JP2011109337A - Communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信装置と、通信装置と通信を行う中継装置と、中継装置と無線間欠通信を行う無線機と、を備える通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system including a communication device, a relay device that communicates with the communication device, and a wireless device that performs wireless intermittent communication with the relay device.
従来、様々な家電機器で構成されるネットワーク外又はネットワーク内に所在し、家電機器の情報を収集する情報要求装置が、そのネットワークに所在する家電機器の情報を収集することが一般的に行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an information requesting device that collects information on home appliances that is located outside or within a network composed of various home appliances generally collects information on home appliances located on the network. ing.
このような家電機器の情報を収集する方法の一例として、携帯端末の利用者が携帯端末を所持して自宅を離れた後に、自宅内の家電機器(TV、DVDプレイヤ等)の中で代表となる代理ノードが、他の家電機器の情報を収集し、自宅外に所在する携帯端末に対して機器情報を送信することが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As an example of a method for collecting information on such household electrical appliances, after a portable terminal user leaves the home with a portable terminal, the representative of household electrical appliances (TV, DVD player, etc.) It is known that the proxy node collects information on other home appliances and transmits the device information to a mobile terminal located outside the home (see, for example, Patent Document 1).
また、他の一例として、家電機器の状態が変化したときにその家電機器が状態変化内容を示す動作履歴データをホームゲートウェイに送信し、ホームゲートウェイが、その動作履歴データを保持しておき、所定時刻になったときに保持された動作履歴データをインターネットを介して情報サーバへ送信することが知られている(例えば、特許文献2参照)。 As another example, when the state of the home appliance changes, the home appliance transmits operation history data indicating the state change contents to the home gateway, and the home gateway holds the operation history data, It is known to transmit operation history data held at the time to an information server via the Internet (see, for example, Patent Document 2).
特許文献1、2に示されるような一般的な家電機器の情報を収集する場合には、リアルタイム性の高い通信を行う必要性が低いため、ネットワーク内に所在し、情報収集装置(携帯端末、情報サーバ等)と通信を行う機器(代理ノード、ホームゲートウェイ等、以下、代理機器ともいう)に、ネットワーク内の家電機器の情報をあらかじめ記憶させておくことができる。
When collecting information on general home appliances as shown in
しかしながら、何らかの状態を検知するセンサの情報等、短時間で所有する情報が変化する機器(以下、特定機器ともいう)の情報を収集する場合には、リアルタイム性の高い通信を行う必要があり、代理機器がそのような特定機器の情報をあらかじめ記憶しておくことはできない。そのため、代理機器は特定機器の情報を必要時に取得する必要がある。 However, when collecting information on devices that change information in a short time, such as information on sensors that detect some state (hereinafter also referred to as specific devices), it is necessary to perform highly real-time communication. The proxy device cannot store such specific device information in advance. Therefore, the proxy device needs to acquire information on the specific device when necessary.
また、特許文献1、2に示される様々な家電機器と代理機器との通信について制約は特に考慮されていないが、特定機器が省電力対応の無線機である場合には、特定機器と代理機器との間で間欠通信を行うことがある。
In addition, restrictions on communication between various home appliances and proxy devices disclosed in
図11は、従来の情報収集装置が、代理機器を経由して省電力対応の無線機の情報を収集する際の通信シーケンスを示す図である。図11に示すように、情報収集装置が情報要求信号を代理機器へ送信した後(ステップS1001)、代理機器は短時間で変化する情報を取得すべく無線機へ情報要求信号を送信する(ステップS1002)。無線機は、情報要求信号を受信すると、それに対する無線機の情報を代理機器へ返信し(ステップS1003)、代理機器は受信した無線機の情報を情報収集装置へ送信する(ステップS1004)。このようにして、情報収集装置は無線機の情報を取得することができる。 FIG. 11 is a diagram illustrating a communication sequence when a conventional information collection device collects information on a wireless device that supports power saving via a proxy device. As shown in FIG. 11, after the information collecting apparatus transmits an information request signal to the proxy device (step S1001), the proxy device transmits an information request signal to the wireless device in order to acquire information that changes in a short time (step S1001). S1002). Upon receiving the information request signal, the wireless device returns information on the wireless device to the proxy device (step S1003), and the proxy device transmits the received information on the wireless device to the information collection device (step S1004). In this way, the information collecting apparatus can acquire information on the wireless device.
しかしながら、図11に示した代理機器と無線機との間の間欠通信の周期(間欠周期)は、無線機の消費電力を低減させるために、無線LAN等と比較するとはるかに長い周期(例えば、十数秒程度)に設定されることがある。このような間欠周期の長い間欠通信を行う場合には、ステップS1001〜S1004の処理を行うことに長時間を要する。この間、そもそも情報収集装置が、無線機との間で通信が可能か否かを把握できない。したがって、不要な電力消費を回避するためには、無線機の情報を取得する前に、無線機が有効に存在していることを情報収集装置が可能な限り迅速に把握できることが望ましい。 However, the period of intermittent communication (intermittent period) between the proxy device and the wireless device shown in FIG. 11 is much longer than that of a wireless LAN or the like in order to reduce the power consumption of the wireless device (for example, It may be set to about ten or more seconds. When such intermittent communication with a long intermittent cycle is performed, it takes a long time to perform the processes of steps S1001 to S1004. During this time, the information collecting apparatus cannot grasp whether or not communication with the wireless device is possible. Therefore, in order to avoid unnecessary power consumption, it is desirable that the information collection device can grasp as quickly as possible that the radio is effectively present before acquiring the radio information.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、間欠通信を行う無線機の情報を要求する通信装置が、その無線機が有効に存在するか否かを迅速に把握することが可能な通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a communication device that requests information on a wireless device that performs intermittent communication can quickly grasp whether or not the wireless device is effectively present. It is an object to provide a simple communication system.
