传感器终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能连接多种传感器，获取来自连接的传感器的感测数据，向规定的发送目标进行无线发送的传感器终端。
【背景技术】
[0002]目前已经提出了一种传感器网络系统，该传感器网络系统中，通过分布多个传感器终端，由这些传感器终端将感测到的数据无线发送至中心装置，由中心装置对接收到的感测数据进行解析，从而对例如设置了所述多个传感器终端的工厂、商业设施等的各部分的环境状况、或监视对象设备的各部分的状况等进行监视等(例如参照专利文献1(日本专利特开2003-131708号公报))。
[0003]专利文献1中，例如公开了无线传感器网络系统中，将各种传感器连接至分散设置在工厂或工场等的各终端，将来自该传感器的感测数据从终端无线发送至中央管理装置。
[0004]专利文献1的系统中，终端器包括与多种传感器中所选择的一种传感器相连接的连接端子。并且，公开了在终端器中，在与连接端子所连接的传感器的种类相匹配的输入模式下，能进行该传感器的检测信息的输入处理，从而终端器能与任何种类的传感器共通地连接。
[0005]另外，专利文献2(日本专利特开2012-27519号公报)中公开了构成无线传感器网络的传感器节点上，能以可卸下的方式安装多种传感器，并具备将从安装的传感器获取的感测数据进行无线发送的功能。
现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2003-131708号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0007]从分布的传感器终端收集无线发送数据、进行各部份的情况掌握、监视以及管理控制的无线传感器网络系统中，如上文所述，要求传感器终端能连接多种传感器。根据专利文献1，不需要准备与传感器的种类对应的专用规格的传感器终端，即能在共通规格的终端器上，任意连接从多个种类中选择的一种传感器。
[0008]然而，专利文献1的情况下，希望在同一地点设置多种传感器时，出现必须设置与希望配置的传感器数量相应的终端器这样的问题。
[0009]根据专利文献2，由于能使多种传感器以可卸下的方式进行安装，能解决该问题，在传感器节点上，能安装与该设置地点相对应的多种传感器。
[0010]然而，一般为了节能，终端器或传感器节点间歇地对来自安装的传感器的感测数据进行无线发送。该情况下，最好间歇的无线发送周期根据传感器的种类而不同。例如，该地点的环境温度和湿度，在稳定状态下较少有大的变动，因此间歇的无线发送周期可以较长。另一方面，用于作为测量耗电量的基准的、流过电源线的电流的检测信息在时刻发生变化，因此需要频繁进行无线发送。
[0011]由此，最好在终端器或传感器节点等传感器终端，根据安装的传感器的种类，分别设定感测数据的获取周期以及间歇的无线发送周期。然而，专利文献1以及专利文献2针对这一点完全没有记载。
[0012]—般地，安装的传感器的种类对应的感测数据的获取周期以及间歇无线发送周期的设定由传感器终端的设置者对传感器终端输入设定，或者在设置传感器终端之后，使传感器终端和中心装置无线连接，从传感器终端发送安装的传感器的种类信息，从中心装置向传感器终端发送该传感器种类信息对应的设定信息。
[0013]然而，传感器终端的设置者一一进行设定非常的麻烦、繁琐，设定多个传感器终端的情况下，将不堪其烦。另外，从中心装置向传感器终端发送传感器种类对应的感测数据的获取周期以及间歇无线发送周期的设定信息的方法的情况下，传感器终端需要具备接收来自中心装置的数据的功能，并且传感器终端的设置者需要进行经由无线线路使设置的传感器终端和中心装置连接的处理操作，仍然有繁琐这一问题。
