(57)【要約】【課題】センサーネットワークの通信エリアを無線通信を用いて透過的に拡張することが可能な、無線通信システム、ネットワーク中継装置、及び通信方法を提供すること。【解決手段】環境情報を取得する第１のセンサー装置と、第１のセンサー装置との間で無線通信することが可能な第１のネットワーク中継装置と、第１のネットワーク中継装置との間で無線通信することが可能な第２のネットワーク中継装置と、第２のネットワーク中継装置との間で無線通信することが可能な第２のセンサー装置と、を含む無線通信システムが提供される。第１のネットワーク中継装置は、第２のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、センサー情報を隠蔽するカプセル化処理部を備え、第２のネットワーク中継装置は、受信した中継情報の中から、隠蔽されていたセンサー情報を抽出するカプセル化解除部を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2007312056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境情報を取得する第１のセンサー装置と、前記第１のセンサー装置との間で無線通信することが可能な第１のネットワーク中継装置と、前記第１のネットワーク中継装置との間で無線通信することが可能な第２のネットワーク中継装置と、前記第２のネットワーク中継装置との間で無線通信することが可能な第２のセンサー装置と、を含む無線通信システムであって、
前記第１のネットワーク中継装置は、
前記第１のセンサー装置が発信したセンサー情報を受信するセンサー装置側受信部と；
前記第２のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、前記センサー情報を隠蔽するカプセル化処理部と；
前記第２のネットワーク中継装置に向けて、前記センサー情報が隠蔽された中継情報を送信するネットワーク中継装置側送信部と；
を備え、
前記第２のネットワーク中継装置は、
前記第１のネットワーク中継装置が発信した前記中継情報を受信するネットワーク中継装置側受信部と；
前記受信した中継情報の中から、隠蔽されていた前記センサー情報を抽出するカプセル化解除部と；
前記第２のセンサー装置に向けて、抽出された前記センサー情報を送信するセンサー装置側送信部と；
を備えることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項２】
さらに、前記第１のネットワーク中継装置が発信した前記中継情報を受信し、前記第２のネットワーク中継装置に中継する、マルチホップ機能を有する第３のネットワーク中継装置を含むことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
環境情報を取得するセンサー装置との間で無線通信することが可能であり、さらに、他のネットワーク中継装置との間で無線通信することが可能なネットワーク中継装置であって、
前記センサー装置が発信したセンサー情報を受信するセンサー装置側受信部と；
前記他のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、前記センサー情報を隠蔽するカプセル化処理部と；
前記他のネットワーク中継装置に向けて、前記センサー情報が隠蔽された中継情報を送信するネットワーク中継装置側送信部と；
を備えることを特徴とする、ネットワーク中継装置。
【請求項４】
さらに、通信可能な前記センサー装置のリストが記載された接続管理テーブルと；
前記接続管理テーブルに記載されたリストに基づき、前記センサー情報を中継情報の中に隠蔽して、前記他のネットワーク中継装置に向けて送信すべきか否かを判定する中継判定部と；
を備えることを特徴とする、請求項３に記載のネットワーク中継装置。
【請求項５】
さらに、前記中継情報を受信することが可能な他のネットワーク中継装置のリストと、前記他のネットワーク中継装置を介して通信することが可能な他のセンサー装置のリストと、が記載された他エリア接続管理テーブルと；
前記他エリア接続管理テーブルに記載されたリストの中から、前記中継情報を送信すべき他のネットワーク中継装置を選択する中継処理部と；
を備えることを特徴とする、請求項３又は４に記載のネットワーク中継装置。
【請求項６】
環境情報を取得するセンサー装置との間で無線通信することが可能であり、さらに、他のネットワーク中継装置との間でも通信することが可能なネットワーク中継装置による、通信方法であって、
前記センサー装置が発信したセンサー情報を受信するセンサー装置側受信過程と；
前記他のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、前記センサー情報を隠蔽するカプセル化処理過程と；
前記他のネットワーク中継装置に向けて、前記センサー情報が隠蔽された中継情報を送信するネットワーク中継装置側送信過程と；
を含むことを特徴とする、通信方法。
【請求項７】
さらに、通信可能な前記センサー装置のリストが記載された接続管理テーブルを参照するテーブル参照過程と；
前記接続管理テーブルに記載されたリストに基づき、前記センサー情報を隠蔽して、前記他のネットワーク中継装置に向けて送信すべきか否かを判定する中継判定過程と；
を含むことを特徴とする、請求項６に記載の通信方法。
【請求項８】
さらに、前記中継情報を受信することが可能な前記他のネットワーク中継装置のリストと、前記中継情報に隠蔽されたセンサー情報を前記他のネットワーク中継装置を介して受信することが可能な他のセンサー装置のリストと、が記載された他エリア接続管理テーブルを参照する他エリアテーブル参照過程と；
前記他エリア接続管理テーブルに記載されたリストの中から、前記中継情報を中継する他のネットワーク中継装置を選択する中継処理過程と；
を含むことを特徴とする、請求項６又は７に記載の通信方法。
【請求項９】
さらに、前記接続管理テーブルに記載されたリストと、前記他エリア接続管理テーブルに記載されたリストとを、前記他のネットワーク中継装置との間で互いに交換するテーブル情報交換過程を含むことを特徴とする、請求項８に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、ネットワーク中継装置、及び通信方法に関し、より詳細には、複数のセンサーノードにより構成されるセンサーネットワークの通信エリアを広範囲に拡張することが可能な無線通信システム、ネットワーク中継装置、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機能を有する複数のセンサーノードによりネットワークを構成し、該センサーノード同士が連携して情報を伝達することにより、各センサーノードが取得した特定エリアの環境情報等を集約可能なセンサーネットワーク技術が開発されている。特に、センサーノード間の通信機能を無線化した、無線通信によるセンサーネットワーク技術が注目を集めている（例えば、非特許文献１を参照）。かかる技術は、分散して配置された多数のセンサーノードが連携してアドホックなネットワークを構成することによって、センサーノード間の情報の伝達が容易となるため、今後のユビキタス社会を実現する要素技術として特に注目される。
【０００３】