本発明の通信システムは、通信装置と、前記通信装置と通信を行う中継装置と、前記中継装置と無線間欠通信を行う無線機と、を備える通信システムであって、前記中継装置が、前記無線機を識別するための識別IDと、当該中継装置配下において前記識別IDにより識別される無線機が属する階層を示す階層情報と、を関連付けて記憶する中継装置記憶部と、前記通信装置からの特定の無線機への情報要求信号を受信する中継装置受信部と、前記中継装置受信部により受信された情報要求信号の送信先を示す前記特定の無線機の識別IDが前記中継装置記憶部に記憶されている場合、前記通信装置に対して、前記特定の無線機の識別IDが前記中継装置記憶部に記憶されていることを示す所定の信号を送信する中継装置送信部と、を備える。 The communication system of the present invention is a communication system including a communication device, a relay device that communicates with the communication device, and a radio that performs wireless intermittent communication with the relay device, and the relay device includes the wireless device. A relay device storage unit that associates and stores an identification ID for identifying a device and hierarchical information indicating a layer to which a radio identified by the identification ID belongs under the relay device, and a specification from the communication device A relay device receiving unit that receives an information request signal to the radio device, and an identification ID of the specific radio device that indicates a transmission destination of the information request signal received by the relay device receiving unit is stored in the relay device storage unit A relay device transmitting unit that transmits a predetermined signal indicating that the identification ID of the specific wireless device is stored in the relay device storage unit to the communication device.
この構成により、間欠通信を行う無線機の情報を要求する通信装置は、中継装置が無線機の代理応答を行うことで、その無線機が有効に存在するか否かを迅速に把握することが可能である。 With this configuration, a communication device that requests information on a wireless device that performs intermittent communication can quickly determine whether or not the wireless device is effectively present when the relay device performs a proxy response of the wireless device. Is possible.
また、本発明の通信システムは、通信装置と、前記通信装置と通信を行う中継装置と、前記中継装置と無線間欠通信を行う無線機と、を備える通信システムであって、前記中継装置が、前記無線機を識別するための識別IDと、当該中継装置配下において前記識別IDにより識別される無線機が属する階層を示す階層情報と、を関連付けて記憶する中継装置記憶部と、前記通信装置からの特定の無線機への情報要求信号を受信する中継装置受信部と、前記中継装置受信部により受信された情報要求信号の送信先を示す前記特定の無線機の識別IDが前記中継装置記憶部に記憶されている場合、前記情報要求信号に対する応答信号及び前記中継装置記憶部に前記特定の無線機の識別IDと関連付けて記憶された階層情報を、前記通信装置へ送信する中継装置送信部と、を備える。 The communication system of the present invention is a communication system including a communication device, a relay device that communicates with the communication device, and a radio that performs wireless intermittent communication with the relay device, and the relay device includes: A relay device storage unit that associates and stores an identification ID for identifying the wireless device and hierarchical information indicating a hierarchy to which the wireless device identified by the identification ID belongs under the relay device; and from the communication device A relay device receiving unit that receives an information request signal to the specific radio device, and an identification ID of the specific radio device indicating a transmission destination of the information request signal received by the relay device receiving unit is the relay device storage unit The response information for the information request signal and the hierarchical information stored in the relay device storage unit in association with the identification ID of the specific wireless device are transmitted to the communication device. That includes a relay device transmitting unit.
この構成により、間欠通信を行う無線機の情報を要求する通信装置が、その無線機が有効に存在するか否かを迅速に把握することが可能である。 With this configuration, a communication device that requests information on a wireless device that performs intermittent communication can quickly determine whether or not the wireless device is effectively present.
また、本発明の通信システムは、前記通信装置が、前記特定の無線機への情報要求信号を前記中継装置へ送信する通信装置送信部と、前記中継装置からの前記通信装置送信部により送信された情報要求信号に対する前記応答信号及び前記階層情報を受信する通信装置受信部と、前記通信装置受信部により受信された前記階層情報に基づいて、前記中継装置からの前記応答信号の受信から前記特定の無線機からの前記特定の無線機の情報の受信までの期限を示すタイムアウト時間を設定する通信装置設定部と、を備える。 In the communication system of the present invention, the communication device is transmitted by a communication device transmitter that transmits an information request signal to the specific radio device to the relay device, and the communication device transmitter from the relay device. A communication device receiver that receives the response signal and the hierarchy information for the received information request signal, and the identification from reception of the response signal from the relay device based on the hierarchy information received by the communication device receiver A communication device setting unit that sets a time-out period indicating a time limit until reception of information on the specific wireless device from the wireless device.
この構成により、階層情報に応じたタイムアウト時間を設定することで、通信装置と特定のセンサとの間の中継経路において、通信障害や通信遅延が発生しているか否かを知ることができる。 With this configuration, it is possible to know whether a communication failure or a communication delay has occurred in the relay path between the communication device and the specific sensor by setting the timeout time according to the hierarchy information.
