JP2006115290A

JP2006115290A - ネットワーク通信システム及び通信装置

Info

Publication number: JP2006115290A
Application number: JP2004301435A
Authority: JP
Inventors: Naoki Maekawa; 直毅前川; Hiroyoshi Yoshimi; 博善吉見
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】伝送速度が速く伝送容量の多いネットワーク通信システムおよび通信装置を提供する。
【解決手段】ネットワーク通信システムは、複数の無線端末装置２０に順次中継伝送させた信号を無線センタ装置１０に受信させるシステムであって、無線端末装置２０は、物理データをセンサ部２４で採取し、無線信号の送受信を無線送受信部２１で行い、センサ部２４からの信号や無線送受信部２１が受信した信号の処理を信号処理部２３で行い、無線センタ装置１０は、無線端末装置２０からの無線信号を受信する。これにより高速化と大容量化を実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の無線端末装置およびこの複数の無線端末装置が順次中継することによって伝送されてきた信号を受信する無線センタ装置を含むネットワーク通信システムに関するものであり、特に、延縄漁に適用されたネットワーク通信システムに関するものである。

従来の通信システムとして、マグロ延縄漁に適用される水中通信システムであって、最寄りの送受信局との間で水中音波信号を送受信すべく船体に本局を設置し、本局と最寄りの送受信局との間では水中音波信号により直接通信し、本局と通信先の送受信局との間では、別の送受信局を経由して水中音波信号を中継伝送する水中通信システムがある。（例えば、特許文献１参照）
また、水中計測部と浮標部間のデータ伝送に超音波を搬送波として使用し、浮標部と延縄漁船の信号処理部との間のデータ伝送に電波を搬送波として使用するものがある。（たとえば、特許文献２参照）
この他の先行技術として、盗難防止装置付きセルコールブイに関する技術（特許文献３参照）、光ファイバを内蔵した漁業用幹糸に関する技術（特許文献４）等がある。

特開２００２−００９７０９号公報（段落００１０〜００１４、図１、図４）特開２００３−０７７０８７号公報（請求項１、図１）特開２００４−０４８１７３号公報特開２００１−２２４２７９号公報

しかしながら、従来の通信システムでは、信号伝送のために音波、特に１０ｋＨｚまたは５０Ｈｚの音波（特許文献１の段落０００２参照）が使用されるため、伝送速度が遅く、伝送容量が少ないという問題があった。また、水中、特に深部において、伝搬しにくい電磁波に代えて音波を使うのが一般的であるが、水面付近で行う漁に通信システムを適用する場合、必ずしも音波を使う必要はなかった。

本発明の目的は、伝送速度が速く伝送容量の多いネットワーク通信システムおよび通信装置を提供することである。

本発明は、複数の無線端末装置およびこの複数の無線端末装置が順次中継することによって伝送されてきた信号を受信する無線センタ装置を含むネットワーク通信システムであって、
前記無線端末装置は、物理データを採取するセンサ部と、このセンサ部から出力された信号に応じて無線信号を送信し、他の無線端末装置から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号に応じた信号を送信する無線送受信部と、前記センサ部から出力された信号および前記無線送受信部が受信した信号を処理して前記無線送受信部から送信する信号を生成する信号処理部とを備え、
前記無線センタ装置は、前記無線端末装置の無線送受信部から送信された無線信号を受信する無線受信部とを備えたことを特徴とするネットワーク通信システムである。

また、本発明は、物理データを採取するセンサ部と、このセンサ部から出力された信号に応じて無線信号を送信し、他の無線端末装置から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号に応じた信号を送信する無線送受信部と、前記センサ部から出力された信号および前記無線送受信部が受信した信号を処理して前記無線送受信部から送信する信号を生成する信号処理部とを備えたことを特徴とする通信装置である。

本発明のネットワーク通信システムによれば、センサ部で採取した物理データを、無線端末装置で中継して無線センタ装置まで無線伝送するので、伝送速度を高速化し、伝送容量を大容量化することができる。

