受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮよりも増加していないと判定したとき、制御パケットＤＡＯを送信しない。そして、ＤＴＳＮが増加していることは、親ノードが変更されたことに相当する。
【０１０６】
図４は、制御パケットＤＡＯの構成図である。図４を参照して、制御パケットＤＡＯは、親ノードのアドレスと、送信元と、ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅとを含む。
【０１０７】
親ノードのアドレスは、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードよりも１ホップだけシンク側に存在し、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードが無線通信可能な全ての無線ノードのアドレスからなる。
【０１０８】
送信元は、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードのアドレスからなる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、制御パケットＤＡＯのシーケンス番号である。そして、ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅの初期値は、“２４０”である。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、“０”〜“２５５”の範囲の整数からなる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、新たな制御パケットＤＡＯが送信される毎にインクリメントされる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅが“１２８”よりも小さい場合、最大値は、“１２７”であり、ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅが“１２８”以上である場合、最大値は、“２５５”である。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、“２５５”の次に、“０”になり、その後、“１”づつインクリメントされる。
【０１０９】
制御パケットＤＡＯが新しいか否かは、次の方法によって決定される。ここでは、比較する２つのＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅをそれぞれＡ，Ｂとする。
【０１１０】
（ｉ）Ａが“１２８”〜“２５５”であり、Ｂが“０”〜“１２７”である場合
・（２５６＋Ｂ−Ａ）がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）以下である場合、Ａは、Ｂよりも小さい。
【０１１１】
・（２５６＋Ｂ−Ａ）がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）よりも大きい場合、Ｂは、Ａよりも小さい。
【０１１２】
そして、大きい方（ＡまたはＢ）を有する制御パケットＤＡＯが新しいと判定される。
【０１１３】
（ｉｉ）両方の値が“１２７”以下、または“１２８”以上である場合
・２つの値の差の絶対値がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）以下である場合、比較結果がそのまま結果となる。
【０１１４】
・２つの値の差の絶対値がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）よりも大きい場合、同期されていないと判定され、２つのＡ，Ｂは、比較できないと判定される。
【０１１５】
この場合、受信した制御パケットＤＡＯが最新であると判定しないか、最後に受信したＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅを有する制御パケットＤＡＯを最新であると判定してもよい。
【０１１６】
この発明の実施の形態においては、次の３つのウェイクアップＩＤを定義する。
【０１１７】
（１）ユニキャストＩＤ
（２）マルチキャストＩＤ
（３）ブロードキャストＩＤ
【０１１８】
ユニキャストＩＤは、任意の無線ノードを指し示すウェイクアップＩＤであり、各無線ノードのＭＡＣアドレス等の一意に無線ノードを特定可能なＩＤである。
【０１１９】
マルチキャストＩＤは、電波範囲内の特定の無線ノードのグループを起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤである。
【０１２０】
マルチキャストＩＤは、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤ、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤからなる。
【０１２１】
ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤは、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤで表わされる同一システムの無線ノードを起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤである。
【０１２２】
ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤは、無線センサーネットワーク１０において各無線ノード２〜７から見た場合に親ノードになる得る無線ノード群を示すウェイクアップＩＤである。
【０１２３】
ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤは、無線センサーネットワーク１０において各無線ノード１〜７から見た場合に子ノードとして収容した無線ノード群を示すウェイクアップＩＤである。
【０１２４】
ブロードキャストＩＤは、電波範囲内の全ての無線ノードを起動状態へ移行させることができるウェイクアップＩＤであり、予め無線センサーネットワーク１０において決められている。そして、ブロードキャストＩＤは、無線ノード１〜７の経路制御部１５に予め設定されている。
【０１２５】
この発明の実施の形態においては、上述したユニキャストＩＤ、マルチキャストＩＤおよびブロードキャストＩＤをウェイクアップＩＤとして用いる。
【０１２６】
サンプリング間隔決定部１６がフレーム送信数Ｎを取得する方法について説明する。
【０１２７】
サンプリング間隔決定部１６は、無線センサーネットワーク１０におけるセンサー値（＝データ）の収集周期、制御フレーム（ＤＩＯ，ＤＡＯ）の送信間隔、トポロジーから得られるツリーサイズ（子ノードの総数）およびリンクの通信品質に基づいてフレーム送信数Ｎを算出する。
【０１２８】
ここで、子ノードの総数は、フレーム送信数Ｎを算出する無線ノードよりも下位の階層に位置し、かつ、フレーム送信数Ｎを算出する無線ノードを介してシンク（＝無線ノード１）へセンサー値を送信可能な無線ノードの総数である。また、全ての子ノードから送信されたセンサー値は、センサー値の収集周期以内にフレーム送信数Ｎを算出する無線ノードへ届くことを前提としている。更に、制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯのうち、制御パケットＤＩＯのみが送信されることを前提としている。センサー値がシンク（＝無線ノード１）へ収集される場合、無線センサーネットワーク１０のトポロジーは、安定しており、制御パケットＤＡＯは、送信されないからである。更に、リンクの通信品質は、フレーム送信数Ｎを算出する無線ノードへの無線フレームの到達率、または受信信号強度ＲＳＳＩを用いた倍率からなる。無線フレームの到達率は、過去の通信状況から算出され、フレーム送信数Ｎを算出する無線ノードに実際に到達した無線フレームのフレーム数を送信元の無線ノードから送信された無線フレームのフレーム数で除算することにより算出される。
【０１２９】
この方法を用いてフレーム送信数Ｎを算出する場合、サンプリング間隔決定部１６は、例えば、１分間のセンサー値の収集周期と、５分間の制御フレームの送信間隔と、１００台の子ノードの総数と、２０％の到達率とに基づいて、（６０個×１００台＋１２個）／０．２＝３００６０［個／ｈ］のフレーム送信数Ｎを算出する。
【０１３０】
この方法で、子ノードの総数を用いているのは、センサー値を最上位に存在するシンク（＝無線ノード１）へ収集するからである。
【０１３１】
また、リンクの通信品質として受信信号強度ＲＳＳＩを用いる場合、ＲＳＳＩ≧−２０ｄＢｍであれば、倍率が１倍になり、−５０ｄＢｍ≦ＲＳＳＩ＜−２０ｄＢｍであれば、倍率が２倍になり、−８０ｄＢｍ≦ＲＳＳＩ＜−５０ｄＢｍであれば、倍率が５倍になり、ＲＳＳＩ＜−８０ｄＢｍであれば、倍率が１０倍になる。従って、サンプリング間隔決定部１６は、例えば、１分間のセンサー値の収集周期と、５分間の制御フレームの送信間隔と、１００台の子ノードの総数と、−５０ｄＢｍ≦ＲＳＳＩ＜−２０ｄＢｍとに基づいて、（６０個×１００台＋１２個）×２＝１２０２４［個／ｈ］のフレーム送信数Ｎを算出する。
【０１３２】
このように、リンクの通信品質を用いてフレーム送信数を算出することにより、フレーム送信数Ｎは、必ず到達した無線フレームのフレーム数になり、フレーム送信数Ｎの確度を上げることができる。
【０１３３】
上述した方法を用いてフレーム送信数Ｎを算出する場合、サンプリング間隔決定部１６は、センサー値の収集周期を制御部１４から受け、制御フレームの送信間隔を経路制御部１５から受け、経路制御部１５から受けたトポロジー情報に基づいてツリーサイズ（子ノードの総数）を得る。
【０１３４】
上述した方法によってフレーム送信数Ｎを算出することによって、フレーム送信数Ｎを容易に得ることができる。
【０１３５】
また、サンプリング間隔決定部１６は、無線通信部１３が実測したフレーム送信数Ｎを無線通信部１３から受けてもよい。
【０１３６】
フレーム送信数Ｎを実測することによって、無線センサーネットワーク１０に即したフレーム送信数Ｎを得ることができる。
【０１３７】
次に、所望のフレーム長を有する無線フレームＦＲを送信するときの消費電力量と、無線フレームＦＲを受信するときの消費電力量との和である総電力量が最小となるときのサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを求める方法について説明する。
【０１３８】
図５は、サンプリング間隔の概念図である。図５を参照して、各無線ノード１〜７のウェイクアップ信号受信部１７は、検波時間の間、検波し、その後、停止時間の間、停止することを繰り返し実行する。そして、サンプリング間隔は、検波時間と停止時間との和からなる。
【０１３９】
また、ウェイクアップ信号受信部１７の停止時間の間に消費される電力が停止中の消費電力であり、ウェイクアップ信号受信部１７の検波時間の間に消費される電力が検波中の消費電力である。そして、検波中の消費電力は、停止中の消費電力よりも大きい。
【０１４０】
無線フレームＦＲを受信するときのウェイクアップ信号受信部１７における１時間当たりの消費電力量をＥｗｒ［Ｗｈ］とし、ウェイクアップ信号受信部１７の検波中の電力をＰａｃｔｉｖｅとし、ウェイクアップ信号受信部１７における１時間当たりの総検波時間をＴａｃｔｉｖｅとし、ウェイクアップ信号受信部１７の休止中の電力をＰｓｌｅｅｐとし、ウェイクアップ信号受信部１７の１時間当たりの総休止時間をＴｓｌｅｅｐとする。
【０１４１】
そうすると、消費電力量Ｅｗｒは、次式によって決定される。
【０１４２】
Ｅｗｒ（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ）＝Ｐａｃｔｉｖｅ×Ｔａｃｔｉｖｅ＋Ｐｓｌｅｅｐ×Ｔｓｌｅｅｐ・・・（１）
【０１４３】
式（１）を用いて消費電力Ｅｗｒを求める場合、１時間をサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌで除算し、検波回数および停止回数を求める。そして、検波時間に検波回数を乗算して１時間当たりの総検波時間Ｔａｃｔｉｖｅを求め、停止時間に停止回数を乗算して１時間当たりの総休止時間Ｔｓｌｅｅｐを求める。その後、電力Ｐａｃｔｉｖｅに総検波時間Ｔａｃｔｉｖｅを積算して消費電力量Ｐａｃｔｉｖｅ×Ｔａｃｔｉｖｅを求め、電力Ｐｓｌｅｅｐに総休止時間Ｔｓｌｅｅｐを積算して消費電力量Ｐｓｌｅｅｐ×Ｔｓｌｅｅｐを求める。最後に、消費電力量Ｐａｃｔｉｖｅ×Ｔａｃｔｉｖｅと消費電力量Ｐｓｌｅｅｐ×Ｔｓｌｅｅｐとを加算して消費電力量Ｅｗｒを求める。
【０１４４】
また、無線フレームＦＲを送信するときの無線通信部１３における１個の無線フレームＦＲを送信するのに必要な消費電力量をＥｗｓ［Ｗ／フレーム］とし、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌで検波可能なフレーム長から求めたフレーム送信時間をＴｆｒａｍｅとし、無線通信部１３の送信中の電力をＰｔｒａｎｓｍｉｔとし、無線通信部１３の受信中の電力をＰｒｅｃｅｉｖｅとし、キャリアセンス時間をＴｃｓとする。
【０１４５】
そうすると、消費電力量Ｅｗｓは、次式によって決定される。
【０１４６】
Ｅｗｓ（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ）＝Ｐｒｅｃｅｉｖｅ×Ｔｃｓ＋Ｐｔｒａｎｓｍｉｔ×Ｔｆｒａｍｅ・・・（２）
【０１４７】
式（２）を用いて消費電力Ｅｗｓを求める場合、フレーム長をサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌで除算してサンプリング回数を求め、その求めたサンプリング回数にサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌを乗算してフレーム送信時間Ｔｆｒａｍｅを求める。そして、電力Ｐｔｒａｎｓｍｉｔにフレーム送信時間Ｔｆｒａｍｅを乗算して消費電力量Ｐｔｒａｎｓｍｉｔ×Ｔｆｒａｍｅを求め、電力Ｐｒｅｃｅｉｖｅにキャリアセンス時間Ｔｃｓを乗算して消費電力量Ｐｒｅｃｅｉｖｅ×Ｔｃｓを求める。最後に、消費電力量Ｐｔｒａｎｓｍｉｔ×Ｔｆｒａｍｅと消費電力量Ｐｒｅｃｅｉｖｅ×Ｔｃｓとを加算して消費電力量Ｅｗｓを求める。ここで、消費電力量Ｐｒｅｃｅｉｖｅ×Ｔｃｓを加算するのは、無線フレームを送信するとき、キャリアセンスを行い、無線通信空間が開いているときに無線フレームを送信するからである。
【０１４８】
なお、ＡＣＫ待ちの消費電力量（Ｐａｃｔｉｖｅ×Ｔｗａｉｔ）を加えて消費電力量Ｅｗｓ（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ）を求めてもよい。
【０１４９】
そして、総電力量Ｅ（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ）は、次式によって決定される。
【０１５０】
Ｅ（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ）＝Ｅｗｒ（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ）＋Ｅｗｓ（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ）×Ｎ・・・（３）
【０１５１】
図６は、総電力量とサンプリング間隔との関係を示す図である。図６において、縦軸は、総電力量を表し、横軸は、サンプリング間隔を表す。総電力量は、上述した式（１）〜式（３）を用いて求められたものである。
【０１５２】
また、曲線ｋ１〜ｋ８は、それぞれ、１時間当たりのフレーム送信数Ｎ［個／ｈ］が０．０１［個／ｈ］，０．１［個／ｈ］，１［個／ｈ］，１０［個／ｈ］，１００［個／ｈ］，１０００［個／ｈ］，１００００［個／ｈ］，１０００００［個／ｈ］であるときの総電力量とサンプリング間隔との関係を示す。
【０１５３】
なお、図６に示す総電力量とサンプリング間隔との関係は、フレーム長とサンプリング間隔との間に、フレーム長を検出するときのサンプリング間隔が長くなるほどフレーム長が長くなり、かつ、サンプリング間隔が短くなるほどフレーム長が短くなる関係が存在することを前提とした場合の総電力量とサンプリング間隔との関係である。
【０１５４】
また、図６に示す総電力量とサンプリング間隔との関係は、無線通信部１３の稼動時の電力Ｐａｃｔｉｖｅが３０［ｍＷｈ］であり、無線通信部１３の停止時の電力Ｐｓｌｅｅｐが０．５［ｍＷｈ］であり、無線通信部１３における送信に要する電力Ｐｔｒａｎｓｍｉｔが２５［ｍＷｈ］であり、無線通信部１３における受信に要する電力Ｐｒｅｃｅｉｖｅが２０［ｍＷｈ］であり、ウェイクアップ信号受信部１７の稼動時の電力Ｐａｃｔｉｖｅが５０［ｍＷｈ］であり、ウェイクアップ信号受信部１７の停止時の電力Ｐｓｌｅｅｐが０．００２［ｍＷｈ］であるときの総電力量とサンプリング間隔との関係である。
【０１５５】
図６を参照して、各フレーム送信数Ｎにおいて、総電力量が最小となるサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが存在する。また、総電力量が最小となるサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、フレーム送信数Ｎが増えるに従って短くなる（曲線ｋ１〜ｋ８参照）。
【０１５６】
更に、フレーム送信数Ｎが１０［個／ｈ］，１００［個／ｈ］，１０００［個／ｈ］，１００００［個／ｈ］，１０００００［個／ｈ］のいずれかである場合、総電力量は、サンプリング間隔が長くなるに従って、低下して最小値に至り、その後、増加する（曲線ｋ４〜ｋ８参照）。そして、総電力量が最小値に至った後、総電力量がサンプリング間隔の増加に伴って増加する関係は、この発明の実施の形態において初めて見出されたものである。
【０１５７】
曲線ｋ１〜ｋ８を描画した後、各フレーム送信数Ｎにおいて、総電力量が最小になるときのサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝総電力量が最小となる点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６等におけるサンプリング間隔）を求める。
【０１５８】
図７は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとフレーム送信数Ｎとの関係を示す図である。
【０１５９】
図７において、縦軸は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを表し、横軸は、フレーム送信数Ｎを表す。
【０１６０】
各フレーム送信数Ｎにおいて、総電力量が最小になるときのサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを求めると、フレーム送信数Ｎとサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとの関係をプロットし、近似式を求める。この近似式は、例えば、次式によって表される。
【０１６１】
Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ＝αＮβ・・・（４）
式（４）において、αおよびβは、無線通信部１３の消費電力、ウェイクアップ信号受信部１７の消費電力およびウェイクアップ信号を構成するフレーム数によって決定される定数である。
【０１６２】
式（４）によって表される近似式は、対数グラフにおいて、曲線ｋ９または直線ｋ１０になる。
【０１６３】
定数αが１４４８２であり、定数βが−０．４８２である場合、近似式は、Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ＝１４４８２Ｎ−０．４８２によって表される。
【０１６４】
従って、この近似式をサンプリング間隔決定部１６に予め設定しておけば、サンプリング間隔決定部１６は、無線通信部１３から受けたフレーム送信数Ｎに基づいて、または自己が算出したフレーム送信数Ｎに基づいて、総電力量Ｅ（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ）が最小になるときのサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを求めることができる。
【０１６５】
この発明の実施の形態においては、サンプリング間隔決定部１６は、上述した近似式に代えてフレーム送信数Ｎとサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとの関係を示す対応表を保持していてもよい。
【０１６６】
図８は、フレーム送信数とサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとの関係を示す対応表を示す図である。
【０１６７】
図８を参照して、対応表ＴＢＬ１は、フレーム送信数とサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとを含む。フレーム送信数およびサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、相互に対応付けられる。
【０１６８】
フレーム送信数Ｎが≧２７２３［個／ｈ］であるとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１６０［μｓｅｃ］である。フレーム送信数Ｎが６４６［個／ｈ］≦Ｎ＜２７２３［個／ｈ］であるとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、３２０［μｓｅｃ］である。フレーム送信数Ｎが１５３［個／ｈ］≦Ｎ＜６４６［個／ｈ］であるとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、６４０［μｓｅｃ］である。フレーム送信数Ｎが３６［個／ｈ］≦Ｎ＜１５３［個／ｈ］であるとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１２８０［μｓｅｃ］である。フレーム送信数Ｎが９［個／ｈ］≦Ｎ＜３６［個／ｈ］であるとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、２５６０［μｓｅｃ］である。フレーム送信数Ｎが２［個／ｈ］≦Ｎ＜９［個／ｈ］であるとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、５１２０［μｓｅｃ］である。フレーム送信数ＮがＮ＜２［個／ｈ］であるとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１０２４０［μｓｅｃ］である。
【０１６９】
このように、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、フレーム送信数Ｎの範囲が１つの範囲だけ減少する毎に２倍になる。これは、次の理由による。１つの理由は、ウェイクアップ信号受信部１７の回路構成を簡易化することであり、もう１つの理由は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの種類を抑制することである。各無線ノードのサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎと、それに対応するフレーム長とデータとの対応表を保持する必要があるが、１６０［μｓ］単位で線形に増加させると、１０２４０［μｓ］までの範囲で６４個のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが必要になる。その結果、対応表も合わせて保持すると、多くのメモリが必要になる。しかし、上述したように、フレーム送信数Ｎの範囲が１つの範囲だけ減少する毎にサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを２倍にすることにより、メモリを７個まで減少でき、メモリを節約できる。
【０１７０】
サンプリング間隔決定部１６は、無線通信部１３からフレーム送信数Ｎを受けると、対応表ＴＢＬ１を参照して、その受けたフレーム送信数Ｎに対応するサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを検出し、その検出したサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを総電力量が最小になるときのサンプリング間隔として決定する。
【０１７１】
なお、対応表ＴＢＬ１においては、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、フレーム送信数Ｎが減少するに従って１６０［μｓｅｃ］の整数倍ごとに長くなるが、１６０［μｓｅｃ］の整数倍は、例示である。従って、対応表ＴＢＬ１においては、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、フレーム送信数Ｎが減少するに従って１６０［μｓｅｃ］の整数倍以外の単位ごとに長くなるようにしてもよい。
【０１７２】
また、サンプリング間隔決定部１６は、ウェイクアップ信号を送信する毎に、フレーム送信数Ｎに基づいてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定してもよく、例えば、１ヶ月のように、定期的に、フレーム送信数Ｎに基づいてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定してもよい。
