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JP6180305B2 - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND COMMUNICATION SYSTEM - Google Patents
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Description

本発明は、例えば、アドホックネットワークに適用して好適な通信装置、通信方法及び通信システムに関する。   The present invention relates to a communication apparatus, a communication method, and a communication system suitable for application to, for example, an ad hoc network.

アドホックネットワークとは、各種の無線通信を利用したネットワーク構築手法の1つであり、専用の基地局又はルータ等を必要とせず、無線通信可能な通信装置同士が自律的に接続して構成されるネットワークである。アドホックネットワークは、アクセスポイントを経由してデータ通信が行われるインフラストラクチャネットワークと比較すると、ルータ及び通信装置等にルーティングに関する設定等を必要としない場合が多い。   An ad hoc network is one of network construction methods using various types of wireless communication, and is configured by autonomously connecting wireless communication devices without requiring a dedicated base station or router. It is a network. Ad hoc networks often do not require routing settings and the like for routers and communication devices as compared to infrastructure networks in which data communication is performed via access points.

アドホックネットワークでは、お互いに無線の届かない場所に存在する通信装置同士が直接データを送受信することはできない。そこで、アドホックネットワークでは、一般的に、無線の届く範囲内に存在する通信装置が中継器の役割を果たし、いわゆるバケツリレーのようにデータを転送するマルチホップ通信を行う。   In an ad hoc network, communication devices that exist in places where radio waves do not reach each other cannot directly transmit and receive data. Therefore, in an ad hoc network, generally, a communication device that exists within a wireless reachable range serves as a relay, and performs multi-hop communication that transfers data like a so-called bucket relay.

このようなアドホックネットワークの1つの活用形態としてセンサネットワークがある。アドホックネットワークを用いれば、センサネットワークは、センサを備える多数(数百台以上)の通信装置と、データ収集装置によって構成される大規模なセンサネットワークを構築することが容易である。このセンサネットワークは、多数の通信装置が、センサが測定したセンサ情報を含むセンシングデータを、一斉にデータ収集装置に送信可能なネットワーク構成となっている。以下の説明では、センシングデータ、アドホックネットワークの通信経路を構築するための経路制御データ等を区別しない場合には、「データ」と総称する。   One application form of such an ad hoc network is a sensor network. If an ad hoc network is used, the sensor network can easily construct a large-scale sensor network including a large number (several hundreds or more) of communication devices including sensors and a data collection device. This sensor network has a network configuration in which a large number of communication devices can simultaneously transmit sensing data including sensor information measured by the sensors to the data collection device. In the following description, sensing data, path control data for constructing a communication path of an ad hoc network, and the like are collectively referred to as “data”.

センサネットワークは、主に、多数の通信装置から所定時間内にデータを収集する通信システムに用いられる。例えば、工場又はビル等の遠隔監視システム、電力制御を行うためのスマートグリッドシステム、住宅の各種状態を監視する状態監視システム等にセンサネットワークが使用される。ここで、遠隔監視システムは、例えばビル内の装置から取得した気温情報、監視カメラで撮影された画像データ等のセキュリティ情報を含むデータを収集するシステムであり、状態監視システムは、住宅の家電が使用した電力量等のデータを収集するシステムである。   The sensor network is mainly used in a communication system that collects data from a large number of communication devices within a predetermined time. For example, a sensor network is used for a remote monitoring system such as a factory or a building, a smart grid system for power control, a state monitoring system for monitoring various states of a house, and the like. Here, the remote monitoring system is a system that collects data including security information such as temperature information acquired from a device in a building, image data taken by a monitoring camera, and the state monitoring system is a home appliance in a house. This system collects data such as the amount of power used.

そして、センサネットワークを構成する多数の通信装置が、通信帯域が狭く、通信速度が遅いネットワーク環境下にある場合には、TDMA(Time Division Multiple Access)のような送信タイミング制御手法が適用される。TDMAを適用した場合、通信装置は、他の通信装置との間で行うデータの送受信タイミングの調整が必要である。   When a large number of communication devices constituting the sensor network are in a network environment with a narrow communication band and a low communication speed, a transmission timing control technique such as TDMA (Time Division Multiple Access) is applied. When TDMA is applied, the communication apparatus needs to adjust the transmission / reception timing of data performed with other communication apparatuses.

しかし、マルチホップ通信が行われるネットワークでは、物理的な環境の変動、通信回路の特性等が複雑に絡み合うため、通信品質が変動しやすい。そのため、データの送信元から最終宛先までに要する通信時間や通信の成功又は不成功の度合いが変動し、通信が一定の精度を保つことが困難である。   However, in a network in which multi-hop communication is performed, communication quality is likely to fluctuate because physical environment fluctuations and communication circuit characteristics are intertwined in a complicated manner. For this reason, the communication time required from the data transmission source to the final destination and the degree of success or failure of communication fluctuate, and it is difficult to maintain a certain accuracy in communication.

このような環境下での通信品質を向上する方法として、特許文献1に開示された技術が知られている。この技術は、ネットワークの性能を測定し自動的に最適な応答待ち時間、再送間隔、再送回数を求めて伝送パラメタテーブルに記述されている伝送パラメタを修正することにより、最適な伝送パラメタによるデータ伝送を行うものである。   As a method for improving communication quality under such an environment, a technique disclosed in Patent Document 1 is known. This technology measures the network performance and automatically obtains the optimal response waiting time, retransmission interval, and number of retransmissions, and modifies the transmission parameters described in the transmission parameter table, thereby transmitting data with the optimal transmission parameters. Is to do.

特開平6−252978号公報JP-A-6-252978

上述したようにセンサネットワークでは、データ収集装置が一定時間内に多数の通信装置からデータを収集するようにしている。このため、各通信装置は、各通信装置に割り当てられた送信タイミングでデータを送信するように制御される。このようにセンサネットワークでは、送信タイミングを制御して効率よく通信装置にデータを送信させることに加えて、送信チャンネルを動的に変更したり、特定のチャンネルを割り当てたりすることでデータの衝突を起こさずに通信する工夫がなされている。   As described above, in the sensor network, the data collection device collects data from a number of communication devices within a predetermined time. For this reason, each communication apparatus is controlled to transmit data at the transmission timing assigned to each communication apparatus. In this way, in the sensor network, in addition to controlling the transmission timing and efficiently transmitting data to the communication device, data collision can be prevented by dynamically changing the transmission channel or assigning a specific channel. There is a device to communicate without waking up.

ここで、一般的に用いられる通信システムで通信経路を構築する際には、各通信経路における電波強度や通信品質を算出しておき、通信経路が不安定で通信が困難になった場合は、別の通信経路に変更する制御(このような制御を「経路変更」と呼ぶ。)が行われる。一般的な通信システムでは、このような経路変更を行って安定したデータ収集を継続可能としていた。   Here, when constructing a communication path in a commonly used communication system, the radio wave intensity and communication quality in each communication path is calculated, and if the communication path is unstable and communication becomes difficult, Control for changing to another communication path (such control is referred to as “path change”) is performed. In a general communication system, such a route change is performed so that stable data collection can be continued.

しかしながら、アドホックネットワークで構築されたセンサネットワークでは、頻繁な経路変更が却ってデータ収集率を低下させる場合がある。ここで、データ収集率とは、データ収集装置が、単位時間当りに全ての通信装置のうち、どれだけの通信装置からデータを収集できたかを示す割合である。データ収集装置が、単位時間当りに全ての通信装置からデータを収集できた場合にはデータ収集率が100%となり、データを収集できなかった通信装置の台数に応じてデータ収集率が低下する。   However, in a sensor network constructed with an ad hoc network, frequent route changes may be rejected to reduce the data collection rate. Here, the data collection rate is a ratio indicating how many communication devices the data collection device has collected from all communication devices per unit time. When the data collection device can collect data from all the communication devices per unit time, the data collection rate becomes 100%, and the data collection rate decreases according to the number of communication devices that could not collect data.

このようにデータ収集率が低下する大きな要因として、センサネットワークにおいても、上述した送信タイミング制御やチャンネル制御が行われることが挙げられる。例えば、センサネットワークに属する通信装置の経路変更が行われると、送信タイミングの変更や送信チャンネルの変更が必要である。さらに、経路変更した通信装置を介して通信している別の通信装置についても送信タイミングや送信チャンネルの変更が必要となる場合もある。以下の説明では、これらの変更を全て行うことを「ネットワーク再構築」と定義する。   As described above, a major factor that decreases the data collection rate is that the above-described transmission timing control and channel control are performed also in the sensor network. For example, when the route of a communication device belonging to the sensor network is changed, it is necessary to change the transmission timing or the transmission channel. Furthermore, it may be necessary to change the transmission timing and transmission channel for another communication device that communicates via the communication device whose route has been changed. In the following description, making all of these changes is defined as “network reconstruction”.

このネットワーク再構築に長時間を要すると、通信装置はネットワーク再構築中に適切な送信タイミングでデータを送信できず、データ収集率が低下する。データ収集率を低下させないためには、ネットワーク再構築の時間が最小となるように経路変更を行う必要がある。   If this network reconfiguration takes a long time, the communication device cannot transmit data at an appropriate transmission timing during the network reconfiguration, and the data collection rate decreases. In order not to reduce the data collection rate, it is necessary to change the route so that the time for network reconstruction is minimized.

ここで、特許文献1に開示された技術では、有線で接続された1対1の通信装置間で、再送間隔や再送回数を調整することが検討されているに過ぎない。このため、送信タイミング制御やチャンネル制御を行うような条件下に、センサネットワークでのデータ収集率が低下しないように経路変更を行うことは考慮されていなかった。   Here, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is only studied to adjust the retransmission interval and the number of retransmissions between one-to-one communication apparatuses connected by wire. For this reason, it has not been considered to change the route so that the data collection rate in the sensor network does not decrease under the conditions of performing transmission timing control and channel control.

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、データ収集率を低下させずに経路変更を行うことを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to change a route without reducing the data collection rate.

本発明は、第1のネットワークに属し、他の通信装置との間で無線通信により相互に構築された通信経路を介してデータの送受信を行う。
次に、他の通信装置に送信するデータのデータ種別毎にデータ送信量を求め、過去に送信完了したデータの単位時間におけるデータ送信量がデータ許容値よりも少ない場合に、他の通信装置から送信要求された所定期間における連続したデータを送信し、送信要求されたデータのデータ送信量がデータ許容値よりも少ない場合に、経路変更が必要であると判断するデータ許容値判断処理、又は第1のネットワークのネットワークトポロジの変化要因に基づいてホップ数の変動を判断し、ホップ数の変動無し、ホップ数の減少、ホップ数の増加の順に、通信経路を変更して第1のネットワークを再構築するために要するネットワーク再構築時間の相対差を規定した経路変更をするための優先度を高く決定し、決定された優先度が、事前に規定された優先度よりも高ければ経路変更が必要であるとし、決定された優先度が、事前に規定された優先度と同じか低ければ経路変更を必要なしとして、通信経路の変更可否を判断するネットワーク再構築時間判断処理のうち、少なくとも1つの判断処理により、通信経路の変更可否を判断する。
そして、通信経路における通信性能を測定した結果に基づき、第1のネットワークを構築するための通信経路を決定し、経路変更が必要であると判断された場合に、通信経路を変更して、第1のネットワークを再構築するものである。
The present invention belongs to the first network, and transmits / receives data to / from other communication apparatuses via a communication path mutually established by wireless communication.
Next, a data transmission amount is obtained for each data type of data to be transmitted to another communication device, and when the data transmission amount per unit time of data completed in the past is less than the data allowable value, from the other communication device A data allowance value determination process for determining that a route change is necessary when the continuous data in a predetermined period requested for transmission is transmitted and the data transmission amount of the requested data is less than the data allowance value; or Determine the change in the number of hops based on the network topology change factor of one network, change the communication route in the order of no change in the number of hops, a decrease in the number of hops, and an increase in the number of hops. The priority for route change that specifies the relative difference in network reconfiguration time required for construction is determined high, and the determined priority is specified in advance. If the priority is higher than the specified priority, it is necessary to change the route, and if the determined priority is the same as or lower than the priority specified in advance, the route is not required and the network determines whether the communication route can be changed. Whether or not the communication path can be changed is determined by at least one of the reconstruction time determination processes .
Then, based on the result of measuring the communication performance in the communication path, the communication path for constructing the first network is determined, and when it is determined that the path change is necessary, the communication path is changed, 1 network is reconstructed.

本発明によれば、通信経路の通信性能が低下すれば、より良い通信性能の通信経路に変更することにより、データ収集率を低下させることなく第1のネットワークを再構築することができる。   According to the present invention, if the communication performance of the communication path decreases, the first network can be reconstructed without reducing the data collection rate by changing to a communication path with better communication performance.

本発明の一実施形態に係るアドホックネットワークに用いられるネットワークトポロジの例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of the network topology used for the ad hoc network which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るセンサネットワーク通信システムの構成例を示すシステム構成図である。It is a system configuration figure showing an example of composition of a sensor network communication system concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るセンサネットワーク通信システムに適用されるネットワークトポロジの構成図である。It is a block diagram of the network topology applied to the sensor network communication system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るアドホックネットワーク通信経路候補テーブルの一例を示すテーブル構成図である。It is a table block diagram which shows an example of the ad hoc network communication path candidate table which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る通信履歴テーブルの一例を示すテーブル構成図である。It is a table block diagram which shows an example of the communication history table which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る通信経路テーブルの一例を示すテーブル構成図である。It is a table block diagram which shows an example of the communication path | route table which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る経路変更可否判断機能部の処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process example of the path | route change possibility judgment function part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るデータ許容値判断処理の詳細な処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process example of the data allowable value judgment process which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る過去実績確認処理の詳細な処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process example of the past performance confirmation process which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るネットワーク再構築時間判断処理の詳細な処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process example of the network reconstruction time judgment process which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態に係るアドホックネットワークを用いて構築されたセンサネットワーク通信システムについて、添付図面を参照して説明する。
なお、本実施形態に係るセンサネットワーク通信システムのシステム構成を説明する前に、このセンサネットワーク通信システムで採用されるアドホックネットワークの構成及び動作の前提について、図1を参照して説明する。
Hereinafter, a sensor network communication system constructed using an ad hoc network according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Before describing the system configuration of the sensor network communication system according to the present embodiment, the premise of the configuration and operation of the ad hoc network employed in the sensor network communication system will be described with reference to FIG.

[アドホックネットワークの概要]
始めに、アドホックネットワークの構成及び動作の概要を説明する。
図1は、アドホックネットワークに用いられるネットワークトポロジの例を示す。図1Aは、ネットワークトポロジの例を示し、図1Bは、データの送信タイミングの例を示す。
なお、ネットワークトポロジとは、データの論理的な通信経路を表したものであり、無線又は有線等によって通信装置間を物理的に接続する通信経路とは異なる概念である。
[Ad hoc network overview]
First, an outline of the configuration and operation of an ad hoc network will be described.
FIG. 1 shows an example of a network topology used for an ad hoc network. FIG. 1A shows an example of a network topology, and FIG. 1B shows an example of data transmission timing.
The network topology represents a logical communication path of data, and is a concept different from a communication path that physically connects communication apparatuses by wireless or wired communication.

