传感器网络系统、传感器网络控制方法、传感器节点、传感器节点控制方法以及传感器节 ...的制作方法
【专利摘要】传感器网络系统（1000）包括多个传感器节点（1100、...），该传感器网络系统以下面这样的方式确定所述多个传感器节点中的每一个的父节点，即，形成具有将所述多个传感器节点中的相应传感器节点用作其节点的树结构的网络拓扑。此外，该传感器网络系统以下面这样的方式形成网络拓扑，即，对于所述多个传感器节点中的每一个，使该传感器节点的子节点的数目接近于通过使作为单个分组能够包含的传感器数据的最大数的最大包含数与自然数相乘所获得的值（1200）。
【专利说明】传感器网络系统、传感器网络控制方法、传感器节点、传感器节点控制方法以及传感器节点控制程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括多个传感器节点的传感器网络系统。
【背景技术】
[0002]包括多个传感器节点的传感器网络系统是已知的。各个传感器节点检测物理量(例如，温度、湿度、耗电量等)。各个传感器节点经由另一传感器节点向特定节点(信宿节点:sink node)传输包含表示检测到的物理量的传感器数据的分组。也就是说，传感器节点构成无线多跳网络。
[0003]该类型的传感器网络系统通常形成(构建)具有将传感器节点中的每一个用作节点的树结构的网络拓扑。该树结构中的路由节点是上述信宿节点。
[0004]这样的网络拓扑通常通过使用适用于无线多跳网络的路由协议来构建。作为适用于无线多跳网络的路由协议，先应式路由协议和反应式路由协议是已知的。
[0005]先应式路由协议的典型示例是OLSR (优化链路状态路由)协议。OLSR协议是由IETF (因特网工程任务组)定义的协议(参见非专利文献I)。
[0006]反应式路由协议的典型示例是AODV (自组织按需距离矢量)协议或DSR (动态源路由)协议。AODV协议和DSR协议是由IETF定义的协议(参见非专利文献2和非专利文献3)。
[0007]路由协议基于从另一传感器节点接收到的无线电信号的强度和/或从传感器节点到信宿节点的跳计数，来计算表示对信宿节点的通信所需要的成本(路径成本)的度量值。此外，路由协议基于所计算的度量值对每个传感器节点决定父节点(parent node),从而构建网络拓扑。
[0008]此外，作为这种类型的传感器网络系统中的一个，专利文献I中所描述的传感器网络系统被配置成使每个传感器节点所拥有的子节点的数目接近于平均值。
[0009]专利文献1:日本未经审查的专利申请公开N0.2010-166150
[0010]非专利文献1:1ETF MANET RFC3626: Optimized Link State RoutingProtocol (OLSR)
[0011]非专利文献2:IETF MANET RFC3561:Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV)Routing
[0012]非专利文献3:1ETF MANET RFC4728:The Dynamic Source RoutingProtocol (DSR)
[0013]优选的是，传感器节点被配置成，当从各个子节点接收包含传感器数据的分组(聚合前分组)时，生成包含在所接收到的分组中的每一个中所包含的传感器数据的分组(聚合后分组)并且将所生成的分组传输到父节点。这使得能够减少从传感器节点传输到父节点的分组的数目。
[0014]另一方面，预先确定一个分组能够包含的数据的大小。因此，在传感器节点所拥有的子节点的数目等于最大包含数目的情况下，传感器节点向父节点传输一个聚合后分组，该最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目。此外，例如，在传感器节点所拥有的子节点的数目大于最大包含数目的情况下，传感器节点向父节点传输两个聚合后分组。
[0015]上述传感器网络系统都构建网络拓扑，而不论最大包含数如何。因此，存在传感器节点传输到父节点的分组的数目变得比所需要的更大的担心。也就是说，在上述传感器网络系统中，通信负载可能变得过大。
【发明内容】
[0016]因此，本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题“通信负载可能变得过大”的传感器网络系统。
[0017]为了实现该目的，根据本发明的示例性实施例的传感器网络系统是下述系统，该系统设置有多个传感器节点并且被配置成针对多个传感器节点中的每一个决定父节点，以便于形成具有使用该多个传感器节点中的每一个作为节点的树结构的网络拓扑。
[0018]而且，该多个传感器节点中的每一个传感器节点包括:
[0019]聚合前分组生成装置，该聚合前分组生成装置用于检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到该传感器节点的父节点，该聚合前分组是包含表示检测到的物理量的传感器数据的分组；
[0020]聚合后分组生成装置，该聚合后分组生成装置用于接收通过该传感器节点所拥有的各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到该传感器节点的父节点，该聚合后分组是包含各个接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组；以及