【非特許文献１】ユビキタスセンサーネットワーク技術に関する調査研究会（総務省）、「ユビキタスセンサーネットワークの実現に向けて最終報告（平成１６年７月）」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、環境情報の取得を目的とするセンサーノードの動作条件には、その設置される環境に応じて、様々な制約が課されることが多い。例えば、センサーノードに電源を供給する為の設備が未整備の場所に設置する場合には、使用期間が限定される電池等による駆動が必要になる。この場合、センサーノードは、該電池等の電源を効率良く利用しながら、長期間にわたって動作することが望まれる。
【０００５】
その為、センサーノードは、無線通信部が送信する電波の出力を抑えることにより、電力消費量を削減し、電池等の長寿命化を実現している。従って、センサーノードが送信する電波の到達距離は、数ｍ〜数十ｍ程度の比較的短いものとなる。そこで、広範囲のエリアをサポートするセンサーネットワークを構築するためには、多数のセンサーノードを冗長に設置しなければならない。
【０００６】
また、異なるセンサーネットワーク同士を接続する際に、センサーネットワークで用いられているプロトコルを一旦終端し、異なるプロトコル（例えばＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰ等）で接続しなくてはならない場合がある。このようなプロトコル変換が必要とされる環境では、センサーネットワークの管理ドメインが増加し、管理が複雑化するという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、センサーネットワークの通信エリアを透過的に拡張することが可能な、新規かつ改良された無線通信システム、ネットワーク中継装置、及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、環境情報を取得する第１のセンサー装置と、第１のセンサー装置との間で無線通信することが可能な第１のネットワーク中継装置と、第１のネットワーク中継装置との間で無線通信することが可能な第２のネットワーク中継装置と、第２のネットワーク中継装置との間で無線通信することが可能な第２のセンサー装置と、を含む無線通信システムが提供される。当該無線通信システムに含まれる第１のネットワーク中継装置は、第１のセンサー装置が発信したセンサー情報を受信するセンサー装置側受信部と、第２のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、センサー情報を隠蔽するカプセル化処理部と、第２のネットワーク中継装置に向けて、センサー情報が隠蔽された中継情報を送信するネットワーク中継装置側送信部と、を備えることを特徴とする。さらに、上記無線通信システムに含まれる第２のネットワーク中継装置は、第１のネットワーク中継装置が発信した中継情報を受信するネットワーク中継装置側受信部と、受信した中継情報の中から、隠蔽されていたセンサー情報を抽出するカプセル化解除部と、第２のセンサー装置に向けて、抽出されたセンサー情報を送信するセンサー装置側送信部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記の無線通信システムが含む第１のネットワーク中継装置は、第１のセンサー装置が発信したセンサー情報を受信するセンサー装置側受信部と、第２のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、センサー情報を隠蔽するカプセル化処理部と、第２のネットワーク中継装置に向けて、センサー情報が隠蔽された中継情報を送信するネットワーク中継装置側送信部と、を備える。また、上記の第２のネットワーク中継装置は、第１のネットワーク中継装置が発信した中継情報を受信するネットワーク中継装置側受信部と、受信した中継情報の中から、隠蔽されていたセンサー情報を抽出するカプセル化解除部と、第２のセンサー装置に向けて、抽出されたセンサー情報を送信するセンサー装置側送信部と、を備える。第１のネットワーク中継装置と第１のセンサー装置とは、無線通信による第１のセンサーネットワークを構成しており、同様に、第２のネットワーク中継装置と第２のセンサー装置とは、無線通信による第２のセンサーネットワークを構成している。さらに、第１のネットワーク中継装置と第２のネットワーク中継装置とは、無線又は有線による中継ネットワークを構成しており、第１のセンサーネットワークと第２のセンサーネットワークとを透過的に接続する役割を果たしている。
【００１０】
かかる構成により、センサー装置から受信したセンサー情報を、中継ネットワーク内で通信される中継情報の中に隠蔽して送信することができる為、たとえ、センサーネットワークのプロトコルと中継ネットワークのプロトコルとが異なっていたとしても、ネットワーク中継装置を介したセンサー情報の透過的な通信が可能になる。これにより、互いの電波が届かないような異なる場所に設置されたセンサー装置間においても、センサー装置間の透過的な通信を実現することができる。従って、通信距離の長いネットワーク中継装置を利用すると、実質的にセンサーネットワークのエリアを拡張することが可能になる。
【００１１】
さらに、第１のネットワーク中継装置が発信した中継情報を受信し、第２のネットワーク中継装置に中継する、マルチホップ機能を有する複数のネットワーク中継装置を含んでいてもよい。かかる構成により、ネットワーク中継装置をメッシュ状に接続することができる為、透過的に接続されたセンサーネットワークのエリアをより広い領域にまで拡大することが可能になる。
【００１２】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，環境情報を取得するセンサー装置との間で無線通信することが可能であり、さらに、他のネットワーク中継装置との間でも通信することが可能なネットワーク中継装置が提供される。当該ネットワーク中継装置は、センサー装置が発信したセンサー情報を受信するセンサー装置側受信部と、他のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、センサー情報を隠蔽するカプセル化処理部と、他のネットワーク中継装置に向けて、センサー情報が隠蔽された中継情報を送信するネットワーク中継装置側送信部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記のネットワーク中継装置が備えるセンサー装置側受信部は、センサー装置が発信したセンサー情報を受信する。また、上記のカプセル化処理部は、他のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、センサー情報を隠蔽する。さらに、ネットワーク中継装置側送信部は、他のネットワーク中継装置に向けて、センサー情報が隠蔽された中継情報を送信する。
【００１４】
かかる構成により、センサー装置から受信したセンサー情報を、ネットワーク中継装置間で送受信される中継情報の中に隠蔽して送信することが可能になり、ネットワーク中継装置を介したセンサー情報の通信が可能になる。これにより、互いの電波が届かない異なる場所に設置されたセンサー装置間において、センサー装置間の透過的な通信を実現することができる。従って、通信距離が長いネットワーク中継装置を利用すると、実質的にセンサーネットワークのエリアを拡張することが可能になる。
【００１５】
さらに、通信可能なセンサー装置のリストが記載された接続管理テーブルと、接続管理テーブルに記載されたリストに基づき、センサー情報を中継情報の中に隠蔽して、他のネットワーク中継装置に向けて送信すべきか否かを判定する中継判定部と、を備えていてもよい。
