JP2006270914A - Sensor terminal, and control method of sensor terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はセンサ端末、センサ端末の制御方法に関し、特にセンサネットワークを構成するためのセンサ端末、センサ端末の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a sensor terminal and a sensor terminal control method, and more particularly to a sensor terminal and a sensor terminal control method for configuring a sensor network.
(一般的なセンサネットワーク)
ユーザが特に意識することなく、様々な環境で最適なサービスを享受できるユビキタス社会の実現に向け、微小なセンサ端末からなるセンサネットワークの検討が進められている。これらのセンサ端末は環境中の様々な場所に設置され、ユーザの嗜好や状態、また環境情報など多様な情報取得を行う。さらに災害現場や複雑なパイプラインなど、従来観測が困難だった環境での幅広い利用も期待されている。
(General sensor network)
In order to realize a ubiquitous society where users can enjoy optimal services in various environments without any particular awareness, sensor networks composed of minute sensor terminals are being studied. These sensor terminals are installed in various places in the environment, and acquire various information such as user preferences and states, and environmental information. In addition, it is expected to be widely used in environments where it has been difficult to observe such as disaster sites and complex pipelines.
センサネットワークでは、情報を収集するセンサ端末を「Sink」、情報を発信するセンサ端末のことを「Source」と呼ぶ。また、センサ端末間の無線通信の制御信号として、送信要求信号をRTS(Request To Send)信号、受信準備完了信号をCTS(Clear To Send)信号、確認応答をACK(Acknowledgment)信号と呼ぶ。
センサ端末の通信における識別子は、IPネットワークで利用されるIPアドレスやMACアドレスとは異なる方式が提案されている。IPアドレス相当のエンドエンド(つまり送信端末及び受信端末)の識別子(以下、エンド識別子)については、アドレス設定負荷を減らすため属性の提案がなされている(非特許文献1参照)。また、MACアドレスは48ビットと冗長であるため、より少ないビット長を近隣間での識別子(以下、近隣識別子)として利用する方式等も提案されている(非特許文献2参照)。
In the sensor network, a sensor terminal that collects information is referred to as “Sink”, and a sensor terminal that transmits information is referred to as “Source”. As control signals for wireless communication between sensor terminals, a transmission request signal is called an RTS (Request To Send) signal, a reception preparation completion signal is called a CTS (Clear To Send) signal, and an acknowledgment is called an ACK (Acknowledgment) signal.
An identifier different from the IP address and MAC address used in the IP network has been proposed for the identifier in the communication of the sensor terminal. With respect to identifiers (hereinafter referred to as end identifiers) of end-ends corresponding to IP addresses (that is, transmission terminals and reception terminals), attributes have been proposed to reduce the address setting load (see Non-Patent Document 1). Further, since the MAC address is redundant with 48 bits, a method of using a smaller bit length as an identifier between neighbors (hereinafter referred to as a neighbor identifier) has been proposed (see Non-Patent Document 2).
既存のセンサネットワークでこれらの識別子を用いて実際に通信を行う場合、アドレス長などは変化するが、図16に示されているような既存のIP・MACに近いフレーム構成がとられる。同図に示されている、センサパケットは、1ホップ(hop)の識別のための「受信者近接識別子」及び「送信者近接識別子」と、エンドエンドの識別のための「受信者エンド識別子」及び「送信者エンド識別子」とをデータに付加した構造をなしている。そして、このセンサパケットは、1ホップ毎に近隣識別子が書き替えられながら、目的のセンサ端末まで転送される。 When communication is actually performed using these identifiers in an existing sensor network, the address length and the like change, but a frame configuration close to the existing IP / MAC as shown in FIG. 16 is taken. The sensor packet shown in the figure includes a “recipient proximity identifier” and “sender proximity identifier” for 1-hop identification, and a “recipient end identifier” for end-end identification. And “sender end identifier” are added to the data. The sensor packet is transferred to the target sensor terminal while the neighborhood identifier is rewritten for each hop.
ここで、センサパケットの送信の様子が図17に示されている。同図には2つのセンサ端末が実線円形で示されている。各実線円形内の数字は、そのセンサ端末の近隣識別子である。
同図において、センサA(SensorA)からセンサB(SensorB)にデータを送る場合、センサAは、1ホップの識別のための受信者近隣識別子「2」及び送信者近接識別子「1」と、受信者エンド識別子「B」及び送信者エンド識別子「A」とをデータ「DATA」に付加したセンサパケットP11を作成する。
Here, the state of transmission of the sensor packet is shown in FIG. In the figure, two sensor terminals are indicated by solid circles. The number in each solid line circle is a neighborhood identifier of the sensor terminal.
In the figure, when data is sent from sensor A (Sensor A) to sensor B (Sensor B), sensor A receives the receiver proximity identifier “2” and the sender proximity identifier “1” for 1-hop identification, The sensor packet P11 is created by adding the sender end identifier “B” and the sender end identifier “A” to the data “DATA”.
このセンサパケットP11がセンサAから送信されると、センサAに近接するセンサC(SensorC)がそれを受信し、受信者近隣識別子を「3」、送信者近接識別子を「2」に書き替えたセンサパケットP22を作成する。このセンサパケットP22がセンサCから送信されると、センサCに近接するセンサD(SensorD)がそれを受信し、受信者近隣識別子を「4」、送信者近接識別子を「3」に書き替えたセンサパケットP33を作成する。このセンサパケットP33がセンサDから送信されると、センサDに近接するセンサBがそれを受信する。
以上のように、センサパケットは、1ホップ毎に近隣識別子が書き替えられて伝達される。
When this sensor packet P11 is transmitted from the sensor A, the sensor C (Sensor C) adjacent to the sensor A receives it, and rewrites the receiver proximity identifier to “3” and the sender proximity identifier to “2”. A sensor packet P22 is created. When this sensor packet P22 is transmitted from the sensor C, the sensor D (Sensor D) adjacent to the sensor C receives it, and rewrites the receiver proximity identifier to “4” and the sender proximity identifier to “3”. A sensor packet P33 is created. When this sensor packet P33 is transmitted from the sensor D, the sensor B close to the sensor D receives it.
As described above, the sensor packet is transmitted with the neighborhood identifier rewritten for each hop.
(センサネットワークに適した無線技術)
センサネットワークに適した無線技術として、省電力化を意識した様々な提案がされている。SMACでは近隣センサ間で同期をとりActive/Sleepのスケジューリングを行い、Active時のみ通信を行ったり、1回のRTS信号/CTS信号でデータ送信を完了するなど様々な省電力化を実現している(非特許文献3参照)。
TMACはさらにデータをバースト的に送信することでActive時間を短縮し、またActive時に通信が競合した場合には、通信可能時刻を明示的に指定することでSleep時間の延長と通信の確実性を両立させている(非特許文献4参照)。
(Wireless technology suitable for sensor networks)
As wireless technology suitable for sensor networks, various proposals have been made in consideration of power saving. SMAC achieves various power savings such as synchronization between neighboring sensors, Active / Sleep scheduling, communication only during Active, and completion of data transmission with one RTS signal / CTS signal. (Refer nonpatent literature 3).
The TMAC further shortens the active time by transmitting data in bursts, and if communication competes during active, explicitly specifying the communicable time to extend the sleep time and ensure communication reliability. (See Non-Patent Document 4).
上記従来のセンサネットワークにかかる無線通信制御方式では、その通信フレームと制御信号とについて、IPネットワークの無線LANなどに利用される802.11を基本としている。このため、送信センサ端末に対し、複数の受信センサ端末が存在する場合には、以下に示すような問題点があった。
すなわち、上記従来技術にかかる無線通信制御方式では、無線通信範囲内に複数の通信相手センサがいる場合、通信相手毎にRTS信号/CTS信号/ACK信号といった制御信号や、データをやり取りしていた。そのため、RTS信号とデータは送信者が一度送信すれば各センサに届いているにもかかわらず(データを無線送信するため、各センサまで届いているにもかかわらず受信する仕組みがなく、自端末が受信端末であると認識できない)、センサ毎に通信が行われるため複数回の冗長なRTS信号/データ通信が発生していた。このことについて、図18及び図19を参照して説明する。
In the wireless communication control system according to the conventional sensor network, the communication frame and the control signal are based on 802.11 used for the wireless LAN of the IP network. For this reason, when there are a plurality of reception sensor terminals with respect to the transmission sensor terminal, there are the following problems.
That is, in the wireless communication control method according to the above-described prior art, when there are a plurality of communication partner sensors within the wireless communication range, control signals such as RTS signal / CTS signal / ACK signal and data are exchanged for each communication partner. . Therefore, even if the RTS signal and data are transmitted to the sensors once by the sender (the data is transmitted wirelessly, there is no mechanism to receive the data even though it has reached each sensor. Since the communication is performed for each sensor, a plurality of redundant RTS signal / data communication has occurred. This will be described with reference to FIGS.
図18には7つのセンサ端末が実線円形で示されている。各実線円形内の数字は、そのセンサ端末の近隣識別子である。同図において、破線で示されている円形は、SourceAから直接に無線送信可能な範囲である。この状態において、SourceAから、SinkB及びSinkCにセンサパケットを送信する場合を考える。
この場合、SourceAは、受信者近隣識別子「1」及び送信者近接識別子「0」と、受信者エンド識別子「B」及び送信者エンド識別子「A」とをデータ「DATA」に付加したセンサパケットP12を作成する。このセンサパケットP12がSourceAから送信されると、受信者近隣識別子が「1」であるセンサ端末Dが受信する。
In FIG. 18, seven sensor terminals are indicated by solid circles. The number in each solid line circle is a neighborhood identifier of the sensor terminal. In the figure, a circle indicated by a broken line is a range in which wireless transmission can be performed directly from Source A. In this state, consider a case where a sensor packet is transmitted from Source A to Sink B and Sink C.
In this case, the Source A includes the sensor packet P12 in which the receiver neighborhood identifier “1”, the sender proximity identifier “0”, the receiver end identifier “B”, and the sender end identifier “A” are added to the data “DATA”. Create When the sensor packet P12 is transmitted from the Source A, the sensor terminal D having the receiver neighborhood identifier “1” receives it.
