JP6265321B2 - データ送受信モジュール及びデータ送受信システム - Google Patents

Description

本発明は、モジュールが保持するデータを好適に他のモジュールに送信する技術に関する。

従来、複数のセンサーモジュールやその他の情報取得モジュール（カメラ装置など）を各所に設置し、そのセンシング結果などを収集して分析等を行うモニタリングシステムが提供されている。例えば、ビニールハウス内の入り口付近や奥付近、そして地中や天井付近などに温度、湿度、日照、気圧などの各種センサーやカメラを備えるモジュールを設置し、各場所でのセンシング結果などと育成状況などから好適な生育環境を分析、特定するという具合である。

そして、特に上記例のような広域のモニタリングシステムでは、各所のセンシング結果などを収集するデータサーバなどに対して、すべてのモジュールが直接通信を行ってセンシング結果などを送信することが難しい場合がある。

そこで、このようなモニタリングシステムでは、近くのモジュールなどに対して順にセンシング結果を送信していくといった、いわゆる「バケツリレー方式」でデータを送信する構成をとる。

ここで上記モニタリングシステムにおけるモジュール間の通信は以下のようにして実行される。すなわち各モジュールは省電力などのため所定の周期で定期的にスリープ状態と起動状態が繰り返されるように制御され、起動状態に制御されたタイミングでモジュールＡは自身のＩＤを含むビーコンを送信し、自身がスリープ状態ではなく起動状態であることを他のモジュールに通知する。

そしてビーコンを受信した別のモジュールＢは、そのビーコンに含まれるＩＤを利用してモジュールＡに対して1対1での通信確立のためのリクエストを送信してデータ受信が終了するまで送信相手のモジュールＡがスリープ状態などに移行しないようにし（ペアリングの実行）、またデータ送受信のためのバンドやチャネル周波数を決定し制御することでモジュールＡ−Ｂ間の通信を確立する。そして、モジュールＢからモジュールＡに対してデータ送信が実行される。またモジュールとデータサーバとの間のデータ送受信も同様にして行われる。

また各所に設置されるモジュールは、配置自由度を担保するため電池などで駆動するものが多いが、そのためより高い省電力性が要求される。そこで特許文献１には、好適な通信経路を選択的に確立することで通信回数を少なくし、それによって消費電力の低減を図ることができる無線通信ネットワークシステムに係る技術が開示されている。

特開２００５−０９４５３０号公報

しかし上記従来の技術において、すべてのデータ送受信に関してモジュール間で1対1となるよう通信の確立処理を行うと、それだけで無駄な電力を消費しているという課題がある。

なぜならば、例えば、画像データのような大容量のデータであってデータの送受信完了に時間がかかる場合には、そのデータの全てを送信しきるために、従来技術の通り、送信相手となるモジュールに対して1対1での通信確立のためのペアリングリクエストを送信して、ペアリング処理を実行する（データ受信が終了するまで当該モジュールがスリープ状態などに移行しないようにする）必要がある。

しかし、その一方で、送信データが温度計データなど単なる数値データである場合、一瞬でデータの送受信が完了するため、特に上記リクエストによってペアリング処理を行い送信相手のモジュールがスリープ状態などに移行しないようにしなくとも、前記繰り返し制御によるスリープ状態に移行する前の起動状態に係る時間で十分にデータの全てを送信することができるからである。

以上の課題を解決するために、本発明は、送信するデータサイズに応じて前記ペアリング処理を行うか否かを切り替えてデータを送信する機能を備えるデータ送受信モジュールを提供する。

具体的には、自身の状態が所定の周期でスリープ状態と起動状態とで切り替わるよう制御されるデータ送受信モジュールであって、前記起動状態において、他のデータ送受信モジュールからビーコンを受信するビーコン受信部と、他のデータ送受信モジュールに対して自身を識別するためのモジュールＩＤを含むビーコンを所定のビーコン送信スケジュールに従って送信するビーコン送信部と、送信すべきデータを保持するデータ保持部と、ビーコン受信部がビーコンを受信した際に、所定のデータサイズよりも小さいデータがデータ保持部にて保持されている場合に、当該ビーコンに含まれるモジュールＩＤで識別される他のデータ送受信モジュールに対して前記保持されているデータを前記ビーコン送信スケジュールに従って送信するためのスケジュール送信部と、送信すべきデータが所定のデータサイズよりも大きい場合に、前記ビーコンに含まれるモジュールＩＤで識別される他のデータ送受信モジュールに対してデータ送受信が終了するまでお互いがスリープ状態に移行しないよう制御するための処理であるペアリングを実行するためのペアリング実行部と、ペアリングされた他のデータ送受信モジュールに対して当該データを送信するためのペアリング送信部と、を有するデータ送受信モジュールを提供する。

また、上記構成に加えて、さらに前記ビーコン受信部がビーコンを受信した際に、データ保持部に保持されているデータをスケジュール送信部又はペアリング送信部からデータを送信すべきかを、そのビーコンに含まれているモジュールＩＤを用いて判断するための情報である送信可否判断情報を保持する送信可否判断情報保持部と、前記ビーコン受信部がビーコンを受信した際に前記保持されている送信可否判断情報を用いて前記送信の可否を判断する送信可否判断部を有するデータ送受信モジュールも提供する。

また、上記構成を備え、さらにセンサー部と、センサー部からの信号を前記データ保持部に送信すべきデータとして出力するデータ出力部と、を有するデータ送受信モジュールも提供する。また、上記構成を備え、撮影部と、撮影部での撮影データを前記データ保持部に送信すべきデータとして出力する撮影データ出力部と、を有するデータ送受信モジュールも提供する。

