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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6596763
(24)【登録日】2019年10月11日
(45)【発行日】2019年10月30日
(54)【発明の名称】無線マルチホップネットワーク
(51)【国際特許分類】
H04W 52/02 20090101AFI20191021BHJP
H04W 4/38 20180101ALI20191021BHJP
H04W 40/24 20090101ALI20191021BHJP
H04W 84/22 20090101ALI20191021BHJP
【ＦＩ】
H04W52/02 111
H04W4/38
H04W40/24
H04W84/22
【請求項の数】5
【全頁数】38
(21)【出願番号】特願2014-51192(P2014-51192)
(22)【出願日】2014年3月14日
(65)【公開番号】特開2015-177283(P2015-177283A)
(43)【公開日】2015年10月5日
【審査請求日】2017年2月2日
【審判番号】不服2018-5220(P2018-5220/J1)
【審判請求日】2018年4月16日
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２５年度、支出負担行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「Ｒａｄｉｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ技術を用いたオンデマンド型無線センサーアクチュエーターネットワーク（ＲＯＤ−ＳＡＮ）の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000232254
【氏名又は名称】日本電気通信システム株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】399030060
【氏名又は名称】学校法人 関西大学
(73)【特許権者】
【識別番号】393031586
【氏名又は名称】株式会社国際電気通信基礎技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100125704
【弁理士】
【氏名又は名称】坂根 剛
(72)【発明者】
【氏名】阿部 憲一
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 哲也
(72)【発明者】
【氏名】四方 博之
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 悠希
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 晃朗
(72)【発明者】
【氏名】湯 素華
(72)【発明者】
【氏名】木村 貴寿
【合議体】
【審判長】
岩間 直純
【審判官】
畑中 博幸
【審判官】
長谷川 篤男
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１０−２５２１６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−３１９６７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−１８６６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−１５７４３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−５０９０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
阿部 憲一外４名，オンデマンド型無線センサーアクチュエーターネットワーク（ＲＯＤ−ＳＡＮ）の提案と評価，電子情報通信学会技術研究報告 Ｖｏｌ．１１３ Ｎｏ．４７２，一般社団法人電子情報通信学会，２０１４年３月６日，２５９〜２６４頁
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
H04W4/00-H04W99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
各々が、無線通信により制御パケットの送受信が可能な無線通信機能と、起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を前記無線通信機能よりも低消費電力で受信可能な信号受信機能とを有し、前記ウェイクアップ信号を受信すると、前記信号受信機能で前記ウェイクアップ信号を待ち受けるスリープ状態から起動状態へ移行する複数の無線ノードを備え、
前記複数の無線ノードの各々は、
無線ノード間の経路を構築するための第１の制御パケットを送信する場合、前記第１の制御パケットの送信に先立って、電波範囲内に存在する全ての無線ノードを前記起動状態へ移行させるための第１のＩＤを含む第１のウェイクアップ信号を送信し、前記第１のウェイクアップ信号に対して起動通知を送信した無線ノードに対して、前記第１の制御パケットを送信して前記スリープ状態へ移行する第１の処理を繰り返し実行し、
前記無線ノード間の経路を構築するための第２の制御パケットを送信する場合、前記第２の制御パケットの送信に先立って、前記第２の制御パケットの送信先の一の無線ノードを表わす第２のＩＤを含む第２のウェイクアップ信号を送信し、前記第２のウェイクアップ信号に対して起動通知を送信した前記一の無線ノードに対して、前記第２の制御パケットを送信して前記スリープ状態へ移行する第２の処理を繰り返し実行する、無線マルチホップネットワーク。
前記複数の無線ノードの各々は、
無線ノード間の経路を構築するための第１の制御パケットを送信する場合、前記第１の制御パケットの送信に先立って、電波範囲内に存在する全ての無線ノードを前記起動状態へ移行させるための第１のＩＤを含む第１のウェイクアップ信号を送信し、前記第１のウェイクアップ信号に対して起動通知を送信した無線ノードに対して、前記第１の制御パケットを送信して前記スリープ状態へ移行する第１の処理を繰り返し実行し、
前記無線ノード間の経路を構築するための第２の制御パケットを送信する場合、前記第２の制御パケットの送信に先立って、前記第２の制御パケットの送信先の一の無線ノードを表わす第２のＩＤを含む第２のウェイクアップ信号を送信し、前記第２のウェイクアップ信号に対して起動通知を送信した前記一の無線ノードに対して、前記第２の制御パケットを送信して前記スリープ状態へ移行する第２の処理を繰り返し実行する、無線マルチホップネットワーク。
【請求項2】
前記複数の無線ノードの各々は、前記複数の無線ノードのトポロジーが変化したとき、前記第１および第２の処理を繰り返し実行する、請求項１に記載の無線マルチホップネットワーク。
【請求項3】
前記複数の無線ノードの各々は、
自己が検出したセンサー値を含むデータパケットを送信するとき、自己から宛先ノードまでのマルチホップ経路に基づいて中継ノードを決定し、その決定した中継ノードを表わす第３のＩＤを含む第３のウェイクアップ信号を送信し、その後、前記データパケットを送信して前記スリープ状態へ移行する第３の処理を実行する、請求項１または請求項２に記載の無線マルチホップネットワーク。
自己が検出したセンサー値を含むデータパケットを送信するとき、自己から宛先ノードまでのマルチホップ経路に基づいて中継ノードを決定し、その決定した中継ノードを表わす第３のＩＤを含む第３のウェイクアップ信号を送信し、その後、前記データパケットを送信して前記スリープ状態へ移行する第３の処理を実行する、請求項１または請求項２に記載の無線マルチホップネットワーク。
【請求項4】
前記第３のウェイクアップ信号は、前記第３のＩＤを表わす第１のフレーム長を有する第１の無線フレームからなる、請求項３に記載の無線マルチホップネットワーク。
【請求項5】
前記第１のウェイクアップ信号は、前記第１のＩＤを表わす第２のフレーム長を有する第２の無線フレームからなり、
前記第２のウェイクアップ信号は、前記第２のＩＤを表わす第３のフレーム長を有する第３の無線フレームからなる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線マルチホップネットワーク。
前記第２のウェイクアップ信号は、前記第２のＩＤを表わす第３のフレーム長を有する第３の無線フレームからなる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線マルチホップネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、無線マルチホップネットワークに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、複数のセンサー端末と、管理端末とを備える無線センサーネットワークが知られている（特許文献１）。
【0003】
複数のセンサー端末は、センサーを備える。管理端末は、複数のセンサー端末と通信する通信経路を構築し、その構築した通信経路に基づいて各センサー端末と無線通信を行う。
【0004】
センサー端末は、ネットワークに参入する際に、第１の送信電力で既存のセンサー端末を介して管理端末に加入要求を送信する。
【0005】
管理端末は、加入要求を受信すると、加入要求を受信した経路上のセンサー端子のトラフィック負荷を算出し、ホップ数およびトラフィック負荷が共に許容範囲内であれば、参入するセンサー端末の通信経路を加入要求を受信した経路とし、ホップ数およびトラフィック負荷の少なくとも一方が許容範囲外であれば、参入するセンサー端末に対して、第１の送信出力よりも大きい第２の送信出力で、管理端末又はトラフィック負荷の小さい特定のセンサー端末に直接接続するように指示を出力して通信経路を再構築する。そして、参入するセンサー端末は、指示を受信した場合、管理端末宛にデータを送信する際に、第２の送信出力でデータを管理端末又は特定のセンサー端末へ送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１３−０５５４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、従来の無線センサーネットワークにおいて、複数のセンサー端末が間欠動作を行った場合、各センサー端末は、休止時に応答することができないため、高いレスポンス性を得ることができないという問題がある。
【0008】
一方、高いレスポンス性を得るために、間欠動作の間隔を短くすると、省電力効果が損なわれるという問題がある。
【0009】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、高い省電力性および高いレスポンス性を備えた無線マルチホップネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この発明の実施の形態によれば、無線マルチホップネットワークは、複数の無線ノードを備える。複数の無線ノードの各々は、無線通信により制御パケットの送受信が可能な無線通信機能と、起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を無線通信機能よりも低消費電力で受信可能な信号受信機能とを有し、ウェイクアップ信号を受信すると、信号受信機能で前記ウェイクアップ信号を待ち受けるスリープ状態から起動状態へ移行する。そして、複数の無線ノードの各々は、無線ノード間の経路を構築するための第１の制御パケットをブロードキャスト送信する場合、電波範囲内に存在する全ての無線ノードを起動状態へ移行させるための第１のＩＤを含む第１のウェイクアップ信号を送信し、その後、第１の制御パケットを送信してスリープ状態へ移行する第１の処理を繰り返し実行し、無線ノード間の経路を構築するための第２の制御パケットをユニキャスト送信する場合、ユニキャスト送信の相手先を表わす第２のＩＤを含む第２のウェイクアップ信号を送信し、その後、第２の制御パケットを送信してスリープ状態へ移行する第２の処理を繰り返し実行する。
【0011】
この発明の実施の形態による無線マルチホップネットワークにおいては、複数の無線ノードの各々は、第１および第２の処理を繰り返し実行する。そして、この第１および第２の処理の各々は、起動状態において所望の動作を行った後にスリープ状態へ移行する処理である。その結果、複数の無線ノードの各々は、ウェイクアップ信号によって起動状態へ移行すると、所望の動作を行い、所望の動作が終了すると、スリープ状態へ移行する。
【0012】
従って、高い省電力性および高いレスポンス性を実現できる。
【0013】
また、この発明の実施の形態によれば、無線マルチホップネットワークは、複数の無線ノードを備える。複数の無線ノードの各々は、無線通信によりデータパケットの送受信が可能な無線通信機能と、起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を無線通信機能よりも低消費電力で受信可能な信号受信機能とを有し、ウェイクアップ信号を受信すると、信号受信機能でウェイクアップ信号を待ち受けるスリープ状態から起動状態へ移行する。そして、複数の無線ノードの各々は、自己がデータパケットを宛先ノードへ送信し、データパケットに対する応答を受信する必要があるとき、自己から宛先ノードまでのマルチホップ経路に基づいて中継ノードを決定し、その決定した中継ノードを表わすＩＤを含むウェイクアップ信号を送信し、その後、データパケットを送信し、宛先ノードから所望の応答を受信した後にスリープ状態へ移行する処理を実行する。
【0014】
この発明の実施の形態による無線マルチホップネットワークにおいては、複数の無線ノードの各々は、起動状態において、データパケットの宛先ノードを起動させ、その後、データパケットを送信し、宛先ノードから所望の応答を受信した後にスリープ状態へ移行する。その結果、複数の無線ノードの各々は、ウェイクアップ信号によって起動状態へ移行すると、所望の動作を行い、所望の動作が終了すると、スリープ状態へ移行する。
【0015】
従って、高い省電力性および高いレスポンス性を実現できる。
【発明の効果】
【0016】
この発明の実施の形態によれば、高い省電力性および高いレスポンス性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】この発明の実施の形態による無線センサーネットワークの概略図である。
【図6】制御パケットＤＩＯの構成図である。
【図7】制御パケットＤＡＯの構成図である。
【図8】フレーム長とデータとの対応表を示す図である。
【図11】経路を構築するときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図15】表示端末の表示画面の例を示す図である。
【図17】複数のシステムが同時に運用される例を示す図である。
【図18】待機系ネットワークの例を示す図である。
【図19】ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いる例を示す図である。
【図20】センサー値を転送するときに親ノードを選択する例を示す図である。
【図21】ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いる例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0019】
図１は、この発明の実施の形態による無線センサーネットワークの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による無線センサーネットワーク１０は、無線ノード１〜６と、サーバ７と、表示端末８とを備える。
【0020】
無線ノード１〜６およびサーバ７は、無線通信空間に配置される。サーバ７は、パーソナルコンピュータ７１と、無線ノード７２とを含む。
【0021】
無線ノード１〜６，７２は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇに対応した９２０ＭＨｚ帯で無線通信を行う。
【0022】
無線ノード１〜６の各々は、センサーおよびアクチュエータを有する。
【0023】
無線ノード１〜６，７２は、後述する方法によって、ＲＰＬ：ＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｌｏｗ−Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＲＦＣ６５５０）を用いて各無線ノード１〜６からサーバ７（無線ノード７２）までの経路を構築する。また、無線ノード１〜６，７２は、後述する方法によって、ＲＰＬを用いて各無線ノード１〜６からサーバ７（無線ノード７２）までの経路を維持する。
