控制装置、控制方法、以及控制程序与流程

本发明涉及控制装置、控制方法、以及控制程序。

背景技术：

近年来，提出了在观测区域配置具有无线通信部和传感器的传感器节点来按照“收集周期(也就是传感检测值的样本周期)”收集传感检测信息的“无线传感器网络”。例如，无线传感器网络的各传感器节点具有将环境能量(例如，太阳光、振动等)转换为电能量来进行发电的环境发电部和对由环境发电部发电的电力进行蓄电的电池。而且，各传感器节点使用蓄电于电池的电力进行动作。

另外，在无线传感器网络的各传感器节点所测定的传感检测值经由网关装置报告给“控制装置(也就是网络装置)”。这里，无线传感器网络例如具有树型的拓扑结构。即，无线传感器网络包含有处于对在其它的传感器节点测定的传感检测值的传输进行中继的“中继动作状态”的传感器节点(也就是“中继节点”)、和处于“非中继动作状态”的传感器节点(也就是“端节点”)。在各传感器节点测定出的传感检测值从各传感器节点直接或者经由一个以上的中继节点传输至网关装置。即，无线传感器网络具有“多跳通信路径”。

然而，中继节点由于进行自身的传感检测值的发送、和处于下属的端节点的传感检测值的转送(也就是接收以及发送)，所以与端节点相比，一个收集周期的“电力消耗速度(电力消耗量)”较大。因此，有产生中继节点的电池的“蓄电量”不足，而中继节点不能够稳定地进行动作的状态的可能性。即，有多跳通信路径不稳定化的可能性。

因此，以往，提出了基于预先准备的“预测模型(目的函数)”来预测各传感器节点的将来的蓄电量，并基于预测蓄电量来选择多跳通信路径的技术。

专利文献1：日本特开2006－211389号公报

然而，电池(例如，锂电池等二次电池)的电特性在电池间(也就是个体间)差别较大。即，作为电池的电特性，有到某个时刻为止能够视为电动势恒定，但若超过某个时刻则电动势急剧地降低(下坠)的特性。而且，该下坠时刻以及下坠的方式等在电池间存在差别。另外，电池的电特性受到气温等外部环境的影响而变动。因此，不容易预先准备预测模型本身。

另外，为了使多跳通信路径稳定化，想到在中继节点的蓄电量达到中继节点不能够稳定地动作的“危险等级”之前，将中继节点的状态变更为“非中继动作状态”，也就是将中继节点变更为端节点。

然而，如上述那样，该下坠时刻以及下坠的方式等在电池间存在差别。另外，电池的电特性受到气温等外部环境的影响而变动。因此，不容易预先设定上述的“危险等级”。

技术实现要素：

公开的技术是鉴于上述而完成的，目的在于提供能够使无线传感器网络中的多跳通信路径稳定化的控制装置、控制方法、以及控制程序。

在公开的方式中，控制装置控制包含各节点具有环境发电部和无线部的节点组的无线网络中的多跳通信路径。上述控制装置具备存储器、和与上述存储器连接的处理器。上述处理器在上述节点组中的对象中继节点的第一蓄电速度为负的情况下，计算出在使上述对象中继节点为非中继动作状态时达到蓄电目标值为止所花费的第一估计时间，并根据上述计算出的第一估计时间的长度，使上述对象中继节点的状态变更为上述非中继动作状态或者休止状态，并使处于上述非中继动作状态的其它节点的状态变更为中继动作状态。

根据公开的方式，能够使无线传感器网络中的多跳通信路径稳定化。

附图说明

图1是表示一实施例的无线传感器网络系统的一个例子的图。

图2是表示一实施例的传感器节点的一个例子的框图。

图3是表示一实施例的服务器的一个例子的框图。

图4是表示一实施例的服务器的处理动作的一个例子的流程图。

图5是用于说明第一蓄电速度、消耗电力量以及发电速度的关系的图。

图6是用于说明第一蓄电速度、消耗电力量以及发电速度的关系的图。

图7是表示发电速度样本表格的一个例子的图。

图8是表示发电速度的分布的一个例子的图。

图9是用于说明第二估计时间的图。

图10是用于说明一实施例的服务器的处理动作的图。

图11是用于说明一实施例的服务器的处理动作的图。

图12是用于说明一实施例的服务器的处理动作的图。

图13是用于说明一实施例的服务器的处理动作的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本申请公开的控制装置、控制方法、以及控制程序的实施方式进行详细的说明。此外，并不通过该实施方式对本申请公开的控制装置、控制方法、以及控制程序进行限定。另外，在实施方式中对具有相同的功能的构成附加相同的附图标记，并省略重复的说明。

