汇聚节点、传感器网络系统、信息采集方法及信息采集程序与流程

本发明涉及采集来自具备传感器的传感器节点的计测信息的汇聚节点以及由该汇聚节点和该传感器节点构成的传感器网络系统。

背景技术：

以往，公开了如下的技术：利用计测温度、湿度等环境参数的传感器模块，经由网络将上述计测的信息发送给信息处理装置，从而能够简便地采集大量计测信息。在此情况下，在传感器模块具备无线功能，由此形成用于传送计测信息的无线网络。关于利用对提高这样采集信息的效率有用的传感器模块构建的无线网络，例如专利文献1公开了一种无线传感器网络，该无线传感器网络由发送传感器的计测数据的节点、进行中继的路由器以及从路由器接收计测数据的基部构成。在该网络中，通过节点给计测数据赋予路径信息，另外，路由器定期地发送自身的生存信息，同时也附加路径信息。如此地形成网络，从而向接受信息的基部传送计测数据和路径信息，能够容易地把握路由器的情况。

现有技术

专利文献

专利文献1：日本特开2010-283587号公报。

技术实现要素：

发明要解决的课题

在由计测温度、湿度等环境参数的传感器节点以及经由节点之间的无线通信采集该计测信息的汇聚节点构成的传感器网络系统中，需要将传感器节点计测的计测信息依次传送给汇聚节点侧，因此，用于在传感器节点与汇聚节点之间传送信息的通信时间被分配给各传感器节点。在现有技术中，考虑假定的计测信息的容量、节点之间的通信速度等来设定用于传送信息的通信时间。

在此，传感器节点与汇聚节点之间的无线通信环境经常不固定，可能会因各种通信因素而变化。因此，可能出现在初始分配的通信时间内难以完成将传感器节点得到的计测信息传送给汇聚节点侧的情况，在此情况下，在传感器节点具有的存储器等存储容量允许的范围内，存储计测信息。然而，这种存储器等的容量有限，如果节点之间的无线通信环境不好，则存储器的容量迟早会不够。在此情况下，新计测的信息不能在存储器中存储，而不能将该计测信息传送给汇聚节点，或者为了将新计测的信息优先存储在存储器中，清除存储在存储器内的过去的计测信息(其中，没有传送给汇聚节点的计测信息)等，以任意一种形式均错过了采集一部分计测信息的机会，阻碍有效地采集计测信息。

另外，当计测信息的采集要求实时性时，要求尽可能在规定的时机将需要的计测信息传送给汇聚节点。然而，若出现上述在初始分配的通信时间内难以完成将计测信息传送给汇聚节点侧的情况，则不能满足上述要求，仍然阻碍高效地采集计测信息。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种在由传感器节点和汇聚节点形成的传感器网络系统中用于有效地采集在传感器节点的计测信息的技术。

用于解决课题的技术方案

在本发明中，为了解决上述问题，汇聚节点获取与传感器节点之间的无线通信环境相关的参数，基于该参数调整用于与该传感器节点无线通信的分配时间。由此，能够适当设定与两个节点之间的无线通信环境相对应的采集信息用的通信时间，能够有效地采集信息。

详细地，本发明提供一种汇聚节点，其经由与一个或多个传感器节点之间的无线通信采集各传感器节点的计测信息，所述传感器节点具有计测规定的环境参数的传感器以及存储由所述传感器计测的所述计测信息的存储器，具备：接收单元，从对象传感器节点接收所述计测信息，所述对象传感器是计测所述计测信息的所述传感器节点；通信时间分配单元，以与通过所述一个或多个传感器节点中的除所述对象传感器节点以外的传感器节点传送计测信息的通信时间不重叠的方式，将通过所述对象传感器节点传送所述计测信息的通信时间分配给所述对象传感器节点；以及获取单元，获取在通过所述对象传感器节点传送所述计测信息中的与无线通信环境相关的规定的无线通信参数，所述无线通信环境为所述对象传感器节点与所述汇聚节点之间的无线通信环境。而且，所述通信时间分配单元基于由所述获取单元获取的所述规定的无线通信参数，调整分配给在所述对象传感器节点中用于后续计测信息的通信时间，所述后续计测信息是在所述计测信息之后被传送的计测信息。

本发明的汇聚节点经由与一个或多个传感器节点之间的无线通信，将由该传感器节点计测的计测信息传送给汇聚节点侧。即，在传送上述信息中，在由通信时间分配单元分配给各传感器节点的通信时间内，该传感器节点经由无线通信发送在此计测的计测信息，在汇聚节点侧由接收单元接收上述计测信息。另外，上述对象传感器节点表示与汇聚节点之间进行计测信息的上述传送的一个或多个传感器节点中的任意一个传感器节点，并不限定性地表示所述一个或多个传感器节点所包括的特定传感器节点。

在此，通信时间分配单元对通信时间的分配是基于由各传感器节点计测的计测信息的容量、传感器节点与汇聚节点之间的通信速度等以使分配给各传感器节点的通信时间不重叠的方式设定的，使得能够从与该汇聚节点无线连接的传感器节点采集计测信息。然而，可能存在因传感器节点与汇聚节点之间的无线通信环境而不能得到假定的通信速度等的情况。在此情况下，不能在上述分配的时间内将计测信息的一部分从传感器节点传送给汇聚节点侧，依靠无线通信环境，未传送的计测信息存储在各传感器节点的存储器内，阻碍了在汇聚节点有效地采集计测信息。