【０１７３】
ウェイクアップ信号を送信する毎に、または定期的に、フレーム送信数Ｎに基づいてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定することによって、フレーム送信数Ｎが変化しても、その変化したフレーム送信数Ｎに対応してサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定できる。
【０１７４】
対応表ＴＢＬ１に示すように、総電力量が最小になるときのサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎをフレーム送信数Ｎが減少するに従って１６０［μｓｅｃ］の整数倍ごとに長くなるように決定することによって次の効果が得られる。
【０１７５】
近似式を用いてサンプリング間隔を算出した場合、サンプリング間隔は、μｓｅｃオーダーで算出されるが、対応表ＴＢＬ１のように１６０［μｓｅｃ］の単位でサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定する方がウェイクアップ信号受信部１７の回路を簡易化できる。即ち、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎがμｓｅｃオーダーで算出された場合、ウェイクアップ信号受信部１７は、μｓｅｃオーダーの精度でサンプリングタイミングを決定してサンプリングする必要があるので、ウェイクアップ信号受信部１７の回路構成が複雑になる。しかし、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１６０［μｓｅｃ］の単位で決定される場合、上述したようにメモリを削減できるので、ウェイクアップ信号受信部１７の回路構成を簡易化できる。
【０１７６】
その結果、メモリ使用量を抑制しながらフレーム長を複数の無線ノード間で容易に共有できる。
【０１７７】
また、対応表ＴＢＬ１を用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定することによって、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを容易に決定できる。
【０１７８】
なお、対応表ＴＢＬ１におけるフレーム送信数Ｎの範囲は、例示である。従って、この発明の実施の形態においては、図８に示すフレーム送信数Ｎの範囲と異なるフレーム送信数Ｎの範囲をサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けてもよい。
【０１７９】
図９は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎと平均フレーム長との関係を示す図である。
【０１８０】
図９を参照して、対応表ＴＢＬ２は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎと平均フレーム長とを含む。サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎおよび平均フレーム長は、相互に対応付けられる。
【０１８１】
２６２０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、１０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、３０００［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、３７６０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、４０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、５２８０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、８０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられる。
【０１８２】
また、８３２０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、１４４００［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、３２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、２６５６０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、６４０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、５０８８０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、１２８０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられる。
【０１８３】
更に、９９５２０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、１９６８００［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、５１２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、３９１３６０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、１０２４０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられ、７８０４８０［μｓｅｃ］の平均フレーム長は、２０４８０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられる。
【０１８４】
このように、平均フレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが長くなるに従って長くなり、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが短くなるに従って短くなる。そして、隣接する２つの平均フレーム長の差は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが長くなる方向において、３８０［μｓｅｃ］，７６０［μｓｅｃ］，１５２０［μｓｅｃ］，３０４０［μｓｅｃ］，６０８０［μｓｅｃ］，１２１６０［μｓｅｃ］，２４３２０［μｓｅｃ］，４８６４０［μｓｅｃ］，９７２８０［μｓｅｃ］，１９４５６０［μｓｅｃ］，３８９１２０［μｓｅｃ］と大きくなる。即ち、隣接する２つの平均フレーム長の差は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが長くなる方向において、３８０×２ｍ−１（ｍは正の整数）に従って大きくなる。
【０１８５】
これは、平均フレーム長に基づいて複数の無線ノードの複数のウェイクアップＩＤに割り当てられた複数のフレーム長が複数のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの間で重ならないようにするためである。
【０１８６】
なお、隣接する２つの平均フレーム長の差は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが長くなる方向において、３８０×２ｍ−１以外の式に従って長くなってもよい。そして、一般的には、隣接する２つの平均フレーム長の差は、平均フレーム長に基づいて複数の無線ノードの複数のウェイクアップＩＤに割り当てられた複数のフレーム長が複数のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの間で重ならなければ、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが長くなる方向において、どのように大きくなっていてもよい。
【０１８７】
また、対応表ＴＢＬ２におけるサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎおよび平均フレーム長の具体値は、例示である。従って、この発明の実施の形態においては、図９に示すサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの具体値と異なる具体値と、図９に示す平均フレーム長の具体値と異なる具体値とを相互に対応付けて、対応表ＴＢＬ２を作成してもよい。
【０１８８】
図１０は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられたフレーム長とデータとの関係を示す図である。
【０１８９】
図１０を参照して、対応表ＴＢＬ３は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎと、フレーム長と、データとを含む。フレーム長およびデータは、相互に対応付けられる。フレーム長とデータとの対応関係は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられる。
【０１９０】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１６０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、７．０４，７．２０，７．３６，７．５２，７．６８，７．８４，８．００，８．１６，８．３２，８．４８，８．６４，８．８０，８．９６，９．１２，９．２８，９．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。そして、０ｘ０〜０ｘＦの各々は、４ビットからなる。
【０１９１】
７．０４，７．２０，・・・，９．４４［μｓｅｃ］のフレーム長は、１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた８．３２［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長と、８．３２［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を０．１６［ｍｓｅｃ］（＝１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して得られたフレーム長とを含む。
【０１９２】
なお、８．３２［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を０．１６［ｍｓｅｃ］（＝１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して複数のフレーム長を生成するのは、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１６０［μｓｅｃ］であるので、異なる２つのフレーム長を識別できるようにするためである。
【０１９３】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが３２０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、１１．８４，１２．１６，１２．４８，１２．８０，１３．１２，１３．４４，１３．７６，１４．０８，１４．４０，１４．７２，１５．０４，１５．３６，１５．６８，１６．００，１６．３２，１６．６４［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０１９４】
１１．８４，１２．１６，・・・，１６．６４［μｓｅｃ］のフレーム長は、３２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた１４．４０［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長と、１４．４０［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を０．３２［ｍｓｅｃ］（＝３２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して得られたフレーム長とを含む。
【０１９５】
なお、１４．４０［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を０．３２［ｍｓｅｃ］（＝３２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して複数のフレーム長を生成するのは、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが３２０［μｓｅｃ］であるので、異なる２つのフレーム長を識別できるようにするためである。
【０１９６】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが６４０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、２１．４４，２２．０８，２２．７２，２３．３６，２４．００，２４．６４，２５．２８，２５．９２，２６．５６，２７．２０，２７．８４，２８．４８，２９．１２，２９．７６，３０．４０，３１．０４［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０１９７】
２１．４４，２２．０８，・・・，３１．０４［μｓｅｃ］のフレーム長は、６４０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた２６．５６［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長と、２６．５６［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を０．６４［ｍｓｅｃ］（＝６４０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して得られたフレーム長とを含む。
【０１９８】
なお、２６．５６［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を０．６４［ｍｓｅｃ］（＝６４０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して複数のフレーム長を生成するのは、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが６４０［μｓｅｃ］であるので、異なる２つのフレーム長を識別できるようにするためである。
【０１９９】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１２８０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、４０．６４，４１．９２，４３．２０，４４．４８，４５．７６，４７．０４，４８．３２，４９．６０，５０．８８，５２．１６，５３．４４，５４．７２，５６．００，５７．２８，５８．５６，５９．８４［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０２００】
４０．６４，４１．９２，・・・，５９．８４［μｓｅｃ］のフレーム長は、１２８０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた５０．８８［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長と、５０．８８［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を１．２８［ｍｓｅｃ］（＝１２８０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して得られたフレーム長とを含む。
【０２０１】
なお、５０．８８［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を１．２８［ｍｓｅｃ］（＝１２８０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して複数のフレーム長を生成するのは、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１２８０［μｓｅｃ］であるので、異なる２つのフレーム長を識別できるようにするためである。
【０２０２】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが２５６０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、７９．０４，８１．６０，８４．１６，８６．７２，８９．２８，９１．８４，９４．４０，９６．９６，９９．５２，１０２．０８，１０４．６４，１０７．２０，１０９．７６，１１２．３２，１１４．８８，１１７．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０２０３】
７９．０４，８１．６０，・・・，１１７．４４［μｓｅｃ］のフレーム長は、２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた９９．５２［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長と、９９．５２［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を２．５６［ｍｓｅｃ］（＝２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して得られたフレーム長とを含む。
【０２０４】
なお、９９．５２［ｍｓｅｃ］の平均フレーム長を２．５６［ｍｓｅｃ］（＝２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）の単位で加算または減算して複数のフレーム長を生成するのは、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが２５６０［μｓｅｃ］であるので、異なる２つのフレーム長を識別できるようにするためである。
【０２０５】
このように、１６０［μｓｅｃ］，３２０［μｓｅｃ］，６４０［μｓｅｃ］，１２８０［μｓｅｃ］，２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎにそれぞれ対応する７．０４，７．２０・・・，９．４４［ｍｓｅｃ］，１１．８４，１２．１６，・・・，１６．６４［ｍｓｅｃ］，２１．４４，２２．０８，・・・，３１．０４［ｍｓｅｃ］，４０．６４，４１．９２，・・・，５９．８４［ｍｓｅｃ］，７９．０４，８１．６０，・・・，１１７．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、１６０［μｓｅｃ］，３２０［μｓｅｃ］，６４０［μｓｅｃ］，１２８０［μｓｅｃ］，２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎにそれぞれ対応する８．３２［μｓｅｃ］，１４．４０［μｓｅｃ］，２６．５６［μｓｅｃ］，５０．８８［μｓｅｃ］，９９．５２［μｓｅｃ］の平均フレーム長をサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの単位で加算または減算して得られる。
【０２０６】
各無線ノード１〜７のフレーム長対応表１９は、対応表ＴＢＬ３を保持している。
【０２０７】
図１１は、無線フレームのサンプリングの概念図である。図１１を参照して、無線フレームＦＲの受信信号は、１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ毎に包絡線検波される。そして、包絡線検波された検波値の“１”の個数がカウントされ、“１”の個数に１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを乗算してフレーム長が検出される。
【０２０８】
無線フレームＦＲ１は、Ｌ１のフレーム長を有し、無線フレームＦＲ２は、Ｌ２のフレーム長を有する。フレーム長Ｌ１およびフレーム長Ｌ２は、対応表ＴＢＬ３における７．０４，７．２０，・・・，９．４４［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長のうち、隣接する２つのフレーム長からなる。
【０２０９】
フレーム長Ｌ１，Ｌ２は、上述したように無線フレームＦＲ１，ＦＲ２の受信信号を１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで包絡線検波して検出されるので、無線フレームＦＲ２の受信信号を１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで包絡線検波して得られた検波値の“１”の個数は、無線フレームＦＲ１の受信信号を１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで包絡線検波して得られた検波値の“１”の個数よりも“１”個だけ大きい。
【０２１０】
その結果、フレーム長Ｌ２は、フレーム長Ｌ１よりも１６０［μｓｅｃ］（＝サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ）だけ長い。
【０２１１】
従って、２つのフレーム長Ｌ１，Ｌ２を識別できる。
【０２１２】
１６０［μｓｅｃ］以外のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが用いられた場合も、同様に、隣接する２つのフレーム長を識別できる。
【０２１３】
図１２は、ウェイクアップ信号を送信する方法を説明するための図である。
【０２１４】
この発明の実施の形態においては、ウェイクアップＩＤは、フレーム長によって表される。より具体的には、ウェイクアップＩＤは、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４によって表される。従って、ウェイクアップ信号は、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４のビット値にそれぞれ対応する４個のフレーム長を有する４個の無線フレームからなる。
【０２１５】
図１２を参照して、受信ノードは、上述した方法によってサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定し、その決定したサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（例えば、６４０μｓｅｃ）を制御パケットＤＩＯに含めて送信ノードへ送信する。
【０２１６】
送信ノードの無線通信部１３は、制御パケットＤＩＯを受信し、その受信した制御パケットＤＩＯを復調して制御部１４へ出力する。そして、送信ノードの制御部１４は、制御パケットＤＩＯを無線通信部１３から受け、その受けた制御パケットＤＩＯからサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）を取り出して保持する。
【０２１７】
その後、送信ノードの制御部１４は、受信ノードをスリープ状態から起動状態へ移行させるとき、経路制御部１５から受信ノードのＭＡＣアドレスを受け、その受けたＭＡＣアドレスのハッシュ値を演算する。この場合、ハッシュ値は、例えば、［０００００００００００００００１］の１６ビットからなるものとする。
【０２１８】
そして、送信ノードの制御部１４は、フレーム長対応表１９に格納された対応表ＴＢＬ３を参照して、６４０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応する２１．４４，２２．０８，・・・，３１．０４［ｍｓｅｃ］のうち、０ｘ１（＝００００）に対応する２２．０８［ｍｓｅｃ］のフレーム長と、０ｘ０（＝００００）に対応する２１．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長と、０ｘ０（＝００００）に対応する２１．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長と、０ｘ０（＝００００）に対応する２１．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長とを検出する。
【０２１９】
その後、送信ノードの制御部１４は、２２．０８［ｍｓｅｃ］のフレーム長を有する無線フレームＦＲ１と、２１．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長を有する無線フレームＦＲ２と、２１．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長を有する無線フレームＦＲ３と、２１．４４［ｍｓｅｃ］のフレーム長を有する無線フレームＦＲ４とを生成する。そして、送信ノードの制御部１４は、無線フレームＦＲ１〜ＦＲ４からなるウェイクアップ信号を無線通信部１３へ出力する。
【０２２０】
