JP2010118794A - Base station apparatus, terminal and system for information collection/distribution - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報集配信基地局装置、情報集配信端末および情報集配信システムに関するものであり、特に信頼性が高く、かつ初期コストおよび運用コストが安い情報集配信基地局装置、情報集配信端末および情報集配信システムに関するものである。 The present invention relates to an information collection / distribution base station apparatus, an information collection / distribution terminal, and an information collection / distribution system, and in particular, an information collection / distribution base station apparatus and an information collection / distribution terminal that have high reliability and low initial costs and operating costs. And an information collection and distribution system.
従来、無線を使用して一定の地域に存在する多数の端末装置に地域情報、ニュース・天気予報等の通常情報の他、緊急地震速報、緊急告知情報を配信したり、端末から情報を収集する情報集配信システムが提案されている。無線を使用して一定の地域に存在する端末装置に情報を配信する例としては周知の防災無線システムがあるが、防災無線システムは専用の無線チャネルを使用しており、各種の情報配信あるいは端末からの情報収集ニーズには対応できない。 Conventionally, in addition to local information such as local information, news / weather forecasts, etc., emergency earthquake information and emergency notification information are distributed to a large number of terminals in a certain area using radio, and information is collected from terminals. An information collection and distribution system has been proposed. There is a well-known disaster prevention radio system as an example of distributing information to a terminal device existing in a certain area using radio, but the disaster prevention radio system uses a dedicated radio channel, and various information distribution or terminals It cannot respond to the information gathering needs from.
また、音声通信であるので端末に内容を記録したり、表示させることができない。更に全世帯に戸別受信機を配布するには全戸とも十分な受信電界が必要であるが、使用可能な周波数(チャンネル数)に制限があり、複数の配信拠点を設けると干渉が発生して、戸別受信機の配布は困難である。 Further, since it is voice communication, the contents cannot be recorded or displayed on the terminal. Furthermore, in order to distribute the household receivers to all households, a sufficient reception electric field is required for all households, but there are restrictions on the frequency (number of channels) that can be used. Distribution of individual receivers is difficult.
他の例として、下記の特許文献1には、端末として携帯電話機を使用した情報配信システムが開示されている。このシステムにおいては、主コンテンツにターゲット情報を付加した送信情報を無線基地局からエリア内の全加入携帯電話機に同報送信する。各携帯電話機の個人属性記憶部には自己の個人属性情報を予め記憶させておく。そして情報を受信すると、情報に含まれるターゲット情報と個人属性情報とが合致するか否かを判定し、合致したときのみ主記憶部に記憶し、非合致のときには消去する。
前記したような従来の情報集配信システムにおいては、下記のような問題点があった。
(1)エリア内の各戸毎に携帯電話機の機能を備えた端末を設置すると、各戸毎に携帯電話機の契約が必要となり、運用コストが非常に高くなってしまうので実現困難である。
The conventional information collection and distribution system as described above has the following problems.
(1) If a terminal having a mobile phone function is installed in each door in the area, a mobile phone contract is required for each door, and the operation cost becomes very high, which is difficult to realize.
(2)契約している携帯電話網が輻輳したりダウンした場合には集配信不可能である。
(3)携帯電話機端末の場合には消費電力が大きく、電池による長時間駆動ができない。
本発明は、上記した従来技術の課題を解決し、信頼性が高く、かつ初期コストおよび運用コストが安い情報集配信基地局装置、情報集配信端末および情報集配信システムを提供することを目的とする。
(2) Collection and distribution is impossible when the contracted cellular phone network is congested or down.
(3) In the case of a mobile phone terminal, the power consumption is large and the battery cannot be driven for a long time.
An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide an information collection / delivery base station apparatus, an information collection / delivery terminal, and an information collection / distribution system that have high reliability and low initial costs and operation costs. To do.
本発明の情報集配信基地局装置は、複数の商用通信網とそれぞれ通信する複数の商用通信網通信手段と、端末との通信を行うデジタル無線通信手段と、前記複数の商用通信網通信手段のいずれかから受信したデジタル情報を前記デジタル無線通信手段を用いて前記端末に送信させる通信制御手段とを備えたことを主要な特徴とする。 An information collection and distribution base station apparatus according to the present invention includes a plurality of commercial communication network communication means that respectively communicate with a plurality of commercial communication networks, a digital wireless communication means that communicates with a terminal, and the plurality of commercial communication network communication means. The main feature is that it comprises communication control means for transmitting digital information received from any of the terminals to the terminal using the digital wireless communication means.
また、前記した情報集配信基地局装置において、前記商用通信網通信手段は携帯電話網とデジタル通信を行う携帯電話網通信装置であり、前記デジタル無線通信手段は特定小電力無線通信装置である点にも特徴がある。 In the above information collection and distribution base station device, the commercial communication network communication means is a mobile phone network communication device that performs digital communication with a mobile phone network, and the digital wireless communication means is a specific low-power wireless communication device. There are also features.
また、前記した情報集配信基地局装置において、前記通信制御手段は、前記特定小電力無線通信装置を制御して、送信すべき情報の有無にかかわらず、通信チャネルに所定の間隔で所定長のスロット信号を送信する点にも特徴がある。 In the information collection and distribution base station apparatus, the communication control means controls the specific low-power wireless communication apparatus so that the communication channel has a predetermined length at a predetermined interval regardless of whether there is information to be transmitted. Another feature is that a slot signal is transmitted.
また、前記した情報集配信基地局装置において、前記通信制御手段は、前記携帯電話網通信装置を使用して、携帯電話網を経由して集配信サーバと情報のやり取りを行うパケット通信手段を備えている点にも特徴がある。 In the information collection / delivery base station apparatus, the communication control means includes packet communication means for exchanging information with the collection / delivery server via the cellular phone network using the cellular phone network communication apparatus. There is also a feature.
