JP6178540B1 - Wireless communication system and sensor - Google Patents
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Abstract
データステーション10は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って複数の中継機20と通信を行う。複数の中継機20のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの特定スロットが割り当てられている。通信スケジュールは、特定スロットの他に、緊急用スロットを含む。複数の中継機20のそれぞれは、特定スロットにおいてデータステーション10と通信を行う一方、緊急用スロットおいてデータステーション10と通信可能な状態となる。The data station 10 communicates with a plurality of repeaters 20 according to a communication schedule divided into a plurality of time slots. Each of the plurality of repeaters 20 is assigned a specific slot among the plurality of time slots. The communication schedule includes an emergency slot in addition to the specific slot. Each of the plurality of repeaters 20 communicates with the data station 10 in the specific slot, and can communicate with the data station 10 in the emergency slot.
Description
ここに開示された技術は、無線通信システム及び通信端末に関する。 The technology disclosed herein relates to a wireless communication system and a communication terminal.
従来より、複数の通信端末によりネットワークを形成する無線通信システムが知られている。 Conventionally, a wireless communication system in which a network is formed by a plurality of communication terminals is known.
例えば、特許文献1に記載の無線通信システムは、親機となる一の通信端末と、親機と通信を行う子機としての複数の通信端末とを含んでいる。各子機には、特定のタイムスロットが割り当てられており、親機は、各子機と対応するタイムスロットにおいて通信を行う。 For example, the wireless communication system described in Patent Literature 1 includes one communication terminal serving as a parent device and a plurality of communication terminals serving as child devices that communicate with the parent device. Each child device is assigned a specific time slot, and the parent device communicates with each child device in a corresponding time slot.
ところで、前述のような無線通信システムにおいては、親機と子機とは対応するタイムスロット以外では通信を行わない。通常の処理においては、そのようなタイミングで通信を行っていても特に問題はない。しかしながら、親機と子機とで通信を行う必要が生じた場合には、対応するタイムスロットが到来するまで通信を行うことができないので、必要が生じた親機と子機との通信が実現するまでに時間を要してしまう。 By the way, in the wireless communication system as described above, the parent device and the child device do not communicate except in the corresponding time slot. In normal processing, there is no particular problem even if communication is performed at such timing. However, if it is necessary to communicate between the master unit and the slave unit, communication cannot be performed until the corresponding time slot arrives. It takes time to do it.
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通信の必要が生じた場合に、親機となる通信端末との通信を早期に実現することにある。 The technology disclosed herein has been made in view of the above points, and its purpose is to realize early communication with a communication terminal serving as a parent device when communication is required. It is in.
ここに開示された技術は、複数の通信端末によってネットワークを形成する無線通信システムが対象である。前記複数の通信端末は、親機と複数の子機とを含んでおり、前記親機は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って前記複数の子機と通信を行い、前記複数の子機のそれぞれには、前記複数のタイムスロットのうちの特定のタイムスロットが割り当てられ、前記通信スケジュールは、前記特定のタイムスロットの他に、前記複数の子機に共通で割り当てられた緊急用タイムスロットを含み、前記複数の子機のそれぞれは、前記特定のタイムスロットにおいて前記親機と通信を行う一方、前記緊急用タイムスロットおいて前記親機と通信可能な状態となるものとする。 The technique disclosed here is intended for a wireless communication system in which a network is formed by a plurality of communication terminals. The plurality of communication terminals include a master unit and a plurality of slave units, and the master unit communicates with the plurality of slave units according to a communication schedule divided into a plurality of time slots, and the plurality of slave units Each of the machines is assigned a specific time slot of the plurality of time slots, and the communication schedule includes an emergency time commonly assigned to the plurality of slave machines in addition to the specific time slot. Each of the plurality of slave units includes a slot, and communicates with the master unit in the specific time slot, but can communicate with the master unit in the emergency time slot.
ここに開示された通信端末は、他の通信端末と通信を行う。この通信端末は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールにおいて特定のタイムスロットが割り当てられ、前記特定のタイムスロットにおいて他の通信端末と通信を行う一方、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットおいて他の通信端末と通信可能な状態となる。 The communication terminal disclosed here communicates with other communication terminals. The communication terminal is assigned a specific time slot in a communication schedule divided into a plurality of time slots, and communicates with other communication terminals in the specific time slot. Communication with other communication terminals is possible in the time slot.
また、ここに開示された通信端末は、他の通信端末と通信を行う。この通信端末は、所定の物理量を検出するセンサ部と、前記センサ部の検出値を他の通信端末に送信する処理部とを備え、前記処理部は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールにおいて特定のタイムスロットが割り当てられた他の通信端末へ該特定のタイムスロットにおいて前記検出値を送信する一方、該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を送信する必要が生じた場合には、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記他の通信端末へ送信する。 Moreover, the communication terminal disclosed here communicates with other communication terminals. The communication terminal includes a sensor unit that detects a predetermined physical quantity, and a processing unit that transmits a detection value of the sensor unit to another communication terminal. The processing unit is a communication schedule divided into a plurality of time slots. When it is necessary to transmit the detection value at a timing other than the specific time slot while transmitting the detection value at the specific time slot to another communication terminal to which the specific time slot is allocated The detected value is transmitted to the other communication terminal in an emergency time slot among the plurality of time slots.
前記無線通信システムによれば、通信の必要が生じた場合に、親機となる通信端末との通信を早期に実現することができる。 According to the wireless communication system, when communication is required, communication with a communication terminal serving as a parent device can be realized at an early stage.
また、前記通信端末によれば、通信の必要が生じた場合に、親機となる通信端末との通信を早期に実現とすることができる。 Further, according to the communication terminal, when communication is required, communication with the communication terminal serving as a parent device can be realized at an early stage.
