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JP2020123216A - Sensing system, and sensor terminal - Google Patents

Sensing system, and sensor terminal Download PDF

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JP2020123216A JP2019015545A JP2019015545A JP2020123216A JP 2020123216 A JP2020123216 A JP 2020123216A JP 2019015545 A JP2019015545 A JP 2019015545A JP 2019015545 A JP2019015545 A JP 2019015545A JP 2020123216 A JP2020123216 A JP 2020123216A
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Abstract

To provide a sensing system capable of reducing consumption power.SOLUTION: A sensing system 100 includes a plurality of sensor terminals 200. One of the plurality of sensor terminals 200 becomes a master terminal 200A, and an operation mode of a slave terminal group 200B, which is a group of the sensor terminals 200 other than the master terminal 200A, can be switched based on a state of the master terminal 200A.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の対象を監視するセンシングシステムに関する。 The present invention relates to a sensing system that monitors a plurality of objects.

人間、動物や植物、ロボット、電子機器、産業機械をはじめとする対象物の集合を監視し、その振る舞いを解析したい場合がある。このような場合、各対象物に小型のバッテリ駆動のセンサ端末を取り付け、対象物を監視することがしばしば行われる。センサ端末の動作時間は、バッテリ容量の制約を受け、バッテリの残量が空になると、センサ端末のバッテリを交換し、あるいは充電するなどのメンテナンスが必要となる。 In some cases, we want to monitor a set of objects such as humans, animals and plants, robots, electronic devices, and industrial machines, and analyze their behavior. In such cases, a small battery-powered sensor terminal is often attached to each object to monitor the object. The operating time of the sensor terminal is restricted by the battery capacity, and when the remaining battery level becomes empty, maintenance such as replacement or charging of the sensor terminal battery is required.

従来のセンシングシステムでは、複数のセンサ端末が平等に扱われ、すべてのセンサ端末が、対象物の状態にかかわらず、高速に動作していた。したがって、複数のセンサ端末の消費電力は一律に大きくなっており、バッテリの消費も大きく、頻繁な電池交換が必要であった。 In the conventional sensing system, a plurality of sensor terminals are treated equally and all the sensor terminals operate at high speed regardless of the state of the object. Therefore, the power consumption of the plurality of sensor terminals is uniformly large, the battery consumption is large, and frequent battery replacement is required.

本発明は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、消費電力を低減可能なセンシングシステムの提供にある。 The present invention has been made in such a situation, and one of the exemplary objects of an aspect thereof is to provide a sensing system capable of reducing power consumption.

本発明のある態様は、センシングシステムに関する。センシングシステムは、複数のセンサ端末を備える。複数のセンサ端末のひとつがマスター端末となり、マスター端末の状態にもとづいて、マスター端末以外のセンサ端末であるスレーブ端末群の動作モードが切り替え可能である。 One aspect of the present invention relates to a sensing system. The sensing system includes a plurality of sensor terminals. One of the plurality of sensor terminals serves as a master terminal, and the operation modes of the slave terminal groups, which are sensor terminals other than the master terminal, can be switched based on the state of the master terminal.

本発明の別の態様は、センシングステムを構成するセンサ端末に関する。センサ端末は、センサと、センサの出力を処理する演算処理装置と、無線トランシーバと、バッテリと、メモリと、を備える。センサ端末は、相対的に消費電力が大きく、速度が速い第1モードと、相対的に消費電力が小さく、速度が遅い第2モードと、が切り替え可能であり、マスター端末として設定されているとき、常に第1モードで動作し、スレーブ端末として設定されているとき、他のマスター端末の状態に応じて、第1モードと第2モードが選択される。 Another aspect of the present invention relates to a sensor terminal forming a sensing stem. The sensor terminal includes a sensor, an arithmetic processing unit that processes the output of the sensor, a wireless transceiver, a battery, and a memory. When the sensor terminal is set as the master terminal, it can switch between the first mode in which the power consumption is relatively high and the speed is high, and the second mode in which the power consumption is relatively low and the speed is relatively low, and are set as the master terminal. , Always operates in the first mode and is set as a slave terminal, the first mode and the second mode are selected according to the states of other master terminals.

本発明のある態様によれば、消費電力を低減できる。 According to an aspect of the present invention, power consumption can be reduced.

実施の形態に係るセンシングシステムのブロック図である。It is a block diagram of the sensing system concerning an embodiment. センサ端末の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a sensor terminal. センシングシステムの動作を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows operation of a sensing system. センシングシステムの動作の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of operation of a sensing system. 家畜の監視システムを示す図である。It is a figure which shows the livestock monitoring system.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent constituent elements, members, and processes shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted as appropriate. Further, the embodiments are merely examples and do not limit the invention, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図1は、実施の形態に係るセンシングシステムのブロック図である。センシングシステム100は、複数の対象物OBJ1〜OBJN(N≧2)の状態を監視し、解析する。複数の対象物は同種である。 FIG. 1 is a block diagram of a sensing system according to an embodiment. The sensing system 100 monitors and analyzes the states of the plurality of objects OBJ1 to OBJN (N≧2). Multiple objects are of the same type.

