JP6064198B2 - Wireless network system and safety confirmation system using the same - Google Patents
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Description
本発明は、無線ネットワークシステム、及びこれを用いた安否確認システムに関する。特に、本発明は、ノードの消費電力を低減することで安否確認システムに好適に用いることができる無線ネットワークシステム、及びこれを用いた安否確認システムに関する。 The present invention relates to a wireless network system and a safety confirmation system using the same. In particular, the present invention relates to a radio network system that can be suitably used for a safety confirmation system by reducing power consumption of a node, and a safety confirmation system using the same.
従来より、一人暮らしの高齢者等の安否を確認するための安否確認システムが種々提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
安否確認システムは、例えば、安否確認対象者の宅内に設置された端末が具備するボタンを安否確認対象者が押下することや、安否確認対象者の動きをセンサで検出することにより、これらの検出信号がネットワークを介して管理サーバに送信されるように構成されている。検出信号が管理サーバに受信されると、管理サーバを管理する自治体等の見守り者は、安否確認対象者の安全を確認できる。一方、検出信号が一定期間管理サーバに受信されなければ、安否確認対象者に異常が生じた可能性があるとして、安否確認対象者宅に駆け付ける等の適切な処置を施すことが可能である。
Conventionally, various safety confirmation systems for confirming the safety of elderly people living alone have been proposed (see, for example,
The safety confirmation system detects these by, for example, pressing a button provided on a terminal installed in the safety confirmation target person's home or detecting the movement of the safety confirmation target person with a sensor. The signal is configured to be transmitted to the management server via the network. When the detection signal is received by the management server, a watcher such as a local government that manages the management server can confirm the safety of the safety confirmation target person. On the other hand, if the detection signal is not received by the management server for a certain period, it is possible that an abnormality has occurred in the safety confirmation target person, and appropriate measures such as rushing to the safety confirmation target person's house can be taken.
上記の安否確認システムにおいて、検出信号の送受信を行うネットワークとしては、取り扱いの利便性の点から、無線ネットワークを用いることが好ましい。特に、端末が具備するボタンを安否確認対象者が押下することで生じる検出信号を送受信する場合には、安否確認対象者が端末を自由に携帯可能という点で、無線ネットワークを用いることが望ましい。 In the safety confirmation system described above, it is preferable to use a wireless network as a network for transmitting and receiving detection signals from the viewpoint of convenience of handling. In particular, when transmitting and receiving a detection signal generated when a safety confirmation target person presses a button included in the terminal, it is desirable to use a wireless network in that the safety confirmation target person can freely carry the terminal.
無線ネットワークとしては、いわゆるマルチホップ無線ネットワークが知られている(例えば、特許文献3、4参照)。
マルチホップ無線ネットワークは、小型の無線端末(ノード)によって自発的に構築され、ノードの移動や増加などにも容易に対応できる、設置容易性や柔軟性に優れたネットワークである。この点では、上記の安否確認システムに用いる無線ネットワークとしても好適であると考えられる。
しかしながら、マルチホップ無線ネットワークを構成するノードは電池を電源として駆動するため、その交換頻度を少なくするには、ノードの消費電力を低減することが課題となる。特に、上記の安否確認システムに用いる上では、高齢者等の安否確認対象者が電池を交換する頻度を極力少なくして手間を軽減する必要があるため、消費電力を低減することは極めて重要な課題である。
A so-called multi-hop wireless network is known as a wireless network (see, for example,
A multi-hop wireless network is a network excellent in ease of installation and flexibility that is spontaneously constructed by small wireless terminals (nodes) and can easily cope with movement and increase of nodes. In this respect, it is considered suitable as a wireless network used for the safety confirmation system.
However, since the nodes constituting the multi-hop wireless network are driven by a battery as a power source, in order to reduce the replacement frequency, it is a problem to reduce the power consumption of the nodes. In particular, when used in the safety confirmation system described above, it is necessary to reduce labor by reducing the frequency with which safety confirmation subjects such as elderly people replace batteries as much as possible. Therefore, it is extremely important to reduce power consumption. It is a problem.
本発明は、ノードの消費電力を低減することで安否確認システムに好適に用いることができる無線ネットワークシステム、及びこれを用いた安否確認システムを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a radio network system that can be suitably used in a safety confirmation system by reducing power consumption of a node, and a safety confirmation system using the same.