また、SourceAは、受信者近隣識別子「4」及び送信者近接識別子「0」と、受信者エンド識別子「C」及び送信者エンド識別子「A」とをデータ「DATA」に付加したセンサパケットP21を作成する。このセンサパケットP21がSourceAから送信されると、受信者近隣識別子が「4」であるセンサ端末Eが受信する。
このように、SinkB、SinkCのそれぞれに向けて、別々のセンサパケットが送信されることになる。このように別々のセンサパケットが送信される場合、図19(a)に示されているように、複数回の送受信処理が行われる。すなわち、SourceAとセンサ端末Dとの間で、RTS信号、CTS信号が授受された後、DATAであるセンサパケットP12が送信され、最後にACK信号が返ってくることになる。なお、同図(a)中のRTS信号、CTS信号、ACK信号は、同図(b)に示されているように、データ・制御信号等を区別する識別用のフィールドであるTypeフィールド61、受信対象の近隣センサの識別子を表すReceiverListフィールド63、及び、送信近隣センサの近隣識別子と送信Sourceのエンド識別子用のSenderInfoフィールド64を含んで構成されている。
Also, the Source A includes a sensor packet P21 in which the receiver neighborhood identifier “4”, the sender proximity identifier “0”, the receiver end identifier “C”, and the sender end identifier “A” are added to the data “DATA”. create. When the sensor packet P21 is transmitted from the Source A, the sensor terminal E having the receiver neighborhood identifier “4” receives it.
Thus, separate sensor packets are transmitted toward SinkB and SinkC. When separate sensor packets are transmitted in this way, a plurality of transmission / reception processes are performed as shown in FIG. That is, after the RTS signal and the CTS signal are exchanged between the source A and the sensor terminal D, the sensor packet P12 which is DATA is transmitted, and finally the ACK signal is returned. The RTS signal, CTS signal, and ACK signal in FIG. 6A are a
さらに、SourceAとセンサ端末Eとの間で、RTS信号、CTS信号が授受された後、DATAであるセンサパケットP21が送信され、最後にACK信号が返ってくることになる。
このように別々のセンサパケットが送信され、複数回の送受信処理が行われると、電力消費が増大することになる。これを解決するためには、ブロードキャストを利用することにより、一度の通信で複数の近隣センサにデータを届けることも考えられる。その場合、ブロードキャストアドレスが指定され、送信側のセンサ端末によるあて先の指定はないため、受信データを次のセンサに転送するかどうかはデータを受信した近隣センサが自律的に決定することになる。
Further, after the RTS signal and the CTS signal are exchanged between the source A and the sensor terminal E, the sensor packet P21 which is DATA is transmitted, and the ACK signal is finally returned.
Thus, when separate sensor packets are transmitted and a plurality of transmission / reception processes are performed, power consumption increases. In order to solve this, it is conceivable to use broadcast to deliver data to a plurality of neighboring sensors in one communication. In this case, since the broadcast address is specified and the destination is not specified by the sensor terminal on the transmitting side, whether or not the received data is transferred to the next sensor is autonomously determined by the neighboring sensor that has received the data.
例えば、図20に示されているように、SourceAからブロードキャストアドレス「ALL」を含むセンサパケットP5については、周囲の複数のセンサ端末D、E、F、及びGの全てがそれを中継することになる。この場合、周囲のセンサのうち、センサ端末D及びEのみがセンサパケットP5を中継処理すれば、全Sinkにデータを届けることができる。しかしながら、この場合、センサ端末Fとセンサ端末Gは自分が中継しなくてよいことを容易に判断することはできない。そして、不要な中継処理を行うと各センサ端末の消費電力に大きな影響を与え、必要な中継処理が行われないと全てのSinkにデータを届けることができないという問題がある。 For example, as shown in FIG. 20, with respect to the sensor packet P5 including the broadcast address “ALL” from Source A, all of a plurality of surrounding sensor terminals D, E, F, and G relay it. Become. In this case, if only the sensor terminals D and E among the surrounding sensors relay the sensor packet P5, the data can be delivered to all the sinks. However, in this case, the sensor terminal F and the sensor terminal G cannot easily determine that they do not have to relay. If unnecessary relay processing is performed, the power consumption of each sensor terminal is greatly affected. If necessary relay processing is not performed, data cannot be delivered to all sinks.
また、上述したブロードキャストは送信相手が特定されないため、上述したRTS信号に対するCTS信号及びデータに対するACK信号がどのようなタイミングで送信されるか、またその信号数も分からない。このため、RTS信号/CTS信号の衝突が生じることがあり、その衝突を回避できない。よって、上記のブロードキャストは、安定したデータ通信には不向きである。
本発明は、上記問題点を解決しつつ、複数の近隣センサ端末への一括データ送信を実現できるセンサ端末、センサ端末の制御方法の提供を目的としている。
In addition, since the transmission partner is not specified in the broadcast described above, it is not known at what timing the CTS signal for the RTS signal and the ACK signal for the data are transmitted, and the number of signals. For this reason, an RTS signal / CTS signal collision may occur, and the collision cannot be avoided. Therefore, the above broadcast is not suitable for stable data communication.
An object of the present invention is to provide a sensor terminal and a sensor terminal control method capable of realizing collective data transmission to a plurality of neighboring sensor terminals while solving the above problems.
本発明の請求項1によるセンサ端末は、同一のデータを、送信先であるN個の目的端末に送信する場合に、該目的端末の識別子と自端末に近接する近接端末のM個(N、Mは、自然数かつ少なくとも一方は2以上)の識別子とからなる識別子の組を、少なくとも1つ含むパケットであるデータパケット(例えば、図1中のデータパケットP)を作成するパケット作成手段(例えば、図5中及び図6中の送信データパケット作成部15に対応)を含むことを特徴とする。送信側端末が明示的に受信センサ毎に中継すべきシンクを指定したデータパケットを作成し、これを送信することにより、複数近隣センサに同一のデータを送信する場合、複数回の通信を行うことなく1度の通信で済ませることができるので、無線通信の回数を低減でき、センサ端末同士の通信の省電力化を実現できる。
When transmitting the same data to N destination terminals as transmission destinations, the sensor terminal according to
本発明の請求項2によるセンサ端末は、請求項1において、前記パケット作成手段は、外部からの要求に応答して前記データパケットを作成することを特徴とする。外部からの要求があった場合において、複数近隣センサに同一のデータを送信する場合、複数回の通信を行うことなく1度の通信で済ませることができるので、無線通信の回数を低減でき、センサ端末同士の通信の省電力化を実現できる。 A sensor terminal according to a second aspect of the present invention is the sensor terminal according to the first aspect, wherein the packet creating means creates the data packet in response to a request from the outside. When there is a request from the outside, if the same data is transmitted to multiple neighboring sensors, it is possible to perform one communication without performing multiple communication, so the number of wireless communication can be reduced, and the sensor Power saving of communication between terminals can be realized.
本発明の請求項3によるセンサ端末は、請求項1又は2において、前記目的端末及び前記近接端末の識別子を含むルーティングテーブル(例えば、図5中及び図6中のルーティングテーブル14に対応)を更に含み、前記パケット作成手段は前記ルーティングテーブルを参照して前記データパケットを作成することを特徴とする。ルーティングテーブルを参照することにより、送信側端末が明示的に受信センサ毎に中継すべきシンクを指定したデータパケットを作成できる。
The sensor terminal according to
本発明の請求項4によるセンサ端末は、送信先であるN個の目的端末の識別子と自端末に近接する近接端末のM個(N、Mは、自然数かつ少なくとも一方は2以上)の識別子とからなる識別子の組を、少なくとも1つ有するパケットを受信するセンサ端末であって、前記パケットに含まれている、識別子の組に基づいて、自端末が該パケットの受信対象であるか判断する受信パケット解析手段(例えば、図5中及び図6中の受信パケット解析部12に対応)と、前記受信パケット解析手段により自端末が該パケットの受信対象であると判断された場合に、前記目的端末に向けて該パケットを転送するために識別子の書き替えを行う手段(例えば、図5中及び図6中の送信データパケット作成部15に対応)とを含むことを特徴とする。識別子の組に基づいて、パケットの受信対象であるか判断するので、受信対象でない場合にはその後の処理を行う必要が無くなり、消費電力を低減できる。
The sensor terminal according to
本発明の請求項5によるセンサ端末は、請求項4において、前記受信パケット解析手段により自端末が該パケットの受信対象であると判断され、かつ、該パケットに近接端末の識別子が複数含まれている場合に、その含まれている順番に応じたタイミングで確認応答パケットを返信する手段(例えば、図6中の送信タイミング制御部163に対応)を更に含むことを特徴とする。このようなタイミングで確認応答パケットを返信することにより、確認応答パケット同士の衝突を回避できる。
The sensor terminal according to
本発明の請求項6によるセンサ端末は、自端末に近接する近接端末の識別子を複数有するデータ送信要求パケットを作成するパケット作成手段(例えば、図6中の送信タイミング制御部162に対応)と、前記パケット作成手段により作成されたデータ送信要求パケットを送信する手段(例えば、図6中の送信タイミング制御部163に対応)とを含むことを特徴とする。このようなデータ送信要求パケットを作成することにより、データ要求を集約することができるので、無線通信の回数を低減でき、センサ端末同士の通信の省電力化を実現できる。
A sensor terminal according to
本発明の請求項7によるセンサ端末は、自端末に近接する近接端末の識別子を複数有するデータ送信要求パケット(例えば、図2中のRTS信号Rに対応)を受信するセンサ端末であって、前記データ送信要求パケットに含まれている順番に応じたタイミングで、受信準備完了パケットを返信する手段(例えば、図6中の送信タイミング制御部163に対応)を含むことを特徴とする。このようなタイミングで受信準備完了パケットを返信することにより、受信準備完了パケット同士の衝突を回避できる。
A sensor terminal according to
本発明の請求項8によるセンサ端末は、請求項1から請求項3までのいずれか1項において、前記パケット作成手段は、識別子の組に、当該識別子の組より少ない情報量で表された代用識別子を対応付けたデータパケットを作成し、以後は識別子の組に代えて代用識別子を付与したデータパケットを作成し、
同一の識別子の組に対し複数回データパケットを送信する場合、初めに識別子の組と代用識別子とを含むデータパケットを送信し、以後のデータパケット送信では、識別子の組を含まず代用識別子を含んだデータパケットを送信することを特徴とする。このような構成によれば、2回目以降のパケット送信時にはパケットヘッダのオーバヘッドを減少させ通信の省電力化を実現できる。
The sensor terminal according to claim 8 of the present invention is the sensor terminal according to any one of
When a data packet is transmitted a plurality of times for the same identifier set, the data packet including the identifier set and the substitute identifier is transmitted first, and the subsequent data packet transmission does not include the identifier set but includes the substitute identifier. It is characterized by transmitting a data packet. According to such a configuration, it is possible to reduce the overhead of the packet header during the second and subsequent packet transmissions, thereby realizing communication power saving.
