JP7102862B2 - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関する。

近年、走行中の車両からデータを収集し、活用する研究が行われている。例えば、複数の車両から現在位置と速度情報を収集することで、リアルタイムに渋滞情報を生成することができる。この他にも、車両から収集したデータを様々な方面から分析することで、交通の円滑化を実現することができる。

これに関連する技術として例えば、特許文献１に記載のシステムがある。当該システムでは、情報を必要とする車両がエリアを指定してリクエストを送信すると、当該リクエストが他の複数の車両に同報配信され、指定されたエリアに存在する車両が、センシングしたデータを要求元に送信する。これにより、指定されたエリアにおいてセンシングされたデータを有効に活用することができる。

特開２０１０－１４００７２号公報 特開２０１６－０２５４６３号公報 国際公開第２０１２／１１１２５５号

一方で、複数の車両によってセンシングされたデータを収集しようとした場合、データの重複が問題となる。例えば、複数の車両によってセンシングを行う場合、十分に車両が密集しているエリアにおいて過剰な量の情報が送信されてしまい、ネットワークやサーバに必要以上の負荷がかかってしまう。
このように、複数のノードから情報が集約される形態においては、データの要求元（例えばセンタサーバ）が欲しているデータを最低限のトラフィックで送信することが望ましいが、従来の技術ではこれを行うことが難しかった。

本発明は上記の課題を考慮してなされたものであり、複数のノードからデータを収集するシステムにおいて、負荷を軽減することを目的とする。

本発明に係る無線通信システムは、
複数のセンサノードによって取得されたデータをマスタノードが収集する無線通信システムであって、前記マスタノードは、既に自装置が保有しているデータに関する情報である保有データ情報を含んだデータ送信要求を、前記複数のセンサノードに送信する情報要求手段を有し、前記センサノードは、前記保有データ情報に基づいて、前記マスタノードが保有していないデータを前記マスタノードに送信する送信手段と、前記データ送信要求を他のセンサノードに転送する転送手段と、を有することを特徴とする。

保有データ情報は、マスタノードが保有しているデータに関する情報であれば、マスタノードが保有しているデータを識別するための情報であってもよいし、マスタノードが保有していないデータを識別するための情報であってもよい。また、保有データ情報は、これらのデータを直接表したものでなくてもよい。例えば、ハッシュ値や、確率的データ構
造などによるものであってもよい。センサノードは、マスタノードから送信された保有データ情報を参照することで、自己が取得したデータが、当該マスタノードに送信すべきデータであるか否かを判定することができる。また、センサノードは、受信したデータ送信要求を他のセンサノードに転送し、当該他のセンサノードが同様の判定を行う。
かかる構成によると、マスタノードにデータを送信すべきかを判定するための基準を複数のセンサノードによって共有させることができる。すなわち、無駄なデータの送信を抑制することができる。

また、前記転送手段は、前記送信手段が前記マスタノードにデータを送信した場合に、前記送信したデータを前記保有データ情報に反映させたうえで、当該保有データ情報を転送することを特徴としてもよい。

センサノードがマスタノードにデータを送信した場合、マスタノードが再度データ送信要求を送信するまで、他のセンサノードは、当該データがマスタノードに送信された旨を把握することができない。そこで、あるセンサノードがマスタノードにデータを送信した場合に、保有データ情報に当該データを反映（すなわち、当該データがマスタノードに送信されたことが判別できるように保有データ情報を更新）させたうえで、他のセンサノードにデータ送信要求を転送する。
かかる構成によると、あるセンサノードによってマスタノードに送信されたデータがあることを他のセンサノードが認識できるようになるため、無駄なデータの送信をより抑制することができる。

また、前記データ送信要求は、前記マスタノードからのホップ数を表す情報を含み、前記転送手段は、前記ホップ数を加算して前記転送を行うことを特徴としてもよい。
また、前記転送手段は、受信した前記データ送信要求が、過去に受信したものと同一であり、かつ、前記データ送信要求に含まれるホップ数が過去に当該データ送信要求を受信した際のホップ数よりも多い場合に、前記転送を行わないことを特徴としてもよい。

かかる構成によると、マスタノードとセンサノードとの間に複数の経路ができた場合に、遠回りとなる経路で送信されたデータ送信要求の転送を停止することができる。すなわち、無駄な通信を削減することができる。