また、本発明の通信システムは、前記通信装置設定部が、前記階層情報が示す階層が下位であるほど、前記タイムアウト時間を長く設定する。 In the communication system of the present invention, the communication device setting unit sets the timeout time longer as the hierarchy indicated by the hierarchy information is lower.
この構成により、特定の無線機の情報を取得するまでの時間が長くなると予想される場合には、タイムアウト時間を長く設定することができ、階層に応じて適切なタイムアウト時間を設定可能である。 With this configuration, when it is expected that the time until acquiring information of a specific wireless device will be long, the timeout time can be set long, and an appropriate timeout time can be set according to the hierarchy.
また、本発明の通信システムは、前記中継装置記憶部が、前記識別IDと、前記識別IDにより識別される無線機までの中継経路の情報と、前記階層情報と、を関連付けて記憶し、前記中継装置が、所定時間内に前記中継装置受信部により特定の無線機からの前記特定の無線機の情報が受信されたか否かを判定する中継装置判定部と、前記中継装置判定部により前記特定の無線機の情報が未受信であると判定された場合、前記中継装置記憶部に記憶された中継経路に基づいて、前記情報要求信号を前記特定の無線機へ送信する際の中継経路を変更する中継経路変更部と、を備え、前記中継装置送信部が、前記中継経路変更部による前記中継経路の変更に基づいて、前記タイムアウト時間を延長するためのタイムアウト延長指示信号を送信する。 In the communication system of the present invention, the relay device storage unit stores the identification ID, information on a relay route to the radio identified by the identification ID, and the hierarchy information in association with each other, and The relay device determines whether or not the relay device receiver has received information on the specific radio from the specific radio device within a predetermined time, and the relay device determination unit determines the specific When it is determined that the information of the wireless device is not received, the relay route for transmitting the information request signal to the specific wireless device is changed based on the relay route stored in the relay device storage unit A relay route changing unit that transmits a timeout extension instruction signal for extending the timeout time based on the change of the relay route by the relay route changing unit.
この構成により、通信障害等により中継経路が変更された場合であっても、タイムアウト時間を適切に再設定させることができる。 With this configuration, even when the relay route is changed due to a communication failure or the like, the timeout time can be appropriately reset.
また、本発明の通信システムは、前記中継装置送信部が、前記タイムアウト延長指示信号とともに、前記中継経路変更部による変更後の中継経路に関連付けて前記記憶部に記憶された階層情報を送信する。 In the communication system of the present invention, the relay device transmission unit transmits the hierarchy information stored in the storage unit in association with the relay route after the change by the relay route change unit together with the timeout extension instruction signal.
この構成により、変更後の中継経路に対応する階層情報を情報要求元の通信装置へ通知することで、階層情報に応じたタイムアウト時間を適切に再設定させることができる。 With this configuration, it is possible to appropriately reset the time-out period corresponding to the hierarchy information by notifying the information requesting communication device of the hierarchy information corresponding to the changed relay route.
また、本発明の通信システムは、前記通信装置設定部が、前記通信装置受信部により受信された前記タイムアウト延長指示信号に基づいて、前記タイムアウト時間を再設定する。 In the communication system of the present invention, the communication device setting unit resets the timeout time based on the timeout extension instruction signal received by the communication device reception unit.