前記課題を解決するため、本発明者は、各種の情報を検出し、該検出した情報をデータパケットとして外部に無線で送信する末端ノードと、前記データパケットを受信し、該受信したデータパケットを外部に無線で送信する基地局ノードと、末端ノードと基地局ノードとを無線で中継し、末端ノードから送信されたデータパケットを基地局ノードに送信する中継ノードとを備えた無線ネットワークシステムを検討した。
末端ノードには、例えば、安否確認対象者が押下するためのボタンを設ける。安否確認対象者がこのボタンを押下することで、ボタンを押下したという情報(検出した情報に相当)が末端ノードからデータパケットとして無線送信され、中継ノードを介して、基地局ノードで受信されることになる。基地局ノードは、この受信したデータパケットを外部に無線送信するため、例えば見守り者が管理する管理サーバでこれを受信すればよい。このような無線ネットワークシステムを用いれば、管理サーバを管理する自治体等の見守り者は、安否確認対象者の安否を確認することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, the present inventor detects various kinds of information, and transmits the detected information as a data packet to the outside wirelessly, receives the data packet, and receives the received data packet. Consider a wireless network system that includes a base station node that transmits to the outside wirelessly, and a relay node that relays the end node and the base station node wirelessly and transmits data packets transmitted from the end node to the base station node. did.
The terminal node is provided with a button for the safety confirmation target person to press, for example. When the safety confirmation subject presses this button, information indicating that the button has been pressed (corresponding to the detected information) is wirelessly transmitted as a data packet from the end node and received by the base station node via the relay node. It will be. Since the base station node wirelessly transmits the received data packet to the outside, the base station node may receive it by, for example, a management server managed by a watcher. If such a wireless network system is used, a watcher of a local government or the like that manages the management server can confirm the safety of the safety confirmation target person.
ここで、本発明者は、安否確認のために上記の無線ネットワークシステムを用いる場合、末端ノードが検出した情報をデータパケットとして送信するタイミングとしては、以下の(1)及び(2)の2つのケースを設けることが肝要であると考えた。
(1)情報を検出したタイミング(不定期)でデータパケットを送信する。具体的には、例えば、末端ノードに設けられたボタンを安否確認対象者が押下したときに、押下したという情報を示すデータパケットを送信する。
(2)所定の時間間隔毎(定期的)にデータパケットを送信する。例えば、所定の時間間隔毎に、この時間間隔の間に末端ノードに設けられたボタンを押下した回数の積算値を示すデータパケットを送信する。
上記(1)のケースを設けるのは、安否確認対象者の動作(例えば、ボタンの押下)を直ちに基地局ノード、ひいては管理サーバに通知するためである。
一方、上記(2)のケースを設けるのは、無線ネットワークシステムを構成する各ノードの動作を確認する(正常にデータパケットの送受信が行われるか否かを確認する)ためである。また、例えば、所定の時間間隔毎に送信された積算値(ボタンを押下した回数の積算値)を比較することで、送受信を失敗して親ノードに正常に通知されなかったボタン押下を検出する(積算値では差があるのに、ボタンを押下したことにはなっていない場合等)ためでもある。
Here, when using the above-described wireless network system for safety confirmation, the present inventor has the following two timings (1) and (2) as the timing for transmitting the information detected by the end node as a data packet. We thought it important to have a case.
(1) A data packet is transmitted at the timing of detecting information (irregular). Specifically, for example, when a safety confirmation subject presses a button provided at a terminal node, a data packet indicating information that the button is pressed is transmitted.
(2) A data packet is transmitted at predetermined time intervals (periodically). For example, at every predetermined time interval, a data packet indicating an integrated value of the number of times a button provided in the terminal node is pressed during this time interval is transmitted.
The case of (1) is provided in order to immediately notify the base station node and thus the management server of the safety confirmation target person's operation (for example, pressing a button).
On the other hand, the case (2) is provided in order to confirm the operation of each node constituting the wireless network system (confirm whether data packets are normally transmitted / received). In addition, for example, by comparing the integrated values transmitted at predetermined time intervals (the integrated value of the number of times the button is pressed), the button press that is not normally notified to the parent node due to transmission / reception failure is detected. This is also because there is a difference in the integrated value but the button is not pressed.
