(57)【要約】【課題】複数の情報提供端末をグループ化する場合に、マルチキャスト伝送することなくトラフィックを抑制する。【解決手段】複数のノード１０２の各々が、センサ１０３のグループを示すグループ識別子と、グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子を対応して記憶し、クライアント端末１０１から最上位のノードに対して、グループ識別子を含むグループ指定コマンドを送信すると、最上位のノード及びそれより下位のノードが、グループ指定コマンド内のグループ識別子を記憶しているか否かを判断し、記憶している場合にのみそのグループ識別子に対応する一つ下位の階層のノードにのみグループ指定コマンドを送信する。【選択図】図１
2009033536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するグループ管理方法において、
前記複数のノードの各々が、前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応してテーブルに記憶するステップと、
前記クライアント端末から最上位のノードに対して、前記グループ識別子を含むグループ指定コマンドを送信するステップと、
前記グループ指定コマンドを受信した最上位のノード及びそれより下位のノードが、前記グループ指定コマンド内の前記グループ識別子を前記テーブルに記憶しているか否かを判断し、記憶している場合にのみそのグループ識別子に対応する一つ下位の階層のノード又は前記情報提供端末に前記グループ指定コマンドを送信するステップとを、
備えたことを特徴とするグループ管理方法。
【請求項２】
クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するグループ管理方法において、
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードが、前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子の対応関係をテーブルに登録するとともに、前記情報提供端末のグループ識別子と自ノードのノード識別子を含むグループ登録コマンドを一つ上位の階層のノードに送信するステップと、
前記グループ登録コマンドを受信したノードが、前記グループ登録コマンド内の前記グループ識別子とノード識別子の対応関係を前記テーブルに登録するとともに、前記登録したグループ識別子が新規な登録な場合にのみ、前記グループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ登録コマンドを一つ上位の階層のノードに送信するステップとを備え、
前記複数のノードの各々が、前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応して前記テーブルに登録するようにしたことを特徴とするグループ管理方法。
【請求項３】
クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するグループ管理方法において、
前記複数のノードの各々が、前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応してテーブルに記憶するステップと、
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードが、前記情報提供端末のグループ識別子と情報提供端末識別子の対応関係を前記テーブルから削除するとともに、前記情報提供端末のグループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ離脱コマンドを一つ上位の階層のノードに送信するステップと、
前記グループ離脱コマンドを受信したノードが、前記グループ離脱コマンド内の前記グループ識別子とノード識別子の対応関係を前記テーブルから削除するとともに、前記削除したグループ識別子を前記テーブルに登録していない場合にのみ、前記グループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ離脱コマンドを一つ上位の階層のノードに送信するステップとを、
備えたことを特徴とするグループ管理方法。
【請求項４】
クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するネットワークにおける前記ノードであって、
前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応して記憶する記憶手段と、
前記クライアント端末から最上位のノードに対して、前記グループ識別子を含むグループ指定コマンドを送信した場合、前記グループ指定コマンド内の前記グループ識別子を前記記憶手段に記憶しているか否かを判断し、記憶している場合にのみそのグループ識別子に対応する一つ下位の階層のノード又は前記情報提供端末に前記グループ指定コマンドを送信する手段とを、
備えたノード。
【請求項５】
クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するネットワークにおける前記ノードであって、
前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応して記憶する記憶手段と、
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードの場合に、前記情報提供端末のグループ識別子と情報提供端末識別子の対応関係を前記記憶手段に登録するとともに、前記情報提供端末のグループ識別子と自ノードのノード識別子を含むグループ登録コマンドを一つ上位の階層のノードに送信する手段と、
