(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022120733
(43)【公開日】2022-08-18
(54)【発明の名称】データ収集システム、データ収集方法、及び移動体
(51)【国際特許分類】
H04W 4/029 20180101AFI20220810BHJP
G08C 17/00 20060101ALI20220810BHJP
G08C 19/00 20060101ALI20220810BHJP
G05D 1/02 20200101ALI20220810BHJP
H04W 4/38 20180101ALI20220810BHJP
H04W 84/00 20090101ALI20220810BHJP
【ＦＩ】
H04W4/029
G08C17/00 Z
G08C19/00 301B
G08C19/00 G
G05D1/02 Z
H04W4/38
H04W84/00 110
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021017836
(22)【出願日】2021-02-05
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】399131116
【氏名又は名称】トライポッド・デザイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001782
【氏名又は名称】特許業務法人ライトハウス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中川 聰
(72)【発明者】
【氏名】川関 雅文
【テーマコード（参考）】
2F073
5H301
5K067
【Ｆターム（参考）】
2F073AA01
2F073AA02
2F073AA03
2F073AA32
2F073AB01
2F073BB01
2F073BB02
2F073BC02
2F073BC04
2F073CC03
2F073CC15
2F073CD11
2F073DD01
2F073DD06
2F073DE12
2F073EE11
2F073EF08
2F073FF01
2F073FG01
2F073FG02
2F073GG01
2F073GG02
2F073GG04
2F073GG08
2F073GG09
5H301AA01
5H301AA04
5H301AA05
5H301AA06
5H301GG08
5H301GG09
5H301GG10
5K067AA22
5K067BB27
5K067DD17
5K067DD20
5K067EE02
5K067EE12
5K067EE16
5K067HH22
(57)【要約】
【課題】
収集ノードを移動させることでデータを収集することができる、データ収集システムを提供することを目的とする。
【解決手段】
センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードと、収集ノードを有する移動体とを備えるデータ収集システムであって、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段を備え、移動体が、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段を備え、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信する第一センシングデータ送信手段を備え、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段を備える、データ収集システム。
【選択図】 図９
収集ノードを移動させることでデータを収集することができる、データ収集システムを提供することを目的とする。
【解決手段】
センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードと、収集ノードを有する移動体とを備えるデータ収集システムであって、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段を備え、移動体が、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段を備え、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信する第一センシングデータ送信手段を備え、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段を備える、データ収集システム。
【選択図】 図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードと、収集ノードを有する移動体とを備えるデータ収集システムであって、
データ収集システムが、
センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段
を備え、
移動体が、
センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段
を備え、
センサノードが、
取得したセンシングデータを収集ノードに送信する第一センシングデータ送信手段
を備え、
収集ノードが、
センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段
を備える、
データ収集システム。
データ収集システムが、
センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段
を備え、
移動体が、
センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段
を備え、
センサノードが、
取得したセンシングデータを収集ノードに送信する第一センシングデータ送信手段
を備え、
収集ノードが、
センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段
を備える、
データ収集システム。
【請求項2】
収集ノードが、
センサノードに信号を送信する信号送信手段
を備え、
第一センシングデータ送信手段が、信号送信手段により信号を送信された場合に、該収集ノードにセンシングデータを送信する、
請求項１に記載のデータ収集システム。
センサノードに信号を送信する信号送信手段
を備え、
第一センシングデータ送信手段が、信号送信手段により信号を送信された場合に、該収集ノードにセンシングデータを送信する、
請求項１に記載のデータ収集システム。
【請求項3】
データ収集システムが、
無線装置
を備え、
センサノードが、
センシングデータを送信可能であるという通知を無線装置に送信するセンシングデータ送信可能通知送信手段と、
該センサノードを識別する識別情報を無線装置に送信する第一識別情報送信手段と
を備え、
無線装置が、
センシングデータ送信可能通知送信手段によりセンシングデータを送信可能であるという通知が送信されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第二識別情報送信手段
を備える、
請求項１又は２に記載のデータ収集システム。
無線装置
を備え、
センサノードが、
センシングデータを送信可能であるという通知を無線装置に送信するセンシングデータ送信可能通知送信手段と、
該センサノードを識別する識別情報を無線装置に送信する第一識別情報送信手段と
を備え、
無線装置が、
センシングデータ送信可能通知送信手段によりセンシングデータを送信可能であるという通知が送信されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第二識別情報送信手段
を備える、
請求項１又は２に記載のデータ収集システム。
【請求項4】
移動体が、
センサノードを設置するセンサノード設置手段
を備え、
位置情報記憶手段が、センサノード設置手段により設置された際のセンサノードの位置情報を記憶する、
請求項１～３のいずれかに記載のデータ収集システム。
センサノードを設置するセンサノード設置手段
を備え、
位置情報記憶手段が、センサノード設置手段により設置された際のセンサノードの位置情報を記憶する、
請求項１～３のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項5】
センサノードが、
該センサノードの位置情報を特定する位置情報特定手段
を備え、
データ収集システムが、
位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報を、位置情報特定手段により特定されたセンサノードの位置情報に更新する位置情報更新手段
を備える、
請求項１～４のいずれかに記載のデータ収集システム。
該センサノードの位置情報を特定する位置情報特定手段
を備え、
データ収集システムが、
位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報を、位置情報特定手段により特定されたセンサノードの位置情報に更新する位置情報更新手段
を備える、
請求項１～４のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項6】
データ収集システムが、
位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報に基づいて、移動体の移動経路を特定する移動経路特定手段
を備え、
収集ノード移動手段が、移動経路特定手段により特定された移動経路に従って、収集ノードを移動させる、
請求項１～５のいずれかに記載のデータ収集システム。
位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報に基づいて、移動体の移動経路を特定する移動経路特定手段
を備え、
収集ノード移動手段が、移動経路特定手段により特定された移動経路に従って、収集ノードを移動させる、
請求項１～５のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項7】
センサノードが、集電システムと接続されており、
集電システムが、
第一導電部及び第二導電部と、
機能部と
を備え、
第一導電部及び機能部は接続されており、
第二導電部及び機能部は接続されており、
第一導電部及び第二導電部は、互いに非接触であり、
第一導電部及び第二導電部を媒体に接触させることで集電する、
請求項１～６のいずれかに記載のデータ収集システム。
集電システムが、
第一導電部及び第二導電部と、
機能部と
を備え、
第一導電部及び機能部は接続されており、
第二導電部及び機能部は接続されており、
第一導電部及び第二導電部は、互いに非接触であり、
第一導電部及び第二導電部を媒体に接触させることで集電する、
請求項１～６のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項8】
データ収集システムが、
所定の時間内にセンシングデータを送信したセンサノードを識別する送信識別手段
を備え、
収集ノード移動手段が、送信識別手段により所定の時間内にデータを送信したと識別されたセンサノード以外のセンサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる、
請求項１～７のいずれかに記載のデータ収集システム。
所定の時間内にセンシングデータを送信したセンサノードを識別する送信識別手段
を備え、
収集ノード移動手段が、送信識別手段により所定の時間内にデータを送信したと識別されたセンサノード以外のセンサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる、
請求項１～７のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項9】
センサノードが、
複数のセンサ
を備え、
データ収集システムが、
センサノードが備える複数のセンサから取得できるセンシングデータのうち、送信対象となるセンシングデータを特定する送信対象センシングデータ特定手段
を備え、
第一センシングデータ送信手段が、送信対象センシングデータ特定手段により特定されたセンシングデータを送信する、
請求項１～８のいずれかに記載のデータ収集システム。
複数のセンサ
を備え、
データ収集システムが、
センサノードが備える複数のセンサから取得できるセンシングデータのうち、送信対象となるセンシングデータを特定する送信対象センシングデータ特定手段
を備え、
第一センシングデータ送信手段が、送信対象センシングデータ特定手段により特定されたセンシングデータを送信する、
請求項１～８のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項10】
第一センシングデータ送信手段が、複数の通信方法によりセンシングデータを送信することが可能であり、
データ収集システムが、
第一センシングデータ送信手段の通信方法を変更する通信方法変更手段
を備え、
第一センシングデータ送信手段が、通信方法変更手段により変更された通信方法によりデータを送信する、
請求項１～９のいずれかに記載のデータ収集システム。
データ収集システムが、
第一センシングデータ送信手段の通信方法を変更する通信方法変更手段
を備え、
第一センシングデータ送信手段が、通信方法変更手段により変更された通信方法によりデータを送信する、
請求項１～９のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項11】
収集ノードが、
センサノードに電力を供給する電力供給手段
を備える、
請求項１～１０のいずれかに記載のデータ収集システム。
センサノードに電力を供給する電力供給手段
を備える、
請求項１～１０のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項12】
データ収集システムが、
センサノードの位置から第二の所定の範囲内に設置された無線装置
を備え、
無線装置が、
移動体に通知を送信する通知送信手段
を備え、
移動体が、
センサノードの位置を、通知送信手段により送信された通知に対応する無線装置の位置を基に特定する位置特定手段
を備える、
請求項１～１１のいずれかに記載のデータ収集システム。
センサノードの位置から第二の所定の範囲内に設置された無線装置
を備え、
無線装置が、
移動体に通知を送信する通知送信手段
を備え、
移動体が、
センサノードの位置を、通知送信手段により送信された通知に対応する無線装置の位置を基に特定する位置特定手段
を備える、
請求項１～１１のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項13】
データ収集システムが、
センサノードの状態を判定する判定ノード
を備え、
判定ノードが、
センサノードから送信されたセンシングデータを基に、センサノードの状態を判定する第一状態判定手段
を備える、
請求項１～１２のいずれかに記載のデータ収集システム。
センサノードの状態を判定する判定ノード
を備え、
判定ノードが、
センサノードから送信されたセンシングデータを基に、センサノードの状態を判定する第一状態判定手段
を備える、
請求項１～１２のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項14】
データ収集システムが、
他のコンピュータ装置
を備え、
収集ノードが、
センシングデータを他のコンピュータ装置へ送信する第二センシングデータ送信手段
を備える、
請求項１～１３のいずれかに記載のデータ収集システム。
他のコンピュータ装置
を備え、
収集ノードが、
センシングデータを他のコンピュータ装置へ送信する第二センシングデータ送信手段
を備える、
請求項１～１３のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項15】
データ収集システムが、
無線装置
を備え、
センサノード及び無線装置は接続されており、
無線装置が、
センサノードがセンシングデータを送信可能であることを判定するセンシングデータ送信可能判定手段と、
センシングデータ送信可能判定手段によりセンシングデータを送信可能であると判定されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第三識別情報送信手段と
を備える、
請求項１～１４のいずれかに記載のデータ収集システム。
無線装置
を備え、
センサノード及び無線装置は接続されており、
無線装置が、
センサノードがセンシングデータを送信可能であることを判定するセンシングデータ送信可能判定手段と、
センシングデータ送信可能判定手段によりセンシングデータを送信可能であると判定されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第三識別情報送信手段と
を備える、
請求項１～１４のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項16】
データ収集システムが、
センサノードの状態を判定する判定ノード
を備え、
センサノード及び判定ノードは接続されており、
判定ノードが、
センサノードの状態を判定する第二状態判定手段
を備える、
請求項１～１５のいずれかに記載のデータ収集システム。
センサノードの状態を判定する判定ノード
を備え、
センサノード及び判定ノードは接続されており、
判定ノードが、
センサノードの状態を判定する第二状態判定手段
を備える、
請求項１～１５のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項17】
センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードと、収集ノードを有する移動体とを備えるデータ収集システムを用いたデータ収集方法であって、
データ収集システムが、
センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶ステップ
を有し、
移動体が、
センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動ステップ
を有し、
センサノードが、
取得したセンシングデータを収集ノードに送信するセンシングデータ送信ステップ
を有し、
収集ノードが、
センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信ステップ
を有する、
データ収集方法。
データ収集システムが、
センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶ステップ
を有し、
移動体が、
センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動ステップ
を有し、
センサノードが、
取得したセンシングデータを収集ノードに送信するセンシングデータ送信ステップ
を有し、
収集ノードが、
センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信ステップ
を有する、
データ収集方法。
【請求項18】
センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードを有する移動体であって、
センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段、
センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段
を備え、
収集ノードが、
センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段
を備える、
移動体。
センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段、
センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段
を備え、
収集ノードが、
センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段
を備える、
移動体。
【請求項19】
センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードを備えるデータ収集システムを用いたデータ収集方法であって、
データ収集システムが、
センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶ステップ
を有し、
センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動ステップ
を有し、
センサノードが、
取得したセンシングデータを収集ノードに送信するセンシングデータ送信ステップ
を有し、
収集ノードが、
センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信ステップ
を有する、
データ収集方法。
データ収集システムが、
センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶ステップ
を有し、
センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動ステップ
を有し、
センサノードが、
取得したセンシングデータを収集ノードに送信するセンシングデータ送信ステップ
を有し、
収集ノードが、
センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信ステップ
を有する、
データ収集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、収集ノードを移動させることでデータを収集することができる、データ収集システムに関する。
【背景技術】
【0002】
データを取得したい場所にセンサノードを設置し、データを取得することが行われている。そして、センサノードが取得したデータは、固定された、収集ノードを有する基地局に送信される。
【0003】
しかしながら、センサノードを設置できる場所は基地局から所定の範囲内に限られ、センサノードがデータを送信できる距離に依存するものであった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の少なくとも１つの目的は、収集ノードを移動させることでデータを収集することができる、データ収集システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、上記目的は、［１］～［１９］により解決することができる。
［１］センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードと、収集ノードを有する移動体とを備えるデータ収集システムであって、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段を備え、移動体が、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段を備え、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信する第一センシングデータ送信手段を備え、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段を備える、データ収集システム；
［２］収集ノードが、センサノードに信号を送信する信号送信手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、信号送信手段により信号を送信された場合に、該収集ノードにセンシングデータを送信する、［１］に記載のデータ収集システム；
［３］データ収集システムが、無線装置を備え、センサノードが、センシングデータを送信可能であるという通知を無線装置に送信するセンシングデータ送信可能通知送信手段と、該センサノードを識別する識別情報を無線装置に送信する第一識別情報送信手段とを備え、無線装置が、センシングデータ送信可能通知送信手段によりセンシングデータを送信可能であるという通知が送信されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第二識別情報送信手段を備える、［１］又は［２］に記載のデータ収集システム；
［４］移動体が、センサノードを設置するセンサノード設置手段を備え、位置情報記憶手段が、センサノード設置手段により設置された際のセンサノードの位置情報を記憶する、［１］～［３］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［５］センサノードが、該センサノードの位置情報を特定する位置情報特定手段を備え、データ収集システムが、位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報を、位置情報特定手段により特定されたセンサノードの位置情報に更新する位置情報更新手段を備える、［１］～［４］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［６］データ収集システムが、位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報に基づいて、移動体の移動経路を特定する移動経路特定手段を備え、収集ノード移動手段が、移動経路特定手段により特定された移動経路に従って、収集ノードを移動させる、［１］～［５］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［７］センサノードが、集電システムと接続されており、集電システムが、第一導電部及び第二導電部と、機能部とを備え、第一導電部及び機能部は接続されており、第二導電部及び機能部は接続されており、第一導電部及び第二導電部は、互いに非接触であり、第一導電部及び第二導電部を媒体に接触させることで集電する、［１］～［６］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［８］データ収集システムが、所定の時間内にセンシングデータを送信したセンサノードを識別する送信識別手段を備え、収集ノード移動手段が、送信識別手段により所定の時間内にデータを送信したと識別されたセンサノード以外のセンサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる、［１］～［７］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［９］センサノードが、複数のセンサを備え、データ収集システムが、センサノードが備える複数のセンサから取得できるセンシングデータのうち、送信対象となるセンシングデータを特定する送信対象センシングデータ特定手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、送信対象センシングデータ特定手段により特定されたセンシングデータを送信する、［１］～［８］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１０］第一センシングデータ送信手段が、複数の通信方法によりセンシングデータを送信することが可能であり、データ収集システムが、第一センシングデータ送信手段の通信方法を変更する通信方法変更手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、通信方法変更手段により変更された通信方法によりデータを送信する、［１］～［９］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１１］収集ノードが、センサノードに電力を供給する電力供給手段を備える、［１］～［１０］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１２］データ収集システムが、センサノードの位置から第二の所定の範囲内に設置された無線装置を備え、無線装置が、移動体に通知を送信する通知送信手段を備え、移動体が、センサノードの位置を、通知送信手段により送信された通知に対応する無線装置の位置を基に特定する位置特定手段を備える、［１］～［１１］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１３］データ収集システムが、センサノードの状態を判定する判定ノードを備え、判定ノードが、センサノードから送信されたセンシングデータを基に、センサノードの状態を判定する第一状態判定手段を備える、［１］～［１２］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１４］データ収集システムが、他のコンピュータ装置を備え、収集ノードが、センシングデータを他のコンピュータ装置へ送信する第二センシングデータ送信手段
を備える、［１］～［１３］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１５］データ収集システムが、無線装置を備え、センサノード及び無線装置は接続されており、無線装置が、センサノードがセンシングデータを送信可能であることを判定するセンシングデータ送信可能判定手段と、センシングデータ送信可能判定手段によりセンシングデータを送信可能であると判定されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第三識別情報送信手段とを備える、［１］～［１４］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１６］データ収集システムが、センサノードの状態を判定する判定ノードを備え、センサノード及び判定ノードは接続されており、判定ノードが、センサノードの状態を判定する第二状態判定手段を備える、［１］～［１５］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１７］センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードと、収集ノードを有する移動体とを備えるデータ収集システムを用いたデータ収集方法であって、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶ステップを有し、移動体が、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動ステップを有し、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信するセンシングデータ送信ステップを有し、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信ステップを有する、データ収集方法；
［１８］センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードを有する移動体であって、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段を備え、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段を備える、移動体；
［１９］センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードを備えるデータ収集システムを用いたデータ収集方法であって、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶ステップを有し、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動ステップを有し、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信するセンシングデータ送信ステップを有し、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信ステップを有する、データ収集方法。
［１］センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードと、収集ノードを有する移動体とを備えるデータ収集システムであって、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段を備え、移動体が、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段を備え、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信する第一センシングデータ送信手段を備え、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段を備える、データ収集システム；
［２］収集ノードが、センサノードに信号を送信する信号送信手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、信号送信手段により信号を送信された場合に、該収集ノードにセンシングデータを送信する、［１］に記載のデータ収集システム；
［３］データ収集システムが、無線装置を備え、センサノードが、センシングデータを送信可能であるという通知を無線装置に送信するセンシングデータ送信可能通知送信手段と、該センサノードを識別する識別情報を無線装置に送信する第一識別情報送信手段とを備え、無線装置が、センシングデータ送信可能通知送信手段によりセンシングデータを送信可能であるという通知が送信されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第二識別情報送信手段を備える、［１］又は［２］に記載のデータ収集システム；
［４］移動体が、センサノードを設置するセンサノード設置手段を備え、位置情報記憶手段が、センサノード設置手段により設置された際のセンサノードの位置情報を記憶する、［１］～［３］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［５］センサノードが、該センサノードの位置情報を特定する位置情報特定手段を備え、データ収集システムが、位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報を、位置情報特定手段により特定されたセンサノードの位置情報に更新する位置情報更新手段を備える、［１］～［４］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［６］データ収集システムが、位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報に基づいて、移動体の移動経路を特定する移動経路特定手段を備え、収集ノード移動手段が、移動経路特定手段により特定された移動経路に従って、収集ノードを移動させる、［１］～［５］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［７］センサノードが、集電システムと接続されており、集電システムが、第一導電部及び第二導電部と、機能部とを備え、第一導電部及び機能部は接続されており、第二導電部及び機能部は接続されており、第一導電部及び第二導電部は、互いに非接触であり、第一導電部及び第二導電部を媒体に接触させることで集電する、［１］～［６］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［８］データ収集システムが、所定の時間内にセンシングデータを送信したセンサノードを識別する送信識別手段を備え、収集ノード移動手段が、送信識別手段により所定の時間内にデータを送信したと識別されたセンサノード以外のセンサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる、［１］～［７］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［９］センサノードが、複数のセンサを備え、データ収集システムが、センサノードが備える複数のセンサから取得できるセンシングデータのうち、送信対象となるセンシングデータを特定する送信対象センシングデータ特定手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、送信対象センシングデータ特定手段により特定されたセンシングデータを送信する、［１］～［８］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１０］第一センシングデータ送信手段が、複数の通信方法によりセンシングデータを送信することが可能であり、データ収集システムが、第一センシングデータ送信手段の通信方法を変更する通信方法変更手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、通信方法変更手段により変更された通信方法によりデータを送信する、［１］～［９］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１１］収集ノードが、センサノードに電力を供給する電力供給手段を備える、［１］～［１０］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１２］データ収集システムが、センサノードの位置から第二の所定の範囲内に設置された無線装置を備え、無線装置が、移動体に通知を送信する通知送信手段を備え、移動体が、センサノードの位置を、通知送信手段により送信された通知に対応する無線装置の位置を基に特定する位置特定手段を備える、［１］～［１１］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１３］データ収集システムが、センサノードの状態を判定する判定ノードを備え、判定ノードが、センサノードから送信されたセンシングデータを基に、センサノードの状態を判定する第一状態判定手段を備える、［１］～［１２］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１４］データ収集システムが、他のコンピュータ装置を備え、収集ノードが、センシングデータを他のコンピュータ装置へ送信する第二センシングデータ送信手段