アドホックネットワークの一形態として示されるツリー型のネットワークトポロジ1は、後述するようにセンサネットワーク通信システム10(図2を参照)に適用される。このネットワークトポロジ1は、図1Aに示す2つのツリー型のネットワークトポロジ2A,2Bを組み合わせて構成される。ネットワークトポロジ2Aは、通信装置3A,3C,3E,3Fを含み、ネットワークトポロジ2Bは、通信装置3B,3D,3G,3Hを含む(図1では、各ノードに「A」〜「H」と示してある。)。   A tree-type network topology 1 shown as one form of an ad hoc network is applied to a sensor network communication system 10 (see FIG. 2) as described later. This network topology 1 is configured by combining two tree-type network topologies 2A and 2B shown in FIG. 1A. The network topology 2A includes communication devices 3A, 3C, 3E, and 3F, and the network topology 2B includes communication devices 3B, 3D, 3G, and 3H (in FIG. 1, “A” to “H” are shown for each node). )

通信装置3Aは、通信装置3C,3E,3Fからデータを収集するデータ収集装置であり、かつ他のネットワーク(例えば、ネットワークトポロジ2B)に対するインターフェイスとなるゲートウェイ装置(図中では「GW1」と略記する。)として用いられる。通信装置3Bは、通信装置3D,3G,3Hからデータを収集するデータ収集装置であり、かつ他のネットワーク(例えば、ネットワークトポロジ2A)に対するインターフェイスとなるゲートウェイ装置(図中では「GW2」と略記する。)として用いられる。   The communication device 3A is a data collection device that collects data from the communication devices 3C, 3E, and 3F, and is a gateway device (in the figure, abbreviated as “GW1”) that serves as an interface to another network (for example, the network topology 2B). .). The communication device 3B is a data collection device that collects data from the communication devices 3D, 3G, and 3H, and is a gateway device (in the figure, abbreviated as “GW2”) that serves as an interface to another network (for example, the network topology 2A). .).

以下の説明では、ネットワークトポロジ1において、通信装置3C,3Dを基準とした場合に、ツリーの先端側に位置し、データを収集するGW1,GW2である通信装置3A,3Bを「上位の通信装置」とも呼ぶ。また、通信装置3C,3Dを基準とした場合に、ツリーの末端側に位置する通信装置3E,3F,3G,3Hを「下位の通信装置」とも呼ぶ。   In the following description, in the network topology 1, when the communication devices 3C and 3D are used as a reference, the communication devices 3A and 3B, which are GW1 and GW2 that collect data at the top end of the tree, are referred to as “upper communication devices. Also called. Further, when the communication devices 3C and 3D are used as a reference, the communication devices 3E, 3F, 3G, and 3H located on the end side of the tree are also referred to as “lower communication devices”.

ところで、図1Aと図1Bに示すように、通信装置3C〜3Hには、それぞれタイムスロット(図中では「TS」と略記する。)が付与され、TDMAにより通信が行われている。これらのタイムスロットは、番号(1)〜(5)のいずれかにより識別可能である。
具体的には、通信装置3Aの直下に位置する通信装置3Cには、1つのタイムスロット(1)が付与されている。通信装置3Cの直下に位置する通信装置3Eには、2つの異なるタイムスロット(2),(3)が付与され、通信装置3Cの直下に位置する通信装置3Fには、2つの異なるタイムスロット(4),(5)が付与されている。
ネットワークトポロジ2Bの各通信装置3D,3G,3Hについても、それぞれタイムスロット(1)〜(5)が付与されている。
By the way, as shown in FIGS. 1A and 1B, each of the communication devices 3C to 3H is provided with a time slot (abbreviated as “TS” in the figure), and communication is performed by TDMA. These time slots can be identified by any of numbers (1) to (5).
Specifically, one time slot (1) is assigned to the communication device 3C located immediately below the communication device 3A. Two different time slots (2) and (3) are assigned to the communication device 3E located immediately below the communication device 3C, and two different time slots (2) are assigned to the communication device 3F located directly below the communication device 3C. 4) and (5) are given.
Time slots (1) to (5) are also assigned to the communication devices 3D, 3G, and 3H of the network topology 2B.

なお、通信装置3A,3Bには、無線送信用のタイムスロットが1つも付与されていない。この理由として通信装置3A,3Bには、通信装置3A,3Bより上位にある不図示のサーバ(例えば、後述する管理サーバSV1)等にデータを送信するための通信機能部が別に設けられるためである。通信装置3A,3Bは、この通信機能部を用いて、不図示のサーバ等にデータを送信することができる。   The communication devices 3A and 3B are not provided with any time slot for wireless transmission. This is because the communication devices 3A and 3B are separately provided with a communication function unit for transmitting data to a server (not shown) (for example, a management server SV1 which will be described later) higher than the communication devices 3A and 3B. is there. The communication devices 3A and 3B can transmit data to a server or the like (not shown) using this communication function unit.

再び通信装置3C〜3Hについて説明する。通信装置3C〜3Hに付与されたタイムスロットの番号は、基準時刻に基づくデータの送信タイミングを示しており、全ての通信装置3A〜3Hは、基準時刻を共有している。この基準時刻は、図1Bに示すタイムスロットの番号順に経過していくものである。
そして、通信装置3C〜3Hは、それぞれに付与されたタイムスロットの番号順に処理を実行する。例えば、ネットワークトポロジ2Aに含まれる各通信装置3C,3E,3Fは、付与されたタイムスロットの番号に対応する基準時刻が到来すると、保持していたデータ(例えば、不図示のセンサから受け取った測定データ)を、上位の通信装置に送信する。各通信装置3C,3Eから送信されるデータの最終目的地は、通信装置3Aである。
The communication devices 3C to 3H will be described again. The time slot numbers assigned to the communication devices 3C to 3H indicate the data transmission timing based on the reference time, and all the communication devices 3A to 3H share the reference time. This reference time elapses in the order of the time slot numbers shown in FIG. 1B.
Then, the communication devices 3C to 3H execute processing in the order of the number of the time slot assigned to each. For example, each of the communication devices 3C, 3E, 3F included in the network topology 2A, when the reference time corresponding to the assigned time slot number arrives, holds the data (for example, measurement received from a sensor (not shown)). Data) to the higher-level communication device. The final destination of data transmitted from each of the communication devices 3C and 3E is the communication device 3A.

具体的には、図1Bに示すように、タイムスロット(1)に対応する時刻が到来すると、通信装置3Cは、不図示のセンサ等から収集したデータを上位の通信装置3Aにデータを送信する。次に、タイムスロット(2)に対応する時刻が到来すると、通信装置3Eは、不図示のセンサ等から収集したデータを上位の通信装置3Cに送信する。次に、タイムスロット(3)に対応する時刻が到来すると、通信装置3Cは、下位の通信装置3Eから受信したデータを、上位の通信装置3Aに転送する。このようにして、通信装置3Eがセンサ等から収集したデータは、送信タイミングが制御されて通信装置3Aに送信される。
タイムスロット(4),(5)では、タイムスロット(2),(3)の場合と同様に、通信装置3Fが不図示のセンサ等から収集したデータを上位の通信装置に送信する制御が行われる。
また、ネットワークトポロジ2Bに含まれる各通信装置3D,3G,3Hも、ネットワークトポロジ2Aに含まれる各通信装置3C,3E,3Fと同様の動作を行う。
Specifically, as shown in FIG. 1B, when the time corresponding to the time slot (1) arrives, the communication device 3C transmits data collected from a sensor (not shown) to the upper communication device 3A. . Next, when the time corresponding to the time slot (2) arrives, the communication device 3E transmits data collected from a sensor or the like (not shown) to the upper communication device 3C. Next, when the time corresponding to the time slot (3) arrives, the communication device 3C transfers the data received from the lower communication device 3E to the upper communication device 3A. In this way, the data collected from the sensor or the like by the communication device 3E is transmitted to the communication device 3A with the transmission timing controlled.
In the time slots (4) and (5), as in the case of the time slots (2) and (3), control is performed so that the communication device 3F transmits data collected from a sensor (not shown) to a higher-level communication device. Is called.
In addition, the communication devices 3D, 3G, and 3H included in the network topology 2B perform the same operations as the communication devices 3C, 3E, and 3F included in the network topology 2A.

なお、図1Bに示す例では、通信装置3C,3E,3Fと、通信装置3D,3G,3Hは、共に同じタイムスロットでデータを送信している。2つのネットワークトポロジ2A,2Bは異なるが、時刻が完全に一致している場合、同じタイミングで送信されるデータの衝突が発生する可能性がある。すなわち、図1Bに示すように、通信装置3C,3Dは、それぞれ異なるネットワークトポロジ2A,2Bに属するが、同じタイムスロット(1)でデータの送信を行うため、データが衝突する場合がある。   In the example shown in FIG. 1B, the communication devices 3C, 3E, 3F and the communication devices 3D, 3G, 3H all transmit data in the same time slot. Although the two network topologies 2A and 2B are different, there is a possibility that data transmitted at the same timing may collide when the times are completely the same. That is, as shown in FIG. 1B, the communication devices 3C and 3D belong to different network topologies 2A and 2B, respectively, but transmit data in the same time slot (1), so data may collide.

このようなデータの衝突を回避する解決策の1つとして、データ通信に用いる周波数等のチャンネルを異ならせる方法がある。例えば、ネットワークトポロジ2Aではチャンネル1を用い、ネットワークトポロジ2Bではチャンネル2を用いるように設定する。ネットワークトポロジ2A,2Bで使用するチャンネルを異ならせることにより、同じ送信タイミングで送信されたデータの衝突を防ぐことができる。   As one of solutions for avoiding such data collision, there is a method of changing channels such as frequencies used for data communication. For example, the channel topology 2A is set to use channel 1, and the network topology 2B is set to use channel 2. Different channels used in the network topologies 2A and 2B can prevent collision of data transmitted at the same transmission timing.

さらに、データの衝突を回避するための解決策の1つとして、データ通信に用いるチャンネルを通信経路毎に異ならせる方法もある。例えば、通信装置3A,3C間の通信経路をチャンネル1、通信装置3C,3E間の通信経路をチャンネル2、通信装置3C,3F間の通信経路をチャンネル3とする。同様に、通信装置3B,3D間の通信経路をチャンネル4、通信装置3D,3G間の通信経路をチャンネル5、通信装置3D,3H間の通信経路をチャンネル6とする。このように、通信経路毎に6つの異なるチャンネルをデータ送信に用いるようにすれば、同じ送信タイミングで送信されたデータの衝突を防ぐことができる。   Further, as one of solutions for avoiding data collision, there is a method of changing a channel used for data communication for each communication path. For example, the communication path between the communication apparatuses 3A and 3C is channel 1, the communication path between the communication apparatuses 3C and 3E is channel 2, and the communication path between the communication apparatuses 3C and 3F is channel 3. Similarly, the communication path between the communication apparatuses 3B and 3D is channel 4, the communication path between the communication apparatuses 3D and 3G is channel 5, and the communication path between the communication apparatuses 3D and 3H is channel 6. In this way, if six different channels are used for data transmission for each communication path, collision of data transmitted at the same transmission timing can be prevented.

[センサネットワーク通信システムの構成例]
次に、本発明の一実施形態に係るセンサネットワーク通信システム10について説明する。
図2は、センサネットワーク通信システム10の構成例を示すシステム構成図である。
[Configuration example of sensor network communication system]
Next, a sensor network communication system 10 according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a system configuration diagram illustrating a configuration example of the sensor network communication system 10.

センサネットワーク通信システム10(通信システムの一例)は、アドホックネットワークAN(第1のネットワークの一例)とインフラストラクチャネットワークIN1,IN2(第2のネットワークの一例)を組み合わせて構成したものである。このアドホックネットワークANは、図1に示したネットワークトポロジ1と同様のネットワークトポロジで構成される。そして、アドホックネットワークANに属する2台の通信装置T1,T2は、互いに無線で接続される通信経路を介して、所定の通信方法を用いて互いにデータの送受信を可能としている。   The sensor network communication system 10 (an example of a communication system) is configured by combining an ad hoc network AN (an example of a first network) and infrastructure networks IN1 and IN2 (an example of a second network). This ad hoc network AN has a network topology similar to the network topology 1 shown in FIG. The two communication devices T1 and T2 belonging to the ad hoc network AN can transmit / receive data to / from each other using a predetermined communication method via a communication path wirelessly connected to each other.

インフラストラクチャネットワークIN1,IN2は、通信装置T1,T2によって構成されるアドホックネットワークANとは別のネットワークである。インフラストラクチャネットワークIN1,IN2は、例えば、携帯電話通信網、光回線網、又は公衆無線LAN(Local Area Network)等の各種ネットワークによって構成され、不図示のルータ、アクセスポイント等が設置される。   The infrastructure networks IN1 and IN2 are networks different from the ad hoc network AN configured by the communication devices T1 and T2. The infrastructure networks IN1 and IN2 are configured by various networks such as a cellular phone communication network, an optical line network, or a public wireless LAN (Local Area Network), and a router, an access point, etc. (not shown) are installed.

通信装置T1は、インフラストラクチャネットワークIN1を介して管理サーバSV1と接続されており、さらに、インフラストラクチャネットワークIN2を介して管理サーバSV2とも接続されている。管理サーバSV1,SV2は、それぞれインフラストラクチャネットワークIN1,IN2を介して通信装置T1からデータを収集している。   The communication device T1 is connected to the management server SV1 via the infrastructure network IN1, and is also connected to the management server SV2 via the infrastructure network IN2. The management servers SV1 and SV2 collect data from the communication device T1 via the infrastructure networks IN1 and IN2, respectively.

そして、通信装置T2は、不図示の多数の通信装置の一部を示したものであり、通信装置T1との間で構築されるアドホックネットワークANでは、通信装置T1との関係で、上位又は下位の通信装置として用いられる。通信装置T2が通信装置T1よりも上位である場合には、通信装置T2がデータ収集装置として用いられ、通信装置T1は通信装置T2にデータ送信を行う。一方、通信装置T2が通信装置T1よりも下位である場合には、通信装置T1がデータ収集装置として用いられる。このとき、通信装置T1は通信装置T2からデータを収集し、インフラストラクチャネットワークIN1を介して管理サーバSV1に収集したデータを送信することとなる。   The communication device T2 shows a part of a large number of communication devices (not shown). In the ad hoc network AN constructed with the communication device T1, the communication device T2 is higher or lower in relation to the communication device T1. Used as a communication device. When the communication device T2 is higher than the communication device T1, the communication device T2 is used as a data collection device, and the communication device T1 transmits data to the communication device T2. On the other hand, when the communication device T2 is lower than the communication device T1, the communication device T1 is used as a data collection device. At this time, the communication device T1 collects data from the communication device T2, and transmits the collected data to the management server SV1 via the infrastructure network IN1.

以下の説明では、主に通信装置T1について説明するものとし、通信装置T1と同様の構成とした通信装置T2については詳細な説明を省略する。実際には、通信装置T1,T2以外にも、アドホックネットワークANを構成する不図示の多数台の通信装置が存在しているものとする。   In the following description, the communication device T1 is mainly described, and the detailed description of the communication device T2 having the same configuration as the communication device T1 is omitted. Actually, it is assumed that there are a large number of communication devices (not shown) configuring the ad hoc network AN in addition to the communication devices T1 and T2.

<通信装置の説明>
始めに、通信装置T1の構成例及び動作例を説明する。
通信装置T1は、通信装置インターフェイス11(図2では、「通信装置IF」と表記)、中央演算部12、内部メモリ13、及び記憶部14を備える。通信装置T1は、通信装置インターフェイス11を介して、インフラストラクチャネットワークIN1,IN2、通信装置T2に接続されている。
<Description of communication device>
First, a configuration example and an operation example of the communication device T1 will be described.
The communication device T1 includes a communication device interface 11 (indicated as “communication device IF” in FIG. 2), a central processing unit 12, an internal memory 13, and a storage unit 14. The communication device T1 is connected to the infrastructure networks IN1 and IN2 and the communication device T2 via the communication device interface 11.

通信装置インターフェイス11は、上位にある通信装置T2との間で無線通信により相互に構築された通信経路を介してデータの送信を行うものである。この通信装置インターフェイス11は、アドホックネットワークANを構成してデータ通信を行うための通信経路を介してデータを送受信する第1通信インターフェイス11a(図2では、「第1通信IF」と表記)を備える。また、通信装置インターフェイス11は、インフラストラクチャネットワークIN1,IN2に接続してデータ通信を行うための通信経路を介してデータを送受信する第2通信インターフェイス11b(図2では、「第2通信IF」と表記)を備える。   The communication device interface 11 transmits data via a communication path mutually established by wireless communication with the communication device T2 at the higher level. The communication device interface 11 includes a first communication interface 11a (denoted as “first communication IF” in FIG. 2) that transmits and receives data via a communication path for configuring the ad hoc network AN and performing data communication. . In addition, the communication device interface 11 is connected to the infrastructure networks IN1 and IN2 to transmit and receive data via a communication path for performing data communication (in FIG. 2, “second communication IF”). Notation).