[0021]聚合后分组传送装置，该聚合后分组传送装置用于接收通过该传感器节点所拥有的子节点中的每一个所传输的聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到该传感器节点的父节点。
[0022]此外，传感器网络系统包括网络拓扑形成装置，该网络拓扑形成装置用于形成网络拓扑，使得对于该多个传感器节点中的每一个传感器节点，该传感器节点所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，该最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目。
[0023]在本说明书中，自然数是等于或大于I的整数。
[0024]此外，根据本发明的另一示例性实施例的传感器网络控制方法是应用于传感器网络系统的方法，该传感器网络系统设置有多个传感器节点并且被配置成针对该多个传感器节点中的每一个决定父节点，以便于形成具有使用该多个传感器节点中的每一个作为节点的树结构的网络拓扑。
[0025]而且，该传感器网络控制方法是包括下述步骤的方法:
[0026]通过该多个传感器节点中的每一个传感器节点，检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到该传感器节点的父节点，该聚合前分组是包含表示所检测到的物理量的传感器数据的分组；
[0027]通过该多个传感器节点中的每一个传感器节点，接收通过该传感器节点所拥有的各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到该传感器节点的父节点，该聚合后分组是包含各个接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组；
[0028]通过该多个传感器节点中的每一个传感器节点，接收通过该传感器节点所拥有的子节点中的每一个所传输的聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到该传感器节点的父节点；以及
[0029]形成网络拓扑，使得对于该多个传感器节点中的每一个传感器节点，该传感器节点所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，该最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目。
[0030]此外，根据本发明的另一示例性实施例的传感器节点是形成具有树结构的网络拓扑中的节点的传感器节点。
[0031]而且，该传感器节点包括:
[0032]聚合前分组生成装置，该聚合前分组生成装置用于检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到父节点，该聚合前分组是包含表示所检测到的物理量的传感器数据的分组；
[0033]聚合后分组生成装置，该聚合后分组生成装置用于接收通过各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到父节点，该聚合后分组是包含由各个接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组；
[0034]聚合后分组传送装置，该聚合后分组传送装置用于接收通过子节点中的每一个所传输的聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到父节点；以及
[0035]父节点决定装置，该父节点决定装置用于:指定父节点候选，该父节点候选是能够与该传感器节点进行通信的其他传感器节点；对于所指定的父节点候选中的每一个父节点候选，计算度量值，该度量值用于使由该父节点候选所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，该最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目；以及基于所计算的度量值来从所指定的父节点候选当中决定该传感器节点的父节点。
[0036]此外，根据本发明的另一个示例性实施例的传感器节点控制方法是应用于形成具有树结构的网络拓扑中的节点的传感器节点的方法。
[0037]而且，该传感器节点控制方法是包括下述步骤的方法:
[0038]检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到父节点，该聚合前分组是包含表示所检测到的物理量的传感器数据的分组；
[0039]接收通过各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到父节点，该聚合后分组是包含由各个接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组；
[0040]接收通过子节点中的每一个所传输的聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到父节点；以及
