無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法
【課題】通信における信頼性を確保することを課題とする。
【解決手段】無線装置は、データの中継先となる無線装置を選択し、データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出する。そして、無線装置は、選択されたデータの中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加し、データ収集装置に対して送出したデータと同一のデータを送出する。また、無線装置は、中継先装置識別情報が付加されたデータを他の無線装置から受信すると、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、データ収集装置に対して、受信されたデータを送出する。
【解決手段】無線装置は、データの中継先となる無線装置を選択し、データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出する。そして、無線装置は、選択されたデータの中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加し、データ収集装置に対して送出したデータと同一のデータを送出する。また、無線装置は、中継先装置識別情報が付加されたデータを他の無線装置から受信すると、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、データ収集装置に対して、受信されたデータを送出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、センサに小型の無線モジュールが装着された無線装置を利用して、様々な用途で収集されたデータを上位のネットワークに無線伝送する無線センサネットワークの研究が行なわれている。この無線センサネットワークは、例えば、医療現場、農場或いは街中などの多様な場面で利用することが想定されている。なお、無線装置の例としては、センサによって種々の物や人、或いは環境などの情報を収集するとともに、無線モジュールによってデータを無線伝送するセンサノードがある。
【０００３】
ここで、図１５を用いて、無線センサネットワークの適用例を説明する。図１５は、無線センサネットワークの適用例を説明する図である。なお、図１５では、無線センサネットワークを医療現場に適用した場合を説明する。
【０００４】
例えば、無線センサネットワークは、図１５に示すように、無線モジュールおよびセンサが一体化された複数のセンサノードと、センサノードから送出されるセンシングデータを集約するコーディネータとを有する。なお、センサノードを利用した無線通信技術の例としては、ＰＡＮ（Personal Area Network）やＢＡＮ（Body Area Network）などが挙げられる（以下、「ＰＡＮ／ＢＡＮ」と呼ぶ）。
【０００５】
このＰＡＮ／ＢＡＮでは、例えば、周囲環境の温度、湿度或いは照度をセンシングする環境センサノードや、人の体温、血圧或いは脈拍などをセンシングするバイタルセンサノードなどがある。なお、センサノードは、医療現場において、人体上に存在するものと、人体の周囲１０メートル程度となる通信領域の範囲に存在するものとがある。
【０００６】
一方、コーディネータは、通信領域内に存在する複数のセンサノードや、ＡＰ（Access Point）などに、各センサノードから集約されたデータを伝送する。また、コーディネータからデータを受信したＡＰは、上位のネットワークに対してデータを送信する。このとき、ＡＰは、各センサノードやコーディネータなどの特定の通信領域に対して集中して電波を飛ばすビームフォーミングを実施し、各センサノード或いはコーディネータと無線通信を行なう。
【０００７】
ところで、このようなセンサノードへの電源供給については、屋外で利用することを想定して、ボタン電池などの内蔵バッテリを用いる場合がある。よって、センサノードを屋外で利用する場合には、特に、電池の寿命の点で消費電力を抑制できることが望ましい。このため、例えば、無線センサネットワーク向けのセンサノードでは、消費電力を抑制させて電池を長持ちさせるために、センサノードを使用していないときにスリープ状態に入るプロトコルが採用されていることが多い。
【０００８】
一方、ＡＰは、例えば、複数のアレーアンテナを有し、信号の送受信時に各アレーアンテナのアレーウェイトとしての振幅や位相などを制御することで、通信対象である任意のセンサノードに対してアンテナのビーム指向性を向ける。また、ＡＰは、任意のセンサノードとの通信における干渉源に、低レベルの指向性を向けるヌルステアリングを実施する。これらにより、ＡＰは、送受信される信号の伝送品質を高めている。
【０００９】
このような無線センサネットワークのシステムでは、各センサノードによる信号送信時に、ＡＰのビーム指向性が向けられると、ＡＰと各センサノードとの無線通信経路の利得向上効果によって、各センサノードの消費電力を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１９１５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来技術では、通信における信頼性を確保することができないという課題がある。
【００１２】
具体的に説明すると、ＰＡＮ／ＢＡＮなどの近距離無線通信では、１０メートル程度の伝送距離が想定されている。また、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの異なる外部ネットワークへの接続についても、ＰＡＮ／ＢＡＮで用いられる通信方式で、且つ１０メートルの範囲内で行なわれる。
【００１３】
無線装置と外部ネットワークとを接続するＡＰは、上述したように、アレーアンテナのビーム指向性を用いた通信経路の制御による利得向上により、通信対象となる無線装置との通信品質を向上させる。ところが、通信対象となる無線装置とＡＰとの間に電波の通信路を遮る障害物が入ってしまう場合には、ビームを狭くしたことによって電波の回り込みが弱くなるとともに、通信状態が劣化することで、通信遮断が発生し得る。
【００１４】
通信路を遮る障害物などの要因による通信遮断を回避するためには、例えば、図１６に示すように、無線装置（Ｘ）から送出する信号の壁などによる反射波に、ＸとＡＰとの直接通信から切り替えることが考えられる。このとき、ＡＰは、壁などによる反射波にビーム指向性を向ける。なお、図１６は、通信路を遮る障害物などの要因による通信遮断を回避する例を示す図である。
【００１５】
但し、壁などによる反射波は、無線装置とＡＰとにおける直接の通信よりも不安定であり、ある程度の劣化が想定される信頼性の低い通信路である。また、屋外における無線通信では、固定されていない無線装置に対して常に適当な反射波を得ることが困難であり、通信遮断を回避する他の通信経路を確保できない場合も有り得る。
【００１６】
さらに、医療現場などに無線装置を利用する場合には、パス切り替えのための一瞬の通信遮断でも回避することが望ましい。これらの結果、上述した従来技術では、通信における信頼性を確保することができない。
【００１７】
そこで、本願に開示する技術は、上記に鑑みてなされたものであって、通信における信頼性を確保することが可能である無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本願に開示する無線装置は、データの中継先となる無線装置を選択する中継先選択部を有する。また、無線装置は、データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出するとともに、中継先選択部によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出するデータ送出部を有する。また、無線装置は、中継先装置識別情報が付加されたデータを他の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、データ収集装置に対して、受信されたデータを送出するデータ中継部を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本願に開示する無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法の一つの様態によれば、通信における信頼性を確保するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施例１に係る無線装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施例２に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施例２に係る無線装置の構成例を示す図である。
【図４】図４は、データ送出部によって中継先となる無線装置に送出されるデータの例を示す図である。
【図５】図５は、データ収集装置の構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施例２に係るデータ送出処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２に係るデータ中継処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】図８は、実施例２に係る無線通信処理の流れを説明する処理シーケンス図である。
【図９】図９は、実施例３に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例３に係る無線装置の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例３に係るデータ中継処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施例４に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例４に係る無線装置の構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例４に係るデータ送出処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１５】図１５は、無線センサネットワークの適用例を説明する図である。
【図１６】図１６は、通信路を遮る障害物などの要因による通信遮断を回避する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、本願に開示する無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法の実施例を説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
最初に、図１を用いて、実施例１に係る無線装置の構成例を説明する。図１は、実施例１に係る無線装置の構成例を示す図である。
【００２３】
例えば、図１に示すように、無線装置１は、中継先選択部２と、データ送出部３と、データ中継部４とを有する。また、この無線装置１は、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信によって、他の無線装置やＡＰ（Access Point）としてデータを収集するデータ収集装置などとデータの送受信を行なう。
【００２４】
複数の装置間で送受信されるデータは、例えば、人、物または環境などから得られるセンシングデータであり、測定装置であるセンサによって無線装置１に入力される。なお、無線装置１による近距離無線通信のネットワークの例としては、ＰＡＮ（Personal Area Network）やＢＡＮ（Body Area Network）などがある。
【００２５】
上記構成において、中継先選択部２は、例えば、センサによって取得されたデータを他の無線装置やデータ収集装置に送出する場合に、該データの中継先となる無線装置を選択する。そして、データ送出部３は、例えば、データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出する。
【００２６】
また、データ送出部３は、例えば、中継先選択部２によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して、データ収集装置に対して送出したデータと同一のデータを送出する。なお、中継先装置識別情報とは、例えば、各無線装置を識別するために予め決定された無線装置ごとに異なる識別情報のうち、無線装置１の中継先となる無線装置に該当する識別情報のことを指す。詳細には、識別情報は、例えば、無線装置などのデバイスに予め割り当てられるアドレスである。
【００２７】
一方、データ中継部４は、例えば、中継先装置識別情報が付加されたデータを他の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、データ収集装置に対して、受信されたデータを送出する。なお、複数の無線装置によって送出されたデータを受信したデータ収集装置は、電波強度の高い無線装置からのデータの選択や受信したデータの合成処理などを行なって、所定の外部ネットワークにデータを送信する。
【００２８】
つまり、無線装置は、データ収集装置に対してデータを送出するとともに、他の無線装置に対しても同一のデータを送出する。また、無線装置は、他の無線装置からデータを受信すると、データ収集装置に対して受信されたデータを送出する。これらの結果、無線装置は、通信品質を落とすことなくデータ収集装置に対して複数系統を介して同一のデータを送出するので、通信経路における障害物を回避する反射波を利用した従来技術と比較して、通信における信頼性を確保することができる。
【実施例２】
【００２９】
［実施例２に係るネットワーク構成］
次に、図２を用いて、実施例２に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を説明する。図２は、実施例２に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。なお、無線装置は、例えば、ＰＡＮやＢＡＮなどのネットワーク技術を用いて、医療現場（図１５参照）、農場或いは街中などの多様な場面で利用される。
【００３０】
例えば、図２に示すように、無線装置を含んだネットワークは、無線装置Ａ１と、無線装置Ａ２と、ＡＰとしてのデータ収集装置とを含む。そして、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２は、例えば、ＡＰと無線通信可能であるとともに、アドホック通信などにより相互に無線通信可能である。一方、ＡＰは、例えば、任意の通信領域にアンテナの指向性を向けるビームフォーミングを実施し、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２と通信を行なう。なお、以下では、無線装置Ａ１からデータを送出する例を説明する。
【００３１】
例えば、無線装置Ａ１は、センサによって取得されたデータを送出する場合に、該データの中継先となる無線装置として無線装置Ａ２を選択する。データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、近傍で相互に電波強度の高い無線装置を探索することにより選択される。
