本發(fā)明涉及通信終端和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，特別涉及可省電通信的通信終端和可適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

公開了在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中，從各種各樣的能源獲取電力(能量收集、電池等)，并且將開關(guān)信息和溫度、壓力等的傳感器信息單向或雙向地對(duì)于主機(jī)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(例如，參照專利文獻(xiàn)1。)。

橋梁、公路、鐵路、建筑物等的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的老化成為社會(huì)問題。此外，在該老化對(duì)策上需要巨大的費(fèi)用，所以還被要求用于延長這些社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的壽命的對(duì)策。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特表2005-505872號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

在以往的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，為了在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后也維持總是能夠接收來自主機(jī)的信號(hào)的狀態(tài)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)需要使多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)的接收器總是接通。

此外，在以往的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，如果傳感器節(jié)點(diǎn)不僅具有發(fā)送功能而且還要具有接收功能，則在本傳感器節(jié)點(diǎn)不發(fā)送時(shí)，必須使接收電路總是接通，設(shè)為接收等待狀態(tài)。因而消耗電力相對(duì)較大。

本發(fā)明的目的是，提供可省電通信的通信終端和可適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

解決問題的方案

根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端，包括：傳感器，在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息；控制單元，連接到所述傳感器，可運(yùn)算處理所述傳感器信息；存儲(chǔ)器，連接到所述控制單元；無線收發(fā)單元，連接到所述控制單元；天線，連接到所述無線收發(fā)單元，可無線發(fā)送將所述傳感器信息或?qū)⑺鰝鞲衅餍畔⑦M(jìn)行運(yùn)算處理后的結(jié)果；電源單元，連接到所述控制單元；以及定時(shí)器，連接到所述控制單元，在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的期間，可接收來自主機(jī)側(cè)的第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供主機(jī)通信終端，包括：控制單元；連接到所述控制單元的存儲(chǔ)器；連接到所述控制單元的無線收發(fā)單元；以及連接到所述無線收發(fā)單元的天線，通過無線通信收集來自多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感數(shù)據(jù)，并且根據(jù)接收到的電波的接收電場強(qiáng)度，對(duì)于多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)指定通信速度的變更。

根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括：多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)；以及主機(jī)，可總是或定期地接收來自所述多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)在發(fā)送所述第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的期間，可接收來自所述主機(jī)側(cè)的第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括：多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)；以及主機(jī)，可總是或定期地接收來自所述多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的無線發(fā)送數(shù)據(jù)，傳感器節(jié)點(diǎn)包括：在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息的傳感器；連接到所述傳感器，可運(yùn)算處理所述傳感器信息的控制單元；連接到所述控制單元存儲(chǔ)器；連接到所述控制單元無線發(fā)送單元；連接到所述無線發(fā)送單元，可無線發(fā)送所述傳感器信息或所述傳感器信息運(yùn)算處理后的結(jié)果的天線；連接到所述控制單元電源單元；以及連接到所述控制單元定時(shí)器；。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可省電通信的通信終端和可適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖2是作為可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意性俯視結(jié)構(gòu)圖。

圖3是作為可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖4(a)是與第1實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端可無線通信的主機(jī)的示意框結(jié)構(gòu)圖，(b)是具有作為第1實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)的示意框結(jié)構(gòu)圖。

圖5是在具有作為第1實(shí)施方式的通信終端功能的傳感器節(jié)點(diǎn)中，說明發(fā)送數(shù)據(jù)間的休眠時(shí)間Ts的示意時(shí)序圖。

圖6是在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，(a)是傳感器節(jié)點(diǎn)Pi中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖，(b)是對(duì)應(yīng)于圖6(a)的主機(jī)H中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖。

圖7是在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，(a)是傳感器節(jié)點(diǎn)Pi中的數(shù)據(jù)信號(hào)的詳細(xì)的時(shí)序圖，(b)是對(duì)應(yīng)于圖7(a)的主機(jī)H中的數(shù)據(jù)信號(hào)的詳細(xì)的時(shí)序圖。

圖8是在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi和主機(jī)H間的無線通信的動(dòng)作流程圖(標(biāo)志FLG不存在，在從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后必需設(shè)置接收窗口時(shí)間的類型)。

圖9是在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi和主機(jī)H間的無線通信的動(dòng)作流程圖(通過在該發(fā)送中包含的標(biāo)志FLG所示的值預(yù)告從被定義標(biāo)志FLG的傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后是否繼續(xù)設(shè)置接收窗口時(shí)間的類型)。

圖10是第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端、即包括光發(fā)電裝置的傳感器節(jié)點(diǎn)的示意框結(jié)構(gòu)圖。

圖11是利用了可適用第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端的光傳感器的定時(shí)器時(shí)鐘的示意性俯視結(jié)構(gòu)圖。

圖12(a)是表示在可適用第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端的振動(dòng)傳感器中，交通量TR和時(shí)間t(h)之間的關(guān)系的示意圖，(b)是表示在可適用第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端的光傳感器中，光強(qiáng)度P和時(shí)間t(day)之間的關(guān)系的示意圖。

圖13是表示在第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端中，光發(fā)電裝置的發(fā)電量Po和時(shí)間t(day)之間的關(guān)系的示意圖。

圖14是在可適用比較例的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，(a)是傳感器節(jié)點(diǎn)P1中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖，(b)是傳感器節(jié)點(diǎn)P2中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖，(c)是傳感器節(jié)點(diǎn)Pn中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖。

圖15是在可適用第3實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，(a)是無數(shù)據(jù)沖突的情況的主機(jī)H中的接收數(shù)據(jù)的示意時(shí)序圖，(b)是作為比較例，有數(shù)據(jù)沖突情況中的主機(jī)H中的接收數(shù)據(jù)的示意時(shí)序圖。

圖16是在可適用第3實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，(a)是傳感器節(jié)點(diǎn)P1中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖，(b)是傳感器節(jié)點(diǎn)P2中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖，(c)是傳感器節(jié)點(diǎn)Pn中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖。

圖17是作為可適用第3實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意性俯視結(jié)構(gòu)圖。

圖18是可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖19是在可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，(a)是主機(jī)H中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖，(b)是對(duì)應(yīng)于圖19(a)的傳感器節(jié)點(diǎn)Pi中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意時(shí)序圖。

圖20是在可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，(a)是表示主機(jī)H、傳感器節(jié)點(diǎn)Pi間的傳輸距離L(m)和接收靈敏度S(dBm)之間的關(guān)系的示意圖，(b)是表示主機(jī)H和傳感器節(jié)點(diǎn)Pi間的通信速度D(kbps)和接收靈敏度S(dBm)之間的關(guān)系的示意圖。

圖21(a)是與第4實(shí)施方式的通信終端可無線通信的主機(jī)的示意框結(jié)構(gòu)圖，(b)是具有作為第4實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)的示意框結(jié)構(gòu)圖。

圖22是包括第4實(shí)施方式的變形例的通信終端、即光發(fā)電裝置的傳感器節(jié)點(diǎn)的示意框結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

接著，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下的附圖的記載中，對(duì)同一或類似的部分附加同一或類似的標(biāo)號(hào)。但是，附圖是示意性的圖，應(yīng)該指出的是各結(jié)構(gòu)部件的厚度和平面尺寸之間的關(guān)系等與現(xiàn)實(shí)有所不同。因此，具體的厚度和尺寸應(yīng)參酌以下的說明來判斷。此外，在附圖相互間當(dāng)然也包含彼此的尺寸關(guān)系和比例不同的部分。

此外，以下所示的實(shí)施方式是，例示用于將本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的裝置和方法的實(shí)施方式，本發(fā)明的實(shí)施方式?jīng)]有將各結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)、形狀、構(gòu)造、配置等確定為下述的情況。本發(fā)明的實(shí)施方式在權(quán)利要求的范圍中，附加各種各樣的變更。

[第1實(shí)施方式]

(無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))

可適用第1實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100的示意結(jié)構(gòu)，表示為圖1所示。

如圖1所示，可適用第1實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100包括：多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20(P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n)；以及可總是或定期地接收來自多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20的第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)10。這里，在定期地接收的情況下，主機(jī)10中的接收頻度比傳感器節(jié)點(diǎn)20的發(fā)送頻度頻繁。

主機(jī)10是基站，例如，也可以配置在具有規(guī)定的高度的支柱15上。

如圖6的說明中后述那樣，在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短的期間，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20可接收來自主機(jī)10側(cè)的第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)。這里，從多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20(P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n)，在規(guī)定的定時(shí)，第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)被發(fā)送到主機(jī)10。

此外，在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短的期間，第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)從主機(jī)10側(cè)被發(fā)送到多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20(P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n)。

可適用第1實(shí)施方式的通信終端20的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100，通過在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20(P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n)中，設(shè)為在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短期間能夠接收來自主機(jī)10側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)，從而低功耗。即，在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20(P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n)中，與設(shè)為在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后也能夠總是接收的狀態(tài)的情況相比，由于不必使多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20(P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n)內(nèi)的接收器總是接通，所以低功耗。

