(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作区間とスリープ区間とを周期的に繰り返す間欠動作を行なうノードからデータを収集する情報処理装置であって、
相互の通信品質が一定値以上のノードに対して同一のグループに設定するグループ設定部と、
前記グループ設定部によって設定されたグループに対してデータ要求を送信し、当該グループ内のノードのうち、前記動作区間となる当番ノードに設定されているノードからデータを収集する運用制御部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記グループ設定部は、前記グループ内の１つのノードに対して、前記当番ノードを設定する当番信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記グループの数とデータを測定する測定ノードの数とに基づいてバッファリング上限値を算出し、各グループに通知する上限設定部、
を更に有し、
前記各グループにおいて、前記当番ノードがバッファリングしているデータの数が前記バッファリング上限値である場合、子のグループから送信されたデータが親のグループに転送される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
動作区間とスリープ区間とを周期的に繰り返す間欠動作を行ない、情報処理装置にデータを送信するノードであって、
相互の通信品質が一定値以上のノードに対して設定されたグループ内で、自ノードが前記動作区間となる当番ノードに設定されている場合、データを受信し、または、前記情報処理装置からの要求に応じてデータを前記情報処理装置に送信する運用制御部、
を有し、
前記運用制御部は、前記グループ内の前記自ノード以外の１つのノードに当番信号を送信して、前記自ノードの設定を前記当番ノードから非当番ノードに変更する
ことを特徴とするノード。
【請求項５】
前記情報処理装置から送信される当番信号を受け取った場合は前記自ノードを前記当番ノードに設定し、前記当番信号を受け取らない場合は前記自ノードを非当番ノードに設定する設定部、
を更に有することを特徴とする請求項４に記載のノード。
【請求項６】
前記運用制御部は、前記グループ内で前記自ノードが前記当番ノードに設定されているときに、前記自ノードの残電力量が閾値以下であり、かつ、前記グループ内の前記自ノード以外のノードから通知される残電力量が一定値以上である場合、前記グループ内の前記自ノード以外の１つのノードに前記当番信号を送信して、前記自ノードの設定を前記当番ノードから前記非当番ノードに変更する、
ことを特徴とする請求項５に記載のノード。
【請求項７】
前記当番ノードは、前記グループ内で順番に設定され、
前記運用制御部は、前記グループ内で前記自ノードが前記当番ノードに設定されているときに、前記自ノードの残電力量が閾値以下であり、かつ、前記グループ内の前記自ノード以外のノードから起床通知を受け取った場合、前記グループ内の前記自ノード以外の１つのノードに前記当番信号を送信して、前記自ノードの設定を前記当番ノードから前記非当番ノードに変更する、
ことを特徴とする請求項５に記載のノード。
【請求項８】
前記運用制御部は、前記グループ内で前記自ノードが前記非当番ノードに設定されているときに、前記グループ内の前記当番ノードであるノードから前記当番信号を受け取った場合、前記自ノードの設定を前記非当番ノードから前記当番ノードに変更する、
ことを特徴とする請求項６または７に記載のノード。
【請求項９】
前記情報処理装置から送信されるバッファリング上限値を設定する上限設定部、
を更に有し、
前記運用制御部は、前記グループ内で前記自ノードが前記当番ノードに設定されている場合、受信したデータをバッファリングし、前記バッファリングしているデータの数が前記バッファリング上限値である場合、子のグループから送信されたデータを親のグループに転送する、
ことを特徴とする請求項４に記載のノード。
【請求項１０】
動作区間とスリープ区間とを周期的に繰り返す間欠動作を行なうノードと、
前記ノードからデータを収集する情報処理装置と、
を有し、
前記情報処理装置は、
相互の通信品質が一定値以上のノードに対して同一のグループに設定するグループ設定部と、
前記グループ設定部によって設定されたグループに対してデータ要求を送信し、当該グループ内のノードのうち、前記動作区間となる当番ノードに設定されているノードからデータを収集する運用制御部と、
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
動作区間とスリープ区間とを周期的に繰り返す間欠動作を行なうノードからデータを収集する情報処理装置が、
相互の通信品質が一定値以上のノードに対して同一のグループに設定し、
設定された前記グループに対してデータ要求を送信し、当該グループ内のノードのうち、前記動作区間となる当番ノードに設定されているノードからデータを収集する、
処理を実行することを特徴とする無線網制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、ノード、無線通信システムおよび無線網制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信装置である複数のセンサノード（以下、単に「ノード」と記載する）を測定対象に設置しておき、各ノードが取得したデータを無線通信で情報処理装置に送信するＷＳＮＳ（Wireless  Sensor  Network  System）が知られている。【０００３】
各ノードは、例えば、測定対象の状態を測定してデータとして無線通信で送信する。情報処理装置は、各ノードで測定されたデータを収集する。例えば、情報処理装置は、アグリゲータとゲートウェイ（ＧＷ）とを有し、アグリゲータは、収集したデータをＧＷに送信し、ＧＷは、収集したデータをユーザ端末に送信する。例えば、ユーザ端末は、収集したデータに基づいて測定対象の状態をモニタリングする。測定対象としては、例えば、崖、道路、建築物などが挙げられる。例えば測定対象が崖である場合、ＷＳＮＳの適用例としては、地すべりの監視が挙げられる。例えば測定対象が道路や建築物である場合、ＷＳＮＳの適用例としては、歪みやひびなどのモニタリングが挙げられる。【０００４】
ＷＳＮＳにおいて、各ノードは離れて設置されており、無線通信の電波到達距離に限りがあるため、測定対象の状態を測定する測定ノードと情報処理装置との間に、中継用のノードとして中継ノードを設置し、近隣のノード同士でデータを中継するマルチホップ通信が採用される。これにより、情報処理装置は、ＷＳＮＳ内のノード間のマルチホップ通信を用いて、測定ノードで測定されたデータを、中継ノードを経由して収集することができる。【０００５】
また、ＷＳＮＳにおいて、各ノードにはバッテリが搭載され、各ノードはバッテリの電力により動作する。そのため、各ノードにおいて、無線通信により利用できる電力は限られている。例えば、各ノードには、情報処理装置と直接通信できる程度の電力量が無い。そのため、各ノードは、必要なときに起動する間欠動作を実行する。間欠動作では、一定時間に動作する動作区間と、一定時間に上記動作を停止する停止区間とが周期的に繰り返される。例えば、測定ノードは、動作区間においてデータを測定し、中継ノードは、動作区間において、マルチホップ通信を用いて、測定ノードで測定されたデータを中継する。【０００６】
ここで、情報処理装置（アグリゲータ、ＧＷ）は、常時動作するため、消費電力が大きくなる。この場合、例えば、情報処理装置についても、各ノード（測定ノード、中継ノード）と同様に間欠動作を実行することにより、低消費電力化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１１４８９８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７７２８３号公報
【特許文献３】特開２００８−２４５１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、情報処理装置（例えば、アグリゲータ）および中継ノードが、単純に内部タイマを用いて、動作区間と停止区間とを周期的に繰り返す間欠動作を実行した場合、情報処理装置および中継ノードの内部タイマの時間にズレが生じる可能性がある。この場合、図２８に示すように、情報処理装置の動作区間、および、中継ノードの動作区間にもズレが生じる可能性がある。具体的には、中継ノードは、動作区間において、マルチホップ通信を用いて、測定ノードで測定されたデータを中継し、情報処理装置は、動作区間において、中継ノードから中継されたデータを収集する。ここで、情報処理装置および中継ノードの内部タイマの時間にズレが生じる場合、情報処理装置の動作区間と中継ノードの動作区間とのタイミングが合わなくなる。その結果、情報処理装置は、動作区間において、中継ノードから中継されたデータを収集できないという不具合が生じる。【０００９】
そこで、図２９に示すように、中継ノードは、動作区間において、マルチホップ通信の待機状態として待機する。そして、情報処理装置（例えば、アグリゲータ）は、起動時（動作区間）において、データ送信命令を中継ノードに送信し、中継ノードは、情報処理装置からのデータ送信命令に応じてデータを送信する。これにより、図２９に示す方法では、図２８に示す場合の不具合、すなわち、中継ノードから中継されたデータを情報処理装置が動作区間に収集できないという不具合が解消される。しかし、図２９に示す方法では、図２８に示す場合に比べて、中継ノードの消費電力は待機状態により増大してしまう。【００１０】
そこで、図３０に示すように、中継ノードは、待機状態において、受信の待ち受けをしない状態で待機する。このとき、中継ノードは、例えば数十秒に１回、送受信部をオンして、ビーコンを送信し、ビーコンを送信したときに受信の待ち受けを数秒間行なう。情報処理装置（例えば、アグリゲータ）は、起動時（動作区間）において、ビーコンを送信していた中継ノードに対してネットワークを構築し、データ送信命令を中継ノードに送信する。中継ノードは、情報処理装置からのデータ送信命令に応じてデータを送信する。これにより、図３０に示す方法では、待機状態において、中継ノードの送受信部がオフするため、図２９に示す方法に比べて、中継ノードにおいては低消費電力化を図ることができる。しかし、図３０に示す方法では、待機状態において、中継ノードの送受信部がオンする時間もあるため、図２８に示す場合に比べて、中継ノードの消費電力は大きい。【００１１】
本願に開示の技術は、低消費電力化を図りつつ、データ収集の不具合を回避する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
１つの態様では、情報処理装置は、動作区間とスリープ区間とを周期的に繰り返す間欠動作を行なうノードからデータを収集する。情報処理装置は、グループ設定部と、運用制御部とを有する。グループ設定部は、相互の通信品質が一定値以上のノードに対して同一のグループに設定する。運用制御部は、グループ設定部によって設定されたグループに対してデータ要求を送信し、当該グループ内のノードのうち、動作区間となる当番ノードに設定されているノードからデータを収集する。
【発明の効果】
【００１３】
１つの側面では、低消費電力化を図りつつ、データ収集の不具合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施例１に係る無線通信システムの構成の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、実施例１に係る無線通信システムのノードの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る無線通信システムのノードのバッテリ残量の推移の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、実施例１に係る無線通信システムの情報処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施例１に係る無線通信システムにおけるネットワーク構築処理およびグループ設定処理の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、実施例１に係る無線通信システムにおけるバッファリング上限設定処理の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、実施例１に係る無線通信システムにおける運用処理（データ収集）の一例を示す説明図である。