また、上記構成を備えるデータ送受信モジュールの複数と、その複数のデータ送受信モジュールからデータを集約して取得するためのデータ集約保持部を有するデータサーバ装置と、からなるデータ送受信システムも提供する。そして、特に前記複数の送受信モジュールのそれぞれに保持されている送信可否判断情報が、データ送受信モジュールのデータ保持部に保持されるデータが最終的にデータサーバ装置のデータ集約保持部に集約するようなルールで構成されているデータ送受信システムを提供する。

また、上記構成を備え、さらに集約保持されたデータを送信すべき装置である集約データ受信端末をさらに有するとともに、前記データサーバ装置が、データ集約保持部に集約保持されたデータを電子メール形式で前記集約データ受信端末に対して送信する電子メール送信部を有するデータ送受信システムも提供する。

また、上記構成を備え、さらに前記集約データ受信端末が、受信した集約されたデータを解析するデータ解析部と、データ解析部での解析結果を出力する解析結果出力部と、を有するデータ送受信システムも提供する。また、その解析結果出力部が、解析結果をＷＥＢ出力するＷＥＢ出力手段を有するデータ送受信システムも提供する。

また、上記構成を備え、さらにビーコン送信部のビーコン送信スケジュールを管理するビーコン送信スケジュール管理部をさらに有するデータ送受信システムも提供する。

以上のような構成をとる本発明によって、データ送受信モジュールは送信するデータサイズに応じてペアリング処理を行うか否かを切り替えてデータを送信することができる。

したがって、場合に応じて不必要なペアリング処理によって生じる電力消費を削減することができ、より低消費電力で動作するデータ送受信モジュールを提供することができる。

実施例１のデータ送受信モジュールによるデータ送受信の一例を表す概念図 実施例１のデータ送受信モジュールにおける機能ブロックの一例を表す図 実施例１のデータ送受信モジュールのデータ保持部で保持されているデータの一例を表す図 実施例１のデータ送受信モジュールのペアリング実行部でのペアリング処理の一例を説明するための図 実施例１のデータ送受信モジュールにおけるハードウェア構成の一例を表す図 実施例１の２つのデータ送受信モジュールにおけるデータ送受信処理の流れの一例を表すフローチャート 実施例２のデータ送受信システムの一例を表す概念図 実施例２のデータ送受信モジュールにおける機能ブロックの一例を表す図 実施例２のデータ送受信モジュールの送信可否判断情報の一例を説明するための図 実施例２のデータ送受信システムにおける機能ブロックの一例を表す図 実施例２のデータ送受信システムにおける送信可否判断情報の一例を説明するための図 実施例２のデータ送受信システムにおけるデータ集約処理の流れの一例を表すフローチャート 実施例３のデータ送受信システムにおける機能ブロックの一例を表す図 実施例３のデータ送受信システムにおける解析結果出力処理の流れの一例を表すフローチャート

以下に、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。

なお、実施例１は、主に請求項１，３，４，９について説明する。また、実施例２は、主に請求項２，５，６について説明する。また、実施例３は、主に請求項７，８について説明する。

≪実施例１≫

＜概要＞

図１は、本実施例のデータ送受信モジュールによるデータ送受信の一例を表す概念図である。この図にあるように、モニタリング対象にデータ送受信モジュールＡ〜Ｅ（０１００Ａ〜Ｅ）が広域に配置され、それぞれのモジュール間でデータ送受信を行う無線通信ネットワークを形成している。

ここで、所定の周期に従ってデータ送受信モジュールＤがスリープ状態と起動状態とで切り替わるよう制御される。そしてモジュールＤは、そのことを通知するために自身のＩＤを含むビーコンを送信し、受信待ち状態に移行する。すると温度センサーで測定した直近1時間の温度変化情報を送信用のデータとして保持しているデータ送受信モジュールＣにて当該ビーコンが受信される。そして、この送信データは数値データのみで構成された極めてサイズの小さなデータであるため一瞬で送信を完了することができる。そこで、モジュールＣはモジュールＤとの間でのペアリング処理（つまりデータの送受信が終了するまでスリープ状態に移行しないように制御するための1対1の通信確立処理）を行わずに、受信したビーコンに含まれるＩＤを送信先として当該データを送信する。

一方、同様にモジュールＤからのビーコンを受信したモジュールＥは、カメラ装置で撮影した複数枚の画像データを送信データとして保持している。そして、この送信データはサイズの大きな画像データであるため、通常の起動時間内に画像データの全てを送信することができない。そこで、モジュールＥはモジュールＤとの間で1対1の通信確立処理を行うためのペアリングリクエストを送信する。モジュールＤ−Ｅ間の1対1の通信が確立される。そして、モジュールＥから受信したビーコンに含まれるＩＤを送信先として画像データがペアリング送信される。この場合には通常の起動時間を超えて通信が行われ、データが送信終了された時点で通信は終了する。

＜機能的構成＞

図２は、本実施例のデータ送受信モジュールにおける機能ブロックの一例を表す図である。なお、以下に記載する本モジュールやシステムの機能ブロックは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実現され得る。具体的には、コンピュータを利用するものであれば、ＣＰＵや主メモリ、バス、あるいは二次記憶装置（ハードディスクや不揮発性メモリ、ＣＤやＤＶＤなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど）、情報入力に利用される入力デバイス、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部、またその外部周辺装置用のインターフェース、通信用インターフェース、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、ユーザ・インターフェース用アプリケーションなどが挙げられる。そして主メモリ上に展開したプログラムに従ったＣＰＵの演算処理によって、入力デバイスやその他インターフェースなどから入力され、メモリやハードディスク上に保持されているデータなどが加工、蓄積されたり、上記各ハードウェアやソフトウェアを制御するための命令が生成されたりする。あるいは本モジュールの機能ブロックは専用ハードウェアによって実現されてもよい。

また、本明細書に記載の各実施例はモジュールとして実現できるのみでなく、方法としても実現可能である。また、このような装置の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、及び同製品を固定した記録媒体も、当然に本明細書に記載の各実施例の技術的な範囲に含まれる（本明細書の全体を通じて同様である）。