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
《実施形態1》
図1は、無線通信システム100の概略図である。無線通信システム100は、データステーション10と、複数の中継機20と、複数のセンサ30とを有している。データステーション10、中継機20、センサ30は、通信端末であり、互いに無線通信を行い、自律的にネットワークを構築する。無線通信システム100においては、マルチホップ無線ネットワークが形成される。データステーション10は、親機として機能し、中継機20は、子機として機能する。基本的には、データステーション10は、中継機20と通信を行い、センサ30は、中継機20と通信を行う。データステーション10及び中継機20は、データステーション10を頂点とするツリー型のネットワークトポロジを有している。本明細書では、ネットワークにおいてデータステーション10側を上流側又は上位とし、ツリーの末端側を下流側又は下位とする。また、データステーション10、中継機20、センサ30を区別しない場合には、単に通信端末と称する場合がある。また、各中継機20を区別する場合には、符号「20」の後にアルファベットを付して区別する。Embodiment 1
FIG. 1 is a schematic diagram of a
無線通信システム100においては、センサ30が所定の物理量を検出し、その検出値、即ち、検出データが中継機20を介してデータステーション10に収集される。本開示における例では、無線通信システム100は、蒸気システムを有する工場内に設置されている。蒸気システムは、複数のスチームトラップT(図1では1つだけ図示)を有している。センサ30は、スチームトラップTの振動数及び温度を検出する。
In the
〈データステーションの構成〉
図2は、データステーション10のブロック図である。データステーション10は、無線通信システム100の通信経路の確立やセンサ30の検出データの収集及び管理を行う。また、データステーション10は、図示を省略するが、外部ネットワーク等を介して上位のサーバ等に接続される。データステーション10は、必要に応じて、センサ30の検出データをサーバ等に転送する。<Data station configuration>
FIG. 2 is a block diagram of the
データステーション10は、CPU11と、メモリ12と、記憶部13と、無線通信回路14と、計時回路15と、上位インターフェース部16と、電源回路17とを有している。
The
記憶部13には、各種プログラム及び各種情報が記憶されている。CPU11は、記憶部13から各種プログラムを読み込み、実行することにより、様々な処理を行う。例えば、記憶部13には、ネットワークの通信経路を形成するためのプログラム、センサ30の検出データを収集するためのプログラム、ネットワークの通信経路のツリー情報、中継機20と通信を行うスケジュールを規定したスケジュール情報、及び、収集した検出データ等が記憶されている。
The
無線通信回路14は、中継機20等の他の通信端末と無線通信を行う。無線通信回路14は、CPU11の制御によって動作し、各種信号を符号化・変調等の処理により無線信号に変換し、アンテナを介して送信する。また、無線通信回路14は、アンテナを介して受信した信号を復調・複合化等の処理により適切な信号に変換する。
The
計時回路15は、所定のクロックを発生し、データステーション10の基準となる時刻を計時する。上位インターフェース部16は、サーバ等との間のインターフェース処理を行う。電源回路17は、外部電源(図示省略)が接続されており、データステーション10の各要素に電力を供給する。
The
〈中継機の構成〉
図3は、中継機20のブロック図である。中継機20は、データステーション10の指令に応じて、センサ30の検出データをデータステーション10へ送信する。<Configuration of repeater>
FIG. 3 is a block diagram of the
中継機20は、CPU21と、メモリ22と、記憶部23と、無線通信回路24と、計時回路25と、電源回路26と、電池27とを有している。
The
記憶部23には、各種プログラム及び各種情報が記憶されている。CPU21は、記憶部23から各種プログラムを読み込み、実行することにより、様々な処理を行う。例えば、記憶部23には、ネットワークの通信経路を形成するためのプログラム、センサ30の検出データを中継するためのプログラム、上位及び下位の通信端末に関する情報、及び、センサ30から取得した検出データ等が記憶されている。
The
無線通信回路24は、他の通信端末と無線通信を行う。無線通信回路24は、CPU21の制御によって動作し、各種信号を符号化・変調等の処理により無線信号に変換し、アンテナを介して送信する。また、無線通信回路24は、アンテナを介して受信した信号を復調・複合化等の処理により適切な信号に変換する。
The
計時回路25は、所定のクロックを発生し、中継機20の基準となる時刻を計時する。電源回路26には、電池27が接続されている。電源回路26は、中継機20の各要素に電力を供給する。
The
〈センサの構成〉
図4は、センサ30のブロック図である。センサ30は、スチームトラップTの振動数及び温度を検出し、その検出データを対応する中継機20に送信する。センサ30は、所定の物理量を検出するセンサ部40と、センサ部40の検出値を他の通信端末に送信する処理部50とを有している。<Sensor configuration>
FIG. 4 is a block diagram of the
センサ部40は、振動センサ及び温度センサを含んでおり、スチームトラップTの振動数及び温度を検出する。センサ部40は、スチームトラップTのケーシング(例えば、蒸気及びドレンが流入する流入部)に接触するように設置され、接触した部分の振動数及び温度を検出する。センサ部40は、検出した振動数及び温度に対応する電気信号を処理部50に出力する。
The
処理部50は、CPU51と、メモリ52と、記憶部53と、無線通信回路54と、計時回路55と、センサインターフェース部56と、電源回路57と、電池58とを有している。
The
記憶部53には、各種プログラム及び各種情報が記憶されている。CPU51は、記憶部53から各種プログラムを読み込み、実行することにより、様々な処理を行う。例えば、記憶部53には、ネットワークの通信経路を形成するためのプログラム、センサ部40から振動数及び温度を取得し、検出データとして中継機20に送信するためのプログラム、検出した振動数及び温度が所定の範囲内に入っているか否かを判定するためのプログラム、上位の通信端末に関する情報、及び、検出データ等が記憶されている。
The
無線通信回路54は、他の通信端末と無線通信を行う。無線通信回路54は、CPU51の制御によって動作し、各種信号を符号化・変調等の処理により無線信号に変換し、アンテナを介して送信する。また、無線通信回路54は、アンテナを介して受信した信号を復調・複合化等の処理により適切な信号に変換する。
The
計時回路55は、所定のクロックを発生し、センサ30の基準となる時刻を計時する。センサインターフェース部56は、センサ部40との間のインターフェース処理を行う。電源回路57には、電池58が接続されている。電源回路57は、センサ30の各要素に電力を供給する。
The
〈通信スケジュール〉
このように構成された無線通信システム100は、通常の運転動作として、センサ30の検出データをデータステーション10に収集する。データステーション10は、図5に示す通信スケジュールに従って各中継機20と通信を行い、各中継機20に対応する、即ち、繋がっているセンサ30の検出データを収集する。<Communication schedule>
The
図5の通信スケジュールは、データ収集の1サイクルを示しており、図5の通信スケジュールが繰り返し実行される。通信スケジュールは、複数のタイムスロットに分割されている。各中継機20には、特定のタイムスロットが割り当てられている。各中継機20は、対応するタイムスロットにおいてデータステーション10と通信を行い、該中継機20に繋がったセンサ30からの検出データをデータステーション10に送信する(以下、この処理を「返信処理」ともいう)。基本的には、各中継機20は、割り当てられた特定のタイムスロット(以下、「特定スロット」とも称する)においてアクティブ状態となり、特定スロット以外のときはスリープ状態となる。ただし、他の中継機20とデータステーション10との通信経路上に存在する中継機20は、下位の中継機20がデータステーション10と通信する場合に中継処理を行う必要があるため、下位の中継機20に割り当てられたタイムスロット(以下、「中継スロット」とも称する)においてもアクティブ状態となって中継処理を実行する。また、センサ30は、繋がっている中継機20の特定スロットにおいて該中継機20へ検出データを送信するので、該中継機20の特定スロットにおいてアクティブ状態となっている。センサ30は、中継機20へ検出データを送信する必要がないときには、基本的にはスリープ状態となっている。
The communication schedule of FIG. 5 shows one cycle of data collection, and the communication schedule of FIG. 5 is repeatedly executed. The communication schedule is divided into a plurality of time slots. Each
図5の通信スケジュールでは、タイムスロットがマトリックス状に規定されている。ツリー構造の通信経路の階層に従ってタイムスロットが割り当てられている。詳しくは、列ごとにツリー構造の階層が割り当てられる。例えば、列L0には、データステーション10が割り当てられ、列L1には、第1階層(即ち、ホップ数が1)が割り当てられ、列L2には、第2階層(即ち、ホップ数が2)が割り当てられる。第3階層以降についても同様である。
In the communication schedule of FIG. 5, time slots are defined in a matrix. Time slots are assigned according to the hierarchy of communication paths in a tree structure. Specifically, a tree structure hierarchy is assigned to each column. For example, the
通常、各中継機20には、何れか1つのタイムスロットが割り当てられる。第1階層の中継機20a,20jには、列L1のタイムスロットが割り当てられる。第2階層の中継機20b,20c,20d,20kには、列L2のタイムスロットが割り当てられる。第3階層の中継機20e,20f,20gには、列L3のタイムスロットが割り当てられる。第4階層の中継機20h,20iには、列L4のタイムスロットが割り当てられる。一方、データステーション10は、中継機20に比べて処理内容が多いので、1つのタイムスロットではなく、複数のタイムスロット(図5では、列L0の全てのタイムスロット)がデータステーション10に割り当てられる。尚、列に含まれるタイムスロットの数と各階層に含まれる中継機20の数は異なる(通常、列に含まれるタイムスロットの数の方が多い)ので、列に含まれるタイムスロットには、中継機が割り当てられていないものも存在する。
Normally, any one time slot is assigned to each
また、前述の如く、或る中継機20の特定スロットにおいては、該中継機20に繋がるセンサ30もアクティブ状態となるので、実質的に、各センサ30にも特定のタイムスロットが割り当てられていることになる。ただし、中継機20には複数のセンサ30が繋がり得るので、そのような場合には、該中継機20の特定スロットには、複数のセンサ30が割り当てられていることになる。例えば、図5の例では、列L3、行N1のタイムスロットには中継機20eが割り当てられている。中継機20eには2つのセンサ30が繋がっているので(図1参照)、列L3、行N1のタイムスロットには実質的に該2つのセンサ30が割り当てられていることになる。
Further, as described above, in a specific slot of a
通信スケジュールでは、タイムスロットの処理は、列方向に進んでいく。例えば、或る列(例えば、L1)において、行番号に関して昇順(即ち、行N1からNmの順)にタイムスロットの処理が進んでいき、当該行の最後の行番号(行Nm)のタイムスロットの処理が終了すると、次の列(例えば、L2)の最初の行番号(行N1)のタイムスロットから同様の順序で処理が進められていく。 In the communication schedule, time slot processing proceeds in the column direction. For example, in a certain column (for example, L1), the processing of time slots proceeds in ascending order with respect to row numbers (that is, the order of rows N1 to Nm), and the time slot of the last row number (row Nm) of the row When the process is completed, the process proceeds in the same order from the time slot of the first row number (row N1) of the next column (for example, L2).
