專利名稱：傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法、傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理程序、記錄傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理程序的記 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多個傳感器和統(tǒng)一管理這些傳感器的服務(wù)器通過通信網(wǎng)絡(luò)而連接的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，為了進行車輛盜竊監(jiān)視、室內(nèi)侵入監(jiān)視、火災(zāi)監(jiān)視等，在我們的生活空間中，設(shè)置了很多各種傳感器。這些傳感器通常根據(jù)其設(shè)置目的，構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過構(gòu)成包含多個這樣的傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以統(tǒng)一管理各種傳感器信息。
各傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)有傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器，各傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器通過有線或無線而可通信地連接。即，各傳感器的檢測結(jié)果等傳感器信息通過通信而被傳輸給傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器。
此外，在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，設(shè)有用于統(tǒng)一管理來自于各傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息的服務(wù)器計算機(以下簡稱為服務(wù)器)。該服務(wù)器與各傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器可通信地連接，從而能從這些傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器獲得各傳感器的傳感器信息。此外，服務(wù)器也可以對各傳感器控制其動作。
由于各傳感器網(wǎng)絡(luò)大多覆蓋廣闊范圍而設(shè)置，所以服務(wù)器和各傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器通過可進行長距離通信的通信基礎(chǔ)設(shè)施(infrastructure)連接。作為該通信基礎(chǔ)設(shè)施的例子，可以列舉將多個中繼機相互連接的中繼網(wǎng)絡(luò)。
在上述傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，由于各傳感器被設(shè)置在各種場所，所以有時需要將傳感器設(shè)置在不能供電的場所。在該情況下，傳感器由電池驅(qū)動。
在設(shè)置多個電池驅(qū)動型傳感器的系統(tǒng)的情況下，當存在電池殘余容量變?yōu)?的傳感器時，需要對該傳感器進行充電的維護工作。各傳感器中的電池的容量和消耗功率是各種各樣的，所以電池的殘余容量變?yōu)?的時刻隨各傳感器而不同。在該情況下，進行充電處理的頻率變高，從而增加了對傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理者的維護負擔。
此外，中繼網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信路徑，隨著與服務(wù)器進行數(shù)據(jù)收發(fā)的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器的位置關(guān)系等而發(fā)生各種各樣的變化。此外，由于各中繼機可與1個以上的其他中繼機進行通信，所以服務(wù)器與特定的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器的通信路徑也存在多種模式。
在這樣的系統(tǒng)的情況下，存在隨著通信路徑的選擇方法的不同，特定的中繼機被利用的頻率也顯著變高的情況。在該中繼機是電池驅(qū)動方式的情況下，電池的殘余容量會迅速減少，從而需要頻繁地進行充電。因此，進行用于充電的維護的頻率變高，從而增加了對傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理者的負擔。此外，當特定的中繼機的使用頻率顯著變高時，存在該中繼機本身和電池的使用壽命縮短的弊端。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種在多個傳感器和統(tǒng)一管理這些傳感器的服務(wù)器通過中繼網(wǎng)絡(luò)等通信網(wǎng)絡(luò)而連接的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，能減輕系統(tǒng)管理者的維護負擔、特別是傳感器和中繼機的電池充電處理的負擔的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法和中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法是在可與多個傳感器通信、接收來自于各傳感器的傳感器信息、并且對各傳感器進行動作控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置中進行的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法，其特征在于，該管理方法具有以下步驟獲取各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間的步驟；設(shè)定目標剩余驅(qū)動時間的步驟；以及控制上述各傳感器的動作，使得上述各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間與上述目標剩余驅(qū)動時間大致相等的步驟。
在上述方法中，控制各傳感器的動作，使得各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間與目標剩余驅(qū)動時間大致相等。通過這樣的控制，可以對包含在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的電池驅(qū)動型傳感器的大部分進行設(shè)定，使得它們的電池剩余容量在大致相同的時間耗盡。由此，可以通過1次充電處理維護來第多數(shù)傳感器的電池進行充電，從而能大幅度地減少進行充電處理的頻率。因此，能減輕管理傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理者的維護上的負擔。
此外，本發(fā)明提供一種中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法，該中繼網(wǎng)絡(luò)利用將多個通信終端彼此可通信地連接的多個中繼機的中繼來進行通信連接，其特征在于，該管理方法具有以下步驟獲取在特定的2個通信終端之間進行通信時可選擇的中繼路徑的步驟；獲取與包含在上述可選擇的各中繼路徑中的中繼機的電池剩余容量相關(guān)的信息的步驟；確定在上述各中繼路徑中電池剩余容量最少的中繼機的步驟；以及選擇包含在上述各中繼路徑中的電池剩余容量最少的中繼機中電池剩余容量最大的中繼機的中繼路徑，將其設(shè)定為在上述特定的2個通信終端彼此之間進行信號收發(fā)的中繼路徑的步驟。
在上述方法中，首先，當在特定的2個通信終端之間開始通信時，選擇可選擇的中繼路徑。其中，作為中繼路徑，可以有1個以上的候補。然后，大于所選擇的中繼路徑，確定電池剩余容量最少的中繼機，將包含在這些中繼機中電池剩余容量最多的中繼機的中繼路徑設(shè)定為通信所使用的中繼路徑。即，由于中繼路徑是從包含電池剩余容量最多的中繼機的中繼路徑中選擇的，所以可以使中繼機的電池剩余容量的下降均等化。因此，可以防止由于特定的中繼機的使用頻率變高，導(dǎo)致該中繼機的電池容量迅速耗盡，從而進行充電維護的頻率變高的弊端，所以能減輕系統(tǒng)管理者的負擔。此外，當特定的中繼機的使用頻率顯著變高時，也存在該中繼機自身和電池的使用壽命縮短的弊端，但利用上述方法，也可以解決該問題。
通過參照以下所述的內(nèi)容，可以充分理解本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點。此外，在參照附圖的以下說明中，本發(fā)明的優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1表示本發(fā)明一個實施方式的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各傳感器的動作控制量設(shè)定處理流程的流程圖。