を備える、［１］～［１３］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１５］データ収集システムが、無線装置を備え、センサノード及び無線装置は接続されており、無線装置が、センサノードがセンシングデータを送信可能であることを判定するセンシングデータ送信可能判定手段と、センシングデータ送信可能判定手段によりセンシングデータを送信可能であると判定されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第三識別情報送信手段とを備える、［１］～［１４］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１６］データ収集システムが、センサノードの状態を判定する判定ノードを備え、センサノード及び判定ノードは接続されており、判定ノードが、センサノードの状態を判定する第二状態判定手段を備える、［１］～［１５］のいずれかに記載のデータ収集システム；
［１７］センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードと、収集ノードを有する移動体とを備えるデータ収集システムを用いたデータ収集方法であって、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶ステップを有し、移動体が、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動ステップを有し、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信するセンシングデータ送信ステップを有し、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信ステップを有する、データ収集方法；
［１８］センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードを有する移動体であって、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段を備え、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段を備える、移動体；
［１９］センサノードと、センサノードが取得したセンシングデータを受信する収集ノードを備えるデータ収集システムを用いたデータ収集方法であって、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶ステップを有し、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動ステップを有し、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信するセンシングデータ送信ステップを有し、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信ステップを有する、データ収集方法。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、収集ノードを移動させることでデータを収集することができる、データ収集システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態にかかる、集電システムの構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかる、電力変換部の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態にかかる、センサノードを表す図である。
【図5】本発明の実施の形態にかかる、センサノード内のトランジスタのＯＮ－ＯＦＦを切り替えた場合における、時間と電流Ｉの関係を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態にかかる、センサノードの例を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける位置情報記憶処理のフローチャートを表す図である。
【図8】本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける位置情報更新処理のフローチャートを表す図である。
【図9】本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおけるセンシングデータ受信処理のフローチャートを表す図である。
【図10】本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおけるセンサノード位置特定処理のフローチャートを表す図である。
【図11】本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける送信可能センサノード識別処理のフローチャートを表す図である。
【図12】本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける電力供給処理のフローチャートを表す図である。
【図13】本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける判定処理のフローチャートを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下、効果に関する記載は、本発明の実施の形態の効果の一側面であり、ここに記載するものに限定されない。また、本発明の趣旨に反しない限り、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【0009】
［データ収集システムの構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかるデータ収集システムの構成を示すブロック図である。図示するように、データ収集システムは、センサノード１０（センサノード１０ａ、１０ｂ、・・・１０ｚ）と、センサノード１０が取得したセンシングデータを受信する収集ノード１１と、収集ノード１１を有する移動体１２と、無線装置１３（無線装置１３ａ、１３ｂ、・・・１３ｚ）とから構成されている。
図１は、本発明の実施の形態にかかるデータ収集システムの構成を示すブロック図である。図示するように、データ収集システムは、センサノード１０（センサノード１０ａ、１０ｂ、・・・１０ｚ）と、センサノード１０が取得したセンシングデータを受信する収集ノード１１と、収集ノード１１を有する移動体１２と、無線装置１３（無線装置１３ａ、１３ｂ、・・・１３ｚ）とから構成されている。
【0010】
センサノード１０と収集ノード１１、及びセンサノード１０と移動体１２は通信接続が可能である。また、無線装置１３と収集ノード１１、及び無線装置１３と移動体１２は通信接続が可能である。そして、センサノード１０は、それぞれのセンサノード１０に対応する無線装置１３と通信接続が可能であることとしてもよい。その場合、一つのセンサノード１０と一つの無線装置１３が対応することとしてもよく、複数のセンサノード１０と一つの無線装置１３が対応することとしてもよく、一つのセンサノード１０と複数の無線装置１３が対応することとしてもよい。また、収集ノード１１と移動体１２は通信接続が可能であることとしてもよい。
【0011】
図示しないが、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、及び無線装置１３は、さらに、他のコンピュータ装置と通信接続が可能であることとしてもよい。コンピュータ装置は、通信部、記憶部、及び制御部を有するコンピュータ装置であれば特に限定されないが、例えば、サーバ装置、端末装置などが挙げられる。コンピュータ装置が端末装置の場合は、本発明のデータ収集システムに対応した、専用のアプリケーションがインストールされていることが好ましい。
【0012】
また、図示しないが、データ収集システムは、さらに、センサノードの状態を判定する判定ノードを備えていることとしてもよい。そして、判定ノードは、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、及び他のコンピュータ装置のそれぞれと通信接続が可能であることとしてもよい。
【0013】
上記通信接続は常時行われていなくてもよく、必要に応じて、接続が可能であればよい。
【0014】
センサノード１０は、センサ、及び通信部を備えていれば、特に限定されない。
【0015】
センサノード１０が備えるセンサは、特に限定されず、所定の情報を感知、又は計測するものであればよい。以下、センサノード１０が備えるセンサが感知、又は計測した情報を、センシングデータという。また、センサノード１０が備えるセンサが情報を感知若しくは計測すること、又は、センサノード１０が備えるセンサが感知若しくは計測した情報を、センサノード１０が記憶することを、センサノード１０がセンシングデータを取得する、という。センサノード１０が備えるセンサが感知若しくは計測した情報を、センサノード１０が記憶する場合には、センサノード１０は記憶部を備えることとしてもよい。
【0016】
センサは、加速度、外気温、気圧、照度、紫外線照射量などの、外部環境に関するセンシングデータを取得するものであることとしてもよい。あるいは、センサノード１０を、人間や、他の動物などに装着させる場合には、センサは、心拍数、心電位、血圧、体温などの、装着しているものの内部環境に関するセンシングデータを取得するものであることとしてもよい。
【0017】
センサノード１０は、１以上のセンサを備えていればよい。また、センサノード１０が備えるセンサが複数である場合には、異なる種類のセンシングデータを取得するセンサを備えることとしてもよい。あるいは、センサノード１０が備えるセンサが複数である場合には、同じ種類のセンシングデータを取得するものであって、センシングデータを取得できる範囲が異なるセンサを備えることとしてもよい。
【0018】
データ収集システムは、センサノード１０が備える複数のセンサから取得できるセンシングデータのうち、送信対象となるセンシングデータを特定することとしてもよい。また、送信対象となるセンシングデータの特定は、無線装置１３、移動体１２、収集ノード１１、センサノード１０、他のコンピュータ装置のいずれにおいて行われることとしてもよい。そして、特定されたセンシングデータが、センサノード１０から収集ノード１１へ送信されることとしてもよい。あるいは、特定されたセンシングデータが、センサノード１０から判定ノードへ送信されることとしてもよい。
【0019】
例えば、センサノード１０が取得した温度についてのセンシングデータが、所定の期間以上、所定の値以上であった場合には、温度と併せて湿度についてのセンシングデータも送信対象として特定されることとしてもよい。
【0020】
このように、センサノードが、複数のセンサを備え、データ収集システムが、センサノードが備える複数のセンサから取得できるセンシングデータのうち、送信対象となるセンシングデータを特定する送信対象センシングデータ特定手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、送信対象センシングデータ特定手段により特定されたセンシングデータを送信することで、収集するセンシングデータを特定することが可能となる。
【0021】
通信部は、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、他のコンピュータ装置などと通信接続が可能であればよく、特に限定されない。通信部は、１以上の通信方法により通信接続が可能であることとしてもよい。通信方法は、通信を行うことが可能であれば特に限定されない。通信方法は、空間を伝搬させることで行われる通信であることとしてもよい。例えば、通信方法は、ＬＰＷＡ、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢＬＥ、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＩｒＤＡなどであることとしてもよい。電力消費を少なくする観点からは、通信方法は、ＬＰＷＡ、ＢＬＥ、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＩｒＤＡなどが好ましい。
【0022】
データ収集システムは、センサノード１０が収集ノード１１にセンシングデータを送信する際に用いる通信方法を変更することが可能であることとしてもよい。また、通信方法の変更は、無線装置１３、移動体１２、収集ノード１１、センサノード１０、他のコンピュータ装置のいずれが行うこととしてもよい。
【0023】
例えば、センサノード１０は、昼間は近距離通信であるＮＦＣによりセンシングデータを送信し、夜間は遠距離通信であるＬＰＷＡによりセンシングデータを送信することとしてもよい。あるいは、センサノード１０と収集ノード１１との距離に応じて、通信方法が変更されることとしてもよい。
【0024】
また、本発明のデータ収集システムは、センサノード１０が収集ノード１１にセンシングデータを送信する際に限らず、様々な場面の通信接続において、通信方法を変更することが可能であることとしてもよい。例えば、データ収集システムは、収集ノード１１が他のコンピュータ装置にセンシングデータを送信する際に用いる通信方法を変更することが可能であることとしてもよい。
【0025】
このように、第一センシングデータ送信手段が、複数の通信方法によりセンシングデータを送信することが可能であり、データ収集システムが、第一センシングデータ送信手段の通信方法を変更する通信方法変更手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、通信方法変更手段により変更された通信方法によりデータを送信することで、状況に応じた通信方法で、センシングデータの送受信を行うことができる。
【0026】
また、センサノード１０は、後述する、集電システムと接続されることとしてもよい。そして、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信は、集電システムにより得られた電力によって行われることとしてもよい。あるいは、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信は、電池、ソーラー発電、微生物発電などの、集電システム以外のものから得られた電力によって行われることとしてもよく、集電システムにより得られた電力と、電池、ソーラー発電、微生物発電などの、集電システム以外のものから得られた電力の双方によって行われることとしてもよい。
【0027】
さらに、センサノード１０は、電気を蓄電する蓄電部、昇圧回路や降圧回路のように出力する電圧を変換する出力電圧変換部等、回路を制御するマイコン等の制御部、情報を表示するための表示部等、位置を特定するためのＧＮＳＳ、白熱電球や発光ダイオードなどの光源、熱を発する発熱体、音を発する発音体、信号を発する発信体、記憶部などを備えることとしてもよい。ＧＮＳＳには、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＱＺＳＳ、Ｇａｇａｎなどの、位置を特定するための技術が含まれることとする。
【0028】
また、センサノード１０には、識別番号が付されていることとしてもよい。そして、センサノード１０の記憶部に、該センサノード１０の識別番号が記憶されていることとしてもよい。以下、センサノード１０には、識別番号が付されており、センサノード１０の記憶部には、該センサノード１０の識別番号が記憶されていることとする。また、センサノード１０の識別番号を含む、センサノード１０を識別するための情報を、センサノード１０の識別情報という。
【0029】
収集ノード１１は、通信部、及び記憶部を備えていれば、特に限定されない。収集ノード１１は、送信ノード１０から送信されたセンシングデータを受信し、記憶部に記憶する。また、収集ノード１１は、受信したセンシングデータを、他のコンピュータ装置に送信することとしてもよい。また、収集ノード１１は、センサノード１０などの、他の装置に電力を供給する、電力供給部を備えていることとしてもよい。
【0030】
収集ノード１１の通信部は、センサノード１０の通信部の記載を必要な範囲で採用できる。
【0031】
収集ノード１１は、移動体１２の内部に備えられていてもよく、移動体１２の外部に備えられていてもよい。また、収集ノード１１は、装置としての形状を有していることとしてもよく、装置としての形状を有さず、機能的に備えられていることとしてもよい。
【0032】