センシングシステム100は、複数のセンサ端末200_1〜200_Nと、中央処理装置300と、を備える。各センサ端末200_#(#=1,2,…N)は、対応する対象物OBJ#に接続される。 The sensing system 100 includes a plurality of sensor terminals 200_1 to 200_N and a central processing unit 300. Each sensor terminal 200_# (#=1, 2,... N) is connected to the corresponding object OBJ#.

中央処理装置300は、複数のセンサ端末200_1〜200_Nを管理する。中央処理装置300とセンサ端末200は、無線で接続されており、データを双方向に伝送可能である。中央処理装置300は、スマートフォンやタブレットなどの小型端末であってもよいし、ワークステーションやコンピュータなどであってもよい。あるいは中央処理装置300の一部あるいは全部を、クラウド上に実装してもよい。 The central processing unit 300 manages the plurality of sensor terminals 200_1 to 200_N. The central processing unit 300 and the sensor terminal 200 are wirelessly connected to each other and can transmit data bidirectionally. The central processing unit 300 may be a small terminal such as a smartphone or a tablet, or a workstation or a computer. Alternatively, part or all of the central processing unit 300 may be mounted on the cloud.

複数のセンサ端末200_1〜200_Nは、複数の動作モードが切り替え可能である。具体的には各センサ端末200は、相対的に消費電力が大きく、速度が速い第1モード(高速モードともいう)と、相対的に消費電力が小さく、速度が遅い第2モード(低速モードともいう)と、が切り替え可能である。 A plurality of operation modes of the plurality of sensor terminals 200_1 to 200_N can be switched. Specifically, each of the sensor terminals 200 has a relatively high power consumption and a high speed in a first mode (also referred to as a high speed mode) and a relatively low power consumption and a second mode in which the speed is slow (also referred to as a low speed mode). ,) can be switched.

複数のセンサ端末200_1〜200_Nは、いずれかひとつをリーダとして動作する。リーダとなるセンサ端末をマスター端末200A、リーダ以外のセンサ端末それぞれをスレーブ端末、複数のスレーブ端末をスレーブ端末群200Bと総称する。図1では、センサ端末200_1がマスター端末200Aであり、その他200_2〜200_Nがスレーブ端末群200Bである。 One of the plurality of sensor terminals 200_1 to 200_N operates as a reader. A sensor terminal that serves as a reader is collectively referred to as a master terminal 200A, sensor terminals other than the reader are collectively referred to as slave terminals, and a plurality of slave terminals are collectively referred to as a slave terminal group 200B. In FIG. 1, the sensor terminal 200_1 is the master terminal 200A, and the other 200_2 to 200_N are the slave terminal groups 200B.

マスター端末200Aは、常に高速モードで動作する。一方、スレーブ端末群200Bの動作モードは、マスター端末200Aの状態にもとづいて選択される。 The master terminal 200A always operates in the high speed mode. On the other hand, the operation mode of the slave terminal group 200B is selected based on the state of the master terminal 200A.

図2は、センサ端末の構成例を示すブロック図である。センサ端末200は、ひとつまたは複数のセンサ(以下、センサ群と総称する)202、演算処理装置204、無線トランシーバ206、バッテリ208、メモリ210、電源回路212を備える。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the sensor terminal. The sensor terminal 200 includes one or a plurality of sensors (hereinafter collectively referred to as a sensor group) 202, an arithmetic processing unit 204, a wireless transceiver 206, a battery 208, a memory 210, and a power supply circuit 212.

センサ202の種類は特に限定されず、対象物OBJの種類などに応じて選択される。たとえばセンサ202は、温度センサ、加速度センサ、角速度センサ(ジャイロセンサ)、イメージセンサなどが例示されるがその限りでない。 The type of the sensor 202 is not particularly limited, and is selected according to the type of the object OBJ. For example, the sensor 202 may be a temperature sensor, an acceleration sensor, an angular velocity sensor (gyro sensor), an image sensor, or the like, but is not limited thereto.

演算処理装置204は、センサ群202の出力を処理する。無線トランシーバ206は、センサの出力である1次データおよび/または演算処理装置204が1次データを処理して得られる2次データを中央処理装置300に送信する。無線トランシーバ206の通信方式は特に限定されないが、LPWA(Low Power Wide Area)や無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)などを用いることができる。 The arithmetic processing unit 204 processes the output of the sensor group 202. The wireless transceiver 206 transmits to the central processing unit 300 primary data output from the sensor and/or secondary data obtained by the arithmetic processing unit 204 processing the primary data. The communication method of the wireless transceiver 206 is not particularly limited, but LPWA (Low Power Wide Area), wireless LAN (Local Area Network), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), or the like can be used.