【００３２】
そして、無線装置Ａ１は、ＡＰに対してデータを送出するとともに、データの中継先として選択された無線装置Ａ２に対して、ＡＰに対して送出されたデータと同一のデータを送出する。また、無線装置Ａ２に対してデータを送出する際に、無線装置Ａ１は、該無線装置Ａ１を識別する自装置識別情報と、無線装置Ａ２を識別する中継先装置識別情報とを付加してデータを送出する。なお、無線装置Ａ１によるデータの送出は、時分割で実施され、例えば、無線装置Ａ１は、あるタイミングで無線装置Ａ２に対してデータを送出し、該無線装置Ａ２にデータを送出したタイミングとは異なるタイミングでＡＰに対してデータを送出する。
【００３３】
一方、無線装置Ａ２は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ａ１から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。その後、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２によって送出されたデータを受信したＡＰは、電波強度の高い無線装置からのデータの選択や受信したデータの合成処理などを行なって、所定の外部ネットワークにデータを送信する。
【００３４】
なお、上記では、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２の２つの無線装置がＡＰに対して同一のデータを送出する例を説明したが、無線装置の数は２つに限られるものではなく、さらに多数の無線装置がネットワーク内に存在し、ＡＰにおいて複数系統のデータが受信される。
【００３５】
［実施例２に係る無線装置の構成］
次に、図３を用いて、実施例２に係る無線装置の構成例を説明する。図３は、実施例２に係る無線装置の構成例を示す図である。
【００３６】
例えば、図３に示すように、無線装置１００は、受信アンテナ１０１と、送信アンテナ１０２と、通信Ｉ／Ｆ部１０３と、記憶部１１０と、制御部１２０とを有する。
【００３７】
受信アンテナ１０１は、無線装置１００に入力される各種情報を受信する。例えば、受信アンテナ１０１は、無線装置１００とは異なる他の無線装置から送出されたデータを受信して、通信Ｉ／Ｆ部１０３に入力する。また、送信アンテナ１０２は、無線装置１００から出力される各種情報を送信する。例えば、送信アンテナ１０２は、無線装置１００とは異なる他の無線装置やデータを収集するデータ収集装置などに対してデータを送出する。通信Ｉ／Ｆ部１０３は、例えば、受信アンテナ１０１或いは送信アンテナ１０２を介して、無線装置１００と他の無線装置やデータ収集装置などとの間で送受信される各種情報のデータ転送を制御する。
【００３８】
記憶部１１０は、制御部１２０による各種処理に要するデータや、制御部１２０による各種処理結果を記憶し、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３とを有する。また、記憶部１１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。
【００３９】
センサ取得データ記憶部１１１は、例えば、後述するセンサ取得部１２１によって格納されるデータを記憶する。センサ取得データ記憶部１１１に記憶されるデータは、例えば、人、物または環境などから得られるセンシングデータであり、センサによって無線装置１００に入力されるデータである。
【００４０】
受信データ記憶部１１２は、例えば、後述する無線通信処理部１２２によって格納されるデータを記憶する。受信データ記憶部１１２に記憶されるデータは、例えば、無線装置１００とは異なる他の無線装置から送出されたデータ（例えば、他の無線装置でのセンサによるセンシングデータ）である。また、中継先情報記憶部１１３は、例えば、後述する中継先選択部１２３によって格納されるデータの中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を記憶する。
【００４１】
制御部１２０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、無線装置１００を制御する。また、制御部１２０は、センサ取得部１２１と、無線通信処理部１２２と、中継先選択部１２３と、データ送出部１２４と、データ中継部１２５とを有する。なお、制御部１２０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。
【００４２】
センサ取得部１２１は、例えば、センサによって測定された各種データを取得し、取得されたデータをセンサ取得データ記憶部１１１に格納する。また、センサ取得部１２１は、データを取得すると、データを取得したことを中継先選択部１２３に通知する。なお、センサによって測定されるデータは、例えば、人、物または環境などから得られるセンシングデータである。
【００４３】
無線通信処理部１２２は、例えば、受信アンテナ１０１によって受信された他の無線装置から送出されたデータを、受信データ記憶部１１２に格納するとともに、データ中継部１２５に対してデータを受信したことを通知する。また、無線通信処理部１２２は、例えば、データ送出部１２４から受け付けたデータを通信Ｉ／Ｆ部１０３を介して、送信アンテナ１０２に送出させる制御を行なう。また、無線通信処理部１２２は、例えば、データ中継部１２５から受け付けたデータを通信Ｉ／Ｆ部１０３を介して、送信アンテナ１０２に送出させる制御を行なう。
【００４４】
中継先選択部１２３は、例えば、センサ取得部１２１によってデータが取得されたことを通知された場合や、所定のタイミングなどで、データの中継先となる無線装置を選択する。データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、無線装置１００との電波強度が所定値以上である無線装置を探索することにより選択される。選択される中継先となる無線装置の数は、無線装置１００との電波強度が所定値以上であれば、一つだけではなく複数であっても良い。
【００４５】
そして、中継先選択部１２３は、選択された中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を中継先情報記憶部１１３に格納する。その後、中継先選択部１２３は、中継先となる無線装置を選択したことをデータ送出部１２４に通知する。なお、中継先選択部１２３は、中継先選択部２の一例として挙げられる。
【００４６】
データ送出部１２４は、例えば、センサ取得部１２１によるデータ取得後に、中継先選択部１２３によって中継先となる無線装置が選択されたことを通知された場合に、センサ取得データ記憶部１１１からデータを取得する。そして、データ送出部１２４は、データ収集装置に対して取得されたデータを送出する。続いて、データ送出部１２４は、中継先情報記憶部１１３から中継先装置識別情報を取得する。その後、データ送出部１２４は、センサ取得データ記憶部１１１から取得されたデータに、無線装置１００を識別する自装置識別情報と、取得された中継先装置識別情報とを付加して、中継先となる無線装置に対してデータを送出する。なお、データ送出部１２４は、データ送出部３の一例として挙げられる。
【００４７】
ここで、データ送出部１２４によって中継先となる無線装置に送出されるデータについて説明する。図４は、データ送出部１２４によって中継先となる無線装置に送出されるデータの例を示す図である。
【００４８】
データ送出部１２４によって中継先となる無線装置に送出されるデータは、例えば、図４に示すように、自装置識別情報である「Ａ１」（図４の（１）参照）と、中継先装置識別情報である「Ａ２」（図４の（２）参照）とを有する。加えて、データ送出部１２４によって中継先となる無線装置へ送出されるデータは、送出するデータのデータ領域（図４の（４）参照）を有する。また、図４の（３）の領域は、識別情報或いはデータ領域の空きスペースとして利用可能である。また、データ送出部１２４によるデータ収集装置および他の無線装置それぞれに対するデータの送出は、時分割で実施される。なお、上述した受信データ記憶部１１２は、図４に示したデータと同様のデータを記憶することとなる。
【００４９】
図３の説明に戻り、データ中継部１２５は、例えば、無線通信処理部１２２によってデータが受信されたことを通知されると、受信データ記憶部１１２からデータを取得する。そして、データ中継部１２５は、受信データ記憶部１１２から取得されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置１００が該当する場合に、データ収集装置に対して、取得されたデータを送出する。また、データ中継部１２５は、受信データ記憶部１１２から取得されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置１００が該当しない場合に、取得されたデータを送出することなく、受信データ記憶部１１２から該データを削除する。
【００５０】
データ中継部１２５によるデータ中継処理では、例えば、中継先装置識別情報をＡ２とすると、「Ａ２」に無線装置１００が該当する場合に、データ収集装置に対して、受信データ記憶部１１２から取得されたデータを送出することとなる。なお、データ中継部１２５は、データ中継部４の一例として挙げられる。
【００５１】
［データ収集装置の構成］
次に、図５を用いて、データ収集装置の構成例を説明する。図５は、データ収集装置の構成例を示す図である。なお、データ収集装置とは、ＡＰとしてデータを収集する装置を指す。
【００５２】
例えば、図５に示すように、データ収集装置１５０は、アンテナ１５１−１〜１５１−ｎ（ｎは、自然数）と、サーキュレータ１６０−１〜１６０−ｎと、低雑音増幅回路１６１−１〜１６１−ｎと、受信回路１６２−１〜１６２−ｎとを有する。また、例えば、データ収集装置１５０は、受信ウェイト回路１６３と、復調回路１６４と、受信ダイバーシティ回路１６５と、データ送信部１６６とを有する。また、例えば、データ収集装置１５０は、データ受信部１７０と、変調回路１７１と、送信ダイバーシティ回路１７２と、送信ウェイト回路１７３と、送信回路１７４−１〜１７４−ｎと、高出力増幅回路１７５−１〜１７５−ｎとを有する。
【００５３】
アンテナ１５１−１〜１５１−ｎは、例えば、任意の無線装置とデータを送受信しつつ、該任意の無線装置の方向にビーム指向性を向けるアレーアンテナである。また、サーキュレータ（Circulator）１６０−１〜１６０−ｎは、例えば、複数のポートを有し、アンテナ１５１−１〜１５１−ｎによって受信されたデータを受信系の回路に出力する。また、サーキュレータ１６０−１〜１６１−ｎは、例えば、送信系の回路から入力されたデータをアンテナ１５１−１〜１５１−ｎに対して出力する。
【００５４】
そして、サーキュレータ１６０−１〜１６０−ｎによって受信系に出力されたデータは、低雑音増幅回路（LNA：Low Noise Amplifier）１６１−１〜１６１−ｎ、および受信回路（RX：Receiver）を介して、受信ウェイト回路１６３に入力される。受信ウェイト回路１６３は、例えば、入力される複数の受信信号の位相や振幅などを用いてウェイト制御を行なうことにより、無線装置に対するビーム指向性の方向を制御する。なお、アレーアンテナのウェイト制御については、受信ＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio）の最大化を規範とする最小二乗法（Least Mean Square法など）や、ビーム選択法などの公知の方法があるため詳細な説明を省略する。
【００５５】
その後、復調回路（Demodulator）１６４は、例えば、受信された複数のデータを復調する。そして、受信ダイバーシティ回路１６５は、たとえば、復調回路１６４によって復調された複数のデータを同一のデータごとにまとめて所定のメモリに受信データとして格納する。ここで、同一のデータとは、無線装置１００によるデータ送出時に付加された識別情報、すなわち送信元となる無線装置の自装置識別情報が同一であるデータのことを指す。
【００５６】
続いて、受信ダイバーシティ回路１６５は、例えば、自装置識別情報を利用し、同一のデータごとにまとめられた受信データについて、電波強度の高い無線装置からのデータを選択したり、データを合成したりして外部に送出するデータのダイバーシティ処理を実施する。このダイバーシティ処理では、例えば、同一のデータにおいて、ビーコン信号のＲＳＳ（Received Signal Strength）などに基づいて、電波強度の高い無線装置からのデータのみを優先的に利用する。また、ダイバーシティ処理では、例えば、同一のデータにおいて、電波強度が所定値以上である複数の無線装置からのデータを選択および合成する。その後、データ送信部１６６は、例えば、受信ダイバーシティ回路１６５によってダイバーシティ処理が行なわれたデータを外部ネットワークに送信する。
【００５７】
データ受信部１７０は、例えば、外部ネットワークからデータを受信する。そして、変調回路（Modulator）１７１は、例えば、データ受信部１７０によって受信されたデータを変調し、送信ダイバーシティ回路１７２に入力する。送信ダイバーシティ回路１７２では、例えば、受信ダイバーシティ回路１６５とは逆に、複数の送信系（アンテナ）に出力する送信データを生成する。続いて、送信ウェイト回路１７３は、例えば、送信データを用いて送信系におけるウェイト制御を行なうことにより、無線装置に対するビーム指向性の方向を制御する。その後、送信データは、送信回路（TX：Transmitter）１７４−１〜１７４−ｎそれぞれ、高出力増幅回路（HPA：High Power Amplifier）１７５−１〜１７５−ｎおよびサーキュレータ１６０−１〜１６０−ｎを介して、アンテナ１５１−１〜１５１−ｎから送出される。
【００５８】
［実施例２に係るデータ送出処理］
次に、図６を用いて、実施例２に係るデータ送出処理の流れを説明する。図６は、実施例２に係るデータ送出処理の流れを説明するフローチャートである。なお、データ送出処理とは、主に、中継先選択部１２３と、データ送出部１２４とによる処理を指す。
【００５９】
例えば、図６に示すように、中継先選択部１２３は、センサ取得部１２１からセンシングデータを取得したことを通知されることによって、送出するデータが有る場合に（ステップＳ１０１肯定）、データの中継先となる無線装置を選択する（ステップＳ１０２）。なお、中継先選択部１２３は、送出するデータがない場合に（ステップＳ１０１否定）、センサ取得部１２１による通知待ちの状態となる。
【００６０】
そして、データ送出部１２４は、データを収集するＡＰとしてのデータ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ１０３）。また、データ送出部１２４は、中継先選択部１２３によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して、データ収集装置に送出されたデータと同一のデータを送出する（ステップＳ１０４）。なお、データ収集装置にデータを送出するステップＳ１０３と、中継先となる無線装置にデータを送出するステップＳ１０４とは、どちらの処理を先に実施しても構わない。
【００６１】
［実施例２に係るデータ中継処理］