本発明の請求項9によるセンサ端末は、請求項4又は5において、識別子の組と、識別子の組をより少ない情報量で代用した代用識別子とを含むデータパケットを初めて受信した際に、前記識別子の組と前記代用識別子との対応を記憶する記憶手段と、前記識別子の組を含まず前記代用識別子を含むデータパケットを受信した際に、前記記憶手段に記憶した前記識別子の組と前記代用識別子との対応から、自端末が該パケットの受信対象であるか判断する判断手段とを更に備えたことを特徴とする。このような構成によれば、代用識別子を含むパケットを受信したときに、識別子の組と代用識別子との対応関係に基づき、その後の受信処理や転送処理が可能になる。
When a sensor terminal according to claim 9 of the present invention receives for the first time a data packet including a set of identifiers and a substitute identifier obtained by substituting the set of identifiers with a smaller amount of information in
本発明の請求項10によるセンサ端末の制御方法は、同一のデータを、送信先であるN個の目的端末に送信する場合に、該目的端末の識別子と自端末に近接する近接端末のM個(N、Mは、自然数かつ少なくとも一方は2以上)の識別子とからなる識別子の組を、少なくとも1つ含むパケットであるデータパケットを送信側端末から送信する送信ステップと、前記データパケットを受信した受信側端末において、該データパケットに含まれている、識別子の組に基づいて、自端末が該パケットの受信対象であるか判断する判断ステップと、前記判断ステップにより自端末が該パケットの受信対象であると判断された場合に、前記目的端末に向けて該パケットを転送するために識別子の書き替えを行う識別子書き替えステップとを含むことを特徴とする。このようにセンタ端末を制御すれば、複数近隣センサに同一のデータを送信する場合、複数回の通信を行うことなく1度の通信で済ませることができるので、無線通信の回数を低減でき、センサ端末同士の通信の省電力化を実現できる。 In the sensor terminal control method according to claim 10 of the present invention, when the same data is transmitted to N destination terminals which are transmission destinations, the identifier of the target terminal and M pieces of neighboring terminals adjacent to the own terminal. (N and M are natural numbers, at least one of which is 2 or more) and a transmitting step of transmitting a data packet, which is a packet including at least one identifier pair, from the transmitting terminal, and receiving the data packet In the receiving terminal, based on a set of identifiers included in the data packet, a determination step of determining whether the terminal is a reception target of the packet, and the reception terminal receives the packet by the determination step And an identifier rewriting step for rewriting the identifier in order to transfer the packet to the target terminal. To. By controlling the center terminal in this way, when the same data is transmitted to a plurality of neighboring sensors, it is possible to perform one communication without performing a plurality of communications, so that the number of wireless communications can be reduced. Power saving of communication between terminals can be realized.
本発明によれば、複数近隣センサに同一のデータを送信する場合、複数回の通信を行うことなく1度の通信で済ませることができ、かつ、ブロードキャストのように受信センサが自律的にその後の処理を決定するのではなく、送信側端末が明示的に受信センサ毎に中継すべきシンクを指定することで、データの不達や冗長なデータ信号発生を抑制できる。これにより、無線通信の回数を低減でき、センサ端末同士の通信の省電力化を実現できる効果がある。消費電力を低減して電源容量を小さくできるので、センサ端末全体の大きさをより小さくできるという効果がある。 According to the present invention, when the same data is transmitted to a plurality of neighboring sensors, it is possible to complete one communication without performing a plurality of communications, and the receiving sensor autonomously performs subsequent processing as in broadcasting. Rather than deciding the processing, the transmission side terminal can explicitly specify the sink to be relayed for each reception sensor, thereby suppressing data non-delivery and generation of redundant data signals. Thereby, the frequency | count of wireless communication can be reduced and there exists an effect which can implement | achieve the power saving of communication between sensor terminals. Since power consumption can be reduced by reducing power consumption, there is an effect that the size of the entire sensor terminal can be further reduced.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
(無線パケット構造例)
図1は、本実施形態のセンサ端末を用いたセンサネットワークシステムにおいて、送信側のセンサ端末が、同一のデータを複数の近隣センサに一括送信する場合のパケット構造例を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
(Example of wireless packet structure)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a packet structure in a case where a sensor terminal on a transmission side transmits the same data to a plurality of neighboring sensors collectively in the sensor network system using the sensor terminal of the present embodiment.
同図において、パケットPは、Typeフィールド61、NbrNumフィールド62、ReceiverListフィールド63、SenderInfoフィールド64が、データ65に付加された構造になっている。
Typeフィールド61は、データ・制御信号を区別する識別用のフィールドである。
NbrNumフィールド62は、送信対象となる複数近隣センサの数を表すフィールドである。本例では、近隣の受信者1及び受信者2に送信するので、NbrNumフィールドの値は「2」である。送信先が単数の場合には、このフィールドの値は「1」になる。もっとも、送信先が単数の場合には、NbrNumフィールド62を設けないことにしてもよい。
In the figure, the packet P has a structure in which a
The
The
ReceiverListフィールド63は、受信リストを示すフィールドである。このフィールドには、(1)受信対象の近隣センサの近隣識別子、(2)その近隣センサが送信先とすべきSinkの数「SinkNum」、(3)その近隣センサが送信先とすべきSinkのエンド識別子とからなる組が、NbrNumフィールドの値に対応する数だけ列挙される。本例では、「受信者1近接識別子」、「SinkNum」、「シンク1エンド識別子」、「シンク2エンド識別子」の組63aと、「受信者2近接識別子」、「SinkNum」、「シンク3エンド識別子」の組63bとが含まれている。前者の組63aは、シンク1及びシンク2を目的端末としたパケットを近隣の受信者1が送信するという内容であり、「SinkNum」の値は「2」である。後者の組63bは、シンク3を目的端末としたパケットを近隣の受信者2が送信するという内容であり、「SinkNum」の値は「1」である。
The
SenderInfoフィールド64には、送信近隣センサの近隣識別子と送信Sourceのエンド識別子用のフィールドである。
以上が本発明のセンサ端末において、データを送信する際の無線パケットPの基本構造である。なお、必要に応じて「Duration」など802.11等の無線規格で標準に提供されるフィールドが付加される。
The
The above is the basic structure of the wireless packet P when transmitting data in the sensor terminal of the present invention. A field provided as a standard in a wireless standard such as 802.11 such as “Duration” is added as necessary.
(パケットの送受信)
データ送信の場合、送信センサは上記無線パケットPを発信する。このパケットPを受信した近隣のセンサ端末は、自端末の近隣識別子が、ReceiverListフィールド63に含まれているとき、自端末の近隣識別子に対応する送信先Sinkのエンド識別子を検出し、そのSinkに対して引き続きデータの転送を行う。
これに対し、ReceiverListフィールド63に自端末の近隣識別子が含まれていないセンサ端末は、通常の802.11等のように転送等は行わず、通信が終了するまで待機する。
(Packet transmission / reception)
In the case of data transmission, the transmission sensor transmits the wireless packet P. The neighboring sensor terminal that has received this packet P detects the end identifier of the destination sink corresponding to the neighboring identifier of the own terminal when the neighboring identifier of the own terminal is included in the
On the other hand, a sensor terminal whose neighbor identifier of the own terminal is not included in the
(無線制御信号の構造例)
また、RTS信号/CTS信号/ACK信号の各信号授受による無線制御を行う場合、CTS信号、ACK信号の両信号については、図19(b)に示されている構造と同様である。これに対し、RTS信号については、図19(b)に示されている構造とは異なる。すなわち、図2に示されているように、RTS信号Rには、NbrNumフィールド62が追加され、このフィールドには送信対象となる複数の近隣センサの数を表す値が含められる。そして、RTS信号RのReceiverListフィールド63には、受信対象の近隣センサの識別子が、NbrNumフィールド62の値に対応する数だけ列挙される。例えば、NbrNumフィールド62の値が「2」である場合、「近隣1近隣識別子」と「近隣4近隣識別子」とが列挙される。
以上が本実施形態のセンタ端末同士の間で授受されるRTS信号の基本構造である。なお、必要に応じてDurationなど802.11等の無線規格で標準に提供されるフィールドが付加される。
(Example structure of radio control signal)
Further, in the case of performing wireless control by exchanging RTS signal / CTS signal / ACK signal, both the CTS signal and ACK signal are the same as the structure shown in FIG. On the other hand, the RTS signal is different from the structure shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2, an
The above is the basic structure of the RTS signal exchanged between the center terminals of this embodiment. A field provided as a standard in a wireless standard such as 802.11, such as Duration, is added as necessary.
