大规模传感器网络系统的制作方法

本发明涉及大规模传感器网络系统，特别涉及大规模传感器网络系统的数据收集、传送及运用方法。

背景技术：

近来，应对增加的天然资源的需求成为国际问题，在资源探测的领域中短期内高精度且高效地探测天然资源(石油、天然气等)是重要的。另一方面，由于主要油田的产出量减少，能够容易地勘探、开发的油田的减少，使得资源探测不断深度化，在探测开发竞争激化的潮流中，廉价地提供高灵敏度的探测用传感器技术的必要性增加。在高灵敏度这样的观点中，代替使用了以往的听地器的资源探测系统，使用了MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统)传感器的加速度计被关注并正进行各种开发。在资源探测的高效化这样的观点中，正研究基于传感器网络系统大规模化的探测期间的缩短，面向大规模化的探测系统运用的简易化和低成本化成为问题。由于在使用以往的有线的系统中，系统规模存在限制，所以正研究取而代之使用无缆线系统导致的运用工时的减少。

在资源探测中对应于调查的阶段而存在各种各样的方法，但作为为了最终确定资源的埋藏场所而使用的主要方法之一，有被称作反射法地震探测的方法。这是如下的方法：对在地表面排列了多个的振动传感器(加速度传感器)，从在地表面配置的人工震源产生人工的振动，利用振动传感器接收来自地下各层(土壤层、水层、Oil&Gas层、基岩层等)的反射波，通过分析该信号波形，能够把握调查对象地表面下的地层构造和地壳构造。有时作为人工震源使用炸药和使用能够产生人工震源的被称作起震车的特殊车辆。在使用该方法的情况下，在调查对象外场中，需要作为人工震源的起震车、获得震动数据并实现数据传送的传感器网络、及将获得的数据储存起来的数据中心(数据收集车)。如上所述，以往虽然使用通信线、电源线构成传感器网络，但如果是有线构成，不仅同时测定传感器数存在限制，而且有时因外场上的障碍物(森林、密林等)而制约了设置设计，进而需要大容量的电源设施和大型数据中心(数据收集车)等外场设备，这成为成本增加的一个原因。

技术实现要素：

发明要解决的问题

如上所述，为了实现资源探测的高效化，需要使传感器网络大规模化，但在以往那样的有线的传感器网络构成中，同时测定传感器数存在限制。具体而言，在使用已有的有线方式的数据收集和电源供给的资源探测系统中，储存庞大的数据量的存储车和电源供给设施的设置成本成为主要原因，几千～1万个左右的传感器数是极限。而且，因外场上的障碍物(森林或密林等)而在设置条件上产生限制。但是，在上述那样的技术背景之中，将由数万～10万个以上的传感器构成的大规模传感器网络设置于外场，使资源探测的效率提高的必要性增加。另一方面，探测范围的区域扩大的必要性及精度良好地把握更深的地层和地壳构造的必要性也增加，因此，需要将大规模传感器网络在数周以上这样的长时间进行运用。

对于有线方式，如上所述，进一步提高资源探测的效率是困难的，所以正在研究无缆线资源探测系统。通过无缆线系统，即使是有线不能设置的场所也能够设置传感器终端，而且不需要外场设备，故而能够大幅度削减成本。但是，已有的无缆线资源探测系统中采用电池驱动方式，对数据传送采用无线多跳方式，使用所设置的传感器终端以组桶式方式将数据传送到中心。因此，在测量中，由于需要对传感器终端的无线模块平时一直接通电源，所以耗电大，最多10天左右的运用天数为极限。因而，在无缆线资源探测系统中，要求能够使用电池长期运用的低耗电系统，这成为课题。另一方面，当长期运用时每个传感器终端的传感器数据量为超过10GB的大容量，进而，对于大规模传感器系统整体，1天需要对几百TB以上的数据进行传送处理，将其通过无线传送到数据中心的方式是课题。即，实现能够以低功率进行动作(长电池寿命)，且能够同时地进行高速数据传送的资源探测系统，是本发明要解决的问题。

解决问题的方案

为了解决上述问题，在本发明中，提供一种资源探索系统，不使用已有的基于无线多跳的数据传送方式，而使用在一定期间的运用期间中，将传感器终端感应到的震动数据平时写入到终端内的存储器中的终端内数据存储型的传感器终端。在运用一定期间后，将传感器终端容纳在数据收集充电装置中，由此，感知传感器终端被容纳在数据收集充电装置中，自动地向数据收集充电装置使用高速无线通信将存储在传感器终端内的数据传送，使用与数据收集充电装置连接的有线通信线(LAN等)传送到数据中心。而且，通过搭载非接触充电方式，数据收集充电装置探测到容纳了传感器终端，从而自动地对传感器终端内的电池进行充电。在此，数据收集、传送装置将非接触充电功能设为平时总是开始，从而能够与容纳传感器终端同时地开始数据传送及充电，另一方面，传感器终端以充电开始为触发开始高速数据传送。因此，传感器终端由获得震动数据的传感器部和承担充电功能的充电部、承担高速数据通信的数据传送部、及用于获得震动数据测量的辅助数据的辅助测量部构成。