複数のセンサが設けられる場合、2次データは、マルチモーダルデータでありうる。メモリ210は演算処理装置204に付随して設けられる。バッテリ208は、センサ端末200に搭載される電子部品の電源である。電源回路212は、バッテリ208の電圧(バッテリ電圧)を受け、それを降圧(あるいは昇圧)して、演算処理装置204やメモリ210、センサ202に供給すべき電源電圧を生成する。電源回路212は、多チャンネルの電源を含むことができ、チャンネルごとに電源電圧レベルを個別に設定可能に構成される。 If multiple sensors are provided, the secondary data may be multimodal data. The memory 210 is provided in association with the arithmetic processing device 204. The battery 208 is a power source for electronic components mounted on the sensor terminal 200. The power supply circuit 212 receives the voltage of the battery 208 (battery voltage) and lowers (or increases) the voltage to generate a power supply voltage to be supplied to the arithmetic processing device 204, the memory 210, and the sensor 202. The power supply circuit 212 can include multi-channel power supplies, and is configured such that the power supply voltage level can be set individually for each channel.

上述の第1モード(高速モード)は、演算処理装置204の動作周波数が相対的に高いモードに対応付けることができ、第2モード(低速モード)は、演算処理装置204の動作周波数が相対的に低いモードに対応付けることができる。 The above-described first mode (high speed mode) can be associated with a mode in which the operating frequency of the arithmetic processing device 204 is relatively high, and the second mode (low speed mode) is in which the operating frequency of the arithmetic processing device 204 is relatively high. Can be associated with lower modes.

演算処理装置204などの電子回路を簡単なキャパシタとしてモデル化すると、その消費電力は、
P=f・C・V
となる。fは動作周波数、Cはキャパシタの容量、Vは電源電圧である。動作周波数fを低下させると、処理能力は低下するが、それと引き換えに、消費電力Pを下げることができる。動作周波数fを低下させる際には、それと複合的に、電源電圧Vを低下させることができ、これによりさらに消費電力Pを下げることができる。また電源回路212が発生する電源電圧Vddを下げて消費電力を削減する方法もあり、それに応じて演算処理装置204の動作周波数は下がる。
When an electronic circuit such as the arithmetic processing unit 204 is modeled as a simple capacitor, its power consumption is
P=f·C·V 2
Becomes f is the operating frequency, C is the capacitance of the capacitor, and V is the power supply voltage. When the operating frequency f is lowered, the processing capability is lowered, but in return, the power consumption P can be lowered. When lowering the operating frequency f, the power supply voltage V can be lowered in combination with it, and thus the power consumption P can be further lowered. There is also a method of reducing the power consumption by lowering the power supply voltage Vdd generated by the power supply circuit 212, and the operating frequency of the arithmetic processing device 204 lowers accordingly.

マスター端末の選択について説明する。本実施の形態において、マスター端末の選択は、中央処理装置300が行う。上述のように中央処理装置300には、複数のセンサ端末200のデータ(1次データあるいは2次データ)が集約される。中央処理装置300は、これらのデータを統計的に解析することにより、マスター端末を決定することができる。 The selection of the master terminal will be described. In the present embodiment, the central processing unit 300 selects the master terminal. As described above, the data (primary data or secondary data) of the plurality of sensor terminals 200 is collected in the central processing unit 300. The central processing unit 300 can determine the master terminal by statistically analyzing these data.

たとえば、複数の対象物のうち、最も先に活動を開始したひとつに取り付けられたセンサ端末を、マスター端末に選ぶことができる。この場合、中央処理装置300は、複数のセンサ端末から得られる1次データあるいは2次データにもとづいて、複数の対象物それぞれについて、活性度や活動度と相関を有する複数の第1指標データを生成し、複数の第1指標データの値が最先にアクティブとなったセンサ端末を、マスター端末に選んでもよい。 For example, the sensor terminal attached to the earliest active one of the plurality of objects can be selected as the master terminal. In this case, the central processing unit 300, based on the primary data or the secondary data obtained from the plurality of sensor terminals, for each of the plurality of objects, a plurality of first index data having a correlation with the activity or the activity. The sensor terminal that is generated and the value of the plurality of first index data is first activated may be selected as the master terminal.