この構成により、通信障害等により中継経路が変更された場合であっても、タイムアウト時間を適切に再設定させることができる。 With this configuration, even when the relay route is changed due to a communication failure or the like, the timeout time can be appropriately reset.
本発明は、無線機器の情報を収集する通信装置が、特定機器が有効であるか否かを把握することが可能である。 According to the present invention, it is possible for a communication device that collects information on wireless devices to grasp whether or not a specific device is effective.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態における通信システムのシステム構成の一例を示すブロック図である。図1に示す通信システム1は、監視装置11、メータ12、セキュリティ制御装置13、中継装置20、センサ30を有して構成される。なお、監視装置11、メータ12、セキュリティ制御装置13、中継装置20は、いずれも複数あってもよい。また、センサ30の個数は図1に示した例に限られない。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a system configuration of a communication system according to the first embodiment of the present invention. The
監視装置11、メータ12、セキュリティ制御装置13は、センサ30による計測情報等のセンサ情報を要求するための情報要求信号を送信することができる。情報要求信号は、例えば、センサ30のバッテリ情報、センサ30による計測結果の情報、センサ30が有効に動作可能か否かを示す生存確認情報等のセンサ情報を要求する信号である。以下、情報要求信号を送信する監視装置11、メータ12、セキュリティ制御装置13を通信装置10ともいう。
The
監視装置11は、メータ12、セキュリティ制御装置13、中継装置20、センサ30を監視する装置であり、例えばガス会社が管理する情報センタ、セキュリティ管理会社が管理する情報センタに配置される。監視装置11は、有線又は無線による通信機能を有しており、情報要求信号を中継装置20を介してセンサ30へ送信する。また、監視装置11が送信する情報要求信号には、検針指令、ガス漏れ等を把握するためのセキュリティ管理指令、ガスメータに対する遠隔遮断指令等の各種指令が含まれてもよい。
The
メータ12は、例えばガスメータであり、中継装置20との間で有線通信を行う。また、メータ12は、情報要求信号を中継装置20を介してセンサ30へ送信する。
The
セキュリティ制御装置13は、例えば、犯罪防止、災害防止のための各種制御を行い例えばセキュリティ操作盤を有する制御機器であり、中継装置20との間で有線通信を行う。また、セキュリティ制御装置13は、情報要求信号を中継装置20を介してセンサ30へ送信する。
The
中継装置20は、有線、無線による通信機能を有し、通信装置10(監視装置11、メータ12、又はセキュリティ制御装置13)と、センサ30との通信を中継する。また、中継装置20は、1または複数のセンサ30を管理し、センサ30との間では、無線で間欠通信を行う。
The
センサ30は、無線通信機能を有する無線機の一例であり、例えば、窓開閉検知センサ、ガス漏れセンサ、火災センサ、火災報知器などである。また、センサ30は、冷蔵庫、エアコン等の家電機器に取り付けられ、その家電機器の状態を検知するものであってもよい。センサ30は、通信装置10(監視装置11、メータ12、又はセキュリティ制御装置13)からの情報要求信号に対して、もしくは定期的に、センサ情報を通信装置10へ送信する。例えば、センサ30は、検針指令等の各種指令に基づいて、各種計測を行い、計測結果を通知する。また、センサ30は、センサ情報以外であって、リアルタイム性が要求される短時間で変化し得る情報を通信する無線機であってもよい。
The
次に、図2は、中継装置20の構成の一例を示すブロック図である。図2に示す中継装置20は、中継装置記憶部210、中継装置受信部220、中継装置送信部230、中継装置制御部240を有する。
Next, FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
中継装置記憶部210は、少なくとも、センサ30を識別するための識別IDと、中継装置20の配下において識別IDにより識別されるセンサ30が属する階層を示す階層情報(例えば、送信先(目的地)である特定のセンサ30との間で通信を行うために、送信先以外の中継機として機能する他のセンサ30を経由するときの中継機数(hop数)の情報など)とを、関連付けて記憶するテーブルを有する。
The relay
中継装置受信部220は、各種信号、各種情報を受信する。例えば、中継装置受信部220は、通信装置10からの、特定のセンサ30へ情報を要求するための情報要求信号を受信する。
The relay
中継装置送信部230は、各種信号、各種情報を送信する。例えば、中継装置送信部230は、中継装置受信部220により受信された情報要求信号の送信先を示す特定のセンサ30の識別IDが中継装置記憶部210に記憶されている場合、この情報要求信号に対する応答信号(ACK信号)と、中継装置記憶部210に特定のセンサ30の識別IDと関連付けて記憶された階層情報とを、情報要求信号を送信した通信装置10へ送信する。また、例えば、中継装置送信部230は、特定のセンサ30の識別IDが中継装置記憶部210に記憶されている場合、特定のセンサ30の識別IDが中継装置記憶部210に記憶されていることを示す所定の信号を送信してもよい。
The relay
中継装置制御部240は、中継装置20内の各種制御を行う。
The relay
次に、図3は、通信装置10の構成の一例を示すブロック図である。図3に示す通信装置10は、通信装置送信部110、通信装置受信部120、通信装置制御部130を有する。
Next, FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
通信装置送信部110は、各種信号、各種情報を中継装置20へ送信する。例えば、通信装置送信部110は、送信先である特定のセンサ30への情報要求信号を中継装置20へ送信する。
The communication
通信装置受信部120は、各種信号、各種情報を中継装置20から受信する。例えば、通信装置受信部120は、中継装置20からの情報要求信号に対する応答信号及び階層情報を受信する。
The communication
通信装置制御部130は、通信装置10内の各種制御を行う。例えば、通信装置制御部130は、通信装置受信部120により受信された階層情報に基づいて、タイムアウト時間を設定する。ここで、タイムアウト時間とは、中継装置20からの応答信号の受信から、特定のセンサ30からの情報要求信号に対する情報(センサ情報)の受信まで、の期限を示す時間である。