另一方面，在震动数据测量期间，传感器终端需要以低耗电进行动作，所以，仅使震动数据测量所需要的传感器部及辅助测量部动作。传感器部虽然由于平时总是测量而需要平时总是接通电源，但由于辅助测量部只在需要的时刻获得数据即可，所以间歇性地启动。另一方面，在数据收集、传送及电池充电时，传感器终端对来自数据收集充电装置的供电有无进行检测，自动地切断传感器部及辅助测量部的电源，启动数据传送部。由此，能够兼顾基于震动数据获得时的低耗电化的长期运用、基于自动动作模式切换的运用效率提高、及高速数据传送。并且，由于传感器终端的充电部(非接触充电电路)是无源电路，所以在未被容纳在数据收集充电装置中的状态下无电力消耗。

发明的效果

根据本发明，在由几万～几十万个传感器终端构成的大规模传感器网络中，能够同时提供基于数据获得时的低耗电化的长期运用、基于自动动作模式切换的运用效率提高、及高速数据传送。而且，由于是无缆线(无线供电、数据传送)，因此在传感器终端不需要有线连接器等，所以具有防水防尘等耐环境性强的设计容易这样的优点。

附图说明

图1是表示本发明的大规模传感器网络系统整体的概略构成例的图。

图2是表示本发明的将传感器终端向数据收集充电装置容纳的图像例的图。

图3是表示传感器终端的概略构成例的图。

图4是表示数据收集充电装置的概略构成例的图。

图5是表示本发明的传感器终端的基本的状态变迁流程例的图。

图6是表示本发明的传感器终端的、有关基于捕获到起震车的指令信号这一情况而进行的传感器部及辅助测量部的启动、及基于捕获到回答信号这一情况而进行的传感器部及辅助测量部的停止的状态变迁流程例的图。

图7是表示本发明的大规模传感器网络系统的、有关基于捕获到起震车的指令信号这一情况而进行的传感器部启动、及基于捕获到回答信号这一情况而进行的传感器部停止的时序图例的图。

图8是表示本发明的大规模传感器网络系统的、有关不能捕获到起震车的指令信号的情况下的基于计时器进行的传感器部启动、及不能捕获到回答信号的情况下的基于计时器进行的传感器部停止的时序图例的图。

图9是表示本发明的大规模传感器网络系统的、有关基于捕获到起震车的回答信号这一情况而进行的传感器部停止的时序图例的图。

图10是表示本发明的传感器终端的、有关基于捕获到起震车的回答信号这一情况而进行的传感器部及辅助测量部的停止的状态变迁流程例的图。

图11是表示本发明的传感器终端的、有关基于来自控制设备的启动触发信号进行的传感器部及辅助测量部的启动的状态变迁流程例的图。

图12是表示成为基于震动图形的传感器部及辅助测量部的启动触发的震动图形例的图。

图13是表示成为基于冲击检测的传感器部及辅助测量部的启动触发的震动图形和阈值设定例的图。

图14是表示成为基于震动方向检测的传感器部及辅助测量部的启动触发的震动图形及阈值设定例的图。

图15是表示成为基于照度检测的传感器部及辅助测量部的启动触发的照度阈值设定例的图。

图16是表示成为基于GPS测量值检测的传感器部及辅助测量部的启动触发的GPS测量值及判别区域设定例的图。

图17是表示成为基于温度差检测的传感器部及辅助测量部的启动触发的温度变化图形及判别温度范围设定例的图。

图18是表示控制无线所需要的间歇动作的通信定时图。

图19是表示在将传感器终端容纳在数据收集充电装置中时，使用状态监视控制用监视器进行状态监视和正常检查时的构成例的图。

图20是表示将传感器终端容纳在数据收集充电装置中时，使用状态监视控制用监视器进行状态监视和正常检查时的传感器终端的状态变迁流程的图。

图21是表示本发明的大规模传感器网络系统的、用于将传感器网络中传感器终端的电池余量下降或发生动作不良的情况下的警报通知给控制中心的基于RFID进行的地址写入前的外场设置状态例的图。

图22是表示本发明的大规模传感器网络系统的、用于将传感器网络中传感器终端的电池余量下降或发生动作不良的情况下的警报通知给控制中心的基于RFID进行的地址写入后的外场设置状态例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。

对于本发明的实施例的状态变迁流程，如后述那样，设想利用在包括微型计算机(微机或处理器)在内的通用计算机上运行的软件进行安装，也可以利用专用硬件或软件和硬件的组合进行安装。