根据上述情况，本发明的汇聚节点通过获取单元获取与汇聚节点与对象传感器节点之间的无线通信环境相关的规定的无线通信参数，利用获取的上述参数，通信时间分配单元对通信时间进行调整。上述规定的无线通信参数是与对从对象传感器节点向汇聚节点传送计测信息时所需要的时间产生影响的无线通信环境相关的参数。因此，汇聚节点获取规定的无线通信参数，从而能够根据用于所述传送的无线通信环境把握用于传送来自对象传感器节点的计测信息的通信时间是否为适当的时间。若通信时间比基于无线通信环境传送计测信息所需要的时间短，则结果是，在对象传感器节点未传送的计测信息增加，另一方面，根据计测信息的计测间隔与发送时期之间的关系，不能不必要地延长上述通信时间。

于是，通信时间分配单元调整以后用于从对象传感节点传送的后续计测信息的通信时间，使得基于根据获取的规定的无线通信参数假定的节点之间的无线通信环境完成传感器节点的计测信息传送给汇聚节点侧。例如，在规定的无线通信参数是表示传送计测信息所需要的时间变长的参数的情况下，用于后续计测信息的通信时间被调整成比到目前为止分配的通信时间长。由此，有效地将计测信息从对象传感器节点传送给汇聚节点，从而也很好地实现了要求实时性的计测信息的采集。另外，上述通信时间分配单元对通信时间的调整是对每个对象传感器节点均进行的处理。由于各传感器节点与汇聚节点之间的无线通信环境各不相同，因此，通信时间分配单元根据各无线通信环境对通信时间进行调整。

另外，由通信时间分配单元调整的通信时间是用于在与作为上述调整基础的无线通信参数相关联的计测信息(以下，称为“基础计测信息”)之后传送的后续计测信息的通信时间。后续计测信息优选为在基础计测信息之后马上传送的计测信息，但在传送基础计测信息之后传送一个或多个计测信息之后，以调整的通信时间传送后续计测信息的方式也属于本发明的范畴。另外，后续计测信息可以包括如下的计测信息：应该在原本与基础计测信息一同分配的通信时间内传送的计测信息，但因无线通信环境的影响不能传送而存储在传感器节点的存储器内的计测信息。

在此，在上述汇聚节点中，所述获取单元也可以经由所述接收单元获取由所述对象传感器节点生成的所述规定的无线通信参数。在这种方式中，规定的无线通信参数在对象传感器节点侧生成，其与计测信息同样地被传送给汇聚节点侧。因此，规定的无线通信参数是在对象传感器节点中能够把握且与汇聚节点之间的无线通信环境相关的参数，例如，可举出对象传感器节点传送计测信息时所需要的重传次数等。

另外，在上述的汇聚节点中，该汇聚节点还具备预测单元，该预测单元基于由所述获取单元获取的所述规定的无线通信参数，预测所述对象传感器节点与所述汇聚节点之间传送所述计测信息所需要的信息传送时间是否比所述通信时间分配单元在调整前分配给所述对象传感器节点的通信时间更长。在此情况下，当所述预测单元预测所述信息传送时间更长时，所述通信时间分配单元延长分配给在所述对象传感器节点的所述后续计测信息的通信时间。如此地，当预测单元预测通信时间更长时，通信时间分配单元延长通信时间，从而在分配给该计测信息的通信时间内能够完成传送对象传感器节点的计测信息。因此，能够尽可能地避免在通信时间内不能传送的计测信息存储在对象传感器节点的存储器内的情况，能够更有效地采集计测信息。

在此，说明上述预测单元对信息传送时间是否需要长时间的预测。例如，当所述规定的无线通信参数为在分配给该对象传感器节点的通信时间内在所述对象传感器节点与所述汇聚节点之间传送所述计测信息时的重传次数时，所述预测单元可以通过对所述重传次数或与所述重传次数相关的重传参数中的任意一个和规定的阈值进行比较，预测所述信息传送时间是否需要长时间。若对象传感器节点与汇聚节点之间的无线通信环境变差(恶化)，则从对象传感器节点发送的计测信息难以送达汇聚节点，其结果是，来自对象传感器节点的所述计测信息的重传次数增加。并且，能够认为重传次数的增加提示信息传送时间变长的趋势。于是，关注作为规定的无线通信参数的上述重传次数，通过重传次数或与其相关的重传参数相对于用于判断为需要长时间的阈值即规定阈值取什么样的值，能够合理地预测信息传送时间是否需要长时间。

在上述的方式中，规定的无线通信参数在对象传感器节点侧生成，开代替该方式，所述获取单元也可以在所述汇聚节点侧生成传送来自所述对象传感器节点的所述计测信息中的所述规定的无线通信参数。在这种方式中，规定的无线通信参数是在汇聚节点能够把握且与对象传感器节点之间的无线通信环境相关的参数。作为其一例，规定的无线通信参数可以是由所述汇聚节点计测的所述对象传感器节点与所述汇聚节点之间的无线通信中的接收信号强度(receivedsignalstrengthindication，rssi)。在此情况下，当分配给所述对象传感器节点的通信时间内的所述接收信号强度低于规定的强度时，所述通信时间分配单元延长分配给在该对象传感器节点的所述后续计测信息的通信时间。