第1通信インターフェイス11aとして、例えば、無線LANのアドホックモード、特定小電力無線通信、又は専用のネットワーク機器を用いてもよい。
また、通信装置インターフェイス11は、第2通信インターフェイス11bを介して、インフラストラクチャネットワークIN1,IN2の選択、切断、データ送受信、通信可否判定、及び通信量の測定等、様々な通信制御を行うことができる。
As the first communication interface 11a, for example, an ad hoc mode of wireless LAN, specific low power wireless communication, or a dedicated network device may be used.
In addition, the communication device interface 11 can perform various communication controls such as selection, disconnection, data transmission / reception, communication availability determination, and communication volume measurement of the infrastructure networks IN1 and IN2 via the second communication interface 11b. it can.

中央演算部12には、例えば、CPU(Central Processing Unit)が用いられる。通信装置T1が有する各種プログラムは、記憶部14に記憶されており、必要に応じて内部メモリ13を介して中央演算部12に読み込まれ、実行される。   For the central processing unit 12, for example, a CPU (Central Processing Unit) is used. Various programs included in the communication device T1 are stored in the storage unit 14, and are read into the central processing unit 12 via the internal memory 13 and executed as necessary.

記憶部14には、アドホックネットワーク通信制御機能部15、経路変更可否判断機能部16、及び通信制御機能部17が、プログラムとして記憶されている。
なお、これらのプログラムに代えて、これらの機能の少なくとも一部を実行可能な専用のハードウェア装置を用いて、各機能部の機能を実現してもよい。
The storage unit 14 stores an ad hoc network communication control function unit 15, a route change availability determination function unit 16, and a communication control function unit 17 as programs.
Instead of these programs, the functions of the respective functional units may be realized using a dedicated hardware device that can execute at least a part of these functions.

また、各種制御に用いられるアドホックネットワーク通信経路候補テーブル18、通信履歴テーブル19、及び通信経路テーブル20についても記憶部14にデータとして記憶されている。各テーブルの内容は、通信状況に応じて適宜更新される。   Further, the ad hoc network communication path candidate table 18, the communication history table 19, and the communication path table 20 used for various controls are also stored as data in the storage unit 14. The contents of each table are updated as appropriate according to the communication status.

ここで、記憶部14に記憶される各テーブルについて概要を説明する。
アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18は、通信装置T1が、通信装置T1の周辺にある他の通信装置(図2では、通信装置T2)と通信するために必要な情報を管理するために用いられる。この情報には、通信装置T1の周辺に存在する上位の通信装置T2との間で構築される通信経路の通信品質等の情報が含まれる。
Here, an outline of each table stored in the storage unit 14 will be described.
The ad hoc network communication path candidate table 18 is used for managing information necessary for the communication apparatus T1 to communicate with another communication apparatus (communication apparatus T2 in FIG. 2) around the communication apparatus T1. This information includes information such as the communication quality of the communication path established with the upper communication device T2 existing in the vicinity of the communication device T1.

通信履歴テーブル19は、通信装置T1が上位の通信装置T2に単位時間で送信したデータのデータ種別、宛先となる通信装置、及びデータ送信の成功可否等を管理するために用いられる。このデータ種別には、通信装置T1が、管理サーバSV1又は通信装置T2に送信するデータの種類、センサ情報、経路制御情報、通信性能情報、管理サーバSV1,SV2から受け取る指示情報、及びファームウェア更新情報等が含まれる。   The communication history table 19 is used to manage the data type of data transmitted by the communication device T1 to the higher-level communication device T2 in unit time, the communication device that is the destination, the success or failure of data transmission, and the like. The data type includes the type of data that the communication device T1 transmits to the management server SV1 or the communication device T2, sensor information, path control information, communication performance information, instruction information received from the management servers SV1 and SV2, and firmware update information. Etc. are included.

通信経路テーブル20は、いわゆるルーティングテーブルであり、例えば、通信装置T1が、アドホックネットワークANに属する通信装置のうち、どの通信装置にデータを送信すべきかを管理するために用いられる。アドホックネットワークANは、多数の通信装置によって構成されるため、データを優先して送信すべき通信装置を予め決めておくことは重要である。   The communication path table 20 is a so-called routing table, and is used, for example, to manage to which communication device the communication device T1 should transmit data among communication devices belonging to the ad hoc network AN. Since the ad hoc network AN is composed of a large number of communication devices, it is important to predetermine communication devices to which data should be transmitted with priority.

これらの各テーブルのうち、アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18は、アドホックネットワーク通信制御機能部15に対応しており、アドホックネットワーク通信制御機能部15の処理に応じてデータの読み出し又は書込みが行われる。
アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18と通信履歴テーブル19は、経路変更可否判断機能部16に対応しており、経路変更可否判断機能部16の処理に応じてデータの読み出し又は書込みが行われる。
通信経路テーブル20は、通信制御機能部17に対応しており、通信制御機能部17の処理に応じてデータの読み出し又は書込みが行われる。
Among these tables, the ad hoc network communication path candidate table 18 corresponds to the ad hoc network communication control function unit 15, and data is read or written according to the processing of the ad hoc network communication control function unit 15.
The ad hoc network communication route candidate table 18 and the communication history table 19 correspond to the route change possibility determination function unit 16, and data is read or written according to the processing of the route change possibility determination function unit 16.
The communication path table 20 corresponds to the communication control function unit 17, and data is read or written according to processing of the communication control function unit 17.

次に、記憶部14に記憶される各機能部の概要を説明する。
アドホックネットワーク通信制御機能部15(第1のネットワーク通信制御部の一例)は、通信装置T1が通信装置T2との間でアドホックネットワークANを構築する場合に必要となる通信制御を担当している。このアドホックネットワーク通信制御機能部15は、通信経路における通信性能を測定した結果に基づき、アドホックネットワークANを構築するための通信経路を決定する。そして、経路変更可否判断機能部16によって経路変更が必要であると判断された場合に、通信経路を変更して、アドホックネットワークANを再構築する。
Next, an outline of each functional unit stored in the storage unit 14 will be described.
The ad hoc network communication control function unit 15 (an example of a first network communication control unit) is in charge of communication control necessary when the communication device T1 establishes an ad hoc network AN with the communication device T2. The ad hoc network communication control function unit 15 determines a communication path for constructing the ad hoc network AN based on the result of measuring the communication performance in the communication path. When the route change possibility determination function unit 16 determines that a route change is necessary, the communication route is changed to reconstruct the ad hoc network AN.

このとき、アドホックネットワーク通信制御機能部15は、ルーティングプロトコルを用いて、通信装置T2の検知、及びアドホックネットワーク通信経路候補テーブル18の構築等を行う。このルーティングプロトコルには、例えば、AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)、又はOLSR(Optimized Link State Routing Protocol)等が用いられる。   At this time, the ad hoc network communication control function unit 15 performs detection of the communication device T2, construction of the ad hoc network communication path candidate table 18, and the like using a routing protocol. For example, AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector) or OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) is used as the routing protocol.

経路変更可否判断機能部16は、所定の条件に基づき、通信経路の変更可否を判断するものである。この所定の条件は、データ許容値判断処理、過去実績確認処理、又はネットワーク再構築時間判断処理のうち、少なくとも1つの判断処理を含むものである。詳細は後述するが、データ許容値判断処理とは、過去に送信完了したデータのデータ送信量がデータ許容値よりも少ない場合に通信経路の変更を判断する処理である。過去実績確認処理とは、過去に変更された通信経路の実績に基づいて通信経路の変更を判断する処理である。ネットワーク再構築時間判断処理とは、通信経路を変更してアドホックネットワークANを再構築するために要するネットワーク再構築時間に基づいて通信経路の変更を判断する処理である。 The route change possibility determination function unit 16 determines whether or not the communication route can be changed based on a predetermined condition. This predetermined condition includes at least one determination process among a data allowable value determination process, a past performance confirmation process, and a network reconstruction time determination process. Although details will be described later, the data allowance value determination process is a process for determining a change in the communication path when the data transmission amount of data that has been transmitted in the past is smaller than the data allowance value. The past performance confirmation process is a process for determining a change in the communication path based on the performance of the communication path changed in the past. The network rebuilding time determination process is a process of determining a change in the communication path based on a network rebuilding time required to change the communication path and rebuild the ad hoc network AN.

このため、経路変更可否判断機能部16は、所定期間に通信装置インターフェイス11を介して、下位の通信装置から受信したデータのデータ種別を取得し、このデータ種別に基づいて上位の通信装置T2にデータを送信した場合におけるデータ送信の成功可否を取得する。さらに、経路変更可否判断機能部16は、アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18から読み出した通信経路において、取得したデータ種別とデータ送信の成功可否を、通信履歴テーブル19に記憶させる。   For this reason, the route change possibility determination function unit 16 acquires the data type of the data received from the lower communication device via the communication device interface 11 during a predetermined period, and sends it to the higher communication device T2 based on this data type. Acquires success or failure of data transmission when data is transmitted. Further, the route change possibility determination function unit 16 stores the acquired data type and success / failure of data transmission in the communication history table 19 in the communication route read from the ad hoc network communication route candidate table 18.

また、経路変更可否判断機能部16は、上位の通信装置から通信装置インターフェイス11を通じて、経路変更の可否判断に必要な設定値を取得し、記憶部14内の不図示のテーブルに設定値を記憶させる。この設定値には、後述する図8,図9に示すような送信閾値、度合い閾値、データ送信量等が含まれている。通信装置T1は、インフラストラクチャネットワークIN1を介して管理サーバSV1から設定値を受信可能であり、また、アドホックネットワークANを介して通信装置T2からも設定値を受信可能である。そして、経路変更可否判断機能部16は、通信履歴テーブル19の内容と、記憶部14に記憶させた設定値とに基づいて、経路変更すべきかどうかを判断する。
なお、経路変更可否判断機能部16によって行われる処理例は、後ほど詳細に説明する。
Further, the route change possibility determination function unit 16 acquires a setting value necessary for determining whether a route can be changed from a higher-level communication device through the communication device interface 11, and stores the setting value in a table (not shown) in the storage unit 14. Let This set value includes a transmission threshold, a degree threshold, a data transmission amount, and the like as shown in FIGS. The communication device T1 can receive setting values from the management server SV1 via the infrastructure network IN1, and can also receive setting values from the communication device T2 via the ad hoc network AN. Then, the route change possibility determination function unit 16 determines whether or not the route should be changed based on the contents of the communication history table 19 and the setting values stored in the storage unit 14.
An example of processing performed by the route change possibility determination function unit 16 will be described in detail later.

通信制御機能部17は、インフラストラクチャネットワークIN1を介して行われ、アドホックネットワークANの構成を管理する管理サーバSV1との通信を制御する。このとき、通信制御機能部17は、インフラストラクチャネットワークIN1の通信経路により、アドホックネットワークANの通信情報、及び下位にある他の通信装置から収集したデータを管理サーバSV1に送信する。この通信制御に用いられる通信プロトコルとしては、例えば、TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)等がある。ただし、他の通信プロトコルを通信制御に用いてもよい。また、通信制御機能部17は、インフラストラクチャネットワークIN2の通信経路を介して、管理サーバSV2に上記のデータを送信することもできる。   The communication control function unit 17 is performed via the infrastructure network IN1 and controls communication with the management server SV1 that manages the configuration of the ad hoc network AN. At this time, the communication control function unit 17 transmits the communication information of the ad hoc network AN and the data collected from other lower communication devices to the management server SV1 through the communication path of the infrastructure network IN1. Examples of the communication protocol used for this communication control include TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). However, other communication protocols may be used for communication control. The communication control function unit 17 can also transmit the above data to the management server SV2 via the communication path of the infrastructure network IN2.

<管理サーバの説明>
次に、管理サーバSV1の構成例及びその動作について説明する。
管理サーバSV1は、管理サーバインターフェイス21、中央演算部22、内部メモリ23、及び記憶部24を備える。
<Description of management server>
Next, a configuration example and operation of the management server SV1 will be described.
The management server SV1 includes a management server interface 21, a central processing unit 22, an internal memory 23, and a storage unit 24.

管理サーバインターフェイス21は、接続すべきインフラストラクチャネットワークIN1,IN2の選択、インフラストラクチャネットワークIN1,IN2との通信の切断、通信装置T1に対するデータ送受信、通信可否判定、及び通信量の測定等、様々な通信制御を行う。   The management server interface 21 selects various infrastructure networks IN1 and IN2 to be connected, disconnects communication with the infrastructure networks IN1 and IN2, transmits / receives data to / from the communication device T1, determines whether communication is possible, and measures the amount of communication. Perform communication control.

記憶部24には、通信制御機能部25がプログラムとして記憶されている。通信制御機能部25は、必要に応じて記憶部24から内部メモリ23を介して読込んだ中央演算部22によって実行される。また、各種制御に用いられる条件設定蓄積テーブル26、通信経路テーブル27及び接続通信装置管理テーブル28がデータとして記憶部24に記憶されている。   The storage unit 24 stores a communication control function unit 25 as a program. The communication control function unit 25 is executed by the central processing unit 22 read from the storage unit 24 via the internal memory 23 as necessary. In addition, a condition setting accumulation table 26, a communication path table 27, and a connected communication device management table 28 used for various controls are stored in the storage unit 24 as data.

通信制御機能部25は、インフラストラクチャネットワークIN1を介して通信装置T1と通信を行う際の通信制御を行う。また、通信制御機能部25は、条件設定蓄積テーブル26、通信経路テーブル27及び接続通信装置管理テーブル28を記憶部24に生成する。   The communication control function unit 25 performs communication control when communicating with the communication device T1 via the infrastructure network IN1. The communication control function unit 25 also generates a condition setting accumulation table 26, a communication path table 27, and a connected communication device management table 28 in the storage unit 24.

ここで、条件設定蓄積テーブル26には、通信装置T1,T2が自律的に経路変更の可否判断を行う際に通信経路を構築するために必要な設定値等が、通信制御機能部25の処理によって保存される。   Here, in the condition setting accumulation table 26, setting values and the like necessary for establishing a communication path when the communication devices T1 and T2 autonomously determine whether or not to change the path are processed by the communication control function unit 25. Saved by.

通信経路テーブル27は、アドホックネットワークAN内で通信装置T1,T2がどのような通信経路で接続されているかを管理する。
接続通信装置管理テーブル28は、センサネットワーク通信システム10を構成する通信装置T1,T2がどのような通信装置であるかを管理する。接続通信装置管理テーブル28は、通信制御機能部25が通信装置T1,T2から取得した通信性能情報や、各種の設定情報を整理して生成される。
The communication path table 27 manages what communication path the communication apparatuses T1 and T2 are connected to in the ad hoc network AN.
The connected communication device management table 28 manages what communication devices T1 and T2 that constitute the sensor network communication system 10 are. The connected communication device management table 28 is generated by organizing communication performance information acquired by the communication control function unit 25 from the communication devices T1 and T2 and various setting information.

そして、通信制御機能部25は、通信経路テーブル27と接続通信装置管理テーブル28とを参照し、必要に応じて、管理サーバインターフェイス21を介して通信装置T1,T2に設定値等を送信する。
なお、管理サーバSV1で実行されるプログラムは、予め記憶部24に記憶されていてもよいし、必要に応じて、不図示の記憶媒体又は通信ネットワークを介して他の管理サーバから取得され、記憶部24に記憶されるようにしてもよい。
Then, the communication control function unit 25 refers to the communication path table 27 and the connected communication device management table 28, and transmits setting values and the like to the communication devices T1 and T2 via the management server interface 21 as necessary.
Note that the program executed by the management server SV1 may be stored in the storage unit 24 in advance, or may be acquired from another management server via a storage medium (not shown) or a communication network and stored as necessary. It may be stored in the unit 24.

