(57)【要約】【課題】無線センサネットワークシステムに使用されるセンサノードの製品コストを低減する。【解決手段】無線センサネットワークシステムに使用されるセンサノードであって、マイコンと無線モジュールとが実装されるメイン基板と、センサを有し、前記メイン基板上に実装されるセンサモジュールとを有し、前記センサモジュールは、各センサ毎に、前記メイン基板上に取外し可能に実装されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線センサネットワークシステムに使用されるセンサノードであって、
マイコンと無線モジュールとが実装されるメイン基板と、
センサを有し、前記メイン基板上に実装されるセンサモジュールとを有し、
前記センサモジュールは、各センサ毎に、前記メイン基板上に取外し可能に実装されていることを特徴とするセンサノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線センサネットワークシステムに使用されるセンサノードに係わり、特に、センサノードのハードウェア構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線センサネットワークシステム、例えば、電力モニタリングやガス自動検針のシステムにおいて、無線局間のマルチホップ中継により電力計やガスメータの遠隔監視・自動情報収集・制御等の実現を可能にするシステムが検討されている。（下記、特許文献１参照）この無線センサネットワークでは、各種のセンサを搭載するセンサノードが無線でアクセスポイントにセンサ情報を送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７９４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線センサネットワークを構築するためには、エリアに配置された各センサノードからのセンサ情報を収集し、センサ情報をサーバに送信する機能、及びサーバからの情報を各センサノードに送信する機能を有する無線機が必要となる。
また、無線センサネットワークシステムに使用されるセンサノードとしては、各種のセンサを搭載するものが想定される。
しかしながら、従来のセンサノードは、メイン基板上にセンサが予め搭載された設計となっており、ユーザが任意にセンサを選択して使用したい場合に、センサ毎に無線機の新規開発・設計、または設計変更を行う必要性が生じる。その結果として製品コストを抑制することが難しいという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、無線センサネットワークシステムに使用されるセンサノードの製品コストを低減することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）無線センサネットワークシステムに使用されるセンサノードであって、マイコンと無線モジュールとが実装されるメイン基板と、センサを有し、前記メイン基板上に実装されるセンサモジュールとを有し、前記センサモジュールは、各センサ毎に、前記メイン基板上に取外し可能に実装されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、無線センサネットワークシステムに使用されるセンサノードの製品コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例のセンサノードの概略全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すセンサモジュール部を取り出して示す図である。
【図３】本発明の実施例のセンサノードのハードウェアの概略構成を説明するための図である。
【図４】本発明のセンサノードが使用される無線センサネットワークの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲の解釈を限定するためのものではない。
［本発明のセンサノードが使用される無線センサネットワークの一例］
図４は、本発明のセンサノードが使用される無線センサネットワークの一例を示す図である。
図４において、１００はセンサノード、１１０は基地局装置（アクセスポイント）、１２０は有線ネットワーク（例えば、インターネット網など）、１３０はサーバである。
図１に示す無線センサネットワークでは、各センサノード１００が基地局装置１１０と無線で相互に通信し、センサノード１００からのセンサ情報を、基地局装置１１０、有線インターネット１２０を介して、サーバ１３０に送信するとともに、サーバ１３０からの情報をセンサノード１００に送信する。
このように、センサノード１００には、搭載するセンサからのセンサ情報を収集し、情報をサーバ１３０に送信する機能及び、サーバ１３０からの情報を各センサノード１００に送信する機能を有する無線機が必要となる。
無線センサネットワークは、様々なインターフェースをもつセンサとの接続が想定されている。そのため、メイン基板にセンサを実装してしまうと、選択したセンサごとに、新規のハードウェア設計・開発が必要となり、開発コスト及び開発期間がかかり、製品投入のタイミングを逸することになる。
【０００９】
［本発明の実施例のセンサノード］
図１は、本発明の実施例のセンサノードの概略全体構成を示すブロック図である。なお、図１では、本発明に関係する部分のみを図示し、それ以外の構成の図示は省略している。
図１において、１はアンテナ、２は無線モジュール、３はマイコン、４は内蔵電池、５は外部のＡＣ電源、６は内蔵電池と外部のＡＣ電源の選択部、７はマルチプレクサ（ＭＵＸ）、８は外部外付センサ制御端子群、９は外部制御Ｉ／Ｆ、１０は後付センサモジュール部、１１−１はデフォルトで内蔵されている温度センサ、１１−１はデフォルトで内蔵されている湿度センサである。