主機(jī)10中收集到的信息利用因特網(wǎng)線路等被供給到云計(jì)算系統(tǒng)，可統(tǒng)一管理。

如圖4(b)的說明中后述的，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20(P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n)包括：在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息的傳感器21；連接到傳感器21的存儲(chǔ)器22；連接到存儲(chǔ)器22，可運(yùn)算處理傳感器信息的控制單元24；連接到控制單元24的無線收發(fā)單元(RF)26；連接到無線收發(fā)單元26，可無線發(fā)送傳感器信息或運(yùn)算處理了傳感器信息所得的結(jié)果的天線28；連接到控制單元24的電源單元32；以及連接到控制單元24的定時(shí)器30。

這里，在存儲(chǔ)器22中，存儲(chǔ)傳感器21中獲取的傳感器信息。

例如，傳感器21中獲取的傳感器信息中，根據(jù)適用通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100的用途，包含光、溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、變形、傾斜、開關(guān)信息等。

在電源單元32中，例如，主要使用太陽能電池板等的環(huán)境發(fā)電裝置。另一方面，將其置換為電池，混合地并設(shè)的構(gòu)造也可適用。因?yàn)槟康耐瑯邮请姵氐拈L壽命等。

(用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))

作為可適用第1實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)300的示意性俯視結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2所示，可適用第1實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)300包括：多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₂₁、20₂₂、…、20₃₁、20₃₂、…、20₄₁、20₄₂、…；以及可總是或定期地接收來自多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₂₁、20₂₂、…、20₃₁、20₃₂、…、20₄₁、20₄₂、…的第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄。這里，在定期地接收的情況下，主機(jī)10中的接收頻度比傳感器節(jié)點(diǎn)20的發(fā)送頻度頻繁。

主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄例如也可以配置在具有規(guī)定的高度的支柱301、302、303、304和公路(或鐵軌)305的連接部中。

在支柱301、302、303、304和公路(或鐵軌)305之間，連接多根鋼絲繩306，通過支柱301、302、303、304，支撐公路(或鐵軌)305。

多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₂₁、20₂₂、…、20₃₁、20₃₂、…、20₄₁、20₄₂、…也可以配置在多根鋼絲繩306和公路(或鐵軌)305的連接部中。

例如，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…與主機(jī)10₁之間可無線收發(fā)，同樣地，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₂₁、20₂₂、…與主機(jī)10₂之間可無線收發(fā)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₃₁、20₃₂、…與主機(jī)10₃之間可無線收發(fā)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₄₁、20₄₂、…與主機(jī)10₄之間可無線收發(fā)。

在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短的期間，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…可接收來自主機(jī)10₁側(cè)的第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)。從多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…在規(guī)定的定時(shí)，第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)被發(fā)送到主機(jī)10₁。此外，在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短的期間，第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)從主機(jī)10₁側(cè)被發(fā)送到多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…。以下是同樣的。

可適用第1實(shí)施方式的通信終端20的用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)300，在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₂₁、20₂₂、…、20₃₁、20₃₂、…、20₄₁、20₄₂、…中，通過設(shè)為在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短期間，能夠接收來自主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)，從而低功耗。即，由于不需要使多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)的接收器總是接通，所以低功耗。

主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄中收集到的信息利用因特網(wǎng)線路等供給到云計(jì)算系統(tǒng)，可統(tǒng)一管理。

這里，如圖4(b)的說明中后述的，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₂₁、20₂₂、…、20₃₁、20₃₂、…、20₄₁、20₄₂、…包括：在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息的傳感器21；連接到傳感器21，可運(yùn)算處理傳感器信息的控制單元24；連接到控制單元24的存儲(chǔ)器22；連接到控制單元24的無線收發(fā)單元(RF)26；連接到無線收發(fā)單元26，可無線發(fā)送傳感器信息或運(yùn)算處理了傳感器信息所得的結(jié)果的天線28；連接到控制單元24的電源單元32；以及連接到控制單元24的定時(shí)器30。這里，在存儲(chǔ)器22中，存儲(chǔ)在傳感器21中獲取的傳感器信息。例如，在傳感器信息中，包含光、溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、變形、傾斜、張力等。

例如，在電源單元32中，主要使用太陽能電池板等的環(huán)境發(fā)電裝置。另一方面，即使是將其置換為電池，混合地并設(shè)的構(gòu)造也可適用。

再有，在配置于橋梁的支柱間的中心附近的傳感器節(jié)點(diǎn)中，也可以選擇被配置在兩側(cè)的主機(jī)的其中一個(gè)實(shí)施無線收發(fā)。此外，如在第3實(shí)施方式中后述那樣，也可以適用避免數(shù)據(jù)沖突的方法。

(用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))

作為可適用第1實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)200的示意性俯視結(jié)構(gòu)表示為圖3所示。如圖3所示，用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)200也可以由多個(gè)小規(guī)模的用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)200₁、200₂、…、200_m構(gòu)成。

多個(gè)小規(guī)模的用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)200₁、200₂、…、200_m例如也可以按被栽培的作物為單位劃分。

如圖3所示，可適用第1實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)200包括多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n、20₂₁、20₂₂、…、20_2n、、、、、20_ml、20_m2、…、20_mn；以及可總是或定期地接收來自多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n、20₂₁、20₂₂、…、20_2n、、、、、20_ml、20_m2、…、20_mn的第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)的多個(gè)主機(jī)10₁、10₂、…、10_m。這里，在定期地接收的情況下，主機(jī)10中的接收頻度比傳感器節(jié)點(diǎn)20的發(fā)送頻度頻繁。

例如，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n與主機(jī)10₁之間可無線收發(fā)，同樣地，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₂₁、20₂₂、…、20_2n與主機(jī)10₂之間可無線收發(fā)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20_ml、20_m2、…、20_mn與主機(jī)10_m之間可無線收發(fā)。

多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n、20₂₁、20₂₂、…、20_2n、、、、、20_ml、20_m2、…、20_mn包括用于獲取與各個(gè)作物對(duì)應(yīng)的傳感器信息的傳感器21。

多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短的期間，可接收來自主機(jī)10₁側(cè)的第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)。第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)從多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n在規(guī)定的定時(shí)被發(fā)送到主機(jī)10₁。此外，在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短的期間，第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)從主機(jī)10₁側(cè)被發(fā)送到多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n。以下是同樣的。

主機(jī)10₁、10₂、10₃、…、10_m中收集到的信息利用因特網(wǎng)線路等供給到云計(jì)算系統(tǒng)，可統(tǒng)一管理。

可適用第1實(shí)施方式的通信終端20的用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)200，在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n、20₂₁、20₂₂、…、20_2n、、、、、20_m1、20_m2、…、20_mn中，通過設(shè)為在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短期間，能夠接收來自主機(jī)10₁、10₂、…、10_m側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)，從而低功耗。即，由于不需要使多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)的接收器總是接通，所以低功耗。

如圖4(b)的說明中后述的，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20_1n、20₂₁、20₂₂、…、20_2n、、、、、20_ml、20_m2、…、20_mn包括：在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息的傳感器21；連接到傳感器21，可運(yùn)算處理傳感器信息的控制單元24；連接到控制單元24的存儲(chǔ)器22；連接到控制單元24的無線收發(fā)單元(RF)26；連接到無線收發(fā)單元26，可無線發(fā)送傳感器信息或運(yùn)算處理了傳感器信息所得的結(jié)果的天線28；連接到控制單元24的電源單元32；以及連接到控制單元24的定時(shí)器30。這里，在存儲(chǔ)器22中，存儲(chǔ)傳感器21中獲取的傳感器信息。例如，在傳感器信息中，包含農(nóng)場內(nèi)的設(shè)置場所中的光、溫度、濕度、氣壓、振動(dòng)、變形、傾斜、開關(guān)信息等。

例如，在電源單元32中，主要使用太陽能電池板等的環(huán)境發(fā)電裝置。另一方面，將其置換為電池，混合地并設(shè)的構(gòu)造也可適用。

(通信終端：主機(jī))

如圖4(a)所示，與第1實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端可無線通信的主機(jī)10(H)的示意框結(jié)構(gòu)包括：存儲(chǔ)器12；連接到存儲(chǔ)器12的控制單元14；連接到控制單元14的無線收發(fā)單元(RF)16；以及連接到無線收發(fā)單元(RF)16的天線18。在存儲(chǔ)器12中，存儲(chǔ)主機(jī)10和傳感器節(jié)點(diǎn)20之間的無線通信上必要的控制信息。控制單元14基于存儲(chǔ)器12中存儲(chǔ)的控制信息，執(zhí)行主機(jī)10和傳感器節(jié)點(diǎn)20的無線通信控制。無線收發(fā)單元(RF)16通過天線18收發(fā)主機(jī)10、傳感器節(jié)點(diǎn)20間的無線數(shù)據(jù)。這里，主機(jī)10(H)是基站，不需要特別地設(shè)置電源單元，所以在圖4(a)中未圖示，但也可以根據(jù)用途而包括從各種各樣的能源獲取(能量收集)電力的電源單元結(jié)構(gòu)。主機(jī)10(H)可總是或定期地接收來自傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)的第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)。這里，在定期地接收的情況下，主機(jī)中的接收頻度比傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)送頻度頻繁。

(通信終端：傳感器節(jié)點(diǎn))

另一方面，圖4(b)所示，具有作為第1實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)的示意框結(jié)構(gòu)包括：在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息的傳感器21；連接到傳感器21，可運(yùn)算處理傳感器信息的控制單元24；連接到控制單元24的存儲(chǔ)器22；連接到控制單元24的無線收發(fā)單元(RF)26；連接到無線收發(fā)單元26，可無線發(fā)送傳感器信息或運(yùn)算處理了傳感器信息所得的結(jié)果的天線28；連接到控制單元24的電源單元32；以及連接到控制單元24的定時(shí)器30。這里，在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的很少的期間，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)可接收來自主機(jī)10側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)。