中央処理装置300は、予め決めれた更新タイミングにおいて、マスター端末を再決定する処理を繰り返してもよい。マスター端末の再決定は、所定の周期毎に行ってもよい。たとえば数時間毎であってもよいし、1日ごとであってもよいし、数日ごとであってもよく、周期は、対象物の種類に応じて決めればよい。 The central processing unit 300 may repeat the process of redetermining the master terminal at a predetermined update timing. The redetermination of the master terminal may be performed every predetermined period. For example, it may be every several hours, every day, or every several days, and the cycle may be determined according to the type of the object.

続いてマスター端末の状態にもとづく、スレーブ端末群の動作モードの制御を説明する。本実施の形態において、スレーブ端末群の動作モードの制御も、中央処理装置300が行う。中央処理装置300は、複数の端末のいずれかマスター端末であるかを知っている。そこで中央処理装置300は、マスター端末の状態が所定条件を満たすときに、スレーブ端末群を第1モードとし、満たさないとき、スレーブ端末群を第2モードとしてもよい。 Next, the control of the operation mode of the slave terminal group based on the state of the master terminal will be described. In the present embodiment, the central processing unit 300 also controls the operation mode of the slave terminal group. The central processing unit 300 knows which of the plurality of terminals is the master terminal. Therefore, the central processing unit 300 may set the slave terminal group to the first mode when the state of the master terminal satisfies the predetermined condition, and may set the slave terminal group to the second mode when the state does not satisfy the predetermined condition.

複数の対象物OBJに関して、詳細にデータを取得すべき状態(関心が高い状態)と、それほど詳細なデータが必要のない状態(関心が低い)が存在する。マスター端末が所定の条件を満たすことは、関心が高い状態であることに対応付けることができる。たとえば、対象物が特定の動作・活動を行っている(あるいは行っていない)ときに、対象物について詳細な解析を行いたい場合、その特定の動作に関連づけて、所定条件を規定すればよい。 Regarding a plurality of objects OBJ, there are a state in which detailed data should be acquired (a state of high interest) and a state in which such detailed data is not required (low interest). The fact that the master terminal satisfies the predetermined condition can be associated with a state of high interest. For example, when the target object is performing (or is not performing) a specific motion/activity, if a detailed analysis is desired for the target object, a predetermined condition may be defined in association with the specific motion.

マスター端末の状態を示す指標として、いずれかひとつのセンサ202の出力である1次データあるいはそれを処理して得られる2次データのいずれか(監視データという)を用いることができる。中央処理装置300は、監視データが所定条件を満たしたときに、スレーブ端末群を第2モードとしてもよい。 As the index indicating the state of the master terminal, either the primary data output from any one of the sensors 202 or the secondary data obtained by processing the primary data (referred to as monitoring data) can be used. The central processing unit 300 may set the slave terminal group in the second mode when the monitoring data satisfies the predetermined condition.

たとえば中央処理装置300は、監視データをしきい値と比較し、監視データがしきい値より低いとき、スレーブ端末群を第2モードに維持あるいは変更し、監視データがしきい値を超えると、スレーブ端末群を第1モードにセットしてもよい。 For example, the central processing unit 300 compares the monitoring data with a threshold value, maintains or changes the slave terminal group to the second mode when the monitoring data is lower than the threshold value, and when the monitoring data exceeds the threshold value, The slave terminal group may be set to the first mode.

図2に示すように、各センサ端末200が複数のセンサ202を備える場合、センサ202ごとに、監視データを生成するようにし、監視データごとに所定の条件を定めてもよい。 As shown in FIG. 2, when each sensor terminal 200 includes a plurality of sensors 202, monitoring data may be generated for each sensor 202 and a predetermined condition may be set for each monitoring data.

一実施例において、ひとつのセンサ202が加速度センサであり、別のセンサ202は角速度センサでありうる。この場合、加速度センサの出力にもとづく監視データが、それに対応するしきい値と比較され、角速度センサの出力にもとづく監視データが、それに対応するしきい値と比較される。そして、いずれかの監視データがしきい値を超えると、スレーブ端末群を第1モードに設定してもよい。 In one embodiment, one sensor 202 can be an acceleration sensor and another sensor 202 can be an angular velocity sensor. In this case, the monitoring data based on the output of the acceleration sensor is compared with the corresponding threshold value, and the monitoring data based on the output of the angular velocity sensor is compared with the corresponding threshold value. Then, when any of the monitoring data exceeds the threshold value, the slave terminal group may be set to the first mode.

以上がセンシングシステム100の構成である。続いてその動作を説明する。
図3は、センシングシステム100の動作を示すフローチャートである。はじめに、マスター端末が決定される(S100)。そしてマスター端末が第1モードにセットされ(S102)、その他のスレーブ端末群が第2モードにセットされる(S104)。
The above is the configuration of the sensing system 100. Next, the operation will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the sensing system 100. First, the master terminal is determined (S100). Then, the master terminal is set to the first mode (S102), and the other slave terminal groups are set to the second mode (S104).