【0024】
そして、無線ノード１〜６の各々は、センサーによってセンサー値を検出し、その検出したセンサー値をサーバ７（無線ノード７２）へ送信する。また、無線ノード１〜６の各々は、アクチュエータを制御するための制御指示をサーバ７から受信し、その受信した制御指示に従ってアクチュエータを動作させる。
【0025】
この場合、無線ノード１〜６の各々は、後述する方法によって、他の無線ノードから受信したセンサー値を転送し、サーバ７または他の無線ノードから受信した制御指示を転送する。
【0026】
無線ノード７２は、無線ノード１〜６からセンサー値を受信し、その受信したセンサー値をパーソナルコンピュータ７１へ出力する。
【0027】
無線ノード７２は、パーソナルコンピュータ７１からアクチュエータを制御するための制御指示を受け、その受けた制御指示を無線ノード１〜６へ送信する。
【0028】
パーソナルコンピュータ７１は、無線ノード７２からセンサー値を受け、その受けたセンサー値を記憶する。そして、パーソナルコンピュータ７１は、その記憶したセンサー値をＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して表示端末８へ送信して表示する。
【0029】
パーソナルコンピュータ７１は、アクチュエータを制御するための制御指示を表示端末８から受信し、その受信した制御指示を無線ノード７２へ出力する。
【0030】
表示端末８は、ＬＡＮまたはＷＬＡＮを介してセンサー値を受け、その受けたセンサー値を表示する。また、表示端末８は、アクチュエータ１８の制御指示を外部から受け、その受けた制御指示をＬＡＮまたはＷＬＡＮを介してパーソナルコンピュータ７１へ送信する。
【0031】
図２は、図１に示す無線ノード１の構成を示す概略図である。図２を参照して、無線ノード１は、アンテナ１１，１２と、ウェイクアップ信号受信機１３と、ウェイクアップ判定器１４と、無線通信モジュール１５と、ホストシステム１６と、センサー１７と、アクチュエータ１８と、電源制御部１９と、電源２０とを含む。
【0032】
無線ノード１は、スリープ状態と、起動状態とを有する。スリープ状態とは、ウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４が動作しており、ホストシステム１６が起動状態へ移行するための割込みを待ち受けるだけの低消費電力状態であり、更に、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８が動作を停止した状態を言う。
【0033】
また、起動状態とは、ウェイクアップ信号受信機１３、ウェイクアップ判定器１４、無線通信モジュール１５、ホストシステム１６、センサー１７およびアクチュエータ１８が動作している状態を言う。なお、電源制御部１９および電源２０は、スリープ状態および起動状態とは無関係であり、常時、動作している。
【0034】
アンテナ１１は、ウェイクアップ信号受信機１３に接続される。アンテナ１２は、無線通信モジュール１５に接続される。
【0035】
ウェイクアップ信号受信機１３は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。ウェイクアップ信号受信機１３は、アンテナ１１を介してウェイクアップ信号を受信し、その受信したウェイクアップ信号を包絡線検波してウェイクアップ信号（＝フレーム長）を抽出する。そして、ウェイクアップ信号受信機１３は、その抽出したウェイクアップ信号（＝フレーム長）をウェイクアップ判定器１４へ出力する。
【0036】
ウェイクアップ判定器１４は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。ウェイクアップ判定器１４は、無線ノード１のウェイクアップＩＤを予め保持している。ウェイクアップ判定器１４は、ウェイクアップ信号受信機１３からウェイクアップ信号（＝フレーム長）を受け、その受けたウェイクアップ信号（＝フレーム長）をウェイクアップＩＤに変換する。そして、ウェイクアップ判定器１４は、その変換したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致するか否かを判定する。そして、ウェイクアップ判定器１４は、変換したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致すると判定したとき、起動信号を生成してホストシステム１６へ出力する。
【0037】
なお、ウェイクアップ判定器１４は、変換したウェイクアップＩＤが、予め保持しているウェイクアップＩＤに一致しないと判定したとき、その変換したウェイクアップＩＤを破棄する。
【0038】
無線通信モジュール１５は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介して制御パケットまたはデータパケットを受信する。データパケットは、センサー値または制御指示を含む。無線通信モジュール１５は、制御パケットまたはデータパケットを受信すると、その受信した制御パケットまたはデータパケットを復調してホストシステム１６へ出力する。また、無線通信モジュール１５は、起動通知をホストシステム１６から受け、その受けた起動通知をアンテナ１２を介して送信する。更に、無線通信モジュール１５は、ウェイクアップＩＤをホストシステム１６から受け、その受けたウェイクアップＩＤを含むウェイクアップ信号を生成する。そして、無線通信モジュール１５は、その生成したウェイクアップ信号をアンテナ１２を介して送信する。更に、無線通信モジュール１５は、制御パケットまたはデータパケットをホストシステム１６から受け、その受けた制御パケットまたはデータパケットを変調し、その変調した制御パケットまたはデータパケットをアンテナ１２を介して送信する。
【0039】
ホストシステム１６は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。この場合、ホストシステム１６は、電力Ｗ１，Ｗ２を受ける。電力Ｗ１は、電力Ｗ２よりも大きい。電力Ｗ１は、ホストシステム１６を起動状態で動作させるための電力である。電力Ｗ２は、ホストシステム１６を低消費電力状態で動作させるための電力である。
【0040】
ホストシステム１６は、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤまたは送信先のＭＡＣアドレスを予め保持している。
【0041】
ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４から起動信号を受けたとき、または割込み制御によって起動状態へ移行する時刻になったとき、無線ノード１を起動状態へ移行させるための指示信号ＣＯＭ１を生成して電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ１を受けると、起動状態へ移行する。
【0042】
ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４からの起動信号に応じて起動状態へ移行すると、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知を生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そして、ホストシステム１６は、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤまたは送信先のＭＡＣアドレスのハッシュ値を演算して、他の無線ノードまたはサーバ７をスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤを生成する。ホストシステム１６は、その生成したウェイクアップＩＤを無線通信モジュール１５へ出力する。その後、ホストシステム１６は、制御パケットＤＩＯを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、または無線通信モジュール１５から制御パケットＤＩＯを受ける。そして、ホストシステム１６は、その受けた制御パケットＤＩＯを処理し、その受けた制御パケットＤＩＯに対する応答である制御パケットＤＡＯを生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そうすると、ホストシステム１６は、無線ノード１をスリープ状態へ移行させるための指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ２を受けるので、スリープ状態へ移行する。
【0043】
また、ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４からの起動信号に応じて起動状態へ移行すると、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知を生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そして、ホストシステム１６は、センサー１７からセンサー値を受けると、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤまたは送信先のＭＡＣアドレスのハッシュ値を演算して、他の無線ノードまたはサーバ７（＝無線ノード７２）をスリープ状態から起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤを生成する。その後、ホストシステム１６は、ウェイクアップＩＤを無線通信モジュール１５へ出力する。そして、ホストシステム１６は、他の無線ノードまたはサーバ７（＝無線ノード７２）から起動通知を受信すると、センサー値を含むデータパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そうすると、ホストシステム１６は、指示信号ＣＯＭ２を生成して電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ２を受けるので、スリープ状態へ移行する。
【0044】
更に、ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４からの起動信号に応じて起動状態へ移行し、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知を無線通信モジュール１５へ出力した後、無線通信モジュール１５からデータパケットを受ける。そして、ホストシステム１６は、その受けたデータパケットを処理し、その処理したデータパケットを無線通信モジュール１５へ出力する。そうすると、ホストシステム１６は、指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ２を受けるので、スリープ状態へ移行する。
【0045】
更に、ホストシステム１６は、ウェイクアップ判定器１４からの起動信号に応じて起動状態へ移行し、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知を無線通信モジュール１５へ出力した後、無線通信モジュール１５から制御指示を受ける。そして、ホストシステム１６は、その受けた制御指示に従ってアクチュエータ１８を制御する。その後、ホストシステム１６は、アクチュエータ制御応答を生成して無線通信モジュール１５へ出力する。そうすると、ホストシステム１６は、指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。その後、ホストシステム１６は、電源制御部１９から電力Ｗ２を受けるので、スリープ状態へ移行する。
【0046】
センサー１７は、電源制御部１９から供給された電力によって駆動される。そして、センサー１７は、センサー値を検出し、その検出したセンサー値をホストシステム１６へ出力する。なお、センサー値は、例えば、温度、湿度、照度、電力、人感、ＣＯ２濃度および放射線量等である。
【0047】
アクチュエータ１８は、電源制御部１９から供給される電力によって駆動される。そして、アクチュエータ１８は、ホストシステム１６からの制御に従って動作を行う。
【0048】
電源制御部１９は、電源２０から電力を受ける。電源制御部１９は、ウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４を駆動させるための電力（＝例えば、５００μＷ）を、常時、ウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４へ供給する。また、電源制御部１９は、ホストシステム１６から指示信号ＣＯＭ１を受けると、ホストシステム１６へ電力Ｗ１（＞５００μＷ）を供給し、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８を駆動するための電力を無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８へ供給する。更に、電源制御部１９は、ホストシステム１６から指示信号ＣＯＭ２を受けると、ホストシステム１６へ電力Ｗ２を供給し、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８への電力の供給を停止する。
【0049】
従って、電源制御部１９は、スリープ状態においては、５００μＷの電力をウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４へ供給し、Ｗ２（＜Ｗ１））の電力をホストシステム１６へ供給する。また、電源制御部１９は、起動状態においては、５００μＷの電力をウェイクアップ信号受信機１３およびウェイクアップ判定器１４へ供給し、Ｗ１（＞５００μＷ）の電力をホストシステム１６へ供給し、駆動するための電力を無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８へ供給する。ここで、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８を駆動するための電力をαとすると、電源制御部１９は、スリープ状態において、５００μＷ＋Ｗ２の電力を供給し、起動状態において、５００μＷ＋Ｗ１（＞Ｗ２）＋αの電力を供給する。その結果、無線ノード１におけるスリープ状態は、起動状態よりも消費電力が少ない状態である。
【0050】
電源２０は、電力を電源制御部１９へ供給する。
【0052】
図３は、図２に示すホストシステム１６の機能ブロック図である。図３を参照して、ホストシステム１６は、ルーティングテーブル１６１と、無線通信部１６２と、経路制御部１６３と、状態制御部１６４と、電源制御部１６５と、アクチュエータ制御部１６６と、センサー制御部１６７と、割込制御部１６８と、ウェイクアップ制御部１６９と、タイマー制御部１７０とを含む。
【0053】
ルーティングテーブル１６１は、経路情報を格納する。
【0054】
無線通信部１６２は、無線通信モジュール１５を制御するとともに、センサー値または制御指示を含むデータパケット、または制御パケットを送受信する。そして、制御パケットまたはデータパケットを送信する場合、無線通信部１６２は、送信先のアドレスを出力するように経路制御部１６３に依頼する。
【0055】
また、無線通信部１６２は、センサー制御部１６７からセンサー値を受けると、その受けたセンサー値を含むデータパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、センサー値を含むデータパケットを送信するように無線通信モジュール１５を制御する。
【0056】
更に、無線通信部１６２は、無線通信モジュール１５から制御指示を含むデータパケットを受けると、その受けたデータパケットから制御指示を取り出し、その取り出した制御指示をアクチュエータ制御部１６６へ出力する。
【0057】
経路制御部１６３は、ＲＰＬに従って、各無線ノード１〜６からサーバ７までの経路を確立し、その確立した経路の経路情報を含むルーティングテーブル１６１を作成する。そして、経路制御部１６３は、その作成したルーティングテーブル１６１を管理する。
【0058】
状態制御部１６４は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、無線ノード１の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。また、状態制御部１６４は、経路制御部１６３からの依頼に応じて、無線ノード１の状態を起動状態からスリープ状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。
【0059】
電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて、指示信号ＣＯＭ１または指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。