圖2是表示上述傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的簡要構(gòu)成的模塊圖。
圖3是表示多個傳感器網(wǎng)絡(luò)重疊的例子的示意圖。
圖4是表示傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器的內(nèi)部構(gòu)成的模塊圖。
圖5是表示服務(wù)器的簡要構(gòu)成的模塊圖。
圖6是表示作為二次電池的鎳氫蓄電池的放電容量與電池電壓的關(guān)系的曲線圖。
圖7是表示進行電池剩余容量的推算和剩余驅(qū)動時間的計算時的處理流程的流程圖。
圖8是表示本發(fā)明一個實施方式的服務(wù)器的簡要構(gòu)成的模塊圖。
圖9是表示中繼網(wǎng)絡(luò)的中繼路徑的一個例子的說明圖。
圖10是表示中繼路徑管理部的處理流程的流程圖。
具體實施例方式
(第一實施方式)以下根據(jù)圖1至圖7，對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。(整體構(gòu)成)圖2是表示本實施方式的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的簡要構(gòu)成的模塊圖。該傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由傳感器網(wǎng)絡(luò)1a、1b、1c、中繼網(wǎng)絡(luò)2和服務(wù)器(傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置以及中繼網(wǎng)絡(luò)管理裝置)3構(gòu)成。
傳感器網(wǎng)絡(luò)1a、1b、1c分別由傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4以及多個傳感器5……構(gòu)成。在圖2中，僅對傳感器網(wǎng)絡(luò)1a示出了其內(nèi)部構(gòu)成，但傳感器網(wǎng)絡(luò)1b、1c也采用同樣的構(gòu)成。以下在不特別區(qū)分傳感器網(wǎng)絡(luò)1a、1b、1c的情況下，將其記為“傳感器網(wǎng)絡(luò)1”。
中繼網(wǎng)絡(luò)2由多個中繼機6a、6b、6c、6d構(gòu)成。各中繼機可以通過無線而彼此通信。其中，某一中繼機的無線通信范圍不必是能與包含在中繼網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)的所有中繼機進行通信，只要能與1個以上的其他中繼機進行通信即可。另外，各中繼機不必都能進行無線通信，可以是一部分進行有線通信的系統(tǒng)。這樣，通過將多個中繼機6a、6b、6c、6d連接成網(wǎng)絡(luò)狀，即使1個通信機的通信范圍狹窄，也能構(gòu)筑覆蓋廣闊范圍的中繼網(wǎng)絡(luò)。以下在不特別區(qū)分中繼機6a、6b、6c、6d的情況下，將其記為“中繼機6”。
服務(wù)器3是傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中樞模塊，它具有對來自于各傳感器網(wǎng)絡(luò)1的傳感器信息進行統(tǒng)一管理，并且檢測傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的缺陷的發(fā)生等功能。該服務(wù)器3與中繼網(wǎng)絡(luò)2中的特定中繼機6可通信地連接，由此可以通過中繼網(wǎng)絡(luò)2進行通信。另外，服務(wù)器3與中繼機6的連接方式不特別限定，可以采用無線通信和有線通信中的任意一種。
如上所述，傳感器網(wǎng)絡(luò)1具有一個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4以及可與該傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4進行數(shù)據(jù)通信的多個傳感器5……。以下，對傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4與傳感器5……的數(shù)據(jù)通信方式進行說明。在傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4和各傳感器5中分別具有通信機，傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4的通信機是母機，各傳感器5的通信機是子機。在母機和子機之間進行數(shù)據(jù)通信。
母機和子機之間的數(shù)據(jù)通信可以是無線通信，也可以是有線通信。作為無線通信，例如可以考慮利用無線LAN(Local Area Network)標準或Bluetooth(注冊商標)標準的微弱電波、特定小功率無線等的近距離無線的通信、利用光無線的通信、近距離紅外線通信等。作為有線通信，可以考慮利用LAN的通信或利用專用的通信線路的通信等。
作為母機和子機之間的通信方式，有雙向通信或單向通信，它隨傳感器5的種類而不同。在傳感器5從傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4接收控制信號而進行控制的情況下，通信方式采用雙向通信。另一方面，在傳感器5單方面向傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4發(fā)送信號的情況下，通信方式采用從子機向母機的單向通信。
在傳感器5中，進行檢測的檢測部和通信機(子機)之間的接口可以利用例如RS-232C、RS-485、DeviceNET等。作為檢測部的檢測結(jié)果的模擬電流和模擬電壓、脈沖信號等被D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后經(jīng)由上述接口，從傳感器5傳輸?shù)絺鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)控制器4。
傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4接收從傳感器5……發(fā)送來的信號，并對這些信號進行匯總，然后經(jīng)由中繼網(wǎng)絡(luò)2傳輸給服務(wù)器3。該傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4與中繼網(wǎng)絡(luò)2中的特定中繼機6可通信地連接，由此，可以通過中繼網(wǎng)絡(luò)2進行通信。另外，傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4與中繼機6的連接方式不特別限定，可以使用無線通信或有線通信中的任意一種。
以下，對傳感器網(wǎng)絡(luò)1的構(gòu)成進行說明。一個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4通常管理多個傳感器5……(例如最多256臺傳感器5，如果是用于進行安全管理的傳感器網(wǎng)絡(luò)3，則管理10臺左右的傳感器5)，由此構(gòu)成了傳感器網(wǎng)絡(luò)1。另外，傳感器網(wǎng)絡(luò)1可以如圖3所示彼此重疊。
圖3是表示多個傳感器網(wǎng)絡(luò)3重疊的例子的示意圖。在圖3的例子中，一個傳感器5屬于多個傳感器網(wǎng)絡(luò)1……，或者在一個傳感器網(wǎng)絡(luò)1中存在2個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4。這樣，當由多個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4管理傳感器5時，即使一個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4發(fā)生故障等，也可以借助于另一個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4來使該傳感器5正常動作。因此，對于要求高可靠性的傳感器5，優(yōu)選如上述那樣用多個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4來管理。
在圖2所示的系統(tǒng)中，各個傳感器5借助于分別被分配的固有傳感器ID而被識別。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，使用多個傳感器5……可以進行各種檢測，所獲得的信息也增多，由此可以掌握更全面的情況。為了使用多個傳感器5……，可以增加傳感器ID的位數(shù)(例如64位以上)。(傳感器)作為設(shè)在傳感器網(wǎng)絡(luò)1中的傳感器5，使用各種傳感器。以下列舉其一個例子。