前記グループ登録コマンドを受信した場合に、前記グループ登録コマンド内の前記グループ識別子とノード識別子の対応関係を前記記憶手段に登録するとともに、前記登録したグループ識別子が新規な登録な場合にのみ、前記グループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ登録コマンドを一つ上位の階層のノードに送信する手段とを、
備えたノード。
【請求項６】
クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するネットワークにおける前記ノードであって、
前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応して記憶する記憶手段と、
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードの場合に、前記情報提供端末のグループ識別子と情報提供端末識別子の対応関係を前記記憶手段から削除するとともに、前記情報提供端末のグループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ離脱コマンドを一つ上位の階層のノードに送信する手段と、
前記グループ離脱コマンドを受信した場合に、前記グループ離脱コマンド内の前記グループ識別子とノード識別子の対応関係を前記記憶手段から削除するとともに、前記削除したグループ識別子を前記記憶手段に登録していない場合にのみ、前記グループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ離脱コマンドを一つ上位の階層のノードに送信する手段とを、
備えたノード。
【請求項７】
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードは前記グループ離脱コマンドを、前記情報提供端末に送信したコマンドに対して受信エラーを検出したとき、または前記クライアント端末からグループ離脱コマンドを受信したときに送信することを特徴とする請求項６に記載のノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するグループ管理方法に関する。本発明はまた、上記システムにおけるノードに関する。
本発明は特に、複数の情報提供端末として膨大な数のセンサが接続されている階層化センサネットワークにおいて、ネットワーク上のトラフィックを抑制した上で、センサに対するリモート制御を実現するためのグループ管理方法及びノードに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報提供端末として、センサネットワークにおけるセンサは、温度や湿度といった気象データを計測するものだけでなく、映像や静止画データを取得するネットワークカメラも含めるようになってきている。また、接続するセンサの数も多くなっており、将来的には１千万個レベルのセンサを接続した大規模ネットワークでの運用検討が始まっている。例えば、総務省における研究会討議の一つであるＵ２（Universal & Ubiquitous）防災防犯システムでは、GoogleEarthを代表とする地図情報に、災害情報や気象情報を重ね合わせた情報提供を行うためのサービスを構想しており、重ね合わせる情報を収集するためのインフラとして大規模センサネットワークを適用することになる。重ね合わせる情報は、風向や火災発生状況、交通渋滞情報など多岐に渡り、ユーザが必要に応じて選択する。各情報は末端のセンサから取得したセンシング情報を処理することによってデータ化される。このようなシステムでは、多種多様なセンサが広範囲に渡り設置されており、その種類毎にセンサ制御を行えるネットワークシステムが必要となってくる。その際、克服すべき課題として、ネットワークのトラフィック抑制と、センサをグループ化したセンサ制御が求められる。
【０００３】
トラフィック抑制は、以下の点から必要となる。一つは、センサの数が膨大なため、単にセンシング情報を取得するためのトラフィックでさえも無視できなくなる。もう一つは、センサの高機能化により、ネットワークカメラのようにカメラの向きを変更するといったセンサ制御のためのトラフィックが追加される点にある。
【０００４】
従来のセンサネットワークにおけるトラフィック抑制方法は３点ある。
・１つ目は個々のセンシングデータを経路途中で集計し、その先のトラフィックを削減する方法である。ある地域の複数ある温度センサからのデータを途中でその地域の平均値に変換し、その先は平均値のみを伝送するというものである。
・２つ目は、個々のセンサから送信されるパケットを経路途中で１パケットに多重化する方法である。すなわち、各センサからのデータ値はそのままにしておき、そのデータの送信フォーマットを変更するものである。
・３つ目は、センサから情報を取得するクライアント端末までのネットワークを複数の階層に分割し、トラフィックの負荷を分散させる方法である。最下位の階層は自分の担当範囲のセンサからの情報のみを処理し、その上位の階層は担当する下位の階層が決められているピラミッド型の階層形態となる（下記の特許文献１参照）。
【０００５】
グループ化による制御は、多岐にわたる膨大な数のセンサから目的のセンシング情報を取得する上で必要であり、全データをクライアント端末で収集した上で、クライアント端末により情報処理を行うケースと比べ、トラフィックの削減に貢献する。従来、ネットワーク上の端末をグループ化したり、グループ化した端末のみにデータを送信するプロトコルとしては、ＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）が用いられている。
