信息處理方法、通信方法、通信節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)以及信息處理程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息處理方法、通信方法、通信節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)以及信息處理程序。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為利用電池驅(qū)動的多個設(shè)備來進(jìn)行并行處理的方法，已知有基于設(shè)備的電池余量和與其他設(shè)備的通信距離來決定對設(shè)備進(jìn)行分配的處理的技術(shù)(例如，參照下述專利文獻(xiàn)I。)。
[0003]另外，已知有使多個帶有傳感器的無線終端分布在規(guī)定空間，它們能夠協(xié)作地采集環(huán)境、物理的狀況的傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN:ffireless Sensor Networks)系統(tǒng)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012 - 65166號公報(bào)
[0005]然而，在通過多跳通信傳輸數(shù)據(jù)的情況下，由于根據(jù)數(shù)據(jù)的傳輸路徑不同通信節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送量不同，所以存在各通信節(jié)點(diǎn)的消耗電量不均勻的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個側(cè)面，本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)各通信節(jié)點(diǎn)的消耗電量的均衡化的信息處理方法、通信方法、通信節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)以及信息處理程序。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個側(cè)面，提出一種信息處理方法以及信息處理程序，該信息處理方法以及信息處理程序中，獲取表示使各個不同的數(shù)據(jù)通過利用多個通信節(jié)點(diǎn)的多跳通信從第一集成裝置傳輸至第二集成裝置的多個路徑的路徑信息，并寫入存儲信息的存儲部，對于由自身裝置委托上述多個通信節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的多個數(shù)據(jù)處理，獲取表示上述多個路徑中的傳輸委托上述數(shù)據(jù)處理的執(zhí)行的委托信息以及上述數(shù)據(jù)處理的處理結(jié)果的傳輸路徑、和上述傳輸路徑所包含的通信節(jié)點(diǎn)中的上述數(shù)據(jù)處理的執(zhí)行的委托目的地的通信節(jié)點(diǎn)的傳輸信息并寫入上述存儲部，導(dǎo)出基于從上述存儲部讀出的上述路徑信息以及上述傳輸信息的上述多個通信節(jié)點(diǎn)的每一個的消耗電量；基于導(dǎo)出的上述消耗電量選擇上述多個通信節(jié)點(diǎn)中的任意一個通信節(jié)點(diǎn)；基于上述傳輸信息，選擇上述委托信息或者上述處理結(jié)果中的由選擇出的上述通信節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)送的委托信息或者處理結(jié)果；在選擇出上述委托信息的情況下，確定是上述多個路徑的任意一個路徑所包含的路徑，且是從上述第一集成裝置到關(guān)于所選擇出的上述委托信息的數(shù)據(jù)處理的委托目的地的通信節(jié)點(diǎn)的、不經(jīng)過所選擇出的上述通信節(jié)點(diǎn)的路徑；在選擇出上述處理結(jié)果的情況下，確定是上述多個路徑的任意一個路徑所包含的路徑，且是從關(guān)于上述處理結(jié)果的數(shù)據(jù)處理的委托目的地的通信節(jié)點(diǎn)到上述第二集成裝置的、不經(jīng)過所選擇出的上述通信節(jié)點(diǎn)的路徑；以及生成表示使所選擇出的上述委托信息或者上述處理結(jié)果的至少一部分通過確定出的上述路徑傳輸?shù)男畔ⅰ?br>[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一側(cè)面，提出一種信息處理方法以及信息處理程序，該信息處理方法以及信息處理程序中，獲取表示使各個不同數(shù)據(jù)通過利用多個通信節(jié)點(diǎn)的多跳通信從第一集成裝置傳輸至第二集成裝置的多個路徑的路徑信息，并寫入存儲信息的存儲部；對于由自身裝置委托上述多個通信節