而且，设置的传感器终端的数量和通信速度、运用期间等数值是实施方式说明用的数值，不限于以下的说明中使用的数值。

实施例1

＜大规模传感器网络系统整体的概略构成＞

图1是表示大规模传感器网络系统整体的概要的图。

在图1所示的构成例中，在资源探测测定对象外场f中配置了1万个传感器终端1s-10000s的状态下，震动发震源(起震车)G产生人工的震动，各传感器终端对从发送源G向地下传递的地震波被各地层反射而到达地上(或地面以下)的波进行观测。震动发送源(起震车)G在外场中配置多个(G1及G2)，有时也利用从控制中心S经由电波基站B发送的基站控制用无线指令，在相互同步的基础上产生震动。长期运用(测量)结束后，将储存了在测定对象外场f获得的震动数据的传感器终端1s～10000s，向设置了收集充电装置1c～收集充电装置10000c这样1万个收集充电装置的数据收集充电设备d输送，将传感器终端1s～10000s容纳在收集充电装置1c-10000c中。

在图2中表示将传感器终端向数据收集充电装置容纳的图像例。状态监视控制用监视器202是搭载了用于访问在传感器终端200中搭载的控制用无线装置的无线模块的监视设备，不仅能够通过无线通信对传感器终端200的状态(传感器瞬时值数据、GPS数据、温度、数据传送完毕通知、充电完毕通知等)进行监视，还能够发布针对传感器终端200的各种指令，控制传感器终端200。经由电源缆线C利用电源P向数据收集充电装置201供给电力。数据收集充电设备d例如也可以是在测定对象外场f上设置的数据收集车(外场卡车)、或专用设备。另外，电源P也可以是数据收集车或专用设备的电源基础设施、发电系统或发电机等。当将传感器终端1s-10000s容纳到收集充电装置1c-10000c中时，自各收集充电装置的非接触供电自动开始，以上述充电开始为触发从传感器终端向收集充电装置将保存在传感器终端内的震动数据进行无线传送。在此，作为非接触充电方式的例子，有Qi标准中代表性的电磁感应方式、电磁场共振方式，另外，作为无线传送方式的一个例子，有以无线LAN(WiFi)、毫米波通信为代表的各种特定小功率系无线。将由数据收集充电装置收集到的震动数据，从数据收集充电设备d，使用通信缆线L向控制中心S中准备的服务器sv传送并储存。在使用数据收集车的情况下，用收集车将收集充电装置搬运至控制中心S，在控制中心S向服务器sv进行基于有线的数据传送。

＜传感器终端的概略构成＞

图3表示传感器终端的构成的一个例子。本构成例表示本发明涉及的最大规模构成，也可以是本构成的部分构成或使用了部分构成的其他构成。传感器终端大体上划分为由传感器部、辅助测量部、数据传送部、充电部构成，在微型计算机301中通过按照内部所记录的控制程序控制各部而使传感器终端的状态变迁。传感器部由传感器电路304构成。传感器电路304根据来自微型计算机301的传感器获得请求将传感器值返回到微型计算机301，微型计算机301将所获得的传感器值保存在存储器305中。辅助测量部由GPS303及倾斜传感器302构成，使用GPS303确定传感器终端设置场所，而且使大量的各传感器终端进行获得的震动数据的获得时刻同步。在倾斜传感器302中对传感器终端设置的倾斜进行测量，并进行震动数据的修正。数据传送部由高速数据通信用的专用的通信用微型计算机306和数据无线模块307构成。充电部由非接触的供电电路309构成。供电电路309是无源电路，与电池308连接，但仅在被容纳在数据收集充电装置中时流动电流，对电池308进行充电。此外，搭载了用于对传感器终端的状态进行把握的温度计3010、照度计3011，经由控制无线模块3012从外部把握传感器终端的状态。另外，控制无线模块3012能够接收来自外部的无线信号并将信号传送到微型计算机201，进而，将来自微型计算机的应答转换为无线数据包后经由天线3014向外部发送。由此，对传感器终端，能够从外部进行各种控制。另外，作为无线控制因无线数据包错误等而不能实现的情况下的备份，基于计时器3013的状态变迁是可能的。此外，具有控制无线用天线3014、数据无线用天线3015、及RFID电路3016。

＜数据收集充电装置的概略构成＞

图4是本发明的数据收集充电装置的构成例。数据收集充电装置具有：由充电控制微型计算机401、供电电路402和电源电路403构成的充电系统；及由通信用微型计算机404、数据无线模块405和天线406构成的数据传送系统。从电源电路403取出向传感器终端供电用的电力，通过充电控制微型计算机401的控制来控制供电电路402，从而当传感器终端被容纳时开始充电。另一方面，若开始了传感器终端的充电，则从传感器终端，通过高速无线传送震动数据，所以，通过天线406将无线电波向数据无线模块405传送，由数据无线模块405转换成数字信号后，将震动数据向通信用微型计算机404传送。通信用微型计算机404将接收到的震动数据经由与数据收集充电装置连接的通信缆线(光纤或LAN缆线)向服务器传送。