【特許文献１】特開２００４−２０８０１５号公報（図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、センサネットワークにおける従来のグループ管理方法においては、ＩＧＭＰを用いているため、グループ化はできても以下の不要なトラフィックが発生することによりトラフィックの抑制にはなっていない。この理由は、ＩＧＭＰの用途がネットワークの中継器であるルータに対するものであり、ルータはマルチキャストのデータをどのネットワークに転送するか振り分ける際にＩＧＭＰに基づくデータを使用するからである。したがって、ＩＧＭＰに基づくデータは特定の端末宛ではなく、マルチキャストでネットワーク全体に送信する形態をとる。例えばグループに参加（JOIN）する際には、JOIN信号をマルチキャストで流し、中継点であるルータがどのネットワークからその信号が来たのかを記録し、次回からそのネットワークへ該当するグループのマルチキャストデータを流すようになる。またルータは６０秒に１度という頻度でグループ毎にマルチキャストデータを流しているネットワークに対して、グループに属している端末が存在するか確認するための信号を発信している。
【０００７】
また、従来のトラフィック抑制では、ネットワークカメラからの映像データのようにデータサイズの大きい信号が流れるネットワークでは限界が生じる。多重化可能な数は少なくなり、数値データではないことから加工による抑制も困難である。
【０００８】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて複数の情報提供端末をグループ化する場合に、マルチキャスト伝送することなくトラフィックを抑制することができるグループ管理方法及びノードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するグループ管理方法において、
前記複数のノードの各々が、前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応してテーブルに記憶するステップと、
前記クライアント端末から最上位のノードに対して、前記グループ識別子を含むグループ指定コマンドを送信するステップと、
前記グループ指定コマンドを受信した最上位のノード及びそれより下位のノードが、前記グループ指定コマンド内の前記グループ識別子を前記テーブルに記憶しているか否かを判断し、記憶している場合にのみそのグループ識別子に対応する一つ下位の階層のノード又は前記情報提供端末に前記グループ指定コマンドを送信するステップとを備えた構成とした。
この構成により、コマンド送信先のグループの情報提供端末を配下に持たない一つ下位の階層のノードに対してはグループ指定コマンドを送信しないので、トラフィックを抑制することができる。
【００１０】
また本発明は上記目的を達成するために、クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するグループ管理方法において、
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードが、前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子の対応関係をテーブルに登録するとともに、前記情報提供端末のグループ識別子と自ノードのノード識別子を含むグループ登録コマンドを一つ上位の階層のノードに送信するステップと、
前記グループ登録コマンドを受信したノードが、前記グループ登録コマンド内の前記グループ識別子とノード識別子の対応関係を前記テーブルに登録するとともに、前記登録したグループ識別子が新規な登録な場合にのみ、前記グループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ登録コマンドを一つ上位の階層のノードに送信するステップとを備え、
前記複数のノードの各々が、前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応して前記テーブルに登録するように構成した。
この構成により、グループ登録対象の情報提供端末を配下に持たない一つ上位の階層のノードに対してはグループ登録コマンドを送信しないので、トラフィックを抑制することができる。
【００１１】
また本発明は上記目的を達成するために、クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するグループ管理方法において、
前記複数のノードの各々が、前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応してテーブルに記憶するステップと、
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードが、前記情報提供端末のグループ識別子と情報提供端末識別子の対応関係を前記テーブルから削除するとともに、前記情報提供端末のグループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ離脱コマンドを一つ上位の階層のノードに送信するステップと、