移動体１２は、特に限定されず、収集ノード１１を移動させることが可能であればよい。移動体１２は、公知のものを利用でき、人が搭乗することが可能なものでもよく、人が搭乗することが不可能なものでもよい。また、移動体１２の形状は、地上を走行可能な車両タイプのものでもよく、上空を飛行可能な飛行体タイプのものでもよく、水上を移動可能な船舶タイプのものでもよく、水中を潜航可能な潜水艇タイプのものでもよい。あるいは、移動体１２は、人型のロボット、犬型のロボットなどでもよい。
【0033】
移動体１２は、通信部、制御部、及び記憶部を備えることとしてもよい。また、移動体１２は、センサ、カメラ、変換部などを備えることとしてもよい。さらに、移動体１２は、センサノード１０などの、他の装置に電力を供給する、電力供給部を備えていることとしてもよい。
【0034】
移動体１２の通信部は、センサノード１０の通信部の記載を必要な範囲で採用できる。
【0035】
また、移動体１２が飛行体タイプのものである場合には、制御部が飛行の制御を行うこととしてもよい。そして、移動体１２の制御部は、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭから構成され、移動体１２の備えるセンサから得られた情報、及び／又は経路情報などをもとに移動体１２の飛行の制御を行うこととしてもよい。
【0036】
移動体１２の備えるセンサは、ジャイロセンサ、加速度センサ、気圧センサ、超音波センサ、磁気方位センサ、ＧＮＳＳ、赤外線センサ、可視光センサなどの各種センサを含み得る。ジャイロセンサによって移動体１２の傾き、すなわち姿勢を、加速度センサによって移動体１２の速度を、気圧センサ、及び超音波センサによって移動体１２の高度を、磁気方位センサによって移動体１２の向いている方向を、ＧＮＳＳによって移動体１２の緯度、及び経度を、赤外線センサ、可視光センサ、又は超音波センサによって移動体１２の周囲の障害物を主に検知することとしてもよい。
【0037】
移動体１２の備えるカメラは、移動体１２の周囲の撮影を行うこととしてもよい。カメラによって撮影された映像データは、変換部によってデータ形式が変換され、通信部により他のコンピュータ装置に送信され得る。
【0038】
飛行体タイプの移動体１２の形状は、回転翼機タイプのものでもよく、固定翼機タイプのものでもよい。さらに、移動体１２は、経路情報などをもとに自律的に飛行が制御されるものでもよく、操縦者が無線等により操縦することで飛行が制御されるものでもよい。
【0039】
無線装置１３は、特に限定されず、通信接続が可能であればよい。無線装置１３は、通信部を備えていることとしてもよい。例えば、無線装置１３には、ビーコンなどを用いることができる。
【0040】
無線装置１３の通信部は、センサノード１０の通信部の記載を必要な範囲で採用できる。
【0041】
また、データ収集システムは、収集ノード１１及び移動体１２を複数備えていることとしてもよい。そして、それぞれの収集ノード１１及び移動体１２は、相互に通信接続が可能であることとしてもよい。
【0042】
［集電システム］
本発明のセンサノード１０は、集電システムと接続されることとしてもよい。図２は、本発明の実施の形態にかかる、集電システムの構成を示すブロック図である。図示するように、集電システムは、第一導電部１と、第二導電部２と、機能部３とから構成される。第一導電部１及び機能部３、並びに、機能部３及び第二導電部２は、それぞれ電気的に接続されている。「電気的に接続」とは、例えば、導線等により通電可能に接続されることをいう。
本発明のセンサノード１０は、集電システムと接続されることとしてもよい。図２は、本発明の実施の形態にかかる、集電システムの構成を示すブロック図である。図示するように、集電システムは、第一導電部１と、第二導電部２と、機能部３とから構成される。第一導電部１及び機能部３、並びに、機能部３及び第二導電部２は、それぞれ電気的に接続されている。「電気的に接続」とは、例えば、導線等により通電可能に接続されることをいう。
【0043】
集電システムの第一導電部１及び第二導電部２は、互いに非接触である。「非接触」とは、例えば、第一導電部１と第二導電部２とが直接接触していない状態をいう。
【0044】
集電システムは、第一導電部１及び第二導電部２の一部又は全部を、媒体に接触させることで集電する。つまり、集電システムは、第一導電部１及び第二導電部２の一部又は全部を、媒体に接触させることで電力を生じる。
【0045】
第一導電部１と第二導電部２の間の距離は、１０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましく、３ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１ｍｍ以下であることがとりわけ好ましく、０．５ｍｍ以下であることが特に好ましく、０．１ｍｍ以下であることが特別に好ましく、０．０５ｍｍ以下であることが最も好ましい。
【0046】
第一導電部１と第二導電部２の間の距離は、一定であっても、部分的に異なっていてもよい。第一導電部１と第二導電部２の間の距離が部分的に異なる場合には、第一導電部１と第二導電部２の間の距離の中で、最も近い部分の距離が、上記範囲内であることが好ましい。また、第一導電部１と第二導電部２の間の距離が部分的に異なる場合には、第一導電部１と第二導電部２の間の距離の平均値が、上記範囲内であることが好ましい。第一導電部１と第二導電部２の間の距離が上記範囲内にあることで、第一導電部１と第二導電部２が効率的に媒体に接触することが可能となり、集電しやすくなる。
【0047】
第一導電部１及び第二導電部２は、いずれも導電性を有することが好ましい。ここで、第一導電部１及び第二導電部２の素材として、例えば、金属、導電性ポリマー、カーボン、導電性繊維、導電性ゴム等が挙げられる。
【0048】
第一導電部１及び第二導電部２の形状は、特に限定されない。第一導電部１及び第二導電部２の形状は、直方体状、円柱状（棒状）、角錐状、円錐状、板状、シート状、フィルム状、紐状又は粉末状であってもよく、形状を問わない。
【0049】
また、第一導電部１及び第二導電部２には、導電性を有しない素材を、導電性を有する素材で被覆したものや、導電性を有しない素材の中に、導電性を有する素材を配合したものなどを用いてもよい。例えば、プラスティックフィルムを金属で被覆したものや、クリーム状のペーストに金属粉末を配合したものを用いてもよい。また、第一導電部１及び第二導電部２は、可撓性を有していてもよい。
【0050】
第一導電部１及び第二導電部２に用いられる金属としては、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、白金、スズ、チタン、ステンレス、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、又は、その他上述の金属夫々の酸化物などから適宜選択して用いることができる。また、所定の金属に、所定の金属とは異なる他の金属や、他の導電性を有する材料が被膜されていてもよい。
【0051】
第一導電部１と第二導電部２の素材は、異なる種類のものを用いてもよく、同じ種類のものを用いてもよい。例えば、第一導電部１に、シート状のステンレスを用い、第二導電部２にシート状の亜鉛を用いることができる。この場合、第一導電部１及び第二導電部２は、機能部３または昇圧回路・降圧回路と導線により接続される。
【0052】
交流インピーダンス法を用いて、第一導電部１及び第二導電部２の少なくとも一方に対して分極抵抗を測定した場合に、測定値が１００Ω以上であることが好ましい。
【0053】
ここで、電流の起点となる導電部を第一導電部１として定義し、終点となる導電部を第二導電部２として定義する。いずれの導電部が第一導電部１として機能するかは、導電部の材質、又は、導電部を取り巻く環境（例えば、温度、湿度、気圧、ｐＨなど）により決定される。第一導電部１又は第二導電部２と媒体の界面で、化学反応が行われ、導電部に自由電子が発生する。
【0054】
例えば、第一導電部１と第二導電部２において異なる金属を用いた場合には、標準電極電位が低い金属を用いた方が第一導電部１に、標準電極電位が高い金属を用いた方が第二導電部２になる。この場合、第二導電部２から機能部３へ向かって電子が移動し、機能部３から第一導電部１へ向かって電子が移動する。すなわち、第一導電部１側から機能部３を介して第二導電部２側へ電流が生じる。例えば、第二導電部２では、導電部を構成する金属が媒体中に陽イオンとして溶出して、自由電子が発生し、第一導電部１では、媒体の水中の陽イオンが電子と反応し、電気的に中和される。
【0055】
標準電極電位の高低は、物質同士の標準電極電位の相対的な値（相対値）を比較して定められるものであって、標準電極電位の絶対値を用いて比較するものではない。例えば、標準電極電位が－５Ｖの物質Ａと＋２Ｖの物質Ｂとを比較した場合に、物質Ａの標準電極電位は低く、物質Ｂの標準電極電位は高い。
【0056】
一方、導電部に同一の金属を用いた場合でも、例えば、温度、湿度、気圧、ｐＨなど、導電部の周辺環境の条件により、いずれかの導電部が第一導電部１として、他方の導電部が第二導電部２として機能し、電流が生じる。よって、２つの導電部の周囲温度、湿度、気圧、ｐＨなどの条件が変われば、第一導電部として機能していたものが第二導電部として機能し、第二導電部として機能していたものが第一導電部として機能することもあり得る。
【0057】
第一導電部１及び第二導電部２から生じる起電力は、０．９Ｖ以下であることが好ましく、０．３５Ｖ以下であることがより好ましく、０．２５Ｖ以下であることがさらに好ましい。また、第一導電部１及び第二導電部２から生じる起電力は、５ｍＶ以上であることが好ましい。
【0058】
また、図示しないが、集電システムは、複数の第一導電部１及び複数の第二導電部２を備えることとしてもよい。例えば、複数の第一導電部１ａ、１ｂ・・・１ｎ（ｎは、２以上の整数）を並列に、電気的に接続するようにしてもよい。また、複数の第二導電部２ａ、２ｂ、・・・２ｍ（ｍは、２以上の整数）を並列に、電気的に接続するようにしてもよい。なお、複数の第一導電部１ａ、１ｂ・・・１ｎを直列に、電気的に接続するようにしてもよい。さらに、複数の第二導電部２ａ、２ｂ、・・・２ｍを直列に、電気的に接続するようにしてもよい。
【0059】
機能部３は、例えば、通電することで所定の機能を実行するものをいう。機能部３は、電力を消費して所定の機能を発揮する電力消費部、導電部にて発生した電気を蓄電する蓄電部、昇圧回路や降圧回路のように出力する電圧を変換する出力電圧変換部等、回路を制御するマイコン等の制御部、他の装置と無線による通信が可能な通信部、情報を表示するための表示部等を含むことができる。
【0060】
電力消費部としては、例えば、白熱電球や発光ダイオードなどの光源、熱を発する発熱体、音を発する発音体、信号を発する発信体、又は、所定の情報を感知するセンサ等を採用することができる。蓄電部は、昇圧回路又は降圧回路に含まれていてもよい。マイコン等の制御部は、回路を制御して、蓄電部に蓄電した電気を所定の条件で放出させることができる。放出された電気は、電力消費部にて消費される。また、マイコン等の制御部においても、わずかではあるが電力が消費されるため、制御部を起動させるのに必要な電力を確保しつつ、蓄電した電気を放出するように制御することができる。
【0061】
機能部３は、電力消費部、蓄電部、出力電圧変換部、通信部、表示部及び制御部のいずれか１つを備えていればよく、電力消費部、蓄電部、出力電圧変換部、通信部、表示部及び制御部のいずれか２つ以上を組み合わせて構成したものを機能部３としてもよい。また、機能部３は、電力消費部、蓄電部、出力電圧変換部、通信部、表示部及び制御部のいずれか２つ以上を一体に構成したものであってもよく、電力消費部、蓄電部、出力電圧変換部、通信部、表示部及び制御部のいずれかを、電気的に接続しつつ、それぞれ別々に構成したものであってもよい。
【0062】
機能部３における入力インピーダンスは、１ｋΩ以上であることが好ましく、１０ｋΩ以上であることがより好ましい。また、機能部３の入力インピーダンスは、非線形な電流－電圧特性（Ｉ－Ｖ特性）を有することが好ましい。非線形な電流－電圧特性とは、例えば、機能部３に電流を流した際の電圧変化において、電流値が大きくなるに従って電圧値が高くなるが、電流値が大きくなるに従って、電流値を大きくするために必要となる電圧値の上がり幅が大きくなり、電圧が電流に比例しないような場合をいう。言い換えると、機能部３に加えた電圧値が高くなるに従って電流値が大きくなるが、電圧値が高くなるに従って、電圧値を高くすることで電流値が大きくなる度合が小さくなり、電流値が電圧値に比例しないような場合をいう。機能部３における入力インピーダンスが非線形な電流－電圧特性を有することで、第一導電部１と第二導電部２との間で生じた起電力が維持しやすくなる。
【0063】
機能部３は、出力インピーダンスを変換する機能を有することが好ましい。これにより、機能部３の入力信号に与える影響を制御することができる。
【0064】
また、機能部３は、蓄電部を有し、第一導電部及び／又は第二導電部から供給される電荷を蓄積する。制御部は、電荷を蓄積するのに要した時間よりも短い時間で、蓄積した電荷を放出するように制御する。
【0065】
機能部３の動作電圧の下限値は、０．９Ｖ以下で動作することが好ましい。０．３５Ｖ以下で動作することがより好ましく、２０ｍＶ以下で動作することがさらに好ましい。
【0066】
媒体は、気体、液体、及び固体のうちいずれの形態であってもよい。媒体は、ゾル又はゲル状のものであってもよい。媒体は、第一導電部１又は第二導電部２との界面で、化学反応を起こし得るものであれば、特に限定されない。媒体としては、導電性を有しないものを用いることが好ましい。
【0067】
媒体として用いられる気体としては、集電システムが集電する際に気体であれば特に限定されないが、例えば、酸素、二酸化炭素、窒素、水素、メタン等が挙げられる。媒体として気体を用いる場合は、単一の種類の気体のみを用いてもよいが、これらの気体の複数種類を混合したものを用いてもよい。媒体は、水分を含んでいることが好ましい。
【0068】
媒体として用いられる液体は、特に限定されない。例えば、水、極性の高い有機溶剤、極性の低い有機溶剤、或いは、非極性の有機溶剤を用いることができる。また、媒体として用いられる液体は、水と極性の高い有機溶剤との混合物や、異なる２種以上の有機溶剤の混合物や、エマルションなども用いることができる。水は純水だけでなく、電解質を含むもの、すなわち電解液を用いることもできる。
【0069】
また、媒体として用いられる液体には、汗などが含まれる。汗の主な成分は水である。汗は、液体であっても、蒸発して気体となっていてもよい。また、汗には、電解質、乳酸塩、尿素、皮脂、微量元素などが含まれていてもよい。さらに、汗には、泥、土、砂などの異物が混ざっていてもよい。
【0070】
媒体に含まれる電解質のうち、陽イオンの濃度は、１ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよく、０．６ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよく、０．１ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよく、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよく、さらには、０．００１ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよい。
【0071】
極性の高い有機溶剤としては、例えば、メタノールやエタノールなどの低級アルコール、蟻酸や酢酸などの低級カルボン酸、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシドなどを用いることができる。また、極性の低い有機溶剤としては、ヘキサノールやオクタノールなどの高級アルコール、ヘキサン酸やオクタン酸などの高級カルボン酸などを用いることができる。非極性の有機溶剤としては、例えば、ヘキサン、オクタン、ノナンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物があげられる。媒体として液体を用いる場合は、単一の種類の液体のみを用いてもよいが、これらの液体の複数種類を混合したものを用いてもよい。
【0072】
媒体として用いられる固体は、特に限定されない。例えば、砂や土などの、粉体状又は粒状の固体を用いることができる。あるいは、例えば、漆喰などの、吸水性の高い固体を用いることができる。
【0073】
媒体として用いられる固体は、水分を含むことが好ましい。媒体として用いられる固体の含水率は、１質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましく、１０質量％以上であることがさらに好ましい。また、媒体として用いられる固体の含水率は、２００質量％以下であることが好ましい。ここで、含水率とは、水分の重量を水分及び固形分の重量の和で除したものをいう。
【0074】
媒体の第一導電部１と第二導電部２間の抵抗値は、１ｋΩ以上であることが好ましく、１０ｋΩ以上であることがより好ましい。
【0075】
図３は、本発明の実施の形態にかかる、電力変換部の構成を示すブロック図である。図３（Ａ）は、本発明の実施の形態にかかる、昇圧回路の回路図である。昇圧回路又は降圧回路は、機能部３の一例であり、蓄電部を備えている。
【0076】
図示するように、インダクタＬ、ダイオードＤ、トランジスタＴｒ、及びコンデンサＣが電気的に接続されている。例えば、入力端子Ａ１は、第一導電部１と接続され、入力端子Ａ２は、第二導電部２と接続されている。出力端子Ｂ１及び出力端子Ｂ２は、電力消費部や制御部等と接続されている。なお、制御部は、昇圧回路と、第一導電部１及び第二導電部２との間で、昇圧回路と並列になるように接続されていてもよい。
【0077】
トランジスタＴｒがＯＮである場合に、入力電圧ＶＩＮが印加されると、インダクタＬに電気エネルギーが蓄電される。入力電圧ＶＩＮは、接続点Ｐ１と接続点Ｐ２の電位差である。トランジスタＴｒがＯＦＦである場合に、入力電圧ＶＩＮに由来する電気エネルギーに、インダクタＬに蓄電されたエネルギーが加算され、ダイオードＤを介して出力される。その結果、入力電圧ＶＩＮよりも接続点Ｐ３と接続点Ｐ４の電位差である出力電圧ＶＯＵＴの方が高い電圧となる。昇圧回路は、入力電圧ＶＩＮが所定の電圧よりも低い電圧であることを前提にするもので、所定の電圧よりも高い電圧では昇圧制御が実行されないようなものであってもよい。昇圧回路の入力電圧ＶＩＮは、５ｍＶ以上であることが好ましい。なお、トランジスタＴｒのＯＮ／ＯＦＦは、制御部により制御される。