(無線制御信号の送受信)
図2に示されているRTS信号を受信したセンサ端末(以下、受信センサ端末と呼ぶ)は、自端末の近隣識別子がReceiverListフィールドに含まれている場合、送信元の近隣識別子に対しCTS信号の返信を行う。このCTS信号の返信は、複数の受信センサ端末間のCTS信号が衝突しないように時間を分けて行われる。具体的には、ReceiverListフィールドに列挙されている識別子の順番に、一定時間を積算したタイミングを基として各受信センサ端末はCTS信号の送信を行う。こうすることにより、CTS信号の送信タイミングが、各受信センサ端末で異なるものとなり、CTS信号の衝突が回避できる。一般に、センサ端末のデータ送信速度は数十Kbpsなので、積算する時間はこれを考慮した時間とする。
(Transmission and reception of radio control signals)
A sensor terminal (hereinafter referred to as a receiving sensor terminal) that has received the RTS signal shown in FIG. 2 includes the CTS signal of the source neighbor identifier when the neighbor identifier of the terminal is included in the ReceiverList field. Reply. The reply of the CTS signal is performed at different times so that the CTS signals between the plurality of receiving sensor terminals do not collide. Specifically, each receiving sensor terminal transmits a CTS signal based on the timing obtained by accumulating a fixed time in the order of the identifiers listed in the ReceiverList field. By doing so, the transmission timing of the CTS signal becomes different at each reception sensor terminal, and the collision of the CTS signal can be avoided. In general, since the data transmission speed of the sensor terminal is several tens of Kbps, the integration time is set in consideration of this.
全てのCTS信号を受信した送信センサは、図1に示されているパケット構造でデータパケットを送信する。これにより、複数近隣センサに同一のデータを送信する場合、パケットを複数回送信するのではなく(図18参照)、図3に示されているように1度の通信で済ませることができる。すなわち、同図に示されているように、SourceAは、受信者近隣識別子「1」及び受信者エンド識別子「B」、受信者近隣識別子「4」及び受信者エンド識別子「C」、送信者近接識別子「0」及び送信者エンド識別子「A」をデータ「DATA」に付加したセンサパケットPを作成する。このセンサパケットPがSourceAから送信されると、受信者近隣識別子が「1」であるセンサ端末D、受信者近隣識別子が「4」であるセンサ端末Eがそれぞれ受信することになる。このように、複数のパケットを1つに集約することができる。なお、図3においては、簡単のためType、NbrNum、SinkNumの各フィールドは表示されていない。 The transmission sensor that has received all the CTS signals transmits a data packet with the packet structure shown in FIG. As a result, when the same data is transmitted to a plurality of neighboring sensors, the packet is not transmitted a plurality of times (see FIG. 18), but only one communication can be performed as shown in FIG. That is, as shown in the figure, Source A has a receiver neighborhood identifier “1”, a receiver end identifier “B”, a receiver neighborhood identifier “4”, a receiver end identifier “C”, and a sender proximity. A sensor packet P is created by adding the identifier “0” and the sender end identifier “A” to the data “DATA”. When this sensor packet P is transmitted from the Source A, the sensor terminal D whose receiver neighborhood identifier is “1” and the sensor terminal E whose receiver neighborhood identifier is “4” respectively receive it. In this way, a plurality of packets can be aggregated into one. In FIG. 3, for simplicity, the Type, NbrNum, and SinkNum fields are not displayed.
データパケットを正常に受信したセンサ端末D、Eは、送信者であるSourceAに対しACK信号を返信する。このACK信号の送信についても、CTS信号の送信の際と同様に衝突を回避するため、ReceiverListフィールドに含まれている識別子の順番に一定時間を積算したタイミングを基にして行われる。
RTS信号の集約、データパケットの集約が行われ、かつ、CTS信号及びACK信号の衝突が回避される結果、図4に示されているように、SourceAからセンサ端末D、Eに、集約されたRTS信号が送信された後、異なるタイミングでCTS信号が返信される。その後、DATAである集約されたセンサパケットが送信され、異なるタイミングでACK信号が返ってくることになる。
The sensor terminals D and E that have received the data packet normally return an ACK signal to the source Source A. The transmission of the ACK signal is also performed based on the timing obtained by accumulating a certain period of time in the order of the identifiers included in the ReceiverList field in order to avoid a collision as in the transmission of the CTS signal.
As a result of the aggregation of the RTS signals and the aggregation of the data packets and avoiding the collision between the CTS signal and the ACK signal, as shown in FIG. 4, the aggregation is performed from the source A to the sensor terminals D and E. After the RTS signal is transmitted, the CTS signal is returned at a different timing. Thereafter, an aggregated sensor packet that is DATA is transmitted, and an ACK signal is returned at a different timing.
以上のように、本実施形態のセンサ端末によれば、ブロードキャストの場合(図20参照)のように受信センサが自律的にその後の処理を決定するのではなく、送信者が明示的に受信センサ毎に中継すべきシンクを指定することで、データの不達や冗長なデータ信号発生を抑制できる。
また、RTS信号/CTS信号/ACK信号による無線制御を行う場合は、RTS信号を1つのパケットに集約することができ、かつ、複数のセンサから返信されるCTS信号/ACK信号にリスト順に基づく時間差を与えているため衝突回避も実現でき、省電力通信と確実な通信とを両立することができる。
As described above, according to the sensor terminal of this embodiment, the receiving sensor does not autonomously determine the subsequent processing as in the case of broadcasting (see FIG. 20), but the sender explicitly receives the receiving sensor. By designating a sink to be relayed every time, it is possible to suppress data non-delivery and generation of redundant data signals.
In addition, when performing radio control using the RTS signal / CTS signal / ACK signal, the RTS signal can be aggregated into one packet, and the time difference based on the list order based on the CTS signal / ACK signal returned from a plurality of sensors. Therefore, collision avoidance can be realized and both power saving communication and reliable communication can be achieved.
(センサ端末の構成例1)
図5は、本実施形態にかかるデータの無線通信を行うセンサ端末の構成例を示すブロック図であり、データ送信の際に、RTS信号等の無線制御を行わない場合の構成例を示すブロック図である。同図において、本例のセンサ端末は、入出力インタフェース11と、受信パケット解析部12と、データベース13と、ルーティングテーブル14と、送信データパケット作成部15とを含んで構成されている。
このような構成において、入出力インタフェース11は、他のセンサ端末からパケットを受信すると、受信パケット解析部12にそのパケットを転送する。また、入出力インタフェース11は、送信データパケット作成部15からパケットが転送されてくると、他のセンサ端末にそのパケットを送信する。
(Configuration example 1 of sensor terminal)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a sensor terminal that performs wireless communication of data according to the present embodiment, and is a block diagram illustrating a configuration example when wireless control of an RTS signal or the like is not performed during data transmission. It is. In the figure, the sensor terminal of this example includes an input /
In such a configuration, when the input /
受信パケット解析部12は、自端末の近隣識別子と自端末のエンド識別子とがReceiverListフィールドに含まれているか解析することによって、自端末がそのパケットの受信対象であるかどうか判断する。例えば、それら識別子の上位数ビットがReceiverListフィールドに含まれていれば、自端末がそのパケットの受信対象であると判断できる。この判断の結果、それらがReceiverListフィールドに含まれている場合、データベース13へのデータ収容や、送信データパケット作成部15へのパケットヘッダ構造の通知を行う。なお、上記の判断の結果、自端末の近隣識別子及びエンド識別子が含まれない場合でも、受信パケット解析部12は、必要に応じてルーティングテーブル14の更新を行う。
The received
ルーティングテーブル14は、後述するように、近隣のセンサ端末の識別子を項目に含んでいる。受信パケット解析部12において自端末がそのパケットの受信対象であると判断された場合、ルーティングテーブル14内の対応する項目が選択される。ルーティングテーブル14において複数の項目が選択された状態において、それらの項目に同一の識別子が含まれていれば、それらを集約できることになり、別々のパケットを作成するのではなく、1つに集約されたパケットが作成される。
As will be described later, the routing table 14 includes identifiers of neighboring sensor terminals in its items. When the received
送信データパケット作成部15は、データパケット転送時あるいは自律的にデータパケットを発信する際に、自端末近隣の端末についての識別子である近隣識別子、自端末のエンド識別子、データベース13内のデータ、受信パケット解析部12から必要な情報を収集し、図1を参照して説明したパケットを作成する。この作成されたパケットは、入出力インタフェース11に出力される。
なお、対象物の温度、湿度、気温、位置、時刻、動き、電界強度等、センサ端末の周囲の情報を取得する環境情報取得部をセンサ端末内に追加すれば、外部からの要求やデータパケットを受信していない場合であっても、自律的にデータパケットを送信することができる。
When the data packet is transferred or autonomously transmitted, the transmission data
If an environmental information acquisition unit that acquires information around the sensor terminal, such as the temperature, humidity, temperature, position, time, movement, and electric field strength of the object, is added to the sensor terminal, requests and data packets from the outside Even if it is not received, a data packet can be transmitted autonomously.
(センサ端末の構成例2)
図6は、本実施形態にかかるデータの無線通信を行うセンサ端末の他の構成例を示すブロック図であり、データ送信の際に、RTS信号等の無線制御を行う場合の構成例を示すブロック図である。同図において、本例のセンサ端末は、図5の構成に、無線制御部16が追加された構成になっている。無線制御部16は、データパケットを保存する無線制御用バッファ161と、図2を参照して説明したRTS信号を作成する無線制御パケット作成部162と、CTS信号及びACK信号についての送信タイミングを制御する送信タイミング制御部163とを含んで構成されている。
(Configuration example 2 of sensor terminal)
FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example of the sensor terminal that performs wireless communication of data according to the present embodiment, and is a block diagram illustrating a configuration example when performing wireless control of an RTS signal or the like during data transmission. FIG. In the figure, the sensor terminal of this example has a configuration in which a
このような構成において、送信データパケット作成部15は、作成した送信パケットを無線制御用バッファ161に転送する。無線制御用バッファ161はそのデータパケットを保存しておき、無線制御パケット作成部162にRTS信号の送信要求を通知する。
RTS信号の送信要求をうけた無線制御パケット作成部162は、送信データパケットのヘッダを参照して、上述したRTS信号を作成し、送信タイミング制御部163に出力する。送信タイミング制御部163は、RTS信号を入出力インタフェース11に転送する。入出力インタフェース11は他のセンサ端末にRTS信号を送信する。
In such a configuration, the transmission data
The radio control
また、他のセンサ端末からRTS信号を受信した場合、受信パケット解析部12は、自端末の近隣識別子と自端末のエンド識別子がReceiverListフィールドに含まれているか判断する。それらがReceiverListフィールドに含まれている場合、そのRTS信号は無線制御パケット作成部162に転送される。
無線制御パケット作成部162は、RTS信号を送信したセンサ端末をあて先としたCTS信号を作成し、送信タイミング制御部163に出力する。送信タイミング制御部163は、複数のセンサ端末が送信するCTS信号同士の衝突を回避するため、ReceiverListフィールドに含まれている識別子の順番に、ある単位時間を積算したタイミングを基にしてCTS信号を入出力インタフェース11に出力する。
In addition, when an RTS signal is received from another sensor terminal, the received
Radio control
送信側のセンサ端末では、CTS信号が近隣の受信側センサ端末全てから返信されると、無線制御用バッファ161からデータパケットを取り出し、入出力インタフェース11によりそれを送信する。
データ受信が完了すると、近隣の受信側センサ端末の無線制御パケット作成部162は、RTS信号の送信側センサ端末をあて先としたACK信号を作成し、送信タイミング制御部163にACK信号を送信する。
In the sensor terminal on the transmission side, when the CTS signal is returned from all neighboring reception side sensor terminals, the data packet is taken out from the
When the data reception is completed, the radio control
送信タイミング制御部163は、複数のセンサ端末からのACK信号の衝突を回避するため、ReceiverListフィールドに含まれている識別子の順番に、ある単位時間を積算したタイミングを基にしてACK信号を入出力インタフェース11に送信する。
なお、上記のRTS信号及びCTS信号の授受が行われない場合もある。この場合、データパケットが正常に受信できた場合にACK信号を返信する。
The transmission
Note that the above RTS signal and CTS signal may not be exchanged. In this case, an ACK signal is returned when the data packet is normally received.