そして、マスター端末の状態が監視される(S106)。そしてマスター端末の状態が所定条件を満たすとき(S106のY)、スレーブ端末群が第1モードにセットされる(S108)。マスター端末の状態が所定条件を満たさない場合(S106のN)、スレーブ端末群は第2モードに維持され、あるいは一旦第1モードに変更されている場合、第2モードに戻される。 Then, the state of the master terminal is monitored (S106). When the state of the master terminal satisfies the predetermined condition (Y of S106), the slave terminal group is set to the first mode (S108). When the state of the master terminal does not satisfy the predetermined condition (N in S106), the slave terminal group is maintained in the second mode, or when the slave terminal group is once changed to the first mode, is returned to the second mode.

また、マスター端末の更新タイミングである場合(S110のY)、処理S100に戻り、マスター端末が再決定される(S100)。更新タイミングでない場合(S110のN)、処理S106にもどり、マスター端末の状態監視が継続される。 If it is the update timing of the master terminal (Y in S110), the process returns to step S100 and the master terminal is re-determined (S100). When it is not the update timing (N in S110), the process returns to step S106, and the state monitoring of the master terminal is continued.

図4は、センシングシステム100の動作の一例を示すタイムチャートである。マスター端末は常に第1モードで動作する。スレーブ端末群は、マスター端末の状態にもとづいて、第1モードと第2モードが時分割で動作する。システム全体の消費電力は、スレーブ端末群が第2モードで動作する期間、大幅に削減することができる。 FIG. 4 is a time chart showing an example of the operation of the sensing system 100. The master terminal always operates in the first mode. The slave terminal group operates in the first mode and the second mode in a time division manner based on the state of the master terminal. The power consumption of the entire system can be significantly reduced while the slave terminal group operates in the second mode.

以上がセンシングシステム100の動作である。このセンシングシステム100によれば、複数のセンサ端末のうち、ひとつをマスター端末に定め、スレーブ端末群と不平等に扱うことにより、システム全体の消費電力を低減することができる。 The above is the operation of the sensing system 100. According to this sensing system 100, by deciding one of the plurality of sensor terminals as the master terminal and treating it unequally with the slave terminal group, it is possible to reduce the power consumption of the entire system.

続いてセンシングシステム100の具体的なアプリケーションの一例を説明する。ある用途において、対象物OBJは、牛などの家畜であり、センシングシステム100は家畜の健康状態を管理するために利用される。図5は、家畜の監視システムを示す図である。この例において、センサ端末200は、センサ端末200として、温度センサ、角速度センサ、加速度センサを含む。センサ端末200はさらにイメージセンサを備えてもよい。 Next, an example of a specific application of the sensing system 100 will be described. In one application, the object OBJ is a livestock such as a cow and the sensing system 100 is used to manage the health of the livestock. FIG. 5 is a diagram showing a livestock monitoring system. In this example, the sensor terminal 200 includes a temperature sensor, an angular velocity sensor, and an acceleration sensor as the sensor terminal 200. The sensor terminal 200 may further include an image sensor.

たとえば中央処理装置300は、複数の牛(対象物OBJ)のうち、最も早く起きた牛に取り付けられたセンサ端末200をマスター端末200Aとし、残りの牛に取り付けられたセンサ端末200をスレーブ端末群200Bとする。牛が起きているか寝ているかは、温度センサの出力、加速度センサの出力、角速度センサの出力のいずれか、あるいは、それらの任意の組み合わせにもとづいて判定することができ、この判定には、機械学習によって得られた予測モデルを実装した判別器を用いてもよい。 For example, in the central processing unit 300, the sensor terminal 200 attached to the earliest awakening of the plurality of cows (object OBJ) is the master terminal 200A, and the sensor terminals 200 attached to the remaining cows are the slave terminal groups. 200B. Whether the cow is awake or sleeping can be determined based on the output of the temperature sensor, the output of the acceleration sensor, the output of the angular velocity sensor, or any combination thereof. You may use the discriminator which mounted the prediction model obtained by learning.

中央処理装置300は、マスター端末200Aの状態を監視する。たとえば中央処理装置300は、マスター端末200Aが取り付けられた牛が、10歩動いたことを条件として、スレーブ端末群200Bを第1モードにセットしてもよい。この場合、監視データは、牛の歩数であり、加速度センサの出力にもとづいて生成することができる。また監視データと比較すべきしきい値は10となる。 The central processing unit 300 monitors the state of the master terminal 200A. For example, the central processing unit 300 may set the slave terminal group 200B in the first mode on condition that the cow to which the master terminal 200A is attached has moved 10 steps. In this case, the monitoring data is the number of steps of the cow and can be generated based on the output of the acceleration sensor. The threshold value to be compared with the monitoring data is 10.

