(57)【要約】【課題】  収集を要求するセンシング情報、又はメタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を計測しているセンサノードを高速に検索して特定することができる技術を提供すること。【解決手段】  クラスタのクラスタメンバは、自身の識別情報と、センシング情報の属性であるセンシング情報属性とを、クラスタヘッドに検索情報として送信しておく。クラスタヘッダは、クラスタメンバから送信されてきたクラスタメンバの識別情報とセンシング情報属性とを関連付けて検索条件情報として、汎用機億部に記憶しておく。そして、外部のコンピュータからのセンシング情報の検索要求に応答して、検索要求におけるセンシング情報属性に対応するクラスタメンバの識別情報を、検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信する。【選択図】  図１
2007041660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともひとつ以上のクラスタから構成されるセンサネットワークシステムであって、
前記クラスタは、クラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成され、
前記クラスタメンバは、
センシング情報を取得するセンサと、
自身の識別情報と、前記センシング情報の属性であるセンシング情報属性とを、前記クラスタヘッドに検索情報として送信する手段と、
前記クラスタヘッダからのセンシング情報の要求に応答して、前記センサにより取得したセンシング情報を前記クラスタヘッダに送信する手段と
を有し、
前記クラスタヘッダは、
前記クラスタメンバから送信されてきたクラスタメンバの識別情報とセンシング情報属性とを関連付けて検索条件情報として記憶する記憶手段と、
センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求におけるセンシング情報属性に対応するクラスタメンバの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信する手段と
を有する
ことを特徴とするセンサネットワークシステム。
【請求項２】
少なくともひとつ以上のクラスタから構成されるセンサネットワークシステムであって、
前記クラスタは、クラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成され、
前記クラスタメンバは、
センシング情報を取得するセンサと、
前記センサより取得したセンシング情報からセンシング情報の特徴量であるメタ情報を算出する手段と、
自身の識別情報と、前記センシング情報の属性であるセンシング情報属性と、前記算出されたメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性とを、前記クラスタヘッドに送信する手段と、
前記クラスタヘッダからのセンシング情報の要求に応答して、前記センサにより取得したセンシング情報を前記クラスタヘッダに送信する手段と
を有し、
前記クラスタヘッダは、
前記クラスタメンバから送信されてきた、クラスタメンバの識別情報、センシング情報属性、メタ情報及びメタ情報属性を関連付けて検索条件情報として記憶する記憶手段と、
センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求におけるセンシング情報属性、メタ情報属性及びメタ情報に対応するクラスタメンバの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信する手段と
を有する
ことを特徴とするセンサネットワークシステム。
【請求項３】
前記クラスタは複数のセンサノードで構成され、各センサノードは、クラスタヘッドとクラスタメンバとの役割を、記憶する情報により、変化させることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載のセンサネットワークシステム。
【請求項４】
前記センサノードは、センサノードの固有情報であるプロファイルを記憶するノード情報管理手段を有すること特徴とする請求項３に記載のセンサネットワークシステム。
【請求項５】
クラスタヘッドとなったセンサノードは、管理する全てのクラスタメンバのプロファイルを前記ノード情報管理手段に記憶することを特徴とする請求項４に記載のセンサネットワークシステム。
【請求項６】
クラスタヘッドが、直接通信が可能なコンピュータ、あるいは他のクラスタヘッドと、検索条件情報を統合し、プロファイルを共有することにより、前記センシング情報の検索要求を転送するクラスタヘッドを選択し、前記検索要求が要求するセンシング情報を最短の経路でコンピュータに返送することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のセンサネットワークシステム。
【請求項７】
直接通信の可能なクラスタヘッドを一台しか保持しない終端クラスタヘッドが、直接通信の可能なクラスタヘッドに検索条件情報を統合することを特徴とする請求項１から請求項１から請求項６のいずれかに記載のセンサネットワークシステム。
【請求項８】
終端クラスタヘッドと前記終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバとが、前記センシング情報の検索要求に対応する条件に合致する情報を検索条件情報が保持しない、または、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を計測していない場合、前記クラスタヘッドは、前記終端クラスタヘッド以外のクラスタヘッドにセンシング情報の検索要求の転送を行い、
前記クラスタヘッドが、前記クラスタヘッド、または前記終端クラスタヘッド、または前記クラスタメンバが計測するセンシング情報を前記コンピュータに最短の経路で返送するために、前記ノード情報記憶部に保持するプロファイルを参照して、センシング情報の転送を行うメッセージ転送手段を有することを特徴とする請求項７に記載のセンサネットワークシステム。
【請求項９】
センサネットワークを構成するセンサノードであって、
センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、このセンシング情報属性を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理するセンサノード情報管理手段を有することを特徴とするセンサノード。
【請求項１０】
センサネットワークを構成するセンサノードであって、
センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、センシング情報の特徴量であるメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性と、これらの情報を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理するセンサノード情報管理手段を有することを特徴とするセンサノード。
【請求項１１】
センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求のセンシング情報属性、メタ情報属性又はメタ情報から対応するセンサノードの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するセンサノードにセンシング情報の要求を送信する手段を有することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のセンサノード。
【請求項１２】
クラスタを複数のセンサノードで構成し、各センサノードは、クラスタヘッドとクラスタメンバとの役割を、記憶する情報により、変化させることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載のセンサノード。
【請求項１３】
前記センサノードは、センサノードの固有情報であるプロファイルを記憶するノード情報管理手段を有すること特徴とする請求項９から請求項１２のいずれかに記載のセンサノード。
【請求項１４】
クラスタヘッドとなったセンサノードは、管理する全てのセンサノードのプロファイルを前記ノード情報管理手段に記憶することを特徴とする請求項１３に記載のセンサノード。
【請求項１５】
クラスタヘッドとなったセンサノードは、直接通信が可能なコンピュータ、あるいは他のクラスタヘッドとなったセンサノードと、検索条件情報を統合し、プロファイルを共有することにより、前記センシング情報の検索要求を転送するクラスタヘッドを選択し、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を最短の経路でコンピュータに返送する手段を有することを特徴とする請求項１４に記載のセンサノード。
【請求項１６】
直接通信の可能なクラスタヘッドを一台しか保持しない終端クラスタヘッドとなったセンサノードは、直接通信の可能なクラスタヘッドに検索条件情報を統合する手段を有することを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれかに記載のセンサノード。
【請求項１７】
クラスタヘッドとなったセンサノードは、
終端クラスタヘッドと前記終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバとが、前記センシング情報の検索要求に対応する検索条件情報に合致する検索条件情報を保持しない、または、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を計測していない場合、前記終端クラスタヘッド以外のクラスタヘッドにセンシング情報の検索要求の転送を行い、
クラスタヘッド、終端クラスタヘッド、またはクラスタメンバが計測するセンシング情報を前記コンピュータに最短の経路で返送するために、前記ノード情報記憶部に保持するプロファイルを参照して、センシング情報の転送を行うメッセージ転送手段
を有することを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれかに記載のセンサノード。
【請求項１８】
センサネットワークを構成するセンサノードのプログラムであって、
前記プログラムは、前記センサノードに、
センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、このセンシング情報属性を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理する処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１９】
センサネットワークを構成するセンサノードのプログラムであって、
前記プログラムは、前記センサノードに、
センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、センシング情報からデータの特徴量であるメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性と、これらの情報を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理する処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
前記プログラムは、前記センサノードに、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求のセンシング情報属性、メタ情報属性又はメタ情報に対応するセンサノードの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するセンサノードにセンシング情報の要求を送信する処理を実行させることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載のプログラム。
【請求項２１】
複数のセンサノードにより、クラスタヘッド及びクラスタメンバを構成する場合、センサノードの役割に応じて、前記プログラムは、記憶する情報を変化させることを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれかに記載のセンサノード。
【請求項２２】
前記プログラムは、前記センサノードに、センサノードの固有情報であるプロファイルを管理する処理を実行させることを特徴とする請求項１８から請求項２１いずれかに記載のプログラム。
【請求項２３】
前記プログラムは、前記センサノードがクラスタヘッドとなった場合、前記センサノードに、管理する全てのクラスタメンバのプロファイルを管理する処理を実行させることを特徴とする請求項２２に記載のプログラム。
【請求項２４】
前記プログラムは、前記センサノードがクラスタヘッドとなった場合、前記センサノードに、直接通信が可能なコンピュータ、あるいは他のクラスタヘッドと、検索条件情報を統合し、プロファイルを共有することにより、前記センシング情報の検索要求を転送するクラスタヘッドを選択し、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を最短の経路でコンピュータに返送する処理を実行させることを特徴とする請求項２３に記載のプログラム。
【請求項２５】
前記プログラムは、前記センサノードが直接通信の可能なクラスタヘッドを一台しか保持しない終端クラスタヘッドである場合、前記センサノードに、直接通信の可能なクラスタヘッドに検索条件情報を統合させる処理を実行させることを特徴とする請求項２１から請求項２４のいずれかに記載のプログラム。
【請求項２６】
前記センサノードがクラスタヘッドであり、終端クラスタヘッドと前記終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバとが、前記センシング情報の検索要求に対応する検索条件情報に合致する検索条件情報を保持しない、または、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を計測していない場合、前記プログラムは、前記センサノードに、
終端クラスタヘッド以外のクラスタヘッドにセンシング情報の検索要求を転送する処理と、
クラスタヘッド、または終端クラスタヘッド、またはクラスタメンバが計測するセンシング情報をコンピュータに最短の経路で返送するために、前記プロファイルを参照して、センシング情報を転送する処理と
を実行させることを特徴とする請求項２１から請求項２５のいずれかに記載のプログラム。
【請求項２７】
センサノードから構成されるクラスタを少なくともひとつ以上有するセンサネットワークであって、
クラスタを構成するセンサノードの識別情報と、前記センサノードのセンシング情報属性とが関連付けられた検索条件情報を、クラスタを管理するセンサノードに管理させ、
前記検索条件情報を管理しているセンサノードに、センシング情報の検索要求を送信し、
前記クラスタを管理するセンサノードは、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索条件情報に基づいて検索し、該当するセンサノードにセンシング情報の要求を送信する
ことを特徴とするセンサネットワークシステム。
【請求項２８】
前記検索条件情報は、センサノードのメタ情報とメタ情報属性とを含み、前記メタ情報とメタ情報属性とは前記センサノードの識別情報とに関連付けられていることを特徴とする請求項２７に記載のセンサネットワークシステム。
【請求項２９】
センサノードは、センシング情報の検索要求又はセンシング情報の送信のための情報であるプロファイルを記憶することを特徴とする請求項２７又は請求項２８に記載のセンサネットワークシステム。
【請求項３０】
クラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成されるクラスタを、少なくともひとつ以上有するセンサネットワークシステムにおけるセンシング情報検索方法であって、
クラスタメンバは、自身の識別情報と、自身のセンシング情報の属性であるセンシング情報属性とを、クラスタヘッドに検索情報として送信し、
クラスタヘッダは、前記クラスタメンバから送信されてきたクラスタメンバの識別情報とセンシング情報属性とを関連付けて検索条件情報として記憶し、
センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求のセンシング情報属性に対応するクラスタメンバの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信し、
クラスタメンバは、クラスタヘッダからのセンシング情報の要求に応答して、取得したセンシング情報を前記クラスタヘッダに送信する
ことを特徴とするセンシング情報検索方法。
【請求項３１】
クラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成されるクラスタを、少なくともひとつ以上有するセンサネットワークシステムにおけるセンシング情報検索方法であって、
クラスタメンバは、自身の識別情報と、自身のセンシング情報の属性であるセンシング情報属性と、前記センシング情報から算出されたメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性とを、クラスタヘッドに送信し、
クラスタヘッダは、前記クラスタメンバから送信されてきた、クラスタメンバの識別情報、センシング情報属性、メタ情報及びメタ情報属性を関連付けて検索条件情報として記憶し、
センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求のセンシング情報属性、メタ情報属性及びメタ情報に対応するクラスタメンバの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信し、
クラスタメンバは、クラスタヘッダからのセンシング情報の要求に応答して、取得したセンシング情報を前記クラスタヘッダに送信する
ことを特徴とするセンシング情報検索方法。
【請求項３２】
センサノードから構成されるクラスタを少なくともひとつ以上有するセンサネットワークにおけるセンシング情報検索方法であって、
クラスタを構成するセンサノードの識別情報と、前記センサノードのセンシング情報属性とが関連付けられた検索条件情報を、クラスタを管理するセンサノードに管理させ、
前記検索条件情報を管理しているセンサノードに、センシング情報の検索要求を送信し、
前記クラスタを管理するセンサノードは、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索条件情報に基づいて検索し、該当するセンサノードにセンシング情報の要求を送信する
ことを特徴とするセンシング情報検索方法。
【請求項３３】
センサネットワークを構成するセンサノードのセンシング情報検索方法であって、
センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、このセンシング情報属性を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理することを特徴とするセンシング情報検索方法。
【請求項３４】
センサネットワークを構成するセンサノードのセンシング情報検索方法であって、
センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、センシング情報からデータの特徴量であるメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性と、これらの情報を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理することを特徴とするセンシング情報検索方法。
【請求項３５】
センシング情報の検索要求に応答して、前記センシング情報のセンシング情報属性、メタ情報属性、又はメタ情報に対応するセンサノードの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するセンサノードにセンシング情報の要求を送信することを特徴とする請求項３３又は請求項３４に記載のセンシング情報検索方法。
【請求項３６】
複数のセンサノードにより、クラスタヘッド及びクラスタメンバを構成する場合、センサノードの役割に応じて、記憶する情報を変化させることを特徴とする請求項３３から請求項３５のいずれかに記載のセンシング情報検索方法。
【請求項３７】
ノードの固有情報であるプロファイルを管理することを特徴とする請求項３３から請求項３６のいずれかに記載のセンシング情報検索方法。
【請求項３８】
センサノードがクラスタヘッドとなった場合、管理する全てのクラスタメンバのプロファイルを記憶することを特徴とする請求項３７に記載のセンシング情報検索方法。
【請求項３９】
センサノードがクラスタヘッドとなった場合、直接通信が可能なコンピュータ、あるいは他のクラスタヘッドと、検索条件情報を統合し、プロファイルを共有することにより、前記センシング情報の検索要求を転送するクラスタヘッドを選択し、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を最短の経路でコンピュータに返送することを特徴とする請求項３７又は請求項３８に記載のセンシング情報検索方法。
【請求項４０】
センサノードが、直接通信の可能な前記クラスタヘッドを一台しか保持しない終端クラスタヘッドである場合、直接通信の可能なクラスタヘッドに検索条件情報を統合させることを特徴とする請求項３６から請求項３９のいずれかに記載のセンシング情報検索方法。
【請求項４１】
センサノードがクラスタヘッドであり、終端クラスタヘッドと前記終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバとが、前記センシング情報の検索要求に対応する検索条件情報に合致する検索条件情報を保持しない、または、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を計測していない場合、
前記センサノードは、前記終端クラスタヘッド以外のクラスタヘッドにセンシング情報の検索要求を転送し、前記クラスタヘッド、または前記終端クラスタヘッド、または前記クラスタメンバが計測するセンシング情報を前記コンピュータに最短の経路で返送するために、前記プロファイルを参照して、センシング情報を転送することを特徴とする請求項３６から請求４０のいずれかに記載のセンシング情報検索方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサネットワーク、センサノード及びそのプログラムと、センサ情報検索方法に関し、特に複数のセンサノードが通信接続された環境において高速なセンシング情報検索を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサネットワークシステムは、観測対象とする環境に複数のセンサノードを配置し、各センサノードは計測したセンシング情報を、複数のセンサノードを中継して遠隔地のセンシング情報を蓄積するためのコンピュータ（以降ではセンシング情報蓄積サーバと呼称する）に送信し、センシング情報蓄積サーバにセンサノードが計測したセンシング情報が記録されるシステムである。尚、データの最初の送信をするセンサノードと最終の受信をするセンサノード、または情報蓄積サーバとの間に、複数のセンサノードが存在して、通信を中継する通信形態は、マルチホップ通信と呼ばれる。
【０００３】
センサノードはデータ処理装置、記憶装置、送信装置、受信装置から構成され、且つ温度センサ、照度センサ、湿度センサ、加速度センサ、赤外線センサ、マイクロフォン、カメラセンサ、ビデオセンサなどの複数のセンサが接続できる。センサノードは環境のセンシング情報を計測し、記憶装置に保存する。また、データ処理装置により記憶装置に保存されたセンシング情報を処理する。また、記憶装置に保存されたセンシング情報、及びセンシング情報がデータ処理装置で処理されることで生成されるデータを送信装置により送信し、受信装置により受信する。
【０００４】
代表的なセンサノードとしては、非特許文献１がある。非特許文献１のセンサノードは、データ処理装置、記憶装置がワンチップ化されたマイクロ・コンピュータ・ユニットを搭載し、無線装置を具備し、センサとして温度センサ、照度センサ、加速度センサ、マイクロフォンが接続されている。
【０００５】
センサネットワークシステムが敷設された環境下において、センシング情報を必要とする観測者は、コンピュータなどの情報機器を利用して、例えばインターネットやＬＡＮなどのネットワークを経由して、センシング情報蓄積サーバに接続し、蓄積されたセンシング情報の中から要求するセンシング情報の検索を行う。
【０００６】
センサネットワークシステムの適用例として、交通分野における道路情報収集システムや、流通分野における倉庫内在庫管理システムや、観測分野における野生動物観察システムや、環境分野における自然情報収集システムなどがある。一般に、センサネットワークシステムでは、特定のセンサノードを指定し、センサノードが保存するセンシング情報を収集するといった検索形態は取らない。その理由として、環境に配置された複数のセンサノードの位置や、センサノードが装備するセンサの種類を把握して、特定のセンサノードを指定することが非現実的であるかである。センサネットワークシステムでは、データ中心な検索手法が現実的である。例えば、温度情報を計測するセンサネットワークでは、温度情報の特徴量（メタ情報とも呼ばれる）に関する条件を指定し（例えば、最大値や最小値）、その条件を満たすセンシング情報を保存するセンサノードが、温度情報を通知する。
【０００７】
このような従来のセンサネットワークに適合したデータ検索システムの一例が、非特許文献２に掲載されている。
【０００８】
非特許文献２に記載されたデータ検索システムは、センシング情報蓄積サーバにより、センサノードに接続されているセンサが計測できるセンシング情報の種類や性能を一元管理し、観測者はセンシング情報を検索する際に、センシング情報に関する特徴量の条件を指定したセンシング情報要求をコンピュータなどにより、センシング情報蓄積サーバに送信する。センシング情報蓄積サーバは、センシング情報要求をセンサノードに送信する。そして、センシング情報要求をセンシング情報蓄積サーバから受信したセンサノードは、センシング情報をセンシング情報蓄積サーバに送信し、センシング情報蓄積サーバは受信したセンシング情報を観測者が要求するデータ形式に変更して、観測者が所持するコンピュータに返送する。
【０００９】
また、他の従来のデータ検索システムの一例が、非特許文献３に掲載されている。
【００１０】
非特許文献３に記載されたデータ検索システムは、観測者がコンピュータにより送信するセンシング要求をセンサネットワークシステムに配置されたセンサノードの全てに送信し、センシング情報要求を受信したセンサノードはセンシング情報を観測者が保持するコンピュータに返送する。
【００１１】
一方で、ノードが図６４に示されるようなクラスタメッシュ型（スターメッシュ型と呼ばれる場合もある）のネットワークトポロジを形成する技術が特許文献１、非特許文献４に記載されている。
【００１２】
クラスタメッシュ型ネットワークトポロジを形成する通信機器としてＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮなどの無線通信規格を搭載する通信機器、およびイーサネット（登録商標）などの有線通信規格を搭載する通信機器が存在し、ノードはこれらの通信機器のいずれかを搭載する。クラスタメッシュ型ネットワークトポロジは、一台の親ノードと複数台の子ノードとが接続したクラスタとよばれるグループを形成し、クラスタの親ノードがメッシュ状に相互接続することで構成される。クラスタにおける親ノードはクラスタヘッド（以降ではＣＨと略記する場合がある）、そして子ノードはクラスタメンバ（以降ではＣＭと略記する場合がある）と呼ばれる。クラスタを形成できなかったノードはクラスタヘッドとなり、クラスタメンバを管理することはないが、クラスタ間の通信を中継する役割を担う。
【００１３】