上記(1)及び(2)のケースの双方で、データパケットの送受信が失敗した場合、すなわち末端ノードから送信されたデータパケットが基地局ノードで受信されなかった場合には、この種の無線ネットワークシステムで一般的に行われているように、(a)末端ノードからデータパケットを再送信することと、(b)末端ノードから基地局ノードまでデータパケットを送信する経路を再探索する(最も通信品質の良い経路を探索する)ことが考えられる。
上記(a)及び(b)のいずれの動作を実行する場合も、データパケットの複数回の送受信を伴うため、ノードの消費電力が大きくなり電池の寿命を短くする要因となる(図5(a)参照)。
また、上記(b)の動作を実行すると、動作を実行している最中はデータパケットを送信する経路が確定していないため、データパケットの送受信ができなくなる。データパケットの送受信が失敗する原因が一瞬の電波状況の悪化であり、すぐに状況が回復することも考えられる。しかしながら、すぐに電波状況が回復したとしても、上記(b)の動作を実行中であれば、上記(1)のケースでもデータパケットを送受信できないため、安否確認対象者に使い勝手の悪さを感じさせると共に、緊急性のある情報を送信できなくなるという問題がある。
In both cases (1) and (2), when the transmission / reception of the data packet fails, that is, when the data packet transmitted from the end node is not received by the base station node, this kind of wireless network As is generally done in the system, (a) retransmitting data packets from the end node, and (b) re-searching the path for transmitting data packets from the end node to the base station node (most communication) It is conceivable to search for a route with good quality.
When either of the operations (a) and (b) is performed, since data packets are transmitted and received a plurality of times, the power consumption of the node increases and the battery life is shortened (FIG. 5A). )reference).
When the operation (b) is executed, the data packet transmission / reception cannot be performed because the route for transmitting the data packet is not fixed while the operation is being executed. The cause of the failure of data packet transmission / reception is the instantaneous deterioration of the radio wave condition, and it is also conceivable that the situation will immediately recover. However, even if the radio wave condition immediately recovers, if the operation of (b) is being executed, the data packet cannot be transmitted / received even in the case of (1), so that the safety confirmation target person feels inconvenience. At the same time, there is a problem that urgent information cannot be transmitted.
そこで、本発明者は、更に検討し、無線ネットワークシステムを安否確認のために用いる場合には、少なくとも基地局ノードは安否確認対象者の宅内に1つ設ければ良いと考えられることや、末端ノードや中継ノードの数も少なくて良いと考えられるため、経路の再探索を実行する必要性が低いことに着眼した。
すなわち、データパケットの送受信が失敗した場合に、上記(1)及び(2)のケースの双方で上記(a)及び(b)の動作を実行するのではなく、上記(1)のケースでは上記(a)の動作のみ実行すれば十分であると考えた(図5(b)参照)。
Therefore, the present inventor has further studied and, when using the wireless network system for safety confirmation, it is considered that at least one base station node should be provided in the safety confirmation target person's house, Since the number of nodes and relay nodes is considered to be small, we focused on the low need for route re-search.
That is, when the transmission / reception of the data packet fails, the above operations (a) and (b) are not performed in both cases (1) and (2), but in the case (1) above, It was considered sufficient to execute only the operation (a) (see FIG. 5B).
本発明は、上記本発明者の知見に基づき完成したものである。
すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、各種の情報を検出し、該検出した情報をデータパケットとして外部に無線で送信する末端ノードと、前記データパケットを受信し、該受信したデータパケットを外部に無線で送信する基地局ノードと、前記末端ノードと前記基地局ノードとを無線で中継し、前記末端ノードから送信されたデータパケットを前記基地局ノードに送信する中継ノードとを備え、前記末端ノードは、前記情報を検出したタイミングで前記データパケットを送信する第1動作と、前記情報を検出したタイミングに関わらず所定の時間間隔毎に前記データパケットを送信する第2動作とを実行し、前記末端ノードの前記第2動作によって送信された前記データパケットが前記基地局ノードで受信されなかった場合、前記末端ノードは、前記データパケットを再送信すると共に、前記末端ノードから前記基地局ノードまで前記データパケットを送信する経路を再探索し、前記末端ノードの前記第1動作によって送信された前記データパケットが前記基地局ノードで受信されなかった場合、前記末端ノードは、前記末端ノードから前記基地局ノードまで前記データパケットを送信する経路を再探索せずに、前記データパケットを再送信するのみであることを特徴とする無線ネットワークシステムを提供する。
The present invention has been completed based on the knowledge of the present inventors.