具有作為第1實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)，通過設(shè)為在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短期間，能夠接收來自主機(jī)10側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)，從而低功耗。即，由于不需要使傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)內(nèi)的接收器總是接通，所以低功耗。

這里，在傳感器信息中，例如包含光、溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、變形、傾斜、開關(guān)信息、噪聲電平等。即，傳感器21可適用溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、變形傳感器、傾斜傳感器、開關(guān)信息傳感器等可計(jì)測各種各樣的環(huán)境因素的傳感器。

在存儲(chǔ)器22中，存儲(chǔ)傳感器21中獲取的傳感器信息。此外，在存儲(chǔ)器12中，還存儲(chǔ)主機(jī)10和傳感器節(jié)點(diǎn)20的無線通信上必要的控制信息。

控制單元24基于存儲(chǔ)器12中存儲(chǔ)的傳感器信息和控制信息，執(zhí)行主機(jī)10和傳感器節(jié)點(diǎn)20的無線通信控制。此外，控制單元24可運(yùn)算處理傳感器信息。

此外，在控制單元24中，連接定時(shí)器30，可進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)的定時(shí)控制和時(shí)刻設(shè)定。

例如，連接到控制單元24的電源單元32可從太陽能、周邊環(huán)境的振動(dòng)能、風(fēng)能、通過溫度變動(dòng)而從熱發(fā)電元件得到能量、根據(jù)開關(guān)開閉等用途的各種各樣的能源獲取(能量收集)電力。優(yōu)選連接到控制單元24的電源單元32不需要電池更換。

例如，在電源單元32中，主要使用太陽能電池板等的環(huán)境發(fā)電裝置。另一方面，將其置換為電池，混合地并設(shè)的構(gòu)造也可適用。因?yàn)槟康耐瑯邮请姵氐拈L壽命等。

(休眠時(shí)間)

在具有作為第1實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)中，說明2個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)Tx間的休眠時(shí)間Ts的示意的時(shí)序圖，表示為圖5所示。

如圖5所示，具有作為第1實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)在定時(shí)器時(shí)刻t1和定時(shí)器時(shí)刻t2間的時(shí)間寬度T1中，將發(fā)送數(shù)據(jù)Tx發(fā)送到主機(jī)10(H)后，在經(jīng)過相對(duì)較長的休眠時(shí)間Ts后定時(shí)器時(shí)刻t3和定時(shí)器時(shí)刻t4間的時(shí)間寬度T2中，可將發(fā)送數(shù)據(jù)Tx發(fā)送到主機(jī)10(H)。即，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)可進(jìn)行間歇傳感(sensing)動(dòng)作，在將發(fā)送數(shù)據(jù)Tx發(fā)送到主機(jī)10(H)后，不需要總是將傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)內(nèi)的接收器設(shè)為接通狀態(tài)，只在經(jīng)過休眠時(shí)間Ts后的較小的時(shí)間寬度T2中，可將發(fā)送數(shù)據(jù)Tx發(fā)送到主機(jī)10(H)。因此，可省電動(dòng)作。

(傳感器節(jié)點(diǎn)、主機(jī)間的無線數(shù)據(jù)通信)

在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖6(a)所示，對(duì)應(yīng)于圖6(a)的主機(jī)H中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖6(b)所示。如后述的圖9的流程圖所示，圖6(a)的時(shí)序圖對(duì)應(yīng)于傳感器節(jié)點(diǎn)Pi和主機(jī)H間的無線通信的動(dòng)作上，定義標(biāo)志FLG，將從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后是否繼續(xù)設(shè)置接收窗口時(shí)間通過在該發(fā)送之中包含的標(biāo)志FLG表示的值來預(yù)告的類型。在圖6(a)中，也有無FLG的動(dòng)作模式，在該情況下，如后述的圖8的流程圖所示，對(duì)應(yīng)于傳感器節(jié)點(diǎn)Pi和主機(jī)H間的無線通信的動(dòng)作上，沒有標(biāo)志FLG的存在，在從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后一定被設(shè)置接收窗口時(shí)間的類型。

此外，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi中的數(shù)據(jù)信號(hào)的詳細(xì)的時(shí)序圖表示為圖7(a)所示，對(duì)應(yīng)于圖7(a)的主機(jī)H中的數(shù)據(jù)信號(hào)的詳細(xì)的時(shí)序圖表示為圖7(b)所示。

作為收發(fā)的模式，根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)具有接收窗口時(shí)間并在發(fā)送數(shù)據(jù)中是否有標(biāo)志，有以下的(A)～(G)的7種動(dòng)作模式。在不具備標(biāo)志FLG的情況下，為以下的(A)、(D)、(E)模式，在裝備了標(biāo)志FLG的情況下，為以下的(B)、(C)、(F)、(G)模式。參照?qǐng)D7，細(xì)節(jié)后述。

傳感器節(jié)點(diǎn)Pi在無線發(fā)送數(shù)據(jù)中不裝備標(biāo)志FLG的情況：

(A)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)后，設(shè)定接收等待期間，但沒有來自主機(jī)H的接收的模式。

(D)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)后，設(shè)定接收等待期間，有來自主機(jī)H的接收(僅控制信號(hào))的模式。

(E)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)后，設(shè)定接收等待期間，有來自主機(jī)H的接收(僅數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào))，之后進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的模式。

傳感器節(jié)點(diǎn)Pi在發(fā)送數(shù)據(jù)中裝備標(biāo)志FLG的情況：

(B)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)后，沒有設(shè)定接收等待期間的模式。

(C)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)后，設(shè)定接收等待期間，但沒有來自主機(jī)H的接收的模式。

(F)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)后，設(shè)定接收等待期間，有來自主機(jī)H的接收(僅控制信號(hào))的模式。

(G)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)后，設(shè)定接收等待期間，有來自主機(jī)H的接收(僅數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào))，之后進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的模式。

參照?qǐng)D7，詳述(A)～(G)的7種動(dòng)作模式的收發(fā)的模式。

作為收發(fā)的模式，有以下的(A)～(G)的7種動(dòng)作模式。

(A)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi在第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3的發(fā)送后，設(shè)置接收等待期間R_xi3，但主機(jī)H對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi不發(fā)送第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xh的模式。

(B)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3時(shí)，標(biāo)志FLG＝0，不設(shè)置接收等待期間R_xi3的模式。

(C)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3時(shí)，標(biāo)志FLG＝1，設(shè)置接收等待期間R_xi3，但主機(jī)H對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi不發(fā)送第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xh的模式。

(D)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3后，設(shè)置接收等待期間R_xi3，主機(jī)H對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xh，該數(shù)據(jù)是控制信號(hào)的模式。

(E)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3后，設(shè)置接收等待期間R_xi3，主機(jī)H對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xh，該數(shù)據(jù)是請(qǐng)求信號(hào)(數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào))，之后傳感器節(jié)點(diǎn)Pi將第3無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi4發(fā)送到主機(jī)H的模式。在數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)的內(nèi)容中規(guī)定數(shù)據(jù)量/發(fā)送次數(shù)等。

(F)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3時(shí)，標(biāo)志FLG＝1，設(shè)置接收等待期間R_xi3，主機(jī)H對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xh，該數(shù)據(jù)是控制信號(hào)的模式。

(G)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3時(shí)，標(biāo)志FLG＝1，設(shè)置接收等待期間R_xi3，主機(jī)H對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)Tx_h，該數(shù)據(jù)是請(qǐng)求信號(hào)(數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào))，之后傳感器節(jié)點(diǎn)Pi將第3無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi4發(fā)送到主機(jī)H的模式。第3無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi4包含標(biāo)志FLG，以后這樣反復(fù)。

標(biāo)志FLG包含在本次發(fā)送中的數(shù)據(jù)中，表示在該發(fā)送之后，將在規(guī)定的期間中用于接收的窗口時(shí)間是否設(shè)置在傳感器節(jié)點(diǎn)Pi側(cè)。即，在第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3中，例如如果標(biāo)志FLG＝1，則接續(xù)該標(biāo)志而接收等待期間R_xi3打開，接收該標(biāo)志FLG并解釋的主機(jī)側(cè)若有必要，則在接收等待期間R_xi3的之間發(fā)送第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xh。

在不需要從主機(jī)H向傳感器節(jié)點(diǎn)Pi的發(fā)送的情況下，接收等待期間R_xi3的期間中主機(jī)側(cè)什么也不發(fā)送。當(dāng)然，在接續(xù)第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3沒有設(shè)置接收等待期間R_xi3的情況下，作為第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3中的標(biāo)志FLG＝0，表示對(duì)主機(jī)H側(cè)該傳感器節(jié)點(diǎn)Pi本次不進(jìn)行接收。

在接收等待期間R_xi3中發(fā)送的數(shù)據(jù)(T_xh＝傳感器節(jié)點(diǎn)接收后為R_xh)之中主要有2種數(shù)據(jù)。即，(1)從主機(jī)H側(cè)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送某些指定的數(shù)據(jù)等的請(qǐng)求信號(hào)，(2)從主機(jī)H側(cè)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送的控制信號(hào)(例如，系統(tǒng)時(shí)刻信息和同步信號(hào)、某些動(dòng)作模式轉(zhuǎn)移信號(hào)等)。