また、前記保有データ情報は、対象のデータが、前記マスタノードによって保有されていないデータであることを検証するためのブルームフィルタであることを特徴としてもよい。
また、前記転送手段は、前記マスタノードに送信したデータの識別子を、前記ブルームフィルタに追加することを特徴としてもよい。

ブルームフィルタは、要素が集合のメンバーであるか否かを検証するために用いられる確率的データ構造である。ブルームフィルタは、偽陰性による誤検出が無いという特徴を有するため、「あるデータ集合の中に特定のデータが存在しない」ことを正確に検証するためのデータ構造として利用することができる。すなわち、本発明における保有データ情報として好適に用いることができる。

また、前記マスタノードおよびセンサノードは、セグメントルーティングによってデータの転送を行い、前記保有データ情報は、セグメントルーティングヘッダに格納されて送信されることを特徴としてもよい。

セグメントルーティングを行うための情報を格納する空間（セグメントルーティングヘッダ）に保有データ情報を格納して送信することで、複数のセンサノード間で効率よく保
有データ情報を共有することができる。

なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を含む無線通信システムやセンサノードとして特定することができる。また、前記無線通信システムやセンサノードが行う無線通信方法として特定することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。

本発明によれば、複数のノードからデータを収集するシステムにおいて、負荷を軽減することができる。

実施形態における、情報の伝達ルートを示した模式図である。 実施形態に係る無線通信装置１００の構成図である。 実施形態にて送信されるルーティングヘッダの模式図である。 実施形態にて送信されるセンサデータの模式図である。 無線通信装置１００が行う第一の処理のフローチャート図である。 データの転送経路を説明する図である。 無線通信装置１００が行う第二の処理のフローチャート図である。 無線通信装置１００が行う第三の処理のフローチャート図である。

＜システムの概要＞
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明は、複数のセンサノード（本実施形態では車両）から送信された情報をマスタノードに伝達（情報を収集）するシステムに適用することができる。

本実施形態に係る無線通信システムは、車両に搭載された複数の無線通信装置が互いに通信を行うことで、車両によって生成された情報をマスタノードに伝達するシステムである。図１は、情報の伝達ルートを示した模式図である。本実施形態に係る無線通信システムは、マスタノード１０と、複数の車両２０Ａ～２０Ｈ（以降、車両２０と総称する）に搭載された無線通信装置１００から構成される。無線通信装置１００は、車両２０に搭載され、マスタノード１０および他の無線通信装置１００との間で無線通信を行う装置である。また、マスタノード１０は、インターネットなどの広域ネットワークに接続された通信ノードである。マスタノード１０は、本実施形態では固定された通信装置であるが、移動可能な通信装置であってもよい。

本実施形態に係る無線通信システムでは、車両２０に搭載された無線通信装置１００が、車両２０に搭載されたセンサを用いてセンサデータの収集を行う。
具体的には、マスタノード１０が、車両２０に搭載された無線通信装置１００に対して、データの送信を要求するパケットを送信し、無線通信装置１００が互いに通信を行って当該パケットを伝播させる。また、無線通信装置１００のそれぞれが、マスタノード１０から送信された要求に合致する情報（センサデータ）を保有している場合に、これをリレーしてマスタノード１０まで送信する。
本実施形態では、マスタノード１０が送信する要求を「データ送信要求」と称し、無線通信装置１００が送信する情報を「センサデータ」と称する。すなわち、データ送信要求は、複数の無線通信装置１００に対してセンサデータを要求する情報である。

車両２０に搭載された無線通信装置１００同士が情報をリレーすることでセンサデータの収集を行う場合、情報の重複が問題となる。例えば、マスタノード１０が、ある道路区
間において発生したセンサデータを収集する場合を考える。もし、当該道路区間において発生したセンサデータを無条件に収集した場合、交通量が増えるほど、同一のデータがマスタノード１０に向けて送信されるため、ネットワークリソースが無駄に消費されてしまうおそれがある。また、重複したデータを処理するため、マスタノード１０のマシンリソースが無駄に消費されてしまうおそれがある。