クラスタメッシュ型ネットワークトポロジにおけるクラスタメンバは、少なくともそのクラスタメンバが所属するクラスタのクラスタヘッドと通信が可能であり、クラスタ間の通信は各クラスタのクラスタヘッドが代表して行う。例えば、図６４におけるクラスタ１０００のクラスタメンバＣＭ１１が、クラスタ３０００のクラスタメンバＣＭ３１と通信を行う場合は、クラスタ１０００とクラスタ３０００とを接続する複数のクラスタヘッド、つまりクラスタヘッドＣＨ２を経由して、『ＣＭ１１→ＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ３→ＣＭ３１』の通信経路を用いて通信を行う。尚、通常、クラスタヘッドとクラスタメンバとの間にハードウェア、およびソフトウェア上の差異は存在せず、クラスタヘッドとクラスタメンバとは同じハードウェア構成であり、クラスタヘッドのネットワーク制御を実行するための制御プログラム（ソフトウェア）と、クラスタメンバのネットワーク制御を実行するための制御プログラム（ソフトウェア）との両方を具備している。つまり、環境に配置されたノードは、クラスタを形成するために、周辺探索を実行して、直接通信が可能なノードの存在をリンクレベルプロトコルにより認識してクラスタを形成し、各クラスタのクラスタヘッドは通信可能な他のクラスタのクラスタヘッドと通信を確立することで、クラスタメッシュ型ネットワークトポロジを構築できる。
【００１４】
以降の説明では、クラスタヘッド、またはクラスタメンバとなったセンサノードが計測するセンシング情報を蓄積する機器として、コンピュータ（以降ではＣｍｐと略記する場合がある）を用いる。コンピュータは、センサノードと異なるハードウェア／ソフトウェアの構成を有していてもよいが、少なくともクラスタヘッドと通信が可能であるものとする。以降では、特に断りがない限り、クラスタヘッドや、クラスタメンバはセンサノードであるものとする。また、複数のセンサノードや、コンピュータが本文で引用されるため、コンピュータの場合はＣｍｐ１００と、クラスタヘッドの場合はＣＨ１と、クラスタメンバの場合はＣＭ１１といったように、記号と数字を用いて固有の名称を与える。
【特許文献１】特開2002-044003号公報
【非特許文献１】ジェイソン・ヒル（Jason Hill）外3名、コミュニケーションズ・オブ・ザ・エー・シー・エム（Communications of the ACM）、米国、2004年、第47巻、第6号、41-46頁
【非特許文献２】丸山大祐 外３名 著、情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会、2004年、第4巻、第39号、11-16頁
【非特許文献３】サミュエル・マッデン（Samuel Madden）外１名 著、アイ・イー・イー・イー・パーベイシブ・コンピューティング（IEEE Pervasive Computing）、米国、2004年、第3巻、第1号、46-55頁
【非特許文献４】ウェンディ・ヘインゼルマン（Wendi Heinzelman）外２名 著、ハワイ・インターナショナル・カンファレンス・オン・システム・サイエンス（HICSS）、米国、2000年、第33巻
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、非特許文献２の従来技術には、センサノードが収集するセンシング情報に関するメタ情報、およびセンサノードに接続されているセンサが計測できるセンシング情報の属性をセンサノードで分散管理する手段がないため、データ検索を行うためにサーバを必要とし、サーバを設置できない環境ではデータ検索ができなかったという問題があった。
【００１６】
非特許文献３の従来技術は、データ検索のためのデータ検索要求を、事前に蓄積されたメタ情報に基づいてセンサノードに送信する手段がないため、データ検索要求をセンサネットワークシステムに配置されたセンサノードの全ての送信し、データ検索要求を受信したセンサノードはメタ情報を受信後に計算する必要があり、高速なデータ検索ができない問題があった。
【００１７】
すなわち、第一の問題点は、メタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を記憶し、且つ収集を要求するセンシング情報を計測しているセンサノードを特定するために、メタ情報等を一元管理するサーバを必要とすることである。その理由は、サーバを設置できない環境でのセンサネットワークシステムの運用が考慮されていないからである。
【００１８】
第二の問題点は、コンピュータが送信するメタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を記憶し、且つ収集を要求するセンシング情報を計測しているセンサノードの検索に多大な時間を必要とすることである。その理由は、センサノードは、コンピュータからメタ情報の指定条件（属性と値）を含むメッセージを受信した後に、記憶するセンシング情報に対して指定条件（属性）のメタ情報を計算し、計算したメタ情報が指定条件（値）に一致するかを検証するからである。
【００１９】
第三の問題点は、センサネットワークシステムから、メタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を記憶し、且つ収集を要求するセンシング情報を計測している複数のセンサノードを特定し、特定した複数のセンサノードから、要求するセンシング情報の収集を完了するまでに多大な時間を必要とすることである。その理由は、コンピュータが送信するメタ情報の指定条件（属性と値）と、収集を要求するセンシング情報を含むメッセージを、センサネットワークシステムに配置された全てのセンサノードに送信する必要があり、更に、メタ情報の指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を記憶し、且つ収集を要求するセンシング情報を記憶する全てのセンサノードがコンピュータにセンシング情報を送信する必要があるからである。
【００２０】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、メタ情報等を一元管理するサーバが存在しないセンサネットワークシステムにおいても、収集を要求するセンシング情報、又はメタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を計測しているセンサノードを高速に検索して特定することができる技術を提供することにある。
【００２１】
また、本発明の目的は、メタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を記憶し、又は、収集を要求するセンシング情報を計測しているセンサノードの検索に必要とする時間を短縮することができる技術を提供することにある。
【００２２】
また、本発明の目的は、センサネットワークシステムから、メタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を記憶し、又は、収集を要求するセンシング情報を計測している複数のセンサノードを検索し、特定した複数のセンサノードから、要求するセンシング情報の収集を完了するまでに必要とする時間を短縮することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決する第１の発明は、少なくともひとつ以上のクラスタから構成されるセンサネットワークシステムであって、前記クラスタは、クラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成され、前記クラスタメンバは、センシング情報を取得するセンサと、自身の識別情報と、前記センシング情報の属性であるセンシング情報属性とを、前記クラスタヘッドに検索情報として送信する手段と、前記クラスタヘッダからのセンシング情報の要求に応答して、前記センサにより取得したセンシング情報を前記クラスタヘッダに送信する手段とを有し、前記クラスタヘッダは、前記クラスタメンバから送信されてきたクラスタメンバの識別情報とセンシング情報属性とを関連付けて検索条件情報として記憶する記憶手段と、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求におけるセンシング情報属性に対応するクラスタメンバの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信する手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
上記課題を解決する第２の発明は、少なくともひとつ以上のクラスタから構成されるセンサネットワークシステムであって、前記クラスタは、クラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成され、前記クラスタメンバは、センシング情報を取得するセンサと、前記センサより取得したセンシング情報からセンシング情報の特徴量であるメタ情報を算出する手段と、自身の識別情報と、前記センシング情報の属性であるセンシング情報属性と、前記算出されたメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性とを、前記クラスタヘッドに送信する手段と、前記クラスタヘッダからのセンシング情報の要求に応答して、前記センサにより取得したセンシング情報を前記クラスタヘッダに送信する手段とを有し、前記クラスタヘッダは、前記クラスタメンバから送信されてきた、クラスタメンバの識別情報、センシング情報属性、メタ情報及びメタ情報属性を関連付けて検索条件情報として記憶する記憶手段と、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求におけるセンシング情報属性、メタ情報属性及びメタ情報に対応するクラスタメンバの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信する手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
上記課題を解決する第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、前記クラスタは複数のセンサノードで構成され、各センサノードは、クラスタヘッドとクラスタメンバとの役割を、記憶する情報により、変化させることを特徴とする。
【００２６】
上記課題を解決する第４の発明は、上記第３の発明において、前記センサノードは、センサノードの固有情報であるプロファイルを記憶するノード情報管理手段を有すること特徴とする。
【００２７】
上記課題を解決する第５の発明は、上記第４の発明において、クラスタヘッドとなったセンサノードは、管理する全てのクラスタメンバのプロファイルを前記ノード情報管理手段に記憶することを特徴とする。
【００２８】
上記課題を解決する第６の発明は、上記第４又は第５の発明において、クラスタヘッドが、直接通信が可能なコンピュータ、あるいは他のクラスタヘッドと、検索条件情報を統合し、プロファイルを共有することにより、前記センシング情報の検索要求を転送するクラスタヘッドを選択し、前記検索要求が要求するセンシング情報を最短の経路でコンピュータに返送することを特徴とする。
【００２９】
上記課題を解決する第７の発明は、上記第１から第６のいずれかの発明において、直接通信の可能なクラスタヘッドを一台しか保持しない終端クラスタヘッドが、直接通信の可能なクラスタヘッドに検索条件情報を統合することを特徴とする。
【００３０】
上記課題を解決する第８の発明は、上記第７の発明において、終端クラスタヘッドと前記終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバとが、前記センシング情報の検索要求に対応する条件に合致する情報を検索条件情報が保持しない、または、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を計測していない場合、前記クラスタヘッドは、前記終端クラスタヘッド以外のクラスタヘッドにセンシング情報の検索要求の転送を行い、前記クラスタヘッドが、前記クラスタヘッド、または前記終端クラスタヘッド、または前記クラスタメンバが計測するセンシング情報を前記コンピュータに最短の経路で返送するために、前記ノード情報記憶部に保持するプロファイルを参照して、センシング情報の転送を行うメッセージ転送手段を有することを特徴とする。
【００３１】
上記課題を解決する第９の発明は、センサネットワークを構成するセンサノードであって、センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、このセンシング情報属性を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理するセンサノード情報管理手段を有することを特徴とする。
【００３２】
上記課題を解決する第１０の発明は、センサネットワークを構成するセンサノードであって、センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、センシング情報の特徴量であるメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性と、これらの情報を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理するセンサノード情報管理手段を有することを特徴とする。
【００３３】
上記課題を解決する第１１の発明は、上記第９又は第１０の発明において、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求のセンシング情報属性、メタ情報属性又はメタ情報から対応するセンサノードの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するセンサノードにセンシング情報の要求を送信する手段を有することを特徴とする。
【００３４】
上記課題を解決する第１２の発明は、上記第９から第１１いずれかの発明において、クラスタを複数のセンサノードで構成し、各センサノードは、クラスタヘッドとクラスタメンバとの役割を、記憶する情報により、変化させることを特徴とする。
【００３５】
上記課題を解決する第１３の発明は、上記第９から第１２いずれかの発明において、前記センサノードは、センサノードの固有情報であるプロファイルを記憶するノード情報管理手段を有すること特徴とする。
【００３６】
上記課題を解決する第１４の発明は、上記第１３の発明において、クラスタヘッドとなったセンサノードは、管理する全てのセンサノードのプロファイルを前記ノード情報管理手段に記憶することを特徴とする。
【００３７】
上記課題を解決する第１５の発明は、上記第１４の発明において、クラスタヘッドとなったセンサノードは、直接通信が可能なコンピュータ、あるいは他のクラスタヘッドとなったセンサノードと、検索条件情報を統合し、プロファイルを共有することにより、前記センシング情報の検索要求を転送するクラスタヘッドを選択し、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を最短の経路でコンピュータに返送する手段を有することを特徴とする。
【００３８】
上記課題を解決する第１６の発明は、上記第１２から第１５のいずれかの発明において、直接通信の可能なクラスタヘッドを一台しか保持しない終端クラスタヘッドとなったセンサノードは、直接通信の可能なクラスタヘッドに検索条件情報を統合する手段を有することを特徴とする。
【００３９】
上記課題を解決する第１７の発明は、上記第１２から第１６のいずれかの発明において、クラスタヘッドとなったセンサノードは、終端クラスタヘッドと前記終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバとが、前記センシング情報の検索要求に対応する検索条件情報に合致する検索条件情報を保持しない、または、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を計測していない場合、前記終端クラスタヘッド以外のクラスタヘッドにセンシング情報の検索要求の転送を行い、クラスタヘッド、終端クラスタヘッド、またはクラスタメンバが計測するセンシング情報を前記コンピュータに最短の経路で返送するために、前記ノード情報記憶部に保持するプロファイルを参照して、センシング情報の転送を行うメッセージ転送手段を有することを特徴とする。
【００４０】
上記課題を解決する第１８の発明は、センサネットワークを構成するセンサノードのプログラムであって、前記プログラムは、前記センサノードに、センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、このセンシング情報属性を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理する処理を実行させることを特徴とする。
【００４１】
上記課題を解決する第１９の発明は、センサネットワークを構成するセンサノードのプログラムであって、前記プログラムは、前記センサノードに、センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、センシング情報からデータの特徴量であるメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性と、これらの情報を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理する処理を実行させることを特徴とする。
【００４２】
上記課題を解決する第２０の発明は、上記第１８又は第１９の発明において、前記プログラムは、前記センサノードに、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求のセンシング情報属性、メタ情報属性又はメタ情報に対応するセンサノードの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するセンサノードにセンシング情報の要求を送信する処理を実行させることを特徴とする。
【００４３】
上記課題を解決する第２１の発明は、上記第１８から第２０のいずれかの発明において、複数のセンサノードにより、クラスタヘッド及びクラスタメンバを構成する場合、センサノードの役割に応じて、前記プログラムは、記憶する情報を変化させることを特徴とする。
【００４４】
上記課題を解決する第２２の発明は、上記第１８から第２１のいずれかの発明において、前記プログラムは、前記センサノードに、センサノードの固有情報であるプロファイルを管理する処理を実行させることを特徴とする。
【００４５】
上記課題を解決する第２３の発明は、上記第２２の発明において、前記プログラムは、前記センサノードがクラスタヘッドとなった場合、前記センサノードに、管理する全てのクラスタメンバのプロファイルを管理する処理を実行させることを特徴とする。
【００４６】
上記課題を解決する第２４の発明は、上記第２３の発明において、前記プログラムは、前記センサノードがクラスタヘッドとなった場合、前記センサノードに、直接通信が可能なコンピュータ、あるいは他のクラスタヘッドと、検索条件情報を統合し、プロファイルを共有することにより、前記センシング情報の検索要求を転送するクラスタヘッドを選択し、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を最短の経路でコンピュータに返送する処理を実行させることを特徴とする。
【００４７】
上記課題を解決する第２５の発明は、上記第２１から第２４のいずれかの発明において、前記プログラムは、前記センサノードが直接通信の可能なクラスタヘッドを一台しか保持しない終端クラスタヘッドである場合、前記センサノードに、直接通信の可能なクラスタヘッドに検索条件情報を統合させる処理を実行させることを特徴とする。
【００４８】
上記課題を解決する第２６の発明は、上記第２１から第２５のいずれかの発明において、前記センサノードがクラスタヘッドであり、終端クラスタヘッドと前記終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバとが、前記センシング情報の検索要求に対応する検索条件情報に合致する検索条件情報を保持しない、または、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を計測していない場合、前記プログラムは、前記センサノードに、終端クラスタヘッド以外のクラスタヘッドにセンシング情報の検索要求を転送する処理と、クラスタヘッド、または終端クラスタヘッド、またはクラスタメンバが計測するセンシング情報をコンピュータに最短の経路で返送するために、前記プロファイルを参照して、センシング情報を転送する処理とを実行させることを特徴とする。
【００４９】
上記課題を解決する第２７の発明は、センサノードから構成されるクラスタを少なくともひとつ以上有するセンサネットワークであって、クラスタを構成するセンサノードの識別情報と、前記センサノードのセンシング情報属性とが関連付けられた検索条件情報を、クラスタを管理するセンサノードに管理させ、前記検索条件情報を管理しているセンサノードに、センシング情報の検索要求を送信し、前記クラスタを管理するセンサノードは、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索条件情報に基づいて検索し、該当するセンサノードにセンシング情報の要求を送信することを特徴とする。
【００５０】
上記課題を解決する第２８の発明は、上記第２７の発明において、前記検索条件情報は、センサノードのメタ情報とメタ情報属性とを含み、前記メタ情報とメタ情報属性とは前記センサノードの識別情報とに関連付けられていることを特徴とする。
【００５１】
上記課題を解決する第２９の発明は、上記第２７又は第２８の発明において、センサノードは、センシング情報の検索要求又はセンシング情報の送信のための情報であるプロファイルを記憶することを特徴とする。
【００５２】
上記課題を解決する第３０の発明は、クラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成されるクラスタを、少なくともひとつ以上有するセンサネットワークシステムにおけるセンシング情報検索方法であって、クラスタメンバは、自身の識別情報と、自身のセンシング情報の属性であるセンシング情報属性とを、クラスタヘッドに検索情報として送信し、クラスタヘッダは、前記クラスタメンバから送信されてきたクラスタメンバの識別情報とセンシング情報属性とを関連付けて検索条件情報として記憶し、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求のセンシング情報属性に対応するクラスタメンバの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信し、クラスタメンバは、クラスタヘッダからのセンシング情報の要求に応答して、取得したセンシング情報を前記クラスタヘッダに送信することを特徴とする。
【００５３】
上記課題を解決する第３１の発明は、クラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成されるクラスタを、少なくともひとつ以上有するセンサネットワークシステムにおけるセンシング情報検索方法であって、クラスタメンバは、自身の識別情報と、自身のセンシング情報の属性であるセンシング情報属性と、前記センシング情報から算出されたメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性とを、クラスタヘッドに送信し、クラスタヘッダは、前記クラスタメンバから送信されてきた、クラスタメンバの識別情報、センシング情報属性、メタ情報及びメタ情報属性を関連付けて検索条件情報として記憶し、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索要求のセンシング情報属性、メタ情報属性及びメタ情報に対応するクラスタメンバの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信し、クラスタメンバは、クラスタヘッダからのセンシング情報の要求に応答して、取得したセンシング情報を前記クラスタヘッダに送信することを特徴とする。
【００５４】
上記課題を解決する第３２の発明は、センサノードから構成されるクラスタを少なくともひとつ以上有するセンサネットワークにおけるセンシング情報検索方法であって、クラスタを構成するセンサノードの識別情報と、前記センサノードのセンシング情報属性とが関連付けられた検索条件情報を、クラスタを管理するセンサノードに管理させ、前記検索条件情報を管理しているセンサノードに、センシング情報の検索要求を送信し、前記クラスタを管理するセンサノードは、センシング情報の検索要求に応答して、前記検索条件情報に基づいて検索し、該当するセンサノードにセンシング情報の要求を送信することを特徴とする。
【００５５】
上記課題を解決する第３３の発明は、センサネットワークを構成するセンサノードのセンシング情報検索方法であって、センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、このセンシング情報属性を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理することを特徴とする。
【００５６】
上記課題を解決する第３４の発明は、センサネットワークを構成するセンサノードのセンシング情報検索方法であって、センサから取得されるセンシング情報の属性情報であるセンシング情報属性と、センシング情報からデータの特徴量であるメタ情報と、前記メタ情報の属性であるメタ情報属性と、これらの情報を送信してきたセンサノードの識別情報とを対応させて検索条件情報として管理することを特徴とする。
【００５７】
上記課題を解決する第３５の発明は、上記第３３又は第３４の発明において、センシング情報の検索要求に応答して、前記センシング情報のセンシング情報属性、メタ情報属性、又はメタ情報に対応するセンサノードの識別情報を、前記検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するセンサノードにセンシング情報の要求を送信することを特徴とする。
【００５８】
上記課題を解決する第３６の発明は、上記第３３から第３５のいずれかの発明において、複数のセンサノードにより、クラスタヘッド及びクラスタメンバを構成する場合、センサノードの役割に応じて、記憶する情報を変化させることを特徴とする。
【００５９】
上記課題を解決する第３７の発明は、上記第３３から第３６のいずれかの発明において、ノードの固有情報であるプロファイルを管理することを特徴とする。
【００６０】
上記課題を解決する第３８の発明は、上記第３７の発明において、センサノードがクラスタヘッドとなった場合、管理する全てのクラスタメンバのプロファイルを記憶することを特徴とする。
【００６１】
上記課題を解決する第３９の発明は、上記第３７又は第３８の発明において、センサノードがクラスタヘッドとなった場合、直接通信が可能なコンピュータ、あるいは他のクラスタヘッドと、検索条件情報を統合し、プロファイルを共有することにより、前記センシング情報の検索要求を転送するクラスタヘッドを選択し、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を最短の経路でコンピュータに返送することを特徴とする。
【００６２】
上記課題を解決する第４０の発明は、上記第３６から第３９のいずれかの発明において、センサノードが、直接通信の可能な前記クラスタヘッドを一台しか保持しない終端クラスタヘッドである場合、直接通信の可能なクラスタヘッドに検索条件情報を統合させることを特徴とする。
【００６３】
上記課題を解決する第４１の発明は、上記第３６から第４０のいずれかの発明において、センサノードがクラスタヘッドであり、終端クラスタヘッドと前記終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバとが、前記センシング情報の検索要求に対応する検索条件情報に合致する検索条件情報を保持しない、または、前記センシング情報の検索要求が要求するセンシング情報を計測していない場合、前記センサノードは、前記終端クラスタヘッド以外のクラスタヘッドにセンシング情報の検索要求を転送し、前記クラスタヘッド、または前記終端クラスタヘッド、または前記クラスタメンバが計測するセンシング情報を前記コンピュータに最短の経路で返送するために、前記プロファイルを参照して、センシング情報を転送することを特徴とする。
