服务器装置、传感器设备、传感器网络、控制方法、以及控制程序与流程

本发明涉及服务器装置、传感器设备、传感器网络、控制方法、以及控制程序。

背景技术：

作为监视环境、基础设施结构等大范围的状况的方法，已知有通过包含多个传感器设备的传感器网络系统进行监视的方法。作为传感器网络系统之一，已知有利用包含温度传感器的传感器设备周期性地测量环境温度并发送给外部，动态地观测环境温度逐渐上升或者上升何种程度等的系统(例如，参照专利文献1)。

在传感器网络系统中，通过对散布在观测范围内的多个传感器设备的各个进行蓄电池驱动，实现系统的低成本化。在对传感器设备进行蓄电池驱动的传感器网络系统中，通过抑制蓄电池的消耗使传感器设备在长时间进行动作，省去蓄电池的充电作业、蓄电池的更换作业等麻烦。作为抑制蓄电池的消耗的方法，已知有传感器设备计算考虑了蓄电池的温度特性的驱动间隔，并以该驱动间隔使传感器驱动的方法(例如，参照专利文献2)。另外，作为抑制蓄电池的消耗的其它的方法，已知有通过利用与传感器设备独立地设置的修正装置进行传感器输出的修正等运算处理，来抑制传感器设备的电力消耗的方法(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2008－292318号公报

专利文献2：日本特开2013－027164号公报

专利文献3：日本特开2013－036812号公报

传感器网络系统的传感器设备有使用二次电池作为蓄电池，并通过与太阳能面板等环境发电元件组合，实现长期间动作的设备。传感器设备那样的小型电子设备使用锂离子电池作为蓄电池的情况较多。

然而，锂离子电池等二次电池在冰点下等低温环境下，或者夏季的炎炎烈日等高温环境下，充电特性显著地降低。例如，许多的锂离子电池的放电特性为－20℃～60℃左右，与此相对充电特性为0℃～45℃左右。

若在二次电池的充电特性降低的状态下使传感器设备继续动作，则即使环境发电元件进行了发电，二次电池也持续放电，最终成为枯竭状态。因此，在设置在寒冷地区等的传感器网络系统中，若到达冬季则二次电池成为枯竭状态，多个传感器设备逐个地停止动作。此时，若在传感器网络中作为中继节点发挥作用的传感器设备的动作停止，则即使经由停止的传感器设备向服务器装置发送测定结果的其它的传感器设备进行动作，也不能够将该其它的传感器设备的测定结果发送给服务器装置。

技术实现要素：

在一个侧面，本发明的目的在于实现散布了利用二次电池进行驱动的传感器设备的传感器网络系统的高效的运用。

服务器装置具备以下述的方式控制包含多个传感器设备的传感器网络中的传感器设备的动作的控制部。控制部与传感器设备所包含的传感器器件的传感数据一起，获取设置在传感器器件的温度传感器的输出值、和驱动传感器设备的二次电池的状态信息。然后，控制部基于二次电池的状态信息、和温度传感器的输出值，控制传感器网络中的传感器设备的连接关系。

根据上述的方式，能够进行散布了利用二次电池进行驱动的传感器设备的传感器网络系统的高效的运用。

附图说明

图1是表示一实施方式所涉及的传感器网络系统的构成例的图。

图2是表示传感器设备的构成的图。

图3是表示服务器装置的功能构成的图。

图4是说明传感器设备进行的处理的流程图。

图5是说明调度处理的内容的流程图。

图6是说明服务器装置进行的链接变更处理的流程图。

图7是说明传感器设备的设置例的图。

图8是表示某个期间的传感器设备的周围的温度变化的图表。

图9是说明某个期间的外部气温与二次电池的电压的关系的图表。

图10是表示传感器网络的链接以及相邻节点的例子的图。

图11是表示相邻节点的电池余量以及温度差的例子的图。

图12是表示链接的变更例的图。

图13是说明低温环境下的传感器设备的电源电压的时间变化的图表。

图14是表示传感器设备的硬件构成的图。

图15是表示使其作为服务器装置进行动作的计算机的硬件构成的图。

具体实施方式

图1是表示一实施方式所涉及的传感器网络系统的构成例的图。

如图1所示，传感器网络系统1具备包含多个传感器设备2的传感器网络3、和服务器装置4。

传感器设备2是包含测定环境或者基础设施结构等中的所希望的物理量的传感器器件的电子设备。多个传感器设备2散布在规定的观测区域内。各传感器设备2将包含传感器器件的测定结果(传感数据)的各种信息发送给集约装置5。传感器网络3中的多个传感器设备2包括作为将其它的传感器设备2的测定结果转送给集约装置5的中继节点发挥作用的传感器设备2、和作为仅向中继节点发送测定结果的非中继节点发挥作用的传感器设备2。集约装置5将在传感器网络3内进行动作的传感器设备2发送的信息汇集并发送到服务器装置4。集约装置5与服务器装置4经由因特网等通信网络6连接。在以下的说明中，也分别仅将作为中继节点发挥作用的传感器设备、以及作为非中继节点发挥作用的传感器设备称为中继节点、以及非中继节点。

图2是表示传感器设备的构成的图。

如图2所示，传感器设备2包含信息处理装置7、环境发电元件8、以及传感器组9。

信息处理装置7是获取传感器组9的传感器器件901、902等的测定结果、温度传感器901t、902t的输出值，并与驱动该信息处理装置7的二次电池的状态信息一起发送给规定的外部装置的装置。外部装置是集约装置5或者作为中继节点发挥作用的其它的传感器设备。信息处理装置7包含控制部701、存储部702、电源管理部703、二次电池704、以及无线通信用的天线705。