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的多個數(shù)據(jù)處理，獲取上述多個路徑中的傳輸委托上述數(shù)據(jù)處理的執(zhí)行的委托信息以及上述數(shù)據(jù)處理的處理結(jié)果的傳輸路徑、和上述傳輸路徑所包含的通信節(jié)點(diǎn)中的執(zhí)行上述數(shù)據(jù)處理的通信節(jié)點(diǎn)的傳輸信息并寫入上述存儲部；導(dǎo)出基于從上述存儲部讀出的上述路徑信息以及上述傳輸信息的上述多個通信節(jié)點(diǎn)的每一個的消耗電量；基于所導(dǎo)出的上述消耗電量，選擇上述多個通信節(jié)點(diǎn)中的第一通信節(jié)點(diǎn)、和比上述多個通信節(jié)點(diǎn)中的選擇出的上述第一通信節(jié)點(diǎn)消耗電量少的第二通信節(jié)點(diǎn)；從上述多個路徑中，確定包含上述第二通信節(jié)點(diǎn)的路徑；以及生成表示將在上述多個數(shù)據(jù)處理中的所選擇出的上述第一通信節(jié)點(diǎn)是委托目的地的數(shù)據(jù)處理的一部分的委托目的地設(shè)為所選擇出的上述第二通信節(jié)點(diǎn)，且表示使有關(guān)選擇出的上述第一通信節(jié)點(diǎn)是委托目的地的數(shù)據(jù)處理的一部分的上述委托信息和上述處理結(jié)果通過確定出的上述路徑來傳輸?shù)男畔ⅰ?br>[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明的另一側(cè)面，提出一種通信方法、通信節(jié)點(diǎn)，是從第一集成裝置向第二集成裝置通過多跳通信傳輸委托數(shù)據(jù)處理的執(zhí)行的委托信息或者上述數(shù)據(jù)處理的處理結(jié)果的路徑上的各通信節(jié)點(diǎn)，接收包含上述委托信息或者上述處理結(jié)果的經(jīng)由信息；在所接收到的上述經(jīng)由信息所包含的上述委托信息所表示的委托目的地是自身通信節(jié)點(diǎn)的情況下，基于上述委托信息來執(zhí)行上述數(shù)據(jù)處理；在所接收到的上述經(jīng)由信息包含有表示對上述委托信息或者上述處理結(jié)果進(jìn)行分割來向多個傳輸目的地進(jìn)行傳輸?shù)纳鲜雎窂缴系娜我庖粋€通信節(jié)點(diǎn)對上述委托信息或者上述處理結(jié)果進(jìn)行分割的比例的分割信息的情況下，若自身通信節(jié)點(diǎn)是上述任意一個通信節(jié)點(diǎn)，則生成與上述多個傳輸目的地的每一個對應(yīng)的包含基于上述分割信息所表示的比例進(jìn)行分割后的上述委托信息或者上述處理結(jié)果的經(jīng)由信息，若本通信節(jié)點(diǎn)不是上述任意一個通信節(jié)點(diǎn)，則生成包含上述分割信息、上述委托信息或者上述處理結(jié)果的經(jīng)由信息；在上述經(jīng)由信息不包含上述分割信息的情況下，生成包含上述委托信息或者上述處理結(jié)果的經(jīng)由信息；以及將所生成的上述經(jīng)由信息發(fā)送至上述路徑中的本通信節(jié)點(diǎn)的傳輸目的地。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明的另一側(cè)面提出一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有:第一集成裝置；第二集成裝置，其與上述第一集成裝置不同；多個通信節(jié)點(diǎn)，其通過多跳通信利用從上述第一集成裝置向上述第二集成裝置的多個路徑傳輸各個不同的數(shù)據(jù)；以及信息處理裝置，其能夠分別與上述第一集成裝置和上述第二集成裝置通信，且具有存儲信息的存儲部，上述信息處理裝置獲取表示使各個不同的數(shù)據(jù)通過利用上述多個通信節(jié)點(diǎn)的多跳通信從第一集成裝置傳輸至第二集成裝置的多個路徑的路徑信息并寫入上述存儲部；對于由上述信息處理裝置委托上述多個通信節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的多個數(shù)據(jù)處理，獲取表示上述多個路徑中的傳輸委托上述數(shù)據(jù)處理的執(zhí)行的委托信息以及上述數(shù)據(jù)處理的處理結(jié)果的傳輸路徑、和上述傳輸路徑所包含的通信節(jié)點(diǎn)中的上述數(shù)據(jù)處理的委托目的地的通信節(jié)點(diǎn)的傳輸信息并寫入上述存儲部；導(dǎo)出基于從上述存儲部讀出的上述路徑信息以及上述傳輸信息的上述多個通信節(jié)點(diǎn)的每一個的消耗電量；判斷上述多個通信節(jié)點(diǎn)的每一個的導(dǎo)出的上述消耗電量中的最多的消耗電量是否小于閾值；以及在上述最多的消耗電量小于閾值的情況下，通過將上述傳輸信息發(fā)送至上述第一集成裝置，來基于上述傳輸信息使上述多個通信節(jié)點(diǎn)執(zhí)行上述多個數(shù)據(jù)處理。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個方式，能夠?qū)崿F(xiàn)各通信節(jié)點(diǎn)的消耗電量的均衡化。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示消耗電量的均衡化的例子的說明圖。