【００１６】
上記のネットワーク中継装置が備える接続管理テーブルは、通信可能なセンサー装置のリストが記載されている。特に、接続管理テーブルには、該ネットワーク中継装置との間で無線通信により通信可能なセンサー装置の一覧が記載されている。また、上記の中継判定部は、接続管理テーブルに記載されたリストに基づき、センサー情報を中継情報の中に隠蔽して、他のネットワーク中継装置に向けて送信すべきか否かを判定する。つまり、受信したセンサー情報が当該ネットワーク中継装置との間で無線通信可能なセンサー装置宛である場合には、他のネットワーク中継装置に送信する必要も、該センサー情報を中継情報の中に隠蔽する必要もない為、中継判定部は、当該センサー情報を他のネットワーク中継装置に中継処理すべきか否かを予め判定する。かかる構成により、自ネットワーク中継装置が管理するセンサー装置宛のセンサー情報を他のネットワーク中継装置に中継しないで済む為、該他のネットワーク中継装置と、該他のネットワーク中継装置を介して接続されたセンサー装置に対する負荷を低減することが可能になる。
【００１７】
さらに、中継情報を受信することが可能な他のネットワーク中継装置のリストと、他のネットワーク中継装置を介して通信することが可能な他のセンサー装置のリストと、が記載された他エリア接続管理テーブルと、他エリア接続管理テーブルに記載されたリストの中から、中継情報を送信すべき他のネットワーク中継装置を選択する中継処理部と、を備えていてもよい。
【００１８】
上記のネットワーク中継装置が備える他エリア接続管理テーブルには、中継情報を受信することが可能な他のネットワーク中継装置のリストと、他のネットワーク中継装置を介して通信することが可能な他のセンサー装置のリストと、が記載されている。また、上記の中継処理部は、他エリア接続管理テーブルに記載されたリストの中から、中継情報を送信すべき他のネットワーク中継装置を選択する。従って、中継処理部は、センサー情報のヘッダに記載された宛先を読出し、該宛先と他エリア接続管理テーブルのセンサー装置リストと照合することにより、該センサー情報を隠蔽する中継情報のヘッダに記載すべき宛先を選択することができる。また、中継処理部は、他のネットワーク中継装置から受信した中継情報のヘッダに記載された宛先を読出し、該宛先と他エリア接続管理テーブルのネットワーク中継装置リストとを照合することにより、該中継情報を転送すべき別のネットワーク中継装置を選択することも可能である。かかる構成により、複数のネットワーク中継装置が接続された環境においても、中継情報の好適な通信経路を選択して、送信先のネットワーク中継装置を決定することが可能になり、ネットワーク全体における通信処理の効率化が図れる。また、当該ネットワーク中継装置にマルチホップ機能を実現させることが可能になる。
【００１９】
また，上記課題を解決するために，本発明のさらに別の観点によれば，環境情報を取得するセンサー装置との間で無線通信することが可能であり、さらに、他のネットワーク中継装置との間でも通信することが可能なネットワーク中継装置による、通信方法が提供される。該通信方法は、センサー装置が発信したセンサー情報を受信するセンサー装置側受信過程と、他のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、センサー情報を隠蔽するカプセル化処理過程と、他のネットワーク中継装置に向けて、センサー情報が隠蔽された中継情報を送信するネットワーク中継装置側送信過程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記の通信方法が含むセンサー装置側受信過程では、センサー装置が発信したセンサー情報が受信される。また、上記のカプセル化処理過程では、他のネットワーク中継装置に向けて送信される中継情報の中に、センサー情報が隠蔽される。さらに、上記のネットワーク中継装置側送信過程では、他のネットワーク中継装置に向けて、センサー情報が隠蔽された中継情報が送信される。
【００２１】
かかる方法により、センサー装置から受信したセンサー情報を、ネットワーク中継装置間で送受信される中継情報の中に隠蔽して送信することが可能になり、ネットワーク中継装置を介したセンサー情報の通信が可能になる。これにより、互いの電波が届かない異なる場所に設置されたセンサー装置間においても、該センサー装置間の透過的な通信が実現される。従って、通信距離の長いネットワーク中継装置を利用すると、実質的にセンサーネットワークのエリアを拡張することが可能になる。
【００２２】
さらに、通信可能なセンサー装置のリストが記載された接続管理テーブルを参照するテーブル参照過程と、接続管理テーブルに記載されたリストに基づいて、中継情報を、他のネットワーク中継装置に向けて送信すべきか否かを判定する中継判定過程と、を含んでいてもよい。
【００２３】
上記の通信方法が含むテーブル参照過程では、通信可能なセンサー装置のリストが記載された接続管理テーブルが参照される。また、上記の中継判定過程では、接続管理テーブルに記載されたリストに基づいて、中継情報を、他のネットワーク中継装置に向けて送信すべきか否かが判定される。接続管理テーブルのリストには、当該ネットワーク中継装置との間で無線通信が可能なセンサー装置が記載されている。従って、受信したセンサー情報のヘッダに記載された宛先情報と、接続管理テーブルのセンサー装置リストとを照合することにより、当該ネットワーク中継装置は、当該センサー情報を中継情報内に隠蔽化して他のネットワーク中継装置に送信すべきか否かを判断することができる。
【００２４】
かかる方法により、自ネットワーク中継装置が管理するセンサー装置宛のセンサー情報を他のネットワーク中継装置に中継しないで済む為、該他のネットワーク中継装置と、該他のネットワーク中継装置を介して接続されたセンサー装置に対する負荷を低減することが可能になる。
【００２５】
さらに、中継情報を受信することが可能な他のネットワーク中継装置のリストと、中継情報に隠蔽されたセンサー情報を他のネットワーク中継装置を介して受信することが可能な他のセンサー装置のリストと、が記載された他エリア接続管理テーブルを参照する他エリアテーブル参照過程と、他エリア接続管理テーブルに記載されたリストの中から、中継情報を中継する他のネットワーク中継装置を選択する中継処理過程と、を含んでいてもよい。
【００２６】
上記の通信方法が含む他エリアテーブル参照過程では、中継情報を受信することが可能な他のネットワーク中継装置のリストと、中継情報に隠蔽されたセンサー情報を他のネットワーク中継装置を介して受信することが可能な他のセンサー装置のリストと、が記載された他エリア接続管理テーブルが参照される。また、上記の中継処理過程では、他エリア接続管理テーブルに記載されたリストの中から、中継情報を中継する他のネットワーク中継装置が選択される。該中継処理過程では、センサー情報のヘッダに記載された宛先と、他エリア接続管理テーブルに記載されたセンサー装置の情報とが照合され、該宛先のセンサー装置が属するネットワーク中継装置が抽出される。かかる方法により、マルチホップ機能を有する複数のネットワーク中継装置が接続された環境においても、中継情報の好適な通信経路を予測して、送信先のネットワーク中継装置を選択することが可能になり、ネットワーク全体における通信処理の大幅な効率化が図れる。
【００２７】