そこで、本実施形態に係る無線通信システムでは、マスタノード１０が、自ノードが保有しているデータに関する情報（保有データ情報）を生成し、当該保有データ情報を含んだデータ送信要求を、複数の無線通信装置１００によって構成されたネットワークに送信する。これにより、ネットワークを構成する複数の無線通信装置１００は、マスタノードが必要としているセンサデータのみを送信するといった対応が可能になる。

＜システム構成＞
本実施形態に係る無線通信装置１００の構成を、図２を参照しながら説明する。
無線通信装置１００は、車両２０に搭載される通信装置であって、無線通信部１０１、制御部１０２、情報取得部１０３、記憶部１０４を有する。

無線通信装置１００は、ＣＰＵ（演算処理装置）、主記憶装置、補助記憶装置を有する情報処理装置として構成することができる。補助記憶装置に記憶されたプログラムが主記憶装置にロードされ、ＣＰＵによって実行されることで、図２に図示した各手段が機能する。なお、図示した機能の全部または一部は、専用に設計された回路を用いて実行されてもよい。

無線通信部１０１は、無線通信インタフェースを有し、当該インタフェースを介して情報を送受信する手段である。本実施形態では、無線通信部１０１は、ＳＲｖ６によるセグメントルーティングを行う。セグメントルーティングとは、パケットに含まれるセグメントＩＤによってトラフィック制御を行うルーティング方式であり、ネットワークをセグメントによって表現することで、シンプルで柔軟な制御の実現を目指したルーティング方式である。このうち、ＩＰｖ６拡張ヘッダを利用してセグメントを表現したものをＳＲｖ６と称する。

図３は、ＳＲｖ６によって送信されるパケットのデータフォーマットを示した図である（基本ヘッダの一部は省略）。当該パケットは、図示したように、宛先アドレス（Destination address）、送信元アドレス（Source address）、セグメントルーティングヘッダ
（Segment ID）を有して構成される。セグメントルーティングヘッダは、ルーティングを行うための要求に関する情報が格納される空間であり、Locator、Function、Argument等
の情報を格納することができる。Locatorは、例えば、要求を実行するノードの識別子が
格納されるフィールドである。また、Functionには、要求の識別子（例えば、ルーティングを行うノードが実行すべき関数の識別子）が格納される。また、Argumentには、要求を実行する際にノードが利用するデータを格納することができる。これらの情報の配置は、セグメントルーティングヘッダのサイズ（１２８ｂｉｔ）内で自由に設計することができる。例えば、ノードごとに異なるFunctionやArgumentを定義することも可能であるし、複数のノードが共用するFunctionやArgumentを定義することもできる。詳細な利用法については後述する。

制御部１０２は、無線通信部１０１を用いた情報の転送を制御する手段である。具体的には、周囲に存在する無線通信装置１００とのリンクの確立、他の無線通信装置１００から送信されたセンサデータの転送、マスタノード１０から送信されたデータ送信要求の転送、自装置が生成したセンサデータの送信などを行う。具体的な処理の内容については、後ほどフローチャートを参照しながら説明する。

情報取得部１０３は、車両２０が有するセンサ２１からセンサデータを取得する手段である。情報取得部１０３は、例えば、車両２０の走行中において周期的にセンサデータを生成し、後述する記憶部１０４に一時的に記憶させる。センサ２１は、車両の走行に関する物理量を取得するセンサであってもよいし、情報を収集するもの（例えば車載カメラなど）であってもよい。また、センサ２１は、複数のセンサの集合であってもよい。

情報取得部１０３は、センサデータとして、例えば、車速、位置情報、加速度、自車両の周辺に存在する車両の数や位置、自車両の周辺に存在する障害物（例えば歩行者、自転車、その他の障害物など）の数や位置、車載カメラによって取得された画像、当該画像に基づいて取得された情報などを取得することができる。なお、情報取得部１０３は、これらの情報を生成ないし加工する処理を行ってもよい。例えば、センサ２１から取得したデータを分析ないし変換することで、新たなデータを生成してもよい。情報取得部１０３によって取得されたセンサデータは一時的に記憶され、後述する処理によってマスタノード１０へ送信される。