在接收等待期間R_xi3中發(fā)送的數(shù)據(jù)(T_xh＝傳感器節(jié)點(diǎn)接收后為R_xh)是從主機(jī)H側(cè)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送的控制信號(hào)的情況下，傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)進(jìn)行依據(jù)該接收到的控制信號(hào)的動(dòng)作。即，例如，接收主機(jī)H的時(shí)刻信息而與傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)的時(shí)鐘同步。

在接收等待期間R_xi3中發(fā)送的數(shù)據(jù)(T_xh＝傳感器節(jié)點(diǎn)接收后為R_xh)是從主機(jī)H側(cè)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送某些指定的數(shù)據(jù)等的請(qǐng)求信號(hào)的情況下，從接收等待期間R_xi3以后的規(guī)定的定時(shí)(圖中為t6)發(fā)送由主機(jī)H指定的數(shù)據(jù)等(第3無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi4)。

如圖7(a)所示，假設(shè)在該第3無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi4中的規(guī)定的位置，例如通過設(shè)置標(biāo)志FLG＝1/0來表示對(duì)第3無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi4是否將接續(xù)接收窗口時(shí)間設(shè)置在傳感器節(jié)點(diǎn)Pi側(cè)。

在圖7(a)所示的例子中，在第3無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi4中設(shè)置標(biāo)志FLG，但在系統(tǒng)上第3無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi4這樣的數(shù)據(jù)的最大次數(shù)被確定的情況下，也可以省略該標(biāo)志。

當(dāng)然，如圖7(a)所示，在有一定在第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3之后設(shè)置接收窗口時(shí)間這樣的約定的系統(tǒng)的情況下，能夠省略標(biāo)志FLG。但是在該情況下，每次發(fā)送，都需要設(shè)置接收窗口時(shí)間，若稀疏設(shè)置接收窗口時(shí)間的次數(shù)則能夠使傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)省電地動(dòng)作，所以也可以靈活使用標(biāo)志FLG。

這里，第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3在規(guī)定的定時(shí)從傳感器節(jié)點(diǎn)20(P_i)發(fā)送到主機(jī)10(H)。此外，第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xh在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xi3結(jié)束后的規(guī)定的很少的期間內(nèi)從主機(jī)10(H)側(cè)發(fā)送到傳感器節(jié)點(diǎn)20(P_i)。

傳感器節(jié)點(diǎn)20(P_i)用于確定是否實(shí)施繼續(xù)接收等待的判定要素，例如，也有設(shè)為白天5次有1次、夜晚僅午夜12時(shí)…等復(fù)合多個(gè)要素來判定的情況。

傳感器節(jié)點(diǎn)20(P_i)用于確定是否實(shí)施繼續(xù)接收等待的判定要素之中至少一個(gè)也可以是時(shí)刻或以時(shí)刻為基準(zhǔn)的信息。

此外，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P_i)用于確定是否實(shí)施繼續(xù)接收等待的判定要素之中至少一個(gè)也可以是與次數(shù)有關(guān)的信息。例如，按照用途，僅5次有1次地打開接收窗口，也可1日僅1次地打開接收窗口。這樣，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P_i)根據(jù)表示是否實(shí)施繼續(xù)接收等待的標(biāo)志FLG，有每次不打開接收窗口R_xi2、R_xi3等的情況。

此外，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P_i)用于確定是否實(shí)施繼續(xù)接收等待的判定要素之中至少一個(gè)也可以是與收集的信息和預(yù)先確定的判定基準(zhǔn)之間的一致判定結(jié)果有關(guān)的信息。

此外，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P_i)用于確定是否實(shí)施繼續(xù)接收等待的判定要素之中至少一個(gè)也可以是將收集的信息與目前為止收集的信息合并而與預(yù)先確定的判定基準(zhǔn)之間的一致判定結(jié)果有關(guān)的信息。

作為結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)第1實(shí)施方式的通信終端和可適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的省電。

在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)僅在發(fā)送后的很短期間將接收電路設(shè)為“每次”接通。由此，主機(jī)側(cè)一定知道對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的定時(shí)，所以如果在那時(shí)發(fā)送，則傳感器節(jié)點(diǎn)能夠接收。

在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，不需要總是接通傳感器節(jié)點(diǎn)的接收電路，也可以僅在某個(gè)限定的時(shí)間接通，所以傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)的消耗電力較少即可。另一方面，從主機(jī)側(cè)能夠發(fā)送的定時(shí)被限制，但可容許該程度的延遲。

而且，在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)通過在緊接之前的發(fā)送信號(hào)中包含的標(biāo)志FLG信息表示是否僅在發(fā)送后的少的期間將接收電路設(shè)為接通，僅在“有”時(shí)之后將接收電路接通很少的期間。即，由于不每次接通，所以消耗電力被進(jìn)一步降低。另一方面，從主機(jī)側(cè)能夠發(fā)送的定時(shí)進(jìn)而被限制，但通常接收窗口打開的間隔變寬。

在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi和主機(jī)H間的無線通信的動(dòng)作流程圖(標(biāo)志FLG不存在，一定在從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后設(shè)置接收窗口時(shí)間的類型)，表示為圖8所示。

此外，在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi和主機(jī)H間的無線通信的動(dòng)作流程圖(被定義標(biāo)志FLG，將從的傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后是否繼續(xù)設(shè)置接收窗口時(shí)間，通過在該發(fā)送中包含的標(biāo)志FLG所示的值來預(yù)告的類型)，表示為圖9所示。

在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，有2類型，即標(biāo)志FLG不存在，一定在從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后設(shè)置接收窗口時(shí)間的類型(對(duì)應(yīng)圖8的動(dòng)作流程圖)；以及被定義標(biāo)志FLG，將從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后是否繼續(xù)設(shè)置接收窗口時(shí)間，通過在該發(fā)送中包含的標(biāo)志FLG所示的值來預(yù)告的類型(對(duì)應(yīng)圖9的動(dòng)作流程圖)。

標(biāo)志FLG不存在、一定在從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后設(shè)置接收窗口時(shí)間的類型，為了即使對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)的每個(gè)發(fā)送一定很少也有接收電路被接通的期間，也可以不是每次而可以僅有時(shí)(例如10次有1次、1日1次，只要發(fā)電能中儲(chǔ)備在規(guī)定的電平(level)以上時(shí)就為5次有1次等)將接收電路接通(稀疏接收)。另一方面，被定義標(biāo)志FLG，將從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后是否繼續(xù)設(shè)置接收窗口時(shí)間，通過在該發(fā)送中包含的標(biāo)志FLG所示的值來預(yù)告的類型具有能夠削減消耗電力的特長。

(沒有標(biāo)志FLG、一定在對(duì)主機(jī)的發(fā)送之后有接收窗口時(shí)間的類型)

在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，標(biāo)志FLG不存在，一定在從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后設(shè)置接收窗口時(shí)間的類型的動(dòng)作流程如下所示。

(a)首先，在圖8的步驟S1中，傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

(b)接著，在步驟S2中，傳感器節(jié)點(diǎn)將接收窗口打開短時(shí)間。

(c)接著，在步驟S3中，主機(jī)接收發(fā)送的數(shù)據(jù)。

(d)接著，在步驟S4中，判斷是否有從主機(jī)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)送？。

(e)接著，在步驟S4中，如果是“否”，則轉(zhuǎn)移到步驟S12。主機(jī)為下次等待狀態(tài)。

(f)進(jìn)而，轉(zhuǎn)移到步驟S13，傳感器節(jié)點(diǎn)關(guān)閉接收窗口為休眠模式。(傳感器節(jié)點(diǎn)至下次為止進(jìn)行定時(shí)器計(jì)時(shí)等。)

(g)此外，在步驟S4中，如果為“是”，則轉(zhuǎn)移到步驟S5，主機(jī)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制信號(hào)。

(h)接著，在步驟S6中，傳感器節(jié)點(diǎn)接收控制信號(hào)。

(i)接著，在步驟S7中，傳感器節(jié)點(diǎn)關(guān)閉接收窗口并執(zhí)行控制。

(j)接著，在步驟S8中，傳感器節(jié)點(diǎn)為休眠模式。(傳感器節(jié)點(diǎn)至下次為止進(jìn)行定時(shí)器計(jì)時(shí)等。)

(k)此外，在步驟S4中，如果為“是”，則轉(zhuǎn)移到步驟S9，主機(jī)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)。

(1)接著，在步驟S10中，傳感器節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)。

(m)接著，在步驟S11中，傳感器節(jié)點(diǎn)關(guān)閉接收窗口，接著，返回到步驟S1，傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

(有標(biāo)志FLG，通過標(biāo)志FLG預(yù)告是否設(shè)置接收窗口時(shí)間的類型)

在可適用第1實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，被定義標(biāo)志FLG，將從傳感器節(jié)點(diǎn)側(cè)對(duì)主機(jī)發(fā)送之后是否繼續(xù)設(shè)置接收窗口時(shí)間，通過在該發(fā)送中包含的標(biāo)志FLG所示的值來預(yù)告的類型的動(dòng)作流程，表示為以下。