さらに、接続管理テーブルに記載されたリストと、他エリア接続管理テーブルに記載されたリストとを、他のネットワーク中継装置との間で互いに交換するテーブル情報交換過程を含んでいてもよい。かかる方法により、ネットワーク構成の変化に対して、各ネットワーク中継装置が有するセンサー装置情報を自動更新することができる為、フレキシブルな運用が可能になる。
【００２８】
より詳細には、本発明に係るネットワーク中継装置は、マルチホップ機能を有する無線ＬＡＮを用いることにより、センサー情報を透過的に転送する手段を提供する。また、該ネットワーク中継装置は、センサーネットワークよりも電波の到達距離が長い無線ＬＡＮの転送フレーム（中継情報）の中に、センサー装置から送信されたフレーム（センサー情報）を隠蔽して送信することにより、センサー装置の送信フレームの到達距離を拡張させる手段を提供する。さらに、該ネットワーク中継装置は、異なるセンサーネットワーク同士を接続する際に、マルチホップ機能を有する無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて、ツリー状のルーティングに対するバイパス経路を作成することにより、ノードの処理負荷を低減する手段を提供する。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明によれば、ツリー状のルーティングプロトコルに対して、親ノードを経由しないバイパス経路の提供が実現可能となり、親ノードや中継ノードの処理負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３１】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係るセンサーネットワークの構成、中継ノードの構成、及び通信処理の流れについて、図１〜３を参照しながら、詳細に説明する。
【００３２】
（センサーネットワークの構成）
まず、図面を参照しながらセンサーネットワークの構成について詳細な説明をするのに先立ち、本実施形態に係る無線通信システムの構成について、その概略を簡単に説明し、本発明の目的を明確にする。
【００３３】
本実施形態に係る無線通信システムは、複数のセンサー装置と、複数のネットワーク中継装置と、により構成される。以下では、当該センサー装置とネットワーク中継装置とが、センサーネットワークの継ぎ目を構成することを意識して説明する為、センサー装置をセンサーノード、ネットワーク中継装置を中継ノード、と表現する。センサーノードは、センサーノード間、及びセンサーノードと中継ノードとの間で無線通信することができる。また、中継ノードは、中継ノード間で無線又は有線による通信が可能である。さらに、一の中継ノードは、一又は複数のセンサーノードとの間で無線通信ネットワークを構成している。一方で、中継ノードは、中継ノード間における通信ネットワークを構成している。以下では、センサーノードと中継ノードとの間の無線通信ネットワークエリアをセンシングエリアと呼び、中継ノード間の通信ネットワークエリアを中継エリアと呼ぶ。以下で説明するセンサーネットワークは、複数のセンシングエリアと、該センシングエリア同士を接続する中継エリアと、により構成される。そして、本実施形態に係る無線通信システムは、一のセンシングエリア内で通信されるセンサー情報を、中継エリア内の通信経路を介して、他のセンシングエリア内のセンサーノードに伝送する手段を提供することを目的とする。また、当該無線通信システムは、複数の中継ノードをメッシュ状に接続して、より広範囲に及ぶ透過的なネットワークを構築する手段を提供することも目的とする。なお、当該無線通信システムの構成は、上記のセンサーノードに代えて、センサー機能以外の機能を有するノードを要素としてもよい。
【００３４】
以下、本発明の第１の実施形態に係るセンサーネットワークの構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサーネットワークの構成を示した模式図である。図を参照すると、該センサーネットワークは、主に、センシングエリアＭとセンシングエリアＮとにより構成されている。センシングエリアＭの内部には、シンクノードＡ１０４と、複数のセンサーノード１０６、１０８、１１０、１１２（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）と、中継ノードＭ１１４と、が配置されている。一方、センシングエリアＮの内部には、複数のセンサーノード１１８、１２０、１２２（Ｆ、Ｇ、Ｈ）と、中継ノードＮ１１６と、が配置されている。
【００３５】
上記の各センサーノードは、センシングエリアＭ内の環境情報を取得する。該環境情報とは、例えば、温度、湿度、気圧、風量、雨量、積雪量、花粉の飛散量、又は放射線量等の自然環境における測量であってもよいし、火災報知信号、ガス漏れ報知信号、又は地震検知信号等の災害状況を報知する信号であってもよい。また、センサーノードが医療現場で利用されるような場合、該環境情報とは、例えば、心電図、又は脳波等のリアルタイムで監視する必要のある患者情報であってもよい。さらに、センサーノードの用途は、上記のような自然状況の計測、災害現場における状況把握、医療現場における患者の状態管理だけではなく、住宅やビルの防犯管理、交通量のモニタリング、又は農産物の管理等、その分野や場面を問わず多岐に亘る。
【００３６】
また、センシングエリアＭに属する各センサーノードは、中継ノードＭ１１４との間で無線通信することが可能なように構成されている。そして、センサーノード間の通信は、中継ノードＭ１１４の処理を介して行われる。例えば、センサーノードＤ１１０からセンサーノードＢ１０６に対して情報を伝送する場合、該情報は、一旦、中継ノードＭ１１４に伝送され、中継ノードＭ１１４が該情報の宛先を確認した後、センサーノードＢ１０６へと転送される。このような情報の伝送過程については後で詳細に説明する。なお、センサーノード間の距離、又はセンサーノードとシンクノードとの間の距離が近く、お互いの電波が到達する範囲にある場合には、センサーノード間、又はセンサーノードとシンクノードとの間で、アドホックな無線ネットワークを構成することにより、直接に情報の交換がされてもよい。
【００３７】
シンクノードＡ１０４は、各センサーノードが取得した環境情報を集約する役割を担う。さらに、シンクノードＡ１０４は、バックボーンネットワーク１０２と接続されており、該集約された環境情報をバックボーンネットワーク１０２を通じて、情報管理サーバ（図示せず）やユーザ端末（図示せず）に送信する。従って、各所に分散して配置されたセンサーノードが取得した環境情報は、シンクノードＡ１０４を経由して、該環境情報を利用するユーザに届けられる。なお、バックボーンネットワーク１０２は、無線通信網、又は有線通信網により構成されていてもよく、例えば、光通信、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）、電力線通信、又は衛星通信等を利用した任意の通信手段により構成されていてもよい。
【００３８】
中継ノードＭ１１４は、上記のように、センサーノード間の通信、及び、各センサーノードとシンクノードＡ１０４との間の通信を中継する役割を担う。さらに、中継ノードＭ１１４は、他のセンシングエリア内に配置された中継ノードとの間で無線ＬＡＮによる通信を行うことができる。つまり、中継ノードＭ１１４が管理する各センサーノードが取得した環境情報を、例えば、センシングエリアＮ内のネットワークを中継する中継ノードＮ１１６に送信することができる。このような、異なるセンシングエリア内に位置する中継ノード同士の通信において、センサーノードの送信フレームは、無線ＬＡＮのフレーム内にカプセル化されて送信される。なお、本実施形態においては、センサーノードから送信されるセンサー情報をセンサーフレームと呼び、無線ＬＡＮのフレーム内にカプセル化され、送信される中継情報を無線ＬＡＮフレームと呼ぶ。