なお、センサデータは、マスタノード１０がセンサデータを管理するための識別子とセットで取り扱われることが好ましい。例えば、センサデータは、図４に示したように、所定の日時に所定のエリアで発生した所定のタイプのセンサデータである旨を表す識別子と関連付いていてもよい。本例では、センサのタイプ、センシングを行ったエリア、センシングを行った日時からハッシュ値を求め、識別子としたうえでセンサデータに付随させる。当該識別子を、以降センサデータ識別子と称する。以降の説明において、センサデータの同一性は、センサデータ識別子に基づいて判定される。
なお、センサデータ識別子は、例示したもの以外の要素に基づいて生成してもよいし、ハッシュ以外によって生成してもよい。

記憶部１０４は、装置が用いるデータを一時的または恒久的に記憶する手段である。記憶部１０４には、高速に読み書きでき、かつ、大容量な記憶媒体を用いることが好ましい。例えば、フラッシュメモリなどを好適に用いることができる。記憶部１０４には、自装置が生成したセンサデータ、他の無線通信装置１００から受信したセンサデータ、マスタノード１０から受信したデータ送信要求などが記憶される。
記憶されたセンサデータは、マスタノード１０に送信されるか、マスタノード１０へ送信する必要が無いと判定された時点で削除される。なお、使用可能な記憶容量が少なくなった場合や、記憶されたデータが古くなった場合、所定の基準に従って削除を行ってもよい。また、記憶されたデータ送信要求も、所定の基準に従って削除を行ってもよい。

マスタノード１０は、車両２０からセンサデータを収集する装置である。マスタノード１０は、インターネットやプライベートネットワークなどの固定網を介して路側装置と接続され、車両２０に搭載された無線通信装置１００からセンサデータを収集する。収集するセンサデータは、例えば交通情報などに関するデータであってもよいし、交通の安全に資するためのデータなどであってもよい。

＜処理の概要＞
本実施形態においてマスタノード１０および無線通信装置１００が行う処理の概要について説明する。なお、以下の説明において、各装置はＳＲｖ６による無線通信を行うものとする。
本実施形態に係るマスタノード１０は、複数の無線通信装置１００に対して、センサデータを要求する情報（データ送信要求）を送信する。本実施形態では、データ送信要求に含まれるセグメントルーティングヘッダには、以下の三つの情報が含まれる。
（１）上位ノードの識別子
（２）マスタノード１０からのホップ数
（３）マスタノード１０が保有している情報から生成したブルームフィルタ
なお、セグメントルーティングヘッダには、ルーティングを行うための、これ以外の情報が含まれていてもよい。

上位ノードとは、自装置よりもマスタノード１０側に位置する無線通信装置１００である。すなわち、マスタノード１０に届けるセンサデータを渡すべき相手である。上位ノードの識別子は、ルーティングの過程において随時更新される。
ホップ数は、マスタノード１０からのホップ数である。ホップ数も、ルーティングの過程において随時更新される。

上述した（３）について説明する。
ブルームフィルタとは、あるデータＡが集合Ｂのメンバーであるか否かのテストに用いられる確率的データ構造である。ブルームフィルタを用いることで、無線通信装置１００が生成したデータ（上述したＡ）が、マスタノード１０が保有しているデータ（上述したＢ）に含まれるか否かを判定することができる。すなわち、マスタノード１０から送信されるデータ送信要求に含まれるブルームフィルタを参照することで、無線通信装置１００は、保有しているデータが、マスタノード１０に送信すべきデータであるか否かを判定することができる。

ブルームフィルタの実現方法とその検証方法について簡単に説明する。ここでは、以下のＡ，Ｂの二つのデータがマスタノード１０に記憶されていたとする。ここで例示するデータは、例えば、センサデータ識別子をビット列で表したものである。
保有データＡ ［００１００１００１１１０１０］
保有データＢ ［１０１１０００１０１００１０］
ここで、双方の論理和（ＯＲ）を取ったものをブルームフィルタとする。
ブルームフィルタ ［１０１１０１０１１１１０１０］

このようなフィルタがある場合、テストデータとフィルタとの論理積（ＡＮＤ）を取ると、テストデータが保有データに含まれないものであるかを判定することができる。
テストデータＡ ［００１００１００１１１０１０］（保有データＡと同一）
ブルームフィルタ ［１０１１０１０１１１１０１０］
双方の論理積 ［００１００１００１１１０１０］
本例の場合、双方の論理積を取ったデータ列は、テストデータと同一となる。これは、「テストデータＡは、保有データ中に存在しないとは言えない」ことを表す（偽陽性があるため、１００％存在するとも断言できない）。

