(57)【要約】【課題】センサデータの中継転送に用いる転送経路を自動的に確立する。【解決手段】中継処理部１２が、センサ端末ＳＴからセンサデータを収集する可搬型のゲートウェイ２０と無線接続し、ゲートウェイ２０から送信されたセンサデータを受信して、自己の上位に位置するセンサ中継装置１０または処理装置３０からなる上位装置へ中継転送し、ルーティング処理部１３が、センサ中継装置１０との間で予め通信リンクを確立してプレリンク状態とし、ゲートウェイ２０との新たな通信リンクの確立に応じて、プレリンク状態にあるセンサ中継装置１０を経由する自己から処理装置３０までの転送経路を確立し、中継処理部１２が、ルーティング処理部１３で確立した転送経路を介してゲートウェイ２０から中継転送されたセンサデータを上位装置へ中継転送する。【選択図】  図１
2017208720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ端末で検出されたセンサデータを、網状に接続された複数のセンサ中継装置を用いて処理装置へ中継転送するセンサ中継システムであって、
前記センサ中継装置は、
前記センサ端末からセンサデータを収集する可搬型のゲートウェイと無線接続し、前記ゲートウェイから送信された前記センサデータを受信して、自己の上位に位置する前記センサ中継装置または前記処理装置からなる上位装置へ中継転送する中継処理部と、
前記センサ中継装置との間で予め通信リンクを確立してプレリンク状態とし、前記ゲートウェイとの新たな通信リンクの確立に応じて、前記プレリンク状態にある前記センサ中継装置を経由する自己から前記処理装置までの転送経路を確立するルーティング処理部とを備え、
前記中継処理部は、前記ルーティング処理部で確立した転送経路を介して前記ゲートウェイから中継転送された前記センサデータを前記上位装置へ中継転送する
ことを特徴とするセンサ中継システム。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサ中継システムにおいて、
前記ゲートウェイは、前記センサ中継装置との新たな通信リンクを確立する際、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置のうち、利用者操作により選択されたセンサ中継装置と通信リンクを確立することを特徴とするセンサ中継システム。
【請求項３】
請求項１に記載のセンサ中継システムにおいて、
前記ゲートウェイは、前記センサ中継装置との新たな通信リンクを確立する際、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置のうち、受信電波強度が最大のセンサ中継装置と通信リンクを確立することを特徴とするセンサ中継システム。
【請求項４】
請求項１に記載のセンサ中継システムにおいて、
前記ゲートウェイは、前記センサ中継装置との新たな通信リンクを確立する際、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置のうち、自己の所在地に最も近いセンサ中継装置と通信リンクを確立することを特徴とするセンサ中継システム。
【請求項５】
請求項１に記載のセンサ中継システムにおいて、
前記ゲートウェイは、前記センサ中継装置との新たな通信リンクを確立する際、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置のうち、近距離無線通信により最初に認証が得られたセンサ中継装置と通信リンクを確立することを特徴とするセンサ中継システム。
【請求項６】
複数のセンサ端末で検出されたセンサデータを、網状に接続された複数のセンサ中継装置を用いて処理装置へ中継転送するセンサ中継システムで用いられる前記センサ中継装置であって、
前記センサ端末からセンサデータを収集する可搬型のゲートウェイと接続し、前記ゲートウェイから送信された前記センサデータを受信して、自己の上位に位置する前記センサ中継装置または前記処理装置からなる上位装置へ中継転送する中継処理部と、
前記センサ中継装置との間で予め通信リンクを確立してプレリンク状態とし、前記ゲートウェイとの新たな通信リンクの確立に応じて、前記プレリンク状態にある前記センサ中継装置を経由する自己から前記処理装置までの転送経路を確立するルーティング処理部とを備え、
前記中継処理部は、前記ルーティング処理部で確立した転送経路を介して前記ゲートウェイから中継転送された前記センサデータを前記上位装置へ中継転送する
