JP2010124112A - 無線中継装置、これを備えている通信システム、及びこのシステムの通信制御方法 - Google Patents

無線中継装置、これを備えている通信システム、及びこのシステムの通信制御方法 Download PDF

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悟 堀
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博光 加藤
Norihisa Yanagihara
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Abstract

【課題】マルチホップ通信で、特定の装置にデータを送信する際の無線通信の輻輳を抑える。
【解決手段】データ管理サーバ４００は、各通信拠点のＭＡＣアドレスを示す通信経路情報を含むパケットを送出する。無線端末１００は、予め記憶されている上位装置のＭＡＣアドレス宛にパケットを送出する。無線中継装置２００の解析部２１４は、受信したパケットが上位装置からか下位装置からかを判断する。通信制御部２１１は、パケットが上位装置からの場合、このパケットに含まれている通信経路情報に基づいて、下位装置へパケットを送出し、パケットが下位装置からの場合、アドレステーブル２２１に格納されている上位装置のＭＡＣアドレス宛にパケットを送出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、マルチホップ通信技術に関する。
近年、無線通信技術の発達に伴い、工場内の各機器や家庭内の各機器等の情報を得るため、各機器にセンサ等を設け、データ管理サーバがこのセンサで検知されたデータを無線通信で収集し、この収集したデータに基づいて各種サービスの提供が試み始められている。
この際、無線の通信範囲を広げるために、マルチホップ通信技術が採用されることがある。このマルチホップ通信技術は、近くに存在する他の無線端末を経由して、目的の端末にデータを送信する技術である。したがって、マルチホップ通信技術では、無線端末が無線基地局の無線通信範囲外に存在する場合であっても、近くに他の無線端末が存在すれば、この他の端末を経由して、目的の端末にデータを送信することができる。このように、このマルチホップ通信技術では、他の無線端末に中継装置としての役割を担わせるため、通信経路の設定が必要になる。
この通信経路の設定方法としては、例えば、以下の特許文献１に記載されているものがある。この方法では、ある端末が他の端末へデータを送信する場合、ある端末が無線基地局を介して、通信管理サーバに通信経路情報を要求し、通信管理サーバは、各端末の位置情報から適切な通信経路を求め、この通信経路の情報をある端末に送り返し、ある端末は、この通信経路に従って無線通信を行う。
特開2006−191519号公報
しかしながら、工場内の各機器等のセンサデータをデータ管理サーバへ送信する場合、上記特許文献１に記載の技術を採用すると、最終的な送信先が定まっているにも関わらず、無線端末からデータを送信する際に、必ず通信管理サーバに対して通信経路情報を要求する必要があるため、通信が輻輳する上に、消費電力が増大するという問題点がある。
そこで、本発明は、マルチホップ無線通信で、特定の装置にデータを送信する際の無線通信の輻輳を抑えることを目的とする。
前記目的を達成するための発明では、
無線端末は、データを含むデータパケットを送出する。また、サーバは、該サーバと前記無線端末との間の通信経路中の複数の通信拠点毎の通信アドレスが示されている通信経路情報と、データとを含むデータパケットを送出する。
前記無線端末と前記サーバとの間のデータ中継をする中継装置は、
記憶部と無線通信部とを有し、
前記無線通信部により受信されたデータパケットを解析して、該データパケットが、前記無線端末と前記サーバとの間の通信経路中で前記サーバ側の上位装置から送られてきたものであるか、該通信経路中で前記無線端末側の下位装置から送られてきたものであるかを判断し、無線通信部による無線送信を制御する。
前記無線通信部による無線通信を制御する際には、
前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析の結果、前記上位装置から送られてきたものであると判断されると、該データパケット中に含まれている前記通信経路情報中の隣接下位装置の通信アドレスを抽出して、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す隣接下位装置へ送信させる。
また、前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析の結果、前記下位装置から送られてきたものであると判断されると、前記記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す該上位装置へ送信させる。
ここで、前記無線通信部による無線通信を制御する際には、