送信ノードの無線通信部１３は、無線フレームＦＲ１〜ＦＲ４からなるウェイクアップ信号を制御部１４から受け、その受けたウェイクアップ信号（＝無線フレームＦＲ１〜ＦＲ４）を変調する。そして、送信ノードの無線通信部１３は、その変調したウェイクアップ信号をアンテナ１１を介して送信する。この場合、送信ノードの無線通信部１３は、変調した無線フレームＦＲ１〜ＦＲ４を順次送信する。
【０２２１】
受信ノードのウェイクアップ信号受信部１７は、アンテナ１２を介してウェイクアップ信号を受信し、その受信したウェイクアップ信号の受信信号をサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）で包絡線検波してビット列を得る。
【０２２２】
その後、受信ノードのウェイクアップ信号受信部１７は、ビット列の先頭から“１”の個数をカウントし、ビット列のビット値が“０”になると、カウントを停止し、そのカウントを停止したときのカウント値を“１”の個数Ｎ１とするとともにカウント値をリセットする。その後、受信ノードのウェイクアップ信号受信部１７は、ビット列のビット値が“１”になると、ビット列のビット値が“０”になるまで“１”の個数をカウントし、ビット列のビット値が“０”になると、カウントを停止し、そのカウントを停止したときのカウント値を“１”の個数Ｎ２とするとともにカウント値をリセットする。
【０２２３】
受信ノードのウェイクアップ信号受信部１７は、この動作をビット列の最後まで繰り返し実行して４つの“１”の個数Ｎ１〜Ｎ４を得る。
【０２２４】
そして、受信ノードのウェイクアップ信号受信部１７は、個数Ｎ１にサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）を乗算して２２．０８ｍｓｅｃのフレーム長を取得し、個数Ｎ２にサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）を乗算して２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長を取得し、個数Ｎ３にサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）を乗算して２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長を取得し、個数Ｎ４にサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）を乗算して２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長を取得する。
【０２２５】
そうすると、受信ノードのウェイクアップ信号受信部１７は、２２．０８ｍｓｅｃのフレーム長、２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長、２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長、および２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長をウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。
【０２２６】
受信ノードのウェイクアップ信号判定部１８は、２２．０８ｍｓｅｃのフレーム長、２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長、２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長、および２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長をウェイクアップ信号受信部１７から受ける。また、受信ノードのウェイクアップ信号判定部１８は、対応表ＴＢＬ３をフレーム長対応表１９から受ける。
【０２２７】
そして、受信ノードのウェイクアップ信号判定部１８は、対応表ＴＢＬ３を参照して、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）および２２．０８ｍｓｅｃのフレーム長に対応する０ｘ１を検出し、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）および２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長に対応する０ｘ０を検出し、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）および２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長に対応する０ｘ０を検出し、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝６４０μｓｅｃ）および２１．４４ｍｓｅｃのフレーム長に対応する０ｘ０を検出する。その後、受信ノードのウェイクアップ信号判定部１８は、０ｘ１，０ｘ０，０ｘ０，０ｘ０を一列に配列して０ｘ００ｘ００ｘ００ｘ１（＝［０００００００００００００００１］）からなるウェイクアップＩＤを取得する。
【０２２８】
そして、受信ノードのウェイクアップ信号判定部１８は、［０００００００００００００００１］のウェイクアップＩＤが受信ノードのＭＡＣアドレスに一致するか否かを判定する。
【０２２９】
受信ノードのウェイクアップ信号判定部１８は、［０００００００００００００００１］のウェイクアップＩＤが受信ノードのＭＡＣアドレスに一致すると判定したとき、起動信号を生成して無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５およびサンプリング間隔決定部１６へ出力する。これによって、受信ノードは、スリープ状態から起動状態へ移行する。
【０２３０】
一方、受信ノードのウェイクアップ信号判定部１８は、［０００００００００００００００１］のウェイクアップＩＤが受信ノードのＭＡＣアドレスに一致しないと判定したとき、［０００００００００００００００１］のウェイクアップＩＤを破棄し、何も出力しない。
【０２３１】
このように、送信ノードは、総電力量が最小になるように決定されたサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応して決定されたフレーム長を有する複数の無線フレームからウェイクアップ信号を生成して送信し、受信ノードは、ウェイクアップ信号の受信処理をサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで行って起動状態へ移行する。
【０２３２】
従って、ウェイクアップ信号の送受信による消費電力を減少できる。
【０２３３】
この発明の実施の形態においては、ユニキャストＩＤが用いられる場合、ユニキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ１に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動対象となる無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。
【０２３４】
また、ブロードキャストＩＤが用いられる場合、ブロードキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘＦに固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。
【０２３５】
更に、マルチキャストＩＤのＬｏｃａｌマルチキャストＩＤが用いられる場合、マルチキャストＩＤのＬｏｃａｌマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ２に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ  ｉｎｓｔａｎｃｅ  ＩＤ等の同一システムを示す識別子からなる。ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ  ｉｎｓｔａｎｃｅ  ＩＤが１２ビットでない場合、ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ  ｉｎｓｔａｎｃｅ  ＩＤのハッシュ値を演算して１２ビットにする。
【０２３６】
更に、マルチキャストＩＤのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤが用いられる場合、マルチキャストＩＤのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ３に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。
【０２３７】
更に、マルチキャストＩＤのＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤが用いられる場合、マルチキャストＩＤのＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ４に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。
【０２３８】
図１３は、図２に示す経路制御部１５が保持するルーティングテーブルＲＴの構成図である。図１３を参照して、ルーティングテーブルＲＴは、送信先と、次の無線ノードと、ホップ数と、Ｒａｎｋとを含む。送信先、次の無線ノード、ホップ数およびＲａｎｋは、相互に対応付けられる。
【０２３９】
送信先は、ウェイクアップ信号、制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯおよびパケット等の受信先の無線ノードのＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄからなる。次の無線ノードは、送信先までの経路上においてルーティングテーブルＲＴを保持する無線ノードに送信先側で隣接する無線ノードのＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ＿ＮＢからなる。
【０２４０】
ホップ数は、ルーティングテーブルＲＴを保持する無線ノードから送信先の無線ノードまでのホップ数ｈからなる。Ｒａｎｋは、送信先（無線ノード）のシンク（＝無線ノード）に対する近さの程度を示し、ｒ＝２５６×ｊ（＝２５６，５１２，７６８，・・・）からなる。
【０２４１】
図１４は、図１に示す無線センサーネットワーク１０における無線ノード１〜３の配置状態を示す図である。
【０２４２】
図１４を参照して、無線ノード１〜３は、それぞれ、電波範囲ＲＥＧ１〜ＲＥＧ３を有する。無線ノード１は、２つの電波範囲ＲＥＧ１，ＲＥＧ２が重なった領域に存在する。無線ノード２は、３つの電波範囲ＲＥＧ１〜ＲＥＧ３が重なった領域に存在する。無線ノード３は、２つの電波範囲ＲＥＧ２，ＲＥＧ３が重なった領域に存在する。
【０２４３】
このように、自己の電波範囲がシンク（＝無線ノード１）まで届かない無線ノードが存在する状態において、各無線ノード２〜７からシンク（＝無線ノード１）までの経路の構築が行われる。
【０２４４】
経路の構築方法について説明する。図１５は、経路を構築するときの動作を説明するためのフローチャートである。図１５を参照して、経路を構築する動作が開始されると、無線ノード１（＝シンク）の制御部１４は、ウェイクアップ信号のウェイクアップＩＤとしてブロードキャストＩＤを経路制御部１５から受ける。また、制御部１４は、フレーム長対応表１９から対応表ＴＢＬ３を受け、サンプリング間隔決定部１６からサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝１２８０μｓｅｃ）を受ける。
【０２４５】
そして、無線ノード１の制御部１４は、無線ノード２のＭＡＣアドレスのハッシュ値を演算し、１２ビットのハッシュ値ａ１ａ２ａ３ａ４ａ５ａ６ａ７ａ８ａ９ａ１０ａ１１ａ１２を取得する。その結果、ブロードキャストＩＤは、ａ９ａ１０ａ１１ａ１２＝０ｘ２、ａ５ａ６ａ７ａ８＝０ｘ０、ａ１ａ２ａ３ａ４＝０ｘ３として、０ｘＦ，０ｘ２，０ｘ０，０ｘ３によって表される。
【０２４６】
その後、無線ノード１の制御部１４は、対応表ＴＢＬ３を参照して、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝１２８０μｓｅｃ）に対応する複数の４０．６４，４１．９２，・・・，５９．８４［ｍｓｅｃ］のうち、０ｘＦに対応する５９．８４［ｍｓｅｃ］のフレーム長ＦＬ１と、０ｘ２に対応する４３．２０［ｍｓｅｃ］のフレーム長ＦＬ２と、０ｘ０に対応する４０．６４［ｍｓｅｃ］のフレーム長ＦＬ３と、０ｘ３に対応する４４．４８［ｍｓｅｃ］のフレーム長ＦＬ４とを検出する。
【０２４７】
そうすると、無線ノード１の制御部１４は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をそれぞれ有する４個の無線フレームＦＲ１〜ＦＲ４を生成して無線通信部１３へ出力する。
【０２４８】
無線ノード１の無線通信部１３は、４個の無線フレームＦＲ１〜ＦＲ４を制御部１４から受け、その受けた４個の無線フレームＦＲ１〜ＦＲ４からなるウェイクアップ信号ＷｕＳを変調し、その変調したウェイクアップ信号ＷｕＳをアンテナ１１を介してブロードキャストする（ステップＳ１）。
【０２４９】
無線ノード２のウェイクアップ信号受信部１７は、一定の間隔で起動状態へ移行し、アンテナ１２を介して受信電力の有無を確認する。そして、無線ノード２のウェイクアップ信号受信部１７は、受信電力を検出すると、アンテナ１２を介してウェイアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号の受信電波に基づいて、上述した方法によって４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を検出する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ信号受信部１７は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。
【０２５０】
無線ノード２のウェイクアップ信号判定部１８は、対応表ＴＢＬ３をフレーム長対応表１９から受ける。そして、無線ノード２のウェイクアップ信号判定部１８は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ信号受信部１７から受けると、対応表ＴＢＬ３を参照して、上述した方法によって４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をそれぞれビット値０ｘＦ，０ｘ２，０ｘ０，０ｘ３に変換してブロードキャストＩＤを取得する。そうすると、無線ノード２のウェイクアップ信号判定部１８は、ブロードキャストＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤ（＝ブロードキャストＩＤ）に一致すると判定し、起動信号を生成して無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５およびサンプリング間隔決定部１６へ出力する。これによって、無線ノード２は、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ２）。
【０２５１】
その後、無線ノード２の制御部１４は、無線ノード２のＭＡＣアドレスを含む起動通知を生成し、その生成した起動通知を無線通信部１３へ出力する。そして、無線ノード２の無線通信部１３は、起動通知を制御部１４から受け、その受けた起動通知を変調し、その変調した起動通知をアンテナ１１を介してブロードキャストする。
【０２５２】
無線ノード１の無線通信部１３は、アンテナ１１を介して起動通知を受信する。そして、無線ノード１の制御部１４は、無線通信部１３から起動通知を受ける。
【０２５３】
そして、無線ノード１の制御部１４は、起動通知を受けると、無線ノード２が起動状態へ移行したことを検知する。
【０２５４】
そして、無線ノード１の経路制御部１５は、無線ノード１（＝シンク）のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１からなるｒｏｏｔのアドレスと、無線ノード２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２からなる送信先と、無線ノード１（＝シンク）のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１からなる送信元と、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤからなるＩＤ格納部と、２５６からなるＲａｎｋと、１からなるＤＴＳＮとを含むＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を生成し、その生成したＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を制御部１４へ出力する。
【０２５５】
無線ノード１の制御部１４は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を経路制御部１５から受け、その受けたＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信部１３へ出力する。
【０２５６】
無線ノード１の無線通信部１３は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を制御部１４から受け、その受けたＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を変調する。そして、無線ノード１の無線通信部１３は、その変調したＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］をアンテナ１１を介して送信する（ステップＳ３）。その後、無線ノード１は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【０２５７】
一方、無線ノード２の無線通信部１３は、アンテナ１１を介してＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を受信し（ステップＳ４）、その受信したＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を制御部１４へ出力する。
【０２５８】
そして、無線ノード２の制御部１４は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信部１３から受け、その受けたＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を経路制御部１５へ出力する。
【０２５９】
無線ノード２の経路制御部１５は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ１／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を制御部１４から受ける。そして、無線ノード２の経路制御部１５は、ＤＩＯ１の先頭のアドレスＭＡＣａｄｄ１を参照して、ｒｏｏｔが無線ノード１であることを検知する。また、無線ノード２の経路制御部１５は、ＤＩＯ１の２個目のアドレスＭＡＣａｄｄ２を参照して、ＤＩＯ１の送信先が無線ノード２であることを検知する。更に、無線ノード２の経路制御部１５は、ＤＩＯ１の３個目のアドレスＭＡＣａｄｄ１を参照してＤＩＯ１の送信元が無線ノード１（＝シンク）であることを検知する。更に、無線ノード２の経路制御部１５は、“２５６”からなるＲａｎｋおよび“１”からなるＤＴＳＮをＤＩＯ１から取り出して保持する。そして、無線ノード２の経路制御部１５は、“２５６”からなるＲａｎｋに基づいて、無線ノード１（＝シンク）から無線ノード２までのホップ数が“１”であることを検知する。“２５６”のＲａｎｋは、Ｒａｎｋの最小値であり、無線ノード２は、その最小値である“２５６”からなるＲａｎｋを無線ノード１（＝シンク）から直接受信したからである。また、無線ノード２の経路制御部１５は、無線ノード１（＝シンク）が最小のＲａｎｋを有するので、無線ノード１（＝シンク）が無線ノード２の親ノードであることを検知する。
【０２６０】
そうすると、無線ノード２の経路制御部１５は、ルーティングテーブルＲＴの送信先にＭＡＣａｄｄ１を格納し、次の無線ノードにＭＡＣａｄｄ１を格納し、ホップ数に“１”を格納し、Ｒａｎｋに“２５６”を格納する。そして、無線ノード２の経路制御部１５は、“２５６”のＲａｎｋに基づいて、無線ノード２のＲａｎｋが“５１２”からなることを検知し、“５１２”のＲａｎｋを保持する。
【０２６１】
その後、無線ノード２の経路制御部１５は、ＤＩＯを最初に受信したので、“１”からなるＤＴＳＮに基づいて、ＤＴＳＮが増加したことを検知し、ＤＡＯを送信すると判定する。
【０２６２】
そうすると、無線ノード２の制御部１４は、経路制御部１５からの依頼に応じて、ウェイクアップ信号のウェイクアップＩＤとしてユニキャストＩＤを生成する。ＤＡＯは、無線ノード１へ送信されるので、無線ノード２の制御部１４は、無線ノード１のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１を経路制御部１５から受ける。そして、無線ノード２の制御部１４は、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１のハッシュ値を演算し、１２ビットのハッシュ値ｂ１ｂ２ｂ３ｂ４ｂ５ｂ６ｂ７ｂ８ｂ９ｂ１０ｂ１１ｂ１２を取得する。その結果、ユニキャストＩＤは、ｂ９ｂ１０ｂ１１ｂ１２＝０ｘ５、ｂ５ｂ６ｂ７ｂ８＝０ｘ２、ｂ１ｂ２ｂ３ｂ４＝０ｘ８として、０ｘ１，０ｘ５，０ｘ２，０ｘ８によって表される。
【０２６３】
その後、無線ノード２の制御部１４は、対応表ＴＢＬ３を参照して、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ（＝１２８０μｓｅｃ）に対応する複数の４０．６４，４１．９２，・・・，５９．８４［ｍｓｅｃ］のうち、０ｘ１に対応する４０．６４［ｍｓｅｃ］のフレーム長ＦＬ５と、０ｘ５に対応する４７．０４［ｍｓｅｃ］のフレーム長ＦＬ６と、０ｘ２に対応する４３．２０［ｍｓｅｃ］のフレーム長ＦＬ７と、０ｘ８に対応する５０．８８［ｍｓｅｃ］のフレーム長ＦＬ８とを検出する。
【０２６４】
そうすると、無線ノード２の制御部１４は、４個のフレーム長ＦＬ５〜ＦＬ８をそれぞれ有する４個の無線フレームＦＲ５〜ＦＲ８を生成して無線通信部１３へ出力する。
【０２６５】
無線ノード２の無線通信部１３は、４個の無線フレームＦＲ５〜ＦＲ８を制御部１４から受け、その受けた４個の無線フレームＦＲ５〜ＦＲ８からなるウェイクアップ信号ＷｕＳを変調し、その変調したウェイクアップ信号ＷｕＳをアンテナ１１を介してブロードキャストする（ステップＳ５）。
【０２６６】
無線ノード１のウェイクアップ信号受信部１７は、一定の間隔で起動状態へ移行し、受信電力の有無を確認する。そして、無線ノード１のウェイクアップ信号受信部１７は、受信電力を検出すると、アンテナ１２を介してウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波に基づいて、上述した方法によって４個のフレーム長ＦＬ５〜ＦＬ８を検出する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ信号受信部１７は、４個のフレーム長ＦＬ５〜ＦＬ８をウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。
【０２６７】
無線ノード１のウェイクアップ信号判定部１８は、４個のフレーム長ＦＬ５〜ＦＬ８をウェイクアップ信号受信部１７から受けると、対応表ＴＢＬ３を参照して、上述した方法によって４個のフレーム長ＦＬ５〜ＦＬ８をそれぞれビット値０ｘ１，０ｘ５，０ｘ２，０ｘ８に変換してユニキャストＩＤを取得する。
【０２６８】
そうすると、無線ノード１のウェイクアップ信号判定部１８は、ユニキャストＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定し、起動信号を生成して無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５およびサンプリング間隔決定部１６へ出力する。これによって、無線ノード１は、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ６）。
【０２６９】
その後、無線ノード１は、無線ノード２と同じ方法によって起動通知を生成してブロードキャストする。
【０２７０】
そうすると、無線ノード２の経路制御部１５は、無線ノード１から送信された起動通知に応じて、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１からなる親ノードのアドレスと、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２からなる送信元と、“１”からなるＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅとを含むＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を生成して制御部１４へ出力する。
【０２７１】