[无线传感器网络系统的概要]

图1是表示一实施例的无线传感器网络系统的一个例子的图。在图1中，无线传感器网络系统1具有作为控制装置的服务器10、以有线的方式直接或者间接与服务器10连接的网关(gw)30、以及传感器节点50－1～5。以下，在不特别区别传感器节点50－1～5的情况下，有时总称为“传感器节点50”。这里，虽然网关30以及传感器节点50的数目分别为一个以及五个，但并不限定于此。

图1所示的无线传感器网络系统1的拓扑结构是根据“网络构成工序”来构成网络的结果的一个例子。“网络构成工序”如以下那样。

在第一阶段，各传感器节点50发送“信标(beacon)”。

在第二阶段，网关30若接收信标则对该信标的发送源的传感器节点50发送“链路形成信号”。“链路形成信号”是用于在与该信号的发送源的传感器节点50之间形成无线链路的信号。由此，在图1的例子中，在网关30与传感器节点50－1～3的各个之间形成无线链路。

在第三阶段，与其它的节点(这里是网关30)形成了无线链路的传感器节点50(这里是传感器节点50－1～3)若从未能够与其它的节点形成无线链路的传感器节点50接收信标，则对该信标的发送源的传感器节点50发送链路形成信号。由此，在图1的例子中，在传感器节点50－1与传感器节点50－4、5的各个之间延伸无线链路。

这样一来，形成网关30的直接的下属存在传感器节点50－1～3，传感器节点50－1的直接的下属存在传感器节点50－4、5的“拓扑结构”。即，若将网关30设为层0，则传感器节点50－1～3为层1，传感器节点50－4、5为处于传感器节点50－1的下属的层2。在该拓扑结构的无线传感器网络系统1中，传感器节点50－1处于“中继动作状态”，传感器节点50－2、3、4、5分别处于“非中继动作状态”。即，在该拓扑结构的无线传感器网络系统1中，传感器节点50－1为中继节点50，传感器节点50－2、3、4、5分别为端节点50。

另外，各传感器节点50按照“传感检测值报告周期”，经由网关30向服务器10发送传感检测值。以下，有时将“传感检测值报告周期”称为“第二报告周期”，将与“传感检测值报告周期”的一个周期对应的期间称为“第二期间”。从传感器节点50－1～3的各个发送的传感检测值直接传输到网关30。另一方面，从传感器节点50－4、5的各个发送的传感检测值经由传感器节点50－1(也就是中继节点50)传输到网关30。

另外，各传感器节点50例如在网络构建时，将各传感器节点50为“非中继动作状态”的情况下(也就是说是端节点50的情况下)的每个上述传感检测值报告周期的“消耗电力量ee”报告给服务器10。这里，“消耗电力量ee”是各传感器节点50发送自身测定出的传感检测值所需要的电力量。另外，传感器节点50－1～5中对象中继节点50(这里，是传感器节点50－1)将“中继动作状态”的情况下(也就是说是中继节点50的情况下)的每个上述传感检测值报告周期的“消耗电力量er”报告给服务器10。这里，“消耗电力量er”是对象中继节点50发送自身测定的传感检测值所需要的电力量、和转送存在于对象中继节点50的下属的各端节点50所测定出的传感检测值所需要的电力量的总和。即，在图1的例子中，传感器节点50－1的消耗电力量er是发送一次在传感器节点50－1所测定的传感检测值所需要的电力量、接收以及发送一次在传感器节点50－4所测定的传感检测值所需要的电力量、以及接收以及发送一次在传感器节点50－5所测定的传感检测值所需要的电力量的总和。因此，对象中继节点50的消耗电力量er随着存在于下属的端节点50的数目的增加而增大。