[0013]圖2是表示傳感器網(wǎng)絡(luò)的例子的說明圖。
[0014]圖3是表不系統(tǒng)的一個例子的說明圖。
[0015]圖4是表示信息處理裝置的硬件構(gòu)成例的框圖。
[0016]圖5是表示傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件構(gòu)成例的框圖。
[0017]圖6是表示集成裝置的硬件構(gòu)成例的框圖。
[0018]圖7A是表示信息處理裝置的功能性結(jié)構(gòu)的框圖(其I)。
[0019]圖7B是表示信息處理裝置的功能性結(jié)構(gòu)的框圖(其2)。
[0020]圖8是分割比例變更部的詳細(xì)的框圖。
[0021]圖9是處理量變更部的詳細(xì)的框圖。
[0022]圖10是表示消耗電量的計(jì)算例的說明圖。
[0023]圖11是表示傳輸信息例子的說明圖。
[0024]圖12是表示分割比例變更例(其I)的說明圖。
[0025]圖13是表示分割比例變更例(其2)的說明圖。
[0026]圖14是表示分割比例變更例(其3)的說明圖。
[0027]圖15是表示處理量變更例(其I)的說明圖。
[0028]圖16是表示處理量變更例(其2)的說明圖。
[0029]圖17是表示傳感器節(jié)點(diǎn)的功能性結(jié)構(gòu)的框圖。
[0030]圖18是表示經(jīng)由信息例的說明圖。
[0031]圖19是表示信息處理裝置所進(jìn)行的整體的處理順序的例子的流程圖。
[0032]圖20是表示信息處理裝置所進(jìn)行的均衡化處理順序的例子的流程圖。
[0033]圖21是表示信息處理裝置所進(jìn)行的分割比例變更處理順序的例子的流程圖(其1)。
[0034]圖22是表示信息處理裝置所進(jìn)行的分割比例變更處理順序的例子的流程圖(其2)。
[0035]圖23是表示信息處理裝置所進(jìn)行的處理量變更處理順序的例子的流程圖(其I)。
[0036]圖24是表示信息處理裝置所進(jìn)行的處理量變更處理順序的例子的流程圖(其2)。
[0037]圖25是表示信息處理裝置所進(jìn)行的處理量變更處理順序的例子的流程圖(其3)。
[0038]圖26是表示在有多個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下的信息處理裝置所進(jìn)行的處理順序的例子的流程圖(其I)。
[0039]圖27是表示在有多個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下的信息處理裝置所進(jìn)行的處理順序的例子的流程圖(其2)。
[0040]圖28是表示傳感器節(jié)點(diǎn)所進(jìn)行的處理順序的例子的流程圖。
[0041]圖29是表示第一集成裝置所進(jìn)行的處理順序的例子的流程圖。
[0042]圖30是表示第二集成裝置所進(jìn)行的處理順序的例子的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下參照附圖，對本發(fā)明的信息處理方法、通信方法、通信節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)以及信息處理程序的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。在本實(shí)施方式中，將各通信節(jié)點(diǎn)作為傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)。例如，在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，各個傳感器節(jié)點(diǎn)所具有的處理器的處理能力不高，但由于傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量有成千上萬之多，所以傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體的處理能力很高。因此，在本實(shí)施方式中，在傳感器節(jié)點(diǎn)未進(jìn)行傳感檢測動作期間將傳感器網(wǎng)絡(luò)作為計(jì)算機(jī)資源來利用。例如，使傳感器網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算在迭代間沒有依賴關(guān)系的循環(huán)并行處理。