また、本発明の通信装置によれば、センサ部で採取した物理データを無線送信し、あるいは、他の通信装置のセンサ部で採取した物理データを無線中継するので、伝送速度および伝送容量を向上することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るネットワーク通信システムを適用した延縄漁を示す図である。漁船１は、延縄漁用の船である。延縄は、複数の浮子２、幹縄３、および複数の枝縄４で構成される。浮子２は、幹縄３の複数箇所に取り付けられ、海上に浮かんで、各取付箇所で幹縄３に鉛直方向上向きの力を与える。幹縄３は、海面近くの海中で浮子２同士の間に水平方向に渡って延びるように設営され、浮子２の浮力によって支持される比較的太めの縄である。枝縄４は、幹縄３の複数箇所にそれぞれ取り付けられ、各取付箇所から鉛直方向下向きに垂らされ、魚を捕獲するための針を付けた比較的細めの縄である。

延縄漁は、漁船１が海上を移動しながら延縄を海中に投入して延縄を設営し、設営した延縄を漁船１が海上を移動しながら回収することによって、鮪などの魚を捕獲するための漁法である。

本実施の形態に係るネットワーク通信システムは、無線センタ装置１０および複数の無線端末装置２０から構成され、延縄漁に適用される通信システムである。このうち、無線センタ装置１０は漁船１に搭載され、無線端末装置２０は浮子２に搭載される。

図２は、無線センタ装置および無線端末装置の構成を示す図である。無線センタ装置１０および複数の無線端末装置２０によって構成されたネットワーク通信システムは、特定の無線端末装置２０から発信された信号を、他の無線端末装置２０を順次中継させ、無線センタ装置１０まで伝送させるシステムである。

無線センタ装置１０は、データ処理部１１および無線送受信部（無線受信部）１２を備えている。データ処理部１１は、無線送受信部１２を介して受信したデータまたは送信するデータに対し各種処理を行う。無線送受信部１２は、近隣の無線端末装置１０に無線信号を送信または近隣の無線端末装置１０から無線信号を受信する。

無線端末装置２０は、無線送受信部２１、ルータ部２２、信号処理部２３、センサ部２４および蓄電部２５を備えている。無線送受信部２１は、センサ部２４から出力された信号に応じて無線信号を送信し、他の無線端末装置２０から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号に応じた信号を送信する。この他、無線送受信部２１は、ルータ部２２のルーティング情報を送信し、他の無線端末装置２０のルータ部２２からのルーティング情報を受信する。ルータ部２２は、他の無線端末装置２０のルータ部２２との間でルーティング情報をやり取りすることで信号転送のルートを決定する、いわゆるダイナミックルーティング機能を有するルータである。信号処理部２３は、センサ部２４から出力された信号および無線送受信部２１が受信した信号を処理して無線送受信部２１から送信する信号を生成する。センサ部２４は、物理データを採取するセンサであり、たとえば、加速度センサ、圧力センサ、または温度センサ等である。ここでいう物理データは、加速度、圧力、または温度等であり、実測値そのものを示すデータでも良いし、実測値が所定の閾値を超えたか否かを示す単純データでも良い。蓄電部２５は、電磁誘導を利用した非接触給電によって給電された電力を蓄積しておき、無線端末装置２０内に電力を供給する電源である。

次に、本実施の形態の動作を説明する。

まず、枝縄４に付けられた針に魚が食いつくと、枝縄４が引っ張られる。枝縄４が引っ張られることで、枝縄４が取り付けられた箇所の幹縄３が引っ張られ、これを支持する付近の浮子２も引っ張られる。浮子２が引っ張られると、浮子２に搭載された無線端末装置２０のセンサ部２４で採取した物理データに変化が起こる。たとえば、センサ部２４が加速度センサである場合、水上に静止していた浮子２が急激に引っ張られると、その衝撃を加速度センサが検知し、魚が捕獲されたことを認識できる。あるいは、センサ部２４が圧力センサまたは温度センサである場合、水上の浮子２が水中に引き込まれると、圧力上昇を圧力センサが検知、または温度下降を温度センサが検知し、魚が捕獲されたことを認識できる。これら魚の捕獲を認識可能な物理データは、ルータ部２２によって決定されたルート、すなわち順序の決まった複数の無線端末装置２０によって中継され、無線センタ装置１０まで無線伝送される。ただし、無線センタ装置１０に隣接する無線端末装置２０のセンサ部２４が魚の捕獲を検知した場合、その物理データは他の無線端末装置２０を経由することなく直接、無線センタ装置１０に伝えられる。

