JP2007221393A - 通信方法、及び、通信システム、並びに、通信装置 - Google Patents

通信方法、及び、通信システム、並びに、通信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ビーコンを送信する基地局と、前記基地局から送信されるビーコンを受信して、前記基地局と通信を行う端末とを有する通信システムの通信方法、及び、通信システム、並びに、通信装置に関し、低消費電力化が可能となる通信方法、及び、通信システム、並びに、通信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、ビーコンを送信する基地局（１１２）と、基地局（１１２）から送信されるビーコンを受信して、基地局（１１２）と通信を行う端末（１１３）とを有する通信システムの通信方法であって、基地局（１１２）はビーコンとして端末（１１３）を識別するＩＤを含む複数のサブビーコンから構成されるビーコンを送信し、端末（１１３）は複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに基地局との通信するための処理を停止することを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は通信方法、及び、通信システム、並びに、通信装置に係り、特に、ビーコンを送信する基地局と、前記基地局から送信されるビーコンを受信して、前記基地局と通信を行う端末とを有する通信システムの通信方法、及び、通信システム、並びに、通信装置に関する。
電子棚札システムは、表示情報を書き換え可能な電子棚札をホストコンピュータに登録した後に商品棚に設置し、ホストコンピュータからアクセスポイントを通して電子棚札にアクセスすることによりホストコンピュータから電子棚札の表示情報を書き換えることが可能なシステムである（特許文献１〜５参照）。
このような、電子棚札システムでは、IEEE802.15.4等のコーディネータが定期的に送信するビーコンを基準として、各ノードが送受信処理を行う通信手法が採用されている。この通信手法では、あるノードにコーディネータがデータを送信したい場合、ビーコンの中にデータを送信したいノードのＩＤが挿入されている。
ビーコンを受信した各ノードは、ビーコンの中に含まれているＩＤと自分のＩＤとが一致した場合に、コーディネータに応答を返す。ビーコンの中に含まれているＩＤが自分のＩＤと不一致の場合には、受信処理を終了しスリープモードに入る。
特開２００２−３０４６７３号公報 特開２００５−９９８８８号公報 特開２００２−１０９１７７号公報 特開２００４−２６５１９６号公報 特開平９−１３８８９２号公報
従来の通信方法では、ビーコンを受信してから自分宛でないと判断してスリープに入るまでの時間が短ければ短いほど小電力に大きく貢献する。しかし、ノードの数が多くなり、ＩＤのビット数が増えるとビーコンを受信する時間が長くなり、消費電力が大きくなる等の課題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、低消費電力化が可能となる通信方法、及び、通信システム、並びに、通信装置を提供することを目的とする。
本発明は、ビーコンを送信する基地局（１１２）と、基地局（１１２）から送信されるビーコンを受信して、基地局（１１２）と通信を行う端末（１１３）とを有する通信システムの通信方法であって、基地局（１１２）はビーコンとして端末（１１３）を識別するＩＤを含む複数のサブビーコンから構成されるビーコンを送信し、端末（１１３）は複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに基地局との通信するための処理を停止することを特徴とする。
端末は、複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに自分の動作状態を省電力状態に遷移させることを特徴とする。
また、本発明はビーコンを送信する基地局（１１２）と、基地局（１１２）から送信されるビーコンを受信して、基地局（１１２）と通信を行う端末（１１３）とを有する通信システムであって、基地局（１１２）はビーコンを、端末（１１３）を識別するＩＤを含む複数のサブビーコンに分割して送信し、端末（１１２）は複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに基地局（１１２）と通信するための処理を停止することを特徴とする。