＜传感器终端的基本的状态变迁流程＞

图5中表示传感器终端的基本的状态变迁流程图。传感器终端在开始时S501仅将充电电力接收电路(充电部)及控制信号接收电路(控制无线3012)及微型计算机301开启，立即确认是否从外部供给了基于非接触供电的电力(S502)。若未供给则开启传感器部及辅助测量部(S511)。在正在供给受电电力的情况下，开启充电部，关闭传感器部及辅助测量部(S503)。之后，确认有无应向传感器终端内传送的数据(S504)，在“有”的情况下，开启数据传送部(S505)。若数据传送未结束则直到数据传送结束为止进行待机，在结束的情况下(S506)，将传送完毕通知使用控制无线通知到外部的状态监视控制用监视器(203)(S507)。接着，直到充电结束为止进行待机(S508)，在充电完毕的情况下，将充电完毕通知通过控制无线通知到状态监视控制监视器(203)(S508)。之后，停止传感器部、充电部及数据传送部(S510)，返回到开始(启动)时的状态。但是，充电电力接收电路(充电部)、控制信号接收电路(控制无线3012)及微型计算机301保持开启不变。

实施例2

在实施例2中，发震源(起震车)G从控制中心S接收控制信号而产生人工震动，若必要的人工震动产生完成则从发震源(起震车)G向控制中心S发送回答信号，此时，传感器终端对来自控制中心S的控制信号及来自发震源(起震车)G的回答信号进行捕获，并以其为触发，进行传感器终端的传感器部及辅助测量部的启动和停止，从而将传感器终端(特别是一般认为耗电大的传感器部和辅助测量部)的动作抑制在必要的最小限度，由此，实现低耗电，对于这种情况使用图6～图8进行说明。

＜传感器终端状态变迁流程＞

图6中表示对发震源(起震车)的控制信号及回答信号进行捕获，来进行传感器终端的传感器部及辅助测量部的启动及停止的情况下的状态变迁流程。从开始S601开始，在充电电力的供给有无确认S602中，有电力供给的情况下的流程与实施例1(图5)基本相同，所以省略说明。唯一的不同，是省略了在充电部开启S603时传感器部、辅助测量部关闭的处理。这是因为虽然也可以作为处理而插入，但流程图上，在进行充电部开启S603处理时，传感器部、辅助测量部必然为关闭。

在没有充电电力的情况下(S602的符号“N”)，首先使用计时器3013使启动计时器动作。接着通过S612及S613的处理，以启动计时器的倒计时结束和从控制中心向发震源(起震车)G的控制信号的捕获之中、时间上较早发生的一方为触发，使传感器部、辅助测量部开启(S614)。若开启传感器部、辅助测量部，则立即使用计时器3013来启动停止计时器(S615)。停止计时器启动后，通过S616及S617的处理，以停止计时器的倒计时结束和从发震源(或起震车)G向控制中心S的回答信号的捕获之中、时间上较早发生的一方为触发，停止传感器部、辅助测量部(S610)。在停止状态S610下，传感器终端使充电电力接收电路(充电部)、控制信号接收电路(控制无线3012)及微型计算机301、计时器3013保持开启不变。

＜时序图(1)＞

图7表示对发震源(起震车)的控制信号及回答信号进行捕获来进行传感器终端的传感器部及辅助测量部的启动及停止的情况下的控制中心S、发震源(起震车)G、及传感器终端is的时序图。在控制中心S，向配置于外场的发震源(起震车)G，发送包括震动图形和定时720等信息的控制信号700。传感器终端is若捕获到来自控制中心S的控制信号，则启动传感器部及辅助测量部714，立即转移到测量715。发震源(起震车)G接受来自控制中心的控制信号，在图7的例子中，在20秒后产生45秒期间的震动710。震动产生结束，在一定时间后(在图7的例子中为15秒后)，发震源(起震车)G向控制中心S发送回答(震动结束)701，在10秒后向下一发震点移动711。接收到回答(震动结束)701的控制中心S，向来自发震源(起震车)G的回答(移动、起震准备完毕)702的接收待机转移。另一方面，在捕获到来自发震源(起震车)G的回答(震动结束)701的传感器终端，停止传感器部及辅助测量部716，充电电力接收电路(充电部)、控制信号接收电路(控制无线3012)及微型计算机301、计时器3013保持开启不变。发震源(起震车)G在移动及起震准备完毕的阶段，向控制中心S发送回答(移动、起震准备完毕)702，接收到回答702的控制中心在接收后一定期间后(图7中为30秒)，发送针对发送源(起震车)G的控制信号703。以后，反复上述时序。并且，在来自发震源(起震车)G的回答(震动结束)701中包含了错误消息的情况下，发震源(起震车)G取消移动711，控制中心根据控制信号700重新开始时序。