このように、本実施の形態に係るネットワーク通信システムによれば、センサ部２４で採取した物理データを、複数の無線端末装置２０で中継して無線センタ装置１０まで無線伝送するので、伝送速度を高速化し、伝送容量を大容量化することができる。

また、ネットワーク通信システムを延縄漁に適用し、中継伝送用の無線端末装置２０を浮子２に搭載することによって、無線信号が水中を経由することが少なくなるため、水による電波吸収が低減され、無線センタ装置１０まで損失なく信号を伝送できる。

また、中継途中の特定の浮子２に搭載された無線端末装置２０が故障して中継不能に陥った場合でも、ルータ部２２のダイナミックルーティング機能によって、別の浮子２に搭載された無線端末装置２０を経由する中継ルートを選択することができ、信号伝送できなくなる事態を回避することが可能である。

実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１に新たな構成を追加したものであって、実施の形態１に適用される延縄の浮子２に識別符号を記憶し、延縄回収時に浮子を載置するための台座を漁船１に追加設置し、台座に識別符号を読み取るための読取部を設けたものである。以下、実施の形態１に追加した構成について説明し、実施の形態１と同一構成については同一の参照符号を付し説明を省略する。

図３は、本発明の実施の形態２に係るネットワーク通信システムに適用する浮子と台座の構成を示す図である。浮子２は、球形であり、浮子２の個体同士を識別するための識別符号が記憶された記憶部２９を有する。記憶部２９は、例えば識別符号データを記憶しておく半導体メモリ等の記憶装置である。

台座３０は、延縄回収時に浮子２を載置するために漁船１に設置された台座であり、球形の浮子２を安定して支持するために、球形の浮子２に対応した形状の載置面を有する。台座３０は、浮子２載置時の（浮子２の）蓄電部２５および記憶部２９に対向する位置に、給電部３１および読取部３２を有する。給電部３１は、電磁誘導を利用した非接触給電方式の給電部であり、蓄電部２５に電力を供給する。読取部３２は、記憶部２９から識別符号を読み取るものであり、例えば、半導体メモリなどの記憶装置から識別符号データの転送を受けるインタフェースである。一方、台座３０は、浮子２ごとに漁船１に並べて設置され、シリアル番号がそれぞれ付されている。

図４は、実施の形態２に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。実施の形態１の無線センタ装置１０に読取部３２が電気的に接続され、無線端末装置２０に記憶部２９が電気的に接続されている。浮子２に搭載された無線端末装置２０から、漁船１に搭載された無線センタ装置１０に、魚捕獲を示す信号を送信する際には、浮子２の識別符号も同時に送信され、予め読み取っておいた識別符号と照合する。

こうした構成により、延縄投入時の投入順に浮子２が台座３０に載置されると、無線センタ装置１０は、台座３０のシリアル番号と浮子２の識別符号とを関連付けて記憶しておくことができ、延縄の端から何番目の浮子２付近で魚が捕獲されたかを認識することが可能となる。
なお、図３および図４では、浮子２を台座３０に載置したときに、記憶部２９から読取部３２で識別符号を読み取る構成を説明したが、読取部３２を書込部に代え、識別符号を書込部から記憶部２９に書き込む構成も可能である。この場合、識別符号は無線センタ装置１０のデータ処理部１１から供給されて記憶部２９に書き込まれ、浮子２に搭載された無線端末装置２０から、漁船１に搭載された無線センタ装置１０に、魚捕獲を示す信号を送信する際には、浮子２の識別符号も同時に送信され、無線センタ装置１０が供給した識別符号と照合する。これにより、図３および図４の構成と同様に、延縄のどの位置で魚が捕獲されたかを認識することが可能である。

実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１に新たな構成を追加したものであり、具体的には、無線端末装置２０に太陽光発電部を追加したものである。以下、実施の形態１に追加した構成について説明し、実施の形態１と同一構成については同一の参照符号を付し説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態３に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。無線端末装置２０は、実施の形態１の構成に加え、太陽光発電部３５を備えている。太陽光発電部３５は、浮子の上部表面に設けられ、太陽光を受光して電気に変換する発電モジュールである。発電によって得られた電力は蓄電部２５に供給され蓄積される。