【0060】
アクチュエータ制御部１６６は、無線通信部１６２から制御指示を受け、その受けた制御指示に従ってアクチュエータ１８を制御する。
【0061】
センサー制御部１６７は、無線通信部１６２からセンサー値の読込指示またはセンサー値の通知周期に従ってセンサー値をセンサー１７から読み込む。そして、センサー制御部１６７は、その読み込んだセンサー値を無線通信部１６２へ出力する。
【0062】
割込制御部１６８は、ホストシステム１６を起動状態へ移行させるための割込みの要因の設定を行う。ここで、割込みの要因は、次の起動時刻を設定するタイマーによる割込み、またはウェイクアップ信号を受信した場合の割込みである。タイマーによる割込みは、例えば、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）タイマーによる割込みからなる。
【0063】
また、割込制御部１６８は、外部からの割込みを受信して、ホストシステム１６を起動状態へ移行させるように状態制御部１６４に依頼する。
【0064】
タイマー制御部１７０は、ホストシステム１６をスリープ状態へ移行させる前に、次回の起動時刻を設定するために、タイマー割込みの制御を行う。
【0066】
パーソナルコンピュータ７１は、ＲＳ−２３２Ｃ７３，７４によって無線ノード７２に接続される。パーソナルコンピュータ７１は、ＲＳ−２３２Ｃ７３を介して制御指示等を無線ノード７２へ出力し、ＲＳ−２３２Ｃ７４を介してセンサー値等を無線ノード７２から受ける。なお、無線ノード７２のホストシステム１６がＲＳ−２３２Ｃ７３，７４に接続される。
【0068】
Ｗｅｂサーバ７１１は、ＲＳ−２３２Ｃ７４を介して無線ノード７２から送信元のアドレスとセンサー値とを受け、その受けた送信元のアドレスおよびセンサー値を相互に対応付けてデータベース７１２に格納する。
【0069】
Ｗｅｂサーバ７１１は、ＬＡＮまたはＷＬＡＮを介して表示端末８からセンサー値の閲覧要求を受け、またはＬＡＮまたはＷＬＡＮを介して表示端末８の表示画面に描画する。
【0070】
データベース７１２は、センサー値を送信元のアドレスに対応付けて記憶する。
【0072】
ｒｏｏｔのアドレスは、サーバ７のアドレス、即ち、無線ノード７２のアドレスからなる。
【0073】
送信先は、制御パケットＤＩＯの送信先の無線ノードのアドレスからなる。送信元は、制御パケットＤＩＯを生成した無線ノードのアドレスからなる。ＩＤ格納部は、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤからなる。Ｒａｎｋは、２５６×ｎ（ｎは、正の整数）からなり、サーバ７（＝無線ノード７２）からのホップ数が１ホップ増加するごとに“２５６”づつ増加する。そして、Ｒａｎｋは、数値が小さい程、ｒｏｏｔに近いことを表わす。ＤＴＳＮは、正の整数からなり、１つの無線ノード（＝サーバ７の無線ノード７２および無線ノード１〜６のいずれか）が新たな制御パケットＤＩＯを生成するごとに“１”づつ増加する。ＤＴＳＮは、各無線ノード１〜６が同じ無線ノードから制御パケットＤＩＯを受信した場合に、制御パケットＤＡＯを送信するか否かの判定基準になる。より具体的には、各無線ノード１〜６は、同じ無線ノードから制御パケットＤＩＯを受信した場合に、その受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮが、以前に受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮよりも増加していると判定したとき、制御パケットＤＡＯを送信し、受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮが、以前に受信した制御パケットＤＩＯのＤＴＳＮよりも増加していないと判定したとき、制御パケットＤＡＯを送信しない。そして、ＤＴＳＮが増加していることは、親ノードが変更されたことに相当する。
【0075】
親ノードのアドレスは、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードよりも１ホップだけｒｏｏｔ側に存在し、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードが無線通信可能な全ての無線ノードのアドレスからなる。
【0076】
送信元は、制御パケットＤＡＯを生成する無線ノードのアドレスからなる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、制御パケットＤＡＯのシーケンス番号である。そして、ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅの初期値は、“２４０”である。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、“０”〜“２５５”の範囲の整数からなる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、新たな制御パケットＤＡＯが送信される毎にインクリメントされる。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅが“１２８”よりも小さい場合、最大値は、“１２７”であり、ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅが“１２８”以上である場合、最大値は、“２５５”である。ＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅは、“２５５”の次に、“０”になり、その後、“１”づつインクリメントされる。
【0077】
制御パケットＤＡＯが新しいか否かは、次の方法によって決定される。ここでは、比較する２つのＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅをそれぞれＡ，Ｂとする。
【0078】
（ｉ）Ａが“１２８”〜“２５５”であり、Ｂが“０”〜“１２７”である場合・（２５６＋Ｂ−Ａ）がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）以下である場合、Ａは、Ｂよりも小さい。
【0079】
・（２５６＋Ｂ−Ａ）がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）よりも大きい場合、Ｂは、Ａよりも小さい。
【0080】
そして、大きい方（ＡまたはＢ）を有する制御パケットＤＡＯが新しいと判定される。
【0081】
（ｉｉ）両方の値が“１２７”以下、または“１２８”以上である場合・２つの値の差の絶対値がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）以下である場合、比較結果がそのまま結果となる。
【0082】
・２つの値の差の絶対値がＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＷＩＮＤＯＷ（＝１６）よりも大きい場合、同期されていないと判定され、２つのＡ，Ｂは、比較できないと判定される。
【0083】
この場合、受信した制御パケットＤＡＯが最新であると判定しないか、最後に受信したＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅを有する制御パケットＤＡＯを最新であると判定してもよい。
【0084】
この発明の実施の形態においては、次の３つのウェイクアップＩＤを定義する。
【0085】
（１）ユニキャストＩＤ（２）マルチキャストＩＤ
（３）ブロードキャストＩＤ
ユニキャストＩＤは、任意の無線ノードを指し示すウェイクアップＩＤであり、各無線ノードのＭＡＣアドレス等の一意に無線ノードを特定可能なＩＤである。
【0086】
マルチキャストＩＤは、電波範囲内の特定の無線ノードのグループを起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤである。
【0087】
マルチキャストＩＤは、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤ、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤからなる。
【0088】
ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤは、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤで表わされる同一システムの無線ノードを起動状態へ移行させるためのウェイクアップＩＤである。
【0089】
ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤは、無線センサーネットワーク１０において各無線ノード１〜６から見た場合に親ノードになる得る無線ノード群を示すウェイクアップＩＤである。
【0090】
ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤは、無線センサーネットワーク１０において各無線ノード１〜６から見た場合に子ノードとして収容した無線ノード群を示すウェイクアップＩＤである。
【0091】
ブロードキャストＩＤは、電波範囲内の全ての無線ノードを起動状態へ移行させることができるウェイクアップＩＤであり、予め無線センサーネットワーク１０において決められている。そして、ブロードキャストＩＤは、無線ノード１〜６，７２のウェイクアップ制御部１６９に予め設定されている。
【0092】
この発明の実施の形態においては、上述したユニキャストＩＤ、マルチキャストＩＤおよびブロードキャストＩＤをウェイクアップＩＤとして用いる。
【0094】
１２．８０ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ０”のデータに対応付けられる。１２．８８ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ１”のデータに対応付けられる。１２．９６ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ２”のデータに対応付けられる。１３．０４ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ３”のデータに対応付けられる。
【0095】
１３．１２ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ４”のデータに対応付けられる。１３．２０ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ５”のデータに対応付けられる。１３．２８ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ６”のデータに対応付けられる。１３．３６ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ７”のデータに対応付けられる。
【0096】
１３．４４ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ８”のデータに対応付けられる。１３．５２ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘ９”のデータに対応付けられる。１３．６０ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＡ”のデータに対応付けられる。１３．６８ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＢ”のデータに対応付けられる。
【0097】
１３．７６ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＣ”のデータに対応付けられる。１３．８４ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＤ”のデータに対応付けられる。１３．９２ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＥ”のデータに対応付けられる。１４．００ｍｓｅｃのフレーム長は、“０ｘＦ”のデータに対応付けられる。
【0098】
そして、０ｘ０〜０ｘＦの各々は、４ビットからなる。
【0099】
この発明の実施の形態においては、ウェイクアップＩＤは、フレーム長によって表される。より具体的には、ウェイクアップＩＤは、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４によって表される。従って、ウェイクアップ信号は、ＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４のビット値にそれぞれ対応する４個のフレーム長を有する４個のフレームからなる（対応表ＴＢＬ参照）。
【0100】
そして、ユニキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ１に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動対象となる無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。
【0101】
また、ブロードキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘＦに固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。
【0102】
更に、マルチキャストＩＤのＬｏｃａｌマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ２に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤ等の同一システムを示す識別子からなる。ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤが１２ビットでない場合、ＰＡＮＩＤまたはＲＰＬ ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤのハッシュ値を演算して１２ビットにする。
【0103】
更に、マルチキャストＩＤのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ３に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。
【0104】
更に、マルチキャストＩＤのＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤにおいては、ＷｕＩＤ１は、０ｘ４に固定され、ＷｕＩＤ２〜ＷｕＩＤ４は、起動元の無線ノードのＭＡＣアドレスから求められた１２ビットのハッシュ値からなる。
【0105】
図９は、図３に示すルーティングテーブル１６１の構成図である。図９を参照して、ルーティングテーブル１６１は、送信先と、次の無線ノードと、ホップ数と、Ｒａｎｋとを含む。送信先、次の無線ノード、ホップ数およびＲａｎｋは、相互に対応付けられる。
【0106】
送信先は、ウェイクアップ信号、制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯおよびデータパケット等の受信先の無線ノードのＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄからなる。次の無線ノードは、送信先までの経路上においてルーティングテーブル１６１を保持する無線ノードに送信先側で隣接する無線ノードのＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ＿ＮＢからなる。
【0107】
ホップ数は、ルーティングテーブル１６１を保持する無線ノードから送信先の無線ノードまでのホップ数ｈからなる。Ｒａｎｋは、送信先の無線ノードのサーバ７に対する近さの程度を示し、ｒ＝２５６×ｎ（＝２５６，５１２，７６８，・・・）からなる。
【0109】
図１０を参照して、無線ノード７２，１，２は、それぞれ、電波範囲ＲＥＧ１〜ＲＥＧ３を有する。無線ノード７２は、２つの電波範囲ＲＥＧ１，ＲＥＧ２が重なった領域に存在する。無線ノード１は、３つの電波範囲ＲＥＧ１〜ＲＥＧ３が重なった領域に存在する。無線ノード２は、２つの電波範囲ＲＥＧ２，ＲＥＧ３が重なった領域に存在する。
【0110】
このように、自己の電波範囲がサーバ７まで届かない無線ノードが存在する状態において、各無線ノード１〜６からサーバ７までの経路の構築が行われる。