[0044]圖1是表示消耗電量的均衡化的例子的說明圖。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，通過作為多個通信節(jié)點(diǎn)的多個傳感器節(jié)點(diǎn)101的多跳通信，將各個不同的數(shù)據(jù)通過多個路徑從作為第一通信裝置的第一集成裝置傳輸至作為第二通信裝置的第二集成裝置。因此，各傳感器節(jié)點(diǎn)101的消耗電量由數(shù)據(jù)處理所需要的數(shù)據(jù)量、和與數(shù)據(jù)處理相關(guān)的數(shù)據(jù)的發(fā)送接收所需要的通信量來確定。
[0045]根據(jù)傳輸路徑，各傳感器節(jié)點(diǎn)101存在若轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)量較多，則即使被委托的數(shù)據(jù)處理量較少，消耗電量也增多的情況。因此，在一部分的傳感器節(jié)點(diǎn)101中，存在能夠進(jìn)行被委托的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送的電量超過電池的蓄電量的情況。由于通過多跳通信來轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)，所以若任意一個傳感器節(jié)點(diǎn)101電池耗盡，則存在數(shù)據(jù)不能被轉(zhuǎn)送，而對傳感器網(wǎng)絡(luò)委托的循環(huán)并行處理未完成的可能性。因此，即使存在多個電池有富余的傳感器節(jié)點(diǎn)101，也不能對傳感器網(wǎng)絡(luò)委托數(shù)據(jù)處理?；蛘?，若電池耗盡，則各傳感器節(jié)點(diǎn)101不能進(jìn)行與自身節(jié)點(diǎn)相關(guān)的處理。
[0046]因此，在本實(shí)施方式中，為了各傳感器節(jié)點(diǎn)101的消耗電量不超過電池能夠積蓄的電量，通過信息處理裝置100來實(shí)現(xiàn)各傳感器節(jié)點(diǎn)101的消耗電量的均衡化。信息處理裝置100是進(jìn)行使傳感器節(jié)點(diǎn)101的消耗電量均衡化的處理的計(jì)算機(jī)。在圖1中，具有傳感器節(jié)點(diǎn)101 -1至傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 7。例如，存在多個收發(fā)有關(guān)委托傳感器節(jié)點(diǎn)101 -7執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理的委托信息的路徑。例如，具有從傳感器節(jié)點(diǎn)101 — 3經(jīng)由傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 5到達(dá)傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 7的路徑、和從傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 3經(jīng)由傳感器節(jié)點(diǎn)101 —6到達(dá)傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 7的路徑這2條路徑。
[0047]例如，在傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 5的消耗電量較多的情況下，信息處理裝置100使有關(guān)委托傳感器節(jié)點(diǎn)101 — 7執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理的委托信息的一部分通過繞過傳感器節(jié)點(diǎn)101 -5的路徑傳輸。具體而言，信息處理裝置100(1)通過對有關(guān)委托傳感器節(jié)點(diǎn)101 — 7執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理的委托信息變更在作為分支點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 3處的分割比例，來改變分配。由此，也可以使消耗電量均勻化。
[0048]另外，例如，在傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 5的消耗電量較多的情況下，信息處理裝置100(2)將委托傳感器節(jié)點(diǎn)101 — 5執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理的委托目的地變更為其他路徑的傳感器節(jié)點(diǎn)101 - 6。由此，也可以使消耗電量均勻化。