このように本実施の形態３では、太陽光発電部３５を設けたので、蓄電部２５への給電する手間を省くことができ、また、蓄電部２５の電気容量低下による無線回線断を回避することができる。

実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態３の一部を変更したものであり、具体的には、実施の形態３における太陽光発電部３５を波力発電部３６に変更したものである。以下、実施の形態３を変更した構成について説明し、実施の形態３と同一構成については同一の参照符号を付し説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態４に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。無線端末装置２０は、実施の形態３における太陽光発電部３５に代えて、波力発電部３６を備えている。波力発電部３６は、浮子２の下部表面に設けられ、水上の波を受け電気に変換する発電モジュールである。発電によって得られた電力は蓄電部２５に供給され蓄積される。

このように本実施の形態４では、波力発電部３６を設けたので、実施の形態３と同様に、蓄電部２５への給電する手間を省くことができ、また、蓄電部２５の電気容量低下による無線回線断を回避することができる。さらに、波力発電では、日照の有無に関わり無く給電可能である。

実施の形態５．
実施の形態５は、実施の形態１の一部を変更したものであり、具体的には、実施の形態１における複数の無線端末装置２０のうち、１つの無線端末装置２０においてルータ部２２をゲートウエイ部３７に変更したものである（無線端末装置２０Ｇ）。以下、実施の形態１を変更した構成について説明し、実施の形態１と同一構成については同一の参照符号を付し説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態５に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。無線端末装置２０のひとつである無線端末装置２０Ｇは、ルータ部２２に代えてゲートウエイ部３７を備えている。ゲートウエイ部３７は、異なる無線プロトコル間の変換を行う機能を有する。

このように本実施の形態５では、ゲートウエイ部３７を有する無線端末装置２０Ｇを用いたので、無線端末装置２０Ｇを境として、ある無線プロトコルを扱うネットワーク通信システムと、別の無線プロトコルを扱うネットワーク通信システムとを統合することが可能となる。

実施の形態６．
実施の形態６は、実施の形態１に新たな構成を追加したものであり、具体的には、無線端末装置２０にデータ蓄積部を追加したものである。以下、実施の形態１に追加した構成について説明し、実施の形態１と同一構成については同一の参照符号を付し説明を省略する。

図８は、本発明の実施の形態６に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。無線端末装置２０は、実施の形態１の構成に加え、データ蓄積部３８を備えている。魚を捕獲した場合、または、波により浮子２が海中に沈んだことによって、無線通信が不可能になった場合に備え、データ蓄積部３８にセンサ部２４から取得したデータ、および他の無線端末装置２０から送られてきたデータを蓄積し、浮子２が海中から浮上し無線通信が可能となってから、データ蓄積部３８に蓄積されていたデータを送信する。

このように本実施の形態６では、無線端末装置２０にデータ蓄積部３８を設けたので、通信環境に応じたタイミングでの送信、あるいは送信失敗時の再送が可能となる。

実施の形態７．
実施の形態７は、実施の形態１に新たな構成を追加したものであり、具体的には、無線端末装置２０にランプ部（発光部）を追加したものである。以下、実施の形態１に追加した構成について説明し、実施の形態１と同一構成については同一の参照符号を付し説明を省略する。

図９は、本発明の実施の形態７に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。無線端末装置２０は、実施の形態１の構成に加え、ランプ部３９を備えている。ランプ部３９は、センサ部２４からの出力信号に応じて、具体的には、魚捕獲が認識できるレベルの物理データが出力された場合に点灯、あるいは無線センタ装置１０からの制御信号に応じて点灯する発光装置であって、例えば高輝度のメタルハライドランプまたはＬＥＤ（発光ダイオード）ランプ等である。

このように本実施の形態７では、無線端末装置２０にランプ部３９を設けたので、センサ部２４が採取した物理データに応じてランプ部３９を点灯させることができ、当該箇所の無線端末装置２０を視認することができる。特に、延縄漁では、魚を捕獲した箇所付近の浮子２を、漁船１から視認でき、魚を捕獲した箇所を容易に把握することができる。

なお、ランプ部（発光部）３９を高速明滅可能なＬＥＤランプで構成した場合、ＰＤ（フォトダイオード；受光部）と組合わせて、無線送受信部１２，２１を兼ねる構成も可能である。すなわち、ランプ部３９を、魚捕獲を示す表示ランプとして使用すると同時に、可視光通信を行う無線送受信部１２，２１としても使用する。このような構成によって、構成を簡略化することが可能である。