本発明の情報集配信端末は、情報集配信基地局装置との双方向通信を行う通信手段と、受信した文字情報を保存する記憶手段と、受信した文字情報を表示する表示手段と、受信した文字情報に従って音声信号を合成して出力する音声出力手段と、送信情報を発生する操作検出手段とを備えていることを主要な特徴とする。 An information collection / delivery terminal according to the present invention includes a communication unit that performs bidirectional communication with an information collection / distribution base station device, a storage unit that stores received character information, a display unit that displays received character information, The main features include voice output means for synthesizing and outputting voice signals according to character information, and operation detection means for generating transmission information.
また、本発明の情報集配信端末は、送信データに対応して情報集配信基地局装置から返送されてくるACK信号によって指定された時間間隔をタイマー回路に設定し、タイマー回路がタイムアップするまでの間は電源が切断されていることを主要な特徴とする。 Also, the information collection / delivery terminal of the present invention sets the time interval specified by the ACK signal returned from the information collection / distribution base station apparatus corresponding to the transmission data in the timer circuit until the timer circuit times out The main feature is that the power is turned off during the period.
本発明の情報集配信システムは、前記した情報集配信基地局装置と、前記した情報集配信端末と、前記情報集配信基地局装置が通信可能な複数の商用通信網と接続されている集配信サーバとを備えたことを主要な特徴とする。 The information collection / delivery system of the present invention is a collection / distribution connected to the above-described information collection / distribution base station apparatus, the above-described information collection / distribution terminal, and a plurality of commercial communication networks with which the information collection / distribution base station apparatus can communicate. The main feature is that it has a server.
本発明のによれば、以下のような効果がある。
(1)携帯電話網経由で基地局装置にテキストベースの表示情報を送信し、この表示情報を基地局からエリア内の端末に無線により送信するようにすれば、携帯電話網との契約は基地局毎で済み、運用コストが非常に安くなる。
(2)基地局装置が複数の携帯電話網との通信手段を備えることにより、1つの携帯電話網が輻輳あるいはダウンしても他の通信網経由で情報の配信が可能である。また、パケット通信のみを利用するので、音声通信と比べて輻輳時でも接続できる確率が高い。
The present invention has the following effects.
(1) If text-based display information is transmitted to the base station device via the mobile phone network, and this display information is transmitted from the base station to terminals in the area by radio, the contract with the mobile phone network is This is done for each station, and the operation cost is very low.
(2) Since the base station device includes means for communicating with a plurality of mobile phone networks, information can be distributed via another communication network even if one mobile phone network is congested or down. In addition, since only packet communication is used, the probability of being able to connect even during congestion is high compared to voice communication.
(3)基地局の配置間隔を短くすることにより、端末の消費電力を小さくすることができ、例えば検針用端末を電池で長時間駆動可能となる。
(4)配信情報をテキストベースのデジタル情報とすることにより、大量の配信情報の保存、検索、表示ができる。
(5)基地局において、エリア内の検針データ等を収集し、まとめて転送することにより、通信費用の削減が可能である。
(3) By shortening the arrangement interval of the base stations, the power consumption of the terminal can be reduced. For example, the meter-reading terminal can be driven with a battery for a long time.
(4) By making the distribution information text-based digital information, a large amount of distribution information can be stored, searched, and displayed.
(5) The base station collects meter reading data and the like in the area and transfers them together to reduce communication costs.
(6)複数の配信元から一般的なパソコンを使って配信情報の送信が可能であり、行政を始め各種の情報集配信ニーズに対応して複数箇所からの配信システムを安価に構築可能である。
(7)本発明の1つのシステムのカバーエリアに、地域情報配信システム、緊急災害情報配信システム、検針システム、テレメータ・テレコンシステム等の複数のサービスを独立して提供可能である。
(6) Distribution information can be transmitted from a plurality of distribution sources using a general personal computer, and a distribution system from a plurality of locations can be constructed at low cost in response to various information collection and distribution needs including government. .
(7) A plurality of services such as a regional information distribution system, an emergency disaster information distribution system, a meter reading system, and a telemeter / telecon system can be independently provided in the coverage area of one system of the present invention.