【0111】
経路の構築方法について説明する。図１１は、経路を構築するときの動作を説明するためのフローチャートである。図１１を参照して、経路を構築する動作が開始されると、サーバ７の無線ノード７２において、割込制御部１６８は、タイマー制御部１７０から起動時刻を受け、無線ノード７２を起動状態へ移行するように状態制御部１６４に依頼する。そして、状態制御部１６４は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、無線ノード７２を起動状態へ移行するように電源制御部１６５に依頼する。電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ１を電源制御部１９へ出力する。そして、無線ノード７２は、起動状態へ移行する。そうすると、割込制御部１６８は、他の無線ノードを起動させるようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。ウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、無線通信モジュール１５が送信するウェイクアップ信号のウェイクアップＩＤとしてブロードキャストＩＤを選択する。そして、ウェイクアップ制御部１６９は、対応表ＴＢＬを予め保持しており、対応表ＴＢＬを参照して、ブロードキャストＩＤのＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４を４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、ウェイクアップ制御部１６９は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を無線通信モジュール１５へ出力し、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を有する４個のフレームを生成するように無線通信モジュール１５を制御する。
【0112】
無線通信モジュール１５は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をホストシステム１６のウェイクアップ制御部１６９から受け、その受けた４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を有する４個のフレームを生成し、その生成した４個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳをアンテナ１２を介してブロードキャストする（ステップＳ１）。
【0113】
無線ノード１のウェイクアップ信号受信機１３は、アンテナ１１を介してウェイアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号の受信電波を一定周期で包絡線検波する。そして、無線ノード１のウェイクアップ信号受信機１３は、包絡線検波の検波値の個数をカウントし、そのカウントした検波値の個数に一定周期を乗算して４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を求める。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ信号受信機１３は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ判定器１４へ出力する。
【0114】
無線ノード１のウェイクアップ判定器１４は、予め、対応表ＴＢＬを保持しており、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ信号受信機１３から受けると、対応表ＴＢＬを参照して、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット値に変換してブロードキャストＩＤを取得する。そうすると、無線ノード１のウェイクアップ判定器１４は、ブロードキャストＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤ（＝ブロードキャストＩＤ）に一致すると判定し、起動信号を生成してホストシステム１６へ出力する。
【0115】
無線ノード１のホストシステム１６において、割込制御部１６８は、起動信号をウェイクアップ判定器１４から受けると、無線ノード１の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように状態制御部１６４に依頼し、状態制御部１６４は、無線ノード１の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。そして、電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ１を生成して電源制御部１９へ出力する。電源制御部１９は、指示信号ＣＯＭ１に応じて、電力Ｗ１をホストシステム１６へ供給し、駆動に必要な電力を無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８へ供給する。これによって、無線ノード１は、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ２）。
【0116】
その後、無線ノード１のホストシステム１６は、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知を生成し、その生成した起動通知を無線通信モジュール１５へ出力する。そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、起動通知をホストシステム１６から受け、その受けた起動通知をアンテナ１２を介してブロードキャストする。
【0117】
無線ノード７２において、無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介して起動通知を受信する。そして、無線ノード７２において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、無線通信モジュール１５から起動通知を受け、その受けた起動通知を経路制御部１６３へ出力する。
【0118】
無線ノード７２において、ホストシステム１６の経路制御部１６３は、無線通信部１６２から起動通知を受けると、無線ノード１が起動状態へ移行したことを検知する。そして、経路制御部１６３は、サーバ７（＝無線ノード７２）のアドレスＭＡＣａｄｄ７２からなるｒｏｏｔのアドレスと、無線ノード１のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１からなる送信先と、サーバ７（＝無線ノード７２）のアドレスＭＡＣａｄｄ７２からなる送信元と、ＥＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤからなるＩＤ格納部と、２５６からなるＲａｎｋと、１からなるＤＴＳＮとを含むＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を生成し、その生成したＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信部１６２へ出力する。
【0119】
無線ノード７２において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を経路制御部１６３から受け、その受けたＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信モジュール１５へ出力し、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を送信するように無線通信モジュール１５を制御する。そうすると、無線ノード７２の無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介してＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を送信する（ステップＳ３）。
【0120】
その後、無線ノード７２において、ホストシステム１６の状態制御部１６４は、ＤＩＯ１の送信完了を経路制御部１６３から受け、無線ノード７２を起動状態からスリープ状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ２を電源制御部１９へ出力する。無線ノード７２の電源制御部１９は、指示信号ＣＯＭ２に応じて、電力Ｗ２をホストシステム１６へ供給し、無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８への電力の供給を停止する。これによって、無線ノード７２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【0121】
一方、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］をアンテナ１２を介して受信し（ステップＳ４）、その受信したＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］をホストシステム１６へ出力する。
【0122】
無線ノード１において、ホストシステム１６の無線通信部１６２は、ＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を無線通信モジュール１５から受け、その受けたＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を経路制御部１６３へ出力する。
【0123】
無線ノード１において、ホストシステム１６の経路制御部１６３は、無線通信部１６２からＤＩＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ７２／ＥＳＳＩＤ／２５６／１］を受ける。そして、無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＩＯ１の先頭のアドレスＭＡＣａｄｄ７２を参照して、ｒｏｏｔがサーバ７（＝無線ノード７２）であることを検知する。また、無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＩＯ１の２個目のアドレスＭＡＣａｄｄ１を参照して、ＤＩＯ１の送信先が無線ノードであることを検知する。更に、無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＩＯ１の３個目のアドレスＭＡＣａｄｄ７２を参照してＤＩＯ１の送信元がサーバ７（＝無線ノード７２）であることを検知する。更に、無線ノード１の経路制御部１６３は、“２５６”からなるＲａｎｋおよび“１”からなるＤＴＳＮをＤＩＯ１から取り出して保持する。そして、無線ノード１の経路制御部１６３は、“２５６”からなるＲａｎｋに基づいて、サーバ７から無線ノード１までのホップ数が“１”であることを検知する。“２５６”のＲａｎｋは、Ｒａｎｋの最小値であり、無線ノード１は、その最小値である“２５６”からなるＲａｎｋをサーバ７から直接受信したからである。また、無線ノード１の経路制御部１６３は、サーバ７が最小のＲａｎｋを有するので、サーバ７が無線ノード１の親ノードであることを検知する。
【0124】
そうすると、経路制御部１６３は、ルーティングテーブル１６１の送信先にＭＡＣａｄｄ７２を格納し、次の無線ノードにＭＡＣａｄｄ７２を格納し、ホップ数に“１”を格納し、Ｒａｎｋに“２５６”を格納する。そして、経路制御部１６３は、“２５６”のＲａｎｋに基づいて、無線ノード１のＲａｎｋが“５１２”からなることを検知し、“５１２”のＲａｎｋを保持する。
【0125】
その後、無線ノード１の経路制御部１６３は、ＤＩＯを最初に受信したので、“１”からなるＤＴＳＮに基づいて、ＤＴＳＮが増加したことを検知し、ＤＡＯを送信すると判定する。
【0126】
そうすると、無線ノード１において、ウェイクアップ制御部１６９は、経路制御部１６３からの依頼に応じて、無線通信モジュール１５が送信するウェイクアップ信号のウェイクアップＩＤとしてユニキャストＩＤを生成する。ＤＡＯは、サーバ７（＝無線ノード７２）へ送信されるので、ウェイクアップ制御部１６９は、サーバ７（＝無線ノード７２）のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ７２を経路制御部１６３から受ける。そして、ウェイクアップ制御部１６９は、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ７２に基づいて、上述した方法によってユニキャストＩＤを生成する。
【0127】
そして、ウェイクアップ制御部１６９は、保持している対応表ＴＢＬを参照して、ユニキャストＩＤのＷｕＩＤ１〜ＷｕＩＤ４を４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４に変換する。そうすると、ウェイクアップ制御部１６９は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を無線通信モジュール１５へ出力し、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を有する４個のフレームを生成するように無線通信モジュール１５を制御する。
【0128】
無線ノード１の無線通信モジュール１５は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をホストシステム１６のウェイクアップ制御部１６９から受け、その受けた４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を有する４個のフレームを生成し、その生成した４個のフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳをアンテナ１２を介してユニキャストする（ステップＳ５）。
【0129】
無線ノード７２のウェイクアップ信号受信機１３は、アンテナ１１を介してウェイクアップ信号ＷｕＳを受信し、その受信したウェイクアップ信号ＷｕＳの受信電波を一定周期で包絡線検波する。そして、無線ノード７２のウェイクアップ信号受信機１３は、上述した方法によって４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４を求める。そうすると、無線ノード７２のウェイクアップ信号受信機１３は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ判定器１４へ出力する。
【0130】
無線ノード７２のウェイクアップ判定器１４は、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をウェイクアップ信号受信機１３から受けると、対応表ＴＢＬを参照して、４個のフレーム長ＦＬ１〜ＦＬ４をビット値に変換してユニキャストＩＤを取得する。そうすると、無線ノード７２のウェイクアップ判定器１４は、ユニキャストＩＤが、予め保持したウェイクアップＩＤに一致すると判定し、起動信号を生成してホストシステム１６へ出力する。
【0131】
無線ノード７２のホストシステム１６において、割込制御部１６８は、起動信号をウェイクアップ判定器１４から受けると、無線ノード７２の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように状態制御部１６４に依頼し、状態制御部１６４は、無線ノード７２の状態をスリープ状態から起動状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。そして、電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ１を生成して電源制御部１９へ出力する。電源制御部１９は、指示信号ＣＯＭ１に応じて、電力Ｗ１をホストシステム１６へ供給し、駆動に必要な電力を無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８へ供給する。これによって、無線ノード７２は、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ６）。
【0132】
その後、無線ノード７２は、無線ノード１と同じ方法によって起動通知を生成してブロードキャストする。
【0133】