[0049]圖2是表示傳感器網(wǎng)絡(luò)的例子的說明圖。傳感器網(wǎng)絡(luò)200包含作為多個通信節(jié)點(diǎn)的多個傳感器節(jié)點(diǎn)101。在傳感器網(wǎng)絡(luò)200中，具有多個使各個不同的數(shù)據(jù)通過利用多個傳感器節(jié)點(diǎn)101的多跳通信從第一集成裝置201 -1向第二集成裝置201 - 2轉(zhuǎn)送的路徑(例如，rx — Urx — 2、…rx — i)。圖2的傳感器節(jié)點(diǎn)101間用實(shí)線連接，但實(shí)際上表示多跳通信的路徑。將多個路徑稱為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、或者網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將表示多個路徑的信息稱為路徑信息。
[0050]并不對傳感器網(wǎng)絡(luò)200的構(gòu)建方法進(jìn)行特別限定，但在這里對一個例子進(jìn)行簡單說明。例如，首先，對于各傳感器節(jié)點(diǎn)101而言，(a)通過無線通信與處于近距離無線的覆蓋范圍內(nèi)的全部的鄰近的傳感器節(jié)點(diǎn)101連接。對于多個傳感器節(jié)點(diǎn)101而言，(b)將空的數(shù)據(jù)從第一集成裝置201 — I通過多跳通信中繼轉(zhuǎn)送至周邊的傳感器節(jié)點(diǎn)，各傳感器節(jié)點(diǎn)101測量從第一集成裝置201 -1到自身傳感器節(jié)點(diǎn)101的最短跳數(shù)。
[0051]對于各傳感器節(jié)點(diǎn)101而言，(C)將在(a)中連接的鄰近的傳感器節(jié)點(diǎn)101中的比自身傳感器節(jié)點(diǎn)101跳數(shù)少的傳感器節(jié)點(diǎn)101作為父節(jié)點(diǎn)。各傳感器節(jié)點(diǎn)101將存在連接關(guān)系的傳感器節(jié)點(diǎn)101 -1中的跳數(shù)較多的傳感器節(jié)點(diǎn)101作為子節(jié)點(diǎn)。而且，各傳感器節(jié)點(diǎn)101將存在連接關(guān)系的傳感器節(jié)點(diǎn)101 -1中的跳數(shù)相同的節(jié)點(diǎn)作為兄弟節(jié)點(diǎn)。各傳感器節(jié)點(diǎn)101在此時切斷與兄弟節(jié)點(diǎn)的連接，若只有一個父節(jié)點(diǎn)則維持與父節(jié)點(diǎn)連接，在有多個父節(jié)點(diǎn)的情況下僅留下與最接近第一集成裝置201 -1的父節(jié)點(diǎn)的連接，切斷其以外的連接。由此，能夠構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò)200。
[0052]另外，第二集成裝置201 - 2通過回收能夠獲取由各傳感器節(jié)點(diǎn)101連接而成的所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的傳感器節(jié)點(diǎn)101的信息。如上所述，在本實(shí)施方式中并不限于該方法，也可以利用由各種方法構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)。
[0053]另外，即使是同一傳感器網(wǎng)絡(luò)200，根據(jù)多跳通信的路徑，也存在多個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對于集成裝置201，在這里舉出2個，但也可以是I個，也可以是3個以上。
[0054]圖3是表示系統(tǒng)的一個例子的說明圖。在系統(tǒng)300中，進(jìn)行循環(huán)處理委托的信息處理裝置100利用傳感器網(wǎng)絡(luò)200執(zhí)行循環(huán)處理。系統(tǒng)300例如具有傳感器網(wǎng)絡(luò)200、作為多個通信裝置的多個集成裝置201、以及信息處理裝置100。信息處理裝置100經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)NET與多個集成裝置201的每一個連接。
[0055](信息處理裝置100的硬件構(gòu)成例)
[0056]圖4是表示信息處理裝置的硬件構(gòu)成例的框圖。在圖4中，信息處理裝置100具有CPU401、R0M402、RAM403、磁盤驅(qū)動器404、以及磁盤405。信息處理裝置100具有網(wǎng)絡(luò)I/F406、輸入裝置407、以及輸出裝置408。另外，各部通過總線400分別連接。
[0057]在這里，CPU401掌管信息處理裝置100的整體的控制。R0M402存儲有啟動程序等程序。RAM403是作為CPU4