【００３９】
以上、センシングエリアＭの内部に位置する構成要素について説明したが、センシングエリアＮの内部に位置するセンサーノード１１８、１２０、１２２、及び中継ノードＮ１１６についても、その機能及び構成は、センシングエリアＭの内部に配置されたセンサーノード１０６、１０８、１１０、１１２、及び中継ノードＮ１１６と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
（中継ノードの構成）
次に、図２を参照しながら、本実施形態に係る中継ノードの構成について説明する。なお、説明の都合上、中継ノードＮ１１６を例に挙げて説明するが、中継ノードＭ１１４の構成についても同様である。
【００４１】
中継ノードＮ１１６は、主に、無線ＬＡＮ側送受信部１２４と、カプセル化処理部１２６と、中継判定部１２８と、接続管理テーブル１３０と、センシングエリア側送受信部１３２と、により構成される。また、中継ノードＮ１１６は、持続的に安定して電源供給が可能な固定電源１３４に接続されていてもよい。
【００４２】
センシングエリア側送受信部１３２は、センシングエリアＮ内に配置されたセンサーノード１１８、１２０、１２２との間でセンサーフレームを送受信する。なお、センシングエリア側送受信部１３２は、センサーノードにセンサーフレームを送信するセンサー装置側送信部と、センサーノードからセンサーフレームを受信するセンサー装置側受信部とに分離して構成してもよい。接続管理テーブル１３０は、中継ノードＮ１１６が管理するセンシングエリアＮの内部に位置するセンサーノード１１８、１２０、１２２の一覧が記録されたデータベースである。なお、センシングエリアＮ内に新規のセンサーノードが追加されると、該新規のセンサーノードが発信する信号を検知したセンシングエリア側送受信部１３２は、接続管理テーブル１３０が保持する一覧に該新規のセンサーノードに関する情報を追記する。
【００４３】
中継判定部１２８は、接続管理テーブル１３０に記録されたセンシングエリアＮ内のセンサーノードに関する情報を参照し、センシングエリア側送受信部１３２から伝送されてきたセンサーフレームの宛先が、センシングエリアＮ内に位置するセンサーノードであるか否かを判定する。もし、該宛先がセンシングエリアＮ内のセンサーノードではない場合には、他の中継ノードへ該センサーフレームを送信するために、カプセル化処理部１２６へと該センサーフレームを伝送する。
【００４４】
カプセル化処理部１２６は、中継判定部１２８から伝送されてきたセンサーフレームをカプセル化する。ここで、カプセル化（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）とは、通常、上位層のデータを下位層の情報で包み込むことをいう。従って、ここでいうカプセル化とは、センシングエリア内のプロトコルで記載されたセンサーフレームを無線ＬＡＮ側のプロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ等）で包み込むことをいう。つまり、カプセル化とは、無線ＬＡＮのフレームの中にセンサーフレームを隠蔽することである。なお、カプセル化処理部１２６は、センサーフレームを無線ＬＡＮフレームの中に隠蔽するカプセル化処理部と、無線ＬＡＮフレームの中からセンサーフレームを抽出するカプセル化解除部とに分離して構成してもよい。
【００４５】
無線ＬＡＮ側送受信部１２４は、カプセル化処理部１２６によりカプセル化されたセンサーフレーム（つまり、無線ＬＡＮフレーム）を他の中継ノードＭ１１４に対して送信する。逆に、無線ＬＡＮ側送受信部１２４は、他の中継ノードＭ１１４から無線ＬＡＮフレームを受信し、カプセル化処理部１２６に伝送する。カプセル化処理部１２６は、無線ＬＡＮ側送受信部１２６から伝送された無線ＬＡＮフレームから、センサーフレームを抽出し、中継判定部１２８に伝送する。なお、無線ＬＡＮ側送受信部１２４は、他の中継ノードに無線ＬＡＮフレームを送信するネットワーク装置側送信部と、他の中継ノードから無線ＬＡＮフレームを受信するネットワーク装置側受信部とを分離して構成してもよい。
【００４６】
中継判定部１２８は、カプセル化処理部１２６から伝送されたセンサーフレームの宛先と、接続管理テーブル１３０に記載されたセンサーノード情報とを照合し、センシングエリアＮ内に存在するセンサーノード宛か否かを判定する。センシングエリアＮ内のセンサーノード宛であった場合、中継判定部１２８は、該センサーフレームをセンシングエリア側送受信部１３２に伝送する。センシングエリア側送受信部１３２は、該センサーフレームをセンシングエリアＮ内のセンサーノードに送信する。
【００４７】
以上、本実施形態に係る中継ノードの構成について、中継ノードＮ１１６を例に挙げて説明した。特に、センシングエリアＮ内のセンサーノードから、他の中継ノードＭ１１４に対して、センサーフレームをカプセル化して送信する構成と、中継ノードＭ１１４から受信した無線ＬＡＮフレームのカプセル化を解除して、抽出したセンサーフレームをセンシングエリアＮ内のセンサーノードに送信する構成とを具体的に示した。本実施形態に係るセンサーネットワークは、例示したような中継ノードを含むように構成され、各センサーノードが取得した環境情報を含むセンサーフレームの送受信が行われる。
【００４８】
（通信処理の流れ）
次に、図３を参照しながら、センサーノードにより取得された環境情報が、シンクノードに伝送される通信処理の流れについて詳細に説明する。ここでは、説明の都合上、センサーノードＦ１１８から、シンクノードＡ１０４へとセンサーフレームが送信される場合についてのみ説明する。もちろん、他のセンサーノードがセンサーフレームを発信する場合や、該センサーノードの宛先がシンクノードＡ１０４以外の場合についても、同様であることは言うまでもない。従って、センサーネットワーク内に位置する少なくとも二の中継ノードを介する通信処理は、ここで挙げる例と同様の処理過程を経て実行される。
【００４９】
既に述べたように、本実施形態の目的は、センサーノードから送信されたフレームを無線ＬＡＮフレームでカプセル化して送信することにより、センサーフレームの到達距離を拡張することにある。上記のように、中継ノードＭ１１４、及び中継ノードＮ１１６は、固定電源に接続されており、センサーノードに比べると電波の到達距離が長い。従って、中継ノード間の通信過程を経由することにより、シンクノードＡ１０４は、より遠くに位置するセンサーノードの環境情報を収集することが可能になる。以下で例示する通信処理の流れは、センサーフレームを発信するセンサーノードＦ１１８と、該センサーフレームを受信するシンクノードＡ１０４との距離が十分に離れており、中継ノードＭ１１４、及び中継ノードＮ１１６を介して通信処理を実行しなくてはならない状況を想定している。
【００５０】