そうすると、無線ノード１の経路制御部１６３は、無線ノード７２から送信された起動通知に応じて、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ７２からなる親ノードのアドレスと、ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１からなる送信元と、“１”からなるＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅとを含むＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を生成して無線通信部１６２へ出力する。
【0134】
無線ノード１の無線通信部１６２は、ＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を経路制御部１６３から受ける。そして、無線ノード１の無線通信部１６２は、その受けたＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を無線通信モジュール１５へ出力し、ＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を送信するように無線通信モジュール１５を制御する。
【0135】
その後、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、無線通信部１６２からの制御に従ってＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］をアンテナ１２を介して送信する（ステップＳ７）。
【0136】
その後、無線ノード１は、上述した無線ノード７２と同じ動作によって起動状態からスリープ状態へ移行する。
【0137】
無線ノード７２の無線通信モジュール１５は、アンテナ１２を介してＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を受信し（ステップＳ８）、その受信したＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］をホストシステム１６へ出力する。
【0138】
無線ノード７２のホストシステム１６において、経路制御部１６３は、無線通信部１６２を介して無線通信モジュール１５からＤＡＯ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／１］を受ける。そして、無線ノード７２の経路制御部１６３は、ＤＡＯ１の先頭のアドレスＭＡＣａｄｄ７２および２番目のアドレスＭＡＣａｄｄ１を参照して、無線ノード１がサーバ７の子ノードであることを検知する。無線ノード７２は、無線ノード１からＤＡＯ１を直接受信したからである。そうすると、無線ノード７２の経路制御部１６３は、ルーティングテーブル１６１の送信先および次の無線ノードにアドレスＭＡＣａｄｄ１を格納し、ホップ数に“１”を格納し、Ｒａｎｋに“５１２”を格納する。この場合、無線ノード７２の経路制御部１６３は、ＤＡＯ１を無線ノード１から直接受信したので、サーバ７から無線ノード１までのホップ数が“１”であることが解る。また、無線ノード７２の経路制御部１６３は、サーバ７から無線ノード１までのホップ数が“１”であるので、無線ノード１のＲａｎｋが“５１２”であることが解る。
【0139】
その後、無線ノード１は、ステップＳ１におけるサーバ７（＝無線ノード７２）の動作と同じ動作を実行し、ウェイクアップ信号ＷｕＳをブロードキャストする（ステップＳ９）。
【0140】
そして、無線ノード２は、ステップＳ２における無線ノード１の動作と同じ動作によってスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１０）、アドレスＭＡＣａｄｄ２を含む起動通知をブロードキャストする。
【0141】
その後、無線ノード１は、起動通知を受信すると、ステップＳ３におけるサーバ７（＝無線ノード７２）の動作と同じ動作によってＤＩＯを送信し（ステップＳ１１）、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【0142】
無線ノード２は、ＤＩＯを受信し（ステップＳ１２）、その受信したＤＩＯに基づいて、上述した無線ノード１と同じ方法によってルーティングテーブル１６１に新たな経路の経路情報を格納する。また、無線ノード２は、受信したＤＩＯに含まれるＲａｎｋ（＝５１２）に基づいて、自己のＲａｎｋが“７６８”であることを検知し、“７６８”からなるＲａｎｋを保持する。更に、無線ノード２は、受信したＤＩＯに含まれるＤＴＳＮの数値が増加していることを検知し、ＤＡＯを送信すると判定する。
【0143】
そうすると、無線ノード２は、ステップＳ５における無線ノード１の動作と同じ動作によってユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳをユニキャストする（ステップＳ１３）。
【0144】
無線ノード１は、ステップＳ２における動作と同じ動作によって、スリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１４）、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知をブロードキャストする。
【0145】
無線ノード２は、起動通知を受信すると、ステップＳ７における動作と同じ動作によってＤＡＯを送信する（ステップＳ１５）。その後、無線ノード２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【0146】
無線ノード１は、ＤＡＯを受信し（ステップＳ１６）、ＤＡＯに含まれるＤＡＯＳｅｑｕｅｎｃｅ基づいて、上述した方法によって、受信したＤＡＯが最新であると判定し、ＤＡＯを転送すべきと判定する。
【0147】
そして、無線ノード１は、ステップＳ５の動作と同じ動作によってユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ１７）。
【0148】
そして、サーバ７の無線ノード７２は、ステップＳ６における動作と同じ動作によってスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１８）、無線ノード７２のアドレスＭＡＣａｄｄ７２を含む起動通知をブロードキャストする。
【0149】
その後、無線ノード１は、起動通知を受信すると、ステップＳ６における動作と同じ動作によってＤＡＯを送信する（ステップＳ１９）。
【0150】
サーバ７の無線ノード７２は、ＤＡＯを受信し（ステップＳ２０）、ＤＡＯの親ノードのアドレスがＭＡＣａｄｄ１からなり、送信元がＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２からなるので、ルーティングテーブル１６１の送信先にＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２を格納し、次の無線ノードにＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１を格納し、ホップ数に“２”を格納し、Ｒａｎｋに“７６８”を格納してルーティングテーブル１６１を更新する。なお、無線ノード７２は、自己から無線ノード１までのホップ数が“１”であることが無線ノード１を送信先とする経路に対応してルーティングテーブル１６１に既に格納されており、無線ノード２の親ノードが無線ノード１であるので、自己から無線ノード２までのホップ数が“２”であることを検知できる。また、無線ノード７２は、無線ノード１のＲａｎｋが“５１２”であることが無線ノード１を送信先とする経路に対応してルーティングテーブル１６１に既に格納されており、無線ノード２の親ノードが無線ノード１であるので、無線ノード２のＲａｎｋが“７６８”であることを検知できる。
【0151】
以降、サーバ７（＝無線ノード７２）および無線ノード１〜６は、上述した動作を繰り返し実行し、サーバ７から各無線ノード１〜６までの経路を確立し、その確立した経路の経路情報を含むルーティングテーブル１６１を作成する。そして、無線ノード７２は、その作成したルーティングテーブル１６１に基づいて、無線ノード１〜６，７２のトポロジー状態を示すトポロジー図を作成して保持する。
【0152】
図１１に示すフローチャートにおいて、サーバ７の無線ノード７２は、ＤＩＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をブロードキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、ＤＩＯを送信する（ステップＳ１〜Ｓ３参照）。そして、無線ノード７２は、ＤＩＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【0153】
また、無線ノード１は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＩＯを受信し、ＤＡＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード７２を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ７参照）。そして、無線ノード１は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【0154】
更に、無線ノード１は、ＤＩＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をブロードキャストして無線ノード２を起動状態へ移行させ、その後、ＤＩＯを送信する（ステップＳ９〜Ｓ１１参照）。そして、無線ノード１は、ＤＩＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【0155】
更に、無線ノード２は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＩＯを受信し、ＤＡＯを送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１５参照）。そして、無線ノード２は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【0156】
更に、無線ノード１は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、ＤＡＯを受信し、ＤＡＯを転送する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストしてサーバ７の無線ノード７２を起動状態へ移行させ、その後、ＤＡＯを送信する（ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１９参照）。そして、無線ノード１は、ＤＡＯの送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【0157】
このように、無線ノード１，２，７２の各々は、起動状態へ移行すると、必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。そして、起動状態においては、無線ノード１は、無線ノード２から受信したＤＡＯの転送が必要な場合、ＤＡＯの送信を完了した後にスリープ状態へ移行する。その結果、無線ノード２から送信されたＤＡＯは、迅速にサーバ７へ届けられる。つまり、各無線ノード１，２，７２は、必要な場合のみ起動状態へ移行して必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。
【0158】
従って、高い省電力性および高いレスポンス性を実現できる。
【0162】
そして、図１１に示すステップＳ１〜ステップＳ２０が繰り返し実行されることにより、無線ノード３がサーバ７に接続され（図１２の（ｃ）参照）、無線ノード４が無線ノード３に接続され、無線ノード５が無線ノード３に接続され、無線ノード６が無線ノード４に接続される（図１２の（ｄ）参照）。
【0163】
ｒｏｏｔノードである無線ノード７２がルーティングテーブル１６１を作成する場合、無線ノード７２は、無線ノード１〜６の各々が作成した制御パケットＤＡＯを受信し、その制御パケットＤＡＯには、制御パケットＤＡＯを作成した無線ノード（＝無線ノード１〜６のいずれか）の親ノードのアドレスが格納されている。従って、無線ノード７２は、無線ノード１〜６の各々が作成した制御パケットＤＡＯを順次受信することによって、図１２の（ｄ）に示すトポロジーを把握できる。
【0164】
このように、無線センサーネットワーク１０においては、ループ状の経路が存在せず、かつ、ツリー構造のトポロジーがＲＰＬに従って構築される。
【0165】
そして、サーバ７の無線ノード７２がｒｏｏｔであり、無線ノード１，３の親ノードが無線ノード７２である。また、無線ノード１は、無線ノード２の親ノードであり、無線ノード３は、無線ノード４，５の親ノードである。更に、無線ノード４は、無線ノード６の親ノードである。
【0166】
一方、無線ノード１，３は、無線ノード７２の子ノードであり、無線ノード４，５は、無線ノード３の子ノードであり、無線ノード６は、無線ノード４の子ノードである。
【0167】
その結果、無線ノード７２は、２つの無線ノード１，３を子ノードとして持ち、無線ノード１は、１つの無線ノード２を子ノードとして持ち、無線ノード３は、２つの無線ノード４，５を子ノードとして持ち、無線ノード４は、１つの無線ノード６を子ノードとして持つ。
【0168】
このように、無線ノード１〜６，７２は、ＲＰＬに従って、各無線ノードの親ノードが１個であるようにトポロジーを構築する。
【0169】
また、同じ値からなるＲａｎｋを含む複数のＤＩＯを受信した場合、各無線ノードは、単位時間当たりに送受信されるＤＩＯの送受信数である送受信確率を演算し、その演算した送受信確率が最大であるＤＩＯを送信した無線ノードを親ノードとして選択する。
【0170】
図１１に示すフローチャートは、定期的（例えば、３０分ごと）に実行され、または新たな無線ノードが無線センサーネットワーク１０に参入したときに実行され、または各無線ノード１〜６の親ノードが変更または削除されたときに実行される。また、図１１に示すフローチャートは、トポロジーが変化したときに実行される。
【0171】
新たな無線ノードが無線センサーネットワーク１０に参入した場合、新たに参入した無線ノードは、ＤＩＯの送信要求であるＤＩＳをブロードキャストする。そして、ＤＩＳを受信した無線ノードがＤＩＯを送信することによって図１１に示すフローチャートが実行され、新たなトポロジーが構築される。
【0172】
図１３は、図９に示すルーティングテーブル１６１の具体例を示す図である。なお、図１３に示すルーティングテーブル１６１−１は、図１２の（ｄ）に示す無線ノード４におけるルーティングテーブル１６１である。
【0173】
図１３を参照して、無線ノード４のルーティングテーブル１６１−１は、送信先として、無線ノード３，６，７２を有する。送信先が無線ノード３（ＭＡＣａｄｄ３）である場合、送信先に対応する「次の無線ノード」には、無線ノード３のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３が格納される。そして、送信先に対応する「ホップ数」には、“１”が格納される。また、送信先に対応する「Ｒａｎｋ」には、“５１２”が格納される。
【0174】
無線ノード４は、無線ノード３で生成された制御パケットＤＩＯを無線ノード３から受信し、その受信した制御パケットＤＩＯに含まれる送信元が無線ノード３（＝ＭＡＣａｄｄ３）であることを検知することにより、無線ノード３が自己に隣接する無線ノードであること、および無線ノード３までのホップ数が“１”であることを検知する。また、無線ノード４は、無線ノード３から受信した制御パケットＤＩＯに含まれる「Ｒａｎｋ」に“５１２”が格納されていることを検知し、無線ノード３の「Ｒａｎｋ」が“５１２”であることを検知する。従って、無線ノード４は、ルーティングテーブル１６１−１の第１行目の経路情報を作成できる。
【0175】
また、無線ノード４は、無線ノード３から受信した制御パケットＤＩＯに含まれる「Ｒａｎｋ」が“５１２”であり、制御パケットＤＩＯに含まれる「ｒｏｏｔのアドレス」がＭＡＣａｄｄ７２であることを検知すると、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”（＝５１２＋２５６）であることを検知する。そして、無線ノード４は、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”であり、「Ｒａｎｋ」は、１ホップごとに“２５６”づつ増加するので、“７６８”を“２５６”で除算し、その除算結果“３”から“１”を減算することにより、無線ノード７２までのホップ数（＝２）を取得する。なお、除算結果“３”から“１”を減算するのは、無線ノード７２の「Ｒａｎｋ」が“２５６”であるので、ホップ数を求めるには、「Ｒａｎｋ」が何回増加したかを求める必要があるからである。また、「ｒｏｏｔのアドレス」がＭＡＣａｄｄ７２であるので、無線ノード４は、送信先としての無線ノード７２に対応する「Ｒａｎｋ」が“２５６”であることが解る。更に、無線ノード４は、制御パケットＤＩＯを無線ノード３から受信し、無線ノード７２までのホップ数が“２”であるので、送信先としての無線ノード７２に対応する「次の無線ノード」が無線ノード３（＝ＭＡＣａｄｄ３）であることを検知する。従って、無線ノード４は、ルーティングテーブル１６１−１の第２行目の経路情報を作成できる。