以下実施例について図面を参照して説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の情報集配信システム全体の構成を示すブロック図である。本発明のサービスを行う事業者が設置する集配信サーバ12には、LANや専用線あるいはVPN(バーチャルプライベートネットワーク)からなるイントラネット13あるいはインターネット10を介して、例えば行政機関等に設置された配信情報送信端末11が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the information collection and distribution system of the present invention. The collection / delivery server 12 installed by the service provider of the present invention is provided with distribution information installed in, for example, a government agency via the
また、集配信サーバ12はIP−VPN−J17、移動体通信網A20を経由して基地局装置30の第1の通信モジュールと接続されており、かつ、IP−VPN−K18、移動体通信網B21を経由して基地局装置30の第2の通信モジュールと接続されている。なお、IP−VPN−J17、IP−VPN−K18はそれぞれ商用IP網A15、商用IP網B16により提供されている公知のIP−VPNサービスである。
The collection / delivery server 12 is connected to the first communication module of the
商用IP網15、16や携帯電話網20、21の公知のサービスを利用することによって、集配信サーバ12はIPアドレスを指定することによって通信モジュールとパケット通信が可能である。なお、インターネット10を利用したインターネットVPNを利用することも可能である。
By using known services of the
例えば周知の携帯電話網である移動体通信網A20、移動体通信網B21は携帯端末25や複数の基地局装置30が接続可能に構成されている。移動体通信網が携帯電話網である場合には音声通信機能およびパケット通信機能を備えているが、本発明においては、パケット通信機能のみを使用する。
For example, the mobile communication network A20 and the mobile communication network B21, which are well-known mobile phone networks, are configured so that a
基地局装置30はサービスエリア内に任意の間隔で複数設置されている。基地局装置30は複数の移動体通信網A20、移動体通信網B21との通信機能を備え、更に戸別端末35、検針端末36、電光表示端末37、中継局装置38との特定小電力無線によるデジタル無線通信機能を備えている。なお、基地局不感地域にある検針端末36のデータを収集するために、中継局装置38あるいはハンディ端末39が設置、配備されてもよい。
A plurality of
図2は、本発明における集配信サーバ12の構成を示すブロック図である。集配信サーバ12は例えば周知のWebサーバ40、周知のメールサーバ41、本発明に関するアプリケーションプログラムを実行するアプリサーバ42、管理端末43がLANによって接続された構成であってもよく、LANはファイアウォール44を介してインターネット10へ接続されていると共に、イントラネット13にも接続されている。また、アプリケーションサーバ42にはIP−VPN−J17、IP−VPN−K18の回線が接続されている。なお、Webサーバ40、メールサーバ41は本発明に必須の装置ではないが、例えば配信情報送信端末11、PC端末14、携帯端末25あるいは基地局装置30との通信に使用されてもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the collection / delivery server 12 in the present invention. The collection / delivery server 12 may have a configuration in which, for example, a well-known
図3は、基地局装置30の構成例を示すブロック図である。基地局装置30は、通信制御部50、通信網A通信モジュール51、通信網B通信モジュール52、特定小電力無線モジュール(送信部)53、特定小電力無線モジュール(受信部)54、ダイバーシティ回路55、アンテナ、操作表示部56、太陽電池部、電源57を備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
通信制御部50は、CPU、RAM、ROM、フラッシュメモリ、I/Oポート、タイマ回路、時計回路等を備えた周知の制御装置に後述する処理を実行するプログラムをインストールしたものである。通信網A通信モジュール51、通信網B通信モジュール52はそれぞれ、移動体通信網A20、移動体通信網B21とのパケット通信を行うモジュールであり、固有のアドレスが付与されている。なお、このような通信モジュールは市販されている。
The communication control unit 50 is obtained by installing a program for executing processing to be described later in a known control device including a CPU, RAM, ROM, flash memory, I / O port, timer circuit, clock circuit, and the like. The communication network
特定小電力無線モジュール(送信部)53、特定小電力無線モジュール(受信部)54もそれぞれ、周知の特定小電力無線の送信および受信を行うモジュールであり、市販されている。ダイバーシティ回路55は、受信信号レベルがより高くなるように複数の受信アンテナからの受信信号を切り替えてあるいは合成して出力する周知の回路である。
The specific low-power radio module (transmission unit) 53 and the specific low-power radio module (reception unit) 54 are also modules that perform transmission and reception of known specific low-power radio, and are commercially available.
データ伝送における通信距離は1ビット当りのエネルギーに左右されるため、例えば伝送速度を10倍にすれば10倍の送信電力が必要であるが、逆に1/10の伝送速度であれば1/10の送信電力でよい事になる。本システムはテキスト伝送が基本となっており、伝送速度は低速で足りるので、特定小電力無線の規格の範囲内において伝送速度を落とすことにより通信距離を伸ばしている。 Since the communication distance in data transmission depends on the energy per bit, for example, if the transmission speed is increased by 10 times, 10 times the transmission power is required, but conversely if the transmission speed is 1/10, 1 / A transmission power of 10 is sufficient. Since this system is based on text transmission and the transmission speed is low, the communication distance is extended by reducing the transmission speed within the range of the specific low power radio standard.
操作表示部56は保守用に状態表示およびパラメータ等の設定を行うための表示装置およびスイッチ等からなる。太陽電池部は、太陽電池60、バッテリー62および充電制御部61からなり、電源回路57にDC電源を出力する。なお、太陽電池の発電量不足に対応するためにAC100Vによってバッテリーを充電する回路も備える。
The operation display unit 56 includes a display device and a switch for setting a status display and parameters for maintenance. The solar cell unit includes a