そして、この図２にあるように、本実施例の「データ送受信モジュール」（０２００）は、「ビーコン受信部」（０２０１）と、「ビーコン送信部」（０２０２）と、「データ保持部」（０２０３）と、「スケジュール送信部」（０２０４）と、「ペアリング実行部」（０２０５）と、「ペアリング送信部」（０２０６）と、を有する。

「ビーコン受信部」（０２０１）は、他のデータ送受信モジュールからビーコンを受信する機能を有し、例えば通信回路やその制御回路などで実現することができる。具体的には、通信回路に接続されたアンテナにて受信した電波を復調器を介して復調し、所定のビット列のデータを取得する。そして取得した所定ビット列のデータをデコーダにて復号化処理し、その復号化パケットデータの内容を制御回路の演算処理によって解析する。その結果デコードされたパケットのフレームタイプやサブタイプから、受信したパケットが管理フレームのビーコンであるか否か判断する、という具合である。

また、その受信パケットがビーコンと判断された場合、そのビーコンに後述するように含まれるモジュールＩＤを確認し、自身が属するネットワーク内のモジュールか否かなどの判断処理を行ったうえで、通信を行う必要がある場合にはそのビーコンの送信元のモジュールとの通信処理が実行される。

「ビーコン送信部」（０２０２）は、他のデータ送受信モジュールに対して自身を識別するためのモジュールＩＤを含むビーコンを所定のビーコン送信スケジュールに従って送信する機能を有し、例えば通信回路やその制御回路などで実現することができる。また、このビーコン送信部は、図示しないビーコン送信スケジュール管理部（例えばタスクスケジューラプログラムや演算装置で構成）によって管理されるビーコン送信スケジュールに応じて所定間隔でビーコンを送信するよう構成しても良い。

具体的には、タスクスケジューラプログラムで示されるタイミングや手順などにしたがって、制御回路がビーコンとなるパケットデータを構築する。この際、例えば本モジュールにおける通信規格がＩＥＥE８０２であれば、そのパケットのＳＳＩＤ（サービスセット識別子）フィールドにモジュールＩＤであるＳＳＩＤを含むパケットデータを構築する。またその他の無線通信規格であれば、当該規格で定められるフィールドやフレームボディ内にモジュールＩＤを含むようパケットデータを構築する。そして構築したパケットを変調器の処理によって変調し通信回路のアンテナから送信する、という具合である。

なお、パケットに含まれる「モジュールＩＤ」は、モジュールを識別可能な情報であれば特に限定しない。例えば前述のように本実施例のモジュール間の通信規格がＩＥＥE８０２であれば、モジュールＩＤはＳＳＩＤであっても良いし、その他ネットワーク管理者などによって独自にモジュールごとに設定されたＩＤを利用するものであっても良い。

そして、このビーコンパケットを送信したモジュールは、タスクスケジューラプログラムなどで定められる所定期間、他のモジュールから送信される観測値などを示すデータを受信可能な受信モードとして自身を制御し、待機する。

このように本実施例のデータ送受信モジュールは、一般的な無線通信の手順にのっとり、ビーコンによって他のモジュールがデータ受信状態にあるか否かを判断しデータの送受信を行う。そして本実施例では以下のような構成によって、その後のデータの送信をスケジュール送信とペアリング送信とで切り替えて行うことを特徴とする。

「データ保持部」（０２０３）は、送信すべきデータを保持する機能を有し、例えばフラッシュメモリやその他記憶装置などで実現することができる。そして、ここで保持されているデータが、上記のようなビーコンの受信に応じてビーコンの送信元モジュールに送信される、という具合である。

なお、ここで保持されるデータがどのようなものであるかは特に限定しない。例えばテキストデータや数値データ、図表データ、画像データ、音声データ、あるいは動画データなどが挙げられる。

図３は、このデータ保持部で保持されているデータの一例を表す図である。この図３（ａ）にあるように、例えばデータ保持部はカメラ装置などの撮影部で撮影された撮影画像データを保持していても良い。また図３（ｂ）に示すように、計測対象が例えば環境状況であれば温度計や湿度計、光度計、熱量センサー、水分計、気圧計、日照計、成分分析センサー、また計測対象が人体などであれば体温計、心拍計、脳波センサー、血流計、あるいは重力センサーや加速度センサー、角度センサーなど、その他センサーによるセンシング結果を示す図表データを保持していても良い。

そしてこの場合、データ送受信モジュールはセンサー部と、センサー部からの信号を前記データ保持部に送信すべきデータとして出力するデータ出力部と、を有していると良い。あるいは撮影部と、撮影部での撮影画像データを前記データ保持部に送信すべきデータとして出力する撮影データ出力部と、を有していても良い。すなわち、各データ送受信モジュールはセンサーモジュール／撮影モジュールでもあり、自身の配置されている位置近辺をセンシング又は撮影し、そのセンシング結果や撮影画像を分析のために送信するモニタリング（センシング）システムを構成するものであっても良い。

なお、このようなモニタリングシステムでは、前述のように「バケツリレー方式」でデータを送信するようなデータ送信ネットワークシステムとすると良いが、その場合、他のモジュールから送信されたデータをデータ保持部で保持しておき、自身の取得したデータと合わせて次のモジュールへ送信するものとしても良い。

「スケジュール送信部」（０２０４）は、ビーコン受信部がビーコンを受信した際に、所定のデータサイズよりも小さいデータがデータ保持部にて保持されている場合に、当該ビーコンに含まれるモジュールＩＤで識別される他のデータ送受信モジュールに対して前記保持されているデータを前記ビーコン送信スケジュールに従って送信するための機能を有し、例えば、ＣＰＵや主メモリ、通信回路、スケジュール送信プログラムなどで実現することができる。