作為檢測人體等的傳感器，有光電傳感器、光束傳感器、超聲波傳感器、紅外線傳感器等。作為檢測物體運動和破壞等的傳感器，有振動傳感器、加速度傳感器(3D傳感器、球面半導(dǎo)體型傳感器)等。作為檢測聲音的傳感器，有麥克風(fēng)、音調(diào)傳感器、聲音傳感器等。作為檢測影像的傳感器，有攝像機等。作為檢測火災(zāi)的傳感器，有溫度傳感器、煙霧傳感器等。作為安裝在車輛等上的傳感器，有GPS(GlobalPositioning System)、加速度傳感器、刮水器開/關(guān)傳感器、振動傳感器、傾斜傳感器等。作為設(shè)置在室內(nèi)的傳感器，有照明開/關(guān)傳感器、漏水傳感器等。作為設(shè)置在室外的傳感器，有雨量計、風(fēng)速計、溫度計等。除此之外，還有靜電容量電平傳感器、靜電容量侵入傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、檢測門開/閉的簧片開關(guān)、檢測時刻的時鐘等多種傳感器。
這樣，設(shè)在傳感器網(wǎng)絡(luò)1中的傳感器5不限于一般所稱的“傳感器”，它包括了能檢測現(xiàn)象，并將其檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號，然后傳輸給傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4的所有設(shè)備。
此外，在傳感器網(wǎng)絡(luò)1的傳感器5中，可以包括能動型傳感器。能動型傳感器是能根據(jù)情況的變化而使檢測功能變化的傳感器。作為該能動型傳感器的例子，可以列舉攝像機構(gòu)成的傳感器。該能動型攝像機傳感器除了作為進行檢測的檢測部的CCD(Charge CoupledDevice)之外，還具有變焦功能和自動對焦功能、用于切換攝影方向的方向切換功能等，可以自動地或根據(jù)來自于傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4的控制信號而進行動作。利用這樣的能動型傳感器，可以根據(jù)現(xiàn)象進行更準確地檢測。例如，在上述攝像機的例子中，檢測到在攝影范圍內(nèi)運動的物體(煙霧等)，通過將攝影方向切換到該方向，可以更準確地對該運動物體進行攝影。
此外，在傳感器網(wǎng)絡(luò)1的傳感器5中，可以包括自律型傳感器。該自律型傳感器是經(jīng)由傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4，例如周期地將檢測結(jié)果和與該傳感器自身相關(guān)的信息(傳感器信息)一同向服務(wù)器3報告的傳感器。傳感器信息是例如該傳感器的種類(包含能檢測的內(nèi)容)和配置(位置、設(shè)置場所)的信息。
傳感器有時安裝在車輛等移動體上。當傳感器移動時，由該傳感器的檢測結(jié)果而獲得的信息可以變化。例如，當在車輛上安裝作為傳感器的溫度計時，在利用該傳感器來檢測氣溫的情況下，隨著車輛位置即傳感器位置的不同，檢測結(jié)果是表示哪一地點的氣溫這一點是不同的。在該情況下，利用自律型傳感器，總是能識別檢測的是哪一地點的氣溫。
傳感器5通常根據(jù)特定的目的，例如車輛盜竊監(jiān)視、室內(nèi)侵入監(jiān)視、火災(zāi)監(jiān)視等目的進行選擇，并且設(shè)置在與該目的對應(yīng)的合適場所。此外，通常根據(jù)每一目的來構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)1，用于實現(xiàn)該目的的監(jiān)視、通報等處理由服務(wù)器3來進行。
另外，根據(jù)檢測結(jié)果的通報方式即向傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4發(fā)送檢測結(jié)果的檢測數(shù)據(jù)的方式，傳感器5可以大致分為周期型、事件型、查詢型等3類。周期型傳感器是在規(guī)定的時間周期內(nèi)通報檢測結(jié)果的傳感器。事件型傳感器是當傳感器5檢測到規(guī)定的現(xiàn)象時，例如檢測到規(guī)定閾值以上的物理量時，通報檢測結(jié)果的傳感器。查詢型傳感器是在接收到來自于傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4的檢測結(jié)果通報指令時，通報檢測結(jié)果的傳感器。
此外，傳感器5有從外部供電而工作的傳感器，以及不從外部供電，而是借助于內(nèi)置的電池而工作的傳感器。其中，將借助于電池而工作的傳感器5稱為電池驅(qū)動型傳感器5。一般，傳感器5可以設(shè)置在任何場所，有時需要設(shè)置在難以供電的場所。在該情況下，必須使用電池驅(qū)動型傳感器5。
這樣的電池驅(qū)動型傳感器5可以將與電池剩余容量相關(guān)的信息與所檢測到的檢測結(jié)果一同發(fā)送給傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4。作為與電池剩余容量相關(guān)的信息，可以列舉可驅(qū)動的剩余時間、充電比例和電池輸出電壓等。是否輸出這些信息，由設(shè)在電池驅(qū)動型傳感器5中的電池控制單元的能力決定。如果為了以盡可能低的成本構(gòu)成電池驅(qū)動型傳感器5，則優(yōu)選采用將電池的輸出電壓的測定結(jié)果原封不動地輸出的構(gòu)成。在本實施方式中，電池驅(qū)動型傳感器5將電池的輸出電壓的測定結(jié)果作為電池信息而輸出給傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4。
(傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器)圖4是表示傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4的內(nèi)部構(gòu)成的模塊圖。傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4設(shè)有進行各種運算處理的運算處理部41、存儲各種數(shù)據(jù)的存儲部42、作為與中繼網(wǎng)絡(luò)2的接口的通信接口43和作為與傳感器5……的接口的傳感器接口44。
運算處理部41由例如微型計算機等的運算電路構(gòu)成，根據(jù)其運算功能，進行各種運算處理和對各種控制電路進行指示。由此，運算處理部41進行傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4整體的控制。該運算處理部41借助于上述運算功能，實現(xiàn)了信號處理部45、檢測數(shù)據(jù)處理部46、傳感器控制部47和電池信息獲取部48的各種功能模塊。這些功能模塊例如是利用微型計算機來執(zhí)行用于實現(xiàn)各功能的程序來實現(xiàn)的。
信號處理部45根據(jù)經(jīng)由中繼網(wǎng)絡(luò)2、通信接口43而從服務(wù)器3發(fā)送來的控制信號，控制如下處理，即用于通過檢測數(shù)據(jù)處理部46進行的檢測數(shù)據(jù)的處理以及通過傳感器控制部47進行的傳感器5的控制的處理。
檢測數(shù)據(jù)處理部46根據(jù)需要，對經(jīng)由傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4而從傳感器5發(fā)送來的、作為檢測結(jié)果的檢測數(shù)據(jù)(一次數(shù)據(jù))進行規(guī)定的處理，然后將進行了該處理后的檢測數(shù)據(jù)(二次數(shù)據(jù))經(jīng)由通信接口43、中繼網(wǎng)絡(luò)2而向服務(wù)器3發(fā)送。
另外，檢測數(shù)據(jù)處理部46可以將二次數(shù)據(jù)存儲在存儲部42中，然后根據(jù)來自于服務(wù)器3的請求，將二次數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器3。
檢測數(shù)據(jù)處理部46對檢測數(shù)據(jù)進行什么樣的處理，由信號處理部45進行控制。由此，通過僅向服務(wù)器3發(fā)送來自于傳感器5的檢測數(shù)據(jù)中的有用檢測數(shù)據(jù)，可以減少向服務(wù)器3發(fā)送的數(shù)據(jù)量。
例如，作為來自于傳感器5即攝像機的一次數(shù)據(jù)即圖像數(shù)據(jù)，存在常時地發(fā)送每秒3個畫面、每個畫面為20～30干字節(jié)左右的數(shù)據(jù)的情況。針對該一次數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)處理部46對變化小的圖像進行按時間采樣等處理，從而生成有用的且數(shù)據(jù)量小的二次數(shù)據(jù)。
傳感器控制部47經(jīng)由傳感器接口44向傳感器5發(fā)送控制信號，由此來控制傳感器5。作為傳感器5的控制，有對周期型傳感器的檢測數(shù)據(jù)發(fā)送周期的控制、對事件型傳感器的閾值控制、對查詢型傳感器的查詢控制、或者對能動型傳感器的動作控制等。利用傳感器控制部47對傳感器5進行什么樣的控制，是根據(jù)來自于信號處理部45的指令來進行的。