【図８】図８は、実施例１に係る無線通信システムにおける運用処理（役割変更）の一例を示す説明図である。
【図９】図９は、実施例１に係る無線通信システムにおける運用処理（データ収集および役割変更）の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、実施例１に係る無線通信システムにおける運用処理の効果を示す説明図である。
【図１１】図１１は、実施例１に係る無線通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、情報処理装置が実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、中継ノードが実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、測定ノードが実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、情報処理装置が実行するバッファリング上限設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、中継ノードが実行するバッファリング上限設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、情報処理装置が実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、中継ノードのうちの当番ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、中継ノードのうちの非当番ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、実施例１に係る無線通信システムの動作として、測定ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、実施例２に係る無線通信システムの動作として、情報処理装置が実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、実施例２に係る無線通信システムの動作として、中継ノードのうちの当番ノードが実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、実施例２に係る無線通信システムの動作として、中継ノードのうちの非当番ノードが実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、実施例２に係る無線通信システムの動作として、中継ノードのうちの当番ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、実施例２に係る無線通信システムの動作として、中継ノードのうちの非当番ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、情報処理装置および中継ノードの間欠動作における課題の一例を示す説明図である。
【図２９】図２９は、情報処理装置および中継ノードの間欠動作における課題の一例を示す説明図である。
【図３０】図３０は、情報処理装置および中継ノードの間欠動作における課題の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本願の開示する情報処理装置、ノード、無線通信システムおよび無線網制御方法の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。
【実施例１】
【００１６】
［無線通信システムの構成］
図１は、実施例１に係る無線通信システム１の構成の一例を示す概略図である。図１に示す無線通信システム１は、例えば、ＷＳＮＳで構成され、無線通信装置である複数のノード２と、ゲートウェイ（ＧＷ）３と、アグリゲータ４とを有する。ここで、本実施例では、ノード２は、例えば、３１個設置される（以下、ノード２−１〜２−３１と記載することもある）。【００１７】
各ノード２は、例えば、測定対象の状態を測定してデータとして無線通信で送信する。アグリゲータ４は、各ノード２とＧＷ３との間を通信接続する通信装置である。アグリゲータ４は、各ノード２から送信されたデータを収集する装置、例えば、サーバ等の情報処理装置である。アグリゲータ４は、収集したデータをＧＷ３に送信し、ＧＷ３は、収集したデータをユーザ端末に送信する。例えば、ユーザ端末は、収集したデータに基づいて測定対象の状態をモニタリングする。なお、本実施例において、ＧＷ３の機能とアグリゲータ４の機能とを統合した１つの装置を情報処理装置５としてもよい。【００１８】
測定対象としては、例えば、崖、道路、建築物などが挙げられる。例えば測定対象が崖である場合、ＷＳＮＳの適用例としては、地すべりの監視が挙げられる。例えば測定対象が道路や建築物である場合、ＷＳＮＳの適用例としては、歪みやひびなどのモニタリングが挙げられる。【００１９】
ＷＳＮＳにおいて、各ノード２は離れて設置されており、無線通信の電波到達距離に限りがあるため、測定対象の状態を測定する測定ノードと情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）との間に、中継用のノードとして中継ノードを設置し、近隣のノード同士でデータを中継するマルチホップ通信が採用される。これにより、情報処理装置５は、ＷＳＮＳ内のノード間のマルチホップ通信を用いて、測定ノードで測定されたデータを、中継ノードを経由して収集することができる。【００２０】
ＷＳＮＳにおいて、各ノード２にはバッテリが搭載され、各ノード２はバッテリの電力により動作する。各ノード２は、必要なときに起動する間欠動作を実行する。間欠動作では、一定時間に動作する動作区間と、一定時間に上記動作を停止する停止区間とが周期的に繰り返される。例えば、測定ノードは、動作区間においてデータを測定し、中継ノードは、動作区間において、マルチホップ通信を用いて、測定ノードで測定されたデータを中継する。【００２１】
また、ＷＳＮＳにおいて、情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）にもバッテリが搭載され、情報処理装置５はバッテリの電力により動作する。情報処理装置５についても、各ノード２と同様に間欠動作を実行する。例えば、情報処理装置５は、起動時（動作区間）において、データ要求を中継ノードに送信し、中継ノードは、動作区間において、情報処理装置からのデータ要求に応じて、データを送信する。【００２２】
［各ノードの構成］
図２は、実施例１に係る無線通信システム１のノード２の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すノード２は、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）２００と、センサ素子２１０と、エナジーハーベスト素子２２０と、バッテリ２３０と、電源制御部２４０と、無線部２５０と、記憶部２６０と、を有する。【００２３】
センサ素子２１０は、センシング対象（測定対象）の状態を検知する素子である。エナジーハーベスト素子２２０は、例えば、振動発電素子、光発電素子、温度発電素子、電波発電素子等の発電素子である。バッテリ２３０は、例えば、エナジーハーベスト素子２２０で発電した電力を蓄電する。電源制御部２４０は、エナジーハーベスト素子２２０およびバッテリ２３０を制御する。無線部２５０は、例えば、数十センチ程度の無線範囲内に存在する他のノード２とマルチホップ通信で無線通信する。記憶部２６０は、各種情報やプログラムを記憶する領域と、データを一時的に記憶（バッファリング）する領域とを有する。ＭＣＵ２００は、ノード２全体を制御する。【００２４】
ノード２は、間欠動作でデータを取得し、取得したデータを送信する。図３は、実施例１に係る無線通信システム１のノード２のバッテリ残量の推移の一例を示す説明図である。図３において、横軸は時間を表し、縦軸は、バッテリ２３０の残量（バッテリ残量）である。例えば、時間ｔ０から時間ｔ１において、バッテリ２３０は、エナジーハーベスト素子２２０で発電した電力を蓄電（充電）する。次に、時間ｔ１から時間ｔ２において、ノード２がデータを取得する際のＭＣＵ２００や無線部２５０の処理により、バッテリ２３０が著しく放電し、時間ｔ２から時間ｔ３において、ノード２がデータを送信する。そして、ノード２がデータを送信した後では、時間ｔ３から時間ｔ４において、バッテリ２３０は、エナジーハーベスト素子２２０で発電した電力を充電する。【００２５】
記憶部２６０は、グループＩＤテーブル２６１を有する。グループＩＤテーブル２６１は、自ノードグループを識別するＩＤを記憶する第１領域と、自ノードグループの親のノードグループを識別するＩＤを記憶する第２領域と、自ノードグループの子のノードグループを識別するＩＤを記憶する第３領域とを有する。これらのＩＤとしては、例えば、ＭＡＣアドレスが挙げられる。【００２６】
なお、ノードグループやＩＤ（グループＩＤ）については後述する。【００２７】
記憶部２６０は、更に、ＬＱＩテーブル２６２を有する。ＬＱＩテーブル２６２は、自ノードグループの当番ノードが送信元のノードグループから送信されたデータを受信したときに、データの通信品質を記憶する領域である。【００２８】
ここで、ノードグループには、１つの当番ノードと、当番ノード以外の非当番ノードとが含まれる。当番ノードは、ノードグループにおいて、間欠動作の動作区間に移行した中継ノードに相当する。非当番ノードは、ノードグループにおいて、間欠動作の停止区間に移行した中継ノードに相当する。なお、中継ノード、当番ノード、非当番ノードについては後述する。【００２９】
ＭＣＵ２００は、記憶部２６０に格納されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムに基づき各種プロセスを機能として構成する。そのＭＣＵ２００は、グループ設定部２０１と、上限設定部２０２と、運用制御部２０３と、制御部２０４と、を有する。【００３０】
グループ設定部２０１は、後述のグループ設定処理を実行する。【００３１】
上限設定部２０２は、後述のバッファリング上限設定処理を実行する。【００３２】
運用制御部２０３は、後述の運用処理を実行する。【００３３】
制御部２０４は、グループ設定部２０１、上限設定部２０２、運用制御部２０３の動作を制御する。【００３４】
［情報処理装置の構成］
図４は、実施例１に係る無線通信システム１の情報処理装置５の構成の一例を示すブロック図である。本実施例では、ＧＷ３の機能とアグリゲータ４の機能とを統合した１つの装置を情報処理装置５として説明する。図４に示す情報処理装置５は、ＭＣＵ５００と、エナジーハーベスト素子５２０と、バッテリ５３０と、電源制御部５４０と、通信部５５０と、記憶部５６０と、を有する。【００３５】
エナジーハーベスト素子５２０は、例えば、振動発電素子、光発電素子、温度発電素子、電波発電素子等の発電素子である。バッテリ５３０は、例えば、エナジーハーベスト素子５２０で発電した電力を蓄電する。電源制御部５４０は、エナジーハーベスト素子５２０およびバッテリ５３０を制御する。通信部５５０は、ノード２との通信とユーザ端末との通信を行なうインターフェースである。記憶部５６０は、各種情報やプログラムを記憶する領域である。ＭＣＵ５００は、情報処理装置５全体を制御する。情報処理装置５は、間欠動作でデータを要求し、データを収集する。【００３６】
ＭＣＵ５００は、記憶部５６０に格納されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムに基づき各種プロセスを機能として構成する。そのＭＣＵ５００は、グループ設定部５０１と、上限設定部５０２と、運用制御部５０３と、制御部５０４と、を有する。【００３７】