具体的に、前述の通り、本実施例のデータ送受信モジュールは送信すべきデータがある場合、一般的な無線通信規格にのっとって他のモジュールからのビーコン受信に応じて当該ビーコンの送信元モジュールに対するデータ送信を実行する。そのために、まず、受信したビーコンに含まれるＳＳＩＤなどを参照し、ＣＰＵの演算処理によってその送信元のモジュールが自身の属するネットワーク内のモジュールか否かの判断処理を実行する。

そして、ビーコンの送信元（データの送信先）のモジュールが、自身の属するネットワーク内のモジュールであると確認できた場合、つづいてＣＰＵは、データ保持部に保持され送信すべきとされているデータサイズが所定の閾値よりも大きいか小さいかの判断処理を行う。そしてデータが例えば図表データなどであって、そのデータサイズが閾値の例えば１０キロバイトよりも小さい数十バイト程度であった場合、前記保持されているデータを利用して、当該ビーコンに含まれるモジュールＩＤを含むパケットを生成し、他のモジュールとの１対１の通信確立（後述するペアリング）に係る処理を行わずに、通信回路からスケジュール送信を実行する、という具合である。

そして、ここで送信されるデータは上記のようにそのデータサイズが小さいため、特にペアリング処理を行わずとも干渉などのエラーをほとんどなく送信することができる。

なお上記データサイズの大小の判断処理については、例えば画像、音声、動画データはデータサイズが大きく、一方数値や文字、図表などのデータはデータサイズが小さいとして、データサイズの数値判断に替えてデータ形式の判断処理を行い、そのデータサイズの大小を判断する構成としても良い。

「ペアリング実行部」（０２０５）は、送信すべきデータが所定のデータサイズよりも大きい場合に、前記ビーコンに含まれるモジュールＩＤで識別される他のデータ送受信モジュールに対してデータ送受信が終了するまでお互いがスリープ状態に移行しないよう制御するための処理であるペアリングを実行するための機能を有し、例えば、ＣＰＵや主メモリ、通信回路、ペアリング実行プログラムなどで実現することができる。なお「ペアリング」とは、２つのモジュール間でデータの送受信を行うために一対一での通信経路を確立する処理をいい、例えば図４に示すように、データの送受信に利用するバンドやチャネルの周波数を両モジュールで共通設定したり、送受信のタイミングを同期させたりする処理が挙げられる。ペアリング実行部は、後述するペアリング送信部によるデータの送信が完了するまではデータ送信のための通信経路の確立を維持し、データの送信が完了した後にペアリング解除リクエストを送信してペアリングを解除する。

「ペアリング送信部」（０２０６）は、ペアリングされた他のデータ送受信モジュールに対して当該データを送信するための機能を有し、例えば、ＣＰＵや主メモリ、通信回路、ペアリング送信プログラムなどで実現することができる。

具体的には、例えば上記ペアリング処理部の処理によって決定されたバンドやチャネル周波数に合わせて送信すべきデータを変調し送信する、という具合である。

そして、このように２つのモジュール間でデータ送受信のバンドやチャネル周波数を共通化したりすることで、他のモジュールでのデータ送受信などの干渉を抑えて、精度良く大容量データの送受信を行うことができる。

なお、上記スケジュール送信部及びペアリング送信部は、例えば920Mhzや950Mhzなど1Ghz以下の周波数帯を利用してデータ送信を行う構成としても良い。

以上のように本実施例のデータ送受信モジュールでは、送信すべきデータのデータサイズに応じて、ペアリング処理を行わない「スケジュール送信」と「ペアリング送信」とで送信方法を切り替えることができる。したがって、データの送受信の信頼性を損ねることなく、小サイズデータ送信時にはあまり必要のないペアリング処理を省略することで、モジュールの電力消費を抑えることができる。

＜ハードウェア構成＞

図５は、上記機能的な各構成要件をハードウェアとして実現した際の、データ送受信モジュールにおける構成の一例を表す概略図である。この図を利用してデータ送信処理におけるそれぞれのハードウェア構成部の働きについて説明する。

この図にあるように、データ送受信モジュールは、スケジュール送信部や、ペアリング実行部、ペアリング送信部に係りデータの送受信やその他の各種演算処理を実行するための「ＣＰＵ（中央演算装置）」（０５０１）と、「主メモリ」（０５０２）と、を備えている。また、データ保持部である「フラッシュメモリ」（０５０３）や、ビーコン受信部やビーコン送信部、またスケジュール送信部やペアリング送信部に係りビーコンやデータを送信するための「通信回路」（０５０４）も備えている。また、フラッシュメモリに保持するデータを取得するための、図示しない「各種センサー」や「撮影装置」なども備えていると良い。

そしてそれらが「システムバス」などのデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。

また、「主メモリ」にはプログラムが読み出され、「ＣＰＵ」は読み出された当該プログラムを参照し、プログラムで示される手順に従い各種演算処理を実行する。また、この「主メモリ」や「フラッシュメモリ」にはそれぞれ複数のアドレスが割り当てられており、「ＣＰＵ」の演算処理においては、そのアドレスを特定し格納されているデータにアクセスすることで、データを用いた演算処理を行うことが可能になっている。

なお、ここではモジュール間のデータ送受信を説明するため、データ送信側となるデータ送受信モジュールＡと，受信側となるデータ送受信モジュールＢとにわけて各ハードウェア構成の処理を説明するが、Ａ，Ｂの両モジュールともそのハードウェア構成は同一で上記の通りである。

まず、データ送受信モジュールＡの「フラッシュメモリ」に保持されているスケジューラプログラムにしたがって「ＣＰＵ」は所定のタイミングでビーコンパケットの生成命令を出力する。そしてその生成命令に応じて、ＳＳＩＤなど自身のモジュールＩＤを所定のフィールドに含むパケットデータをビーコンとして構築する。そして構築したパケットを「通信回路」に含まれる変調器の処理によって変調し、場合によっては暗号化処理などの他の処理を介した後、通信回路のアンテナから当該変調電波をスケジュール送信する。またこのデータ送受信モジュールＡは、スケジューラプログラムなどで定められる所定期間、他のモジュールから送信されるデータを受信可能な受信モードとして自身を制御し、待機する。