前記グループ離脱コマンドを受信したノードが、前記グループ離脱コマンド内の前記グループ識別子とノード識別子の対応関係を前記テーブルから削除するとともに、前記削除したグループ識別子を前記テーブルに登録していない場合にのみ、前記グループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ離脱コマンドを一つ上位の階層のノードに送信するステップとを備えた構成とした。
この構成により、グループ削除対象の情報提供端末を配下に持たない一つ上位の階層のノードに対してはグループ削除コマンドを送信しないので、トラフィックを抑制することができる。
【００１２】
また本発明は上記目的を達成するために、クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するネットワークにおける前記ノードであって、
前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応して記憶する記憶手段と、
前記クライアント端末から最上位のノードに対して、前記グループ識別子を含むグループ指定コマンドを送信した場合、前記グループ指定コマンド内の前記グループ識別子を前記記憶手段に記憶しているか否かを判断し、記憶している場合にのみそのグループ識別子に対応する一つ下位の階層のノード又は前記情報提供端末に前記グループ指定コマンドを送信する手段とを備えた構成とした。
この構成により、コマンド送信先のグループの情報提供端末を配下に持たない一つ下位の階層のノードに対してはグループ指定コマンドを送信しないので、トラフィックを抑制することができる。
【００１３】
また本発明は上記目的を達成するために、クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するネットワークにおける前記ノードであって、
前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応して記憶する記憶手段と、
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードの場合に、前記情報提供端末のグループ識別子と情報提供端末識別子の対応関係を前記記憶手段に登録するとともに、前記情報提供端末のグループ識別子と自ノードのノード識別子を含むグループ登録コマンドを一つ上位の階層のノードに送信する手段と、
前記グループ登録コマンドを受信した場合に、前記グループ登録コマンド内の前記グループ識別子とノード識別子の対応関係を前記記憶手段に登録するとともに、前記登録したグループ識別子が新規に登録された場合にのみ、前記グループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ登録コマンドを一つ上位の階層のノードに送信する手段とを備えた構成とした。
この構成により、グループ登録対象の情報提供端末を配下に持たない一つ上位の階層のノードに対してはグループ登録コマンドを送信しないので、トラフィックを抑制することができる。
【００１４】
また本発明は上記目的を達成するために、クライアント端末が、複数の階層化されたノードを介して、複数の情報提供端末の提供する情報を収集するシステムにおいて前記複数の情報提供端末をグループ化して管理するネットワークにおける前記ノードであって、
前記情報提供端末のグループを示すグループ識別子と、前記グループに属する一つ下位の階層のノードを示すノード識別子又は前記情報提供端末を示す情報提供端末識別子を対応して記憶する記憶手段と、
前記情報提供端末に接続されている最下層のノードの場合に、前記情報提供端末のグループ識別子と情報提供端末識別子の対応関係を前記記憶手段から削除するとともに、前記情報提供端末のグループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ離脱コマンドを一つ上位の階層のノードに送信する手段と、
前記グループ離脱コマンドを受信した場合に、前記グループ離脱コマンド内の前記グループ識別子とノード識別子の対応関係を前記記憶手段から削除するとともに、前記削除したグループ識別子を前記記憶手段に登録していない場合にのみ、前記グループ識別子と自ノードを示すノード識別子を含むグループ離脱コマンドを一つ上位の階層のノードに送信する手段とを備えた構成とした。
この構成により、グループ削除対象の情報提供端末を配下に持たない一つ下位の階層のノードに対してはグループ削除コマンドを送信しないので、トラフィックを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、グループの情報提供端末を配下に持たないノードに対してはコマンドを送信しないので、トラフィックを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係るグループ管理方法及びノードの第１の実施の形態を示すブロック図である。図１では、情報提供端末として複数のセンサ１０３（センサ１、２、３〜Ｘ、Ｙ、１〜Ｚ）が、複数の階層化されたノード１０２（ノードＡ〜Ｉ）によってネットワーク化されており、センサ１０３から取得したデータ（以降センシングデータと呼称）を処理するクライアント端末１０１が最上位の階層ノード１０２（ノードＡ）と繋がる構成をとっている。センサ１０３は、温度や湿度といった数値データを取得するものだけでなく、ネットワークカメラのように動画や静止画といったマルチメディアデータを取得するものも含むことができるものとする。
【００１７】
クライアント端末１０１は、センシングデータの送信をセンサ１０３に要求したり、ネットワークカメラ等のセンサ１０３に対してカメラの向きを変更するといった制御信号を送信する。ノード１０２（ノードＡ〜Ｉ）は、クライアント端末１０１とセンサ１０３間のネットワークの中継機器に相当し、最上位のノードＡはクライアント端末１０１と接続され、最下位層のノードＥ〜Ｉはセンサ１０３と接続されている。ノード１０２は１台の機器で構成されているケースもあれば、特定のローカルエリアネットワークにおけるゲートウェイを指すケースも考えられる。