タイムスロットの割り当ては、通信経路が確立されたときにデータステーション10が行う。例えば、無線通信システム100の全体の通信経路の確立に先立ち、通信端末間で経路が形成される。その後、データステーション10は、どの通信端末同士が繋がっているかという経路情報を取得し、無線通信システム100の全体の通信経路を確立する。通信経路が確立されると、データステーション10は、各中継機20にタイムスロットを割り当て、各中継機20に特定スロットの番号を通知する。このとき、下位の中継機20の中継処理を行う必要がある中継機20には、それ自身の特定スロットに加えて、下位の中継機20の特定スロット、即ち、中継スロットも通知される。また、中継機20は、繋がっているセンサ30に該中継機20の特定スロットを通知する。データステーション10は、通信スケジュール(即ち、中継機20へのタイムスロットの割り当て)を記憶部13に保存する。中継機20は、特定スロットと中継スロットを記憶部23に保存する。センサ30は、繋がっている中継機20の特定スロットを記憶部53に保存する。
The time slot is assigned by the
それに加えて、通信スケジュールには、緊急用タイムスロット(以下、「緊急用スロット」とも称する)が含まれている。緊急用タイムスロットは、全ての中継機20に共通で割り当てられたタイムスロットである。換言すると、緊急用タイムスロットには、特定の中継機20は割り当てられていない。緊急用タイムスロットは、中継機20が割り当てられた通常のタイムスロット以外のタイミングでセンサ30の検出データをデータステーション10へ送信するためのタイムスロットであり、全ての中継機20がアクティブ状態となるタイムスロットである。つまり、緊急用タイムスロットにおいては、任意の通信経路で通信が可能となる。本実施形態での緊急用スロットは、センサ30により異常な検出値が検出された場合に、該センサ30が繋がっている中継機20の特定スロットを待たずに該検出値をデータステーション10へ送信するために用いられる。
前述の如く、通信スケジュールに含まれるタイムスロットの個数は、中継機20の個数よりも多いので、通信スケジュールには、何れの中継機20も割り当てられていないタイムスロットが含まれている。このように何れの中継機20も割り当てられていないタイムスロットのうち1又は複数のタイムスロットが緊急用タイムスロットとして割り当てられる。緊急用タイムスロットの割り当ても、前述の如く、通信経路が確立されたときにデータステーション10が行う。図5の通信スケジュールでは、列L1、行N3のタイムスロット及び列L4、行N3のタイムスロットが緊急用タイムスロットである。中継機20は、緊急用スロットも記憶部23に保存する。センサ30は、緊急用スロット記憶部53に保存する。In addition, the communication schedule includes an emergency time slot (hereinafter also referred to as “emergency slot”). The emergency time slot is a time slot assigned to all the
As described above, since the number of time slots included in the communication schedule is larger than the number of
〈システムの動作〉
データ収集においては、データステーション10は、通信スケジュールに従って処理を進める。具体的には、データステーション10は、それ自身に割り当てられたタイムスロットにおいて、データステーション10に必要な処理を行う。続いて、データステーション10は、タイムスロットの順番で、タイムスロットに割り当てられた中継機20と順次、通信を行う。このとき、データステーション10から各中継機20に送られる信号には、少なくとも、センサ30の検出データの返信を要求するリクエスト信号が含まれている。<System operation>
In data collection, the
一方、中継機20は、通信スケジュールに従って、特定スロットのタイミングでアクティブ状態となって、データステーション10からのリクエスト信号を待機する。また、中継機20は、特定スロットに応じて、該中継機20に繋がっているセンサ30から検出データを取得する。そのため、センサ30は、繋がっている中継機20の特定スロットに応じてアクティブ状態となって検出データを該中継機20に送信する。中継機20は、リクエスト信号を受信すると、センサ30からの検出データをリクエスト信号に対する応答としてデータステーション10へ返信する。また、中継機20は、中継スロットでもアクティブ状態となって、データステーション10と下位の中継機20との間の中継処理を行う。
On the other hand, the
データ収集の基本的な処理においては、以上の処理が繰り返され、センサ30の検出データがデータステーション10に収集される。
In the basic process of data collection, the above process is repeated, and the detection data of the
ただし、センサ30は、前述の基本的な処理に加えて、検出値をデータステーション10へ送信する必要があるか否かを判定し、必要がある場合には検出値をデータステーション10へ送信する。詳しくは、センサ30は、検出値の異常を監視し、検出値の異常が検出された場合には該検出値をデータステーション10へ送信する。より詳しくは、センサ30は、繋がっている中継機20の特定スロットに応じてアクティブ状態となって検出値を該中継機20へ送信する第1モードと、繋がっている中継機20の特定スロット以外でもアクティブ状態となって検出値を監視し、異常な検出値が検出された場合には緊急用スロットにおいて該検出値をデータステーション10へ送信する第2モードとを有している。センサ30は、検出値に基づいて第1モードと第2モードとを切り替える。センサ30は、検出値が所定の第2範囲内に入っている場合には第1モードとなり、検出値が第2範囲外の場合には第2モードとなる。例えば、第2範囲は、検出値が正常な範囲ではあるものの、検出値が異常な値となるのを監視する必要がある範囲である。第2モードにおいては、センサ30は、検出値が第1範囲内か否かを監視し、検出値が第1範囲外の場合には、直近の緊急用スロットにおいて該検出値をデータステーション10へ送信する。第1範囲は、正常な検出値の範囲であり、第2範囲よりも広い範囲である。緊急用スロットにおいては、全ての中継機20がアクティブ状態となっているので、任意のセンサ30からの検出値を中継機20を介してデータステーション10へ送信することができる。
However, the
〈機能ブロック〉
図6は、中継機20の機能ブロック図である。中継機20は、機能ブロックとして、スリープ部201と、通信部202とを有している。<Function block>
FIG. 6 is a functional block diagram of the
スリープ部201は、中継機20(具体的には、CPU21)のアクティブ状態とスリープ状態との切替を行う。スリープ部201は、CPU21と計時回路25とで構成される。スリープ部201としてのCPU21は、次のアクティブ状態となる時刻を計時回路25にセットしてスリープ状態となる一方、セットした時刻の到来の通知を計時回路25から受け取ることによりアクティブ状態となる。
The
通信部202は、中継機20の処理に応じて、他の無線通信との通信を実行する。通信部202は、CPU21と無線通信回路24とで構成される。例えば、通信部202は、返信処理及び中継処理を実行する。
The
図7は、センサ30の機能ブロック図である。センサ30は、機能ブロックとして、スリープ部301と、検出部302と、判定部303と、通信部304とを有している。
FIG. 7 is a functional block diagram of the
スリープ部301は、センサ30(具体的には、CPU51)のアクティブ状態とスリープ状態との切替を行う。スリープ部301は、CPU51と計時回路55とで構成される。スリープ部301としてのCPU51は、次のアクティブ状態となる時刻を計時回路55にセットしてスリープ状態となる一方、セットした時刻の到来の通知を計時回路55から受け取ることによりアクティブ状態となる。
The
検出部302は、所定の物理量を検出する。検出部302は、センサ部40で構成される。検出部302は、スチームトラップTの振動数及び温度を検出する。
The
判定部303は、検出部302の検出値が第2範囲内に入っているか否かを判定する。すなわち、判定部303は、第1モード及び第2モードのモード判定を行う。さらに、判定部303は、検出部302の検出値が第1範囲内に入っているか否か、即ち、検出値をデータステーション10へ送信すべきか否かを判定する。
The