するとデータ送受信モジュールＢでは、前記送信された変調電波をアンテナにて受信し、それを「通信回路」に含まれる復調器を介して復調し、所定のビット列のデータを取得する。そして取得した所定ビット列のデータをデコーダにて復号化処理し、その復号化パケットデータの内容を「ＣＰＵ」の演算処理によって解析する。具体的にはデコードされたパケットのフレームタイプやサブタイプから、受信したパケットが管理フレームのビーコンであるか否かの判断処理を実行する。

そしてフレームタイプやサブタイプで示される値が「０」や「８」であれば「ＣＰＵ」は受信パケットがビーコンであると判断し、当該ビーコンパケット中のモジュールＩＤで識別されるデータ送受信モジュールＡがデータ受信の待機状態であると判断する。

そこでデータ送受信モジュールＢの「ＣＰＵ」は、「フラッシュメモリ」のデータテーブルなどを参照し、送信すべきデータがあるか否かを判断する。そしてその結果フラッシュメモリ中に、例えば自身の備える図示しない「各種センサー」からのセンシング結果や、「撮影装置」で撮影された画像データ、あるいは、その他のデータ送受信モジュールＣなどから受信したデータが保持されていると判断された場合、つづいて「ＣＰＵ」は、その送信すべきデータのデータサイズが閾値より大きいか小さいかの判断処理を実行する。あるいは、データ形式が画像や音声、動画など比較的データサイズの大きなデータを示す形式か、テキストや数値、図表など比較的データサイズの大きなデータを示す形式かを判断することでデータサイズの大小判断処理を実行しても良い。

そして、データサイズが小さいとの判断結果である場合には、「ＣＰＵ」はスケジュール送信プログラムにしたがって、送信すべきデータを利用して受信ビーコンに含まれるモジュールＩＤを送信先として含むデータパケットを生成し、ペアリング処理を行わずに当該データパケットを「通信回路」からスケジュール送信を実行する。

そしてデータ送受信モジュールＡでは、「通信回路」を介して受信したデータパケットにて示されるモジュールＩＤを参照して自身宛のデータであることを判断すると、その受信データを「フラッシュメモリ」に保持するために記録する。

一方、データサイズが大きいとの判断結果である場合には、データ送受信モジュールＢの「ＣＰＵ」はペアリング実行プログラムにしたがって、例えばデータの送受信に利用するバンドやチャネルの周波数を両モジュールで共通設定するためのペアリングリクエストを「通信回路」から受信ビーコンに含まれるモジュールＩＤを宛先としてデータ送受信モジュールＡに送信する。

そして、ペアリングリクエストのレスポンスを受信すると、「ＣＰＵ」は、受信ビーコンに含まれるモジュールＩＤを送信先として送信すべきデータを、指定したバンドやチャネルの周波数で変調し、「通信回路」からのペアリング送信を実行する。

そしてデータ送受信モジュールＡでは、ペアリング処理にて指定されたバンドやチャネル周波数にて搬送されたデータを「通信回路」にて受信すると、当該データを「フラッシュメモリ」に保持する。

このようにして本実施例のデータ送受信モジュールでは、送信すべきデータのデータサイズに応じて、ペアリング処理を行わない「スケジュール送信」と「ペアリング送信」とで送信方法を切り替えて送信処理を実行する。

＜処理の流れ＞

図６は、本実施例の２つのデータ送受信モジュールにおけるデータ送受信処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下に示すステップは、上記のような計算機の各ハードウェア構成によって実行されるステップであっても良いし、媒体に記録され計算機を制御するためのプログラムを構成する処理ステップであっても構わない。

この図にあるように、まず、データ送受信モジュールＢでは、例えば自身に備えられる各種センサーのセンシング結果や撮影装置での撮影画像などを送信すべきデータとして取得し、取得したデータをフラッシュメモリなどに記録する（データ保持ステップＳ０６０１）。

その後所定のタイミングで、データ送受信モジュールＡにて自身を識別するためのモジュールＩＤを含むビーコンを送信する（ビーコン送信ステップＳ０６０２）。そしてデータ送受信モジュールＢにて、前記ステップＳ０６０２にて送信されたビーコンを受信する（ビーコン受信ステップＳ０６０３）と、データ保持ステップにて記録、保持されているデータのデータサイズの大小判断処理を実行する（データサイズ判断ステップＳ０６０４）。

そして、その結果所定のデータサイズよりも小さいデータがデータ保持部にて保持されているとの判断結果である場合には、当該ビーコンに含まれるモジュールＩＤとともに前記保持されているデータをスケジュール送信する（スケジュール送信ステップＳ０６０５）。そしてデータ送受信モジュールＡでは、そのスケジュール送信されたデータを送信先として示されるモジュールＩＤなどを参照して受信し、自身のフラッシュメモリなどに記録する（第２データ保持ステップＳ０６０６）。

また送信すべきデータが所定のデータサイズよりも大きいとの判断結果である場合には、前記ビーコンに含まれるモジュールＩＤで識別される他のデータ送受信モジュールＡとのペアリングを実行し（ペアリング実行ステップＳ０６０７）、ペアリングされた他のデータ送受信モジュールＡに対して当該データを送信する（ペアリング送信ステップＳ０６０８）。そしてデータ送受信モジュールＡでは、そのペアリング送信されたデータを受信し、自身のフラッシュメモリなどに記録する（第３データ保持ステップＳ０６０９）。