控制部701控制信息处理装置7的动作。控制部701从传感器器件901、902获取测定结果，并且从电源管理部703获取二次电池704的状态信息，并将获取的这些信息发送给集约装置5或者中继节点。传感器器件901、902分别设置有温度修正用的温度传感器901t、902t。控制部701从各传感器器件901、902获取的测量结果包含针对规定的物理量的传感数据、和温度传感器901t、902t的输出值。另外，控制部701基于从传感器器件获取的温度传感器的输出值、和从电源管理部703获取的二次电池704的状态信息，判定是否将包含自身的传感器设备2的动作模式变更为消耗电力较低的模式。传感器设备2的动作模式包括作为中继节点进行动作的模式、作为非中继节点进行动作的模式、以及休眠模式三种模式。作为中继节点进行动作的模式是将自身的测量结果等发送给其它的中继节点或者集约装置5，并且将传感器网络中的下游的传感器设备2的测量结果发送给其它的中继节点或者集约装置5的模式。作为非中继节点进行动作的模式是仅将自身的测量结果等发送给其它的中继节点或者集约装置5的模式。休眠模式是使获取测量结果的间隔比作为非中继节点进行动作的模式长，并且停止功能(动作)的一部分来抑制电力的消耗的模式。三种动作模式中，消耗电力最高的动作模式是作为中继节点进行动作的模式。另外，三种动作模式中，消耗电力最低的动作模式是休眠模式。

存储部702存储从传感器器件901、902获取的测定结果、二次电池704的状态信息等。另外，存储部702存储在发送测量结果以及状态信息是成为通信对象的集约装置5或者中继节点的信息等与传感器设备2的动作有关的各种信息。

电源管理部703进行二次电池704的充放电的管理。电源管理部703使环境发电元件8发电的电力充电到二次电池704。另外，电源管理部703获取包含电池余量的二次电池704的状态信息，并通知给控制部701。并且，电源管理部703管理在传感器设备2移至休眠模式的情况下从休眠模式复原的定时。

二次电池704是向信息处理装置7以及传感器器件901、902供给动作电力的电源。二次电池704例如使用锂离子电池。

图3是表示服务器装置的功能构成的图。

如图3所示，服务器装置4包含控制部401、和存储部402。

服务器装置4的控制部401使经由集约装置5接收的多个传感器设备2的各个中的测量结果以及二次电池的状态信息存储于存储部402。另外，控制部401基于测量结果所包含的温度信息、和二次电池的状态信息，控制传感器网络3中的链接(即集约装置5与传感器设备2的连接关系)。

服务器装置4的存储部402除了多个传感器设备2的各个中的测量结果以及二次电池的状态信息之外，还存储传感器网络3的拓扑信息。

由服务器装置4基于各传感器设备2的动作状况等决定传感器网络3中的集约装置5与多个传感器设备2的连接关系。服务器装置4首先基于初始条件，决定集约装置5与多个传感器设备2的连接关系。初始条件任意，例如基于与集约装置5直接连接的传感器设备2的数目、传感器设备2间的物理的距离等来决定。另外，服务器装置4若检测到二次电池的余量在阈值以下，并且该二次电池处于惰性状态(也就是二次电池不能够进行充电的状态)的传感器设备2，则变更集约装置5与多个传感器设备2的连接关系。

图4是说明传感器设备进行的处理的流程图。

传感器设备2每当规定的测定定时到来，则进行图4所示的步骤s1～s4的处理。传感器设备2首先获取传感器器件的传感数据(测量数据)、温度传感器的输出值、以及二次电池704的状态信息(步骤s1)。步骤s1的处理由传感器设备2中的信息处理装置7的控制部701以及电源管理部703进行。控制部701从传感器组9的各传感器器件901、902，与各传感器器件测定出的针对物理量的传感数据一起，获取温度修正用的温度传感器901t、902t的输出值。另外，控制部701经由电源管理部703，获取二次电池704的包含余量的状态信息。

接下来，传感器设备2在信息处理装置7中，基于温度传感器的输出值修正传感数据(步骤s2)，并将修正后的传感数据等发送给中继节点或者集约装置5(步骤s3)。其后，信息处理装置7进行调度处理(步骤s4)。在传感器网络设置在寒冷地区等低温环境下的情况下，传感器设备2的信息处理装置7进行图5所示的处理作为调度处理。

图5是说明调度处理的内容的流程图。

在调度处理中，传感器设备2(信息处理装置7)首先基于在步骤s1获取的温度传感器的输出值，判定传感器设备2的周围的温度tn是否比阈值温度t低(步骤s401)。阈值温度t是二次电池704变为不能够进行充电(充电惰性状态)的温度的标准。阈值温度t的初始值例如设为比二次电池704的充电特性的下限温度高1～2℃的温度。步骤s401的判定由信息处理装置7的控制部701进行。在tn≥t的情况下(步骤s401；否)，控制部701结束调度处理(返回)。该情况下，传感器设备2(信息处理装置7)继续当前的动作模式下的动作。

与此相对，在tn＜t的情况下(步骤s401；否)，控制部701接下来判定二次电池704是否是枯竭状态(步骤s402)。在步骤s402中，控制部701基于二次电池704的状态信息，判定二次电池704是否为枯竭状态。此外，对于二次电池704是否为枯竭状态的判定来说，并不简单地比较状态信息所包含的电池余量和阈值，而例如考虑成为放电状态之前的电压下降状态进行。在二次电池704不为枯竭状态的情况下(步骤s402；否)，控制部701结束调度处理。在该情况下，传感器设备2也继续当前的动作模式下的动作。