(a)首先，在圖9的步驟S21中，傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

(b)接著，在步驟S22中，判斷發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)的標(biāo)志FLG是否為“1”？。

(c)在步驟S22中，如果為“否”(FLG＝0)，則轉(zhuǎn)移到步驟S23，傳感器節(jié)點(diǎn)為休眠模式。(傳感器節(jié)點(diǎn)至下次為止進(jìn)行定時(shí)器計(jì)時(shí)等。)

(d)步驟S22中，如果為“是”，則轉(zhuǎn)移到步驟S24，傳感器節(jié)點(diǎn)將接收窗口打開短時(shí)間。

(e)接著，在步驟S25中，主機(jī)接收發(fā)送的數(shù)據(jù)。

(f)接著，在步驟S26中，判斷接收數(shù)據(jù)內(nèi)的標(biāo)志FLG是否為“1”？

(g)在步驟S26中，如果為“否”，則轉(zhuǎn)移到步驟S27，主機(jī)為下次的接收等待狀態(tài)。

(h)在步驟S26中，如果為“是”，則轉(zhuǎn)移到步驟S28，判斷是否有從主機(jī)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)送？

(i)接著，在步驟S28中，如果為“是”，則轉(zhuǎn)移到步驟S29，主機(jī)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制信號(hào)。

(j)接著，在步驟S30中，傳感器節(jié)點(diǎn)接收控制信號(hào)。

(k)接著，在步驟S31中，傳感器節(jié)點(diǎn)關(guān)閉接收窗口并執(zhí)行控制。

(1)接著，在步驟S32中，傳感器節(jié)點(diǎn)為休眠模式。(傳感器節(jié)點(diǎn)至下次為止進(jìn)行定時(shí)器計(jì)時(shí)等。)

(m)或者，在步驟S28中，如果為“是”，則轉(zhuǎn)移到步驟S33，主機(jī)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)也可以發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)。

(n)接著，在步驟S34中，傳感器節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)。

(o)接著，在步驟S35中，傳感器節(jié)點(diǎn)關(guān)閉接收窗口。

(p)接著，返回到步驟S21，傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

(q)另一方面，在步驟S28中，如果為“否”，則轉(zhuǎn)移到步驟S36，主機(jī)為下次等待狀態(tài)。

(r)接著，轉(zhuǎn)移到步驟S37，傳感器節(jié)點(diǎn)關(guān)閉接收窗口而為休眠模式。(傳感器節(jié)點(diǎn)至下次為止進(jìn)行定時(shí)器計(jì)時(shí)等。)

第1實(shí)施方式的通信終端和可適用多個(gè)該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中可適用的使用頻帶例如為ML7396A：915MHz～929.7MHz、ML7396B：902MHz～928MHz、ML7396E：863MHz～870MHz等。作為調(diào)制方式，例如可適用2值-(G)FSK/MSK等。此外，數(shù)據(jù)通信速度也可以對(duì)應(yīng)例如50kbps/100kbps/200kbps IEEE規(guī)范。此外，400kbps也可適用。發(fā)送輸出例如為20mW/10mW/1mW等，接收靈敏度例如為約-100dBm～-70dBm左右。

根據(jù)第1實(shí)施方式，能夠提供可省電通信的通信終端和可適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

[第2實(shí)施方式]

作為具有第2實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)，包括光發(fā)電裝置40的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)的示意框結(jié)構(gòu)表示為圖10所示。

如圖10所示，具有作為第2實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)包括：在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息的傳感器21；連接到傳感器21，可運(yùn)算處理傳感器信息的控制單元42；連接到控制單元42的存儲(chǔ)器22；連接到控制單元42的無線收發(fā)單元(RF)26；連接到無線收發(fā)單元26，可無線發(fā)送傳感器信息或運(yùn)算處理了傳感器信息所得的結(jié)果的天線28；連接到控制單元42的電源單元32；以及連接到控制單元42的定時(shí)器44。這里，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的很少的期間，可接收來自主機(jī)10側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)。

電源單元32包括：光發(fā)電裝置40；以及連接到光發(fā)電裝置40，計(jì)測光發(fā)電量的發(fā)電量檢測裝置50。計(jì)測光發(fā)電量的發(fā)電量檢測裝置50也可以具備峰值電力跟蹤功能。此外，在電源單元32中，也可以連接蓄電裝置54。在蓄電裝置54中，可適用電容、鋰離子電容、雙電層電容(EDLC：Electric Double-Layer Capacitor)等。再有，蓄電裝置54也可以內(nèi)置在電源單元中。

在電源單元32中，例如主要使用太陽能電池板等的環(huán)境發(fā)電裝置。另一方面，將其置換為電池，混合地并設(shè)的構(gòu)造也可適用。因?yàn)槟康耐瑯邮请姵氐拈L壽命等。

連接到控制單元24的電源單元32包括光發(fā)電裝置40，從太陽能可獲取電力(能量收集)。優(yōu)選連接到控制單元24的電源單元32不需要電池更換。

傳感器21包括振動(dòng)傳感器46和光傳感器48，但不限定于此。這里，在傳感器信息中，例如包含光、溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、變形、傾斜、開關(guān)信息、噪聲電平等。即，傳感器21可適用光傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、變形傳感器、傾斜傳感器、開關(guān)信息傳感器等各種各樣的可計(jì)測環(huán)境因素的傳感器。這里，作為振動(dòng)傳感器，按照用途，可適用由微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS：Micro Electro Mechanical Systems)元件等形成的加速度傳感器等。

在存儲(chǔ)器22中，存儲(chǔ)傳感器21中獲取的傳感器信息。此外，在存儲(chǔ)器12中，還存儲(chǔ)主機(jī)10和傳感器節(jié)點(diǎn)20之間無線通信上必要的控制信息。

控制單元24基于存儲(chǔ)器12中存儲(chǔ)的傳感器信息和控制信息，執(zhí)行主機(jī)10和傳感器節(jié)點(diǎn)20之間的無線通信控制。此外，控制單元24可運(yùn)算處理傳感器信息。

此外，在控制單元24中，連接定時(shí)器44，可進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)的定時(shí)控制和時(shí)刻設(shè)定。

定時(shí)器44可供給與第2實(shí)施方式的通信終端和適用通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動(dòng)作定時(shí)有關(guān)系的信息源。

具有作為第2實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)也可以包括例如在定時(shí)器44因某些原因而誤當(dāng)作、失常(大幅度地偏移)、初始化、停止或再開始等與1天的階段(phase)極大不同時(shí)，實(shí)施基本的定時(shí)器44的時(shí)刻匹配的定時(shí)器時(shí)鐘45。

具有作為第2實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)例如也可以內(nèi)置在定時(shí)器44內(nèi)利用了光傳感器49的定時(shí)器時(shí)鐘45。

圖11所示，定時(shí)器時(shí)鐘45包括：機(jī)殼70；機(jī)殼70中形成的隙縫(slit)窗口單元72；以及在穿過隙縫窗口單元72的陽光74畫在機(jī)殼70底部的軌跡76上的基本中央部中配置的光傳感器49。這里，定時(shí)器時(shí)鐘45內(nèi)配置的光傳感器49也可以與光傳感器48兼用同一光傳感器。

傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)中可適用的定時(shí)器時(shí)鐘45利用光傳感器49，按與日晷同樣的原理，將光傳感器49的輸出峰值點(diǎn)或時(shí)間的中心點(diǎn)可設(shè)定為實(shí)質(zhì)的正午。通過具備這樣的定時(shí)器時(shí)鐘45，即使在絕對(duì)的時(shí)間消失的狀況中，也可再設(shè)定作為定時(shí)器44的基準(zhǔn)的時(shí)間。此外，在不使用光發(fā)電的情況下，能夠觀察一天的光的強(qiáng)度的周期，根據(jù)光傳感器49的輸出來推測時(shí)刻。

在第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端中，由振動(dòng)傳感器46計(jì)測的交通量TR和時(shí)間t(h)之間的關(guān)系，示意地表示為圖12(a)所示。例如，在將第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端適用于用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的情況等中，假定通過振動(dòng)傳感器46檢測相當(dāng)于汽車或鐵路的交通量的交通量TR和時(shí)間t(h)之間的關(guān)系作為傳感器信息。這里，交通量TR的平均值用TR_A表示。

將交通量設(shè)為例如通過振動(dòng)傳感器46來測量(也可以是對(duì)橋梁的載荷傳感器等)，該假定是捕捉1天中的交通量等的趨勢的規(guī)律來估計(jì)時(shí)刻的假定。即，是在早晚的上下班時(shí)間段很多，即使在該期間的時(shí)間段也可觀察到半夜比白天少的趨勢等的假定。此外，周末和節(jié)日被假定模型不同。在用于鐵路的橋梁的情況下，假定為空閑某個(gè)一定時(shí)間以上之后的第1趟車對(duì)應(yīng)于始發(fā)時(shí)刻4：45等。再有，圖12(a)的特性是示意性的特性。

在第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端中，由光傳感器48計(jì)測的光強(qiáng)度P和時(shí)間t(day)之間的關(guān)系，示意地表示為圖12(b)所示。例如，在將第2實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端適用在用于農(nóng)場的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的情況等中，假定通過光傳感器48檢測相當(dāng)于對(duì)應(yīng)1天周期的日照時(shí)間的光強(qiáng)度P和時(shí)間t(day)之間的關(guān)系作為傳感器信息。這里，光強(qiáng)度P的平均值用P_A表示。再有，圖12(b)的特性是示意性的。