在此，在上述的汇聚节点中，当所述对象传感器节点与所述汇聚节点之间不能传送信息时，所述通信时间分配单元可以对分配给在该对象传感器节点用于所述后续计测信息的通信时间进行调整。作为原则，当规定的无线通信参数的值表示对象传感器节点与汇聚节点之间的计测信息的传送时间需要长时间时，通信时间分配单元也可以根据需要长时间的程度来延长通信时间。然而，当对象传感器节点与汇聚节点之间处于不能传送信息的状态时，即使延长了通信时间，也难以传送计测信息。因此，在此情况下不延长通信时间，能够避免不必要地分配长的通信时间。

另外，本发明还涉及一种传感器网络系统，其具有一个或多个传感器节点和汇聚节点，所述传感器节点具有计测规定的环境参数的传感器以及存储由所述传感器计测的所述计测信息的存储器，所述汇聚节点经由与所述一个或多个传感器节点之间的无线通信采集由各传感器节点计测的计测信息。在此情况下，所述汇聚节点具备：接收单元，从计测所述计测信息的对象传感器节点接收所述计测信息；通信时间分配单元，以与通过所述一个或多个传感器节点中的除所述对象传感器节点以外的传感器节点传送计测信息的通信时间不重叠的方式，将通过所述对象传感器节点传送所述计测信息的通信时间分配给所述对象传感器节点；以及获取单元，获取在通过所述对象传感器节点传送所述计测信息中的与无线通信环境相关的规定的无线通信参数，该无线通信环境为所述对象传感器节点与所述汇聚节点之间的无线通信环境。而且，所述通信时间分配单元基于由所述获取单元获取的所述规定的无线通信参数，调整分配给在所述对象传感器节点中用于后续计测信息的通信时间，所述后续计测信息是在所述计测信息之后被传送的计测信息。

在此，在上述传感器网络系统中，所述对象传感器节点可以具有发送单元，该发送单元在所述对象传感器节点侧生成所述规定的无线通信参数并发送给所述汇聚节点，所述获取单元经由所述接收单元获取由所述发送单元发送的所述规定的无线通信参数。另外，作为另一方法，所述获取单元在所述汇聚节点侧生成传送来自所述对象传感器节点的所述计测信息中的所述规定的无线通信参数。另外，在不产生技术差异的范围内，能够将关于上述汇聚节点的发明公开的技术思想应用于该传感器网络系统的发明。

另外，本发明涉及一种信息采集方法，其通过汇聚节点进行，所述汇聚节点经由与一个或多个传感器节点之间的无线通信采集由各传感器节点所计测的计测信息，所述传感器节点具有计测规定的环境参数的传感器以及存储由所述传感器计测的所述计测信息的存储器。在此情况下，该信息采集方法包括：从对象传感器节点接收所述计测信息的步骤，所述对象传感器节点是计测所述计测信息的所述传感器节点；以与通过所述一个或多个传感器节点中的除所述对象传感器节点以外的传感器节点传送计测信息的通信时间不重叠的方式，将通过所述对象传感器节点传送所述计测信息的通信时间分配给所述对象传感器节点的步骤；获取在通过所述对象传感器节点传送所述计测信息中的与无线通信环境相关的规定的无线通信参数的步骤，所述无线通信环境为所述对象传感器节点与所述汇聚节点之间的无线通信环境；以及基于所获取的所述规定的无线通信参数，调整分配给在所述对象传感器节点中用于后续计测信息的通信时间，所述后续计测信息是在所述计测信息之后被传送的计测信息。另外，在不产生技术差异的范围内，能够将关于上述汇聚节点的发明公开的技术思想应用于该信息采集方法的发明。

另外，本发明涉及一种信息采集程序，其使经由与一个或多个传感器节点之间的无线通信采集由各传感器节点计测的计测信息的汇聚节点执行以下步骤，所述传感器节点具有计测规定的环境参数的传感器以及存储由所述传感器计测的所述计测信息的存储器。从对象传感器节点接收所述计测信息的步骤，所述对象传感器节点是计测所述计测信息的所述传感器节点；以与通过所述一个或多个传感器节点中的除所述对象传感器节点以外的传感器节点传送计测信息的通信时间不重叠的方式，将通过所述对象传感器节点传送所述计测信息的通信时间分配给所述对象传感器节点的步骤；获取在通过所述对象传感器节点传送所述计测信息中的与无线通信环境相关的规定的无线通信参数的步骤，所述无线通信环境为所述对象传感器节点与所述汇聚节点之间的无线通信环境；以及

基于所获取的所述规定的无线通信参数，调整分配给在所述对象传感器节点中用于后续计测信息的通信时间，所述后续计测信息是在所述计测信息之后被传送的计测信息。在不产生技术差异的范围内，能够将关于上述汇聚节点的发明公开的技术思想应用于该信息采集程序的发明。