次に、以下のケースを考える。
テストデータＢ ［０１１１１１００１１１０１０］
ブルームフィルタ ［１０１１０１０１１１１０１０］
双方の論理積 ［００１１０１００１１１０１０］
ここで、双方の論理積を取ったデータ列は、テストデータと異なる。これは、「テストデータＢは、保有データ中に存在しない」ことを表す。偽陰性は生じ得ないため、当該判定の信頼度は１００％となる。

本実施形態では、無線通信装置１００が、このようなブルームフィルタを用いて、自装置が有しているセンサデータが、マスタノード１０が有していないデータであることを判定し、当該判定結果に基づいてセンサデータを送信する。これにより無線通信装置１００は、マスタノード１０が有していないデータのみを送信することが可能になる。
なお、ブルームフィルタでは、偽陰性による誤検出が起こり得ない。すなわち、センサ
データの取りこぼしが発生しなくなる（なお、偽陽性は発生し得るため、データの重複送信は起こり得るが、無視できる確率である）。

なお、以下の説明において、ブルームフィルタとは、マスタノード１０によって生成されたブルームフィルタ（データ転送の過程において無線通信装置１００によって更新されたものを含む）を指すものとする。

まず、データ送信要求が、マスタノード１０から送信され、近傍に位置する無線通信装置１００によって受信される。無線通信装置１００は、新たな無線通信装置１００を発見すると無線接続（リンク）を確立させ、データ送信要求を転送する。これにより、データ送信要求が複数の無線通信装置１００に伝播していく。

各々の無線通信装置１００は、受信したデータ送信要求を参照することで、自己が保有しているセンサデータが、マスタノード１０によって保有されていないデータであるか否かを判定する。そして、判定結果に基づいて、センサデータの送信を行う。センサデータの送信を行う際は、複数の無線通信装置１００が、セグメントルーティングによって、マスタノード１０に近い方向に向けてセンサデータを転送していく。これにより、マスタノード１０は、自己が保有していないセンサデータのみを無線通信装置１００から収集することができる。

＜処理の詳細＞
次に、無線通信装置１００が行う処理の詳細について説明する。
まず、無線通信装置１００がデータ送信要求を伝送する方法について、無線通信装置１００が行う処理のフローチャートである図５を参照しながら説明する。図５に示した処理は、マスタノード１０によって送信されたデータ送信要求を受信した際に、制御部１０２によって開始される。送信されるデータ送信要求は、前述したように、ブルームフィルタを含んだパケットである。受信したデータ送信要求は、受信から所定期間の間、記憶部１０４に記憶される。

まず、ステップＳ１１で、記憶部１０４を参照し、同一のデータ送信要求を既に受信しているか否かを判定する。同一のデータ送信要求とは、同一のマスタノード１０から送信され、同一のブルームフィルタを含んでいるデータ送信要求である。

同一のデータ送信要求を受信していない場合、ステップＳ１２で、受信したデータ送信要求を記憶部１０４に記憶させる。

次に、ステップＳ１３で、受信したデータ送信要求に含まれるブルームフィルタと、自装置が生成して一時的に記憶しているセンサデータを参照し、マスタノード１０に対して送信可能なセンサデータを保有しているか否かを判定する。本ステップでは、前述した方法で、記憶している複数のセンサデータの中に、マスタノード１０が有していないセンサデータが含まれているか否かを判定し、含まれている場合に、当該センサデータを送信可能であると判定する。なお、送信可能なセンサデータが無い場合、処理は後述するステップＳ１６へ遷移する。

ステップＳ１４では、データ送信要求に含まれるブルームフィルタを更新する。
マスタノード１０から送信されたデータ送信要求をそのまま他の無線通信装置１００に転送した場合、自装置が送信したセンサデータと同一のセンサデータを他の無線通信装置１００が有していた場合において、データが重複して送信されてしまう。そこで、無線通信装置１００は、マスタノード１０にセンサデータを送信する場合に、ブルームフィルタの更新を行う。