【００６４】
本発明は、少なくともひとつ以上のクラスタから構成されるセンサネットワークシステムにおいて、クラスタのクラスタメンバは、自身の識別情報と、センシング情報の属性であるセンシング情報属性とを、クラスタヘッドに検索情報として送信しておく。クラスタヘッダは、クラスタメンバから送信されてきたクラスタメンバの識別情報とセンシング情報属性とを関連付けて検索条件情報として、汎用機億部に記憶しておく。そして、外部のコンピュータからのセンシング情報の検索要求に応答して、検索要求におけるセンシング情報属性に対応するクラスタメンバの識別情報を、検索条件情報から検索し、この識別情報に対応するクラスタメンバにセンシング情報の要求を送信することにより、従来のシステムに比較して、通信オーバヘッドを低減できる。
【００６５】
更に、検索情報として、センシング情報の特徴量であるメタ情報と、メタ情報の属性であるメタ情報属性とを含めることも可能である。
【発明の効果】
【００６６】
本発明の第１の効果は、センサノードが搭載するセンサ機器の種類を、センシング情報の検索に利用しない手法と比較して高速なセンシング情報の検索を実現できる。なぜならば、センシング情報検索メッセージが指定する、つまり検索されるべきセンシング情報を計測するセンサ機器を搭載するクラスタメンバをクラスタヘッドが情報として内部に保持するので、クラスタヘッドは、内部に保持する情報に基づき、検索するセンシング情報を計測しているクラスタメンバとの間だけで通信作業を実行することができるので、通信オーバヘッドを低減できる。
【００６７】
また、本発明の第２の効果は、センサネットワークシステムにクラスタメッシュ型ネットワークトポロジを採用するだけで、メタ情報や、プロファイル等を一元管理するためのサーバが不要となることである。この結果、コンピュータはサーバが存在しない環境においても、センサノードを経由してセンサネットワークシステムに接続し、データ検索を実現できる。その理由は、クラスタメッシュ型ネットワークトポロジのクラスタヘッドの汎用情報記憶部でメタ情報を管理し、ノード情報管理部でクラスタメンバのプロファイルを管理するためである。
【００６８】
また、本発明の第３の効果は、メタ情報の指定条件（属性と値）と、収集を要求するセンシング情報を含むメッセージをコンピュータから受信するセンサノードをクラスタヘッドに限定することで、メタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を記憶し、且つ収集を要求するセンシング情報を計測しているセンサノードの特定に要する時間を短縮できることである。その理由は、クラスタメンバは、計測したセンシング情報から事前にメタ情報を計算し、計算したメタ情報をクラスタヘッドに登録しているからである。
【００６９】
また、本発明の第４の効果は、クラスタヘッドが、メタ情報の指定条件（属性と値）と、収集を要求するセンシング情報を含むメッセージを転送するクラスタヘッドを制限し、要求するセンシング情報を最短経路でコンピュータに返信することで、センサネットワークシステムから、メタ情報に関する指定条件（属性と値）を満たすセンシング情報を記憶し、且つ収集を要求するセンシング情報を計測している複数のセンサノードの検索し、特定した複数のセンサノードから、要求するセンシング情報の収集を完了するまでに要する時間を短縮できることにある。その理由は、直接通信可能なクラスタヘッドを唯一しか有しないクラスタヘッドが記憶するメタ情報と、プロファイルと、を事前に直接通信可能な唯一のクラスタヘッドに送信し、且つ、クラスタヘッドは直接通信可能なコンピュータ／クラスタヘッドからプロファイルを受信するためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００７１】
まず、本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００７２】
第１の実施の形態は、図５３に示すような、少なくとも一台のクラスタヘッドＣＨ１と、少なくとも１台以上のクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３とが構成するクラスタ１０００が少なくとも一つ存在するセンサネットワークシステムで動作する。図５３のセンサネットワークシステムは、１つのクラスタしか存在せず、複数のクラスタヘッドを中継するマルチホップ通信を必要としないため、厳密にはクラスタメッシュ型のネットワークトポロジの構成ではないが、本発明を適用することにより、クラスタ内部で高速なセンシング情報の検索が可能となる。
【００７３】
図２は、第１の実施の形態におけるクラスタヘッドＣＨ１のブロック図である。図２を参照すると、クラスタヘッドＣＨ１は、有線接続、無線接続によりデータを受信する受信装置１と、プログラム制御により動作するデータ処理装置２と、情報を記憶する記憶装置３と、有線接続、無線接続によりデータを送信する送信装置４とを含む。
【００７４】
図３は第１の実施の形態におけるクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３のブロック図である。図３を参照すると、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、有線接続、無線接続によりデータを受信する受信装置１と、プログラム制御により動作するデータ処理装置２と、情報を記憶する記憶装置３と、有線接続、無線接続によりデータを送信する送信装置４と、センシング情報を収集するためのセンサ装置５とを含む。
【００７５】
クラスタヘッドＣＨ１、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３の記憶装置３は汎用情報記憶部３１を備える。この汎用情報記憶部３１は、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３とで記憶する情報が異なる。
【００７６】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３の汎用情報記憶部３１には、センシング情報ＳＥと、センシング情報属性ＳＡとから構成される可変長データが記憶される。
【００７７】
ここで、センシング情報ＳＥと、センシング情報属性ＳＡとについて説明する。
【００７８】
センシング情報ＳＥは、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３が装備するセンサ装置５を用いて計測するセンシング情報のデータ値（計測値）であり、センシング情報属性ＳＡと対応付けされて記憶される。クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３には、複数のセンサ機器が装備されている。例えば、センサ機器としては、『温度センサ、湿度センサ、照度センサ、赤外線センサ、カメラセンサ、マイクロフォン、電波時計、ＧＰＳ』などが存在し、それらセンサ機器から計測されるセンシング情報ＳＥには『温度計測値、湿度計測値、照度計測値、赤外線計測値、画像計測値、音声計測値、絶対時刻計測値、絶対位置計測値』が対応する。
【００７９】
センシング情報属性ＳＡは、『温度、湿度、照度、赤外線、画像、音声、絶対時刻、絶対位置』などのセンシング情報ＳＥの種類を指定するためのパラメータであり（実際には、センシング情報属性ＳＡは単位系を含めた上で定義される。つまり、温度［℃］と温度［Ｋ］では異なるセンシング情報属性ＳＡとなる。尚、センシング情報属性ＳＡは、図４に示す異なる８ビットの値で与えられる。具体的には、センサ装置５に具備される第一のセンサ機器５１と、第二のセンサ機器５２と、第三のセンサ機器５３と、第四のセンサ機器５４と、から計測されるセンシング情報ＳＥに対して、一意にセンシング情報属性ＳＡが関連付けされる。
【００８０】
一方、クラスタヘッドＣＨ１の汎用情報記憶部３１には、ノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡとから構成される固定長データが記憶される。
【００８１】
ノード識別番号ＩＤはセンサノードの識別情報である。各センサノードは、ノード識別番号をリンクレベルプロトコルにより認識し、クラスタヘッド、またはクラスタメンバの役割を相互に決定し、クラスタが確定される。
【００８２】
データ処理装置２は、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３とで実行する処理が異なる。
【００８３】
クラスタヘッドＣＨ１のデータ処理装置２は、メッセージ解釈手段２１と、メタ情報参照手段２２と、メタ情報登録手段２４と、メッセージ変換手段２６とを備える。
【００８４】
一方、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３のデータ処理装置２は、メッセージ解釈手段２１と、センシング情報抽出手段２２と、センシング情報返送手段２５と、メッセージ変換手段２６とを備える。
【００８５】
ここで、本実施の形態で使用するメッセージについて説明する。
【００８６】
本実施の形態で使用するメッセージの種類には、『センシング情報検索メッセージ』と、『メタ情報通知メッセージ』と、『センシング情報通知メッセージ』との三種類がある。
【００８７】
センシング情報検索メッセージは、例えば、クラスタ１０００以外の他のコンピュータ等からクラスタヘッドＣＨ１に送信され、その後、クラスタヘッドＣＨ１からクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３に送信されるメッセージであり、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３の汎用情報記憶部３１に記憶されたセンシング情報ＳＥから、センシング情報検索メッセージが指定するセンシング情報ＳＥを検索するためのメッセージである。
【００８８】
メタ情報通知メッセージは、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３が搭載するセンサ機器（図３における第一のセンサ機器５１，第二のセンサ機器５２，第三のセンサ機器５３，第四のセンサ機器５４等）に対応付けされたセンシング情報属性ＳＡを、クラスタヘッドＣＨ１に通知するためのメッセージである。
【００８９】
センシング情報通知メッセージは、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３が計測したセンシング情報を、クラスタヘッドＣＨ１からクラスタ１０００以外の他のコンピュータ等に通知するためのメッセージである。
【００９０】
これら三種類のメッセージは、図５４に示す『メッセージ定義ブロック』と、『メタ情報定義ブロック』と、『センシング情報定義ブロック』とを組合せることで構成される。
【００９１】
メッセージ定義ブロックは、メッセージの内容を定義する部分で、メッセージ種類ＭｇＴと、送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤと、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤと、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍと、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔと、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬと、メッセージ長ＭｇＬと、パディング長ＰａｄＬとから構成される。
【００９２】
メッセージ種類ＭｇＴは、メッセージの種類を指定する。
【００９３】
送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤは、メッセージの送信元のノードのノード識別番号ＩＤを指定する。
【００９４】
宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤは、メッセージの宛先のノードのノード識別番号ＩＤを指定する。
【００９５】
メッセージ長ＭｇＬは、メッセージの全長をバイト単位で指定する。メッセージの構成によって、メッセージ長ＭｇＬをバイト単位で指定できない場合、バイト単位で指定できるように未使用領域を確保し、未使用領域には”０“を記入する（”０“以外の数字でも良い）。未使用領域の全長をビット単位で指定するのがパディング長ＰａｄＬである。
【００９６】
メタ情報定義ブロックは、メタ情報の条件を定義する部分で、センシング情報属性ＳＡから構成される。
【００９７】
センシング情報定義ブロックは、センシング情報の条件を定義する部分で、センシング情報ＳＥと、センシング情報属性ＳＡとから構成される。
【００９８】
メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとの先頭部には継続フラグＦが記述される。複数のメッセージを続けて送信する場合に、メッセージ定義ブロックの継続フラグＦを有効にすることで、複数のメッセージを連続で記述できる。また、一つのメッセージに、複数のメタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとを記述する場合、メタ情報定義ブロック、およびセンシング情報定義ブロックの先頭部の継続フラグＦを有効にすることで、複数のメタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとを記述できる。
【００９９】
クラスタヘッドＣＨ１は、受信装置１により受信したメッセージのメッセージ定義ブロックをメッセージ解釈手段２１により解析して、メタ情報参照手段２２、またはメタ情報登録手段２４に受け渡すかを決定する。
【０１００】
一方、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は受信装置１により受信したメッセージのメッセージ定義ブロックをメッセージ解析手段２１により解析して、センシング情報抽出手段２３に受け渡すかを決定する。
【０１０１】
クラスタヘッドＣＨ１は、メタ情報参照手段２２を用いて、メッセージ解釈手段２１から受け取ったセンシング情報検索メッセージを処理する。汎用情報記憶部３１に保持するセンシング情報属性ＳＡを参照して、センシング情報検索メッセージのセンシング情報定義ブロックで指定するセンシング情報属性ＳＡを検索する。その後、センシング情報検索メッセージをメッセージ変換手段２６に受け渡す。そして、クラスタヘッドＣＨ１は、メッセージ変換手段２６を用いて、メタ情報参照手段２２から受け取ったセンシング情報検索メッセージを、新たなセンシング情報検索メッセージに変換する。
【０１０２】
その後、クラスタヘッドＣＨ１は、メタ情報登録手段２４を用いて、メッセージ解釈手段２１から受け取ったメタ情報通知メッセージを処理する。汎用情報記憶部３１を探索し、メタ情報通知メッセージが、メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックとで指定するノード識別番号ＩＤ、およびセンシング情報属性ＳＡを格納する記憶領域を検索する。既にノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡとが書き込まれている場合は、処理を行わない。ノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡとが書き込まれていない場合は、新規に記憶領域を確保してノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡとを登録する。
【０１０３】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報抽出手段２３を用いて、メッセージ解釈手段２１から受け取ったセンシング情報検索メッセージを処理する。汎用記憶部３１に保持するセンシング情報属性ＳＡを参照して、センシング情報検索メッセージがセンシング情報定義ブロックにおいて指定するセンシング情報属性ＳＡに対応するセンシング情報ＳＥを抽出する。その後、センシング情報検索メッセージ、および抽出したセンシング情報ＳＥをメッセージ変換手段２６に受け渡す。
【０１０４】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、メッセージ変換手段２６を用いて、センシング情報抽出手段２３から受け取ったセンシング情報検索メッセージと、センシング情報ＳＥとをセンシング情報通知メッセージに変換し、送信装置４を介してクラスタヘッドＣＨ１に送信する。
【０１０５】
次に、フローチャートを参照して本発明の実施の形態の動作について詳細に説明する。
【０１０６】
まず、図６のフローチャートを参照して、環境に配置されたノードが、図５３にあるようなクラスタを構築するまでの動作を説明する。
【０１０７】
まず、センサノードは環境に配置されると、周辺検索を実行して（ステップＦ１）、リンクレベルのプロトコルにより、検索に成功したセンサノードと相互にノード識別番号を認識する（ステップＦ２）。その後、センサノードが搭載するバッテリ残量や、受信電波強度といったパラメータに基づきクラスタヘッド、またはクラスタメンバの役割を相互に決定し（ステップＦ３）、クラスタヘッドと複数のクラスタメンバとは通信リンクを確立して、クラスタが確定される（ステップＦ５）。
【０１０８】
このような動作により、図５３に示されるような、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３とから構成されるクラスタ１０００が構築される。
【０１０９】
次に、図５５のフローチャートを参照して、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３が、センシング情報ＳＥを計測し、メタ情報通知メッセージにより、クラスタヘッドＣＨ１にノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡを通知する動作と、クラスタヘッドＣＨ１がメタ情報ＭＥを汎用情報記憶部３１に登録する動作とを説明する。
【０１１０】
一般的に、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、間欠的な制御でセンシング情報の計測を実行する。クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、内部タイマー（センサ機器の『電波時計』とは異なる）を使用して、センシング情報の計測に割り当てられた計測時間ＴＳ（例えば秒単位で与えられる）の間に、サンプリング周期ｓｍｐｔ（例えば秒単位で与えられる）でセンシング情報の計測を実行する。つまり、クラスタメンバは計測時間ＴＳ以外の時間（非計測時間Ｔと呼称する）は、クラスタヘッドとの通信作業、または消費電力を削減するためにスリープ状態への移行といった計測作業以外の作業に割り当て、計測時間ＴＳの時間スロットで、“ＴＳ÷ｓｍｐｔ［回］”だけセンシング情報ＳＥを計測する（図８を参照）。計測時間ＴＳ、およびサンプリング周期ｓｍｐｔ、および非計測時間Ｔは、アプリケーションに依存して決定されることが多い。
【０１１１】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、計測したセンシング情報ＳＥを、センサ装置５に具備されるセンサ機器に一意に割振られたセンシング情報属性ＳＡと関連付けて汎用情報記憶部３１の先頭アドレスから記憶していく（ステップＫ１、ステップＫ２）。
【０１１２】
二回目の計測時間ＴＳ以降は一回目の計測時間に汎用情報記憶部３１に記憶した同一のセンシング情報属性ＳＡを有するメモリ空間にセンシング情報ＳＥを上書きする（ステップＫ２）。計測時間ＴＳが終了すると、ノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性とを含むメタ情報通知メッセージを作成し、クラスタヘッドＣＨ１にメタ情報通知メッセージを送信する（ステップＫ３）。
【０１１３】
続いて、図５６のフローチャートを参照して、クラスタヘッドＣＨ１が、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３から受信するメタ情報通知メッセージに含まれるノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡとを汎用情報記憶部３１に登録する動作を説明する。
【０１１４】
クラスタヘッドＣＨ１は、クラスタメンバから受信したメッセージがメタ情報通知メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＬ１）、メタ情報登録手段２４によって、メタ情報通知メッセージからノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡとを抽出して、汎用情報記憶部３１のメタ情報用記憶領域に記憶する（ステップＬ２）。
【０１１５】
二回目以降にメタ情報通知メッセージを受信した場合は、一回目のメタ情報通知メッセージを受信した際に、汎用情報記憶部３１に記憶した同一のノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡとを有するメモリ空間が存在する場合は、処理を行わない。もし、二回目以降にメタ情報通知メッセージを受信した場合に、同一のノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡとを有するメモリ空間が存在しない場合は、汎用情報記憶部３１に追記する。
【０１１６】
図５７のフローチャートを参照して、センシング情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、汎用情報記憶部３１を検索し、センシング情報検索メッセージを、新たなセンシング情報検索メッセージに変換するまでの動作を説明する。
【０１１７】
クラスタヘッドＣＨ１は、例えば、クラスタ１０００以外の他のコンピュータ等から受信したメッセージがセンシング情報検索メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＭ１）、メタ情報参照手段２２によって、センシング情報検索メッセージからセンシング情報定義ブロックを読み出し、センシング情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡに一致するセンシング情報属性ＳＡ（クラスタメンバが搭載するセンサ機器に一意に割り当てられる）を有するクラスタメンバのノード識別番号ＩＤを汎用情報記憶部３１から検索する（ステップＭ２）。
【０１１８】
検索に成功した場合は、メッセージ変換手段２６によってセンシング情報検索メッセージを、新たなセンシング情報検索メッセージに変換して、検索に成功した一台、または複数のクラスタメンバにセンシング情報検索メッセージを送信する（ステップＭ３およびＭ４）。センシング情報検索メッセージのセンシング情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡと一致するセンシング情報属性ＳＡを有するクラスタメンバを検索できなかった場合は、センシング情報検索メッセージを破棄する（ステップＭ５）。
【０１１９】
図５８のフローチャートを参照して、クラスタヘッドＣＨ１から送信されたセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバが、汎用情報記憶部３１を検索し、センシング情報検索メッセージを、センシング情報通知メッセージに変換するまでの動作を説明する。
【０１２０】
クラスタメンバは、クラスタヘッドＣＨ１から受信したメッセージがセンシング情報検索メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＮ１）、センシング情報抽出手段２３によって、センシング情報検索メッセージからセンシング情報定義ブロックを読み出し、センシング情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡに一致するセンシング情報属性ＳＡを汎用情報記憶部３１から検索する（ステップＮ２）。検索したセンシング情報属性ＳＡに関するセンシング情報ＳＥを抽出し（ステップＮ３）、抽出したセンシング情報ＳＥはメッセージ変換手段２６によって、センシング情報通知メッセージに変換され、その後に、自身を管理するクラスタヘッドＣＨ１にセンシング情報通知メッセージを送信する（ステップＮ４およびＮ５）。
【０１２１】
次に、第１の実施の形態の効果について説明する。
【０１２２】
本実施の形態では、センサノードが搭載するセンサ機器の種類を、センシング情報の検索に利用しない手法と比較して高速なセンシング情報の検索を実現できる。なぜならば、センシング情報検索メッセージが指定する、つまり検索されるべきセンシング情報を計測するセンサ機器を搭載するクラスタメンバをクラスタヘッドがメタ情報として内部に保持するので、クラスタヘッドは、内部に保持するメタ情報に基づき、検索するセンシング情報を計測しているクラスタメンバとの間だけで通信作業を実行するので、通信オーバヘッドを低減できる。
【０１２３】
以上のことから、センサネットワークシステムから所望のセンシング情報を高速に検索することが可能となる。
【０１２４】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【０１２５】
第２の実施の形態は、図１に示すような、少なくとも一台のクラスタヘッドＣＨ１と、少なくとも１台以上のクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３とが構成するクラスタ１０００が少なくとも一つ存在するセンサネットワークシステムで動作する。図１のセンサネットワークシステムは、１つのクラスタしか存在せず、複数のクラスタヘッドを中継するマルチホップ通信を必要としないため、厳密にはクラスタメッシュ型のネットワークトポロジの構成ではないが、本発明を適用することにより、クラスタ内部で高速なセンシング情報の検索が可能となる。
【０１２６】
図２は、第２の実施の形態におけるクラスタヘッドＣＨ１のブロック図である。図２を参照すると、クラスタヘッドＣＨ１は、有線接続、無線接続によりデータを受信する受信装置１と、プログラム制御により動作するデータ処理装置２と、情報を記憶する記憶装置３と、有線接続、無線接続によりデータを送信する送信装置４とを含む。
【０１２７】
図３は第２の実施の形態におけるクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３のブロック図である。図３を参照すると、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、有線接続、無線接続によりデータを受信する受信装置１と、プログラム制御により動作するデータ処理装置２と、情報を記憶する記憶装置３と、有線接続、無線接続によりデータを送信する送信装置４と、センシング情報を収集するためのセンサ装置５とを含む。
【０１２８】
クラスタヘッドＣＨ１、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３の記憶装置３は汎用情報記憶部３１を備える。この汎用情報記憶部３１は、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３とで記憶する情報が異なる。
【０１２９】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３の汎用情報記憶部３１には、センシング情報ＳＥとセンシング情報属性ＳＡとから構成される可変長データが記憶される。
【０１３０】
ここで、センシング情報ＳＥとセンシング情報属性ＳＡとについて説明する。
【０１３１】
センシング情報ＳＥは、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３が装備するセンサ装置５を用いて計測するセンシング情報のデータ値（計測値）であり、センシング情報属性ＳＡと関連付けされて記憶される。クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３には、複数のセンサ機器が装備されている。例えば、センサ機器としては、『温度センサ、湿度センサ、照度センサ、赤外線センサ、カメラセンサ、マイクロフォン、電波時計、ＧＰＳ』などが存在し、それらセンサ機器から計測されるセンシング情報ＳＥには『温度計測値、湿度計測値、照度計測値、赤外線計測値、画像計測値、音声計測値、絶対時刻計測値、絶対位置計測値』が対応する。