電池信息獲取部48是獲取經(jīng)由傳感器接口44而被輸入的、從電池驅(qū)動型傳感器5發(fā)送來的電池信息的模塊。這里獲取的電池信息暫時存儲在存儲部42中，然后經(jīng)由通信接口43和中繼網(wǎng)絡(luò)2而被發(fā)送給服務(wù)器3。
存儲部42存儲用于進行運算處理部41的各種處理的各種程序和數(shù)據(jù)，由例如快速EEPROM等來實現(xiàn)。
(服務(wù)器)圖5是表示服務(wù)器3的簡要構(gòu)成的模塊圖。服務(wù)器3是設(shè)在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的監(jiān)視中心等中的計算機，進行來自于設(shè)在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的所有傳感器5……的傳感器輸出的監(jiān)視、各傳感器5的電池剩余容量管理和各傳感器5的動作控制等。
服務(wù)器3設(shè)有作為與中繼網(wǎng)絡(luò)2的接口的通信接口33、進行各種運算處理的運算處理部31以及存儲與各傳感器5相關(guān)的各種數(shù)據(jù)的存儲部32。此外，服務(wù)器3還設(shè)有向操作者顯示監(jiān)視狀況等的顯示部38以及接收操作者的各種輸入的輸入部39。
運算處理部31由例如微型計算機等的運算電路構(gòu)成，根據(jù)其運算功能，進行各種數(shù)據(jù)處理和對各種控制電路的指示。由此，運算處理部31可以進行服務(wù)器3整體的控制。該運算處理部31借助于上述運算功能，實現(xiàn)了輸入輸出處理部34、傳感器控制部35、傳感器信號判斷部36以及驅(qū)動時間控制部37的各種功能模塊。這些功能模塊例如是通過微型計算機執(zhí)行用于實現(xiàn)各功能的程序來實現(xiàn)的。
輸入輸出處理部34是進行與經(jīng)由傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4、中繼網(wǎng)絡(luò)2、通信接口33而在與傳感器5……之間進行各種信號的輸入輸出相關(guān)的處理的模塊。
傳感器信號判斷部36對從傳感器5發(fā)送來的傳感器信號即傳感器5的檢測結(jié)果的信息進行解析，并判斷是否異常的模塊。該判斷是基于存儲在存儲部32中的傳感器數(shù)據(jù)庫40a而進行的。傳感器信號判斷部36的判斷結(jié)果被適當?shù)仫@示在顯示部38上。
驅(qū)動時間控制部37是對從電池驅(qū)動型傳感器5發(fā)送來的電池信息進行解析，計算出該電池驅(qū)動型傳感器5的剩余驅(qū)動時間，并且根據(jù)剩余驅(qū)動時間，計算出該電池驅(qū)動型傳感器5的工作狀態(tài)控制方法的模塊。這些處理是基于存儲在存儲部32中的傳感器數(shù)據(jù)庫40a和輸出電壓-剩余容量表40b來進行的。對于該驅(qū)動時間控制部37的處理，將在后面詳細說明。驅(qū)動時間控制部37的處理內(nèi)容被適當?shù)仫@示在顯示部38上。
傳感器控制部35是對設(shè)置在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的傳感器5……的工作狀態(tài)進行控制的模塊。傳感器5……的工作狀態(tài)的控制是根據(jù)存儲在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中的控制內(nèi)容、傳感器信號判斷部36的判斷結(jié)果、由驅(qū)動時間控制部37計算出的工作狀態(tài)控制方法以及操作者從輸入部39輸入的指示等來進行的。針對所指定的傳感器5的控制信號從該傳感器控制部35經(jīng)由輸入輸出處理部34，從通信接口33發(fā)送給該傳感器5。
存儲部32是存儲傳感器數(shù)據(jù)庫40a和輸出電壓-剩余容量表40b，并存儲用于進行運算處理部31的各種處理的各種程序和數(shù)據(jù)的模塊。該存儲部32由例如硬盤等存儲裝置來實現(xiàn)。
以下，對傳感器數(shù)據(jù)庫40a進行說明。傳感器數(shù)據(jù)庫40a是存儲與設(shè)在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的所有傳感器5……相關(guān)的信息的數(shù)據(jù)庫。以下舉例說明包含在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中的、與各傳感器5相關(guān)的信息的例子。
首先，列舉與相應(yīng)的傳感器5設(shè)置的場所和位置相關(guān)的信息。例如該傳感器5設(shè)置的地域(地名或經(jīng)度、緯度等)和設(shè)置方式(地上、地中、壁面、離地高度等)的信息。
以下，列舉與該傳感器5檢測的檢測對象相關(guān)的信息，即與該傳感器5是哪種傳感器相關(guān)的信息。它是上述傳感器的種類，例如溫度傳感器或超聲波傳感器等的信息。此外，在該信息中也包含上述傳感器的分類，例如能動型、自律型的區(qū)分，或周期型、事件型、查詢型的區(qū)分的信息。
以下，列舉與該傳感器5所屬的傳感器網(wǎng)絡(luò)1相關(guān)的信息。利用該信息，可以掌握相應(yīng)的傳感器5屬于哪一個傳感器網(wǎng)絡(luò)1，由哪一個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4控制。
以下，列舉與用于判斷相應(yīng)的傳感器5的檢測結(jié)果是否異常的條件相關(guān)的信息。作為該條件，例如可以假想為當檢測結(jié)果超過某一閾值時，則判斷為異常這樣的條件。
以下，列舉與相應(yīng)的傳感器5是否是電池驅(qū)動型相關(guān)的信息。如果是電池驅(qū)動型的傳感器5，則在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中存儲被用作電池的電池種類、該傳感器5的平均消耗功率等。
如果相應(yīng)的傳感器5是周期型，則在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中存儲與通報檢測結(jié)果的周期相關(guān)的信息。此外，如果相應(yīng)的傳感器5是查詢型，則在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中存儲與查詢的間隔或者進行查詢的條件相關(guān)的信息。此外，如果相應(yīng)的傳感器5是事件型，則在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中存儲與作為通報檢測結(jié)果的觸發(fā)事件的條件相關(guān)的信息。
上述信息按照各傳感器5而存儲在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中。其中，各傳感器5借助于上述傳感器ID而被識別，在發(fā)送給服務(wù)器3的信號中，包含有作為頭信息的傳感器ID。
以下，對驅(qū)動時間控制部37的處理進行說明。驅(qū)動時間控制部37如上所述，進行如下處理，即根據(jù)從電池驅(qū)動型傳感器5發(fā)送來的電池信息而計算出剩余驅(qū)動時間的處理，以及根據(jù)剩余驅(qū)動時間而計算出該電池驅(qū)動型傳感器5的工作狀態(tài)控制方法的處理。以下將對這2個處理進行詳細說明。
首先，對計算電池驅(qū)動型傳感器5的剩余驅(qū)動時間的處理進行說明。電池驅(qū)動型傳感器5如上所述，可以將電池輸出電壓的測定結(jié)果作為電池信息而向服務(wù)器3發(fā)送。驅(qū)動時間控制部37根據(jù)該電池輸出電壓，首先計算出電池的剩余容量。電池信息從電池驅(qū)動型傳感器5向服務(wù)器3的發(fā)送，可以定期地自動進行，也可以根據(jù)來自于服務(wù)器3的請求而進行。
圖6是表示作為電池一例的二次電池即鎳氫蓄電池的放電容量與電池電壓的關(guān)系的曲線圖。如該圖所示，二次電池具有如下特性，即隨著放電容量增大即剩余容量降低，輸出電壓下降。利用該特性，可以根據(jù)輸出電壓推算剩余容量。
例如，在圖6所示的鎳氫蓄電池的情況下，可以如下方式從曲線圖中讀出輸出電壓與剩余容量的關(guān)系。在輸出電壓為1.40V的情況下，如果剩余容量比例為90％，滿充電容量為1600mAh，則可以推算剩余容量為1440mAh。同樣，在輸出電壓為1.27v的情況下，剩余容量比例為50％，推算剩余容量為800mAh，在輸出電壓為1.15V的情況下，剩余容量比例為10％，推算剩余容量為160mAh。
因此，首先按照包含在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的傳感器5所使用的電池種類，將表示圖6所示的輸出電壓與剩余容量的關(guān)系的輸出電壓-剩余容量表40b存儲在存儲部32中。然后，驅(qū)動時間控制部37通過參照該輸出電壓-剩余容量表40b，就可以掌握發(fā)送來電池信息的傳感器5的剩余容量。