【００１８】
複数のノード１０２は階層順位が明確になっており、クライアント端末１０１からの信号は上位のノード１０２からのみ送られ、センサ１０３からの信号は下位のノード１０２からのみ送られる。階層化ネットワークの特徴は、バス型ネットワークのように全ノードが並列な立場にないことにある。本システムでは、センサ１０３は用途別等によりグループ分け（以降、グルーピングと呼称）されており、各ノード１０２はグループと、グループを構成する下位のノード１０２（最下位ノードはセンサ１０３）の対応情報を記憶している。
【００１９】
図１においては、センサ（１、２、３〜Ｘ）のうちのセンサ１、２、３と、センサ（１〜Ｚ）のうちのセンサ１が一つのグループ（グループ＃１：図の丸付き数字は本明細書では＃で示す）に属しており、グループ＃１として示されているノードＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｉには、グループＩＤ（グループ＃１）と下位の構成ノードあるいはセンサの対応情報を示している。この例の対応関係を以下に示す。
ノードＡ：グループ＃１→ノードＢ、Ｄ
ノードＢ：グループ＃１→ノードＥ
ノードＥ：グループ＃１→センサ（１、２〜Ｘ）のセンサ１〜３
ノードＤ：グループ＃１→ノードＩ
ノードＩ：グループ＃１→センサ（１〜Ｚ）のセンサ１
【００２０】
また、太い矢印はクライアント端末１０１から上記のノードＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｉを経由した制御信号を示している。クライアント端末１０１からはグループ指定による制御信号の発行が行え、各ノード１０２は上記のグループと下位ノード１０２あるいはセンサ１０３の対応情報を元に受け取った信号の送信先を決定し、不要なノード１０２に対する信号の送信を抑止している。図１の例では、制御信号は太い矢印のみ流れることになる。
【００２１】
本発明の第１の実施の形態のグループ管理装置２０１の構成を図２に示す。グループ管理装置２０１は、ノード１０２における機能を装置として示したものである。図２において、本発明の第１の実施の形態のグループ管理装置２０１は、ネットワーク内の信号であるＩＰパケットを受信するパケット受信部２０２と、パケット受信部２０２が受信したパケットの内容を解析しグループ指定の信号であるか判断するパケット振分部２０３と、グループとグループを構成する下位のノードあるいはセンサの対応情報が格納されている宛先管理テーブル２０５と、グループ指定の信号の場合、宛先管理テーブル２０５から対応する下位のノードあるいはセンサの情報を取得する宛先取得部２０４と、宛先取得部２０４から取得した宛先の数だけ受信したＩＰパケットを生成し、ＩＰパケットの宛先を宛先取得部２０４から取得した宛先に置き換えるパケット構築部２０６と、パケット構築部２０６で生成したＩＰパケットをネットワーク上へ送信するパケット送信部２０７から構成される。
【００２２】
図３は宛先管理テーブル２０５の構成を示し、図３（ａ）に示すテーブル２０５−１は、自ノードの一つ下位の階層がノード１０２である場合を示し、グループ＃１、＃２（図では丸付き数字）を示すグループ識別子３０１と、グループ＃１、＃２に属する自ノードの一つ下位の階層のノードＢ、Ｄを示すノード識別子３０２が対応して記憶されている。図３（ｂ）に示すテーブル２０５−２は、自ノードの一つ下位の階層がセンサ１０３である場合を示し、グループ＃１を示すグループ識別子３０１と、グループ＃１に属する自ノードの一つ下位の階層のセンサ１、２、３を示すセンサ識別子３０３が対応して記憶されている。なお、テーブル２０５は、ノード識別子３０２とセンサ識別子３０３が混在する構成であっても構わない。
【００２３】
図４は、クライアント端末１０１がセンサ１０３に対して送信する制御用のＩＰパケット４００ａの構造を示し、このパケット４００ａは、ＩＰヘッダ４０１と、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ４０２と、ＩＰパケットの用途を示すコマンド種別４０３と、グループ指定の信号であることを示すグループ名４０４と、コマンドに付随するパラメータ値であるコマンドパラメータ４０５からなる。グループ＃１に対してカメラ制御のコマンド４００ａを送信する場合は、グループ名４０４に“グループ＃１”が、コマンド種別４０３に“カメラ制御”を示す識別子が格納されることになる。
【００２４】
第１の実施の形態以上のグループ管理方法及びノードについて、図５に示すフローチャート１１を用いてその動作を説明する。まず、クライアント端末１０１から制御信号のＩＰパケットが第１階層のノードＡに送られる。第１階層のノードＡは、ＩＰパケットをパケット受信部２０２で受信する。受信したパケットのデータは、パケット振分部２０３が解析し、グループ名４０４の有無によってグループ指定のコマンドなのか、その他のＰＩＮＧのように通常ネットワーク間を流れているパケットなのかを判断する（ステップＳ１０１）。通常のコマンドであれば、受信したパケットはパケット送信部２０７を介して下位の階層へパケットを送信する（ステップＳ１０４）。
【００２５】