通信部304は、他の無線通信との通信を実行する。通信部304は、CPU51と無線通信回路54とで構成される。通信部304は、センサ30の処理に応じて、他の無線通信と通信を適宜行う。例えば、通信部304は、第1モードにおいては検出データを中継機20へ送信する一方、第2モードにおいては検出データを中継機20を介してデータステーション10へ送信する。
The
〈処理フロー〉
以下、データ収集における中継機20及びセンサ30の処理について詳細に説明する。<Processing flow>
Hereinafter, processing of the
まず、中継機20の処理について、図8のフローチャートを参照しながら説明する。中継機20は、前述の如く、特定スロット、中継スロット及び緊急用スロットにおいてアクティブ状態となり、それ以外のタイムスロットにおいてはスリープ状態となる。
First, the processing of the
アクティブ状態の中継機20(スリープ部201)は、アクティブ状態になるべき次のタイムスロットの開始時刻を計時回路25に設定する(ステップSa1)。具体的には、中継機20は、特定スロット、中継スロット及び緊急用スロットのうち次に到来するタイムスロットの開始時刻を計時回路25に設定する。その後、中継機20は、アクティブ状態からスリープ状態となる(ステップSa2)。
The relay device 20 (sleep unit 201) in the active state sets the start time of the next time slot that should be in the active state in the timer circuit 25 (step Sa1). Specifically, the
計時回路25は、計時を継続し、設定された時刻になるとCPU21に時刻の到来を通知する。CPU21は、計時回路25からの通知を受けてスリープ状態からアクティブ状態となる(ステップSa3)。
The
ステップSa4において、中継機20は、現在のタイムスロットが緊急用スロットかを判定する。緊急用スロット以外の場合、即ち、特定スロット又は中継スロットの場合には、中継機20はステップSa5に進む一方、緊急用スロットの場合には、中継機20はステップSa8に進む。
In step Sa4, the
ステップSa5においては、中継機20は、行う処理が返信処理か否か判定する。すなわち、現在のタイムスロットが特定スロットであれば、行う処理は返信処理であり、現在のタイムスロットが中継スロットであれば、行う処理は中継処理である。
In step Sa5, the
行う処理が返信処理の場合には、中継機20は、データステーション10からのリクエスト信号を待機する(ステップSa6)。そして、中継機20(通信部201)は、リクエスト信号を受信すると、センサ30からの検出データをデータステーション10へ向けて送信する(ステップSa7)。このとき、中継機20は、検出データの返信を要求する検出信号をセンサ30に送信し、センサ30からの検出データを取得する。この検出データの取得は、データステーション10からのリクエスト信号を受信してから行ってもよいし、リクエスト信号の受信に先立って行ってもよい。中継機20は、検出データの送信が完了すると、リターンする。
If the process to be performed is a reply process, the
中継機20が特定スロット中にリクエスト信号を受信できない場合には、中継機20は、今回の特定スロットでのデータステーション10との通信を諦め、特段の処理を行わずにリターンする。
When the
一方、ステップSa5の判定において、行う処理が中継処理の場合には、中継機20は、ステップSa8において中継処理を行う。中継処理では、中継機20、受信した信号の内容にかかわらず、該信号の最終的な送信先への通信経路上の次の通信端末に該信号を送信する。例えば、中継機20(通信部201)は、データステーション10から下位の中継機20へのリクエスト信号を受信すると、下位の中継機20までの通信経路上の次の中継機20へ該リクエスト信号を送信する。中継機20は、下位の中継機20からデータステーション10への検出データを受信すると、データステーション10までの通信経路上の次の中継機20へ該検出データを送信する。中継機20は、中継処理が完了するか、又は、タイムスロットが終了すると、リターンする。
On the other hand, if it is determined in step Sa5 that the process to be performed is a relay process, the
また、現在のタイムスロットが緊急用スロットである場合、即ち、ステップSa4でYESの場合にも、中継機20は、ステップSa8において中継処理を行う。この場合、中継機20は、センサ30からデータステーション10への検出データを受信すると、データステーション10までの通信経路上の次の中継機20へ該検出データを送信する。
Also, if the current time slot is an emergency slot, that is, if YES in step Sa4, the
中継機20は、以上のフローを繰り返すことによって、特定スロット、中継スロット及び緊急用スロットでアクティブ状態となってそのときのタイムスロットに応じた処理を行う。中継機20は、特定スロット、中継スロット及び緊急用スロット以外ではスリープ状態となる。
By repeating the above flow, the
−センサ−
次に、センサ30の処理について説明する。図9は、第1モードのセンサ30の処理を示すフローチャートであり、図10は、第2モードのセンサ30の処理を示すフローチャートである。-Sensor-
Next, the process of the
まず、第1モードのセンサ30の処理について、図9を参照しながら説明する。第1モードのセンサ30は、前述の如く、繋がっている中継機20の特定スロットに応じてアクティブ状態となり、それ以外のときにはスリープ状態となる。
First, the process of the
第1モードにおけるアクティブ状態のセンサ30(スリープ部301)は、アクティブ状態になるべき次のタイムスロットの開始時刻を計時回路55に設定する(ステップSb1)。具体的には、センサ30は、次に到来する、繋がっている中継機20の特定スロットの開始時刻を計時回路55に設定する。その後、センサ30は、アクティブ状態からスリープ状態となる(ステップSb2)。
The sensor 30 (sleep unit 301) in the active state in the first mode sets the start time of the next time slot that should be in the active state in the timer circuit 55 (step Sb1). Specifically, the
計時回路55は、計時を継続し、設定された時刻になるとCPU51に時刻の到来を通知する。CPU51は、計時回路55からの通知を受けてスリープ状態からアクティブ状態となる(ステップSb3)。
The
ステップSb4において、センサ30は、中継機20からの検出信号を待機する。そして、センサ30が検出信号を受信すると、センサ部40(検出部302)がスチームトラップTの振動数及び温度を検出し(ステップSb5)、処理部50(通信部304)が検出値(検出データ)を中継機20へ送信する(ステップSb6)。
In step Sb4, the
また、センサ30(判定部303)は、検出値が第2範囲内か否かを判定する(ステップSb7)。詳しくは、センサ30は、温度が第2下限温度Ta2以上且つ第2上限温度Tb2以下の範囲内に入っているか否かを判定すると共に、振動数が第2下限振動数Fa2以上且つ第2上限振動数Fb2以下の範囲内に入っているか否かを判定する。
Further, the sensor 30 (determination unit 303) determines whether or not the detected value is within the second range (step Sb7). Specifically, the
温度及び振動数の両方が第2範囲内に入っている場合には、センサ30は、リターンして、ステップSb1へ戻る。その後、センサ30は、前述の処理を繰り返す。
If both the temperature and the frequency are within the second range, the
一方、温度及び振動数の少なくとも一方が第2範囲外の場合には、センサ30(通信部304)は、ステップSb8において、第1モードから第2モードへ移行する。 On the other hand, when at least one of the temperature and the frequency is out of the second range, the sensor 30 (communication unit 304) shifts from the first mode to the second mode in step Sb8.