在二次电池704为枯竭状态的情况下(步骤s402；是)，控制部701接下来判定是否对二次电池704进行充电中，也就是二次电池704的充电功能是否在工作(步骤s403)。在对二次电池进行充电中的情况下(步骤s403；是)，控制部701结束调度处理。在该情况下，传感器设备2也继续当前的动作模式下的动作。

在尽管二次电池704为枯竭状态但不是对二次电池704进行充电中的情况下(步骤s403；否)，控制部701接下来将阈值温度t更新为t－δt(步骤s404)。更新阈值温度t时的温度δt例如是设置在传感器器件的温度传感器的输出值的温度的变化量。

在步骤s404之后，控制部701判定包含自身的传感器设备2是否为中继节点(步骤s405)。在包含自身的传感器设备2不为中继节点的情况下(步骤s405；否)，控制部701设定计时器并使传感器设备2的动作模式移至休眠模式(步骤s406)，并结束调度处理(返回)。控制部701与电源管理部703配合地进行步骤s405的处理。在步骤s405中，控制部701向服务器装置4(集约装置5)通知包含自身的传感器设备2移至休眠模式。另外，控制部701使电源管理部703设定计时器，并且使向控制部701以及传感器模块901、902的电力的供给停止。电源管理部703将进行下次的调度处理的定时(时刻)设定为比通常动作时的时间间隔长的时间间隔。通常动作时的时间间隔例如为几分钟～几十分钟左右。与此相对，在步骤s406中，例如将下一个日落时刻设定为进行下次的调度处理的定时(时刻)。

另一方面，在包含自身的传感器设备2为中继节点的情况下(步骤s405；是)，控制部701向服务器装置4要求集约装置5与多个传感器设备2的链接的变更(步骤s407)，并从服务器装置4获取链接的变更处理的结果。若接受了来自传感器设备2的链接的变更要求，则服务器装置4例如进行图6所示的处理，并将处理结果通知给传感器设备2。

若从服务器装置4获取了对链接的变更要求的处理结果，则控制部701接下来判定包含自身的传感器设备2是否能够从中继节点变更为非中继节点(步骤s408)。在能够变更为非中继节点的情况下(步骤s408；是)，控制部701将包含自身的传感器设备2从中继节点变更为非中继节点(步骤s409)，并结束调度处理(返回)。

另一方面，在不能够变更为非中继节点的情况下(步骤s408；否)，控制部701与电源管理部703配合地将传感器设备2的动作模式移至休眠模式(步骤s406)，并结束调度处理。

这样，在二次电池704为枯竭状态，并且是不能够进行充电的状态(充电惰性状态)的情况下，传感器设备2的控制部701对服务器装置4发送集约装置5与各传感器设备2的链接的变更要求。若从传感器设备2接收了链接的变更要求，则服务器装置4进行图6所示的处理。

图6是说明服务器装置进行的链接变更处理的流程图。

若接收到链接的变更要求，则服务器装置4的控制部401首先基于当前的拓扑信息，选出与发送了变更要求的传感器设备2(以下，称为要求节点)处于相邻关系的节点(相邻节点)(步骤s11)。在步骤s11中，控制部401从存储部402读出当前的拓扑信息，并选出与要求节点处于直接连接关系(双联关系)的节点、以及距离要求节点的母节点的连接距离相同的节点作为相邻节点。

接下来，控制部401获取相邻节点的通信质量，并按照质量从高到低的顺序对相邻节点进行排序(步骤s12)。在步骤s12中，控制部401获取各相邻节点的链路质量指示(lqi)值，作为相邻节点的通信质量。

接下来，服务器装置4的控制部401获取各相邻节点的电池余量，并按照电池余量从多到少的顺序对相邻节点进行排序(步骤s13)。

接下来，控制部401获取各相邻节点的当前的温度tn与阈值温度t的温度差(tn－t)，并按照温度差从大到小的顺序对相邻节点进行排序(步骤s14)。

其后，控制部401基于各相邻节点的通信质量、电池余量、以及温度差(tn－t)，选出代替中继节点的候补(步骤s15)。作为中继节点进行动作的传感器设备2也与从自身观察成为下游的节点(子节点)的传感器设备2进行通信，所以与作为非中继节点进行动作的传感器设备2相比电力的消耗量较多。因此，优选使其作为中继节点进行动作的传感器设备2为电池余量较多的传感器设备。然而，即使是电池余量较多的传感器设备，在温度差(tn－t)较小的情况下，二次电池704较早地陷入不能够进行充电的充电惰性状态，而二次电池704成为枯竭状态的可能性也较高。并且，在作为中继节点进行动作的传感器设备2的通信质量(lqi值)较低的情况下，切断中继节点与其它的节点的通信的频率较高，难以稳定地将来自各节点(传感器设备2)的信息汇集并发送到服务器装置4。

由此，在步骤s15中，服务器装置4的控制部401例如首先从多个相邻节点中，提取通信质量以及电池余量分别在规定的基准值以上的相邻节点作为中继节点的候补。然后，在提取出多个相邻节点作为中继节点的候补的情况下，控制部401将提取出的多个相邻节点上的温度差(tn－t)的排序顺序作为中继节点的候补顺序。