发明效果

在由传感器节点和汇聚节点形成的传感器网络系统中，能够有效地采集在传感器节点的计测信息。

附图说明

图1是示出本发明的传感器网络系统的概略构成的图。

图2是图1所示的传感器网络系统中包括的传感器节点的功能框图。

图3是图1所示的传感器网络系统中包括的汇聚节点的功能框图。

图4是在传感器节点中执行的用于发送计测信息的计测信息发送处理的流程图。

图5是概略地表示由图4所示的计测信息发送处理发送的发送信息或无线通信参数信息的数据结构的图。

图6是在汇聚节点执行的用于接收计测信息的计测信息接收处理的流程图。

图7是表示经由图1所示的传感器网络系统中的节点之间的无线通信发送的数据包数量与重传次数的相关关系的一例的图。

图8是概略地表示图1所示的传感器网络系统中的节点之间的通信情况以及经由节点之间的无线通信发送的数据包的重传情况的图。

图9是在汇聚节点执行的用于接收计测信息的第二计测信息接收处理的流程图。

图10是在汇聚节点执行的用于接收计测信息的第三计测信息接收处理的流程图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的传感器网络系统(以下，有时也仅称为“系统”)10、该系统中包括的汇聚节点1以及传感器节点2、3。此外，以下实施方式的结构是示例性的，本发明并不受这些实施方式的结构限定。

实施例1

图1是表示系统10的概略结构的图。在系统10中，在各传感器节点2、3与汇聚节点1之间分别形成经由无线通信的传送路径，传感器节点2、3分别安装有用于计测各种外部环境参数(温度、湿度、加速度等)的传感器。传感器节点2的传感器参见2a，传感器节点3的传感器参见3a。此外，在图1所示的系统10中，为了便于说明本发明，汇聚节点1仅无线连接有两个传感器节点2、3，但汇聚节点1也可以无线连接3个以上的传感器节点。另外，在系统10中也可以包括多个汇聚节点，在上述情况下，各汇聚节点分别无线连接一个或多个传感器节点。

作为安装在传感器节点2、3的传感器，例如存在温度传感器、湿度传感器、照度传感器、流量传感器、压力传感器、土壤温度传感器、粒子传感器等物理传感器、co2传感器、ph传感器、ec传感器(electrochemicalsensor：电化学床干起)、土壤水分传感器等化学传感器。在本实施方式中，为了便于说明，在各传感器节点2、3仅安装用于计测各自的配置位置处的外部温度的温度传感器。

在如此构成的系统中，汇聚节点1经由各传感器节点与汇聚节点1之间的无线通信采集由传感器节点2、3计测的温度信息。此时，用于传送来自各传感器节点的温度信息的各传感器节点与汇聚节点1之间的无线通信以彼此不重叠的方式在汇聚节点1侧分配通信时间，并且使各传感器节点、汇聚节点1之间的时刻同步。因此，各传感器节点利用由汇聚节点1分配给自身的通信时间，将该传感器节点计测的温度信息传送给汇聚节点1侧，从而系统10能够连续地采集各传感器节点所配置的位置的温度信息。另外，考虑假定在一个通信时间内应当传送的温度信息的容量的无线通信速度、避免各传感器节点的通信时间的重叠以及富裕等，最初将分配给各传感器节点的通信时间设定为规定的基准通信时间。

另外，对于图1所示的传感器节点2、3而言，构成为具有计测计测对象的传感器功能、记录或处理所计测的温度信息的功能、与传感器节点外部无线通信的功能、电源功能、与控制经由无线通信传送温度信息有关的功能等的小型设备(计算机)，对于汇聚节点1而言，构成为具有与传感器节点无线通信的功能、电源功能、与控制经由无线通信传送温度信息有关的功能等的小型设备(计算机)。另外，传感器节点2、3的电源功能由供给用于驱动各功能的电力的内部蓄电池(电池)来实现。

在此，在系统10中，当由传感器节点2、3的传感器进行计测时，温度信息被送达至汇聚节点1。然而，当经由无线通信传送温度信息时，因受到传送路径以外的其他无线装置的电波干扰或在节点之间存在障碍物等与无线通信环境相关的原因，存在不能实现优选的信息传送的可能性。如上所述，用于传送来自各传感器节点的信息的通信时间由汇聚节点1分配，若节点之间的无线通信环境恶化，传送信息所需要的时间为长时间，则难以在分配的时间内传送信息，妨碍了有效地采集温度信息。虽然在传感器节点2、3如下文所述设有存储所计测的温度信息的存储部，但是，由于上述存储容量有限，所以即使临时存储在分配的通信时间内不能传送的温度信息，对于存储全部没有传送的温度信息也是有限的。

于是，在本发明的系统10中，关于经由各传感器节点与汇聚节点1之间的无线通信传送温度信息，根据该传感器节点与汇聚节点1之间的无线通信环境进行对分配给各传感器节点的通信时间进行调整的处理。由此，即使在无线通信环境恶化的情况下，在分配的通信时间内完成应当传送的温度信息的通信的可能性增大，并且能够将整个系统10的温度信息的采集效率维持得高。

根据上述情况，说明由系统10中的传感器节点2、3以及汇聚节点1进行的具体处理。传感器节点2、3以及汇聚节点1在内部具有运算装置、存储器等，由该运算装置执行规定的控制程序，从而发挥各种功能。首先，图2表示将属于系统10的传感器节点2发挥的各种功能的一部分形象化的功能框。另外，图2示出了传感器节点2的功能框，而由于传感器节点3具有与传感器节点2相同的功能，所以省略其说明。