ことを特徴とするセンサ中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサ端末で検出されたセンサデータを、処理装置へ中継転送するセンサ中継技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器や健康機器から生体情報などのセンサデータを収集する場合、センサ中継システムにより、各種センサ端末で検出したセンサデータを、センサ中継装置や通信ネットワークを介してサーバなどの処理装置へ中継接続することになる。図６は、従来の一般的なセンサ中継システムを示すブロック図である。このセンサ中継システム５０は、Ｎ台のセンサ端末＃１，＃２，…，＃Ｎ（ＳＴ）が、無線あるいは有線の通信回線を介してセンサ中継装置５２と接続されている。センサ中継装置５２は、通信ネットワークＮＷを介してサーバなどからなる処理装置５１と接続されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】大河内ほか、「各種医療・健康機器の統合的生体情報収集システムの提案」、DICIM2014シンポジウム、平成26年7月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来技術では、センサ中継装置５２がスマートフォンといった可搬性を持つ情報通信端末からなり、利用者が携帯して任意に持ち歩くような場合、そのセンサ中継装置５２の位置や状態に応じて、直接接続できる上位のセンサ中継装置５２が変化することになる。このため、センサデータを処理装置５１まで中継転送する際、予め設定されている転送経路を用いることができないという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、センサデータの中継転送に用いる転送経路を自動的に確立できるセンサ中継技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明にかかるセンサ中継システムは、複数のセンサ端末で検出されたセンサデータを、網状に接続された複数のセンサ中継装置を用いて処理装置へ中継転送するセンサ中継システムであって、前記センサ中継装置は、前記センサ端末からセンサデータを収集する可搬型のゲートウェイと無線接続し、前記ゲートウェイから送信された前記センサデータを受信して、自己の上位に位置する前記センサ中継装置または前記処理装置からなる上位装置へ中継転送する中継処理部と、前記センサ中継装置との間で予め通信リンクを確立してプレリンク状態とし、前記ゲートウェイとの新たな通信リンクの確立に応じて、前記プレリンク状態にある前記センサ中継装置を経由する自己から前記処理装置までの転送経路を確立するルーティング処理部とを備え、前記中継処理部は、前記ルーティング処理部で確立した転送経路を介して前記ゲートウェイから中継転送された前記センサデータを前記上位装置へ中継転送するようにしたものである。
【０００７】
また、本発明にかかる上記センサ中継システムの一構成例は、前記ゲートウェイが、前記センサ中継装置との新たな通信リンクを確立する際、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置のうち、利用者操作により選択されたセンサ中継装置と通信リンクを確立するようにしたものである。
【０００８】
また、本発明にかかる上記センサ中継システムの一構成例は、前記ゲートウェイが、前記センサ中継装置との新たな通信リンクを確立する際、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置のうち、受信電波強度が最大のセンサ中継装置と通信リンクを確立するようにしたものである。
【０００９】
また、本発明にかかる上記センサ中継システムの一構成例は、前記ゲートウェイが、前記センサ中継装置との新たな通信リンクを確立する際、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置のうち、自己の所在地に最も近いセンサ中継装置と通信リンクを確立するようにしたものである。
【００１０】