[ネットワークトポロジの説明]
図3は、センサネットワーク通信システム10に適用されるネットワークトポロジ2Cの構成例を示す。
[Description of network topology]
FIG. 3 shows a configuration example of the network topology 2C applied to the sensor network communication system 10.

ネットワークトポロジ2Cは、図1に示したネットワークトポロジ2Aと同様の構成としてあるが、通信装置3Aの上位に3台の通信装置3Z1〜3Z3と、通信装置3Z1〜3Z3が送信したデータを収集する通信装置3Iとを備える。ここでは、通信装置3Aが、図2に示した通信装置T1に相当し、通信装置3Z1〜3Z3、3Iが、図2に示した通信装置T2に相当するものとして説明を行う。このため、通信装置3Aは、通信装置3C,3E,3Fからデータを収集するデータ収集装置として用いられると共に、さらにデータ収集装置として用いられる通信装置3Iに向けてデータを送信するために用いられる。そして、通信装置3Iが図2に示した管理サーバSV1との間でインフラストラクチャネットワークIN1に接続され、通信装置3Iが収集したデータを管理サーバSV1に送信するものとして説明を行う。   The network topology 2C has the same configuration as that of the network topology 2A shown in FIG. 1, but three communication devices 3Z1 to 3Z3 and communication for collecting data transmitted by the communication devices 3Z1 to 3Z3 above the communication device 3A. And a device 3I. Here, description will be made assuming that communication device 3A corresponds to communication device T1 shown in FIG. 2, and communication devices 3Z1 to 3Z3, 3I correspond to communication device T2 shown in FIG. Therefore, the communication device 3A is used as a data collection device that collects data from the communication devices 3C, 3E, and 3F, and is further used to transmit data to the communication device 3I used as the data collection device. The description will be made assuming that the communication device 3I is connected to the infrastructure network IN1 with the management server SV1 shown in FIG. 2 and transmits the data collected by the communication device 3I to the management server SV1.

ネットワークトポロジ2Cにおいて、通信装置3Aは、通信装置3Z1〜3Z3のいずれかとアドホックネットワークANを構築して通信装置3Iにデータを送信する。通信装置3Z1〜3Z3以外の通信装置(例えば、通信装置3ZN)とは、後述するように通信品質が低いため、アドホックネットワークANを構築することはできない。   In the network topology 2C, the communication device 3A constructs an ad hoc network AN with any of the communication devices 3Z1 to 3Z3 and transmits data to the communication device 3I. An ad hoc network AN cannot be constructed with a communication device other than the communication devices 3Z1 to 3Z3 (for example, the communication device 3ZN) because the communication quality is low as described later.

上述したように、全ての通信装置は基準時刻を有している。そして、例えば、基準時刻が0:00〜0:30までの間、通信装置3Aは、通信装置3Z1を介して通信装置3Iにデータを送信する。この期間内に通信装置3A,3Z1間の通信経路の通信品質が低下すると、通信装置3Aは自律的に通信装置3Z2又は通信装置3Z3との間で通信経路を変更する。図3の例では、図中に基準時刻を示したように、通信装置3Aは通信装置3Z3で通信経路を変更している。そして、基準時刻が0:30〜1:00までの間、通信装置3Aは、通信装置3Z3を介して通信装置3Iにデータを送信する。以下、通信装置3Aは、所定期間内で通信経路の通信品質が低下すると、自律的に別の通信経路に変更してデータの送信を行う。このようにして、変更された通信経路により、通信装置3Aは、通信装置3Z1〜3Z3のいずれかを介して通信装置3Iに向けて行うデータ送信を継続することが可能となる。   As described above, all communication devices have a reference time. Then, for example, the communication device 3A transmits data to the communication device 3I via the communication device 3Z1 while the reference time is from 0:00 to 0:30. If the communication quality of the communication path between the communication devices 3A and 3Z1 deteriorates within this period, the communication device 3A autonomously changes the communication route with the communication device 3Z2 or the communication device 3Z3. In the example of FIG. 3, the communication device 3A changes the communication path with the communication device 3Z3, as indicated by the reference time in the drawing. Then, the communication device 3A transmits data to the communication device 3I via the communication device 3Z3 during the reference time from 0:30 to 1:00. Hereinafter, when the communication quality of the communication path decreases within a predetermined period, the communication device 3A autonomously changes to another communication path and transmits data. In this way, the communication device 3A can continue data transmission to the communication device 3I via any one of the communication devices 3Z1 to 3Z3 by the changed communication path.

<テーブルの構成例>
ここで、通信装置3Aとして用いられる通信装置T1が備える各テーブルの詳細な構成例について、図4〜図6を参照して説明する。
図4は、アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18の一例を示す。
<Table configuration example>
Here, a detailed configuration example of each table included in the communication device T1 used as the communication device 3A will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows an example of the ad hoc network communication path candidate table 18.

アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18は、アドホックネットワークANを構成する通信装置3Aから見て上位にある通信装置Z1〜ZNとの通信状態を管理する。アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18によって、通信装置3Aとの間で構築される通信経路が示される。   The ad hoc network communication route candidate table 18 manages the communication state with the communication devices Z1 to ZN that are higher than the communication device 3A configuring the ad hoc network AN. The ad hoc network communication path candidate table 18 indicates a communication path established with the communication device 3A.

アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18は、各通信装置がOLSRやRPL(IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks)等のルーティングプロトコルを用いてネットワークトポロジ2Cを構築する際に用いられる。アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18は、アドホックネットワークANを構成している通信装置間で、通信状態及びホップ数等の情報を交換して、アドホックネットワーク通信制御機能部15によって作成される。アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18は、上位通信装置候補名18a、リンク状態18b、ホップ数18c、及び通信品質18dを保持する。   The ad hoc network communication path candidate table 18 is used when each communication apparatus constructs the network topology 2C using a routing protocol such as OLSR or RPL (IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks). The ad hoc network communication path candidate table 18 is created by the ad hoc network communication control function unit 15 by exchanging information such as the communication state and the number of hops between the communication devices constituting the ad hoc network AN. The ad hoc network communication path candidate table 18 holds the upper communication apparatus candidate name 18a, the link state 18b, the hop count 18c, and the communication quality 18d.

上位通信装置候補名18aは、アドホックネットワークANに属し、かつ、通信装置3Aの上位にある通信装置3Z1〜3ZNが、アドホックネットワークANの通信経路が構築される候補として記憶されている。
リンク状態18bは、上位通信装置候補名18aに示された通信装置3Z1〜3ZNと通信装置3Aとの間における通信状態を示す情報であり、この情報に基づいて通信可否を判断することができる。リンク状態18bが「有り」の通信装置には、通信装置3Aが通信経路を構築し、データを送信可能である。リンク状態18bが「無し」の通信装置には、通信装置3Aが通信経路を構築し、データを送信することができない。
The higher-level communication device candidate name 18a is stored as candidates for establishing a communication path of the ad hoc network AN, which belong to the ad hoc network AN and are higher than the communication device 3A.
The link state 18b is information indicating the communication state between the communication devices 3Z1 to 3ZN and the communication device 3A indicated by the higher-level communication device candidate name 18a, and it is possible to determine whether communication is possible based on this information. The communication device 3A can establish a communication path and transmit data to the communication device in which the link state 18b is “present”. The communication device 3A cannot establish a communication path and transmit data to a communication device whose link state 18b is “none”.

ホップ数18cは、通信装置3Aが他の通信装置との間でツリー型のネットワークトポロジ2Cを構築する場合に、通信装置3Aから見て、上位にある通信装置3Z1〜3ZNが、どれくらい離れているのかを示す情報である。通信装置3Aと上位の通信装置3Z1〜3ZNの間では通信経路が1つだけであるため、アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18にホップ数が“1”として記憶されている。なお、通信装置3Aにとって、データ送信の最終的な宛先とする通信装置3Iについてもアドホックネットワーク通信経路候補テーブル18に記憶させる場合には、2つの通信経路が必要であることを示すホップ数“2”が記憶される。   The number of hops 18c indicates how far away the communication devices 3Z1 to 3ZN that are higher than the communication device 3A are when the communication device 3A constructs a tree-type network topology 2C with another communication device. It is the information which shows. Since there is only one communication path between the communication apparatus 3A and the higher-level communication apparatuses 3Z1 to 3ZN, the number of hops is stored as “1” in the ad hoc network communication path candidate table 18. For the communication device 3A, when the communication device 3I as the final destination of data transmission is also stored in the ad hoc network communication route candidate table 18, the number of hops “2” indicating that two communication routes are necessary. "Is memorized.

通信品質18dは、通信装置3Aと、上位通信装置候補名18aで示される通信装置3Z1〜3ZNのいずれかにデータを送信した場合における通信成功率を指標化したものである。通信品質18dの値が“0.01”のように“0”に近づくほど通信に適しておらず、通信品質18dの値が“0.99”のように“1”に近づくほど通信に適したものと認められる。このため、通信品質18dより、通信装置3Aが通信装置3Z1〜3ZNのいずれかと良好に通信が行うことができ、通信装置3ZNとの間では通信経路を構築することができないことが示される。   The communication quality 18d is obtained by indexing the communication success rate when data is transmitted to the communication device 3A and any of the communication devices 3Z1 to 3ZN indicated by the upper communication device candidate name 18a. The closer the communication quality 18d value is to “0” such as “0.01”, the less suitable for communication, and the closer the communication quality 18d value is “1” to “1”, the more suitable for communication. It is recognized that Therefore, the communication quality 18d indicates that the communication device 3A can satisfactorily communicate with any of the communication devices 3Z1 to 3ZN and cannot establish a communication path with the communication device 3ZN.

図5は、通信履歴テーブル19の一例を示す。
通信履歴テーブル19は、ネットワークトポロジ2Cに含まれる通信装置3Aが、所定の時間帯にどのような種別のデータをどの上位の通信装置に送信し、このデータ送信が成功したか否かを示す情報を記憶している。通信履歴テーブル19は、ある通信経路でデータ送信を行うための単位時間を示す基準開始時刻19aと、基準終了時刻19bを有する。また、通信履歴テーブル19は、宛先通信装置19cと、データ種別19dと、送信成功回数19eを1回のデータ送信における1セットの通信履歴として記憶する。そして、通信装置3Aは、基準開始時刻19a及び基準終了時刻19bで示される期間内で複数回のデータ送信を行うと、データ送信を行った回数だけ通信履歴のセット数を増やしていく。このため、宛先通信装置19f、データ種別19g、送信成功回数19hのセットは、基準終了時刻19bの間際にデータ送信を行った際の通信履歴を示している。
FIG. 5 shows an example of the communication history table 19.
The communication history table 19 is information indicating what type of data the communication device 3A included in the network topology 2C transmits to which upper level communication device in a predetermined time zone, and whether or not this data transmission is successful. Is remembered. The communication history table 19 has a reference start time 19a indicating a unit time for performing data transmission on a certain communication path, and a reference end time 19b. The communication history table 19 stores the destination communication device 19c, the data type 19d, and the number of successful transmissions 19e as one set of communication history in one data transmission. Then, when the communication device 3A performs data transmission a plurality of times within the period indicated by the reference start time 19a and the reference end time 19b, the communication device 3A increases the number of communication history sets by the number of times of data transmission. For this reason, the set of the destination communication device 19f, the data type 19g, and the number of successful transmissions 19h indicates a communication history when data transmission is performed just before the reference end time 19b.

基準開始時刻19aとは、通信装置3Aが上位の通信装置3Z1〜3Z3のいずれかにデータを送信するための単位時間(この例では、30分間)の開始時刻を示す。
基準終了時刻19bとは、この単位時間の終了時刻を示す。基準開始時刻19aと基準終了時刻19bは、上述した基準時刻によって管理されており、現在の単位時間を経過すると、次の単位時間で送信情報の管理が継続される。
宛先通信装置19cとは、通信装置3Aが送信したデータの宛先となる通信装置が何であるかを示す。単位時間では、頻繁に経路変更が行われ処理遅延することを防ぐため、できるだけ特定の通信装置との間で通信経路が維持される。この単位時間における通信品質が悪ければ、次の単位時間では別の通信装置との間で通信を行うよう、通信経路が変更される。
The reference start time 19a indicates a start time of a unit time (in this example, 30 minutes) for the communication device 3A to transmit data to any one of the upper communication devices 3Z1 to 3Z3.
The reference end time 19b indicates the end time of this unit time. The reference start time 19a and the reference end time 19b are managed based on the above-described reference time. When the current unit time elapses, management of transmission information is continued in the next unit time.
The destination communication device 19c indicates what communication device is the destination of the data transmitted by the communication device 3A. In unit time, in order to prevent frequent path changes and processing delays, a communication path is maintained with a specific communication device as much as possible. If the communication quality in this unit time is poor, the communication path is changed so that communication is performed with another communication device in the next unit time.

データ種別19dとは、通信装置3Aが宛先となる通信装置に送信したデータの種別を示す。例えば、通信装置3Aが送信したデータがセンシングデータであれば、データ種別として「センサ」がデータ種別19dに記憶され、データが経路制御データであれば、「経路制御」がデータ種別19dに記憶される。
送信成功回数19eとは、通信装置3Aが送信したデータの送信成功回数を示す。通信装置3Aが宛先となる通信装置3Z1〜3Z3のいずれかにデータを送信した後、この通信装置から受領確認(例えば、ACK)を受信した場合に、送信成功回数19eに“1”が書き込まれ、送信成功が示される。データの送信後、一定時間を経過しても受領確認を受信できなければ、送信成功回数19eに“0”が書き込まれ、送信失敗が示される。
The data type 19d indicates the type of data transmitted from the communication device 3A to the destination communication device. For example, if the data transmitted by the communication device 3A is sensing data, “sensor” is stored in the data type 19d as the data type, and if the data is path control data, “path control” is stored in the data type 19d. The
The successful transmission count 19e indicates the successful transmission count of data transmitted by the communication device 3A. After the communication device 3A transmits data to one of the destination communication devices 3Z1 to 3Z3, when receiving a receipt confirmation (for example, ACK) from this communication device, “1” is written in the transmission success count 19e. Indicates successful transmission. If a receipt confirmation cannot be received after a certain period of time has elapsed after data transmission, “0” is written in the number of successful transmissions 19e, indicating a transmission failure.

なお、通信装置3Aから1ホップ先の宛先である上位の通信装置3Z1〜3Z3のいずれかへのデータ送信は、単位時間において何度も行われる。そして、単位時間にデータ送信が行われた回数だけ、「宛先通信装置」、「データ種別」及び「送信成功回数」を1セットとするフィールド群が、通信履歴テーブル19に追加されていく。基準終了時刻になると、単位時間における送信成功回数の総和が算出され、送信回数に対する送信成功回数の割合が低ければ、経路変更が行われる。   Note that data transmission from the communication device 3A to any one of the higher-level communication devices 3Z1 to 3Z3, which is a destination one hop ahead, is performed many times in a unit time. Then, a field group having “destination communication device”, “data type”, and “successful transmission count” as one set is added to the communication history table 19 by the number of times data transmission is performed per unit time. When the reference end time is reached, the total number of successful transmissions per unit time is calculated. If the ratio of successful transmissions to the number of transmissions is low, the path is changed.

図6は、通信経路テーブル20の一例を示す。
この通信経路テーブル20には、通信装置3Aが通信装置3Z1へデータ送信する場合のデータが保存されている。そして、通信制御機能部17は、通信経路テーブル20を参照し、通信装置3Z1へデータを送信する。通信経路テーブル20は、上位通信装置名20a、送信タイミング20b、送信チャンネル20cを保持する。
FIG. 6 shows an example of the communication path table 20.
The communication path table 20 stores data when the communication device 3A transmits data to the communication device 3Z1. Then, the communication control function unit 17 refers to the communication path table 20 and transmits data to the communication device 3Z1. The communication path table 20 holds a host communication device name 20a, a transmission timing 20b, and a transmission channel 20c.