次に、図７を用いて、実施例２に係るデータ中継処理の流れを説明する。図７は、実施例２に係るデータ中継処理の流れを説明するフローチャートである。なお、データ中継処理とは、主に、データ中継部１２５による処理を指す。
【００６２】
例えば、図７に示すように、データ中継部１２５は、無線通信処理部１２２によってデータが受信されたことを通知されると（ステップＳ２０１肯定）、受信されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置１００が該当するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。なお、データ中継部１２５は、データを受信していない場合に（ステップＳ２０１否定）、データの受信待ちの状態となる。
【００６３】
そして、データ中継部１２５は、中継先装置識別情報に無線装置１００が該当する場合に（ステップＳ２０２肯定）、データ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ２０３）。なお、データ中継部１２５は、中継先装置識別情報に無線装置１００が該当しない場合に（ステップＳ２０２否定）、処理を終了する。
【００６４】
［実施例２に係る無線通信処理］
次に、図８を用いて、実施例２に係る無線通信処理の流れを説明する。図８は、実施例２に係る無線通信処理の流れを説明する処理シーケンス図である。この無線通信処理とは、主に、無線装置１００と、データ収集装置１５０とによる処理を指す。以下では、複数の無線装置のうち無線装置Ａ１と、無線装置Ａ２とを利用し、無線装置Ａ１においてセンシングデータが送出される例を説明する。
【００６５】
例えば、図８に示すように、無線装置Ａ１は、データの中継先となる無線装置として無線装置Ａ２を選択する（ステップＳ３０１）。そして、無線装置Ａ１は、ＡＰとしてデータを収集するデータ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ３０２）。続いて、無線装置Ａ１は、データの中継先となる無線装置Ａ２に対して、データ収集装置に送出されたデータと同一のデータを、該無線装置Ａ２を識別する中継先装置識別情報を付加して送出する（ステップＳ３０３）。また、無線装置Ａ１から送出されたデータを受信したデータ収集装置は、受信されたデータを所定のメモリに格納する（ステップＳ３０４）。
【００６６】
一方、無線装置Ａ１から送出されたデータを受信した無線装置Ａ２は、データに含まれる中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、データ収集装置に対して該データを送出（中継）する（ステップＳ３０５）。また、無線装置Ａ２から送出されたデータを受信したデータ収集装置は、受信されたデータを所定のメモリに格納する（ステップＳ３０６）。
【００６７】
そして、データ収集装置は、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２から送出されたデータのダイバーシティ処理を実施して（ステップＳ３０７）、ダイバーシティ処理されたデータを外部ネットワークに送信する（ステップＳ３０８）。
【００６８】
［実施例２による効果］
上述したように、無線装置は、他の無線装置およびデータ収集装置に対して同一のデータを送出し、他の無線装置によってデータ収集装置に対して該データが送出される。この結果、無線装置は、同一のデータに対して２系統以上の通信を確立することにより、通信における信頼性を確保することができる。
【実施例３】
【００６９】
ところで、上記実施例１または２では、中継先装置識別情報に自装置が該当する場合にデータ収集装置に対してデータを送出する場合を説明した。以下では、中継先装置識別情報に自装置が該当し、且つ、データ収集装置からみて自装置の電波強度が高い場合に、データ収集装置に対してデータを送出する場合を説明する。
【００７０】
［実施例３に係るネットワーク構成］
まず、図９を用いて、実施例３に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を説明する。図９は、実施例３に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【００７１】
例えば、図９に示すように、無線装置を含んだネットワークは、無線装置Ｂ１と、無線装置Ｂ２と、無線装置Ｂ３と、ＡＰとしてのデータ収集装置とを含む。そして、無線装置Ｂ１〜Ｂ３は、例えば、ＡＰと無線通信可能であるとともに、アドホック通信などにより相互に無線通信可能である。
【００７２】
一方、ＡＰは、例えば、任意の通信領域にアンテナの指向性を向けるビームフォーミングを実施し、無線装置Ｂ１〜Ｂ３と通信を行なう。また、ＡＰは、例えば、ビーコン信号などのＲＳＳに基づいて、該ＡＰとの通信状態が最良である無線装置（例えば、「無線装置Ｂ３」）をキー局として予め決定し、該無線装置Ｂ３にキー局であることを通知する。キー局の決定については、ＡＰの通信領域において無線装置との通信状態を適時検知しており、該キー局も入れ替わることとなる。なお、以下では、無線装置Ｂ３をキー局として、無線装置Ｂ１からデータを送出する例を説明する。
【００７３】
例えば、無線装置Ｂ１は、センサによって取得されたデータを送出する場合に、該データの中継先となる無線装置として無線装置Ｂ２および無線装置Ｂ３を選択する。データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、近傍で相互に電波強度の高い無線装置を探索することにより選択される。
【００７４】
そして、無線装置Ｂ１は、ＡＰに対してデータを送出するとともに、データの中継先として選択された無線装置Ｂ２および無線装置Ｂ３に対して、ＡＰに対して送出されたデータと同一のデータを送出する。また、無線装置Ｂ２および無線装置Ｂ３に対してデータを送出する際に、無線装置Ｂ１は、該無線装置Ｂ１を識別する自装置識別情報と、無線装置Ｂ２或いは無線装置Ｂ３を識別する中継先装置識別情報とをそれぞれに付加してデータを送出する。なお、無線装置Ｂ１によるデータの送出は、時分割で実施される。
【００７５】
一方、無線装置Ｂ３は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ｂ１から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合、且つ、自装置がキー局である場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。このとき、無線装置Ｂ２は、自装置がキー局ではないことから、無線装置Ｂ１から受信されたデータをＡＰに対して送出しない。その後、無線装置Ｂ１および無線装置Ｂ３によって送出されたデータを受信したＡＰは、受信したデータのダイバーシティ処理を行なって、所定の外部ネットワークにデータを送信する。
【００７６】
［実施例３に係る無線装置の構成］
次に、図１０を用いて、実施例３に係る無線装置の構成例を説明する。図１０は、実施例３に係る無線装置の構成例を示す図である。なお、図１０では、実施例２に係る無線装置１００と同様の構成要素については同一の符号を付している。以下では、実施例２に係る無線装置１００と同様の処理についてはその説明を省略する。
【００７７】
例えば、図１０に示すように、無線装置２００は、受信アンテナ１０１と、送信アンテナ１０２と、通信Ｉ／Ｆ部１０３と、記憶部２１０と、制御部２２０とを有する。
【００７８】
記憶部２１０は、制御部２２０による各種処理に要するデータや、制御部２２０による各種処理結果を記憶し、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３と、キー局情報記憶部２１４とを有する。また、記憶部２１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。なお、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３とは、上述した実施例２と同様の機能を有する。
【００７９】
キー局情報記憶部２１４は、例えば、無線通信処理部２２２によって格納されるデータを記憶する。キー局情報記憶部２１４に記憶されるデータは、例えば、ＡＰとしてのデータ収集装置から送出されたキー局であることを示す情報である。なお、無線通信処理部２２２による他の処理は、実施例２と同様であるためその説明を省略する。
【００８０】
制御部２２０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、無線装置２００を制御する。また、制御部２２０は、センサ取得部１２１と、無線通信処理部２２２と、中継先選択部１２３と、データ送出部１２４と、データ中継部２２５とを有する。なお、制御部２２０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。なお、センサ取得部１２１と、中継先選択部１２３と、データ送出部１２４とは、上述した実施例２と同様の機能を有する。
【００８１】
データ中継部２２５は、例えば、無線通信処理部２２２によってデータが受信されたことを通知されると、受信データ記憶部１１２からデータを取得する。そして、データ中継部２２５は、受信データ記憶部１１２から取得されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置２００が該当する場合に、キー局情報記憶部２１４からデータを取得する。
【００８２】
続いて、データ中継部２２５は、キー局情報記憶部２１４から取得されたデータに含まれるキー局情報に基づいて、無線装置２００がキー局である場合に、データ収集装置に対して、取得されたデータを送出する。なお、データ中継部２２５は、中継先装置識別情報に無線装置２００が該当しない場合、または、無線装置２００がキー局でない場合に、データを中継することなく処理を終了する。また、データ中継部２２５による中継先装置識別情報の判定およびキー局の判定は、どちらの処理を先に実施しても良い。
【００８３】
［実施例３に係るデータ中継処理］
次に、図１１を用いて、実施例３に係るデータ中継処理の流れを説明する。図１１は、実施例３に係るデータ中継処理の流れを説明するフローチャートである。なお、データ中継処理とは、主に、データ中継部２２５による処理を指す。
【００８４】
例えば、図１１に示すように、データ中継部２２５は、無線通信処理部２２２によってデータが受信されたことを通知されると（ステップＳ４０１肯定）、受信されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置２００が該当するか否かを判定する（ステップＳ４０２）。なお、データ中継部２２５は、データを受信していない場合に（ステップＳ４０１否定）、データの受信待ちの状態となる。
【００８５】
そして、データ中継部２２５は、中継先装置識別情報に無線装置２００が該当する場合に（ステップＳ４０２肯定）、無線装置２００がキー局であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。続いて、データ中継部２２５は、無線装置２００がキー局である場合に（ステップＳ４０３肯定）、データ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ４０４）。なお、データ中継部２２５は、中継先装置識別情報に無線装置２００が該当しない場合（ステップＳ４０２否定）、または、無線装置２００がキー局ではないと判定された場合に（ステップＳ４０３否定）、データ収集装置にデータを送出することなく処理を終了する。また、識別情報が自装置に該当するか否かを判定するステップＳ４０２と、自装置がキー局であるか否かを判定するステップＳ４０３とは、どちらの処理を先に実施しても構わない。
【００８６】
［実施例３による効果］
上述したように、無線装置は、データ収集装置にとって通信状態の良好なデータを送出するので、通信における信頼性を確保することができるとともに、無線装置を含むネットワーク内における電波干渉や無線装置それぞれの電力などを抑制することができる。
【実施例４】
【００８７】
ところで、上記実施例２および３では、無線装置がデータ収集装置と直接の通信が可能である場合を説明したが、無線装置がデータ収集装置と直接の通信が不可能である場合でも複数系統でデータを送出することができる。そこで、以下では、無線装置がデータ収集装置と直接の通信が不可能である場合を説明する。
【００８８】
［実施例４に係るネットワーク構成］
まず、図１２を用いて、実施例４に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を説明する。図１２は、実施例４に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【００８９】
例えば、図１２に示すように、無線装置を含んだネットワークは、無線装置Ｃ１と、無線装置Ｃ２と、無線装置Ｃ３と、無線装置Ｃ４と、ＡＰとしてのデータ収集装置とを含む。そして、無線装置Ｃ２、無線装置Ｃ３および無線装置Ｃ４は、例えば、ＡＰと無線通信可能であるとともに、アドホック通信などにより相互に無線通信可能である。
【００９０】
また、無線装置Ｃ１は、例えば、ＡＰと無線通信が不可能であるとともに、無線装置Ｃ２および無線装置Ｃ３と相互に無線通信可能である。無線装置Ｃ１がＡＰとの無線通信が不可能であることは、無線装置から発信されるビーコン信号などにより予め認識している。一方、ＡＰは、例えば、任意の通信領域にアンテナの指向性を向けるビームフォーミングを実施し、無線装置Ｃ２〜Ｃ４と通信を行なう。なお、以下では、無線装置Ｃ１からデータを送出する例を説明する。
【００９１】
例えば、無線装置Ｃ１は、センサによって取得されたデータを送出する場合に、該データの中継先となる無線装置として無線装置Ｃ２および無線装置Ｃ３の複数の無線装置を選択する。データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、近傍で相互に電波強度の高い無線装置を探索することにより選択される。
【００９２】
そして、無線装置Ｃ１は、データの中継先として選択された無線装置Ｃ２および無線装置Ｃ３に対して、それぞれ同一のデータを送出する。また、無線装置Ｃ２に対してデータを送出する際に、無線装置Ｃ１は、該無線装置Ｃ１を識別する自装置識別情報と、無線装置Ｃ２を識別する中継先装置識別情報とを付加してデータを送出する。同様に、無線装置Ｃ３に対してデータを送出する際に、無線装置Ｃ１は、該無線装置Ｃ１を識別する自装置識別情報と、無線装置Ｃ３を識別する中継先装置識別情報とを付加してデータを送出する。なお、無線装置Ｃ１によるデータの送出は、時分割で実施される。
【００９３】
一方、無線装置Ｃ２は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ｃ１から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。また、無線装置Ｃ３は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ｃ１から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。さらに、無線装置Ｃ３は、無線装置Ｃ４に対しても、該無線装置Ｃ４を中継先とする中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出する。