図4は、本発明における戸別端末35の構成を示すブロック図である。戸別端末35は、制御部70、特定小電力無線部71、AM/FMラジオモジュール72、液晶表示器73、アンプ74、音声出力端子75、スピーカ76、照明用LED77、操作スイッチ78、充電制御部79、バッテリー80、電源部81を備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the door-to-door terminal 35 in the present invention. The door-to-door terminal 35 includes a
制御部70は、CPU、RAM、ROM、フラッシュメモリ、I/Oポート、D/A変換回路、タイマ回路、時計回路等を備えた周知の制御装置に後述する処理を実行するプログラムをインストールしたものである。特定小電力無線部71は基地局装置30とのデータ通信を行うモジュールであり、市販されている。またAM/FMラジオモジュール72は外部からオン/オフ、選局や音量調整が可能なラジオモジュールであり、やはり市販されている。
The
液晶表示器73は例えば文字や画像を表示可能な周知のカラー液晶表示装置である。アンプ74は、ラジオモジュール72からの音声出力信号と制御部70のD/A変換回路出力ポートから出力される合成音声信号をミキシングして増幅する増幅回路である。アンプ74の出力信号は音声出力端子75を介してスピーカ76を駆動する。
The
照明用LED77は照明用の白色高輝度LEDであり、制御部70からの制御信号によりLEDドライブ回路がオン/オフ制御される。操作スイッチ78は制御部70に各種の指示を入力するためのスイッチ回路である。操作スイッチ78には、電源、選局、バンド、音量、ライト(LED)等の制御スイッチの他、緊急通報、確認応答の情報発信用スイッチ、読む、前へ、次へ、確認(消去)の情報表示用スイッチがある。
The
充電制御部79は、AC100Vによりバッテリー80の充電および電源部81へのDC電源の供給を行い、停電時にはバッテリー80から電源部81にDC電源が供給される。なお、以上の機能の他、例えば外部の機器をオン/オフ制御するための外部機器制御端子、あるいは外部機器からデータを収集して送信するための外部機器入力端子、プリンタ用の汎用入出力ポートを設けてもよい。また、電光表示端末37は戸別端末35において表示装置として電光表示板を使用した端末である。
The charging
図5は、本発明における検針端末36の構成を示すブロック図である。例えば水道メータの検針を行う場合、水道メータは屋外に設置されているので商用電源からの給電は困難であり、バッテリーによる長時間駆動が必要である。検針端末36は、樹脂ケース94の内部に無線モジュール、アンテナおよびバッテリー93を内蔵している。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the
無線モジュールは、制御部90、特定小電力無線部91、タイマー回路92を備えている。制御部90は、CPU、RAM、ROM、フラッシュメモリ、I/Oポート等を備えた周知の制御装置に後述する処理を実行するプログラムをインストールしたものである。
The wireless module includes a control unit 90, a specific low power wireless unit 91, and a
特定小電力無線部91は基地局装置30あるいは中継局装置38あるいはハンディ端末39とのデータ通信を行うモジュールであり、市販されている。タイマー回路92は長時間の計時が可能なタイマー回路であり、タイマーが設定されると電子的スイッチを切って無線モジュールへの電源供給を停止し、タイムアップすると電源供給を再開する。
The specific low-power radio unit 91 is a module that performs data communication with the
図6は、本発明における戸別端末35の構成を示す正面図および側面図である。戸別端末35はほぼ直方体であり、前面には液晶表示器73、スピーカ74、「緊急通報」「確認応答」「読む」「前へ」「次へ」「確認」の各操作スイッチ78が配置されている。
FIG. 6 is a front view and a side view showing the configuration of the door-to-door terminal 35 in the present invention. The door-to-door terminal 35 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a
戸別端末35の上面にはアンテナが配置され、右側面には照明用LED76が配置されている。また、左側面には「音量」「選局」「AM/FM(バンド)」「ライト」「電源」の操作スイッチ78およびDC電源が入力される外部電源端子が配置されている。なお、各操作スイッチ78には点字を併記する。
An antenna is disposed on the upper surface of the door-to-door terminal 35, and an
図7は、本発明による中継局装置38の構成を示すブロック図である。中継局装置38は、回路構成としては図3に示す基地局装置30から移動体通信網との通信モジュールを取り除き、特定小電力無線通信機能のみを残したものである。通信制御部101は、公知の特定小電力無線モジュール102を使用し、異なるチャネルを使用して基地局装置30と検針端末36等との通信を中継する。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the
中継局装置38と検針端末36の間の通信はポーリング方式とし、基地局装置30とは独立した周波数を使用する。中継局装置38は公知のポーリング方式により、基地局から指定された通知時間の前までに検針端末36から検針データを取得し、メモリに保存する。基地局装置30に対しては検針端末36と同様の動作を行い、メモリに保存してある検針データを基地局に対して送信する。また、ハンディ端末39は公知のポーリング方式により検針端末36より検針データを取得してメモリに保存する端末であり、電池駆動とすることにより、検針端末36の近傍まで携帯/移動可能にした端末である。
Communication between the
図8は、本発明のシステムにおいて各基地局装置が使用するチャネルの配置例を示す説明図である。特定小電力無線は無線局の免許が不要であり、400MHz帯あるいは1200MHz帯においてそれぞれ数十チャネルペアが使用可能である。各チャネルペアは上りチャネルと下りチャネルがそれぞれ別に設けられており、全二重通信が可能である。アクセス制御はCSMA/CDであり、チャネルが空いていれば所定時間キャリア無しを確認後送信可能である。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of channel arrangement used by each base station apparatus in the system of the present invention. The specific low-power radio does not require a radio station license, and several tens of channel pairs can be used in the 400 MHz band or the 1200 MHz band, respectively. Each channel pair is provided with an uplink channel and a downlink channel separately, and full-duplex communication is possible. Access control is CSMA / CD, and if the channel is free, it can be transmitted after confirming that there is no carrier for a predetermined time.
本発明のシステムにおいては、基地局装置を所定の間隔(例えば数百m〜数km)で配置するが、隣接する基地局装置同士は同じチャネルは干渉して使用できない。そこで、例えば図8に示すようなチャネル配置とすることにより、9つのチャネルを繰り返し使用して、干渉すること無く広いエリアをカバーできる。なお、図8のfの添え字はチャネルペア番号例を示す。 In the system of the present invention, base station devices are arranged at predetermined intervals (for example, several hundred m to several km), but adjacent base station devices cannot use the same channel due to interference. Therefore, for example, by adopting a channel arrangement as shown in FIG. 8, a large area can be covered without interference by repeatedly using nine channels. The suffix “f” in FIG. 8 indicates an example of the channel pair number.