[0014]另外，获取来自传感器的感测数据时的处理顺序有时根据传感器种类而不同。例如，二氧化碳传感器中，为了获取感测的气氛，需要对之前获取的气氛进行脱气。像这样，在传感器终端连接多种传感器的情况下，需要设定计划，使得能进行控制，以执行获取感测数据的传感器所对应的获取处理顺序。该序列的设定一般也需要设置者根据传感器终端连接的传感器之种类进行设定，仍然较繁琐。
[0015]该发明鉴于以上的点而完成，其目的在于提供一种传感器终端，设置者仅设置连接多种传感器即可，不需要进行上述那样的其它的设定操作、与中心装置无线连接的操作等。解决技术问题所采用的技术方案
[0016]为了解决所述问题，本发明提供一种传感器终端，
是以独立型的电源驱动，并且能连接多种传感器，获取来自连接的所述传感器的感测数据，进行无线发送的传感器终端，其特征在于，包括:
传感器连接器部，该传感器连接器部能连接所述多种传感器；
条件信息储存部，该条件信息储存部分别针对能与所述传感器连接器部连接的多种传感器，对生成用于间歇地获取所述感测数据，发送获取的所述感测数据的计划所必须的条件信息进行储存；
传感器种类判断单元，该传感器种类判断单元在传感器连接所述传感器连接器部时，判断连接的该传感器的种类，输出其判断结果；
计划信息储存部，该计划信息储存部储存用于进行连接的所述传感器的感测数据的获取以及进行获取到的所述感测数据的无线发送的计划信息；
计划生成单元，该计划生成单元接收来自所述传感器种类判断单元的所述传感器种类的判断结果，基于该判断结果，从所述条件信息储存部取得针对所述传感器连接器部连接的传感器的所述条件信息，生成用于进行所述连接器部连接的传感器的所述感测数据的获取以及进行获取到的所述感测数据的无线发送的计划信息，储存至所述计划信息储存部；以及控制单元，该控制单元参照所述计划信息储存部，基于针对连接的所述传感器的所述计划信息，实施所述感测数据的获取，并且对获取的所述感测数据进行无线发送。
[0017]上述结构的本发明的传感器终端中，若传感器与传感器连接器部连接，则由传感器种类判断单元判断连接的传感器的种类，输出其判断结果。计划生成单元接收该传感器种类的判断结果，基于该判断结构，从条件信息储存部取得与传感器连接器部连接的传感器的条件信息，生成对所述连接器部连接的传感器的感测数据进行获取以及进行获取到的感测数据的无线发送的计划信息，储存至计划信息储存部。
[0018]并且，控制单元参照计划信息储存部，基于针对连接的传感器的计划信息，实施来自该传感器的感测数据的获取，并且执行获取到的感测数据的无线发送。
[0019]如上文所述，本发明的传感器终端中，若传感器与传感器连接器部连接，则自动判断其传感器种类，用于进行其感测数据的获取以及无线发送的计划信息被储存至计划信息储存部。并且，控制单元基于该储存的计划信息，自动执行来自传感器的感测数据的获取，另外自动执行获取到的感测数据的无线发送。
[0020]即，本发明的传感器终端中，只要使传感器与传感器连接器部连接，就自动执行来自该传感器的感测数据的获取以及无线发送。即，只要使传感器与传感器终端连接，就能实现来自连接的传感器的感测数据的获取以及无线发送，也就是能实现即插即用。
发明效果
[0021]根据该发明，能提供一种能够实现即插即用的传感器终端，即仅通过连接传感器，就能实现从该连接的传感器获取感测数据以及无线发送。
【附图说明】
[0022]图1是用于简要说明采用本发明的传感器终端的实施方式而构成的传感器网络系统的一例整体结构的图。
图2是表示图1的例子的传感器网络系统中，在传感器终端和中继装置之间以及中继装置和监视中心装置之间交换的数据的格式的例子的图。
图3是表示本发明的传感器终端的实施方式的结构例的框图。
图4是用于说明图3的例子的传感器终端的一部分的结构例的图。
图5是用于说明与图3的例子的传感器终端连接的传感器及其连接器插头的结构例的图。