The communication
次に、中継装置20とセンサ30との間で行われる間欠通信について説明する。
図4は、中継装置20とセンサ30との間で行われる間欠通信の一例を示すタイムチャートである。
Next, intermittent communication performed between the
FIG. 4 is a time chart illustrating an example of intermittent communication performed between the
図4に示すように、中継装置20は、間欠周期T1で、センサ30との間で定期的に信号の送受信を行う。また、中継装置20は、定期的に送信動作、受信動作を交互に繰り返す。同様に、センサ30は、間欠周期T1で、中継装置20との間で定期的に信号の送受信を行う。また、センサ30は、定期的に送信動作、受信動作を交互に繰り返す。中継装置20及びセンサ30が送信動作、受信動作を行うタイミングは異なっていてもよい。また、送信動作、受信動作中には、所定の信号もしくは情報要求信号又はセンサ情報等の送受信すべき信号が送受信される。なお、間欠周期T1は、例えば3sec〜10secであり、省電力性と応答時間とのバランスを考慮すると例えば6sec〜8secが好ましい。
As shown in FIG. 4, the
また、自装置(中継装置20又はセンサ30)は、相手装置(センサ30又は中継装置20)へ情報を送信すべき情報があるときに受信動作を開始する。自装置の受信動作において、相手装置からの所定の信号を受信することにより相手装置の送信タイミングを認識すると、その後の相手装置の受信動作にあわせて自装置が送信動作に移行し、自装置が送信すべき情報を送信する。
The own device (
例えば、センサ30がセンサ情報を中継装置20へ送信する場合には、定期的な送信動作、受信動作の反復を一旦中断し、受信動作を開始する(図4の時刻t1)。センサ30の受信動作中に中継装置20の送信タイミングを認識すると(図4の時刻t2)、その後の中継装置20の受信動作にあわせてセンサ30が送信動作に移行し(図4の時刻t3)、センサ30がセンサ情報を中継装置20へ送信する。なお、図4では図示していないが、中継装置20が情報要求信号をセンサ30へ送信する場合にも、センサ30と同様の動作を行う。
For example, when the
次に、通信システム1における各装置間の通信について説明する。
図5は、通信システム1における各装置間の通信の一例を示すシーケンス図である。
Next, communication between each device in the
FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an example of communication between devices in the
まず、通信装置10は、送信先である特定のセンサ30に情報要求信号を送信すべく、特定のセンサ30の識別IDを含む情報要求信号を中継装置20へ送信する(ステップS101)。中継装置20は、通信装置10からの情報要求信号を受信すると、中継装置記憶部210を参照し、特定のセンサ30の識別IDに関連付けられた階層情報及び情報要求信号に対する応答信号(ACK信号)を通信装置10へ送信する(ステップS102)。中継装置20は、階層情報を応答信号に含めて送信してもよいし、階層情報と応答信号を別々に送信してもよい。
First, the
通信装置10は、中継装置20からの階層情報に基づいて、タイムアウト時間を設定する(ステップS103)。タイムアウト時間は、通信装置制御部130により、例えば(式1)により決定される。
Tout=(2×T1×hop数)+α
α=(2×T1×hop数)×0.2〜0.3
なお、Tout:タイムアウト時間、T1=間欠周期、α:タイムアウト時間設定用のマージン、を示している。例えば、
T1=5sec、hop数=1の場合、Tout=12sec
T1=5sec、hop数=2の場合、Tout=24sec
である。
このように、通信装置制御部130は、階層情報が示す階層が下位であるほど(Hop数が大きいつまり中継機数が多いほど)、タイムアウト時間を長く設定する。
The
Tout = (2 × T1 × hop number) + α
α = (2 × T1 × hop number) × 0.2 to 0.3
Note that Tout: timeout time, T1 = intermittent cycle, and α: margin for setting timeout time. For example,
When T1 = 5 sec and the number of hops = 1, Tout = 12 sec
When T1 = 5 sec and the number of hops = 2, Tout = 24 sec
It is.
As described above, the communication
また、中継装置20は、ステップS101において情報要求信号を受信すると、その情報要求信号を特定のセンサ30へ送信する(ステップS104)。特定のセンサ30が通信装置10からの情報要求信号を受信すると、情報要求信号に対する情報(センサ情報)を中継装置20を介して通信装置10へ送信する(ステップS105、S106)。
Further, when receiving the information request signal in step S101, the
なお、通信装置10は、情報要求信号の送信先として特定のセンサ30を指定するのではなく、全てのセンサ30を送信先として同報通信を行うようにしてもよい。
Note that the
また、中継装置20は、特定のセンサ30へ情報要求信号を直接送信するのではなく、中継装置記憶部210が有するテーブルに特定のセンサ30までの中継経路の情報を記憶し、その中継経路の情報に基づいて、送信先以外の他のセンサ30を介して特定のセンサ30へ情報要求信号を送信してもよい。
In addition, the
次に、中継装置20の動作について説明する。
図6は、中継装置20の動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation of the
まず、中継装置受信部220は、通信装置10からの情報要求信号を受信する(ステップS201)。続いて、中継装置制御部240は、中継装置記憶部210が有するテーブルを参照し(ステップS202)、情報要求信号を送信すべき特定のセンサ30の識別IDが記憶されているか否かを判定する(ステップS203)。中継装置記憶部210に特定のセンサ30の識別IDが記憶されていない場合、中継装置送信部230は、特定のセンサ30は存在しないことを示すセンサ不存在情報を通信装置10へ送信する(ステップS204)。なお、中継装置送信部230によるセンサ不存在情報の送信を行わずに、情報要求信号に対する通信装置10への応答を放棄してもよい。
First, the relay