図9は、本発明における各装置間の情報のやり取りを示す説明図である。情報配信の場合には、例えば行政機関に設置された配信情報送信端末11から集配信サーバ12に配信情報が送信される。この配信情報には宛先情報も付加されている。集配信サーバ12は配信情報を受信すると、宛先情報に基づき、配信情報を送信すべき端末装置を選択し、対応する基地局装置に配信情報を送信する。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the exchange of information between devices in the present invention. In the case of information distribution, for example, distribution information is transmitted from the distribution
配信情報はIP−VPN、移動体通信網を経由して基地局装置30によって受信され、メモリに保存されると共に、特定小電力無線により所定のスロットにおいて送信される。また、通信の確実性を増すために所定のスロットにおいて再送される。また、基地局装置30はACK信号を集配信サーバ12に返送し、集配信サーバ12は全てのACKが受信されると、配信情報送信端末11にACK表示情報を送信する。戸別端末35によって受信された配信情報は、メモリに保存されると共に液晶表示器73に表示され、また合成音声によってスピーカ74から出力される。
The distribution information is received by the
戸別端末35からの通知(上り情報)の場合には、上り通知情報を受信した基地局装置30は、通知情報を予め定められている集配信サーバ12宛に送信する。通知情報を受信した集配信サーバ12は通知内容に基づいて必要な処理を行うと共に、基地局装置30に対してACK信号を返送する。ACKを受信した基地局装置30は、通知情報を送信した端末宛にACK信号を送信する。所定時間内にACKが帰って来ない場合には、戸別端末35は通知情報を再送する。
In the case of notification (uplink information) from the individual terminal 35, the
定期通知(検針)の場合には、スリープ状態から覚めた検針端末が同期信号および時刻情報を受信して送信時刻になったことを確認すると、定期通知情報を送信する。基地局装置30は定期通知情報を受信すると、端末IDと対応させてメモリに個別書き込みして保存すると共に、端末に対してACK兼時間間隔指定情報を送信する。ACK兼時間間隔指定情報を受信した検針端末36は指定された時間間隔(例えば1日)をタイマー回路に設定することにより、電源が切れてスリープ状態に移行する。
In the case of periodic notification (meter reading), when the meter reading terminal awakened from the sleep state receives the synchronization signal and the time information and confirms that the transmission time is reached, the periodic notification information is transmitted. When the
集配信サーバ12は、予め定められた時間になると基地局装置30に対して収集データの送信指示信号を送信する。送信指示信号を受信した基地局装置30は、前回の読み出し以降にメモリに個別書き込みされた検針データを一括して読み出し、定期通知情報返送信号を生成して集配信サーバ宛に返送する。
The collection and distribution server 12 transmits a collection data transmission instruction signal to the
図10は、本発明における基地局装置と端末間の通信におけるフレーム構成例を示す説明図である。本発明のシステムにおいては、基地局装置30からの下り信号は、毎分00秒から始まる60秒のフレームを繰り返して送信する。フレームは毎分00秒から10秒毎に始まる6個のスロット0〜スロット5からなり、各スロットにおいては送信すべきデータが無くてもダミー信号を使用して8秒間連続して送信し、その後2秒間は送信を休止する。これは、特定小電力無線において当該チャネルを占有し、他の無線局の使用を抑止するための動作である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a frame configuration example in communication between the base station apparatus and the terminal in the present invention. In the system of the present invention, the downlink signal from the
各スロットの先頭においては固有なパターンであるフレーム同期信号および時刻情報が送信される。端末はフレーム同期信号を常時監視しており、フレーム同期信号および時刻情報を受信することにより、現在のスロット番号が判明する。 A frame synchronization signal and time information, which are unique patterns, are transmitted at the head of each slot. The terminal constantly monitors the frame synchronization signal, and the current slot number is determined by receiving the frame synchronization signal and the time information.
配信情報が無い場合には、フレーム同期信号および時刻情報を送信後、所定時間だけダミー信号を送信し、その間に端末から定期通知情報(検針データ)が受信された場合にはその定期通知情報に対するACKデータを送信し、残りの時間はまたダミー信号を送信する。 When there is no distribution information, a frame synchronization signal and time information are transmitted, then a dummy signal is transmitted for a predetermined time, and if periodic notification information (meter reading data) is received from the terminal during that time, the periodic notification information ACK data is transmitted, and a dummy signal is transmitted again for the remaining time.
配信情報が有る場合には、フレーム同期信号および時刻情報を送信後、その情報を配信し、配信すべき情報が短く、所定時間に満たない場合には残り時間にダミー信号を送信する。配信情報には宛先として同報(全端末宛)グループ宛(グループ内端末宛)、戸別端末宛のいずれかの宛先情報が付与されている。その後、端末から定期通知情報(検針データ)が受信された場合にはその定期通知情報に対するACKデータを送信し、残りの時間はまたダミー信号を送信する。 If there is distribution information, the frame synchronization signal and time information are transmitted, and then the information is distributed. If the information to be distributed is short and does not reach the predetermined time, a dummy signal is transmitted at the remaining time. In the distribution information, any one of destination information addressed to a broadcast (addressed to all terminals) group (addressed to a terminal in the group) or a door-to-door terminal is given as a destination. Thereafter, when periodic notification information (meter reading data) is received from the terminal, ACK data for the periodic notification information is transmitted, and a dummy signal is transmitted for the remaining time.
端末からの上り信号は検針端末からの検針データ等の定期通知情報と、戸別端末からの緊急呼び出しあるいは確認応答情報の戸別通知情報とがある。定期通知情報は通常は前回送信時にACK信号によって指定された時刻に送信するものであり、各スロットのフレーム同期信号および時刻情報を検出して、送信時刻になった端末から送信される。 The upstream signal from the terminal includes regular notification information such as meter reading data from the meter reading terminal, and door notification information of emergency call or confirmation response information from the door terminal. The periodic notification information is normally transmitted at the time specified by the ACK signal at the previous transmission, and is transmitted from the terminal at the transmission time after detecting the frame synchronization signal and time information of each slot.