That is, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention detects various types of information, receives a terminal packet that wirelessly transmits the detected information as a data packet to the outside, receives the data packet, and receives the received data packet. A base station node for wirelessly transmitting to the outside, a relay node for wirelessly relaying the terminal node and the base station node, and transmitting a data packet transmitted from the terminal node to the base station node, The terminal node performs a first operation for transmitting the data packet at a timing when the information is detected and a second operation for transmitting the data packet at a predetermined time interval regardless of the timing at which the information is detected. And if the data packet transmitted by the second operation of the end node is not received by the base station node, The end node retransmits the data packet and re-searches a route for transmitting the data packet from the end node to the base station node, and the data packet transmitted by the first operation of the end node is If not received by the base station node, the end node only retransmits the data packet without re-searching the route for transmitting the data packet from the end node to the base station node. A wireless network system is provided.
本発明に係る無線ネットワークシステムによれば、末端ノードから送信したデータパケットが基地局ノードで受信されなかった場合(データパケットの送受信が失敗した場合)に、第1動作及び第2動作の双方で経路を再探索するのではなく、第2動作でのみ経路を再探索することになる。
従って、ノードの消費電力を低減することが可能であり、安否確認システムに用いるのに好適な無線ネットワークシステムが提供される。
また、一瞬の電波状況の悪化でデータパケットの送受信が失敗した場合には、電波状況が回復すればすぐに第1動作を実行できるため、使い勝手が良く、緊急性のある情報も送
信可能である。
According to the wireless network system of the present invention, when the data packet transmitted from the end node is not received by the base station node (when transmission / reception of the data packet fails), both the first operation and the second operation are performed. The route is not searched again, but the route is searched again only in the second operation.
Therefore, the power consumption of the node can be reduced, and a radio network system suitable for use in the safety confirmation system is provided.
In addition, when the transmission / reception of a data packet fails due to the instantaneous deterioration of the radio wave condition, the first operation can be executed as soon as the radio wave condition is recovered, so it is easy to use and can transmit urgent information. .
また、前記課題を解決するため、本発明は、安否確認対象者の宅内に配置された前記無線ネットワークシステムと、前記無線ネットワークシステムの前記基地局ノードから送信された前記データパケットを受信する管理サーバとを備え、前記無線ネットワークシステムの前記末端ノードは、安否確認対象者の安否情報を検出することを特徴とする安否確認システムとしても提供される。 In order to solve the above problem, the present invention provides the wireless network system arranged in the home of the safety confirmation target and the management server that receives the data packet transmitted from the base station node of the wireless network system. The terminal node of the wireless network system is also provided as a safety confirmation system that detects safety information of a safety confirmation target person.
本発明に係る安否確認システムによれば、管理サーバを管理する自治体等の見守り者は、末端ノードから送信された安否確認対象者の安否情報を確認することができる。
また、本発明に係る安否確認システムによれば、前述した本発明に係る無線ネットワークシステムの利点が活かされる。
すなわち、ノードの消費電力を低減することが可能であるため、高齢者等の安否確認対象者が電池を交換する頻度が少なくなり手間を軽減することが可能である。
また、一瞬の電波状況の悪化でデータパケットの送受信が失敗した場合には、電波状況が回復すればすぐに第1動作を実行できるため、安否確認対象者にとって使い勝手が良く、緊急性のある情報が送信できなくなるといった事態が生じることもない。
According to the safety confirmation system according to the present invention, a watcher such as a local government that manages the management server can confirm the safety information of the safety confirmation target person transmitted from the end node.
Further, according to the safety confirmation system according to the present invention, the advantages of the wireless network system according to the present invention described above are utilized.
That is, since it is possible to reduce the power consumption of the node, the frequency of replacement of the battery by a safety confirmation target person such as an elderly person can be reduced, and the labor can be reduced.
In addition, when transmission / reception of a data packet fails due to a momentary deterioration in radio wave condition, the first operation can be executed as soon as the radio wave condition recovers. Will not be able to transmit.
本発明によれば、ノードの消費電力を低減することで安否確認システムに好適に用いることができる無線ネットワークシステム、及びこれを用いた安否確認システムが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radio | wireless network system which can be used suitably for a safety confirmation system by reducing the power consumption of a node, and a safety confirmation system using the same are provided.