【００９４】
そして、無線装置Ｃ４は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ｃ３から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。その後、無線装置Ｃ２、無線装置Ｃ３および無線装置Ｃ４によって送出されたデータを受信したＡＰは、電波強度の高い無線装置からのデータの選択や受信したデータの合成処理などを行なって、所定の外部ネットワークにデータを送信する。
【００９５】
［実施例４に係る無線装置の構成］
次に、図１３を用いて、実施例４に係る無線装置の構成例を説明する。図１３は、実施例４に係る無線装置の構成例を示す図である。なお、図１３では、実施例２に係る無線装置１００と同様の構成要素については同一の符号を付している。以下では、実施例２に係る無線装置１００と同様の処理についてはその説明を省略する。
【００９６】
例えば、図１３に示すように、無線装置３００は、受信アンテナ１０１と、送信アンテナ１０２と、通信Ｉ／Ｆ部１０３と、記憶部３１０と、制御部３２０とを有する。
【００９７】
記憶部３１０は、制御部３２０による各種処理に要するデータや、制御部３２０による各種処理結果を記憶し、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３と、通信可否情報記憶部３１５とを有する。また、記憶部３１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。なお、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３とは、上述した実施例２と同様の機能を有する。
【００９８】
通信可否情報記憶部３１５は、例えば、後述する中継先選択部３２３によって格納されるデータを記憶する。通信可否情報記憶部３１５に記憶されるデータは、例えば、中継先選択部３２３によって発信されるビーコン信号などから得られるデータ収集装置との通信状態であり、無線装置３００と該データ収集装置とが通信可能であるか否かの情報である。
【００９９】
制御部３２０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、無線装置３００を制御する。また、制御部３２０は、センサ取得部１２１と、無線通信処理部１２２と、中継先選択部３２３と、データ送出部３２４と、データ中継部１２５とを有する。なお、制御部３２０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。なお、センサ取得部１２１と、無線通信処理部１２２と、データ中継部１２５とは、上述した実施例２と同様の機能を有する。
【０１００】
中継先選択部３２３は、例えば、ビーコン信号などを発信し、無線装置３００とデータ収集装置との通信可否の情報を通信可否情報記憶部３１５に格納する。また、中継先選択部３２３は、例えば、センサ取得部１２１によってデータが取得されたことを通知され、無線装置３００とデータ収集装置との通信が可能である場合に、データの中継先となる無線装置を少なくとも一つ選択する。一方、中継先選択部３２３は、例えば、センサ取得部１２１によってデータが取得されたことを通知され、無線装置３００とデータ収集装置との通信が不可能である場合に、データの中継先となる無線装置を複数選択する。
【０１０１】
データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、無線装置３００との電波強度が所定値以上である無線装置を探索することにより選択される。もちろん、選択される中継先となる無線装置の数は、無線装置３００との電波強度が所定値以上であれば複数であっても良い。そして、中継先選択部３２３は、選択された中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を中継先情報記憶部１１３に格納する。その後、中継先選択部３２３は、中継先となる無線装置を選択したことをデータ送出部３２４に通知する。
【０１０２】
データ送出部３２４は、例えば、中継先選択部３２３によって中継先となる無線装置が選択されたことを通知された場合に、通信可否情報記憶部３１５から無線装置３００とデータ収集装置との通信可否情報を取得する。そして、データ送出部３２４は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が可能である場合に、センサ取得データ記憶部１１１からデータを取得し、データ収集装置に対して取得されたデータを送出する。続いて、データ送出部３２４は、中継先情報記憶部１１３から中継先装置識別情報を取得し、センサ取得データ記憶部１１１から取得されたデータに、無線装置３００を識別する自装置識別情報と、取得された中継先装置識別情報とを付加して、中継先となる無線装置に対してデータを送出する。
【０１０３】
また、データ送出部３２４は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が不可能である場合に、中継先情報記憶部１１３から複数の中継先装置識別情報を取得する。そして、データ送出部３２４は、センサ取得データ記憶部１１１から取得されたデータに、無線装置３００を識別する自装置識別情報と、取得された中継先装置識別情報とを付加して、中継先となる無線装置それぞれに対して同一のデータを送出する。なお、データ送出部３２４は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が不可能である場合に、データ収集装置に対してデータを送出しない。
【０１０４】
［実施例４に係るデータ送出処理］
次に、図１４を用いて、実施例４に係るデータ送出処理の流れを説明する。図１４は、実施例４に係るデータ送出処理の流れを説明するフローチャートである。なお、データ送出処理とは、主に、中継先選択部３２３と、データ送出部３２４とによる処理を指す。
【０１０５】
例えば、図１４に示すように、中継先選択部３２３は、センサ取得部１２１からセンシングデータを取得したことを通知されることによって、送出するデータが有る場合に（ステップＳ５０１肯定）、ビーコン信号などを利用し、無線装置３００とデータ収集装置（ＡＰ）との通信可否を判定する（ステップＳ５０２）。なお、中継先選択部３２３は、送出するデータがない場合に（ステップＳ５０１否定）、センサ取得部１２１による通知待ちの状態となる。
【０１０６】
そして、中継先選択部３２３は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が不可能である場合に（ステップＳ５０２否定）、データの中継先となる無線装置を複数選択する（ステップＳ５０３）。続いて、データ送出部３２４は、中継先選択部３２３によって選択された中継先となる無線装置それぞれに対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加した同一のデータを送出する（ステップＳ５０４）。
【０１０７】
また、中継先選択部３２３は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が可能である場合に（ステップＳ５０２肯定）、データの中継先となる無線装置を少なくとも一つ選択する（ステップＳ５０５）。そして、データ送出部３２４は、データを収集するＡＰとしてのデータ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ５０６）。加えて、データ送出部３２４は、中継先選択部３２３によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して、データ収集装置に送出されたデータと同一のデータを送出する（ステップＳ５０７）。なお、データ収集装置にデータを送出するステップＳ５０６と、中継先となる無線装置にデータを送出するステップＳ５０７とは、どちらの処理を先に実施しても構わない。
【０１０８】
［実施例４による効果］
上述したように、無線装置は、データ収集装置と直接の通信が不可能である場合でも、同一のデータに対して複数系統の通信を確立することにより、通信における信頼性を確保することができる。
【実施例５】
【０１０９】
さて、これまで本願に開示する無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法の実施例について説明したが、上述した実施例以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、（１）データ中継時、（２）各装置の構成、において異なる実施例を説明する。
【０１１０】
（１）データ中継時
上記実施例では、送信元となる無線装置によって自装置識別情報と中継先装置識別情報とが付加されたデータが送出され、データを中継する無線装置によって該データがデータ収集装置に送出される場合を説明した。このようなデータを中継する無線装置においては、データを中継したことを示す情報をさらに付加することとしても良い。
【０１１１】
例えば、データを中継する無線装置は、他の無線装置からデータを受信すると、自装置が該データを中継したことを示す情報を付加してデータ収集装置またはさらに他の無線装置に対してデータを送出する。この結果、無線装置は、データ中継時に、何らかの要因でデータを中継できなかった場合に、データを中継したことを示す情報を用いて、再度送出するデータを指定し、指定されたデータを送出する。
【０１１２】
（２）各装置の構成
また、上記文書中や図面中などで示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタなどを含む情報（例えば、送出されるデータのフォーマットや、受信ウェイト回路１６３および送信ウェイト回路１７３などの具体的名称）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１１３】
また、図示した無線装置およびデータ収集装置の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部または一部を各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合することができる。例えば、データ送出部１２４と、データ中継部１２５とを、データ収集装置および他の無線装置に対してデータを送出するとともに、受信されたデータをデータ収集装置に対して中継する「データ処理部」として統合しても良い。また、受信アンテナ１０１と送信アンテナ１０２とを別アンテナとして図示したが、送受信共用アンテナに統合しても良い。但し、送受信共用アンテナに統合する場合には、通信Ｉ／Ｆ部に送受信周波数を分離する分波器（ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）の場合）や、送受信の時間に対応した時分割スイッチ（ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）の場合）などを要する。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 無線装置
２ 中継先選択部
３ データ送出部
４ データ中継部
１００、２００、３００ 無線装置
１０１ 受信アンテナ
１０２ 送信アンテナ
１０３ 通信Ｉ／Ｆ部
１１０、２１０、３１０ 記憶部
１１１ センサ取得データ記憶部
１１２ 受信データ記憶部
１１３ 中継先情報記憶部
２１４ キー局情報記憶部
３１５ 通信可否情報記憶部
１２０、２２０、３２０ 制御部
１２１ センサ取得部
１２２、２２２ 無線通信処理部
１２３、３２３ 中継先選択部
１２４、３２４ データ送出部
１２５、２２５ データ中継部
１５０ データ収集装置
１５１−１〜１５１−ｎ アンテナ
１６０−１〜１６０−ｎ サーキュレータ
１６１−１〜１６１−ｎ 低雑音増幅回路
１６２−１〜１６２−ｎ 受信回路
１６３ 受信ウェイト回路
１６４ 復調回路
１６５ 受信ダイバーシティ回路
１６６ データ送信部
１７０ データ受信部
１７１ 変調回路
１７２ 送信ダイバーシティ回路
１７３ 送信ウェイト回路
１７４−１〜１７４−ｎ 送信回路
１７５−１〜１７５−ｎ 高出力増幅回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、センサに小型の無線モジュールが装着された無線装置を利用して、様々な用途で収集されたデータを上位のネットワークに無線伝送する無線センサネットワークの研究が行なわれている。この無線センサネットワークは、例えば、医療現場、農場或いは街中などの多様な場面で利用することが想定されている。なお、無線装置の例としては、センサによって種々の物や人、或いは環境などの情報を収集するとともに、無線モジュールによってデータを無線伝送するセンサノードがある。
【０００３】
ここで、図１５を用いて、無線センサネットワークの適用例を説明する。図１５は、無線センサネットワークの適用例を説明する図である。なお、図１５では、無線センサネットワークを医療現場に適用した場合を説明する。
【０００４】
例えば、無線センサネットワークは、図１５に示すように、無線モジュールおよびセンサが一体化された複数のセンサノードと、センサノードから送出されるセンシングデータを集約するコーディネータとを有する。なお、センサノードを利用した無線通信技術の例としては、ＰＡＮ（Personal Area Network）やＢＡＮ（Body Area Network）などが挙げられる（以下、「ＰＡＮ／ＢＡＮ」と呼ぶ）。
【０００５】
このＰＡＮ／ＢＡＮでは、例えば、周囲環境の温度、湿度或いは照度をセンシングする環境センサノードや、人の体温、血圧或いは脈拍などをセンシングするバイタルセンサノードなどがある。なお、センサノードは、医療現場において、人体上に存在するものと、人体の周囲１０メートル程度となる通信領域の範囲に存在するものとがある。
【０００６】
一方、コーディネータは、通信領域内に存在する複数のセンサノードや、ＡＰ（Access Point）などに、各センサノードから集約されたデータを伝送する。また、コーディネータからデータを受信したＡＰは、上位のネットワークに対してデータを送信する。このとき、ＡＰは、各センサノードやコーディネータなどの特定の通信領域に対して集中して電波を飛ばすビームフォーミングを実施し、各センサノード或いはコーディネータと無線通信を行なう。
【０００７】
ところで、このようなセンサノードへの電源供給については、屋外で利用することを想定して、ボタン電池などの内蔵バッテリを用いる場合がある。よって、センサノードを屋外で利用する場合には、特に、電池の寿命の点で消費電力を抑制できることが望ましい。このため、例えば、無線センサネットワーク向けのセンサノードでは、消費電力を抑制させて電池を長持ちさせるために、センサノードを使用していないときにスリープ状態に入るプロトコルが採用されていることが多い。
【０００８】
一方、ＡＰは、例えば、複数のアレーアンテナを有し、信号の送受信時に各アレーアンテナのアレーウェイトとしての振幅や位相などを制御することで、通信対象である任意のセンサノードに対してアンテナのビーム指向性を向ける。また、ＡＰは、任意のセンサノードとの通信における干渉源に、低レベルの指向性を向けるヌルステアリングを実施する。これらにより、ＡＰは、送受信される信号の伝送品質を高めている。