無線ノード２の制御部１４は、ＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を経路制御部１５から受け、その受けたＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を無線通信部１３へ出力する。
【０２７２】
無線ノード２の無線通信部１３は、ＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を制御部１４から受け、その受けたＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を変調する。そして、無線ノード２の無線通信部１３は、その変調したＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］をアンテナ１１を介して送信する（ステップＳ７）。
【０２７３】
その後、無線ノード２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【０２７４】
無線ノード１の無線通信部１３は、アンテナ１１を介してＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を受信し（ステップＳ８）、その受信したＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を復調して制御部１４へ出力する。
【０２７５】
無線ノード１の制御部１４は、ＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を無線通信部１３から受け、その受けたＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を経路制御部１５へ出力する。
【０２７６】
無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／１］を制御部１４から受ける。そして、無線ノード１の経路制御部１５は、ＤＡＯ１の先頭のアドレスＭＡＣａｄｄ１および２番目のアドレスＭＡＣａｄｄ２を参照して、無線ノード２が無線ノード１の子ノードであることを検知する。無線ノード１は、無線ノード２からＤＡＯ１を直接受信したからである。そうすると、無線ノード２の経路制御部１５は、ルーティングテーブルＲＴの送信先および次の無線ノードにアドレスＭＡＣａｄｄ２を格納し、ホップ数に“１”を格納し、Ｒａｎｋに“５１２”を格納する。この場合、無線ノード１の経路制御部１５は、ＤＡＯ１を無線ノード２から直接受信したので、無線ノード１から無線ノード２までのホップ数が“１”であることが解る。また、無線ノード１の経路制御部１５は、無線ノード１から無線ノード２までのホップ数が“１”であるので、無線ノード２のＲａｎｋが“５１２”であることが解る。
【０２７７】
その後、無線ノード２は、ステップＳ１における無線ノード１の動作と同じ動作を実行し、ウェイクアップ信号ＷｕＳをブロードキャストする（ステップＳ９）。
【０２７８】
そして、無線ノード３は、ステップＳ２における無線ノード２の動作と同じ動作によってスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１０）、アドレスＭＡＣａｄｄ３を含む起動通知をブロードキャストする。
【０２７９】
その後、無線ノード２は、起動通知を受信すると、ステップＳ３における無線ノード１の動作と同じ動作によってＤＩＯを送信し（ステップＳ１１）、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【０２８０】
無線ノード３は、ＤＩＯを受信し（ステップＳ１２）、その受信したＤＩＯに基づいて、上述した無線ノード２と同じ方法によってルーティングテーブルＲＴに新たな経路の経路情報を格納する。また、無線ノード３は、受信したＤＩＯに含まれるＲａｎｋ（＝５１２）に基づいて、自己のＲａｎｋが“７６８”であることを検知し、“７６８”からなるＲａｎｋを保持する。更に、無線ノード３は、受信したＤＩＯに含まれるＤＴＳＮの数値が増加していることを検知し、ＤＡＯを送信すると判定する。
【０２８１】
そうすると、無線ノード３は、ステップＳ５における無線ノード２の動作と同じ動作によってユニキャストＩＤを表すフレーム長を有する無線フレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳをユニキャストする（ステップＳ１３）。
【０２８２】
無線ノード２は、ステップＳ２における動作と同じ動作によって、スリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１４）、無線ノード２のアドレスＭＡＣａｄｄ２を含む起動通知をブロードキャストする。
【０２８３】
無線ノード３は、起動通知を受信すると、ステップＳ７における動作と同じ動作によってＤＡＯを送信する（ステップＳ１５）。その後、無線ノード３は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【０２８４】
無線ノード２は、ＤＡＯを受信し（ステップＳ１６）、ＤＡＯに含まれるＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅに基づいて、上述した方法によって、受信したＤＡＯが最新であると判定し、ＤＡＯを転送すべきと判定する。
【０２８５】
そして、無線ノード２は、ステップＳ５の動作と同じ動作によってユニキャストＩＤを表すフレーム長を有する無線フレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ１７）。
【０２８６】
そして、無線ノード１は、ステップＳ６における動作と同じ動作によってスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１８）、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知をブロードキャストする。
【０２８７】
その後、無線ノード２は、起動通知を受信すると、ステップＳ６における動作と同じ動作によってＤＡＯを送信する（ステップＳ１９）。
【０２８８】
無線ノード１は、ＤＡＯを受信し（ステップＳ２０）、ＤＡＯの親ノードのアドレスがＭＡＣａｄｄ２からなり、送信元がＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３からなるので、ルーティングテーブルＲＴの送信先にＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３を格納し、次の無線ノードにＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２を格納し、ホップ数に“２”を格納し、Ｒａｎｋに“７６８”を格納してルーティングテーブルＲＴを更新する。なお、無線ノード１は、自己から無線ノード２までのホップ数が“１”であることが無線ノード２を送信先とする経路に対応してルーティングテーブルＲＴに既に格納されており、無線ノード３の親ノードが無線ノード２であるので、自己から無線ノード３までのホップ数が“２”であることを検知できる。また、無線ノード１は、無線ノード２のＲａｎｋが“５１２”であることが無線ノード２を送信先とする経路に対応してルーティングテーブルＲＴに既に格納されており、無線ノード３の親ノードが無線ノード２であるので、無線ノード３のＲａｎｋが“７６８”であることを検知できる。
【０２８９】
以降、無線ノード１〜７は、上述した動作を繰り返し実行し、無線ノード１から各無線ノード２〜７までの経路を確立し、その確立した経路の経路情報を含むルーティングテーブルＲＴを作成する。そして、無線ノード１は、その作成したルーティングテーブルＲＴに基づいて、無線ノード１〜７のトポロジー状態を示すトポロジー情報を作成して保持する。
【０２９０】
図１５に示すフローチャートにおいて、無線ノード１は、ＤＩＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をブロードキャストして無線ノード２を起動状態へ移行させ、その後、ＤＩＯを送信する（ステップＳ１〜Ｓ３参照）。そして、無線ノード１は、ＤＩＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【０２９１】
また、無線ノード２は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＩＯを受信し、ＤＡＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ７参照）。そして、無線ノード２は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【０２９２】
更に、無線ノード２は、ＤＩＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をブロードキャストして無線ノード３を起動状態へ移行させ、その後、ＤＩＯを送信する（ステップＳ９〜Ｓ１１参照）。そして、無線ノード２は、ＤＩＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【０２９３】
更に、無線ノード３は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＩＯを受信し、ＤＡＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード２を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１５参照）。そして、無線ノード３は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【０２９４】
更に、無線ノード２は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＡＯを受信し、ＤＡＯを転送する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１９参照）。そして、無線ノード２は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【０２９５】
このように、無線ノード１〜３の各々は、起動状態へ移行すると、必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。そして、起動状態においては、無線ノード２は、無線ノード３から受信したＤＡＯの転送が必要な場合、ＤＡＯの転送を完了した後にスリープ状態へ移行する。その結果、無線ノード３から送信されたＤＡＯは、迅速に無線ノード１へ届けられる。つまり、各無線ノード１〜３は、必要な場合のみ起動状態へ移行して必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。
【０２９６】
また、無線ノード１〜３の各々は、送信先をスリープ状態から起動状態へ移行させる場合、ウェイクアップ信号ＷｕＳの送信に必要な消費電力量と、ウェイクアップ信号ＷｕＳの受信に必要な消費電力量との和である総電力量が最小になるようにサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定し、その決定したサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを用いてウェイクアップ信号ＷｕＳを送受信する。
【０２９７】
従って、無線センサーネットワーク１０において、経路を確立するとき、消費電力を低減できる。
【０２９８】
図１６は、図１５に示すフローチャートに従って構築されるトポロジーの例を示す図である。
【０２９９】
図１６を参照して、図１５に示すステップＳ１〜Ｓ８が実行されることにより、無線ノード２が無線ノード１に接続される（図１６の（ａ）参照）。
【０３００】
その後、図１５に示すステップＳ９〜Ｓ２０が実行されることにより、無線ノード３が無線ノード２に接続される（図１６の（ｂ）参照）。
【０３０１】
そして、図１５に示すステップＳ１〜ステップＳ２０が繰り返し実行されることにより、無線ノード４が無線ノード１に接続され（図１６の（ｃ）参照）、無線ノード５が無線ノード４に接続され、無線ノード６が無線ノード４に接続され、無線ノード７が無線ノード５に接続される（図１６の（ｄ）参照）。
【０３０２】
シンクである無線ノード１がルーティングテーブルＲＴを作成する場合、無線ノード１は、無線ノード２〜７の各々が作成した制御パケットＤＡＯを受信し、その制御パケットＤＡＯには、制御パケットＤＡＯを作成した無線ノード（＝無線ノード２〜７のいずれか）の親ノードのアドレスが格納されている。従って、無線ノード１は、無線ノード２〜７の各々が作成した制御パケットＤＡＯを順次受信することによって、図１６の（ｄ）に示すトポロジーを把握できる。
【０３０３】
このように、無線センサーネットワーク１０においては、ループ状の経路が存在せず、かつ、ツリー構造のトポロジーがＲＰＬに従って構築される。
【０３０４】
そして、無線ノード１がシンクであり、無線ノード２，４の親ノードが無線ノード１である。また、無線ノード２は、無線ノード３の親ノードであり、無線ノード４は、無線ノード５，６の親ノードである。更に、無線ノード５は、無線ノード７の親ノードである。
【０３０５】
一方、無線ノード２，４は、無線ノード１の子ノードであり、無線ノード５，６は、無線ノード４の子ノードであり、無線ノード７は、無線ノード５の子ノードである。
【０３０６】
その結果、無線ノード１は、２つの無線ノード２，４を子ノードとして持ち、無線ノード２は、１つの無線ノード３を子ノードとして持ち、無線ノード４は、２つの無線ノード５，６を子ノードとして持ち、無線ノード５は、１つの無線ノード７を子ノードとして持つ。
【０３０７】
従って、無線ノード１（＝シンク）が最上位層に配置され、無線ノード２，４が第２階層に配置され、無線ノード３，５，６が第３階層に配置され、無線ノード７が第４階層に配置される。
【０３０８】
このように、無線ノード１〜７は、ＲＰＬに従って、階層構造からなるトポロジーを構築する。そして、このトポロジーにおいては、各無線ノードの親ノードは、１個である。従って、無線ノード１〜７は、最上位層から下位層へ向かってツリー状に配置される。
【０３０９】
また、同じ値からなるＲａｎｋを含む複数のＤＩＯを受信した場合、各無線ノードは、単位時間当たりに送受信されるＤＩＯの送受信数である送受信確率を演算し、その演算した送受信確率が最大であるＤＩＯを送信した無線ノードを親ノードとして選択する。
【０３１０】
図１５に示すフローチャートは、定期的（例えば、３０分ごと）に実行され、または新たな無線ノードが無線センサーネットワーク１０に参入したときに実行され、または各無線ノード２〜７の親ノードが変更または削除されたときに実行される。また、図１５に示すフローチャートは、トポロジーが変化したときに実行される。
【０３１１】
新たな無線ノードが無線センサーネットワーク１０に参入した場合、新たに参入した無線ノードは、ＤＩＯの送信要求であるＤＩＳをブロードキャストする。そして、ＤＩＳを受信した無線ノードがＤＩＯを送信することによって図１５に示すフローチャートが実行され、新たなトポロジーが構築される。
【０３１２】
図１７は、図１３に示すルーティングテーブルＲＴの具体例を示す図である。なお、図１７に示すルーティングテーブルＲＴ−１は、図１６の（ｄ）に示す無線ノード５におけるルーティングテーブルＲＴである。
【０３１３】
図１７を参照して、無線ノード５のルーティングテーブルＲＴ−１は、送信先として、無線ノード１，４，７を有する。送信先が無線ノード４（ＭＡＣａｄｄ４）である場合、送信先に対応する「次の無線ノード」には、無線ノード４のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ４が格納される。そして、送信先に対応する「ホップ数」には、“１”が格納される。また、送信先に対応する「Ｒａｎｋ」には、“５１２”が格納される。
【０３１４】
無線ノード５は、無線ノード４で生成された制御パケットＤＩＯを無線ノード４から受信し、その受信した制御パケットＤＩＯに含まれる送信元が無線ノード４（＝ＭＡＣａｄｄ４）であることを検知することにより、無線ノード４が自己に隣接する無線ノードであること、および無線ノード４までのホップ数が“１”であることを検知する。また、無線ノード５は、無線ノード４から受信した制御パケットＤＩＯに含まれる「Ｒａｎｋ」に“５１２”が格納されていることを検知し、無線ノード４の「Ｒａｎｋ」が“５１２”であることを検知する。従って、無線ノード５は、ルーティングテーブルＲＴ−１の第１行目の経路情報を作成できる。
【０３１５】
また、無線ノード５は、無線ノード４から受信した制御パケットＤＩＯに含まれる「Ｒａｎｋ」が“５１２”であり、制御パケットＤＩＯに含まれる「ｒｏｏｔのアドレス」がＭＡＣａｄｄ１であることを検知すると、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”（＝５１２＋２５６）であることを検知する。そして、無線ノード５は、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”であり、「Ｒａｎｋ」は、１ホップごとに“２５６”づつ増加するので、“７６８”を“２５６”で除算し、その除算結果“３”から“１”を減算することにより、無線ノード１までのホップ数（＝２）を取得する。なお、除算結果“３”から“１”を減算するのは、無線ノード１の「Ｒａｎｋ」が“２５６”であるので、ホップ数を求めるには、「Ｒａｎｋ」が何回増加したかを求める必要があるからである。また、「ｒｏｏｔのアドレス」がＭＡＣａｄｄ１であるので、無線ノード５は、送信先としての無線ノード１に対応する「Ｒａｎｋ」が“２５６”であることが解る。更に、無線ノード５は、制御パケットＤＩＯを無線ノード４から受信し、無線ノード１までのホップ数が“２”であるので、送信先としての無線ノード１に対応する「次の無線ノード」が無線ノード４（＝ＭＡＣａｄｄ４）であることを検知する。従って、無線ノード５は、ルーティングテーブルＲＴ−１の第２行目の経路情報を作成できる。
【０３１６】
更に、無線ノード５は、無線ノード７から制御パケットＤＡＯを受信し、その受信した制御パケットＤＡＯに含まれる送信元（＝ＭＡＣａｄｄ７）に基づいて、無線ノード７が自己に隣接する子ノードであることを検知する。制御パケットＤＡＯに含まれる「親ノードのアドレス」がＭＡＣａｄｄ５（＝無線ノード５）からなり、制御パケットＤＡＯは、制御パケットＤＩＯの応答であり、かつ、上り方向（各無線ノード２〜７から無線ノード１への方向）で送信される制御パケットである。従って、無線ノード５は、無線ノード７が自己の子ノードであることを検知する。また、無線ノード５は、制御パケットＤＡＯを無線ノード７から直接受信したので、無線ノード７までのホップ数が“１”であることを検知する。更に、無線ノード５は、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”であり、無線ノード７までのホップ数が“１”であるので、無線ノード７の「Ｒａｎｋ」が“１０２４”であることを検知する。従って、無線ノード５は、ルーティングテーブルＲＴ−１の第３行目の経路情報を作成できる。
【０３１７】
なお、無線ノード１がデータを含むデータパケットを無線ノード７へ送信する場合、無線ノード１は、無線ノード１から無線ノード７までの経路情報（＝無線ノード１→無線ノード４→無線ノード５→無線ノード７）とデータとを含むデータパケットを生成して送信する。従って、経路情報（＝無線ノード１→無線ノード４→無線ノード５→無線ノード７）によって示される経路上の無線ノード４，５の各々は、経路情報（＝無線ノード１→無線ノード４→無線ノード５→無線ノード７）を参照することによって、自己から２ホップ以上離れた無線ノードを送信先とする経路情報をルーティングテーブルＲＴに格納できる。
【０３１８】
その結果、無線ノード２〜７の各々は、無線センサーネットワーク１０を構成する全ての無線ノードを送信先とする経路情報をルーティングテーブルＲＴに格納できる。
【０３１９】
図１８は、図１に示す無線センサーネットワーク１０におけるセンサー値の転送動作を説明するためのフローチャートである。
【０３２０】
図１８を参照して、無線ノード３の制御部１４は、内蔵したタイマーから起動時刻を受けると、起動状態へ移行するとともに、無線通信部１３、経路制御部１５およびサンプリング間隔決定部１６を起動状態へ移行させる。これによって、無線ノード３は、起動状態へ移行する。
【０３２１】
そして、無線ノード３の制御部１４は、センサー値を検出するようにセンサー（図示せず）を制御する。
【０３２２】
その後、無線ノード３の制御部１４は、センサー（図示せず）からセンサー値を受けると、その受けたセンサー値を無線ノード１（＝シンク）へ送信するために無線ノード３の親ノードを経路制御部１５に問い合わせる。
【０３２３】
そして、無線ノード３の制御部１４は、無線ノード３の親ノードである無線ノード２のアドレスＭＡＣａｄｄ２を経路制御部１５から受ける。
【０３２４】
そうすると、無線ノード３の制御部１４は、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２および対応表ＴＢＬ３に基づいて、上述した方法によってウェイクアップ信号ＷｕＳを生成し、その生成したウェイクアップ信号ＷｕＳを無線通信部１３へ出力する。
【０３２５】
無線通信部１３は、ウェイクアップ信号ＷｕＳを制御部１４から受け、その受けたウェイクアップ信号ＷｕＳを変調し、その変調したウェイクアップ信号ＷｕＳをアンテナ１１を介して送信する（ステップＳ２１）。
【０３２６】
そして、無線ノード２は、図１５に示すステップＳ２における動作と同じ動作によって、無線ノード３からのウェイクアップ信号ＷｕＳに応じてスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ２２）、無線ノード２のアドレスＭＡＣａｄｄ２を含む起動通知をブロードキャストする。
【０３２７】
無線ノード３は、起動通知を受信すると、無線ノード２が起動したことを検知する。そして、無線ノード３の制御部１４は、無線ノード１（＝シンク）のアドレスＭＡＣａｄｄ１と、起動通知を送信した無線ノード２のアドレスＭＡＣａｄｄ２と、無線ノード３のアドレスＭＡＣａｄｄ３と、センサー値とを含むパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ３／センサー値］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ３／センサー値］を無線通信部１３へ出力する。無線ノード３の無線通信部１３は、パケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ３／センサー値］を制御部１４から受け、その受けたパケットＰＫＴ１を変調し、その変調したパケットＰＫＴ１をアンテナ１１を介して送信する（ステップＳ２３）。その後、無線ノード３は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【０３２８】
無線ノード２は、無線ノード３からパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ３／センサー値］を受信する（ステップＳ２４）。そして、無線ノード２は、パケットＰＫＴ１の先頭のアドレスが無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１であることを検知し、パケットＰＫＴ１を無線ノード１へ転送すべきことを検知する。
【０３２９】
そして、無線ノード２は、ステップＳ２１における無線ノード３の動作と同じ動作によって、ウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ２５）。無線ノード１は、無線ノード２からのウェイクアップ信号ＷｕＳに応じて、ステップＳ２２における無線ノード２の動作と同じ動作によって、スリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ２６）、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知をブロードキャストする。
【０３３０】
無線ノード２は、起動通知を受信すると、パケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／ＭＡＣａｄｄ３／センサー値］のアドレスＭＡＣａｄｄ２をアドレスＭＡＣａｄｄ１に変えたパケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ３／センサー値］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ３／センサー値］を送信する（ステップＳ２７）。そして、無線ノード２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【０３３１】
無線ノード１は、無線ノード２からパケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ３／センサー値］を受信する（ステップＳ２８）。そして、無線ノード１の制御部１４は、その受信したパケットＰＫＴ２から送信元のアドレスＭＡＣａｄｄ３およびセンサー値を取り出し、その取り出したアドレスＭＡＣａｄｄ３およびセンサー値を相互に対応付けて保持する。