传感器节点2具有作为功能部的控制部20、通信部21、计测部23以及计测信息记录部24，并且在本实施例中，安装有作为传感器2a的温度传感器。下面，对传感器节点2具有的各功能部进行说明。控制部20是负责对传感器节点2进行各种控制的功能部，特别是，具有发送信息生成部201、无线通信参数信息生成部202以及发送确认部203。该发送信息生成部201是生成包括由传感器2a计测的温度信息在内的发送信息的功能部。该发送信息是由通信部21经由无线通信发送给汇聚节点1的信息。

另外，无线通信参数信息生成部202是生成无线通信参数信息的功能部，该无线通信参数信息包括与传感器节点2与汇聚节点1之间的无线通信环境相关的无线通信参数。该无线通信参数是与对从传感器节点2向汇聚节点1传送发送信息的时间产生影响的无线通信环境相关的参数，换言之，汇聚节点1通过获取无线通信参数，能够判断应当对来自传感器节点2的发送信息的传送分配何种程度的通信时间。接着，发送确认部203是判断由汇聚节点1接收来自传感器节点2的发送信息而上述发送是否完成的功能部。具体而言，通过对从接受了构成发送信息的全部数据包的汇聚节点1发出的响应信号进行接收，来确认完成了发送信息的发送。

通信部21是与传感器节点2的外部通信即进行信息的发送和接收的功能部。具体而言，通信部21与控制部20相互作用。其结果是，通信部21负责传送发送信息生成部201生成的发送信息、传送无线通信参数信息生成部202生成的无线通信参数信息、接收上述响应信号等。计测部23是经由温度传感器2a对传感器节点2所配置的环境的温度进行计测的功能部。而且，该计测部23对温度的计测在控制部20的指示下执行，并且所计测的温度信息由计测信息记录部24随时存储在存储器内。该计测信息记录部24与控制部20相互作用，按照来自控制部20的指示，将记录的计测信息提供给控制部20，由发送信息生成部201生成发送信息。

接着，基于图3说明在汇聚节点1形成的功能部。汇聚节点1具有通信部11、无线通信参数获取部12、通信时间分配部13以及计测信息记录部14。通信部11是进行与接收来自各传感器节点的发送信息和无线通信参数信息、发送上述响应信号等通信相关的控制的功能部。无线通信参数获取部12是提取获得由通信部11接收的无线通信参数信息中包括的无线通信参数的功能部。而且，所获取的无线通信参数被提供给通信时间分配部13，该通信时间分配部13是基于无线通信参数调整分配给发送上述无线通信参数的传感器节点的用于传送发送信息的通信时间的功能部。另外，从各传感器节点发送来的发送信息中包括的温度信息被提供给计测信息记录部14，该计测信息记录部14将上述温度信息记录在存储部内。

对如此构成的传感器节点2与汇聚节点1之间的温度信息的采集相关的发送信息的传送进行说明。该发送信息的传送通过图4所示的在传感器节点2侧执行的计测信息发送处理以及图6所示的在汇聚节点1侧执行的计测信息接收处理来实现。

另外，图5概略性地示出了从传感器节点2向汇聚节点1传送的发送信息以及无线通信参数信息的数据结构。另外，在本实施例中，作为无线通信参数利用传感器节点2发送构成发送信息的数据包时的每个数据包的重传次数(以下，也仅称为“重传次数”)。考虑在传感器节点2与汇聚节点1之间的无线通信环境恶化的情况下，重传次数增加等在无线通信环境与重传次数之间存在相关关系。

于是，在说明计测信息发送处理和计测信息接收处理前，基于图5对在传感器节点2生成的发送信息和无线通信参数信息的数据结构进行说明。图5概略性地示出全部发送信息的数据结构，该发送信息被概略地划分为8个数据区域。在本实施例中，对8个数据区域中特别重要的5个数据区域a1～a5进行说明。区域a1(startsymbol：起始符号)是表示发送信息或无线通信参数信息的起始的特定的字节串。因此，发送信息的存储在区域a1的字节串与无线通信参数信息的存储在区域a1的字节串不同。区域a2(destinationaddress：目标地址)表示发送信息或无线通信参数信息最终传送的目标(在本实施例中，为汇聚节点1)地址。区域a3(sourceaddress：源地址)表示发送信息或无线通信参数信息的发送源(在本实施例中为传感器节点2)的地址。区域a4(data：数据)表示安装于作为发送源的传感器节点2的温度传感器22检测出的温度信息(相当于本发明的计测信息)或无线通信参数(相当于本发明的规定的无线通信参数，在本实施例中，为每个数据包的重传次数)。区域a5(terminatorsymbolfordata：数据终端符号)是表示发送信息或无线通信参数信息的终端的特定的字节串。