【０００９】
このような無線センサネットワークのシステムでは、各センサノードによる信号送信時に、ＡＰのビーム指向性が向けられると、ＡＰと各センサノードとの無線通信経路の利得向上効果によって、各センサノードの消費電力を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１９１５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来技術では、通信における信頼性を確保することができないという課題がある。
【００１２】
具体的に説明すると、ＰＡＮ／ＢＡＮなどの近距離無線通信では、１０メートル程度の伝送距離が想定されている。また、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの異なる外部ネットワークへの接続についても、ＰＡＮ／ＢＡＮで用いられる通信方式で、且つ１０メートルの範囲内で行なわれる。
【００１３】
無線装置と外部ネットワークとを接続するＡＰは、上述したように、アレーアンテナのビーム指向性を用いた通信経路の制御による利得向上により、通信対象となる無線装置との通信品質を向上させる。ところが、通信対象となる無線装置とＡＰとの間に電波の通信路を遮る障害物が入ってしまう場合には、ビームを狭くしたことによって電波の回り込みが弱くなるとともに、通信状態が劣化することで、通信遮断が発生し得る。
【００１４】
通信路を遮る障害物などの要因による通信遮断を回避するためには、例えば、図１６に示すように、無線装置（Ｘ）から送出する信号の壁などによる反射波に、ＸとＡＰとの直接通信から切り替えることが考えられる。このとき、ＡＰは、壁などによる反射波にビーム指向性を向ける。なお、図１６は、通信路を遮る障害物などの要因による通信遮断を回避する例を示す図である。
【００１５】
但し、壁などによる反射波は、無線装置とＡＰとにおける直接の通信よりも不安定であり、ある程度の劣化が想定される信頼性の低い通信路である。また、屋外における無線通信では、固定されていない無線装置に対して常に適当な反射波を得ることが困難であり、通信遮断を回避する他の通信経路を確保できない場合も有り得る。
【００１６】
さらに、医療現場などに無線装置を利用する場合には、パス切り替えのための一瞬の通信遮断でも回避することが望ましい。これらの結果、上述した従来技術では、通信における信頼性を確保することができない。
【００１７】
そこで、本願に開示する技術は、上記に鑑みてなされたものであって、通信における信頼性を確保することが可能である無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本願に開示する無線装置は、データの中継先となる無線装置を選択する中継先選択部を有する。また、無線装置は、データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出するとともに、中継先選択部によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出するデータ送出部を有する。また、無線装置は、中継先装置識別情報が付加されたデータを他の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、データ収集装置に対して、受信されたデータを送出するデータ中継部を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本願に開示する無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法の一つの様態によれば、通信における信頼性を確保するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施例１に係る無線装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施例２に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施例２に係る無線装置の構成例を示す図である。
【図４】図４は、データ送出部によって中継先となる無線装置に送出されるデータの例を示す図である。
【図５】図５は、データ収集装置の構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施例２に係るデータ送出処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２に係るデータ中継処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】図８は、実施例２に係る無線通信処理の流れを説明する処理シーケンス図である。
【図９】図９は、実施例３に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例３に係る無線装置の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例３に係るデータ中継処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施例４に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例４に係る無線装置の構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例４に係るデータ送出処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１５】図１５は、無線センサネットワークの適用例を説明する図である。
【図１６】図１６は、通信路を遮る障害物などの要因による通信遮断を回避する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、本願に開示する無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法の実施例を説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
最初に、図１を用いて、実施例１に係る無線装置の構成例を説明する。図１は、実施例１に係る無線装置の構成例を示す図である。
【００２３】
例えば、図１に示すように、無線装置１は、中継先選択部２と、データ送出部３と、データ中継部４とを有する。また、この無線装置１は、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信によって、他の無線装置やＡＰ（Access Point）としてデータを収集するデータ収集装置などとデータの送受信を行なう。
【００２４】
複数の装置間で送受信されるデータは、例えば、人、物または環境などから得られるセンシングデータであり、測定装置であるセンサによって無線装置１に入力される。なお、無線装置１による近距離無線通信のネットワークの例としては、ＰＡＮ（Personal Area Network）やＢＡＮ（Body Area Network）などがある。
【００２５】
上記構成において、中継先選択部２は、例えば、センサによって取得されたデータを他の無線装置やデータ収集装置に送出する場合に、該データの中継先となる無線装置を選択する。そして、データ送出部３は、例えば、データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出する。
【００２６】
また、データ送出部３は、例えば、中継先選択部２によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して、データ収集装置に対して送出したデータと同一のデータを送出する。なお、中継先装置識別情報とは、例えば、各無線装置を識別するために予め決定された無線装置ごとに異なる識別情報のうち、無線装置１の中継先となる無線装置に該当する識別情報のことを指す。詳細には、識別情報は、例えば、無線装置などのデバイスに予め割り当てられるアドレスである。
【００２７】
一方、データ中継部４は、例えば、中継先装置識別情報が付加されたデータを他の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、データ収集装置に対して、受信されたデータを送出する。なお、複数の無線装置によって送出されたデータを受信したデータ収集装置は、電波強度の高い無線装置からのデータの選択や受信したデータの合成処理などを行なって、所定の外部ネットワークにデータを送信する。
【００２８】
つまり、無線装置は、データ収集装置に対してデータを送出するとともに、他の無線装置に対しても同一のデータを送出する。また、無線装置は、他の無線装置からデータを受信すると、データ収集装置に対して受信されたデータを送出する。これらの結果、無線装置は、通信品質を落とすことなくデータ収集装置に対して複数系統を介して同一のデータを送出するので、通信経路における障害物を回避する反射波を利用した従来技術と比較して、通信における信頼性を確保することができる。
【実施例２】
【００２９】
［実施例２に係るネットワーク構成］
次に、図２を用いて、実施例２に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を説明する。図２は、実施例２に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。なお、無線装置は、例えば、ＰＡＮやＢＡＮなどのネットワーク技術を用いて、医療現場（図１５参照）、農場或いは街中などの多様な場面で利用される。
【００３０】
例えば、図２に示すように、無線装置を含んだネットワークは、無線装置Ａ１と、無線装置Ａ２と、ＡＰとしてのデータ収集装置とを含む。そして、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２は、例えば、ＡＰと無線通信可能であるとともに、アドホック通信などにより相互に無線通信可能である。一方、ＡＰは、例えば、任意の通信領域にアンテナの指向性を向けるビームフォーミングを実施し、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２と通信を行なう。なお、以下では、無線装置Ａ１からデータを送出する例を説明する。
【００３１】
例えば、無線装置Ａ１は、センサによって取得されたデータを送出する場合に、該データの中継先となる無線装置として無線装置Ａ２を選択する。データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、近傍で相互に電波強度の高い無線装置を探索することにより選択される。
【００３２】
そして、無線装置Ａ１は、ＡＰに対してデータを送出するとともに、データの中継先として選択された無線装置Ａ２に対して、ＡＰに対して送出されたデータと同一のデータを送出する。また、無線装置Ａ２に対してデータを送出する際に、無線装置Ａ１は、該無線装置Ａ１を識別する自装置識別情報と、無線装置Ａ２を識別する中継先装置識別情報とを付加してデータを送出する。なお、無線装置Ａ１によるデータの送出は、時分割で実施され、例えば、無線装置Ａ１は、あるタイミングで無線装置Ａ２に対してデータを送出し、該無線装置Ａ２にデータを送出したタイミングとは異なるタイミングでＡＰに対してデータを送出する。
【００３３】
一方、無線装置Ａ２は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ａ１から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。その後、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２によって送出されたデータを受信したＡＰは、電波強度の高い無線装置からのデータの選択や受信したデータの合成処理などを行なって、所定の外部ネットワークにデータを送信する。
【００３４】
なお、上記では、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２の２つの無線装置がＡＰに対して同一のデータを送出する例を説明したが、無線装置の数は２つに限られるものではなく、さらに多数の無線装置がネットワーク内に存在し、ＡＰにおいて複数系統のデータが受信される。
【００３５】
［実施例２に係る無線装置の構成］
次に、図３を用いて、実施例２に係る無線装置の構成例を説明する。図３は、実施例２に係る無線装置の構成例を示す図である。
【００３６】
例えば、図３に示すように、無線装置１００は、受信アンテナ１０１と、送信アンテナ１０２と、通信Ｉ／Ｆ部１０３と、記憶部１１０と、制御部１２０とを有する。
【００３７】
受信アンテナ１０１は、無線装置１００に入力される各種情報を受信する。例えば、受信アンテナ１０１は、無線装置１００とは異なる他の無線装置から送出されたデータを受信して、通信Ｉ／Ｆ部１０３に入力する。また、送信アンテナ１０２は、無線装置１００から出力される各種情報を送信する。例えば、送信アンテナ１０２は、無線装置１００とは異なる他の無線装置やデータを収集するデータ収集装置などに対してデータを送出する。通信Ｉ／Ｆ部１０３は、例えば、受信アンテナ１０１或いは送信アンテナ１０２を介して、無線装置１００と他の無線装置やデータ収集装置などとの間で送受信される各種情報のデータ転送を制御する。
【００３８】
記憶部１１０は、制御部１２０による各種処理に要するデータや、制御部１２０による各種処理結果を記憶し、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３とを有する。また、記憶部１１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。
【００３９】
センサ取得データ記憶部１１１は、例えば、後述するセンサ取得部１２１によって格納されるデータを記憶する。センサ取得データ記憶部１１１に記憶されるデータは、例えば、人、物または環境などから得られるセンシングデータであり、センサによって無線装置１００に入力されるデータである。
【００４０】
受信データ記憶部１１２は、例えば、後述する無線通信処理部１２２によって格納されるデータを記憶する。受信データ記憶部１１２に記憶されるデータは、例えば、無線装置１００とは異なる他の無線装置から送出されたデータ（例えば、他の無線装置でのセンサによるセンシングデータ）である。また、中継先情報記憶部１１３は、例えば、後述する中継先選択部１２３によって格納されるデータの中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を記憶する。
【００４１】
制御部１２０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、無線装置１００を制御する。また、制御部１２０は、センサ取得部１２１と、無線通信処理部１２２と、中継先選択部１２３と、データ送出部１２４と、データ中継部１２５とを有する。なお、制御部１２０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。
【００４２】