【0078】
図３（Ｂ）は、本発明の実施の形態にかかる、降圧回路の回路図である。図示するように、トランジスタＴｒ、インダクタＬ、ダイオードＤ、及びコンデンサＣが電気的に接続される。例えば、入力端子Ａ１は、第一導電部１と接続され、入力端子Ａ２は、第二導電部２と接続されている。出力端子Ｂ１及び出力端子Ｂ２は、電力消費部や制御部等と接続されている。なお、制御部は、降圧回路と、第一導電部１及び第二導電部２との間で、降圧回路と並列になるように接続されていてもよい。
【0079】
トランジスタＴｒがＯＮの場合には、インダクタＬに電気エネルギーが蓄電される。入力電圧ＶＩＮは、接続点Ｐ１１と接続点Ｐ１２の電位差であり、出力電圧ＶＯＵＴは、接続点Ｐ１３と接続点Ｐ１４の電位差である。この場合、入力電圧ＶＩＮは、出力電圧ＶＯＵＴとほぼ等しくなる。トランジスタＴｒがＯＦＦとなると、インダクタＬの左端にある接続点Ｐ１５の電位が接続点Ｐ１４の電位よりも低くなるため、出力電圧ＶＯＵＴの方が低い電圧となる。降圧回路は、入力電圧ＶＩＮが所定の電圧よりも高い電圧であることを前提にするもので、所定の電圧よりも低い電圧では降圧制御が実行されないようなものであってもよい。なお、トランジスタＴｒのＯＮ／ＯＦＦは、制御部により制御される。
【0080】
［センサノードの内部インピーダンスの測定方法］
次に、本発明のセンサノードの内部インピーダンスの測定方法について説明をする。図４は、本発明の実施の形態にかかる、センサノードを表す図である。図４では、第一導電部１及び第二導電部２が、媒体４に接触している。第一導電部１及び第二導電部２の電位差をＶ１ ＩＮと定義し、接続点Ｐ１と接続点Ｐ２の電位差をＶ２ ＩＮと定義することができる。接続点Ｐ５と接続点Ｐ６の電位差をＶ１ ＯＵＴと定義し、接続点Ｐ３と接続点Ｐ４の電位差をＶ２ ＯＵＴと定義することができる。本発明のセンサノード１０が通電すると、第一導電部１と第二導電部２との間で、起電力Ｖ１ ＩＮにより電流Ｉが接続点Ｐ１と接続点Ｐ５の方向に流れる。
次に、本発明のセンサノードの内部インピーダンスの測定方法について説明をする。図４は、本発明の実施の形態にかかる、センサノードを表す図である。図４では、第一導電部１及び第二導電部２が、媒体４に接触している。第一導電部１及び第二導電部２の電位差をＶ１ ＩＮと定義し、接続点Ｐ１と接続点Ｐ２の電位差をＶ２ ＩＮと定義することができる。接続点Ｐ５と接続点Ｐ６の電位差をＶ１ ＯＵＴと定義し、接続点Ｐ３と接続点Ｐ４の電位差をＶ２ ＯＵＴと定義することができる。本発明のセンサノード１０が通電すると、第一導電部１と第二導電部２との間で、起電力Ｖ１ ＩＮにより電流Ｉが接続点Ｐ１と接続点Ｐ５の方向に流れる。
【0081】
図４に図示するように、第一導電部１は接続点Ｐ１にて、第二導電部２は接続点Ｐ２にて昇圧回路と接続されている。昇圧回路は、インダクタＬ、ダイオードＤ、トランジスタＴｒ、及びコンデンサＣが電気的に接続されている。
【0082】
図５は、本発明の実施の形態にかかる、センサノード１０内のトランジスタのＯＮ－ＯＦＦを切り替えた場合における、時間と電流Ｉの関係を示す図である。ここで、Ｖ１
ＯＵＴとＶ２
ＩＮの関係は、インダクタＬに流れる電流ＩとインダクタンスＬ１を用いて、式（１）：Ｖ１
ＯＵＴ－Ｖ２
ＩＮ＝－Ｌ１×ｄＩ／ｄｔで表すことができる。トランジスタＴｒがＯＮの場合は、Ｖ１
ＯＵＴ＝０なので、式（２）：Ｖ２
ＩＮ＝Ｌ１×ｄＩ／ｄｔを導き出すことができる。この場合、ｄＩ／ｄｔは正の値であり、時間と共に電流Ｉは増加する。一方で、トランジスタＴｒがＯＦＦの場合は、Ｖ１
ＯＵＴ＞Ｖ２
ＩＮとなるから、式（１）：Ｖ１
ＯＵＴ－Ｖ２
ＩＮ＝－Ｌ１×ｄＩ／ｄｔから、ｄＩ／ｄｔは負の値となることが分かる。この場合、時間と共に電流Ｉは減少する。トランジスタＴｒのＯＮとＯＦＦは定期的に繰り返される。
【0083】
ここで、第一導電部１、第二導電部２及び媒体４を１種の電池として捉えると、起電力Ｖ１
ＩＮにより電流Ｉが流れると考えることができる。この場合に、媒体４により起因する内部インピーダンスをＺと定義すると、入力電圧と内部インピーダンスとの関係は、式（３）：Ｖ１
ＩＮ＝Ｚ×Ｉ＋Ｖ２
ＩＮで表すことができる。
【0084】
また、トランジスタＴｒがＯＦＦとなっている間（以下、ＴＯＦＦ期間という）、電流ＩによってコンデンサＣに電荷Ｑがチャージされる。ＴＯＦＦ期間中に、接続点Ｐ３において上昇した電圧をΔＶとし、コンデンサＣのコンデンサ容量をＣ１とすると、式（４）：Ｑ＝∫Ｉｄｔ＝Ｃ１×ΔＶが成立する。
【0085】
式（２）と式（３）から、Ｖ１
ＩＮ＝Ｌ１×ｄＩ／ｄｔ＋Ｚ×Ｉが導きだされる。この方程式を解くと、Ａを積分定数として、式（５）：Ｉ（ｔ）＝Ｖ１
ＩＮ／Ｚ＋Ａ×ｅ（－Ｚ／Ｌ１×ｔ）が導き出される。トランジスタＴｒがＯＦＦからＯＮに切り替わった時間をｔ＝０とした場合、図４から明らかなように、ｔ＝０の時、電流Ｉはゼロである。そこで、ｔ＝０、Ｉ＝０を式（５）に代入すると、Ａ＝－Ｖ１
ＩＮ／Ｚの関係が成立することが分かる。このＡ＝－Ｖ１
ＩＮ／Ｚを式（５）に代入すると、式（６）：Ｉ（ｔ）＝Ｖ１
ＩＮ／Ｚ×（１－ｅ（－Ｚ／Ｌ１×ｔ））を導きだすことができる。トランジスタＴｒがＯＮとなっている間（以下、Ｔｏｎ期間という）の電流Ｉは、式（６）より算出できる。トランジスタＴｒがＯＮになっている時間を十分にとると、電流Ｉの最大値はＶ１
ＩＮ／Ｚとなる。
【0086】
Ｔｏｎ期間が終了し、Ｔｏｆｆ期間が開始した時（つまり、トランジスタＴｒがＯＦＦからＯＮに切り替わってから時間Ｔ１が経過した時）における電流Ｉは、式（６）にｔ＝Ｔ１を代入することにより算出することができる。これは、図５からもわかるように、電流Ｉには、連続性があるためである。（１－ｅ（－Ｚ／Ｌ１×Ｔ１））＝Ｋ（定数）と置き換えると、ｔ＝Ｔ１における電流Ｉは、Ｉ（Ｔ１）＝Ｖ１
ＩＮ／Ｚ×（１－ｅ（－Ｚ／Ｌ１×Ｔ１））＝Ｋ×Ｖ１
ＩＮ／Ｚで表すことができる。なお、Ｋは０≦Ｋ＜１の関係を満たし、Ｚ／Ｌ１×Ｔ１の値が十分に大きくなると、Ｋは１に近似することができる。
【0087】
次に、式（１）と式（３）により、式（７）：Ｌ１×ｄＩ／ｄｔ＋Ｚ×Ｉ＝Ｖ１
ＩＮ－Ｖ１
ＯＵＴを導きだすことができる。さらに、式（４）より、Ｖ２
ＯＵＴは、∫Ｉｄｔ／Ｃ１＋Ｖｓｔａｒｔで表すことができる。ここで、Ｖｓｔａｒｔは、Ｔｏｆｆ期間の開始時（ｔ＝Ｔ１）のコンデンサＣの電圧であり、定数である。ダイオードＤの閾値電圧をＶｆとすれば、式（８）：Ｖ１
ＯＵＴ＝Ｖ２
ＯＵＴ＋Ｖｆ＝∫Ｉｄｔ／Ｃ１＋Ｖｓｔａｒｔ＋Ｖｆ＝∫Ｉｄｔ／Ｃ１＋Ｖ´ｏｕｔを導きだすことができる。なお、ここでＶ´ｏｕｔ＝Ｖｓｔａｒｔ＋Ｖｆは定数である。
【0088】
さらに、式（７）及び式（８）から、式（９）：∫Ｉｄｔ／Ｃ１＋Ｚ×Ｉ＋Ｌ１×ｄＩ／ｄｔ＝Ｖ１
ＩＮ－Ｖ´ｏｕｔを導きだすことができる。式（９）の微分方程式を解くことで、Ｔｏｆｆ期間の電流Ｉを時間ｔ、コンデンサ容量Ｃ１、内部インピーダンスＺ、インダクタンスＬ１、Ｖ１
ＩＮ、Ｖ´ｏｕｔ、Ｋの関数で表すことができる。Ｔｏｆｆ期間の開始時間をｔ＝０とした場合に、その時の電流Ｉの初期値Ｉ（０）はＩ（０）＝Ｋ×Ｖ１
ＩＮ／Ｚである。Ｔｏｆｆ期間が終了した時（つまり、トランジスタＴｒがＯＮからＯＦＦに切り替わってから時間Ｔ２が経過し、電流Ｉがゼロとなった時）、Ｉ（Ｔ２）＝０である。コンデンサ容量Ｃ１、インダクタンスＬ１、Ｖ´ｏｕｔは定数であり、Ｉ（０）、Ｔ２を測定すれば、Ｖ１
ＩＮとＺの値をそれぞれ算出することができる。
【0089】
Ｚについては、上で述べた方法と異なり、簡易的に求めることも可能である。Ｔｏｆｆ期間中、Ｖ１
ＯＵＴは、Ｖ２
ＩＮに比べて１０倍ほど大きい電圧であるため、ｄＩ／ｄｔも大きな値となる。この場合、式（４）における∫Ｉｄｔは、図５において三角形Ｓの面積に相当する。従って、式（４）より式（９）：∫Ｉｄｔ＝Ｋ×Ｖ１
ＩＮ／Ｚ×Ｔ２／２＝Ｃ１×ΔＶが導きさせる。ここで、Ｔｏｎ時間を十分に長くとればＫ≒１と近似できるから、式（９）にＫ＝１を代入すると、式（１０）：Ｖ１
ＩＮ／Ｚ×Ｔ２／２＝Ｃ１×ΔＶが導き出される。Ｃ１は定数であり、Ｔｏｆｆ期間を十分に長くとった時点（電流Ｉが最小値となった時点）でのΔＶ、Ｔｏｆｆ期間を十分に長くとった時点（電流Ｉが最小値となった時点）でのＶ１
ＩＮ、Ｔ２（Ｖ１
ＯＵＴがＶ２
ＩＮと等しくなったときの時間）から、Ｚを算出することができる。なお、Ｔｏｆｆ期間を十分に長くとった時点（電流Ｉが消費された時点）では、Ｖ１
ＩＮ＝Ｖ２
ＩＮであるため、Ｖ２
ＩＮを測定することで、Ｖ１
ＩＮを特定することができる。
【0090】
なお、内部インピーダンスＺの算出は、制御部により実行される。
【0091】
測定された、センサノード１０の内部インピーダンスＺ、及びセンサノード１０内の所定の電圧は、センサノード１０から収集ノード１１へ送信されることとしてもよい。あるいは、測定された、センサノード１０の内部インピーダンスＺ、及びセンサノード１０内の所定の電圧は、センサノード１０から、移動体１２、無線装置１３、他のコンピュータ装置などへ送信されることとしてもよい。
【0092】
また、測定された、センサノード１０の内部インピーダンスＺ、及びセンサノード１０内の所定の電圧は、センサノード１０が取得したセンシングデータとともに送信されることとしてもよく、センサノード１０が取得したセンシングデータの送信とは関連せずに送信されることとしてもよい。
【0093】
［センサノード］
図６は、本発明の実施の形態にかかる、センサノードの例を示す図である。図示するように、センサノード１０は、第一導電部１及び第二導電部２を備えている。また、図示しないが、センサノード１０は、機能部３を備えており、第一導電部１及び機能部３は接続されており、第二導電部２及び機能部３は接続されている。第一導電部１及び第二導電部２は、互いに非接触である。また、前述のように、センサノード１０の備える集電システムは、第一導電部１及び第二導電部２を媒体４に接触させることで集電する。
図６は、本発明の実施の形態にかかる、センサノードの例を示す図である。図示するように、センサノード１０は、第一導電部１及び第二導電部２を備えている。また、図示しないが、センサノード１０は、機能部３を備えており、第一導電部１及び機能部３は接続されており、第二導電部２及び機能部３は接続されている。第一導電部１及び第二導電部２は、互いに非接触である。また、前述のように、センサノード１０の備える集電システムは、第一導電部１及び第二導電部２を媒体４に接触させることで集電する。
【0094】
図６（Ａ）に示すセンサノード１０は、円筒形の本体部を有している。図６（Ａ）に示すセンサノード１０は、本体部の側面に、左右対象に、シート状の第一導電部１及び第二導電部２を備えている。そして、本体部の一端は、突起状の形状をしている。
【0095】
図６（Ｂ）に示すセンサノード１０は、ウキのような、一端が細い、縦長の形状の本体部を有している。以下、縦長の形状の本体部のうち、細くなっている端の部分を上部とし、上部と反対の部分を下部とする。図６（Ｂ）に示すセンサノード１０は、本体部の下部の側面にあたる部分に、左右対象に、シート状の第一導電部１及び第二導電部２を備えている。
【0096】
第一導電部１及び第二導電部２を、本体部に備える方法は特に限定されず、第一導電部１及び第二導電部２が、本体部に固定されればよい。例えば、第一導電部１及び第二導電部２は、本体部に接着剤などで接着されることとしてもよく、第一導電部１及び第二導電部２は、本体部に固定具を用いて固定されることとしてもよい。
【0097】
本体部の素材は、特に限定されない。本体部の素材には、ステンレス、アルミニウムなどの金属や、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリカーボネートなどの合成樹脂などを用いることができる。本体部の素材が、金属などの導電性を有するものである場合には、第一導電部１及び第二導電部２が互いに非接触となるよう、本体部と第一導電部１及び第二導電部２の間に絶縁体の素材を設けることとしてもよい。また、本体部の素材は、耐候性のあるものであることが好ましい。
【0098】
機能部３はセンサノード１０の内部に備えられていることとしてもよい。そして、図示しないが、センサノード１０の本体部には孔が設けられており、該孔を通して、第一導電部１及び第二導電部２と機能部３が、導線などで接続されることとしてもよい。
【0099】
図６（Ａ）に示すセンサノード１０は、本体部の一端が突起状の形状をしているため、土などに挿して地面に設置することが容易である。センサノード１０を地面に設置した場合、砂、土、泥などが媒体４となる。
【0100】
図６（Ｂ）に示すセンサノード１０は、ウキのような、一端が細い、縦長の形状であるため、海、河川、池、湖などの水上又は水中に設置することが容易である。センサノード１０を水上又は水中に設置した場合、水、海水などが媒体４となる。
【0101】
また、センサノード１０は、図６に示した例に限定されず、任意の形状を採用することができる。例えば、センサノード１０は、円盤状の形状をしており、水面に浮かべることが容易であることとしてもよい。
【0102】
あるいは、例えば、センサノード１０は、人間や、他の動物などの身体にセンサノード１０を固定することができる、固定部を有する形状であることとしてもよい。固定部の形状は、ブレスレットのようにリング状のものでも、テープ状のものであってもよい。センサノード１０を、人間や、他の動物などに装着させる場合には、センサノード１０を装着した人間や、他の動物などの、汗などが媒体４となる。
【0103】
また、センサノード１０は、防水機能や防塵機能を備えていることが好ましい。
【0104】
このように、センサノードが、集電システムと接続されており、集電システムが、第一導電部及び第二導電部と、機能部とを備え、第一導電部及び機能部は接続されており、第二導電部及び機能部は接続されており、第一導電部及び第二導電部は、互いに非接触であり、第一導電部及び第二導電部を媒体に接触させることで集電することで、自立した電源で稼働するセンサノードを備えるデータ収集システムを提供することができる。
【0105】
以下、本発明の実施の形態にかかるデータ収集システムを、位置情報記憶処理、位置情報更新処理、センシングデータ受信処理、センサノード位置特定処理、送信可能センサノード識別処理、電力供給処理、判定処理の順に説明していく。各処理の順番、及び、各処理内の各ステップの順番は、適宜変更が可能である。また、データ収集システムにおける処理やステップは、行われないものがあってもよく、適宜選択されることとしてもよい。さらに、データ収集システムにおける各ステップは、以下に記載されている装置以外の装置において行われることとしてもよい。例えば、移動体１２において行われるステップが、収集ノード１１、他のコンピュータ装置などにおいて行われることとしてもよい。
【0106】
［位置情報記憶処理］
図７は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける位置情報記憶処理のフローチャートを表す図である。
図７は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける位置情報記憶処理のフローチャートを表す図である。
【0107】
まず、移動体１２は、センサノード１０を設置する位置まで、センサノード１０を移動させる（ステップＳ１０１）。そして、移動体１２は、センサノード１０を設置する位置に、センサノード１０を設置する（ステップＳ１０２）。移動体１２において、センサノード１０が設置された際の、センサノード１０の位置に関する情報（以下、位置情報という）が記憶され（ステップＳ１０３）、位置情報記憶処理は終了する。
【0108】
ステップＳ１０１において、センサノード１０を設置する位置は、予め定められていてもよく、予め定められていなくともよい。例えば、移動体１２は、予め定められた位置までセンサノード１０を移動させることとしてもよく、移動体１２は、予め定められていないが、所定の条件を満たす位置までセンサノード１０を移動させることとしてもよい。具体的には、例えば、移動体１２は、所定の個数のセンサノード１０を、所定の範囲内に均等な間隔で設置するような条件を満たす位置まで、センサノード１０を移動させることとしてもよい。
【0109】
ステップＳ１０１において、移動体１２がセンサノード１０を移動させる方法は、特に限定されず、センサノード１０を移動させることが可能であればよい。例えば、ドローンなどの、飛行タイプの移動体１２が、センサノード１０を、アームなどで把持して飛行することとしてもよい。
【0110】
ステップＳ１０２におけるセンサノード１０の設置方法は、特に限定されず、センサノード１０を設置することができればよい。例えば、ドローンなどの、飛行タイプの移動体１２が、センサノード１０を上空から投下し、海、河川、池、湖などの、水上又は水中に設置することとしてもよい。その場合、センサノード１０は、図６（Ｂ）に示すような形状であることが好ましい。
【0111】
あるいは、例えば、ドローンなどの、飛行タイプの移動体１２が、地表付近を飛行しながら、センサノード１０を、砂、土、泥などに挿して地面に設置することとしてもよい。その場合、センサノード１０は、図６（Ａ）に示すような形状であることが好ましい。
【0112】
センサノード１０が集電システムと接続されている場合には、第一導電部１及び第二導電部２が媒体４に接触するように、センサノード１０を設置することが好ましい。
【0113】
ステップＳ１０３におけるセンサノード１０の位置情報は、特に限定されず、センサノード１０の位置を特定できる情報であればよい。例えば、位置情報は、緯度、経度、及び高度の情報であることとしてもよい。センサノード１０を設置した際の位置情報を特定するため、移動体１２は、ＧＮＳＳを備えていることが好ましい。
【0114】
また、ステップＳ１０３において、センサノード１０の位置情報とともに、センサノード１０の識別情報が、移動体１２に記憶されることとしてもよい。センサノード１０の識別情報には、センサノード１０の識別番号が含まれる。そして、センサノード１０の位置情報と、該センサノード１０の識別情報とが、関連付けて記憶されることとしてもよい。
【0115】