このように、第1モードのセンサ30は、繋がっている中継機20の特定スロットに応じてアクティブ状態となって検出値を該中継機20へ送信し、それ以外ではスリープ状態となる。つまり、センサ30は、通信スケジュールの1サイクルのうち、繋がっている中継機20の特定スロットでのみ検出値を送信する。このとき、センサ30は、該特定スロットにおいて検出値を監視して、検出値が第2範囲外である場合には第1モードから第2モードへ移行する。
As described above, the
次に、第2モードのセンサ30の処理について、図10を参照しながら説明する。第2モードのセンサ30は、繋がっている中継機20の特定スロットに応じてアクティブ状態となると共に、所定の監視周期ごとにアクティブ状態となる。監視周期は、通信スケジュールの1サイクルよりも短い周期であり、例えば、通信スケジュールの1サイクル中に何度も到来するような周期である。それ以外のときには、センサ30は、スリープ状態となる。
Next, the process of the
第2モードにおけるアクティブ状態のセンサ30(スリープ部301)は、次にアクティブ状態になる時刻を計時回路55に設定する(ステップSc1)。具体的には、第2モードのセンサ30は、繋がっている中継機20の特定スロット及び監視周期のうち先に到来する方の開始時刻を計時回路55に設定する。その後、センサ30は、アクティブ状態からスリープ状態となる(ステップSc2)。
The sensor 30 (sleep unit 301) in the active state in the second mode sets the time for the next active state in the time counting circuit 55 (step Sc1). Specifically, the
計時回路55は、計時を継続し、設定された時刻になるとCPU51に時刻の到来を通知する。CPU51は、計時回路55からの通知を受けてスリープ状態からアクティブ状態となる(ステップSc3)。
The
続いて、センサ30は、現在が特定スロットか否かを判定する(ステップSc4)。現在が特定スロットの場合には、センサ30は、ステップSc5へ進む。一方、現在が特定スロットでない、即ち、監視周期の到来によりセンサ30がアクティブ状態となっている場合には、センサ30は、ステップSc10へ進む。
Subsequently, the
現在が特定スロットの場合(ステップSc4でYESの場合)には、センサ30は、第1モードと同様の処理を行う。すなわち、ステップSc5〜ステップSc8の処理は、第1モードのステップSb4〜ステップSb7の処理と同様である。センサ30は、繋がっている中継機20からの検出信号を待機し、検出信号を受信すると検出値を取得し、該検出値(検出データ)を中継機20へ送信する。その後、センサ30は、ステップSc8において検出値に基づいて第2モードを継続するか、第1モードへ移行するかのモード判定を行う。具体的には、検出値が第2範囲内に入っている場合には、センサ30は、ステップSc9へ進んで、第2モードから第1モードへ移行する一方、検出値が第2範囲外の場合には、センサ30は、リターンして、ステップSc1からの処理を繰り返す。
If the current slot is a specific slot (YES in step Sc4), the
一方、センサ30が監視周期でアクティブ状態となっている場合には、センサ30(検出部302)は、ステップSc10において検出値を取得する。そして、センサ30(変底部303)は、検出値が第1範囲内か否かを判定する(ステップSc11)。詳しくは、センサ30は、温度が第1下限温度Ta1以上且つ第1上限温度Tb1以下の範囲内に入っているか否かを判定すると共に、振動数が第1下限振動数Fa1以上且つ第1上限振動数Fb1以下の範囲内に入っているか否かを判定する。第1下限温度Ta1は、第2下限温度Ta2よりも低い温度であり、第1上限温度Tb1は、第2上限温度Tb2よりも高い温度である。すなわち、温度に関する第1範囲は、第2範囲よりも広い範囲である。また、第1下限振動数Fa1は、第2下限振動数Fa2よりも低い振動数であり、第1上限振動数Fb1は、第2上限振動数Fb2よりも高い振動数である。すなわち、振動数に関する第1範囲は、第2範囲よりも広い範囲である。
On the other hand, when the
温度及び振動数の両方が第1範囲内に入っている場合には、センサ30は、ステップSc8へ進み、前述のモード判定を行う。一方、温度及び振動数の少なくとも一方が第1範囲外の場合には、センサ30は、ステップSc12へ進む。
When both the temperature and the frequency are within the first range, the
ステップSc12では、センサ30(スリープ部301)は、緊急用スロット及び特定スロットのうち先に到来する方の開始時刻を計時回路55に設定する。その後、センサ30は、アクティブ状態からスリープ状態となる(ステップSc13)。計時回路55は、計時を継続し、設定された時刻になるとCPU51に時刻の到来を通知する。CPU51は、計時回路55からの通知を受けてスリープ状態からアクティブ状態となる(ステップSc14)。つまり、センサ30は、緊急用スロット又は特定スロットにおいてアクティブ状態となる。そして、センサ30は、検出値をデータステーション10へ送信する。緊急用スロットでは、前述の如く、全ての中継機20がアクティブ状態となっているので、検出値は、1又は複数の中継機20を介してデータステーション10まで送信される。また、特定スロットにおいては、センサ30が繋がっている中継機20及び、データステーション10間での通信経路上の中継機20がアクティブ状態となっているので、検出値は、1又は複数の中継機20を介してデータステーション10まで送信される。
In step Sc <b> 12, the sensor 30 (sleep unit 301) sets, in the
このように、第2モードのセンサ30は、繋がっている中継機20の特定スロットに応じて第1モードと同様の処理を実行すると共に、監視周期ごとに検出値を取得し、検出値が第1範囲内に入っているか否かを監視する。そして、検出値が第1範囲外となった場合には、センサ30は、次の特定スロットを待たずに直近の緊急用スロットにおいて検出値をデータステーション10へ送信する。尚、緊急用スロットよりも次の特定スロットの方が先に到来する場合には、センサ30は、特定スロットにおいて検出値をデータステーション10へ送信する。センサ30は、それ以外ではスリープ状態となる。つまり、センサ30は、通信スケジュールの1サイクルのうち、繋がっている中継機20の特定スロットだけでなく、監視周期においてもアクティブ状態となる。ただし、センサ30は、特定スロットにおいては常に検出値を送信するのに対し、監視周期においては検出値を取得及び判定を行うだけである。また、センサ30は、検出値が第2範囲内であるか否かの判定、即ち、モード判定も行っている。
As described above, the
センサ30は、以上のフローを繰り返すことによって、第1モードと第2モードとを切り替えながら、そのモードに応じた処理を行う。それにより、センサ30は、通信スケジュールのタイムスロットに応じた検出データの送信を行いつつ、異常な検出データを早期に発見し且つデータステーション10へ早期に送信することができる。
The
〈フレーム構成〉
ここで、無線通信システム100におけるデータのフレーム構成について説明する。図11は、データのフレーム構成を示す図である。<Frame configuration>
Here, a data frame configuration in the
通信端末が送信するフレームには、PAN IDを格納するIDフィールド71と、1ホップ先のアドレスを格納するDAフィールド72と、送信元のアドレスを格納するSAフィールド73と、最終的な送信先のアドレスを格納するTAフィールド74と、コマンドを格納するCMDフィールド75と、緊急フラグを格納するFGフィールド76と、検出データを格納するデータフィールド77とが少なくとも含まれている。緊急フラグは、第2モードのセンサ30が緊急用スロットにおいて検出値をデータステーション10へ送信する際にオンにされる(立てられる)フラグであり、それ以外のときにはオフにされている。
The frame transmitted by the communication terminal includes an
例えば、第1モードのセンサ30から中継機20bへ検出データを送信する際のフレームでは、DAフィールド72には、1ホップ先の中継機20bのアドレスが格納される。SAフィールド73には、センサ30のアドレスが格納される。TAフィールド74には、最終的な送信先である中継機20bのアドレスが格納される。CMDフィールド75には、検出データの送信に相当する値が格納される。FGフィールド76は、緊急フラグのオフを表す値が格納される。データフィールド77には、センサ30の検出データが格納される。第1モードにおいてセンサ30から中継機20へ送信されるフレームは、最終的な送信先が該中継機20なので、DAフィールド72とTAフィールド74には同じアドレスが格納される。
For example, in a frame when transmitting detection data from the
そして、第1モードのセンサ30からの検出データを受け取った中継機20bが該検出データをデータステーション10へ向けて送信する際のフレームでは、DAフィールド72には、1ホップ先の中継機20aのアドレスが格納される。SAフィールド73には、中継機20bのアドレスが格納される。TAフィールド74には、最終的な送信先であるデータステーション10のアドレスが格納される。CMDフィールド75には、検出データの送信に相当する値が格納される。FGフィールド76は、緊急フラグのオフを表す値が格納される。データフィールド77には、センサ30からの検出データが格納される。
In the frame when the