當確認了剩余容量之后，據(jù)此進行剩余驅(qū)動時間的計算。各傳感器5的平均消耗功率存儲在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中。因此，利用計算式剩余驅(qū)動時間＝剩余容量/平均消耗功率，可以計算出剩余驅(qū)動時間。這里計算出的剩余驅(qū)動時間記錄在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中的相應(yīng)傳感器5的欄中。
以下參照圖7所示的流程圖，對到此為止的流程進行說明。首先，在步驟1(以下稱為S1)中，當驅(qū)動時間控制部37借助于輸入輸出處理部34而接收到來自于某一傳感器5的電池信息時，抽取出該頭信息所表示的傳感器ID(S2)。然后，通過查詢傳感器數(shù)據(jù)庫40a，確認發(fā)送來該電池信息的傳感器5所使用的電池的種類(S3)。然后，查詢輸出電壓-剩余容量表40b，根據(jù)輸出電壓的信息，確認剩余容量(S4)。然后，通過查詢傳感器數(shù)據(jù)庫40a，確定該傳感器5的平均消耗功率(S5)，并根據(jù)剩余容量和平均消耗功率，計算出相應(yīng)的傳感器5的剩余驅(qū)動時間(S6)。
以下對驅(qū)動時間控制部37進行的、根據(jù)剩余驅(qū)動時間計算電池驅(qū)動型傳感器5的工作狀態(tài)控制方法的處理進行說明。
在如本實施方式的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)那樣設(shè)置多個電池驅(qū)動型傳感器5的情況下，當存在電池的剩余容量變?yōu)?的傳感器5時，需要對該傳感器5進行充電的維護工作。各傳感器5的電池容量和消耗功率是各種各樣的，所以電池的剩余容量變?yōu)?的時刻對各傳感器5是不同的。在該情況下，進行充電處理的頻率變高，對傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理者的維護負擔增大。
因此，在本實施方式中，根據(jù)各傳感器5的電池的剩余容量來控制該傳感器5的工作狀態(tài)，由此使剩余驅(qū)動時間在各傳感器5之間大致相等。由此，可以通過1次充電處理維護來對多個傳感器5的電池進行充電，從而能大幅度地減少進行充電處理的頻率。其中，將剩余驅(qū)動時間的目標值稱為目標剩余驅(qū)動時間，進行各傳感器5的工作控制，使得各傳感器5的剩余驅(qū)動時間為目標剩余驅(qū)動時間。以下，對該控制方法進行詳細說明。
首先，以如下方式設(shè)定目標剩余驅(qū)動時間。在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所包含的傳感器5中，成為剩余驅(qū)動時間的控制對象的傳感器5的剩余驅(qū)動時間如上所述，被記錄在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中。因此，在某一時刻，驅(qū)動時間控制部37從記錄在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中的各傳感器5的剩余驅(qū)動時間中抽取出最長的剩余驅(qū)動時間。然后，將該最長的剩余驅(qū)動時間設(shè)定為目標剩余驅(qū)動時間，并存儲在存儲部32中。另外，該目標剩余驅(qū)動時間如后所述，可以根據(jù)各傳感器5的工作狀態(tài)而進行適當變更。
作為對各傳感器5的具體控制方法，可以列舉①檢測時間的控制、②檢測·報告次數(shù)的控制、③無線輸出的控制、④工作許可溫度的控制、⑤驅(qū)動功率的控制等。
首先，對①檢測數(shù)據(jù)的控制進行說明。隨著檢測對象和檢測動作的不同，傳感器5實際進行檢測的時間(檢測數(shù)據(jù))是不同的。從大的方面劃分，傳感器5被分為在某一一定的期間連續(xù)進行檢測動作的連續(xù)型和以某一一定的周期進行不連續(xù)的檢測動作的周期型兩類。作為連續(xù)型的例子，可以列舉例如在1天24小時、全年都進行檢測的傳感器、設(shè)定在1天中進行檢測的時間的傳感器、與星期對應(yīng)地設(shè)定進行檢測的時間的的傳感器等。作為周期型的例子，可以列舉在傳感器5側(cè)管理進行檢測的周期的傳感器、借助于來自于服務(wù)器3側(cè)的指示而進行檢測的傳感器等。利用該周期型，可以進行如下控制，即將以一定周期進行的1次檢測動作的動作期間設(shè)定為規(guī)定的值，對在例如該動作期間中檢測到的數(shù)據(jù)取平均值，并通知給服務(wù)器3。
在連續(xù)型的情況下，通過縮短作為缺省值而設(shè)定的檢測時間，可以延遲剩余驅(qū)動時間，使其接近目標剩余驅(qū)動時間。此外，在周期型的情況下，通過縮短作為缺省值而設(shè)定的1次檢測動作的動作期間，可以延長剩余驅(qū)動時間，使其接近目標剩余驅(qū)動時間。
以下，對②檢測·報告次數(shù)的控制進行說明。作為該控制對象的傳感器5是上述周期型傳感器5。周期型傳感器5如上所述，以某一一定的周期不連續(xù)地進行檢測動作，通過減少進行該檢測動作的頻率和/或減少將檢測結(jié)果通知給服務(wù)器2的頻率，可以延長剩余驅(qū)動時間，使其接近目標剩余驅(qū)動時間。
以下，對③無線輸出的控制進行說明。作為該控制對象的傳感器5是利用無線向傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4發(fā)送檢測結(jié)果的傳感器5。在無線通信方式的傳感器5中，如圖3所示，屬于多個傳感器網(wǎng)絡(luò)1……，所以這樣的傳感器5可與多個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4……進行通信。在該情況下，無線輸出被設(shè)定為可與能進行通信的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4……中最遠或電波難以到達的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4進行通信的程度。因此，在不存在不能通信的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4的程度內(nèi)，通過減小無線輸出，可以延長剩余驅(qū)動時間，使其接近目標剩余驅(qū)動時間。
以下，對④工作許可溫度的控制進行說明。作為該控制的對象的傳感器5是由于阻抗值和化學(xué)電池的溫度依存性，導(dǎo)致在高溫環(huán)境下的功率消耗增大的傳感器5。對于這樣的傳感器5，通過進行控制，使得在環(huán)境溫度為規(guī)定值以上時停止工作，由此可以延長剩余驅(qū)動時間，使其接近目標剩余驅(qū)動時間。
以下，對⑤驅(qū)動功率的控制進行說明。作為該控制的對象的傳感器5是可增減檢測動作所需要的驅(qū)動功率的傳感器5。作為一個例子，可以考慮發(fā)射出毫米波或微米波等電磁波來檢測侵入物體這樣的侵入傳感器。利用該侵入傳感器，如果提高電磁波的輸出，則能擴大檢測范圍，相反，如果減小電磁波的輸出，則能縮小檢測范圍。即，通過減小與電磁波的輸出相當?shù)尿?qū)動功率，可以延長剩余驅(qū)動時間，使其接近目標剩余驅(qū)動時間。
以上，作為對各傳感器5的具體控制方法，對①～⑤的控制進行了說明，但只要是能延長傳感器5的剩余驅(qū)動時間的動作控制，也可以使用其他方法。
如上所述，為了延長傳感器5的剩余驅(qū)動時間，驅(qū)動時間控制部37在減小各傳感器5的各種動作的方面進行控制。具體地講，以如下方式計算出動作控制量。
首先，以表的形式將各動作種類的動作控制量與該動作控制量的平均消耗功率的關(guān)系記錄在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中。然后，根據(jù)相應(yīng)的傳感器5的剩余容量和目標剩余驅(qū)動時間，求出用于實現(xiàn)目標剩余驅(qū)動時間的目標平均消耗功率。具體地講，利用計算式目標平均消耗功率＝剩余容量/目標剩余驅(qū)動時間來求出。然后，參照傳感器數(shù)據(jù)庫40a，來確定與該目標平均消耗功率最接近的平均消耗功率。
其中，如果為了延長剩余驅(qū)動時間而過度地減小傳感器5的各種動作，則雖然剩余驅(qū)動時間時間延長，但卻處于不能進行必要的檢測動作的狀態(tài)。
因此，在各傳感器5中，對于可進行動作控制的動作的參數(shù)，預(yù)先在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中記錄作為其最低限度的值的動作控制最低值。例如，對于①檢測時間的控制，將相應(yīng)的傳感器5所需要的檢測時間的最小值作為動作控制最低值而記錄在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中。如果為了實現(xiàn)目標剩余驅(qū)動時間所需要的動作控制量小于動作控制最低值，則將動作控制設(shè)定為動作控制最低值，并且計算出由該動作控制實現(xiàn)的剩余驅(qū)動時間，將該剩余驅(qū)動時間設(shè)定為新的目標剩余驅(qū)動時間。