グループ設定部５０１は、後述のグループ設定処理を実行する。【００３８】
上限設定部５０２は、後述のバッファリング上限設定処理を実行する。【００３９】
運用制御部５０３は、後述の運用処理を実行する。【００４０】
制御部５０４は、グループ設定部５０１、上限設定部５０２、運用制御部５０３の動作を制御する。また、制御部５０４は、後述のネットワーク構築処理を実行する。【００４１】
［ネットワーク構築処理］
図５は、実施例１に係る無線通信システム１におけるネットワーク構築処理およびグループ設定処理の一例を示す説明図である。【００４２】
まず、情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）は、ネットワーク構築処理として、各ノード２を測定ノードと中継ノードとに分ける。【００４３】
測定ノードは、例えば、崖、道路、建築物などの測定対象（センシング対象ともいう）に設置されている。測定ノードは、例えば、動作区間において、測定対象の状態を測定してデータとして無線通信で送信する。例えば、各ノード２のうちの、ノード２−１、２−２、２−５、２−９、２−１３、２−２３、２−２６、２−２７、２−２８、２−３１は測定ノードとして設定される。【００４４】
中継ノードは、測定ノードとＧＷ３との間に設置されている。中継ノードは、動作区間において、マルチホップ通信を用いて、測定ノードで測定されたデータを中継して、ＧＷ３に送信する。例えば、各ノード２のうちの、ノード２−３〜２−４、２−６〜２−８、２−１０〜２−１２、２−１４〜２−１６、２−１７〜２−１９、２−２０〜２−２２、２−２４〜２−２５、２−２９〜２−３０は中継ノードとして設定される。【００４５】
［グループ設定処理］
情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）は、グループ設定処理として、測定ノードおよび中継ノードをグループ化し、中継ノードのグループ内に当番ノードを設定する。【００４６】
例えば、各ノード２のうちの、ノード２−１、２−２、２−５、２−９、２−１３、２−２３、２−２６、２−２７、２−２８、２−３１には、それぞれ、測定ノードのグループとして、同一のグループＩＤが割り当てられる。【００４７】
ノード２−３〜２−４、２−６〜２−８、２−１０〜２−１２、２−１４〜２−１６、２−１７〜２−１９、２−２０〜２−２２、２−２４〜２−２５、２−２９〜２−３０には、それぞれ、中継ノードのグループとして、同一のグループＩＤが割り当てられる。【００４８】
ここで、中継ノードをグループ化し、中継ノードのグループ内に当番ノードを設定することについて具体的に説明する。【００４９】
例えば、ノード２−３〜２−４は、中継ノードとしてグループ化され、ノード２−３〜２−４には、ノードグループＮＧ１として、同一のグループＩＤが割り当てられる。この場合、中継ノード２−３〜２−４のうちの１つの中継ノードが当番ノード（図５では中継ノード２−４）に設定され、それ以外の中継ノードが非当番ノード（図５では中継ノード２−３）に設定される。【００５０】
例えば、ノード２−６〜２−８は、中継ノードとしてグループ化され、ノード２−６〜２−８には、ノードグループＮＧ２として、同一のグループＩＤが割り当てられる。この場合、中継ノード２−６〜２−８のうちの１つの中継ノードが当番ノード（図５では中継ノード２−７）に設定され、それ以外の中継ノードが非当番ノード（図５では中継ノード２−６、２−８）に設定される。【００５１】
例えば、ノード２−１０〜２−１２は、中継ノードとしてグループ化され、ノード２−１０〜２−１２には、ノードグループＮＧ３として、同一のグループＩＤが割り当てられる。この場合、中継ノード２−１０〜２−１２のうちの１つの中継ノードが当番ノード（図５では中継ノード２−１０）に設定され、それ以外の中継ノードが非当番ノード（図５では中継ノード２−１１、２−１２）に設定される。【００５２】
例えば、ノード２−１４〜２−１６は、中継ノードとしてグループ化され、ノード２−１４〜２−１６には、ノードグループＮＧ４として、同一のグループＩＤが割り当てられる。この場合、中継ノード２−１４〜２−１６のうちの１つの中継ノードが当番ノード（図５では中継ノード２−１４）に設定され、それ以外の中継ノードが非当番ノード（図５では中継ノード２−１５、２−１６）に設定される。【００５３】
例えば、ノード２−１７〜２−１９は、中継ノードとしてグループ化され、ノード２−１７〜２−１９には、ノードグループＮＧ５として、同一のグループＩＤが割り当てられる。この場合、中継ノード２−１７〜２−１９のうちの１つの中継ノードが当番ノード（図５では中継ノード２−１９）に設定され、それ以外の中継ノードが非当番ノード（図５では中継ノード２−１７、２−１８）に設定される。【００５４】
例えば、ノード２−２０〜２−２２は、中継ノードとしてグループ化され、ノード２−２０〜２−２２には、ノードグループＮＧ６として、同一のグループＩＤが割り当てられる。この場合、中継ノード２−２０〜２−２２のうちの１つの中継ノードが当番ノード（図５では中継ノード２−２０）に設定され、それ以外の中継ノードが非当番ノード（図５では中継ノード２−２１、２−２２）に設定される。【００５５】
例えば、ノード２−２４〜２−２５は、中継ノードとしてグループ化され、ノード２−２４〜２−２５には、ノードグループＮＧ７として、同一のグループＩＤが割り当てられる。この場合、中継ノード２−２４〜２−２５のうちの１つの中継ノードが当番ノード（図５では中継ノード２−２５）に設定され、それ以外の中継ノードが非当番ノード（図５では中継ノード２−２４）に設定される。【００５６】
例えば、ノード２−２９〜２−３０は、中継ノードとしてグループ化され、ノード２−２９〜２−３０には、ノードグループＮＧ８として、同一のグループＩＤが割り当てられる。この場合、中継ノード２−２９〜２−３０のうちの１つの中継ノードが当番ノード（図５では中継ノード２−３０）に設定され、それ以外の中継ノードが非当番ノード（図５では中継ノード２−２９）に設定される。【００５７】
グループ設定処理において、中継ノードをグループ配置する場合、中継ノードの通信品質が用いられる。例えば、通信品質としては、ＬＱＩ（電波通信品質：Link  Quality  Indicator）が挙げられ、相互の通信品質が一定値以上の中継ノードがグループ配置される。これにより、情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）は、後述の運用処理において、ＷＳＮＳ内のノード間のマルチホップ通信を用いて、測定ノードで測定されたデータを、グループ配置された中継ノードでバッファリングさせて収集する。ここで、グループ設定処理における情報処理装置５および各ノードの処理動作の詳細については後述する。【００５８】
［バッファリング上限設定処理］
図６は、実施例１に係る無線通信システム１におけるバッファリング上限設定処理の一例を示す説明図である。情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）は、バッファリング上限設定処理として、グループ間でバッファリングするデータ数がなるべく均等になるようにバッファリング上限値を設定する制御を、各グループに対して行なう。【００５９】
例えば、バッファリング上限設定処理において、情報処理装置５は、中継ノードの各グループ（ノードグループＮＧ１〜ＮＧ８）のバッファリング上限設定値を決定して各グループに通知することにより、各グループのバッファリング上限値を設定する。【００６０】
例えば、バッファリング上限値は、以下の式（１）により算出することができる。
Ｎｕ＝ｃｅｉｌ（Ｎｍ／Ｎｇ）                    （１）【００６１】
式（１）において、Ｎｕはバッファリング上限値を示し、Ｎｍは測定ノード数を示し、Ｎｇは中継ノードのグループ数（ノードグループ数）を示している。また、ｃｅｉｌは、ＣＥＩＬ関数（または天井関数とも呼ばれる）であり、Ｎｍ／Ｎｇの値を整数に切り上げる処理を行なう式である。【００６２】
図６においては、測定ノード２−１、２−２、２−５、２−９、２−１３、２−２３、２−２６、２−２７、２−２８、２−３１は測定対象に設置されるため、測定ノード数Ｎｍは「１０」である。中継ノード２−３〜２−４、２−６〜２−８、２−１０〜２−１２、２−１４〜２−１６、２−１７〜２−１９、２−２０〜２−２２、２−２４〜２−２５、２−２９〜２−３０はそれぞれノードグループＮＧ１〜ＮＧ８にグループ化される。このため、ノードグループ数Ｎｇは「８」である。この場合、Ｎｍ／Ｎｇの値は「１．２」となり、ＣＥＩＬ関数により「２」に切り上げる処理が行なわれる。したがって、バッファリング上限値Ｎｕは「２」に設定される。【００６３】
中継ノードの各グループ（ノードグループＮＧ１〜ＮＧ８）の当番ノードは、測定ノードで測定されたデータをバッファリングする。ここで、中継ノードの各グループと測定ノードとは親子関係であり、子のノードグループである測定ノードから、親のノードグループである中継ノードのグループ内の当番ノードに、データ送信が行なわれる。【００６４】
例えば、測定ノード２−１、２−２で測定されたデータは、動作区間において、ノードグループＮＧ１に送信される（図６中の測定ノード２−１、２−２から中継ノード２−４に向かう矢印を参照）。ノードグループＮＧ１において、当番ノードは、間欠動作の動作区間に移行した中継ノード２−４に相当する。ここで、ノードグループＮＧ１の当番ノード（中継ノード２−４）でバッファリングされているデータの数がバッファリング上限値ではない。この場合、ノードグループＮＧ１に送信されたデータは、ノードグループＮＧ１の当番ノード（中継ノード２−４）でバッファリングされる。【００６５】
例えば、測定ノード２−５、２−９で測定されたデータは、動作区間において、ノードグループＮＧ２に送信される（図６中の測定ノード２−５、２−９から中継ノード２−７に向かう矢印を参照）。ノードグループＮＧ２において、当番ノードは、間欠動作の動作区間に移行した中継ノード２−７に相当する。ここで、ノードグループＮＧ２の当番ノード（中継ノード２−７）でバッファリングされているデータの数がバッファリング上限値ではない。この場合、ノードグループＮＧ２に送信されたデータは、ノードグループＮＧ２の当番ノード（中継ノード２−７）でバッファリングされる。【００６６】
例えば、測定ノード２−１３で測定されたデータは、動作区間において、ノードグループＮＧ４に送信される（図６中の測定ノード２−１３から中継ノード２−１４に向かう矢印を参照）。ノードグループＮＧ４において、当番ノードは、間欠動作の動作区間に移行した中継ノード２−１４に相当する。ここで、ノードグループＮＧ４の当番ノード（中継ノード２−１４）でバッファリングされているデータの数がバッファリング上限値ではない。この場合、ノードグループＮＧ４に送信されたデータは、ノードグループＮＧ４の当番ノード（中継ノード２−１４）でバッファリングされる。【００６７】
例えば、測定ノード２−２３で測定されたデータは、動作区間において、ノードグループＮＧ６に送信される（図６中の測定ノード２−２３から中継ノード２−２０に向かう矢印を参照）。ノードグループＮＧ６において、当番ノードは、間欠動作の動作区間に移行した中継ノード２−２０に相当する。ここで、ノードグループＮＧ６の当番ノード（中継ノード２−２０）でバッファリングされているデータの数がバッファリング上限値ではない。この場合、ノードグループＮＧ６に送信されたデータは、ノードグループＮＧ６の当番ノード（中継ノード２−２０）でバッファリングされる。【００６８】
例えば、測定ノード２−３１で測定されたデータは、動作区間において、ノードグループＮＧ８に送信される（図６中の測定ノード２−３１から中継ノード２−３０に向かう矢印を参照）。ノードグループＮＧ８において、当番ノードは、間欠動作の動作区間に移行した中継ノード２−３０に相当する。ここで、ノードグループＮＧ８の当番ノード（中継ノード２−３０）でバッファリングされているデータの数がバッファリング上限値ではない。この場合、ノードグループＮＧ８に送信されたデータは、ノードグループＮＧ８の当番ノード（中継ノード２−３０）でバッファリングされる。【００６９】