[0041]指定父节点候选，该父节点候选是能够与该传感器节点进行通信的其他传感器节点；对于所指定的父节点候选中的每一个父节点候选，计算度量值，该度量值用于使得由该父节点候选所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，该最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目；以及基于所计算的度量值来从所指定的父节点候选当中决定该传感器节点的父节点。
[0042]此外，根据本发明的另一示例性实施例的传感器节点控制程序是包括指令的程序，该指令用于使得形成具有树结构的网络拓扑中的节点的传感器节点执行操作，该操作包括:
[0043]检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到父节点，该聚合前分组是包含表示所检测到的物理量的传感器数据的分组；
[0044]接收各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到父节点，该聚合后分组是包含由各个接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组；
[0045]接收子节点中的每一个所传输的聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到父节点；以及
[0046]指定父节点候选，该父节点候选是能够与该传感器节点进行通信的其他传感器节点；对于所指定的父节点候选中的每一个父节点候选，计算度量值，该度量值用于使得由该父节点候选所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，该最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目；以及基于所计算的度量值来从所指定的父节点候选当中决定该传感器节点的父节点。
[0047]通过如上所述的配置，本发明使得能够减少通信负载。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的传感器网络系统的示意性配置的图；
[0049]图2是示出根据本发明的第一示例性实施例的在传感器网络系统中形成的网络拓扑的示例的图；
[0050]图3是示出根据本发明的第一示例性实施例的传感器节点的配置的框图；
[0051]图4是示出根据本发明的第一示例性实施例的第二部分度量值关于临时子节点数目的变化的图表；
[0052]图5是示出根据本发明的第一示例性实施例的信宿节点的配置的框图；
[0053]图6是示出根据本发明的第一示例性实施例的在传感器网络系统的操作当中的传感器节点决定父节点时的操作的序列图；
[0054]图7是示出节点在模拟中位于传感器网络系统中的位置的图；
[0055]图8是示出基于通过模拟第二传感器网络系统进行的计算所形成的网络拓扑的图；
[0056]图9是示出基于通过模拟第一传感器网络系统进行的计算所形成的网络拓扑的图；
[0057]图10是示出根据本发明的第一示例性实施例的修改示例I的、第二部分度量值关于临时子节点数目的变化的图表；
[0058]图11是示出根据本发明的第一示例性实施例的修改示例2的、第二部分度量值关于临时子节点数目的变化的图表；[0059]图12是示出根据本发明的第一示例性实施例的修改示例3的、第二部分度量值关于临时子节点数目的变化的图表；以及
[0060]图13是示出根据本发明的第四示例性实施例的传感器网络系统的框图。
【具体实施方式】
[0061]参考图1至13，将在下面分别描述根据本发明的传感器网络系统、传感器网络控制方法、传感器节点、传感器节点控制方法和传感器节点控制程序的示例性实施例。
[0062]<第一示例性实施例>
[0063](配置)
[0064]根据第一不例性实施例的传感器网络系统I包括一个信宿节点101和多个传感器节点201,202...，如图1中所示。
[0065]传感器节点201、202...位于彼此不同的位置。传感器节点201、202...中的每一个被配置成执行与其他传感器节点201、202...的无线通信。
[0066]传感器节点201、202...中的每一个检测物理量，并且获取表示所检测到的物理量的传感器数据。传感器节点201、202...中的每一个经由其他传感器节点201、202...将包含所获取的传感器数据的分组传输到信宿节点101。
[0067]信宿节点101通过接收由传感器节点201、202...中的每一个所传输的分组来收
集传感器数据。
[0068]而且，传感器网络系统I针对传感器节点201、202、...中的每一个决定父节点，以便于形成具有树结构的网络拓扑，其中信宿节点101和传感器节点201、202...分别用作节点。信宿节点101构成根节点。
[0069]此外，传感器节点201、202...中的每一个将包含传感器数据的分组传输到决定作为节点本身的父节点的传感器节点201、202...。
[0070]图2是示出传感器网络系统I所形成的网络拓扑的示例的图。在图2中，连接两个节点的直线表示该两个节点是父子关系。也就是说，在通过直线所连接的两个节点中，位于根节点侧的一个节点使另一个节点作为子节点。换句话说，在通过直线所连接的两个节点中，位于根节点侧的节点是另一个节点的父节点。
[0071]如图3中所示，传感器节点201包括无线通信部310、路由功能部320、传感器部330和应用功能部340。