一方、第2モードのセンサ30から中継機20bへ検出データを送信する際のフレームでは、DAフィールド72には、1ホップ先の中継機20bのアドレスが格納される。SAフィールド73には、センサ30のアドレスが格納される。TAフィールド74には、最終的な送信先であるデータステーション10のアドレスが格納される。CMDフィールド75には、検出データの送信に相当する値が格納される。FGフィールド76は、緊急フラグのオンを表す値が格納される。データフィールド77には、センサ30の検出データが格納される。
On the other hand, in the frame when transmitting detection data from the
そして、第2モードのセンサ30からの検出データを受け取った中継機20bが該検出データを中継する際のフレームでは、DAフィールド72には、1ホップ先の中継機20aのアドレスが格納される。SAフィールド73には、センサ30のアドレスが格納される。TAフィールド74には、最終的な送信先であるデータステーション10のアドレスが格納される。CMDフィールド75には、検出データの送信に相当する値が格納される。FGフィールド76は、緊急フラグのオンを表す値が格納される。データフィールド77には、センサ30からの検出データが格納される。
Then, in the frame when the
このように第1モードのセンサ30が検出データを送信する際は、センサ30から送信されるフレームのSAフィールド73には、センサ30のアドレスが格納され、TAフィールド74には、繋がっている中継機20のアドレスが格納される一方、該フレームを受信した中継機20が送信するフレームのSAフィールド73には、中継機20のアドレスが格納され、TAフィールド74には、データステーション10のアドレスが格納される。
Thus, when the
一方、第2モードのセンサ30が検出データを送信する際は、センサ30から送信されるフレームのSAフィールド73には、センサ30のアドレスが格納され、TAフィールド74にはデータステーション10のアドレスが格納される。該フレームを受信した中継機20は中継処理を行うだけなので、該中継機20から送信されるフレームのSAフィールド73には、センサ30のアドレスが格納され、TAフィールド74にはデータステーション10のアドレスが格納される。それに加えて、第2モードのセンサ30の検出データを含むフレームでは、緊急フラグがオンになっている。
On the other hand, when the
そのため、データステーション10は、検出データを含むフレームを受信した場合、SAフィールド73及びFGフィールド76の内容に基づいて、検出データが第1モードのセンサ30からのものか第2モードのセンサ30からのものか、即ち、検出データが正常か異常かを判定することができる。
Therefore, when the
このように構成された無線通信システム100においては、データステーション10は、タイムスロットごとに対応する中継機20と通信を行い、該中継機20に繋がるセンサ30の検出データを収集する。このとき、センサ30は、第1モードであれば、繋がっている中継機20の特定スロットに応じてアクティブ状態となって検出値(検出データ)を該中継機20へ送信する。それ以外のときは、センサ30は、スリープ状態となっている。また、センサ30は、検出値を頻繁に監視する必要があるか否かを検出値に基づいて判定し、検出値が第2範囲外であれば、監視する必要がありとして、第2モードへ移行する。
In the
第2モードでは、センサ30は、繋がっている中継機20の特定スロット以外でも定期的にアクティブ状態となって検出値を取得し、検出値が第1範囲内に入っているか否かを監視する。検出値が第1範囲外となった場合には、センサ30は、緊急用スロットにおいてアクティブ状態となって検出値をデータステーション10へ送信する。緊急用スロットにおいては、全ての中継機20がアクティブ状態となって通信可能な状態となっているので、センサ30からの検出データはデータステーション10まで到達する。
In the second mode, the
これにより、センサ30が異常な検出データを検出したときには、繋がっている中継機20の特定スロットを待たずに緊急用スロットにおいて検出データをデータステーション10へ届けることができる。その結果、データステーション10は、異常な検出データを早期に取得することができる。
Thus, when the
以上のように、無線通信システム100は、複数の通信端末によりネットワークを形成している。複数の通信端末は、データステーション10(親機)と複数の中継機20(子機)とを含んでいる。データステーション10は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って複数の中継機20と通信を行い、複数の中継機20のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの特定スロット(特定のタイムスロット)が割り当てられ、通信スケジュールは、特定スロットの他に、複数の中継機20に共通で割り当てられた緊急用スロット(緊急用タイムスロット)を含み、複数の中継機20のそれぞれは、特定スロットにおいてデータステーション10と通信を行う一方、緊急用スロットおいてデータステーション10と通信可能な状態となる。
As described above, the
つまり、中継機20は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールにおいて特定スロットが割り当てられ、特定スロットにおいてデータステーション10と通信を行う一方、複数のタイムスロットのうちの緊急用スロットおいてデータステーション10と通信可能な状態となる。
That is, the
この構成によれば、各中継機20は、基本的には特定スロットにおいてデータステーション10と通信を行うものの、それ以外のときにデータステーション10と通信を行う必要が生じた場合には、緊急用スロットにおいてデータステーション10と通信を行うことができる。これにより、中継機20は、特定スロットを待たずにデータステーション10と早期に通信を行うことができる。
According to this configuration, each
また、複数の通信端末は、スチームトラップTの振動数及び温度(所定の物理量)を検出し、検出値を複数の中継機20のうちの繋がっている(対応する)中継機20に送信する複数のセンサ30をさらに含み、複数のセンサ30のそれぞれは、繋がっている中継機20の特定スロットにおいて検出値を繋がっている中継機20へ送信する一方、特定スロット以外のタイミングで検出値をデータステーション10へ送信する必要が生じた場合には、緊急用スロットにおいて検出値を繋がっている中継機20へ送信する。
The plurality of communication terminals detect the frequency and temperature (predetermined physical quantity) of the steam trap T, and transmit the detected values to the connected (corresponding)
つまり、センサ30は、所定の物理量を検出するセンサ部40と、センサ部40の検出値を他の通信端末に送信する処理部50とを備え、処理部50は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールにおいて特定スロットが割り当てられた中継機20へ特定スロットにおいて検出値を送信する一方、特定スロット以外のタイミングで検出値を送信する必要が生じた場合には、複数のタイムスロットのうちの緊急用スロットにおいて検出値を中継機20へ送信する。
That is, the
この構成によれば、センサ30は、中継機20と通信を行い、センサ30の検出値(検出データ)は、中継機20を介してデータステーション10まで送信される。前述の如く、中継機20は、特定スロットにおいてデータステーション10と通信を行うので、センサ30も、繋がっている中継機20の特定スロットにおいて検出値を該中継機20へ送信する。これにより、検出値は、中継機20からデータステーション10へ送信される。ただし、検出値をデータステーション10へ送信する必要が生じた場合には、センサ30は、緊急用スロットにおいて検出値を中継機20へ送信する。緊急用スロットにおいては全ての中継機20がデータステーション10と通信可能な状態となっているので、どのセンサ30が検出値を出力しても、該検出値は中継機20を介してデータステーション10まで到達する。
According to this configuration, the
複数のセンサ30のそれぞれは、検出値をデータステーション10へ送信する必要があるか否かを判定し、該検出値をデータステーション10へ送信する必要があると判定した場合に緊急用スロットにおいて該検出値を繋がっている中継機20へ送信する。
Each of the plurality of
この構成によれば、検出値をデータステーション10へ送信する必要性は、センサ30によって判定される。つまり、センサ30自身が検出値の送信の必要性を判定し、必要であれば、緊急用スロットにおいて検出値を繋がっている中継機20へ送信する。
According to this configuration, the necessity for transmitting the detection value to the
さらに、複数のセンサ30のそれぞれは、検出値が所定の第1範囲外の場合に、該検出値をデータステーション10へ送信する必要があると判定する。
Further, each of the plurality of
この構成によれば、検出値の送信の必要性は、検出値に基づいて判定される。具体的には、検出値が第1範囲外になると、検出値の送信の必要があると判定される。例えば、第1範囲は、正常な検出値の範囲に設定される。この場合、異常な検出値が検出されると、緊急用スロットにおいて、センサ30からデータステーション10へ検出値が送信される。