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る安否確認システムの概略構成図である。
図2は、図1に示す無線ネットワークを構成する末端ノード、基地局ノード及び中継ノードの概略構成を示す図である。図2(a)は末端ノードの平面図を、図2(b)は末端ノードのブロック図を、図2(c)は中継ノードのブロック図を、図2(d)は基地局ノードのブロック図を示す。
図1に示すように、本実施形態に係る安否確認システム100は、無線ネットワークシステム10と、管理サーバ20とを備えている。本実施形態では、無線ネットワークシステム10が複数の安否確認対象者の宅内毎に配置されている。管理サーバ20は、自治体等の見守り者に管理されている。図1では、安否確認対象者である甲、乙、丙の3人の宅内にそれぞれ無線ネットワークシステム10a、10b、10cが配置されている例を示しており、各無線ネットワークシステム10a〜10cはいずれも同じ構成である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a safety confirmation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a terminal node, a base station node, and a relay node that configure the wireless network illustrated in FIG. 2A is a plan view of the end node, FIG. 2B is a block diagram of the end node, FIG. 2C is a block diagram of the relay node, and FIG. 2D is a block of the base station node. The figure is shown.
As shown in FIG. 1, the
本実施形態に係る無線ネットワークシステム10は、末端ノード1と、基地局ノード2と、中継ノード3(3a、3b、3c)とを備えている。図1に示す例では、中継ノード3が3つ設けられているが、本発明はこれに限るものではなく、1つ以上の中継ノード3が設けられていれば良いし、各無線ネットワークシステム10a〜10cに異なる数の中継ノード3が設けられていてもよい。また、基地局ノード2が中継ノード3の機能を兼ねる場合(この場合、無線ネットワークシステム10は、実際には末端ノード1と基地局ノード2のみを備えることになる)であってもよい。
The
図2(b)に示すように、末端ノード1は、安否確認対象者が押下するためのボタン11と、ボタン11の押下によって得られたデータに対して各種の演算処理を実行する制御部としてのMPU12と、MPU12での演算処理のために時間データを与えるタイマー13と、MPU12からの指示に従って無線による送受信を実行する無線チップ14と、MPU12における演算処理手順を格納するROM15と、MPU12における演算処理のためにデータの授受を実行するRAM16とを備えている。
以上の構成により、末端ノード1は、安否確認対象者がボタン11を押下したという情報を検出し、該検出した情報を無線チップ14によってデータパケットとして外部に無線で送信する機能を奏する。
As shown in FIG. 2B, the
With the above configuration, the
具体的には、図2(a)に示すように、末端ノード1には、安否確認対象者が押下するための3つのボタン11a〜11cが設けられている。例えば、ボタン11aは「緊急」用のボタン、ボタン11bは「挨拶」用のボタン、ボタン11cは「御用聞き」用のボタンであり、各ボタン11の周辺には、安否確認対象者が間違って押下しないように、各ボタン11の意味が文字で表示されている。安否確認者がこれらのボタン11a〜11cのいずれかを押下することで、いずれかを押下したという情報を示すデータパケットが末端ノード1から無線送信される。例えば、ボタン11bを押下したという情報を示すデータパケットが無線送信され、これが管理サーバ20で受信されることにより、自治体等の見守り者は安否確認対象者の安全を確認できる。また、ボタン11a又は11cを押下したという情報を示すデータパケットが無線送信され、これが管理サーバ20で受信されることにより、自治体等の見守り者は安否確認対象者に対し適切な処置を施すことが可能である。なお、ボタン11a及び11cの双方が設けられているのは、処置を施さなければならない緊急度を識別する(ボタン11Aが押下された場合の方が緊急度が高いと識別できる)ためである。
Specifically, as illustrated in FIG. 2A, the
末端ノード1は、情報を検出したタイミング(すなわち、ボタン11を押下したタイミング)でデータパケットを送信する第1動作と、情報を検出したタイミングに関わらず所定の時間間隔毎(例えば、5min毎)にデータパケットを送信する第2動作とを実行するように構成されている。
第1動作では、ボタン11a〜11cのいずれを押下したのかという情報を示すデータパケットが送信される。
第2動作では、所定の時間間隔の間に各ボタン11a〜11cを押下した回数の積算値を示すデータパケットが送信される。
The
In the first operation, a data packet indicating information indicating which of the