[0072]无线通信部310具有用于传输和接收无线电信号的天线311。无线通信部310经由天线311执行与其他节点(信宿节点101和传感器节点202...)的无线通信。
[0073]在该示例性实施例中，无线通信部310根据IEEE (电气与电子工程师协会)802.11所确定的标准来执行无线通信。无线通信部310可以被配置成根据其他标准(例如，IEEE802.15.1所确定的标准、IEEE802.15.4所确定的标准、蓝牙?、紫蜂?等)来执行无线通信。
[0074]路由功能部320包括周围节点信息获取部321、度量值计算部322、路由表存储部323、父节点决定部324以及本身节点信息传输部325。
[0075]周围节点信息获取部321获取关于周围节点中的每一个的周围节点信息。周围节点是父节点候选，其是在其他节点(信宿节点101和传感器节点202...)当中的能够执行与本身节点(传感器节点201)的无线通信的节点。
[0076]周围节点信息包括第一部分信息和第二部分信息。第一部分信息是周围节点所传输的信息。第一部分信息包括用于标识周围节点的节点标识信息、表示从该周围节点到信宿节点101的跳计数的跳计数信息、以及表示子节点数目的子节点数目信息，其是周围节点所拥有的子节点的数目。
[0077]第二部分信息是表示接收强度的信息，其是从周围节点所接收到的无线电信号的强度。周围节点信息获取部321获取在接收第一部分信息时所接收到的无线电信号的强度，并且获取作为第二部分信息的表示所获取的强度的信息。
[0078]通过周围节点信息获取部321获取周围节点信息对应于指定本身节点(传感器节点201)作为处理对象节点并且提取(指定)父节点候选(周围节点)，该父节点候选是能够执行与所指定的处理对象节点的通信的传感器节点。
[0079]对于由周围节点信息获取部321所获取的周围节点信息中的每一个，度量值计算部322基于周围节点信息来计算度量值。度量值是表示路径成本的值，其是对信宿节点101的通信所需要的成本。在该示例性实施例中，度量值越小，路径成本越小。
[0080]在该示例性实施例中，基于成为度量值M的计算对象的包括在周围节点信息中的接收强度e (即，从父节点候选接收到的无线电信号的强度)和跳计数h (即，从父节点候选到根节点的跳计数)，并且基于通过对在周围节点信息中所包括的子节点数目加I所获得的临时子节点数目n，度量值计算部322通过公式I来计算度量值M。
[0081][公式I]
[0082]M=Meh (e, h) + α.Mn (η)
[0083]在上面公式中，第一部分度量值Meh(e，h)是具有根据接收强度e和跳计数h而变化的值的函数。第二部分度量值1(11)是具有根据临时子节点数目η而变化的值的函数。符号α表示预先设定的系数。
[0084]因此，在该示例性实施例中，可以说，度量值M是根据从父节点候选接收到的无线电信号的强度e以及在树结构中从父节点候选到根节点的跳计数h 二者、并且根据父节点候选所拥有的子节点的数目而变化的值。
[0085]此外，在该示例性实施例中，可以说，度量值计算部322计算第一部分度量值和第二部分度量值的线性和作为度量值，该第一部分度量值基于包括在周围节点信息中的接收强度和跳计数，该第二部分度量值基于包括在周围节点信息中的子节点数目。
[0086]度量值计算部322可以被配置成计算第二部分度量值作为度量值。而且，度量值计算部322可以被配置成基于接收强度e或跳计数h来计算第一部分度量值。此外，度量值计算部322可以被配置成除了接收强度e和跳计数h外，还基于诸如延迟时间和分组错误率的参数来计算第一部分度量值。
[0087]第一部分度量值Mdl(e，h)是与在公知路由协议中使用的函数相同的函数。因此，将省略其详细描述。
[0088]此外，根据公式1，通过改变系数α的大小，能够调整子节点数目的大小在度量值M上所反映的程度。当使系数α接近O时，子节点数目的大小在度量值M上所反映的程度变小。
[0089]在该示例性实施例中，第二部分度量值Mn(η)由公式2来表达。[0090][公式 2]
【权利要求】
1.一种传感器网络系统，所述传感器网络系统设置有多个传感器节点并且被配置成决定所述多个传感器节点中的每一个的父节点，以便于形成具有树结构的网络拓扑，所述树结构使用所述多个传感器节点中的每一个作为节点，其中，所述多个传感器节点中的每个传感器节点包括: 聚合前分组生成装置，所述聚合前分组生成装置用于检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到所述传感器节点的父节点，所述聚合前分组是包含表示所检测到的物理量的传感器数据的分组； 聚合后分组生成装置，所述聚合后分组生成装置用于接收所述传感器节点所拥有的各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到所述传感器节点的所述父节点，所述聚合后分组是包含由各个所接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组；以及 聚合后分组传送装置，所述聚合后分组传送装置用于接收所述传感器节点所拥有的所述子节点中的每一个所传输的所述聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到所述传感器节点的所述父节点， 所述传感器网络系统包括网络拓扑形成装置，所述网络拓扑形成装置用于形成所述网络拓扑，使得对于所述多个传感器节点中的每个传感器节点，所述传感器节点所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，所述最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目。