(センサ端末の構成例3)
図21は、本実施形態にかかるデータの無線通信を行うセンサ端末の他の構成例を示すブロック図であり、同一の識別子の組に対し複数のパケットを送信するときに、代用識別子を利用した通信を行う場合の構成を示すブロック図である。同図のセンサ端末は、図5の構成に、識別子の組より少ない情報量で表された代用識別子を作成する代用識別子作成部17と、代用識別子とを含むデータパケットを初めて受信した際に、識別子の組と代用識別子との対応を記憶する代用識別子記憶部18を追加したものである。すなわち、受信パケット解析部12は、識別子の組と代用識別子とを含んだパケットを受信したとき、例えば図22のような対応表を作成し、代用識別子記憶部18に記憶させる。
(Configuration example 3 of sensor terminal)
FIG. 21 is a block diagram illustrating another configuration example of the sensor terminal that performs wireless communication of data according to the present embodiment, and substitute identifiers are used when transmitting a plurality of packets to the same set of identifiers. It is a block diagram which shows the structure in the case of performing communication. When the sensor terminal in FIG. 5 receives the data packet including the substitute identifier for the first time in the configuration of FIG. 5 and the substitute
同図を参照すると、この対応表には、代用識別子と、その代用識別子に対応する識別子との組が記憶されている。識別子の組を含まず、代用識別子を含むパケットを受信したとき、受信パケット解析部12は代用識別子記憶部18に記憶されている、この対応表を参照して代用識別子に対応する識別子の組を求める。そして、受信パケット解析部12は、上述したようにその識別子の組に応じた処理を行う。
Referring to the figure, this correspondence table stores a set of substitute identifiers and identifiers corresponding to the substitute identifiers. When a packet including a substitute identifier is received without including a set of identifiers, the received
また、送信データパケット作成部15が代用識別子を利用したパケットを作成する場合、代用識別子作成部17を利用して代用識別子を作成し、送信データパケットを作成する。例えば、図23のように、同一の識別子の組に複数のパケットを送信するとき、初めの通信時は識別子の組及び代用識別子を含むパケットを作成し送信する。それ以後の通信では識別子の組は含まず、代用識別子を含むパケットを作成して通信を行う。
When the transmission data
この代用識別子には、例えば識別子の組に対し既存のハッシュ関数(MD5等)を適用した値を利用すれば良い。また、送信センサ端末が代用識別子の値を設定する場合、連続した値を設定しても良いし、ランダムな値を設定しても良い。
ところで、図1や図14に示されているように、パケット内には、識別子の組以外のヘッダ情報(NbrNum、SinkNum、RecvListLen、RecvListBit)も存在する。このため、これらの情報をも含めた内容について代用識別子を用いると、よりヘッダ長を縮小させることができる。
なお、図6の構成に、上述した代用識別子作成部17、代用識別子記憶部18を追加した構成を採用しても良い。このように構成すれば、無線制御を行い、代用識別子による通信を行うセンサ端末が実現できる。
For this substitute identifier, for example, a value obtained by applying an existing hash function (MD5 or the like) to the set of identifiers may be used. When the transmission sensor terminal sets the substitute identifier value, a continuous value may be set or a random value may be set.
By the way, as shown in FIG. 1 and FIG. 14, header information (NbrNum, SinkNum, RecvListLen, RecvListBit) other than the set of identifiers also exists in the packet. For this reason, if a substitute identifier is used for the contents including these pieces of information, the header length can be further reduced.
In addition, you may employ | adopt the structure which added the substitute
(集約動作例)
上記は、同一無線通信範囲内における複数近隣センサへの集約送信方式、つまり1hop通信範囲内の集約について説明したが、ここではSourceからSinkへの経路自体の集約について説明する。
複数の目的Sinkへの経路が集約できる場合は、経路を集約してパケットを送信することが望ましい。経路集約の効果について、図7を用いて説明する。図7(a)の場合ではSourceAからSinkB、SinkHに対し同一のデータが別経路で送られるため、データの送受信回数が増え、消費電力が増大する。一方、図7(b)の場合ではSourceAからSinkB、SinkHへのデータは同一の経路で送られるため、図7(a)の場合に比べてデータ送受信回数が減少し、省電力効果が高い。
(Aggregation operation example)
Although the above has described the aggregate transmission method to a plurality of neighboring sensors within the same wireless communication range, that is, the aggregation within the 1 hop communication range, here, the aggregation of the route itself from the Source to the Sink will be described.
When routes to a plurality of target sinks can be aggregated, it is desirable to aggregate the routes and transmit packets. The effect of route aggregation will be described with reference to FIG. In the case of FIG. 7A, since the same data is sent from Source A to Sink B and Sink H through different paths, the number of data transmission / reception increases and the power consumption increases. On the other hand, in the case of FIG. 7B, the data from Source A to Sink B and Sink H is sent through the same path, so the number of data transmission / reception is reduced and the power saving effect is high compared to the case of FIG.
上記経路集約を実現するための、センサ端末における、経路集約の動作例について、更に図8を参照して説明する。
同図において、最初に、ルーティングテーブルを基に、最適な近接センサ群のリストを作成する(ステップS101)。次に、リストに未送信のあて先があるか判断する(ステップS102)。ここでは、リストに未送信のあて先があるので、次に、あて先を最も集約可能な近隣センサを選択する(ステップS102→S103)。
そして、上記センサに集約可能なセンサについては、上記リストから削除する(ステップS104)。その後、ステップS102に戻り、リストに未送信のあて先がなくなるまで以上の動作が継続される。
An operation example of route aggregation in the sensor terminal for realizing the route aggregation will be further described with reference to FIG.
In the figure, first, a list of optimum proximity sensor groups is created based on the routing table (step S101). Next, it is determined whether there is an unsent destination in the list (step S102). Here, since there is an untransmitted destination in the list, a neighboring sensor that can aggregate the destinations most is selected (steps S102 → S103).
Then, the sensors that can be aggregated into the sensors are deleted from the list (step S104). Thereafter, the process returns to step S102, and the above operation is continued until there is no unsent destination in the list.
(ルーティングテーブル)
ルーティングテーブルの例が図9(a)に示されている。同図には、Sourceの属性を示す「SrcAttr」、Sinkの識別子である「SinkID」、近隣のセンサ端末の識別子である「LocalAdd」、コスト値である「Value」、が示されている。
同図(a)において、複数のSinkA〜Eに対してデータパケットを送信する場合について説明する。この場合、最初に、各SinkA〜Eに送信するコスト値「Value」の最も小さな項目が選択される。コスト値が同一の場合はそれら全てが選択される。本例では太線枠の項目が選択される。
(Routing table)
An example of the routing table is shown in FIG. In the figure, “SrcAttr” indicating the attribute of the source, “SinkID” as the identifier of the sink, “LocalAdd” as the identifier of the neighboring sensor terminal, and “Value” as the cost value are shown.
In the same figure (a), the case where a data packet is transmitted with respect to several Sink A-E is demonstrated. In this case, first, the item having the smallest cost value “Value” to be transmitted to each of the sinks A to E is selected. If the cost values are the same, all of them are selected. In this example, an item with a thick line frame is selected.
同図(a)において選択された項目が同図(b)に示されている。同図(b)は最適近隣識別子リストである。この最適近隣識別子リストにおいて、近隣のセンサ端末の識別子「LocalAdd」の内容が同じ項目が選択される。本例では太線枠の項目が選択される。「LocalAdd」の内容が同じであれば、集約が可能である。このため、同図(b)において選択された項目と同じSinkIDが含まれている項目は消去される。 The item selected in FIG. 10A is shown in FIG. FIG. 4B shows an optimal neighborhood identifier list. In this optimum neighborhood identifier list, items having the same content of the identifier “LocalAdd” of the neighboring sensor terminals are selected. In this example, an item with a thick line frame is selected. If the contents of “LocalAdd” are the same, aggregation is possible. For this reason, the item including the same Sink ID as the item selected in FIG.
同図(b)において集約又は消去が行われなかった項目が同図(c)に示されている。同図(c)において、さらに近隣のセンサ端末の識別子「LocalAdd」の内容が同じ項目が選択される。本例では太線枠の項目が選択される。「LocalAdd」の内容が同じであれば、集約が可能である。以上のように、集約及び削除が行われるため、最小数のパケットが送信されることになるので、システム全体の消費電力を低減することができる。
なお、外部からの要求に応答してセンサ端末からデータパケットを送信するプル型送信処理の場合よりも、要求が無くてもセンサ端末自身がデータパケットを送信するプッシュ型送信処理の場合の方が図1のように集約できる可能性が高く、消費電力削減の効果が期待できる。
Items that have not been consolidated or deleted in FIG. 6B are shown in FIG. In FIG. 5C, items having the same content of the identifier “LocalAdd” of the neighboring sensor terminals are selected. In this example, an item with a thick line frame is selected. If the contents of “LocalAdd” are the same, aggregation is possible. As described above, since aggregation and deletion are performed, the minimum number of packets are transmitted, so that the power consumption of the entire system can be reduced.