グループ指定のコマンドの場合は、宛先取得部２０４がパケット内のグループ名４０４を元に宛先管理テーブル２０５を検索し、合致するグループ識別子３０１に対応するノード識別子３０２の一覧を取得する（ステップＳ１０２）。パケット構築部２０６は、取得したノード識別子３０２の数だけパケットを複製し、宛先（ノードＡ）を宛先管理テーブル２０５から取得したノード識別子３０２の宛先（ノードＢ、Ｄ）に置き換える（ステップＳ１０３）。生成したパケットは、パケット送信部２０７を介して下位の階層へ送信される（ステップＳ１０４）。以上の動作を各階層におけるノード１０２で行い、最下位層のノードＥ、Ｉでは、センサ１０３を対象に行われる。
【００２６】
このような本発明の第１の実施の形態の、センサネットワークにおけるグループ管理方法及びノードによれば、階層ネットワークにおける各ノード１０２においてグループ指定のコマンドを識別し、ノード１０２内の宛先管理テーブル２０５により指定されたグループに対応する宛先を判断し、該当する宛先にのみＩＰパケット送信するため、グループに属さないセンサのみのノードに対して不要なパケットを流すことがなく、ネットワーク全体のトラフィックを抑制することができる。
【００２７】
図６により具体例を示す。センサ１０３が１千万個存在し、１００個ずつ階層管理するネットワークで、センシングデータ取得のための制御信号として２００バイト程度のＩＰパケットを送信する場合、グルーピングによる送信を行わないのであれば１センサ毎に制御信号を送ることになるため、クライアント端末１０１と第１階層ノード間で２ＧＢ、第１階層と第２階層間で０．２ＧＢのトラフィックが流れることになる。本発明によるグループ指定での制御信号の発信では、ノード１０２でパケットが複製されるため、クライアント端末１０１と第１階層ノード１０２の間を始め、各ノード１０２間は１パケット分の２００バイトのトラフィックで済むことになる。また、不要な階層へはパケットを流さないため、従来に比べ大幅にトラフィック量の削減が行える。
【００２８】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態のセンサネットワークにおけるグループ管理方法を図７に示す。第２の実施の形態は第１の実施の形態に対して、グループ情報の追加登録機能を加えたものである。図７では、ノードＨ配下のセンサＹをグループ＃１に追加登録する場合の仕組みについて示している。
（１）まずセンサＹからグループ＃１に属することを示す通信が、上位ノードであるノードＨに送られる。
（２）ノードＨはその信号を受信し、ノードＨ内の宛先管理テーブル２０５にグループ＃１とセンサＹの対応情報を追加登録する。
（３）さらに、ノードＨにおいてグループ＃１に関する登録が初回であるため、上位ノードであるノードＤに、ノードＨがグループ＃１に属することを示す信号が送られる。
（４）ノードＤはその信号を受信し、ノードＤ内の宛先管理テーブル２０５にグループ＃１とノードＨの対応情報を登録する。さらに、ノードＤにおいては、グループ＃１に関する登録（ノードＩ）が既にあるため、上位ノードであるノードＡに対しては、グループ＃１にノードＤが属することを示す信号は送らない。
【００２９】
なお、センサＹがＩＰ通信機構を持たない場合は、その上位ノードＨが管理下のセンサＹの属するグループ＃１を設定し、自ノードＨ内の宛先管理テーブル２０５を更新する。その後の上位ノードＤに対するグループ登録の信号送信以降は、前述のシーケンスに準じる。
【００３０】
図８は、本発明の第２の実施の形態のセンサネットワークにおけるグループ管理装置２０１ａを示し、第１の実施の形態の構成におけるパケット振分部２０３に、パケットの内容を解析しグループ登録の信号であるか判断する手段を加え、また、グループ登録の信号の場合、宛先管理テーブル２０５にグループとノードあるいはセンサの新たな対応情報を追加する宛先更新部６０１を追加し、また、宛先管理テーブル２０５に対して追加した情報が新規グループであるかチェックし、上位ノードに対する自ノードのグループ登録の要否を判定するコマンド伝達判定部６０２を設け、必要と判定した場合のグループ登録用パケットを生成する手段をパケット構築部２０６に追加した構成からなる。
【００３１】
図９はグループ登録用のＩＰパケット４００ｂ、４００ｃの構造を示す。図９（ａ）のパケット４００ｂはセンサ１０３（センサＹ）をグループ登録する場合の構造を示し、図９（ｂ）のパケット４００ｃはノード１０２（ノードＨ）をグループ登録する場合の構造を示している。図９（ａ）に示すパケット４００ｂはＩＰヘッダ４０１と、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ４０２と、ＩＰパケットの用途として「グループ登録」であることを示すコマンド種別７０１と、登録対象となるグループの識別子を指定するグループ名４０４と、登録対象となるセンサＹの識別子を指定するセンサ名７０２で構成される。また、図９（ｂ）に示すパケット４００ｃは、センサ名７０２の代わりに、登録対象となるノードＨの識別子を指定するノード名７０３で構成され、他のフィールドは図９（ａ）と同じである。
【００３２】
以上のように構成されたセンサネットワークにおけるグループ管理方法及びノードについて、図１０を用いてその動作を説明する。まず、グループ登録パケット４００ｂ、４００ｃをセンサ１０３あるいは下位のノード１０２が発行する。発行したパケットは上位のノードのパケット受信部２０２において受信される。受信したパケットのデータはパケット振分部２０３が解析し、グループ登録パケットのコマンド種別７０１が「グループ登録」を示しているか否かでグループ登録パケット４００ｂ、４００ｃを検知する（ステップＳ２０１）。「グループ登録」以外のパケットはそのまま上位のノードへ送信される（ステップＳ１０４）。
【００３３】