2.根据权利要求1所述的传感器网络系统，其中，所述网络拓扑形成装置被配置成:将所述多个传感器节点中的每一个指定为处理对象节点；从所述多个传感器节点当中提取父节点候选，所述父节点候选是能够与所指定的处理对象节点进行通信的传感器节点；对于所提取的父节点候选中的每个父节点候选，基于所述父节点候选所拥有的子节点的数目来计算度量值；并且从所提取的父节点候选当中，基于所计算的度量值来决定所述处理对象节点的父节点。
3.根据权利要求2所述的传感器网络系统，其中: 所述网络拓扑形成装置被配置成从所提取的父节点候选当中将所计算的度量值最小的父节点候选确定为所述处理对象节点的所述父节点；并且 所述度量值随着临时子节点数目在下述范围中的增大而减小:所述范围是从通过对通过使从自然数减I所获得的值乘以所述最大包含数目所获得的值加I而获得的值到通过使所述自然数乘以所述最大包含数目所获得的值，所述临时子节点数目是通过对所述父节点候选中的每一个所拥有的子节点的数目加I所获得的值。
4.根据权利要求2所述的传感器网络系统，其中: 所述网络拓扑形成装置被配置成从所提取的父节点候选当中将所计算的度量值最小的父节点候选确定为所述处理对象节点的所述父节点；并且 当在从下限值到上限值的范围内，临时子节点数目是比所述下限值更接近于所述上限值的值时，所述度量值具有最小值，所述下限值是通过对通过使从自然数减I所获得的值乘以所述最大包含数目所获得的值加I而获得的值，所述上限值是通过使所述自然数乘以所述最大包含数目所获得的值，所述临时子节点数目是通过对所述父节点候选中的每一个所拥有的子节点的数目加I所获得的值。
5.根据权利要求3或4所述的传感器网络系统，其中，所述度量值是第二范围中的最小值大于第一范围中的最小值的值，所述第二范围是从通过对所述最大包含数目加I所获得的值到通过使所述最大包含数目乘以2所获得的值，所述第一范围是从I到所述最大包含数目。
6.根据权利要求2至5中的任何一项所述的传感器网络系统，其中: 所述网络拓扑形成装置由所述多个传感器节点中的每一个传感器节点所包括的父节点决定装置来配置；并且 所述父节点决定装置被配置成:从所述多个传感器节点当中提取父节点候选，所述父节点候选是能够与所述传感器节点进行通信的传感器节点；从所提取的父节点候选中的每一个父节点候选接收表示所述父节点候选所拥有的子节点的数目的子节点数目信息；对于所提取的父节点候选中的每一个父节点候选，基于所接收的子节点数目信息所表示的所述子节点的数目来计算所述度量值；并且从所提取的父节点候选当中，基于所计算的度量值来决定所述传感器节点的父节点。
7.根据权利要求2至6中的任何一项所述的传感器网络系统，其中，所述度量值是根据从所述父节点候选接收到的无线电信号的强度和从所述父节点候选到所述树结构中的根节点的跳计数中 的至少一个并且还根据所述父节点候选所拥有的子节点的数目而变化的值。
8.根据权利要求2至7中的任何一项所述的传感器网络系统，其中，所述度量值是根据头节点密度而变化的值，所述头节点密度表示在能够与所述父节点候选进行通信的传感器节点当中的具有子节点的传感器节点的数目与能够与所述父节点候选进行通信的所述传感器节点的数目的比率。
9.根据权利要求1至8中的任何一项所述的传感器网络系统，其中，所述聚合前分组生成装置被配置成，对于具有不同大小的多个传感器数据中的每个传感器数据，生成包含所述传感器数据的聚合前分组， 所述传感器网络系统被配置成: 针对所述多个传感器数据的各个大小形成多个网络拓扑； 存储用于指定所述传感器数据的大小的大小指定信息以及表示针对所述大小所形成的网络拓扑的拓扑信息；以及 使用由所存储的拓扑信息所表示的所述网络拓扑，从而传输包含由与所述拓扑信息相关联地存储的所述大小指定信息所指定的大小的所述传感器数据的分组。
10.一种适用于传感器网络系统的传感器网络控制方法，所述传感器网络系统设置有多个传感器节点并且被配置成决定所述多个传感器节点中的每一个的父节点，以便于形成具有树结构的网络拓扑，所述树结构使用所述多个传感器节点中的每一个作为节点，所述传感器网络控制方法包括: 通过所述多个传感器节点中的每个传感器节点，检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到所述传感器节点的父节点，所述聚合前分组是包含表示所检测到的物理量的传感器数据的分组； 通过所述多个传感器节点中的每个传感器节点，接收所述传感器节点所拥有的各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到所述传感器节点的所述父节点，所述聚合后分组是包含各个所接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组； 通过所述多个传感器节点中的每个传感器节点，接收所述传感器节点所拥有的所述子节点中的每一个所传输的所述聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到所述传感器节点的所述父节点；以及 形成所述网络拓扑，使得对于所述多个传感器节点中的每个传感器节点，所述传感器节点所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，所述最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目。