目標剩余驅(qū)動時間的計算以如下方式進行。首先，將各傳感器5被設(shè)定為動作控制最低值時的平均消耗功率記錄在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中。然后，驅(qū)動時間控制部37從傳感器數(shù)據(jù)庫40a讀出針對相應(yīng)的傳感器5的平均消耗功率，并且確認相應(yīng)的傳感器5的剩余容量。然后，利用計算式剩余驅(qū)動時間＝剩余容量/平均消耗功率，計算出剩余驅(qū)動時間，并將其設(shè)定為目標剩余驅(qū)動時間。
以下對上述內(nèi)容進行整理，根據(jù)圖1所示的流程圖，對驅(qū)動時間控制部37中的各傳感器5的動作控制量的設(shè)定處理進行說明。首先，在S11中，按照上述圖7所示的流程圖的處理，計算出該傳感器5的剩余驅(qū)動時間。然后，判斷該剩余驅(qū)動時間是否小于由上述方法計算出的目標剩余驅(qū)動時間(S12)。
如果在S12中判斷為“否”，即剩余驅(qū)動時間比目標剩余驅(qū)動時間大，則將該剩余驅(qū)動時間設(shè)定為新的目標剩余驅(qū)動時間(S13)，并存儲在存儲部32中。然后，對各傳感器5仍然使用當前的動作控制量。
另一方面，如果在S12中判斷為“是”，即判斷剩余驅(qū)動時間小于目標剩余驅(qū)動時間，則參照傳感器數(shù)據(jù)庫40a來確定相應(yīng)的傳感器的可控制動作種類(S14)。然后，根據(jù)相應(yīng)的傳感器5的剩余容量和目標剩余驅(qū)動時間，利用上述計算式計算出目標平均消耗功率(S15)。然后，對這里求出的目標平均消耗功率和存儲在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中的、針對各動作控制量的平均消耗功率進行比較，確定與目標平均消耗功率最接近的平均消耗功率對應(yīng)的動作控制量(S16)。
然后，判斷在S16中確定的動作控制量是否大于存儲在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中的動作控制最低值(S17)。其中，如果判斷動作控制量比動作控制最低值小(S17中的“否”)，則將動作控制最低值設(shè)定為相應(yīng)的傳感器5的動作控制量，并對相應(yīng)的傳感器5進行通知、指示(S18)。另一方面，如果判斷動作控制量大于動作控制最低值(S17中的“是”)，則將該動作控制量設(shè)定為相應(yīng)的傳感器5的動作控制量，并對相應(yīng)的傳感器5進行通知、指示(S19)。
在傳感器5中，存在如果在被設(shè)定為缺省值的動作控制量下不動作就沒有意義的重要傳感器，即存在不能減小動作的重要傳感器。對于這樣的傳感器，作為上述動作控制的例外而登錄在傳感器數(shù)據(jù)庫40a中。
另外，在本實施方式中，采用將驅(qū)動時間控制部37設(shè)置在服務(wù)器3中的構(gòu)成，但不限于此，也可以采用將其設(shè)置在其他通信終端中的構(gòu)成，或者采用將其設(shè)置在通信網(wǎng)絡(luò)控制器4中的構(gòu)成。
(第二實施方式)以下根據(jù)圖8至圖10，對本發(fā)明的另一個實施方式進行說明。例外，對與在上述第一實施方式中說明的構(gòu)成具有相同功能的構(gòu)成，標注相同的標號，并省略其說明。
本實施方式的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在第一實施方式的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能的基礎(chǔ)上，可以控制中繼網(wǎng)絡(luò)2的中繼路徑。例外，本實施方式的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成與在第一實施方式中參照圖2進行說明多級構(gòu)成相同，其不同點在于服務(wù)器3的構(gòu)成。對于該服務(wù)器3的構(gòu)成，將在后面進行說明。
在本實施方式的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，中繼網(wǎng)絡(luò)2采用利用多個中繼機6……進行中繼，進行服務(wù)器3與各傳感器網(wǎng)絡(luò)1的數(shù)據(jù)收發(fā)的構(gòu)成。中繼機6是可被供電的中繼機，但根據(jù)設(shè)置條件，有時難以進行供電，在該情況下，利用電池進行驅(qū)動。
根據(jù)服務(wù)器3與進行數(shù)據(jù)收發(fā)的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4的位置關(guān)系等，中繼網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)的通信路徑可以發(fā)生各種變化。此外，如上所述，由于各中繼機6……可與1個以上的其他中繼機6進行通信，所以服務(wù)器3與特定的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4的通信路徑也存在多種模式。
在這樣的系統(tǒng)的情況下，根據(jù)通信路徑的選擇方法，存在特定的中繼機6被利用的頻率顯著變高的情況。如果該中繼機6是電池驅(qū)動方式，則電池的殘余容量會迅速減少，從而需要頻繁地進行充電。因此，進行用于充電的維護的頻率變高，從而增加了對傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理者的負擔。此外，當特定的中繼機6的使用頻率顯著變高時，存在該中繼機本身和電池的使用壽命縮短的弊端。
因此，在本發(fā)明中，通過控制中繼網(wǎng)絡(luò)2的中繼路徑，選擇進行中繼動作的中繼機6，來使各中繼機6的使用頻率平均化。由此，可以防止特定的中繼機6的使用頻率顯著變高導(dǎo)致的上述弊端。
例外，在本實施方式中，電池驅(qū)動型的中繼機6例如周期地向服務(wù)器3通報電池信息。這里所說的電池信息，與第一實施方式的傳感器5發(fā)送的電池信息相同。以下，對其控制方法進行詳細說明。
首先，參照圖9，對中繼網(wǎng)絡(luò)2的中繼路徑進行簡要說明。如圖9所示，作為一個例子，中繼網(wǎng)絡(luò)2由4個中繼機6a、6b、6c、6d構(gòu)成。可與某一傳感器網(wǎng)絡(luò)1進行通信的中繼機僅為中繼機6a，可與服務(wù)器3進行通信的中繼機僅為中繼機6d。
在中繼網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)，中繼機6a僅可與中繼機6b和中繼機6c通信，中繼機6d也僅可與中繼機6b和中繼機6c通信。在該情況下，當在傳感器網(wǎng)絡(luò)1和服務(wù)器3之間進行通信時，存在經(jīng)由中繼機6a～中繼機6b～中繼機6d的路徑R1和經(jīng)由中繼機6a～中繼機6c～中繼機6d的路徑R2。
其中，假定例如中繼機6b的電池剩余容量少的情況。在該情況下，當在傳感器網(wǎng)絡(luò)1和服務(wù)器3之間進行通信時，如果進行控制，使得經(jīng)由路徑R2進行通信，則不必使中繼機6b進行中繼動作。以下，對本實施方式的中繼路徑的控制進行詳細說明。
圖8是表示本實施方式的服務(wù)器3的簡要構(gòu)成的模塊圖。該服務(wù)器3與圖5所示的服務(wù)器3相比，不同點在于，在運算處理部31中還設(shè)有中繼路徑管理部51，在存儲部32中還包含有中繼機數(shù)據(jù)庫40c。其他的構(gòu)成是相同的。
中繼路徑管理部5 1根據(jù)從中繼機6發(fā)送來的、經(jīng)由通信接口33和輸入輸出處理部34而輸入的電池信息，設(shè)定最佳的中繼路徑，然后將用于實現(xiàn)所設(shè)定的中繼路徑的信號經(jīng)由輸入輸出處理部34和通信接口33而發(fā)送給中繼網(wǎng)絡(luò)2的各中繼機6。該中繼路徑管理部51的處理內(nèi)容被適當?shù)仫@示在顯示部38上，并且可以根據(jù)操作者從輸入部39的輸入而適當?shù)刈兏O(shè)定等。
中繼機數(shù)據(jù)庫40c是存儲與包含在中繼網(wǎng)絡(luò)2中的所有中繼機6……相關(guān)的信息的數(shù)據(jù)庫。以下列舉與各中繼機6相關(guān)的信息的例子。
首先，列舉與該中繼機6設(shè)置的場所和位置相關(guān)的信息。它是例如該中繼機6設(shè)置的地域(地名或經(jīng)度、緯度等)和設(shè)置方式(地上、地中、壁面、離地高度等)的信息。
以下，列舉與該中繼機6是否是電池驅(qū)動型相關(guān)的信息。如果是電池驅(qū)動型的中繼機6，則在中繼機數(shù)據(jù)庫40c中存儲被用作電池的電池種類、該中繼機6進行中繼動作時的平均消耗功率等。
以下，列舉與該中繼機6可通信的其他中繼機6相關(guān)的信息。其中，還記錄有與可通信的其他中繼機6的距離相關(guān)的信息。
上述信息按照各中繼機6而存儲在中繼機數(shù)據(jù)庫40c中。其中，借助于中繼機ID來識別各中繼機6，在發(fā)送給服務(wù)器3的電池信息中，包含有作為頭信息的中繼機ID。
此外，在中繼機數(shù)據(jù)庫40c中，對于包含在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4……，存儲有與可選擇的所有中繼路徑相關(guān)的信息。