前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析の結果、前記下位装置から送られてきたものであると判断されると、前記記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されているか否かを判断し、該上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す該上位装置へ送信させ、
前記記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されていないと判断した場合、及びデータパケットを上位装置に送信したにも関わらず該上位装置にデータパケットが到達していないと判断した場合には、前記無線通信部に、パケットの送信に適した上位装置の通信アドレスを含む上位装置情報の要求パケットをブロードキャストで送信させ、
前記無線通信部により、前記上位装置情報の要求パケットに対する応答として、該上位装置情報を含む応答パケットが受信されると、該上位装置情報に含まれる上位装置の通信アドレスを前記記憶部に記憶する、ことが好ましい。
また、前記目的を達成するための他の中継装置は、
無線通信する無線通信部と、前記無線端末と前記サーバとの間の通信経路中の複数の通信拠点のうち、該サーバ側の上位装置の通信アドレスが記憶されるアドレス記憶部と、を備え、
前記無線通信部は、受信したデータパケットが前記上位装置から送られてきたものであるときは、該データパケット中の通信経路情報に示される隣接下位装置へ該データパケット中のデータを送信し、
受信したデータパケットが無線端末側の下位装置から送られてきたものであり、かつ、前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、該通信アドレスが示す該上位装置へ該データパケット中のデータを送信することを特徴とする。
また、前記目的を達成するための通信システムは、
以上のいずれかの複数の無線中継装置と、無線通信部を有する複数の前記無線端末と、通信部を有する前記サーバとを備え、
前記サーバは、
データが記憶されるデータ記憶部と、前記通信部により、前記複数の無線中継装置のうちのいずれかから、前記無線端末が送信したデータを含むデータパケットが受信されると、該データパケットに含まれている該データを前記データ記憶部に記憶するデータ管理部と、前記無線端末又は前記無線中継装置に送信すべきデータがある場合に、当該サーバから最終的な送信先である該無線端末又は該無線中継装置に至るまでの複数の通信拠点毎の通信アドレスを含む通信経路情報を生成する通信経路情報生成部と、前記無線端末又は前記無線中継装置に送信すべき前記データと通信経路情報を含むデータパケットを、前記通信経路情報に含まれている複数の通信アドレスが示す通信拠点のうち最上位の通信拠点へ、前記通信部に送信させる通信制御部と、
を備えていることを特徴とする。
以上、本発明では、無線端末からサーバへデータを送る場合、無線端末、及び無線中継装置は、アドレス記憶部に通信アドレスが記憶されている上位装置へデータパケットを送信し、サーバから無線端末へデータを送る場合、サーバは、通信経路中の各通信拠点の通信アドレスを含む通信経路情報を含むデータパケットを送信し、無線中継装置は、データパケット中の通信経路情報に従って、下位装置へデータパケットを送信する。したがって、本発明では、無線端末や無線中継装置がデータパケットを送信する際、通信管理サーバ等に通信経路情報を要求しなくても済むため、無線通信の輻輳を抑えることができる。
本発明に係る通信システムの一実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態の通信システムは、図１に示すように、センサデータを無線送信する複数のセンサノード１００，２００と、各センサノード１００，２００からのセンサデータを管理するデータ管理サーバ４００と、各センサノード１００，２００とデータ管理サーバ４００との間の通信を中継する基地局３００と、を備えている。
データ管理サーバ４００と基地局３００とは、有線ネットワークＮで接続されており、この有線ネットワークＮを介して、両者間での有線通信が行われる。また、各センサノード１００，２００相互間や、センサノード１００，２００と基地局３００との間では、無線通信が行われる。なお、本実施形態において、この無線通信は、IEEE 802.15.4に準拠する無線通信である。
各センサノード１００，２００には、センサ１９１，２９１を有する機器１９０，２９０が接続されており、各センサノード１００，２００は、この接続されている機器１９０，２９０のセンサ１９１，２９１からのセンサデータを取得し、このデータパケットを無線送信する。
一方、データ管理サーバ４００は、各センサノード１００，２００からのセンサデータの送信間隔等の設定データを生成し、このデータパケットを送信する。
複数のセンサノード１００，２００のうち、いずれかのセンサノード２００は、自身に接続されている機器２９０のセンサ２９１からのセンサデータを含むデータパケットを無線送信する他、他のセンサノード１００からのデータパケットの中継も行う。これに対して、他のセンサノード１００は、データパケットの中継を行わない。以下、中継を行うセンサノード２００を無線中継装置とし、中継を行わないセンサノード１００を無線端末とする。