中継ノードの各グループと測定ノードとは親子関係であるが、各グループの当番ノードでバッファリングしているデータの数がバッファリング上限値「２」を超える場合、子のノードグループから親のノードグループにデータ転送が行なわれる。【００７０】
例えば、測定ノード２−２６、２−２７で測定されたデータは、動作区間において、ノードグループＮＧ７に送信される（図６中の測定ノード２−２６、２−２７から中継ノード２−２５に向かう矢印を参照）。ノードグループＮＧ７において、当番ノードは、間欠動作の動作区間に移行した中継ノード２−２５に相当する。ノードグループＮＧ７に送信されたデータは、ノードグループＮＧ７の当番ノード（中継ノード２−２５）でバッファリングされる。ここで、ノードグループＮＧ７の当番ノード（中継ノード２−２５）でバッファリングしているデータの数「２」がバッファリング上限値である。このため、ノードグループＮＧ７の当番ノード（中継ノード２−２５）は、測定ノード２−２８で測定されたデータをバッファリングすることができない。【００７１】
この場合、まず、測定ノード２−２８で測定されたデータは、動作区間において、ノードグループＮＧ７に送信される（図６中の測定ノード２−２８から中継ノード２−２５に向かう矢印を参照）。その後、ノードグループＮＧ７に送信されたデータは、ノードグループＮＧ７の当番ノード（中継ノード２−２５）からノードグループＮＧ５に転送される（図６中の中継ノード２−２５から中継ノード２−１９に向かう矢印を参照）。ノードグループＮＧ５において、当番ノードは、間欠動作の動作区間に移行した中継ノード２−１９に相当する。ノードグループＮＧ５に転送されたデータは、ノードグループＮＧ５の当番ノード（中継ノード２−１９）でバッファリングされる。【００７２】
上述のバッファリング上限設定処理は、グループ設定処理と後述の運用処理との間に行なわれる。これにより、情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）は、後述の運用処理において、グループ間でバッファリングするデータ数がなるべく均等になるように、測定ノードで測定されたデータを、グループ配置された中継ノードでバッファリングさせて収集する。ここで、バッファリング上限設定処理における情報処理装置５および各ノードの処理動作の詳細については後述する。【００７３】
［運用処理（データ収集）］
図７は、実施例１に係る無線通信システム１における運用処理（データ収集）の一例を示す説明図である。【００７４】
中継ノードの各グループ（ノードグループＮＧ１〜ＮＧ８）は親子関係である。そこで、情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）は、スリープ状態から復帰したとき（間欠動作が停止区間から動作区間に移行したとき）、動作区間において、親のノードグループから子のノードグループに向けてマルチホップ通信を用いて、データ要求を送信する。【００７５】
例えば、情報処理装置５から送信されたデータ要求は、動作区間において、ノードグループＮＧ４に送信される（図７中のアグリゲータ４から中継ノード２−１４に向かう一点鎖線の矢印を参照）。そして、ノードグループＮＧ４に送信されたデータ要求は、ノードグループＮＧ３、ＮＧ６に送信される（図７中の中継ノード２−１４から中継ノード２−１０、２−２０に向かう一点鎖線の矢印を参照）。【００７６】
ここで、ノードグループＮＧ３に送信されたデータ要求は、ノードグループＮＧ１、ＮＧ２に送信される（図７中の中継ノード２−１０から中継ノード２−４、２−７に向かう一点鎖線の矢印を参照）。【００７７】
一方、ノードグループＮＧ６に送信されたデータ要求は、ノードグループＮＧ５、ＮＧ８に送信される（図７中の中継ノード２−２０から中継ノード２−１９、２−３０に向かう一点鎖線の矢印を参照）。そして、ノードグループＮＧ５に送信されたデータ要求は、ノードグループＮＧ７に送信される（図７中の中継ノード２−１９から中継ノード２−２５に向かう一点鎖線の矢印を参照）。【００７８】
上述のように、中継ノードの各グループ（ノードグループＮＧ１〜ＮＧ８）は親子関係である。そこで、各グループの当番ノードは、データ要求を受信した場合、子のノードグループから親のノードグループに向けてマルチホップ通信を用いて、バッファリングしているデータを送信する。【００７９】
例えば、ノードグループＮＧ１の当番ノードでバッファリングされているデータは、データ要求に応じてノードグループＮＧ３に送信される（図７中の中継ノード２−４から中継ノード２−１０に向かう実線の矢印を参照）。この場合、ノードグループＮＧ３に送信されたデータは、ノードグループＮＧ４を経由して情報処理装置５に送信される（図７中の中継ノード２−１０から中継ノード２−１４を経由してアグリゲータ４に向かう実線の矢印を参照）。【００８０】
例えば、ノードグループＮＧ２の当番ノードでバッファリングされているデータは、データ要求に応じてノードグループＮＧ３に送信される（図７中の中継ノード２−７から中継ノード２−１０に向かう実線の矢印を参照）。この場合、ノードグループＮＧ３に送信されたデータは、ノードグループＮＧ４を経由して情報処理装置５に送信される（図７中の中継ノード２−１０から中継ノード２−１４を経由してアグリゲータ４に向かう実線の矢印を参照）。【００８１】
例えば、ノードグループＮＧ３の当番ノードでバッファリングされているデータは、データ要求に応じてノードグループＮＧ４に送信される（図７中の中継ノード２−１０から中継ノード２−１４に向かう実線の矢印を参照）。この場合、ノードグループＮＧ４に送信されたデータは、情報処理装置５に送信される（図７中の中継ノード２−１４からアグリゲータ４に向かう実線の矢印を参照）。【００８２】
例えば、ノードグループＮＧ４の当番ノードでバッファリングされているデータは、データ要求に応じて情報処理装置５に送信される（図７中の中継ノード２−１４からアグリゲータ４に向かう実線の矢印を参照）。【００８３】
例えば、ノードグループＮＧ５の当番ノードでバッファリングされているデータは、データ要求に応じてノードグループＮＧ６に送信される（図７中の中継ノード２−１９から中継ノード２−２０に向かう実線の矢印を参照）。この場合、ノードグループＮＧ６に送信されたデータは、ノードグループＮＧ４を経由して情報処理装置５に送信される（図７中の中継ノード２−２０から中継ノード２−１４を経由してアグリゲータ４に向かう実線の矢印を参照）。【００８４】
例えば、ノードグループＮＧ６の当番ノードでバッファリングされているデータは、データ要求に応じてノードグループＮＧ４に送信される（図７中の中継ノード２−２０から中継ノード２−１４に向かう実線の矢印を参照）。この場合、ノードグループＮＧ４に送信されたデータは、情報処理装置５に送信される（図７中の中継ノード２−１４からアグリゲータ４に向かう実線の矢印を参照）。【００８５】
例えば、ノードグループＮＧ７の当番ノードでバッファリングされているデータは、データ要求に応じてノードグループＮＧ５に送信される（図７中の中継ノード２−２５から中継ノード２−１９に向かう実線の矢印を参照）。この場合、ノードグループＮＧ５に送信されたデータは、ノードグループＮＧ６、ＮＧ４を経由して情報処理装置５に送信される（図７中の中継ノード２−１９から中継ノード２−２０、２−１４を経由してアグリゲータ４に向かう実線の矢印を参照）。【００８６】
例えば、ノードグループＮＧ８の当番ノードでバッファリングされているデータは、データ要求に応じてノードグループＮＧ６に送信される（図７中の中継ノード２−３０から中継ノード２−２０に向かう実線の矢印を参照）。この場合、ノードグループＮＧ６に送信されたデータは、ノードグループＮＧ４を経由して情報処理装置５に送信される（図７中の中継ノード２−２０から中継ノード２−１４を経由してアグリゲータ４に向かう実線の矢印を参照）。【００８７】
［運用処理（役割変更）］
図８は、実施例１に係る無線通信システム１における運用処理（役割変更）の一例を示す説明図である。【００８８】
運用処理において、中継ノードである当番ノードおよび非当番ノードは、その周期が異なる間欠動作を実行している。中継ノードの各グループ（ノードグループＮＧ１〜ＮＧ８）において、当番ノードは、自身のバッテリ残量（残電力量）が閾値以下である場合、同一グループ内の１つの非当番ノードに対して、当番ノードを設定するための当番信号を送信する。例えば、当番ノードは、同一グループ内の２つの非当番ノードからバッテリ残量の情報を周期的に通知してもらい、２つの非当番ノードのうちの１つの非当番ノードのバッテリ残量が一定値以上である場合、上記１つの非当番ノードに当番信号を送信する。ここで、当番ノードがデータをバッファリングしている場合、当番ノードは、そのデータを上記１つの非当番ノード（次の当番ノード）に渡す。【００８９】
例えば、ノードグループＮＧ１において、当番ノードである中継ノード２−４のバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２−４は、ノードグループＮＧ１内の中継ノード２−３からバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２−３のバッテリ残量が一定値以上である場合、中継ノード２−４は、中継ノード２−３を選択し、当番信号を中継ノード２−３に送信する（図８中の中継ノード２−４から中継ノード２−３に向かう矢印を参照）。このときに、中継ノード２−４は、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２−３に送信する。また、中継ノード２−４は、当番信号を送信したときに、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２−３は、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更し、中継ノード２−４から送信されたデータをバッファリングする。【００９０】
例えば、ノードグループＮＧ２において、当番ノードである中継ノード２−７のバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２−７は、ノードグループＮＧ２内の中継ノード２−６、２−８からバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２−６、２−８のうちの中継ノード２−８のバッテリ残量が一定値以上である場合、中継ノード２−７は、中継ノード２−８を選択し、当番信号を中継ノード２−８に送信する（図８中の中継ノード２−７から中継ノード２−８に向かう矢印を参照）。このときに、中継ノード２−７は、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２−８に送信する。また、中継ノード２−７は、当番信号を送信したときに、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２−８は、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更し、中継ノード２−７から送信されたデータをバッファリングする。【００９１】
例えば、ノードグループＮＧ３において、当番ノードである中継ノード２−１０のバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２−１０は、ノードグループＮＧ３内の中継ノード２−１１、２−１２からバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２−１１、２−１２のうちの中継ノード２−１２のバッテリ残量が一定値以上である場合、中継ノード２−１０は、中継ノード２−１２を選択し、当番信号を中継ノード２−１２に送信する（図８中の中継ノード２−１０から中継ノード２−１２に向かう矢印を参照）。このときに、中継ノード２−１０は、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２−１２に送信する。また、中継ノード２−１０は、当番信号を送信したときに、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２−１２は、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更し、中継ノード２−１０から送信されたデータをバッファリングする。【００９２】