具体的には、送信対象であるセンサデータが有するセンサデータ識別子と、現在保持しているブルームフィルタとの論理和を取ったものを更新後のブルームフィルタとする。そして、更新後のブルームフィルタを含んだデータ送信要求を他の無線通信装置１００に転送する。これにより、無線通信装置１００よりも下位に位置する無線通信装置１００は、マスタノード１０に既に送信されたセンサデータを認識できるようになる。なお、記憶部１０４に記憶されているデータ送信要求も同様に更新される。

次に、ステップＳ１５で、ステップＳ１３で送信可能と判定したセンサデータを、マスタノード１０に向けて送信する。

ステップＳ１６では、一時的に記憶しているデータ送信要求に含まれるホップ数を加算する。
そして、ステップＳ１７で、一時的に記憶しているデータ送信要求を、接続中である他の無線通信装置１００に対してブロードキャスト送信する。

なお、ステップＳ１１において、同一のデータ送信要求を既に受信していた場合、ステップＳ１８で、当該データ送信要求に含まれるホップ数が、既に受信したデータ送信要求に含まれるホップ数よりも少ないか否かを判定する。ここで、ホップ数がより少なかった場合、以前にデータ送信要求を受信した際よりも短い経路でデータ送信要求が到着したことを意味する。この場合、ステップＳ１２へ遷移し、処理を継続する。ホップ数が同一かより多かった場合、処理を終了させる。これにより、マスタノード１０へのより短い経路を確立させることができる。

例えば、無線通信装置１００が図６のような接続関係にあった場合、Ｄに位置する無線通信装置１００は、複数の経路でデータ送信要求を受信しうるが、ホップ数を参照することで、最短経路で届いたデータ送信要求のみを処理の対象とすることができる。例えば、実線で示した経路でデータ送信要求を既に受信していた場合、点線で示した経路で送信されたデータ送信要求は破棄される。また、点線で示した経路でデータ送信要求を既に受信していた場合、実線で示した経路でデータ送信要求を受信すると、マスタノード１０への経路が、実線で示した経路に更新される。

以上、無線通信装置１００が、マスタノード１０から送信されたデータ送信要求を受信した場合の処理について説明した。

次に、無線通信装置１００が新たなセンサデータを取得した場合における処理について説明する。図７に示した処理は、無線通信装置１００がセンサデータを新たに取得した場合に開始される。なお、無線通信装置１００がセンサデータを新たに取得した場合とは、無線通信装置１００が、マスタノード１０に向けて転送中のセンサデータを他の無線通信装置１００から受信した場合を含む。

まず、ステップＳ２１で、取得したセンサデータが、マスタノード１０に送信すべき情報であるか否かを判定する。当該判定は、ステップＳ１３と同様に、記憶部１０４に記憶されたデータ送信要求に含まれるブルームフィルタによって判定することができる。なお、取得したセンサデータが他の無線通信装置１００によって生成されたものである場合、ステップＳ２１は省略してもよい。
当該センサデータをマスタノード１０に送信すべきであると判定した場合、ステップＳ２２で、自装置が上位ノードに接続中であり、かつ、対象のセンサデータが未送信であるかを判定する。ここで、上位ノードに接続されていない場合や、対象のセンサデータを既に送信済みである場合、処理は終了する。
ステップＳ２２で肯定判定を行った場合、ステップＳ２３で、上位ノードにセンサデータを送信する。

次に、無線通信装置１００が、新しいノードと接続した場合における処理について説明する。図８に示した処理は、無線通信装置１００が、他の無線通信装置１００やマスタノード１０との通信を新たに確立した場合に開始される。
まず、ステップＳ３１で、自装置が記憶している全てのデータ送信要求をブロードキャスト送信する。なお、接続先がマスタノード１０である場合、本ステップは省略してもよい。

次に、ステップＳ３２で、接続したノードが上位ノード（すなわち、自装置よりもマスタノード１０側に存在するノード）であり、かつ、記憶部１０４に未送信のセンサデータが記憶されているかを判定する。ここで、接続した無線通信装置１００が上位ノードではない場合や、未送信のセンサデータが存在しない場合、処理は終了する。
ステップＳ３２で肯定判定を行った場合、処理はステップＳ２３へ遷移し、上位ノードに対するセンサデータの送信が実行される。