若结束步骤s15的处理，则服务器装置4的控制部401判定是否有代替中继节点的候补(步骤s16)。在有候补的情况下(步骤s16；是)，控制部401基于中继节点的候补顺序、和拓扑信息，变更拓扑信息的链接，并对变更了链接的节点通知新的链接目的地(步骤s17)。在步骤s17中，控制部401以位于要求节点的下游的节点(传感器设备2)不独立的方式变更链接。另外，在步骤s17中，控制部401对要求节点通知能够从中继节点变更为非中继节点。并且，在步骤s17中，控制部401使变更了链接后的拓扑信息作为当前的拓扑信息存储于存储部402。

另一方面，在没有代替中继节点的候补的情况下(步骤s16；否)，控制部401对要求节点通知没有代替中继节点的候补，换句话说不能够从中继节点变更为非中继节点(步骤s18)。

若结束步骤s17或者s18的处理，则服务器装置4的控制部401结束链接变更处理。

这样，在本实施方式所涉及的传感器网络系统1中，二次电池704为枯竭状态，并且为不能够进行充电的充电惰性状态的传感器设备2移至消耗电力较少的动作模式。另外，在二次电池704为枯竭状态，并且为充电惰性状态的传感器设备2是中继节点的情况下，选出成为代替的中继节点并变更下游的节点的连接目的地(链接)。因此，能够防止由于电力不足而中继节点(传感器设备2)的动作停止，而包含在该中继节点的下游进行动作的传感器设备2的测定结果的信息发送不到服务器装置4的情况。由此，根据本实施方式，能够实现使利用二次电池进行驱动的传感器设备散布的传感器网络系统的高效的运用。

如上述那样，本实施方式所涉及的传感器网络系统1适合寒冷地区的监视。在设置在寒冷地区的传感器网络系统1中，要求冰点下的环境下的传感器设备2的继续的动作。在使其在冰点下等低温环境下进行动作的传感器设备2中，难以使用锂离子电池作为蓄电池。许多锂离子电池的放电特性为－20℃～60℃，充电特性为0℃～45℃左右。并且，无论应用何种隔热结构，在传感器设备2的性质上，测定部(传感器器件)均露出。因此，由于经由露出的测定部的热传导而蓄电池部分也受到外部气温度的影响，在冰点下环境蓄电池(二次电池)成为充电惰性状态。因此，在将传感器网络系统1设置在寒冷地区的情况下，优选将传感器设备2的信息处理装置7以及传感器组9埋设到地下。

图7是说明传感器设备的设置例的图。

在寒冷地区，若到达冬季，则图7所示的地面1001附近的土1002成为冻土。成为冻土的土1002的深度例如为10～20cm左右。虽然在低温环境下与空气中(地上)相比地下的温度更高，但冻土(土1002)的温度与更下部的未冻结的土1003相比温度较低。因此，通过将信息处理装置7以及传感器组9埋设在比冻土更深的土1003中，能够期待隔热处理，能够抑制二次电池704陷入充电惰性状态。此时，如图7所示，传感器设备2中的环境发电元件8、通信天线705设置在竖立设置在地面1001的柱11，或者树木等。

此外，在将传感器设备2的信息处理装置7、传感器组9埋设到土中的情况下，并不利用传感器组9(传感器器件的温度传感器)测量外部气温，所以信息处理装置7仅限于把握外部气温的变化的趋势。另外，即使是安装于传感器设备2的传感器器件901、902所设置的温度传感器的简单的温度测定，也能够进行足够的趋势判断。

图8是表示某个期间的传感器设备的周围的温度变化的图表。图9是说明某个期间的外部气温与二次电池的电压的关系的图表。

在图8的上段重叠示出设置在地上的传感器设备2(露出的传感器设备)检测到的大约三天的温度数据211、和埋设在土中的传感器设备在同期间检测到的温度数据212。在图8的下段示出在设置了传感器设备2的区域，传感器设备2的温度传感器和由其它的温度计测量出的该区域的外部气温的温度变化12。并且，在图9示出图8所示的时间d4～d5的期间的二次电池的电压的变化。

如图8所示，由露出的传感器设备检测到的温度数据211中的温度随着传感器设备的动作所带来的发热，而示出比实际的外部气温高的温度。另外，随着外部气温的降低检测温度也降低。这里，若将阈值温度t设为1℃，则在时间d1，露出的传感器设备的检测温度小于阈值温度，二次电池704陷入充电惰性状态(不能够进行充电的状态)。并且，虽然埋设在土中的传感器设备的温度数据212中的各点的温度比露出的传感器设备的温度数据211中的温度高，但与外部气温的降低一起降低。而且，在时间d1之后，并且在与时间d1相比外部气温较低的时间d2，土中的传感器设备的检测温度小于阈值温度t(＝1℃)，二次电池704陷入充电惰性状态。

这样，在进行了通过安装于传感器设备2的传感器器件901、902所设置的温度传感器的简单的温度测定的情况下，虽然传感器设备2的周围的温度与其它的温度计所测量到的外部气温12有差数，但能够判断温度变化的趋势。