图6是用于说明图3的例子的传感器终端的一部分的结构例的图。
图7是用于说明与图3的例子的传感器终端连接的独立电源及其连接器插头的结构例的图。
图8是用于说明图3的例子的传感器终端的一部分的结构例的图。
图9是用于说明图3的例子的传感器终端中的传感器信息储存部的储存信息的例子的图。
图10是表示与图3的例子的传感器终端连接的传感器的结构例。
图11是用于说明图10的例子的传感器所采用的波形图。
图12是用于说明图3的例子的传感器终端中独立电源信息储存部的储存信息的例子的图。 图13是表示与图3的例子的传感器终端连接的传感器的结构例。
图14是用于说明本发明的传感器终端的实施方式中电源管理处理功能的处理动作例的流程图的一部分。
图15是用于说明本发明的传感器终端的实施方式中电源管理处理功能的处理动作例的流程图的一部分。
图16是用于说明本发明的传感器终端的实施方式中电源管理处理功能的处理动作例的流程图的一部分。
图17是表示用于说明本发明的传感器终端的实施方式中独立电源的电源管理的计划信息的例子的流程图的图。
图18是表示用于说明本发明的传感器终端的实施方式中独立电源的电源管理的计划信息的例子的流程图的图。
图19是用于说明本发明的传感器终端的实施方式中计划信息储存部的储存信息的例子的图。
图20是表示用于说明本发明的传感器终端的实施方式中计划生成单元的动作例的流程图的图。
图21是表示本发明的传感器终端的实施方式中，生成的计划信息的例子的图。
图22是表示本发明的传感器终端的实施方式中，生成的计划信息的另一例子的图。
图23是表示本发明的传感器终端的实施方式中，生成的计划信息的再另一例子的图。图24是表示本发明的传感器终端的实施方式中，用于说明基于生成的计划信息获取感测数据以及无线发送处理的一例的流程图的一部分的图。
图25是表示本发明的传感器终端的实施方式中，用于说明基于生成的计划信息获取感测数据以及无线发送处理的一例的流程图的一部分的图。
图26是表示本发明的传感器终端的其它实施方式的关键部分的结构例的图。
【具体实施方式】
[0023]以下，以将本发明的传感器终端的实施方式适用在对规定的监事对象区域内的各处环境情况以及耗电量进行监视的无线传感器网络系统的情况为例，参照附图进行说明。
[0024]图1是用于简要说明该实施方式的传感器终端所适用的无线传感器网络系统的整体结构的图。
[0025]图1中，该例子以四边形包围示出的区域1，为该实施方式中系统的监视对象区域(以下简称为监视区域)，是便利店、超市或商场同一层的全部卖场，或者工厂、办公空间等。监视区域1并非平面的区域，而是由相互垂直的横向(X方向)、纵向(Y方向)、高度方向(Z方向)构成的三维空间区域，图1为省略了高度方向的图。另外，监视区域1的空间形状为X方向及Y方向所规定的区域，但并不限于如图1的例子所示的由四边形包围的形状，可以为任意的空间形状。
[0026]在该监视区域1内，设置有多个传感器终端2i?2n，以及多个中继装置3i?3?。多个传感器终端2i?2n*别配置在例如与事前确定的环境监视计划对应的、监视区域1内预先确定的位置上。为了根据其位置的不同对监视区域1内进行详细的监视，需要将多个传感器终端2i?2 ?配置在监视区域1内不同的位置。因此，该实施方式中，能在监视区域1内设置例如1000个传感器终端2广2 n(n = 1000)。然而，图1中，由于考虑图纸的限制，在监视区域1内配置有六个(Π = 6)传感器终端2i?2 6。
[0027]多个传感器终端2i?2n*别由本发明的传感器终端的实施方式构成，利用独立电源驱动，全部具有相同的结构。在以下说明中，不需要单独对传感器终端2i?2 ?进行区别时，为了方便，记载为传感器终端2。