以上に説明したように、本実施形態によると、マスタノード１０からデータ送信要求を複数の無線通信装置１００に送信し、無線通信装置１００が、データ送信要求に応じてセンサデータをマスタノード１０に送信するシステムにおいて、マスタノード１０が保有していないセンサデータのみを選択的に送信することができるようになる。特に、データ送信要求にブルームフィルタを含ませることで、低いコストで、マスタノード１０が保有していない情報のみを複数の無線通信装置１００に送信させることができる。
また、データ送信要求を転送する際に、随時ブルームフィルタを更新するため、不要なデータの送信を抑制することができる。

（変形例）
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。

例えば、実施形態の説明では、ブルームフィルタを利用して、マスタノードが保有していないデータを識別したが、他のデータ構造を用いてこのような識別を行ってもよい。
また、反対に、マスタノードが保有しているデータを識別するためのデータ構造を利用してもよい。いずれの場合であっても、セグメントルーティングヘッダにこれらの情報を格納することができる。

また、実施形態の説明では、マスタノード１０によって保有されていないセンサデータが全て送信の対象となったが、送信対象のセンサデータを絞り込むようにしてもよい。例えば、データ送信要求の転送先や、センサデータを送信する車両２０を指定するための情報を、データ送信要求に含ませてもよい。これにより、ある属性を持つ車両２０のみからセンサデータを収集するといったことが可能になる。このような情報も、セグメントルーティングヘッダに格納することができる。

また、実施形態の説明では、図１に示したように、複数の車両２０に搭載された無線通信装置１００がセンサデータをリレーする形態を示したが、センサデータは、例えばセルラーネットワーク等を介して直接マスタノード１０へ送信されてもよい。

１０・・・マスタノード
２０・・・車両
２１・・・センサ
１００・・・無線通信装置
１０１・・・無線通信部
１０２・・・制御部
１０３・・・情報取得部
１０４・・・記憶部

Claims (7)

1. 複数のセンサノードによって取得されたデータをマスタノードが収集する無線通信システムであって、
   前記マスタノードは、
   既に自装置が保有しているデータに関する情報である保有データ情報を含んだデータ送信要求を、前記複数のセンサノードに送信する情報要求手段を有し、
   前記センサノードは、
   前記保有データ情報に基づいて、前記マスタノードが保有していないデータを前記マスタノードに送信する送信手段と、
   前記データ送信要求を他のセンサノードに転送する転送手段と、
   を有し、
   前記転送手段は、前記送信手段が前記マスタノードにデータを送信した場合に、前記送信したデータを前記保有データ情報に反映させたうえで、前記データ送信要求を転送する、
   無線通信システム。
2. 前記データ送信要求は、前記マスタノードからのホップ数を表す情報を含み、
   前記転送手段は、前記ホップ数を加算して前記転送を行う、
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記転送手段は、受信した前記データ送信要求が、過去に受信したものと同一であり、かつ、前記データ送信要求に含まれるホップ数が過去に当該データ送信要求を受信した際のホップ数よりも多い場合に、前記転送を行わない、
   請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記保有データ情報は、対象のデータが、前記マスタノードによって保有されていないデータであることを検証するためのブルームフィルタである、
   請求項１から３のいずれかに記載の無線通信システム。
5. 前記転送手段は、前記マスタノードに送信したデータの識別子を、前記ブルームフィル
   タに追加する、
   請求項４に記載の無線通信システム。
6. 前記マスタノードおよびセンサノードは、セグメントルーティングによってデータの転送を行い、
   前記保有データ情報は、セグメントルーティングヘッダに格納されて送信される、
   請求項１から５のいずれかに記載の無線通信システム。
7. 複数のセンサノードによって取得されたデータをマスタノードが収集する無線通信システムが行う無線通信方法であって、
   前記マスタノードが、
   既に自装置が保有しているデータに関する情報である保有データ情報を含んだデータ送信要求を、前記複数のセンサノードに送信する情報要求ステップを実行し、
   前記センサノードが、
   前記保有データ情報に基づいて、前記マスタノードが保有していないデータを前記マスタノードに送信する送信ステップと、
   前記データ送信要求を他のセンサノードに転送する転送ステップと、
   を実行し、
   前記転送ステップでは、前記送信ステップで前記マスタノードにデータを送信した場合に、前記送信したデータを前記保有データ情報に反映させたうえで、前記データ送信要求を転送する、
   無線通信方法。

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