一方、中継装置記憶部210に特定のセンサ30の識別IDが記憶されている場合、中継装置送信部230は、通信装置10からの情報要求信号に対する応答信号及び階層情報を通信装置10へ送信する(ステップS205)。また、中継装置送信部230は、通信装置10からの情報要求信号を、識別IDにより識別される特定のセンサ30へ送信する(ステップS206)。続いて、中継装置受信部220は、特定のセンサ30からのセンサ情報を受信する(ステップS207)。続いて、中継装置送信部230は、中継装置受信部220により受信されたセンサ情報を通信装置10へ送信する(ステップS208)。
On the other hand, when the identification ID of the
次に、通信装置10の動作について説明する。
図7は、通信装置10の動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the operation of the
まず、通信装置送信部110は、情報要求信号を送信先である中継装置20へ送信する(ステップS301)。続いて、通信装置制御部130は、通信装置受信部120により中継装置20からの情報要求信号に対する応答信号及び階層情報を受信したか否かを判定する(ステップS302)。通信装置制御部130は、通信装置受信部120により上記応答信号及び階層情報を受信するまで、ステップS302の処理を繰り返す。
First, the communication
応答信号及び階層情報を受信したと判定されると、通信装置制御部130は、受信された階層情報に基づいて、タイムアウト時間を設定する(ステップS303)。続いて、通信装置制御部130は、通信装置受信部120によりセンサ30からのセンサ情報を受信したか否かを判定する(ステップS304)。通信装置制御部130は、通信装置受信部120によりセンサ情報を受信するまで、ステップS304の処理を繰り返す。
When it is determined that the response signal and the hierarchy information are received, the communication
通信装置受信部120によりセンサ情報を受信した場合、通信装置制御部130は、センサ情報の受信時点が、タイムアウト時間内であったか否かを判定する(ステップS305)。センサ情報の受信時点がタイムアウト時間内であった場合には、通信装置制御部130は、受信されたセンサ情報について通常の処理を行う(ステップS306)。一方、センサ情報の受信時点がタイムアウト時間外であった場合には、通信装置制御部130は、受信されたセンサ情報が正常に受信されたものではないものとして無視し、破棄する(ステップS307)。
When the sensor information is received by the communication
このような本発明の第1の実施形態における通信システム1によれば、通信装置10は、本来取得すべきセンサ情報を取得する前に、中継装置20が特定のセンサ30に代わり代理応答を行うことで、あらかじめ特定のセンサ30が有効に存在しているか否かを知ることができる。特定のセンサ30が有効に存在していないことが明らかとなれば、タイムアウト時間内に繰り返し情報要求信号を送信する必要がなくなり、省電力化及び通信トラフィックの低減を図ることができる。また、タイムアウト時間を設定することで、通信装置10と特定のセンサ30との間の中継経路において、通信障害や通信遅延が発生しているか否かを知ることができる。
According to the
(第2の実施形態)
図8は、本発明の第2の実施形態における通信システムのシステム構成の一例を示す図である。図8に示す通信システム1Bは、通信装置10、中継装置20、複数のセンサ30(30A、30B、30C、30D、・・・)を有して構成される。なお、通信装置10、中継装置20は複数であってもよい。また、センサ30の個数は図8に示す例に限られない。また、図8では、通信装置10として示しているが、監視装置11、メータ12、及びセキュリティ制御装置13と、中継装置20及びセンサ30との関係は図1に示した例と同じである。つまり、監視装置11と中継装置20とは有線通信又は無線通信を行い、メータ12と中継装置20とは有線通信を行い、セキュリティ制御装置13と中継装置20とは有線通信を行う。図8に示した通信システム1Bについて、図1に示した通信システム1と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a system configuration of a communication system according to the second embodiment of the present invention. A communication system 1B illustrated in FIG. 8 includes a
中継装置記憶部210は、少なくとも、センサ30の識別IDと、識別IDにより識別されるセンサ30までの中継経路の情報と、その中継経路を利用した場合の階層情報(hop数等)と、を関連付けて記憶するテーブルを有する。
The relay
図9は、中継装置記憶部210が有するテーブルの一例を示す図である。図9に示す例では、識別ID「1」により識別されるセンサ30Cに関する情報として、中継装置20、センサ30B、センサ30Cの順に通信装置10から送信先のセンサであるセンサ30Cまで中継されることを示す中継経路情報と、この経路の場合のhop数が2であることを示す階層情報と、が中継装置記憶部210に記憶されている。また、識別ID「2」により識別されるセンサ30Dに関する情報として、中継装置20、センサ30A、センサ30Dの順に通信装置10から送信先のセンサであるセンサ30Dまで中継されることを示す中継経路情報と、この経路の場合のhop数が2であることを示す階層情報と、が中継装置記憶部210に記憶されている。また、センサ30Dの別経路の情報として、中継装置20、センサ30B、センサ30C、センサ30Dの順に通信装置10から送信先のセンサであるセンサ30Dまで中継されることを示す中継経路情報と、この経路の場合のhop数が3であることを示す階層情報と、が中継装置記憶部210に記憶されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a table included in the relay
次に、通信システム1Bにおける各装置間の通信について説明する。
図10は、通信システム1Bにおける各装置間の通信の一例を示すシーケンス図である。ここでは、送信先のセンサをセンサ30Dとし、図8に示すように、中継装置20とセンサAとの間で通信不能状態であり、中継装置20からセンサ30Dまでの中継経路を、センサ30Aを介する経路から、センサ30B、センサ30Cを介する経路に変更する場合を想定している。
Next, communication between each device in the communication system 1B will be described.
FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an example of communication between devices in the communication system 1B. Here, the destination sensor is the
まず、通信装置10は、通信装置送信部110により、送信先である特定のセンサ30であるセンサ30Dに情報要求信号を送信すべく、センサ30Dの識別IDを含む情報要求信号を中継装置20へ送信する(ステップS401)。中継装置20は、中継装置受信部220により通信装置10からの情報要求信号を受信すると、中継装置制御部240により中継装置記憶部210が有するテーブルを参照し、中継装置送信部230により、センサ30Dの識別ID「2」に関連付けられた階層情報(hop数「2」)及び情報要求信号に対する応答信号(ACK信号)を通信装置10へ送信する(ステップS402)。このとき、階層情報を応答信号に含めて送信してもよいし、階層情報と応答信号を別々に送信してもよい。
First, the
通信装置10は、通信装置制御部130により、中継装置20からの階層情報に基づいて、タイムアウト時間を設定する(ステップS403)。また、中継装置20は、ステップS401において中継装置受信部220により情報要求信号を受信すると、中継装置送信部230により、中継装置記憶部210に記憶された所定の中継経路(ここではセンサ30Aを介する経路)で、その情報要求信号をセンサ30Dへ送信する(ステップS404)。なお、中継装置20において中継経路を選択する優先度があらかじめ定められ、その優先度に基づいて中継経路が定められ、その中継経路で情報要求信号が送信されてもよい。
The
中継装置20は、中継装置制御部240により、情報要求信号の送信から所定時間内に、中継装置受信部220によりセンサ30Dからのセンサ情報が受信されたか否かを判定する(ステップS405)。そして、中継装置制御部240により、センサ30Dからのセンサ情報が未受信である場合には、情報要求信号をセンサ30Dへ送信する際の中継経路を変更する。ここでは、中継経路を、センサ30B、センサ30Cを介する経路に変更する。なお、中継経路を変更するときには、中継装置制御部240により、ステップS404において情報要求信号を送信した中継経路以外の中継経路を任意に選択してもよいし、上記優先度に基づいて他の中継経路を選択してもよい。なお、上記の所定時間は、ステップS103と同様に、階層情報に基づいて定められるものであり、例えば、Hop数に比例する。
The
中継装置20は、中継装置送信部230により、変更後の中継経路で、情報要求信号をセンサ30Dへ再送信する(ステップS406)。
The
中継装置20は、中継装置制御部240によって中継経路の変更が行われた場合、中継装置送信部230により、既に設定されているタイムアウト時間を延長するためのタイムアウト延長指示信号を、通信装置10へ送信する(ステップS407)。また、タイムアウト延長信号の送信とともに、中継装置送信部230により、変更後の中継経路に関連付けて中継装置記憶部210に記憶された階層情報(hop数「3」)を送信してもよい。
When the relay route is changed by the relay
通信装置10は、通信装置受信部120により中継装置20からのタイムアウト延長指示信号を受信すると、通信装置制御部130によりタイムアウト時間の再設定を行う(ステップS408)。
When the communication
例えば、通信装置制御部130により、再設定されるタイムアウト時間(RTout)(センサ30B、センサ30Cを介する経路用のタイムアウト時間)を、既に設定されたタイムアウト時間Tout(センサ30Aを介する経路用のタイムアウト時間)の所定倍(N倍、例えば1.5倍)とすることができる。つまり、
RTout=Tout×N
としてもよい。
For example, the communication
RTout = Tout × N
It is good.
また、通信装置受信部120により中継装置20からタイムアウト延長信号とともに階層情報を受信した場合には、通信装置制御部130により、タイムアウト時間Toutの設定と同様に、変更後の中継経路に対応する階層情報に基づいて、タイムアウト時間RToutを再設定してもよい。
Further, when the communication
このような本発明の第2の実施形態における通信システム1Bによれば、例えば中継経路が変更されて階層情報が変化し、当初のタイムアウト時間では変更後の中継経路の状態を正確に把握できないと予想される場合であっても、タイムアウト時間を再設定することで、通信装置10と特定のセンサ30との間の変更後の中継経路において、通信障害や通信遅延が発生しているか否かを正確に知ることができる。
According to the communication system 1B in the second embodiment of the present invention as described above, for example, the relay route is changed and the hierarchy information is changed, and the state of the changed relay route cannot be accurately grasped at the initial timeout time. Even if it is expected, whether or not a communication failure or a communication delay has occurred in the relay path after the change between the
なお、本実施形態では、中継装置20の中継装置記憶部210が中継装置20から送信先である特定のセンサ30までの中継経路の情報を集中管理することを例示したが、中継装置20及びセンサ30が各々特定のセンサ30までの中継経路の情報を有することで、各装置が自律的に中継経路を選択するようにしてもよい。
In the present embodiment, the relay
本発明は、間欠通信を行う無線機の情報を要求する通信装置が、その無線機が有効に存在するか否かを迅速に把握することが可能な通信システム等に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a communication system or the like in which a communication device that requests information on a wireless device that performs intermittent communication can quickly grasp whether or not the wireless device is effectively present.