＜时序图(2)＞

图8所示的时序图表示，通过利用传感器终端is具有的计时器3013来进行启动及停止，设为传感器终端is不能捕获到控制中心S的控制信号及发震源(起震车)G的回答信号的情况下的状态变迁备份手段的情况。在测量循环(1)中，在传感器终端is启动后，使停止计时器(图8中为90秒)动作，另一方面，向对来自发震源(起震车)G的回答(震动结束)801的、接收待机状态转移。在该状态下，一边进行测量815，一边以来自发震源(起震车)G的回答(震动结束)801的捕获、和停止计时器的倒计时结束为触发，向停止状态816(充电电力接收电路(充电部)、控制信号接收电路(控制无线3012)及微型计算机301、计时器3013保持开启不变)转移。在图8中，如回答(震动结束)捕获失败822那样，捕获失败了，所以利用备份的计时器倒计时(90秒)成功停止816。若转移到停止状态816则立即使启动计时器动作(图8中为55秒)，同时对控制中心S的控制信号803进行接收待机。在测量循环(2)中，由于控制信号捕获失败823，传感器终端is利用以55秒设定的启动计时器进行启动817，立即使停止计时器(90秒)动作。但是，在测量818中，在停止计时器的倒计时结束前接收到来自发震源(起震车)G的回答(震动结束)，所以向停止状态819转移。进而，虽然在刚刚停止819后马上使启动计时器(65秒)动作，但由于在启动计时器的倒计时结束前捕获到控制信号806，所以，进行基于控制信号806的启动820。此外，对于传感器终端is使用的启动计时器及停止计时器的各计时器值，根据控制中心S向发震源(起震车)G发送的定时信息821，由控制中心计算出，并包含在控制信号(800、803)中，由此，在传感器终端is中周知。在传感器终端is不能接收控制信号(800、803)的情况下，使用接收到的最新的计时器值。

实施例3

在实施例3中，发震源(起震车)G从控制中心S接收控制信号而产生人工震动，若必要的人工震动产生完毕则从发震源(起震车)G向控制中心S发送回答信号，此时，传感器终端对来自发震源(起震车)G的回答信号进行捕获，并以其为触发，进行传感器终端的传感器部及辅助测量部的停止，从而将传感器终端(特别是一般认为耗电大的传感器部和辅助测量部)的动作抑制在必要的最小限度，由此，实现低耗电，对于这种情况，使用图9、10进行说明。在实施例2中，将控制信号作为启动的触发使用，将回答信号作为停止的触发使用，但在本实施例中，即使在回答信号接收失败的情况下，只要没有回答信号的触发就为平常测量模式，所以，能够在抑制耗电的同时，将对测量动作的影响抑制在最小限度，因此，是适用于传感器终端难以捕获控制信号和回答信号的环境(密林等)的运用方法。

＜时序图＞

在图9所示的时序图中，在测量循环(1)，传感器终端is接收控制中心S的控制信号900而启动914，进行测量915。由于接收到启动发震源(起震车)G的回答(震动结束)901而停止916，使启动计时器(50秒)动作，在50秒后再次启动917。转移到测量循环(2)，虽然进行测量918，但由于来自控制中心S的控制信号在测量918中已接收，所以忽视。另一方面，对于发震源(起震车)G的回答(震动结束)904，在传感器终端is中捕获失败919，所以，在以后的测量循环中，直到发震源(起震车)G的回答(震动结束)的捕获成功为止继续测量。此外，对于传感器终端is使用的启动计时器及停止计时器的各计时器值，根据控制中心S向发震源(起震车)G发送的定时信息921，由控制中心计算出，并包含在控制信号(900、903)中，由此，在传感器终端is中周知。在传感器终端is不能接收到控制信号(900、903)的情况下，使用接收到的最新的计时器值。

＜传感器终端状态变迁流程＞

图10中表示实施例的传感器终端is的状态变迁流程。S1001到S1010为止的流程，在实施例1中已说明完，所以在此省略。从开始(S1001)起进行充电电力供给有无确认(S1002)，在是“无”的情况，对传感器部、辅助测量部的开启状态进行确认。若是开启则反复进行来自发震源(起震车)G的回答信号(震动结束)确认S1016和充电电力确认(S1002)。在有回答信号的情况下，停止传感器部、辅助测量部(充电电力接收电路(充电部)、控制信号接收电路(控制无线3012)及微型计算机301、计时器3013保持开启不变)(S1010)。另一方面，在S1011的处理中，在传感器部、辅助测量部是关闭的状态的情况下，将启动计时器开启，通过处理S1012、S1013及S1014，以启动计时器的倒计时结束或控制信号的接收为触发，开启传感器部及辅助测量部(S1015)，向回答信号(震动结束)确认(S1016)转移。