In addition, in the case of the push type transmission process in which the sensor terminal itself transmits the data packet even if there is no request, in the case of the pull type transmission process in which the data packet is transmitted from the sensor terminal in response to the request from the outside. As shown in FIG. 1, there is a high possibility that they can be aggregated, and an effect of reducing power consumption can be expected.
次に、本発明のセンサ端末を利用したセンサネットワークシステムの実施例1について図10を参照して説明する。なお、同図において、パケットPはデータパケットであり、簡単のためType、NbrNum、SinkNumの各フィールドは描かれていない。またSourceA、SinkB等はエンド識別子を表し、0、1、2、3等の数字は近隣識別子を表している。
Next,
同図には、最も基本的な適用例が示されている。本例では、SourceAがSinkB及びSinkCに対して同一のデータパケットを送信する。
まず、SourceAはルーティングテーブルを参照することにより、SinkBについては近隣センサD(識別子「1」)に、SinkCについては近隣センサE(識別子「4」)に送信すればよいと判断する。そして、SourceAは、ReceiverListフィールド63において、近隣センサ識別子「1」とエンド識別子「B」、近隣センサ識別子「4」とエンド識別子「C」、をそれぞれ対応付けたパケットPを作成する。なお、パケットPのSenderInfoフィールド64は、送信者であるSourceAの近隣センサ識別子「0」及びエンド識別子「A」である。
In the figure, the most basic application example is shown. In this example, Source A transmits the same data packet to Sink B and Sink C.
First, by referring to the routing table, Source A determines that Sink B should be transmitted to neighboring sensor D (identifier “1”), and Sink C should be transmitted to neighboring sensor E (identifier “4”). Then, Source A creates a packet P in the
この作成されたパケットPを送信することにより、一度の通信で2つの近隣センサにデータを送信することができる。
このパケットPを受信した近隣のセンサ端末D及びセンサ端末Eは、パケットPのヘッダを参照し、センサ端末DはSinkBに向けてパケットを転送し、センサ端末EはSinkCに向けてパケットを転送する。以上のようにパケットPが送信された場合、ブロードキャストとは異なり、近隣センサ識別子「2」のセンサ端末F、近隣センサ識別子「3」のセンサ端末Gは、自端末があて先に含まれていないと判別できるため、パケットPを受信しても不要な転送等は行わない。
By transmitting the created packet P, data can be transmitted to two neighboring sensors in one communication.
The neighboring sensor terminal D and sensor terminal E that have received the packet P refer to the header of the packet P, the sensor terminal D transfers the packet toward Sink B, and the sensor terminal E transfers the packet toward Sink C. . When the packet P is transmitted as described above, unlike the broadcast, the sensor terminal F of the neighboring sensor identifier “2” and the sensor terminal G of the neighboring sensor identifier “3” are not included in the destination. Since the determination can be made, unnecessary transfer or the like is not performed even if the packet P is received.
つまり、ブロードキャストとは異なり、データ送信回数が低減されることになり、無線通信の省電力化に貢献できる。また近隣のセンサ端末毎にパケット受信後の転送先を明示することで、必要十分な転送が行われることが保証され、パケットの不達や、冗長パケット送信による消費電力増大を防ぐことができる。
なお、本実施例においてRTS信号/CTS信号/ACK信号の制御を行う場合は、先述した図4に示すシーケンスで制御が行われる。この場合、RTS信号及びデータパケットについて、送信回数が低減されることになり、無線通信の省電力化に貢献できる。
That is, unlike broadcasting, the number of data transmissions is reduced, which can contribute to power saving in wireless communication. In addition, by clearly indicating the transfer destination after receiving a packet for each neighboring sensor terminal, it is guaranteed that necessary and sufficient transfer is performed, and it is possible to prevent a non-delivery of a packet and an increase in power consumption due to redundant packet transmission.
In this embodiment, when the RTS signal / CTS signal / ACK signal is controlled, the control is performed in the sequence shown in FIG. In this case, the number of transmissions for the RTS signal and the data packet is reduced, which can contribute to power saving in wireless communication.
次に、本発明のセンサ端末を利用したセンサネットワークシステムの実施例2について図11を参照して説明する。なお、同図において、パケットPはデータパケットであり、簡単のためType、NbrNum、SinkNumの各フィールドは描かれていない。またSourceA、SinkB等はエンド識別子を表し、0、1、2、3等の数字は近隣識別子を表している。
同図には、ある近隣識別子に対するエンド識別子が複数ある場合の適用例が示されている。本例では、SourceAがSinkB及びSinkH並びにSinkCに対して同一のデータを送信する。
Next,
The figure shows an application example in the case where there are a plurality of end identifiers for a certain neighborhood identifier. In this example, Source A transmits the same data to Sink B, Sink H, and Sink C.
まず、SourceAはルーティングテーブルを参照することにより、SinkB及びSinkHについては近隣センサD(識別子「1」)に、SinkCについては近隣センサE(識別子「4」)に送信すればよいと判断する。そして、SourceAは、ReceiverListフィールド63において、近隣センサ識別子「1」とエンド識別子「B」及び「H」、近隣センサ識別子「4」とエンド識別子「C」、をそれぞれ対応付けたパケットPを作成する。なお、パケットPのSenderInfoフィールド64は、送信者であるSourceAの近隣センサ識別子「0」及びエンド識別子「A」である。
First, by referring to the routing table, Source A determines that Sink B and Sink H should be transmitted to neighboring sensor D (identifier “1”) and Sink C to be transmitted to neighboring sensor E (identifier “4”). Then, Source A creates a packet P in the
この作成されたパケットPを送信することにより、一度の通信で2つの近隣センサにデータを送信することができる。このパケットPを受信した近隣のセンサ端末Eは、パケットPのヘッダを参照し、SinkCに向けてパケットを転送する。このとき、ブロードキャストとは異なり、近隣センサ識別子「2」のセンサ端末Fと近隣センサ識別子「3」のセンサ端末Gは、自端末があて先に含まれていないと判別できるため、パケットPを受信しても不要な転送等は行わない。 By transmitting the created packet P, data can be transmitted to two neighboring sensors in one communication. The neighboring sensor terminal E that has received the packet P refers to the header of the packet P and transfers the packet toward SinkC. At this time, unlike the broadcast, the sensor terminal F having the neighboring sensor identifier “2” and the sensor terminal G having the neighboring sensor identifier “3” can determine that the own terminal is not included in the destination, and therefore receive the packet P. However, unnecessary transfers are not performed.
一方、パケットPを受信した近隣のセンサ端末Dは、SinkBとSinkHが送信先として指定されているため、それら複数のセンサ端末への一括送信を行う。つまり、センサ端末Dは、識別子の書き替えを行い、ReceiverListフィールド63において、近隣センサ識別子「5」とエンド識別子「B」、近隣センサ識別子「6」とエンド識別子「h」、をそれぞれ対応付けたパケットP’を作成する。なお、パケットP’のSenderInfoフィールドは、送信者であるSourceAの近隣センサ識別子「1」及びエンド識別子「A」である。この作成されたパケットP’を送信することにより、一度の通信で2つの近隣センサにデータを送信することができる。
On the other hand, the neighboring sensor terminal D that has received the packet P performs batch transmission to the plurality of sensor terminals because Sink B and Sink H are designated as transmission destinations. That is, the sensor terminal D rewrites the identifier and associates the neighboring sensor identifier “5” with the end identifier “B” and the neighboring sensor identifier “6” with the end identifier “h” in the
以上のようにパケットPが送信された場合、ブロードキャストとは異なり、近隣センサ識別子「2」のセンサ端末F、近隣センサ識別子「3」のセンサ端末Gは、自端末があて先に含まれていないと判別できるため、パケットPを受信しても不要な転送等は行わない。
以上説明したように、本実施例では、SourceA及びセンサ端末Dにおいて送信回数が低減されることになり、無線通信の省電力化に貢献できる。
When the packet P is transmitted as described above, unlike the broadcast, the sensor terminal F of the neighboring sensor identifier “2” and the sensor terminal G of the neighboring sensor identifier “3” are not included in the destination. Since the determination can be made, unnecessary transfer or the like is not performed even if the packet P is received.
As described above, in this embodiment, the number of transmissions is reduced in the Source A and the sensor terminal D, which can contribute to power saving in wireless communication.
上記の実施例2の場合、SourceAからSinkB及びSinkHまでの経路は、1ホップ分しか集約されていない。経路の集約は1ホップ分に限定されるものではなく、複数ホップ分集約されることもある。
例えば、図12(a)に示されているように、SourceAからSinkB’、SinkH’、に対し、従来のように別々にパケットを送信すると、このパケットは別々の経路で送信されることがある。これに対し、上述したルーティングテーブルを利用した送信先近隣センサ識別子の集約により集約されたパケットを送信すれば、図12(b)に示されているように、SourceAからSinkB’及びSinkH’に向けて、集約された1つのパケットが直前まで1つの経路で送信されることになる。したがって、経路の集約が複数ホップ分行われ、センサネットワーク全体として送信回数が低減されることになり、無線通信の省電力化に貢献できる。
In the case of Example 2 described above, the route from Source A to Sink B and Sink H is aggregated for only one hop. Aggregation of routes is not limited to one hop but may be aggregated for a plurality of hops.
For example, as shown in FIG. 12A, when packets are separately transmitted from Source A to Sink B ′ and Sink H ′ as in the conventional case, the packets may be transmitted through different paths. . On the other hand, if packets aggregated by aggregation of destination neighbor sensor identifiers using the routing table described above are transmitted, as shown in FIG. 12B, from Source A to Sink B ′ and Sink H ′. Thus, one aggregated packet is transmitted through one route until immediately before. Therefore, route aggregation is performed for a plurality of hops, and the number of transmissions is reduced as a whole of the sensor network, which can contribute to power saving in wireless communication.