端末（１１３）は複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに自分の動作状態を省電力状態に遷移させることを特徴とする。
さらに、本発明はビーコンを送信し、端末（１１３）からのビーコンに対する応答を受信する通信装置（１１２）において、ビーコンを送信するとともに、端末（１１３）からの応答を受信する通信手段（１４４）と、端末（１１３）を識別するＩＤを含む複数のサブビーコンからビーコンを生成し、通信手段（１４４）から送信する処理手段（１４２）とを有することを特徴とする。
また、本発明は、基地局（１１２）からＩＤを含む複数のサブビーコンから構成されるビーコンを受信して、基地局（１１２）に応答を返す通信装置（１１３）であって、基地局（１１２）からのビーコンを受信するとともに基地局（１１２）に応答を送信する通信手段（１５１）と、通信手段（１５１）で受信したビーコンを構成する複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに自分の動作状態を省電力状態に遷移させる処理手段（１５２）とを有することを特徴とする。
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。
本発明によれば、基地局によりビーコンとして端末を識別するＩＤを含む複数のサブビーコンから構成されるビーコンを送信し、端末により複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに基地局との通信を停止することにより、自分に対する応答要求でないときには、ビーコンの途中であっても通信処理を停止するので、不要な電力を消費することがなく、よって、消費電力を低減できる。
〔システム構成〕
図１は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。
本実施例の電子棚札システム１００は、管理装置１１１、中継装置１１２、電子棚札１１３から構成されている。電子棚札システム１００は、電子棚札１１３と、電子棚札１１３を管理する管理装置１１１とを中継する中継装置１１２とを有し、商品棚に設置される電子棚札１１３を管理するシステムである。
中継装置１１２と電子棚札１１３との間の無線通信方式としは、例えば、IEEE802.15.4等の中継装置１１２が定期的に送信するビーコンを基準として、各電子棚札１１３が送受信処理を行う通信手法が採用されている。
〔中継装置１１２〕
図２は中継装置１１２のブロック構成図を示す。
中継装置１１２は、通信部１４１、処理部１４２、記憶部１４３、無線通信部１４４、電源回路１４５、電池１４６から構成されている。
通信部１４１は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、専用線などのネットワークを介して管理装置１１１と接続されており、管理装置１１１と通信を行うための装置である。
処理部１４２は、マイコンなどから構成されており、記憶装置１４３にインストールされたプログラムに基づいて管理装置１１１と電子棚札１１３との通信を中継する処理などを実行する。
記憶部１４３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されており、通信制御プログラムのほかに通信可能な範囲の電子棚札情報１３１が記憶されている。
無線通信部１４４は、電子棚札１１３との無線通信を行うための装置である。
電源回路１４５は、外部から商用電源などの交流電源が接続され、接続された交流電源を直流電圧に変換して、駆動電圧として通信部１４１、処理部１４２、記憶装置１４３、無線通信部１４４に供給する。
電池１４６は、Ｎｉ−Ｃｄ電池、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタなど充電可能な蓄電手段であり、電源回路１４５で生成される直流電圧により充電され、交流電源が切断されたときに終了プログラムを実行できりようにするために一定時間、通信部１４１、処理部１４２、記憶装置１４３、無線通信部１４４が駆動するための電源を供給する。
〔電子棚札１１３〕
図３は電子棚札１１３のブロック構成図を示す。
電子棚札１１３は、無線通信部１５１、処理部１５２、記憶部１５３、表示装置１５４、電池１５５から構成されている。
無線通信部１５１は、中継装置１１２と無線通信を行う装置である。