1、1B 通信システム
10 通信装置
11 監視装置
12 メータ
13 セキュリティ制御装置
20 中継装置
30、30A〜30D センサ
110 通信装置送信部
120 通信装置受信部
130 通信装置制御部
210 中継装置記憶部
220 中継装置受信部
230 中継装置送信部
240 中継装置制御部
1,
Claims (7)
前記中継装置は、
前記無線機を識別するための識別IDと、当該中継装置配下において前記識別IDにより識別される無線機が属する階層を示す階層情報と、を関連付けて記憶する中継装置記憶部と、
前記通信装置からの特定の無線機への情報要求信号を受信する中継装置受信部と、
前記中継装置受信部により受信された情報要求信号の送信先を示す前記特定の無線機の識別IDが前記中継装置記憶部に記憶されている場合、前記通信装置に対して、前記特定の無線機の識別IDが前記中継装置記憶部に記憶されていることを示す所定の信号を送信する中継装置送信部と、
を備える通信システム。 A communication system comprising: a communication device; a relay device that communicates with the communication device; and a radio that performs wireless intermittent communication with the relay device,
The relay device is
A relay device storage unit that associates and stores an identification ID for identifying the wireless device and hierarchical information indicating a hierarchy to which the wireless device identified by the identification ID belongs under the relay device;
A relay device receiving unit that receives an information request signal from the communication device to a specific wireless device;
When the identification ID of the specific wireless device indicating the transmission destination of the information request signal received by the relay device receiving unit is stored in the relay device storage unit, for the communication device, the specific wireless device A relay device transmission unit that transmits a predetermined signal indicating that the identification ID of is stored in the relay device storage unit;
A communication system comprising:
前記中継装置は、
前記無線機を識別するための識別IDと、当該中継装置配下において前記識別IDにより識別される無線機が属する階層を示す階層情報と、を関連付けて記憶する中継装置記憶部と、
前記通信装置からの特定の無線機への情報要求信号を受信する中継装置受信部と、
前記中継装置受信部により受信された情報要求信号の送信先を示す前記特定の無線機の識別IDが前記中継装置記憶部に記憶されている場合、前記情報要求信号に対する応答信号及び前記中継装置記憶部に前記特定の無線機の識別IDと関連付けて記憶された階層情報を、前記通信装置へ送信する中継装置送信部と、
を備える通信システム。 A communication system comprising: a communication device; a relay device that communicates with the communication device; and a radio that performs wireless intermittent communication with the relay device,
The relay device is
A relay device storage unit that associates and stores an identification ID for identifying the wireless device and hierarchical information indicating a hierarchy to which the wireless device identified by the identification ID belongs under the relay device;
A relay device receiving unit that receives an information request signal from the communication device to a specific wireless device;
When the identification ID of the specific wireless device indicating the transmission destination of the information request signal received by the relay device receiving unit is stored in the relay device storage unit, a response signal to the information request signal and the relay device storage A relay device transmitting unit that transmits the hierarchical information stored in association with the identification ID of the specific wireless device to the communication device;
A communication system comprising:
前記通信装置は、
前記特定の無線機への情報要求信号を前記中継装置へ送信する通信装置送信部と、
前記中継装置からの前記通信装置送信部により送信された情報要求信号に対する前記応答信号及び前記階層情報を受信する通信装置受信部と、
前記通信装置受信部により受信された前記階層情報に基づいて、前記中継装置からの前記応答信号の受信から前記特定の無線機からの前記特定の無線機の情報の受信までの期限を示すタイムアウト時間を設定する通信装置設定部と、
を備える通信システム。 A communication system according to claim 2,
The communication device
A communication device transmitter for transmitting an information request signal to the specific radio device to the relay device;
A communication device receiving unit that receives the response signal and the hierarchy information with respect to the information request signal transmitted by the communication device transmitting unit from the relay device;
Based on the hierarchy information received by the communication device receiver, a time-out time indicating a time limit from reception of the response signal from the relay device to reception of the information on the specific radio from the specific radio A communication device setting unit for setting
A communication system comprising:
前記通信装置設定部は、前記階層情報が示す階層が下位であるほど、前記タイムアウト時間を長く設定する
通信システム。 A communication system according to claim 3,
The communication device setting unit sets the timeout time longer as the hierarchy indicated by the hierarchy information is lower.
前記中継装置記憶部は、前記識別IDと、前記識別IDにより識別される無線機までの中継経路の情報と、前記階層情報と、を関連付けて記憶し、
前記中継装置は、
所定時間内に前記中継装置受信部により特定の無線機からの前記特定の無線機の情報が受信されたか否かを判定する中継装置判定部と、
前記中継装置判定部により前記特定の無線機の情報が未受信であると判定された場合、前記中継装置記憶部に記憶された中継経路に基づいて、前記情報要求信号を前記特定の無線機へ送信する際の中継経路を変更する中継経路変更部と、
を備え、
前記中継装置送信部は、前記中継経路変更部による前記中継経路の変更に基づいて、前記タイムアウト時間を延長するためのタイムアウト延長指示信号を前記通信装置へ送信する
通信システム。 The communication system according to any one of claims 2 to 4,
The relay device storage unit stores the identification ID, information on a relay route to a radio identified by the identification ID, and the hierarchy information in association with each other,
The relay device is
A relay device determination unit that determines whether or not the information on the specific wireless device is received from the specific wireless device by the relay device reception unit within a predetermined time;
When the relay device determination unit determines that the information on the specific wireless device has not been received, the information request signal is sent to the specific wireless device based on the relay route stored in the relay device storage unit. A relay route changing unit for changing the relay route when transmitting,
With
The relay device transmitting unit transmits a timeout extension instruction signal for extending the timeout time to the communication device based on the change of the relay route by the relay route changing unit.
前記中継装置送信部は、前記タイムアウト延長指示信号とともに、前記中継経路変更部による変更後の中継経路に関連付けて前記記憶部に記憶された階層情報を送信する
通信システム。 The communication system according to claim 5, wherein
The relay device transmission unit transmits the hierarchy information stored in the storage unit in association with the relay route changed by the relay route change unit together with the timeout extension instruction signal.
前記通信装置設定部は、前記通信装置受信部により受信された前記タイムアウト延長指示信号に基づいて、前記タイムアウト時間を再設定する
通信システム。 The communication system according to claim 5 or 6,
The communication device setting unit resets the timeout time based on the timeout extension instruction signal received by the communication device reception unit.
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