在具有作為第2實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)中，光發(fā)電裝置40的發(fā)電量Po和時(shí)間t(day)之間的關(guān)系示意地表示為圖13所示。

在具有作為第2實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)中，光發(fā)電裝置40表示發(fā)電量Po對(duì)應(yīng)于陽光的受光量相對(duì)時(shí)間t(day)的變化。在發(fā)電量Po超過了某個(gè)基準(zhǔn)值A(chǔ)時(shí)(對(duì)應(yīng)動(dòng)作點(diǎn)A1、A3、A5)、發(fā)電量Po低于某個(gè)基準(zhǔn)值A(chǔ)時(shí)(對(duì)應(yīng)動(dòng)作點(diǎn)A2、A4、A6)、發(fā)電量Po表示最大發(fā)電量時(shí)(對(duì)應(yīng)動(dòng)作點(diǎn)Qmax)、發(fā)電量Po表示最小發(fā)電量時(shí)(對(duì)應(yīng)動(dòng)作點(diǎn)Qmin)的其中一個(gè)的定時(shí)中，通過定時(shí)器時(shí)鐘45，可調(diào)整定時(shí)器44的時(shí)刻。

通常發(fā)電量Po的A點(diǎn)是發(fā)電量一直下降的點(diǎn)，即靠近日出和日落的點(diǎn)，推測A1和A2的中間點(diǎn)、A3和A4的中間點(diǎn)、A5和A6的中間點(diǎn)為正午的算法是基本的。即較暗的電平在夜間大體均勻，各日的上下差不大，白天因天氣等而產(chǎn)生差。也可將1天之中的天氣的變化和季節(jié)等復(fù)雜因素假定為各種各樣，觀察數(shù)日間的Qmax的定時(shí)并考慮波動(dòng)等而將該定時(shí)視為正午。此外，作為基準(zhǔn)值(判定電平)A的導(dǎo)出方式，也可以設(shè)為(Qmax+Qmin)/2或Qmin+(Qmax-Qmin)×系數(shù)等。即使不加上移動(dòng)平均等的濾波器，也假定每天的A值變動(dòng)。

這里，關(guān)于基準(zhǔn)值A(chǔ)的設(shè)定，也可以將基準(zhǔn)值A(chǔ)設(shè)定成為滯后關(guān)系。即，例如，根據(jù)最大發(fā)電量MAX值和最小發(fā)電量MIN值，能夠?qū)⑦\(yùn)算出的值設(shè)為基準(zhǔn)值A(chǔ)?；蛘?，也可以根據(jù)過去數(shù)日的發(fā)電量Po的標(biāo)準(zhǔn)偏差運(yùn)算調(diào)整量，設(shè)定基準(zhǔn)值A(chǔ)。

具有作為第2實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)，通過設(shè)為在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短期間，能夠接收來自主機(jī)10側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)，從而低功耗。即，由于不需要使傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)內(nèi)的接收器總是接通，所以低功耗。

第2實(shí)施方式的通信終端和可適用通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，與第1實(shí)施方式的通信終端和可適用通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可同樣地動(dòng)作。此外，與第1實(shí)施方式同樣，即使用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和用于農(nóng)場的錯(cuò)誤鏈接不正確也可適用。

根據(jù)第2實(shí)施方式，能夠提供可再設(shè)定時(shí)間、并且可省電通信的通信終端和可適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

[第3實(shí)施方式]

例如，橋等的構(gòu)造物中鋪設(shè)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)被要求收集振動(dòng)、變形、傾斜、溫度等的該鋪設(shè)場所中的各種傳感器信息，同時(shí)在實(shí)質(zhì)相同的時(shí)刻收集各種傳感器信息。此外，實(shí)質(zhì)相同的時(shí)刻中收集的各種傳感器信息通過無線通信被發(fā)送到1部位的主機(jī)以供分析。該情況下，在各種傳感器信息收集后，從多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)隔開實(shí)質(zhì)同等的間隔無線發(fā)送的方法中，彼此的無線信號(hào)數(shù)據(jù)沖突，還可能產(chǎn)生通信不成立的情況。

在可適用比較例的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)P1中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖14(a)所示，傳感器節(jié)點(diǎn)P2中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖14(b)所示，傳感器節(jié)點(diǎn)Pn中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖14(c)所示。

在可適用第3實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，無數(shù)據(jù)沖突的情況的主機(jī)H中的接收數(shù)據(jù)的示意的時(shí)序圖表示為圖15(a)所示，作為比較例，有數(shù)據(jù)沖突情況下的主機(jī)H中的接收數(shù)據(jù)的示意的時(shí)序圖表示為圖15(b)所示。

在可適用第3實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)P1中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖16(a)所示，傳感器節(jié)點(diǎn)P2中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖16(b)所示，傳感器節(jié)點(diǎn)Pn中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖16(c)所示。

在傳感器節(jié)點(diǎn)P1中，如圖16(a)所示，在從時(shí)刻ti+1起經(jīng)過定時(shí)△t1后的時(shí)刻t1、t2間對(duì)主機(jī)H發(fā)送在時(shí)刻ti、ti+1間收集的各種傳感器信息i。在傳感器節(jié)點(diǎn)P2中，如圖16(b)所示，在從時(shí)刻ti+1起經(jīng)過定時(shí)△t2后的時(shí)刻t2、t3間對(duì)主機(jī)H發(fā)送在時(shí)刻ti、ti+1間收集的各種傳感器信息i。傳感器節(jié)點(diǎn)Pn中，如圖16(c)所示，在從時(shí)刻ti+1起經(jīng)過定時(shí)△tn后的時(shí)刻tn、tn+1間對(duì)主機(jī)H發(fā)送在時(shí)刻ti、ti+1間收集的各種傳感器信息i。

即，在可適用第3實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，如圖16(a)～圖16(c)所示，在通過無線通信對(duì)主機(jī)H發(fā)送多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P1、P 2、…、Pn中在實(shí)質(zhì)相同的時(shí)刻ti、ti+1間收集的各種傳感器信息i時(shí)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P1、P 2、…、Pn中，使從各種傳感器信息i的收集至無線通信的對(duì)主機(jī)H的發(fā)送為止的定時(shí)在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P1、P2、…、Pn中變化，可避免無線信號(hào)數(shù)據(jù)的沖突。

這里，也可以對(duì)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P1、P2、…、Pn的每一個(gè)預(yù)先設(shè)定在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P1、P2、…、Pn中變化的定時(shí)△t。

此外，通過從主機(jī)H發(fā)送到多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P1、P2、…、Pn的第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)的控制信號(hào)(T_Xh：圖6(b)、圖7)，可再調(diào)整在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P1、P2、…、Pn中變化的定時(shí)△t。

此外，使各種傳感器信息i的定時(shí)在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P1、P2、…、Pn間實(shí)質(zhì)地同步的方法，是在第1實(shí)施方式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，參照?qǐng)D6、圖7的時(shí)序圖和圖8、圖9的流程圖說明的那樣。

(用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))

作為可適用第3實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)310的示意性俯視結(jié)構(gòu)表示為圖17所示。

如圖17所示，可適用第3實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))20的用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)310包括：多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₁₁(H)、20₁₂(H)、…、20₂₁、20₂₂、…、20₂₁(H)、20₂₂(H)、…、20₃₁、20₃₂、…、20₃₁(H)、20₃₂(H)、…、20₄₁、20₄₂、…、20₄₁(H)、20₄₂(H)、…；以及可總是或定期地接收來自多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₁₁(H)、20₁₂(H)、…、20₂₁、20₂₂、…20₂₁(H)、20₂₂(H)、…、20₃₁、20₃₂、…、20₃₁(H)、20₃₂(H)、…、20₄₁、20₄₂、…、20₄₁(H)、20₄₂(H)、…的第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄。這里，在定期地接收的情況下，主機(jī)10中的接收頻度比傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)送頻度頻繁。

在可適用第3實(shí)施方式的通信終端的用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，與圖16(a)～圖16(c)同樣，在通過無線通信對(duì)主機(jī)發(fā)送多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中在實(shí)質(zhì)相同的時(shí)刻ti、ti+1間收集到的各種傳感器信息i時(shí)，使從各種傳感器信息i的收集至無線通信的對(duì)主機(jī)的發(fā)送為止的定時(shí)在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中變化，可避免無線信號(hào)數(shù)據(jù)的沖突。

例如，在相鄰的主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄間中也可以相互地執(zhí)行定時(shí)控制。這樣一來，可避免無線信號(hào)數(shù)據(jù)的沖突，使得在相鄰的主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄的組間時(shí)間也不重疊。

也可以對(duì)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)預(yù)先設(shè)定在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中變化的定時(shí)△t。

此外，通過從主機(jī)對(duì)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)的控制信號(hào)(T_Xh：圖6(b)、圖7)，可再調(diào)整在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中變化的定時(shí)△t。

主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄例如也可以配置在具有規(guī)定的高度的支柱301、302、303、304和公路(或鐵軌)305的連接部中。

在圖17中，吊橋構(gòu)造的鋼絲繩307架在支柱301、303和302、304間，并且在從該吊橋構(gòu)造的鋼絲繩307大致垂直方向上與公路(或鐵軌)305的連接部之間配置鋼絲繩308，通過支柱301、302、303、304，支撐公路(或鐵軌)305。