11.根据权利要求10所述的传感器网络控制方法，包括: 将所述多个传感器节点中的每一个指定为处理对象节点； 从所述多个传感器节点当中提取父节点候选，所述父节点候选是能够与所指定的处理对象节点进行通信的传感器节点； 对于所提取的父节点候选中的每一个父节点候选，基于所述父节点候选所拥有的子节点的数目来计算度量值；以及 从所提取的父节点候选当中，基于所计算的度量值来决定所述处理对象节点的父节点。
12.—种形成具有树结构的网络拓扑中的节点的传感器节点，所述传感器节点包括: 聚合前分组生成装置，所述聚合前分组生成装置用于检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到父节点，所述聚合前分组是包含表示所检测到的物理量的传感器数据的分组； 聚合后分组生成装置，所述聚合`后分组生成装置用于接收由各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到所述父节点，所述聚合后分组是包含由各个所接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组； 聚合后分组传送装置，所述聚合后分组传送装置用于接收所述子节点中的每一个所传输的所述聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到所述父节点；以及 父节点决定装置，所述父节点决定装置用于:指定父节点候选，所述父节点候选是能够与所述传感器节点进行通信的其他传感器节点；对于所指定的父节点候选中的每一个父节点候选，计算度量值，所述度量值用于使所述父节点候选所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，所述最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目；以及从所指定的父节点候选当中，基于所计算的度量值来决定所述传感器节点的父节点。
13.—种传感器节点控制方法，所述传感器节点控制方法适用于形成具有树结构的网络拓扑中的节点的传感器节点，所述传感器节点控制方法包括: 检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到父节点，所述聚合前分组是包含表示所检测到的物理量的传感器数据的分组； 接收各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到所述父节点，所述聚合后分组是包含由各个所接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组； 接收所述子节点中的每一个所传输的所述聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到所述父节点；以及 指定父节点候选，所述父节点候选是能够与所述传感器节点进行通信的其他传感器节点；对于所指定的父节点候选中的每一个父节点候选，计算度量值，所述度量值用于使所述父节点候选所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，所述最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目；以及从所指定的父节点候选当中，基于所计算的度量值来决定所述传感器节点的父节点。
14.一种传感器节点控制程序，所述传感器节点控制程序包括用于使得形成具有树结构的网络拓扑中的节点的传感器节点执行操作的指令，所述操作包括: 检测物理量，生成聚合前分组，并且将所生成的聚合前分组传输到父节点，所述聚合前分组是包含表示所检测到的物理量 的传感器数据的分组； 接收各个子节点所传输的聚合前分组，生成聚合后分组，并且将所生成的聚合后分组传输到所述父节点，所述聚合后分组是包含各个所接收到的聚合前分组所包含的传感器数据的分组； 接收所述子节点中的每一个所传输的所述聚合后分组，并且将所接收到的聚合后分组传输到所述父节点；以及 指定父节点候选，所述父节点候选是能够与所述传感器节点进行通信的其他传感器节点；对于所指定的父节点候选中的每个父节点候选，计算度量值，所述度量值用于使所述父节点候选所拥有的子节点的数目接近于通过使最大包含数目乘以自然数所获得的值，所述最大包含数目是一个分组能够包含的传感器数据的最大数目；以及从所指定的父节点候选当中，基于所计算的度量值来决定所述传感器节点的父节点。
【文档编号】G08C17/00GK103733654SQ201280038593
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2011年8月5日
【发明者】阿部宪一, 江连裕一郎, 饭冢宏之, 山本透, 远藤秀浩 申请人:日本电气株式会社