本発明においては、定期通知情報は指定時刻がスロット0、1、3、4のいずれかになるように基地局がスケジューリングする。スロット2、5は定期通知情報の送信が失敗した(ACKを確認できなかった)場合の再送に使用するために空けてある。戸別通知情報は、任意の時刻にキャリアセンスの後送信可能である。
In the present invention, the periodic notification information is scheduled by the base station so that the designated time is any one of
図11は、本発明における基地局装置と端末間の通信における緊急地震速報の伝送例を示す説明図である。通信網からあるいは配信情報送信端末から集配信サーバ経由で緊急地震速報が基地局装置30に届いた場合には、基地局装置は送信中であった場合には直ちにそれまでの送信を中止し、休止中であった場合にはキャリアセンス後直ちに、全端末宛にフレーム同期信号を含む緊急地震速報信号を3回連続して送信する。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of transmission of an emergency earthquake warning in communication between a base station apparatus and a terminal according to the present invention. If the earthquake early warning arrives at the
以下に、本発明の各装置におけるソフトウェアによる処理の内容について説明する。図12は、集配信サーバ内のアプリサーバの処理内容を示すフローチャートである。S10においては、配信情報送信端末11から配信情報が受信されたか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS13に移行するが、肯定の場合にはS11に移行する。
The contents of processing by software in each apparatus of the present invention will be described below. FIG. 12 is a flowchart showing the processing contents of the application server in the collection / delivery server. In S10, it is determined whether or not distribution information has been received from the distribution
S11においては、配信情報の送信元端末情報、配信情報の宛先情報および対応する端末ID情報に基づき、配信先端末装置を決定する。S12においては、宛先情報を付した配信情報を移動体通信網を経由して全ての基地局装置30に伝送する。これは、端末が移動してもチャネルさえ合わせれば、情報を受信できるようにするためである。なお、1つの基地局装置30について、複数の移動体通信網の双方にそれぞれ情報を送信し、基地局装置において重複する情報は破棄するようにしてもよいし、1つの移動体通信網に送信し、所定時間内にACKが返って来ない場合には次の移動体通信網に送信するようにしてもよい。
In S11, the distribution destination terminal device is determined based on the transmission source terminal information of the distribution information, the destination information of the distribution information, and the corresponding terminal ID information. In S12, the distribution information with the destination information is transmitted to all the
S13においては、基地局装置30から通知情報を含む信号を受信したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS17に移行するが、肯定の場合にはS14に移行する。S14においては、通知情報を抽出して分析する。
In S13, it is determined whether or not a signal including notification information is received from the
S15においては、分析に基づいて必要な処理を実行する。例えば緊急呼び出し情報であれば、送信元端末のID情報から端末の使用者の住所、氏名、電話番号等の情報を検索して読み出し、管理端末43に表示すると共に、予め定められた行政機関等に通知する。S16においては、移動体通信網を経由して基地局装置にACK信号を送出する。 In S15, necessary processing is executed based on the analysis. For example, in the case of emergency call information, information such as the address, name, and telephone number of the user of the terminal is retrieved from the ID information of the transmission source terminal, read out, displayed on the management terminal 43, and a predetermined administrative organization, etc. Notify In S16, an ACK signal is transmitted to the base station apparatus via the mobile communication network.
S17においては、検針データ等の定期収集時刻が到来したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS10に戻るが、肯定の場合にはS18に移行する。S18においては、収集すべき基地局装置30宛の収集データ送信指示信号を送出する。
In S17, it is determined whether or not the periodic collection time of meter reading data has arrived. If the determination result is negative, the process returns to S10, but if the determination is positive, the process proceeds to S18. In S18, a collection data transmission instruction signal addressed to the
S19においては、基地局装置30から返送信号を受信するまで待つ。S20においては、返送信号から定期収集情報を抽出して保存する。S21においては、定期収集情報を予め定められた宛先に転送する。
In S19, the process waits until a return signal is received from the
図13は、基地局装置における処理内容を示すフローチャートである。S30においては、いずれかの携帯電話網からパケットを受信したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS43に移行するが、肯定の場合にはS31に移行する。S31においては、受信したパケットの内容が緊急地震情報であるか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS33に移行するが、肯定の場合にはS32に移行する。 FIG. 13 is a flowchart showing the processing contents in the base station apparatus. In S30, it is determined whether or not a packet has been received from any of the mobile phone networks. If the determination result is negative, the process proceeds to S43, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S31. In S31, it is determined whether or not the content of the received packet is emergency earthquake information. If the determination result is negative, the process proceeds to S33, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S32.
S32においては、現在送信中である場合にはそれまでの送信を中断し、緊急地震情報を含むフレームを3回連続して送信する。フレームにはフレーム同期信号が付加されており、端末においてはフレーム同期信号を常時監視しているので、直ちに緊急地震情報フレームを受信し、表示することが可能である。 In S32, if transmission is currently being performed, the transmission up to that point is interrupted, and frames including emergency earthquake information are transmitted three times in succession. Since the frame synchronization signal is added to the frame and the terminal constantly monitors the frame synchronization signal, it is possible to immediately receive and display the emergency earthquake information frame.
S33においては、受信したパケットの内容が情報配信信号であるか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS38に移行するが、肯定の場合にはS34に移行する。S34においては、ACK信号を生成し、集配信サーバ12に返送する。S35においては、配信情報をメモリに保存し、S36においては、端末宛に送信(送信用バッファメモリに格納)する。 In S33, it is determined whether or not the content of the received packet is an information distribution signal. If the determination result is negative, the process proceeds to S38, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S34. In S34, an ACK signal is generated and sent back to the collection / delivery server 12. In S35, the distribution information is stored in the memory, and in S36, it is transmitted to the terminal (stored in the transmission buffer memory).
S37においては、S36において送信した情報を所定のスロットにおいて再度送信する。これは情報配信(同報)の場合には各端末からのACKを確認しない代わりに再送することによって各端末が確実に受信できるようにするためである。なお、送信回数は3回以上でもよい。 In S37, the information transmitted in S36 is transmitted again in a predetermined slot. This is because in the case of information distribution (broadcast), each terminal can reliably receive it by retransmitting it instead of confirming ACK from each terminal. Note that the number of transmissions may be three or more.
S38においては、受信したパケットの内容が通知情報(上り)に対するACKであるか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS40に移行するが、肯定の場合にはS39に移行する。S39においては、通知情報を送信した端末へACK情報を送信する。 In S38, it is determined whether the content of the received packet is an ACK for the notification information (uplink). If the determination result is negative, the process proceeds to S40, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S39. In S39, ACK information is transmitted to the terminal that transmitted the notification information.
S40においては、受信したパケットの内容が集配信サーバ12からの検針情報送信指示信号か否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS43に移行するが、肯定の場合にはS41に移行する。S41においては、メモリから前回送信以降に個別書き込みされた検針情報を一括読み出しする。S42においては、一括して読み出した検針情報を含む信号を生成して集配信サーバ12宛に送信する。 In S40, it is determined whether or not the content of the received packet is a meter reading information transmission instruction signal from the collection / delivery server 12. If the determination result is negative, the process proceeds to S43, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S41. To do. In S41, the meter reading information individually written after the previous transmission is collectively read from the memory. In S <b> 42, a signal including the meter reading information read at once is generated and transmitted to the collection / delivery server 12.