＜温度信息的传送处理＞

在此，返回至图4，为了说明温度信息的传送处理，对在传感器节点2执行的计测信息发送处理进行说明。该计测信息发送处理是在传感器节点2计测温度信息并且将所计测的温度信息发送给汇聚节点1的处理，通过重复执行该处理，支援传感器节点2接续采集温度信息。详细地，首先，在s101中，由计测部23通过传感器2a对温度信息进行计测。另外，假定在分配给传感器节点2的通信时间内从传感器节点2完成发送，上述所计测的温度信息的总数据容量被设定为能够在该通信时间内发送的程度的数据容量。当s101的处理结束后，前进至s102。

在s102中，将s101计测的温度信息存储在传感器节点2的存储器内。另外，上述存储是用于从传感器节点2向汇聚节点1发送信息的临时存储，作为原则，在上述信息传送完成时从该存储器删除(参照后述的s106的处理)，确保存储器的容量。若s102的处理结束，则前进至s103。

在s103中，判定是否达到通信时间，该通信时间是由汇聚节点1的通信时间分配部13分配的传感器节点2能够将发送信息发送给汇聚节点1的时间。如上所述，由于在属于系统10的各传感器节点与汇聚节点1之间，各节点使用的控制用时刻同步，因此，能够按照上述控制时刻判断通信时间是否达到。另外，就传感器节点2而言，与汇聚节点1的通信时间分配部13分配给传感器节点2的通信时间有关的信息，通过从汇聚节点1的通信部11向传感器节点12的通信部21的通信来传送，由传感器节点2的控制部20保持。若在s103的处理中判定为肯定，则前进至s104，若判定为否定，则再次进行s103的处理。

在s104中，在传感器节点2中，由发送信息生成部201生成发送信息，并且发送该发送信息。进而，基于在发送发送信息时产生的该发送信息的每个数据包的重传次数，由无线通信参数信息生成部202生成无线通信参数信息，并且发送该无线通信参数信息。具体而言，在从传感器节点2向汇聚节点1发送发送信息的数据包时，重传发送失败了的数据包。每个数据包的重传次数作为无线通信参数包括在无线通信参数信息中，发送给汇聚节点1。若s104的处理结束，则前进至s105。

在s105中，判定在通信时间内发送信息的发送是否完成。具体而言，如果在上述通信时间内传感器节点2接收从汇聚节点1向传感器节点2发送的关于该发送信息的响应信号，则s105的判定为肯定的判定，否则s105的判定为否定的判定。另外，若在s105判定为否定，则意味着在本来通信时间内未能传送应当发送的发送信息，因此，处于未传送状态的发送信息中包括的温度信息被保存在传感器节点2的存储器内。在下一个通信时期中，所存储的未传送的温度信息再次包括在发送信息中发送给汇聚节点1。另一方面，若在s105判定为肯定，则由于在本来通信时间内能够传送应当发送的发送信息，所以在s106中，从传感器节点2的存储器内删除传送完成了的温度信息。由此，能够有效地利用存储器的有限容量。

接着，基于图6，说明为了进行温度信息的传送处理而在汇聚节点1执行的计测信息接收处理。该计测信息接收处理是与上述计测信息发送处理协同执行的处理，是在汇聚节点1中接收来自传感器节点2的发送信息和无线通信参数信息的处理，通过重复执行该处理，支援汇聚节点1连续地采集温度信息。另外，图6所示的计测信息接收处理是在汇聚节点1对来自传感器节点2的发送信息进行的处理，关于传感器节点3，与该计测信息接收处理独立地进行另一计测信息接收处理。

详细地，首先，在s201，当分配给传感器节点2的通信时间到达时，开始接收从传感器节点2发送的发送信息。而且，接着在s202，接收从传感器节点2发送的无线通信参数信息，获取其中包括的作为无线通信参数的“重传次数”。然后，在s203，判定分配给传感器节点2的通信时间是否结束。若在s203判定为肯定，则前进至s204，若判定为否定，则再次进行s203的处理。

在s204，基于在s202获取的作为无线通信参数的重传次数，判定是否预测从传感器节点2向汇聚节点1传送发送信息所需要的信息传送时间为长时间，换言之，判定是否预测该信息传送时间超出当前分配的通信时间。如上所述，重传次数是反映传感器节点2与汇聚节点1之间的无线通信环境的参数，存在无线通信环境越恶化，重传次数越增加，信息传送时间需要越长时间的趋势。

在此，基于图7，对关于信息传送时间是否需要长时间的上述预测进行说明。图7表示在分配给传感器节点2的一次通信时间内通过上述s104的处理发送由规定数量的数据包(在图7所示的例子中，数据包数量为10)形成的发送信息时数据包与各数据包的重传次数的累计数量之间的相关关系。在图7的上层(a)所示的情形中，发送由10个数据包形成的发送信息时，采用最小二乘法算出的累计重传次数相对于数据包数量的斜率(dx/dy)为0.4242，累计重传次数的计算值为4.242次。另一方面，在图7的下层(b)所示的情形中，采用最小二乘法算出的累计重传次数相对于数据包数量的斜率(dx/dy)为2.0727，累计重传次数的计算值为20.727次。

在此，关于信息传送时间是否需要长时间的上述预测，按照从传感器节点2向汇聚节点2传送发送信息所要求的稳定性，能够采用各种预测方法，下面举出三种预测方法。

(预测方法1)