センサ取得部１２１は、例えば、センサによって測定された各種データを取得し、取得されたデータをセンサ取得データ記憶部１１１に格納する。また、センサ取得部１２１は、データを取得すると、データを取得したことを中継先選択部１２３に通知する。なお、センサによって測定されるデータは、例えば、人、物または環境などから得られるセンシングデータである。
【００４３】
無線通信処理部１２２は、例えば、受信アンテナ１０１によって受信された他の無線装置から送出されたデータを、受信データ記憶部１１２に格納するとともに、データ中継部１２５に対してデータを受信したことを通知する。また、無線通信処理部１２２は、例えば、データ送出部１２４から受け付けたデータを通信Ｉ／Ｆ部１０３を介して、送信アンテナ１０２に送出させる制御を行なう。また、無線通信処理部１２２は、例えば、データ中継部１２５から受け付けたデータを通信Ｉ／Ｆ部１０３を介して、送信アンテナ１０２に送出させる制御を行なう。
【００４４】
中継先選択部１２３は、例えば、センサ取得部１２１によってデータが取得されたことを通知された場合や、所定のタイミングなどで、データの中継先となる無線装置を選択する。データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、無線装置１００との電波強度が所定値以上である無線装置を探索することにより選択される。選択される中継先となる無線装置の数は、無線装置１００との電波強度が所定値以上であれば、一つだけではなく複数であっても良い。
【００４５】
そして、中継先選択部１２３は、選択された中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を中継先情報記憶部１１３に格納する。その後、中継先選択部１２３は、中継先となる無線装置を選択したことをデータ送出部１２４に通知する。なお、中継先選択部１２３は、中継先選択部２の一例として挙げられる。
【００４６】
データ送出部１２４は、例えば、センサ取得部１２１によるデータ取得後に、中継先選択部１２３によって中継先となる無線装置が選択されたことを通知された場合に、センサ取得データ記憶部１１１からデータを取得する。そして、データ送出部１２４は、データ収集装置に対して取得されたデータを送出する。続いて、データ送出部１２４は、中継先情報記憶部１１３から中継先装置識別情報を取得する。その後、データ送出部１２４は、センサ取得データ記憶部１１１から取得されたデータに、無線装置１００を識別する自装置識別情報と、取得された中継先装置識別情報とを付加して、中継先となる無線装置に対してデータを送出する。なお、データ送出部１２４は、データ送出部３の一例として挙げられる。
【００４７】
ここで、データ送出部１２４によって中継先となる無線装置に送出されるデータについて説明する。図４は、データ送出部１２４によって中継先となる無線装置に送出されるデータの例を示す図である。
【００４８】
データ送出部１２４によって中継先となる無線装置に送出されるデータは、例えば、図４に示すように、自装置識別情報である「Ａ１」（図４の（１）参照）と、中継先装置識別情報である「Ａ２」（図４の（２）参照）とを有する。加えて、データ送出部１２４によって中継先となる無線装置へ送出されるデータは、送出するデータのデータ領域（図４の（４）参照）を有する。また、図４の（３）の領域は、識別情報或いはデータ領域の空きスペースとして利用可能である。また、データ送出部１２４によるデータ収集装置および他の無線装置それぞれに対するデータの送出は、時分割で実施される。なお、上述した受信データ記憶部１１２は、図４に示したデータと同様のデータを記憶することとなる。
【００４９】
図３の説明に戻り、データ中継部１２５は、例えば、無線通信処理部１２２によってデータが受信されたことを通知されると、受信データ記憶部１１２からデータを取得する。そして、データ中継部１２５は、受信データ記憶部１１２から取得されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置１００が該当する場合に、データ収集装置に対して、取得されたデータを送出する。また、データ中継部１２５は、受信データ記憶部１１２から取得されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置１００が該当しない場合に、取得されたデータを送出することなく、受信データ記憶部１１２から該データを削除する。
【００５０】
データ中継部１２５によるデータ中継処理では、例えば、中継先装置識別情報をＡ２とすると、「Ａ２」に無線装置１００が該当する場合に、データ収集装置に対して、受信データ記憶部１１２から取得されたデータを送出することとなる。なお、データ中継部１２５は、データ中継部４の一例として挙げられる。
【００５１】
［データ収集装置の構成］
次に、図５を用いて、データ収集装置の構成例を説明する。図５は、データ収集装置の構成例を示す図である。なお、データ収集装置とは、ＡＰとしてデータを収集する装置を指す。
【００５２】
例えば、図５に示すように、データ収集装置１５０は、アンテナ１５１−１〜１５１−ｎ（ｎは、自然数）と、サーキュレータ１６０−１〜１６０−ｎと、低雑音増幅回路１６１−１〜１６１−ｎと、受信回路１６２−１〜１６２−ｎとを有する。また、例えば、データ収集装置１５０は、受信ウェイト回路１６３と、復調回路１６４と、受信ダイバーシティ回路１６５と、データ送信部１６６とを有する。また、例えば、データ収集装置１５０は、データ受信部１７０と、変調回路１７１と、送信ダイバーシティ回路１７２と、送信ウェイト回路１７３と、送信回路１７４−１〜１７４−ｎと、高出力増幅回路１７５−１〜１７５−ｎとを有する。
【００５３】
アンテナ１５１−１〜１５１−ｎは、例えば、任意の無線装置とデータを送受信しつつ、該任意の無線装置の方向にビーム指向性を向けるアレーアンテナである。また、サーキュレータ（Circulator）１６０−１〜１６０−ｎは、例えば、複数のポートを有し、アンテナ１５１−１〜１５１−ｎによって受信されたデータを受信系の回路に出力する。また、サーキュレータ１６０−１〜１６１−ｎは、例えば、送信系の回路から入力されたデータをアンテナ１５１−１〜１５１−ｎに対して出力する。
【００５４】
そして、サーキュレータ１６０−１〜１６０−ｎによって受信系に出力されたデータは、低雑音増幅回路（LNA：Low Noise Amplifier）１６１−１〜１６１−ｎ、および受信回路（RX：Receiver）を介して、受信ウェイト回路１６３に入力される。受信ウェイト回路１６３は、例えば、入力される複数の受信信号の位相や振幅などを用いてウェイト制御を行なうことにより、無線装置に対するビーム指向性の方向を制御する。なお、アレーアンテナのウェイト制御については、受信ＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio）の最大化を規範とする最小二乗法（Least Mean Square法など）や、ビーム選択法などの公知の方法があるため詳細な説明を省略する。
【００５５】
その後、復調回路（Demodulator）１６４は、例えば、受信された複数のデータを復調する。そして、受信ダイバーシティ回路１６５は、たとえば、復調回路１６４によって復調された複数のデータを同一のデータごとにまとめて所定のメモリに受信データとして格納する。ここで、同一のデータとは、無線装置１００によるデータ送出時に付加された識別情報、すなわち送信元となる無線装置の自装置識別情報が同一であるデータのことを指す。
【００５６】
続いて、受信ダイバーシティ回路１６５は、例えば、自装置識別情報を利用し、同一のデータごとにまとめられた受信データについて、電波強度の高い無線装置からのデータを選択したり、データを合成したりして外部に送出するデータのダイバーシティ処理を実施する。このダイバーシティ処理では、例えば、同一のデータにおいて、ビーコン信号のＲＳＳ（Received Signal Strength）などに基づいて、電波強度の高い無線装置からのデータのみを優先的に利用する。また、ダイバーシティ処理では、例えば、同一のデータにおいて、電波強度が所定値以上である複数の無線装置からのデータを選択および合成する。その後、データ送信部１６６は、例えば、受信ダイバーシティ回路１６５によってダイバーシティ処理が行なわれたデータを外部ネットワークに送信する。
【００５７】
データ受信部１７０は、例えば、外部ネットワークからデータを受信する。そして、変調回路（Modulator）１７１は、例えば、データ受信部１７０によって受信されたデータを変調し、送信ダイバーシティ回路１７２に入力する。送信ダイバーシティ回路１７２では、例えば、受信ダイバーシティ回路１６５とは逆に、複数の送信系（アンテナ）に出力する送信データを生成する。続いて、送信ウェイト回路１７３は、例えば、送信データを用いて送信系におけるウェイト制御を行なうことにより、無線装置に対するビーム指向性の方向を制御する。その後、送信データは、送信回路（TX：Transmitter）１７４−１〜１７４−ｎそれぞれ、高出力増幅回路（HPA：High Power Amplifier）１７５−１〜１７５−ｎおよびサーキュレータ１６０−１〜１６０−ｎを介して、アンテナ１５１−１〜１５１−ｎから送出される。
【００５８】
［実施例２に係るデータ送出処理］
次に、図６を用いて、実施例２に係るデータ送出処理の流れを説明する。図６は、実施例２に係るデータ送出処理の流れを説明するフローチャートである。なお、データ送出処理とは、主に、中継先選択部１２３と、データ送出部１２４とによる処理を指す。
【００５９】
例えば、図６に示すように、中継先選択部１２３は、センサ取得部１２１からセンシングデータを取得したことを通知されることによって、送出するデータが有る場合に（ステップＳ１０１肯定）、データの中継先となる無線装置を選択する（ステップＳ１０２）。なお、中継先選択部１２３は、送出するデータがない場合に（ステップＳ１０１否定）、センサ取得部１２１による通知待ちの状態となる。
【００６０】
そして、データ送出部１２４は、データを収集するＡＰとしてのデータ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ１０３）。また、データ送出部１２４は、中継先選択部１２３によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して、データ収集装置に送出されたデータと同一のデータを送出する（ステップＳ１０４）。なお、データ収集装置にデータを送出するステップＳ１０３と、中継先となる無線装置にデータを送出するステップＳ１０４とは、どちらの処理を先に実施しても構わない。
【００６１】
［実施例２に係るデータ中継処理］
次に、図７を用いて、実施例２に係るデータ中継処理の流れを説明する。図７は、実施例２に係るデータ中継処理の流れを説明するフローチャートである。なお、データ中継処理とは、主に、データ中継部１２５による処理を指す。
【００６２】
例えば、図７に示すように、データ中継部１２５は、無線通信処理部１２２によってデータが受信されたことを通知されると（ステップＳ２０１肯定）、受信されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置１００が該当するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。なお、データ中継部１２５は、データを受信していない場合に（ステップＳ２０１否定）、データの受信待ちの状態となる。
【００６３】
そして、データ中継部１２５は、中継先装置識別情報に無線装置１００が該当する場合に（ステップＳ２０２肯定）、データ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ２０３）。なお、データ中継部１２５は、中継先装置識別情報に無線装置１００が該当しない場合に（ステップＳ２０２否定）、処理を終了する。
【００６４】
［実施例２に係る無線通信処理］
次に、図８を用いて、実施例２に係る無線通信処理の流れを説明する。図８は、実施例２に係る無線通信処理の流れを説明する処理シーケンス図である。この無線通信処理とは、主に、無線装置１００と、データ収集装置１５０とによる処理を指す。以下では、複数の無線装置のうち無線装置Ａ１と、無線装置Ａ２とを利用し、無線装置Ａ１においてセンシングデータが送出される例を説明する。
【００６５】
例えば、図８に示すように、無線装置Ａ１は、データの中継先となる無線装置として無線装置Ａ２を選択する（ステップＳ３０１）。そして、無線装置Ａ１は、ＡＰとしてデータを収集するデータ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ３０２）。続いて、無線装置Ａ１は、データの中継先となる無線装置Ａ２に対して、データ収集装置に送出されたデータと同一のデータを、該無線装置Ａ２を識別する中継先装置識別情報を付加して送出する（ステップＳ３０３）。また、無線装置Ａ１から送出されたデータを受信したデータ収集装置は、受信されたデータを所定のメモリに格納する（ステップＳ３０４）。
【００６６】
一方、無線装置Ａ１から送出されたデータを受信した無線装置Ａ２は、データに含まれる中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、データ収集装置に対して該データを送出（中継）する（ステップＳ３０５）。また、無線装置Ａ２から送出されたデータを受信したデータ収集装置は、受信されたデータを所定のメモリに格納する（ステップＳ３０６）。
【００６７】
そして、データ収集装置は、無線装置Ａ１および無線装置Ａ２から送出されたデータのダイバーシティ処理を実施して（ステップＳ３０７）、ダイバーシティ処理されたデータを外部ネットワークに送信する（ステップＳ３０８）。
【００６８】
［実施例２による効果］
上述したように、無線装置は、他の無線装置およびデータ収集装置に対して同一のデータを送出し、他の無線装置によってデータ収集装置に対して該データが送出される。この結果、無線装置は、同一のデータに対して２系統以上の通信を確立することにより、通信における信頼性を確保することができる。
【実施例３】
【００６９】
ところで、上記実施例１または２では、中継先装置識別情報に自装置が該当する場合にデータ収集装置に対してデータを送出する場合を説明した。以下では、中継先装置識別情報に自装置が該当し、且つ、データ収集装置からみて自装置の電波強度が高い場合に、データ収集装置に対してデータを送出する場合を説明する。
【００７０】
［実施例３に係るネットワーク構成］
まず、図９を用いて、実施例３に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を説明する。図９は、実施例３に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【００７１】
例えば、図９に示すように、無線装置を含んだネットワークは、無線装置Ｂ１と、無線装置Ｂ２と、無線装置Ｂ３と、ＡＰとしてのデータ収集装置とを含む。そして、無線装置Ｂ１〜Ｂ３は、例えば、ＡＰと無線通信可能であるとともに、アドホック通信などにより相互に無線通信可能である。
【００７２】
一方、ＡＰは、例えば、任意の通信領域にアンテナの指向性を向けるビームフォーミングを実施し、無線装置Ｂ１〜Ｂ３と通信を行なう。また、ＡＰは、例えば、ビーコン信号などのＲＳＳに基づいて、該ＡＰとの通信状態が最良である無線装置（例えば、「無線装置Ｂ３」）をキー局として予め決定し、該無線装置Ｂ３にキー局であることを通知する。キー局の決定については、ＡＰの通信領域において無線装置との通信状態を適時検知しており、該キー局も入れ替わることとなる。なお、以下では、無線装置Ｂ３をキー局として、無線装置Ｂ１からデータを送出する例を説明する。