实施例4

在实施例4中，对不是基于控制中心S和发震源(起震车)G发送的无线信号进行的启动，而是使用了后述的各种触发信号的传感器终端(传感器部)的启动方法，进行说明。

＜传感器终端状态变迁流程＞

在图11中表示本实施例的传感器终端的状态变迁流程。S1101到S1110为止的处理，由于在上述的实施例中已说明完故而省略。其中，对于开始(S1101)时及停止(S1110)时的状态，只有控制无线电路、辅助测量部或温度/照度计、和供电电路为开启，但是，也可以根据情况仅使必要最小限度的构成(仅辅助测量部的一部分等)为开启。在开始(S1101)后，进行充电电力供给有无确认(S1002)，在是“无”的情况下，对传感器部的开启状态进行确认(S1111)。在是开启的情况下，进行充电电力供给有无的确认(S1102)，在是关闭的情况下，对启动触发的有无进行确认S1112。在确认了触发的情况下，开启传感器部(S1113)，在不能确认触发的情况下，返回到充电电力供给有无确认S1102。下面，对S1112的启动触发种类进行说明。

＜基于状态监视控制用监视器202的无线信号进行的启动＞

在将传感器终端is设置在外场后，使用在便携式的控制用PC或平板PC等状态监视控制用监视器202中所搭载的控制无线功能，经由传感器终端is的控制无线接口3012，将传感器部及辅助测量部开启。

＜基于震动图形的启动＞

图12中表示震动数据图形的一个例子。这样，通过发震源(起震车)G的控制，为了启动传感器终端is而以某一一定的震动图形起震，使用传感器终端内的可低耗电动作的辅助测量部(倾斜传感器302)来判别启动用的震动图形，由微型计算机301对与存储器305中保存的启动用的震动图形相匹配这一情况进行判别，若匹配则启动传感器部。在图12的例子的情况下，作为例子而假设若6次观测到1秒周期的震动则开启传感器部。

＜基于冲击检测的启动＞

也可以将冲击震动用于启动触发。在实际的外场设置作业中，也有时用像锤子这样的工具将传感器终端设置在地面上。该情况下，如图13那样对震动强度设定阈值，在超过阈值的震动被辅助测量部的倾斜传感器302观测到的情况下，开启传感器部。

＜基于震动方向检测的启动＞

将发震源(起震车)G设置在地表面，所以，初始震动在地表面传播。因此，认为来自发震源(起震车)G的初始震动，其地表面方向分量超强。于是，在使用3轴对应的倾斜传感器观测了初始震动时，在如图14的上图那样，地表面方向(2轴)的震动强度超过阈值，且如图14的下图那样，地面以下方向的震动强度小的情况下，判断为是发震源(起震车)G的初始震动分量，开启传感器部。

＜基于照度检测的启动＞

在传感器终端搭载照度计3011，如图15那样，在照度为一定阈值(30％)以下的情况下，判断为在地面以下埋设，视为是能够进行振动测量的状态，开启传感器部。

＜基于GPS测量值的启动＞

使用辅助测量部的GPS模块303，若GPS传感器值(纬度经度)在一定时间的期间，收敛于一定范围内则启动传感器部。根据在一定时间的期间收敛于一定范围内，可判断为传感器终端is到达探测外场，并设置于外场中。在不能获得GPS值的情况下，不启动，在搬运时等，通过放入金属制成的外壳等中，或者使用密闭的卡车等，能够避免搬运时等的误启动。图16中表示成为基于GPS测量值的启动触发的数据例。GPS使用纬度经度的值，在图16的例子中将判别范围1601设为0.03秒以内(假设大约1m)。时间方向的判别范围1602为1小时。在GPS数据收敛于判别区域1603内的情况下，判断为传感器终端设置在外场的测定预定地点，传感器终端启动传感器部。

＜基于温度检测的启动＞

如图17所示，使用传感器终端的温度计3010，当在判别时间范围1702(例：1天)的期间，脱离了判别温度范围1701(例:60℃)的情况下，启动传感器部。与探测外场的气候条件相配合，将1天的温度差是否为一定以上设为判别条件。例如在沙漠这样的外场中，由于温度的日差较大，所以容易判别。

实施例5

在实施例5中，对实施例1-4中说明过的控制无线方式详细地进行说明。传感器终端虽然具有控制无线接口3012，但为了接收来自控制中心S、发震源(起震车)G、及状态监视控制用监视器202的无线信号而平时一直保持启动不变，则耗电变大。因此，需要以如图18所示那样的协议例进行间歇动作。