【０３３２】
その後、無線ノード２は、タイマー割込みによってスリープ状態から起動状態へ移行し、センサー値をセンサー（図示せず）から受ける。そうすると、無線ノード２は、ステップＳ２１における無線ノード３の動作と同じ動作によって、ウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ２９）。
【０３３３】
無線ノード１は、無線ノード２からのウェイクアップ信号ＷｕＳに応じてスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ３０）、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知をブロードキャストする。
【０３３４】
無線ノード２は、起動通知を受信すると、ステップＳ２３における無線ノード３の動作と同じ動作によって、センサー値を含むパケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を送信する（ステップＳ３１）。
【０３３５】
無線ノード１は、パケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を受信する（ステップＳ３２）。そして、無線ノード１の制御部１４は、パケットＰＫＴ３から送信元のアドレスＭＡＣａｄｄ２とセンサー値とを取り出し、その取り出した送信元のアドレスＭＡＣａｄｄ２およびセンサー値を相互に対応付けて保持する。
【０３３６】
このように、図１８に示すフローチャートに従って、無線ノード２〜７で検出されたセンサー値が無線ノード１（＝シンク）へ送信され、無線ノード１（＝シンク）に保持される。
【０３３７】
図１８に示すフローチャートにおいて、無線ノード３は、センサー値を送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード２を起動状態へ移行させ、その後、センサー値を送信する（ステップＳ２１〜Ｓ２３参照）。そして、無線ノード３は、センサー値の送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【０３３８】
また、無線ノード２は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、センサー値を受信し、センサー値を転送する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、センサー値を送信する（ステップＳ２５，Ｓ２６，Ｓ２７参照）。そして、無線ノード２は、センサー値の転送を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【０３３９】
更に、無線ノード２は、自己が検出したセンサー値を送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、センサー値を送信する（ステップＳ２９〜Ｓ３１参照）。そして、無線ノード２は、センサー値の送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【０３４０】
このように、無線ノード１〜３の各々は、センサー値の無線ノード１への送信および転送動作において、起動状態へ移行すると、必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。そして、起動状態においては、無線ノード２は、無線ノード３から受信したセンサー値を転送する場合、センサー値の転送を完了した後にスリープ状態へ移行する。その結果、無線ノード３から送信されたセンサー値は、迅速に無線ノード１へ届けられる。つまり、各無線ノード１〜３は、必要な場合のみ起動状態へ移行して必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。
【０３４１】
また、無線ノード１〜３の各々は、送信先をスリープ状態から起動状態へ移行させる場合、ウェイクアップ信号ＷｕＳの送信に必要な消費電力量と、ウェイクアップ信号ＷｕＳの受信に必要な消費電力量との和である総電力量が最小になるようにサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定し、その決定したサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを用いてウェイクアップ信号ＷｕＳを送受信する。
【０３４２】
従って、センサー値の無線ノード１への送信および転送動作において、消費電力を低減できる。
【０３４３】
［フレーム送信数Ｎまたはサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの調整］
フレーム送信数Ｎをカウントする場合、統計情報を用いるため、フレーム送信数Ｎの設定にタイムラグが生じる。このフレーム送信数Ｎの増減は、無線センサーネットワーク１０における無線ノード１〜７のトポロジーの変更によって主に生じる。
【０３４４】
そこで、トポロジー情報を利用してタイムラグが生じないようにフレーム送信数Ｎまたはサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する。
【０３４５】
なお、フレーム送信数Ｎとサンプリング間隔との間には、対応表ＴＢＬ１によって示される関係があるので、フレーム送信数Ｎを調整することは、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整することになる。
【０３４６】
図１９は、トポロジー情報とサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとの関係を示す図である。
【０３４７】
図１９を参照して、対応表ＴＢＬ４は、トポロジー情報とサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとを含む。トポロジー情報およびサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、相互に対応付けられる。
【０３４８】
トポロジー情報は、コスト値、ホップ数およびツリーサイズを含む。コスト値は、各無線ノード２〜７からシンク（＝無線ノード１）までの近さを表す。そして、上述したＲＰＬによってトポロジーが構築される場合、コスト値は、例えば、上述したＲａｎｋからなる。この場合、Ｒａｎｋが小さいほど、シンク（＝無線ノード１）に近いことを表す。
【０３４９】
ホップ数は、各無線ノード２〜７からシンク（＝無線ノード１）までのホップ数であり、各無線ノード２〜７からシンク（＝無線ノード１）までの近さを表す。この場合、ホップ数が小さいほど、シンク（＝無線ノード１）に近いことを表す。なお、この発明の実施の形態においては、ホップ数は、０，１，２，３，・・・からなる。
【０３５０】
ツリーサイズは、フレーム送信数Ｎまたはサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する無線ノードＡＤよりも下位層に配置され、かつ、無線ノードＡＤから１ホップ以上の位置に配置された無線ノードの総数である。例えば、図１６の（ｄ）に示すトポロジーにおいては、無線ノードＡＤが無線ノード４である場合、ツリーサイズは、“３”である。
【０３５１】
コスト値がコスト値＜５１２を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１６０μｓｅｃに調整され、コスト値が５１２≦コスト値＜１０２４を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、３２０μｓｅｃに調整され、コスト値が１０２４≦コスト値＜１５３６を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、６４０μｓｅｃに調整され、コスト値が１５３６≦コスト値を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１２８０μｓｅｃに調整される。
【０３５２】
このように、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、コスト値が大きくなるに従って（即ち、各無線ノード２〜７がシンク（＝無線ノード１）から遠くなるに従って）、大きくなるように調整され、コスト値が小さくなるに従って（即ち、各無線ノード２〜７がシンク（＝無線ノード１）に近くなるに従って）、小さくなるように調整される。
【０３５３】
これは、次の理由による。コスト値が大きくなった場合、即ち、無線ノードＡＤがシンク（＝無線ノード１）から遠くなった場合、無線ノードＡＤは、子ノードの数が減少するので、センサー値を送信および転送する回数が少なくなる。その結果、無線ノードＡＤは、ウェイクアップ信号ＷｕＳを送受信する回数が少なくなる。従って、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを長くしてウェイクアップ信号ＷｕＳの受信における消費電力量を低減させることにしたのである。なお、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが長くなると、ウェイクアップ信号ＷｕＳを構成する無線フレームのフレーム長は、長くなり（対応表ＴＢＬ３参照）、ウェイクアップ信号ＷｕＳの送信における消費電力が大きくなるが、一定期間にウェイクアップ信号ＷｕＳを送受信する回数が少なくなるので、全体の消費電力量は、減少する。
【０３５４】
一方、コスト値が小さくなった場合、即ち、無線ノードＡＤがシンク（＝無線ノード１）に近くなった場合、無線ノードＡＤは、子ノードの数が増加するので、センサー値を送信および転送する回数が多くなる。その結果、無線ノードＡＤは、ウェイクアップ信号ＷｕＳを送受信する回数が多くなる。従って、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを短くしてウェイクアップ信号ＷｕＳを構成する無線フレームのフレーム長を短くし（対応表ＴＢＬ３参照）、ウェイクアップ信号ＷｕＳの送信における消費電力量を低減させることにしたのである。なお、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが短くなると、ウェイクアップ信号ＷｕＳの受信時の消費電力量が大きくなるが、ウェイクアップ信号ＷｕＳを構成する無線フレームのフレーム長が短くなるので、ウェイクアップ信号ＷｕＳの１回の送受信に要する時間が短くなり、ウェイクアップ信号ＷｕＳの衝突を回避するとともに遅延を抑制してセンサー値をシンク（＝無線ノード１）へ収集できる。
【０３５５】
また、ホップ数がホップ数＜２を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１６０μｓｅｃに調整され、ホップ数が２≦ホップ数＜４を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、３２０μｓｅｃに調整され、ホップ数が４≦ホップ数＜６を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、６４０μｓｅｃに調整され、ホップ数が６≦ホップ数を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１２８０μｓｅｃに調整される。
【０３５６】
このように、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、ホップ数が大きくなるに従って（即ち、各無線ノード２〜７がシンク（＝無線ノード１）から遠くなるに従って）、大きくなるように調整され、ホップ数が小さくなるに従って（即ち、各無線ノード２〜７がシンク（＝無線ノード１）に近くなるに従って）、小さくなるように調整される。その理由は、コスト値とサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎとの関係において説明した理由と同じである。
【０３５７】
更に、ツリーサイズが１００＜ツリーサイズを満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１６０μｓｅｃに調整され、ツリーサイズが５０＜ツリーサイズ≦１００を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、３２０μｓｅｃに調整され、ツリーサイズが２０＜ツリーサイズ≦５０を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、６４０μｓｅｃに調整され、ツリーサイズがツリーサイズ≦２０を満たす場合、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１２８０μｓｅｃに調整される。
【０３５８】
このように、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、ツリーサイズが小さくなるに従って大きくなるように調整され、ツリーサイズが大きくなるに従って小さくなるように調整される。
【０３５９】
ツリーサイズが小さくなるに従ってサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが大きくなるように調整されるのは、ツリーサイズが小さくなるに従って無線ノードＡＤよりも下位層に存在する無線ノードの数（＝子ノードの数）が減少してセンサー値を送信および転送する回数が少なくなり、ウェイクアップ信号ＷｕＳを送受信する回数が少なくなるので、上述したようにウェイクアップ信号ＷｕＳの受信における消費電力量を低減した方が総電力量を低減できるからである。
【０３６０】
一方、ツリーサイズが大きくなるに従ってサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが小さくなるように調整されるのは、ツリーサイズが大きくなるに従って無線ノードＡＤよりも下位層に存在する無線ノードの数（＝子ノードの数）が増加してセンサー値を送信および転送する回数が多くなり、ウェイクアップ信号ＷｕＳを送受信する回数が多くなるので、上述したように、ウェイクアップ信号ＷｕＳの衝突を回避するとともに遅延を抑制してセンサー値をシンク（＝無線ノード１）へ収集する必要があるからである。
【０３６１】
なお、対応表ＴＢＬ４においては、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、１６０μｓｅｃの単位で倍々になっているが、これは、ウェイクアップ信号受信部１７の回路を簡易化するためである。
【０３６２】
図２０は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する動作を説明するためのフローチャートである。
【０３６３】
図２０を参照して、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する動作が開始されると、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、トポロジー情報を経路制御部１５から受ける。そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、トポロジー情報を参照して、自己が搭載された無線ノード（無線ノード１〜７のいずれか）のＲａｎｋを取得する。
【０３６４】
そうすると、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、その取得したＲａｎｋからなるコスト値がコスト値＜５１２を満たすか否かを判定する（ステップＳ４１）。
【０３６５】
ステップＳ４１において、コスト値がコスト値＜５１２を満たすと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを１６０［μsec］に調整する（ステップＳ４２）。
【０３６６】
一方、ステップＳ４１において、コスト値がコスト値＜５１２を満たさないと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、コスト値が５１２≦コスト値＜１０２４を満たすか否かを更に判定する（ステップＳ４３）。
【０３６７】
ステップＳ４３において、コスト値が５１２≦コスト値＜１０２４を満たすと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを３２０［μsec］に調整する（ステップＳ４４）。
【０３６８】
一方、ステップＳ４３において、コスト値が５１２≦コスト値＜１０２４を満たさないと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、コスト値が１０２４≦コスト値＜１５３６を満たすか否かを更に判定する（ステップＳ４５）。
【０３６９】
ステップＳ４５において、コスト値が１０２４≦コスト値＜１５３６を満たすと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを６４０［μsec］に調整する（ステップＳ４６）。
【０３７０】
一方、ステップＳ４５において、コスト値が１０２４≦コスト値＜１５３６を満たさないと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを１２８０［μsec］に調整する（ステップＳ４７）。
【０３７１】
そして、ステップＳ４２，Ｓ４４，Ｓ４６，Ｓ４７のいずれかの後、一連の動作が終了する。
【０３７２】
なお、ステップＳ４５において、コスト値が１０２４≦コスト値＜１５３６を満たさないと判定されたとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを１２８０［μｓｅｃ］に調整するのは、ステップＳ４５において、コスト値が１０２４≦コスト値＜１５３６を満たさないと判定されたとき、コスト値が１５３６以上であることが確定されるからである。
【０３７３】
上述したように、Ｒａｎｋは、２５６，５１２，７６８，・・・の値からなる。従って、Ｒａｎｋからなるコストがコスト値＜５１２を満たすと判定されたとき、Ｒａｎｋは、２５６からなる。そして、２５６からなるＲａｎｋを有するのは、上述したように無線ノード１（＝シンク）であり、無線ノード２〜７から送信されたセンサー値が無線ノード１（＝シンク）に集中する。つまり、無線ノード１（＝シンク）が受信する無線フレームの数が増加する。そこで、コストがコスト値＜５１２を満たすと判定されたとき、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを最も小さい１６０［μｓｅｃ］に調整することにした。
【０３７４】
そして、コスト値（＝Ｒａｎｋ）が増加するに従って、即ち、配置位置がシンクから遠くなるに従って、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、より大きい値に調整される（ステップＳ４４，Ｓ４６，Ｓ４７参照）。これは、シンクから遠くなるに従って、無線ノードがセンサー値を送信および転送する回数が減少するので、ウェイクアップ信号の受信時の消費電力量を低減させるためである。
【０３７５】
図２０に示すサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する動作が終了した後、各無線ノード１〜７は、調整後のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで動作し、図１５または図１８に示すフローチャートを実行する。
【０３７６】
なお、コスト値に代えてホップ数を用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する場合、ステップＳ４１において、ホップ数がホップ数＜２を満たすか否かが判定され、ステップＳ４３において、ホップ数が２≦ホップ数＜４を満たすか否かが判定され、ステップＳ４５において、ホップ数が４≦ホップ数＜６を満たすか否かが判定される。
【０３７７】
また、コスト値に代えてツリーサイズを用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する場合、ステップＳ４１において、ツリーサイズが１００＜ツリーサイズを満たすか否かが判定され、ステップＳ４３において、ツリーサイズが５０＜ツリーサイズ≦１００を満たすか否かが判定され、ステップＳ４５において、ツリーサイズが２０＜ツリーサイズ≦５０を満たすか否かが判定される。
【０３７８】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズの全てを用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する場合、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かが判定される。
【０３７９】
この場合、「コスト値＜５１２、ホップ数＜２、１００＜ツリーサイズ」が１番目の条件であり、「５１２≦コスト値＜１０２４、２≦ホップ数＜４、５０＜ツリーサイズ≦１００」が２番目の条件であり、「１０２４≦コスト値＜１５３６、４≦ホップ数＜６、２０＜ツリーサイズ≦５０」が３番目の条件であり「１５３６≦コスト値、６≦ホップ数、ツリーサイズ≦２０」が４番目の条件である。
【０３８０】
図２１は、コスト値、ホップ数およびツリーサイズの全てを用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する動作を説明するためのフローチャートである。
【０３８１】
図２１を参照して、一連の動作が開始されると、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ｋ＝１を設定する（ステップＳ５１）。ｋは、１，２，３，４のいずれかからなる。
【０３８２】
そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数のｋ番目の条件を対応表ＴＢＬ４から検出する（ステップＳ５２）。
【０３８３】
その後、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、トポロジー情報を経路制御部１５から受ける。そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、トポロジー情報を参照して、自己が搭載された無線ノード（無線ノード１〜７のいずれか）のＲａｎｋ、ホップ数およびツリーサイズを取得する。
【０３８４】
そうすると、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ５３）。
【０３８５】
ステップＳ５３において、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たさないと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ｋ＝ｋ＋１を設定する（ステップＳ５４）。そして、一連の動作は、ステップＳ５２へ移行し、ステップＳ５３において、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定されるまで、上述したステップＳ５２〜Ｓ５４が繰り返し実行される。
【０３８６】
ステップＳ５３において、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定されると、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ｋ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。
【０３８７】
ステップＳ５５において、ｋ＝１であると判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを１６０［μｓｅｃ］に設定する（ステップＳ５６）。
【０３８８】
一方、ステップＳ５５において、ｋ＝１でないと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ｋ＝２であるか否かを判定する（ステップＳ５７）。
【０３８９】
ステップＳ５７において、ｋ＝２であると判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを３２０［μｓｅｃ］に設定する（ステップＳ５８）。
【０３９０】
一方、ステップＳ５７において、ｋ＝２でないと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ｋ＝３であるか否かを判定する（ステップＳ５９）。
【０３９１】
ステップＳ５９において、ｋ＝３であると判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを６４０［μｓｅｃ］に設定する（ステップＳ６０）。
【０３９２】
一方、ステップＳ５９において、ｋ＝３でないと判定されたとき、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを１２８０［μｓｅｃ］に設定する（ステップＳ６１）。
【０３９３】
そして、ステップＳ５６，Ｓ５８，Ｓ６０，Ｓ６１のいずれかの後、一連の動作は、終了する。
【０３９４】