このように、移動体が、センサノードを設置するセンサノード設置手段を備え、位置情報記憶手段が、センサノード設置手段により設置された際のセンサノードの位置情報を記憶することで、センサノードの設置とセンサノードの位置情報の記憶が容易となる。
【0116】
［位置情報更新処理］
センサノード１０が、海や河川などの水上又は水中に設置された場合や、センサノード１０を、人間や他の動物などに装着させた場合には、センサノード１０の位置は、ステップＳ１０３において記憶された位置から、変化することが考えられる。センサノード１０の位置が変化する場合には、位置情報更新処理によって、センサノード１０の位置情報を更新することとしてもよい。その場合、センサノード１０は、該センサノード１０の位置情報を特定するため、ＧＮＳＳなどを備えていることが好ましい。
センサノード１０が、海や河川などの水上又は水中に設置された場合や、センサノード１０を、人間や他の動物などに装着させた場合には、センサノード１０の位置は、ステップＳ１０３において記憶された位置から、変化することが考えられる。センサノード１０の位置が変化する場合には、位置情報更新処理によって、センサノード１０の位置情報を更新することとしてもよい。その場合、センサノード１０は、該センサノード１０の位置情報を特定するため、ＧＮＳＳなどを備えていることが好ましい。
【0117】
図８は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける位置情報更新処理のフローチャートを表す図である。
【0118】
まず、センサノード１０にいて、該センサノード１０の位置情報が特定される（ステップＳ２０１）。そして、特定された位置情報が、移動体１２へ送信される（ステップＳ２０２）。送信された位置情報は、移動体１２において受信される（ステップＳ２０３）。移動体１２において、該センサノード１０の位置情報が更新され（ステップＳ２０４）、位置情報更新処理は終了する。
【0119】
ステップＳ２０１においては、センサノード１０の位置情報が特定されれば、特定方法は限定されない。例えば、センサノード１０の位置情報は、センサノード１０の備えるＧＮＳＳにより特定されることとしてもよい。
【0120】
また、ステップＳ２０１におけるセンサノード１０の位置情報は、特に限定されず、センサノード１０の位置を特定できる情報であればよい。例えば、位置情報は、緯度、経度、及び高度の情報であることとしてもよい。
【0121】
ステップＳ２０２において、センサノード１０の位置情報とともに、センサノード１０の識別情報が送信されることとしてもよい。そして、送信されたセンサノード１０の識別情報と関連付けて記憶されている位置情報が、ステップＳ２０４において更新されることとしてもよい。
【0122】
位置情報更新処理が行われる頻度は適宜設計が可能である。所定の頻度で定期的に行われることとしてもよく、不定期に行われることとしてもよい。例えば、後述する、センシングデータ受信処理のステップＳ３０２の前に位置情報更新処理が行われることとしてもよい。ステップＳ３０２の前に位置情報更新処理が行われることで、センサノード１０の正確な位置を基に移動経路を特定することが可能となる。また、例えば、後述する、センサノード位置特定処理のステップＳ４０３においてセンサノード１０の位置が特定された際に、位置情報更新処理が行われることとしてもよい。
【0123】
センサノードが、該センサノードの位置情報を特定する位置情報特定手段を備え、データ収集システムが、位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報を、位置情報特定手段により特定されたセンサノードの位置情報に更新する位置情報更新手段を備えることで、センサノードの位置が変化する場合にも、センサノードの位置情報を記憶することが可能となる。
【0124】
［センシングデータ受信処理］
図９は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおけるセンシングデータ受信処理のフローチャートを表す図である。
図９は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおけるセンシングデータ受信処理のフローチャートを表す図である。
【0125】
まず、移動体１２において、所定の時間内にセンシングデータを送信したセンサノードが識別される（ステップＳ３０１）。そして、移動体１２の移動経路が特定される（ステップＳ３０２）。移動体１２は、特定された移動経路に従い、移動経路上にあるセンサノード１０の位置から第一の所定の範囲内まで、収集ノード１１を移動させる（ステップＳ３０３）。移動体１２において、第一の所定の範囲内にあるセンサノード１０が、センシングデータを送信可能であるか否かが判定される（ステップＳ３０４）。
【0126】
第一の所定の範囲内にあるセンサノード１０が、センシングデータを送信可能であると判定された場合（ステップＳ３０４にてＹｅｓ）、収集ノード１１からセンサノード１０へ、信号が送信される（ステップＳ３０５）。そして、送信された信号が、センサノード１０において受信される（ステップＳ３０６）。次に、センサノード１０から収集ノード１１へ、センシングデータが送信される（ステップＳ３０７）。そして、収集ノード１１において、センシングデータが受信される（ステップＳ３０８）。移動体１２が移動経路を辿り切っていない場合、移動体１２は、移動経路上にある、次のセンサノード１０の位置から第一の所定の範囲内まで、収集ノード１１を移動させる（ステップＳ３０３）。
【0127】
一方、第一の所定の範囲内にあるセンサノード１０が、センシングデータを送信可能であると判定されなかった場合には（ステップＳ３０４にてＮｏ）、ステップＳ３０５～ステップＳ３０８は行われない。そして、移動体１２が移動経路を辿り切っていない場合、移動体１２は、移動経路上にある、次のセンサノード１０の位置から第一の所定の範囲内まで、収集ノード１１を移動させる（ステップＳ３０３）。
【0128】
ステップＳ３０３～ステップＳ３０８は、移動体１２が移動経路を辿り切るまで繰り返される。あるいは、ステップＳ３０３～ステップＳ３０８は、移動経路上に、次のセンサノード１０が存在しなくなるまで繰り返される。移動体１２が移動経路を辿り切った場合、センシングデータ受信処理は終了する。
【0129】
ステップＳ３０１において、所定の時間は、特に限定されず、適宜設計可能である。例えば、数日でも、一日でも、半日でも、数時間でも、数分でも、数秒でもよい。
【0130】
また、ステップＳ３０１においては、所定の時間内にセンシングデータを送信したセンサノード１０が識別されればよく、識別の方法は特に限定されない。例えば、センシングデータ受信処理が複数回行われる場合であって、所定の時間内に行われた、前回以前のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０４において、センシングデータを送信可能であると判定されたセンサノード１０は、センシングデータを送信したと識別することとしてもよい。その場合、移動体１２において、センサノード１０の識別情報と関連付けて、センシングデータを送信可能であると判定されたこと、及びセンシングデータを送信可能であると判定された時刻が記憶されることが好ましい。
【0131】
あるいは、例えば、センシングデータ受信処理が複数回行われる場合であって、所定の時間内に行われた、前回以前のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０７において、センシングデータを送信したセンサノード１０は、センシングデータを送信したと識別することとしてもよい。その場合、センサノード１０又は収集ノード１１から、移動体１２へ、センサノード１０がセンシングデータを送信したことが通知されることが好ましい。また、移動体１２において、センサノード１０の識別情報と関連付けて、センシングデータを送信したこと、及びセンシングデータを送信した時刻が記憶されることが好ましい。
【0132】
ステップＳ３０２においては、ステップＳ３０１において、所定の時間内にセンシングデータを送信したと識別されたセンサノード１０以外のセンサノード１０が、移動経路上に含まれるように移動経路が特定されることとしてもよい。
【0133】
その場合、所定の時間内にセンシングデータを送信したと識別されたセンサノード１０以外のセンサノード１０のみが移動経路上に含まれるように移動経路が特定されることとしてもよく、所定の時間内にセンシングデータを送信したと識別されたセンサノード１０と、所定の時間内にセンシングデータを送信したと識別されたセンサノード１０以外のセンサノード１０の双方が移動経路上に含まれるように移動経路が特定されることとしてもよい。
【0134】
また、所定の時間内にセンシングデータを送信したと識別されたセンサノード１０以外のセンサノード１０の全てが移動経路上に含まれるように移動経路が特定されることとしてもよく、所定の時間内にセンシングデータを送信したと識別されたセンサノード１０以外のセンサノード１０の一部が移動経路上に含まれるように移動経路が特定されることとしてもよい。
【0135】
ステップＳ３０２においては、前述のステップＳ１０３、及びステップＳ２０４において移動体１２に記憶されたセンサノード１０の位置情報を基に、所定のセンサノード１０が移動経路上に含まれるように移動経路を特定することとしてもよい。
【0136】
ステップＳ３０２において、移動経路を特定する方法は、特に限定されず、公知の方法が用いられる。移動経路には、移動体１２が移動する経路の緯度、経度及び高度の情報が含まれることとしてもよい。移動経路は、移動体１２の移動距離が最短となるように特定されることが好ましい。
【0137】
ステップＳ３０３においては、ステップＳ１０３、及びステップＳ２０４において移動体１２に記憶されたセンサノード１０の位置情報を基に、移動体１２が収集ノード１１をセンサノード１０の第一の所定の範囲内まで移動させることとしてもよい。あるいは、後述するセンサノード位置特定処理により特定されたセンサノード１０の位置を基に、移動体１２が収集ノード１１をセンサノード１０の第一の所定の範囲内まで移動させることとしてもよい。また、ステップＳ１０３、及びステップＳ２０４において移動体１２に記憶されたセンサノード１０の位置情報、並びに、後述するセンサノード位置特定処理により特定されたセンサノード１０の位置を基に、移動体１２が収集ノード１１をセンサノード１０の第一の所定の範囲内まで移動させることとしてもよい。
【0138】
ステップＳ３０３において、移動体１２が収集ノード１１を移動させる方法は、特に限定されず、収集ノード１１を移動させることが可能であればよい。例えば、ドローンなどの、飛行タイプの移動体１２が、装置としての形状を有する収集ノード１１を、アームなどで把持して飛行することとしてもよい。
【0139】
センサノード１０の位置から第一の所定の範囲内とは、特に限定されず、センサノード１０と収集ノード１１の間の通信が可能な範囲内であればよい。
【0140】
例えば、センサノード１０と収集ノード１１の間の通信が、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＩｒＤＡなどの近距離通信である場合には、第一の所定の範囲内とは、センサノード１０の位置から半径１０ｃｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径５０ｃｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径１００ｃｍ以内でもよい。
【0141】
センサノード１０と収集ノード１１の間の通信が、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢＬＥなどの中距離通信である場合には、第一の所定の範囲内とは、センサノード１０の位置から半径１０ｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径５０ｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径１００ｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径３００ｍ以内でもよい。
【0142】
センサノード１０と収集ノード１１の間の通信がＬＰＷＡなどの長距離通信である場合には、第一の所定の範囲内とは、センサノード１０の位置から半径１ｋｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径１０ｋｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径５０ｋｍ以内でもよい。
【0143】
ステップＳ３０２において、所定の時間内にセンシングデータを送信したと識別されたセンサノード１０以外のセンサノード１０が移動経路上に含まれるように移動経路が特定された場合には、移動体１２は、ステップＳ３０３において、所定の時間内にセンシングデータを送信したと識別されたセンサノード１０以外のセンサノード１０の位置から第一の所定の範囲内まで、収集ノード１１を移動させる。
【0144】
ステップＳ３０４においては、ステップＳ３０３において第一の所定の範囲内まで移動したセンサノード１０の識別情報が、後述する、送信可能センサノード識別処理のステップＳ５０７において受信された送信可能センサノード識別情報に含まれる場合に、該センサノード１０はセンシングデータを送信可能であると判定されることとしてもよい。
【0145】
また、ステップＳ３０４において、ステップＳ３０３において第一の所定の範囲内まで移動したセンサノード１０の識別情報が、後述する、送信可能センサノード識別処理のステップＳ５０７において受信された送信可能センサノード識別情報に含まれない場合には、該センサノード１０はセンシングデータを送信可能であると判定されないこととしてもよい。
【0146】
ステップＳ３０４において、センサノード１０がセンシングデータを送信可能であると判定された場合には、移動体１２から収集ノード１１へ、該センサノード１０がセンシングデータを送信可能であることが通知されることとしてもよい。
【0147】
ステップＳ３０５において収集ノード１１から送信される信号は、特に限定されず、信号として機能するものであればよい。例えば、所定の周波数の電波、赤外線などであってもよい。
【0148】
ステップＳ３０６において収集ノード１１から所定の信号を受信した場合には、センサノード１０において、所定の機能が発揮されることが好ましい。
【0149】
例えば、収集ノード１１から所定の周波数の電波を受信した場合には、センサノード１０から、該収集ノード１１にセンシングデータを送信することとしてもよい。
【0150】
あるいは、例えば、収集ノード１１から赤外線を受信した場合には、省電力状態であったセンサノード１０が通常の消費電力状態となるよう起動することとしてもよい。そして、起動したセンサノード１０は、該収集ノード１１にセンシングデータを送信することとしてもよい。
【0151】
センサノード１０が収集ノード１１から所定の信号を受信する際に用いる通信方法は、該センサノード１０から該収集ノード１１にセンシングデータを送信する際に用いる通信方法よりも、消費する電力が小さいものであることとしてもよい。つまり、センサノード１０は、消費する電力が小さいプロトコルでの待ち受けをすることとしてもよい。
【0152】
収集ノード１１から信号を受信した場合に、センサノード１０において発揮される機能は、予め定められていることが好ましい。また、センサノード１０において発揮される機能は、収集ノード１１から受信する信号の種類ごとに、異なるものであるように定められていることとしてもよい。
【0153】
ステップＳ３０７においてセンサノード１０が送信するセンシングデータは、特に限定されず、センサノード１０が取得したセンシングデータであればよい。また、前述のように、センサノード１０の内部インピーダンスＺ、及びセンサノード１０内の所定の電圧が、センサノード１０が取得したセンシングデータとともに送信されることとしてもよい。
【0154】
センサノード１０が、複数のセンサを備えている場合には、複数のセンサから取得できるセンシングデータのうち、全てのセンシングデータが送信されることとしてもよく、一部のセンシングデータが送信されることとしてもよい。
【0155】
また、前述のように、センサノード１０が備える複数のセンサから取得できるセンシングデータのうち、送信対象となるセンシングデータが特定されることとしてもよい。例えば、センシングデータ受信処理が複数回行われる場合には、前回以前のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０８において受信したセンシングデータを基に、収集ノード１１において、送信対象となるセンシングデータが特定されることとしてもよい。
【0156】
収集ノード１１において特定された送信対象となるセンシングデータは、センサノード１０に通知され、センサノード１０から、特定された送信対象となるセンシングデータが送信されることとしてもよい。
【0157】
ステップＳ３０８において、受信されたセンシングデータは、収集ノード１１において記憶されることとしてもよく、移動体１２又は他のコンピュータ装置へ送信され、移動体１２又は他のコンピュータ装置において記憶されることとしてもよい。センシングデータが記憶される際には、該センシングデータを取得したセンサノード１０の識別情報と関連付けて記憶されることが好ましい。また、該センシングデータを取得した時刻、該センシングデータを送信した時刻に関する情報なども、該センシングデータを取得したセンサノード１０の識別情報と関連付けて記憶されることが好ましい。
【0158】
上記のようなセンシングデータ受信処理によって、所定の時間内にセンシングデータを送信していないセンサノード１０のセンシングデータを、効率よく収集することが可能となる。また、センシングデータ受信処理を複数回行うことで、所定の時間内にセンシングデータを送信していないセンサノード１０のセンシングデータを、より効率よく収集することが可能となる。
【0159】
以上、移動体１２が移動経路を辿り切った場合に、センシングデータ受信処理は終了する態様について記載したが、収集ノード１１が移動経路上にある全てのセンサノード１０からセンシングデータを受信した場合に、センシングデータ受信処理が終了する態様としてもよい。
【0160】