S43においては、端末から情報を受信したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS30に移行するが、肯定の場合にはS44に移行する。S44においては、受信した情報が戸別端末35からの上り通知情報か否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS47に移行するが、肯定の場合にはS45に移行する。S45においては、通知情報の転送情報を生成する。S46においては、集配信サーバ12宛に転送情報を送信する。 In S43, it is determined whether or not information has been received from the terminal. If the determination result is negative, the process proceeds to S30, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S44. In S44, it is determined whether or not the received information is uplink notification information from the individual terminal 35. If the determination result is negative, the process proceeds to S47, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S45. In S45, notification information transfer information is generated. In S46, the transfer information is transmitted to the collection / delivery server 12.
S47においては、受信した情報が検針端末36からの定期収集情報か否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS30に移行するが、肯定の場合にはS48に移行する。S48においては、送信した端末IDと共に検針情報をメモリへ個別に書き込む。S49においては、端末にACK兼時間間隔指定情報を送信する。
In S47, it is determined whether or not the received information is periodic collection information from the meter-reading
この時間間隔指定情報は、基地局が指定する端末の次回の送信時刻までの時間間隔情報であり、集配信サーバ12から任意に設定可能に構成する。この構成によって、端末からの送信スケジュールを動的に変更可能であり、端末の送信タイミングの重複が低減でき、伝送効率が向上すると共に、端末の電力消費量も低減される。 This time interval designation information is time interval information until the next transmission time of the terminal designated by the base station, and can be arbitrarily set from the collection / delivery server 12. With this configuration, the transmission schedule from the terminal can be dynamically changed, duplication of the transmission timing of the terminal can be reduced, transmission efficiency is improved, and the power consumption of the terminal is also reduced.
図14は、基地局装置におけるタイマ割込処理の内容を示すフローチャートである。この処理は、予め設定され、毎分00秒から10秒毎に発生するタイマ割り込みにより起動され、図13の処理と並列に処理される。S100においては、固有パターンのフレーム同期信号および時刻情報を送信する。 FIG. 14 is a flowchart showing the contents of timer interrupt processing in the base station apparatus. This process is preset and started by a timer interrupt that occurs every 00 seconds to 10 seconds per minute, and is processed in parallel with the process of FIG. In S100, the frame synchronization signal and time information of the unique pattern are transmitted.
S101においては、送信用バッファメモリに配信情報が有るか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS105に移行するが、肯定の場合にはS102に移行する。S102においては、配信情報を送信用バッファメモリから読み出して特定小電力無線モジュール(送信部)53を使用して送信する。 In S101, it is determined whether there is distribution information in the transmission buffer memory. If the determination result is negative, the process proceeds to S105, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S102. In S102, the distribution information is read from the transmission buffer memory and transmitted using the specific low power wireless module (transmission unit) 53.
S103においては、配信情報を全て送信完了したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS102に移行するが、肯定の場合にはS104に移行する。S104においては、配信情報の送信に割り当てられている時間までの残り時間だけダミー情報を送信する。なお、S105においては、配信情報の送信に割り当てられている時間だけダミー情報を送信する。配信情報の送信に割り当てられている時間は、各スロットの長さが例えば8秒になるように決定する。 In S103, it is determined whether or not transmission of all distribution information has been completed. If the determination result is negative, the process proceeds to S102, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S104. In S104, dummy information is transmitted for the remaining time until the time allocated for transmission of distribution information. In S105, dummy information is transmitted only for the time allocated for transmission of distribution information. The time allocated for transmission of distribution information is determined so that the length of each slot is, for example, 8 seconds.
S106においては、端末から定期通知情報を受信したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS108に移行するが、肯定の場合にはS107に移行する。S107においては、受信した定期通知に対するACKを該当する端末宛に送信する。S108においては、ACKの代わりにダミー信号を送信する。 In S106, it is determined whether or not periodic notification information has been received from the terminal. If the determination result is negative, the process proceeds to S108, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S107. In S107, an ACK for the received periodic notification is transmitted to the corresponding terminal. In S108, a dummy signal is transmitted instead of ACK.
図15は、戸別端末装置における処理の内容を示すフローチャートである。S50においては、基地局装置30から情報を受信したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS55に移行するが、肯定の場合にはS51に移行する。S51においては、受信した情報が緊急地震情報か否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS52に移行するが、肯定の場合にはS53に移行する。
FIG. 15 is a flowchart showing the contents of processing in the door-to-door terminal apparatus. In S50, it is determined whether or not information has been received from the
S52においては、受信した情報の宛先に自局が含まれるか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS55に移行するが、肯定の場合にはS53に移行する。S53においては、受信した情報を保存し、液晶表示器73に表示する。S54においては、受信した情報の文字列を合成音声信号に変換し、スピーカ74から出力する。なお、緊急地震情報の場合には音量を最大として出力する。
In S52, it is determined whether or not the own station is included in the destination of the received information. If the determination result is negative, the process proceeds to S55, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S53. In S53, the received information is stored and displayed on the
S55においては、送信すべき情報が有るか、即ち、緊急通報スイッチあるいは確認応答スイッチの押下を検出したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS61に移行するが、肯定の場合にはS56に移行する。S56においては、送信すべき情報を含む送信データを生成する。 In S55, it is determined whether there is information to be transmitted, that is, whether pressing of the emergency call switch or the confirmation response switch is detected. If the determination result is negative, the process proceeds to S61. The process proceeds to S56. In S56, transmission data including information to be transmitted is generated.
S57においては、所定時間キャリヤ無を確認し、S58においては、データを送信する。S59においては、所定時間内にACKを受信したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS57に移行して情報を再送するが、肯定の場合にはS50に移行する。 In S57, it is confirmed that there is no carrier for a predetermined time, and in S58, data is transmitted. In S59, it is determined whether or not an ACK has been received within a predetermined time. If the determination result is negative, the process proceeds to S57 and the information is retransmitted. If the determination is affirmative, the process proceeds to S50.