また、本発明にかかる上記センサ中継システムの一構成例は、前記ゲートウェイが、前記センサ中継装置との新たな通信リンクを確立する際、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置のうち、近距離無線通信により最初に認証が得られたセンサ中継装置と通信リンクを確立するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明にかかるセンサ中継装置は、複数のセンサ端末で検出されたセンサデータを、網状に接続された複数のセンサ中継装置を用いて処理装置へ中継転送するセンサ中継システムで用いられる前記センサ中継装置であって、前記センサ端末からセンサデータを収集する可搬型のゲートウェイと接続し、前記ゲートウェイから送信された前記センサデータを受信して、自己の上位に位置する前記センサ中継装置または前記処理装置からなる上位装置へ中継転送する中継処理部と、前記センサ中継装置との間で予め通信リンクを確立してプレリンク状態とし、前記ゲートウェイとの新たな通信リンクの確立に応じて、前記プレリンク状態にある前記センサ中継装置を経由する自己から前記処理装置までの転送経路を確立するルーティング処理部とを備え、前記中継処理部は、前記ルーティング処理部で確立した転送経路を介して前記ゲートウェイから中継転送された前記センサデータを前記上位装置へ中継転送するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ゲートウェイが移動して予め設定されている転送経路とは異なるセンサ中継装置と接続された場合でも、センサデータの中継転送に用いる転送経路を自動的に確立することができる。したがって、ゲートウェイの移動範囲を大幅に拡張することが可能となる。このため、例えば、利用者の身体に装着した医療機器や健康機器で検出した生体情報からなるセンサデータを、利用者が携帯するスマートフォンからなるゲートウェイで収集して中継転送するようなセンサ中継システムにおいて、利用者の行動範囲を、予め対応づけられている１つのセンサ中継装置の通信可能範囲から、複数のセンサ中継装置の通信可能範囲へ一挙に拡張することができ、生体情報の収集時における利用者への負担を大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】センサ中継システムの構成を示すブロック図である。
【図２】センサ中継システムの動作を示すシーケンス図である。
【図３】ゲートウェイの未接続状態を示す説明図である。
【図４】ゲートウェイのリンク確立時を示す説明図である。
【図５】センサデータの中継転送を示す説明図である。
【図６】従来の一般的なセンサ中継システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［センサ中継システム］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかるセンサ中継システム１について説明する。図１は、センサ中継システムの構成を示すブロック図である。
【００１５】
このセンサ中継システム１は、例えば建物や施設からセンサ機器で得られたセキュリティデータ、ウェアラブルセンサで人体から検出した生体情報など、各種のセンサデータを収集する際に用いられて、センサ端末ＳＴで対象から検出したセンサデータを、スマートホンなどの可搬型のゲートウェイ２０で収集し、無線または有線により網状に接続された複数のセンサ中継装置１０および通信ネットワークＮＷを介して処理装置３０へ転送する機能を有している。
【００１６】
センサ端末ＳＴは、温度センサ・加速度センサなど比較的検出機能の低いセンサや、動画や静止画を撮影するカメラなど比較的検出機能の高いセンサ端末から構成されている。
処理装置３０は、全体としてサーバ装置などの情報処理装置からなり、通信ネットワークＮＷを介して受信したセンサデータに基づいて、対象の状況や事象発生を検知する機能を有している。
【００１７】
センサ中継装置１０は、ゲートウェイ２０から中継転送されたセンサデータを、上位のセンサ中継装置１０または処理装置３０からなる上位装置へ中継転送する機能を有している。
【００１８】
ゲートウェイ２０は、全体としてスマートホンなどの可搬型の情報通信端末からなり、無線回線または有線回線を介してセンサ端末ＳＴと接続するとともに、無線の通信リンクを介してセンサ中継装置１０と接続し、これらセンサ端末ＳＴで検出されて送信されたセンサデータを受信してセンサ中継装置１０へ中継転送する機能を有している。
【００１９】
［センサ中継装置］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかるセンサ中継装置１０の構成について詳細に説明する。