処理部１５２は、ＣＰＵなどから構成されており、記憶部１５３に記憶されたプログラムに基づいて中継装置１５３との通信制御を行うとともに、表示装置１５４の表示制御を行う。
記憶部１５３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性記憶装置から構成されており、処理部１５２で実行されるプログラムがインストールされているとともに、棚札ＩＤ及び商品コードが記憶されている。棚札ＩＤの一部及び商品コードは予め登録されており、中継装置１１２により変更可能である。
表示装置１５４は、ＬＣＤ、ＥＬパネル、電子ペーパーなどから構成されており、処理部１５２からの指示により商品名、商品コード、価格など表示される。
電池１５５は、小型電池であり、無線通信部１５１、処理部１５２、記憶部１５３、表示装置１５４の駆動電力を供給する。
〔動作〕
まず、中継装置１１２のビーコン送信動作について説明する。
図４は中継装置１１２の処理フローチャートを示す。
中継装置１１２の処理部１４２は、ステップＳ１−１で電子棚札１１３の呼出要求が発行されると、ステップＳ１−２で呼出先のＩＤを取得する。次に、処理部１４２は、ステップＳ１−３で取得した呼出先ＩＤに基づいてビーコンを生成する。
処理部１４２は、ステップＳ１−４で、通信部１４４により生成したビーコンを送信する。なお、処理部１４２は、ステップＳ１−５で所定回数ビーコンを送信して、呼出を終了する。
図５は中継装置１１２による呼出動作を説明するための図を示す。
中継装置１１２による呼出の呼出信号ＢＣＮは、図５に示すように複数のビーコンｂｃｎ１〜ｂｃｎ５から構成されている。複数のビーコンｂｃｎ１〜ｂｃｎ５は、同一の信号から構成されている。複数のビーコンｂｃｎ１〜ｂｃｎ５それぞれは、複数のサブビーコンｓｂｃ１〜ｓｂｃ６から構成されている。呼出先のＩＤは、複数のサブビーコンｓｂｃ１〜ｓｂｃ６に分割される。
次に、電子棚札１１３での応答動作について説明する。
図６は電子棚札１１３の応答動作の処理フローチャートを示す。
電子棚札１１３の処理部１５２は、ステップＳ２−１で起床、すなわち、通常動作状態になると、まず、ステップＳ２−２で中継装置１１２からビーコンが受信できたか否かを判定する。
処理部１５２は、ステップＳ２−２でサブビーコンを受信すると、ステップＳ２−３で受信したサブビーコンに割り付けられた分割ＩＤを抽出する。
処理部１５２は、ステップＳ２−４で分割ＩＤが記憶部１５３に内蔵された自分のＩＤの対応部分と一致するか否かを判定する。処理部１５２は、ステップＳ２−４で部分ＩＤが不一致の場合、自分への呼び出してはないと判断できるので、ステップＳ２−７で動作状態を必要な部分以外の動作を呈しするスリープ状態とする。
また、処理部１５２は、ステップＳ２−４で部分ＩＤが一致する場合には、ステップＳ２−５で全サブビーコンを受信できたか否かを判定する。処理部１５２は、ステップＳ２−５でまだ全てのサブビーコンを受信していない状態では、ステップＳ２−２に戻って中継装置１１２からのサブビーコンの受信を継続する。
さらに、処理部１５２は、ステップＳ２−５で全てのサブビーコンを受信できたときには、ステップＳ２−６で中継装置１１２からの呼出に応じた情報を応答として所定の通信スロットで送信する。処理部１５２は、応答を送信した後、ステップＳ２−７で動作状態をスリープ状態に遷移させる。
以下に、更に具体的な例として、図５に示すように１つのビーコンを６つのサブビーコンに分割した場合を考える。１つのビーコンの中には６４ビットのＩＤが格納可能されている。また、１つのサブビーコンには、６４ビットのＩＤを８ビットに分割したＩＤが格納可能とされている。
電子棚札１１３の処理部１５２は、サブビーコンを受信するたびに自分のＩＤが含まれているかを判定する。また、６個のサブビーコンで構成されるビーコンを中継装置１１２は、繰り返し送信する。図５では、５回送信している。
このように、同一のビーコンを５回送信することにより電子棚札１１３の起床タイミングの精度が悪くても、容易にビーコンを受信することが可能となる。
次に、電子棚札１１３での一致／不一致の判定方法について詳細に説明する。
図７は本発明の一実施例のビーコンの構成を示すための図を示す。
以下、受信できていないビット列はXで示す。{}は一致、[]は不一致を示す。
図７に示すようなビーコンが中継装置１１２から送信された場合で、まず、電子棚札１１３が第１のサブビーコンsbc2から受信を始めた場合について説明する。