若冰点下的状态持续而二次电池704陷入充电惰性状态，则即使在环境发电元件8中进行发电，在二次电池704中也仅进行放电。因此，在检测出温度数据211的传感器设备中，如图9所示，在陷入充电惰性状态的时间d1以后，二次电池704的电压311逐渐降低。并且，在图9所示的时间d4～d5的期间其它的传感器设备的二次电池704陷入充电惰性状态的情况下，在陷入充电惰性状态之后，二次电池704的电压314、315分别逐渐降低。另一方面，在检测出温度数据212的土中的传感器设备中，二次电池704在图9所示的时间d4～d5的期间之后的时间d2陷入充电惰性状态。即，在检测出温度数据212的传感器设备中，若在时间d4～d5的期间在环境发电元件8中进行发电，则二次电池704被充电。因此，在检测出温度数据212的传感器设备中，时间d4～d5的期间的二次电池704的电压312以大致恒定的值推移。然而，温度数据212在时间d4～d5的期间之后的时间d2小于阈值温度t。因此，在检测出温度数据212的传感器设备中，在时间d2以后，二次电池704陷入充电惰性状态。由此，检测出温度数据212的传感器设备在时间d2以后最开始进行的调度处理中，进行图5的步骤s402以后的处理。

然而，陷入充电惰性状态的二次电池已经开始放电状态。因此，在传感器设备2中，如上述那样对阈值温度t施加修正(步骤s404)。由于作为实测值的变化量δt为－1℃，所以在步骤s404中，传感器设备2将阈值温度t修正为t＝1－(－1)。因此，在传感器设备2进行的下次的调度处理中的步骤s401的判定中，阈值温度t成为2℃。

若在放电状态(即二次电池为充电惰性状态，由于放电而电池余量仅减少的状态)的情况下不进行图5那样的调度处理，则传感器设备2较早地成为停机状态。若传感器设备2成为停机状态，则不仅二次电池的恢复变得更加困难，即使假设从开始停机的状态恢复也需要更高的能量，二次电池经常成为枯竭状态。

与此相对，本实施方式所涉及的传感器设备2若周围温度降低而二次电池陷入放电状态，则为了减少电力的消耗量而变更动作模式。在传感器设备2为中继节点的情况下，该传感器设备2从中继节点移至非中继节点抑制电力的消耗量。另外，在传感器设备2为非中继节点的情况下，该传感器设备2移至休眠模式使电力的消耗量进一步减少。即，本实施方式所涉及的传感器设备2在成为停机状态之前移至非中继模式或者休眠模式减少电力的消耗量，抑制传感器设备2成为停机状态。因此，本实施方式所涉及的传感器设备2能够抑制陷入停机状态而产生二次电池的恢复变得困难的情况。

图10是表示传感器网络的链接以及相邻节点的例子的图。

在图10的(a)示出从第一节点201到第九节点209共九个节点、和它们的连接关系，作为变更链接之前的节点(传感器设备)的连接关系的例子。在图10的(a)中，记载为r0的第一节点201、以及记载为r1的第三节点203、以及记载为r2的第六节点206分别表示作为中继节点进行动作的传感器设备。在图10的(a)中，记载为e1的第二节点202、以及记载为e4的第四节点204分别表示与第一节点201直接连接，并作为非中继节点进行动作的传感器设备。在图10的(a)中，记载为e2的第五节点205、以及记载为e3的第七节点207分别表示与第三节点203直接连接，并作为非中继节点进行动作的传感器设备。在图10的(a)中，记载为e5的第八节点208、以及记载为e6的第九节点209分别表示与第六节点206直接连接，并作为非中继节点进行动作的传感器设备。

在图10的(a)中第三节点203所表示的传感器设备2当然发送自身的测定结果等，除此之外也将下游的第五节点205～第九节点209的各节点所表示的传感器设备2的测定结果等发送给第一节点201所表示的传感器设备。因此，若第三节点203(传感器设备2)停机，则位于第三节点203的下游的第五节点205～第九节点209的五个节点从传感器网络独立。即，若第三节点203(传感器设备2)停机，则即使位于下游的第五节点205～第九节点209的各节点进行动作，也不能够将各节点的测量结果等发送给集约装置5。为了防止这样的情况，如上述那样，本实施方式的传感器设备2在成为停机状态之前，将自身的动作模式变更为电力消耗量较少的模式。此时，在服务器装置4中，开始图6的链接变更处理，首先选出(确定)第三节点203的相邻节点。相邻节点是与第三节点203处于直接连接关系的子节点、以及距离第三节点203的母节点的连接距离与第三节点203和子节点的连接距离相同的节点。因此，图10的(a)的传感器网络中的第三节点203的相邻节点成为第五节点205、第六节点206、第七节点207、第二节点202、以及第四节点204五个节点。

若选出相邻节点，则服务器装置4获取各相邻节点的通信质量(lqi值)、电池余量、以及温度差(tn－t)(步骤s12～s14)。

在步骤s12中，例如如图10的(b)所示，服务器装置4获取相邻节点的lqi值q1～q7等。在图10的(b)中，以箭头线的粗度来表示各相邻节点的lqi值q1～q7，lqi值越高越使线变粗。即，在图10的(b)中，第二节点202以及第五节点205的lqi值q1、q2比e3的节点207以及e4的节点204的lqi值q4～q7高。

另外，在步骤s13以及s14获取的各相邻节点的电池余量以及温度差分别为图11所示那样的结果。图11是表示相邻节点的电池余量以及温度差的例子的图。

在图11所示的表格13与各相邻节点的电池余量以及温度差(tn－t)一起，示出二次电池的富余的程度。在表格13的二次电池的富余的程度上，双圆圈的印(◎)表示十分富余，圆圈(○)表示有富余。另外，在表格13的二次电池的富余的程度上，×印表示没有富余。