グループ登録パケット４００ｂ、４００ｃの場合は、宛先更新部６０１により宛先管理テーブル２０５へ、パケット４００ｂ、４００ｃ内のグループ名４０４とノード名７０３あるいはセンサ名７０２の対応情報を登録する（ステップＳ２０２）。宛先更新部６０１は登録したグループ名をコマンド伝達判定部６０２に伝え、コマンド伝達判定部６０２は、登録したグループ名が、宛先管理テーブル２０５内に一つしか登録されていないものか否かを判定する（ステップＳ２０３）。一つしか無い場合、そのグループは自ノードにとって初登録となり、自ノードがそのグループに属することを上位のノード１０２に伝えるためのグループ登録コマンド４００ｂ、４００ｃのパケットをパケット構築部２０６で生成する（ステップＳ２０４）。生成したグループ登録パケット４００ｂ、４００ｃは、パケット送信部２０７により上位ノード１０２へ送信される（ステップＳ１０４）。登録したグループ名が、宛先管理テーブル２０５内に複数存在する場合は、上位のノード１０２は既に自ノードがそのグループに属していることを把握していると判断できるため、処理は完了する。
【００３４】
以上のように本発明の第２の実施の形態のセンサネットワークにおけるグループ管理方法及びノードによれば、下位の階層からグループ登録コマンドを発行し、受信したノード１０２は自ノード１０２内の宛先管理テーブル２０５にグループ名と属する下位ノード１０２との対応情報を登録し、更に自ノード１０２に登録した初のグループであれば、上位ノード１０２へ自ノード１０２が上記グループに属することを示すグループ登録コマンド４００ｂ、４００ｃを発行することにより、最低限のトラフィックで連鎖的にグループ登録を行うことができる。
【００３５】
＜グループ登録の他の例＞
なお、クライアント端末１０１がセンサ１０３を指定してグループ登録する場合は、クライアント端末１０１は、対象センサ１０３の識別子を指定することになる。その際、図４のコマンド種別４０３にクライアント端末１０１からの登録指示であることを示す値を設定し、センサ１０３側はそのコマンドの受信を契機に本発明の第２の実施の形態の手順により下位からグループ登録コマンド４００ｂ、４００ｃのパケットを上位ノード１０２へ発行することにより、登録することが可能となる。
【００３６】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態のセンサネットワークにおけるグループ管理方法及びノードを図１１に示す。第３の実施の形態は第１の実施の形態に対して、グループ情報の登録削除（離脱）機能を加えたものである。図１１では、ノードＨ配下のセンサＹをグループ＃１から離脱させる場合の仕組みについて示しており、センサＹは取り外されているとする。
（１）まず、ノードＨがセンサＹに対するコマンドを発行すると、センサＹは未接続のためエラーが発生し、ノードＨでこのエラーを検知する。
（２）ノードＨは、センサＹが存在しないと判断し、自ノードＨの宛先管理テーブル２０５からセンサＹに関する登録情報を抹消する。
（３）続いて、センサＹが属していたグループ＃１に関する登録が宛先管理テーブル２０５に１つもない状態となった場合は、ノードＨ自身もグループ＃１から離脱させるために、上位ノードであるノードＤに「グループ離脱」のパケットを発行する。
（４）ノードＤはその信号を受信し、ノードＤ内の宛先管理テーブル２０５からグループ＃１とノードＨの対応情報を削除する。削除の結果、ノードＤ内においてグループ＃１に関する登録（ノードＩ）が依然存在するため、上位ノードであるノードＡに対してはグループ＃１からの離脱コマンドは送信しない。
【００３７】
第３の実施の形態のセンサネットワークにおけるグループ管理装置は、第２の実施の形態の構成の図８におけるパケット振分部２０３に、下位のノードに対するコマンドがエラーとなったことを検知する手段と、パケットの内容を解析しグループ離脱の信号であるか判断する手段を加え、また宛先更新部６０１に、エラーあるいはグループ離脱の信号の場合、宛先管理テーブル２０５から該当するグループとノードあるいはセンサの対応情報を削除する手段を追加し、またコマンド伝達判定部６０２に、削除したグループが宛先管理テーブル２０５に１つもない状態であるかチェックして上位ノードに対する自ノードのグループ離脱の要否を判定する手段を追加し、またパケット構築部２０６に、必要と判定した場合のグループ離脱用パケットを生成する手段を追加している。
【００３８】
図１２にグループ離脱用のＩＰパケット４００ｄ、４００ｅの構造を示す。図１２（ａ）はセンサ１０３をグループから離脱させる場合の構造を示し、図１２（ｂ）はノード１０２をグループから離脱させる場合の構造を示している。図１２（ａ）に示すパケット４００ｄは、ＩＰヘッダ４０１と、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ４０２と、ＩＰパケットの用途として「グループ離脱」であることを示すコマンド種別９０１と、離脱対象となるセンサあるいはノードが属するグループの識別子を指定するグループ名４０４と、離脱対象となるセンサの識別子を指定するセンサ名７０２で構成される。また、図１２（ｂ）に示すパケット４００ｅは、センサ名７０２の代わりに、離脱対象となるノードの識別子を指定するノード名７０３で構成され、他のフィールドは図１２（ａ）と同じである。
【００３９】
以上のように構成されたセンサネットワークにおけるグループ管理方法及びノードについて、図１３を用いてその動作を説明する。まず、ノード１０２は下位のノード１０２あるいはセンサ１０３に対して発行したコマンドがエラーになったことを検知すると（ステップＳ３０１）、エラーとなったノード１０２あるいはセンサ１０３の識別子を元に、自ノード１０２の宛先管理テーブル２０５を参照し、該当するグループの識別子を取得した上で該当レコードを削除する（ステップＳ３０２）。