另外，传感器节点50－1～5中对象中继节点50(这里，是传感器节点50－1)在每个“蓄电量报告周期”将该时刻电池剩余的“蓄电量e(n)”报告给服务器10。以下，有时将“蓄电量报告周期”称为“第一报告周期”，将与“蓄电量报告周期”的一个周期对应的期间称为“第一期间”。另外，以下，以上述的“第一期间”与“第二期间”一致为例进行说明。

另一方面，服务器10计算对象中继节点50(这里，是传感器节点50－1)的“蓄电速度δ(以下，有时称为“第一蓄电速度δ(n)”)”。即，“第一蓄电速度”是对象中继节点50为中继动作状态时的蓄电速度，通过下式(1)计算。

δ(n)＝e(n)－e(n－1)···(1)

这里，e(n)是在第n个第一期间报告的蓄电量，e(n－1)是在第n－1个第一期间报告的蓄电量。即，第一蓄电速度δ(n)是与第n个第一期间对应的蓄电速度。

而且，服务器10在对象中继节点50的第一蓄电速度δ为负的情况下，计算出在使对象中继节点50为非中继动作状态时达到“蓄电目标值”所花费的“第一估计时间t”。“蓄电目标值”例如是将对象中继节点50的电池满充电时的蓄电量(也就是满蓄电量emax)。以下，以“蓄电目标值”是满蓄电量emax为例进行说明。各传感器节点50将该满蓄电量emax与上述的消耗电力量er相同地报告给服务器10。

然后，服务器10根据计算出的第一估计时间的长度，使对象中继节点50的状态变更为非中继动作状态或者“休止(休眠)状态”，并使处于非中继动作状态的其它的传感器节点50(这里，是传感器节点50－2、3、4、5的至少一个)的状态变更为中继动作状态。这里，“休止状态”例如是既不作为中继节点动作也不作为端节点动作，而专门用于发电以及蓄电的状态。

如以上那样，服务器10在对象中继节点50的第一蓄电速度δ为负的情况下，使对象中继节点50的作用(也就是说状态)变更，使处于非中继动作状态的其它的传感器节点50的状态变更为中继动作状态。由此，能够使陷入电力不足的可能性较高的中继节点50的作用在陷入电力不足之前变更，所以能够使无线传感器网络系统1的多跳通信路径稳定化。

另外，服务器10在计算出的第一估计时间的长度比“规定时间长”大的情况下，使对象中继节点50的状态变更为休止状态，在计算出的第一估计时间的长度在“规定时间长”以下的情况下，使对象中继节点50的状态变更为非中继动作状态。由此，使估计出即使是非中继动作状态达到蓄电目标值为止的时间也较长的对象中继节点50专门用于发电以及蓄电，所以能够使对象中继节点50提前恢复到电力良好状态。其结果，能够在将对象中继节点50复原到多跳网络之后使其有助于多跳通信路径的稳定化。

[传感器节点的构成例]

图2是表示一实施例的传感器节点的一个例子的框图。在图2中，传感器节点50具有环境发电部51、电池52、传感器53、处理器54、无线部55、天线56、以及存储器57。作为处理器54的一个例子，能够列举cpu、dsp(digitalsignalprocessor：数字信号处理器)、fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)等。另外，作为存储器57的一个例子，能够列举sdram(synchronousdynamicrandomaccessmemory：同步动态随机存储器)等ram(randomaccessmemory：随机存储器)、rom(readonlymemory：只读存储器)、闪存等。通过处理器54执行的各种处理功能通过在存储器57记录与该各种处理功能对应的程序，并由处理器54执行各程序来实现。

环境发电部51利用环境能量(例如，太阳光、振动等)发电，并将发电的电力输出给电池52。

电池52对由环境发电部51发电的电力进行蓄电，并将蓄电的电力供给至处理器54以及无线部55。

传感器53将测定出的传感检测值输出给处理器54。

处理器54生成“信标”，并以规定周期经由无线部55以及天线56发送生成的信标。

另外，处理器54按照“传感检测值报告周期”经由无线部55以及天线56发送从传感器53接受的传感检测值。

另外，处理器54测定自装置与其它的传感器节点50之间的“通信质量(lqi：linkqualityindicator：链路质量指示)”。然后，处理器54经由无线部55以及天线56发送其它的传感器节点50的识别信息(也就是位于自装置的周边的其它的传感器节点50亦即周边节点的识别信息)以及测定出的通信质量。该周边节点的识别信息以及通信质量经由中继节点50或者网关30报告给服务器10。此外，通信质量(lqi)也可以按照与“蓄电量e(n)”相同的周期进行报告。另外，通信质量(lqi)也可以仅在规定等级(例如，20[db]以上)的情况下进行报告。