在表格13中二次电池最有富余的是与e4的节点(第四节点204)对应的传感器设备。另外，与e1的节点(第二节点202)对应的传感器设备以及与e3的节点(第七节点207)对应的传感器设备虽然不如与e4的节点对应的传感器设备那样，但二次电池有富余。与此相对，与e2的节点(第五节点205)对应的传感器设备的电池余量较少，并且温度差较小，所以二次电池没有富余。因此，预计与e2的节点(第五节点205)对应的传感器设备与其它的相邻节点所对应的传感器设备相比，二次电池较早地陷入枯竭状态，并且陷入充电惰性状态。另外，与r2的节点(第六节点206)对应的传感器设备虽然二次电池有富余，但其已经作为中继节点进行动作。

因此，服务器装置4基于图11的表格13、以及各相邻节点的通信质量，例如将图10的(a)所示的拓扑(链接)变更为图12所示的拓扑(链接)。图12是表示链接的变更例的图。

服务器装置4首先消除要求了链接的变更的第三节点203与第三节点203的子节点(第五节点205、第六节点206、以及第七节点207)的链接，使第三节点203变更为非中继节点(e的节点)。

然后，服务器装置4将电池余量以及温度差最有富余的e4的节点(第四节点204)变更为中继节点(r3的节点)，使尽量多的节点连接在r3的节点204的下游。但是，如图10的(b)所示，r3的节点(第四节点204)与e2的节点(第五节点205)之间的lqi值较低。另外，若与r3的节点(第四节点204)直接连接的节点的数目较多，则与第四节点204对应的传感器设备2的电力消耗量增大，而有该传感器设备的二次电池较早地枯竭的可能性。考虑与第四节点204对应的传感器设备那样温度差有富余的传感器设备例如即使在周围温度进一步降低而与其它的相邻节点对应的传感器设备的二次电池陷入充电惰性状态的情况下，也能够对二次电池进行充电。因此，在冬季那样周围温度较低的状态长期间持续的情况下，在信息收集的观点上，优选尽可能抑制与第四节点204那样的温度差有富余的节点对应的传感器设备的电池余量的降低，延长该传感器设备的动作期间。因此，服务器装置4将电池余量以及温度差有富余，并且与第四节点204以及第六节点206的lqi值比较高的第七节点207变更为中继节点(r4的节点)，经由第七节点207将第四节点204与第六节点206连接。

然后，服务器装置4将二次电池有富余，并且与第五节点205之间的lqi值较高的第二节点202变更为中继节点(r5的节点)，并设定与第五节点205的链接。由此，与电池余量以及温度差没有富余的e2的节点(第五节点205)对应的传感器设备即使在变更了链接之后，也能够使其作为电力的消耗量较少的非中继节点进行动作。另外，由于第五节点205与lqi值较高的第二节点202连接，所以不容易切断e5的节点205与第二节点202之间的通信。因此，能够抑制e2的节点上的通信所带来的二次电池的消耗电力。

此外，图12只是变更后的链接的一个例子。能够适当地变更在变更拓扑(链接)时的各相邻节点的通信质量、电池余量、以及温度差的优先级，或者作为中继节点的候补的条件等。

另外，本实施方式的传感器网络系统1中的传感器设备2通过移至休眠模式来抑制电力的消耗量，抑制成为停机状态。然而，休眠模式的传感器设备虽然很少但也消耗电力。因此，例如，若冰点下的日子长期间持续，则二次电池的余量降低，最终成为停机状态。成为停机状态的传感器设备2即使在低温环境下，若二次电池成为充电活性状态(即能够充电的状态)而电池余量增加，则也重新开始动作。然而，若在传感器设备2重新开始动作时向传感器设备2内的全部的器件(电子电路部件)供给电力，则传感器设备2由于浪涌电流而成为不能够立即供给足够的电力的状态，而返回到不能够对二次电池进行充电的状态。

图13是说明低温环境下的传感器设备的电源电压的时间变化的图表。

在图13的上段示出在传感器设备2中不进行图5的调度处理的情况下的电源电压的时间变化14。在图13的下段示出在传感器设备2中进行了图5的调度处理的情况下的电源电压的时间变化15。

另外，图13所示的时间变化14、15分别是在实验室内再现的低温环境下，在对传感器设备2的二次电池进行了充电时电源管理部703输出的电压的时间变化。更具体而言，示出向冷却到0℃附近的二次电池供给了与环境发电元件(太阳能面板)的发电量同等的电力时的、电源管理部703的输出电压的时间变化。

若对二次电池进行充电，而电源电压超过能够驱动传感器设备2的信息处理装置7以及传感器组9的最低电动势(在图13中为2.2v)，则传感器设备2的信息处理装置7开始动作。然而，在不进行调度处理的情况下，也向信息处理装置7中的进行与其它的传感器设备或者集约装置5的无线通信的通信部供给电力。信息处理装置7由于无线通信而消耗的电力量在信息处理装置7进行的各种处理所消耗的电力量中比较多。由此，在不进行调度处理的情况下，重新开始了动作的传感器设备2的电源电压如图13的上段所示的时间变化14那样，由于启动时14a的浪涌电流而一下子下降并小于能够进行驱动的最低电动势。因此，在不进行调度处理的情况下，重新开始了动作的传感器设备2在短时间内返回到不能够从二次电池供给足够的电力的状态。

若在传感器设备2返回到停机状态之后，继续向二次电池供给外部电力，则如图13的上段所示，电源电压再次在最低电动势以上，传感器设备重新开始动作。然而，在第二次的动作的重新开始时，在启动时由于14a的浪涌电流而电源电压一下子下降，而传感器设备2在短时间内返回到不能够从二次电池供给足够的电力的状态。