S60においては、利用者による表示操作、即ち「読む」「前へ」「次へ」「確認」の各操作スイッチのいずれかの押下を検出したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS62に移行するが、肯定の場合にはS61に移行する。S61においては、操作情報に従って、表示内容の更新あるいは合成音声による読み上げを行う。 In S60, it is determined whether or not a display operation by the user, that is, pressing of any of the operation switches “read”, “previous”, “next”, and “confirm” is detected, and the determination result is negative However, if the result is affirmative, the process proceeds to S61. In S61, display contents are updated or read out by synthesized speech in accordance with the operation information.
S62においては、利用者によるラジオあるいはライトの制御スイッチの操作が検出されたか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS50に移行するが、肯定の場合にはS63に移行する。S63においては、操作情報に従って、ラジオモジュールあるいは照明用LEDを制御する。 In S62, it is determined whether or not the operation of the radio or light control switch by the user is detected. If the determination result is negative, the process proceeds to S50, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S63. In S63, the radio module or the illumination LED is controlled according to the operation information.
図16は、検針端末36における処理の内容を示すフローチャートである。S70においては、タイマ回路92がタイムアップするまで待つ。タイマ回路92がタイムアップすると検針端末装置36の電源がオンになり、S71に移行する。S71においては、基地局からのフレーム同期信号および時刻情報を検出する。S72においては、前回のACK情報によって設定された送信時刻になるまで待つ。なお、再送の場合にはスロット2あるいは5まで待つ。
FIG. 16 is a flowchart showing the contents of processing in the meter-reading
S73においては、所定時間キャリア無しを検出し、S74においては、データを送信する。S75においては、所定時間内にACKを受信したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS76に移行するが、肯定の場合にはS77に移行する。S76においては、2回送信したか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはS72に移行して再送するが、肯定の場合にはS78に移行する。 In S73, the absence of carrier for a predetermined time is detected, and in S74, data is transmitted. In S75, it is determined whether or not an ACK has been received within a predetermined time. If the determination result is negative, the process proceeds to S76, but if the determination is affirmative, the process proceeds to S77. In S76, it is determined whether or not the data has been transmitted twice. If the determination result is negative, the process proceeds to S72 and retransmitted. If the determination is positive, the process proceeds to S78.
S77においては、ACKで指示された次回送信時刻に基づき、次回までの時間をタイマ回路92にセットしてスリープ状態に移行する。また、S78においては、予め定められた再送までの時間をタイマ回路92にセットしてスリープ状態に移行する。以上のように、検針端末はスケジューリングされたタイミングによる自己発呼により消費電力が大幅に低減される。
In S77, based on the next transmission time instructed by ACK, the time until the next time is set in the
以上、実施例を開示したが、本発明には以下のよな変形例も考えられる。実施例においては戸別端末を使用する例を開示したが、戸別端末への配信と同時にあるいは選択的に集配信サーバ12からユーザの携帯電話機へメール配信を行うことも可能である。 Although the embodiments have been disclosed above, the following modifications may be considered in the present invention. In the embodiment, an example in which a door-to-door terminal is used has been disclosed. However, it is also possible to perform mail delivery from the collection / delivery server 12 to the user's mobile phone simultaneously with delivery to the door-to-door terminal or selectively.
実施例においては、2つの携帯電話網を使用する例を開示したが、本発明においては、通信網として携帯電話網の他、PHS通信網、公衆無線LAN、電話回線、光ファイバ回線、衛星回線等の既設インフラ設備などを利用可能である。 In the embodiment, an example in which two mobile phone networks are used has been disclosed. However, in the present invention, in addition to the mobile phone network, a PHS communication network, a public wireless LAN, a telephone line, an optical fiber line, a satellite line as a communication network. Existing infrastructure facilities such as can be used.
10…インターネット
11…配信情報送信端末
12…集配信サーバ
13…イントラネット
14…PC端末
15、16…商用IP網
17、18…IP−VPN
20…移動体通信網A
21…移動体通信網B
25…携帯端末
30…基地局装置
35…戸別端末
36…検針端末
37…電光表示端末
38…中継局装置
39…ハンディ端末
DESCRIPTION OF
20 ... Mobile communication network A
21 ... Mobile communication network B
25 ... mobile terminal 30 ... base station device 35 ... door-to-
Claims (7)
端末との通信を行うデジタル無線通信手段と、
前記複数の商用通信網通信手段のいずれかから受信したデジタル情報を前記デジタル無線通信手段を用いて前記端末に送信させる通信制御手段と
を備えたことを特徴とする情報集配信基地局装置。 A plurality of commercial communication network communication means for respectively communicating with a plurality of commercial communication networks;
Digital wireless communication means for communicating with the terminal;
An information collection / distribution base station apparatus comprising: communication control means for transmitting digital information received from any of the plurality of commercial communication network communication means to the terminal using the digital wireless communication means.
前記デジタル無線通信手段は特定小電力無線通信装置である
ことを特徴とする請求項1に記載の情報集配信基地局装置。 The commercial communication network communication means is a mobile phone network communication device that performs digital communication with a mobile phone network,
The information collection / distribution base station apparatus according to claim 1, wherein the digital wireless communication means is a specific low-power wireless communication apparatus.
受信した文字情報を保存する記憶手段と、
受信した文字情報を表示する表示手段と、
受信した文字情報に従って音声信号を合成して出力する音声出力手段と、
送信情報を発生する操作検出手段と
を備えていることを特徴とする情報集配信端末。 A communication means for performing bidirectional communication with the information collection and distribution base station device;
Storage means for storing received character information;
Display means for displaying received character information;
A voice output means for synthesizing and outputting a voice signal according to the received character information;
An information collection / delivery terminal comprising operation detection means for generating transmission information.
請求項5または6のいずれかに記載の情報集配信端末と、
前記情報集配信基地局装置が通信可能な複数の商用通信網と接続されている集配信サーバと
を備えたことを特徴とする情報集配信システム。 An information collection and distribution base station apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The information collection / delivery terminal according to claim 5 or 6,
An information collection and distribution system comprising: a collection and distribution server connected to a plurality of commercial communication networks with which the information collection and distribution base station device can communicate.
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