上位通信装置名20aとは、通信装置3Aとの間で通信経路が定められた通信装置を示す。この例では、上位通信装置名20aとして、通信装置3Z1が定められており、通信装置3A,3Z1の間で通信経路が構築されていることが示される。通信装置3Aは、通信装置3Z1にデータを送信することにより、通信装置3Iにデータを送信し、最終的には通信装置3Iに接続される管理サーバSV1にデータを到達させることができる。なお、通信装置3Aが自律的に通信経路を変更すると、上位通信装置名20aの内容も変更された通信装置の名称に書き換えられる。   The host communication device name 20a indicates a communication device for which a communication path is defined with the communication device 3A. In this example, the communication device 3Z1 is defined as the upper communication device name 20a, and it is shown that a communication path is established between the communication devices 3A and 3Z1. The communication device 3A can transmit data to the communication device 3I by transmitting data to the communication device 3Z1, and can finally reach the management server SV1 connected to the communication device 3I. Note that when the communication device 3A autonomously changes the communication path, the content of the upper communication device name 20a is also rewritten with the changed name of the communication device.

送信タイミング20bとは、通信装置3Aが宛先の通信装置へデータを送信する送信タイミングを示す。送信タイミング20bに保存される数値は、図1に示したようなタイムスロットの番号に相当する。この例では、送信タイミング20bとして、“2”が保存されている。
送信チャンネル20cとは、通信装置3Aが宛先の通信装置へデータを送信するためのチャンネルを示す。通信装置3Aと宛先の通信装置の通信経路が変更されると、送信チャンネル20cも変更される。この例では、送信チャンネル20cとして、“1”が保存されている。
The transmission timing 20b indicates a transmission timing at which the communication device 3A transmits data to the destination communication device. The numerical value stored in the transmission timing 20b corresponds to the time slot number as shown in FIG. In this example, “2” is stored as the transmission timing 20b.
The transmission channel 20c indicates a channel for the communication device 3A to transmit data to the destination communication device. When the communication path between the communication device 3A and the destination communication device is changed, the transmission channel 20c is also changed. In this example, “1” is stored as the transmission channel 20c.

<経路変更可否判断機能部の処理例>
次に、通信装置3Aとして用いられる通信装置T1が備える経路変更可否判断機能部16が行う処理例について、始めに図7を参照して概要を説明した後、図8〜図10を参照して詳細な内容を説明する。以下の説明においても、図3のネットワークトポロジ2Cの構成から離れて、通信装置T1が、上位の通信装置T2にデータ送信を行う場合について説明する。
<Processing example of route change availability determination function unit>
Next, a processing example performed by the route change permission determination function unit 16 included in the communication device T1 used as the communication device 3A will be described with reference to FIG. 7 first, and then with reference to FIGS. Detailed contents will be described. Also in the following description, a case where the communication device T1 transmits data to the higher-level communication device T2 will be described apart from the configuration of the network topology 2C of FIG.

図7は、経路変更可否判断機能部16の処理例を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing example of the route change possibility determination function unit 16.

まず、経路変更可否判断機能部16は、データ許容値判断処理(S1)を行う。本処理は、過去に送信完了したデータのデータ送信量が、センサネットワーク通信システム10が要求するデータ送信量の送信閾値(データ許容値の一例)以上であるかを判定し、データ送信量がデータ閾値よりも少ない場合に経路変更が必要と判断する処理である。この処理は、他の通信装置に送信するデータのデータ種別毎に求められたデータ送信量に基づいて行われる。このような処理を行うのは、通信装置T1と上位の通信装置T2との間で構築された通信経路の通信品質が低ければ、通信装置T1が十分な量のデータを送信することができないため、通信品質の高い通信経路に変更する必要があるからである。本処理の詳細は後ほど図8に基づいて説明する。   First, the route change possibility determination function unit 16 performs a data allowable value determination process (S1). This process determines whether the data transmission amount of data that has been transmitted in the past is equal to or greater than a transmission threshold value (an example of an allowable data value) of the data transmission amount requested by the sensor network communication system 10, and the data transmission amount is data This is processing for determining that a route change is necessary when the number is smaller than the threshold. This process is performed based on the data transmission amount obtained for each data type of data to be transmitted to another communication device. Such processing is performed because the communication device T1 cannot transmit a sufficient amount of data if the communication quality of the communication path established between the communication device T1 and the upper communication device T2 is low. This is because it is necessary to change to a communication path with high communication quality. Details of this processing will be described later with reference to FIG.

さらに、後述するようにデータ許容値判断処理(S1)では、データ送信量がデータ許容値よりも少ない場合に、他の通信装置から送信要求された所定期間における連続したデータ(リカバリデータと呼ぶ。)を送信する処理が行われる。この処理を行っても、送信要求されたデータのデータ送信量がデータ許容値よりも少ない場合に経路変更が必要であると判断されることとなる。   Further, as will be described later, in the data allowance value determination process (S1), when the data transmission amount is smaller than the data allowance value, continuous data (referred to as recovery data) in a predetermined period requested from another communication device. ) Is transmitted. Even if this processing is performed, it is determined that the path needs to be changed when the data transmission amount of the data requested to be transmitted is smaller than the allowable data value.

続いて、経路変更可否判断機能部16は、データ許容値を判断した結果、経路変更が必要であるかを判定する(S2)。経路変更が必要でない場合は(S2のNo)、経路変更可否判断処理を終了する。経路変更が必要である場合は(S2のYes)、次の過去実績確認処理(S3)に進む。   Subsequently, the route change possibility determination function unit 16 determines whether a route change is necessary as a result of determining the data allowable value (S2). When the route change is not necessary (No in S2), the route change possibility determination process is terminated. If a route change is necessary (Yes in S2), the process proceeds to the next past result confirmation process (S3).

次に、経路変更可否判断機能部16は、通信経路の過去実績確認処理(S3)を行う。本処理は、経路変更可否判断機能部16が、過去と現在の同じ時間帯でなされた経路変更に類似性があるかを確認し、類似性がある場合に経路変更が必要と判断する処理である。例えば、昼と夜のような時間帯毎、季節毎に通信経路の通信品質に差が生じることが知られている。このため、ある時間帯で通信品質が低下しても、過去の同じ時間帯では通信品質が良好である場合がある。   Next, the route change possibility determination function unit 16 performs a past performance confirmation process (S3) of the communication route. This process is a process in which the route change availability determination function unit 16 confirms whether there is a similarity between the route changes made in the same time zone as in the past, and determines that a route change is necessary if there is a similarity. is there. For example, it is known that there is a difference in communication quality of a communication path for each time zone such as day and night and for each season. For this reason, even if the communication quality decreases in a certain time zone, the communication quality may be good in the same past time zone.

そこで、経路変更可否判断機能部16は、ある時間帯で通信品質が低下した場合には、過去の同じ時間帯における通信品質を確認する。そして、過去の時間帯における通信品質が高ければ、現在の通信経路はたまたま通信性能が低いものと考えられるので、過去の実績に基づいて、通信品質の高い通信経路に変更する処理が行われる。本処理の詳細は後ほど図9に基づいて説明する。   Therefore, the route change possibility determination function unit 16 confirms the communication quality in the past same time zone when the communication quality decreases in a certain time zone. If the communication quality in the past time zone is high, it is considered that the current communication path happens to have a low communication performance. Therefore, processing for changing to a communication path with a high communication quality is performed based on the past performance. Details of this processing will be described later with reference to FIG.

続いて、経路変更可否判断機能部16は、通信経路の過去実績を確認した結果、経路変更が必要であるかを判定する(S4)、経路変更が必要でない場合は(S4のNo)、経路変更可否判断処理を終了する。経路変更が必要である場合は(S4のYes)、次のネットワーク再構築時間判断処理(S5)に進む。   Subsequently, the route change possibility determination function unit 16 determines whether or not the route change is necessary as a result of confirming the past performance of the communication route (S4). If the route change is not necessary (No in S4), the route change is determined. The change permission determination process is terminated. If a route change is necessary (Yes in S4), the process proceeds to the next network reconstruction time determination process (S5).

さらに、経路変更可否判断機能部16は、ネットワーク再構築時間判断処理(S5)を行う。本処理は、経路変更可否判断機能部16が、経路変更した結果、送信タイミングやチャンネル設定等全ての要素を含めてアドホックネットワークANが定常状態に戻り、データ送信が再開されるまでの時間を考慮した処理である。そして、アドホックネットワークANの再構築時間が短い場合にのみ、経路変更が必要だと判断する処理である。アドホックネットワークANの再構築時間が長い経路変更であれば、それだけデータ収集装置がデータの収集に要する時間も長くなるため、できるだけ経路変更に要する時間を短くし、定常状態に戻るまでの時間を短くするために本処理が行われる。本処理の詳細は後ほど図10に基づいて説明する。   Further, the route change possibility determination function unit 16 performs a network reconstruction time determination process (S5). This process considers the time until the ad hoc network AN returns to the steady state and data transmission is resumed, including all elements such as transmission timing and channel settings, as a result of the route change enable / disable judgment function unit 16 changing the route. Process. Then, it is a process of determining that a route change is necessary only when the reconstruction time of the ad hoc network AN is short. If the reconfiguration time of the ad hoc network AN is long, the time required for the data collection device to collect data will increase accordingly. Therefore, the time required for the route change is shortened as much as possible, and the time required for returning to the steady state is shortened. In order to do this, this processing is performed. Details of this processing will be described later with reference to FIG.

続いて、経路変更可否判断機能部16は、ネットワーク再構築時間を判断した結果、経路変更が必要であるかを判定する(S6)。経路変更が必要でない場合は(S6のNo)、経路変更可否判断処理を終了する。経路変更が必要である場合は(S6のYes)、経路変更処理(S7)に進む。
最後に、経路変更処理(S7)を行う。本処理は、通常の経路変更処理と同様であり、通信プロトコルやシステム設定に依存する。
Subsequently, as a result of determining the network rebuilding time, the route change possibility determination function unit 16 determines whether a route change is necessary (S6). When the route change is not necessary (No in S6), the route change enable / disable determining process is terminated. If a route change is necessary (Yes in S6), the process proceeds to a route change process (S7).
Finally, a route change process (S7) is performed. This process is the same as the normal path change process and depends on the communication protocol and system settings.

このように経路変更可否判断機能部16は、データ許容値判断処理を行って経路変更が必要であるかを判定し(S1)、過去実績を確認して経路変更が必要であるかを判定し(S3)、ネットワーク再構築時間を判断して経路変更が必要であるかを判定する(S5)。その結果、経路変更可否判断機能部16は、3つの判定処理(S1,S3,S5)が全て満たされないと経路変更の判定を行わない。しかし、経路変更可否判断機能部16は、3つの判定処理(S1,S3,S5)のうち1つでも満足されれば経路変更の判定を行うようにしてもよい。   As described above, the route change possibility determination function unit 16 performs the data allowance value determination process to determine whether the route change is necessary (S1), and confirms the past results to determine whether the route change is necessary. (S3) The network reconfiguration time is determined to determine whether a route change is necessary (S5). As a result, the route change possibility determination function unit 16 does not determine the route change unless all the three determination processes (S1, S3, S5) are satisfied. However, the route change enable / disable determining function unit 16 may make a route change determination if at least one of the three determination processes (S1, S3, S5) is satisfied.

また、経路変更可否判断機能部16は、上述した3つの判定処理(S1,S3,S5)に、重要度を持たせ、重要度の高い判定処理を満たしていれば、他の重要度の低い判定処理を満たしていなくても経路変更の判定を行ってもよい。また、3つの判定処理(S1,S3,S5)に重要度を持たせる場合には、データ種別毎に重要度を変更してもよい。また、3つの判定処理(S1,S3,S5)は、処理順を任意に入れ替えてもよい。   Further, the route change possibility determination function unit 16 gives importance to the above-described three determination processes (S1, S3, S5), and if the determination process with high importance is satisfied, the other importance is low. The route change determination may be performed even if the determination processing is not satisfied. Further, when importance is given to the three determination processes (S1, S3, S5), the importance may be changed for each data type. Further, the processing order of the three determination processes (S1, S3, S5) may be arbitrarily changed.

図8は、図7におけるデータ許容値判断処理(S1)の詳細な処理例を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing a detailed processing example of the data allowable value determination processing (S1) in FIG.

まず、経路変更可否判断機能部16は、データ許容値判断を行うデータ種別を設定する(S11)。このデータ種別として、例えば「センサ」、「経路制御」があり(図5を参照)、設定したデータ種別毎にデータ送信量がデータ許容値を満足するか否かの判断処理を行う。   First, the route change possibility determination function unit 16 sets a data type for performing data allowable value determination (S11). As this data type, for example, there are “sensor” and “route control” (see FIG. 5), and a determination process is performed as to whether or not the data transmission amount satisfies the data allowable value for each set data type.

続いて、経路変更可否判断機能部16は、全てのデータ種別で許容値判断を行ったかを判定する(S12)。全てのデータ種別でデータ許容値の判断を行っていた場合は(S12のYes)、データ許容値判断処理を終了する。まだ、全てのデータ種別でデータ許容値の判断を行っていなければ(S12のNo)、設定されたデータ種別の送信データについてデータ送信量の計算(S13)に進む。   Subsequently, the route change possibility determination function unit 16 determines whether the allowable value determination is performed for all data types (S12). If the allowable data value has been determined for all data types (Yes in S12), the allowable data value determination process is terminated. If the data allowable value has not been determined for all data types (No in S12), the process proceeds to the calculation of data transmission amount (S13) for the transmission data of the set data type.

次に、経路変更可否判断機能部16は、データ送信量の計算(S13)を行う。ステップS13の本処理はデータ種別毎に過去の単位時間に送信したデータのデータ送信量を計算するものである。この処理において、経路変更可否判断機能部16は、図5に示した通信履歴テーブル19を参照して、ステップS11で設定されたデータ種別のデータが単位時間毎に何回送信が成功したかを把握可能である。そして、経路変更可否判断機能部16は、通信履歴テーブル19から読み出した内容に基づいて、データ種別毎に送信データのデータ量を算出している。なお、経路変更可否判断機能部16は、通信履歴テーブル19を参照して単位時間毎にデータの送信回数を算出することも可能である。   Next, the route change possibility determination function unit 16 calculates a data transmission amount (S13). This process of step S13 calculates the data transmission amount of the data transmitted in the past unit time for each data type. In this process, the route change possibility determination function unit 16 refers to the communication history table 19 shown in FIG. 5 to determine how many times the data of the data type set in step S11 has been successfully transmitted per unit time. It is possible to grasp. Then, the route change possibility determination function unit 16 calculates the data amount of the transmission data for each data type based on the contents read from the communication history table 19. The route change possibility determination function unit 16 can also refer to the communication history table 19 and calculate the number of data transmissions per unit time.

続いて、経路変更可否判断機能部16は、算出したデータ送信量と送信閾値を比較して、データ送信量が送信閾値よりも少ないかを判定する(S14)。ここで、送信閾値は、単位時間に送信されるデータのデータ送信量がデータ許容値を満たすか否かを判定するために用いられており、データ許容値には送信閾値が含まれる。そして、単位時間毎のデータ送信量が送信閾値以上となることを、「データ送信量がデータ許容値を満たす」と呼ぶ。このため、通信装置T1は、単位時間に送信したデータのデータ送信量がデータ許容値を満たすことが求められる。   Subsequently, the route change possibility determination function unit 16 compares the calculated data transmission amount with the transmission threshold value, and determines whether the data transmission amount is smaller than the transmission threshold value (S14). Here, the transmission threshold is used to determine whether or not the data transmission amount of data transmitted in unit time satisfies the data allowable value, and the data allowable value includes the transmission threshold. The fact that the data transmission amount per unit time is equal to or greater than the transmission threshold is referred to as “the data transmission amount satisfies the data allowable value”. For this reason, the communication device T1 is required that the data transmission amount of the data transmitted per unit time satisfies the data allowable value.