其后，即使继续向二次电池供给外部电力电源电压也不会在最低电动势以上，传感器设备2持续不能够对二次电池进行充电的状态。这是低温环境下的过放电状态，与在反复了二次电池的充放电的移动电话等中不能够对二次电池进行充电或者充电所需要的时间变长的现象，或者在冬季出现的即使启动也立即停机或者启动不了的现象相同。

与此相对，本实施方式所涉及的传感器设备2通过调度处理在移至休眠模式时设定计时器，若从移至休眠模式开始经过规定的期间则再次开始动作。在某个传感器设备移至休眠模式的情况下，在本实施方式所涉及的系统中，持续动作的集约装置5以及传感器设备2的任意一个等待休眠模式的传感器设备2的动作的重新开始。从休眠模式复原重新开始动作的传感器设备2向进行图4所示的步骤s1～s3的处理的集约装置5或者传感器设备2发送传感数据、二次电池的状态信息。另外，在重新开始了动作的传感器设备2中的二次电池的余量不足的情况下，在接下来的步骤s4的处理中再次移至休眠模式。在休眠模式的传感器设备中信息处理装置7的通信部(无线模块)不进行动作，所以在该间虽然较少但也能够使向二次电池的电力供给反复。即，本实施方式的传感器设备2通过调度处理反复从休眠模式复原、和移至休眠模式，从而能够逐渐使电力状态恢复。

如上述那样，移至休眠模式的节点(传感器设备2)在休眠了一定的期间之后，再次启动。这是为了观测二次电池的经过状态，例如在使用太阳能面板作为环境发电元件的情况下，休眠的期间与日照时间联动。该情况下，根据环境上升的浪涌电流通常在白天产生，所以优选休眠期间到日落时刻为止。这是为了最大限度地通过光发电使电力吸收。

除了从等待捕捉到的节点在浪涌电流中进一步进行放电的情况之外，若为即使产生浪涌电流也能够立即移至休眠模式的状态，则如图13的下段所示的时间变化15那样，能够抑制浪涌电流所引起的电压的下降。如上述那样，本实施方式的传感器设备2并不单纯地比较二次电池704的状态信息所包含的电池余量与阈值，而考虑成为放电状态之前的电压下降状态，判定二次电池704是否为枯竭状态。因此，在过放电状态的传感器设备2重新开始动作时，在图5的步骤s202的判定中判定为电池为枯竭状态。并且，在低温环境下，在步骤s203的判定中判定为不为充电中。并且，传感器设备2作为非中继节点重新开始动作。由此，在过放电状态的传感器设备2重新开始动作的情况下，在短时间内移至休眠模式。因此，在本实施方式的传感器设备2中，如图13的下段所示的时间变化15那样，反复浪涌电流所引起的微小的电位降低15a，并且逐渐收敛到稳定电位(3v)。这样，若在传感器设备2中进行调度处理的电源电压收敛到稳定电位，则在其后的调度处理中的步骤s203的判定成为充电中(步骤s203；是)。由此，传感器设备2能够不移至休眠模式，而重新开始动作。

此外，图4的流程图只是传感器设备2进行的处理的一个例子。传感器设备2进行的处理并不限定于图4所示的内容，而能够适当地变更。同样地，图5的流程图只是传感器设备2进行的调度处理的一个例子。调度处理并不限定于图5所示的内容，而能够适当地变更。并且，图6的流程图只是服务器装置4进行的链接变更处理的一个例子。链接变更处理并不限定于图6所示的内容，而能够适当地变更。

另外，图2只是传感器设备2的构成的一个例子。传感器设备2的构成能够适当地变更，例如，一个传感器设备2所包含的传感器器件也可以是一个。另外，传感器设备2也可以包含测量温度以外的物理量的传感器器件、和作为温度传感器发挥作用的传感器器件。并且，环境发电元件8并不限定于上述的太阳能面板，例如也可以是风力发电机等。

另外，在上述的实施方式中，列举了使传感器设备2在低温环境下进行动作的情况，但传感器设备2并不限定于此，也能够应用于由于高温而二次电池陷入充电惰性状态的环境等。

另外，传感器设备2的信息处理装置7以及服务器装置4能够分别通过计算机、和使计算机执行的程序实现。

图14是表示传感器设备的硬件构成的图。

如图14所示，传感器设备2具备计算机14、功率模块15、环境发电元件8、二次电池704、以及传感器组9。计算机14包含中央处理器(cpu)1401、存储器1402、输入输出接口1403、无线通信装置1404、以及计时器1405。计算机14的这些要素1401～1405通过总线1410相互连接，能够进行要素间的数据的交接。

cpu1401通过执行包括操作系统的各种程序，控制计算机14的整体的动作。另外，cpu1401例如进行包含图5所示的调度处理的各种处理。

存储器1402包含未图示的只读存储器(rom)以及随机存储器(ram)。在存储器1402的rom例如预先记录有在计算机14的启动时由cpu1401读出的规定的基本控制程序等。另外，存储器1402的ram在cpu1401执行各种程序时根据需要作为工作用存储区域使用。存储器1402的ram例如能够利用于温度阈值t、进行通信的传感器设备2的信息、传感器器件的测量结果、二次电池的状态信息等的存储。

输入输出接口1403是连接计算机14与传感器器件的装置。输入输出接口1403例如具备通用串行总线(usb)标准的连接器等。

无线通信装置1404是在计算机14与其它的传感器设备2的计算机，或者集约装置5之间进行无线通信的装置。无线通信装置1404将根据规定的无线通信标准进行了调制的信号输出给天线705，并且对由天线705接收的信号进行解调。