如图7所示，若基于数据包与各数据包的重传次数的累计数量之间的相关关系算出的累计重传次数相对于数据包数量的斜率(dx/dy)超出规定的阈值时，可以判定信息传送时间需要长时间。在此情况下，斜率越大，传感器节点2与汇聚节点1之间的无线通信环境的恶化速度越大，基于优选延长通信时间以尽可能在通信时间内完成发送发送信息的考虑，进行上述预测判定。在按照该预测方法的情况下，例如，在图7的(a)所示的情形中，没有预测信息传送时间需要长时间，另一方面，在图7的(b)所示的情形中，预测信息传送时间需要长时间。

(预测方法2)

如图7所示，可以在基于数据包与各数据包的重传次数的累计数量之间的相关关系算出的累计重传次数超出作为基准的重传次数时，判定信息传送时间需要长时间。在此情况下，为累计重传次数越大，传感器节点2与汇聚节点1之间的无线通信环境越恶化的状态，基于优选延长通信时间以尽可能在通信时间内完成发送发送信息的考虑，进行上述预测判定。在按照该预测方法的情况下，例如，在图7的(a)所示的情形中，没有预测信息传送时间需要长时间，另一方面，在图7的(b)所示的情形中，预测信息传送时间需要长时间。

(预测方法3)

如图7所示，可以在基于数据包与各数据包的重传次数的累计数量之间的相关关系算出的累计重传次数超出作为基准的警告重传次数时，判定信息传送时间需要长时间。所述作为基准的警告重传次数是比预测方法2中的上述作为基准的重传次数小的值，在此情况下，当累计重传次数超出作为基准的警告重传次数时，不能否定在当前分配的通信时间内完成发送发送信息的可能性，因此，基于为了可靠地实现信息传送而优选延长通信时间以尽可能在通信时间内完成发送发送信息的考虑，进行上述预测判定。在按照该预测方法的情况下，例如，在图7的(a)所示的情形以及图7的(b)所示的情形中，预测信息传送时间需要长时间。

另外，上述预测方法是示例性的，也可以采用除上述以外的预测方法。另外，对于在各预测方法中示出的预测的判定结果而言，仅是示例性的，本发明的权利要求范围并不受上述结果的限制。

在此，返回至图6，若在s204判定为肯定，即预测信息传送时间需要长时间，则前进至s205，若判定为否定，则前进至s206。在s205中，为了与作为预测信息传送时间需要长时间的根据的重传次数相关的、在s201接收的发送信息的下一次要接收的发送信息，延长分配给传感器节点2的通信时间。由此，分配与传感器节点2与汇聚节点1之间的恶化状态的无线通信环境相应的分配通信时间，能够更可靠地在通信时间内将来自传感器节点2的发送信息传送给汇聚节点1，并且能够抑制在传感器节点2产生未传送的发送信息。

另外，s205的延长处理是由通信时间分配部13进行的处理，延长的通信时间的信息从汇聚节点1向传感器节点2传送。另外，s205中通信时间的延长程度根据传感器节点2与汇聚节点1之间的恶化状态来调整。例如，在采用上述预测方法1进行s204的预测的情况下，当累计重传次数相对于数据包数量的斜率(dx/dy)超出规定的阈值时，上述斜率越大，将通信时间延长得越长。

另外，在s206中，当未预测到信息传送时间需要长时间时，分配给传感器节点2的通信时间维持原有时间。由此，能够避免通信时间无益地延长。

在此，在图8的上层(a)示出了在进行上述的计测信息发送处理和计测信息接收处理时传感器节点2、3与汇聚节点1之间的通信情况，并且在图8的下层(b)概略性地示出各传感器节点与汇聚节点1之间经由无线通信发送的数据包的重传情况。在图8的(a)中，各传感器节点对温度信息的计测用带有斜线的箭头表示，从各传感器节点向汇聚节点1传送发送信息用空心箭头表示。因此，例如在时间m1，在各传感器节点进行温度信息的计测，在之后的时间t1，从传感器节点2将包括上述温度信息的发送信息发送给汇聚节点1，进一步地，在之后的时间t2，从传感器节点3将包括上述温度信息的发送信息发送给汇聚节点1。

另外，在图8的(b)中示出了从各节点传感器发送发送信息时构成该发送信息的数据包的重传次数的变化。此外，图8的(b)所示的黑圆点表示关于传感器节点2的重传次数的变化，白圆点表示关于传感器节点3的重传次数的变化，但各圆点的数量并不与构成发送信息的数据包的数量相对应，仅示意性地示出了重传次数的变化。因此，例如在时间t1从传感器节点2发送发送信息时，反映传感器节点2与汇聚节点1之间的无线通信环境恶化而重传次数逐渐增加，另一方面，在时间t1从传感器节点3发送发送信息时，反映传感器节点2与汇聚节点1之间的无线通信环境的稳定性而重传次数相应地以小的值推移。

并且，通过执行上述计测信息发送处理和计测信息接收处理，基于时间t1的重传次数的推移而预测来自传感器节点2的信息传送时间为长时间，由此与在时间t1之后分配给传感器节点2的通信时间对应的时间t3延长。由此，即使反映传感器节点2与汇聚节点1之间的无线通信环境恶化而重传次数较多，也能够在延长的通信时间内完成将发生信息发送给汇聚节点1的动作。另一方面，对于传感器节点3而言，由于在时间t2重传次数为相应的低值，因此，与在时间t2之后分配给传感器节点3的通信时间对应的时间t4维持与时间t2相同的长度。