ステップＳ５３が１回目に実行される場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、１番目の条件「コスト値＜５１２、ホップ数＜２、１００＜ツリーサイズ」を用いて、ツリーサイズが１００＜ツリーサイズを満たすか否かを判定し、ツリーサイズが１００＜ツリーサイズを満たすと判定すると、次に、コスト値がコスト値＜５１２を満たすか否かを判定し、コスト値がコスト値＜５１２を満たすと判定すると、最後に、ホップ数がホップ数＜２を満たすか否かを判定する。
【０３９５】
各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の全てが条件を満たすとき、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定する。
【０３９６】
一方、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数のいずれか１つが条件を満たさないとき、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たさないと判定する。
【０３９７】
また、ステップＳ５３が２回目に実行される場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、２番目の条件「５１２≦コスト値＜１０２４、２≦ホップ数＜４、５０＜ツリーサイズ≦１００」を用いて、ステップＳ５３が１回目に実行される場合と同様にして、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定する。
【０３９８】
ステップＳ５３が３回目および４回目に実行される場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、それぞれ、３番目の条件「１０２４≦コスト値＜１５３６、４≦ホップ数＜６、２０＜ツリーサイズ≦５０」、および４番目の条件「１５３６≦コスト値、６≦ホップ数、ツリーサイズ≦２０」を用いて、同様にして、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定する。
【０３９９】
なお、コスト値、ホップ数およびツリーサイズのうちの２つを用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、図２１に示すフローチャートに従ってサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する。
【０４００】
この場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、コスト値、ホップ数およびツリーサイズから選択された２つの優先順位に従って条件を満たすか否かを順次判定する。
【０４０１】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズからツリーサイズおよびコスト値が選択された場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ステップＳ５３において、ツリーサイズがｋ番目の条件を満たすか否かを判定し、ツリーサイズがｋ番目の条件を満たすとき、コスト値がｋ番目の条件を満たすか否かを判定する。そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズおよびコスト値の全てがｋ番目の条件を満たすとき、ツリーサイズおよびコスト値の順で条件を満たすと判定する。
【０４０２】
一方、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズおよびコスト値のいずれかがｋ番目の条件を満たさないとき、ツリーサイズおよびコスト値の順で条件を満たさないと判定する。
【０４０３】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズからコスト値およびホップ数が選択された場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ステップＳ５３において、コスト値がｋ番目の条件を満たすか否かを判定し、コスト値がｋ番目の条件を満たすとき、ホップ数がｋ番目の条件を満たすか否かを判定する。そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、コスト値およびホップ数の全てがｋ番目の条件を満たすとき、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定する。
【０４０４】
一方、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、コスト値およびホップ数のいずれかがｋ番目の条件を満たさないとき、コスト値およびホップ数の順で条件を満たさないと判定する。
【０４０５】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズからツリーサイズおよびホップ数が選択された場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ステップＳ５３において、ツリーサイズがｋ番目の条件を満たすか否かを判定し、ツリーサイズがｋ番目の条件を満たすとき、ホップ数がｋ番目の条件を満たすか否かを判定する。そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズおよびホップ数の全てがｋ番目の条件を満たすとき、ツリーサイズおよびホップ数の順で条件を満たすと判定する。
【０４０６】
一方、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズおよびホップ数のいずれかがｋ番目の条件を満たさないとき、ツリーサイズおよびホップ数の順で条件を満たさないと判定する。
【０４０７】
このように、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、図２１に示すフローチャートに従って、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の少なくとも２つを用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する。そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の少なくとも２つを用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する場合、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数に優先順位を付け、その優先順位に従って、ツリーサイズ等が条件を満たすか否かを判定する。その理由は、次のとおりである。
【０４０８】
各無線ノード１〜７が無線フレームを送受信する回数に影響する要因として、ツリーサイズが最も大きく、コスト値が２番目に大きく、ホップ数が最も小さいからである。従って、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定することによって、各無線ノード１〜７が無線フレームを送受信する回数に適したサンプリング間隔Ｔｉｎｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに調整できる。
【０４０９】
この発明の実施の形態においては、対応表ＴＢＬ４のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎをフレーム送信数Ｎに代え、コスト値、ホップ数およびツリーサイズに応じてフレーム送信数Ｎを調整してもよい。
【０４１０】
この場合、フレーム送信数Ｎは、コスト値が大きくなるに従って減少し、コスト値が小さくなるに従って増加するように調整される。また、フレーム送信数Ｎは、ホップ数が大きくなるに従って減少し、ホップ数が小さくなるに従って増加するように調整される。更に、フレーム送信数Ｎは、ツリーサイズが大きくなるに従って増加し、ツリーサイズが小さくなるに従って減少するように調整される。そして、フレーム送信数Ｎが調整される場合、コスト値、ホップ数およびツリーサイズの２つまたは全てが対応表ＴＢＬ４の条件を満たしたときにフレーム送信数Ｎを調整するようにしてもよい。
【０４１１】
そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、図２０または図２１に示すフローチャートに従ってフレーム送信数Ｎを調整する。
【０４１２】
フレーム送信数Ｎが調整されたとき、対応表ＴＢＬ１に基づいて、その調整されたフレーム送信数Ｎに対応するサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが決定される。
【０４１３】
フレーム送信数Ｎまたはサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する場合、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、対応表ＴＢＬ４を保持しており、経路制御部１５が保持するトポロジー情報およびルーティングテーブルＲＴを参照して、トポロジー情報（＝コスト値、ホップ数およびツリーサイズ）を取得し、その取得したトポロジー情報（＝コスト値、ホップ数およびツリーサイズ）および対応表ＴＢＬ４に基づいて、フレーム送信数Ｎまたはサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整する。そして、各無線ノード１〜７のサンプリング間隔決定部１６は、フレーム送信数Ｎを調整した場合、対応表ＴＢＬ１を参照して、その調整したフレーム送信数Ｎに対応するサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを検出し、サンプリング間隔を決定する。
【０４１４】
上述した方法によってフレーム送信数Ｎまたはサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを調整することにより、フレーム送信数Ｎの変動によるタイムラグを抑制し、無線センサーネットワーク１０のトポロジーに即してサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを設定できる。その結果、無線センサーネットワーク１０のトポロジーに即して総電力量を低減できる。
【０４１５】
また、トポロジー情報として、コスト値、ホップ数およびツリーサイズを選択することによって、各無線ノード１〜７が存在する位置または最上位層に存在する無線ノード以外の各無線ノード１〜７を経由して送信される無線フレームの数に適したサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎまたはフレーム送信数Ｎに調整できる。
【０４１６】
更に、上述したリンクの通信品質を考慮して、リンクの通信品質が低下するに従って、増加するようにフレーム送信数Ｎを調整してもよい。即ち、無線フレームの到達率が低くなるに従って、増加するようにフレーム送信数Ｎを調整してもよく、受信信号強度ＲＳＳＩが小さくなるに従って、増加するようにフレーム送信数Ｎを調整してもよい。
【０４１７】
なお、上記においては、コスト値は、２５６，５１２，・・・からなると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、コスト値は、ＲＰＬを用いて経路が構築および／または維持される場合、２５６，５１２，・・・以外のＲａｎｋからなっていてもよい。
【０４１８】
また、コスト値は、Ｒａｎｋ以外のものからなっていてもよく、無線ノードとシンクとの近さを示すものであれば、どのようなものからなっていてもよい。
【０４１９】
更に、対応表ＴＢＬ４におけるコスト値、ホップ数およびツリーサイズの条件は、例示であり、この発明の実施の形態においては、対応表ＴＢＬ４は、無線ノードとシンクとの近さの違い、または送受信される無線フレームの数の違いを示すような条件であれば、どのような条件から構成されていてもよい。
【０４２０】
［フレーム長とデータとの対応表の別の例］
図２２は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられたフレーム長とデータとの別の関係を示す図である。
【０４２１】
図２２を参照して、対応表ＴＢＬ５は、対応表ＴＢＬ３（図１０参照）と同じ構成からなり、各サンプリング間隔に対応付けられたフレーム長だけが異なる。
【０４２２】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１６０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、２．５６［ｍｓｅｃ］，３．２０［ｍｓｅｃ］，３．８４［ｍｓｅｃ］，４．４８［ｍｓｅｃ］，５．１２［ｍｓｅｃ］，５．７６［ｍｓｅｃ］，６．４０［ｍｓｅｃ］，７．０４［ｍｓｅｃ］，７．６８［ｍｓｅｃ］，８．３２［ｍｓｅｃ］，８．９６［ｍｓｅｃ］，９．６０［ｍｓｅｃ］，１０．２４［ｍｓｅｃ］，１０．８８［ｍｓｅｃ］，１１．５２［ｍｓｅｃ］，１２．１６［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０４２３】
そして、２．５６［ｍｓｅｃ］，３．２０［ｍｓｅｃ］，・・・，１２．１６［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長において、隣接する２つのフレーム長間の差は、０．６４［ｍｓｅｃ］＝６４０［μｓｅｃ］であり、１６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの４倍である。
【０４２４】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが３２０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、１２．４８［ｍｓｅｃ］，１３．７６［ｍｓｅｃ］，１５．０４［ｍｓｅｃ］，１６．３２［ｍｓｅｃ］，１７．６０［ｍｓｅｃ］，１８．８８［ｍｓｅｃ］，２０．１６［ｍｓｅｃ］，２１．４４［ｍｓｅｃ］，２２．７２［ｍｓｅｃ］，２４．００［ｍｓｅｃ］，２５．２８［ｍｓｅｃ］，２６．５６［ｍｓｅｃ］，２７．８４［ｍｓｅｃ］，２９．１２［ｍｓｅｃ］，３０．４０［ｍｓｅｃ］，３１．６８［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０４２５】
そして、１２．４８［ｍｓｅｃ］，１３．７６［ｍｓｅｃ］，・・・，３１．６８［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長において、隣接する２つのフレーム長間の差は、１．２８［ｍｓｅｃ］＝１２８０［μｓｅｃ］であり、３２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの４倍である。
【０４２６】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが６４０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、３２．３２［ｍｓｅｃ］，３４．８８［ｍｓｅｃ］，３７．４４［ｍｓｅｃ］，４０．００［ｍｓｅｃ］，４２．５６［ｍｓｅｃ］，４５．１２［ｍｓｅｃ］，４７．６８［ｍｓｅｃ］，５０．２７［ｍｓｅｃ］，５２．８０［ｍｓｅｃ］，５５．３６［ｍｓｅｃ］，５７．９２［ｍｓｅｃ］，６０．４８［ｍｓｅｃ］，６３．０４［ｍｓｅｃ］，６５．６０［ｍｓｅｃ］，６８．１６［ｍｓｅｃ］，７０．７２［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０４２７】
そして、３２．３２［ｍｓｅｃ］，３４．８８［ｍｓｅｃ］，・・・，７０．７２［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長において、隣接する２つのフレーム長間の差は、２．５６［ｍｓｅｃ］＝２５６０［μｓｅｃ］であり、６４０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの４倍である。
【０４２８】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１２８０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、７２．００［ｍｓｅｃ］，７７．１２［ｍｓｅｃ］，８２．２４［ｍｓｅｃ］，８７．３６［ｍｓｅｃ］，９２．４８［ｍｓｅｃ］，９７．６０［ｍｓｅｃ］，１０２．７２［ｍｓｅｃ］，１０７．８４［ｍｓｅｃ］，１１２．９６［ｍｓｅｃ］，１１８．０８［ｍｓｅｃ］，１２３．２０［ｍｓｅｃ］，１２８．３２［ｍｓｅｃ］，１３３．４４［ｍｓｅｃ］，１３８．５６［ｍｓｅｃ］，１４３．６８［ｍｓｅｃ］，１４８．８０［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０４２９】
そして、７２．００［ｍｓｅｃ］，７７．１２［ｍｓｅｃ］，・・・，１４８．８０［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長において、隣接する２つのフレーム長間の差は、５．１２［ｍｓｅｃ］＝５１２０［μｓｅｃ］であり、１２８０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの４倍である。
【０４３０】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが２５６０［μｓｅｃ］である場合、０ｘ０，０ｘ１，０ｘ２，０ｘ３，０ｘ４，０ｘ５，０ｘ６，０ｘ７，０ｘ８，０ｘ９，０ｘＡ，０ｘＢ，０ｘＣ，０ｘＤ，０ｘＥ，０ｘＦのデータは、それぞれ、１５１．３６［ｍｓｅｃ］，１６１．６０［ｍｓｅｃ］，１７１．８４［ｍｓｅｃ］，１８２．０８［ｍｓｅｃ］，１９２．３２［ｍｓｅｃ］，２０２．５６［ｍｓｅｃ］，２１２．８０［ｍｓｅｃ］，２２３．０４［ｍｓｅｃ］，２３３．２８［ｍｓｅｃ］，２４３．５２［ｍｓｅｃ］，２５３．７６［ｍｓｅｃ］，２６４．００［ｍｓｅｃ］，２７２．２４［ｍｓｅｃ］，２８４．４８［ｍｓｅｃ］，２９４．７２［ｍｓｅｃ］，３０４．９６［ｍｓｅｃ］のフレーム長に対応付けられる。
【０４３１】
そして、１５１．３６［ｍｓｅｃ］，１６１．６０［ｍｓｅｃ］，・・・，３０４．９６［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長において、隣接する２つのフレーム長間の差は、１０．２４［ｍｓｅｃ］＝１０２４０［μｓｅｃ］であり、２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎの４倍である。
【０４３２】
なお、２．５６［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、無線センサーネットワーク１０において使用される無線規格における最小のフレーム長である。
【０４３３】
図２３は、図２２に示す１６０［μｓｅｃ］，３２０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられたフレーム長の詳細を示す図である。
【０４３４】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１６０［μｓｅｃ］である場合、平均フレーム長は、８．３２［ｍｓｅｃ］である（図９の対応表ＴＢＬ２参照）。
【０４３５】
図２３の（ａ）を参照して、８．３２−（０．１６［ｍｓｅｃ］×３６）＝２．５６［ｍｓｅｃ］であるので、２．５６［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長−（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×３６）によって表される。
【０４３６】
また、８．３２−（０．１６［ｍｓｅｃ］×３２）＝３．２０［ｍｓｅｃ］であるので、３．２０［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長−（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×３２）によって表される。
【０４３７】
以下、同様にして、３．８４［ｍｓｅｃ］，４．４８［ｍｓｅｃ］，・・・，１２．１６［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、図２３の（ａ）に示す式によって表される。
【０４３８】
その結果、２．５６［ｍｓｅｃ］，３．２０［ｍｓｅｃ］，・・・，１２．１６［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに４（ｉ−１）（ｉ＝１，２，３，・・・）を乗算した結果を平均フレーム長に加算または減算して得られたフレーム長を含む。
【０４３９】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが３２０［μｓｅｃ］である場合、平均フレーム長は、１４．４０［ｍｓｅｃ］である（図９の対応表ＴＢＬ２参照）。
【０４４０】
図２３の（ｂ）を参照して、１４．４０［ｍｓｅｃ］−（０．３２［ｍｓｅｃ］×６）＝１２．４８［ｍｓｅｃ］であるので、１２．４８［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長−（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×６）によって表される。
【０４４１】
また、１４．４０［ｍｓｅｃ］−（０．３２［ｍｓｅｃ］×２）＝１３．７６［ｍｓｅｃ］であるので、１３．７６［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長−（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×２）によって表される。
【０４４２】
以下、同様にして、１５．０４［ｍｓｅｃ］，１６．３２［ｍｓｅｃ］，・・・，３１．６８［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、図２３の（ｂ）に示す式によって表される。
【０４４３】
その結果、１２．４８［ｍｓｅｃ］，１３．７６［ｍｓｅｃ］，・・・，３１．６８［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに（２＋４（ｉ−１））を乗算した結果を平均フレーム長に加算または減算して得られたフレーム長を含む。
【０４４４】
図２４は、図２２に示す６４０［μｓｅｃ］，１２８０［μｓｅｃ］，２５６０［μｓｅｃ］のサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられたフレーム長の詳細を示す図である。
【０４４５】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが６４０［μｓｅｃ］である場合、平均フレーム長は、２６．５６［ｍｓｅｃ］である（図９の対応表ＴＢＬ２参照）。
【０４４６】
図２４の（ａ）を参照して、２６．５６［ｍｓｅｃ］＋（０．６４［ｍｓｅｃ］×９）＝３２．３２［ｍｓｅｃ］であるので、３２．３２［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長＋（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×９）によって表される。
【０４４７】
また、２６．５６［ｍｓｅｃ］＋（０．６４［ｍｓｅｃ］×１３）＝３４．８８［ｍｓｅｃ］であるので、３４．８８［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長＋（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×１３）によって表される。
【０４４８】
以下、同様にして、３７．４４［ｍｓｅｃ］，４０．００［ｍｓｅｃ］，・・・，７０．７２［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、図２４の（ａ）に示す式によって表される。
【０４４９】
その結果、３２．３２［ｍｓｅｃ］，３４．８８［ｍｓｅｃ］，・・・，７０．７２［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに（９＋４（ｉ−１））を乗算した結果を平均フレーム長に加算して得られたフレーム長を含む。
【０４５０】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが１２８０［μｓｅｃ］である場合、平均フレーム長は、５０．８８［ｍｓｅｃ］である（図９の対応表ＴＢＬ２参照）。
【０４５１】
図２４の（ｂ）を参照して、５０．８８［ｍｓｅｃ］＋（１．２８［ｍｓｅｃ］×１６．５）＝７２．００［ｍｓｅｃ］であるので、７２．００［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長＋（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×１６．５）によって表される。
【０４５２】
また、５０．８８［ｍｓｅｃ］＋（１．２８［ｍｓｅｃ］×２０．５）＝７７．１２［ｍｓｅｃ］であるので、７７．１２［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長＋（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×２０．５）によって表される。