【０１３２】
センシング情報属性ＳＡは、『温度、湿度、照度、赤外線、画像、音声、絶対時刻、絶対位置』などのセンシング情報ＳＥの種類を指定するためのパラメータであり（実際には、センシング情報属性ＳＡは単位系を含めた上で定義される。つまり、温度［℃］と温度［Ｋ］では異なるセンシング情報属性ＳＡとなる。尚、センシング情報属性ＳＡは、図４に示す異なる８ビットの値で与えられる。具体的には、センサ装置５に具備される第一のセンサ機器５１と、第二のセンサ機器５２と、第三のセンサ機器５３と、第四のセンサ機器５４とから計測されるセンシング情報ＳＥに対して、一意にセンシング情報属性ＳＡが関連付けされる。
【０１３３】
一方、クラスタヘッドＣＨ１の汎用情報記憶部３１には、ノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥとから構成される可変長データが記憶される。
【０１３４】
ノード識別番号ＩＤはセンサノードの識別情報である。各センサノードは、ノード識別番号をリンクレベルプロトコルにより認識し、クラスタヘッド、またはクラスタメンバの役割を相互に決定し、クラスタが確定される。
【０１３５】
メタ情報属性ＭＡは、センシング情報の統計処理や、特徴量等の属性を示したものであり、例えば、最大値、最小値、平均値、周期性、異常データ検出、計測開始時刻、計測終了時刻、計測位置等などがある。
【０１３６】
メタ情報ＭＥは、メタ情報属性の値であって、センシング情報ＳＥの数値データから計算されるデータ特徴量であり、ノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと関連付けされて記憶される。
【０１３７】
データ処理装置２は、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３とで実行する処理が異なる。
【０１３８】
クラスタヘッドＣＨ１のデータ処理装置２は、メッセージ解釈手段２１と、メタ情報参照手段２２と、メタ情報登録手段２４と、メッセージ変換手段２６とを備える。
【０１３９】
一方、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３のデータ処理装置２は、メッセージ解釈手段２１と、センシング情報抽出手段２２と、センシング情報返送手段２５と、メッセージ変換手段２６とを備える。
【０１４０】
ここで、本実施の形態で使用するメッセージについて説明する。
【０１４１】
本実施の形態で使用するメッセージの種類には、『メタ情報検索メッセージ』と、『センシング情報検索メッセージ』と、『メタ情報通知メッセージ』と、『センシング情報通知メッセージ』との四種類がある。
【０１４２】
メタ情報検索メッセージは、例えば、クラスタ１０００以外の他のコンピュータ等からクラスタヘッドＣＨ１に送信されるメタ情報ＭＥを検索するためのメッセージであり、クラスタヘッドＣＨ１の汎用情報記憶部３１に記憶されたメタ情報ＭＥから、メタ情報検索メッセージが指定するメタ情報ＭＥを検索するためのメッセージである。
【０１４３】
センシング情報検索メッセージは、クラスタヘッドＣＨ１からクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３に送信されるメッセージであり、クラスタヘッドＣＨ１、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３の汎用情報記憶部３１に記憶されたセンシング情報ＳＥから、センシング情報検索メッセージが指定するセンシング情報ＳＥを検索するためのメッセージである。
【０１４４】
メタ情報通知メッセージは、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３が一定の期間に計測したセンシング情報ＳＥから計算したメタ情報ＭＥをクラスタヘッドに通知するためのメッセージである。
【０１４５】
センシング情報通知メッセージは、クラスタメンバが計測したセンシング情報を、クラスタヘッドＣＨ１からコンピュータに通知するためのメッセージである。
【０１４６】
これら四種類のメッセージは、図５に示す『メッセージ定義ブロック』と、『メタ情報定義ブロック』と、『センシング情報定義ブロック』とを組合せることで構成される。
【０１４７】
メッセージ定義ブロックは、メッセージの内容を定義する部分で、メッセージ種類ＭｇＴと、送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤと、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤと、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍと、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔと、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬと、メッセージ長ＭｇＬと、パディング長ＰａｄＬとから構成される。
【０１４８】
メッセージ種類ＭｇＴは、メッセージの種類を指定する。
【０１４９】
送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤは、メッセージの送信元のノードのノード識別番号ＩＤを指定する。
【０１５０】
宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤは、メッセージの宛先のノードのノード識別番号ＩＤを指定する。
【０１５１】
マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍは、メッセージが宛先ノードに到達するまでに中継するノードの個数を指定する。
【０１５２】
マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔは、メッセージが宛先ノードに到達するまでに中継するノードのノード識別番号ＩＤを指定する。
【０１５３】
メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬは、メッセージがセンサネットワークシステムの内部を永遠にループすることを防止するために設けられ、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍの最大値を指定する。
【０１５４】
尚、クラスタ外に存在するコンピュータを無視することができるならば、ＲＩＤＨｉｓｔは不要であり、ＴＴＬ、ＨＯＰｎｕｍも除外することが可能である。
【０１５５】
メッセージ長ＭｇＬは、メッセージの全長をバイト単位で指定する。メッセージの構成によって、メッセージ長ＭｇＬをバイト単位で指定できない場合、バイト単位で指定できるように未使用領域を確保し、未使用領域には”０“を記入する（”０“以外の数字でも良い）。未使用領域の全長をビット単位で指定するのがパディング長ＰａｄＬである。
【０１５６】
メタ情報定義ブロックは、メタ情報の条件を定義する部分で、センシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥとから構成される。
【０１５７】
センシング情報定義ブロックは、センシング情報の条件を定義する部分で、センシング情報属性ＳＡと、センシング情報ＳＥとから構成される。
【０１５８】
メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、の先頭部には継続フラグＦが記述される。複数のメッセージを続けて送信する場合に、メッセージ定義ブロックの継続フラグＦを有効にすることで、複数のメッセージを連続で記述できる。また、一つのメッセージに、複数のメタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとを記述する場合、メタ情報定義ブロック、およびセンシング情報定義ブロックの先頭部の継続フラグＦを有効にすることで、複数のメタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとを記述できる。
【０１５９】
クラスタヘッドＣＨ１は、受信装置１により受信したメッセージのメッセージ定義ブロックをメッセージ解釈手段２１により解析して、メタ情報参照手段２２、またはメタ情報登録手段２４に受け渡すかを決定する。
【０１６０】
一方、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は受信装置１により受信したメッセージのメッセージ定義ブロックをメッセージ解析手段２１により解析して、センシング情報抽出手段２３に受け渡すかを決定する。
【０１６１】
クラスタヘッドＣＨ１は、メタ情報参照手段２２を用いて、メッセージ解釈手段２１から受け取ったメタ情報検索メッセージを処理する。汎用情報記憶部３１に保持するメタ情報ＭＥを参照して、メタ情報検索メッセージのメタ情報定義ブロックで指定するメタ情報ＭＥを検索する。その後、メタ情報検索メッセージをメッセージ変換手段２６に受け渡す。そして、クラスタヘッドＣＨ１は、メッセージ変換手段２６を用いて、メタ情報参照手段２２から受け取ったメタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換する。
【０１６２】
その後、クラスタヘッドＣＨ１は、メタ情報登録手段２４を用いて、メッセージ解釈手段２１から受け取ったメタ情報通知メッセージを処理する。汎用情報記憶部３１を探索し、メタ情報通知メッセージが、メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックとで指定するノード識別番号ＩＤ、およびセンシング情報属性ＳＡ、およびメタ情報属性ＭＡを格納する記憶領域を検索する。その後、メタ情報通知メッセージが指定するメタ情報ＭＥを、既に書き込まれているメタ情報ＭＥを更新して登録するか、または、新規に記憶領域を確保してメタ情報ＭＥを登録する。
【０１６３】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報抽出手段２３を用いて、メッセージ解釈手段２１から受け取ったセンシング情報検索メッセージを処理する。汎用記憶部３１に保持するセンシング情報ＳＥを参照して、センシング情報検索メッセージがセンシング情報定義ブロックで指定するセンシング情報ＳＥを抽出する。その後、センシング情報検索メッセージ、および抽出したセンシング情報ＳＥをメッセージ変換手段２６に受け渡す。
【０１６４】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、メッセージ変換手段２６を用いて、センシング情報抽出手段２３から受け取ったセンシング情報検索メッセージと、センシング情報抽出手段２３から抽出したセンシング情報ＳＥとをセンシング情報通知メッセージに変換し、送信装置４を介してクラスタヘッドＣＨ１に送信する。
【０１６５】
次に、フローチャートを参照して本発明の実施の形態の動作について詳細に説明する。
【０１６６】
まず、図６のフローチャートを参照して、環境に配置されたノードが、図１にあるようなクラスタを構築するまでの動作を説明する。
【０１６７】
まず、センサノードは環境に配置されると、周辺検索を実行して（ステップＦ１）、リンクレベルのプロトコルにより、検索に成功したセンサノードと相互にノード識別番号を認識する（ステップＦ２）。その後、センサノードが搭載するバッテリ残量や、受信電波強度といったパラメータに基づきクラスタヘッド、またはクラスタメンバの役割を相互に決定し（ステップＦ３）、クラスタヘッドと複数のクラスタメンバとは通信リンクを確立して、クラスタが確定される（ステップＦ５）。
【０１６８】
このような動作により、図１に示されるような、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３とから構成されるクラスタ１０００が構築される。
【０１６９】
次に、図７のフローチャートを参照して、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３が、計測したセンシング情報ＳＥからメタ情報ＭＥを計算し、メタ情報通知メッセージにより、クラスタヘッドＣＨ１にメタ情報ＭＥを通知する動作と、クラスタヘッドＣＨ１がメタ情報を汎用情報記憶部３１に登録する動作とを説明する。
【０１７０】
一般的に、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、間欠的な制御でセンシング情報の計測を実行する。クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、内部タイマー（センサ機器の『電波時計』とは異なる）を使用して、センシング情報の計測に割り当てられた計測時間ＴＳ（例えば秒単位で与えられる）の間に、サンプリング周期ｓｍｐｔ（例えば秒単位で与えられる）でセンシング情報の計測を実行する。つまり、クラスタメンバは計測時間ＴＳ以外の時間（非計測時間Ｔと呼称する）は、クラスタヘッドとの通信作業、または消費電力を削減するためにスリープ状態への移行といった計測作業以外の作業に割り当て、計測時間ＴＳの時間スロットで、“ＴＳ÷ｓｍｐｔ［回］”だけセンシング情報ＳＥを計測する（図８を参照）。計測時間ＴＳ、およびサンプリング周期ｓｍｐｔ、および非計測時間Ｔは、アプリケーションに依存して決定されることが多い。
【０１７１】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、計測したセンシング情報ＳＥを、センサ装置５に具備されるセンサ機器に一意に割振られたセンシング情報属性ＳＡと関連付けて汎用情報記憶部３１の先頭アドレスから記憶していく（ステップＧ１、ステップＧ２）。
【０１７２】
二回目の計測時間ＴＳ以降は一回目の計測時間に汎用情報記憶部３１に記憶した同一のセンシング情報属性ＳＡを有するメモリ空間にセンシング情報ＳＥを上書きする（ステップＧ２）。計測時間ＴＳが終了すると、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報属性ＳＡに事前に関連付けされているメタ情報属性ＭＡに基づき、汎用情報記憶部３１のセンシング情報ＳＥからメタ情報ＭＥを計算する（ステップＧ３）。ステップＢ１０で計算されたメタ情報ＭＥを含むメタ情報通知メッセージを作成し、クラスタヘッドＣＨ１にメタ情報通知メッセージを送信する（ステップＧ４）。
【０１７３】
続いて、図９のフローチャートを参照して、クラスタヘッドＣＨ１が、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３から受信するメタ情報通知メッセージに含まれるメタ情報ＭＥを汎用情報記憶部３１に登録する動作を説明する。
【０１７４】
クラスタヘッドＣＨ１は、クラスタメンバから受信したメッセージがメタ情報通知メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＨ１）、メタ情報登録手段２４によって、メタ情報通知メッセージからノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＥと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥとを抽出して、汎用情報記憶部３１のメタ情報用記憶領域に記憶する（ステップＨ２）。
【０１７５】
二回目以降にメタ情報通知メッセージを受信した場合は、一回目のメタ情報通知メッセージを受信した際に、汎用情報記憶部３１に記憶した同一のノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡを有するメモリ空間にメタ情報ＭＥを上書きする。もし、二回目以降にメタ情報通知メッセージを受信した場合に、同一のノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡを有するメモリ空間が存在しない場合は、汎用情報記憶部３１に追記する。
【０１７６】
図１０のフローチャートを参照して、メタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、汎用情報記憶部３１を検索し、メタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換するまでの動作を説明する。
【０１７７】
クラスタヘッドＣＨ１は、外部のコンピュータから受信したメッセージがメタ情報検索メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＩ１）、メタ情報参照手段２２によって、メタ情報検索メッセージからメタ情報定義ブロックを読み出し、メタ情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報ＭＡとに関するメタ情報ＭＥに一致するメタ情報ＭＥを有するクラスタメンバを汎用情報記憶部３１から検索する（ステップＩ２）。
【０１７８】
検索に成功した場合は、メッセージ変換手段２６によってメタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換して、検索に成功した一台、または複数のクラスタメンバにセンシング情報検索メッセージを送信する（ステップＩ３およびＩ４）。メタ情報検索メッセージのメタ情報定義ブロックが指定するメタ情報と一致するメタ情報ＭＥを有するクラスタメンバを検索できなかった場合は、メタ情報検索メッセージを破棄する（ステップＩ５）。
【０１７９】
図１１のフローチャートを参照して、クラスタヘッドＣＨ１から送信されたセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバが、汎用情報記憶部３１を検索し、センシング情報検索メッセージを、センシング情報通知メッセージに変換するまでの動作を説明する。
【０１８０】
クラスタメンバは、クラスタヘッドＣＨ１から受信したメッセージがセンシング情報検索メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＨ１）、センシング情報抽出手段２３によって、センシング情報検索メッセージからセンシング情報定義ブロックを読み出し、センシング情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡに一致するセンシング情報ＳＥを汎用情報記憶部３１から検索する（ステップＨ２）。検索したセンシング情報属性ＳＡに関するセンシング情報ＳＥを抽出し（ステップＨ３）、抽出したセンシング情報ＳＥはメッセージ変換手段２６によって、センシング情報通知メッセージに変換され、その後に、自身を管理するクラスタヘッドＣＨ１にセンシング情報通知メッセージを送信する（ステップＨ４およびＨ５）。
【０１８１】
次に、第２の実施の形態の効果について説明する。
【０１８２】
本実施の形態では、複数のセンサノードが個別にセンシング情報を記憶し、それらのセンサノード全てにセンシング情報の検索要求を発信し、全てのセンサノードが汎用情報記憶部３１に格納したセンシング情報を逐次検証する手法と比較して高速なセンシング情報の検索を実現できる。なぜならば、複数のセンサノードを、少なくとも一台のクラスタヘッドと、少なくとも一台のクラスタメンバとから構成されるクラスタに形成し、センシング情報のメタ情報に関する検索要求をクラスタヘッドにだけ送信すれば良いので、通信オーバヘッドを削減できる。
【０１８３】
更に、クラスタヘッドは検索要求に含まれるメタ情報に適合するセンシング情報を記憶しないクラスタメンバには検索要求を送信しないため、検索応答までのＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ−Ｔｒｉｐ−Ｔｉｍｅ）を低く抑えることができる。
【０１８４】
以上のことから、センサネットワークシステムから所望のセンシング情報を高速に検索することが可能となる。
【０１８５】
第３の実施の形態を説明する。
【０１８６】
上述した第２の実施の形態では、クラスタ内部で高速なセンシング情報の検索を実施するための形態を説明した。第３の実施の形態では、コンピュータを含むクラスタツリー型ネットワークトポロジと呼ばれるクラスタメッシュ型ネットワークトポロジの部分集合として与えられるネットワークトポロジで高速なセンシング情報の検索を実施するための形態を説明する。例えば、第３の実施の形態は、図１４に示すような、少なくとも一台のコンピュータＣｍｐ１００が存在し、少なくとも一台のクラスタヘッドＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３と、少なくとも１台のクラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３とが構成するクラスタ１０００が少なくとも一つ存在し、全てのクラスタのクラスタヘッドはコンピュータと直接通信が可能であるようなセンサネットワークシステムで動作する。図１４のセンサネットワークシステムは、厳密にはクラスタメッシュ型のネットワークトポロジの構成ではない。なぜなら、全てのクラスタのクラスタヘッドは、コンピュータと直接通信が可能であるため、クラスタメンバが計測するセンシング情報をコンピュータに伝送する際に、複数のクラスタヘッドを中継するマルチホップ通信を必要としないからである。一般的には、図１４のようなネットワークトポロジはクラスタツリー型ネットワークトポロジと呼ばれる。しかしながら、本発明では、クラスタツリー型ネットワークトポロジを、クラスタメッシュ型ネットワークトポロジの部分集合と考え、第３の実施の形態では、クラスタツリー型ネットワークトポロジで高速なセンシング情報の検索を実施するための構成及び動作を説明する。
【０１８７】
図１２を参照すると、本実施の形態のセンサノードは、有線接続、無線接続によりデータを受信する受信装置１と、プログラム制御により動作するデータ処理装置２と、情報を記憶する記憶装置３と、有線接続、無線接続によりデータを送信する送信装置４とを含む。
【０１８８】
記憶装置３は、汎用情報記憶部３１とノード情報記憶部３２とを備える。このノード情報記憶部３２は、ノード固有の情報を含む複数のプロファイルを記憶する。プロファイルは、ノードが周辺検索によって、探索した直接通信が可能なノード、または直接通信が可能なノードを中継して、通信が可能なノードの基本情報を含む。プロファイルが含む基本情報は、少なくともノード識別番号ＩＤと、ノード属性ＮＡと、クラスタリンク情報フレームと、センシング情報属性数ＳＡＮｕｍと、センシング情報属性ＳＡとから構成される。
【０１８９】
ノード識別番号ＩＤでは、プロファイルを作成したノードのノード識別番号ＩＤを指定する。ノード属性ＮＡでは、プロファイルを作成したノードが、コンピュータであるのか、クラスタヘッドであるのか、クラスタメンバであるのかを指定する。
【０１９０】
クラスタリンク情報フレームは可変長データである。プロファイルを作成したノードがクラスタヘッドであれば、プロファイルを作成したクラスタヘッドが管理するクラスタに所属するクラスタメンバ数ＣＭｎｕｍと、クラスタメンバ数ＣＭｎｕｍに相当する個数のクラスタメンバのノード識別番号ＩＤと、を指定する。一方で、プロファイルを作成したノードがクラスタメンバであれば、プロファイルを作成したクラスタメンバが所属するクラスタを管理するクラスタヘッド数ＣＨｎｕｍと、クラスタヘッドのノード識別番号ＩＤと、を指定する。プロファイルを作成したノードがコンピュータであれば、プロファイルを作成したコンピュータが通信可能なクラスタヘッド数ＣＨｎｕｍと、クラスタヘッドのノード識別番号ＩＤとを指定する。
【０１９１】
センシング情報属性ＳＡは、センサノードに装備されているセンサ機器が収集できるセンシング情報の種類を指定し、センシング情報属性数ＳＡｎｕｍは、センシング情報属性ＳＡの個数を指定する。つまり、センシング情報属性数ＳＡｎｕｍと、センシング情報属性ＳＡと、を参照することで、センサノードが計測できるセンシング情報の個数と種類を特定できる。コンピュータは、センシング情報を収集する機器であるため、センサ機器を装備していない。よって、プロファイルを作成したノードがコンピュータであれば、センシング情報属性数ＳＡｎｕｍは、明示的に“０”と指定し、続くセンシング情報属性ＳＡは指定しない。また、コンピュータが、ノード情報記憶部３２のような、プロファイルの管理に特化した記憶部を具備しない場合は、アプリケーションから制御が可能な主記憶装置、および補助記憶装置などの記憶装置にプロファイルを記憶する（以降の説明ではコンピュータはノード情報管理部３２を具備するものとする）。
【０１９２】
以降の説明では、当該ノードのノード情報記憶部３２に保存されるプロファイルの内で、当該ノードのプロファイルを明示的に『マイ・プロファイル』と呼称し、当該ノード以外のノードのプロファイルと区別する。
【０１９３】
汎用情報記憶部３１は、ノード情報記憶部３２に記憶されるマイ・プロファイルのノード属性ＮＡに基づき記憶領域の使用方法を汎用的に変更することができる。クラスタヘッドの場合は、汎用情報記憶部３１は、ノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥと、から構成される可変長データ、およびセンシング情報属性ＳＡと、センシング情報ＳＥと、から構成される可変長データを記憶する。センシング情報ＳＥは、センサノードが装備するセンサ機器を用いて計測するセンシング情報のデータ値であり、センシング情報属性ＳＡと関連付けされて記憶される。メタ情報ＭＥは、センシング情報ＳＥの数値データから計算されるデータ特徴量であり、ノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、関連付けされて記憶される。メタ情報属性ＭＡの例として、『最大値、最小値、平均値、周期性、異常データ検出、計測開始時刻、計測終了時刻、計測位置』などがある。
【０１９４】
一方で、クラスタメンバの場合は、汎用情報記憶部３１は、センシング情報属性ＳＡと、センシング情報ＳＥと、から構成される可変長データを記憶する。
【０１９５】
データ処理装置２は、メッセージ解釈手段２１と、メタ情報参照手段２２と、センシング情報抽出手段２３と、メタ情報登録手段２４と、センシング情報返送手段２５と、メッセージ変換手段２６とを備える。
【０１９６】
本実施の形態で使用するメッセージの種類には、『メタ情報検索メッセージ』と、『センシング情報検索メッセージ』と、『メタ情報通知メッセージ』と、『センシング情報通知メッセージ』と、の四種類がある。
【０１９７】
メタ情報検索メッセージは、クラスタヘッドの汎用情報記憶部３１に記憶されたメタ情報ＭＥから、メタ情報検索メッセージが指定するメタ情報ＭＥを検索するためのメッセージである。
【０１９８】
センシング情報検索メッセージは、クラスタヘッド、クラスタメンバの汎用情報記憶部３１に記憶されたセンシング情報ＳＥから、センシング情報検索メッセージが指定するセンシング情報ＳＥを検索するためのメッセージである。
【０１９９】
メタ情報通知メッセージは、クラスタメンバが一定の期間に計測したセンシング情報ＳＥから計算したメタ情報ＭＥをクラスタヘッドに通知するためのメッセージである。センシング情報通知メッセージは、クラスタメンバが計測したセンシング情報を、コンピュータに通知するためのメッセージである。
【０２００】
これら四種類のメッセージは、図１３に示す『メッセージ定義ブロック』と、『メタ情報定義ブロック』と、『センシング情報定義ブロック』とを組合せることで構成される。
【０２０１】