计算机14的计时器1405使用于从传感器器件获取测量结果或者二次电池的状态信息的定时、发送测量结果或者状态信息的定时等的设定。

另外，功率模块15包含电源管理单元(pmu)1501、和计时器1502。pmu1501获取二次电池704的状态信息并报告给计算机14。功率模块15的计时器1502使用于在移至休眠模式时从休眠模式复原的定时等的设定。

计算机14与获取传感器器件的测定结果的处理一起，定期地进行图5的处理。此时，cpu1401以及存储器1402分别作为图2的信息处理装置7中的控制部701以及存储部702发挥作用(进行动作)。另外，功率模块15作为图2的信息处理装置7中的电源管理部703发挥作用(进行动作)。

此外，计算机14除了图14所示的要素1401～1405之外，例如也可以包含输入装置、输出装置等。另外，计算机14例如也可以包含能够访问安全数码(sd)标准的存储卡等便携式记录介质的介质驱动装置。

图15是表示使其作为服务器装置进行动作的计算机的硬件构成的图。

如图15所示，使其作为服务器装置4进行动作的计算机16具备cpu1601、主存储装置1602、辅助存储装置1603、输入装置1604、输出装置1605、通信控制装置1606、输入输出接口1607、以及介质驱动装置1608。计算机16中的这些要素1601～1608通过总线1610相互连接，能够进行要素间的数据的交接。

cpu1601通过执行包括操纵系统的各种程序，控制计算机16的整体的动作。另外，cpu1601例如进行图6所示的链接变更处理等。

主存储装置1602包含未图示的rom和ram。在主存储装置1602的rom例如预先记录有在计算机16的启动时由cpu1601读出的规定的基本控制程序等。另外，主存储装置1602的ram在cpu1601执行各种程序时根据需要作为工作用存储区域使用。主存储装置1602的ram例如能够利用于传感器网络的拓扑信息的存储、相邻节点的通信质量、电池余量、以及温度差的存储等。

辅助存储装置1603例如是闪存等非易失性存储器(包括固盘(ssd))、硬盘驱动器(hdd)。能够使由处理器1601执行的各种程序、各种数据等存储于辅助存储装置1603。辅助存储装置1603例如能够利用于包括图6的链接变更处理的控制程序等的存储。另外，辅助存储装置1603例如能够利用于传感器网络的拓扑信息的存储、各传感器设备2的测量结果的存储、及相邻节点的通信质量、电池余量、以及温度差的存储等存储。

输入装置1604例如是键盘装置、触摸面板装置等。若计算机16的操作人员(利用者)对输入装置1604进行规定的操作，则输入装置1604向处理器1601发送与该操作内容相对应的输入信息。

输出装置1605例如包含液晶显示装置等显示器装置。输出装置1605例如能够利用于计算机16的动作状态、从各传感器设备2收集的测量结果等的显示。

通信控制装置1606是将计算机16与通信网络连接，并控制经由通信网络的计算机16与其它的电子设备的各种通信的装置。通信控制装置1606例如能够利用于计算机16与集约装置5的通信。

输入输出接口1607将计算机16与其它的电子设备连接。输入输出接口1607例如具备usb标准的连接器等。

介质驱动装置1608进行记录于便携式存储介质17的程序、数据的读出、存储于辅助存储装置1603的数据等的向便携式存储介质17的写入。介质驱动装置1608例如能够利用与一种或者多种标准对应的存储卡用读写器。在使用存储卡用读写器作为介质驱动装置1608的情况下，作为便携式存储介质17，能够利用存储卡用读写器对应的标准例如sd标准的存储卡(闪存)等。另外，作为便携式记录介质17，例如能够利用具备usb标准的连接器的闪存。便携式记录介质17能够利用于传感器网络的拓扑信息的存储、从传感器设备2收集的测量结果的存储、及相邻节点的通信质量、电池余量、以及温度差的存储等。

另外，在计算机16安装能够作为介质驱动装置1608利用的光盘驱动器的情况下，能够利用能够利用该光盘驱动器识别的各种光盘作为便携式记录介质17。能够作为便携式记录介质17利用的光盘例如有激光唱片(cd)、数字通用光盘(dvd)、蓝光光盘(蓝光是注册商标)等。

计算机16的cpu1601从辅助存储装置1603等读出包含图7的链接变更处理的控制程序并执行。此时，cpu1601作为图3的服务器装置4中的控制部401发挥作用(进行动作)。另外，辅助存储装置1603、主存储装置1602的ram、以及便携式记录介质17作为服务器装置4的存储部402发挥作用。

此外，使其作为服务器装置4进行动作的计算机16不需要包含图15所示的全部的要素1601～1608，也能够根据用途、条件省略一部分的要素。例如，计算机16也可以省略介质驱动装置1608。

附图标记说明

1…传感器网络系统，2…传感器设备，3…传感器网络，4…服务器装置，5…集约装置，6…通信网络，7…信息处理装置，8…环境发电元件，9…传感器组，11…柱，14、16…计算机，15…功率模块，17…便携式记录介质，201～209…节点，401、701…控制部，402、702…存储部，703…电源管理部，704…二次电池，901、902…传感器器件，901t、902t…温度传感器，1001…地面，1401、1601…cpu，1402…存储器，1403、1607…输入输出接口，1404…无线通信装置，1405…计时器，1602…主存储装置，1603…辅助存储装置，1604…输入装置，1605…输出装置，1606…通信控制装置，1608…介质驱动装置。