【０４５３】
以下、同様にして、８２．２４［ｍｓｅｃ］，８７．３６［ｍｓｅｃ］，・・・，１４８．８０［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、図２４の（ｂ）に示す式によって表される。
【０４５４】
その結果、７２．００［ｍｓｅｃ］，７７．１２［ｍｓｅｃ］，・・・，１４８．８０［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに（１６．５＋４（ｉ−１））を乗算した結果を平均フレーム長に加算して得られたフレーム長を含む。
【０４５５】
サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが２５６０［μｓｅｃ］である場合、平均フレーム長は、９９．５２［ｍｓｅｃ］である（図９の対応表ＴＢＬ２参照）。
【０４５６】
図２４の（ｃ）を参照して、９９．５２［ｍｓｅｃ］＋（２．５６［ｍｓｅｃ］×２０．２５）＝１５１．３６［ｍｓｅｃ］であるので、１５１．３６［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長＋（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×２０．２５）によって表される。
【０４５７】
また、９９．５２［ｍｓｅｃ］＋（２．５６［ｍｓｅｃ］×２４．２５）＝１６１．６０［ｍｓｅｃ］であるので、１６１．６０［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、平均フレーム長＋（Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ×２４．２５）によって表される。
【０４５８】
以下、同様にして、１７１．８４［ｍｓｅｃ］，１８２．０８［ｍｓｅｃ］，・・・，３０４．９６［ｍｓｅｃ］のフレーム長は、図２４の（ｃ）に示す式によって表される。
【０４５９】
その結果、１５１．３６［ｍｓｅｃ］，１６１．６０［ｍｓｅｃ］，・・・，４０３．９６［ｍｓｅｃ］の複数のフレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに（２０．２５＋４（ｉ−１））を乗算した結果を平均フレーム長に加算して得られたフレーム長を含む。
【０４６０】
従って、図２２に示す各サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた複数のフレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに実数を乗算した結果（「所望のフレーム長間隔」と言う。）を平均フレーム長に加減算して得られたフレーム長を含む。
【０４６１】
図２２に示すフレーム長を用いてウェイクアップ信号を生成する場合、各無線ノード１〜７のフレーム長対応表１９は、対応表ＴＢＬ５を保持する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、フレーム長対応表１９から対応表ＴＢＬ５を読み出して上述した方法によってウェイクアップ信号を生成する。
【０４６２】
なお、図１０に示すフレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに４ｉを乗算した結果を平均フレーム長に加算または減算して得られる。
【０４６３】
従って、この発明の実施の形態において、各サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた複数のフレーム長は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに実数を乗算した結果（＝「所望のフレーム長間隔」）を平均フレーム長に加減算して得られたフレーム長を含む。
【０４６４】
図１０に示す各サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた複数のフレーム長において隣接する２つのフレーム長間の差は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに等しい。
【０４６５】
また、図２２に示す各サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた複数のフレーム長において隣接する２つのフレーム長間の差は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを４倍したものに等しい。
【０４６６】
この発明の実施の形態においては、各サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎに対応付けられた複数のフレーム長において隣接する２つのフレーム長間の差は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎ、およびサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを４倍したものに限らず、一般的には、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを整数倍したものであればよい。隣接する２つのフレーム長間の差がサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを整数倍したものであれば、２つのフレーム長を識別できるからである。
【０４６７】
対応表ＴＢＬ３，ＴＢＬ５を用いてビット値をフレーム長に変換し、またはフレーム長をビット値に変換することによって、ビット値とフレーム長との間の相互の変換を容易に行うことができる。また、複数の無線ノードの間で、ビット値とフレーム長との間の相互の変換を同じように行うことができる。その結果、正しいウェイクアップ信号が送受信され、起動させたい無線ノードを正確に起動できる。
【０４６８】
［動作モード］
この発明の実施の形態においては、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモード、Ｏｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードおよびＤｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードを各無線ノード１〜７に設定し、フレーム送信数Ｎまたはトポロジーに応じて、これらの３つのモードを切り替える。
【０４６９】
（Ａ）Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモード
このモードでは、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８の動作を停止し、各無線ノード１〜７は、定期的に間欠動作を行う。つまり、このモードでは、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、動作を完全に停止している。
【０４７０】
（Ｂ）Ｏｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモード
このモードでは、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、間欠動作を行う。
【０４７１】
（Ｃ）Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモード
このモードでは、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、後述する２段階の間欠動作を行う。
【０４７２】
各無線ノード１〜７の制御部１４は、フレーム送信数Ｎに基づいて動作モードを決定する。より具体的には、各無線ノード１〜７の制御部１４は、フレーム送信数Ｎが２００００［個／ｈ］以上であるとき、動作モードをＤｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに決定する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、停止信号ＳＴＯＰをウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８へ出力し、間欠動作を指示する信号ＩＴＭを無線通信部１３、経路制御部１５、サンプリング間隔決定部１６およびフレーム長対応表１９へ出力する。ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、停止信号ＳＴＯＰに応じて動作を完全に停止する。無線通信部１３、経路制御部１５、サンプリング間隔決定部１６およびフレーム長対応表１９は、信号ＩＴＭに応じて、間欠動作を行う。
【０４７３】
また、各無線ノード１〜７の制御部１４は、フレーム送信数Ｎが２００［個／ｈ］以上２００００［個／ｈ］未満であるとき、動作モードをＯｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに決定する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、信号ＩＴＭをウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、信号ＩＴＭに応じて間欠動作を行う。
【０４７４】
更に、各無線ノード１〜７の制御部１４は、フレーム送信数Ｎが２００［個／ｈ］未満であるとき、動作モードをＤｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに決定する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、信号ＤＬＹをウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８受信部は、信号ＤＬＹに応じて２段階の間欠動作を行う。
【０４７５】
図２５は、２段階の間欠動作を説明するための図である。図２５を参照して、各無線ノード１〜７のウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ６を検出しないとき、１００ｍｓｅｃの間隔で定期的に起動状態へ移行し、１００μｓｅｃの間、受信電力の有無を確認する。なお、受信電力があると判定する基準値を予め設定しておき、受信電力が基準値以上であるか否かを判定して受信電力の有無を確認する。
【０４７６】
そして、各無線ノード１〜７のウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、タイミングｔ１でパケットＰＫＴ２を検出すると、その後、起動状態を維持し、パケットＰＫＴ２〜ＰＫＴ６の受信が終了した後のタイミングｔ２でスリープ状態へ移行する。そして、各無線ノード１〜７のウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、パケットＰＫＴ２〜ＰＫＴ６を受信するとき、１００［ｍｓｅｃ］の間隔よりも小さいサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで動作する。
【０４７７】
このように、各無線ノード１〜７のウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、パケットの受信を検出するまでは、１００［ｍｓｅｃ］の長周期で受信電力を確認し、パケットの受信を検出すると、１００［ｍｓｅｃ］よりも小さいサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで動作する２段階の間欠動作を行う。
【０４７８】
フレーム送信数Ｎが２００［個／ｈ］未満である場合、上述した２段階の間欠動作を行う方が消費電力を少なくできる。
【０４７９】
図２６は、フレーム送信数Ｎによって動作モードを切り替える動作を説明するためのフローチャートである。
【０４８０】
図２６を参照して、一連の動作が開始されると、各無線ノード１〜７の制御部１４は、無線通信部１３からフレーム送信数Ｎを受け、その受けたフレーム送信数Ｎが２００００［個／ｈ］以上であるか否かを判定する（ステップＳ７１）。
【０４８１】
ステップＳ７１において、フレーム送信数Ｎが２００００［個／ｈ］以上であると判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、動作モードをＤｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定する（ステップＳ７２）。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、停止信号ＳＴＯＰを生成してウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８へ出力するとともに、信号ＩＴＭを生成して無線通信部１３、経路制御部１５、サンプリング間隔決定部１６およびフレーム長対応表１９へ出力する。
【０４８２】
各無線ノード１のウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、停止信号ＳＴＯＰに応じて動作を停止し、無線通信部１３、経路制御部１５、サンプリング間隔決定部１６およびフレーム長対応表１９は、信号ＩＴＭに応じて、間欠動作を行う（ステップＳ７３）。
【０４８３】
一方、ステップＳ７１において、フレーム送信数Ｎが２００００［個／ｈ］以上でないと判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、フレーム送信数Ｎが２００≦Ｎ＜２００００［個／ｈ］を満たすか否かを更に判定する（ステップＳ７４）。
【０４８４】
ステップＳ７４において、フレーム送信数Ｎが２００≦Ｎ＜２００００［個／ｈ］を満たすと判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、動作モードをＯｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定する（ステップＳ７５）。
【０４８５】
そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、信号ＩＴＭを生成してウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。各無線ノード１〜７のウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、信号ＩＴＭに応じて、間欠動作を行う（ステップＳ７６）。
【０４８６】
一方、ステップＳ７４において、フレーム送信数Ｎが２００≦Ｎ＜２００００［個／ｈ］を満たさないと判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、動作モードをＤｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定する（ステップＳ７７）。
【０４８７】
そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、信号ＤＬＹを生成してウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８へ出力する。各無線ノード１〜７のウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、信号ＤＬＹに応じて２段階の間欠動作を行う（ステップＳ７８）。
【０４８８】
そして、ステップＳ７３，Ｓ７６，Ｓ７８のいずれかの後、一連の動作は、終了する。
【０４８９】
ステップＳ７３においては、各無線ノード１〜７のウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、動作を停止し、無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５、サンプリング間隔決定部１６およびフレーム長対応表１９は、間欠動作を行う。
【０４９０】
より具体的には、各無線ノード１〜７の無線通信部１３、制御部１４、経路制御部１５、サンプリング間隔決定部１６およびフレーム長対応表１９は、定期的に起動状態へ移行し、図１５または図１８に示すフローチャートに従って必要な動作を行い、その後、スリープ状態へ移行する。
【０４９１】
なお、各無線ノード１〜７の制御部１４は、無線通信部１３がウェイクアップ信号を受信し、その受信したウェイクアップ信号を無線通信部１３から受けたとき、その受けたウェイクアップ信号を破棄する。ウェイクアップ信号は、上述したようにフレーム長によって表され、意味のあるビット列を含まないからである。
【０４９２】
フレーム送信数Ｎが２００００［個／ｈ］以上であるとき、動作モードがＤｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定されるので、このようなフレーム送信数Ｎが多い場合には、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を停止し、間欠動作を行う方が制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯ等の通信遅延を抑制できるとともにウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８の停止によって各無線ノード１〜７の消費電力を低減できる。
【０４９３】
従って、フレーム送信数Ｎが２００００［個／ｈ］以上であるとき、動作モードをＤｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定することにした。
【０４９４】
また、ステップＳ７４において、フレーム送信数Ｎが２００［個／ｈ］≦Ｎ＜２００００［個／ｈ］を満たさないとき、即ち、フレーム送信数Ｎが２００［個／ｈ］未満であるときに、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８が２段階の間欠動作を行うのは、このようにフレーム送信数Ｎが少ないときは、受信電力を検出するまでは長周期の間欠動作を行い、受信電力を検出すると、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで動作する方が各無線ノード１〜７の消費電力を低減できるからである。
【０４９５】
図２７は、トポロジー情報と動作モードとの関係を示す図である。図２７を参照して、対応表ＴＢＬ６は、トポロジー情報と動作モードとを含む。トポロジー情報および動作モードは、相互に対応付けられる。
【０４９６】
トポロジー情報は、上述したように、コスト値、ホップ数およびツリーサイズの少なくとも１つからなる。
【０４９７】
コスト値がコスト値＜５１２を満たすとき、動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定される。コスト値が５１２≦コスト値＜１０２４を満たすとき、動作モードは、Ｏｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。コスト値が１０２４≦コスト値を満たすとき、動作モードは、Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。
【０４９８】
ホップ数がホップ数＜２を満たすとき、動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定される。ホップ数が２≦ホップ数＜４を満たすとき、動作モードは、Ｏｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。ホップ数が４≦ホップ数を満たすとき、動作モードは、Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。
【０４９９】
ツリーサイズが１００＜ツリーサイズを満たすとき、動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定される。ツリーサイズが５０＜ツリーサイズ≦１００を満たすとき、動作モードは、Ｏｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。ツリーサイズがツリーサイズ≦５０を満たすとき、動作モードは、Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。
【０５００】
コスト値が５１２未満であるとき、コスト値を構成するＲａｎｋは、２５６であり、動作モードの設定対象の無線ノードがシンクである。そして、シンクである無線ノードは、多くのセンサー値を受信する。つまり、シンクである無線ノードは、多くの無線フレームを受信する。従って、動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定される。
【０５０１】
ホップ数が２未満であるとき、動作モードの設定対象の無線ノードは、シンクから１ホップの位置に存在し、センサー値を送信および転送する回数が多い。つまり、動作モードの設定対象の無線ノードは、多くの無線フレームを送受信する。従って、動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定される。
【０５０２】
ツリーサイズが１００よりも大きいとき、動作モードの設定対象の無線ノードは、多くの子ノードを有するので、センサー値を送信および転送する回数が多い。つまり、動作モードの設定対象の無線ノードは、多くの無線フレームを送受信する。従って、動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定される。
【０５０３】
コスト値が１０２４以上であるとき、動作モードの設定対象の無線ノードは、第４階層以下に配置される。即ち、動作モードの設定対象の無線ノードは、シンクから離れた位置に配置される。従って、動作モードの設定対象の無線ノードは、センサー値を送信および転送する回数が少ない。つまり、動作モードの設定対象の無線ノードは、少ない無線フレームを送受信する。従って、動作モードは、Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。ホップ数が４以上である場合、またはツリーサイズが５０以下である場合も、同様の理由によって、動作モードは、Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。
【０５０４】
コスト値が５１２以上１０２４未満であるとき、またはホップ数が２以上４未満であるとき、またはツリーサイズが５０よりも大きく、かつ、１００以下であるとき、各無線ノード１〜７が送受信する無線フレームの数は、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードにおける無線フレームの数とＤｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードにおける無線フレームの数との間になる。従って、動作モードは、Ｏｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定される。
【０５０５】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズのうちの１つを用いて各無線ノード１〜７の動作モードを切り替えるときの動作は、図２６に示すフローチャートに従って実行される。
【０５０６】
そして、コスト値を用いて動作モードを切り替える場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ステップＳ７１において、コスト値がコスト値＜５１２を満たすか否かを判定し、ステップＳ７４において、コスト値が５１２≦コスト値＜１０２４を満たすか否かを判定する。
【０５０７】
また、ホップ数を用いて動作モードを切り替える場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ステップＳ７１において、ホップ数がホップ数＜２を満たすか否かを判定し、ステップＳ７４において、ホップ数が２≦ホップ数＜４を満たすか否かを判定する。
【０５０８】
更に、ツリーサイズを用いて動作モードを切り替える場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ステップＳ７１において、ツリーサイズが１００＜ツリーサイズを満たすか否かを判定し、ステップＳ７４において、ツリーサイズが５０＜ツリーサイズ≦５０を満たすか否かを判定する。
【０５０９】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズの全てを用いて各無線ノード１〜７の動作モードを切り替える場合、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かが判定される。
【０５１０】
この場合、「コスト値＜５１２、ホップ数＜２、１００＜ツリーサイズ」が１番目の条件であり、「５１２≦コスト値＜１０２４、２≦ホップ数＜４、５０＜ツリーサイズ≦１００」が２番目の条件であり、「１０２４≦コスト値＜１５３６、４≦ホップ数＜６、２０＜ツリーサイズ≦５０」が３番目の条件である。また、各無線ノード１〜７の制御部１４は、対応表ＴＢＬ６を保持している。