另外，处理器54例如在网络构建时，经由无线部55以及天线56发送上述的“消耗电力量ee”。

另外，处理器54例如在网络构建时，自装置处于中继动作状态的情况下，经由无线部55以及天线56发送上述的“消耗电力量er”。

另外，处理器54在每个“蓄电量报告周期”经由无线部55以及天线56发送该时刻电池剩余的“蓄电量e(n)”。

无线部55对从处理器54接受的信号实施无线发送处理(数字模拟转换，上转换等)，并经由天线56发送得到的无线信号。另外，无线部55对经由天线56接收的无线信号实施无线接收处理(下转换，模拟数字转换等)，并将得到的接收信号输出至处理器54。

[服务器的构成例]

图3是表示一实施例的服务器的一个例子的框图。在图3中，服务器10具有接口部11、处理器12、以及存储器13。作为处理器12的一个例子，能够列举cpu、dsp(digitalsignalprocessor：数字信号处理器)、fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)等。另外，作为存储器13的一个例子，能够列举sdram(synchronousdynamicrandomaccessmemory：同步动态随机存储器)等ram(randomaccessmemory：随机存储器)、rom(readonlymemory：只读存储器)、闪存等。由处理器12执行的各种处理功能通过在存储器13记录与该各种处理功能对应的程序，并由处理器12执行各程序来实现。

接口部11是以有线的方式与网关30直接或者间接地进行通信的接口。接口(if)部11经由网关30接收从传感器节点50发送的各种信息并输出至处理器12。

处理器12经由if部11接收从传感器节点50发送的各种信息，并使接收的各种信息存储至存储器13。

另外，处理器12基于从各中继节点50发送的第n个第一期间的蓄电量e(n)、和之前的第n－1个第一期间的蓄电量e(n－1)，并使用上述的式(1)，计算第一蓄电速度δ(n)。

另外，处理器12在第一蓄电速度δ为负的情况下，使用下式(2)计算对象中继节点50的“发电速度h(n)”。此外，处理器12使计算出的发电速度h(n)存储于存储器13。另外，此时，处理器12也可以使计算出的发电速度h(n)与和该发电速度h(n)对应的第一期间的种类信息(例如，时间段(早晨、白天、夜晚等)、季节(春季、夏季、秋季、冬季)等)建立对应地存储于存储器13。

h(n)＝er+δ(n)···(2)

另外，处理器12使用下式(3)计算在使对象中继节点50为非中继动作状态时的蓄电速度δ’(n)(以下，有时称为“第二蓄电速度δ’(n)”)。

δ’(n)＝h(n)－ee···(3)

这里，h(n)是使用上述的式(2)计算出的结果。

另外，处理器12使用下式(4)，计算在使对象中继节点50为非中继动作状态时达到蓄电目标值为止所花费的“第二估计时间t’”。

t’＝(emax-e(n))÷δ’×(第一期间的时间长)···(4)

另外，处理器12计算分别与多个第一期间对应并且存储于存储器13的多个第一蓄电速度δ的“离散值σ”。此外，“离散值σ”的计算所使用的第一蓄电速度δ也可以限定于使该第一蓄电速度δ的计算所使用的发电速度h(n)的种类信息共同的第一蓄电速度。

然后，处理器12在计算出的离散值σ比“第一阈值”大的情况下，通过对“第二估计时间t’”乘以与第n个第一期间对应的发电速度h(n)的“似然度”所对应的“权重系数”，来计算上述的“第一估计时间t”。这里，发电速度h(n)的“似然度”是表示发电速度h(n)的值的可靠度的指标。即，发电速度h(n)的“似然度”例如是在第n个第一期间获取的发电速度h(n)在到第n个第一期间为止获取的多个发电速度h中产生的概率。发电速度h(n)的“似然度”越大“权重系数”的值越小。此外，“似然度”的计算所使用的发电速度h(n)也可以限定于使种类信息共同的发电速度。这里，处理器12在计算出的离散值σ在“第一阈值”以下的情况下，并不特别进行处理，而等待下一个的第n+1个第一期间的蓄电量e(n+1)送来，若接受蓄电量e(n+1)，则使用上述的式(2)计算h(n+1)。