メッセージ定義ブロックは、メッセージの内容を定義する部分で、メッセージ種類ＭｓｇＴと、送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤと、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤと、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍと、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔと、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬと、メッセージ長ＭｇＬと、パディング長ＰａｄＬと、から構成される。メッセージ種類ＭｓｇＴは、メッセージの種類を指定する。送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤは、メッセージの送信元のノードのノード識別番号ＩＤを指定する。宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤは、メッセージの宛先のノードのノード識別番号ＩＤを指定する。マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍは、メッセージが宛先ノードに到達するまでに中継するノードの個数を指定する。マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔは、メッセージが宛先ノードに到達するまでに中継するノードのノード識別番号ＩＤを指定する。メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬは、メッセージがセンサネットワークシステムの内部を永遠にループすることを防止するために設けられ、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍの最大値を指定する。メッセージ長ＭｇＬは、メッセージの全長をバイト単位で指定する。メッセージの構成によって、メッセージ長ＭｇＬをバイト単位で指定できない場合、バイト単位で指定できるように未使用領域を確保し、未使用領域には”０“を記入する（”０“以外の数字でも良い）。未使用領域の全長をビット単位で指定するのがパディング長ＰａｄＬである。
【０２０２】
メタ情報定義ブロックは、メタ情報の条件を定義する部分で、センシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥと、から構成される。
【０２０３】
センシング情報定義ブロックは、センシング情報の条件を定義する部分で、センシング情報属性ＳＡと、センシング情報ＳＥと、から構成される。
【０２０４】
メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、の先頭部には継続フラグＦが記述される。複数のメッセージを続けて送信する場合に、メッセージ定義ブロックの継続フラグＦを有効にすることで、複数のメッセージを連続で記述できる。一つのメッセージに、複数のメタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、を記述する場合、メタ情報定義ブロック、およびセンシング情報定義ブロックの先頭部の継続フラグＦを有効にすることで、複数のメタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとを記述できる。
【０２０５】
メッセージ解釈手段２１は、受信装置１により受信したメッセージのメッセージ定義ブロックを解析して、受信したメッセージをメタ情報参照手段２２、またはセンシング情報抽出手段２３、またはメタ情報登録手段２４、またはセンシング情報返送手段２５に受け渡すかを決定する。
【０２０６】
メタ情報参照手段２２は、メッセージ解釈手段２１から受け取ったメタ情報検索メッセージを処理する。汎用情報記憶部３１に保持するメタ情報ＭＥを参照して、メタ情報検索メッセージが、メタ情報定義ブロックで指定するメタ情報ＭＥを検索する。その後、メタ情報検索メッセージをメッセージ変換手段２６に受け渡す。
【０２０７】
センシング情報抽出手段２３は、メッセージ解釈手段２１から受け取ったセンシング情報検索メッセージを処理する。汎用記憶部３１に保持するセンシング情報ＳＥを参照して、センシング情報検索メッセージがセンシング情報定義ブロックで指定するセンシング情報ＳＥを抽出する。その後、センシング情報検索メッセージ、および抽出したセンシング情報ＳＥをメッセージ変換手段２６に受け渡す。
【０２０８】
メタ情報登録手段２４は、メッセージ解釈手段２１から受け取ったメタ情報通知メッセージを処理する。汎用情報記憶部３１を探索し、メタ情報通知メッセージが、メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックと、で指定するノード識別番号ＩＤ、およびセンシング情報属性ＳＡ、およびメタ情報属性ＭＡを格納する記憶領域を検索する。その後、メタ情報通知メッセージが指定するメタ情報ＭＥを、既に書き込まれているメタ情報ＭＥを更新して登録するか、または、新規に記憶領域を確保してメタ情報ＭＥを登録する。
【０２０９】
センシング情報返送手段２５は、メッセージ解釈手段２１から受け取ったセンシング情報通知メッセージを処理する。センシング情報通知メッセージが、メッセージ定義ブロックで指定する宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤと、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔと、を参照して、センシング情報通知メッセージを次に中継するノードのノード識別番号ＩＤを特定する。その後、センシング情報通知メッセージをメッセージ変換手段２６に受け渡す。
【０２１０】
メッセージ変換手段２６は、メタ情報参照手段２２から受け取ったメタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換し、センシング情報抽出手段２３から受け取ったセンシング情報検索メッセージをセンシング情報通知メッセージに変換し、センシング情報返送手段２４から受け取ったセンシング情報通知メッセージを新たなセンシング情報通知メッセージに変換する。
【０２１１】
次に、第３の実施の形態の動作を説明する。
【０２１２】
まず、図１５のフローチャートを参照して、環境に配置されたノードが、図１４にあるようなクラスタツリー型ネットワークトポロジを構築し、ノード情報記憶部３２にプロファイルを登録するまでの動作を説明する。
【０２１３】
ノードは環境に配置されると、周辺検索を実行して、図１４にあるようなクラスタツリー型ネットワークトポロジを構成する。図１４のようなクラスタツリー型ネットワークトポロジは、コンピュータＣｍｐ１００の信号到達距離内に全てのクラスタヘッドＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３が存在し、且つそれらのクラスタヘッドＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の各々が相互に直接通信できない場合に構成される。
【０２１４】
ネットワークトポロジが確定すると、クラスタヘッドと複数のクラスタメンバとは通信リンクを確立し（例えば、クラスタヘッドＣＨ１と複数のクラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３）、相互通信が可能となり、且つコンピュータＣｍｐ１００と、複数のクラスタヘッドＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３とは通信リンクを確立し、相互通信が可能となる（ステップＡ１）。ノードはマイ・プロファイルを作成するために、不揮発性メモリからノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと、を抽出して、ネットワークトポロジからノード属性ＮＡと、クラスタリンク情報フレームと、を判定し、マイ・プロファイルを作成し（プロファイルの詳細な構成は後述する）、ノード情報記憶部３２に記憶する（ステップＡ２）。尚、以下の説明においては、クラスタ１０００のクラスタヘッドＣＨ１と複数のクラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３とに絞って記載する。
【０２１５】
次に、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３は、ステップＡ２でノード情報記憶部３２に記憶したマイ・プロファイルをクラスタヘッドＣＨ１に送信し（ステップＡ３）、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３のマイ・プロファイルを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３のマイ・プロファイルをノード情報記憶部３２に記憶する（ステップＡ４およびＡ５）。つまり、コンピュータＣｍｐ１００と、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３とはマイ・プロファイルのみを保持し、クラスタヘッドＣＨ１は、マイ・プロファイルと、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３から受信したクラスタメンバのマイ・プロファイルとの複数のプロファイルを保持する。
【０２１６】
図１６のフローチャートを参照して、クラスタヘッドＣＨ１とクラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３とが計測したセンシング情報ＳＥからメタ情報ＭＥを計算し、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３がメタ情報通知メッセージにより、クラスタヘッドＣＨ１にメタ情報ＭＥを通知する動作と、クラスタヘッドＣＨ１がメタ情報を汎用情報記憶部３１に登録する動作とを説明する。
【０２１７】
一般的に、センサノードは、間欠的な制御でセンシング情報の計測を実行する。センサノードは、内部タイマー（センサ機器の『電波時計』とは異なる）を使用して（図１６の『タイマー検証』に相当する）、センシング情報の計測に割り当てられた計測時間ＴＳ（例えば秒単位で与えられる）の間に、サンプリング周期ｓｍｐｔ（例えば秒単位で与えられる）でセンシング情報の計測を実行する。つまり、センサノードは計測時間ＴＳ以外の時間（非計測時間Ｔと呼称する）は、周辺のコンピュータ、およびクラスタヘッド、およびクラスタメンバとの通信作業、または消費電力を削減するためにスリープ状態への移行といった計測作業以外の作業に割り当て、計測時間ＴＳの時間スロットで、“ＴＳ÷ｓｍｐｔ［回］”だけセンシング情報ＳＥを計測する（図８を参照）。計測時間ＴＳ、およびサンプリング周期ｓｍｐｔ、および非計測時間Ｔは、アプリケーションに依存して決定されることが多い。
【０２１８】
クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３は、センシング情報ＳＥを効率的に記憶するために、汎用情報記憶部３１を、マイ・プロファイルのセンシング情報属性数ＳＡｎｕｍに相当する記憶領域に予め分割することで初期化する（ステップＢ１）。分割した各々の記憶領域には、センシング情報属性ＳＡと、ＴＳ／ｓｍｐｔ［回］に渡り計測した複数のセンシング情報ＳＥとを記憶する（ステップＢ３およびＢ４）。計測時間ＴＳが終了すると、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３は、センシング情報属性ＳＡに事前に関連付けされているメタ情報属性ＭＡに基づき、汎用情報記憶部３１のセンシング情報ＳＥからメタ情報ＭＥを計算する（ステップＢ５）。ステップＢ１０で計算されたメタ情報ＭＥを含むメタ情報通知メッセージを作成し、クラスタヘッドＣＨ１にメタ情報通知メッセージを送信する（ステップＢ６）。
【０２１９】
一方で、クラスタヘッドＣＨ１は、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３から受信するメタ情報通知メッセージに含まれるメタ情報ＭＥを記憶する記憶領域（メタ情報用記憶領域と呼称する）と、クラスタヘッドＣＨ１自身が計測するセンシング情報ＳＥを記憶する記憶領域（センシング情報用記憶領域と呼称する）と、に汎用情報記憶部３１を分割することで初期化する（ステップＢ１）。クラスタヘッドＣＨ１はメタ情報ＭＥを優先的に記憶するため、管理するクラスタメンバの台数が多く、汎用情報記憶部３１に十分なメタ情報ＭＥの記憶領域を確保できない場合は、センシング情報ＳＥを計測しなくてもよい。クラスタヘッドＣＨ１は、クラスタメンバと同様に、ステップＢ３、およびステップＢ４によって、センシング情報属性ＳＡと、ＴＳ／ｓｍｐｔ［回］に渡り計測した複数のセンシング情報ＳＥと、を汎用情報記憶部３１のセンシング情報用記憶領域に記憶する。次に、ステップＢ３、およびステップＢ４によって、登録したセンシング情報ＳＥからメタ情報ＭＥを計算して、汎用情報記憶部３１のメタ情報用記憶領域に記憶する（ステップＢ７）。
【０２２０】
次に、クラスタヘッドＣＨ１は、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３から受信したメッセージがメタ情報通知メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合、メタ情報登録手段２４によって、メタ情報通知メッセージからメタ情報を抽出して、汎用情報記憶部３１のメタ情報用記憶領域に記憶する（ステップＢ８およびＢ９）。
【０２２１】
続いて、図１７のフローチャートを参照して、コンピュータＣｍｐ１００から送信されたメタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、汎用情報記憶部３１を検索し、メタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換するまでの動作を説明する。
【０２２２】
コンピュータＣｍｐ１００はメタ情報検索メッセージを生成し、マイ・プロファイルのクラスタリンク情報フレームに記述されている直接通信が可能なクラスタヘッドの全てに、メタ情報検索メッセージを送信する。クラスタヘッドＣＨ１は、コンピュータＣｍｐ１００から受信したメッセージがメタ情報検索メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＣ１）、メタ情報参照手段２２によって、メタ情報検索メッセージからメタ情報定義ブロックを読み出し、メタ情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報ＭＡと、に関するメタ情報ＭＥに一致するメタ情報ＭＥを有するクラスタメンバを汎用情報記憶部３１から検索する（ステップＣ２）。
【０２２３】
検索に成功した場合は、メタ情報検索メッセージからセンシング情報定義ブロックを読み出し、センシング情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡが検索に成功したクラスタメンバのプロファイルのセンシング情報属性ＳＡに含まれているかを検索する（ステップＣ３）。検索に成功したクラスタメンバのプロファイルにセンシング情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡが含まれている場合は、メッセージ変換手段２６によってメタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換して、検索に成功した一台、または複数のクラスタメンバにセンシング情報検索メッセージを送信する（ステップＣ４およびＣ５）。
【０２２４】
メタ情報検索メッセージのメタ情報定義ブロックが指定するメタ情報と一致するメタ情報ＭＥを有するクラスタメンバを検索できなかった場合と、検索に成功した場合でも、検索に成功したクラスタメンバのプロファイルにメタ情報検索メッセージのセンシング情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡが含まれていない場合と、はメタ情報検索メッセージを破棄する（ステップＣ６）。
【０２２５】
図１８のフローチャートを参照して、クラスタヘッドＣＨ１から送信されたセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバが、汎用情報記憶部３１を検索し、センシング情報検索メッセージを、センシング情報通知メッセージに変換するまでの動作を説明する。
【０２２６】
クラスタメンバは、クラスタヘッドＣＨ１から受信したメッセージがセンシング情報検索メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＤ１）、センシング情報抽出手段２３によって、センシング情報検索メッセージからセンシング情報定義ブロックを読み出し、センシング情報定義ブロックが指定するセンシング情報属性ＳＡに一致するセンシング情報ＳＥを汎用情報記憶部３１から検索する（ステップＤ２）。検索したセンシング情報属性ＳＡに関するセンシング情報ＳＥを抽出し（ステップＤ３）、抽出したセンシング情報ＳＥはメッセージ変換手段２６によって、センシング情報通知メッセージに変換され、その後に、自身を管理するクラスタヘッドＣＨ１にセンシング情報通知メッセージを送信する（ステップＤ４およびＤ５）。
【０２２７】
図１９のフローチャートを参照して、クラスタヘッドＣＨ１、またはクラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３から送信されたセンシング情報通知メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、センシング情報通知メッセージを、新たなセンシング情報通知メッセージに変換するまでの動作を説明する。
【０２２８】
クラスタヘッドＣＨ１は、クラスタヘッドＣＨ１、またはクラスタメンバから受信したメッセージがセンシング情報通知メッセージであることをメッセージ解釈手段２１により確認した場合（ステップＥ１）、センシング情報返送手段２４によって、センシング情報通知メッセージからメッセージ定義ブロックを読み出し、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤと、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍと、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔと、を参照して、センシング情報通知メッセージを次に送信するコンピュータ、またはクラスタヘッドを特定する（ステップＥ２）。
【０２２９】
その後、メッセージ変換手段２６によって、センシング情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックが指定するマルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔから自分自身のノード識別番号ＩＤを消去し、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍの値を“１”減じて、新たなセンシング情報通知メッセージを生成し、ステップＥ２で特定したコンピュータ、またはクラスタヘッドに新たなセンシング情報通知メッセージを送信する（ステップＥ３およびＥ４）。
【０２３０】
コンピュータＣｍｐ１００がセンシング情報通知メッセージを受信した場合、図１７で直接通信が可能なクラスタヘッドに送信したメタ情報検索メッセージに対応するセンシング情報ＳＥを返送されたことになるので、センシング情報通知メッセージからセンシング情報ＳＥを抽出して、センシング情報通知メッセージは破棄する。また、本手法を用いた場合、コンピュータに到達したセンシング情報通知メッセージのマルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍは必ず“０”であり、且つ宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤにコンピュータのノード識別番号ＩＤが記述されていることになる。
【０２３１】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【０２３２】
本実施の形態では、コンピュータが送信するセンシング情報の検索要求に対して、全てのセンサノードが応答し、全てのセンサノードが汎用情報記憶部３１に格納したセンシング情報を逐次検証する手法と比較して高速なセンシング情報の検索を実現できる。なぜならば、センシング情報のメタ情報に関する検索要求を用いることで、コンピュータはメタ情報を集中的に管理するクラスタヘッドにだけに検索要求を送信すれば良いので、通信オーバヘッドを削減できる。更に、クラスタヘッドは検索要求に適合しないクラスタメンバには検索要求を送信しないため、検索応答までのＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ−Ｔｒｉｐ−Ｔｉｍｅ）を低く抑えることができる。以上のことから、コンピュータは、センサネットワークシステムから所望のセンシング情報を高速に検索することが可能となる。
【０２３３】
本発明の第４の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０２３４】
上述した第３の実施の形態では、コンピュータの信号到達距離内に全てのクラスタヘッドが存在するとしたが、一般的にセンサネットワークシステムの施設規模は、コンピュータの信号到達距離よりも広く、実用上では、コンピュータが発信するメタ情報検索メッセージを複数のクラスタヘッドがマルチホップ中継して、コンピュータの信号到達距離外に配置されるクラスタヘッドに送信する必要がある。つまり、クラスタメッシュ型ネットワークトポロジを形成するセンサネットワークシステムにおけるセンシング情報の検索手法が要求される。
【０２３５】
センサネットワークシステムに配置されるクラスタヘッドが、メタ情報検索メッセージを直接通信が可能な全てのクラスタヘッドへ送信することを繰り返すことで、センサネットワークシステムの全てのクラスタヘッドが記憶するメタ情報を検索する手法は、通信オーバヘッドの観点から非効率的であり、センシング情報の検索に多大な時間を要する。
【０２３６】
そこで、本発明の第４の実施の形態では、メタ情報検索メッセージを終端クラスタヘッドに送信する必要を無くすと共に、センシング情報通知メッセージを最短経路でコンピュータに返送する手法によって、通信オーバヘッドを削減し、クラスタメッシュ型ネットワークトポロジのセンサネットワークシステムにおいても、メタ情報検索メッセージが指定するセンシング情報を高速に収集できる例を説明する。
【０２３７】
図２０を参照すると、本発明の第４の実施の形態は、メッセージの送受信作業とは独立して、受信器１と、送信器４との間に、図１２に示された第２の実施の形態におけるデータ処理装置２にプロファイル共有手段２７と、メタ情報統合手段２８と、を加え、メタ情報参照手段２２、およびセンシング情報抽出手段２３、およびセンシング情報返送手段２５と、メッセージ変換手段２６と、の間と、にメッセージ転送手段２９を加える点で異なる。
【０２３８】
また、本発明の第４の実施の形態では、当該クラスタヘッドが直接通信可能なクラスタヘッドを１つしか有しない場合、当該クラスタヘッドを終端クラスタヘッドと呼称する（以降ではＴＣＨと略記する場合がある）。
【０２３９】
プロファイル共有手段２７は、コンピュータが直接通信の可能なコンピュータ、クラスタヘッドにマイ・プロファイルを送信し、クラスタヘッドが直接通信の可能な全てのクラスタヘッド、終端クラスタヘッドにマイ・プロファイルを送信し、終端クラスタヘッドが直接通信の可能な唯一のクラスタヘッドにマイ・プロファイルと、終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバのマイ・プロファイルとを送信する。コンピュータ、クラスタヘッドは、受信した複数のプロファイルをノード情報記憶部３２に記憶し、終端クラスタヘッドは、受信した唯一のプロファイルをノード情報記憶部３２に記憶する。
【０２４０】
メタ情報統合手段２８は、終端クラスタヘッドが汎用情報記憶部３１に記憶するセンシング情報ＳＥから計算したメタ情報ＭＥを、メタ情報通知メッセージによりクラスタヘッドに登録すると共に、終端クラスタヘッドがクラスタメンバから受信したメタ情報登録メッセージをクラスタヘッドに転送して登録する。
【０２４１】
メッセージ転送手段２９は、メタ情報参照手段２２から受け取ったメタ情報検索メッセージと、センシング情報抽出手段２３から受け取ったセンシング情報検索メッセージと、センシング情報返送手段２５から受け取ったセンシング情報通知メッセージとを処理する。受け取ったメッセージがメタ情報検索メッセージの場合、ノード情報記憶部３２を参照し直接通信可能なクラスタヘッドの全てを抽出し（終端クラスタヘッドは除く）、直接通信可能なクラスタヘッドに転送する。受け取ったメッセージがセンシング情報検索メッセージの場合、終端クラスタヘッドは、センシング情報検索メッセージをクラスタメンバに転送する。受け取ったメッセージがセンシング情報通知メッセージの場合、ノード情報記憶部３２を参照し直接通信可能なクラスタヘッドの全てを抽出し、メタ情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックのマルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔと照合することで、メタ情報通知メッセージを最短経路で宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤに転送する。
【０２４２】
次に、第４の実施の形態の動作について詳細に説明する。
【０２４３】
第４の実施の形態の動作は、図２１に示すような、クラスタメッシュ型ネットワークトポロジを有するセンサネットワークシステムで動作する。コンピュータは信号到達距離内のクラスタヘッドと相互接続し、クラスタヘッドは信号到達距離内のクラスタヘッドと相互接続するので、コンピュータは、信号到達距離外に位置するクラスタヘッドと、複数のクラスタヘッドを中継することで通信が可能となる。
【０２４４】
図２２のステップＡ１、およびＡ３−Ａ５で示される本実施の形態におけるセンサノードの動作は、図１５で示した実施の形態のセンサノードの動作と同一のため、説明は省略する。
【０２４５】
ステップＡ２において、終端クラスタヘッドのマイ・プロファイルの構成は、クラスタヘッドと同様に、ノード識別番号ＩＤと、ノード属性ＮＡと、クラスタリンク情報フレームと、センシング情報属性ＳＡと、から構成されるが、ノード属性ＮＡはクラスタヘッドと異なる値が与えられる。コンピュータは生成したマイ・プロファイルを直接通信の可能なコンピュータ／クラスタヘッドに送信し（ステップＡ６）、クラスタヘッドは生成したマイ・プロファイルをクラスタヘッド／終端クラスタヘッドに送信する（ステップＡ７）。コンピュータは、異なるコンピュータから送信されたマイ・プロファイルを受信し、ノード情報記憶部３２に記憶し（ステップＡ８）、クラスタヘッドは、コンピュータと、異なるクラスタヘッドと、から送信されたマイ・プロファイルを受信し、ノード情報記憶部３２に記憶し（ステップＡ９）、終端クラスタヘッドは、直接通信の可能な唯一のクラスタヘッドから送信されたマイ・プロファイルを受信し、ノード情報記憶部３２に記憶する（ステップＡ１０）。その後、終端クラスタヘッドは、直接通信の可能な唯一のクラスタヘッドに、マイ・プロファイルと、自身が管理するクラスタメンバのマイ・プロファイルと、を送信する（ステップ１１）。クラスタヘッドは、終端クラスタヘッドから受信した終端クラスタヘッドのマイ・プロファイルと、終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバのマイ・プロファイルと、をノード情報記憶部３２に記憶する（ステップＡ１２）。ステップＡ６−Ａ１２は、プロファイル共有手段２７によって実行される。
【０２４６】
図２３のＢ２−Ｂ９で示される本実施の形態におけるセンサノードの動作は、図１６で示した実施の形態のセンサノードの動作と同一のため、説明は省略する。終端クラスタヘッドは、メタ情報ＭＥを管理しないため、ステップＢ１における汎用情報記憶部３１の初期化ではクラスタメンバと同様に、全ての記憶領域をセンシング情報ＳＥの記憶するために使用する。終端クラスタメンバは、ステップＢ３、およびステップＢ４で汎用情報記憶部３１に記憶したセンシング情報ＳＥから、ステップＢ１０でメタ情報ＭＥを計算し（ステップＢ１０はステップＢ５と同様の処理である）、ステップＢ１１でメタ情報ＭＥを含むメタ情報通知メッセージを、直接通信が可能な唯一のクラスタヘッドに送信する（ステップＢ１１はステップＢ６と同様の処理である）。