まず、センサーノードＦ１１８は、中継ノードＮ１１６に対して宛先をシンクノードＡ１０４としたセンサーフレームを送信する（Ｓ１０２）。該センサーフレームを受信した中継ノードＮ１１６は、接続管理テーブル１３０を参照し（Ｓ１０４）、該センサーフレームを中継することが可能か否かを判断する（Ｓ１０６）。なお、接続管理テーブル１３０には、中継ノードＮ１１６が管理するセンシングエリアＮ内に位置するセンサーノードの一覧が記載されている。従って、中継ノードＮ１１６は、接続管理テーブル１３０が保持するノードの一覧と、センサーフレームの宛先とを照合することにより、自己の管理するセンシングエリアＮの内部宛なのか、又は外部宛なのかを判断をすることができる。一例として、接続管理テーブル１３０は、下表１のように構成される。
【００５１】
【表１】
2007312056.tif 000003
【００５２】
この接続管理テーブル１３０は、利用者、又は管理者が手動で登録することも可能であるし、センシングエリアＮ内のセンサーフレームから送信されるセンサーフレームの送受信状況を監視することにより、自動的に登録することも可能である。
【００５３】
もし、受信したセンサーフレームの宛先が接続管理テーブル１３０に記載されており、センシングエリアＮ内のセンサーノード宛である場合には、中継ノードＮ１１６は、該センサーフレームを外部の中継ノードに対して中継する必要がない為、該センサーフレームを廃棄する（Ｓ１０８）。逆に、中継ノードＮ１１６は、受信したセンサーフレームの宛先がセンシングエリアＮの外部である場合に、該センサーフレームをカプセル化し（Ｓ１１０）、無線ＬＡＮフレームとして外部の中継ノードＭ１１４に送信する（Ｓ１１２）。
【００５４】
中継ノードＭ１１４は、該無線ＬＡＮフレームを受信すると、カプセル化を解除して、隠蔽されていたセンサーフレームを抽出する（Ｓ１１４）。その後、中継ノードＭ１１４は、自己の管理するセンシングエリアＭ内に位置するノードの一覧が記載された接続管理テーブルを参照し（Ｓ１１６）、抽出されたセンサーフレームの宛先がセンシングエリアＭ内のノードか否かを判断する（Ｓ１１８）。もし、センシングエリアＭの内部宛でない場合、中継ノードＭ１１４は、該センサーフレームを廃棄する（Ｓ１２０）。逆に、センシングエリアＭの内部宛である場合には、該当するノードに対して該センサーフレームを送信する。この例では、中継ノードＭ１１４は、シンクノードＡ１０４に対して、受信したセンサーフレームを送信する（Ｓ１２２）。
【００５５】
なお、上記の例において、中継ノードが自己のセンシングエリア内に存在するセンサーノードから受信したセンサーフレームの宛先が、接続管理テーブルの一覧に記載されている場合には、該センサーフレームを破棄する構成とした。つまり、同一のセンシングエリアに属するセンサーノード間の通信は、中継ノードを介さないで実行される構成とした。しかし、本実施形態に係る通信処理は、かかる例に限定されるものではない。例えば、センサーノードから受信したセンサーフレームの宛先が、自己のセンシングエリア内のセンサーノードであった場合、中継ノードは、宛先のセンサーノードに該センサーフレームを伝送する構成としてもよい。つまり、同一センシングエリア内の通信においても、一旦、中継ノードを介して実行されるように構成してもよい。
【００５６】
このように、本実施形態に係る通信処理において、各中継ノードは、受信したセンサーノードの宛先を接続管理テーブルと照合し、自己が管理するセンシングエリアに属するノード宛か否かを判断して、該センサーフレームの中継処理、又は廃棄処理を実行する。かかる構成により、広範囲に設置されたセンサーノードから、各センサーノードが取得した環境情報をシンクノードに集約することが可能になる。また、一のセンサーノードから、他のセンサーノードにセンサーフレームを伝送する際においても、シンクノードを経由させる必要がなく、該一のセンサーノードから直接、又は中継ノードから直接、該センサーフレームを伝送することが可能になる。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るセンサーネットワークの構成、中継ノードの構成、及び通信処理の流れについて、図４〜８を参照しながら、詳細に説明する。
【００５８】
（センサーネットワークの構成）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るセンサーネットワークの構成を示した模式図である。図を参照すると、該センサーネットワークは、主に、センシングエリアＭと、センシングエリアＮと、センシングエリアＯと、センシングエリアＰと、により構成されている。センシングエリアＭの内部には、シンクノードＡ２０４と、複数のセンサーノード２０６、２０８（Ｂ、Ｃ）と、中継ノードＭ２１０と、が配置されている。センシングエリアＮの内部には、複数のセンサーノード２１４、２１６、２１８（Ｄ，Ｅ，Ｆ）と、中継ノードＮ２１２と、が配置されている。また、センシングエリアＯの内部には、複数のセンサーノード２２２、２２４、２２６（Ｇ，Ｈ，Ｉ）と、中継ノードＯ２２０と、が配置されている。さらに、センシングエリアＰの内部には、複数のセンサーノード２３０、２３２、２３４（Ｊ，Ｋ，Ｌ）と、中継ノードＰ２２８と、が配置されている。つまり、シンクノード、センサーノード、及び中継ノードが、メッシュ状に接続されて、ネットワークを構成している。
【００５９】
センシングエリアＭに属する各センサーノードは、中継ノードＭ２１０との間で無線通信することが可能なように構成されている。そして、センサーノード間、又はセンサーノードとシンクノードＡ２０４との間の通信は、中継ノードＭ２１０の処理を介して行われてもよい。なお、センサーノード間の距離、又はセンサーノードとシンクノードＡ２０４との間の距離が近く、お互いの電波が到達する範囲にある場合には、センサーノード間、又はセンサーノードとシンクノードＡ２０４との間で、アドホックな無線ネットワークを確立することにより、直接、センサーフレームが交換されてもよい。
【００６０】
シンクノードＡ２０４は、各センサーノードが取得した環境情報を集約する役割を担う。さらに、シンクノードＡ２０４は、バックボーンネットワーク２０２と接続されており、該集約された環境情報をバックボーンネットワーク２０２を通じて、情報管理サーバ（図示せず）やユーザ端末（図示せず）に送信する。
【００６１】
中継ノードＭ２１０は、上記のように、センサーノード間の通信、及び、各センサーノードとシンクノードＡ２０４との間の通信を中継する役割を担う。さらに、中継ノードＭ２１０は、他のセンシングエリア内に配置された中継ノードとの間で無線ＬＡＮによる通信を行うことができる。つまり、中継ノードＭ２１０が管理する各センサーノードが取得した環境情報を、例えば、センシングエリアＮ内の中継ノードＮ２１２に送信することができる。
【００６２】
以上、センシングエリアＭの内部構成について説明したが、センシングエリアＮ、センシングエリアＯ、及びセンシングエリアＰの内部に位置するセンサーノード、及び中継ノードの構成についても、実質的に同一であるため、これらの詳細な説明は省略する。
【００６３】
なお、上述の第１の実施形態と比較して、本実施形態の主な相違点は、シンクノードＡ２０４を有するセンシングエリアＭの中継ノードＭ２１０と、直接的な通信経路が存在しないセンシングエリアＯが存在する点である。電波の到達距離が比較的長い中継ノードであっても、中継ノード間の無線通信が不可能な場合があり、他の中継ノードを介して通信経路を確立する手段が必要とされる。本実施形態は、このような状況を想定し、遠く離れたセンサーノード間における効率的な通信手段を提供するものである。
【００６４】
（中継ノードの構成）