上記のようにデータ送信量と送信閾値を比較する処理(S14)を行うのは、1回のデータ送信が失敗したとしても、2回目以降のデータ送信により、1回目で送信できなかったデータを送信できる可能性があるためである。例えば、通信装置T1が上位の通信装置T2に向けて1回に送信するデータには、過去6回にわたって送信したデータも常に含む設定とした場合を想定する。このとき、通信装置T1が5回連続してデータ送信を失敗しても、6回目でデータ送信が成功すれば、通信装置T2は過去の6回分全てのデータを通信装置T1から取得したのと同じ結果となる。このように通信装置T2が常に最新のデータを取得しなくてもよければ、連続してデータが欠損しても1回の送信成功によって、データ収集装置(例えば、通信装置T2)にとってはデータ収集率を維持できる。   The process of comparing the data transmission amount and the transmission threshold as described above (S14) is performed even if the first data transmission fails, the data that could not be transmitted at the first time by the second and subsequent data transmissions. This is because there is a possibility of transmission. For example, it is assumed that the data transmitted from the communication device T1 to the higher-level communication device T2 at one time always includes the data transmitted over the past six times. At this time, even if the communication device T1 fails to transmit data five times consecutively, if the data transmission is successful at the sixth time, the communication device T2 has acquired all the past six data from the communication device T1. The same result. As described above, if the communication device T2 does not always have to acquire the latest data, even if data is continuously lost, the data collection device (for example, the communication device T2) collects data by one successful transmission. The rate can be maintained.

なお、上記のデータ送信量と送信閾値を比較する処理(S14)では、データ種別によらず一定の送信閾値を設定して処理に用いていたが、データ種別毎に異なる送信閾値を設けて、データ送信量との比較に用いることもできる。例えば、電力使用量の測定値が含まれるセンサデータ1と、ガス使用量の測定値が含まれるセンサデータ2を想定する。そして、通信装置T1には、センサデータ1,2のいずれかを優先して送信する制御が求められる場合がある。この場合に、例えば、電力使用量のデータを優先して送信する際には、センサデータ1についての送信閾値を設定し、ガス使用量のデータを優先して送信する際には、センサデータ2についての送信閾値を設定する必要がある。さらには、時間帯によっても、電力使用量とガス使用量のデータの優先度が入れ替わる場合もある。   In the process of comparing the data transmission amount and the transmission threshold value (S14), a constant transmission threshold value is set regardless of the data type and used for the process. However, a different transmission threshold value is provided for each data type, It can also be used for comparison with the data transmission amount. For example, suppose sensor data 1 that includes a measured value of power usage and sensor data 2 that includes a measured value of gas usage. In some cases, the communication device T1 is required to control to transmit one of the sensor data 1 and 2 with priority. In this case, for example, when the power usage data is transmitted with priority, a transmission threshold is set for the sensor data 1, and when the gas usage data is transmitted with priority, the sensor data 2 is transmitted. It is necessary to set a transmission threshold for. Furthermore, the priority of the power usage amount and gas usage amount data may be switched depending on the time zone.

ここで、データ種別がセンサデータ1の場合、3時間中、3回連続してデータ送信が失敗しても問題ないと設定する。また、データ種別がセンサデータ2の場合は、1時間中、6回連続してデータ送信が失敗しても問題ないと設定する。このように、データ種別毎に異なる送信閾値を設けることにより、データ種別に合わせて必要なデータのデータ収集率を維持し、又は高めることができる。なお、このセンサデータ1,2には、電力、ガス以外にも、環境温度、環境湿度等の様々な測定データを含めることもできる。   Here, when the data type is sensor data 1, it is set that there is no problem even if data transmission fails three times continuously in three hours. Further, when the data type is sensor data 2, it is set that there is no problem even if data transmission fails continuously six times during one hour. Thus, by providing different transmission threshold values for each data type, it is possible to maintain or increase the data collection rate of necessary data according to the data type. The sensor data 1 and 2 can include various measurement data such as environmental temperature and environmental humidity in addition to electric power and gas.

再び図8のフローチャートの説明に戻る。
経路変更可否判断機能部16は、データ送信量が送信閾値以上である場合は(S14のNo)、このデータ種別でのデータ送信量が十分であるため、次のデータ種別設定(S11)に進む。データ送信量が送信閾値よりも少ない場合は(S14のYes)、データ送信量がデータ許容値を満たしていないため、リカバリデータのデータ送信量と、リカバリデータの送信閾値(データ許容値の一例)とを判定する次の処理(S15)へ進む。
Returning to the description of the flowchart of FIG.
When the data transmission amount is equal to or larger than the transmission threshold (No in S14), the route change possibility determination function unit 16 proceeds to the next data type setting (S11) because the data transmission amount for this data type is sufficient. . When the data transmission amount is smaller than the transmission threshold (Yes in S14), the data transmission amount does not satisfy the data allowable value, so the data transmission amount of the recovery data and the transmission threshold of the recovery data (an example of the data allowable value) The process proceeds to the next process (S15).

ここで、リカバリデータとは、例えば通信装置T1の上位にある通信装置T2が特定の時間帯における単位時間にデータを収集できなかった場合に、通信装置T2が通信装置T1に対して再度データの送信を指示して、通信装置T1に再送させるデータである。
通信装置T1は、データ送信の失敗が続くと、通信装置T2から定期的にリカバリデータの送信を要求され、その要求に応える形でリカバリデータを送信する。その結果、通信装置T1は、特定の時間帯にデータ送信ができなくても、他の時間帯にできる限り全てのデータを再送信する。例えば、リカバリデータの送信が要求され、12時間以内にリカバリデータの送信が成功した場合には、経路変更の必要はないが、12時間を超えてもリカバリデータの送信が成功しない場合には、経路変更が必要であると判断される。
Here, for example, when the communication device T2 higher than the communication device T1 cannot collect the data in a unit time in a specific time zone, the recovery data is transmitted again to the communication device T1 by the communication device T2. This is data that is instructed to be transmitted and retransmitted to the communication device T1.
When the data transmission failure continues, the communication device T1 is periodically requested to transmit recovery data from the communication device T2, and transmits the recovery data in response to the request. As a result, even if the communication device T1 cannot transmit data in a specific time zone, it retransmits all data as much as possible in another time zone. For example, when transmission of recovery data is requested and transmission of recovery data is successful within 12 hours, there is no need to change the path, but when transmission of recovery data does not succeed even after 12 hours, It is determined that a route change is necessary.

経路変更可否判断機能部16は、リカバリデータのデータ送信量がリカバリデータの送信閾値よりも少ないか否かを判定する(S15)。リカバリデータのデータ送信量がリカバリデータの送信閾値以上である場合は(S15のNo)、このデータ種別でのデータ送信量が十分であるため、次のデータ種別設定(S11)に進む。しかし、リカバリデータのデータ送信量がリカバリデータの送信閾値よりも少ない場合は(S15のYes)、通信経路の通信品質が低下していると考えられる。このため、経路変更可否判断機能部16は、経路変更の有りを決定(S16)する。   The path change possibility determination function unit 16 determines whether or not the data transmission amount of the recovery data is smaller than the recovery threshold of the recovery data (S15). If the data transmission amount of the recovery data is equal to or greater than the recovery data transmission threshold (No in S15), the data transmission amount for this data type is sufficient, and the process proceeds to the next data type setting (S11). However, when the data transmission amount of the recovery data is smaller than the recovery data transmission threshold (Yes in S15), it is considered that the communication quality of the communication path is deteriorated. For this reason, the route change possibility determination function unit 16 determines the presence of a route change (S16).

なお、上位の通信装置T2が特定の時間帯で常に最新のデータを取得しなくてよければ、特定の時間帯における単位時間に通信装置T1から受信するはずのデータが連続して欠損していたとしても、他の特定の時間帯でリカバリデータを受信できればよい。そして、通信装置T2から通信装置T1への1回のリカバリデータ要求に対する応答送信が成功すればデータ収集率を維持できる。   If the upper communication device T2 does not always have to acquire the latest data in a specific time zone, data that should be received from the communication device T1 in a unit time in the specific time zone was continuously lost. However, it is only necessary that the recovery data can be received in another specific time zone. If the response transmission for one recovery data request from the communication device T2 to the communication device T1 is successful, the data collection rate can be maintained.

例えば、データ種別毎にこの送信閾値を設けておき、データ種別が上記のセンサデータ1の場合、特定の時間帯としての6時間中、連続してデータ送信に失敗しても問題ないと設定する。同様に、データ種別がセンサデータ2の場合は、特定の時間帯としての24時間中、12個のデータ送信が失敗しても問題ないと設定する。経路変更可否判断機能部16は、リカバリデータとして送信するデータのデータ種別毎に、リカバリデータのデータ送信量と送信閾値を比較することで、必要なデータ送信量を満足したかを判断することができる。   For example, this transmission threshold is provided for each data type, and when the data type is the sensor data 1 described above, it is set that there is no problem even if data transmission fails continuously for 6 hours as a specific time zone. . Similarly, when the data type is sensor data 2, it is set that there is no problem even if 12 data transmissions fail during 24 hours as a specific time zone. The path change possibility determination function unit 16 may determine whether the necessary data transmission amount is satisfied by comparing the data transmission amount of the recovery data with a transmission threshold for each data type of data transmitted as the recovery data. it can.

図9は、図7における過去実績確認処理(S3)の詳細な処理例を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing a detailed processing example of the past performance confirmation processing (S3) in FIG.

過去実績確認処理は、所定期間に行われた経路変更の度合いが度合い閾値を超えている場合に経路変更可否判断機能部16によって行われる。そして、経路変更可否判断機能部16は、所定期間に行われた経路変更の内容と、過去に所定期間と同じ期間に行われた経路変更の実績とが類似している場合に経路変更が必要であると判断することとなる。   The past performance confirmation processing is performed by the route change possibility determination function unit 16 when the degree of route change performed during a predetermined period exceeds the degree threshold. Then, the route change possibility determination function unit 16 needs to change the route when the content of the route change made during the predetermined period is similar to the past result of the route change made during the same period as the predetermined period. It will be judged.

具体的には、まず、経路変更可否判断機能部16は、単位時間当たりに行われた経路変更の度合いが度合い閾値を超えているかを判定する(S21)。ここで、経路変更の度合いとは、過去の単位時間当たりに何回の経路変更が試みられたかを示す指標である。頻繁に経路変更が行われている場合には、単位時間当りにおける通信経路の通信品質が低下していると判断することができる。   Specifically, the route change possibility determination function unit 16 first determines whether the degree of route change performed per unit time exceeds a degree threshold (S21). Here, the degree of route change is an index indicating how many route changes have been attempted per unit time in the past. When the route is frequently changed, it can be determined that the communication quality of the communication route per unit time is deteriorated.

アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18と通信履歴テーブル19には、上述したように経路候補、変更した通信経路、経路変更の回数等が保存してある。このため、経路変更可否判断機能部16は、単位時間当たりに経路変更が試みられた回数が度合い閾値よりも多いか少ないかを判断できる。例えば、単位時間を30分としたときに、単位時間当たりで、最良の経路候補となる通信装置との間で経路変更が行われる度合い閾値として2回が設定されている場合を想定する。この場合に、経路候補となる通信装置との間で12回も経路変更が行われた場合には、経路変更の度合いが高いと考えられる。   In the ad hoc network communication route candidate table 18 and the communication history table 19, the route candidate, the changed communication route, the number of times of route change, and the like are stored as described above. For this reason, the route change possibility determination function unit 16 can determine whether the number of times the route change is attempted per unit time is larger or smaller than the degree threshold. For example, when the unit time is set to 30 minutes, a case is assumed in which twice is set as a degree threshold for performing a route change with the communication device that is the best route candidate per unit time. In this case, it is considered that the degree of route change is high when the route change is performed 12 times with the communication device as the route candidate.

経路変更の度合いが度合い閾値を超えていなければ(S21のNo)、過去実績確認処理を終了する。経路変更の度合いが度合い閾値を超えていれば(S21のYes)、経路変更データの詳細保存(S22)に進む。   If the degree of route change does not exceed the degree threshold (No in S21), the past result confirmation process is terminated. If the degree of route change exceeds the degree threshold value (Yes in S21), the process proceeds to detailed storage of route change data (S22).

続いて、経路変更可否判断機能部16は、経路変更データの詳細保存(S22)を行う。ここで、経路変更データとは、アドホックネットワーク通信制御機能部15が経路変更に伴って取得する情報である。経路変更データには、通信装置T1が経路変更した時間や、経路変更により経路候補となった通信装置、変更された通信経路の通信品質やリンク状態等が含まれる。そして、経路変更データは、アドホックネットワーク通信経路候補テーブル18、通信履歴テーブル19に保存される。   Subsequently, the route change availability determination function unit 16 performs detailed storage of route change data (S22). Here, the route change data is information that the ad hoc network communication control function unit 15 acquires along with the route change. The route change data includes the time when the communication device T1 changed the route, the communication device that became the route candidate due to the route change, the communication quality and the link state of the changed communication route, and the like. The route change data is stored in the ad hoc network communication route candidate table 18 and the communication history table 19.

ただし、センサネットワーク通信システム10に通常用いられる通信装置T1,T2は、筐体のサイズ等が小さく、記憶部14の記録容量は制限されている。このため、記憶部14に多量の経路変更データを保存することはできず、記憶部14には、最低限の経路変更データだけが集中して保存される。例えば、経路変更データの詳細保存(S22)では、単位時間を短くして少量の経路変更データを記憶部14に保存するような処理が行われる。また、少量の経路変更データであっても、経路変更データを保存可能な通信装置の台数を多くすることによって、センサネットワーク通信システム10全体として十分な量の経路変更データを保存できるようにしている。   However, the communication devices T1 and T2 normally used in the sensor network communication system 10 have a small housing size and the like, and the storage capacity of the storage unit 14 is limited. For this reason, a large amount of route change data cannot be stored in the storage unit 14, and only the minimum route change data is concentrated and stored in the storage unit 14. For example, in the detailed saving of the route change data (S22), a process of saving a small amount of route change data in the storage unit 14 by shortening the unit time is performed. Further, even if a small amount of route change data is used, the sensor network communication system 10 as a whole can store a sufficient amount of route change data by increasing the number of communication devices that can store the route change data. .

なお、通信装置T1は、記憶部14に詳細に保存したデータを管理サーバSV1に送信することで、管理サーバSV1が大容量の記憶部24に経路変更データを保存してもよい。この場合、管理サーバSV1は、アドホックネットワークANを構成する全ての通信装置から経路変更データや各種のテーブル(図2参照)を収集することによりアドホックネットワークANの全体を管理することができる。   The communication device T1 may store the route change data in the large-capacity storage unit 24 by transmitting the data stored in detail in the storage unit 14 to the management server SV1. In this case, the management server SV1 can manage the entire ad hoc network AN by collecting route change data and various tables (see FIG. 2) from all the communication devices constituting the ad hoc network AN.

再び図9のフローチャートの説明に戻る。
経路変更可否判断機能部16は、特定の時間帯において過去実績を確認すべき経路変更があったか否かを判定する(S23)。過去実績を確認すべき経路変更が無かった場合は(S23のNo)、過去実績確認処理を終了する。過去実績を確認すべき経路変更があった場合は(S23のYes)、確認する時間軸を設定する(S24)。
Returning to the description of the flowchart of FIG.
The route change possibility determination function unit 16 determines whether or not there has been a route change for which a past performance should be confirmed in a specific time zone (S23). When there is no route change for confirming the past performance (No in S23), the past performance confirmation processing is terminated. When there is a route change for which the past performance should be confirmed (Yes in S23), a time axis to be confirmed is set (S24).