その場合、ステップＳ３０４において、センサノード１０がセンシングデータを送信可能であると判定されるまで、センサノード１０の第一の所定の範囲内にて待機することとしてもよい。あるいは、後述する電力供給処理により、センサノード１０に電力を供給することで、センサノード１０がセンシングデータを送信可能な状態とすることとしてもよい。
【0161】
また、上記では、移動体１２が、センサノード１０の位置から第一の所定の範囲内まで収集ノード１１を移動させる態様について記載したが、移動体１２以外のものが、センサノード１０の位置から第一の所定の範囲内まで収集ノード１１を移動させる態様としてもよい。例えば、人間や動物がセンサノード１０の位置から第一の所定の範囲内まで収集ノード１１を移動させることとしてもよい。
【0162】
このように、データ収集システムが、センサノードの位置に関する位置情報を記憶する位置情報記憶手段を備え、移動体が、センサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させる収集ノード移動手段を備え、センサノードが、取得したセンシングデータを収集ノードに送信する第一センシングデータ送信手段を備え、収集ノードが、センサノードからセンシングデータを受信するセンシングデータ受信手段を備えることで、収集ノードを移動させることでデータを収集することができるデータ収集システムを提供することができる。これにより、センサノードの設置できる場所が、基地局から所定の範囲内に限られないデータ収集システムを実現することができる。
【0163】
このように、収集ノードが、センサノードに信号を送信する信号送信手段を備え、第一センシングデータ送信手段が、信号送信手段により信号を送信された場合に、該収集ノードにセンシングデータを送信することで、センシングデータの送信先が容易に特定でき、センサノードの電力消費を抑えることができる。つまり、収集ノードからセンサノードに信号が送信された場合に、センシングデータが収集ノードに送信されるため、不必要にセンシングデータが送信されることもなくなり、電力消費を抑えることができる。
【0164】
このように、データ収集システムが、位置情報記憶手段により記憶されたセンサノードの位置情報に基づいて、移動体の移動経路を特定する移動経路特定手段を備え、収集ノード移動手段が、移動経路特定手段により特定された移動経路に従って、収集ノードを移動させることで、効率よく収集ノードを移動させることができる。
【0165】
このように、データ収集システムが、所定の時間内にセンシングデータを送信したセンサノードを識別する送信識別手段を備え、収集ノード移動手段が、送信識別手段により所定の時間内にデータを送信したと識別されたセンサノード以外のセンサノードの位置から第一の所定の範囲内まで収集ノードを移動させることで、所定の時間内にセンシングデータを重複して取得することがなくなる。
【0166】
［センサノード位置特定処理］
ＧＮＳＳにより特定された位置情報には、誤差が含まれる可能性がある。ステップＳ１０３、及びステップＳ２０４において移動体１２に記憶されたセンサノード１０の位置情報が十分に正確でない場合には、ステップＳ３０３において、移動体１２が収集ノード１１をセンサノード１０の第一の所定の範囲内まで移動させる際に、以下のようなセンサノード位置特定処理により、センサノード１０の位置を特定することとしてもよい。
ＧＮＳＳにより特定された位置情報には、誤差が含まれる可能性がある。ステップＳ１０３、及びステップＳ２０４において移動体１２に記憶されたセンサノード１０の位置情報が十分に正確でない場合には、ステップＳ３０３において、移動体１２が収集ノード１１をセンサノード１０の第一の所定の範囲内まで移動させる際に、以下のようなセンサノード位置特定処理により、センサノード１０の位置を特定することとしてもよい。
【0167】
センサノード位置特定処理が行われる場合には、一つのセンサノード１０と一つの無線装置１３が対応することが好ましい。そして、無線装置１３は、対応するセンサノード１０の位置から第二の所定の範囲内に設置されることが好ましい。
【0168】
第二の所定の範囲内は、特に限定されず、適宜設計可能である。
【0169】
センサノード１０の位置をより正確に特定するという観点からは、第二の所定の範囲内は、センサノード１０の位置から半径１００ｃｍ以内であることが好ましく、センサノード１０の位置から半径５０ｃｍ以内であることがより好ましく、センサノード１０の位置から半径１０ｃｍ以内であることがさらに好ましい。
【0170】
図１０は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおけるセンサノード位置特定処理のフローチャートを表す図である。
【0171】
まず、無線装置１３から、移動体１２へ通知が送信される（ステップＳ４０１）。送信された通知は、移動体１２において受信される（ステップＳ４０２）。そして、移動体１２において、送信された通知に対応する無線装置１３の位置を基に、センサノード１０の位置が特定され（ステップＳ４０３）、センサノード位置特定処理は終了する。
【0172】
移動体１２は、ステップＳ４０２において受信した通知によって、無線装置１３の位置を、ＧＮＳＳよりも正確に特定することが可能であることとしてもよい。この場合、無線装置１３は、ビーコンであることが好ましい。
【0173】
ステップＳ４０３においては、センサノード１０の位置が特定されれば、特定方法は限定されない。
【0174】
例えば、移動体１２において、無線装置１３が設置された位置と、対応するセンサノード１０の位置との関係が記憶されており、特定された無線装置１３の位置を基に、センサノード１０の位置が特定されることとしてもよい。具体的には、例えば、移動体１２において、無線装置１３が、対応するセンサノード１０の位置から半径１０ｃｍ以内に設置されたことが記憶されており、センサノード１０の位置は、無線装置１３の位置から半径１０ｃｍ以内であると特定されることとしてもよい。
【0175】
ステップＳ４０３において特定されたセンサノード１０の位置は、移動体１２の記憶部に記憶されることとしてもよく、記憶されないこととしてもよい。また、ステップＳ４０３においてセンサノード１０の位置が特定された際に、前述の位置情報更新処理が行われることとしてもよい。
【0176】
そして、ステップＳ４０３において特定されたセンサノード１０の位置を基に、移動体１２が収集ノード１１をセンサノード１０の第一の所定の範囲内まで移動させることとしてもよい。あるいは、ステップＳ１０３、及びステップＳ２０４において移動体１２に記憶されたセンサノード１０の位置情報、並びに、後述するセンサノード位置特定処理により特定されたセンサノード１０の位置を基に、移動体１２が収集ノード１１をセンサノード１０の第一の所定の範囲内まで移動させることとしてもよい。
【0177】
このように、データ収集システムが、センサノードの位置から第二の所定の範囲内に設置された無線装置を備え、無線装置が、移動体に通知を送信する通知送信手段を備え、移動体が、センサノードの位置を、通知送信手段により送信された通知に対応する無線装置の位置を基に特定する位置特定手段を備えることで、無線装置を利用してセンサノードの位置を特定することができる。
【0178】
［送信可能センサノード識別処理］
センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信が、集電システム、ソーラー発電、微生物発電などから得られた電力によって行われる場合、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信に必要な電力が安定して得られない可能性がある。電力の不足などにより、センシングデータを取得していないセンサノード１０、及び／又は、センシングデータを取得しているがセンシングデータの送信が可能でないセンサノード１０は、以下のような送信可能センサノード識別処理により識別されることとしてもよい。
センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信が、集電システム、ソーラー発電、微生物発電などから得られた電力によって行われる場合、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信に必要な電力が安定して得られない可能性がある。電力の不足などにより、センシングデータを取得していないセンサノード１０、及び／又は、センシングデータを取得しているがセンシングデータの送信が可能でないセンサノード１０は、以下のような送信可能センサノード識別処理により識別されることとしてもよい。
【0179】
送信可能センサノード識別処理が行われる場合には、一つのセンサノード１０と一つの無線装置１３が対応することが好ましい。
【0180】
無線装置１３が設置される位置は特に限定されず、センサノード１０と無線装置１３の間の通信が可能な範囲内であればよい。
【0181】
例えば、センサノード１０と無線装置１３の間の通信が、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＩｒＤＡなどの近距離通信である場合には、無線装置１３が設置される位置は、センサノード１０の位置から半径１０ｃｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径５０ｃｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径１００ｃｍ以内でもよい。
【0182】
センサノード１０と無線装置１３の間の通信が、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢＬＥなどの中距離通信である場合には、無線装置１３が設置される位置は、センサノード１０の位置から半径１０ｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径５０ｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径１００ｍ以内でも、センサノード１０から半径３００ｍ以内でもよい。
【0183】
センサノード１０と無線装置１３の間の通信がＬＰＷＡなどの長距離通信である場合には、無線装置１３が設置される位置は、センサノード１０の位置から半径１ｋｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径１０ｋｍ以内でも、センサノード１０の位置から半径５０ｋｍ以内でもよい。
【0184】
また、無線装置１３は、センサノード１０と導線などで接続されていることとしてもよく、センサノード１０と一体的に構成されていることとしてもよい。
【0185】
図１１は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける送信可能センサノード識別処理のフローチャートを表す図である。
【0186】
まず、センサノード１０において、該センサノード１０がセンシングデータを送信することが可能であるか否かが判定される（ステップＳ５０１）。
【0187】
センシングデータを送信することが可能であると判定された場合（ステップＳ５０１にてＹｅｓ）、センシングデータを送信可能であるという通知（以下、センシングデータ送信可能通知という）が、センサノード１０から無線装置１３へ送信される（ステップＳ５０２）。また、該センサノード１０を識別する識別情報が、センサノード１０から無線装置１３へ送信される（ステップＳ５０３）。送信されたセンシングデータ送信可能通知は、無線装置１３において受信される（ステップＳ５０４）。また、送信された識別情報は、無線装置１３において受信される（ステップＳ５０５）。センシングデータ送信可能通知を送信したセンサノード１０の識別情報（以下、送信可能センサノード識別情報という）は、無線装置１３から移動体１２へ送信される（ステップＳ５０６）。送信された送信可能センサノード識別情報は、移動体１２において受信され（ステップＳ５０７）、送信可能センサノード識別処理は終了する。
【0188】
一方、センシングデータを送信することが可能であると判定されなかった場合（ステップＳ５０１にてＮｏ）、ステップＳ５０２～ステップＳ５０７は行われず、送信可能センサノード識別処理は終了する。
【0189】
ステップＳ５０１において、センサノード１０がセンシングデータを送信することが可能であるか否かを判定する方法は、特に限定されず、センサノード１０がセンシングデータを送信することが可能であるか否かを判定することができればよい。
【0190】
例えば、センサノード１０がセンシングデータを取得している場合に、センシングデータを送信することが可能であると判定されることとしてもよい。センサノード１０が複数のセンシングデータを取得することが可能である場合には、１以上のセンシングデータを取得している場合に、センシングデータを送信することが可能であると判定されることとしてもよく、送信対象として特定されているセンシングデータを取得している場合に、センシングデータを送信することが可能であると判定されることとしてもよい。
【0191】
あるいは、例えば、センサノード１０がセンシングデータを取得しており、かつ、取得したセンシングデータを送信するために必要な電力を有している場合に、センシングデータを送信することが可能であると判定されることとしてもよい。取得したセンシングデータを送信するために必要な電力を有している場合とは、例えば、センサノード１０の内部の電圧が所定の値以上である場合のことであってもよい。
【0192】
ステップＳ５０２におけるセンシングデータ送信可能通知の送信、及びステップＳ５０３における識別情報の送信は、上記のようにそれぞれ独立して行われることとしてもよく、同時に行われることとしてもよい。
【0193】
また、上記のようにステップＳ５０１～ステップＳ５０５に依らず、無線装置１３において、センサノード１０がセンシングデータを送信することが可能であるか否かを判定することとしてもよい。この場合、センサノード１０と無線装置１３は、電気的に接続されていることが好ましい。そして、センサノード１０がセンシングデータを送信することが可能であると判定された場合に、ステップＳ５０６と同様に、該センサノード１０の識別情報が移動体１２へ送信されることとしてもよい。
【0194】
無線装置１３においてセンサノード１０がセンシングデータを送信することが可能であるか否かを判定する方法は、ステップＳ５０１の記載を必要な範囲で採用できる。
【0195】
ステップＳ５０６における送信可能センサノード識別情報の送信先は、移動体１２でないこととしてもよい。例えば、ステップＳ５０６における送信可能センサノード識別情報の送信先は、収集ノード１１であることとしてもよい。また、収集ノード１１に受信された送信可能センサノード識別情報は、さらに、移動体１２へ送信されることとしてもよい。
【0196】
ステップＳ５０７において受信された送信可能センサノード識別情報は、移動体１２において記憶されることが好ましい。そして、移動体１２において記憶された送信可能センサノード識別情報は、前述のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０４において、用いられることとしてもよい。つまり、前述のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０３において第一の所定の範囲内まで移動したセンサノード１０の識別情報が、移動体１２において記憶された送信可能センサノード識別情報に含まれる場合に、該センサノード１０はセンシングデータを送信可能であると判定されることとしてもよい。
【0197】
このように、データ収集システムが、無線装置を備え、センサノードが、センシングデータを送信可能であるという通知を無線装置に送信するセンシングデータ送信可能通知送信手段と、該センサノードを識別する識別情報を無線装置に送信する第一識別情報送信手段とを備え、無線装置が、センシングデータ送信可能通知送信手段によりセンシングデータを送信可能であるという通知が送信されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第二識別情報送信手段を備えることで、センシングデータを送信可能なセンサノードを容易に識別することができる。
【0198】
このように、データ収集システムが、無線装置を備え、センサノード及び無線装置は接続されており、無線装置が、センサノードがセンシングデータを送信可能であることを判定するセンシングデータ送信可能判定手段と、センシングデータ送信可能判定手段によりセンシングデータを送信可能であると判定されたセンサノードの識別情報を移動体に送信する第三識別情報送信手段とを備えることで、センサノードの電力を消費せずに、センシングデータを送信可能なセンサノードを識別することができる。
【0199】
［電力供給処理］
前述のように、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信が、集電システム、ソーラー発電、微生物発電などから得られた電力によって行われる場合、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信に必要な電力が安定して得られない可能性がある。電力の不足により、センサノード１０がセンシングデータの取得、及び／又はセンシングデータの送信を行うことができない場合には、以下のような電力供給処理により、センサノード１０に電力が供給されることとしてもよい。
前述のように、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信が、集電システム、ソーラー発電、微生物発電などから得られた電力によって行われる場合、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信に必要な電力が安定して得られない可能性がある。電力の不足により、センサノード１０がセンシングデータの取得、及び／又はセンシングデータの送信を行うことができない場合には、以下のような電力供給処理により、センサノード１０に電力が供給されることとしてもよい。
【0200】
図１２は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける電力供給処理のフローチャートを表す図である。
【0201】