＜变形例1＞

在上述计测信息接收处理中，利用作为从传感器节点2送达的作为无线通信参数的重传次数，延长分配给传感器节点2的通信时间。然而，当在传感器节点2与汇聚节点1之间不能传送信息时，实际上从传感器节点2重复重传大量的数据包，但也可以不进行延长该通信时间的处理。若在不能传送信息的情况下进行延长通信时间的处理，则不管发送信息完全不能传送给汇聚节点1的状态是否持续，通信时间都无益地延长，所以反而担心系统10采集温度信息的效率降低。因此，在不能传送信息的情况下，直至上述不能传递的状态解除为止，停止通过传感器节点2采集温度信息，或者在传感器节点2的存储器的存储容量允许的范围内采集温度信息，然后，主要等待不能传递的状态解除来执行上述计测信息发送处理和计测信息接收处理即可。

实施例2

基于图9对本发明的温度信息的传送处理的第二实施例进行说明。图9示出了本实施例的计测信息接收处理的流程图，对其中包括的处理中的与图6所示的计测信息接收处理所包括的处理相同的处理附上相同的附图标记，省略详细说明。在此，在本实施例中，在汇聚节点1侧生成无线通信参数。因此，在本实施例的计测信息发送处理中，在传感器节点2侧生成包括温度信息的发送信息，该发送信息被发送给汇聚节点1，另一方面，不生成包括作为无线通信参数的上述重传次数等的无线通信参数信息。

具体而言，如图9所示，若s201的处理结束，则进行s301的处理。在s301中，获取在接收s201的发送信息时该发送信息的rssi(发送信号强度)。汇聚节点1中的rssi由于考虑反映信息从传感器节点2到达汇聚节点1的到达容易程度，所以能够用作无线通信参数。因此，利用在s301获取的rssi应用于在之后的s204中的信息传送时间是否需要长时间的预测判定。具体而言，当获取的rssi的降低速度比规定的阈值大时，能够合理地预测从传感器节点2向汇聚节点1的无线通信环境处于正在恶化的状态，出现了信息传送时间需要长时间的情况。

如此地，当利用在汇聚节点2侧生成的作为无线通信参数的rssi预测传送时间需要长时间的情况下，通过s205的处理延长分配给传感器节点2的下一次的通信时间。由此，在下一次发送发送信息时，分别考虑了无线通信环境的通信时间，所以能够有效地采集温度信息。

实施例3

基于图10对本发明的温度信息的传送处理的第三实施例进行说明。图10示出了本实施例的计测信息接收处理的流程图，对其中包括的处理中的与图6所示的计测信息接收处理中包括的处理相同的处理附上相同的附图标记，省略详细说明。在此，在本实施例中，说明由上述205的处理延长的通信时间的缩短。

详细地，如图10所示，若在s204判定为否定，则进行s401的处理。在s401中，基于在s202获取的作为无线通信参数的重传次数，判定从传感器节点2向汇聚节点1传送发送信息所需要的信息传送时间是否能够缩短。具体而言，将关于上述长时间的预测方法1～3作为参考，当累计重传次数相对于数据包数量的斜率(dx/dy)小于规定的阈值时，当累计重传次数小于作为基准的重传次数时，当累计重传次数小于作为基准的警告重传次数时等，能够判断信息传送时间能够缩短。进一步地，作为另一方法，不利用作为无线通信参数的重传次数，在s201～s203进行的接收发送信息实际需要的实际通信时间为比延长设定的通信时间短的时间的情况下，也能够判断信息传送时间能够缩短。若在s401判定为肯定，则前进至s402，若判定为否定，则结束本控制。

在s402，为了在s201接收的发送信息的下一次要接收的发送信息，分配给传感器节点2的通信时间缩短。由此，避免不必要地延长通信时间，实现有效地采集温度信息。另外，s402的缩短处理由通信时间分配部13进行，缩短的通信时间的信息从汇聚节点1传送给传感器节点2。另外，对于s402中的通信时间的缩短程度而言，例如当累计重传次数相对于数据包数量的斜率(dx/dy)小于规定的阈值时，上述斜率越小，能够将通信时间缩短得更短。

＜其它实施例＞

在上述为止的温度信息的传送处理中，从传感器节点2向汇聚节点1发送发送信息，获取关于该发送信息的无线通信参数，调整分配给该发送信息的下一次要发送的发送信息的通信时间。即，本发明的后续计测信息是与获取的无线通信参数相关的发送信息的随后的发送信息中包括的温度信息。代替这种方式，本发明的后续计测信息也可以是在与获取的无线通信参数相关的发送信息间隔一定时间的时期发送的发送信息中包括的温度信息。例如，汇聚节点1也可以获取在发送包括前一天的特定时刻所计测的温度信息的发送信息时的无线通信参数，利用该参数来调整第二天用于传送包括温度信息的发送信息的通信时间。这种利用方式对在一天中的特定时刻无线通信环境显示出特定的恶化趋势的情况有用。

附图标记说明

1汇聚节点

2、3传感器节点

10传感器网络系统(系统)