センサ中継装置１０には、主な機能部として、複数の中継モジュール１１、中継処理部１２、およびルーティング処理部１３が設けられている。
【００２０】
中継モジュール１１は、自己の下位に位置するゲートウェイ２０またはセンサ中継装置１０などの下位装置や、自己の上位に位置するセンサ中継装置１０や処理装置３０などの上位装置とデータ通信を行うことにより、センサ端末ＳＴで検出されたセンサデータを送受信する機能を有している。
【００２１】
中継処理部１２は、中継モジュール１１を介して無線接続されたゲートウェイ２０からのセンサデータを、中継モジュール１１からルーティング処理部１３で確立した転送経路を介して上位のセンサ中継装置１０へ中継転送する機能と、中継モジュール１１を介して接続された下位のセンサ中継装置１０からのセンサデータを、中継モジュール１１から上位装置へ中継転送する機能とを有している。
【００２２】
ルーティング処理部１３は、センサ中継システム１を構成する各センサ中継装置１０との間で予め通信リンクを確立してプレリンク状態とする機能と、ゲートウェイ２０との新たな通信リンクの確立に応じて、プレリンク状態にある各センサ中継装置１０を経由する自己から処理装置３０までの転送経路を新たに確立する機能とを有している。この際、転送経路の確立に用いる経路選択については、中継ノード数や転送レートなどを評価値とする公知の経路選択手法を用いればよい。
【００２３】
［ゲートウェイ］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかるゲートウェイ２０の構成について説明する。
ゲートウェイ２０には、主な機能部として、複数の通信モジュール２１と通信処理部２２とが設けられている。
【００２４】
通信モジュール２１は、自己に接続されている各センサ端末ＳＴや、自己の上位に位置するセンサ中継装置１０とデータ通信を行うことにより、センサ端末ＳＴで検出されたセンサデータを送受信する機能を有している。
【００２５】
通信処理部２２は、通信モジュール２１で受信した各センサ端末ＳＴからのセンサデータを、ルーティング処理部１３で確立した転送経路を介して通信モジュール２１から上位装置へ中継転送する機能と、センサデータを中継転送すべきセンサ中継装置１０と接続されていない場合には、センサ中継装置１０のうちから選択したいずれか１つのセンサ中継装置１０と通信リンクを確立する機能とを有している。
【００２６】
通信処理部２２が、新たな通信リンクを確立するセンサ中継装置１０を選択する方法としては、通信リンクを確立可能なセンサ中継装置１０のうち、利用者操作により選択されたセンサ中継装置１０と新たな通信リンクを確立してもよい。この際、センサ中継装置１０からの電波（ビーコン）を監視して、そのリストを選択画面に表示すればよい。
また、センサ中継装置１０からの電波（ビーコン）を監視して、受信電波強度が最大のセンサ中継装置１０を自動選択して通信リンクを確立してもよい。
【００２７】
あるいは、ＧＰＳ機能などにより自己の所在地が確認できる場合には、センサ中継装置１０からの電波（ビーコン）に基づきセンサ中継装置１０の位置を取得し、自己の所在地に最も近いセンサ中継装置１０を自動選択して、通信リンクを確立してもよい。
また、近距離無線通信の認証機能を利用して、最初に認証が得られたセンサ中継装置１０を自動選択して通信リンクを確立してもよい。
【００２８】
［本実施の形態の動作］
次に、図２〜図５を参照して、本実施の形態にかかるセンサ中継システム１の動作について説明する。図２は、センサ中継システムの動作を示すシーケンス図である。図３は、ゲートウェイの未接続状態を示す説明図である。図４は、ゲートウェイのリンク確立時を示す説明図である。図５は、センサデータの中継転送を示す説明図である。
【００２９】
ここでは、３つのセンサ中継装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃがセンサ中継システム１に配置されており、このうちセンサ中継装置１０Ｂには、２つのゲートウェイ２０Ｂ，２０Ｃが接続されているものとする。また、センサ中継装置１０Ｃが通信ネットワークＮＷを介して処理装置３０に接続されているものとする。
【００３０】
まず、図２に示すように、初期状態において、センサ中継装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、相互にデータ通信可能なように通信リンクを確立してプレリンク状態にあるものとする（ステップ１００）。