以下，根據(jù)圖10所示的流程圖，對中繼路徑管理部51的處理流程進行說明。首先，在S21中，檢測是否需要在服務(wù)器3和特定的傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4之間進行信號的收發(fā)。該檢測是通過檢測是否進行了例如表示開始信號收發(fā)的啟動信號序列而實現(xiàn)的。另外，該啟動信號序列的中繼路徑是在此之前設(shè)定的中繼路徑。
然后，通過查詢中繼機數(shù)據(jù)庫40c，獲取與在與該傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4之間可選擇的所有中繼路徑相關(guān)的信息(S22)。然后，通過查詢中繼機數(shù)據(jù)庫40c，獲取與包含在各中繼路徑中的中繼機6……的電池剩余容量相關(guān)的信息(S23)。
然后，確定在各中繼路徑中電池剩余容量最少的中繼機6(S24)。然后在各中繼路徑的電池剩余容量最少的中繼機6中，選擇包含電池剩余容量最大的中繼機6的中繼路徑，將其設(shè)定為進行信號收發(fā)的中繼路徑(S25)。
另外，在上述例子中，在中繼機數(shù)據(jù)庫40c中，對于包含在傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的所有傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4……，存儲有與可選擇的所有中繼路徑相關(guān)的信息。但是，也可以不將該信息存儲在中繼機數(shù)據(jù)庫40c中，而是在中繼路徑選擇處理中，由中繼路徑管理部51計算出對該傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器4可選擇的中繼路徑。這可以由中繼路徑管理部51通過讀出存儲在中繼機數(shù)據(jù)庫40c中的、各中繼機6可與哪一個中繼機6通信這樣的信息來計算出。
在本實施方式中，采用將中繼路徑管理部設(shè)置在服務(wù)器3中的構(gòu)成，但不限于此，也可以采用將其設(shè)置在其他通信終端的構(gòu)成。(本發(fā)明的作用、效果)如上所述，本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法是在可與多個傳感器通信、接收來自于各傳感器的傳感器信息、并且對各傳感器進行動作控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置中進行的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法，該管理方法具有以下步驟獲取各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間的步驟；設(shè)定目標剩余驅(qū)動時間的步驟；以及控制各傳感器的動作，使得上述各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間與上述目標剩余驅(qū)動時間大致相等的步驟。
此外，本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法在上述方法的基礎(chǔ)上，上述目標剩余驅(qū)動時間可以被設(shè)定為在此時電池的剩余驅(qū)動時間最長的傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間。
在上述方法中，由于將電池的剩余驅(qū)動時間最長的傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間設(shè)定為目標剩余驅(qū)動時間，所以能對其他的傳感器進行動作控制，使得電池剩余驅(qū)動時間延長。由此，由于能延長到必須進行充電為止的期間，所以能減少充電處理的頻率，減輕維護的負擔。
此外，本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法在上述方法的基礎(chǔ)上，檢測出電池的剩余容量，并且根據(jù)該剩余容量和上述目標剩余驅(qū)動時間，計算出目標平均消耗功率，然后控制相應(yīng)的傳感器的動作，使得實現(xiàn)該目標平均消耗功率。
在上述方法中，首先檢測出傳感器的電池的剩余容量。然后根據(jù)該剩余容量和目標剩余驅(qū)動時間，計算出目標平均消耗功率。通過這樣設(shè)定目標平均消耗功率，就能掌握如何使有關(guān)傳感器動作才能實現(xiàn)目標剩余驅(qū)動時間。由此，就能準確地掌握如何對各傳感器進行動作控制最佳。
此外，本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法在上述方法的基礎(chǔ)上，對于各傳感器設(shè)定用于實現(xiàn)最低限度功能的動作控制最低值，并且對各傳感器的動作的控制使得小于上述動作控制最低值。
在上述方法中，首先對各傳感器設(shè)定用于實現(xiàn)最低限度功能的動作控制最低值。該動作控制最低值僅是表示傳感器的動作量的最低限度的值，在實際的動作參數(shù)中，還有動作控制最低值為最大值的情況。例如，在動作參數(shù)是報告檢測動作的間隔的情況下，報告間隔的最大值是動作控制最低值。
在為了實現(xiàn)目標剩余驅(qū)動時間所必需的動作的小于動作控制最低值的情況下，對有關(guān)傳感器進行動作控制最低值的控制。由此，可以防止僅考慮實現(xiàn)表示而導(dǎo)致的不能進行必要的檢測動作的情況。即，可以保持器的最低限度必要的動作。
另外，對各傳感器動作的控制不小于動作控制最低值，僅是表示不小于動作量的最低限度，在實際的動作參數(shù)中，有不大于作為動作控制最低值的最大值的情況。
此外，本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理程序使計算機實現(xiàn)上述本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法。
此外，記錄有本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理程序的記錄介質(zhì)記錄使計算機實現(xiàn)上述本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理程序。
通過將上述程序或記錄在上述記錄介質(zhì)上的程序裝載在計算機系統(tǒng)中，可以向用戶提供上述傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法。
此外，本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置，可與多個傳感器通信、接收來自于各傳感器的傳感器信息，并且對各傳感器進行動作控制，該管理裝置設(shè)有驅(qū)動時間控制部，根據(jù)從各傳感器發(fā)送來的與電池相關(guān)的信息，計算出針對該傳感器的動作控制量，上述驅(qū)動時間控制部實現(xiàn)上述本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于設(shè)有用于實現(xiàn)上述傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法的驅(qū)動時間控制部，所以如上所述，通過1次充電處理維護，就能對多數(shù)傳感器的電池進行充電，從而能大幅度地減少進行充電處理的頻率。因此，能減輕對傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行管理的管理者的維護上的負擔。
此外，本發(fā)明提供一種中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法，該中繼網(wǎng)絡(luò)利用將多個通信終端彼此可通信地連接的多個中繼機來進行通信連接，該管理方法具有以下步驟獲取在特定的2個通信終端之間進行通信時可選擇的中繼路徑的步驟；獲取與包含在上述可選擇的各中繼路徑中的中繼機的電池剩余容量相關(guān)的信息的步驟；確定在上述各中繼路徑中電池剩余容量最少的中繼機的步驟；以及在上述各中繼路徑中的電池剩余容量最少的中繼機中，選擇包含電池剩余容量最大的中繼機的中繼路徑，將其設(shè)定為在上述特定的2個通信終端彼此之間進行信號收發(fā)的中繼路徑的步驟。
此外，本發(fā)明的中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法在上述方法的基礎(chǔ)上，上述多個通信終端是多個傳感器，以及接收來自于各傳感器的傳感器信息、并且對各傳感器進行動作控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置。
上述方法適用于設(shè)有多個傳感器以及管理這些傳感器的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在這樣的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各傳感器被設(shè)置在各種場所，各傳感器與傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置的距離較遠的情況很多。在這樣的情況下，為了使各傳感器與傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置可通信，需要所示中繼網(wǎng)絡(luò)。在這樣的中繼網(wǎng)絡(luò)中，各中繼機彼此相隔較遠的情況也很多，對中繼機的電池進行充電處理的維護工作比較浪費勞力。其中，如上述方法所述，減少進行充電維護的頻率，可以較大地減少系統(tǒng)管理者的負擔。