In the second operation, a data packet indicating an integrated value of the number of times each
図2(b)に示すように、中継ノード3は、ボタン11を備えない点を除き、末端ノード1と同様の構成を有する。すなわち、中継ノード3は、MPU12と、タイマー13と、無線チップ14と、ROM15と、RAM16とを備えている。
以上の構成により、中継ノード3は、末端ノード1と基地局ノード2とを無線で中継し、末端ノード1から送信されたデータパケットを無線チップ14によって基地局ノード2に送信する機能を奏する。
As shown in FIG. 2B, the
With the above configuration, the
図2(c)に示すように、基地局ノード2は、中継ノード3と同様に、MPU12と、タイマー13と、無線チップ(第1の無線チップ)14と、ROM15と、RAM16とを備えている。更に、基地局ノード2は、MPU12からの指示に従って無線による送受信を実行する第2の無線チップ21を備える。第1の無線チップ14は、中継ノード3又は末端ノード1との間におけるデータパケットの送受信を担い、第2の無線チップ21は、管理サーバ20との間におけるデータパケットの送受信を担う。
以上の構成により、基地局ノード2は、中継ノード3から送信された(末端ノード1から送信された)データパケットを第1の無線チップ14によって受信し、該受信したデータパケットを第2の無線チップ21によって外部に無線で送信する機能を奏する。
As shown in FIG. 2C, the
With the above configuration, the
管理サーバ20は、無線ネットワークシステム10の基地局ノード2から送信されたデータパケットを受信する。図1に示すように複数の無線ネットワークシステム10が存在する場合には、各無線ネットワークシステム10の基地局ノード2からそれぞれ送信されたデータパケットを受信することになる。
The
なお、無線チップ(第1の無線チップ)14が担う無線ネットワークシステム10内での無線送受信(すなわち、末端ノード1、中継ノード3、及び、基地局ノード2の3者間での無線送受信)には、例えば2.4GHz帯を用いたIEEE802.15.4に準拠する無線通信規格を用いることができる。また、第2の無線ネット21が担う基地局2と管理サーバ20との間の無線送受信には、例えばDCR(Digital Convenience Radio)と呼ばれる無線通信方式を用いることができる。
For wireless transmission / reception (that is, wireless transmission / reception between the
以上に説明した構成を有する安否確認システム100は、無線ネットワークシステム10における前述した末端ノード1の第1動作及び第2動作によるデータパケットの送受信が失敗した場合(末端ノード1の第2動作によって送信されたデータパケットが基地局ノード2で受信されなかった場合)の動作に最も大きな特徴を有する。
すなわち、末端ノード1の第2動作によって送信されたデータパケットが基地局ノード2で受信されなかった場合、末端ノード1は、データパケットを再送信すると共に、末端ノード1から基地局ノード2までデータパケットを送信する経路を再探索する。一方、末端ノード1の第1動作によって送信されたデータパケットが基地局ノード2で受信されなかった場合、末端ノード1は、末端ノード1から基地局ノード2までデータパケットを送信する経路を再探索せずに、データパケットを再送信するのみである。
以下、この特徴点について詳述する。
In the
That is, if the data packet transmitted by the second operation of the
Hereinafter, this feature point will be described in detail.
図1に示す無線ネットワークシステム100において、末端ノード1から基地局ノード2までデータパケットを送信する経路が、末端ノード1、中継ノード3a、中継ノード3b、基地局ノード2の順を辿るものであったと仮定する。無線ネットワークシステム10においてデータパケットの送受信が失敗する場合、上記の例では、以下の3つのケースが考えられる。
(i)末端ノード1と中継ノード3aとの間のデータパケットの送受信が失敗するケース。
(ii)中継ノード3aと中継ノード3bとの間のデータパケットの送受信が失敗するケース。
(iii)中継ノード3bと基地局ノード2との間のデータパケットの送受信が失敗するケース。
本明細書では、主として上記の(i)のケースを例に挙げて説明する。
In the
(I) A case where transmission / reception of a data packet between the
(Ii) A case where data packet transmission / reception between the relay node 3a and the relay node 3b fails.
(Iii) A case where data packet transmission / reception between the relay node 3b and the
In this specification, the case (i) will be mainly described as an example.