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。 The present invention has been described above based on the embodiment. It should be understood by those skilled in the art that this embodiment is merely an example, and that various modifications can be made to the combinations of the respective constituent elements and the respective processing processes, and that such modifications are also within the scope of the present invention. is there. Hereinafter, such modified examples will be described.

(変形例1)
上述の実施の形態において、中央処理装置300が、マスター端末200Aを選択する条件によっては、特定のセンサ端末200が頻繁にマスター端末200Aに選択される状況も生じうる。たとえば家畜の健康管理システムにおいて、特定の牛が常に一番早く起きるようなケースである。この場合、特定の対象物に取り付けられたセンサ端末のバッテリが早く消耗することとなり、それ以外のセンサ端末のバッテリの消耗が抑制される。したがって、バッテリの交換の頻度は高まるが、特定のセンサ端末のバッテリのみを交換すればよいため、それをメリットして享受できるケースもあり得る。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, depending on the conditions under which the central processing unit 300 selects the master terminal 200A, a situation may occur in which a specific sensor terminal 200 is frequently selected as the master terminal 200A. For example, in a livestock health care system, a particular cattle always wakes up first. In this case, the batteries of the sensor terminals attached to the specific object are quickly consumed, and the consumption of the batteries of the other sensor terminals is suppressed. Therefore, although the frequency of battery replacement increases, only the battery of a specific sensor terminal needs to be replaced, and in some cases it may be possible to enjoy it.

そこで変形例1において、マスター端末200Aを中央処理装置300が動的に選択するのではなく、常に同じセンサ端末200を固定的にマスター端末200Aとして動作させてもよい。この場合、マスター端末200Aのバッテリのみを交換すればよくなる。 Therefore, in Modification 1, the central processing unit 300 may not always dynamically select the master terminal 200A, but the same sensor terminal 200 may always be fixedly operated as the master terminal 200A. In this case, only the battery of the master terminal 200A needs to be replaced.

(変形例2)
中央処理装置300は、複数のセンサ端末200の累積消費電力が均一化されるように、マスター端末200Aを決定してもよい。たとえば中央処理装置300は、複数のセンサ端末200を所定の順序でマスター端末200Aとして選らんでもよい。あるいは中央処理装置300は、複数のセンサ端末200の消費電力を監視し、監視結果にもとづいて、マスター端末200Aを選択してもよい。
(Modification 2)
The central processing unit 300 may determine the master terminal 200A so that the cumulative power consumption of the plurality of sensor terminals 200 is equalized. For example, the central processing unit 300 may select the plurality of sensor terminals 200 as the master terminal 200A in a predetermined order. Alternatively, the central processing unit 300 may monitor the power consumption of the plurality of sensor terminals 200 and select the master terminal 200A based on the monitoring result.

これにより、複数のセンサ端末200のバッテリが均等に消費されていくため、バッテリ交換の頻度を下げることができるという利点を享受できる。 As a result, the batteries of the plurality of sensor terminals 200 are consumed evenly, and it is possible to enjoy the advantage that the frequency of battery replacement can be reduced.

(変形例3)
第2モードにおいて、スレーブ端末群200Bの演算処理装置204に加えて、あるいはそれに代えて、メモリ210の動作速度を低下させてもよい。これにより、スレーブ端末群200Bの消費電力を低減できる。
(Modification 3)
In the second mode, the operation speed of the memory 210 may be reduced in addition to or instead of the arithmetic processing unit 204 of the slave terminal group 200B. As a result, the power consumption of the slave terminal group 200B can be reduced.

(変形例4)
メモリ210は、(i)書き込み速度が速く、データ保持時間が短い高速モードと、(ii)書き込み速度が遅く、データ保持時間が長い低速モードと、が切り替え可能であってもよい。データ保持時間が短いことは、リフレッシュの頻度が高いことを意味し、したがって消費電力が増加する。反対にデータ保持時間が長いことは、リフレッシュの頻度を下げることができることを意味し、したがって消費電力が抑制される。たとえば高速モードは、セルへの書き込み電圧が相対的に高いモードであり、低速モードは、セルへの書き込み電圧が相対的に低いモードであってもよい。
(Modification 4)
The memory 210 may be switchable between (i) a high speed mode in which the writing speed is high and the data retention time is short, and (ii) a low speed mode in which the writing speed is low and the data retention time is long. The short data retention time means that the refresh frequency is high and thus the power consumption increases. On the contrary, a long data retention time means that the frequency of refresh can be reduced, and thus power consumption is suppressed. For example, the high speed mode may be a mode in which the write voltage to the cell is relatively high, and the low speed mode may be a mode in which the write voltage to the cell is relatively low.