【０５１１】
図２８は、コスト値、ホップ数およびツリーサイズの全てを用いて無線ノードの動作モードを切り替える動作を説明するためのフローチャートである。
【０５１２】
図２８を参照して、一連の動作が開始されると、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ｐ＝１を設定する（ステップＳ８１）。ｐは、１，２，３のいずれかからなる。
【０５１３】
そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数のｐ番目の条件を対応表ＴＢＬ６から検出する（ステップＳ８２）。
【０５１４】
その後、各無線ノード１〜７の制御部１４は、トポロジー情報を経路制御部１５から受ける。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、トポロジー情報を参照して、自己が搭載された無線ノード（無線ノード１〜７のいずれか）のＲａｎｋ、ホップ数およびツリーサイズを取得する。
【０５１５】
そうすると、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ８３）。
【０５１６】
ステップＳ８３において、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たさないと判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ｐ＝ｐ＋１を設定する（ステップＳ８４）。そして、一連の動作は、ステップＳ８２へ移行し、ステップＳ８３において、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定されるまで、上述したステップＳ８２〜Ｓ８４が繰り返し実行される。
【０５１７】
ステップＳ８３において、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定されると、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ｐ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ８５）。
【０５１８】
ステップＳ８５において、ｐ＝１であると判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、動作モードをＤｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定する（ステップＳ８６）。その後、上述したステップＳ７３における動作と同じ動作が実行される（ステップＳ８７）。
【０５１９】
一方、ステップＳ８５において、ｐ＝１でないと判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ｐ＝２であるか否かを判定する（ステップＳ８８）。
【０５２０】
ステップＳ８８において、ｐ＝２であると判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、動作モードをＯｎｄｅｍａｎｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定する（ステップＳ８９）。その後、上述したステップＳ７６における動作と同じ動作が実行される（ステップＳ９０）。
【０５２１】
一方、ステップＳ８８において、ｐ＝２でないと判定されたとき、各無線ノード１〜７の制御部１４は、動作モードをＤｅｌａｙｅｄ  Ｗａｋｅ−ｕｐモードに設定する（ステップＳ９１）。その後、上述したステップＳ７８における動作と同じ動作が実行される（ステップＳ９２）。
【０５２２】
そして、ステップＳ８７，Ｓ９０，Ｓ９２のいずれかの後、一連の動作は、終了する。
【０５２３】
ステップＳ８３が１回目に実行される場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、１番目の条件「コスト値＜５１２、ホップ数＜２、１００＜ツリーサイズ」を対応表ＴＢＬ６から検出する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズが１００＜ツリーサイズを満たすか否かを判定し、ツリーサイズが１００＜ツリーサイズを満たすと判定すると、次に、コスト値がコスト値＜５１２を満たすか否かを判定し、コスト値がコスト値＜５１２を満たすと判定すると、最後に、ホップ数がホップ数＜２を満たすか否かを判定する。
【０５２４】
各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の全てが条件を満たすとき、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定する。
【０５２５】
一方、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数のいずれか１つが条件を満たさないとき、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たさないと判定する。
【０５２６】
また、ステップＳ８３が２回目に実行される場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、２番目の条件「５１２≦コスト値＜１０２４、２≦ホップ数＜４、５０＜ツリーサイズ≦１００」を対応表ＴＢＬ６から検出する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ステップＳ８３が１回目に実行される場合と同様にして、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定する。
【０５２７】
ステップＳ８３が３回目に実行される場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、３番目の条件「１０２４≦コスト値＜１５３６、４≦ホップ数＜６、２０＜ツリーサイズ≦５０」を対応表ＴＢＬ６から検出し、同様にして、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定する。
【０５２８】
なお、コスト値、ホップ数およびツリーサイズのうちの２つを用いて無線ノードの動作モードを切り替える場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、図２８に示すフローチャートに従って動作モードを切り替える。
【０５２９】
この場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、コスト値、ホップ数およびツリーサイズから選択された２つの優先順位に従って条件を満たすか否かを順次判定する。
【０５３０】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズからツリーサイズおよびコスト値が選択された場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ステップＳ８３において、ツリーサイズがｐ番目の条件を満たすか否かを判定し、ツリーサイズがｐ番目の条件を満たすとき、コスト値がｐ番目の条件を満たすか否かを判定する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズおよびコスト値の全てがｐ番目の条件を満たすとき、ツリーサイズおよびコスト値の順で条件を満たすと判定する。
【０５３１】
一方、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズおよびコスト値のいずれかがｐ番目の条件を満たさないとき、ツリーサイズおよびコスト値の順で条件を満たさないと判定する。
【０５３２】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズからコスト値およびホップ数が選択された場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ステップＳ８３において、コスト値がｐ番目の条件を満たすか否かを判定し、コスト値がｐ番目の条件を満たすとき、ホップ数がｐ番目の条件を満たすか否かを判定する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、コスト値およびホップ数の全てがｐ番目の条件を満たすとき、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定する。
【０５３３】
一方、各無線ノード１〜７の制御部１４は、コスト値およびホップ数のいずれかがｐ番目の条件を満たさないとき、コスト値およびホップ数の順で条件を満たさないと判定する。
【０５３４】
コスト値、ホップ数およびツリーサイズからツリーサイズおよびホップ数が選択された場合、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ステップＳ８３において、ツリーサイズがｐ番目の条件を満たすか否かを判定し、ツリーサイズがｐ番目の条件を満たすとき、ホップ数がｐ番目の条件を満たすか否かを判定する。そして、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズおよびホップ数の全てがｐ番目の条件を満たすとき、ツリーサイズおよびホップ数の順で条件を満たすと判定する。
【０５３５】
一方、各無線ノード１〜７の制御部１４は、ツリーサイズおよびホップ数のいずれかがｐ番目の条件を満たさないとき、ツリーサイズおよびホップ数の順で条件を満たさないと判定する。
【０５３６】
このように、各無線ノード１〜７の制御部１４は、図２８に示すフローチャートに従って、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の少なくとも２つを用いて動作モードを切り替える。
【０５３７】
なお、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定するのは、上述したとおりである。従って、ツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすか否かを判定することによって、各無線ノード１〜７が無線フレームを送受信する回数に適した動作モードに調整できる。
【０５３８】
図２６に示すフローチャートにおいては、ステップＳ７１においてフレーム送信数Ｎが２００００［個／ｈ］以上であると判定されたとき、無線ノードの動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定され（ステップＳ７２参照）、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、停止する（ステップＳ７３参照）。
【０５３９】
一方、ステップＳ７１においてフレーム送信数Ｎが２００００［個／ｈ］以上でないと判定されたとき、無線ノードの動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモード以外のモードに設定され（ステップＳ７５，Ｓ７７参照）、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、間欠動作を行う（ステップＳ７６，Ｓ７８参照）。
【０５４０】
また、図２８に示すフローチャートにおいては、ステップＳ８３においてツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定し、かつ、ステップＳ８５においてｐ＝１であると判定されたとき、無線ノードの動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモードに設定され（ステップＳ８６参照）、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、停止する（ステップＳ８７参照）。
【０５４１】
一方、ステップＳ８３においてツリーサイズ、コスト値およびホップ数の順で条件を満たすと判定し、かつ、ステップＳ８５においてｐ＝１でないと判定されたとき、無線ノードの動作モードは、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｉｎｇモード以外のモードに設定され（ステップＳ８９，Ｓ９１参照）、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、間欠動作を行う（ステップＳ９０，Ｓ９２参照）。
【０５４２】
従って、各無線ノード１〜７の制御部１４は、フレーム送信数Ｎおよびトポロジー情報（＝コスト値、ホップ数およびツリーサイズ）のいずれかに基づいて、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を利用するか否かを判定する。
【０５４３】
これによって、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を利用しないと判定されたとき、各無線ノード１〜７において、ウェイクアップ信号を受信するときの消費電力量を低減できる。その結果、各無線ノード１の総電力量を低減できる。
【０５４４】
また、図２６または図２８に示すフローチャートに従って無線ノードの動作モードを切り替えることによって、無線ノードが存在する位置または送受信される無線フレームの数に適した動作モードで無線ノードを動作させることができる。その結果、無線ノードにおける無駄な消費電力量を低減できる。
【０５４５】
図２９は、ノード１台当たりの平均消費電力量とセンサーデータ収集周期との関係のシミュレーション結果を示す図である。
【０５４６】
図２９において、縦軸は、ノード１台当たりの平均消費電力量を表し、横軸は、センサーデータ収集周期を表す。なお、シミュレーションに用いた無線ノードの台数は、１００台である。
【０５４７】
図２９の紙面上、各センサーデータ収集周期において、最も左側の棒グラフから６番目までの棒グラフは、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎをそれぞれ３２０［μｓｅｃ］，６４０［μｓｅｃ］，１２８０［μｓｅｃ］，２５６０［μｓｅｃ］，５１２０［μｓｅｃ］，１０２４０［μｓｅｃ］に固定したときのノード１台当たりの平均消費電力量を示す。また、図２９の紙面上、各センサーデータ収集周期において、最も右側の棒グラフは、本発明を適用したときのノード１台当たりの平均消費電力量を示す。
【０５４８】
図２９を参照して、１分、５分、１０分、１５分、３０分および６０分のセンサーデータ収集周期において、本発明を適用した場合のノード１台当たりの平均消費電力量は、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを固定したときのノード１台当たりの平均消費電力量よりも低減される。
【０５４９】
また、センサーデータ収集周期が短くなるに従って、本発明を適用することによる消費電力量の低減量が多くなる。従って、本発明は、特に、センサーデータ収集周期が短い場合に消費電力量を大きく低減できる。
【０５５０】
なお、上記においては、無線センサーネットワーク１０を例にして本発明を説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、本発明は、フレーム長を検出するときのサンプリング間隔が長くなるほど長くなり、かつ、前記サンプリング間隔が短くなるほど短くなる平均フレーム長に所望のフレーム長間隔を加減算して得られたフレーム長を含む複数のフレーム長から選択された少なくとも１つのフレーム長によってスリープ状態から起動状態へ移行させるための無線装置の識別情報を表し、その識別情報を表すフレーム長を有する無線フレームを送受信する無線装置を備えていれば、どのような無線ネットワークに適用されてもよい。
【０５５１】
また、上記においては、フレーム送信数Ｎは、１時間当たりの無線フレームの送信数であると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、フレーム送信数Ｎは、所望の時間長における無線フレームの送信数であればよい。
【０５５２】
更に、この発明の実施の形態においては、上述した各無線ノード１〜７の動作は、プログラムによって実行されてもよい。この場合、各無線ノード１〜７は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。そして、ＲＯＭは、各無線ノード１〜７の動作を実行するためのプログラムを格納する。各無線ノード１〜７の動作が行われる場合、各無線ノード１〜７のＣＰＵは、ＲＯＭからプログラムを読み出し、その読み出したプログラムを実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行しているときに必要な計算を行い、その計算した計算結果を記憶するために使用される。
【０５５３】
図３０は、各無線ノード１〜７の動作をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるためのプログラムを示すフローチャートである。
【０５５４】
図３０を参照して、各無線ノード１〜７の動作をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるためのプログラムＰＲＯＧは、ステップＳ１０１〜１０７を備える。各無線ノード１〜７の動作が開始されると、ＣＰＵは、プログラムＰＲＯＧをＲＯＭから読み出して実行する。
【０５５５】
そして、所望の時間長における無線フレームの送信数であるフレーム送信数Ｎが決定される（ステップＳ１０１）。
【０５５６】
その後、無線フレームを受信するときの消費電力量である受信電力量と無線フレームを送信するときの消費電力量である送信電力量との和である総電力量が最小になるときの好適なサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが、上述した方法によって、その決定されたフレーム送信数Ｎに対応して決定される（ステップＳ１０２）。この場合、好適なサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎが対応表ＴＢＬ１を用いてフレーム送信数Ｎに対応して決定されてもよい。
【０５５７】
そして、無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報を用いて好適なサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎまたはフレーム送信数Ｎが調整される（ステップＳ１０３）。この場合、好適なサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎまたはフレーム送信数Ｎの調整は、図２１に示すフローチャートに従って実行される。
【０５５８】
ステップＳ１０３の後、フレーム送信数Ｎおよび無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを示すトポロジー情報のいずれかに基づいてウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を利用するか否かが判定される（ステップＳ１０４）。なお、フレーム送信数Ｎに基づいてウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を利用するか否かが判定される場合、その判定動作は、図２６に示すフローチャートに従って実行され、トポロジー情報に基づいてウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を利用するか否かが判定される場合、その判定動作は、図２８に示すフローチャートに従って実行される。
【０５５９】
ステップＳ１０４において、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を利用しないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ１０６へ移行する。
【０５６０】
一方、ステップＳ１０４において、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を利用すると判定されたとき、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、無線フレームを受信するとともに、好適なサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎで動作する（ステップＳ１０５）。
【０５６１】
そして、ステップＳ１０４において、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８を利用しないと判定されたとき、またはステップＳ１０５の後、無線装置（＝無線ノード１〜７のいずれか）のＭＡＣアドレスに基づいて、フレーム長とビット値との対応関係を示す対応表ＴＢＬ３またはＴＢＬ５から識別情報を示すフレーム長が取得される（ステップＳ１０６）。
【０５６２】
その後、その取得されたフレーム長を有する無線フレームが送信される（ステップＳ１０７）。これによって、一連の動作が終了する。
【０５６３】
ステップＳ１０１においては、２つの方法のいずれかによってフレーム送信数Ｎが決定される。１つ目の方法は、予め決定されたデータ収集周期と、無線ネットワークにおける無線装置のトポロジーを構築および／または維持するための制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯの送信周期と、ツリーサイズ（＝トポロジーが階層構造からなる場合において、プログラムＰＲＯＧが実行される無線装置よりも下位層に存在し、かつ、プログラムＰＲＯＧが実行される無線装置から１ホップ以上の位置に存在する無線装置の総数）とを用いて無線フレームの総数を演算し、その演算した無線フレームの総数に対してリンクの通信品質を考慮して無線フレームの総数を増加することによりフレーム送信数Ｎを演算する方法である。
【０５６４】
また、２つ目の方法は、所望の時間長における無線フレームの送信数を計測してフレーム送信数Ｎを検出する方法である。
【０５６５】
ステップＳ１０２において、好適なサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、定期的に決定されてもよい。
【０５６６】
なお、この発明の実施の形態においては、プログラムＰＲＯＧは、少なくともステップＳ１０２，Ｓ１０５を備えていればよい。少なくともステップＳ１０２，Ｓ１０５が実行されれば、無線装置（＝無線ノード１〜７のいずれか）における全体の消費電力を低減できるからである。
【０５６７】
この発明の実施の形態においては、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎを決定するサンプリング間隔決定部１６は、「決定手段」を構成する。
【０５６８】
また、この発明の実施の形態においては、ウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８は、「受信器」を構成する。
【０５６９】
更に、この発明の実施の形態においては、フレーム送信数Ｎを演算するサンプリング間隔決定部１６は、「演算手段」を構成する。
【０５７０】
更に、この発明の実施の形態においては、フレーム送信数Ｎを計測する無線通信部１３は、「検出手段」を構成する。
【０５７１】
更に、この発明の実施の形態においては、サンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎは、「好適なサンプリング間隔」を構成する。
【０５７２】
更に、この発明の実施の形態においては、トポロジー情報を用いてサンプリング間隔Ｔｉｎｔｅｒｖａｌ＿ｍｉｎまたはフレーム送信数Ｎを調整するサンプリング間隔決定部１６は、「調整手段」を構成する。
【０５７３】
更に、この発明の実施の形態においては、スリープ状態から起動状態へ移行させるための無線ノードのＭＡＣアドレスに基づいて、対応表ＴＢＬ３または対応表ＴＢＬ５からスリープ状態から起動状態へ移行させるための無線ノードの識別情報を示すフレーム長を取得する制御部１４は、「取得手段」を構成する。
【０５７４】
更に、この発明の実施の形態においては、対応表ＴＢＬ１は、「第１の対応表」を構成し、対応表ＴＢＬ３または対応表ＴＢＬ５は、「第２の対応表」を構成する。
【０５７５】
更に、この発明の実施の形態においては、フレーム送信数Ｎまたはトポロジー情報のいずれかに基づいてウェイクアップ信号受信部１７およびウェイクアップ信号判定部１８（受信器）を利用するか否かを判定する制御部１４は、「判定手段」を構成する。
【０５７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０５７７】
この発明は、無線装置、それを備えた無線通信システムおよび無線装置において実行されるプログラムに適用される。
【符号の説明】
【０５７８】
１〜７  無線ノード、１０  無線センサーネットワーク、１１，１２  アンテナ、１３  無線通信部、１４  制御部、１５  経路制御部、１６  サンプリング間隔決定部、１７  ウェイクアップ信号受信部、１８  ウェイクアップ信号判定部、１９  フレーム長対応表。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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