＜効果の簡単な説明＞

以上のように本実施例のデータ送受信モジュールでは、データの送受信に際して送信すべきデータのデータサイズに応じて、ペアリング処理を行わない「スケジュール送信」と「ペアリング送信」とで送信方法を切り替えることができる。したがって、データの送受信の信頼性を損ねることなく、小サイズデータ送信時にはあまり必要のないペアリング処理を省略することで、モジュールの電力消費を抑えることができる。

≪実施例２≫

＜概要＞

本実施例は、上記実施例を基本として、ビーコンを受信した際にデータを送信するか否かを、当該ビーコンに含まれるモジュールＩＤを参照して判断する機能をさらに備えることを特徴とするデータ送受信モジュール、および、そのような機能を備える複数のデータ送受信モジュールと、当該データ送受信モジュールからのデータを集約し管理するデータサーバ装置からなるデータ送受信システムである。

図７は、本実施例のデータ送受信システムの一例を表す概念図である。この図にあるように、例えば農園をモニタリング対象として、センサーやカメラなどを備えるデータ送受信モジュールＡ〜Ｅ（０７００Ａ〜Ｅ）が農園内に分散配置されている。また、各地点で取得されたセンシング結果や画像などのデータは、最終的に管理センターに置かれたデータサーバ装置（０７１０）に送信され集約されるよう構成されている。

ここで、モジュールＣはモジュールＤからのビーコンを受信し、モジュールＤがデータの受信待機状態である旨判断する。しかしモジュールＤは、配置位置的にモジュールＣよりもデータサーバ装置から遠く、したがってモジュールＤにデータを送信してしまうとデータサーバ装置へのデータ集約が遅れる（データの送信経路としては遠回りになる）ことになる。そのためモジュールＣは、受信したビーコンのモジュールＩＤがモジュールＤを示す場合、そのビーコンを受信してもデータの送信は行わない。

一方で、モジュールＡやＢはモジュールＣと比較して位置的に近くデータサーバ装置に配置されている。したがってデータ集約のためのデータ送信経路としては好適であるため、データ送受信モジュールＣは、モジュールＡやＢからのビーコンを受信した場合には、当該ビーコンの送信元のモジュールに対してデータをスケジュール又はペアリングにて送信するよう構成されている、という具合である。

（データ送受信モジュール）

＜機能的構成＞

図８は、本実施例のデータ送受信モジュールにおける機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例の「データ送受信モジュール」（０８００）は、実施例１を基本として、「ビーコン受信部」（０８０１）と、「ビーコン送信部」（０８０２）と、「データ保持部」（０８０３）と、「スケジュール送信部」（０８０４）と、「ペアリング実行部」（０８０５）と、「ペアリング送信部」（０８０６）と、を有する。

また、図示しない「センサー部」や「データ出力部」、「撮影部」や「撮影データ出力部」、また「ビーコン送信スケジュール管理部」などをさらに有していても良い。なお、これら構成要件については、上記実施例で記載済みであるのでその説明は省略する。

そして本実施例のデータ送受信モジュールは、さらに「送信可否判断情報保持部」（０８０７）と、「送信可否判断部」（０８０８）を有する点を特徴とする。

「送信可否判断情報保持部」（０８０７）は、送信可否判断情報を保持する機能を有し、例えばフラッシュメモリなどの各種記憶装置などで実現することができる。「送信可否判断情報」とは、前記ビーコン受信部がビーコンを受信した際に、データ保持部に保持されているデータをスケジュール送信部又はペアリング送信部からデータを送信すべきかを、そのビーコンに含まれているモジュールＩＤを用いて判断するための情報をいう。

図９は、この送信可否判断情報の一例を説明するための図である。この図にあるように、例えば送信可モジュールＩＤと、送信否モジュールＩＤを示すリストデータが挙げられる。

あるいは、モジュールＩＤの割り当てを、例えば後述するデータサーバ装置に位置的に近い順から若い数字が割り当てられるようにするなど所定の規則に応じて行う。そのうえで、「モジュールＩＤの数値が自身のＩＤ数値よりも小さい場合にデータを送信する」といった判断ルールを送信可否判断情報として保持する構成としても良い。

「送信可否判断部」（０８０８）は、前記ビーコン受信部がビーコンを受信した際に前記保持されている送信可否判断情報を用いて前記送信の可否を判断する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、送信可否判断プログラムなどで実現することができる。

具体的には、例えば図９に示すようなリストデータを参照し、受信したビーコンのモジュールＩＤに関連付けられているフラグが「○（送信可）」か「×（送信否）」かをＣＰＵの演算処理によって判断する、という具合である。

あるいは、上記のような判断ルールとして送信可否判断情報を保持している場合、例えばＣＰＵは自身のモジュールＩＤ（Ａ）の数値と、受信したビーコンのモジュールＩＤ（Ｂ）の数値との大小比較を行い、Ｂの数値が自身のＡの数値よりも小さければデータを送信すると判断する、といった構成も挙げられる。

このようにして、本実施例のデータ送受信モジュールでは、送信すべきデータがある場合に、ビーコン受信のたびにデータを送信するのではなく、送信可否判断情報に応じて選択的に送信する／しないを判断することができる。したがって、特に前述のように複数のデータ送受信モジュールからデータサーバ装置にデータを集約する場合には、好適な送信経路となるような送信可否判断情報を用意することで、そのデータサーバ装置へのデータ集約を効率的に行うことができる。

以下、このように複数のデータ送受信モジュールと、データサーバ装置とで構成されるデータ送受信システムについて説明する。

（データ送受信システム）

＜機能的構成＞

図１０は、本実施例のデータ送受信システムにおける機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例のデータ送受信システムは、複数の「データ送受信モジュール」（１０００Ａ，１０００Ｂ，・・・１０００Ｘ）と、「データサーバ装置」（１０１０）と、からなる。なお、「データ送受信モジュール」の詳細は、上記記載の通りであるのでその説明は省略する。そして、データサーバ装置は、「データ集約保持部」（１０１１）を有する。