【0176】
更に、無線ノード４は、無線ノード３から受信した制御パケットＤＩＯに基づいて、同様にして、ルーティングテーブル１６１−１の第４行目の経路情報を作成する。
【0177】
更に、無線ノード４は、無線ノード６から制御パケットＤＡＯを受信し、その受信した制御パケットＤＡＯに含まれる送信元（＝ＭＡＣａｄｄ６）に基づいて、無線ノード６が自己に隣接する子ノードであることを検知する。制御パケットＤＡＯに含まれる「親ノードのアドレス」がＭＡＣａｄｄ４（＝無線ノード４）からなり、制御パケットＤＡＯは、制御パケットＤＩＯの応答であり、かつ、上り方向（各無線ノード１〜６からサーバ７（＝無線ノード７２）への方向）で送信される制御パケットである。従って、無線ノード４は、無線ノード６が自己の子ノードであることを検知する。また、無線ノード４は、制御パケットＤＡＯを無線ノード６から直接受信したので、無線ノード６までのホップ数が“１”であることを検知する。更に、無線ノード４は、自己の「Ｒａｎｋ」が“７６８”であり、無線ノード６までのホップ数が“１”であるので、無線ノード６の「Ｒａｎｋ」が“１０２４”であることを検知する。従って、無線ノード４は、ルーティングテーブル１６１−１の第３行目の経路情報を作成できる。
【0178】
なお、サーバ７（＝無線ノード７２）が制御指示を含むデータパケットを無線ノード６へ送信する場合、サーバ７（＝無線ノード７２）は、無線ノード７２から無線ノード６までの経路情報（＝無線ノード７２→無線ノード１→無線ノード４→無線ノード６）と制御指示とを含むデータパケットを生成して送信する。従って、経路情報（＝無線ノード７２→無線ノード１→無線ノード４→無線ノード６）上の無線ノード１，４の各々は、経路情報（＝無線ノード７２→無線ノード１→無線ノード４→無線ノード６）を参照することによって、自己から２ホップ以上離れた無線ノードを送信先とする経路情報をルーティングテーブル１６１に格納できる。
【0179】
その結果、無線ノード１〜６の各々は、無線センサーネットワーク１０を構成する全ての無線ノードを送信先とする経路情報をルーティングテーブル１６１に格納できる。
【0181】
図１４を参照して、無線ノード２において、ホストシステム１６の割込制御部１６８は、タイマー制御部１７０から起動時刻を受けると、無線ノード２を起動状態へ移行させるように状態制御部１６４に依頼する。
【0182】
状態制御部１６４は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、無線ノード２を起動状態へ移行させるように電源制御部１６５に依頼する。そして、電源制御部１６５は、状態制御部１６４からの依頼に応じて指示信号ＣＯＭ１を電源制御部１９へ出力する。
【0183】
電源制御部１９は、指示信号ＣＯＭ１に応じて、電力Ｗ１をホストシステム１６に供給し、駆動に必要な電力を無線通信モジュール１５、センサー１７およびアクチュエータ１８に供給する。
【0184】
これによって、無線ノード２は、起動状態へ移行する。そして、無線ノード２のセンサー制御部１６７は、センサー値を検出するようにセンサー１７を制御する。無線ノード２のセンサー１７は、センサー制御部１６７からの制御に従ってセンサー値を検出し、その検出したセンサー値をセンサー制御部１６７へ出力する。
【0185】
無線ノード２のセンサー制御部１６７は、センサー１７からセンサー値を受けると、その受けたセンサー値を無線通信部１６２へ出力するとともにセンサー値をサーバ７（＝無線ノード７２）へ送信するために無線ノード２の親ノードを起動させるように割込制御部１６８に依頼する。
【0186】
無線通信部１６２は、センサー値を受けると、その受けたセンサー値をサーバ７（＝無線ノード７２）へ送信するために無線ノード２の親ノードを経路制御部１６３に問い合わせる。経路制御部１６３は、無線通信部１６２からの問い合わせに応じて、ルーティングテーブル１６１を参照して無線ノード２の親ノードとして無線ノード１を検出し、その検出した無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を無線通信部１６２へ出力する。
【0187】
無線通信部１６２は、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を受けると、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１とセンサー値とを含むデータパケットを生成して無線通信モジュール１５へ出力し、センサー値を含むデータパケットを無線ノード１へ送信するように無線通信モジュール１５を制御する。
【0188】
一方、割込制御部１６８は、センサー制御部１６７からの依頼に応じて、無線ノード２の親ノードを起動させるようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。ウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、センサー値の送信先を無線通信部１６２に問い合わせ、センサー値の送信先として無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を無線通信部１６２から受ける。
【0189】
その後、無線ノード２は、図１１に示すステップＳ１３における動作と同じ動作によって、ユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ２１）。
【0190】
そして、無線ノード１は、図１１に示すステップＳ２における動作と同じ動作によって、無線ノード２からのウェイクアップ信号ＷｕＳに応じてスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ２２）、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知をブロードキャストする。
【0191】
無線ノード２は、起動通知を受信すると、無線ノード１が起動したことを検知する。そして、無線ノード２の無線通信モジュール１５は、センサー制御部１６７から受けたアドレスＭＡＣａｄｄ１およびセンサー値と、無線ノード２のアドレスＭＡＣａｄｄ２と、サーバ７のアドレスＭＡＣａｄｄ７２とを含むパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］をアンテナ１２を介して送信する（ステップＳ２３）。その後、無線ノード２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【0192】
無線ノード１は、無線ノード２からパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を受信する（ステップＳ２４）。そして、無線ノード１は、パケットＰＫＴ１の先頭のアドレスがサーバ７のアドレスＭＡＣａｄｄ７２であることを検知し、パケットＰＫＴ１をサーバ７へ転送すべきことを検知する。
【0193】
そして、無線ノード１は、ステップＳ２１における無線ノード２の動作と同じ動作によって、ユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ２５）。サーバ７の無線ノード７２は、無線ノード２からのウェイクアップ信号ＷｕＳに応じて、スリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ２６）、無線ノード７２のアドレスＭＡＣａｄｄ７２を含む起動通知をブロードキャストする。
【0194】
無線ノード１は、起動通知を受信すると、パケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］のアドレスＭＡＣａｄｄ１をアドレスＭＡＣａｄｄ７２に変えたパケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を送信する（ステップＳ２７）。そして、無線ノード１は、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【0195】
サーバ７の無線ノード７２は、無線ノード１からパケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ２／センサー値］を受信する（ステップＳ２８）。そして、無線ノード７２の無線通信モジュール１５は、その受信したパケットＰＫＴ２から送信元のアドレスＭＡＣａｄｄ２およびセンサー値を取り出し、その取り出したアドレスＭＡＣａｄｄ２およびセンサー値をホストシステム１６へ出力する。
【0196】
そして、無線ノード７２のホストシステム１６は、無線通信モジュール１５からアドレスＭＡＣａｄｄ２およびセンサー値を受け、その受けたアドレスＭＡＣａｄｄ２およびセンサー値をＲＳ−２３２Ｃ７４を介してパーソナルコンピュータ７１へ出力する。
【0197】
パーソナルコンピュータ７１のＷｅｂサーバ７１２は、アドレスＭＡＣａｄｄ２およびセンサー値を受け、その受けたアドレスＭＡＣａｄｄ２およびセンサー値を相互に対応付けてデータベース７１２に格納する。
【0198】
その後、無線ノード１は、タイマー割込みによってスリープ状態から起動状態へ移行し、センサー１７によってセンサー値を検出する。そうすると、無線ノード１は、ステップＳ２１における無線ノード２の動作と同じ動作によって、ユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ２９）。
【0199】
サーバ７の無線ノード７２は、無線ノード１からのウェイクアップ信号ＷｕＳに応じてスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ３０）、無線ノード７２のアドレスＭＡＣａｄｄ７２を含む起動通知をブロードキャストする。
【0200】
無線ノード１は、起動通知を受信すると、ステップＳ２３における無線ノード２の動作と同じ動作によって、センサー値を含むパケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］を送信する（ステップＳ３１）。
【0201】
サーバ７の無線ノード７２は、パケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ７２／ＭＡＣａｄｄ１／センサー値］を受信し（ステップＳ３２）、パケットＰＫＴ３から送信元のアドレスＭＡＣａｄｄ１とセンサー値とを取り出す。そして、サーバ７は、ステップＳ２８における動作と同じ動作によって、アドレスＭＡＣａｄｄ１およびセンサー値を相互に対応付けてデータベース７１２に格納する。
【0202】
その後、表示端末８は、ＬＡＮまたはＷＬＡＮを介してセンサー値の閲覧要求をサーバ７へ送信する（ステップＳ３３）。サーバ７において、パーソナルコンピュータ７１のＷｅｂサーバ７１１は、閲覧要求に応じて、データベース７１２からセンサー値および送信元を読み出し、その読み出したセンサー値および送信元に基づいて、表示端末８の表示画面に無線ノード１〜６のトポロジーを描画するとともに、各無線ノード１〜６が配置された部分に対応するセンサー値を描画する（ステップＳ３４）。
【0203】
このように、図１３に示すフローチャートに従って、無線ノード１〜６で検出されたセンサー値がサーバ７へ送信され、表示端末８に表示される。
【0204】
図１３に示すフローチャートにおいて、無線ノード２は、センサー値を送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード２を起動状態へ移行させ、その後、センサー値を送信する（ステップＳ２１〜Ｓ２３参照）。そして、無線ノード２は、センサー値の送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【0205】
また、無線ノード１は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、センサー値を受信し、センサー値を転送する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード７２を起動状態へ移行させ、その後、センサー値を送信する（ステップＳ２５，Ｓ２６，Ｓ２７参照）。そして、無線ノード１は、センサー値の転送を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【0206】
更に、無線ノード１は、自己のセンサー１７が検出したセンサー値を送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード７２を起動状態へ移行させ、その後、センサー値を送信する（ステップＳ２９〜Ｓ３１参照）。そして、無線ノード１は、センサー値の送信を完了すると、スリープ状態へ移行する。
【0207】
このように、無線ノード１，２，７２の各々は、センサー値のサーバ７への送信および転送動作において、起動状態へ移行すると、必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。そして、起動状態においては、無線ノード１は、無線ノード２から受信したセンサー値を転送する場合、センサー値の転送を完了した後にスリープ状態へ移行する。その結果、無線ノード２から送信されたセンサー値は、迅速にサーバ７へ届けられる。つまり、各無線ノード１，２，７２は、必要な場合のみ起動状態へ移行して必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。
【0208】
従って、センサー値のサーバ７への送信および転送動作において、高い省電力性および高いレスポンス性を実現できる。
【0209】
図１５は、表示端末８の表示画面の例を示す図である。図１５を参照して、表示端末８の表示画面８１には、無線ノード１〜６のトポロジーが描画されるとともに、無線ノード１〜６がそれぞれ検出した温度、温度、ＣＯ２濃度、照度、湿度、および照度が表示される。
【0211】
図１６を参照して、アクチュエータ１８の制御が開始されると、表示端末８は、アクチュエータ１８のリスト要求をサーバ７へ送信する（ステップＳ４１）。
【0212】
サーバ７のパーソナルコンピュータ７１は、リスト要求を受信し、データベース７１２に格納された無線ノード１〜６のアドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６を読み出し、その読み出したアドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６をアクチュエータ１８のリストとして表示端末８へ送信する（ステップＳ４２）。
【0213】
なお、アドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６をアクチュエータ１８のリストとするのは、無線ノード１〜６は、全て、アクチュエータ１８を備えているので、無線ノード１〜６のアドレスＭＡＣａｄｄ１〜ＭＡＣａｄｄ６で無線ノード１〜６に備えられたアクチュエータ１８を表すことにしたからである。
【0214】
表示端末８は、アクチュエータ１８のリストを受信すると、その受信したアクチュエータ１８のリストを表示画面８１２に表示する。そして、端末装置８は、キーボード等の入力装置を介して各アクチュエータ１８に対する制御指示を受け付ける。
【0215】
そうすると、表示端末８は、制御指示をサーバ７へ送信する（ステップＳ４３）。
【0216】
サーバ７のパーソナルコンピュータ７１は、制御指示を受信し、その受信した制御指示をＲＣ−２３２Ｃ７３を介して無線ノード７２へ出力する。
【0217】
無線ノード７２において、ホストシステム１６のアクチュエータ制御部１６６は、制御指示をパーソナルコンピュータ７１から受け、その受けた制御指示を無線通信部１６２へ出力するとともに制御指示を無線ノード２へ送信するために無線ノード７２の子ノードを起動させるように割込制御部１６８に依頼する。
【0218】
無線通信部１６２は、制御指示を受けると、その受けた制御指示を無線ノード２へ送信するための経路を経路制御部１６３に問い合わせる。経路制御部１６３は、無線通信部１６２からの問い合わせに応じて、ルーティングテーブル１６１を参照して無線ノード７２から無線ノード２までの経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を検出し、その検出した経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を無線通信部１６２へ出力する。