第1動作及び第2動作のいずれの場合も、末端ノード1から中継ノード3aに対してデータパケットを送信する。中継ノード3aで正常にデータパケットを受信した場合、中継ノード3aは末端ノード1に対してAcknowledge信号(以下、Ackと称する)を送信する。末端ノード1は、Ackを受信した時点で中継ノード3aに対するデータパケットの送信が成功したとみなす。
一方、一定のタイムアウト時間(例えば数msec)内にAckを受信できなかった場合には、中継ノード3aに対するデータパケットの送信が失敗したとみなし、末端ノード1は、データパケットを再送信する。データパケットの再送信は、第1動作でのデータパケットの送受信が失敗した場合も、第2動作でのデータパケットの送受信が失敗した場合も、同様に実行する。また、上記の(ii)のケースでは中継ノード3a、3bの間で、上記の(iii)のケースでは中継ノード3bと基地局ノード2との間で、それぞれ同様の動作を実行することになる。
一定回数(例えば10回以下程度)のデータパケットの再送信を繰り返してもAckを受信できなければ、第2動作の場合についてのみ、末端ノード1から基地局ノード2までデータパケットを送信する経路を再探索することになる。以下、この経路の再探索方法について、主として末端ノード1の親ノードを探索する方法を例に挙げて説明する。
In both cases of the first operation and the second operation, the data packet is transmitted from the
On the other hand, when Ack cannot be received within a certain timeout period (for example, several milliseconds), it is considered that transmission of the data packet to the relay node 3a has failed, and the
If the Ack cannot be received even after retransmitting the data packet a certain number of times (for example, about 10 times or less), a route for transmitting the data packet from the
図3は、図1に示す無線ネットワークにおける経路の再探索方法の一例を説明するタイムチャートである。
図3に示すように、中継ノード3a〜3cは、それぞれ一定の時間間隔(例えば60sec)でルーティング(RTE)パケットを送信している。このRTEパケットには、当該RTEパケットを送信している中継ノード3自体の情報として、当該中継ノード3の親ノードとなっている中継ノード3の識別子、基地局ノード2との間の通信品質を表すパラメータ(基地局ノード2との間の通信コスト)、基地局ノード2までのホップ回数(何回の中継を必要とするか)などが含まれている。また、RTEパケットには、当該RTEパケットを送信している中継ノード3の周辺に位置する中継ノード3(以下、これらのノードを周辺ノードという)の情報として、周辺ノードの識別子、周辺ノードとの間の通信品質を表すパラメータ(周辺ノードとの間の通信コスト)などが含まれている。
FIG. 3 is a time chart for explaining an example of a route re-search method in the wireless network shown in FIG.
As illustrated in FIG. 3, the relay nodes 3 a to 3 c each transmit a routing (RTE) packet at a constant time interval (for example, 60 sec). In this RTE packet, as the information of the
末端ノード1は、各中継ノード3から送信されたRTEパケットを受信することにより、末端ノード1の周辺に位置する親ノードの候補を取得することができる。複数の中継ノード3からRTEパケットを受信した場合(図3に示す例では、全ての中継ノード3a〜3cからRTEパケットを受信している)、末端ノード1は、RTEパケットを受信した中継ノード3のうち最も良好な通信が可能であると考えられる中継ノード3を選択し、自らの親ノードとして設定する。具体的には、末端ノード1は、末端ノード1と中継ノード3との間の通信コスト(これは末端ノード1自体が情報として保有している)と、中継ノード3と基地局ノード2との間の通信コストとを加算し、その値が最も小さくなる中継ノード3を自らの親ノードとして設定する。
The
図3に示す例では、末端ノード1が周辺に位置する全ての中継ノード3から送信されたRTEパケットを受信できるように、RTEパケットが送信される時間間隔(例えば60sec)+α(例えば10sec)の間、受信状態で待機する。末端ノード1は、その後、上述のように親ノードを選択し、この親ノードに対して接続確認のパケットを送信する。以上の動作によって、末端ノード1の親ノードの探索が完了する。
なお、上記のようにして末端ノード1の親ノードとして設定された中継ノード3と、他の中継ノード3又は基地局ノード2との間の経路の再探索も同様の手順で実行される。ただし、各中継ノード3は、経路を再探索するときにのみRTEパケットを受信する状態となる末端ノード1と異なり、定期的にRTEパケットを送信及び受信している。このため、各中継ノード3は、経路を再探索するときに改めてRTEパケットを受信する動作は実行せず、再探索前に親ノードにしていた中継ノード3又は基地局ノード2の次に通信コストの小さい中継ノード3又は基地局ノード2を親ノードとして選択することになる。
In the example shown in FIG. 3, the time interval (for example, 60 sec) + α (for example, 10 sec) at which RTE packets are transmitted so that the
In addition, the re-search of the route between the
図4は、図1に示す無線ネットワークにおける経路の再探索方法の他の例を説明するタイムチャートである。
図3に示す例では、末端ノード1が各中継ノード3から一定の時間間隔で送信されるRTEパケットを受信することで、末端ノード1の周辺に位置する親ノードの候補を取得するのみである。しかしながら、図4に示すように、末端ノード1からRTEパケットの送信を要求するRTE要求を送信し、これを受信した中継ノード3から送信されるRTEパケットを受信することで、末端ノード1の周辺に位置する親ノードの候補を取得する方法を採用することも可能である。親ノードの候補を取得してからの動作は、図3に示す例と同様であり、親ノードを選択し、この親ノードに対して接続確認のパケットを送信することで、末端ノード1の親ノードの探索が完了する。
図4に示す方法によれば、短時間で周辺に位置する全ての中継ノード3から送信されたRTEパケットを末端ノード1が受信できるため、図3に示す方法に比べて末端ノード1の消費電力が低減する点で好ましい。
FIG. 4 is a time chart for explaining another example of a route re-search method in the wireless network shown in FIG.