「データ集約保持部」（１０１１）は、前記複数のデータ送受信モジュールからデータを集約して取得するための機能を有し、例えばフラッシュメモリやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、その他記憶装置によって実現することができる。

このようにデータサーバ装置にて、各位置に配置されているデータ送受信モジュールからのデータを集約し保持することで、各位置で収集された例えば温度や湿度、あるいは周辺状況を映した撮影画像などのデータを比較分析することができる。

また、本実施例のデータ送受信システムでは、このデータサーバ装置にデータを集約するために、前記複数の送受信モジュールのそれぞれに保持されている送信可否判断情報が、データ送受信モジュールのデータ保持部に保持されるデータが最終的にデータサーバ装置のデータ集約保持部に集約するようなルールで構成されていることを特徴とする。

具体的には、送信可否判断情報がデータの送信元への返信とならないように構成されていると良い。例えば、あるモジュールＰの送信可否判断情報であるリストデータでは、モジュールＱ，Ｒへのデータ送信が「可」となっている。このような場合、モジュールＱ，Ｒの送信可否判断情報ではモジュールＰへのデータ送信を「否」とすることで、データの出戻りを防ぎ、最終的にすべてのデータをデータサーバ装置に集約することができる。

また、前述のようにモジュールＩＤを数値を含むＩＤとし、送信可否判断情報を数値の大小判断に応じた送信可否の判断ルールとすることでも、同様にデータの出戻りを防ぎ、最終的にすべてのデータをデータサーバ装置に集約することができる。

さらに、上記のようなリストデータや判断ルールにおいて、図１１に示すように各データ送受信モジュール及びデータサーバ装置の位置関係を考慮し、リストデータであれば自身よりもデータサーバ装置に近いモジュールのみに送信可を関連付ける、あるいは判断ルールであればモジュールＩＤの数値割り当てをデータサーバ装置に位置的に近い順から若い数字が割り当てられるようにすることで、効率的にデータがデータサーバ装置に集約されるよう構成すると良い。

以上のように、本実施例のデータ送受信システムによって、各位置で取得されデータ送受信モジュールに保持されている観測、分析用データなどを、効率的にデータサーバ装置に集約させることができる。

また、本実施例のデータサーバ装置は、さらに図示しない「電子メール送信部」を有し、外部の集約データ受信端末に対して、データ集約保持部に集約保持されたデータを電子メール形式で前記集約データ受信端末に対して送信するよう構成されていても良い。

このように構成することで、データサーバ装置で集約した各データを、外部の監視者や分析者などの端末に送信し、閲覧させることができる。さらに、データサーバ装置と集約データ受信端末がインターネットで接続されている場合、通常のＴＣＰ／ＩＰなどのプロトコルで集約データ受信端末からデータサーバ装置のデータにアクセスしようとした場合、ポート設定などの各種手間がかかるが、メール形式での送信とすることで、簡単に集約データ受信端末にてデータを取得することができる。

＜処理の流れ＞

図１２は、本実施例のデータ送受信システムにおけるデータ集約処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、各データ送受信モジュールでのスケジュール送信とペアリング送信の選択及び送信に係る処理は、前述の実施例の記載と同様なのでその説明は省略する。

この図にあるように、まず、データ送受信モジュールＢにてデータ送受信モジュールＡからのビーコンを受信する（ビーコン受信ステップＳ１２０１）と、受信したビーコンのモジュールＩＤを用いて、予め保持されている送信可否判断情報にしたがってデータを送信するか否かを判断する（送信可否判断ステップＳ１２０２）。

そして送信するとの判断結果である場合、先の実施例で説明したようにデータサイズに応じて当該データをスケジュール送信するかペアリング送信するか選択的に判断し、その判断した方法にてデータを送信する（データ送信ステップＳ１２０３）。そして各モジュールにて上記処理を繰り返し実行し、これらデータをデータサーバ装置にて最終的に略すべて取得し集約したうえでフラッシュメモリなどに記録、保持する（データ集約保持ステップＳ１２０４）。

なお、このデータのデータサーバ装置への集約に際しては、データ送受信モジュールの送信可否判断情報を、データが最終的にデータサーバ装置のデータ集約保持部に集約するようなルールで構成することで実現すると良い。

また、データサーバ装置は、データ集約保持部に集約保持されたデータを電子メール形式で前記集約データ受信端末に対して送信する、図示しない電子メール送信ステップを備えていても良い。

＜効果の簡単な説明＞

以上のように本実施例のデータ送受信モジュールでは、送信すべきデータがある場合に、ビーコン受信のたびにデータを送信するのではなく、送信可否判断情報に応じて選択的に送信する／しないを判断することができる。

したがって、複数のデータ送受信モジュールからデータサーバ装置にデータを集約する本実施例のデータ送受信システムでは、好適な送信経路となるような送信可否判断情報を用意することで、そのデータサーバ装置へのデータ集約を効率的に行うことができる。

≪実施例３≫

＜概要＞

本実施例は、上記実施例のデータ送受信システムを基本として、そのデータ送受信システムにより構成されるモニタリングシステムなどに対する外部の監視者や分析者などが利用する「集約データ受信端末」において、受信した集約データを解析し、その解析結果を出力することを特徴とする。

＜機能的構成＞

図１３は、本実施例のデータ送受信システムにおける機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例のデータ送受信システムは、上記実施例を基本として、複数の「データ送受信モジュール」（１３００Ａ，１３００Ｂ，・・・１３００Ｘ）と、「データサーバ装置」（１３１０）と、からなる。なお、「データ送受信モジュール」や「データサーバ装置」の詳細は、上記記載の通りであるのでその説明は省略する。そして本実施例のデータ送受信システムは、さらに「集約データ受信端末」（１３２０）を構成要件とし、その集約データ受信端末が、「データ解析部」（１３２１）と、「解析結果出力部」（１３２２）を有する。