処理部１５２は、ビーコン転送タイミングで、タイマーによりウェイクアップし、その後、サブビーコンsbc2を受信して、８個の呼び出しＩＤ情報と比較した結果、２つの部分呼び出し情報と一致したものとする。
電子棚札１１３の識別番号 1111101:{1100001}:1100111:1101001:1101101:011000
呼び出しＩＤ情報#5 XXXXXXX:{1100001}:XXXXXXX:XXXXXXX:XXXXXXX:XXXXXX
呼び出しＩＤ情報#7 XXXXXXX:{1100001}:XXXXXXX:XXXXXXX:XXXXXXX:XXXXXX
サブビーコンsbc3を受信して、２つの呼び出しＩＤ情報#5、#7と比較した結果、１つの部分呼び出し情報と一致した。
電子棚札１１３の識別番号 1111101:｛1100001｝:1100111:1101001:1101101:011000
呼び出しＩＤ情報#5 XXXXXXX:｛1100001｝:{1100111}:XXXXXXX:XXXXXXX:XXXXXX
呼び出しＩＤ情報#7 XXXXXXX:｛1100001｝:［1100001］:XXXXXXX:XXXXXXX:XXXXXX
サブビーコンsbc4を受信して、１つの呼び出しＩＤ情報#5と比較した結果、一致しなかった。
電子棚札１１３の識別番号 1111101:{1100001}:1100111:1101001:1101101:011000
呼び出しＩＤ情報#5 XXXXXXX:{1100001}:{1100111}:[1100001]:XXXXXXX:XXXXXX
この場合、処理部１５２は、呼び出しなしと判断し、次のビーコン転送タイミングでウェイクアップできるようにタイマーをセットし、スリープ状態に入る。
次に電子棚札１１３がサブビーコンsbc3から受信し始めた場合について説明する。
処理部１５２は、ビーコン転送タイミングで、ウェイクアップし、その後、サブビーコンsbc3を受信して、８個の呼び出しＩＤ情報と比較した結果、１つの呼び出しＩＤ情報と一致した。
電子棚札１１３の識別番号
0000000:0000000:0000000:0000000:0000000:000000
呼び出しＩＤ情報#1 XXXXXXX:XXXXXXX:{0000000}:XXXXXXX:XXXXXXX:XXXXXX
サブビーコンsbc4を受信して、１つの呼び出しＩＤ情報#1と比較した結果、一致した。
電子棚札１１３の識別番号
0000000:0000000:0000000:0000000:0000000:000000
呼び出しＩＤ情報#1 XXXXXXX:XXXXXXX:{0000000}:{0000000}:XXXXXXX:XXXXXX
サブビーコンsbc5を受信して、１つの呼び出しＩＤ情報#1と比較した結果、一致した。
電子棚札１１３の識別番号
0000000:0000000:0000000:0000000:0000000:000000
呼び出しＩＤ情報#1 XXXXXXX:XXXXXXX:{0000000}:{0000000}:{0000000}:XXXXXX
サブビーコンsbc6を受信して、１つの呼び出しＩＤ情報#1と比較した結果、一致した。
電子棚札１１３の識別番号
0000000:0000000:0000000:0000000:0000000:000000
呼び出しＩＤ情報#1 XXXXXXX:XXXXXXX:｛0000000｝:{0000000}:{0000000}:{000000}
サブビーコンsbc1を受信して、1つの呼び出しＩＤ情報#1と比較した結果、一致した。
棚札#2の識別番号 0000000:0000000:0000000:0000000:0000000:000000
呼び出しＩＤ情報#1 {0000000}:XXXXXXX:{0000000}:{0000000}:{0000000}:{000000}
サブビーコンsbc2を受信して、1つの呼び出しＩＤ情報#1と比較した結果、一致した。
電子棚札１１３の識別番号
0000000:0000000:0000000:0000000:0000000:000000
呼び出しＩＤ情報#1 {0000000}:{0000000}:{0000000}:{0000000}:{0000000}:{000000}
以上により、処理部１５２は、異なる６つのサブビーコンを受信し、自局の棚札識別番号が含まれているので、呼び出しありと判断する。
自局の電子棚札１１３のＩＤは呼び出しＩＤ情報#1に格納されているので、ビーコンに続くフレーム中の通信スロットで、基地局との通信が行われる。よって、次の通信スロットのタイミングまでスリープする。