【0219】
無線通信部１６２は、経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を受けると、経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］と制御指示とを含むパケットＰＫＴ４＝［［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］／制御指示］を生成して無線通信モジュール１５へ出力し、パケットＰＫＴ４を無線ノード２へ送信するように無線通信モジュール１５を制御する。
【0220】
一方、割込制御部１６８は、センサー制御部１６７からの依頼に応じて、無線ノード７２の子ノードを起動させるようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。ウェイクアップ制御部１６９は、割込制御部１６８からの依頼に応じて、制御指示の送信先を無線通信部１６２に問い合わせ、制御指示の送信先として無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を無線通信部１６２から受ける。
【0221】
その後、無線ノード７２は、図１１に示すステップＳ１３における動作と同じ動作によって、ユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ４４）。
【0222】
そして、無線ノード１は、図１１に示すステップＳ２における動作と同じ動作によって、無線ノード７２からのウェイクアップ信号ＷｕＳに応じてスリープ状態から起動状態へ移行し（ステップＳ４５）、無線ノード１のアドレスＭＡＣａｄｄ１を含む起動通知をブロードキャストする。
【0223】
無線ノード７２は、起動通知を受信すると、無線ノード１が起動したことを検知する。そして、無線ノード７２の無線通信モジュール１５は、パケットＰＫＴ４＝［［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］／制御指示］をアンテナ１２を介して送信する（ステップＳ４６）。
【0224】
無線ノード１の無線通信モジュール１５は、パケットＰＫＴ４＝［［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］／制御指示］を受信する（ステップＳ４７）。そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、パケットＰＫＴ４をホストシステム１６の無線通信部１６２へ出力する。
【0225】
無線ノード１の無線通信部１６２は、パケットＰＫＴ４の経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を参照して、パケットＰＫＴ４を無線ノード２へ送信すべきことを検知する。
【0226】
そして、無線ノード１の無線通信部１６２は、パケットＰＫＴ４を無線ノード２へ送信するために無線ノード２を起動させるようにウェイクアップ制御部１６９に依頼する。
【0227】
その後、無線ノード１は、ステップＳ４４における動作と同じ動作によって、ユニキャストＩＤを表すフレーム長を有するフレームからなるウェイクアップ信号ＷｕＳを送信する（ステップＳ４８）。
【0228】
無線ノード２は、無線ノード１からのウェイクアップ信号ＷｕＳに応じて起動状態へ移行し（ステップＳ４９）、無線ノード２のアドレスを含む起動通知をブロードキャストする。
【0229】
無線ノード１は、起動通知を受信し、無線ノード２が起動したことを検知する。そして、無線ノード１の無線通信モジュール１５は、パケットＰＫＴ４＝［［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］／制御指示］を送信する（ステップＳ５０）。
【0230】
無線ノード２の無線通信モジュール１５は、パケットＰＫＴ４＝［［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］／制御指示］を受信し、その受信したパケットＰＫＴ４＝［［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］／制御指示］をホストシステム１６の無線通信部１６２へ出力する。
【0231】
無線ノード２の無線通信部１６２は、パケットＰＫＴ４＝［［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］／制御指示］を受け、その受けたパケットＰＫＴ４の経路＝［ＭＡＣａｄｄ７２→ＭＡＣａｄｄ１→ＭＡＣａｄｄ２］を参照して、パケットＰＫＴ４の宛先が無線ノード２であることを検知する。そして、無線ノード２の無線通信部１６２は、パケットＰＫＴ４から制御指示を取り出し、その取り出した制御指示をアクチュエータ制御部１６６へ出力する。
【0232】
無線ノード２のアクチュエータ制御部１６６は、制御指示を受け、その受けた制御指示に従って、アクチュエータ１８を制御する（ステップＳ５１）。
【0233】
アクチュエータ１８の制御が完了すると、アクチュエータ制御部１６６は、アクチュエータ１８の制御が完了したことを示すアクチュエータ制御応答を生成して無線通信部１６２へ出力し、アクチュエータ制御応答をサーバ７へ送信するように依頼する。
【0234】
無線ノード２の無線通信部１６２は、アクチュエータ制御部１６６からの依頼に応じて、アクチュエータ制御応答をサーバ７へ送信するように無線通信モジュール１５を制御する。
【0235】
その後、無線ノード２は、図１３に示すステップＳ２３における動作と同じ動作によってアクチュエータ制御応答を無線ノード１へ送信し（ステップＳ５２）、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【0236】
そして、無線ノード１は、無線ノード２から受信したアクチュエータ制御応答をサーバ７へ転送し（ステップＳ５３）、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【0237】
サーバ７の無線ノード７２は、無線ノード１からアクチュエータ制御応答を受信し、その受信したアクチュエータ制御応答をＲＳ−２３２Ｃ７４を介してパーソナルコンピュータ７１へ出力し、パーソナルコンピュータ７１は、無線ノード７２から受けたアクチュエータ制御応答をＬＡＮまたはＷＬＡＮを介して表示端末８へ送信する（ステップＳ５４）。そして、無線ノード７２は、起動状態からスリープ状態へ移行する。これによって、アクチュエータ１８の制御動作が終了する。
【0238】
図１６に示すフローチャートにおいて、無線ノード７２は、制御指示を送信する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード１を起動状態へ移行させ、その後、制御指示を送信する（ステップＳ４４〜Ｓ４６参照）。そして、無線ノード７２は、アクチュエータ制御応答を受信し、アクチュエータ制御応答を表示端末８へ送信すると（ステップＳ５３，Ｓ５４参照）、スリープ状態へ移行する。
【0239】
また、無線ノード１は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、制御指示を受信し、制御指示を転送する場合、ウェイクアップ信号をユニキャストして無線ノード２を起動状態へ移行させ、その後、制御指示を送信する（ステップＳ４７，Ｓ４８，Ｓ５０参照）。そして、無線ノード１はアクチュエータ制御応答を受信し、アクチュエータ制御応答をサーバ７へ送信すると（ステップＳ５２，Ｓ５３参照）、スリープ状態へ移行する。
【0240】
更に、無線ノード２は、ウェイクアップ信号に応じて起動状態へ移行すると、制御指示を受信し、アクチュエータを制御する（ステップＳ５１参照）。そして、無線ノード２は、アクチュエータ制御応答を送信すると（ステップＳ５２参照）、スリープ状態へ移行する。
【0241】
このように、無線ノード１，２，７２の各々は、アクチュエータ１８の制御動作において、起動状態へ移行すると、必要な動作を行った後、スリープ状態へ移行する。そして、起動状態においては、無線ノード１は、無線ノード７２から受信した制御指示を無線ノード２へ転送し、無線ノードから受信したアクチュエータ制御応答を無線ノード７２へ転送した後にスリープ状態へ移行する。その結果、制御指示は、無線ノード７２から無線ノード２へ迅速に届けられる。また、アクチュエータ制御応答は、無線ノード２からサーバ７へ迅速に届けられる。
【0242】
従って、アクチュエータ１８の制御動作において、高い省電力性および高いレスポンス性を実現できる。
【0243】
上述した経路確立（図１１参照）、センサー値の転送動作（図１４参照）およびアクチュエータの制御動作（図１６参照）においては、各無線ノード１〜６，７２は、スリープ状態においてウェイクアップ信号を受信し、起動状態において制御パケットＤＩＯ，ＤＡＯおよびデータパケット（センサー値または制御指示を含む）を送受信する。そして、各無線ノード１〜６，７２のスリープ状態における消費電力は、起動状態における消費電力よりも少ない。
【0244】
従って、各無線ノード１〜６，７２は、無線通信により制御パケットまたはデータパケットを送受信可能な無線通信機能と、無線通信機能よりも低消費電力でウェイクアップ信号を受信可能な信号受信機能とを備える。そして、各無線ノード１〜６，７２は、スリープ状態でウェイクアップ信号を待ち受けるので、スリープ状態とは、無線通信機能よりも低消費電力でウェイクアップ信号を受信可能な信号受信機能でウェイクアップ信号を待ち受ける状態とも言うことができる。
【0245】
ウェイクアップＩＤとしてのマルチキャストＩＤの実施例について説明する。ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを用いる例としては、複数システムが同時に運用されている例、および待機系ネットワークの例が想定される。また、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いるのが便利な場合もある。
【0246】
図１７は、複数のシステムが同時に運用される例を示す図である。図１７を参照して、白四角は、サーバを表し、白三角および白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１，Ｓｖ２の各々は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ１４の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。
【0247】
無線ノードＮ１〜Ｎ７は、図１１に示すフローチャートに従ってサーバＳｖ１をｒｏｏｔノードとするツリー構造を形成する。無線ノードＮ８〜Ｎ１４は、図１１に示すフローチャートに従ってサーバＳｖ２をｒｏｏｔノードとするツリー構造を形成する。
【0248】
即ち、サーバＳｖ１および無線ノードＮ１〜Ｎ７は、無線センサーネットワークＷＳＮ１を構成し、サーバＳｖ２および無線ノードＮ８〜Ｎ１４は、無線センサーネットワークＷＳＮ２を構成する。
【0249】
この場合、ＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを用いることによって無線センサーネットワークＷＳＮ１に属する無線ノードＮ１〜Ｎ７のみを起動させることができる。即ち、サーバＳｖ１は、無線センサーネットワークＷＳＮ１を一意に特定するＥＳＳＩＤ、ＰＡＮＩＤおよびＲＰＬ ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤのいずれかを用いてＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを生成し、その生成したＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを対応表ＴＢＬを参照してフレーム長に変換し、その変換したフレーム長を有するフレームをウェイクアップ信号としてブロードキャストする。
【0250】
これによって、無線ノードＮ８〜Ｎ１４は、サーバＳｖ１から送信されたウェイクアップ信号を受信しても起動状態へ移行せず、無線ノードＮ１〜Ｎ７は、サーバＳｖ１から送信されたウェイクアップ信号を受信して起動状態へ移行する。
【0251】
無線センサーネットワークＷＳＮ２に属する無線ノードＮ８〜Ｎ１４のみを起動させる場合も同様に行う。
【0252】
図１８は、待機系ネットワークの例を示す図である。図１８を参照して、白四角は、サーバを表し、白三角および白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ１３の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。
【0253】
サーバＳｖ１および無線ノードＮ１〜Ｎ１３は、図１１に示すフローチャートを実行してサーバＳｖ１をｒｏｏｔノードとするツリー構造を形成している。そして、無線ノードＮ１〜Ｎ８は、主系の無線ノードであり、無線ノードＮ９〜Ｎ１３は、待機系の無線ノードである。
【0254】
サーバＳｖ１は、主系の無線ノードＮ１〜Ｎ８と、待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３とを収容する。そして、無線ノードＮ１〜Ｎ８における使用チャネルは、無線ノードＮ９〜Ｎ１３における使用チャネルと異なる。また、無線ノードＮ１〜Ｎ１３の各々は、主系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤと待機系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤとを予め保持している。更に、主系の無線ノードＮ１〜Ｎ８は、主系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤで起動し、待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３は、待機系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤで起動する。
【0255】
そして、センサー値の収集には、主系の無線ノードＮ１〜Ｎ８を使用し、トポロジーの構築／維持には、待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３を使用する。
【0256】
無線ノードＮ８がセンサー値をサーバＳｖ１へ送信する場合、無線ノードＮ８と無線ノードＮ５との間で通信障害が発生した場合、無線ノードＮ８は、待機系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを生成し、その生成したＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを対応表ＴＢＬを参照してフレーム長に変換し、その変換したフレーム長を有するフレームを送信して待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３を起動状態へ移行させる。その後、無線ノードＮ８は、無線ノードＮ５に代えて無線ノードＮ１３へセンサー値を送信する。これによって、センサー値は、迅速にサーバＳｖ１へ届く。
【0257】
従って、主系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤおよび待機系のＬｏｃａｌマルチキャストＩＤを用いた場合、主系の無線ノードＮ１〜Ｎ８から待機系の無線ノードＮ９〜Ｎ１３への切り替えを迅速に行うことができ、無線センサーネットワーク１０の信頼性を向上できる。
【0258】
図１９は、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤおよびＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いる例を示す図である。図１９を参照して、白四角は、サーバを表し、白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ１２の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。
【0259】
サーバＳｖ１および無線ノードＮ１〜Ｎ１２は、図１１に示すフローチャートを実行してサーバＳｖ１をｒｏｏｔノードとするツリー構造を構築している。
【0260】