例えば、ノードグループＮＧ４において、当番ノードである中継ノード２−１４のバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２−１４は、ノードグループＮＧ４内の中継ノード２−１５、２−１６からバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２−１５、２−１６のうちの中継ノード２−１６のバッテリ残量が一定値以上である場合、中継ノード２−１４は、中継ノード２−１６を選択し、当番信号を中継ノード２−１６に送信する（図８中の中継ノード２−１４から中継ノード２−１６に向かう矢印を参照）。このときに、中継ノード２−１４は、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２−１６に送信する。また、中継ノード２−１４は、当番信号を送信したときに、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２−１６は、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更し、中継ノード２−１４から送信されたデータをバッファリングする。【００９３】
例えば、ノードグループＮＧ５において、当番ノードである中継ノード２−１９のバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２−１９は、ノードグループＮＧ５内の中継ノード２−１７、２−１８からバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２−１７、２−１８のうちの中継ノード２−１８のバッテリ残量が一定値以上である場合、中継ノード２−１９は、中継ノード２−１８を選択し、当番信号を中継ノード２−１８に送信する（図８中の中継ノード２−１９から中継ノード２−１８に向かう矢印を参照）。このときに、中継ノード２−１９は、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２−１８に送信する。また、中継ノード２−１９は、当番信号を送信したときに、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２−１８は、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更し、中継ノード２−１９から送信されたデータをバッファリングする。【００９４】
例えば、ノードグループＮＧ６において、当番ノードである中継ノード２−２０のバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２−２０は、ノードグループＮＧ６内の中継ノード２−２１、２−２２からバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２−２１、２−２２のうちの中継ノード２−２２のバッテリ残量が一定値以上である場合、中継ノード２−２０は、中継ノード２−２２を選択し、当番信号を中継ノード２−２２に送信する（図８中の中継ノード２−２０から中継ノード２−２２に向かう矢印を参照）。このときに、中継ノード２−２０は、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２−２２に送信する。また、中継ノード２−２０は、当番信号を送信したときに、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２−２２は、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更し、中継ノード２−２０から送信されたデータをバッファリングする。【００９５】
例えば、ノードグループＮＧ７において、当番ノードである中継ノード２−２５のバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２−２５は、ノードグループＮＧ７内の中継ノード２−２４からバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２−２４のバッテリ残量が一定値以上である場合、中継ノード２−２５は、中継ノード２−２４を選択し、当番信号を中継ノード２−２４に送信する（図８中の中継ノード２−２５から中継ノード２−２４に向かう矢印を参照）。このときに、中継ノード２−２５は、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２−２４に送信する。また、中継ノード２−２５は、当番信号を送信したときに、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２−２４は、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更し、中継ノード２−２５から送信されたデータをバッファリングする。【００９６】
例えば、ノードグループＮＧ８において、当番ノードである中継ノード２−３０のバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２−３０は、ノードグループＮＧ８内の中継ノード２−２９からバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２−２９のバッテリ残量が一定値以上である場合、中継ノード２−３０は、中継ノード２−２９を選択し、当番信号を中継ノード２−２９に送信する（図８中の中継ノード２−３０から中継ノード２−２９に向かう矢印を参照）。このときに、中継ノード２−３０は、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２−２９に送信する。また、中継ノード２−３０は、当番信号を送信したときに、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２−２９は、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更し、中継ノード２−３０から送信されたデータをバッファリングする。【００９７】
図９は、実施例１に係る無線通信システム１における運用処理（データ収集および役割変更）の一例を示すタイミングチャートである。【００９８】
中継ノード２Ａ〜２Ｃのグループ（ノードグループＮＧ）内の当番ノードは、測定ノード２Ｄで測定されたデータを中継し、情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）は、中継されたデータを収集する。【００９９】
例えば、図９において、中継ノード２Ａ〜２Ｃは、図５〜図８に示す中継ノード２−１４〜２−１６であり、測定ノード２Ｄは、図５〜図８に示す測定ノード２−１３であるものとする。中継ノード２Ａ〜２Ｃには、ノードグループＮＧとして、同一のグループＩＤが割り当てられる。【０１００】
時間ｔ０において、ノードグループＮＧの当番ノードは、中継ノード２Ａであり、中継ノード２Ａの間欠動作は、停止区間から動作区間に移行する。また、測定ノード２−Ｄの間欠動作は、停止区間から動作区間に移行し、測定ノード２−Ｄは、動作区間において、測定対象の状態を測定してデータとしてノードグループＮＧに送信する。この場合、ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ａは、動作区間において、測定ノード２−Ｄから送信されたデータをバッファリングする。【０１０１】
ここで、情報処理装置５（アグリゲータ４）がスリープ状態から復帰したとき、情報処理装置５の間欠動作は、停止区間から動作区間に移行する。情報処理装置５は、動作区間において、ノードグループＮＧにデータ要求を送信する。ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ａは、動作区間において、データ要求に応じて、バッファリングしているデータを情報処理装置５に送信する。【０１０２】
次に、時間ｔ１において、ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ａのバッテリ残量（残電力量）が閾値以下である。この場合、中継ノード２Ａは、ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ｂ、２Ｃからバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２Ｂ、２Ｃのうちの、バッテリ残量が一定値以上である中継ノード２Ｂを選択し、当番信号を中継ノード２Ｂに送信すると共に、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２Ｂは、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更する。【０１０３】
ここで、情報処理装置５（アグリゲータ４）がスリープ状態となり、情報処理装置５の間欠動作は、動作区間から停止区間に移行する。また、測定ノード２−Ｄの間欠動作は、動作区間から停止区間に移行する。【０１０４】
次に、時間ｔ２において、ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ｂのバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２Ｂは、ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ａ、２Ｃからバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２Ａ、２Ｃのうちの、バッテリ残量が一定値以上である中継ノード２Ｃを選択し、当番信号を中継ノード２Ｃに送信すると共に、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２Ｃは、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更する。【０１０５】
ここで、測定ノード２−Ｄの間欠動作は、停止区間から動作区間に移行し、測定ノード２−Ｄは、動作区間において、測定対象の状態を測定してデータとしてノードグループＮＧに送信する。この場合、ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ｃは、動作区間において、測定ノード２−Ｄから送信されたデータをバッファリングする。【０１０６】
次に、時間ｔ３において、ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ｃのバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２Ｃは、ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ａ、２Ｂからバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２Ａ、２Ｂのうちの、バッテリ残量が一定値以上である中継ノード２Ａを選択し、当番信号と、バッファリングしているデータとを中継ノード２Ａに送信すると共に、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２Ａは、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更すると共に、中継ノード２Ｃから送信されたデータをバッファリングする。【０１０７】
ここで、測定ノード２−Ｄの間欠動作は、動作区間から停止区間に移行する。【０１０８】
また、時間ｔ３〜ｔ６においても上述と同様の処理が行なわれる。【０１０９】