マスター端末200Aのメモリについては、高速モードで動作させ、スレーブ端末群200Bのメモリについては、高速モードと低速モードを切り替えて動作させてもよい。 The memory of the master terminal 200A may be operated in the high speed mode, and the memory of the slave terminal group 200B may be operated by switching between the high speed mode and the low speed mode.

(変形例5)
中央処理装置300は、監視データと比較すべきしきい値を、動的に設定してもよい。たとえばしきい値を、マスター端末200Aにより取得されるデータにもとづいて動的に設定してもよい。
(Modification 5)
The central processing unit 300 may dynamically set the threshold value to be compared with the monitoring data. For example, the threshold value may be dynamically set based on the data acquired by the master terminal 200A.

(変形例6)
実施の形態では中央処理装置300が、マスター端末200Aの状態を監視したがその限りでなく、マスター端末200Aが、それ自身の状態を監視し、所定の条件を満たしているか否かを判定するようにしてもよい。この場合、マスター端末200Aの演算処理装置204が、センサ202の出力にもとづく監視データをしきい値と比較するように実装すればよい。この場合において、スレーブ端末群200Bの動作モードは、中央処理装置300を経由して設定してもよい。あるいは、センサ端末200同士が中央処理装置300を経由せずに通信可能なプロトコルを採用しておき、マスター端末200Aが直接、スレーブ端末群200Bに対して動作モードを通知してもよい。
(Modification 6)
In the embodiment, the central processing unit 300 monitors the state of the master terminal 200A, but not limited to this, the master terminal 200A monitors its own state and determines whether or not a predetermined condition is satisfied. You can In this case, the arithmetic processing unit 204 of the master terminal 200A may be mounted so as to compare the monitoring data based on the output of the sensor 202 with a threshold value. In this case, the operation mode of the slave terminal group 200B may be set via the central processing unit 300. Alternatively, a protocol that allows the sensor terminals 200 to communicate with each other without going through the central processing unit 300 may be adopted, and the master terminal 200A may directly notify the slave terminal group 200B of the operation mode.

(変形例7)
実施の形態では、複数のセンサ端末200のうちのひとつをマスター端末としたがその限りでなく、マスター端末は複数存在してもよい。
(Modification 7)
In the embodiment, one of the plurality of sensor terminals 200 is the master terminal, but the present invention is not limited to this, and a plurality of master terminals may exist.

実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。 Although the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments merely show the principle and application of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many modifications and changes in arrangement are possible without departing from the concept of the present invention.

100 センシングシステム
200 センサ端末
202 センサ
204 演算処理装置
206 無線通信手段
208 バッテリ
210 メモリ
212 電源回路
300 中央処理装置
302 演算処理装置
200A マスター端末
200B スレーブ端末群
100 sensing system 200 sensor terminal 202 sensor 204 arithmetic processing unit 206 wireless communication means 208 battery 210 memory 212 power supply circuit 300 central processing unit 302 arithmetic processing unit 200A master terminal 200B slave terminal group

Claims (14)