無線ノードＮ６は、自己の親ノードである無線ノードＮ１〜Ｎ３をまとめて起動させる場合、無線ノードＮ１〜Ｎ３をまとめて起動させるためのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤをルーティングテーブル１６１に基づいて生成する。より具体的には、無線ノードＮ６は、ルーティングテーブル１６１において、自己のＲａｎｋよりも“２５６”だけ小さいＲａｎｋを有する送信先によって示される全ての無線ノードＮ１〜Ｎ３を検出し、その検出した無線ノードＮ１〜Ｎ３のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄＮ１〜ＭＡＣａｄｄＮ３のハッシュ値を演算して無線ノードＮ１〜Ｎ３をまとめて起動させるためのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを生成する。そして、無線ノードＮ６は、その生成したＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを対応表ＴＢＬを参照してフレーム長に変換し、その変換したフレーム長を有するフレームをウェイクアップ信号として送信する。これによって、無線ノードＮ６は、無線ノードＮ１〜Ｎ３をまとめて起動でき、無線ノードＮ１〜Ｎ３のうちの任意の１つを経由してサーバＳｖ１へ制御パケットＤＡＯを送信できる。従って、制御パケットＤＡＯをサーバ７へ送信するときの経路選択の自由度を大きくできる。図１９においては、無線ノードＮ６は、３個の無線ノードＮ１〜Ｎ３を親ノードとして有することを示すが、図１９に示すトポロジーは、サーバＳｖ１までの経路を確立する過程において形成されるものであり、最終的に構築されるトポロジーではない。また、ＲＰＬに従って構築されたトポロジーにおいては、各無線ノードの親ノードは、本来、１個であるが、親ノードの候補を含めると、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを用いて複数の親ノードを指定できる。従って、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを送信して複数の親ノードのいずれかを起動させ、その起動させた無線ノードへセンサー値を送信することができる。
【0261】
このように、サーバＳｖ１から２ホップ以上離れている無線ノードＮ６は、自己からサーバＳｖ１までの経路において自己よりもサーバＳｖ１側に存在し、かつ、特定のグループに含まれる複数の無線ノードＮ１〜Ｎ３へ電波範囲内の特定の無線ノードのグループを起動状態へ移行させるためのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤをフレーム長変調してブロードキャストし、複数の無線ノードＮ１〜Ｎ３のいずれかへセンサー値を送信する。そして、この処理は、図１４に示すステップＳ２１，Ｓ２３において実行され、「第８の処理」を構成する。
【0262】
また、サーバＳｖ１から２ホップ以上離れている無線ノードＮ６は、他の無線ノード（例えば、無線ノードＮ１１）からのセンサー値を転送するとき、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤをフレーム長変調したウェイクアップ信号の受信に応じて起動状態へ移行してセンサー値を受信し、かつ、自己からサーバＳｖ１までの経路において自己よりもサーバＳｖ１側に存在し、かつ、特定のグループに含まれる複数の無線ノードＮ１〜Ｎ３へ電波範囲内の特定の無線ノードのグループを起動状態へ移行させるためのＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤをフレーム長変調してブロードキャストするとともに、受信したセンサー値を複数の無線ノードＮ１〜Ｎ３へ送信する。そして、この処理は、図１４に示すステップＳ２２，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２７において実行され、「第９の処理」を構成する。
【0263】
一方、無線ノードＮ６は、自己の子ノードである無線ノードＮ９〜Ｎ１２をまとめて起動させる場合、無線ノードＮ９〜Ｎ１２をまとめて起動させるためのＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤをルーティングテーブル１６１に基づいて生成する。ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤをルーティングテーブル１６１に基づいて生成するときの具体的な動作は、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤをルーティングテーブル１６１に基づいて生成するときの具体的な動作と同じである。
【0264】
無線ノードＮ６は、ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを生成すると、その生成したＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを対応表ＴＢＬを参照してフレーム長に変換し、その変換したフレーム長を有するフレームをウェイクアップ信号として送信する。これによって、無線ノードＮ６は、無線ノードＮ９〜Ｎ１２をまとめて起動でき、無線ノードＮ９〜Ｎ１２のうちの任意の１つを経由して制御指示を送信できる。従って、制御指示を無線ノードへ送信するときの経路選択の自由度を大きくできる。
【0265】
図２０は、センサー値を転送するときに親ノードを選択する例を示す図である。図２０を参照して、白四角は、サーバを表し、白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ８の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。
【0266】
無線ノードＮ１〜Ｎ８の各々は、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを保持している。無線ノードＮ６は、本来の親ノードである無線ノードＮ２を起動できなかった場合、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを送信し、いずれかの親ノード（無線ノードＮ１〜Ｎ３のいずれか）を起動させ、起動した親ノードにセンサー値を送信する。
【0267】
従って、信頼性の高いリンクを代替経路として使用できる。
【0268】
図２０においても、親ノードの候補を含めると、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを用いて複数の親ノードを指定できるので、ＰａｒｅｎｔマルチキャストＩＤを送信して無線ノードＮ１〜Ｎ３のいずれかを起動させ、その起動させた無線ノードへセンサー値を送信できる。
【0269】
図２１は、ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いる例を示す図である。図２１を参照して、白四角は、サーバを表し、白丸は、無線ノードを表す。サーバＳｖ１は、サーバ７と同じ構成からなり、無線ノードＮ１〜Ｎ９の各々は、無線ノード１〜６と同じ構成からなる。
【0270】
無線ノードＮ５は、子ノードである無線ノードＮ６〜Ｎ９から一斉にセンサー値を収集する場合、ＣｈｉｌｄマルチキャストＩＤを用いて無線ノードＮ６〜Ｎ９を一斉に起動させ、その後、無線ノードＮ６〜Ｎ９へセンサー値の送信要求を送信し、無線ノードＮ６〜Ｎ９からセンサー値を受信する。
【0271】
従って、単一のウェイクアップ信号によって子ノードのみを起動できる。
【0272】
上記においては、ウェイクアップ信号は、フレーム長によって表されると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、ウェイクアップ信号は、ビット列によって表されていてもよい。
【0273】
また、無線ノード１〜６の各々は、センサー１７およびアクチュエータ１８を備えると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、無線ノード１〜６の各々は、センサー１７のみを備えていてもよい。
【0274】
この発明の実施の形態においては、図１１に示すステップＳ１，Ｓ３またはステップＳ９，Ｓ１１は、電波範囲内に存在する全ての無線ノードを起動状態へ移行させるための第１のＩＤを含む第１のウェイクアップ信号をブロードキャストし、かつ、サーバまでの近さを示すＲａｎｋ値を含む第１の制御パケットを送信してスリープ状態へ移行する「第１の処理」を構成する。
【0275】
また、図１１に示すステップＳ６，Ｓ８またはステップＳ１８，Ｓ２０は、サーバまたは任意の無線ノードを起動状態へ移行させるための第２のＩＤを含む第２のウェイクアップ信号の受信に応じて起動状態へ移行するとともに第１の制御パケットに対する応答である第２の制御パケットを受信してスリープ状態へ移行する「第２の処理」を構成する。
【0276】
更に、図１１に示すステップＳ２，Ｓ４またはステップＳ１０，Ｓ１２は、第１のウェイクアップ信号の受信に応じて起動状態へ移行し、かつ、第１の制御パケットを受信する「第３の処理」を構成する。
【0277】
更に、図１１に示すステップＳ５，Ｓ７またはステップＳ１３，Ｓ１５は、第３の処理に続いて、第２のウェイクアップ信号をユニキャストし、かつ、自己のＲａｎｋ値よりも小さいＲａｎｋ値を有するサーバまたは無線ノードのアドレスと自己のＩＤとを含む前記第２の制御パケットを送信して前記スリープ状態へ移行する「第４の処理」を構成する。
【0278】
更に、図１１に示すステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１９は、第２のウェイクアップ信号の受信に応じて起動状態へ移行するとともに第２の制御パケットを受信し、かつ、第２のウェイクアップ信号を送信するとともに受信した第２の制御パケットを転送してスリープ状態へ移行する「第５の処理」を構成する。
【0279】
更に、図１４に示すステップＳ２１，Ｓ２３またはステップＳ２９，Ｓ３１は、自己からサーバまでの経路において自己よりもサーバ側に存在する第１の無線ノードまたはサーバへ第２のウェイクアップ信号をユニキャストし、かつ、第１の無線ノードまたはサーバへセンサー値を送信してスリープ状態へ移行する「第６の処理」を構成する。
【0280】
更に、図１４に示すステップＳ２２，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２７は、第２のウェイクアップ信号の受信に応じて起動状態へ移行してセンサー値を受信し、かつ、自己からサーバまでの経路において自己よりもサーバ側に存在する第２の無線ノードまたはサーバへ第２のウェイクアップ信号をユニキャストするとともに受信したセンサー値を第２の無線ノードまたはサーバへ送信してスリープ状態へ移行する「第７の処理」を構成する。
【0281】
この発明の実施の形態においては、各無線ノード１〜６がセンサー値または制御指示を含むデータパケットを宛先の無線ノードへ送信する場合、データパケットの送信元の無線ノードは、データパケットを送信すると、宛先の無線ノードからデータパケットに対する応答を受信するようにしてもよい。例えば、図１４に示すフローチャートにおいて、無線ノード２は、センサー値を含むデータパケットを無線ノード１を介して無線ノード７２へ送信すると、データパケットを受信したことを示す応答を無線ノード７２から受信してもよい。従って、この発明の実施の形態においては、各無線ノード１〜６は、自己がデータパケットを宛先ノードへ送信し、そのデータパケットの応答を受信する必要があるとき、自己から宛先の無線ノードまでのマルチホップ経路に基づいて中継ノードを決定し、その決定した中継ノードのＩＤを含むウェイクアップ信号を送信し、その後、データパケットを送信し、データパケットに対する応答を宛先ノードから受信した後にスリープ状態へ移行する。
【0282】
また、上記においては、無線ノード１〜６からサーバ７（＝無線ノード７２）までの経路は、ＲＰＬに従って構築されると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、無線ノード１〜６からサーバ７（＝無線ノード７２）までの経路は、例えば、ＡＯＤＶ（Ａｄ ｈｏｃ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ）に従って構築されてもよい。ＡＯＤＶにおいては、制御パケットとしてＲＲＥＱ（Ｒｏｕｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＲＲＥＰ（Ｒｏｕｔｅ Ｒｅｐｌｙ）およびＲＲＥＰ−ＡＣＫ（Ｒｏｕｔｅ Ｒｅｐｌｙ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）が用いられる。従って、ＡＯＤＶを用いて経路を構築する場合、各無線ノード１〜６，７２は、起動状態へ移行すると、上述したウェイクアップ信号を送信して相手先を起動状態へ移行させ、その後、ＲＲＥＱ、ＲＲＥＰおよびＲＲＥＰ−ＡＣＫ等の制御パケットを送信し、スリープ状態へ移行する処理を繰り返し実行する。
【0283】
そして、この発明の実施の形態においては、無線ノード１〜６からサーバ７（＝無線ノード７２）までの経路は、どのようなプロトコルに従って確立されてもよく、各無線ノード１〜６は、経路を構築する場合、起動状態へ移行すると、上述したウェイクアップ信号を送信して相手先を起動状態へ移行させ、その後、採用しているプロトコルにおける制御パケットを送信し、スリープ状態へ移行する処理を繰り返し実行する。
【0284】
更に、上記においては、無線センサーネットワーク１０において経路を構築することについて説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、アドホック無線ネットワークにおいて、上述した方法によって経路を構築するものであってもよく、一般的には、無線マルチホップネットワークにおいて、上述した方法によって経路を構築するものであればよい。
【0285】
従って、この発明の実施の形態による無線マルチホップネットワークは、各々が、無線通信により制御パケットの送受信が可能な無線通信機能と、起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を前記無線通信機能よりも低消費電力で受信可能な信号受信機能とを有し、ウェイクアップ信号を受信すると、信号受信機能でウェイクアップ信号を待ち受けるスリープ状態から起動状態へ移行する複数の無線ノードを備え、複数の無線ノードの各々は、無線ノード間の経路を構築するための第１の制御パケットをブロードキャスト送信する場合、電波範囲内に存在する全ての無線ノードを起動状態へ移行させるための第１のＩＤを含む第１のウェイクアップ信号を送信し、その後、第１の制御パケットを送信してスリープ状態へ移行する第１の処理を繰り返し実行し、無線ノード間の経路を構築するための第２の制御パケットをユニキャスト送信する場合、ユニキャスト送信の相手先を表わす第２のＩＤを含む第２のウェイクアップ信号を送信し、その後、第２の制御パケットを送信して前記スリープ状態へ移行する第２の処理を繰り返し実行するものであればよい。
【0286】
また、この発明の実施の形態による無線マルチホップネットワークは、各々が、無線通信によりデータパケットの送受信が可能な無線通信機能と、起動状態へ移行させるためのウェイクアップ信号を無線通信機能よりも低消費電力で受信可能な信号受信機能とを有し、ウェイクアップ信号を受信すると、信号受信機能でウェイクアップ信号を待ち受けるスリープ状態から起動状態へ移行する複数の無線ノードを備え、複数の無線ノードの各々は、自己がデータパケットを宛先ノードへ送信し、データパケットに対する応答を受信する必要があるとき、自己から前記宛先ノードまでのマルチホップ経路に基づいて中継ノードを決定し、その決定した中継ノードを表わすＩＤを含むウェイクアップ信号を送信し、その後、データパケットを送信し、宛先ノードから所望の応答を受信した後にスリープ状態へ移行する処理を実行するものであればよい。
【0287】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0288】
この発明は、無線マルチホップネットワークに適用される。
【符号の説明】
【0289】
１〜６，７２ 無線ノード、７ サーバ、８ 表示端末、１０ 無線センサーネットワーク、１１，１２ アンテナ、１３ ウェイクアップ信号受信機、１４ ウェイクアップ判定器、１５ 無線通信モジュール、１６ ホストシステム、１７ センサー、１８ アクチュエータ、１９，１６５ 電源制御部、２０ 電源、７１ パーソナルコンピュータ、１６１ ルーティングテーブル、１６２ 無線通信部、１６３ 経路制御部、１６４ 状態制御部、１６６ アクチュエータ制御部、１６７ センサー制御部、１６８ 割込制御部、１６９ ウェイクアップ制御部、１７０ タイマー制御部、７３，７３ ＲＳ−２３２Ｃ、７１１ Ｗｅｂサーバ、７１２ データベース。