[0028]在传感器终端2，能同时连接检测对象不同的多种传感器。传感器的检测对象为该监视区域1的空间环境的环境要素，例如电源线的电流、温度、尘埃量、气流、照明亮度、耗电量等，各传感器向传感器终端2输出作为该检测对象的检测输出的感测数据。传感器终端2具有以下功能:按时间序列在规定时刻获取来自与其连接的传感器的感测数据，将该获取到的感测数据与表示其传感器种类的识别信息(传感器ID) —起进行无线发送。
[0029]传感器终端2的独立电源相对于传感器终端2是外设部件。该例子中，传感器终端2能连接发电方式不同的多种独立电源，如下文所述，具有判断连接的独立电源的种类的功能。另外，该实施方式中，传感器终端2能同时连接多种独立电源，也具备用于一并使用该多种独立电源的电源管理功能。
[0030]该实施方式中，中继装置3i?3?分别设置于:监视区域1内相互不同的位置上，在这些位置上能从设置在监视区域1内的多个传感器终端2i?2 n接收无线发送信号。该实施方式中，多个中继装置3i?3 ?各自通过通信网4连接监视中心装置5。通信网4可为既有的电话线路等有线通信网络，也可为无线通信网络。另外，通信网4可为LAN (Local AreaNetwork:局域网)结构，也可为WAN (Wide Area Network:广域网)结构。
[0031]各个中继装置3i?3 ?接收来自各个传感器终端2广2 n的发送信号，在该接收到的发送信号上附加规定的信息之后，通过通信网4传输至监视中心装置5。另外，多个中继装置3广3 ?具备相同结构，在以下说明中，当不需要区别多个中继装置3广3 ?时，为了方便，表述为中继装置3。
[0032]由于各个中继装置3i?3?接收来自多个传感器终端2 2 n的发送信号并传输至监视中心装置5，最多会有中继装置3i?3 ?的个数个的、来自同一个传感器终端的发送信号被传送至监视中心装置5。另外，各个中继装置3i?3 ?不一定需要接收来自设置在监视区域1内的全部传感器终端2的无线发送信号。
[0033]该实施方式中，为了降低独立电源的耗电量，传感器终端2将获取到的感测数据间歇地进行无线发送。该情况下，关键在于中继装置3可靠且高信赖性地接收来自多个传感器终端2的感测数据，并传输至监视中心装置5。
[0034]作为其对策，以往一般采用在来自传感器终端的发送信号上附加错误检测符号，检测到错误时重发感测数据，在收发之间取得同步的方法等。然而，为了在检测到错误时重发感测数据，传感器终端2需要具备用于从中继装置3接收错误通知的接收部，该部分使耗电量增加。另外，在发送信号附加错误校正码的方法中，发送信息、发送时间都会增加与该错误校正码的量相对应的量，并且增加耗电量。另外，采用在收发间取得同步的方法的情况下，需要专门用于取得该同步的结构，使结构变复杂。
[0035]鉴于以上问题，该实施方式中，传感器终端2和中继装置3之间的无线通信设置成不同步，不附加错误检测码等，另外传感器终端2不具备接收来自中继装置3的信号的功能。如图2(A)所示，传感器终端2仅具备将各个传感器终端2i?2 n的识别信息(终端ID)以及传感器的识别信号(上述传感器ID)和感测数据构成的发送数据DA不同步地进行发送的功能这样简单的结构。
[0036]另一方面，中继装置3始终监视来自传感器终端2的发送信号，当判断接收到了来自传感器终端2的发送信号时，获取该发送信号，从而可靠地接收从传感器终端不同步地传送来的发送信号，传输至监视中心装置5。
[0037]另外，该实施方式中，还作出了进一步的设计，以尽可能地抑制传感器终端2中独立电源的耗电量。
[0038]S卩，如后文所述，在监视中心装置5，需要将来自传感器终端2的感测数据与该取得时刻(发生时刻)进行对应并储存，作为时间序列数据进行管理，为此，对于来自传感器终端2的感测数据，需要其取得时刻的信息。一般而言，传感器终端2将从传感器获取到的时刻信息包含在发送信号中，通过中继装置3，通过通信网4，传输至监视中心装置5。然而，这样一来，从传感器终端2发送的信息变多，与之相应的也将增大耗电量。