另外，处理器12使判定为计算出的离散值σ比“第一阈值”大的时刻存储于存储器13，计算时刻间的“时间间隔(也就是时戳间隔)”。

而且，处理器12在计算出的离散值σ比“第一阈值”大的情况下，判定对“第二估计时间t’”乘以“权重系数”得到的“第一估计时间t”是否比上述的“时间间隔”大。而且，处理器12执行在“第一估计时间t”比“时间间隔”大的情况下，使对象中继节点50为非中继动作状态，在“第一估计时间t”在“时间间隔”以下的情况下，使对象中继节点50为休止状态的控制。即，处理器12生成使对象中继节点50的状态为休止状态的“第一命令信号”，并将生成的第一命令信号发送给对象中继节点50。另外，处理器12执行使其它的传感器节点50为中继动作状态的“网络再构建控制”。这里，处理器12在位于对象中继节点50的周边的端节点50中选择通信质量(lqi)最高的端节点50，作为变更为中继动作状态的其它的传感器节点50。然后，处理器12生成使选择的端节点50的状态为中继动作状态的“第二命令信号”，并将生成的第二命令信号发送给该端节点50。此外，作为选择变更为中继动作状态的其它的传感器节点50的基准，也可以使用通信质量(lqi)以及蓄电量双方。

存储器13存储从传感器节点50发送的各种信息、以及由处理器12计算出的各种信息。

例如，存储器13将从发送源的各传感器节点50发送的周边节点的识别信息以及通信质量(lqi)与发送源的识别信息建立对应地存储。

另外，存储器13将从发送源的各传感器节点50发送的“消耗电力量ee”与发送源的识别信息建立对应地存储。

另外，存储器13将从发送源的中继节点50发送的“消耗电力量er”与发送源的识别信息建立对应地存储。

另外，存储器13将按照蓄电量报告周期从发送源的中继节点50发送的蓄电量e(n)与发送源的识别信息建立对应地存储。

另外，存储器13存储通过处理器12对各第一期间使用上述式(2)计算出的发电速度h(n)。此外，如上述那样，存储器13也可以使通过处理器12对各第一期间使用上述式(2)计算出的发电速度h(n)与各第一期间的种类信息(例如，时间段(早晨、白天、夜晚等)、季节(春季、夏季、秋季、冬季)等)建立对应地存储。

[无线传感器网络系统的动作例]

对具有以上的构成的无线传感器网络系统1的处理动作的一个例子进行说明。这里，特别是对服务器10的处理动作的一个例子进行说明。图4是表示一实施例的服务器的处理动作的一个例子的流程图。此外，针对各对象中继节点50执行图4的流程图。

在服务器10中处理器12针对对象中继节点50，使用上述的式(1)计算出与最近的第一期间也就是第n个第一期间对应的第一蓄电速度δ(n)(步骤s101)。

处理器12使用上述的式(2)计算出与第n个第一期间对应的发电速度h(n)，并存储到存储器13(步骤s102)。

这里，参照图5以及图6对第一蓄电速度δ(n)、消耗电力量er、以及发电速度h(n)的关系进行说明。图5以及图6是用于说明第一蓄电速度、消耗电力量、以及发电速度的关系的图。

如图5所示，第一蓄电速度δ(n)能够如式(1)所示那样，通过从第n个第一期间的蓄电量e(n)减去第n－1个第一期间的蓄电量e(n－1)求出。另外，若决定了拓扑结构，则能够根据对象中继节点50的特性求出消耗电力量er，能够视为恒定。消耗电力速度为(－er)。而且，第一蓄电速度δ(n)和发电速度h(n)与消耗电力速度(－er)的和相等。通过着眼于该关系，能够通过计算第一蓄电速度δ(n)与消耗电力速度(－er)的差求出不能够直接观测的发电速度h(n)。在图5中，示出第一蓄电速度δ(n)为正的情况，在图6中，示出第一蓄电速度δ(n)为负的情况。