【００７３】
例えば、無線装置Ｂ１は、センサによって取得されたデータを送出する場合に、該データの中継先となる無線装置として無線装置Ｂ２および無線装置Ｂ３を選択する。データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、近傍で相互に電波強度の高い無線装置を探索することにより選択される。
【００７４】
そして、無線装置Ｂ１は、ＡＰに対してデータを送出するとともに、データの中継先として選択された無線装置Ｂ２および無線装置Ｂ３に対して、ＡＰに対して送出されたデータと同一のデータを送出する。また、無線装置Ｂ２および無線装置Ｂ３に対してデータを送出する際に、無線装置Ｂ１は、該無線装置Ｂ１を識別する自装置識別情報と、無線装置Ｂ２或いは無線装置Ｂ３を識別する中継先装置識別情報とをそれぞれに付加してデータを送出する。なお、無線装置Ｂ１によるデータの送出は、時分割で実施される。
【００７５】
一方、無線装置Ｂ３は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ｂ１から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合、且つ、自装置がキー局である場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。このとき、無線装置Ｂ２は、自装置がキー局ではないことから、無線装置Ｂ１から受信されたデータをＡＰに対して送出しない。その後、無線装置Ｂ１および無線装置Ｂ３によって送出されたデータを受信したＡＰは、受信したデータのダイバーシティ処理を行なって、所定の外部ネットワークにデータを送信する。
【００７６】
［実施例３に係る無線装置の構成］
次に、図１０を用いて、実施例３に係る無線装置の構成例を説明する。図１０は、実施例３に係る無線装置の構成例を示す図である。なお、図１０では、実施例２に係る無線装置１００と同様の構成要素については同一の符号を付している。以下では、実施例２に係る無線装置１００と同様の処理についてはその説明を省略する。
【００７７】
例えば、図１０に示すように、無線装置２００は、受信アンテナ１０１と、送信アンテナ１０２と、通信Ｉ／Ｆ部１０３と、記憶部２１０と、制御部２２０とを有する。
【００７８】
記憶部２１０は、制御部２２０による各種処理に要するデータや、制御部２２０による各種処理結果を記憶し、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３と、キー局情報記憶部２１４とを有する。また、記憶部２１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。なお、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３とは、上述した実施例２と同様の機能を有する。
【００７９】
キー局情報記憶部２１４は、例えば、無線通信処理部２２２によって格納されるデータを記憶する。キー局情報記憶部２１４に記憶されるデータは、例えば、ＡＰとしてのデータ収集装置から送出されたキー局であることを示す情報である。なお、無線通信処理部２２２による他の処理は、実施例２と同様であるためその説明を省略する。
【００８０】
制御部２２０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、無線装置２００を制御する。また、制御部２２０は、センサ取得部１２１と、無線通信処理部２２２と、中継先選択部１２３と、データ送出部１２４と、データ中継部２２５とを有する。なお、制御部２２０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。なお、センサ取得部１２１と、中継先選択部１２３と、データ送出部１２４とは、上述した実施例２と同様の機能を有する。
【００８１】
データ中継部２２５は、例えば、無線通信処理部２２２によってデータが受信されたことを通知されると、受信データ記憶部１１２からデータを取得する。そして、データ中継部２２５は、受信データ記憶部１１２から取得されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置２００が該当する場合に、キー局情報記憶部２１４からデータを取得する。
【００８２】
続いて、データ中継部２２５は、キー局情報記憶部２１４から取得されたデータに含まれるキー局情報に基づいて、無線装置２００がキー局である場合に、データ収集装置に対して、取得されたデータを送出する。なお、データ中継部２２５は、中継先装置識別情報に無線装置２００が該当しない場合、または、無線装置２００がキー局でない場合に、データを中継することなく処理を終了する。また、データ中継部２２５による中継先装置識別情報の判定およびキー局の判定は、どちらの処理を先に実施しても良い。
【００８３】
［実施例３に係るデータ中継処理］
次に、図１１を用いて、実施例３に係るデータ中継処理の流れを説明する。図１１は、実施例３に係るデータ中継処理の流れを説明するフローチャートである。なお、データ中継処理とは、主に、データ中継部２２５による処理を指す。
【００８４】
例えば、図１１に示すように、データ中継部２２５は、無線通信処理部２２２によってデータが受信されたことを通知されると（ステップＳ４０１肯定）、受信されたデータに含まれる中継先装置識別情報に無線装置２００が該当するか否かを判定する（ステップＳ４０２）。なお、データ中継部２２５は、データを受信していない場合に（ステップＳ４０１否定）、データの受信待ちの状態となる。
【００８５】
そして、データ中継部２２５は、中継先装置識別情報に無線装置２００が該当する場合に（ステップＳ４０２肯定）、無線装置２００がキー局であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。続いて、データ中継部２２５は、無線装置２００がキー局である場合に（ステップＳ４０３肯定）、データ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ４０４）。なお、データ中継部２２５は、中継先装置識別情報に無線装置２００が該当しない場合（ステップＳ４０２否定）、または、無線装置２００がキー局ではないと判定された場合に（ステップＳ４０３否定）、データ収集装置にデータを送出することなく処理を終了する。また、識別情報が自装置に該当するか否かを判定するステップＳ４０２と、自装置がキー局であるか否かを判定するステップＳ４０３とは、どちらの処理を先に実施しても構わない。
【００８６】
［実施例３による効果］
上述したように、無線装置は、データ収集装置にとって通信状態の良好なデータを送出するので、通信における信頼性を確保することができるとともに、無線装置を含むネットワーク内における電波干渉や無線装置それぞれの電力などを抑制することができる。
【実施例４】
【００８７】
ところで、上記実施例２および３では、無線装置がデータ収集装置と直接の通信が可能である場合を説明したが、無線装置がデータ収集装置と直接の通信が不可能である場合でも複数系統でデータを送出することができる。そこで、以下では、無線装置がデータ収集装置と直接の通信が不可能である場合を説明する。
【００８８】
［実施例４に係るネットワーク構成］
まず、図１２を用いて、実施例４に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を説明する。図１２は、実施例４に係る無線装置を含んだネットワーク構成例を示す図である。
【００８９】
例えば、図１２に示すように、無線装置を含んだネットワークは、無線装置Ｃ１と、無線装置Ｃ２と、無線装置Ｃ３と、無線装置Ｃ４と、ＡＰとしてのデータ収集装置とを含む。そして、無線装置Ｃ２、無線装置Ｃ３および無線装置Ｃ４は、例えば、ＡＰと無線通信可能であるとともに、アドホック通信などにより相互に無線通信可能である。
【００９０】
また、無線装置Ｃ１は、例えば、ＡＰと無線通信が不可能であるとともに、無線装置Ｃ２および無線装置Ｃ３と相互に無線通信可能である。無線装置Ｃ１がＡＰとの無線通信が不可能であることは、無線装置から発信されるビーコン信号などにより予め認識している。一方、ＡＰは、例えば、任意の通信領域にアンテナの指向性を向けるビームフォーミングを実施し、無線装置Ｃ２〜Ｃ４と通信を行なう。なお、以下では、無線装置Ｃ１からデータを送出する例を説明する。
【００９１】
例えば、無線装置Ｃ１は、センサによって取得されたデータを送出する場合に、該データの中継先となる無線装置として無線装置Ｃ２および無線装置Ｃ３の複数の無線装置を選択する。データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、近傍で相互に電波強度の高い無線装置を探索することにより選択される。
【００９２】
そして、無線装置Ｃ１は、データの中継先として選択された無線装置Ｃ２および無線装置Ｃ３に対して、それぞれ同一のデータを送出する。また、無線装置Ｃ２に対してデータを送出する際に、無線装置Ｃ１は、該無線装置Ｃ１を識別する自装置識別情報と、無線装置Ｃ２を識別する中継先装置識別情報とを付加してデータを送出する。同様に、無線装置Ｃ３に対してデータを送出する際に、無線装置Ｃ１は、該無線装置Ｃ１を識別する自装置識別情報と、無線装置Ｃ３を識別する中継先装置識別情報とを付加してデータを送出する。なお、無線装置Ｃ１によるデータの送出は、時分割で実施される。
【００９３】
一方、無線装置Ｃ２は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ｃ１から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。また、無線装置Ｃ３は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ｃ１から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。さらに、無線装置Ｃ３は、無線装置Ｃ４に対しても、該無線装置Ｃ４を中継先とする中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出する。
【００９４】
そして、無線装置Ｃ４は、中継先装置識別情報が付加されたデータを無線装置Ｃ３から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、受信されたデータをＡＰに対して送出（中継）する。その後、無線装置Ｃ２、無線装置Ｃ３および無線装置Ｃ４によって送出されたデータを受信したＡＰは、電波強度の高い無線装置からのデータの選択や受信したデータの合成処理などを行なって、所定の外部ネットワークにデータを送信する。
【００９５】
［実施例４に係る無線装置の構成］
次に、図１３を用いて、実施例４に係る無線装置の構成例を説明する。図１３は、実施例４に係る無線装置の構成例を示す図である。なお、図１３では、実施例２に係る無線装置１００と同様の構成要素については同一の符号を付している。以下では、実施例２に係る無線装置１００と同様の処理についてはその説明を省略する。
【００９６】
例えば、図１３に示すように、無線装置３００は、受信アンテナ１０１と、送信アンテナ１０２と、通信Ｉ／Ｆ部１０３と、記憶部３１０と、制御部３２０とを有する。
【００９７】
記憶部３１０は、制御部３２０による各種処理に要するデータや、制御部３２０による各種処理結果を記憶し、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３と、通信可否情報記憶部３１５とを有する。また、記憶部３１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。なお、センサ取得データ記憶部１１１と、受信データ記憶部１１２と、中継先情報記憶部１１３とは、上述した実施例２と同様の機能を有する。
【００９８】
通信可否情報記憶部３１５は、例えば、後述する中継先選択部３２３によって格納されるデータを記憶する。通信可否情報記憶部３１５に記憶されるデータは、例えば、中継先選択部３２３によって発信されるビーコン信号などから得られるデータ収集装置との通信状態であり、無線装置３００と該データ収集装置とが通信可能であるか否かの情報である。
【００９９】
制御部３２０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、無線装置３００を制御する。また、制御部３２０は、センサ取得部１２１と、無線通信処理部１２２と、中継先選択部３２３と、データ送出部３２４と、データ中継部１２５とを有する。なお、制御部３２０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。なお、センサ取得部１２１と、無線通信処理部１２２と、データ中継部１２５とは、上述した実施例２と同様の機能を有する。
【０１００】
中継先選択部３２３は、例えば、ビーコン信号などを発信し、無線装置３００とデータ収集装置との通信可否の情報を通信可否情報記憶部３１５に格納する。また、中継先選択部３２３は、例えば、センサ取得部１２１によってデータが取得されたことを通知され、無線装置３００とデータ収集装置との通信が可能である場合に、データの中継先となる無線装置を少なくとも一つ選択する。一方、中継先選択部３２３は、例えば、センサ取得部１２１によってデータが取得されたことを通知され、無線装置３００とデータ収集装置との通信が不可能である場合に、データの中継先となる無線装置を複数選択する。
【０１０１】
データの中継先となる無線装置の選択では、例えば、各無線装置によって出力されるビーコン信号などを利用し、無線装置３００との電波強度が所定値以上である無線装置を探索することにより選択される。もちろん、選択される中継先となる無線装置の数は、無線装置３００との電波強度が所定値以上であれば複数であっても良い。そして、中継先選択部３２３は、選択された中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を中継先情報記憶部１１３に格納する。その後、中継先選択部３２３は、中継先となる無線装置を選択したことをデータ送出部３２４に通知する。
【０１０２】
データ送出部３２４は、例えば、中継先選択部３２３によって中継先となる無線装置が選択されたことを通知された場合に、通信可否情報記憶部３１５から無線装置３００とデータ収集装置との通信可否情報を取得する。そして、データ送出部３２４は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が可能である場合に、センサ取得データ記憶部１１１からデータを取得し、データ収集装置に対して取得されたデータを送出する。続いて、データ送出部３２４は、中継先情報記憶部１１３から中継先装置識別情報を取得し、センサ取得データ記憶部１１１から取得されたデータに、無線装置３００を識別する自装置識別情報と、取得された中継先装置識別情報とを付加して、中継先となる無線装置に対してデータを送出する。
【０１０３】