ここで、過去実績を確認すべき経路変更があったか否かは、先に詳細保存された経路変更データによって示される、経路変更された通信装置と同じ通信装置が、今回の経路変更で接続された通信装置であるかを確認することで判定される。
なお、本確認処理は、通信装置T1が上位の通信装置T2に経路変更データを送信し、通信装置T2が収集した経路変更データに基づいて確認した過去実績から経路変更を判定し、その結果を通信装置T1に送信することで実現することもできる。
Here, whether or not there has been a route change for which past results should be confirmed is indicated by the route change data previously stored in detail, and the same communication device as the route-changed communication device was connected by this route change It is determined by confirming whether it is a communication device.
In this confirmation process, the communication device T1 transmits the route change data to the higher-level communication device T2, and the route change is determined based on the past results confirmed based on the route change data collected by the communication device T2. It can also be realized by transmitting to the communication device T1.

続いて、経路変更可否判断機能部16は、過去実績を確認するための時間軸と範囲を設定する(S24)。この時間軸と範囲は、例えば、1時間、24時間、1週間、1ヶ月といった単位で設定される。
さらに、経路変更可否判断機能部16は、設定された範囲内の時間軸毎に現在と過去実績の経路変更が類似するか否かを判定する(S25)。例えば、設定された範囲を1週間とし、時間軸を1時間とした場合、本処理が7回行われる。
Subsequently, the route change possibility determination function unit 16 sets a time axis and a range for confirming past results (S24). This time axis and range are set in units of, for example, 1 hour, 24 hours, 1 week, and 1 month.
Furthermore, the route change possibility determination function unit 16 determines whether or not the current and past track changes are similar for each time axis within the set range (S25). For example, when the set range is one week and the time axis is one hour, this process is performed seven times.

経路変更可否判断機能部16は、過去実績と類似する時間軸がない場合は(S25のNo)、全ての時間軸で類似計算が終了したかの判定(S26)に進む。過去実績と類似する時間軸がある場合は(S25のYes)、経路変更の有りを決定する(S27)。   When there is no time axis similar to the past record (No in S25), the route change possibility determination function unit 16 proceeds to the determination (S26) of whether the similarity calculation has been completed on all the time axes. If there is a time axis similar to the past performance (Yes in S25), it is determined that there is a route change (S27).

最後に、経路変更可否判断機能部16は、全ての時間軸で類似計算が終了しているかを判定する(S26)。類似計算が終了していれば(S26のYes)、過去実績確認処理(S3)を終了する。類似計算が終了していなければ(S26のNo)、確認する時間軸を設定する(S24)処理に進み、他の時間軸における類似計算を繰り返す。   Finally, the route change possibility determination function unit 16 determines whether the similarity calculation has been completed on all time axes (S26). If the similarity calculation has been completed (Yes in S26), the past performance confirmation process (S3) is terminated. If the similar calculation is not completed (No in S26), the process proceeds to the process of setting the time axis to be confirmed (S24), and the similar calculation in the other time axis is repeated.

なお、過去実績確認処理S3は、履歴データの保存や類似性の判断で、記憶容量の多い記憶部や性能が高い中央演算部を必要とする場合がある。しかし、センサネットワーク通信システム10を構成する通信装置T1,T2等は低い記憶容量の記憶部14と低速の中央演算部12で構成することが多い。このため、過去実績確認処理S3を行うための機能は、通信装置T2や別の代替機器(例えば、管理サーバSV1)で処理を行うように構成してもよい。   Note that the past performance confirmation process S3 may require a storage unit with a large storage capacity or a central processing unit with high performance for storing history data or determining similarity. However, the communication devices T1, T2 and the like constituting the sensor network communication system 10 are often configured by a storage unit 14 having a low storage capacity and a low-speed central processing unit 12. For this reason, you may comprise the function for performing past performance confirmation process S3 so that a process may be performed by communication apparatus T2 or another alternative apparatus (for example, management server SV1).

図10は、図7におけるネットワーク再構築時間判断処理(S5)の詳細な処理例を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart showing a detailed processing example of the network reconstruction time determination processing (S5) in FIG.

ネットワーク再構築時間判断処理は、アドホックネットワークANのネットワークトポロジの変化要因に基づいてホップ数の変動を判断する経路変更可否判断機能部16によって行われる。そして、経路変更可否判断機能部16は、ホップ数の変動無し、ホップ数の減少、ホップ数の増加の順に、経路変更をするための優先度をく決定することとなる。 The network reconstruction time determination process is performed by the path change possibility determination function unit 16 that determines a change in the number of hops based on a change factor of the network topology of the ad hoc network AN. The route change allowability determining function unit 16, without change in the number of hops, a decrease in the number of hops, in order of increasing number of hops, and to high rather determines the priority for the route change.

まず、経路変更可否判断機能部16は、ネットワークトポロジの変化要因が何であるかを判定する(S31)。経路変更可否判断機能部16は、変化要因が通信装置の新規出現である場合に(S31の通信装置の増加)、ホップ数の変動を判定する(S32)。経路変更可否判断機能部16は、変化要因がこれまで存在していた通信装置が消失又はリンクが切れたと判断した場合に(S31の通信装置の消失)、ホップ数の変動を判定する(S3)。また、経路変更可否判断機能部16は、変化要因が通信装置の増加又は消失以外の場合にも、ホップ数の変動を判定する(S40)。この変化要因として、例えば、通信装置T1の設置位置が変更された場合がある。 First, the route change possibility determination function unit 16 determines what is the network topology change factor (S31). When the change factor is a new appearance of a communication device (increase in the number of communication devices in S31), the route change possibility determination function unit 16 determines a change in the number of hops (S32). When it is determined that the communication device in which the change factor has existed has disappeared or the link has been broken (disappearance of the communication device in S31), the path change possibility determination function unit 16 determines the change in the number of hops (S3 6 ). Further, the route change possibility determination function unit 16 determines the change in the number of hops even when the change factor is other than the increase or disappearance of the communication device (S40). As a change factor, for example, the installation position of the communication device T1 may be changed.

ここで、ホップ数の変動には、ホップ数の増加と減少がある。「ホップ数の増加」とは、例えば、通信装置T1がネットワークトポロジで示される現在の位置よりも上位の通信装置T2から遠ざかる下位に位置する通信経路となることを意味する。「ホップ数の減少」とは、例えば、通信装置T1がネットワークトポロジで示される現在の位置よりも通信装置T2に近づく上位に位置する通信経路となることを意味する。そして、「ホップ数の変動無し」とは、ホップ数の増加又は減少のいずれでもなく、例えば、通信装置T1のホップ数が変動しないことを意味する。   Here, fluctuations in the number of hops include an increase and a decrease in the number of hops. “Increase in the number of hops” means, for example, that the communication device T1 becomes a communication path located at a lower position away from the upper communication device T2 than the current position indicated by the network topology. The “decrease in the number of hops” means, for example, that the communication device T1 becomes a communication path located at a higher position closer to the communication device T2 than the current position indicated by the network topology. “No change in the number of hops” means neither an increase nor a decrease in the number of hops, and means that, for example, the number of hops of the communication device T1 does not change.

なお、ネットワークトポロジの変化要因は、通常のアドホックネットワークANの経路構築処理に際して、経路変更可否判断機能部16によって判断される。それ以外にも、通信経路の通信品質を測定したり、通信装置T2から通信装置T1に対してネットワークトポロジが変化したことを通達したりすることで、経路変更可否判断機能部16は、ネットワークトポロジの変化要因を判断するようにしてもよい。   The change factor of the network topology is determined by the path change enable / disable determination function unit 16 during the path construction process of the normal ad hoc network AN. In addition to this, by measuring the communication quality of the communication path or notifying that the network topology has changed from the communication apparatus T2 to the communication apparatus T1, the path change permission determination function unit 16 can The change factor may be determined.

経路変更可否判断機能部16は、通信装置の増加に伴うホップ数の変動判定(S32)において、ホップ数が増加する場合は(S32の増加)、優先度を(7)と決定する(S33)。ホップ数に変動が無い場合は(S32の変動無し)、優先度を(1)と決定する(S34)。ホップ数が減少する場合は(S32の減少)、優先度を(4)と決定する(S35)。   The route change possibility determination function unit 16 determines that the priority is (7) when the hop count increases (S32 increase) in the hop count variation determination (S32) due to the increase in communication devices (S33). . If there is no change in the number of hops (no change in S32), the priority is determined as (1) (S34). When the number of hops decreases (decrease in S32), the priority is determined as (4) (S35).

また、経路変更可否判断機能部16は、通信装置の消失に伴うホップ数の変動判定(S36)において、ホップ数が増加する場合は(S36の増加)、優先度を(9)と決定する(S37)。ホップ数に変動が無い場合は(S36の変動無し)、優先度を(2)と決定する(S38)。ホップ数が減少する場合は(S36の減少)、優先度を(5)と決定する(S39)。   Further, in the change determination of the number of hops due to the disappearance of the communication device (S36), the route change possibility determination function unit 16 determines the priority as (9) when the number of hops increases (increase in S36) ( S37). When there is no change in the number of hops (no change in S36), the priority is determined as (2) (S38). When the number of hops decreases (decrease in S36), the priority is determined as (5) (S39).

経路変更可否判断機能部16は、通信装置の増加又は消失以外の要因によるホップ数の変動判定(S40)において、ホップ数が増加する場合は(S40の増加)、優先度を(8)と決定する(S41)。ホップ数に変動が無い場合は(S40の変動無し)、優先度を(3)と決定する(S42)。ホップ数が減少する場合は(S40の減少)、優先度を(6)と決定する(S43)。   The route change possibility determination function unit 16 determines the priority as (8) when the hop count increases (S40 increase) in the hop count variation determination (S40) due to factors other than the increase or disappearance of the communication devices. (S41). If there is no change in the number of hops (no change in S40), the priority is determined as (3) (S42). When the number of hops decreases (decrease in S40), the priority is determined as (6) (S43).

このように経路変更可否判断機能部16は、ネットワークトポロジが変化した要因に基づいて、優先度と言う指標でネットワーク再構築時間の相対差を規定している。この理由として通信装置T1に設けられる中央演算部12の処理性能が十分でないことが挙げられる。この場合、ネットワーク再構築時間を算出する処理等を行うことが、低速の中央演算部12では時間がかかったり、他の通信処理に影響を与えたりすることがある。このため、経路変更可否判断機能部16は、定型化された判定処理を用いることで、短時間で経路変更の有無を決定できるようにしている。
なお、ホップ数の変動が無い場合が最も送信タイミングやチャンネル設定に影響を与えないものとしている。
As described above, the route change possibility determination function unit 16 defines the relative difference in the network reconfiguration time by the index called the priority based on the cause of the change in the network topology. This is because the processing performance of the central processing unit 12 provided in the communication device T1 is not sufficient. In this case, performing the process of calculating the network rebuilding time may take time in the low-speed central processing unit 12 or may affect other communication processes. For this reason, the route change availability determination function unit 16 can determine whether or not a route change has occurred in a short time by using a standardized determination process.
Note that the case where there is no fluctuation in the number of hops has the least influence on the transmission timing and channel setting.

最後に、経路変更可否判断機能部16は、経路変更の有無を決定する処理を行う(S44)。経路変更可否判断機能部16は、この処理(S44)に至るまでに決定された優先度に基づき、事前に設定値等によって規定された優先度よりも高い優先度であれば経路変更を有りとし、規定された優先度と同じか低い優先度であれば経路変更を無しとする。ここで、図10に示した優先度は、(1)に近づくにつれて優先度がく、(9)に近づくにつれて優先度がい。 Finally, the route change possibility determination function unit 16 performs a process of determining whether or not there is a route change (S44). The route change enable / disable determining function unit 16 determines that there is a route change if the priority is higher than the priority defined in advance by the set value or the like based on the priority determined up to this processing (S44). If the priority is the same or lower than the specified priority, the route is not changed. Here, the priority shown in FIG. 10, (1) the priority is rather low as it approaches, the priority is not high as it approaches the (9).

この規定された優先度は動的に変更してもよい。例えば、ネットワーク再構築の時間がネットワーク規模、すなわちセンサネットワーク通信システム10に含まれる通信装置の数に比例する場合を想定する。このとき、アドホックネットワークANのネットワーク規模が小さい、すなわち通信装置数が少ない場合は、規定された優先度を低くし、アドホックネットワークANのネットワーク規模が大きくなるにつれて、規定された優先度を高くする。このように規定された優先度を変更すると、ネットワーク規模が小さければ、経路変更に伴うネットワーク再構築の時間は短いため、データ収集率を維持しやすい。また、ネットワーク規模が大きければ、頻繁に経路変更することに伴ってネットワーク再構築の時間が長くなりデータ収集率が低下することを防ぐことができる。   This defined priority may be changed dynamically. For example, it is assumed that the network reconstruction time is proportional to the network scale, that is, the number of communication devices included in the sensor network communication system 10. At this time, when the network scale of the ad hoc network AN is small, that is, when the number of communication devices is small, the specified priority is lowered, and the specified priority is increased as the network scale of the ad hoc network AN increases. When the priority defined in this way is changed, if the network scale is small, the time for network reconstruction accompanying the route change is short, so that the data collection rate can be easily maintained. In addition, if the network scale is large, it is possible to prevent the data collection rate from being lowered due to the time required for network reconstruction due to frequent route changes.

なお、本実施形態では、ネットワークトポロジ変化の要因に基づいて決定した優先度という指標でネットワーク再構築時間の相対差を規定している。しかし、ネットワークトポロジ変化の要因以外にも、アドホックネットワークANが用いられる実施の形態毎にネットワーク再構築時間を想定可能であればその時間で優先度を判定してもよい。   In the present embodiment, the relative difference in network reconfiguration time is defined by an index called priority determined based on the cause of network topology change. However, in addition to the cause of the network topology change, if the network reconstruction time can be assumed for each embodiment in which the ad hoc network AN is used, the priority may be determined based on that time.

また、ネットワーク再構築に至る条件として、特定のネットワークトポロジの場合のみ経路変更することを許容してもよい。例えば、通信装置T1がツリー型のネットワークトポロジの末端に位置する場合や、通信装置T1よりも下位の通信装置が規定台数、例えば1台しか接続されていない場合等がある。この場合、通信装置T1よりも下位の通信装置が経路変更したとしても、通信装置T1が経路変更する場合に比べて、経路変更の影響範囲が狭く、ネットワーク再構築が完了するまでの時間を短くすることができる。このため、各通信装置はデータ収集率を低下させることなく、上位の通信装置にデータ送信をすることが可能である。   Further, as a condition leading to network reconstruction, it may be permitted to change the route only in the case of a specific network topology. For example, there is a case where the communication device T1 is located at the end of the tree-type network topology, or a case where only a prescribed number of communication devices, for example, only one, are connected to the communication device T1. In this case, even if a communication device lower than the communication device T1 changes the route, the influence range of the route change is narrower and the time until the network reconstruction is completed is shorter than when the communication device T1 changes the route. can do. Therefore, each communication device can transmit data to a higher-level communication device without reducing the data collection rate.

さらに、ネットワーク再構築に至る条件として、別の通信チャンネルでデータ送信することが可能な副経路を有していない場合や、特定の場所に位置する通信装置である場合等、特別な場合を規定してもよい。このような特別な場合を通信装置T2や他の通信装置を介して指定してもよい。   Furthermore, special conditions such as when there is no sub-route that can transmit data on another communication channel or when the communication device is located at a specific location are specified as conditions for network reconstruction. May be. Such a special case may be designated via the communication device T2 or another communication device.