次に、時間ｔ７において、ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ａのバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２Ａは、ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ｂ、２Ｃからバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２Ｂ、２Ｃのうちの、バッテリ残量が一定値以上である中継ノード２Ｂを選択し、当番信号と、バッファリングしているデータとを中継ノード２Ｂに送信すると共に、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２Ｂは、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更すると共に、中継ノード２Ａから送信されたデータをバッファリングする。【０１１０】
ここで、情報処理装置５（アグリゲータ４）がスリープ状態から復帰したとき、情報処理装置５の間欠動作は、停止区間から動作区間に移行する。情報処理装置５は、動作区間において、ノードグループＮＧにデータ要求を送信する。ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ａは、動作区間において、データ要求に応じて、バッファリングしているデータを情報処理装置５に送信する。【０１１１】
次に、時間ｔ８において、ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ａのバッテリ残量が閾値以下である。この場合、中継ノード２Ａは、ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ｂ、２Ｃからバッテリ残量の情報を受信した際に、中継ノード２Ｂ、２Ｃのうちの、バッテリ残量が一定値以上である中継ノード２Ｂを選択し、当番信号を中継ノード２Ｂに送信すると共に、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する。中継ノード２Ｂは、当番信号に応じて、自身の役割（設定）を当番ノードに変更する。【０１１２】
ここで、情報処理装置５（アグリゲータ４）がスリープ状態となり、情報処理装置５の間欠動作は、動作区間から停止区間に移行する。また、測定ノード２Ｄの間欠動作は、停止区間から動作区間に移行し、測定ノード２Ｄは、動作区間において、測定対象の状態を測定してデータとしてノードグループＮＧに送信する。この場合、ノードグループＮＧの当番ノードである中継ノード２Ｂは、動作区間において、測定ノード２Ｄから送信されたデータをバッファリングする。【０１１３】
図１０は、実施例１に係る無線通信システム１における運用処理の効果を示す説明図である。横軸は周期を示し、縦軸は情報処理装置５（アグリゲータ４、ＧＷ３）の電力を示す。情報処理装置５の動作時の電力を５．３Ｗｈとし、停止時の電力を０Ｗｈとする。情報処理装置５が間欠動作を実行していない場合、情報処理装置５の消費電力は、常時、５．３Ｗｈとなる（図１０中の点線を参照）。一方、１周期の動作時間（動作区間）を１分として、情報処理装置５が間欠動作を実行する場合、停止区間の周期が長くなるほど、情報処理装置５の消費電力が低くなる（図１０中の実線を参照）。【０１１４】
情報処理装置５は、図９に示す中継ノード２Ａ〜２Ｃに比べて電力を消費する。そこで、実施例１に係る無線通信システム１では、情報処理装置５において、動作区間（データ収集区間）よりも停止区間を長く設定することにより、低消費電力化を図ることができる。また、上述のように、中継ノード２Ａ〜２Ｃは、ノードグループＮＧ内で当番ノードの役割を変更する。このため、実施例１に係る無線通信システム１では、情報処理装置５の停止区間を長く設定しても、情報処理装置５の動作区間（データ収集区間）のタイミングが、中継ノード２Ａ〜２Ｃのいずれかの当番ノードの動作区間のタイミングに合えばよい。したがって、実施例１に係る無線通信システム１では、情報処理装置５は、動作区間（データ収集区間）において、中継ノード２Ａ〜２Ｃから中継されたデータを収集できないという不具合を回避することができる。【０１１５】
［無線通信システムの動作］
図１１は、実施例１に係る無線通信システム１の動作の一例を示すフローチャートである。【０１１６】
まず、ネットワーク構築処理（ステップＳ１）が行なわれ、各ノード２から測定ノードおよび中継ノードが設定される。次に、グループ設定処理（ステップＳ２）、バッファリング上限設定処理（ステップＳ３）、運用処理（ステップＳ４）が行なわれる。【０１１７】
図１２は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、情報処理装置５が実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。【０１１８】
情報処理装置５は、中継ノードにＬＱＩ要求を送信し（ステップＳ２０１）、中継ノードからＬＱＩ情報を収集する（ステップＳ２０２）。例えば、中継ノードから送信されるＬＱＩ情報は、ＬＱＩ、および、設置された位置を表す位置情報を含む。情報処理装置５は、位置情報により相互に近い距離に存在し、かつ、相互に一定値以上のＬＱＩを有する中継ノード（以下、中継ノード２Ａ〜２Ｃと記載する）をグルーピングする（ステップＳ２０３）。【０１１９】
情報処理装置５は、各ノード２に対してグループＩＤを通知する。各ノード２に通知されるグループＩＤは、自ノードグループを識別するＩＤと、自ノードグループの親のノードグループと、自ノードグループの子のノードグループとを含む（ステップＳ２０４）。そして、情報処理装置５は、中継ノード２Ａ〜２Ｃの各ノードグループＮＧに対して、当番ノードを設定するための当番信号を送信する（ステップＳ２０５）。【０１２０】
図１３は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、中継ノード２Ａ〜２Ｃが実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。【０１２１】
中継ノード２Ａ〜２Ｃは、情報処理装置５から送信されるＬＱＩ要求を待つ（ステップＳ２１１；Ｎｏ）。ここで、中継ノード２Ａ〜２Ｃは、情報処理装置５から送信されるＬＱＩ要求を受信した場合（ステップＳ２１１；Ｙｅｓ）、ＬＱＩ情報を情報処理装置５に送信する（ステップＳ２１２）。【０１２２】
中継ノード２Ａ〜２Ｃは、情報処理装置５から送信されるグループＩＤを待つ（ステップＳ２１３；Ｎｏ）。ここで、中継ノード２Ａ〜２Ｃは、情報処理装置５から送信されるグループＩＤを受信した場合（ステップＳ２１３；Ｙｅｓ）、グループＩＤを記憶部２６０のグループＩＤテーブル２６１に格納する（ステップＳ２１４）。【０１２３】
ここで、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの中継ノード２Ａは、情報処理装置５から送信される当番信号を受信する（ステップＳ２１５；Ｙｅｓ）。この場合、中継ノード２Ａは、当番信号を記憶部２６０に格納し、自身の役割（設定）が当番ノードであることを認識する（ステップＳ２１６）。【０１２４】
一方、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの中継ノード２Ｂ、２Ｃは、情報処理装置５から当番信号を受信しない（ステップＳ２１５；Ｎｏ）。この場合、中継ノード２Ｂ、２Ｃは、自身の役割（設定）が非当番ノードであることを認識する。【０１２５】
図１４は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、測定ノード２Ｄが実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。【０１２６】
測定ノード２Ｄは、情報処理装置５から送信されるグループＩＤを待つ（ステップＳ２２１；Ｎｏ）。ここで、測定ノード２Ｄは、情報処理装置５から送信されるグループＩＤを受信した場合（ステップＳ２２１；Ｙｅｓ）、グループＩＤを記憶部２６０のグループＩＤテーブル２６１に格納する（ステップＳ２２２）。【０１２７】
図１５は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、情報処理装置５が実行するバッファリング上限設定処理の一例を示すフローチャートである。【０１２８】
情報処理装置５は、中継ノードのグループ数（ノードグループ数）Ｎｇと測定ノード数Ｎｍとに基づいて、バッファリング上限値Ｎｕを算出する（ステップＳ３０１）。情報処理装置５は、中継ノード２Ａ〜２Ｃの各ノードグループＮＧに対して、バッファリング上限値Ｎｕを送信する（ステップＳ３０２）。【０１２９】
図１６は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、中継ノード２Ａ〜２Ｃが実行するバッファリング上限設定処理の一例を示すフローチャートである。【０１３０】
中継ノード２Ａ〜２Ｃは、情報処理装置５から送信されるバッファリング上限値Ｎｕを待つ（ステップＳ３１１；Ｎｏ）。ここで、中継ノード２Ａ〜２Ｃは、情報処理装置５から送信されるバッファリング上限値Ｎｕを受信した場合（ステップＳ３１１；Ｙｅｓ）、バッファリング上限値Ｎｕを記憶部２６０に格納する（ステップＳ３１２）。【０１３１】
図１７は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、情報処理装置５が実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。【０１３２】
情報処理装置５がスリープ状態である場合、情報処理装置５の間欠動作は、停止区間である。すなわち、情報処理装置５の間欠動作は、収集周期ではない（ステップＳ４０１；Ｎｏ）。【０１３３】
情報処理装置５がスリープ状態から復帰したとき、情報処理装置５の間欠動作は、停止区間から動作区間に移行する。すなわち、情報処理装置５の間欠動作は、収集周期となる（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）。この場合、情報処理装置５は、ノードグループＮＧにデータ要求を送信する（ステップＳ４０２）。【０１３４】
情報処理装置５は、各ノードグループＮＧから送信されるデータを待つ（ステップＳ４０３；Ｎｏ）。ここで、情報処理装置５は、各ノードグループＮＧから送信されるデータを受信する（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）。【０１３５】
情報処理装置５は、例えばユーザによりストップ命令の指示があるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。情報処理装置５は、ユーザによりストップ命令の指示がなく（ステップＳ４０４；Ｎｏ）、スリープ状態の時間になった場合、スリープ状態になる（ステップＳ４０５）。すなわち、情報処理装置５の間欠動作は、動作区間から停止区間に移行する。情報処理装置５は、ユーザによりストップ命令の指示がある場合（ステップＳ４０４；Ｙｅｓ）、各ノード２にストップ命令を送信して、運用処理を終了する（ステップＳ４０６）。【０１３６】
図１８は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの当番ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。【０１３７】
当番ノードである中継ノード２Ａは、情報処理装置５から送信されるデータ要求を受信したときに（ステップＳ４１１；Ｙｅｓ）、データをバッファリングしている場合（ステップＳ４１２；Ｙｅｓ）、データを送信する（ステップＳ４１３）。一方、中継ノード２Ａは、情報処理装置５から送信されるデータ要求を受信したときに（ステップＳ４１１；Ｙｅｓ）、データをバッファリングしていない場合（ステップＳ４１２；Ｎｏ）、ステップＳ４１３は実行されない。【０１３８】