多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₂₁、20₂₂、…、20₃₁、20₃₂、…、20₄₁、20₄₂、…也可以配置在多根鋼絲繩307和公路(或鐵軌)305的連接部(用黑圈表示)中。

此外，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁(H)、20₁₂(H)、…、20₂₁(H)、20₂₂(H)、…、20₃₁(H)、20₃₂(H)、…、20₄₁(H)、20₄₂(H)、…也可以配置在吊橋構(gòu)造的鋼絲繩307和鋼絲繩308之間的連接部(用白圈表示)中。

多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₁₁、20₁₂、…、20₁₁(H)、20₁₂(H)、…例如與主機(jī)101之間可無線收發(fā)，同樣地，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₂₁、20₂₂、…、20₂₁(H)、20₂₂(H)、…與主機(jī)10₂之間可無線收發(fā)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₃₁、20₃₂、…、20₃₁(H)、20₃₂(H)、…與主機(jī)10₃之間可無線收發(fā)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)20₄₁、20₄₂、…、20₄₁(H)、20₄₂(H)、…與主機(jī)10₄之間可無線收發(fā)。

主機(jī)10₁、10₂、10₃、10₄中收集到的信息利用因特網(wǎng)線路等被供給到云計(jì)算系統(tǒng)，可統(tǒng)一管理。

第3實(shí)施方式的通信終端和可適用通信終端的用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)310，與第1實(shí)施方式、第2實(shí)施方式的通信終端和可適用通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可同樣地動(dòng)作。

此外，具有作為第3實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)的結(jié)構(gòu)，可采用與第1實(shí)施方式、第2實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)第3實(shí)施方式，能夠提供可避免無線信號(hào)數(shù)據(jù)的沖突并且可省電通信的通信終端和可適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

[第4實(shí)施方式]

可適用第4實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100的示意結(jié)構(gòu)表示為圖18所示。

如圖18所示，可適用第4實(shí)施方式的通信終端(傳感器節(jié)點(diǎn))的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100包括：多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n；以及可總是或定期地接收來自多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n的第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)10。這里，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n和主機(jī)10之間的距離以L₁、L₂、、、、、L_i、L_i+1、…、L_n表示。這里，在定期地接收的情況下，主機(jī)中的接收頻度比傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)送頻度頻繁。

多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短的期間，可接收來自主機(jī)10側(cè)的第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)。這里，第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)從多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n在規(guī)定的定時(shí)被發(fā)送到主機(jī)10。

此外，在發(fā)送第1無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短的期間，第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)從主機(jī)10側(cè)發(fā)送到多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n。

可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100，通過在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n中，設(shè)為在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后的規(guī)定的較短期間能夠接收來自主機(jī)10側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)，從而低功耗。即，由于不必使多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n內(nèi)的接收器總是接通，所以低功耗。

主機(jī)10中收集到的信息利用因特網(wǎng)線路等被供給到云計(jì)算系統(tǒng)，可統(tǒng)一管理。主機(jī)H和云80間的數(shù)據(jù)通信可適用通過因特網(wǎng)線路的有線通信或與本情況的無線通信不同的無線通信。

在可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100中，可變更多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n和主機(jī)10(H)間的數(shù)據(jù)通信速度D(kbps)。

通信速度D(kbps)降低時(shí)接收靈敏度S提高并得到傳輸距離L。其結(jié)果發(fā)送時(shí)間變長。另一方面，在接收靈敏度S充分時(shí)，將通信速度D(kbps)上升。期結(jié)果縮短發(fā)送時(shí)間，可進(jìn)行低功耗動(dòng)作，能夠抑制所需的電力。

例如，在從傳感器節(jié)點(diǎn)Pi對(duì)主機(jī)10(H)的無線數(shù)據(jù)信號(hào)電平的接收靈敏度S較高的情況下，從主機(jī)10(H)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)Pi發(fā)送通信速度上升指令。

若從傳感器節(jié)點(diǎn)Pi對(duì)主機(jī)10(H)的發(fā)送數(shù)據(jù)的通信速度D(kbps)上升，其結(jié)果，傳輸時(shí)間縮短即可，所以可低功耗動(dòng)作。此外，傳輸時(shí)間縮短即可，所以在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n間數(shù)據(jù)沖突的幾率下降。

在第4實(shí)施方式中，可提供具有多個(gè)通信速度功能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，適合于要覆蓋橋梁、農(nóng)場、森林等大范圍的區(qū)域的用途。

在可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100中，通過可變更多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n和主機(jī)10(H)間的數(shù)據(jù)通信速度D(kbps)，作為結(jié)果，可抑制總傳輸數(shù)據(jù)量。

在可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100中，可低功耗動(dòng)作，所以可降低數(shù)據(jù)通信速度D，作為結(jié)果，數(shù)據(jù)量較小，即，可抑制總傳輸數(shù)據(jù)量。

例如，在用于橋梁的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等中，將溫度、濕度、振動(dòng)等的傳感器信息作為連續(xù)數(shù)據(jù)檢測。如果低數(shù)據(jù)通信速度的通信穩(wěn)定，則主機(jī)10(H)可對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n發(fā)出將數(shù)據(jù)通信速度提高的指令。作為結(jié)果，傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n對(duì)主機(jī)10(H)可發(fā)送更多的數(shù)據(jù)量。

另一方面，在橋梁等中，在能量采集器要使多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n動(dòng)作的情況下，優(yōu)選不需要從多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n無用地發(fā)送用于維持無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)?？蓪?shí)現(xiàn)以低通信速度實(shí)施來自傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，僅在很短的期間內(nèi)在傳感器節(jié)點(diǎn)中設(shè)定接收的機(jī)會(huì)，其它的期間為省電休眠模式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

在可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，主機(jī)H中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖19(a)所示，對(duì)應(yīng)于圖19(a)的傳感器節(jié)點(diǎn)Pi中的數(shù)據(jù)信號(hào)的示意的時(shí)序圖表示為圖19(b)所示。

(a)首先，在時(shí)刻t1、t2間，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi將無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xP1-1以初始通信速度1kbps發(fā)送到主機(jī)H，主機(jī)H例如以約-100dBm的接收電場強(qiáng)度(RSSI)接收來自傳感器節(jié)點(diǎn)Pi的無線接收數(shù)據(jù)R_xC1-1。

(b)接著，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi打開接收窗口R_xP1-1，使來自主機(jī)H的無線發(fā)送數(shù)據(jù)成為接收等待狀態(tài)(聽后通話模式)。

(c)接著，在時(shí)刻t3、t31間，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi將無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xP1-2以通信速度1kbps發(fā)送到主機(jī)H，主機(jī)H在時(shí)刻t3、t4間，例如以約-90dBm的RSSI接收來自傳感器節(jié)點(diǎn)Pi的無線接收數(shù)據(jù)R_xC1-2。

(d)接著，在時(shí)刻t4、t5間，主機(jī)H對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)Pi通過主速率(master rate)模式發(fā)送包含將通信速度提高的指示的無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xc1-1(例如，將通信速度提高到10kbps的指示)。

(e)接著，在時(shí)刻t4、t5間，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi檢測來自主機(jī)H的發(fā)送，接收主機(jī)的分組R_xC1-2。

(f)接著，在時(shí)刻t6、t7間，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi將無線發(fā)送數(shù)據(jù)T_xP1-3以通信速度10kbps發(fā)送到主機(jī)H，主機(jī)H例如以約-93dBm的RSSI接收來自傳感器節(jié)點(diǎn)Pi的無線接收數(shù)據(jù)R_xC1-3。

(g)接著，傳感器節(jié)點(diǎn)Pi打開接收窗口R_xP1-3，使來自主機(jī)H的數(shù)據(jù)成為接收等待狀態(tài)(聽后通話模式)。

在上述中，表示了通信速度從初始通信速度1kbps提高到例如10kbps的例子，但不限定于此。

通信速度也可以從1kbps的初始通信速度達(dá)到例如12.5kbps、20kbps、...、50kbps、100kbps、200kbps(可對(duì)應(yīng)IEEE規(guī)范)。此外，也可適用400kbps。

相反地，起因于RSSI的變壞，也可進(jìn)行將通信速度降低的動(dòng)作。

在發(fā)送相同大小的數(shù)據(jù)的情況下(例子100bit)，傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送上需要的時(shí)間是，1kbps的情況下為100msec，10kbps的情況下為10msec，可明顯地降低傳感器節(jié)點(diǎn)的消耗電力。

另一方面，在發(fā)送動(dòng)作時(shí)間相同的情況下(例子100msec)，傳感器節(jié)點(diǎn)1次可發(fā)送的數(shù)據(jù)量是，1kbps的情況下為100bit，10kbps的情況下為1000bit，可發(fā)送大量的數(shù)據(jù)。

特別是日本的情況下，根據(jù)電波法，1次發(fā)送的最大時(shí)間被確定為50msec，在通信速度低的情況下，能夠發(fā)送的數(shù)據(jù)量受到限制。

作為通信速度低的優(yōu)點(diǎn)，已知即使使用相同的發(fā)送功率也可以增長能夠傳輸?shù)耐ㄐ啪嚯x。這由來于接收器的接收靈敏度隨著通信速度的下降而可高靈敏度。