複数のセンサ端末を備え、
前記複数のセンサ端末のひとつがマスター端末となり、前記マスター端末の状態にもとづいて、前記マスター端末以外のセンサ端末であるスレーブ端末群の動作モードが切り替え可能であることを特徴とするセンシングシステム。
Equipped with multiple sensor terminals,
One of the plurality of sensor terminals serves as a master terminal, and an operation mode of a slave terminal group, which is a sensor terminal other than the master terminal, can be switched based on a state of the master terminal.
前記複数のセンサ端末はそれぞれ、相対的に消費電力が大きく、速度が速い第1モードと、相対的に消費電力が小さく、速度が遅い第2モードと、が切り替え可能であり、
前記マスター端末は常に前記第1モードで動作し、
前記スレーブ端末群の動作モードは、前記マスター端末の前記状態にもとづいて選択されることを特徴とする請求項1に記載のセンシングシステム。
Each of the plurality of sensor terminals can switch between a first mode in which the power consumption is relatively large and the speed is relatively fast, and a second mode in which the power consumption is relatively small and the speed is relatively slow,
The master terminal always operates in the first mode,
The sensing system according to claim 1, wherein the operation mode of the slave terminal group is selected based on the state of the master terminal.
前記複数のセンサ端末を管理する中央処理装置をさらに備え、
前記複数のセンサ端末はそれぞれ、
センサと、
前記センサの出力を処理する演算処理装置と、
無線トランシーバと、
バッテリと、
を含み、
前記無線トランシーバは、前記センサの出力である1次データおよび/または前記演算処理装置が前記1次データを処理して得られる2次データを前記中央処理装置に送信することを特徴とする請求項1または2に記載のセンシングシステム。
Further comprising a central processing unit for managing the plurality of sensor terminals,
Each of the plurality of sensor terminals,
A sensor,
An arithmetic processing unit that processes the output of the sensor;
Wireless transceiver,
A battery,
Including
The wireless transceiver transmits primary data output from the sensor and/or secondary data obtained by processing the primary data by the arithmetic processing unit to the central processing unit. The sensing system according to 1 or 2.
前記中央処理装置は、前記複数のセンサ端末から受信したデータにもとづいて、前記マスター端末を決定することを特徴とする請求項3に記載のセンシングシステム。 The sensing system according to claim 3, wherein the central processing unit determines the master terminal based on data received from the plurality of sensor terminals. 前記中央処理装置は、前記マスター端末を決定する処理を繰り返すことを特徴とする請求項4に記載のセンシングシステム。 The sensing system according to claim 4, wherein the central processing unit repeats a process of determining the master terminal. 前記中央処理装置は、前記複数のセンサ端末の累積消費電力が均一化されるように、前記マスター端末を決定することを特徴とする請求項4または5に記載のセンシングシステム。 The sensing system according to claim 4 or 5, wherein the central processing unit determines the master terminal so that accumulated power consumption of the plurality of sensor terminals is equalized. 前記中央処理装置は、前記マスター端末から受信したデータにもとづいて、前記スレーブ端末群の動作モードを制御することを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載のセンシングシステム。 The said central processing unit controls the operation mode of the said slave terminal group based on the data received from the said master terminal, The sensing system in any one of Claim 3 to 6 characterized by the above-mentioned. 前記マスター端末において前記演算処理装置は、前記1次データまたは前記2次データにもとづいて、前記スレーブ端末群の動作モードを制御することを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載のセンシングシステム。 7. The sensing device according to claim 3, wherein in the master terminal, the arithmetic processing unit controls an operation mode of the slave terminal group based on the primary data or the secondary data. system. 前記センサ端末は、前記動作モードごとに、前記演算処理装置の動作周波数が異なることを特徴とする請求項3から8のいずれかに記載のセンシングシステム。 9. The sensing system according to claim 3, wherein the sensor terminal has a different operation frequency of the arithmetic processing device for each operation mode. 前記センサ端末は、前記動作モードごとに、前記演算処理装置の電源電圧が異なることを特徴とする請求項3から9のいずれかに記載のセンシングシステム。 The sensing system according to claim 3, wherein the sensor terminal has a different power supply voltage of the arithmetic processing device for each operation mode. 前記複数のセンサ端末はそれぞれ、メモリをさらに含み、
前記メモリは、(i)書き込み速度が速く、データ保持時間が短い高速モードと、(ii)書き込み速度が遅く、データ保持時間が長い低速モードと、が切り替え可能であることを特徴とする請求項3から10のいずれかに記載のセンシングシステム。
Each of the plurality of sensor terminals further includes a memory,
The memory can be switched between (i) a high-speed mode in which the writing speed is high and the data retention time is short, and (ii) a low-speed mode in which the writing speed is low and the data retention time is long. The sensing system according to any one of 3 to 10.
前記マスター端末の前記メモリは前記高速モードで動作し、
前記スレーブ端末群の前記メモリは前記高速モードまたは前記低速モードで動作することを特徴とする請求項11に記載のセンシングシステム。
The memory of the master terminal operates in the high speed mode,
The sensing system according to claim 11, wherein the memory of the slave terminal group operates in the high speed mode or the low speed mode.
前記高速モードにおいて、前記メモリへの書き込み電圧が相対的に高く、前記低速モードにおいて前記メモリへの書き込み電圧が相対的に低いことを特徴とする請求項11または12に記載のセンシングシステム。 13. The sensing system according to claim 11, wherein a write voltage to the memory is relatively high in the high speed mode, and a write voltage to the memory is relatively low in the low speed mode. センシングステムを構成するセンサ端末であって、
センサと、
前記センサの出力を処理する演算処理装置と、
無線トランシーバと、
バッテリと、
メモリと、
を備え、
前記センサ端末は、相対的に消費電力が大きく、速度が速い第1モードと、相対的に消費電力が小さく、速度が遅い第2モードと、が切り替え可能であり、
マスター端末として設定されているとき、常に前記第1モードで動作し、
スレーブ端末として設定されているとき、他のマスター端末の状態に応じて、前記第1モードと前記第2モードが選択されることを特徴とするセンサ端末。
A sensor terminal that constitutes a sensing system,
A sensor,
An arithmetic processing unit that processes the output of the sensor;
Wireless transceiver,
A battery,
Memory and
Equipped with
The sensor terminal can switch between a first mode in which the power consumption is relatively large and the speed is high, and a second mode in which the power consumption is relatively low and the speed is relatively low,
When set as a master terminal, it always operates in the first mode,
A sensor terminal, wherein when set as a slave terminal, the first mode and the second mode are selected according to the states of other master terminals.
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