次に、当番ノードである中継ノード２Ａは、測定ノード２Ｄから送信されるデータを受信する（ステップＳ４１４；Ｙｅｓ）。または、中継ノード２Ａは、情報処理装置５から送信されるデータ要求を受信しないで（ステップＳ４１１；Ｎｏ）、測定ノード２Ｄから送信されるデータを受信する（ステップＳ４１４；Ｙｅｓ）。この場合、中継ノード２Ａは、バッファリングしているデータの数がバッファリング上限値であるか否かを判定する（ステップＳ４１５）。ここで、データの数がバッファリング上限値ではない場合（ステップＳ４１５；Ｎｏ）、中継ノード２Ａは、測定ノード２Ｄから送信されるデータをバッファリングする（ステップＳ４１６）。一方、データの数がバッファリング上限値である場合（ステップＳ４１５；Ｙｅｓ）、中継ノード２Ａは、親のノードグループＮＧにデータを転送する（ステップＳ４１７）。【０１３９】
次に、当番ノードである中継ノード２Ａは、非当番ノードである中継ノード２Ｂ、２Ｃから送信されるバッテリ残量（残電力量）の情報を受信する（ステップＳ４１８；Ｙｅｓ）。または、中継ノード２Ａは、測定ノード２Ｄから送信されるデータを受信しないで（ステップＳ４１４；Ｎｏ）、中継ノード２Ｂ、２Ｃから送信されるバッテリ残量の情報を受信する（ステップＳ４１８；Ｙｅｓ）。このとき、自ノードのバッテリ残量が閾値以下であり（ステップＳ４１９；Ｙｅｓ）、中継ノード２Ｂ、２Ｃからのバッテリ残量が一定値以上である（ステップＳ４２０；Ｙｅｓ）。この場合、中継ノード２Ａは、当番信号を中継ノード２Ｂ、２Ｃのうちの１つの中継ノード（例えば中継ノード２Ｂ）に送信する（ステップＳ４２１）。このときに、中継ノード２Ａは、データをバッファリングしている場合、そのデータを中継ノード２Ｂに送信する。また、中継ノード２Ａは、当番信号を送信したときに、記憶部２６０から当番信号を消去し、自身の役割（設定）が当番ノードであることを認識する。すなわち、中継ノード２Ａは、自身の役割（設定）を非当番ノードに変更する（ステップＳ４２２）。【０１４０】
ここで、当番ノードである中継ノード２Ａのバッテリ残量が閾値以下ではない場合（ステップＳ４１９；Ｎｏ）、ステップＳ４２０〜Ｓ４２２は実行されない。また、中継ノード２Ｂ、２Ｃからのバッテリ残量が一定値以上ではない場合（ステップＳ４２０；Ｎｏ）、ステップＳ４２１〜Ｓ４２２は実行されない。【０１４１】
中継ノード２Ａは、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信した場合（ステップＳ４２３；Ｙｅｓ）、運用処理を終了する。または、中継ノード２Ａは、中継ノード２Ｂ、２Ｃから送信されるバッテリ残量の情報を受信しないで（ステップＳ４１８；Ｎｏ）、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信した場合（ステップＳ４２３；Ｙｅｓ）、ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ｂ、２Ｃと、子のノードグループＮＧとにストップ命令を送信し（ステップＳ４２６）、運用処理を終了する。【０１４２】
中継ノード２Ａは、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信しない場合（ステップＳ４２３；Ｎｏ）であって、自身が当番ノードである場合（ステップＳ４２４；Ｙｅｓ）、ステップＳ４１１が実行される。一方、中継ノード２Ａは、自身が当番ノードではなく（ステップＳ４２４；Ｎｏ）、スリープ状態の時間になる。この場合、中継ノード２Ａは、スリープ状態になり、非当番ノードの運用処理を実行する（ステップＳ４２５）。【０１４３】
図１９は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの非当番ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。【０１４４】
非当番ノードである中継ノード２Ｂ、２Ｃがスリープ状態である場合、中継ノード２Ｂ、２Ｃの間欠動作は、停止区間である。すなわち、中継ノード２Ｂ、２Ｃの間欠動作は、起動周期ではない（ステップＳ４３１；Ｎｏ）。【０１４５】
非当番ノードである中継ノード２Ｂ、２Ｃがスリープ状態から復帰したとき、中継ノード２Ｂ、２Ｃの間欠動作は、停止区間から動作区間に移行する。すなわち、中継ノード２Ｂ、２Ｃの間欠動作は、起動周期となる（ステップＳ４３１；Ｙｅｓ）。この場合、中継ノード２Ｂ、２Ｃは、当番ノードである中継ノード２Ａにバッテリ残量の情報を送信する（ステップＳ４３２）。【０１４６】
非当番ノードである中継ノード２Ｂ、２Ｃは、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信した場合（ステップＳ４３３；Ｙｅｓ）、運用処理を終了する。【０１４７】
非当番ノードである中継ノード２Ｃは、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信せず（ステップＳ４３３；Ｎｏ）、当番ノードである中継ノード２Ａから当番信号を受信しない場合（ステップＳ４３４；Ｎｏ）、中継ノード２Ｃは、スリープ状態の時間になる。この場合、中継ノード２Ｃは、スリープ状態になり（ステップＳ４３５）、ステップＳ４３１が実行される。【０１４８】
非当番ノードである中継ノード２Ｃは、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信しないが（ステップＳ４３３；Ｎｏ）、当番ノードである中継ノード２Ａから当番信号を受信する場合（ステップＳ４３４；Ｙｅｓ）、中継ノード２Ｂは、当番信号を記憶部２６０に格納し、自身の役割（設定）が当番ノードであることを認識する（ステップＳ４３６）。この場合、中継ノード２Ｂは、当番ノードの運用処理を実行する。【０１４９】
図２０は、実施例１に係る無線通信システム１の動作として、測定ノード２Ｄが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。【０１５０】
測定ノード２Ｄがスリープ状態である場合、測定ノード２Ｄの間欠動作は、停止区間である。すなわち、測定ノード２Ｄの間欠動作は、測定周期ではない（ステップＳ４４１；Ｎｏ）。【０１５１】
測定ノード２Ｄがスリープ状態から復帰したとき、測定ノード２Ｄの間欠動作は、停止区間から動作区間に移行する。すなわち、測定ノード２Ｄの間欠動作は、測定周期となる（ステップＳ４４１；Ｙｅｓ）。この場合、測定ノード２Ｄは、測定対象の状態を測定して、データとしてノードグループＮＧに送信する（ステップＳ４４２）。【０１５２】
測定ノード２Ｄは、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信した場合（ステップＳ４４３；Ｙｅｓ）、運用処理を終了する。【０１５３】
測定ノード２Ｄは、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信しないで（ステップＳ４４３；Ｎｏ）、スリープ状態の時間になる。この場合、測定ノード２Ｄは、スリープ状態になり（ステップＳ４４４）、ステップＳ４４１が実行される。【０１５４】
［効果］
以上の説明により、実施例１に係る無線通信システム１は、情報処理装置５と、ノード２とを有する。ノード２は、動作区間とスリープ区間とを周期的に繰り返す間欠動作を行なう。情報処理装置５は、ノード２からデータを収集する。具体的には、情報処理装置５のグループ設定部５０１は、相互の通信品質が一定値以上のノード２（中継ノード２Ａ〜２Ｃ）に対して同一のノードグループＮＧに設定する。中継ノード２Ａの運用制御部２０３は、ノードグループＮＧ内で自ノード（中継ノード２Ａ）が動作区間となる当番ノードに設定されている場合、データを受信し、または、情報処理装置５からの要求に応じてデータを情報処理装置５に送信する。情報処理装置５の運用制御部５０３は、ノードグループＮＧ内の複数の中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの、当番ノードに設定されている中継ノード２Ａからデータを収集する。【０１５５】
また、実施例１に係る無線通信システム１において、情報処理装置５のグループ設定部５０１は、ノードグループＮＧ内の上記１つの中継ノード２Ａに対して、当番ノードを設定する当番信号を送信する。中継ノード２Ａのグループ設定部２０１は、情報処理装置５から送信される当番信号を受け取った場合は自ノード（中継ノード２Ａ）を当番ノードに設定する。中継ノード２Ｂ、２Ｃのグループ設定部２０１は、当番信号を受け取らない場合は自ノード（中継ノード２Ｂ、２Ｃ）を非当番ノードに設定する。【０１５６】
また、実施例１に係る無線通信システム１において、ノードグループＮＧ内で自ノード（中継ノード２Ａ）が当番ノードに設定されているときに、自ノード（中継ノード２Ａ）の残電力量が閾値以下である。また、ノードグループＮＧ内の自ノード（中継ノード２Ａ）以外の中継ノード２Ｂ、２Ｃから通知される残電力量が一定値以上である。この場合、中継ノード２Ａの運用制御部２０３は、ノードグループＮＧ内の自ノード（中継ノード２Ａ）以外の１つの中継ノード２Ｂに当番信号を送信して、自ノード（中継ノード２Ａ）の設定を当番ノードから非当番ノードに変更する。【０１５７】
また、実施例１に係る無線通信システム１において、中継ノード２Ｂの運用制御部２０３は、ノードグループＮＧ内で自ノード（中継ノード２Ｂ）が非当番ノードに設定されているときに、ノードグループＮＧ内の当番ノードである中継ノード（中継ノード２Ａ）から当番信号を受け取る。この場合、中継ノード２Ｂの運用制御部２０３は、自ノード（中継ノード２Ｂ）の設定を非当番ノードから当番ノードに変更する。【０１５８】
また、実施例１に係る無線通信システム１において、情報処理装置５の上限設定部５０２は、バッファリングの上限値を各ノードグループＮＧに通知する。具体的には、情報処理装置５の上限設定部５０２は、ノードグループＮＧの数（ノードグループ数Ｎｇ）とデータを測定する測定ノード２Ｄの数（測定ノード数Ｎｍ）とに基づいてバッファリング上限値Ｎｕを算出する。そして、情報処理装置５の上限設定部５０２は、バッファリング上限値Ｎｕを各ノードグループＮＧに通知する。ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ａ〜２Ｃの上限設定部２０２は、情報処理装置５から送信されるバッファリング上限値Ｎｕを設定する。そこで、中継ノード２Ａの運用制御部２０３は、ノードグループＮＧ内で自ノードが当番ノードに設定されている場合、測定ノード２Ｄにより測定されたデータを受信し、受信したデータをバッファリングする。中継ノード２Ａの運用制御部２０３は、バッファリングしているデータの数がバッファリング上限値Ｎｕである場合、子のグループから送信されたデータを親のノードグループＮＧに転送する。【０１５９】
実施例１に係る無線通信システム１では、情報処理装置５において、動作区間（データ収集区間）以外では、低消費電力であるスリープ区間（停止区間）に移行することにより、低消費電力化を図ることができる。特に、実施例１に係る無線通信システム１では、情報処理装置５において、動作区間（データ収集区間）よりも停止区間を長く設定することにより、低消費電力化を図ることができる。【０１６０】
そこで、実施例１に係る無線通信システム１では、中継ノード２Ａ〜２Ｃは、ノードグループＮＧ内で当番ノードの役割を変更する。このため、実施例１に係る無線通信システム１では、情報処理装置５の停止区間を長く設定しても、情報処理装置５の動作区間（データ収集区間）のタイミングが、中継ノード２Ａ〜２Ｃのいずれかの当番ノードの動作区間のタイミングに合えばよい。したがって、実施例１に係る無線通信システム１では、情報処理装置５は、動作区間（データ収集区間）において、中継ノード２Ａ〜２Ｃから中継されたデータを収集できないという不具合を回避することができる。【０１６１】
したがって、実施例１に係る無線通信システム１によれば、低消費電力化を図りつつ、データ収集の不具合を回避することができる。
【実施例２】
【０１６２】