【０２４７】
次に、終端クラスタヘッドは、自身が管理するクラスタメンバから受信したメタ情報通知メッセージをメタ情報統合手段２８によって、直接通信が可能な唯一のクラスタヘッドに送信する（ステップＢ１２）。
【０２４８】
図２４のＣ１−Ｃ５で示される本実施の形態におけるセンサノードの動作は、図１７で示した実施の形態のセンサノードの動作と同一のため、説明は省略する。第２の実施の形態では、メタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドはステップＣ２、およびステップＣ３のどちらかの検索作業に失敗した場合、メタ情報検索メッセージをステップＣ６で破棄していた。本発明では、メッセージ転送手段２９によって、ノード情報記憶部３２に保存されたプロファイルを参照して、終端クラスタヘッドを除くクラスタヘッドにメタ情報検索メッセージを転送する（ステップＣ７）。
【０２４９】
図２５のＤ１−Ｄ５で示される本実施の形態におけるセンサノードの動作は、図１８で示した実施の形態のセンサノードの動作と同一のため、説明は省略する。第２の実施の形態では、センシング情報検索メッセージを受信するノードはクラスタメンバに限られていた。本発明では、終端クラスタヘッドもセンシング情報検索メッセージを受信する。よって、終端クラスタヘッドがセンシング情報検索メッセージを受信した場合、センシング情報検索メッセージ内で指定される宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤを検証し、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤが管理するクラスタメンバであれば、メッセージ転送手段２９によって、該当するクラスタメンバにセンシング情報検索メッセージを転送する（ステップＤ６）。
【０２５０】
図２６のＥ１−Ｅ４で示される本実施の形態におけるセンサノードの動作は、図１９で示した実施の形態のセンサノードの動作と同一のため、説明は省略する。センシング情報通知メッセージを受信したクラスタヘッドは、センシング情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックの宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤと、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔと、ノード情報記憶部３２に保存された直接通信の可能なコンピュータ／クラスタヘッドの複数のプロファイルと、を参照して、センシング情報通知メッセージを最短経路で宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤに返送できるコンピュータ／クラスタヘッドのプロファイルを保持する場合は、メッセージ転送手段２９によって、該当するコンピュータ／クラスタヘッドにセンシング情報通知メッセージを転送する（ステップＥ５）。
【０２５１】
次に、本発明の第４の実施の形態の効果について説明する。
【０２５２】
本発明を実施するための最良の形態では、終端クラスタヘッドと、終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバと、のメタ情報ＭＥをメタ情報通知メッセージによって、直接通信可能な唯一のクラスタヘッドに送信する。これにより、メタ情報検索メッセージを受信した終端クラスタヘッドと直接通信の可能な唯一のクラスタヘッドは、自身の汎用情報記憶部３１を検索することで、終端クラスタヘッドと、終端クラスタヘッドが管理するクラスタメンバのメタ情報とを検索することが可能となる。つまり、メタ情報検索メッセージが指定するメタ情報をクラスタヘッド上で検索できなかった場合は、クラスタヘッドは、終端クラスタヘッドにメタ情報検索メッセージを転送する必要がなくなり、通信オーバヘッドを削減することができる。また、センシング情報通知メッセージを受信したクラスタヘッドは、自身が直接通信の可能なコンピュータ／クラスタヘッドにセンシング情報通知メッセージを転送することで、センシング情報通知メッセージを最短経路で宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤに返送する。以上の二点の工夫により、センシング情報をクラスタメッシュ型ネットワークトポロジを有するセンサネットワークシステムから高速に検索する効果がある。
【実施例１】
【０２５３】
本発明の実施例１を説明する。実施例１は、第１の実施の形態に対応する実施例である。
【０２５４】
本実施例では、図５３に示すセンサネットワークシステムを用いて説明する。センサネットワークシステムは、一つのクラスタ１０００から構成されている。クラスタ１０００は、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１と、クラスタメンバＣＭ１２と、クラスタメンバＣＭ１３とから構成されている。尚、クラスタ１０００が形成するまでの過程では、４台のセンサノードは一定期間毎に直接通信が可能な周辺のセンサノードの検索を実行し、クラスタヘッド、クラスタメンバといった各センサノードの役割を決定する。この過程において、クラスタヘッドＣＨ１はクラスタメンバのノード識別番号をリンクレベルプロトコルにより認識し、同様にクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３はクラスタヘッドＣＨ１のノード識別番号をリンクレベルプロトコルにより認識する。
【０２５５】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３には、複数のセンサ機器、例えば、センサ機器としては、『温度センサ、湿度センサ、照度センサ、赤外線センサ、カメラセンサ、マイクロフォン、電波時計、ＧＰＳ』を搭載可能であり、それらセンサ機器から計測されるセンシング情報ＳＥには『温度計測値、湿度計測値、照度計測値、赤外線計測値、画像計測値、音声計測値、絶対時刻計測値、絶対位置計測値』が対応する。
【０２５６】
また、センシング情報属性ＳＡは『温度、湿度、照度、赤外線、画像、音声、絶対時刻、絶対位置』などのセンシング情報ＳＥの種類を指定するためのパラメータであり（実際には、センシング情報属性ＳＡは単位系を含めた上で定義される。つまり、温度［℃］と温度［Ｋ］では異なるセンシング情報属性ＳＡとなる）、８ビットのビット列で与えられるが、センシング情報ＳＥのデータ長は、センシング情報属性ＳＡに依存して決定されるため、クラスタヘッドと、クラスタメンバとはセンシング情報属性ＳＡに対応してセンシング情報ＳＥのデータ長を記憶する必要がある。
【０２５７】
本実施例では、具体的な説明をする為に、クラスタメンバＣＭ１１と、クラスタメンバＣＭ１２と、クラスタメンバＣＭ１３とは、『温度センサ』と、『湿度センサ』と、『電波時計』との三個のセンサ機器を装備しているものとする（但し、本発明では、全てのセンサノードが同種類、同数のセンサを装備する必要はない）。
【０２５８】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報の計測に割り当てられた計測時間ＴＳの間に、サンプリング周期ｓｍｐｔでセンシング情報の計測を実行する。例えば、計測時間“ＴＳ＝６０［秒］”で、サンプリング周期“ｓｍｐｔ＝５［秒］”とすると、クラスタメンバＣＭ１１は、『温度センサ』と、『湿度センサ』と、『電波時計』と、の三個のセンサ機器を用いて“６０／５＝１２［回］”の計測を実行し、図２７に示すように汎用情報管理用フラッシュメモリにセンシング情報を保存する。図２７では、温度は［℃］単位で、湿度は［％］単位で、絶対時間は『時：分：秒』形式で保存している。尚、クラスタメンバＣＭ１２、ＣＭ１３も、クラスタメンバＣＭ１１と同様にセンシング情報を汎用情報管理用フラッシュメモリにセンシング情報を保存する。クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報属性ＳＡに対応した記憶領域を使い切るか、センシング情報属性ＳＡに対応した記憶領域の残量がセンシング情報ＳＥを保存するのに不十分な場合は、古いセンシング情報ＳＥを上書きして保存を継続する。
【０２５９】
次に、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、ノード識別番号ＩＤと、搭載するセンサ機器の種類によって一意に割振られるセンシング情報属性ＳＡと、をメタ情報通知メッセージによって、クラスタヘッドＣＨ１に送信する。
【０２６０】
本実施例で使用する『センシング情報検索メッセージ』と、『メタ情報通知メッセージ』と、『センシング情報通知メッセージ』との三種類のメッセージで使用する記号と、記号のデータ長と、記号の意味とを図２９に示すと共に、メッセージ種類ＭｇＴとビット列との対応表を図３０に示す。
【０２６１】
メタ情報通知メッセージは、メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックとから構成され、図５４のような形式で与えられるため、クラスタメンバＣＭ１１が、クラスタヘッドＣＨ１に送信するメタ情報通知メッセージは図５９で与えられる。『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）、および『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）、および『絶対時間』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００１１０“）のセンシング情報属性ＳＡ７ビットを送信する場合、図５９に示すメタ情報登録メッセージの全長は”９１ビット＝１２バイト−５ビット“となるため、”メッセージ長ＭｇＬ＝００００１１００“、および”パディング長＝１０１“と設定される。
【０２６２】
また、本実施例では、図５３に示すようなセンサネットワークシステムを取り扱うので、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬは、“１”で良い。結局、図５９で与えられるメタ情報通知メッセージの最後尾に４ビットのパディング（任意の値を記入してよい）を付加して、クラスタヘッドＣＨ１に送信する。以上と同様の作業をクラスタメンバＣＭ１２、ＣＭ１３も実行する。
【０２６３】
一方で、クラスタヘッドＣＨ１は、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３からメタ情報通知メッセージを受信した場合、メタ情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックの“メッセージ種類ＭｇＴ＝００１０”を参照し、受信したメッセージをメタ情報通知メッセージであることを確認する。例えば、受信したメタ情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックの“送信元ノード識別番号＝００００−００００−００００−１０１１”であった場合、クラスタメンバＣＭ１１が送信したメタ情報通知メッセージであることが確認できるので、クラスタメンバＣＭ１１のノード識別番号ＩＤ（ＣＭ１１）と、メタ情報定義ブロックに含まれるセンシング情報属性ＳＡとを汎用情報管理用フラッシュメモリに保存する（図６０を参照）。
【０２６４】
次に、クラスタメンバＣＭ１１からメタ情報登録メッセージを受信した場合、ノード識別番号ＩＤと、メタ情報定義ブロックに含まれるセンシング情報属性ＳＡとを参照し、図６０の汎用情報管理用フラッシュメモリに保存する全てのノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと照合する。受信したメタ情報通知メッセージに含まれるノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡと一致するノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡを汎用情報管理用フラッシュメモリに発見した場合は、処理を実行しない。一致するノード識別番号ＩＤと、センシング情報属性ＳＡを汎用情報管理用フラッシュメモリに発見できない場合は、汎用情報管理用フラッシュメモリに追記して保存する。
【０２６５】
次に、クラスタメンバＣＭ１１、または、クラスタメンバＣＭ１２、またはクラスタメンバＣＭ１３が保存するセンシング情報ＳＥを検索するためのセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、センシング情報検索メッセージが指定するセンシング情報属性に一致するセンシング情報を記憶するクラスタメンバを特定する手法に関して説明する。
【０２６６】
センシング情報検索メッセージは、メッセージ定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとから構成され、図３５のような形式で与えられる。例えば、センサネットワークシステムに配置されているクラスタメンバから、湿度に関するセンシング情報ＳＥを要求する場合、センシング情報検索メッセージは図６１のようになる。
【０２６７】
センシング情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、センシング情報検索メッセージのメッセージ定義ブロックの“メッセージ種類ＭｇＴ＝０００１”を参照して、受信したメッセージがセンシング情報検索メッセージであることを確認する。
【０２６８】
センシング情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、まずセンシング情報検索メッセージのセンシング情報定義ブロックに記述されたセンシング情報属性ＳＡと、を参照する（継続フラグＦが有効の場合は、連続して記述される全てのセンシング情報属性ＳＡを参照する）。
【０２６９】
次に、汎用情報管理用フラッシュメモリを参照し、センシング情報検索メッセージのセンシング情報定義ブロックに記述されたセンシング情報属性ＳＡに一致するクラスタメンバＣＭを特定する（継続フラグＦが有効の場合は、連続して記述される全てのセンシング情報属性ＳＡを満たすクラスタメンバＣＭを特定する）。クラスタヘッドＣＨ１の汎用情報管理用フラッシュメモリは図６５のようになっているので、クラスタメンバＣＭ１１が受信したセンシング情報検索メッセージが指定する湿度を計測するセンサノードであることが判る。
【０２７０】
よって、クラスタヘッドＣＨ１は、受信したセンシング情報検索メッセージの送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤと、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤと、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍを変更し、新たなセンシング情報検索メッセージに変換して、クラスタメンバＣＭ１１に送信する。センシング情報検索メッセージは、メッセージ定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとから構成され、図３５のような形式で与えられる。
【０２７１】
次に、クラスタヘッドＣＨ１からセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバＣＭ１１が汎用情報管理フラッシュメモリから、センシング情報検索メッセージが指定するセンシング情報を抽出し、センシング情報検索メッセージの発信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤにセンシング情報を返送するための手法に関して説明する。
【０２７２】
センシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバＣＭ１１は、センシング情報検索メッセージがセンシング情報定義ブロックで指定する『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）を、図２７に示す汎用情報管理用フラッシュメモリから抽出し、その後に、センシング情報検索メッセージを、センシング情報通知メッセージに変換する。センシング情報通知メッセージは、メッセージ定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、から構成され、図６２のような形式で与えられる。センシング情報通知メッセージは、クラスタメンバＣＭ１１が受信したセンシング情報検索メッセージの送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤに記述されているノード識別番号ＩＤを宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤに記述し、送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤにノード識別番号ＩＤ（ＣＭ１１）を記述する。その後、センシング情報定義ブロックのセンシング情報ＳＥに、クラスタメンバＣＭ１１の汎用情報管理用フラッシュメモリから抽出した『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）を記述し、“メッセージ長ＭｇＬ＝０００１０１１０”と、“パディング長ＰａｄＬ＝０１１“を新たに設定することで、図６３のようになる。クラスタメンバＣＭ１１は、クラスタヘッドＣＨ１にセンシング情報通知メッセージを送信する。
【実施例２】
【０２７３】
本発明の実施例２を説明する。実施例２は、第２の実施の形態に対応する実施例である。
【０２７４】
本実施例では、図１に示すセンサネットワークシステムを用いて説明する。センサネットワークシステムは、一つのクラスタ１０００から構成されている。クラスタ１０００は、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１と、クラスタメンバＣＭ１２と、クラスタメンバＣＭ１３とから構成されている。尚、クラスタ１０００が形成するまでの過程では、４台のセンサノードは一定期間毎に直接通信が可能な周辺のセンサノードの検索を実行し、クラスタヘッド、クラスタメンバといった各センサノードの役割を決定する。この過程において、クラスタヘッドＣＨ１はクラスタメンバのノード識別番号をリンクレベルプロトコルにより認識し、同様にクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３はクラスタヘッドＣＨ１のノード識別番号をリンクレベルプロトコルにより認識する。
【０２７５】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３には、複数のセンサ機器、例えば、センサ機器としては、『温度センサ、湿度センサ、照度センサ、赤外線センサ、カメラセンサ、マイクロフォン、電波時計、ＧＰＳ』を搭載可能であり、それらセンサ機器から計測されるセンシング情報ＳＥには『温度計測値、湿度計測値、照度計測値、赤外線計測値、画像計測値、音声計測値、絶対時刻計測値、絶対位置計測値』が対応する。
【０２７６】
また、センシング情報属性ＳＡは『温度、湿度、照度、赤外線、画像、音声、絶対時刻、絶対位置』などのセンシング情報ＳＥの種類を指定するためのパラメータであり（実際には、センシング情報属性ＳＡは単位系を含めた上で定義される。つまり、温度［℃］と温度［Ｋ］では異なるセンシング情報属性ＳＡとなる）、８ビットのビット列で与えられるが、センシング情報ＳＥのデータ長は、センシング情報属性ＳＡに依存して決定されるため、クラスタヘッドと、クラスタメンバとはセンシング情報属性ＳＡに対応してセンシング情報ＳＥのデータ長を記憶する必要がある。
【０２７７】
本実施例では、具体的な説明をする為に、クラスタメンバＣＭ１１と、クラスタメンバＣＭ１２と、クラスタメンバＣＭ１３とは、『温度センサ』と、『湿度センサ』と、『電波時計』との三個のセンサ機器を装備しているものとする（但し、本発明では、全てのセンサノードが同種類、同数のセンサを装備する必要はない）。
【０２７８】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報の計測に割り当てられた計測時間ＴＳの間に、サンプリング周期ｓｍｐｔでセンシング情報の計測を実行する。例えば、計測時間“ＴＳ＝６０［秒］”で、サンプリング周期“ｓｍｐｔ＝５［秒］”とすると、クラスタメンバＣＭ１１は、『温度センサ』と、『湿度センサ』と、『電波時計』と、の三個のセンサ機器を用いて“６０／５＝１２［回］”の計測を実行し、図２７に示すように汎用情報管理用フラッシュメモリにセンシング情報を保存する。図２７では、温度は［℃］単位で、湿度は［％］単位で、絶対時間は『時：分：秒』形式で保存している。尚、クラスタメンバＣＭ１２、ＣＭ１３も、クラスタメンバＣＭ１１と同様にセンシング情報を汎用情報管理用フラッシュメモリにセンシング情報を保存する。クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報属性ＳＡに対応した記憶領域を使い切るか、センシング情報属性ＳＡに対応した記憶領域の残量がセンシング情報ＳＥを保存するのに不十分な場合は、古いセンシング情報ＳＥを上書きして保存を継続する。
【０２７９】
次に、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、汎用情報管理用フラッシュメモリに保存したセンシング情報ＳＥから、メタ情報ＭＥを計算する。メタ情報ＭＥは、計測時間“ＴＳ＝６０［秒］”が終了し、非計測時間Ｔ（図８を参照）の間に計算され、メタ情報通知メッセージによって、クラスタヘッドＣＨ１に送信される。
【０２８０】
メタ情報属性ＭＡは４ビットのビット列で与えられ、メタ情報属性ＭＡとビット列との対応は図２８のようになる。メタ情報属性ＭＡには、『最大値、最小値、平均値、周期性、異常データ検出、計測開始時刻、計測終了時刻、計測位置』などがあり、メタ情報属性ＭＡは、センシング情報属性ＳＡに関連付けされている。
【０２８１】
本実施例では、『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）、および『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）の場合、計算するメタ情報属性ＭＡは、『最大値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００００“）と、『最小値』（”メタ情報属性ＭＡ＝０００１“）と、『平均値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００１０“）とする例を説明する。また、『絶対時間』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００１１０“）の場合、計算するメタ情報属性ＭＡは、『計測開始時刻』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１０１“）と、『計測終了時刻』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１１０“）とする例を説明する。尚、センシング情報属性ＳＡとメタ情報属性ＭＥとの関連付けは、センサノード制御を実行するための制御プログラム（ソフトウェア）で管理されており、可変である。よって、『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）に『異常データ検出』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１００“）を追加して関連付けることも可能である。
【０２８２】
計測時間ＴＳが終了し、クラスタメンバＣＭ１１の汎用情報管理用フラッシュメモリに図２７に示すように、センシング情報ＳＥが保存された場合、『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）に関するメタ情報ＭＥは、『最大値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００００“）が”３２“となり、『最小値』（”メタ情報属性ＭＡ＝０００１“）が”２６“となり、『平均値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００１０“）が”（２８＋２６＋３２＋３１＋３０＋２９＋２９＋２８＋３１＋３０＋２９＋２６）／１２＝２９“となる。同様に、『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）に関するメタ情報ＭＥは、『最大値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００００“）が”７２“となり、『最小値』（”メタ情報属性ＭＡ＝０００１“）が”５８“となり、『平均値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００１０“）が”（６５＋６０＋５８＋６２＋６３＋６３＋６３＋６０＋７２＋６８＋６６＋６４）／１２＝６４“となる。一方で、『絶対時間』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００１１０“）に関するメタ情報ＭＥは、『計測開始時刻』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１０１“）が”１３：２７：００“となり、『計測終了時刻』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１１０“）が”１３：２７：５５“となる。
【０２８３】
次に、クラスタメンバＣＭ１１は、計算したメタ情報ＭＥを用いて、メタ情報通知メッセージを作成する。本実施例で使用する『メタ情報検索メッセージ』と、『センシング情報検索メッセージ』と、『メタ情報通知メッセージ』と、『センシング情報通知メッセージ』との四種類のメッセージで使用する記号と、記号のデータ長と、記号の意味とを図２９に示すと共に、メッセージ種類ＭｇＴとビット列との対応表を図３０に示す。
【０２８４】
メタ情報通知メッセージは、メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックとから構成され、図３１のような形式で与えられるため、クラスタメンバＣＭ１１が、クラスタヘッドＣＨ１に送信するメタ情報通知メッセージは図３２で与えられる。『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）、および『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）のセンシング情報ＳＥを７ビットの分解能で計測し、『絶対時間』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００１１０“）のセンシング情報ＳＥを１５ビットの分解能で計測した場合、図３２に示すメタ情報登録メッセージの全長は”１９５ビット＝２５バイト−４ビット“となるため、”メッセージ長ＭｇＬ＝０００１１００１“、および”パディング長＝１００“と設定される。マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔはメッセージがノードを中継する毎に、メッセージを中継するノードのノード識別番号ＩＤを記入するため、クラスタメンバＣＭ１１が最初にメタ情報登録メッセージをクラスタヘッドＣＨ１に送信する段階では空白となる。
【０２８５】
また、本実施例では、図１に示すようなセンサネットワークシステムを取り扱うので、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬは、“１”で良い。結局、図３２で与えられるメタ情報通知メッセージの最後尾に４ビットのパディング（任意の値を記入してよい）を付加して、クラスタヘッドＣＨ１に送信する。以上と同様の作業をクラスタメンバＣＭ１２、ＣＭ１３も実行する。