以上説明した本実施形態に係るセンサネットワーク通信システム10によれば、アドホックネットワークANに属する通信装置T1は、他の通信装置T2との間で通信経路を自律的に構築し、通信品質が低下すると自律的に経路変更を行っている。そして、各通信装置T1,T2は、データ収集率を低下させず、ネットワーク再構築の時間が最小となるような経路変更を判断することが可能である。このため、センサネットワーク通信システム10に含まれる各通信装置T1,T2は、システム全体で必要とされるデータ収集率を局地的に低下させることなくデータ送信を行うことができる。また、通常の通信品質やデータ送信の失敗回数を考慮した経路変更に加えて、さらに、データ収集率を高い値で継続できるような経路変更を行う手法を活用し、最適なセンサネットワークを構築することが可能となる。   According to the sensor network communication system 10 according to the present embodiment described above, when the communication device T1 belonging to the ad hoc network AN autonomously constructs a communication path with another communication device T2, the communication quality deteriorates. The route is changed autonomously. Each of the communication devices T1 and T2 can determine a route change that minimizes the network reconstruction time without reducing the data collection rate. For this reason, each communication device T1, T2 included in the sensor network communication system 10 can perform data transmission without locally reducing the data collection rate required for the entire system. In addition to route changes that take into account normal communication quality and the number of failed data transmissions, an optimal sensor network is constructed by utilizing a route change method that allows the data collection rate to continue at a high value. It becomes possible.

また、本実施形態に係る経路変更可否判断機能部16は、所定の条件に基づき、通信経路を変更すべきかどうかを決定する。このとき、所定の条件として、データ送信量が、データ許容値を超えているか超えていないかで、経路変更可否を判断することにより、通信性能が低い通信経路から通信性能が高い通信経路に速やかに経路変更して、データ収集率を向上させることが可能となる。
また、所定の条件として、過去の通信実績を様々な時間幅で判断し、通信経路を変更した方が結果的にデータ収集率を向上できると判断して、通信経路の変更可否を判断することができる。さらに所定の条件として、ネットワーク再構築の時間がどの程度になるかで、経路変更可否を判断することもできる。
経路変更可否判断機能部16は、各条件を組み合わせて経路変更の可否を判断することによって、センサネットワーク通信システム10全体のデータ収集率を低下させることなくアドホックネットワークANを再構築することができる。
Further, the route change possibility determination function unit 16 according to the present embodiment determines whether or not the communication route should be changed based on a predetermined condition. At this time, as a predetermined condition, by determining whether or not the route can be changed depending on whether the data transmission amount exceeds or does not exceed the data allowable value, the communication route having a low communication performance is quickly changed to the communication route having a high communication performance. It is possible to improve the data collection rate by changing the route.
In addition, as a predetermined condition, determine past communication performance in various time widths, determine that changing the communication path can improve the data collection rate as a result, and determine whether the communication path can be changed Can do. Further, as a predetermined condition, it is possible to determine whether or not the route can be changed depending on how long the network reconstruction time is.
The route change possibility determination function unit 16 can reconstruct the ad hoc network AN without reducing the data collection rate of the entire sensor network communication system 10 by determining whether the route change is possible by combining each condition.

また、管理サーバSV1は、通信装置T1が属するインフラストラクチャネットワークに接続可能であり、アドホックネットワークANに属する全ての通信装置T1,T2から通信情報を収集できる。このため、管理サーバSV1は、アドホックネットワークANの構成を把握し、データ収集率を向上するための設定値を通信装置T1,T2に配布して、各通信装置T1,T2にアドホックネットワークANを効率的に再構築させることが可能である。   The management server SV1 can be connected to the infrastructure network to which the communication device T1 belongs, and can collect communication information from all the communication devices T1 and T2 belonging to the ad hoc network AN. Therefore, the management server SV1 grasps the configuration of the ad hoc network AN, distributes setting values for improving the data collection rate to the communication devices T1 and T2, and efficiently uses the ad hoc network AN for the communication devices T1 and T2. Can be reconstructed automatically.

[変形例]
なお、上述した実施形態に係るセンサネットワーク通信システム10では、ツリー型のネットワークトポロジ2Cが適用されるものであるが、メッシュ型、スター型等の様々なネットワークトポロジを適用することも可能である。また、これらの様々なネットワークトポロジを適宜組み合わせてセンサネットワーク通信システム10に適用することも可能である。
[Modification]
In the sensor network communication system 10 according to the above-described embodiment, the tree-type network topology 2C is applied. However, various network topologies such as a mesh type and a star type can be applied. Further, these various network topologies can be appropriately combined and applied to the sensor network communication system 10.

また、アドホックネットワークANにアナライザ等を設置し、通信装置T1,T2の各記憶部14に記憶されているテーブルや送信データを取得するようにして、アドホックネットワークANの構成を把握することもできる。また、管理サーバSV1が有する記憶部24を取出して解析することによっても、アドホックネットワークANの構成を把握することが可能である。   It is also possible to grasp the configuration of the ad hoc network AN by installing an analyzer or the like in the ad hoc network AN and acquiring the tables and transmission data stored in the storage units 14 of the communication devices T1 and T2. It is also possible to grasp the configuration of the ad hoc network AN by taking out and analyzing the storage unit 24 of the management server SV1.

また、センサネットワーク通信システム10によって収集されるデータは、電力やガスの使用量等に限らず、セキュリティ分野における人感センサの測定値等も含むようにしてよい。   The data collected by the sensor network communication system 10 is not limited to the amount of power and gas used, but may include measurement values of human sensors in the security field.

また、通信装置T1,T2間で構築される通信経路は、アドホックネットワークAN以外にも、例えば、アクセスポイントを併用するようなネットワークによって構築されるようにしてもよい。   Further, the communication path established between the communication devices T1 and T2 may be established by a network using an access point in addition to the ad hoc network AN, for example.

また、上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
例えば、上記した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
The above-described embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention to the embodiments. Those skilled in the art can implement the present invention in various other modes without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the configuration of the apparatus and the system is described in detail and specifically in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. Absent. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, or replace another configuration for a part of the configuration of each embodiment.
Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

T1,T2…通信装置、SV1,SV2…管理サーバ、10…センサネットワーク通信システム、11…通信装置インターフェイス、12…中央演算部、13…内部メモリ、14…記憶部、15…アドホックネットワーク通信制御機能部、16…経路変更可否判断機能部、17…通信制御機能部、18…アドホックネットワーク通信経路候補テーブル、19…通信履歴テーブル、20…通信経路テーブル
T1, T2 ... communication device, SV1, SV2 ... management server, 10 ... sensor network communication system, 11 ... communication device interface, 12 ... central processing unit, 13 ... internal memory, 14 ... storage unit, 15 ... ad hoc network communication control function , 16 ... Route change permission determination function unit, 17 ... Communication control function unit, 18 ... Ad hoc network communication route candidate table, 19 ... Communication history table, 20 ... Communication route table

Claims (4)

第1のネットワークに属し、上位にある他の通信装置との間で無線通信により相互に構築された通信経路を介してデータの送信を行う通信装置インターフェイスと、
前記他の通信装置に送信する前記データのデータ種別毎にデータ送信量を求め、過去に送信完了した前記データの単位時間における前記データ送信量がデータ許容値よりも少ない場合に、前記他の通信装置から送信要求された所定期間における連続した前記データを送信し、送信要求された前記データの前記データ送信量が前記データ許容値よりも少ない場合に、経路変更が必要であると判断するデータ許容値判断処理、又は前記第1のネットワークのネットワークトポロジの変化要因に基づいてホップ数の変動を判断し、前記ホップ数の変動無し、前記ホップ数の減少、前記ホップ数の増加の順に、前記通信経路を変更して前記第1のネットワークを再構築するために要するネットワーク再構築時間の相対差を規定した経路変更をするための優先度を高く決定し、決定された前記優先度が、事前に規定された優先度よりも高ければ経路変更が必要であるとし、決定された前記優先度が、前記事前に規定された優先度と同じか低ければ経路変更を必要なしとして、前記通信経路の変更可否を判断するネットワーク再構築時間判断処理のうち、少なくとも1つの判断処理により、前記通信経路の変更可否を判断する経路変更可否判断機能部と、
前記通信経路における通信性能を測定した結果に基づき、前記第1のネットワークを構築するための前記通信経路を決定し、経路変更可否判断機能部によって経路変更が必要であると判断された場合に、前記通信経路を変更して、前記第1のネットワークを再構築する第1のネットワーク通信制御部と、
を備える
通信装置。
A communication device interface that transmits data via a communication path that is mutually established by wireless communication with another communication device that belongs to the first network and is located above,
A data transmission amount is obtained for each data type of the data to be transmitted to the other communication device, and the other communication is performed when the data transmission amount in the unit time of the data completed in the past is less than a data allowable value. Data allowance for transmitting continuous data in a predetermined period requested for transmission from a device, and determining that a route change is necessary when the data transmission amount of the requested data is less than the data allowance A change in hop count is determined based on a value determination process or a network topology change factor of the first network, and the communication is performed in the order of no change in the hop count, a decrease in the hop count, and an increase in the hop count. In order to change the route that defines the relative difference in network rebuilding time required to change the route and rebuild the first network A priority is determined to be high, and if the determined priority is higher than a pre-specified priority, a route change is necessary, and the determined priority is determined to be the pre-defined priority. If it is equal to or lower than the degree, the route change is not necessary, and the route change possibility is determined by determining whether the communication route can be changed by at least one of the network rebuilding time determination processing for determining whether the communication route can be changed. A judgment function unit;
Based on the result of measuring the communication performance in the communication path, the communication path for constructing the first network is determined, and when it is determined that the path change is necessary by the path change permission determination function unit, A first network communication control unit for changing the communication path and reconstructing the first network;
A communication device comprising:
さらに、前記第1のネットワークの構成を管理する管理サーバとの間で構築された第2のネットワークの通信経路により、前記第1のネットワークの通信情報、及び下位にある前記他の通信装置から収集した前記データを前記管理サーバに送信する通信制御機能部を備える
請求項1に記載の通信装置。
Further, the communication path of the second network constructed with the management server for managing the configuration of the first network, the communication information of the first network, and from the other communication device that is subordinate The communication apparatus according to claim 1, further comprising a communication control function unit that transmits the collected data to the management server.
第1のネットワークに属し、他の通信装置との間で無線通信により相互に構築された通信経路を介してデータの送受信を行うステップと、
前記他の通信装置に送信する前記データのデータ種別毎にデータ送信量を求め、過去に送信完了した前記データの単位時間における前記データ送信量がデータ許容値よりも少ない場合に、前記他の通信装置から送信要求された所定期間における連続した前記データを送信し、送信要求された前記データの前記データ送信量が前記データ許容値よりも少ない場合に、経路変更が必要であると判断するデータ許容値判断処理、又は前記第1のネットワークのネットワークトポロジの変化要因に基づいてホップ数の変動を判断し、前記ホップ数の変動無し、前記ホップ数の減少、前記ホップ数の増加の順に、前記通信経路を変更して前記第1のネットワークを再構築するために要するネットワーク再構築時間の相対差を規定した経路変更をするための優先度を高く決定し、決定された前記優先度が、事前に規定された優先度よりも高ければ経路変更が必要であるとし、決定された前記優先度が、前記事前に規定された優先度と同じか低ければ経路変更を必要なしとして、前記通信経路の変更可否を判断するネットワーク再構築時間判断処理のうち、少なくとも1つの判断処理により、前記通信経路の変更可否を判断するステップと、
前記通信経路における通信性能を測定した結果に基づき、前記第1のネットワークを構築するための前記通信経路を決定し、経路変更が必要であると判断された場合に、前記通信経路を変更して、前記第1のネットワークを再構築するステップと、を含む
通信方法。
Transmitting and receiving data via a communication path that belongs to the first network and is mutually established by wireless communication with another communication device;
A data transmission amount is obtained for each data type of the data to be transmitted to the other communication device, and the other communication is performed when the data transmission amount in the unit time of the data completed in the past is less than a data allowable value. Data allowance for transmitting continuous data in a predetermined period requested for transmission from a device, and determining that a route change is necessary when the data transmission amount of the requested data is less than the data allowance A change in hop count is determined based on a value determination process or a network topology change factor of the first network, and the communication is performed in the order of no change in the hop count, a decrease in the hop count, and an increase in the hop count. In order to change the route that defines the relative difference in network rebuilding time required to change the route and rebuild the first network A priority is determined to be high, and if the determined priority is higher than a pre-specified priority, a route change is necessary, and the determined priority is determined to be the pre-defined priority. Determining whether or not the communication path can be changed by at least one determination process among the network reconstruction time determination processes for determining whether or not the communication path can be changed;
Based on the result of measuring the communication performance in the communication path, the communication path for constructing the first network is determined, and when it is determined that the path needs to be changed, the communication path is changed. And reconstructing the first network.
第1のネットワークに属する複数の通信装置と、第2のネットワークに属する管理サーバとを備え、
前記通信装置は、
他の通信装置との間で無線通信により相互に構築された通信経路を介してデータの送受信を行う通信装置インターフェイスと、
前記他の通信装置に送信する前記データのデータ種別毎にデータ送信量を求め、過去に送信完了した前記データの単位時間における前記データ送信量がデータ許容値よりも少ない場合に、前記他の通信装置から送信要求された所定期間における連続した前記データを送信し、送信要求された前記データの前記データ送信量が前記データ許容値よりも少ない場合に、経路変更が必要であると判断するデータ許容値判断処理、又は前記第1のネットワークのネットワークトポロジの変化要因に基づいてホップ数の変動を判断し、前記ホップ数の変動無し、前記ホップ数の減少、前記ホップ数の増加の順に、前記通信経路を変更して前記第1のネットワークを再構築するために要するネットワーク再構築時間の相対差を規定した経路変更をするための優先度を高く決定し、決定された前記優先度が、事前に規定された優先度よりも高ければ経路変更が必要であるとし、決定された前記優先度が、前記事前に規定された優先度と同じか低ければ経路変更を必要なしとして、前記通信経路の変更可否を判断するネットワーク再構築時間判断処理のうち、少なくとも1つの判断処理により、前記通信経路の変更可否を判断する経路変更可否判断機能部と、
前記通信経路における通信性能を測定した結果に基づき、前記第1のネットワークを構築するための前記通信経路を決定し、経路変更可否判断機能部によって経路変更が必要であると判断された場合に、前記通信経路を変更して、前記第1のネットワークを再構築する第1のネットワーク通信制御部と、
前記第1のネットワークの構成を管理する前記管理サーバとの間で構築された前記第2のネットワークを介して、前記管理サーバに対して、前記第1のネットワークの前記通信経路の通信性能、及び前記データを送信する通信制御機能部と、
を有し、
前記管理サーバは、
前記第2のネットワークを介して、前記通信装置から前記第1のネットワークの前記通信経路の通信性能、及び前記データを受信する
通信システム。
A plurality of communication devices belonging to the first network, and a management server belonging to the second network,
The communication device
A communication device interface for transmitting and receiving data via a communication path mutually constructed by wireless communication with other communication devices;
A data transmission amount is obtained for each data type of the data to be transmitted to the other communication device, and the other communication is performed when the data transmission amount in the unit time of the data completed in the past is less than a data allowable value. Data allowance for transmitting continuous data in a predetermined period requested for transmission from a device, and determining that a route change is necessary when the data transmission amount of the requested data is less than the data allowance A change in hop count is determined based on a value determination process or a network topology change factor of the first network, and the communication is performed in the order of no change in the hop count, a decrease in the hop count, and an increase in the hop count. In order to change the route that defines the relative difference in network rebuilding time required to change the route and rebuild the first network A priority is determined to be high, and if the determined priority is higher than a pre-specified priority, a route change is necessary, and the determined priority is determined to be the pre-defined priority. If it is equal to or lower than the degree, the route change is not necessary, and the route change possibility is determined by determining whether the communication route can be changed by at least one of the network rebuilding time determination processing for determining whether the communication route can be changed. A judgment function unit;
Based on the result of measuring the communication performance in the communication path, the communication path for constructing the first network is determined, and when it is determined that the path change is necessary by the path change permission determination function unit, A first network communication control unit for changing the communication path and reconstructing the first network;
The communication performance of the communication path of the first network to the management server via the second network constructed with the management server managing the configuration of the first network; and A communication control function unit for transmitting the data;
Have
The management server
A communication system that receives the communication performance of the communication path of the first network and the data from the communication device via the second network.
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JP4357321B2 (en) * 2004-03-02 2009-11-04 三洋電機株式会社 Packet transmission apparatus and program
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