実施例１に係る無線通信システム１では、運用処理において、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの当番ノードのバッテリ残量が閾値以下である場合に当番ノードが他の中継ノードに変更されるが、これに限定されない。例えば、実施例２に係る無線通信システム１では、運用処理において、中継ノード２Ａ〜２Ｃの当番ノードは順番制にしてもよい。実施例２では、実施例１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。【０１６３】
［無線通信システムの動作］
図２１は、実施例２に係る無線通信システム１の動作として、情報処理装置５が実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。【０１６４】
まず、情報処理装置５は、実施例１（図１２を参照）と同様に、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５を実行する。そして、情報処理装置５は、各ノードグループＮＧの当番ノードに対して、同一のノードグループＮＧのノードリストを送信する（ステップＳ１２００）。【０１６５】
例えば、ノードリストは、ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ａ〜２Ｃを識別するＩＤを含む。これらのＩＤとしては、例えば、ＭＡＣアドレスが挙げられる。例えば、中継ノード２Ａ〜２ＣのＭＡＣアドレスのうち、中継ノード２ＡのＭＡＣアドレスが最も大きく、中継ノード２ＣのＭＡＣアドレスが最も小さい。この場合、当番ノードの順番は、中継ノード２Ａが１番目の当番ノードになり、中継ノード２Ｂが２番目の当番ノードになり、中継ノード２Ｃが３番目の当番ノードになる。４番目以降についても当番ノードは中継ノード２Ａ〜２Ｃの順で繰り返される。したがって、ノードリストは、１番目の当番ノードである中継ノード２Ａに送信される。【０１６６】
図２２は、実施例２に係る無線通信システム１の動作として、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの当番ノードが実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。【０１６７】
まず、当番ノードである中継ノード２Ａは、実施例１（図１３を参照）と同様に、ステップＳ２１１〜Ｓ２１６を実行する。【０１６８】
次に、当番ノードである中継ノード２Ａは、情報処理装置５から送信されるノードリストを待つ（ステップＳ１２１１；Ｎｏ）。ここで、中継ノード２Ａは、情報処理装置５から送信されるノードリストを受信した場合（ステップＳ１２１１；Ｙｅｓ）、ノードリストを記憶部２６０に格納し、同一のノードグループＮＧの非当番ノードにノードリストを送信する（ステップＳ１２１２）。中継ノード２Ａは、記憶部２６０に格納されたノードリスト内のＭＡＣアドレスにより、自身のノードの次に当番ノードとなる中継ノード２Ｂを決定する（ステップＳ１２１３）。【０１６９】
図２３は、実施例２に係る無線通信システム１の動作として、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの非当番ノードが実行するグループ設定処理の一例を示すフローチャートである。【０１７０】
まず、非当番ノードである中継ノード２Ｂ、２Ｃは、実施例１（図１３を参照）と同様に、ステップＳ２１１〜Ｓ２１５を実行する。【０１７１】
次に、非当番ノードである中継ノード２Ｂ、２Ｃは、情報処理装置５から送信されるノードリストを待つ（ステップＳ１２２１；Ｎｏ）。ここで、中継ノード２Ｂ、２Ｃは、情報処理装置５から送信されるノードリストを受信した場合（ステップＳ１２２１；Ｙｅｓ）、ノードリストを記憶部２６０に格納する。ここで、中継ノード２Ｂは、記憶部２６０に格納されたノードリスト内のＭＡＣアドレスにより、自身のノードの次に当番ノードとなる中継ノード２Ｃを決定する。また、中継ノード２Ｃは、記憶部２６０に格納されたノードリスト内のＭＡＣアドレスにより、自身のノードの次に当番ノードとなる中継ノード２Ａを決定する（ステップＳ１２２２）。【０１７２】
図２４は、実施例２に係る無線通信システム１の動作として、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの当番ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。【０１７３】
まず、当番ノードである中継ノード２Ａは、実施例１（図１８を参照）と同様に、ステップＳ４１１〜Ｓ４１７を実行する。【０１７４】
次に、当番ノードである中継ノード２Ａは、同一のノードグループＮＧから送信される起床通知を受信する（ステップＳ１４１１；Ｙｅｓ）。このとき、自ノードのバッテリ残量が閾値以下であり（ステップＳ１４１２；Ｙｅｓ）、同一のノードグループＮＧから送信された起床通知が、自身のノードの次に当番ノードとなる中継ノード２Ｂからの起床通知である（ステップＳ１４１３；Ｙｅｓ）。この場合、中継ノード２Ａは、実施例１（図１８を参照）と同様に、ステップＳ４２１〜Ｓ４２５を実行する。ここで、自ノードのバッテリ残量が閾値以下ではない場合（ステップＳ１４１２；Ｎｏ）、ステップＳ１４１３、Ｓ４２１、Ｓ４２２は実行されない。【０１７５】
一方、同一のノードグループＮＧから送信された起床通知が、自身のノードの次に当番ノードとなる中継ノード２Ｂからの起床通知ではない（ステップＳ１４１２；Ｎｏ）。この場合、ステップＳ４２１〜Ｓ４２２は実行されない。【０１７６】
また、中継ノード２Ａは、同一のノードグループＮＧから送信される起床通知を受信しないで（ステップＳ１４１１；Ｎｏ）、情報処理装置５から送信されたストップ命令を受信した場合（ステップＳ４２３；Ｙｅｓ）、ノードグループＮＧ内の中継ノード２Ｂ、２Ｃと、子のノードグループＮＧとにストップ命令を送信し（ステップＳ４２６）、運用処理を終了する。【０１７７】
図２５は、実施例２に係る無線通信システム１の動作として、中継ノード２Ａ〜２Ｃのうちの非当番ノードが実行する運用処理の一例を示すフローチャートである。【０１７８】
まず、非当番ノードである中継ノード２Ｂ、２Ｃは、実施例１（図１９を参照）と同様に、ステップＳ４３１を実行する。【０１７９】
次に、中継ノード２Ｂ、２Ｃの間欠動作が起動周期となった場合、中継ノード２Ｂ、２Ｃは、当番ノードである中継ノード２Ａに起床通知を送信する（ステップＳ２４１１）。【０１８０】
その後、非当番ノードである中継ノード２Ｂ、２Ｃは、実施例１（図１９を参照）と同様に、ステップＳ４３３〜Ｓ４３７を実行する。【０１８１】
［効果］
以上の説明により、実施例２に係る無線通信システム１において、当番ノードは、ノードグループＮＧ内で順番に設定される。具体的には、ノードグループＮＧ内で自ノード（中継ノード２Ａ）が当番ノードに設定されているときに、自ノード（中継ノード２Ａ）の残電力量が閾値以下である。また、中継ノード２Ａの運用制御部２０３は、ノードグループＮＧ内の自ノード（中継ノード２Ａ）以外の中継ノード２Ｂ、２Ｃから起床通知を受け取る。この場合、中継ノード２Ａの運用制御部２０３は、ノードグループＮＧ内の自ノード（中継ノード２Ａ）以外の１つの中継ノード２Ｂに当番信号を送信して、自ノード（中継ノード２Ａ）の設定を当番ノードから非当番ノードに変更する。【０１８２】
実施例２に係る無線通信システム１では、中継ノード２Ａ〜２Ｃの当番ノードを順番制にした場合でも、実施例１と同様の効果を実現する。すなわち、実施例２に係る無線通信システム１によれば、低消費電力化を図りつつ、データ収集の不具合を回避することができる。【０１８３】
［他の実施例］
なお、実施例１、２における通信品質は、例えば、ＬＱＩに限定されるものではなく、その他の指標であってもよい。【０１８４】
また、実施例１、２における各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。【０１８５】
さらに、各装置で行われる各種処理は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（又はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。【０１８６】
実施例１、２におけるノード２および情報処理装置５は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。【０１８７】
図２６は、ノード２のハードウェア構成の一例を示す図である。図２６に示すノード２は、プロセッサ２００１と、メモリ２００２と、アナログ回路２００３とを有している。プロセッサ２００１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等が挙げられる。また、メモリ２００２の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。【０１８８】
図２のＭＣＵ２００は、プロセッサ２００１によって実現され、図２の記憶部２６０は、メモリ２００２によって実現される。例えば、実施例１、２におけるノード２で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現される。例えば、図２のＭＣＵ２００によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ２００２に記録され、各プログラムがプロセッサ２００１で実行される。また、例えば、図２のセンサ素子２１０、エナジーハーベスト素子２２０、バッテリ２３０、電源制御部２４０、無線部２５０は、アナログ回路２００３によって実現される。【０１８９】
なお、実施例１、２におけるノード２で行われる各種処理が１つのプロセッサ２００１によって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。【０１９０】
図２７は、情報処理装置５のハードウェア構成の一例を示す図である。図２７に示す情報処理装置５は、プロセッサ５００１と、メモリ５００２と、アナログ回路５００３とを有している。プロセッサ５００１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ５００２の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。【０１９１】
図４のＭＣＵ５００は、プロセッサ５００１によって実現され、図４の記憶部５６０は、メモリ５００２によって実現される。例えば、実施例１、２における情報処理装置５で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現される。例えば、図４のＭＣＵ５００によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ５００２に記録され、各プログラムがプロセッサ５００１で実行される。また、例えば、図４のエナジーハーベスト素子５２０、バッテリ５３０、電源制御部５４０、通信部５５０は、アナログ回路５００３によって実現される。【０１９２】
なお、実施例１、２における情報処理装置５で行われる各種処理が１つのプロセッサ５００１によって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
１  無線通信システム
２、２−１〜２−３１  ノード
３  ＧＷ
４  アグリゲータ
５  情報処理装置
２００  ＭＣＵ
２０１  グループ設定部
２０２  上限設定部
２０３  運用制御部
２０４  制御部
２１０  センサ素子
２２０  エナジーハーベスト素子
２３０  バッテリ
２４０  電源制御部
２５０  無線部
２６０  記憶部
２６１  グループＩＤテーブル
２６２  ＬＱＩテーブル
５００  ＭＣＵ
５０１  グループ設定部
５０２  上限設定部
５０３  運用制御部
５０４  制御部
５２０  エナジーハーベスト素子
５３０  バッテリ
５４０  電源制御部
５５０  通信部
５６０  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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