返回到图4的说明，处理器12判定第一蓄电速度δ(n)是否为负(步骤s103)。

在第一蓄电速度δ(n)不为负的情况下(步骤s103否定)，处理器12使n自加1(步骤s104)，等待第n+1个第一期间的蓄电量e(n+1)的报告，若接受蓄电量e(n+1)，则进行步骤s101的处理。

在第一蓄电速度δ(n)为负的情况下(步骤s103肯定)，处理器12通过统计处理计算发电速度h的离散值σ(步骤s105)。

例如，存储器13使在各第一期间计算出的发电速度h(n)与和该发电速度h(n)对应的第一期间的种类信息(在图7中，记载为“条件”)建立对应地存储在图7所示的“发电速度样本表格”。“发电速度样本表格”针对各对象中继节点50准备。然后，例如，处理器12根据“发电速度样本表格”例如生成符合“秋季·白天”这样的条件的发电速度h的分布(参照图8)。处理器12根据该发电速度h的分布计算出离散值σ。图7是表示发电速度样本表格的一个例子的图。图8是表示发电速度的分布的一个例子的图。

返回到图4的说明，处理器12判定计算出的离散值σ是否比第一阈值大(步骤s106)。

在计算出的离散值σ比第一阈值大的情况下(步骤s106肯定)，处理器12存储这样判定的时刻的时间戳(步骤s107)。这里，“计算出的离散值σ比第一阈值大”意味着“对象中继节点50的发电速度h的变动较剧烈，发电速度h(n)的可靠性较低”。此外，在计算出的离散值σ在第一阈值以下的情况下(步骤s106否定)，处理步骤进入步骤s104。

处理器12使用上述的式(3)计算使对象中继节点50为非中继动作状态时的第二蓄电速度δ’(n)(步骤s108)。

处理器12使用上述的式(4)，计算在使对象中继节点50为非中继动作状态时达到蓄电目标值为止所花费的“第二估计时间t’”(步骤s109)。

图9是用于说明第二估计时间的图。如图9所示，对于对象中继节点50而言，即使在第n个第一期间(图9中的“当前”)的第一蓄电速度δ(n)为负的情况，若使对象中继节点50为非中继动作状态则第二蓄电速度δ’(n)为正的可能性也较高。然后，处理器12求出在蓄电量以第二蓄电速度δ’(n)的速度上升的情况下达到emax为止所花费的“第二估计时间t’”。在图9所示的例子中，第二估计时间t’＝5×(第一期间的时间长)。此外，在图9中以实线示出的线l11表示使对象中继节点50为非中继动作状态时的蓄电量的推移，以虚线示出的l12表示使对象中继节点50保持为中继动作状态时的蓄电量的推移。

返回到图4的说明，处理器12计算出与第n个第一期间对应的发电速度h(n)的“似然度”(步骤s110)。例如，能够通过根据构成图8所示的分布的所有样本数，计算具有与第n个第一期间对应的发电速度h(n)相同的值的样本产生的概率，来计算与第n个第一期间对应的发电速度h(n)的“似然度”。在图8中，越向箭头a的方向行进似然度越小，到达中央值之前越向箭头b的方向行进似然度越大。

处理器12计算与计算出的似然度对应的权重系数α(步骤s111)。

处理器12基于计算出的“第二估计时间t’”和计算出的权重系数α，计算“第一估计时间t”(步骤s112)。处理器12例如通过将第二估计时间t’与权重系数α相乘，来计算第一估计时间t。

处理器12判定计算出的第一估计时间t是否比时戳间隔大(步骤s113)。

在计算出的第一估计时间t比时戳间隔大的情况下(步骤s113肯定)，处理器12控制对象中继节点50的状态为“休止状态”(步骤s114)。例如，处理器12生成使对象中继节点50的状态为休止状态的“第一命令信号”，并将生成的第一命令信号发送给对象中继节点50。即，在计算出的第一估计时间t比时戳间隔大的情况下，想到即使使对象中继节点50为“非中继动作状态”在不久的将来蓄电量也不足的可能性较高。因此，在计算出的第一估计时间t比时戳间隔大的情况下，使对象中继节点50为“休止状态”专门用于发电以及蓄电。