マイコン３は、各種センサとのインターフェースとして、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）／Ｉ２Ｃ／ＳＰＩインターフェース（３１）と、アナログ・デジタル変換インターフェース（３２）と、Ｉ２Ｃ／ＳＰＩインターフェース（３３）とを有する。
また、ここでは、後付センサモジュール部１０として、照度センサ１０−１、赤外線センサ１０−２、ＣＯ２センサ１０−３、ＧＰＳセンサ１０−４、振動センサ１０−５、カメラセンサ１０−６を図示している。なお、図２に、図１のセンサモジュール部１０のみを取り出して示す。
【００１０】
図３は、本発明の実施例のセンサノードのハードウェアの概略構成を説明するための図である。図３において、５０はメイン基板であり、このメイン基板５０には、無線モジュール２、マイコン３が実装される。図３では、これらを、ＥＬＢ（電子部品）として図示している。
本実施例の特徴とする点は、メイン基板５０上のセンサモジュール取付け位置ＳＰＳに、各種センサを有するセンサモジュールＳＭＪを、後付で取外し可能に実装したことを特徴とする。
なお、図３では、メイン基板５０上に、６個のセンサモジュールＳＭＪを実装した場合を図示しているが、メイン基板５０上に実装されるセンサモジュールＳＭＪは６個に限定されるものではなく、メイン基板５０上に実装されるセンサモジュールＳＭＪは少なくとも１個であればよい。
また、無線センサネットワークは、様々なインターフェースをもつセンサとの接続が想定される。そのため、本実施例では、メイン基板５０上に実装されたマイコン３上に、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）／Ｉ２Ｃ／ＳＰＩインターフェース（３１）と、アナログ・デジタル変換インターフェース（３２）と、Ｉ２Ｃ／ＳＰＩインターフェース（３３）とを設けている。
本実施例では、センサモジュールＳＭＪが後から交換可能である。そのため、マイコン３が、今、メイン基板５０のどのセンサモジュール取付け位置ＳＰＳに、どのセンサどのようなセンサモジュールＳＭＪが実装されているかを認識する必要がある。
そこで、本実施例では、メイン基板５０の任意のセンサモジュール取付け位置ＳＰＳに、各種のセンサモジュールＳＭＪを実装した後に、当該センサモジュールの種別と取付位置を、制御端子を介してマイコン３に認識させる必要がある。
【００１１】
本実施例では、無線モジュール２が実装されているメイン基板５０上に、センサを直接搭戴するのではなく、センサモジュールを後付で、取外し可能な構造となし、無線モジュール２とセンサの取り付けインターフェース部分を共通化している。
そのため、選択したセンサごとに、新規のハードウェア設計・開発を行う必要がないので、従来のセンサノードのように、開発コスト、及び開発期間が増加し、製品投入のタイミングを逸することがなくなる。
このように、本実施例によれば、（１）無線モジュールの共通化による、設計・開発工程の省力化、（２）無線モジュールの共通化による、他分野へのソリューション展開の迅速化、（３）無線モジュールの共通化による、製品コストの削減、（４）必要最低限のセンサ搭戴による製品コストの削減、（５）製品投入のリードタイムの低減、（６）無線モジュールの共通化による、ハードウェアの信頼性向上等の効果を得ることが可能となる。
なお、マイコン３には、前述のＵＡＲＴ／Ｉ２Ｃ／ＳＰＩインターフェース（３１）、アナログ・デジタル変換インターフェース（３２）、Ｉ２Ｃ／ＳＰＩインターフェース（３３）以外に、ＲＡＳ４８５、ＲＳ２３Ｃ、ＬＡＮ（イーサネット）、ＰＷＭ、ＵＳＢのインターフェースを持たせることも可能である。
また、後付で取外し可能なセンサモジュールＳＭＪには、前述の照度センサ１０−１、赤外線センサ１０−２、ＣＯ２センサ１０−３、ＧＰＳセンサ１０−４、振動センサ１０−５、カメラセンサ１０−６以外に、温度センサ、湿度センサ、水分センサ、流量センサ、圧力センサ、加速度センサ、振動センサ、ひずみセンサ、光センサ、磁気センサ、変位センサ、位置センサ、赤外線センサ、方位センサ、角度センサ、角速度センサ、電位センサ、電力センサ、速度センサ、花粉センサ、振動センサ、衝撃センサなどの各種のセンサを搭載することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００１２】
１  アンテナ
２  無線モジュール
３  マイコン
４  内蔵電池
５  外部のＡＣ電源
６  内蔵電池と外部のＡＣ電源の選択部
７  マルチプレクサ（ＭＵＸ）
８  外部外付センサ制御端子群
９  外部制御Ｉ／Ｆ
１０  後付センサモジュール部
１０−１  照度センサ
１０−２  赤外線センサ
１０−３  ＣＯ２センサ
１０−４  ＧＰＳセンサ
１０−５  振動センサ
１０−６  カメラセンサ
１１−１  デフォルトで内蔵されている温度センサ
１１−１  デフォルトで内蔵されている湿度センサ
３１  ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）／Ｉ２Ｃ／ＳＰＩインターフェース
３２  アナログ・デジタル変換インターフェース
３３  Ｉ２Ｃ／ＳＰＩインターフェース
５０  メイン基板
１１０  基地局装置（アクセスポイント）
１２０  有線ネットワーク（インターネット網）
１３０  サーバ
ＥＬＢ  電子部品
ＳＭＪ  センサモジュール
ＳＰＳ  センサモジュール取付け位置
１００  センサノード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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