次に、図５を参照しながら、本実施形態に係る中継ノードの構成について説明する。なお、説明の都合上、中継ノードＮ２１２を例に挙げて説明するが、他の中継ノードの構成についても同様である。
【００６５】
中継ノードＮ２１２は、主に、無線ＬＡＮ側送受信部２３６と、無線ＬＡＮ側中継処理部２３８と、他エリア接続管理テーブル２４０と、カプセル化処理部２４２と、中継判定部２４４と、接続管理テーブル２４６と、センシングエリア側送受信部２４８と、により構成される。また、中継ノードＭ２１０は、持続的に安定して電源供給が可能な固定電源２５０に接続されていてもよい。
【００６６】
センシングエリア側送受信部２４８は、センシングエリアＮ内に配置された各センサーノードとの間でセンサーフレームを送受信する。接続管理テーブル２４６は、中継ノードＭ２１０が管理するセンシングエリアＮ内のセンサーノード１１８、１２０、１２２の一覧が記録されたデータベースである。なお、センシングエリアＮ内に新規のセンサーノードが追加されると、該新規のセンサーノードが発信する信号を検知したセンシングエリア側送受信部２４８は、接続管理テーブル２４６が保持する一覧に該新規のセンサーノードに関する情報を追記する。
【００６７】
中継判定部２４４は、接続管理テーブル２４６に記録されたセンシングエリアＮ内のセンサーノードに関する情報を参照し、センシングエリア側送受信部２４８から伝送されてきたセンサーフレームの宛先が、センシングエリアＮ内に位置するセンサーノードであるか否かを判定する。もし、該宛先がセンシングエリアＮ内のセンサーノードではない場合には、他の中継ノードへ該センサーフレームを送信するために、カプセル化処理部２４２へと該センサーフレームを伝送する。カプセル化処理部２４２は、中継判定部２４４から伝送されてきたセンサーフレームをカプセル化する。
【００６８】
他エリア接続管理テーブル２４０は、他のセンシングエリア内に存在するセンサーノード、又はシンクノードの情報を格納している。例えば、下表２に示すように、各センシングエリアのノードを管理する中継ノードの情報と、該情報に関連付けて、該中継ノードが管理するノードの情報が格納されている。下表２によれば、中継ノードＭ２１０が管理するセンシングエリアＭには、ノードＡ，Ｂ，及びＣが存在することが分かる。従って、送信しようとする無線ＬＡＮフレームの宛先と、該他エリア接続管理テーブルの情報とを照合することによって、容易に、適切な中継先を選択することが可能になる。
【００６９】
【表２】
2007312056.tif 000004
【００７０】
無線ＬＡＮ側中継処理部２３８は、他エリア接続管理テーブル２４０の一覧情報を参照し、これから送信しようとする無線ＬＡＮフレームの宛先が、該一覧情報に記載されているか否かを判断する。もし、無線ＬＡＮフレームの宛先が、該一覧情報に記載されている場合には、送信先の中継ノードを指定して、無線ＬＡＮ側送受信部２３６に該無線ＬＡＮフレームを伝送する。逆に、該無線ＬＡＮフレームの宛先が、該一覧情報に記載されていない場合には、該無線ＬＡＮフレームを廃棄する。
【００７１】
無線ＬＡＮ側送受信部２３６は、無線ＬＡＮ側中継処理部２３８から受信した無線ＬＡＮフレームを他の中継ノードに対して送信する。逆に、無線ＬＡＮ側送受信部２３６は、他の中継ノードから受信した無線ＬＡＮフレームを無線ＬＡＮ側中継処理部２３８に伝送する。
【００７２】
無線ＬＡＮ中継処理部２３８は、無線ＬＡＮ側送受信部２３６から無線ＬＡＮフレームが伝送されてきた場合、他エリア接続管理テーブル２４０を参照する。このとき、無線ＬＡＮ中継処理部２３８は、受信した無線ＬＡＮフレームの宛先が、他エリア接続管理テーブル２４０に記載されている場合には、該無線ＬＡＮフレームをカプセル化処理部２４２に伝送することなく、適切な他の中継ノードを指定して無線ＬＡＮ側送受信部２３６に返送する。逆に、該無線ＬＡＮフレームの宛先が、他エリア接続管理テーブル２４０に記載されていない場合には、カプセル化処理部２４２に伝送する。
【００７３】
カプセル化処理部２４２は、無線ＬＡＮ側中継処理部２３８から伝送されてきた無線ＬＡＮフレームから、センサーフレームを抽出し、中継判定部２４４に伝送する。中継判定部２４４は、カプセル化処理部２４２から伝送されたセンサーフレームの宛先と、接続管理テーブル２４６に記載されたセンサーノード情報とを照合し、センシングエリアＮ内に存在するセンサーノード宛か否かを判定する。センシングエリアＮ内のセンサーノード宛であった場合、中継判定部２４４は、該センサーフレームをセンシングエリア側送受信部２４８に伝送する。センシングエリア側送受信部２４８は、該センサーフレームをセンシングエリアＮ内のセンサーノードに送信する。
【００７４】
以上、本実施形態に係る中継ノードの構成について、中継ノードＭ２１０を例として説明した。特に、センシングエリアＮ内のセンサーノードから、他の中継ノードに対して、センサーフレームをカプセル化して送信する構成と、他の中継ノードから受信した無線ＬＡＮフレームのカプセル化を解除して、抽出したセンサーフレームをセンシングエリアＮ内のセンサーノードに送信する構成と、他の中継ノードから受信した無線ＬＡＮフレームをさらに別の中継ノードに中継する構成と、を具体的に示した。本実施形態に係るセンサーネットワークは、例示したような中継ノードを含むように構成され、各センサーノードが発信したセンサーフレームの送受信が行われる。
【００７５】
（通信処理の流れ）
次に、本実施形態に係る通信処理の流れについて、具体的な例を挙げて詳細に説明する。まず、これに先立って、図６及び７を参照しながら、図４に示したネットワーク構成を概念的に整理し、通常の通信処理の流れと、本実施形態に係る通信処理の流れと、を比較検討しておきたい。もちろん、本実施形態に係る通信処理の流れは、上述のネットワーク構成、及び中継ノードの構成により実現されうるものである。
【００７６】
まず、図６に描画したネットワークの物理的構造に関する概念図を参照しながら、簡単に通信処理の流れを整理する。なお、図６に示した円は、各ノードを表し、円の中に記載したアルファベットは、図４に示した各ノードのアルファベットと対応する。実線は、各ノード間で通信可能な経路を表し、破線矢印（Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３）は、フレームの伝送過程を表す。
【００７７】
図６を参照すると、図４で例示したネットワークの物理的構造は、ノードＡを頂点とし、ノードＭ，Ｎ，Ｏ，Ｐを軸とするツリー構造を成している。通常のセンサーネットワークで用いられるツリー状のルーティングプロトコルでは、例えば、ノードＤから、ノードＡへとフレームを伝送する為に、ノードＮとノードＭとを経由する必要がある。ここで、上記の第１の実施形態を適用し、カプセル化による中継手段を採用する場合には、ノードＮ，及びノードＭは、フレームを透過的に転送することが可能になり、図７に示すように、ノードＡが１ホップで到達可能なノードとして認識される。従って、図６に示したノードＤからノードＡへの伝送過程Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、図７に示すように、１ホップの伝送過程Ｔ１０と見ることができる。
【００７８】
再び図６を参照すると、ノードＤからノードＬへとフレームを送信する場合、通常のルーティングプロトコルでは、該フレームは、ノードＮ、及びノードＭを経由してノードＡへと到達した後、ノードＭ、及びノードＰを経由してノードＬへと到達する。つまり、最下層のノード間でフレームを送受信する場合には、必ずノードＡを経由しなくてはならない。従って、一のフレーム伝送に際して、同一ノードが、何度も同じフレームを伝送処理する過程が生じ、途中に介在するノードに余分な負荷が掛かる。そこで、上述した、本実施形態に係る中継ノードを用いると、ツリー状の通信経路に対するバイパス経路を形成する手段が提供され、途中に介在するノードの負荷が低減される。