According to this configuration, the necessity for transmission of the detection value is determined based on the detection value. Specifically, when the detected value is out of the first range, it is determined that the detected value needs to be transmitted. For example, the first range is set to a normal detection value range. In this case, when an abnormal detection value is detected, the detection value is transmitted from the
また、複数のセンサ30のそれぞれは、繋がっている中継機20の特定スロットに対応するタイミングでスチームトラップTの振動数及び温度を検出し、検出値を繋がっている中継機20へ送信する第1モードと、繋がっている中継機20の特定スロットに対応しないタイミングで振動数及び温度を検出し、検出値が第1範囲内か否かを判定し、検出値が第1範囲外の場合に緊急用スロットにおいて検出値を繋がっている中継機20へ送信する第2モードとを有する。
Each of the plurality of
この構成によれば、第1モードのセンサ30が検出値を取得するときには該検出値が中継機20へ送信されるときである。そのため、第1モードにおいて、第1範囲外の検出値が取得されたとしても、該検出値はすぐに中継機20を介してデータステーション10へ送信される。
According to this configuration, when the
一方、第2モードでは、特定スロットに対応しないタイミングでも検出値が取得される。基本的には、特定スロットでなければ、中継機20はデータステーション10と通信を行わないので、特定スロットに対応しないタイミングでセンサ30が第1範囲外の検出値を取得しても、該検出値をすぐにはデータステーション10まで送信することはできない。それに対し、第2モードのセンサ30は、特定スロットに対応しないタイミングで第1範囲外の検出値を取得した場合には、緊急用スロットにおいて検出値を中継機20へ送信する。緊急用スロットにおいては、全ての中継機20がデータステーション10と通信可能な状態となっているので、検出値は、データステーション10まで到達する。尚、第1範囲外の検出値が取得されたときに緊急用スロットよりも特定スロットの方が先に到来する場合には、センサ30は、特定スロットにおいて検出値を中継機20へ送信する。特定スロットにおいては、該特定スロットが割り当てられた中継機20はデータステーション10と通信を行うので、検出値はデータステーション10まで到達する。
On the other hand, in the second mode, the detection value is acquired even at a timing that does not correspond to the specific slot. Basically, if the slot is not a specific slot, the
《実施形態2》
次に、実施形態2に係る第2モードのセンサ30の処理について説明する。無線通信システム100の構成は、実施形態1と同じである。図12は、実施形態2に係る第2モードのセンサ30の処理を示すフローチャートである。<< Embodiment 2 >>
Next, the process of the
実施形態2においては、中継機20の処理及び第1モードのセンサ30の処理は、実施形態1と同様であり、第2モードのセンサ30の処理が実施形態1と異なる。第2モードのセンサ30は、監視周期と特定スロットにおいてアクティブ状態となる点は、実施形態1と同様であるが、監視周期において検出値を取得した後の処理が異なる。
In the second embodiment, the processing of the
詳しくは、センサ30は、監視周期において検出値を取得(ステップSc10)した後、監視周期、特定スロット及び緊急用スロットのうち先に到来するものが緊急用スロットか否かを判定する(ステップSc16)。
Specifically, after acquiring the detected value in the monitoring period (step Sc10), the
先に到来するものが緊急用スロットでない場合には、センサ30は、ステップSc8へ進む。ステップSc8は、実施形態1と同様に、モード判定を行うステップである。つまり、センサ30は、検出値が第2範囲内か否かを判定し、検出値が第2範囲内であれば、第1モードへ移行し、検出値が第2範囲外であれば、第2モードを継続する。
If the first arrival is not an emergency slot, the
一方、先に到来するものが緊急用スロットである場合には、センサ30は、ステップSc11において検出値が第1範囲内か否かを判定する。ステップSc11は、実施形態1と同様であり、検出値が正常な範囲内か否かを判定するステップである。検出値が第1範囲内であれば、センサ30は、ステップSc8へ進む。
On the other hand, if the first incoming slot is an emergency slot, the
一方、検出値が第1範囲外であれば、センサ30は、ステップSc17において、緊急用スロットの開始時刻を計時回路55に設定する。その後、センサ30は、実施形態1と同様に、ステップSc13〜Sc15の処理を行う。つまり、CPU51は、アクティブ状態からスリープ状態となり(ステップSc13)、計時回路55からの通知により、CPU51は、スリープ状態からアクティブ状態となる(ステップSc14)。そして、センサ30は、検出値をデータステーション10へ送信する。
On the other hand, if the detected value is outside the first range, the
このように、第2モードのセンサ30は、緊急用スロットの直前の監視周期で検出値を取得したときだけ、検出値が第1範囲内か否かの判定を行い、緊急用スロットの直前以外の監視周期では検出値を取得した後、モード判定だけ行う。
As described above, the
要するに、第2モードのセンサ30は、少なくとも緊急用スロットの直前に検出値を取得して、検出値が第1範囲内か否かを判定する。これにより、特定スロットが到来しなくても検出値が取得され、該検出値が第1範囲外であれば、緊急用スロットにおいて該検出値が中継機20、ひいては、データステーション10へ送信される。その結果、センサ30は、異常な検出データを早期に発見し且つデータステーション10へ早期に送信することができる。
In short, the
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。<< Other Embodiments >>
As described above, the embodiment has been described as an example of the technique disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to an embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated by the said embodiment and it can also be set as a new embodiment. In addition, among the components described in the attached drawings and detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the technology. May also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential as those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 About the said embodiment, it is good also as following structures.
例えば、無線通信システム100は、蒸気システム以外に適用してもよい。また、センサ30は、スチームトラップTの振動数及び温度を検出しているが、これ以外の物理量(例えば、電力等)を検出してもよい。
For example, the
さらに、中継機20は、センサ30の検出データを取得し、データステーション10へ送信しているが、センサ30の検出データ以外のデータをデータステーション10へ送信するものであってもよい。つまり、基本的には、データステーション10が特定スロットごとに対応する中継機20とデータのやりとりを行い、必要な場合には、緊急用スロットにおいてデータステーション10と中継機20とが必要なデータのやりとりをする構成であってもよい。
Furthermore, although the
また、通信スケジュールは、タイムスロットがマトリックス状に規定されていなくてもよい。中継機20へのタイムスロットの割り当ては、ネットワークの階層ごとでなくてもよい。また、1つの中継機20に1つの特定スロットが割り当てられているが、1つの中継機20に2以上の特定スロットが割り当てられていてもよい。
In the communication schedule, time slots may not be defined in a matrix. The time slot allocation to the
さらに、通信スケジュールにおける緊急用スロットの個数は、2つに限られるものではない。緊急用スロットの個数は、1又は3つ以上であってもよい。 Furthermore, the number of emergency slots in the communication schedule is not limited to two. The number of emergency slots may be 1 or 3 or more.