次に、本発明のセンサ端末を利用したセンサネットワークシステムの実施例4について図13を参照して説明する。なお、同図においては、パケットPはデータパケットであり、簡単のためType、NbrNum、SinkNumの各フィールドは描かれていない。またSourceA、SinkGはエンド識別子を表し、0、1、2、3等の数字は近隣識別子を表している。
Next,
同図には、ある1つの目的センサ端末のために近隣のセンサ端末が複数存在する場合の適用例が示されている。本例では、SourceAがSinkGに対してデータパケットを送信する場合に、実施例1〜3のような単数経路ポリシーではなく、複数経路ポリシーを採用する。
無線通信は有線通信に比べ不安定であり、センサネットワークのような低電力無線は特に通信品質の変動が激しい。そこでSourceAはSinkGに対し、複数経路を利用してデータを送信する場合がある。
This figure shows an application example in the case where there are a plurality of neighboring sensor terminals for a certain target sensor terminal. In this example, when Source A transmits a data packet to Sink G, a multiple route policy is adopted instead of the single route policy as in the first to third embodiments.
Wireless communication is unstable compared to wired communication, and the fluctuation in communication quality is particularly severe in low-power wireless communication such as sensor networks. Therefore, Source A may transmit data to Sink G using a plurality of routes.
同図において、SourceAはSinkGへの複数経路として、ルーティングテーブルから近隣のセンサ端末D(識別子「1」)とセンサ端末B(識別子「5」)とを選択し、同一データパケットの送信を行う。このデータパケットのReceiverListフィールド63においては、近隣センサ識別子「1」及び近隣センサ識別子「5」がエンド識別子「G」に対応付けられる。なお、パケットPのSenderInfoフィールド64は、送信者であるSourceAの近隣センサ識別子「0」及びエンド識別子「A」である。
In the figure, Source A selects neighboring sensor terminal D (identifier “1”) and sensor terminal B (identifier “5”) from the routing table as a plurality of routes to Sink G, and transmits the same data packet. In the
このパケットPを送信することにより、一度の通信で2つのセンサ端末B及びDにデータを送信することができる。すなわち、センサ端末D及びFを経由してSinkGに至る経路と、センサ端末B及びEを経由してSinkGに至る経路とによってパケットPが送信される。このようなデータ転送により、1つのパケットについて2つの経路で送信できる。近隣のセンサ端末が多数存在する場合には、多数の経路が存在することになる。それら多数の経路について別々にパケットを送信することは消費電力の点から好ましくない。そこで、本例ではそれら多数の経路を、2つの経路に集約しているので、消費電力を低減することができる。 By transmitting this packet P, data can be transmitted to the two sensor terminals B and D by one communication. That is, the packet P is transmitted by the route reaching SinkG via the sensor terminals D and F and the route reaching SinkG via the sensor terminals B and E. With such data transfer, one packet can be transmitted through two routes. When there are many neighboring sensor terminals, there are many routes. It is not preferable from the viewpoint of power consumption to transmit packets separately for these multiple paths. Therefore, in this example, these many routes are aggregated into two routes, so that power consumption can be reduced.
さらに、本例では、それら2つの経路について別々にパケットを送信する場合とは異なり、最初の1ホップ分が1つのパケット送信で済むので、より消費電力を低減することができる。また、経路の途中に位置する中継センサにおいて、複数の経路にパケットを送信する場合がある。この場合にも、1つに集約したパケットを送信すれば良いので、消費電力を低減でき、かつ、複数の経路を利用して安定性を高めたパケット送信を実現できる。 Furthermore, in this example, unlike the case where packets are transmitted separately for these two routes, the first one hop is only required to transmit one packet, so that the power consumption can be further reduced. In addition, a relay sensor located in the middle of a route may transmit a packet to a plurality of routes. In this case as well, it is only necessary to transmit a single aggregated packet, so that power consumption can be reduced and packet transmission with improved stability can be realized using a plurality of paths.
ところで、受信対象となる近隣センサ端末が多数存在する場合、SenderInfoフィールド64の内容が膨大になってしまうおそれがある。そこで、この場合には、全てのセンサ端末の識別子をSenderInfoフィールド64に含めるのではなく、閾値等を設けておき、より少ない数のパケットに分けて送信する。例えば、1度の転送で送信できるパケットデータの最大値(MTU;Maximum Transmission Unit)が閾値となり、この閾値以下のパケットデータとなるように分けて送信される。このような場合でも膨大な数のパケットを別々に送信する代わりに、数個のパケットを送信するだけで済み、送信回数減少による省電力効果が期待できる。
By the way, when there are many neighboring sensor terminals to be received, the contents of the
(変形例)
本発明において送受信されるパケットは図1のような構造に限定されるものではない。パケットの他の構造例について、図14を参照して説明する。同図に示されているパケットP1は、Typeフィールド61、RcvListLen62a、RcvListBits62b、ReceiverListフィールド63、SenderInfoフィールド64が、データ65に付加された構造になっている。図1に示されている構造とは異なり、NbrNumフィールド62の代わりに、RcvListLen62a及びRcvListBits62bが設けられ、かつReceiverListフィールド63中の「SinkNum」が削除されている。
(Modification)
Packets transmitted and received in the present invention are not limited to the structure shown in FIG. Another structural example of the packet will be described with reference to FIG. The packet P1 shown in the figure has a structure in which a
パケットP1中のRcvListLen62aは、受信リストを示すフィールドであるReceiverListフィールド63のアドレス数を示している。本例のReceiverListフィールド63は、「受信者1近接識別子」、「シンク1エンド識別子」、「シンク2エンド識別子」の組63a’と、「受信者2近接識別子」、「シンク3エンド識別子」の組63b’とからなり、5つのアドレスが含まれている。このため、RcvListLen62aの値は「5」となる。
The
パケットP1中のRcvListBits62bは、ReceiverListフィールド63の各送信先アドレスが近隣識別子かエンド識別子かを表すビット列である。近隣識別子を「1」、エンド識別子を「0」で表す場合、RcvListBits62bの値は、「10010」となる。
なお、上記の組63aは、シンク1及びシンク2を目的端末としたパケットを近隣の受信者1が送信するという内容である。また、上記の組63bは、シンク3を目的端末としたパケットを近隣の受信者2が送信するという内容である。
以上のようなパケット構造を採用すれば、パケット全体の構造をより単純化することができる。
The
Note that the above-described
If the packet structure as described above is adopted, the structure of the entire packet can be further simplified.
(同一の識別子の組に複数のデータパケットを送信する場合)
図24を用いて、同一の識別子の組に複数のデータパケットを送信する場合の動作について説明する。同図において、同一の識別子の組に複数のデータパケットを送信する場合、送受信されるパケットは図1、図14のような構造ではなく、図23のような構造とする。すなわち、識別子の組とその識別子の組に対応した代用識別子とを含むデータパケットが送信される(ステップS201)。
(When sending multiple data packets to the same set of identifiers)
The operation when a plurality of data packets are transmitted to the same set of identifiers will be described with reference to FIG. In the figure, when a plurality of data packets are transmitted to the same set of identifiers, the transmitted / received packet has a structure as shown in FIG. 23 instead of the structure as shown in FIGS. That is, a data packet including a set of identifiers and a substitute identifier corresponding to the set of identifiers is transmitted (step S201).
このデータパケットを受信した近隣のセンサ端末(以後、近隣受信センサ端末と呼ぶ)は、識別子の組と代用識別子との対応を記憶する(ステップS202a、S202b)。データパケットを送信した送信センサ端末は、以降の送信では識別子の組を含まず、代用識別子を含むデータパケットを送信する(ステップS203)。
近隣受信センサ端末は、代用識別子と対応した識別子の組、すなわち上述した対応表を記憶しているため、代用識別子のみでも自端末が受信すべきかどうかという判断や、その後の転送処理が行われる(ステップS204a、S204b)。以上のように代用識別子で識別子の組を代用することにより、近隣受信センサ端末の識別に必要なバイト長を減少させることができ、省電力通信を実現できる。
A neighboring sensor terminal that receives this data packet (hereinafter referred to as a neighboring receiving sensor terminal) stores the correspondence between the identifier set and the substitute identifier (steps S202a and S202b). The transmission sensor terminal that has transmitted the data packet transmits the data packet including the substitute identifier without including the identifier set in the subsequent transmission (step S203).
Since the proximity reception sensor terminal stores the identifier pair corresponding to the substitute identifier, that is, the above-described correspondence table, it is determined whether or not the own terminal should receive the substitute identifier alone, and subsequent transfer processing is performed ( Steps S204a and S204b). As described above, by substituting a set of identifiers with substitute identifiers, it is possible to reduce the byte length necessary for identifying neighboring reception sensor terminals, and to realize power-saving communication.
なお、代用識別子の有無はTypeフィールドの値により判断することができる。つまり受信センサは、受信パケットのTypeフィールドを参照することにより、そのパケットが識別子の組を利用して送信されているのか、識別子の組と代用識別子の組が含まれているのか、代用識別子だけで送信されているのか、を判断することができる。またTypeフィールドではなく代用識別子の有無を判定するためのOptionフィールドを新たに設け、それを用いて設定してもよい。 The presence or absence of a substitute identifier can be determined from the value of the Type field. In other words, the receiving sensor refers to the Type field of the received packet, whether the packet is transmitted using a pair of identifiers, whether a pair of identifiers and a substitute identifier is included, or only a substitute identifier It is possible to determine whether or not the message is being transmitted. Further, instead of the Type field, an Option field for determining presence / absence of a substitute identifier may be newly provided and set using the Option field.