图18的上侧的图是，从控制中心S、发震源(起震车)G、及状态监视控制用监视器202向传感器终端，用无线发布指令，传感器终端根据指令返回数据的情况下的协议。由于假设对控制中心S、发震源(起震车)G、及状态监视控制用监视器202确保电源，所以包含一定的暂停(接收待机)1802(2毫秒)而断续地继续发布指令包1801。传感器终端is是靠电池动作，所以1秒1次地进行10毫秒接收待机1800。当断续地发送的指令包1801的发送定时与传感器终端的接收待机定时重合时，传感器终端能够接收指令1803。若传感器终端接收到指令，则立即返回Ack(接收应答)1804，立即进行数据发送1805。若控制中心S、发震源(起震车)G、及状态监视控制用监视器202接收到来自传感器终端的Ack1804，则向接收待机转移，若接收到传感器终端的数据发送1805，则返回Ack。

图18的下侧的图是，接受控制中心S、发震源(起震车)G及状态监视控制用监视器202的指令发布，从而传感器终端is接收数据的情况下的协议。控制中心S、发震源(起震车)G及状态监视控制用监视器202继续发送断续的指令包1811，在与传感器终端is的接收待机相配合完成指令包1811的发送的情况下，传感器终端接收指令(1813)。若传感器终端接收到指令(1813)，则立即返回Ack(1814)，向接收待机转移(1815)。若控制中心S、发震源(起震车)G及状态监视控制用监视器202接收到Ack(1814)，则立即发送数据。由此，从控制中心S、发震源(起震车)G及状态监视控制用监视器202向传感器终端is的数据发送完成，传感器终端is返回Ack。

实施例6

在实施例6中，与实施例1-5的运用实施时传感器终端的状态监视和正常检查有关进行说明。在图19中，表示在将传感器终端容纳到数据收集充电装置中时，使用状态监视控制用监视器进行状态监视和正常检查之时的构成例。传感器终端1900储存着在外场获得的震动数据，所以，在收集充电装置1901中进行数据收集。同时，仅通过容纳，来自动地执行传感器终端1900内的电池的充电。此时，微型计算机301及通信用微型计算机306平时一直监视电池余量和数据传送状况。在数据传送完毕时及充电完毕时向状态监视控制监视器1903使用传感器终端内的控制无线接口3012进行完毕通知。虽然也可以在收集充电装置中配置LED等进行通知，但不适于例如设置了10万个级的大规模的终端的情况。

而且，传感器终端因长期运用而发生故障、异常的可能性较大。因此，在向数据收集充电装置中容纳时，执行基本功能的正常检查。具体而言，如图19那样，在收集充电装置1901中配置标准震动产生装置1902，在传感器终端进行数据传送及充电的期间，通过传感器终端1900内的传感器部对标准信号产生装置1902的震动进行检测，由状态监视控制用监视器1903对数据进行监视，从而对传感器部的故障、异常进行检查。而且，还获得GPS303、倾斜传感器302、温度计3010、和照度计3011的值，对故障、异常进行检查。对于GPS303和温度计3010，也可以如图19那样，准备检查用的温度计1904及GPS1905，对值进行比较。

＜传感器终端状态变迁流程＞

图20中表示本实施例的传感器终端的状态变迁流程。若完成在外场中的震动测量，并容纳在了数据收集充电装置中，则供给充电电力，所以，进入到S1903的处理。有关以后的处理，在实施例1-5中进行了说明，但在S1907及S1909有数据传送完毕通知和充电完毕通知的处理。由此，使用传感器终端内的控制无线接口3012进行完毕通知。在该流程中，在外场中的震动数据获得后，并容纳到数据收集充电装置中后，传感器部及辅助测量部保持开启不变，所以，可以执行上述那样的正常检查。

实施例7

在将所获得的震动数据保存在传感器终端内的存储器中时，使用温度计3010的温度测量值和倾斜传感器302的倾斜度测量值，在微型计算机301内修正震动数据并储存在存储器305中，这也是本发明的实施例之一。将基于作为修正参照数据的传感器部的温度特性数据及倾斜度的、震动数据修正算法安装在微型计算机301及存储器305内。

实施例8

在实施例8中，对在外场中运用大规模传感器网络过程中，传感器终端发生了故障、异常、电池余量下降等的情况下，向控制中心S发送警报的方法进行说明。

发生了故障、功能产生异常、电池余量下降等的终端连续发送警报。由于向与控制中心S较近的终端发送能使警报在短时间内到达控制中心S，所以，事先在终端内存储器305中存储终端配置(终端配置图和终端地址表)。参照终端配置图，以使到控制中心S的最短路径为多跳的方式，决定下一警报传送目的地。如果由全部传感器终端进行上述动作，则能将警报信息(异常发生终端ID、异常状况)通过最短路径传送到控制中心。