電子棚札１１３の処理部１５２は、通信スロットのタイミングでウェイクアップし、中継装置１１２との通信を行う。電子棚札１１３の処理部１５２は、中継装置１１２との通信が終了すると、次のビーコン転送タイミングまでスリープする。
〔効果〕
本実施例によれば、ビーコンを複数のサブビーコンとして送信することにより、自分が呼び出されていないとき全てのビーコンを受信する必要がないため、電波チェック時間、すなわち、受信を行うために通信回路をオンする時間を短くできる。それにより低消費電力化が可能となる。
また、ビーコンを繰り返し送信することにより、起床するタイミングの精度が悪くても、ビーコンが繰り返し送られているためビーコン受信を可能なため、ビーコンに同期して起床するタイマーとして安価な部品を利用でき、電子棚札１１３を安価に作製することが可能となる。
また、本実施例によれば、電子棚札１１３は、無駄な受信期間を短くできるため、低消費電力化が可能となる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変形例が可能であることは言うまでもない。
本発明の一実施例のシステム構成図である。 中継装置１１２のブロック構成図である。 電子棚札１１３のブロック構成図である。 中継装置１１２の処理フローチャートである。 中継装置１１２による呼出動作を説明するための図である。 本発明の一実施例の動作説明図である。 本発明の一実施例のビーコンの構成を示すための図である。
符号の説明
１００ 電子棚札システム
１１１ 管理装置、１１２ 中継装置、１１３ 電子棚札
１４１ 通信部、１４２ 処理部、１４３ 記憶部、１４４ 無線通信部
１４５ 電源回路、１４６ 電池
１５１ 無線通信部、１５２ 処理部、１５３ 記憶部、１５４ 表示部
１５５ 電池

Claims (6)

  1. ビーコンを送信する基地局と、前記基地局から送信されるビーコンを受信して、前記基地局と通信を行う端末とを有する通信システムの通信方法であって、
    前記基地局は、前記ビーコンとして前記端末を識別するＩＤを含む複数のサブビーコンから構成されるビーコンを送信し、
    前記端末は、前記複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに前記基地局と通信するための処理を停止することを特徴とする通信方法。
  2. 前記端末は、前記複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに自分の動作状態を省電力状態に遷移させることを特徴とする請求項１記載の通信方法。
  3. ビーコンを送信する基地局と、前記基地局から送信されるビーコンを受信して、前記基地局と通信を行う端末とを有する通信システムであって、
    前記基地局は、前記ビーコンを、前記端末を識別するＩＤを含む複数のサブビーコンに分割して送信し、
    前記端末は、前記複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに前記基地局と通信するための処理を停止することを特徴とする通信システム。
  4. 前記端末は、前記複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに自分の動作状態を省電力状態に遷移させることを特徴とする請求項３記載の通信方法。
  5. ビーコンを送信し、端末からの前記ビーコンに対する応答を受信する通信装置において、
    前記ビーコンを送信するとともに、前記端末からの応答を受信する通信手段と、
    前記端末を識別するＩＤを含む複数のサブビーコンから前記ビーコンを生成し、前記通信手段から送信する処理手段とを有することを特徴とする通信装置。
  6. 基地局からＩＤを含む複数のサブビーコンから構成されるビーコンを受信して、前記基地局に応答を返す通信装置であって、
    前記基地局からのビーコンを受信するとともに前記基地局に応答を送信する通信手段と、
    前記通信手段で受信した前記ビーコンを構成する前記複数のサブビーコンのうち少なくとも一つのサブビーコンに自己のＩＤと不一致な部分があるときに自分の動作状態を省電力状態に遷移させる処理手段とを有することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
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