In the example illustrated in FIG. 3, the
According to the method shown in FIG. 4, since the
以上に説明したように、本実施形態に係る無線ネットワークシステム10によれば、末端ノード1から送信したデータパケットが基地局ノード2で受信されなかった場合(データパケットの送受信が失敗した場合)に、第1動作及び第2動作の双方で経路を再探索するのではなく、第2動作でのみ経路を再探索することになる。従って、末端ノード1など各ノードの消費電力を低減することが可能である。
また、本実施形態に係る安否確認システム100によれば、管理サーバ20を管理する自治体等の見守り者は、末端ノード1から管理サーバ20に送信された安否確認対象者の安否情報を確認することができる。また、本実施形態に係る安否確認システム100によれば、前述した無線ネットワークシステム10の利点が活かされる。すなわち、各ノードの消費電力を低減することが可能であるため、高齢者等の安否確認対象者が電池を交換する頻度が少なくなり手間を軽減することが可能である。また、一瞬の電波状況の悪化でデータパケットの送受信が失敗した場合には、電波状況が回復すればすぐに第1動作を実行できるため、安否確認対象者にとって使い勝手が良く、緊急性のある情報が送信できなくなるといった事態が生じることもない。
As described above, according to the
Moreover, according to the
1・・・末端ノード
2・・・基地局ノード
3,3a,3b,3c・・・中継ノード
10,10a,10b,10c・・・無線ネットワークシステム
20・・・管理サーバ
100・・・安否確認システム
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記データパケットを受信し、該受信したデータパケットを外部に無線で送信する基地局ノードと、
前記末端ノードと前記基地局ノードとを無線で中継し、前記末端ノードから送信されたデータパケットを前記基地局ノードに送信する中継ノードとを備え、
前記末端ノードは、前記情報を検出したタイミングで前記データパケットを送信する第1動作と、前記情報を検出したタイミングに関わらず所定の時間間隔毎に前記データパケットを送信する第2動作とを実行し、
前記末端ノードの前記第2動作によって送信された前記データパケットが前記基地局ノードで受信されなかった場合、前記末端ノードは、前記データパケットを再送信すると共に、前記末端ノードから前記基地局ノードまで前記データパケットを送信する経路を再探索し、
前記末端ノードの前記第1動作によって送信された前記データパケットが前記基地局ノードで受信されなかった場合、前記末端ノードは、前記末端ノードから前記基地局ノードまで前記データパケットを送信する経路を再探索せずに、前記データパケットを再送信するのみであることを特徴とする無線ネットワークシステム。 A terminal node that detects various types of information and wirelessly transmits the detected information to the outside as a data packet;
A base station node that receives the data packet and wirelessly transmits the received data packet to the outside;
A relay node that wirelessly relays between the terminal node and the base station node, and transmits a data packet transmitted from the terminal node to the base station node;
The terminal node performs a first operation for transmitting the data packet at a timing when the information is detected and a second operation for transmitting the data packet at a predetermined time interval regardless of the timing at which the information is detected. And
If the data packet transmitted by the second operation of the end node is not received by the base station node, the end node retransmits the data packet and from the end node to the base station node Re-searching the route for transmitting the data packet;
If the data packet transmitted by the first operation of the end node is not received by the base station node, the end node reroutes the data packet from the end node to the base station node. A wireless network system characterized by only retransmitting the data packet without searching.
前記無線ネットワークシステムの前記基地局ノードから送信された前記データパケットを受信する管理サーバとを備え、
前記無線ネットワークシステムの前記末端ノードは、安否確認対象者の安否情報を検出することを特徴とする安否確認システム。 The wireless network system according to claim 1, wherein the wireless network system is disposed in a premises of a safety confirmation target person,
A management server that receives the data packet transmitted from the base station node of the wireless network system,
The safety confirmation system, wherein the terminal node of the wireless network system detects safety information of a safety confirmation target person.
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