また、実施の形態１〜７は、このうち２以上の形態を様々に組合わせることが可能である。

本発明の実施の形態１に係るネットワーク通信システムを適用した延縄漁を示す図である。無線センタ装置および無線端末装置の構成を示す図である。本発明の実施の形態２に係るネットワーク通信システムに適用する浮子と台座の構成を示す図である。実施の形態２に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態３に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態４に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態５に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態６に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態７に係るネットワーク通信システムの構成を示す図である。

符号の説明

１漁船
２浮子
３幹縄
４枝縄
１０無線センタ装置
１１データ処理部
１２無線送受信部（無線受信部）
２０，２０Ｇ無線端末装置
２１無線送受信部
２２ルータ部
２３信号処理部
２４センサ部
２５蓄電部
２９記憶部（識別符号記憶部）
３０台座
３１給電部
３２読取部（識別符号読取部）または書込部（識別番号書込部）
３５太陽光発電部
３６波力発電部
３７ゲートウエイ部
３８データ蓄積部
３９ランプ部（発光部）

Claims

複数の無線端末装置およびこの複数の無線端末装置が順次中継することによって伝送されてきた信号を受信する無線センタ装置を含むネットワーク通信システムであって、
前記無線端末装置は、物理データを採取するセンサ部と、このセンサ部から出力された信号に応じて無線信号を送信し、他の無線端末装置から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号に応じた信号を送信する無線送受信部と、前記センサ部から出力された信号および前記無線送受信部が受信した信号を処理して前記無線送受信部から送信する信号を生成する信号処理部とを備え、
前記無線センタ装置は、前記無線端末装置の無線送受信部から送信された無線信号を受信する無線受信部とを備えたことを特徴とするネットワーク通信システム。
水上に浮かぶ複数の浮子と、この浮子同士の間に渡す幹縄と、捕獲用の針が付けられ前記幹縄から垂らす複数の枝縄とを含む延縄を漁船に回収することによって魚を捕獲する延縄漁に適用されたネットワーク通信システムであって、
前記無線端末装置は前記浮子に搭載され、前記無線センタ装置は前記漁船に搭載されることを特徴とする請求項１記載のネットワーク通信システム。
前記浮子は、浮子同士を識別するための識別符号を記憶した識別符号記憶部を有し、
前記漁船は、回収した浮子を個別に載置する台座を有し、この台座は前記浮子の識別符号記憶部に記憶された識別符号を読み取る識別符号読取部または前記浮子の識別符号記憶部に識別符号を書き込む識別符号書込部を備えたことを特徴とする請求項２記載のネットワーク通信システム。
前記無線端末装置は、物理データを採取したセンサ部を備えた無線端末装置から無線センタ装置までの中継経路を動的に設定するルータ部を備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク通信システム。
前記無線端末装置は、太陽光で発電する太陽光発電部と、この太陽光発電部で発電した電力を蓄積する蓄電部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク通信システム。
前記無線端末装置は、水上の波力で発電する波力発電部と、この波力発電部で発電した電力を蓄積する蓄電部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク通信システム。
前記無線端末装置は、無線通信プロトコルの変換を行うゲートウエイ部を備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク通信システム。
前記無線端末装置は、前記センサ部から出力された信号に含まれる物理データおよび前記無線送受信部が受信した信号に含まれる物理データを蓄積するデータ蓄積部を備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク通信システム。
前記無線端末装置は、前記センサ部から出力された信号に応じて可視光を発する発光部を備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク通信システム。
前記無線端末装置の無線送受信部は前記発光部を含み、前記無線端末装置の無線送受信部および前記無線センタ装置の無線受信部が可視光通信を行うことを特徴とする請求項９記載のネットワーク通信システム。
物理データを採取するセンサ部と、このセンサ部から出力された信号に応じて無線信号を送信し、他の無線端末装置から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号に応じた信号を送信する無線送受信部と、前記センサ部から出力された信号および前記無線送受信部が受信した信号を処理して前記無線送受信部から送信する信号を生成する信号処理部とを備えたことを特徴とする通信装置。