また、データ送出部３２４は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が不可能である場合に、中継先情報記憶部１１３から複数の中継先装置識別情報を取得する。そして、データ送出部３２４は、センサ取得データ記憶部１１１から取得されたデータに、無線装置３００を識別する自装置識別情報と、取得された中継先装置識別情報とを付加して、中継先となる無線装置それぞれに対して同一のデータを送出する。なお、データ送出部３２４は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が不可能である場合に、データ収集装置に対してデータを送出しない。
【０１０４】
［実施例４に係るデータ送出処理］
次に、図１４を用いて、実施例４に係るデータ送出処理の流れを説明する。図１４は、実施例４に係るデータ送出処理の流れを説明するフローチャートである。なお、データ送出処理とは、主に、中継先選択部３２３と、データ送出部３２４とによる処理を指す。
【０１０５】
例えば、図１４に示すように、中継先選択部３２３は、センサ取得部１２１からセンシングデータを取得したことを通知されることによって、送出するデータが有る場合に（ステップＳ５０１肯定）、ビーコン信号などを利用し、無線装置３００とデータ収集装置（ＡＰ）との通信可否を判定する（ステップＳ５０２）。なお、中継先選択部３２３は、送出するデータがない場合に（ステップＳ５０１否定）、センサ取得部１２１による通知待ちの状態となる。
【０１０６】
そして、中継先選択部３２３は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が不可能である場合に（ステップＳ５０２否定）、データの中継先となる無線装置を複数選択する（ステップＳ５０３）。続いて、データ送出部３２４は、中継先選択部３２３によって選択された中継先となる無線装置それぞれに対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加した同一のデータを送出する（ステップＳ５０４）。
【０１０７】
また、中継先選択部３２３は、無線装置３００とデータ収集装置との通信が可能である場合に（ステップＳ５０２肯定）、データの中継先となる無線装置を少なくとも一つ選択する（ステップＳ５０５）。そして、データ送出部３２４は、データを収集するＡＰとしてのデータ収集装置に対してデータを送出する（ステップＳ５０６）。加えて、データ送出部３２４は、中継先選択部３２３によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して、データ収集装置に送出されたデータと同一のデータを送出する（ステップＳ５０７）。なお、データ収集装置にデータを送出するステップＳ５０６と、中継先となる無線装置にデータを送出するステップＳ５０７とは、どちらの処理を先に実施しても構わない。
【０１０８】
［実施例４による効果］
上述したように、無線装置は、データ収集装置と直接の通信が不可能である場合でも、同一のデータに対して複数系統の通信を確立することにより、通信における信頼性を確保することができる。
【実施例５】
【０１０９】
さて、これまで本願に開示する無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法の実施例について説明したが、上述した実施例以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、（１）データ中継時、（２）各装置の構成、において異なる実施例を説明する。
【０１１０】
（１）データ中継時
上記実施例では、送信元となる無線装置によって自装置識別情報と中継先装置識別情報とが付加されたデータが送出され、データを中継する無線装置によって該データがデータ収集装置に送出される場合を説明した。このようなデータを中継する無線装置においては、データを中継したことを示す情報をさらに付加することとしても良い。
【０１１１】
例えば、データを中継する無線装置は、他の無線装置からデータを受信すると、自装置が該データを中継したことを示す情報を付加してデータ収集装置またはさらに他の無線装置に対してデータを送出する。この結果、無線装置は、データ中継時に、何らかの要因でデータを中継できなかった場合に、データを中継したことを示す情報を用いて、再度送出するデータを指定し、指定されたデータを送出する。
【０１１２】
（２）各装置の構成
また、上記文書中や図面中などで示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタなどを含む情報（例えば、送出されるデータのフォーマットや、受信ウェイト回路１６３および送信ウェイト回路１７３などの具体的名称）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１１３】
また、図示した無線装置およびデータ収集装置の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部または一部を各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合することができる。例えば、データ送出部１２４と、データ中継部１２５とを、データ収集装置および他の無線装置に対してデータを送出するとともに、受信されたデータをデータ収集装置に対して中継する「データ処理部」として統合しても良い。また、受信アンテナ１０１と送信アンテナ１０２とを別アンテナとして図示したが、送受信共用アンテナに統合しても良い。但し、送受信共用アンテナに統合する場合には、通信Ｉ／Ｆ部に送受信周波数を分離する分波器（ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）の場合）や、送受信の時間に対応した時分割スイッチ（ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）の場合）などを要する。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 無線装置
２ 中継先選択部
３ データ送出部
４ データ中継部
１００、２００、３００ 無線装置
１０１ 受信アンテナ
１０２ 送信アンテナ
１０３ 通信Ｉ／Ｆ部
１１０、２１０、３１０ 記憶部
１１１ センサ取得データ記憶部
１１２ 受信データ記憶部
１１３ 中継先情報記憶部
２１４ キー局情報記憶部
３１５ 通信可否情報記憶部
１２０、２２０、３２０ 制御部
１２１ センサ取得部
１２２、２２２ 無線通信処理部
１２３、３２３ 中継先選択部
１２４、３２４ データ送出部
１２５、２２５ データ中継部
１５０ データ収集装置
１５１−１〜１５１−ｎ アンテナ
１６０−１〜１６０−ｎ サーキュレータ
１６１−１〜１６１−ｎ 低雑音増幅回路
１６２−１〜１６２−ｎ 受信回路
１６３ 受信ウェイト回路
１６４ 復調回路
１６５ 受信ダイバーシティ回路
１６６ データ送信部
１７０ データ受信部
１７１ 変調回路
１７２ 送信ダイバーシティ回路
１７３ 送信ウェイト回路
１７４−１〜１７４−ｎ 送信回路
１７５−１〜１７５−ｎ 高出力増幅回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの中継先となる無線装置を選択する中継先選択部と、
データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出するとともに、前記中継先選択部によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出するデータ送出部と、
前記中継先装置識別情報が付加されたデータを他の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、前記データ収集装置に対して、受信されたデータを送出するデータ中継部と
を有することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記中継先選択部は、複数の他の無線装置の中から自装置との電波強度が所定値以上である無線装置をデータの中継先となる無線装置として選択することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記データ中継部は、他の無線装置を含む複数の無線装置の中で自装置と前記データ収集装置との通信状態が最良である場合に、前記データ収集装置に対して、受信されたデータを送出することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記中継先選択部は、データの中継先となる無線装置を複数選択し、
前記データ送出部は、前記中継先選択部によって選択された中継先となる無線装置それぞれに対して、該中継先となる無線装置それぞれを識別する中継先装置識別情報を付加してデータを送出することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項５】
第一の無線装置が、
データの中継先となる第二の無線装置を選択する中継先選択部と、
データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出するとともに、前記中継先選択部によって選択された第二の無線装置に対して、該第二の無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出するデータ送出部とを有し、
前記第二の無線装置が、
前記中継先装置識別情報が付加されたデータを前記第一の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、前記データ収集装置に対して、受信されたデータを送出するデータ中継部を有し、
前記データ収集装置が、
前記第一の無線装置および前記第二の無線装置から送出された同一のデータを受信するデータ受信部を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
第一の無線装置が、
データの中継先となる第二の無線装置を選択する中継先選択ステップと、
データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出するとともに、前記中継先選択ステップによって選択された第二の無線装置に対して、該第二の無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出するデータ送出ステップとを含み、
前記第二の無線装置が、
前記中継先装置識別情報が付加されたデータを前記第一の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、前記データ収集装置に対して、受信されたデータを送出するデータ中継ステップを含み、
前記データ収集装置が、
前記第一の無線装置および前記第二の無線装置から送出された同一のデータを受信するデータ受信ステップを含んだことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１】
データの中継先となる無線装置を選択する中継先選択部と、
データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出するとともに、前記中継先選択部によって選択された中継先となる無線装置に対して、該中継先となる無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出するデータ送出部と、
前記中継先装置識別情報が付加されたデータを他の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、前記データ収集装置に対して、受信されたデータを送出するデータ中継部と
を有することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記中継先選択部は、複数の他の無線装置の中から自装置との電波強度が所定値以上である無線装置をデータの中継先となる無線装置として選択することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記データ中継部は、他の無線装置を含む複数の無線装置の中で自装置と前記データ収集装置との通信状態が最良である場合に、前記データ収集装置に対して、受信されたデータを送出することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記中継先選択部は、データの中継先となる無線装置を複数選択し、
前記データ送出部は、前記中継先選択部によって選択された中継先となる無線装置それぞれに対して、該中継先となる無線装置それぞれを識別する中継先装置識別情報を付加してデータを送出することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項５】
第一の無線装置が、
データの中継先となる第二の無線装置を選択する中継先選択部と、
データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出するとともに、前記中継先選択部によって選択された第二の無線装置に対して、該第二の無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出するデータ送出部とを有し、
前記第二の無線装置が、
前記中継先装置識別情報が付加されたデータを前記第一の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、前記データ収集装置に対して、受信されたデータを送出するデータ中継部を有し、
前記データ収集装置が、
前記第一の無線装置および前記第二の無線装置から送出された同一のデータを受信するデータ受信部を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
第一の無線装置が、
データの中継先となる第二の無線装置を選択する中継先選択ステップと、
データを収集するデータ収集装置に対してデータを送出するとともに、前記中継先選択ステップによって選択された第二の無線装置に対して、該第二の無線装置を識別する中継先装置識別情報を付加して同一のデータを送出するデータ送出ステップとを含み、
前記第二の無線装置が、
前記中継先装置識別情報が付加されたデータを前記第一の無線装置から受信し、該中継先装置識別情報に自装置が該当する場合に、前記データ収集装置に対して、受信されたデータを送出するデータ中継ステップを含み、
前記データ収集装置が、
前記第一の無線装置および前記第二の無線装置から送出された同一のデータを受信するデータ受信ステップを含んだことを特徴とする無線通信方法。
【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】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−５５３７４（Ｐ２０１１−５５３７４Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０４０７８（Ｐ２００９−２０４０７８）
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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