[0039]因此，该实施方式中，传感器终端2将在不包含感测数据的取得时刻的信息的情况下向中继装置3进行发送。中继装置3将接收到传感器终端2的发送信号的时刻，作为包含在来自该传感器终端2的发送信号的感测数据的取得时刻，将该接收时刻的信息与感测数据信息一起传输至监视中心装置5。
[0040]另外，监视中心装置5也可将本装置接收到来自传感器终端2的发送信号的时刻作为感测数据的取得时刻信息来使用。
[0041]另外，该实施方式中，在监视中心装置5，通过掌握监视区域1内各个传感器终端2i?2n的设置位置，从而对监视区域1内不同位置的环境状况进行详细判断，将该环境状况进行可视化处理。为此，需要各个传感器终端2i?2 n在监视区域1内的位置信息。然而，若将各个传感器终端2i?2 ?的位置信息包含在发送信号中，则如上文所述，由各个传感器终端2i?2 ?发送的信息变多，与之相应的也将增加耗电量。
[0042]于是，该实施方式中，各个传感器终端2i?2 n在监视区域1内的设置位置信息不包含在发送信号中。取而代之，中继装置3中附加如下信息:该信息使得在监视中心装置5处能计算各个传感器终端2i?2 n在监视区域1内的设置位置。
[0043]S卩，该例子的情况下，由于各个中继装置设置在相互不同的位置上，因此到各个传感器终端2i?2 n的距离相互不同。各个中继装置3 3 ?从各个传感器终端22?接收到的发送信号的电波强度对应于各个中继装置3 3?与各个传感器终端2 2 ?的距离远近。
[0044]该实施方式中，中继装置3在接收了来自各个传感器终端2i?2 ?的发送信号后，检测其电波强度。并且，中继装置3将该电波强度信息附加至从各个传感器终端2i?2 ?接收到的接收信号，传输至监视中心装置5。
[0045]从中继装置3传输至监视中心装置5的数据的数据格式如图2⑶所示。该图2⑶中，空心表示的终端ID、传感器ID以及感测数据是对来此传感器终端2的无线发送信号进行解调得到的、包含在来自传感器终端2的发送数据DA中的数据。
[0046]并且，附加阴影的数据大小、标记信息、中继器ID、接收时刻、电波强度、电源状况是由中继装置3所附加的数据。数据大小是表示从中继装置3传输至监视中心装置5的全部中继数据的数据大小的信息，另外，标记信息包含表示中继数据附加有电波强度的信息以及电源状况信息这一情况的标记。中继器ID是各个中继装置3i?3 ?的标识符。接收时刻是接收到来自传感器终端2的发送数据DA的时刻。电波强度是接收到来自上述传感器终端2的发送信号时的电波强度。电源状况是代替来自传感器终端2的发送数据DA的感测数据，以适当的时刻发送的电源状况的信息。
[0047]该实施方式中，监视中心装置5采用从各个中继装置3i?3 ?发送的电波强度信息，作为用于能计算各个传感器终端2i?2 n在监视区域1内的设置位置的信息。S卩，监视中心装置5根据各个中继装置3i?3 ?传送来的电波强度的信息，计算各个中继装置3
3?与各个传感器终端距离。并且，将中继装置3 3 ?在监视区域1内的设置位置登录在监视中心装置5，这样，监视中心装置5从这些中继装置的位置信息，以及各个中继装置3i?3 ?与各个传感器终端2 2 n的距离，检测出各个传感器终端2 2 ?在监视区域1内的位置。
[0048]为了在监视中心装置5能检测传感器终端2i?2 n在监视区域1内的位置(包含高度)，至少需要在监视区域1内配置三个中继装置图1的例子中，为了方便，在监视区域1内，设置有三个中继装置3i?3 3。
[0049]如上文所述，该实施方式中，传感器终端2能尽量减少发出的发送数据量，实现独立电源的低耗电量化。
[0050]如上文所述，监视中心装置5经由中继装置3i?3