【０２８６】
一方で、クラスタヘッドＣＨ１は、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３からメタ情報通知メッセージを受信した場合、メタ情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックの“メッセージ種類ＭｇＴ＝００１０”を参照し、受信したメッセージをメタ情報通知メッセージであることを確認する。例えば、受信したメタ情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックの“送信元ノード識別番号＝００００−００００−００００−１０１１”であった場合、クラスタメンバＣＭ１１が送信したメタ情報通知メッセージであることが確認できるので、クラスタメンバＣＭ１１のノード識別番号ＩＤ（ＣＭ１１）と、メタ情報定義ブロックとを汎用情報管理用フラッシュメモリに保存する（図３３を参照）。クラスタメンバＣＭ１１からメタ情報登録メッセージを受信する毎に、図３３のメタ情報ＭＥを上書きして登録する。クラスタメンバＣＭ１１から、図３３で保存した、メタ情報ＭＥ以外のメタ情報ＭＥ（例えば、温度に関する異常データ検出のメタ情報ＭＥ）を受信した場合は、新たに、クラスタメンバＣＭ１１のノード識別番号ＩＤ（ＣＭ１１）と、メタ情報定義ブロックとを汎用情報管理用フラッシュメモリに追記して保存する。
【０２８７】
次に、クラスタメンバＣＭ１１、または、クラスタメンバＣＭ１２、またはクラスタメンバＣＭ１３が保存するセンシング情報ＳＥを検索するためのメタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、メタ情報検索メッセージの指定条件に一致するセンシング情報を記憶するクラスタメンバを特定する手法に関して説明する。
【０２８８】
メタ情報検索メッセージは、メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとから構成され、図５のような形式で与えられる。例えば、センサネットワークシステムから、温度の最大値が３０［℃］から３３［℃］であり、且つ湿度の平均値が６０［％］から６５［％］の環境下にあるクラスタメンバの湿度に関するセンシング情報ＳＥを要求する場合、メタ情報検索メッセージは図３４のようになる。メタ情報検索メッセージでは、メタ情報ＭＥの値を範囲指定できるように、メタ情報定義ブロックのメタ情報属性ＭＡに続くメタ情報ＭＥは、下限値と上限値とを連続して記述する。
【０２８９】
メタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、メタ情報検索メッセージのメッセージ定義ブロックの“メッセージ種類ＭｇＴ＝００００”を参照して、受信したメッセージがメタ情報検索メッセージであることを確認する。
【０２９０】
メタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、まずメタ情報検索メッセージのメタ情報定義ブロックに記述されたセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥと、を参照する（継続フラグＦが有効の場合は、連続して記述される全てのセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥとを参照する）。
【０２９１】
次に、汎用情報管理用フラッシュメモリを参照し、メタ情報検索メッセージのメタ情報定義ブロックに記述されたセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥと、に一致するクラスタメンバＣＭを特定する（継続フラグＦが有効の場合は、連続して記述される全てのセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥと、を満たすクラスタメンバＣＭを特定する）。クラスタヘッドＣＨ１の汎用情報管理用フラッシュメモリは図２０のようになっているので、クラスタヘッドＣＨ１が受信したメタ情報検索メッセージが指定する温度と、湿度とのメタ情報ＭＥに関する条件を満たすことが判る。
【０２９２】
よって、クラスタヘッドＣＨ１は、メタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換して、クラスタメンバＣＭ１１に送信する。センシング情報検索メッセージは、メッセージ定義ブロックと、センシング情報定義ブロックとから構成され、図３５のような形式で与えられる。
【０２９３】
センシング情報検索メッセージは、クラスタヘッドＣＨ１が受信したメタ情報検索メッセージの、“マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍ＝０００００００１”として、“マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍ＝０００００００１“に”１“を加えた値”２“を、センシング情報検索メッセージのメッセージ生存ホップ期間ＴＴＬとして、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔにノード識別番号ＩＤ（ＣＨ１）を設定した後に、メタ情報定義ブロックを削除し、“メッセージ長ＭｇＬ＝００００１１００”と、“パディング長ＰａｄＬ＝１１１“を新たに設定することで、図３６のようになる。
【０２９４】
これは、メッセージが永遠にループすることを防ぐための、現在までのマルチホップ数を示すＨＯＰｎｕｍを更新しており、ＨＯＰｎｕｍがＴＴＬに達するとメッセージは廃棄される。また、ＲＩＤＨｉｓｔはセンシング情報通知メッセージを送信するときに、コンピュータまでの道しるべとなり、自信のＩＤを組み込む必要がある。そして、以上のメッセージ形態変更に伴いメッセージの全長が変化したため、ＭｇＬとＰａｄＬを最後に変更している。一般的なネットワークではルータが存在するが、センサネットワークにはそのようなモノが存在しないため、メッセージに経路情報を埋め込んでおく必要があるからである。
【０２９５】
次に、クラスタヘッドＣＨ１からセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバＣＭ１１が汎用情報管理フラッシュメモリから、センシング情報検索メッセージが指定するセンシング情報を抽出し、センシング情報検索メッセージの発信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤにセンシング情報を返送するための手法に関して説明する。
【０２９６】
センシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバＣＭ１１は、センシング情報検索メッセージがセンシング情報定義ブロックで指定する『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）を、図２７に示す汎用情報管理用フラッシュメモリから抽出し、その後に、センシング情報検索メッセージを、センシング情報通知メッセージに変換する。センシング情報検索メッセージは、メッセージ定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、から構成され、図３７のような形式で与えられる。センシング情報通知メッセージは、クラスタメンバＣＭ１１が受信したセンシング情報検索メッセージの送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤに記述されているノード識別番号ＩＤを宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤに記述し、送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤにノード識別番号ＩＤ（ＣＭ１１）を記述する。その後、センシング情報定義ブロックのセンシング情報ＳＥに、クラスタメンバＣＭ１１の汎用情報管理用フラッシュメモリから抽出した『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）を記述し、“メッセージ長ＭｇＬ＝０００１０１１０”と、“パディング長ＰａｄＬ＝０１１“を新たに設定することで、図３８のようになる。クラスタメンバＣＭ１１は、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔを参照して、最後尾に記述されているクラスタヘッドＣＨ１にセンシング情報通知メッセージを送信する。
【実施例３】
【０２９７】
本発明の実施例３を、図面を参照して説明する。かかる実施例は本発明の第３の実施の形態に対応するものである。
【０２９８】
本実施例では、図１４に示すセンサネットワークシステムを用いて説明する。センサネットワークシステムは、一台のコンピュータＣｍｐ１００と、複数のクラスタから構成されている。複数のクラスタの内で、以下の説明で注目するクラスタをクラスタ１０００とし、クラスタ１０００は、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１と、クラスタメンバＣＭ１２と、クラスタメンバＣＭ１３とから構成されている。
【０２９９】
ノードには、１６ビットのノード識別番号ＩＤが割振られており、２１６＝６５５３６台のノードから構成されるセンサネットワークシステムに対応できる。また、ノードが、コンピュータＣｍｐであるのか、クラスタヘッドＣＨであるのか、クラスタメンバＣＭであるのか、を判定するために３ビットのノード属性ＮＡを使用する。センサノードには、多種多様なセンサ機器が装備されており、センサ機器の個数と種類は、センサノードによって様々である。例えば、センサの種類としては、『温度センサ、湿度センサ、照度センサ、赤外線センサ、カメラセンサ、マイクロフォン、電波時計、ＧＰＳ』などが存在し、それらセンサ機器から計測されるセンシング情報ＳＥには『温度、湿度、照度、赤外線、画像、音声、絶対時刻、絶対位置』などの値が対応する。センシング情報属性ＳＡは『温度、湿度、照度、赤外線、画像、音声、絶対時刻、絶対位置』などのセンシング情報ＳＥの種類を指定するためのパラメータであり（実際には、センシング情報属性ＳＡは単位系を含めた上で定義される．つまり、温度［℃］と温度［Ｋ］では異なるセンシング情報属性ＳＡとなる）、８ビットのビット列で与えられるが、センシング情報ＳＥのデータ長は、センシング情報属性ＳＡに依存して決定されるため、ノードはセンシング情報属性ＳＡに対応してセンシング情報ＳＥのデータ長を記憶する必要がある。
【０３００】
本実施例３では、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１と、クラスタメンバＣＭ１２と、クラスタメンバＣＭ１３とは『温度センサ』と、『湿度センサ』と、『電波時計』と、の三個のセンサ機器を装備し、コンピュータＣｍｐ１００にはセンサ機器は装備されていないものとする（但し、本発明では、全てのセンサノードが同種類、同数のセンサを装備する必要はない）。
【０３０１】
プロファイルで使用する記号と、記号のデータ長と、記号の意味とを図３９に示すと共に、ノード属性ＮＡとビット列との、センシング情報属性ＳＡとビット列との対応表を図４に示す。全てのノードが作成するプロファイルの構造は図４０のような形式で記述されるので（図４０中の数値は記号のデータ長を示す）、コンピュータＣｍｐ１００、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１と、のマイ・プロファイルは図４０のようなビット列の可変長データとなる（クラスタメンバＣＭ１２と、クラスタメンバＣＭ１２と、のマイ・プロファイルは、クラスタメンバＣＭ１１のマイ・プロファイルのノード識別番号ＩＤを変更するだけである）。コンピュータＣｍｐ１００と、クラスタヘッドＣＨ１と、クラスタメンバＣＭ１１／ＣＭ１２／ＣＭ１３とは図４０のマイ・プロファイルを生成し、ノード情報管理用フラッシュメモリに保存する。
【０３０２】
その後、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３はマイ・プロファイルをクラスタヘッドＣＨ１に送信し、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３のマイ・プロファイルを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、ノード情報管理用フラッシュメモリに、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３のマイ・プロファイルを保存する。
【０３０３】
次に、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３はマイ・プロファイルを参照して、汎用情報管理用フラッシュメモリの初期化を行う。汎用情報管理用フラッシュメモリの記憶容量をＣ［ビット］とすると、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、マイ・プロファイルのセンシング情報属性数ＳＡｎｕｍの値“ｘ”を取得し、汎用情報管理用フラッシュメモリをｘ個の記憶領域に等分割する。例えば、クラスタメンバＣＭ１１の場合、“ｘ＝３”であるので、分割された記憶領域の長さはＣ／３［ビット］となる（Ｃ／３で割り切ることができず、剰余となった記憶領域は未使用領域となる）。分割された各記憶領域の先頭アドレスからセンシング情報属性ＳＡを保存し、それに続きセンシング情報ＳＥを保存する。汎用情報管理用フラッシュメモリを初期化することにより、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、自身に装備されるセンサ機器が計測するセンシング情報の種類（センシング情報属性ＳＡ）に対して、独立した記憶領域を整備することができる。その後、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報の計測に割り当てられた計測時間ＴＳの間に、サンプリング周期ｓｍｐｔでセンシング情報の計測を実行する。例えば、計測時間“ＴＳ＝６０［秒］”で、サンプリング周期“ｓｍｐｔ＝５［秒］”とすると、クラスタメンバＣＭ１１は、『温度センサ』と、『湿度センサ』と、『電波時計』と、の三個のセンサ機器を用いて“６０／５＝１２［回］”の計測を実行し、図２７に示すように汎用情報管理用フラッシュメモリにセンシング情報を保存する（図２７では、温度は［℃］単位で、湿度は［％］単位で、絶対時間は『時：分：秒』形式で保存している）（クラスタメンバＣＭ１２、ＣＭ１３も、クラスタメンバＣＭ１１と同様にセンシング情報を汎用情報管理用フラッシュメモリにセンシング情報を保存する）。
【０３０４】
クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、センシング情報属性ＳＡに対応した記憶領域を使い切るか、センシング情報属性ＳＡに対応した記憶領域の残量がセンシング情報ＳＥを保存するのに不十分な場合は、古いセンシング情報ＳＥを上書きして保存を継続する。次に、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３は、汎用情報管理用フラッシュメモリに保存したセンシング情報ＳＥから、メタ情報ＭＥを計算する。メタ情報ＭＥは、計測時間“ＴＳ＝６０［秒］”が終了し、非計測時間Ｔ（図８を参照）の間に計算され、メタ情報通知メッセージによって、クラスタヘッドＣＨ１に送信される。メタ情報属性ＭＡは４ビットのビット列で与えられ、メタ情報属性ＭＡとビット列との対応は図２８のようになる。メタ情報属性ＭＡには、『最大値、最小値、平均値、周期性、異常データ検出、計測開始時刻、計測終了時刻、計測位置』などがあり、メタ情報属性ＭＡは、センシング情報属性ＳＡに関連付けされている。つまり、『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）、および『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）の場合、計算するメタ情報属性ＭＡは、『最大値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００００“）と、『最小値』（”メタ情報属性ＭＡ＝０００１“）と、『平均値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００１０“）と、であり、『絶対時間』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００１１０“）の場合、計算するメタ情報属性ＭＡは、『計測開始時刻』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１０１“）と、『計測終了時刻』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１１０“）と、である。センシング情報属性ＳＡとメタ情報属性ＭＥとの関連付けは、センサノード制御を実行するための制御プログラム（ソフトウェア）で管理されており、可変である。よって、『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）に『異常データ検出』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１００“）を追加して関連付けることも可能である。
【０３０５】
計測時間ＴＳが終了し、クラスタメンバＣＭ１１の汎用情報管理用フラッシュメモリに図２７に示すように、センシング情報ＳＥが保存された場合、『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）に関するメタ情報ＭＥは、『最大値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００００“）が”３２“となり、『最小値』（”メタ情報属性ＭＡ＝０００１“）が”２６“となり、『平均値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００１０“）が”（２８＋２６＋３２＋３１＋３０＋２９＋２９＋２８＋３１＋３０＋２９＋２６）／１２＝２９“となる。同様に、『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）に関するメタ情報ＭＥは、『最大値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００００“）が”７２“となり、『最小値』（”メタ情報属性ＭＡ＝０００１“）が”５８“となり、『平均値』（”メタ情報属性ＭＡ＝００１０“）が”（６５＋６０＋５８＋６２＋６３＋６３＋６３＋６０＋７２＋６８＋６６＋６４）／１２＝６４“となる。一方で、『絶対時間』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００１１０“）に関するメタ情報ＭＥは、『計測開始時刻』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１０１“）が”１３：２７：００“となり、『計測終了時刻』（”メタ情報属性ＭＡ＝０１１０“）が”１３：２７：５５“となる。
【０３０６】
次に、クラスタメンバＣＭ１１は、計算したメタ情報ＭＥを用いて、メタ情報通知メッセージを作成する。本発明で使用する『メタ情報検索メッセージ』と、『センシング情報検索メッセージ』と、『メタ情報通知メッセージ』と、『センシング情報通知メッセージ』と、の四種類のメッセージで使用する記号と、記号のデータ長と、記号の意味とを図２９に示すと共に、メッセージ種類ＭｇＴとビット列との対応表を図３０に示す。
【０３０７】
メタ情報通知メッセージは、メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックと、から構成され、図３１のような形式で与えられるため、クラスタメンバＣＭ１１が、クラスタヘッドＣＨ１に送信するメタ情報通知メッセージは図３２で与えられる。『温度』（“センシング情報属性ＳＡ＝０００００００“）、および『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）のセンシング情報ＳＥを７ビットの分解能で計測し、『絶対時間』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００１１０“）のセンシング情報ＳＥを１５ビットの分解能で計測した場合、図３２に示すメタ情報登録メッセージの全長は”１９５ビット＝２５バイト−４ビット“となるため、”メッセージ長ＭｇＬ＝０００１１００１“、および”パディング長＝１００“と設定される。マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔはメッセージがノードを中継する毎に、メッセージを中継するノードのノード識別番号ＩＤを記入するため、クラスタメンバＣＭ１１が最初にメタ情報登録メッセージをクラスタヘッドＣＨ１に送信する段階では空白となる。また、本実施零では、図１４に示すようなセンサネットワークシステムを取り扱うので、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬは、“１”で良い。結局、図３２で与えられるメタ情報通知メッセージの最後尾に４ビットのパディング（任意の値を記入してよい）を付加して、クラスタヘッドＣＨ１に送信する。以上と同様の作業をクラスタメンバＣＭ１２、ＣＭ１３も実行する。
【０３０８】
一方、クラスタヘッドＣＨ１も、マイ・プロファイルと、クラスタメンバのプロファイルと、を参照して、メタ情報管理用フラッシュメモリの初期化を行う。クラスタヘッドＣＨ１は、汎用情報管理用フラッシュメモリにメタ情報を管理できる十分な記憶領域（メタ情報用記憶領域）を確保できる場合に限り、メタ情報用記憶領域を除く汎用情報管理用フラッシュメモリの記憶領域（センシング情報用記憶領域）をクラスタメンバＣＭ１１と同様の手法で初期化し、装備したセンサ機器を用いてセンシング情報ＳＥを計測し、センシング情報ＳＥを保存する。
【０３０９】
その後、メタ情報ＭＥをクラスタメンバＣＭ１１と同様の手法で計算し、メタ情報通知メッセージを使用することなくメタ情報用記憶領域にメタ情報ＭＥを登録する。汎用情報管理用フラッシュメモリにメタ情報を管理できる十分な記憶領域（メタ情報用記憶領域）かの判断は、クラスタヘッドＣＨ１がノード管理用フラッシュメモリに保存するマイ・プロファイルのクラスタメンバ数ＣＭｎｕｍと、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３のプロファイルのセンシング情報属性数ＳＡｎｕｍから判定する。クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３からメタ情報通知メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、メタ情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックの“メッセージ種類ＭｇＴ＝００１０”を参照し、受信したメッセージをメタ情報通知メッセージであることを確認する。例えば、受信したメタ情報通知メッセージのメッセージ定義ブロックの“送信元ノード識別番号＝００００−００００−００００−１０１１”であった場合、クラスタメンバＣＭ１１が送信したメタ情報通知メッセージであることが確認できるので、クラスタメンバＣＭ１１のノード識別番号ＩＤ（ＣＭ１１）と、メタ情報定義ブロックと、を汎用情報管理用フラッシュメモリに保存する（図３３を参照）。
【０３１０】
クラスタメンバＣＭ１１からメタ情報登録メッセージを受信する毎に、図３３のメタ情報ＭＥを上書きして登録する。クラスタメンバＣＭ１１から、図３３で保存した、メタ情報ＭＥ以外のメタ情報ＭＥ（例えば、温度に関する異常データ検出のメタ情報ＭＥ）を受信した場合は、新たに、クラスタメンバＣＭ１１のノード識別番号ＩＤ（ＣＭ１１）と、メタ情報定義ブロックと、を汎用情報管理用フラッシュメモリに追記して保存する。
【０３１１】
次に、コンピュータＣｍｐ１００から、センサネットワークシステムに配置されたセンサノードが保存するセンシング情報ＳＥを検索する手法に関して説明する。コンピュータＣｍｐ１００では、メタ情報検索メッセージを生成する。メタ情報検索メッセージは、メッセージ定義ブロックと、メタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、から構成され、図４１のような形式で与えられる。例えば、センサネットワークシステムから、温度の最大値が３０［℃］から３３［℃］であり、且つ湿度の平均値が６０［％］から６５［％］の環境下にあるクラスタメンバの湿度に関するセンシング情報ＳＥを要求する場合、コンピュータＣｍｐ１００が生成するメタ情報検索メッセージは図３４のようになる。メタ情報検索メッセージでは、メタ情報ＭＥの値を範囲指定できるように、メタ情報定義ブロックのメタ情報属性ＭＡに続くメタ情報ＭＥは下限値と、上限値と、を連続して記述する。コンピュータＣｍｐ１００は、作成したメタ情報検索メッセージを、直接通信が可能なクラスタヘッドＣＨ１／ＣＨ２／ＣＨ３に送信する。メタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１／ＣＨ２／ＣＨ３は、メタ情報検索メッセージのメッセージ定義ブロックの“メッセージ種類ＭｇＴ＝００００”を参照して、受信したメッセージがメタ情報検索メッセージであることを確認する。
【０３１２】
メタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、まずメタ情報検索メッセージのメタ情報定義ブロックに記述されたセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥとを参照する（継続フラグＦが有効の場合は、連続して記述される全てのセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥとを参照する）。
【０３１３】
次に、汎用情報管理用フラッシュメモリを参照し、メタ情報検索メッセージのメタ情報定義ブロックに記述されたセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥと、に一致するクラスタメンバＣＭを特定する（継続フラグＦが有効の場合は、連続して記述される全てのセンシング情報属性ＳＡと、メタ情報属性ＭＡと、メタ情報ＭＥと、を満たすクラスタメンバＣＭを特定する）。クラスタヘッドＣＨ１の汎用情報管理用フラッシュメモリは図３３のようになっているので、クラスタヘッドＣＨ１が受信したメタ情報検索メッセージが指定する温度と、湿度と、のメタ情報ＭＥに関する条件を満たすことが判る。次に、メタ情報検索メッセージのセンシング情報定義ブロックに記述されたセンシング情報属性ＳＡを参照し、ノード情報管理用フラッシュメモリに保存しているクラスタメンバＣＭ１１のプロファイルのセンシング情報属性ＳＡに一致するものが存在するかを検証する。クラスタメンバＣＭ１１のプロファイルは図４２のようになっているので、クラスタヘッドＣＨ１が受信したメタ情報検索メッセージが指定する『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）を計測していることが判る。よって、クラスタヘッドＣＨ１は、メタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換して、クラスタメンバＣＭ１１に送信する。センシング情報検索メッセージは、メッセージ定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、から構成され、図３５のような形式で与えられる。
【０３１４】