在可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，主機(jī)H和傳感器節(jié)點(diǎn)Pi間的傳輸距離L(m)和接收靈敏度S(dBm)之間的關(guān)系示意地表示為圖20(a)所示，主機(jī)H和傳感器節(jié)點(diǎn)Pi間的通信速度D(kbps)和接收靈敏度S(dBm)之間的關(guān)系示意地表示為圖20(b)所示。

在可適用第4實(shí)施方式的通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100中，可變更多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)P₁、P₂、、、、、P_i、P_i+1、…、P_n和主機(jī)10(H)間的數(shù)據(jù)通信速度D(kbps)，在比較大的廣大范圍(數(shù)千米)中使用的情況下(橋梁、隧道、農(nóng)場等)是有效的。適于低電力的通信系統(tǒng)、特別是將能量采集器(數(shù)厘米方形的太陽能電池板等)作為電源適用的傳感器節(jié)點(diǎn)，在從電力要件難以實(shí)現(xiàn)用于網(wǎng)絡(luò)建立的通信(同步通信)的情況下是有效的。

(通信終端：主機(jī))

如圖21(a)所示，與第4實(shí)施方式的傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端可無線通信的主機(jī)10(H)的示意框結(jié)構(gòu)包括：存儲(chǔ)器12；連接到存儲(chǔ)器12的控制單元14；連接到控制單元14的無線收發(fā)單元(RF)16；以及連接到無線收發(fā)單元(RF)16的天線18。

主機(jī)10(H)通過無線通信收集來自傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn的傳感數(shù)據(jù)。此外，主機(jī)10(H)具有可對(duì)應(yīng)多樣的通信速度的功能。此外，主機(jī)10(H)具有測量接收到的電波的RSSI的功能。此外，主機(jī)10(H)具有根據(jù)RSSI對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn指定變更通信速度的功能(主速率模式)。該通信速度變更指定信號(hào)也可以包含在第2無線發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)或控制信號(hào)(T_Xh：圖6(b)、圖7)中。因此，如圖21(a)所示，無線收發(fā)單元(RF)16包括測量接收到的電波的接收電場強(qiáng)度(RSSI)的RSSI單元17，控制單元14包括根據(jù)RSSI單元17中測量的RSSI，對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn指定變更通信速度的主速率單元13。由控制單元14對(duì)無線收發(fā)單元(RF)16供給對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn指定變更通信速度的通信速度變更指定信號(hào)SVM，由無線收發(fā)單元(RF)16通過天線18發(fā)送到傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn。其它的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式中的主機(jī)10(H)(圖4(a))的結(jié)構(gòu)是同樣的。

(通信終端：傳感器節(jié)點(diǎn))

另一方面，如圖21(b)所示，作為具有第4實(shí)施方式的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)的示意框結(jié)構(gòu)包括：在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息的傳感器21；連接到傳感器21，可運(yùn)算處理傳感器信息的控制單元24；連接到控制單元24的存儲(chǔ)器22；連接到控制單元24的無線收發(fā)單元(RF)26；連接到無線收發(fā)單元26，可無線發(fā)送傳感器信息或運(yùn)算處理傳感器信息所得的結(jié)果的天線28；連接到控制單元24的電源單元32；以及連接到控制單元24的定時(shí)器30。這里，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)(傳感數(shù)據(jù))結(jié)束后的規(guī)定的很少的期間，可接收來自主機(jī)10側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)。即，在第1實(shí)施方式中，如參照?qǐng)D6～圖9說明的，傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn具有緊接傳感數(shù)據(jù)發(fā)送后檢測有無來自主機(jī)H的通信的功能(聽后通話模式)。

傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn裝載各種傳感器，將其測量值或測量值的運(yùn)算結(jié)果通過無線通信傳輸?shù)街鳈C(jī)H。此外，傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn具有根據(jù)來自主機(jī)的指示，變更通信速度的功能(從速率(slave rate)模式)。

因此，如圖21(b)所示，無線收發(fā)單元(RF)26包括接收來自主機(jī)的指示的接收單元27，控制單元24包括根據(jù)接收單元27中接收到的來自主機(jī)的指示，指示變更對(duì)主機(jī)10(H)的通信速度的從速率單元25。由控制單元24對(duì)無線收發(fā)單元(RF)26供給對(duì)主機(jī)10(H)的通信速度變更指示信號(hào)SVS，由無線收發(fā)單元(RF)26通過天線28發(fā)送到傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn。其它的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式中的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)(圖4(b))的結(jié)構(gòu)是同樣的。

(變形例)

作為具有第4實(shí)施方式的變形例的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)、即包括光發(fā)電裝置40的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)的示意框結(jié)構(gòu)，表示為圖22所示。

如圖22所示，具有作為第4實(shí)施方式的變形例的通信終端的功能的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)包括：在被設(shè)置的場所以獨(dú)立的定時(shí)可收集傳感器信息的傳感器21；連接到傳感器21，可運(yùn)算處理傳感器信息的控制單元42；連接到控制單元42的存儲(chǔ)器22；連接到控制單元42的無線收發(fā)單元(RF)26；連接到無線收發(fā)單元26，可無線發(fā)送傳感器信息或運(yùn)算處理了傳感器信息所得的結(jié)果的天線28；連接到控制單元42的電源單元32；以及連接到控制單元42的定時(shí)器44。這里，傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)在發(fā)送無線發(fā)送數(shù)據(jù)(傳感數(shù)據(jù))結(jié)束后的規(guī)定的很少的期間，可接收來自主機(jī)10側(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)。

電源單元32包括：光發(fā)電裝置40；以及連接到光發(fā)電裝置40，計(jì)測光發(fā)電量的發(fā)電量檢測裝置50。計(jì)測光發(fā)電量的發(fā)電量檢測裝置50也可以具備峰值電力跟蹤功能。此外，在電源單元32中，也可以連接蓄電裝置54。蓄電裝置54中，可適用電容、鋰離子電容、雙電層電容(EDLC：Electric Double-Layer Capacitor)等。再有，蓄電裝置54也可以內(nèi)置在電源單元中。

在第4實(shí)施方式的變形例中，也與第4實(shí)施方式同樣地，傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn具有檢測緊接傳感數(shù)據(jù)發(fā)送后有無來自主機(jī)H的通信的功能(聽后通話模式)。此外，傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn具有按照來自主機(jī)的指示，變更通信速度的功能(從速率模式)。

因此，如圖22所示，無線收發(fā)單元(RF)26包括接收來自主機(jī)的指示的接收單元27，控制單元24包括根據(jù)接收單元27中接收到的來自主機(jī)的指示，指示變更對(duì)主機(jī)10(H)通信速度的從速率單元43。由控制單元42對(duì)無線收發(fā)單元(RF)26供給對(duì)主機(jī)10(H)的通信速度變更指示信號(hào)SVS，由無線收發(fā)單元(RF)26通過天線28發(fā)送到傳感器節(jié)點(diǎn)P1～Pn。其它的結(jié)構(gòu)與第2實(shí)施方式中的傳感器節(jié)點(diǎn)20(P)(圖10)的結(jié)構(gòu)是同樣的。

根據(jù)第4實(shí)施方式，通過可變更多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和主機(jī)間的數(shù)據(jù)通信速度，能夠提供可抑制總傳輸數(shù)據(jù)量，可省電通信的通信終端和適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可省電通信的通信終端和可適用該通信終端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

[其它的實(shí)施方式]

如上述，通過實(shí)施方式記載了本發(fā)明，但形成本公開的一部分的論述和附圖是例示性的，不應(yīng)理解為限定本發(fā)明。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從本公開中當(dāng)然明白各種各樣的代替實(shí)施方式、實(shí)施例和運(yùn)用技術(shù)。

這樣，本發(fā)明包含這里未記載的各種各樣的實(shí)施方式等。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明的通信終端和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可適用覆蓋橋梁、農(nóng)場、森林等大范圍的領(lǐng)域，可適用于將溫度、濕度、振動(dòng)、變形等的各種傳感器信息在多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)通信終端作為連續(xù)數(shù)據(jù)獲取，對(duì)主機(jī)可低功耗無線傳輸?shù)南到y(tǒng)應(yīng)用。

標(biāo)號(hào)說明

10、10(H)、10₁、10₂、10₃、10₄、…、10_m…主機(jī)(通信終端)

12、22…存儲(chǔ)器

13…主速率單元

14、24、42…控制單元

15、301、302、303、304…支柱

16、26…無線收發(fā)單元

17…RSSI單元

18、28…天線

20、20(P)、20₁₁、20₁₂、…、20_1n、20₂₁、20₂₂、…、20_2n、20₃₁、20₃₂、…、20_3n、20_ml、20_m2、…、20_mn…傳感器節(jié)點(diǎn)(通信終端)

21…傳感器

22…存儲(chǔ)器

25、43…從速率單元

27…接收單元

30、44…定時(shí)器

32、52…電源單元

40…光發(fā)電裝置

45…定時(shí)器時(shí)鐘

46…振動(dòng)傳感器

48…光傳感器

50…發(fā)電量檢測裝置

54…蓄電裝置

70…機(jī)殼

72…隙縫窗口單元

74…陽光

76…軌跡

100、200、200₁、200₂、200₃、200₄、300、310…無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)305…公路(或鐵軌)

306…鋼絲繩

L₁、L₂、…、L_n…通信距離