在计算出的第一估计时间t在时戳间隔以下的情况下(步骤s113否定)，处理器12控制对象中继节点50的状态为“非中继动作状态”(步骤s115)。例如，处理器12生成使选择的端节点50的状态为中继动作状态的“第二命令信号”，并将生成的第二命令信号发送给该端节点50。即，在计算出的第一估计时间t在时戳间隔以下的情况下，想到即使使对象中继节点50为“非中继动作状态”在不久的将来蓄电量不足的可能性较低。因此，在计算出的第一估计时间t在时戳间隔以下的情况下，使对象中继节点50为“非中继动作状态”使其作为端节点动作。

处理器12执行“网络再构建控制”，也就是使其它的传感器节点50为中继动作状态的“网络再构建控制”(步骤s116)。然后，处理流程移至步骤s104。

服务器10通过进行以上说明的处理动作，进行以下那样的作用变更。图10～图13是用于说明一实施例的服务器的处理动作的图。图10～图13的各个示出了图1所示的无线传感器网络系统1中的网关30和传感器节点50－1～5。在图10以及图12中，r是指中继节点，e是指端节点。另外，在图11以及图13中，能量收集器与环境发电部51对应，圆柱状所示的功能部与电池对应，设备与处理器54以及无线部55对应。另外，在图11以及图13中，向下的箭头表示蓄电速度为负，横向的箭头表示蓄电速度为零，向上的箭头表示蓄电速度为正。

图10示出具有与图1相同的拓扑结构的无线传感器网络系统1。传感器节点50－1作为中继节点动作，所以与作为端节点动作的其它的传感器节点50相比，蓄电量减少的趋势较高。即，如图11所示，传感器节点50－1的第一蓄电速度δ(n)为负的可能性较高。

因此，服务器10变更传感器节点50－1的作用(状态)。例如，如图12所示，服务器10将传感器节点50－1的作用变更为端节点，另一方面将传感器节点50－2、4的作用变更为中继节点。通过进行这样的作用变更，如图13所示，能够提高传感器节点50－1的第一蓄电速度δ(n)为正的可能性。由此，能够避免传感器节点50－1变得蓄电量不足，所以能够使无线传感器网络系统1中的多跳通信路径稳定化。

如以上那样根据本实施例，在服务器10中处理器12在传感器节点50－1～5中的作为对象中继节点的传感器节点50－1的第一蓄电速度为负的情况下，计算在使传感器节点50－1为非中继动作状态时达到蓄电目标值为止所花费的第一估计时间。然后，处理器12根据计算出的第一估计时间的长度，使传感器节点50－1的状态变更为非中继动作状态或者休止状态，并使处于非中继动作状态的其它节点的状态变更为中继动作状态。

根据该服务器10的构成，在能够判断为陷入电力不足的可能性较高的情况下在陷入电力不足之前能够将作为对象中继节点50的传感器节点50－1的作用变更，所以能够使无线传感器网络系统1的多跳通信路径稳定化。另外，在估计为即使是非中继动作状态达到蓄电目标值为止的时间也较长的情况下，使传感器节点50－1专门用于发电以及蓄电，所以能够使传感器节点50－1提前恢复到电力良好状态。其结果，能够在将传感器节点50－1复原到多跳网络之后使其有助于多跳通信路径的稳定化。

另外，处理器12在针对传感器节点50－1在对象期间(也就是当前的第一期间)以前的多个第一期间获取的多个发电速度的离散比规定值大的情况下，基于在对象期间获取的发电速度，计算在使传感器节点50－1为非中继动作状态时的第二蓄电速度。然后，处理器12通过对将蓄电目标值与传感器节点50－1的对象期间时的蓄电量的乖离值除以计算出的第二蓄电速度后的除法结果乘以第一期间的时间长，来计算第二估计时间。然后，处理器12通过对计算出的第二估计时间乘以与在对象期间获取的发电速度的似然度对应的权重系数，来计算第一估计时间。

根据该服务器10的构成，能够计算考虑了在对象期间获取的发电速度的可靠度，也就是发电速度的变动的剧烈程度的第一估计时间。其结果，能够考虑不确定性来变更传感器节点50－1的状态，所以能够进一步使无线传感器网络系统1的多跳通信路径稳定化。

附图标记说明

1…无线传感器网络系统，10…服务器，11…接口部，12、54…处理器，13、57…存储器，30…网关，50…传感器节点，51…环境发电部，52…电池，53…传感器，55…无线部，56…天线。