但是，在运用上，将在存储器305内记载了ID和地址的10万个以上的传感器终端按终端配置图进行配置，会在寻找应配置在某一场所的传感器终端的时间点花费工时。其结果，与如图21那样在终端配置图2110中记载的地址配置相比较，成为随机配置。因此，如图22那样随机设置后，参照预定的终端配置图2110利用RFID写入装置2210等非接触通信设备，经由传感器终端的RFID接口3016将按照配置图那样的地址写入到存储器305中，从而，能够用较少的工时来实现如终端配置图2110那样的配置。

(其他)

本发明也能够通过实现实施方式的功能的软件的程序代码来实现。在该情况下，将记录了程序代码的存储介质提供给系统或装置，该系统或装置的计算机(或CPU、MPU)读出存储介质中保存的程序代码。

在该情况下，从存储介质读出的程序代码本身实现上述的实施方式的功能，该程序代码本身、及存储了该程序代码的存储介质构成本发明。作为用于提供这样的程序代码的存储介质，例如，使用软盘、CD-ROM、DVD-ROM、硬盘、光盘、光磁盘、CD-R、磁带、非易失性的存储卡、ROM等。

而且，也可以构成为，根据程序代码的指示在计算机上运行的OS(操作系统)等进行实际处理的部分或全部，通过该处理，实现上述实施方式的功能。并且，也可以构成为，在将从存储介质读出的程序代码写入到计算机上的存储器中后，根据该程序代码的指示，计算机的CPU等进行实际的处理的部分或全部，通过该处理，实现上述实施方式的功能。

进而，也可以构成为，将实现实施方式的功能的软件的程序代码，经由网络进行分发，从而将其保存在系统或装置的硬盘或存储器等存储单元或CD-RW、CD-R等存储介质中，在使用时，该系统或装置的计算机(或CPU、MPU)读出保存在该存储单元或该存储介质中的程序代码来执行。

最后，需要理解在此描述的工艺及技术本质上不与任何特定的装置相关联，通过组件的任何相应的组合也能安装。另外，按照在此记述的教授的内容能够使用通用目的的多种类型的器件。或许构筑专用的装置来执行在此描述的方法的步骤是有益的。而且，通过实施方式所公开的多个构成要素的适当组合，能够形成各种发明。

例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。还可以适当组合跨越不同实施方式的构成要素。本发明虽然与具体例子关联地进行了记述，但这些不是为了对全部的观点限定而是为了说明。本领域的技术人员，大概能理解，为了实施本发明，存在相应的硬件、软件及固件的多个组合。例如，对于描述的软件，能用汇编程序、C/C++、perl、Shell、PHP、Java(注册商标)等大范围的程序或脚本语言进行安装。

进而，在上述的实施方式中，对于控制线和信息线，示出了认为在说明上需要的部分，对于产品，不必示出全部的控制线和信息线。也可以将全部的构成相互连接。

再者，本领域的技术人员，能够通过对在此公开的本发明的说明书及实施方式的考察，明白本发明的其他的安装。对于所描述的实施方式的多种方式及/或组件，通过单独或任意组合也能够使用于具有管理数据的功能的计算机化存储系统中。

符号的说明

f…测定对象外场

d…数据收集充电设备

1s、2s、..is、(i+1)s、js..、10000s、200、1900、2100-2108、2200-2208…传感器终端

1c、2c、..ic、(i+1)c、jc..、10000c、201、1901…收集充电装置

G、G1、G2…发震源(起震车)

S…控制中心

sv…服务器

B…电波基站

P…电源

L…通信缆线

C…电源缆线

202、1903…状态监视控制用监视器

301…微型计算机

302…倾斜传感器

303、1905…GPS

304…传感器

305…存储器

306…通信用微型计算机

307…数据无线

308…电池

309…供电电路

3010、1904…温度计

3011…照度计

3012…控制无线

3013…计时器

3014、3015…天线

3016…RFID

401…充电控制微型计算机

402…供电电路

403…电源电路

404…通信用微型计算机

405…数据无线

406…天线

700、703、800、803、806、900、903、906…控制信号

701、704、801、804、901、904…回答(震动结束)

702、802、805、902、905…回答(移动、起震准备完毕)

710、712、810、812、910、912…震动

711、713、811、813、911、913…移动

714、717、814、817、820、914、917…启动

715、718、815、818、915、918…测量

716、719、816、819、916…停止

720、821、921…定时

822、919…回答(震动结束)捕获失败

823…控制信号捕获失败

1601、1602、1701、1702…判别范围

1603…判别区域

1800、1810…接收待机

1801、1811…指令包

1802、1812…暂停(接收待机)

1803、1813…指令接收

1804、1806、1814、1816…Ack

1805、1817…数据发送

1815…接收

1902…标准震动产生装置

2110…终端配置图

2210…RFID写入装置

Sxxxx…各状态变迁流程时序