まず、収集ノード１１から、センサノード１０へ電力が供給される（ステップＳ６０１）。そして、供給された電力は、センサノード１０において受給される（ステップＳ６０２）。次に、センサノード１０から、収集ノード１１へセンシングデータが送信される（ステップＳ６０３）。そして、収集ノード１１において、センシングデータが受信され（ステップＳ６０４）、電力供給処理は終了する。
【0202】
ステップＳ６０１における電力の供給元は、収集ノード１１でなくともよい。例えば、移動体１２であることとしてもよい。
【0203】
ステップＳ６０１において、収集ノード１１からセンサノード１０へ電力が供給される際には、ＮＦＣなどの近距離無線通信が用いられることとしてもよい。この場合、移動体１２は、センサノード１０の位置から、近距離無線通信を行うことが可能な範囲内まで、収集ノード１１を移動させることが好ましい。
【0204】
ステップＳ６０３におけるセンシングデータの送信は、前述のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０７におけるセンシングデータの送信のことを示すこととしてもよい。また、ステップＳ６０４におけるセンシングデータの受信は、前述のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０８におけるセンシングデータの受信のことを示すこととしてもよい。
【0205】
供給された電力がセンシングデータの送信に用いられる場合には、ステップＳ６０１～ステップＳ６０２は、前述のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０７の前に行われることとしてもよい。あるいは、供給された電力がセンシングデータの取得に用いられる場合には、ステップＳ６０１～ステップＳ６０２は、前述のセンシングデータ受信処理のステップＳ３０４において、センサノード１０がセンシングデータを送信可能であると判定されなかった場合に行われることとしてもよい。
【0206】
また、後述する判定処理において、センサノード１０が、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信に必要な電力を安定して得られる状態にないと判定された場合に、該センサノード１０に対して、電力供給処理が行われることとしてもよい。
【0207】
このように、収集ノードが、センサノードに電力を供給する電力供給手段を備えることで、センサノードの電力が不足している場合にも、センシングデータの取得、及び／又はセンシングデータの送信を行うことが可能となる。また、従来、センサノードは電池を有する必要があったが、センサノードが電池を有する必要がなくなる。
【0208】
［判定処理］
本発明のデータ収集システムは、以下のような判定処理によって、センサノードの状態を判定することとしてもよい。以下、センサノードの状態を判定する装置を判定ノードという。判定ノードは、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、及び他のコンピュータ装置のいずれかであってもよく、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、及び他のコンピュータ装置以外の装置であってもよい。また、判定ノードは、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、及び／又は無線装置１３と導線などで接続されていることとしてもよく、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、及び／又は無線装置１３と一体的に構成されていることとしてもよい。
本発明のデータ収集システムは、以下のような判定処理によって、センサノードの状態を判定することとしてもよい。以下、センサノードの状態を判定する装置を判定ノードという。判定ノードは、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、及び他のコンピュータ装置のいずれかであってもよく、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、及び他のコンピュータ装置以外の装置であってもよい。また、判定ノードは、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、及び／又は無線装置１３と導線などで接続されていることとしてもよく、センサノード１０、収集ノード１１、移動体１２、及び／又は無線装置１３と一体的に構成されていることとしてもよい。
【0209】
図１３は、本発明の実施の形態にかかる、データ収集システムにおける判定処理のフローチャートを表す図である。
【0210】
まず、センサノード１０から判定ノードへ、センシングデータが送信される（ステップＳ７０１）。送信されたセンシングデータは、判定ノードにおいて受信される（ステップＳ７０２）。次に、判定ノードにおいて、受信したセンシングデータを基に、センサノード１０の状態が判定され、（ステップＳ７０３）。判定処理は終了する。
【0211】
ステップＳ７０１においては、センシングデータは、センサノード１０から直接、判定ノードへ送信されなくともよい。例えば、センサノード１０が取得したセンシングデータは、収集ノード１１、移動体１２などを経由して、判定ノードへ送信されることとしてもよい。
【0212】
ステップＳ７０３において、受信したセンシングデータを基に、センサノード１０の状態を判定する方法は、特に限定されず、適宜設計することができる。例えば、所定のセンシングデータが、所定の期間以上、所定の範囲外の値である場合に、センサノード１０の状態が異常であると判定することとしてもよい。
【0213】
ステップＳ７０３においてセンサノード１０の状態が所定の状態であると判定された場合には、判定ノードが、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、及び／又は他のコンピュータ装置に、該センサノード１０の状態が所定の状態であることを通知することとしてもよい。
【0214】
例えば、センサノード１０の状態が異常であると判定された場合に、判定ノードが、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、及び／又は他のコンピュータ装置に、該センサノード１０の状態が異常であることを通知することとしてもよい。そして、さらに、該センサノード１０を、交換、又は修理の対象とすることとしてもよい。
【0215】
あるいは、上記のようにステップＳ７０１～ステップＳ７０２に依らず、判定ノードにおいて、センサノード１０の状態を判定することとしてもよい。この場合、センサノード１０と判定ノードは電気的に接続されていることが好ましい。そして、判定ノードが、センサノード１０において測定されたデータを基に、該センサノード１０の状態を判定することとしてもよい。
【0216】
判定ノードは、センサノード１０の状態を監視し、該センサノード１０において測定されたデータを基に、該センサノード１０が、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信に必要な電力を安定して得られる状態にあるかを判定することとしてもよい。具体的には、例えば、判定ノードがセンサノード１０の内部の電圧を検知し、該センサノード１０の内部の電圧が所定の値以上であるかを判定することとしてもよい。
【0217】
あるいは、上記のようにステップＳ７０１～ステップＳ７０３に依らず、センサノード１０において、該センサノード１０の状態を判定することとしてもよい。例えば、センサノード１０が該センサノード１０の状態を監視し、該センサノード１０において測定されたデータを基に、該センサノード１０の状態を判定することとしてもよい。
【0218】
そして、センサノード１０が該センサノード１０の状態を監視し、該センサノード１０において測定されたデータを基に、該センサノード１０が、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信に必要な電力を安定して得られる状態にあるかを判定することとしてもよい。具体的には、例えば、センサノード１０が該センサノード１０の内部の電圧を検知し、該センサノード１０の内部の電圧が所定の値以上であるかを判定することとしてもよい。
【0219】
センサノード１０が、センシングデータの取得、及びセンシングデータの送信に必要な電力を安定して得られる状態にないと判定された場合には、収集ノード１１、移動体１２、無線装置１３、及び／又は他のコンピュータ装置に、該センサノード１０の状態が電力不足であることを通知することとしてもよい。そして、該センサノード１０に対して、前述の、電力供給処理が行われることとしてもよい。
【0220】
このように、データ収集システムが、センサノードの状態を判定する判定ノードを備え、判定ノードが、センサノードから送信されたセンシングデータを基に、センサノードの状態を判定する第一状態判定手段を備えることで、センサノードの状態を判定することが容易となる。
【0221】
このように、データ収集システムが、センサノードの状態を判定する判定ノードを備え、センサノード及び判定ノードは接続されており、判定ノードが、センサノードの状態を判定する第二状態判定手段を備えることで、センサノードの電力を消費せずにセンサノードの状態を判定することが可能となる。
【0222】
本発明の実施の形態において、「導電部」とは、例えば、通電可能部材であればよく、材質を問わない。「機能部」とは、例えば、電流を流すことで所定の機能を実行するものをいう。機能は、電気を光や熱等のエネルギーに変換するもの、回路を制御するものであってもよい。
【0223】
本発明の実施の形態において、「電解液」とは、例えば、イオン性物質を極性溶媒に溶解させた、電気伝導性を有する溶液をいう。「昇圧回路」とは、例えば、入力電圧を昇圧して出力する回路をいう。「降圧回路」とは、例えば、入力電圧を降圧して出力する回路をいう。「導電性ポリマー」とは、例えば、電気伝導性を持つ高分子化合物をいう。「カーボン」とは、例えば、導電性を有する炭素繊維をいう。「一体的に構成」とは、例えば、異なる物体同士を接合させることをいい、より具体的には、接着剤による接着、他の部材を使用した機械的接合、溶接、圧着等、化学的及び／又は物理的な力により接合させることが挙げられる。
【0224】
［参考例］
以下、参考例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの参考例により何ら限定されるものではない。
以下、参考例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの参考例により何ら限定されるものではない。
【0225】
（参考例１）
以下の試験は、常温、常圧で行った。図１に示す、第一導電部１、第二導電部２、及び機能部３の構成を備える装置と、媒体を用いてシステムを構築した。第一導電部１として、ステンレス製（オーステナイト、ＳＵＳ３０４系）の板状部材（０．５ｍｍ厚、１０ｃｍ×１５ｃｍ）を用い、第二導電部２として、亜鉛メッキ鋼板（鉄）製の板状部材（０．５ｍｍ厚、１０ｃｍ×１５ｃｍ）を用い、第一導電部１、第二導電部２及び機能部３を、それぞれ銅製の導線で接続した。機能部３は、電力消費部、出力電圧変換部及び制御部を備えている。また、その入力インピーダンスは１ｋΩ以上であり、非線形な電流－電圧特性を有するものを用いた。電力消費部には、２ｍＡ以上の電流が流れると点灯するＬＥＤ電球を用いた。出力電圧変換部には、図２（Ａ）に示す昇圧回路を用い、システムを構成した。
以下の試験は、常温、常圧で行った。図１に示す、第一導電部１、第二導電部２、及び機能部３の構成を備える装置と、媒体を用いてシステムを構築した。第一導電部１として、ステンレス製（オーステナイト、ＳＵＳ３０４系）の板状部材（０．５ｍｍ厚、１０ｃｍ×１５ｃｍ）を用い、第二導電部２として、亜鉛メッキ鋼板（鉄）製の板状部材（０．５ｍｍ厚、１０ｃｍ×１５ｃｍ）を用い、第一導電部１、第二導電部２及び機能部３を、それぞれ銅製の導線で接続した。機能部３は、電力消費部、出力電圧変換部及び制御部を備えている。また、その入力インピーダンスは１ｋΩ以上であり、非線形な電流－電圧特性を有するものを用いた。電力消費部には、２ｍＡ以上の電流が流れると点灯するＬＥＤ電球を用いた。出力電圧変換部には、図２（Ａ）に示す昇圧回路を用い、システムを構成した。
【0226】
第一導電部１を、出力電圧変換部の昇圧回路の入力端子Ａ１に接続し、また、昇圧回路の出力端子Ｂ１をＬＥＤ電球に接続した。さらに、第二導電部２を、昇圧回路の入力端子Ａ２に接続し、また、昇圧回路の出力端子Ｂ２を、ＬＥＤ電球の出力端子Ｂ１と接続されている端子とは反対側の端子で接続した。
【0227】
アクリル製容器（外径１５ｃｍ×１５ｃｍ×１５ｃｍの立方体、内径１４．５ｃｍ）に高さ７．５ｃｍまで、純水（古河薬品工業株式会社製、高純度精製水、温度２５度：媒体）を入れ、第一導電部１及び第二導電部２を浸してシステムを構築した。第一導電部１及び第二導電部２は非接触であり、第一導電部１及び第二導電部２の距離は１２ｃｍであり、第一導電部１と第二導電部２の板状の平面が平行になるように設置した。
【0228】
構築したシステムについて、第一導電部１及び第二導電部２との間の電圧を測定した（測定１）。測定には、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製の３４４０１Ａマルチメーターを使用した。結果を表１に示す。参考例１に示したシステムでは、ＬＥＤ電球は２７０～３３０秒おきに点滅を繰り返した。すなわち、第一導電部１及び／又は第二導電部２から、起電していることを確認できた。
【0229】
次に、第一導電部１及び第二導電部２を浸し、アクリル製容器（外径１５ｃｍ×１５ｃｍ×１５ｃｍの立方体、内径１４．５ｃｍ）に高さ７．５ｃｍまで、純水（古河薬品工業株式会社製、高純度精製水、温度２５度：媒体）を入れ、第一導電部１及び第二導電部２を浸した。第一導電部１及び第二導電部２は非接触であり、第一導電部１及び第二導電部２の距離は１２ｃｍであり、第一導電部１と第二導電部２の板状の平面は、平行になるように設置した。また、第一導電部１及び第二導電部２が、電気的に接続されていない状態とした。そして、３４４０１Ａマルチメーターを用いて、第一導電部１及び第二導電部２との間の電圧を測定した（測定２）。さらに、この状態において、第一導電部１と第二導電部２との間の媒体の抵抗値を測定した（測定３）。
【0230】
（参考例２）
媒体を、土（株式会社プロトリーフ製、観葉植物の土）に変更したこと以外は、参考例１と同様にして、測定１～３を実施した。結果を表１に示す。参考例２に示したシステムでは、ＬＥＤ電球は２１～２３秒おきに、略等間隔に点滅を繰り返した。すなわち、第一導電部１及び／又は第二導電部２から、起電していることを確認できた。
媒体を、土（株式会社プロトリーフ製、観葉植物の土）に変更したこと以外は、参考例１と同様にして、測定１～３を実施した。結果を表１に示す。参考例２に示したシステムでは、ＬＥＤ電球は２１～２３秒おきに、略等間隔に点滅を繰り返した。すなわち、第一導電部１及び／又は第二導電部２から、起電していることを確認できた。
【0231】
（参考例３）
純水（参考例１のものと同じ）５０ｇに塩（伯方塩業株式会社製、伯方の塩）５ｇを溶かした水溶液に浸したウエスを、媒体と接触する第一導電部１及び第二導電部２の面に貼り付け、媒体を砂（トーヨーマテラン株式会社製、粒度ピーク（重量比）が、約０．９ｍｍの珪砂）に変更したこと以外は、参考例１と同様にして、測定１～３を実施した。結果を表１に示す。参考例３に示したシステムでは、ＬＥＤ電球は８０～１００秒おきに点滅を繰り返した。すなわち、第一導電部１及び／又は第二導電部２から、起電していることを確認できた。
純水（参考例１のものと同じ）５０ｇに塩（伯方塩業株式会社製、伯方の塩）５ｇを溶かした水溶液に浸したウエスを、媒体と接触する第一導電部１及び第二導電部２の面に貼り付け、媒体を砂（トーヨーマテラン株式会社製、粒度ピーク（重量比）が、約０．９ｍｍの珪砂）に変更したこと以外は、参考例１と同様にして、測定１～３を実施した。結果を表１に示す。参考例３に示したシステムでは、ＬＥＤ電球は８０～１００秒おきに点滅を繰り返した。すなわち、第一導電部１及び／又は第二導電部２から、起電していることを確認できた。
【0232】
【表1】
【0233】
（参考例４）
参考例１において、アクリル製容器に、高さ７．５ｃｍまで純水を入れていたところ、高さ１０ｃｍまで純水を追加した。純水を追加することで、前述したシステムの内部インピーダンスの変化を確認できた。また、純水を追加することで、Ｔｏｆｆ期間が開始した時の入力電圧Ｖ２ ＩＮの変化を確認できた。なお、内部インピーダンスは、上述した算定方法により算定した。
参考例１において、アクリル製容器に、高さ７．５ｃｍまで純水を入れていたところ、高さ１０ｃｍまで純水を追加した。純水を追加することで、前述したシステムの内部インピーダンスの変化を確認できた。また、純水を追加することで、Ｔｏｆｆ期間が開始した時の入力電圧Ｖ２ ＩＮの変化を確認できた。なお、内部インピーダンスは、上述した算定方法により算定した。
【0234】
（参考例５）
参考例１において、アクリル製容器に、高さ７．５ｃｍまで純水を入れていたところ、５分間をかけて、高さ１０ｃｍまで純水を追加した。前述したシステムの内部インピーダンスの単位時間当たりの変化量が変化するのを確認できた。また、純水を追加することで、入力電圧の単位時間当たりの変化量が変化するのを確認できた。なお、内部インピーダンスは、上述した算定方法により算定した。入力電圧は、Ｔｏｆｆ期間が開始した時の入力電圧Ｖ２ ＩＮである。
参考例１において、アクリル製容器に、高さ７．５ｃｍまで純水を入れていたところ、５分間をかけて、高さ１０ｃｍまで純水を追加した。前述したシステムの内部インピーダンスの単位時間当たりの変化量が変化するのを確認できた。また、純水を追加することで、入力電圧の単位時間当たりの変化量が変化するのを確認できた。なお、内部インピーダンスは、上述した算定方法により算定した。入力電圧は、Ｔｏｆｆ期間が開始した時の入力電圧Ｖ２ ＩＮである。
【符号の説明】
【0235】
１ 第一導電部、２ 第二導電部、３ 機能部、４ 媒体、１０ センサノード、１１ 収集ノード、１２ 移動体、１３ 無線装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】