(センサ端末の制御方法)
上述したセンサ端末においては、以下の制御方法が採用されている。すなわち、同一のデータを、送信先であるN個の目的端末に送信する場合に、該目的端末の識別子と自端末に近接する近接端末のM個(N、Mは、自然数かつ少なくとも一方は2以上)の識別子とからなる識別子の組を、少なくとも1つ含むパケットであるデータパケットを送信側端末から送信する送信ステップと、上記データパケットを受信した受信側端末において、該データパケットに含まれている、識別子の組に基づいて、自端末が該パケットの受信対象であるか判断する判断ステップと、上記判断ステップにより自端末が該パケットの受信対象であると判断された場合に、上記目的端末に向けて該パケットを転送するために識別子の書き替えを行う識別子書き替えステップとを含む制御方法が採用されている。
このようにセンタ端末を制御すれば、複数近隣センサに同一のデータを送信する場合、複数回の通信を行うことなく1度の通信で済ませることができるので、無線通信の回数を低減でき、センサ端末同士の通信の省電力化を実現できる。
(Sensor terminal control method)
In the sensor terminal described above, the following control method is employed. That is, when the same data is transmitted to N destination terminals that are transmission destinations, the identifier of the target terminal and M pieces of neighboring terminals close to the own terminal (N and M are natural numbers and at least one is 2). A transmission step of transmitting a data packet, which is a packet including at least one identifier set consisting of identifiers of the above), from the transmission side terminal, and the reception side terminal receiving the data packet includes the data packet. A determination step of determining whether the terminal is a reception target of the packet based on a set of identifiers, and the target terminal when the determination of the self terminal is a reception target of the packet by the determination step And a control method including an identifier rewriting step for rewriting the identifier to transfer the packet toward the network.
By controlling the center terminal in this way, when the same data is transmitted to a plurality of neighboring sensors, it is possible to perform one communication without performing a plurality of communications, so that the number of wireless communications can be reduced. Power saving of communication between terminals can be realized.
(まとめ)
本発明のセンサ端末を用いてセンサネットワークシステムを構成した場合のシミュレーション結果について図15を参照して説明する。同図には、センサ端末数が「100」、Sinkの数が「10」、Sourceの数が「1」のセンサネットワークシステムにおいて、ユーザからの要求によるプル型通信が行われる場合を前提としている。そして、同図には、従来技術の場合の消費電力を100%とし、無線集約を行った場合、経路集約を行った場合、無線及び経路共に集約した場合、のそれぞれについて、RTS信号の送信(同図中の網掛け)、データパケットの送信(同図中の白ヌキ)、総計(同図中のハッチング)、の消費電力が百分率で示されている。同図に示されているように、無線集約、経路集約の少なくとも一方を行った場合は、従来技術の場合に比べて、消費電力を低減できることがわかる。
(Summary)
A simulation result when a sensor network system is configured using the sensor terminal of the present invention will be described with reference to FIG. The figure assumes that pull-type communication is performed according to a request from a user in a sensor network system in which the number of sensor terminals is “100”, the number of sinks is “10”, and the number of sources is “1”. . In the same figure, the power consumption in the case of the prior art is assumed to be 100%, and when radio aggregation is performed, when route aggregation is performed, and when both radio and routes are aggregated, RTS signal transmission ( The power consumption of the data (shaded in the figure), data packet transmission (white in the figure), and total (hatched in the figure) are shown in percentage. As shown in the figure, it can be seen that when at least one of wireless aggregation and route aggregation is performed, power consumption can be reduced as compared with the case of the prior art.
本発明は、センサネットワークにおいて、消費電力を低減して電源容量を小さくし、センサ端末全体の大きさをより小さくする場合に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a sensor network when the power consumption is reduced by reducing power consumption and the size of the entire sensor terminal is further reduced.
11 入出力インタフェース
12 受信パケット解析部
13 データベース
14 ルーティングテーブル
15 送信データパケット作成部
16 無線制御部
17 代用識別子作成部
18 代用識別子記憶部
61 Typeフィールド
62 NbrNumフィールドフィールド
63 ReceiverListフィールド
64 SenderInfoフィールド
161 無線制御用バッファ
162 無線制御パケット作成部
163 送信タイミング制御部
A〜H センサ端末
DESCRIPTION OF
Claims (10)
同一の識別子の組に対し複数回データパケットを送信する場合、初めに識別子の組と代用識別子とを含むデータパケットを送信し、以後のデータパケット送信では、識別子の組を含まず代用識別子を含んだデータパケットを送信することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のセンサ端末。 The packet creation means creates a data packet in which a substitute identifier represented by a smaller amount of information than the set of identifiers is associated with a set of identifiers, and thereafter a data packet in which a substitute identifier is assigned instead of the set of identifiers Create
When a data packet is transmitted a plurality of times for the same identifier set, the data packet including the identifier set and the substitute identifier is transmitted first, and the subsequent data packet transmission does not include the identifier set but includes the substitute identifier. The sensor terminal according to any one of claims 1 to 3, wherein a data packet is transmitted.
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
JP2005297916A Expired - Fee Related JP4805646B2 (en) | 2005-02-23 | 2005-10-12 | Sensor terminal and sensor terminal control method |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP4805646B2 (en) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007251811A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toyota Infotechnology Center Co Ltd | Wireless communication apparatus, wireless communication method, and route information table creation method |
KR100800605B1 (en) | 2006-10-26 | 2008-02-04 | 한양대학교 산학협력단 | Wireless tag reader with ad hoc network interface and data transmission method of reader |
JP2010524278A (en) * | 2007-03-13 | 2010-07-15 | シンジェンタ パーティシペーションズ アクチェンゲゼルシャフト | Method and system for ad hoc sensor networks |
JP2010286319A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | Sensor network system and sensor system |
JP2012505560A (en) * | 2008-06-18 | 2012-03-01 | トムソン ライセンシング | Device and storage device for multicast communication |
JP2012513144A (en) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | ロベルト ボッシュ ゲーエムベーハー | Wireless communication method using authentication information |
KR101188922B1 (en) | 2010-12-23 | 2012-10-08 | 숭실대학교산학협력단 | Node comprised in wireless network and method for generating address of the same |
US8462686B2 (en) | 2008-06-23 | 2013-06-11 | Thomson Licensing | Apparatus for collision mitigation of multicast transmissions in wireless networks |
US8472365B2 (en) | 2008-06-26 | 2013-06-25 | Thomson Licensing | Method and system for acknowledgement and retransmission of multicast data in wireless local area networks |
US8514763B2 (en) | 2008-06-26 | 2013-08-20 | Thomson Licensing | Apparatus for requesting acknowledgement and transmitting acknowledgement of multicast data in wireless local area networks |
US8553548B2 (en) | 2008-06-23 | 2013-10-08 | Thomson Licensing | Collision mitigation for multicast transmission in wireless local area networks |
US8737281B2 (en) | 2008-06-18 | 2014-05-27 | Thomson Licensing | Apparatus for multicast transmissions in wireless local area networks |
JP2016025401A (en) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | 富士電機株式会社 | RADIO COMMUNICATION SYSTEM, RADIO COMMUNICATION METHOD, SOURCE ROUTING RADIO IDENTIFICATION CODE REDUCTION METHOD |
JP2016187076A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 住友電気工業株式会社 | Communication data processing device, communication device, communication system, communication control method, and communication control program |
WO2017159272A1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | シャープ株式会社 | Control device, communication system, and communication method |
JP2018092264A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | サイレックス・テクノロジー株式会社 | Control device, travelling system, and control method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11331274A (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Atm gateway device |
JP2005217626A (en) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Kddi Corp | Packet data switching node, terminal and program thereof via radio access network |
-
2005
- 2005-10-12 JP JP2005297916A patent/JP4805646B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11331274A (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Atm gateway device |
JP2005217626A (en) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Kddi Corp | Packet data switching node, terminal and program thereof via radio access network |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007251811A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toyota Infotechnology Center Co Ltd | Wireless communication apparatus, wireless communication method, and route information table creation method |
JP4572173B2 (en) * | 2006-03-17 | 2010-10-27 | 株式会社トヨタIt開発センター | Wireless communication apparatus, wireless communication method, and route information table creation method |
KR100800605B1 (en) | 2006-10-26 | 2008-02-04 | 한양대학교 산학협력단 | Wireless tag reader with ad hoc network interface and data transmission method of reader |
JP2010524278A (en) * | 2007-03-13 | 2010-07-15 | シンジェンタ パーティシペーションズ アクチェンゲゼルシャフト | Method and system for ad hoc sensor networks |
US8737281B2 (en) | 2008-06-18 | 2014-05-27 | Thomson Licensing | Apparatus for multicast transmissions in wireless local area networks |
JP2012505560A (en) * | 2008-06-18 | 2012-03-01 | トムソン ライセンシング | Device and storage device for multicast communication |
US8705383B2 (en) | 2008-06-18 | 2014-04-22 | Thomson Licensing | Contention based medium reservation for multicast transmission in wireless local area networks |
US8462686B2 (en) | 2008-06-23 | 2013-06-11 | Thomson Licensing | Apparatus for collision mitigation of multicast transmissions in wireless networks |
US8553548B2 (en) | 2008-06-23 | 2013-10-08 | Thomson Licensing | Collision mitigation for multicast transmission in wireless local area networks |
US8472365B2 (en) | 2008-06-26 | 2013-06-25 | Thomson Licensing | Method and system for acknowledgement and retransmission of multicast data in wireless local area networks |
US8514763B2 (en) | 2008-06-26 | 2013-08-20 | Thomson Licensing | Apparatus for requesting acknowledgement and transmitting acknowledgement of multicast data in wireless local area networks |
JP2012513144A (en) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | ロベルト ボッシュ ゲーエムベーハー | Wireless communication method using authentication information |
JP2010286319A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | Sensor network system and sensor system |
KR101188922B1 (en) | 2010-12-23 | 2012-10-08 | 숭실대학교산학협력단 | Node comprised in wireless network and method for generating address of the same |
JP2016025401A (en) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | 富士電機株式会社 | RADIO COMMUNICATION SYSTEM, RADIO COMMUNICATION METHOD, SOURCE ROUTING RADIO IDENTIFICATION CODE REDUCTION METHOD |
JP2016187076A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 住友電気工業株式会社 | Communication data processing device, communication device, communication system, communication control method, and communication control program |
WO2017159272A1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | シャープ株式会社 | Control device, communication system, and communication method |
JP2018092264A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | サイレックス・テクノロジー株式会社 | Control device, travelling system, and control method |
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