「データ解析部」（１３２１）は、受信した集約されたデータを解析する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、データ解析プログラムなどによって実現することができる。なおこのデータ解析部によるデータ解析手法などは、特に限定せず、集約されたデータの内容などに応じて様々な既知の解析手法が採用されて良い。

具体的には、例えば地点Ａで観測された温度及び湿度変化と、同地点において経時的に撮影された画像データが集約されている。そこで、画像データを解析し、その解析から撮影された農作物の生育状況と温度及び湿度変化から、生育に好適な温度や湿度を分析するといった具合である。また、他の地点Ｂのデータ送受信モジュールのセンサーにて取得された観測データを合わせて、同時刻における地点ＡとＢの温度や湿度の差の原因を、撮影画像データから解析するなども挙げられる。

「解析結果出力部」（１３２２）は、データ解析部での解析結果を出力する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、解析結果出力プログラムなどによって実現することができる。また、この解析結果出力部は、解析結果をＷＥＢ出力する、図示しない「ＷＥＢ出力手段」をさらに有していても良い。

このように、本実施例のデータ送受信システムでは、集約されたデータの解析結果を、ＷＥＢやその他の方法にて出力し、閲覧公開させることができる。

＜処理の流れ＞

図１４は、本実施例のデータ送受信システムにおける解析結果出力処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、各データ送受信モジュールからデータサーバ装置へのスケジュール送信やペアリング送信によるデータの集約送信及びデータサーバ装置でのデータの集約保持に係る処理は、前述の実施例の記載と同様なのでその説明は省略する。

この図にあるように、まず、データサーバ装置にて集約保持されているデータが、メール送信などの方法で送信される（集約データ出力ステップＳ１４０１）。そして集約データ受信端末では、そのデータを受信し（集約データ受信ステップＳ１４０２）、それら集約されたデータを解析する（データ解析ステップＳ１４０３）。そしてその解析結果を、例えばＷＥＢサイトなどを介して出力する（解析結果出力ステップＳ１４０４）。

＜効果の簡単な説明＞

以上のように本実施例のデータ送受信システムによって、集約されたデータを解析し、ＷＥＢなどで公開することができる。

０２００ データ送受信モジュール
０２０１ ビーコン受信部
０２０２ ビーコン送信部
０２０３ データ保持部
０２０４ スケジュール送信部
０２０５ ペアリング実行部
０２０６ ペアリング送信部

Claims (9)

1. 自身の状態が所定の周期でスリープ状態と起動状態とで切り替わるよう制御されるデータ送受信モジュールであって、前記起動状態において、
   他のデータ送受信モジュールからビーコンを受信するビーコン受信部と、
   他のデータ送受信モジュールに対して自身を識別するためのモジュールＩＤを含むビーコンを所定のビーコン送信スケジュールに従って送信するビーコン送信部と、
   送信すべきデータを保持するデータ保持部と、
   ビーコン受信部がビーコンを受信した際に、所定のデータサイズよりも小さいデータがデータ保持部にて保持されている場合に、当該ビーコンに含まれるモジュールＩＤで識別される他のデータ送受信モジュールに対して前記保持されているデータを前記ビーコン送信スケジュールに従って送信するためのスケジュール送信部と、
   送信すべきデータが所定のデータサイズよりも大きい場合に、前記ビーコンに含まれるモジュールＩＤで識別される他のデータ送受信モジュールに対してデータ送受信が終了するまでお互いがスリープ状態に移行しないよう制御するための処理であるペアリングを実行するためのペアリング実行部と、
   ペアリングされた他のデータ送受信モジュールに対して当該データを送信するためのペアリング送信部と、
   を有するデータ送受信モジュール。
2. 前記ビーコン受信部がビーコンを受信した際に、データ保持部に保持されているデータをスケジュール送信部又はペアリング送信部からデータを送信すべきかを、そのビーコンに含まれているモジュールＩＤを用いて判断するための情報である送信可否判断情報を保持する送信可否判断情報保持部と、
   前記ビーコン受信部がビーコンを受信した際に前記保持されている送信可否判断情報を用いて前記送信の可否を判断する送信可否判断部をさらに有する請求項１に記載のデータ送受信モジュール。
3. センサー部と、
   センサー部からの信号を前記データ保持部に送信すべきデータとして出力するデータ出力部と、
   を有する請求項１又は２に記載のデータ送受信モジュール。
4. 撮影部と、
   撮影部での撮影データを前記データ保持部に送信すべきデータとして出力する撮影データ出力部と、
   を有する請求項１から３のいずれか一に記載のデータ送受信モジュール。
5. 請求項２に記載のデータ送受信モジュールの複数と、
   前記複数のデータ送受信モジュールからデータを集約して取得するためのデータ集約保持部を有するデータサーバ装置と、からなり、
   前記複数の送受信モジュールのそれぞれに保持されている送信可否判断情報は、データ送受信モジュールのデータ保持部に保持されるデータが最終的にデータサーバ装置のデータ集約保持部に集約するようなルールで構成されているデータ送受信システム。
6. 集約保持されたデータを送信すべき装置である集約データ受信端末をさらに有するとともに、
   前記データサーバ装置は、データ集約保持部に集約保持されたデータを電子メール形式で前記集約データ受信端末に対して送信する電子メール送信部を有する請求項５に記載のデータ送受信システム。
7. 前記集約データ受信端末は、受信した集約されたデータを解析するデータ解析部と、
   データ解析部での解析結果を出力する解析結果出力部と、
   を有する請求項６に記載のデータ送受信システム。
8. 前記解析結果出力部は、解析結果をＷＥＢ出力するＷＥＢ出力手段を有する請求項７に記載のデータ送受信システム。
9. ビーコン送信部のビーコン送信スケジュールを管理するビーコン送信スケジュール管理部をさらに有する請求項５から８のいずれか一に記載のデータ送受信システム。

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