センシング情報検索メッセージは、クラスタヘッドＣＨ１が受信したメタ情報検索メッセージの、“マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍ＝０００００００１”として、“マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍ＝０００００００１“に”１“を加えた値”２“を、センシング情報検索メッセージのメッセージ生存ホップ期間ＴＴＬとして、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔにノード識別番号ＩＤ（ＣＨ１）を設定した後に、メタ情報定義ブロックを削除し、“メッセージ長ＭｇＬ＝００００１１００”と、“パディング長ＰａｄＬ＝１１１“を新たに設定することで、図３６のようになる。
【０３１５】
次に、クラスタヘッドＣＨ１からセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバＣＭ１１が汎用情報管理フラッシュメモリから、センシング情報検索メッセージが指定するセンシング情報を抽出し、センシング情報検索メッセージの発信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤにセンシング情報を返送するための手法に関して説明する。センシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバＣＭ１１は、センシング情報検索メッセージがセンシング情報定義ブロックで指定する『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）を、図２７に示す汎用情報管理用フラッシュメモリから抽出し、その後に、センシング情報検索メッセージを、センシング情報通知メッセージに変換する。センシング情報検索メッセージは、メッセージ定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、から構成され、図３７のような形式で与えられる。センシング情報通知メッセージは、クラスタメンバＣＭ１１が受信したセンシング情報検索メッセージの送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤに記述されているノード識別番号ＩＤ（Ｃｏｍｐ１００）を宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤに記述し、送信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤにノード識別番号ＩＤ（ＣＭ１１）を記述する。その後、センシング情報定義ブロックのセンシング情報ＳＥに、クラスタメンバＣＭ１１の汎用情報管理用フラッシュメモリから抽出した『湿度』（“センシング情報属性ＳＡ＝００００００１“）を記述し、“メッセージ長ＭｇＬ＝０００１０１１０”と、“パディング長ＰａｄＬ＝０１１“を新たに設定することで、図３８のようになる。クラスタメンバＣＭ１１は、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔを参照して、最後尾に記述されているクラスタヘッドＣＨ１にセンシング情報通知メッセージを送信する。
【０３１６】
次に、クラスタメンバＣＭ１１からセンシング情報通知メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１がセンシング情報通知メッセージを、発信元ノード識別番号ＳｒｃＩＤで指定されたコンピュータＣｍｐ１００に転送するための手法に関して説明する。クラスタメンバＣＭ１１からセンシング情報通知メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔから自身のノード識別番号ＩＤ（ＣＨ１）を削除し、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍから“１”を減じた値“０”を設定する。また、“メッセージ長ＭｇＬ＝０００１０１００”と、“パディング長ＰａｄＬ＝０１１“と新たに設定する。その後、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤで指定されているコンピュータＣｍｐ１００にセンシング情報通知メッセージを送信する。クラスタヘッドＣＨ１がコンピュータＣｍｐ１００に送信するセンシング情報通知メッセージを図４３に示す。
【実施例４】
【０３１７】
次に実施例４を、図面を参照して説明する。かかる実施例は、第４の実施の形態に対応するものである。
【０３１８】
本実施例では、図４４に示すセンサネットワークシステムを用いて説明する。
【０３１９】
クラスタヘッドの内で、直接通信できるクラスタヘッドを一台しか有しないクラスタヘッドを明示的に終端クラスタヘッドと呼称する。終端クラスタヘッドも、クラスタヘッドと同様にマイ・プロファイルを作成する。但し、マイ・プロファイル中のノード属性ＮＡを“０１１”として、クラスタヘッド（“ノード属性ＮＡ＝００１”）と異なるビット列を指定する（図４を参照）。図４４の終端クラスタヘッドＴＣＨ２のマイ・プロファイルは図３６のように与えられる（終端クラスタヘッドＴＣＨ２を含む図４４の全てのセンサノードは『温度センサ』と、『湿度センサ』と、『電波時計』と、の三個のセンサ機器を装備するものとする）。終端クラスタヘッドは、生成したマイ・プロファイルをノード情報管理用フラッシュメモリに保存する。
【０３２０】
コンピュータＣｍｐ１００は生成したマイ・プロファイルを直接通信可能なコンピュータＣｍｐ１０１と、クラスタヘッドＣＨ１、ＣＨ７、ＣＨ８と、に送信する。クラスタヘッドＣＨ１は生成したマイ・プロファイルを直接通信可能なクラスタヘッドＣＨ３と、終端クラスタヘッドＴＣＨ２と、に送信する。終端クラスタヘッドＴＣＨ２は生成したマイ・プロファイルと、クラスタメンバＣＭ２１から受信したプロファイルと、を直接通信可能な唯一のクラスタヘッドＣＨ１に送信する。全てのノードは受信したプロファイルをノード情報管理用フラッシュメモリに保存する。
【０３２１】
クラスタメンバＣＭ２１はメタ情報通知メッセージを用いて、計測したセンシング情報ＳＥに関するメタ情報ＭＥを終端クラスタヘッドＴＣＨ２に送信する。クラスタメンバＣＭ２１から終端クラスタヘッドＴＣＨ２が受信したメタ情報通知メッセージが図３７であった場合、終端クラスタヘッドＴＣＨ２は受信したメタ情報通知メッセージの宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤを“ノード識別番号ＩＤ（ＴＣＨ２）＝２”から“ノード識別番号ＩＤ（ＣＨ１）＝１”に変更し、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬを“１”から“２”に変更し、マルチホップ回数を“０”から“１”に変更し、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔに“ノード識別番号ＩＤ（ＴＣＨ２）＝２”を追加して、図４５に示す新たなメタ情報通知メッセージをクラスタヘッドＣＨ１に送信する。その後、終端クラスタヘッドＴＣＨ２は自身が計測したセンシング情報ＳＥからメタ情報ＭＥを計算し、メタ情報通知メッセージを生成して、クラスタヘッドＣＨ１に送信する。よって、クラスタヘッドＣＨ１は、終端クラスタヘッドＴＣＨ２と、終端クラスタヘッドＴＣＨ２が管理するクラスタメンバＣＭ２１と、のメタ情報ＭＥを統合的に保持する。
【０３２２】
次に、コンピュータＣｍｐ１００から、センサネットワークシステムに配置されたセンサノードが保存するセンシング情報ＳＥを検索する手法に関して説明する。コンピュータＣｍｐ１００は、図４６に示すようなメタ情報検索メッセージを生成し、作成したメタ情報検索メッセージを、直接通信が可能なクラスタヘッドＣＨ１／ＣＨ７／ＣＨ８に送信する。図４６のメタ情報検索メッセージは、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬ以外は図３４と同様である。本実施例では、メタ情報検索メッセージは複数のクラスタヘッドを経由するので、メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬはセンサネットワークシステムの規模に相当する値を指定する必要があり、本実施例ではコンピュータＣｍｐ１００から末端のクラスタヘッドＣＨ４まで最大“３”ホップで到達できるので（Ｃｍｐ１００→ＣＨ１→ＣＨ３→ＣＨ４）、余裕をとって“メッセージ生存ホップ期間ＴＴＬ＝４”とする。コンピュータＣｍｐ１００からメタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１は、汎用情報管理用フラッシュメモリを参照し、メタ情報検索メッセージのメタ情報定義ブロックの条件に一致するセンシング情報ＭＥを、クラスタメンバＣＭ１１、または終端クラスタヘッドＴＣＨ２、またはクラスタメンバＣＭ２１が保持するかを検証し、更に、メタ情報定義ブロックの条件に一致するメタ情報ＭＥを保持するセンサノードが、メタ情報検索メッセージのセンシング情報定義ブロックの条件に一致するセンシング情報属性ＳＡを保持するかを検証する。
【０３２３】
次に、センシング情報検索メッセージを生成して、メタ情報定義ブロックと、センシング情報定義ブロックと、が指定する条件に一致するセンサノードにセンシング情報検索メッセージを送信する。例えば、センシング情報検索メッセージをクラスタメンバＣＭ２１に送信する場合、終端クラスタヘッドＴＣＨ２を経由してクラスタメンバＣＭ２１に送信する必要がある。ノード情報管理用フラッシュメモリを参照して、クラスタメンバＣＭ２１を管理するクラスタヘッドが終端クラスタヘッドＴＣＨ２であることを確認し、メタ情報検索メッセージの“マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍ＝１“に”２“を加えた値”３“を、センシング情報検索メッセージのメッセージ生存ホップ期間ＴＴＬに設定し（例えば、センシング情報検索メッセージを終端クラスタヘッドＴＣＨ２に送信する場合、メタ情報検索メッセージの“マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍ＝１“に”１“を加えた値”２“を、センシング情報検索メッセージのメッセージ生存ホップ期間ＴＴＬに設定する）、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤに“ノード識別番号ＩＤ（ＣＭ２１）＝２１”に設定し、マルチホップ回数を“１”に設定し、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔに“ノード識別番号ＩＤ（ＣＨ１）＝１”を追加して、図４７に示すセンシング情報検索メッセージを終端クラスタヘッドＴＣＨ２に送信する（メッセージ長ＭｇＬ、およびパディング長ＰａｄＬは第一の実施例と同様に更新する）。
【０３２４】
一方、クラスタヘッドＣＨ１は、更に、メタ情報検索メッセージを直接通信可能なクラスタヘッドに転送する。ノード情報管理用フラッシュメモリを参照して、直接通信可能なクラスタヘッドＣＨ３／ＣＨ４を抽出し、例えば、センシング情報検索メッセージの転送先をクラスタヘッドＣＨ３とした場合、図４６の受信したメタ情報検索メッセージの宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤを“ノード識別番号ＩＤ（ＣＨ１）＝１”から“ノード識別番号ＩＤ（ＣＨ３）＝３”に変更し、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍを“０”に“１”を加えて“１”に変更し、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔに“ノード識別番号ＩＤ（ＣＨ１）＝１”を追加して、図４８に示す新たなメタ情報検索メッセージをクラスタヘッドＣＨ３に送信する（メッセージ長ＭｇＬ、およびパディング長ＰａｄＬは第一の実施例と同様に更新する）。但し、変更したマルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍが、受信したメタ情報検索メッセージのメッセージ生存ホップ期間ＴＴＬと一致した場合は、メタ情報検索メッセージの転送は行わない。
【０３２５】
次に、センシング情報検索メッセージを受信した終端クラスタヘッドＴＣＨ２は、センシング情報検索メッセージの宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤを検証し、宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤが“ノード識別番号ＩＤ（ＣＭ２１）”であった場合、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍを“１”に“１”を加えて“２”に変更し、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔに“ノード識別番号ＩＤ（ＴＣＨ２）＝２”を追加して、図４９に示す新たなセンシング情報検索メッセージをクラスタメンバＣＨ２１に送信する。
【０３２６】
一方、図４９に示すセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバ２１は、実施例１と同様にして、図５０に示すセンシング情報通知メッセージを生成して、マルチホップルーティング経路履歴の最後尾に記述されている終端クラスタヘッドＴＣＨ２にセンシング情報通知メッセージを送信する。
【０３２７】
次に、センシング情報通知メッセージを受信したクラスタヘッドがセンシング情報通知メッセージの宛先ノード識別番号ＤｓｔＩＤに指定されたコンピュータに最短経路でセンシング情報通知メッセージを返送する手法を説明する。例えば、クラスタメンバＣＭ４１から、図５１に示すセンシング情報通知メッセージをクラスタヘッドＣＨ４が受信した場合、クラスタヘッドＣＨ４は、ノード情報管理用フラッシュメモリを参照して、直接通信可能なクラスタヘッドを抽出し、センシング情報通知メッセージのマルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔに記述されているクラスタヘッドのノード識別番号ＩＤに一致するクラスタヘッドと直接通信が可能かを検証する。クラスタヘッドＣＨ４の場合、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔに記述されているクラスタヘッドＣＨ１と直接通信が可能である。よって、クラスタヘッドＣＨ４は受信したセンシング情報通知メッセージのマルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔから自身のノード識別番号ＩＤ（ＣＨ４）と、ノード識別番号ＩＤ（ＣＨ３）を削除し、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍから“２”を減じた値“１”を設定し、図５２に示すようなセンシング情報通知メッセージを生成する。その後、マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍと、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔと、を参照して、マルチホップルーティング経路履歴ＲＩＤＨｉｓｔの最後尾に記述されているクラスタヘッドＣＨ１にセンシング情報通知メッセージを送信する。マルチホップ回数ＨＯＰｎｕｍの値が”０“の場合は、先ノード識別番号ＤｓｔＩＤで指定されているコンピュータＣｍｐ１００にセンシング情報通知メッセージを送信する。
【０３２８】
本発明によれば、ネットワーク上に分散配置されたデータベースからデータのメタ情報を条件として、データを検索するデータ検索システムに適用でき、特に非力な計算能力した有しないノードから構成されるアドホックネットワーク環境において有効である。データ検索システムを、災害区域の状況収集システムや、建造物の環境管理システムといった用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０３２９】
【図１】図１は第２の実施の形態のセンサネットワークシステムの構成図である。
【図２】図２は第２の実施の形態におけるクラスタヘッドＣＨ１のブロック図である。
【図３】図３は第１、２の実施の形態におけるクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３のブロック図である。
【図４】図４はセンシング情報属性ＳＡを説明する為の図である。
【図５】図５はメッセージを説明する為の図である。
【図６】図６はクラスタを構築するまでの動作を説明する為のフローチャートである。
【図７】図７はクラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３が、計測したセンシング情報ＳＥからメタ情報ＭＥを計算し、メタ情報通知メッセージにより、クラスタヘッドＣＨ１にメタ情報ＭＥを通知する動作と、クラスタヘッドＣＨ１がメタ情報を汎用情報記憶部３１に登録する動作とを説明する為のフローチャートである。
【図８】図８はセンシング情報の計測について説明する為の図である。
【図９】図９はクラスタヘッドＣＨ１が、クラスタメンバＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３から受信するメタ情報通知メッセージに含まれるメタ情報ＭＥを汎用情報記憶部３１に登録する動作を説明する為のフローチャートである。
【図１０】図１０はメタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、汎用情報記憶部３１を検索し、メタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換するまでの動作を説明する為のフローチャートである。
【図１１】図１１はクラスタヘッドＣＨ１から送信されたセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバが、汎用情報記憶部３１を検索し、センシング情報検索メッセージを、センシング情報通知メッセージに変換するまでの動作を説明する為のフローチャートである。
【図１２】図１２は第３の実施の形態のセンサネットワークシステムの構成図である。
【図１３】図１３はメッセージを説明する為の図である。
【図１４】図１４は第３の実施の形態の動作を説明する為の図である。
【図１５】図１５は第３の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図１６】図１６はクラスタヘッドＣＨ１とクラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３とが計測したセンシング情報ＳＥからメタ情報ＭＥを計算し、クラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３がメタ情報通知メッセージにより、クラスタヘッドＣＨ１にメタ情報ＭＥを通知する動作と、クラスタヘッドＣＨ１がメタ情報を汎用情報記憶部３１に登録する動作とを説明する為のフローチャートである。
【図１７】図１７はコンピュータＣｍｐ１００から送信されたメタ情報検索メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、汎用情報記憶部３１を検索し、メタ情報検索メッセージをセンシング情報検索メッセージに変換するまでの動作を説明する為のフローチャートである。
【図１８】図１８は、クラスタヘッドＣＨ１から送信されたセンシング情報検索メッセージを受信したクラスタメンバが、汎用情報記憶部３１を検索し、センシング情報検索メッセージを、センシング情報通知メッセージに変換するまでの動作を説明する為のフローチャートである。
【図１９】図１９は、クラスタヘッドＣＨ１、またはクラスタメンバＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３から送信されたセンシング情報通知メッセージを受信したクラスタヘッドＣＨ１が、センシング情報通知メッセージを、新たなセンシング情報通知メッセージに変換するまでの動作を説明する為のフローチャートである。
【図２０】図２０は本発明の第４の実施の形態におけるセンサノードのブロック図である。
【図２１】図２１は第４の実施の形態に適用されるセンサネットワークシステムの構成図である。
【図２２】図２２は第４の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図２３】図２３は第４の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図２４】図２４は第４の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図２５】図２５は第４の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図２６】図２６は第４の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図２７】図２７は汎用情報管理用フラッシュメモリを説明する為の図である。
【図２８】図２８はメタ情報属性ＭＡとビット列との対応を説明する為の図である。
【図２９】図２９は四種類のメッセージで使用する記号と、記号のデータ長と、記号の意味とを説明する為の図である。
【図３０】図３０はメッセージ種類ＭｇＴとビット列との対応表を示した図である。
【図３１】図３１はメタ情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図３２】図３２はメタ情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図３３】図３３は汎用情報管理用フラッシュメモリを説明する為の図である。
【図３４】図３４はメタ情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図３５】図３５センシング情報検索メッセージを説明する為の図である。
【図３６】図３６センシング情報検索メッセージを説明する為の図である。
【図３７】図３７センシング情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図３８】図３８はセンシング情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図３９】図３９はプロファイルで使用する記号と、記号のデータ長と、記号の意味とを説明する為の図である。
【図４０】図４０はプロファイルの構造を説明する為の図である。
【図４１】図４１はメタ情報検索メッセージを説明する為の図である。
【図４２】図４２はプロファイルの構造を説明する為の図である。
【図４３】図４３はセンシング情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図４４】図４４は本実施例に適用されるセンサネットワークシステムの構成図である。
【図４５】図４５はメタ情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図４６】図４６はメタ情報検索メッセージを説明する為の図である。
【図４７】図４３はセンシング情報検索メッセージを説明する為の図である。
【図４８】図４３はメタ情報検索メッセージを説明する為の図である。
【図４９】図４９はセンシング情報検索メッセージを説明する為の図である。
【図５０】図５０はセンシング情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図５１】図５１はセンシング情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図５２】図５２はセンシング情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図５３】図５３は第１の実施の形態に適用されるセンサネットワークシステムの構成図である。
【図５４】図５４は各定義ブロックを説明する為の図である。
【図５５】図５５は第１の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図５６】図５６は第１の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図５７】図５７は第１の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図５８】図５８は第１の実施の形態の動作を説明する為のフローチャートである。
【図５９】図５９はメタ情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図６０】図６０は汎用情報管理用フラッシュメモリを説明する為の図である。
【図６１】図６１はセンシング情報検索メッセージを説明する為の図である。
【図６２】図６２はセンシング情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図６３】図６３はセンシング情報通知メッセージを説明する為の図である。
【図６４】図６４は従来技術を説明する為の図である。
【符号の説明】
【０３３０】
１        受信装置
２        データ処理装置
３        記憶装置
４        送信装置
５        センサ装置
【図１】
2007041660.tif 000003
【図２】
2007041660.tif 000004
【図３】
2007041660.tif 000005
【図４】
2007041660.tif 000006
【図５】
2007041660.tif 000007
【図６】
2007041660.tif 000008
【図７】
2007041660.tif 000009
【図８】
2007041660.tif 000010
【図９】
2007041660.tif 000011
【図１０】
2007041660.tif 000012
【図１１】
2007041660.tif 000013
【図１２】
2007041660.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2007041660.tif 000017
【図１６】
2007041660.tif 000018
【図１７】
2007041660.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2007041660.tif 000021
【図２０】
2007041660.tif 000022
【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】
2007041660.tif 000029
【図２８】
2007041660.tif 000030
【図２９】
2007041660.tif 000031
【図３０】
2007041660.tif 000032
【図３１】
2007041660.tif 000033
【図３２】
2007041660.tif 000034
【図３３】
2007041660.tif 000035
【図３４】
2007041660.tif 000036
【図３５】
2007041660.tif 000037
【図３６】
2007041660.tif 000038
【図３７】
2007041660.tif 000039
【図３８】
2007041660.tif 000040
【図３９】
2007041660.tif 000041
【図４０】
2007041660.tif 000042
【図４１】
2007041660.tif 000043
【図４２】
2007041660.tif 000044
【図４３】
2007041660.tif 000045
【図４４】
2007041660.tif 000046
【図４５】
2007041660.tif 000047
【図４６】
2007041660.tif 000048
【図４７】
2007041660.tif 000049
【図４８】
2007041660.tif 000050
【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
2007041660.tif 000060
【図５９】
2007041660.tif 000061
【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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