この際、図３に示すように、ゲートウェイ２０Ａは、いずれのセンサ中継装置１０とも接続されていない未接続状態にあるものとする（ステップ１０１）。このため、ゲートウェイ２０Ａの通信処理部２２は、周囲のセンサ中継装置１０からの電波（ビーコン）を受信して、通信相手を監視している（ステップ１０２）。
【００３１】
ここで、図４に示すように、ゲートウェイ２０Ａが移動して、センサ中継装置１０Ａに近づいたことにより、センサ中継装置１０Ａを通信相手として検出した場合（ステップ１１０）、ゲートウェイ２０Ａの通信処理部２２は、センサ中継装置１０Ａと新たな通信リンクを確立する（ステップ１１１）。
【００３２】
センサ中継装置１０Ａの中継処理部１２は、ゲートウェイ２０Ａとの間での新たな通信リンクを確立する（ステップ１１１）。また、ルーティング処理部１３は、ゲートウェイ２０Ａとの新たな通信リンクの確立に応じて、ルーティング処理を実行することにより、プレリンク状態にある各センサ中継装置１０Ｂ，１０Ｃを経由する自己から処理装置３０までの転送経路を新たに確立し（ステップ１１２）、転送経路の確立完了をゲートウェイ２０Ａへ通知する（ステップ１１３）。
【００３３】
これにより、図５に示すように、ゲートウェイ２０Ａの通信処理部２２は、センサ中継装置１０Ａからの転送経路確立完了の通知に応じて、センサ端末ＳＴから受信して蓄積しておいたセンサデータをセンサ中継装置１０Ａへ中継転送する処理を開始する（ステップ１１４）。
【００３４】
これにより、センサ中継装置１０Ａの中継処理部１２は、ゲートウェイ２０Ａからのセンサデータをルーティング処理部１３で確立した転送経路に基づきセンサ中継装置１０Ｃへ中継転送し（ステップ１１５）、センサ中継装置１０Ｃの中継処理部１２は、センサ中継装置１０Ａから通知された転送経路情報に基づき、センサ中継装置１０Ａからのセンサデータを通信ネットワークＮＷを介して処理装置３０へ中継転送する（ステップ１１６）。
【００３５】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、センサ中継装置１０において、中継処理部１２が、センサ端末ＳＴからセンサデータを収集する可搬型のゲートウェイ２０と無線接続し、ゲートウェイ２０から送信されたセンサデータを受信して、自己の上位に位置するセンサ中継装置１０または処理装置３０からなる上位装置へ中継転送し、ルーティング処理部１３が、センサ中継装置１０との間で予め通信リンクを確立してプレリンク状態とし、ゲートウェイ２０との新たな通信リンクの確立に応じて、プレリンク状態にあるセンサ中継装置１０を経由する自己から処理装置３０までの転送経路を確立し、中継処理部１２が、ルーティング処理部１３で確立した転送経路を介してゲートウェイ２０から中継転送されたセンサデータを上位装置へ中継転送するようにしたものである。
【００３６】
これにより、ゲートウェイ２０が移動して予め設定されている転送経路とは異なるセンサ中継装置１０と接続された場合でも、センサデータの中継転送に用いる転送経路を自動的に確立することができる。したがって、ゲートウェイ２０の移動範囲を大幅に拡張することが可能となる。
【００３７】
このため、例えば、利用者の身体に装着した医療機器や健康機器で検出した生体情報からなるセンサデータを、利用者が携帯するスマートフォンからなるゲートウェイ２０で収集して中継転送するようなセンサ中継システム１において、利用者の行動範囲を、予め対応づけられている１つのセンサ中継装置１０の通信可能範囲から、複数のセンサ中継装置１０の通信可能範囲へ一挙に拡張することができ、生体情報の収集時における利用者への負担を大幅に削減することが可能となる。
【００３８】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１…センサ中継システム、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…センサ中継装置、１１…中継モジュール、１２…中継処理部、１３…ルーティング処理部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…ゲートウェイ、２１…通信モジュール、２２…通信処理部、３０…処理装置、ＳＴ…センサ端末、ＮＷ…通信ネットワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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