【００４０】
エラー検知を契機とする場合は、エラーとなったセンサ１０２あるいはノード１０３が複数のグループに属している可能性があるため、宛先管理テーブル２０５から該当するグループを洗い出す処理となる。上記で取得したグループ識別子３０１を元に自ノード１０２の宛先管理テーブル２０５を参照し、合致するレコードの有無を確認する（ステップＳ３０３）。存在する場合は処理を終了する。ない場合は、自ノード１０２についてもそのグループから離脱することになるため、上位ノード１０２用のグループ離脱コマンドパケット４００ｄ、４００ｅを生成し（ステップＳ３０４）、上位ノード１０２へ送信する（ステップＳ１０４）。上位ノード１０２は、グループ離脱コマンド４００ｄ、４００ｅが契機となり、コマンド４００ｄ、４００ｅに含まれているグループ名４０４とノード名７０３との対応情報のみを削除する。その他の処理は上記と同じ動作となる。
【００４１】
以上のように本発明の第３の実施の形態のセンサネットワークにおけるグループ管理方法及びノードによれば、コマンド送信時のエラーを検知した後、宛先管理テーブル２０５からエラーとなった送信先のノード１０２あるいはセンサ１０３に対するグループとの対応情報を削除する手段を設け、宛先管理テーブル２０５からそのグループに属する情報がなくなった場合、自ノード１０２についてもグループから離脱するコマンド４００ｄ、４００ｅを上位ノード１０２へ発行することにより、逐次状態を監視することなく、必要最小限のトラフィックによりノード１０２やセンサ１０３のグループからの離脱が可能となる。
【００４２】
＜グループ離脱の他の例＞
なお、クライアント端末１０１がセンサ１０３を指定してグループから離脱させる場合は、クライアント端末１０１は、センサ１０３の識別子を指定することになる。その際、図４のパケット４００ａのコマンド種別４０３に「クライアントからの離脱指示」であることを示す値を設定し、センサ１０３側はそのコマンドの受信を契機に、本発明の第３の実施の形態の手順により下位からグループ離脱コマンドのパケット４００ｄ、４００ｅを上位ノード１０２へ発行することにより、離脱させることが可能となる。
【００４３】
なお、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適用などが可能性としてあり得る。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、グループの情報提供端末を配下に持たないノードに対してはコマンドを送信しないので、トラフィックを抑制することができるという効果を有し、多数のセンサが繋がる階層化センサネットワークに対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるグループ管理方法及びノードを示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるノード内のグループ管理装置を示すブロック図
【図３】図２の宛先管理テーブルの構成を示す説明図。（ａ）対象がノードの場合、（ｂ）対象がセンサの場合
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるセンサ制御パケットの構成図
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるグループ管理方法及びノードの処理を説明するためのフローチャート
【図６】従来のセンサ制御コマンド発行時のトラフィック量を示す説明図
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるグループ管理方法及びノードを示すブロック図
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるノード内のグループ管理装置を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるグループ登録パケットの構成図。（ａ）センサ登録時、（ｂ）ノード登録時
【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるグループ管理方法及びノードの処理を説明するためのフローチャート
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるグループ管理方法及びノードを示すブロック図
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるグループ離脱パケットの構成図。（ａ）センサ離脱時、（ｂ）ノード離脱時
【図１３】本発明の第３の実施の形態におけるグループ管理方法及びノードの処理を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００４６】
１０１  クライアント端末
１０２  ノード
１０３  センサ
２０１  グループ管理装置
２０２  パケット受信部
２０３  パケット振分部
２０４  宛先取得部
２０５  宛先管理テーブル
２０６  パケット構築部
２０７  パケット送信部
６０１  宛先更新部
６０２  コマンド伝達判定部
【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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