【００７９】
ここで、このようなバイパス経路を経由したフレーム送信処理に係る一連の流れについて、図８を参照しながら説明する。図８は、センサーノードＤ２１４が発信したセンサーフレームが、中継ノードＮ２１２、中継ノードＯ２２０、及び中継ノードＰ２２８を経由してセンサーノードＬ２３４に伝送される過程を示したシーケンス図である。もちろん、センサーフレームの伝送過程は、これに限定されるものではないが、説明の都合上、このような具体例を挙げて説明する。この例では、センサーフレームの宛先は、中継ノードＰ２２８の管理下にあるセンサーノードＬ２３４であり、この前提に従って、通信処理の流れを追いかけていくことにする。
【００８０】
まず、センサーノードＤ２１４は、中継ノードＮ２１２に対してセンサーフレームを送信する（Ｓ２０２）。なお、該センサーフレームは、中継ノードＮ２１２のみが受信できるように、送信されるわけではなく、センシングエリアＮ内に位置する他のセンサーフレームにより受信することも可能である。もちろん、該センサーフレームを受信した各センサーノードは、受信したセンサーフレームが自ノード宛でない場合には、該センサーフレームを廃棄する。
【００８１】
中継ノードＮ２１２は、接続管理テーブルを参照し、センサーノードＤ２１４から受信したセンサーフレームの宛先が、自己の管理するセンシングエリア内のセンサーノード宛でないことを確認した後、他エリア接続管理テーブルを参照する（Ｓ２０４）。既に述べたように、他エリア接続管理テーブルには、中継可能な中継ノードの情報と、該中継ノードに属するセンサーノード、又はシンクノードの一覧が記載されている。従って、上記のセンサーフレームの宛先を、他エリア接続管理テーブルの一覧と照合させることにより、該センサーフレームを中継可能か否かが判断される（Ｓ２０６）。より詳細には、このセンサーフレームの宛先が、中継ノードＮ２１２内の管理するノード宛であるか、外部宛のものであるか、が判定され、さらに、外部宛である場合には、中継ノードＮ２１２が通信可能な他の中継ノードのうち、どの中継ノードが管理するセンシングエリア内のノードかが判定される。
【００８２】
もし、中継不可能な場合、中継ノードＮ２１２は、そのセンサーフレームを破棄する（Ｓ２０８）。ここで考える例の場合、センサーフレームの宛先は、中継ノードＰ２２８に属するセンサーノードＬ２３４である。従って、中継ノードＮ２１２は、該センサーフレームをカプセル化して無線ＬＡＮフレームにする（Ｓ２１０）。このとき、該無線ＬＡＮフレームの宛先は、中継ノードＰ２２８に設定される。図４に示すように、中継ノードＮ２１２は、中継ノードＰ２２８に対して直接的に通信することが出来ないため、該通信を中継する、中継ノードＯ２２０へと該無線ＬＡＮフレームを送信する（Ｓ２１２）。
【００８３】
次に、中継ノードＯ２２０は、中継ノードＮ２１２から受信した無線ＬＡＮフレームの宛先を参照して、中継可能か否かを判断する（Ｓ２１４）。この例の場合、中継ノードＯ２２０は、中継ノードＰ２２８への接続経路を有している為、中継可能であると判断し、中継ノードＰ２２８へと該無線ＬＡＮフレームを転送する（Ｓ２１６）。なお、この中継判断は、中継ノードＯ２２０が保有する他エリア接続管理テーブルを参照して行われる。つまり、直接的、又は間接的に無線ＬＡＮによって接続された中継ノードと、該中継ノードが管理するノードの一覧が、該他エリア接続管理テーブルに記載されている為、受信した無線ＬＡＮフレームの宛先と、該一覧とを照合することにより、自センシングエリア内のノード宛でない無線ＬＡＮフレームの中継処理を実行することも可能になるのである。
【００８４】
次に、中継ノードＰ２２８は、受信した無線ＬＡＮフレームが、自己宛であることを確認し、該無線ＬＡＮフレームのカプセル化を解除し、隠蔽されていたセンサーフレームを抽出する（Ｓ２１８）。その後、接続管理テーブルを参照し、該センサーフレームが、自己の管理するセンシングエリアＰ内のノード宛であることを確認する（Ｓ２２２）。もし、中継ノードＰ２２８が管理するセンシングエリアＰ内のノード宛でない場合には、該センサーフレームを破棄する（Ｓ２２４）。この例では、該センサーフレームの宛先が、センシングエリアＰ内に存在するセンサーノードＬ２３４宛であるから、中継ノードＰ２２８は、該センサーフレームをセンサーノードＬ２３４へと送信する（Ｓ２２６）。
【００８５】
以上、センサーノードＤ２１４が発信したセンサーフレームが、各中継ノードを経由してセンサーノードＬ２３４へと伝送される様子を例に挙げて説明した。このように、各中継ノードが、他エリア接続管理テーブルを保持し、該他エリア接続管理テーブルの内容と、送受信する無線ＬＡＮフレームの宛先とを照合して、該無線ＬＡＮフレームを中継処理することにより、物理的構造の上位にあるシンクノードＡ２０４を経由することなく、フレームが伝送可能なバイパス経路が形成される。かかる構成により、各中継ノードの負荷を低減できるだけでなく、ネットワーク全体のトラフィックを効率化することが可能になり、より効率的で、省消費電力型のセンサーネットワークが実現される。
【００８６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセンサーネットワークを示す模式図である。
【図２】同実施形態に係る中継ノードの構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係る通信処理の流れを示すシーケンス図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るセンサーネットワークを示す模式図である。
【図５】同実施形態に係る中継ノードの構成を示すブロック図である。
【図６】図４に示したセンサーネットワークの物理的構造を示す概念図である。
【図７】図４に示したセンサーネットワークの論理的構造を示す概念図である。
【図８】同実施形態に係る通信処理の流れを示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０６、１０８、１１０、１１２、１１８、１２０、１２２、２０６、２０８、２１４、２１６、２１８、２２２、２２４、２２６、２３０、２３２、２３４      センサーノード
１１４、１１６、２１０、２１２、２２０、２２８      中継ノード
１２４、２３６      無線ＬＡＮ側送受信部
１２６、２４２      カプセル化処理部
１２８、２４４      中継判定部
１３０、２４６      接続管理テーブル
１３２、２４８      センシングエリア側送受信部
２３８      無線ＬＡＮ側中継処理部
２４０      他エリア接続管理テーブル
【図１】
2007312056.tif 000005
【図２】
2007312056.tif 000006
【図３】
2007312056.tif 000007
【図４】
2007312056.tif 000008
【図５】
2007312056.tif 000009
【図６】
2007312056.tif 000010
【図７】
2007312056.tif 000011
【図８】
2007312056.tif 000012