此外，本發(fā)明的中繼網(wǎng)絡(luò)管理程序使計算機實現(xiàn)上述本發(fā)明的中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法。
此外，記錄有本發(fā)明的中繼網(wǎng)絡(luò)管理程序的記錄介質(zhì)記錄使計算機實現(xiàn)上述本發(fā)明的中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法的中繼網(wǎng)絡(luò)管理程序。
通過將上述程序或記錄在上述記錄介質(zhì)上的程序裝載在計算機系統(tǒng)中，可以向用戶提供上述中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法。
此外，本發(fā)明提供一種中繼網(wǎng)絡(luò)管理裝置，用于管理中繼網(wǎng)絡(luò)，該中繼網(wǎng)絡(luò)利用將多個通信終端彼此可通信地連接的多個中繼機來進行通信連接，該管理裝置設(shè)有中繼路徑管理部，根據(jù)與從各中繼機發(fā)送來的電池相關(guān)的信息，設(shè)定中繼網(wǎng)絡(luò)的中繼路徑，上述中繼路徑管理部實現(xiàn)上述本發(fā)明的中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于設(shè)有用于實現(xiàn)上述中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法的中繼路徑管理部，所以如上所述，可以防止由于特定的中繼機的使用頻率變高，導(dǎo)致該中繼機的電池容量迅速耗盡，從而進行充電維護的頻率變高的弊端，所以能減輕系統(tǒng)管理者的負擔。
本發(fā)明詳細說明中的具體實施方式
或?qū)嵤├齼H是為了說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)將本發(fā)明限定于這些具體實施例而作出狹義的解釋，在本發(fā)明的實質(zhì)和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明進行各種變更而實施。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以適用于由多個傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實施傳感器網(wǎng)絡(luò)中設(shè)有與例如車輛盜竊監(jiān)視、室內(nèi)侵入監(jiān)視、火災(zāi)監(jiān)視等目的相應(yīng)的多種傳感器。
權(quán)利要求
1.一種傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法，在可與多個傳感器通信、接收來自于各傳感器的傳感器信息、并且對各傳感器進行動作控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置中進行，其特征在于，該管理方法具有以下步驟獲取各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間的步驟；設(shè)定目標剩余驅(qū)動時間的步驟；以及控制上述各傳感器的動作，使得上述各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間與上述目標剩余驅(qū)動時間大致相等的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法，其特征在于，上述目標剩余驅(qū)動時間被設(shè)定為在此時電池的剩余驅(qū)動時間最長的傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法，其特征在于，檢測出電池的剩余容量，并且根據(jù)該剩余容量和上述目標剩余驅(qū)動時間，計算出目標平均消耗功率，然后控制相應(yīng)的傳感器的動作，使得實現(xiàn)該目標平均消耗功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法，其特征在于，對于各傳感器設(shè)定用于實現(xiàn)最低限度功能的動作控制最低值，并且對各傳感器的動作的控制使得小于上述動作控制最低值。
5.一種傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理程序，其特征在于，使計算機實現(xiàn)權(quán)利要求1至4任意一項所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法。
6.一種記錄介質(zhì)，其特征在于，記錄使計算機實現(xiàn)權(quán)利要求1至4任意一項所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理程序。
7.一種傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置，可與多個傳感器通信，接收來自于各傳感器的傳感器信息，并且對各傳感器進行動作控制，其特征在于，設(shè)有驅(qū)動時間控制部，根據(jù)從各傳感器發(fā)送來的、與電池相關(guān)的信息，計算出針對相應(yīng)的傳感器的動作控制量，上述驅(qū)動時間控制部實現(xiàn)權(quán)利要求1至4任意一項所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方法。
8.一種中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法，該中繼網(wǎng)絡(luò)利用將多個通信終端彼此可通信地連接的多個中繼機的中繼來進行通信連接，其特征在于，該管理方法具有以下步驟獲取在特定的2個通信終端之間進行通信時可選擇的中繼路徑的步驟；獲取與包含在上述可選擇的各中繼路徑中的中繼機的電池剩余容量相關(guān)的信息的步驟；確定在上述各中繼路徑中電池剩余容量最少的中繼機的步驟；以及選擇包含在上述各中繼路徑中的電池剩余容量最少的中繼機中電池剩余容量最大的中繼機的中繼路徑，將其設(shè)定為在上述特定的2個通信終端彼此之間進行信號收發(fā)的中繼路徑的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法，其特征在于，上述多個通信終端是多個傳感器，以及接收來自于各傳感器的傳感器信息、并且對各傳感器進行動作控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置。
10.一種中繼網(wǎng)絡(luò)管理程序，其特征在于，使計算機實現(xiàn)權(quán)利要求8或9所述的中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法。
11.一種記錄介質(zhì)，其特征在于，記錄使計算機實現(xiàn)權(quán)利要求8或9所述的中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法的中繼網(wǎng)絡(luò)管理程序。
12.一種中繼網(wǎng)絡(luò)管理裝置，用于管理中繼網(wǎng)絡(luò)，該中繼網(wǎng)絡(luò)利用將多個通信終端彼此可通信地連接的多個中繼機的中繼來進行通信連接，其特征在于，設(shè)有中繼路徑管理部，根據(jù)從各中繼機發(fā)送來的、與電池相關(guān)的信息，設(shè)定中繼網(wǎng)絡(luò)的中繼路徑，上述中繼路徑管理部實現(xiàn)權(quán)利要求8或9所述的中繼網(wǎng)絡(luò)的管理方法。
全文摘要
在多個傳感器和統(tǒng)一管理這些傳感器的服務(wù)器通過通信網(wǎng)絡(luò)連接的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，管理各傳感器的服務(wù)器首先獲取各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間，并使得目標剩余驅(qū)動時間。然后，控制各傳感器的動作，使得各傳感器中的電池的剩余驅(qū)動時間與目標剩余驅(qū)動時間大致相等。由此，可以減輕系統(tǒng)管理者的維護上的負擔，特別是傳感器的電池充電處理的負擔。
文檔編號G08B25/00GK1565006SQ02819600
公開日2005年1月12日 申請日期2002年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月4日
發(fā)明者太田俊二, 大槻好之, 大八木雅之, 山戶雅貴 申請人:歐姆龍株式會社