また、センサ30は、検出値が所定の第1範囲外の場合に、該検出値をデータステーション10(親機)へ送信する必要があると判定しているが、これに限られるものではない。何をもって、検出値を親機へ送信する必要があると判定するかは、任意に設定することができる。さらに、第1範囲は、正常な検出値の範囲に限られず、任意に設定することができる。同様に、第1モードと第2モードとを切り替えるための第2範囲も任意に設定することができる。
The
さらに、第1範囲及び第2範囲は、上限値及び下限値の両方によって規定されているが、いずれか片方だけであってもよい。例えば、温度の第1範囲は、第1下限温度Ta1以上の範囲であり、温度の第2範囲は、第2下限温度Ta2(>Ta1)以上の範囲であってもよい。 Furthermore, although the first range and the second range are defined by both the upper limit value and the lower limit value, only one of them may be used. For example, the first range of temperature may be a range that is equal to or higher than the first lower limit temperature Ta1, and the second range of temperature may be a range that is equal to or higher than the second lower limit temperature Ta2 (> Ta1).
第2モードのセンサ30が検出値を取得するタイミングは、特定スロットに対応しないタイミングであれば、任意のタイミングであってよい。すなわち、第2モードのセンサ30は、監視周期のように定期的に検出値を検出しなくてもよい。例えば、第2モードのセンサ30は、監視周期では検出値の取得を行わず、緊急用スロットにおいて検出値を取得してもよい。つまり、第2モードのセンサ30は、特定スロットでは第1モードと同様に検出値の検出及び送信を行い、緊急用スロットでは検出値の検出及び判定を行って、必要であれば検出値を送信するようにしてもよい。
The timing at which the
また、前記実施形態では、検出値を親機へ送信する必要があるか否かをセンサ30が判定しているが、センサ30が繋がっている中継機20が判定してもよい。つまり、センサ30は、検出データを取得して、中継機20へ送信するだけである。その場合、中継機20は、第2モードのセンサ30がアクティブ状態となるのと同様のタイミングでアクティブ状態となる必要がある。つまり、中継機20は、センサ30と同様に第1モードと第2モードとを有し、第2モードにおいては監視周期ごとにアクティブ状態となる必要がある。
Moreover, in the said embodiment, although the
前述のフローチャートは、一例に過ぎず、前述のステップを、順番を入れ替えて実行したり、並行に実行したり、省略したりしてもよい。例えば、図9のフローチャートにおいて、センサ30は、検出値を取得した後、検出データを中継機20に送信してから(ステップSb6)、検出値が第2範囲内か否かの判定を行っているが(ステップSb7)、検出データの送信と検出値の判定とを逆の順番で行ってもよいし、並行に行ってもよい。
The above-described flowchart is merely an example, and the above-described steps may be executed by changing the order, may be executed in parallel, or may be omitted. For example, in the flowchart of FIG. 9, after acquiring the detection value, the
以上説明したように、ここに開示された技術は、無線通信システム及び通信端末について有用である。 As described above, the technology disclosed herein is useful for wireless communication systems and communication terminals.
100 無線通信システム
10 データステーション(通信端末、親機)
20 中継機(通信端末、子機)
30 センサ(通信端末)100
20 Repeater (communication terminal, slave unit)
30 sensor (communication terminal)
Claims (5)
前記複数の通信端末は、親機と、複数の子機と、所定の物理量を検出し、検出値を前記複数の子機のうちの対応する子機に送信する複数のセンサとを含んでおり、
前記親機は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って前記複数の子機と通信を行い、
前記複数の子機のそれぞれには、前記複数のタイムスロットのうちの特定のタイムスロットが割り当てられ、
前記通信スケジュールは、前記特定のタイムスロットの他に、前記複数の子機に共通で割り当てられた緊急用タイムスロットを含み、
前記複数の子機のそれぞれは、前記特定のタイムスロットにおいて前記親機と通信を行う一方、前記緊急用タイムスロットおいて前記親機と通信可能な状態となり、
前記複数のセンサのそれぞれは、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信する一方、
該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を前記親機へ送信する必要が生じた場合には、前記緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信することを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system that forms a network with a plurality of communication terminals,
The plurality of communication terminals include a master unit, a plurality of slave units, and a plurality of sensors that detect a predetermined physical quantity and transmit a detection value to a corresponding slave unit among the plurality of slave units. ,
The master unit communicates with the plurality of slave units according to a communication schedule divided into a plurality of time slots,
Each of the plurality of slave units is assigned a specific time slot among the plurality of time slots,
The communication schedule includes, in addition to the specific time slot, an emergency time slot assigned in common to the plurality of slave units,
Each of the plurality of slave units communicates with the master unit in the specific time slot, while being able to communicate with the master unit in the emergency time slot,
Each of the plurality of sensors is
While transmitting the detected value to the corresponding slave unit in the specific time slot of the corresponding slave unit,
When the detection value needs to be transmitted to the parent device at a timing other than the specific time slot, the detection value is transmitted to the corresponding child device in the emergency time slot. Wireless communication system.
前記複数のセンサのそれぞれは、前記検出値を前記親機へ送信する必要があるか否かを判定し、該検出値を前記親機へ送信する必要があると判定した場合に前記緊急用タイムスロットにおいて該検出値を前記対応する子機へ送信することを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein
Each of the plurality of sensors determines whether or not the detection value needs to be transmitted to the parent device, and the emergency time is determined when it is determined that the detection value needs to be transmitted to the parent device. A wireless communication system, wherein the detected value is transmitted to the corresponding slave unit in a slot.
前記複数のセンサのそれぞれは、前記検出値が所定の第1範囲外の場合に、該検出値を前記親機へ送信する必要があると判定することを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 2,
Each of the plurality of sensors determines that it is necessary to transmit the detected value to the parent device when the detected value is outside a predetermined first range.
前記複数のセンサのそれぞれは、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットに対応するタイミングで前記物理量を検出し、前記検出値を前記対応する子機へ送信する第1モードと、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットに対応しないタイミングで前記物理量を検出し、前記検出値が前記第1範囲内か否かを判定し、該検出値が前記第1範囲外の場合に前記緊急用タイムスロットにおいて該検出値を前記対応する子機へ送信する第2モードとを有することを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 3,
Each of the plurality of sensors is
A first mode in which the physical quantity is detected at a timing corresponding to the specific time slot of the corresponding slave unit, and the detected value is transmitted to the corresponding slave unit;
When the physical quantity is detected at a timing that does not correspond to the specific time slot of the corresponding slave unit, it is determined whether or not the detection value is within the first range, and when the detection value is outside the first range And a second mode in which the detected value is transmitted to the corresponding slave unit in the emergency time slot.
所定の物理量を検出するセンサ部と、
前記センサ部の検出値を前記対応する子機に送信する処理部とを備え、
前記処理部は、
前記複数のタイムスロットのうち前記対応する子機に割り当てられた特定のタイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信する一方、
該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を送信する必要が生じた場合には、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信することを特徴とするセンサ。 A network is formed by a plurality of communication terminals including a parent device, a plurality of child devices, and a plurality of sensors that detect a predetermined physical quantity and transmit a detection value to a corresponding child device among the plurality of child devices. A sensor in a wireless communication system in which the master unit communicates with the plurality of slave units according to a communication schedule divided into a plurality of time slots,
A sensor unit for detecting a predetermined physical quantity;
A processing unit that transmits the detection value of the sensor unit to the corresponding slave unit ,
The processor is
While transmitting the detection value to the corresponding slave unit in a specific time slot assigned to the corresponding slave unit among the plurality of time slots ,
When it becomes necessary to transmit the detection value at a timing other than the specific time slot, the detection value is transmitted to the corresponding slave unit in an emergency time slot of the plurality of time slots. A featured sensor .
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