無線端末１００は、図２に示すように、各種演算処理を実行するＣＰＵ１１０と、データが一時的に格納されるＲＡＭ１２０と、ＣＰＵ１１０が実行するプログラム１３１や固定データ等が予め格納されているＲＯＭ１３０と、無線通信モジュール１４０と、機器１９０のセンサ１９１からセンサデータを取得するためのインタフェース１５０と、を備えている。
ＣＰＵ１１０は、機能的に、無線通信の制御を行う通信制御部１１１と、インタフェース１５０を介してセンサ１９１からセンサデータを取得するセンサデータ取得部１１２と、データ管理サーバ４００から送られてきた各種設定データに基づいて各種設定処理を行う設定データ処理部１１３と、図示されていない電源回路を制御して無線通信モジュール１４０をオン/オフ状態にする電源制御部１１４と、を有している。これらの機能部１１１〜１１４は、いずれも、ＣＰＵ１１０がＲＯＭ１３０に格納されているプログラム１３１を実行することで機能する。なお、図２中、一つのプログラム１３１しか描いていないが、複数のプログラムで、以上の各機能部１１１〜１１４を実現するようにしてもよい。
ＲＡＭ１２０には、各装置の通信アドレスが格納されているアドレステーブル１２１と、センサデータの送信間隔１２２とが記憶されている。アドレステーブル１２１には、図４に示すように、自身のＭＡＣアドレスと、データ管理サーバ４００との間の通信経路中で自身に対して隣接上位装置となる無線中継装置２００又は無線基地局３００のＭＡＣアドレスとが格納される。
無線中継装置２００も、無線端末１００と同様に、各種演算処理を実行するＣＰＵ２１０と、データが一時的に格納されるＲＡＭ２２０と、ＣＰＵ２１０が実行するプログラム２３１や固定データ等が予め格納されているＲＯＭ２３０と、無線通信モジュール２４０と、機器２９０のセンサ２９１からセンサデータを取得するためのインタフェース２５０と、を備えている。
ＣＰＵ２１０は、機能的に、無線通信の制御を行う通信制御部２１１と、インタフェース２５０を介してセンサ２９１からセンサデータを取得するセンサデータ取得部２１２と、データ管理サーバ４００から送られてきた各種設定データに基づいて各種設定処理を行う設定データ処理部２１３と、無線通信モジュール２４０で受信されたデータパケットがデータ管理サーバ４００側からのデータパケットであるか無線端末１００からのデータパケットであるかを判断する解析部２１４と、を有している。これらの機能部２１１〜２１４も、ＣＰＵ２１０がＲＯＭ２３０に格納されているプログラム２３１を実行することで機能する。
ＲＡＭ２２０には、無線端末１００のＲＡＭ１２０と同様に、アドレステーブル１２１と、送信間隔２２２とが記憶されている。このアドレステーブル１２１にも、図４に示すように、自身のＭＡＣアドレスと、自身に対して隣接上位装置となる無線中継装置２００又は無線基地局３００のＭＡＣアドレスとが格納される。
無線基地局３００は、図３に示すように、各種演算処理を実行するＣＰＵ３１０と、データが一時的に格納されるＲＡＭ３２０と、ＣＰＵ３１０が実行するプログラム３３１や固定データ等が予め格納されているＲＯＭ３３０と、無線通信モジュール３４０と、有線ネットワークＮを介してデータ管理サーバ４００と有線通信する有線通信モジュール３５０と、を備えている。
ＣＰＵ２１０は、機能的に、無線通信の制御を行う無線通信制御部３１１と、有線通信の制御を行う有線通信制御部３１２と、を有している。これらの機能部３１１，３１２も、ＣＰＵ３１０がＲＯＭ３３０に格納されているプログラム３３１を実行することで機能する。
ＲＡＭ３２０には、アドレステーブル３２１が記憶されている。このアドレステーブル３２１にも、図４に示すように、自身のＭＡＣアドレスと、自身に対して隣接上位装置となるデータ管理サーバ４００のＭＡＣアドレスとが格納される。
データ管理サーバ４００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ４１０と、データが一時的に格納されるＲＡＭ４２０と、固定データ等が予め格納されているＲＯＭ４３０と、有線ネットワークＮを介して無線基地局３００と有線通信する有線通信モジュール４４０と、ハードディスクドライブ装置等の記憶装置４５０と、を備えている。
ＣＰＵ４１０は、機能的に、有線通信の制御を行う有線通信制御部４１１と、センサデータを管理するセンサデータ管理部４１２と、設定データを処理する設定データ処理部４１３と、当該データ管理サーバ４００と目的の装置との通信経路情報を生成する通信経路情報生成部４１４と、を有している。これらの機能部４１１〜４１４も、ＣＰＵ４１０が記憶装置４５０に格納されているプログラム４５４を実行することで機能する。
記憶装置４５０には、前述のプログラム４５４の他、基地局３００及びセンサノード１００，２００の通信アドレスが格納されているアドレステーブル４５１と、各センサノード１００，２００から送られてきたセンサデータが格納されるセンサデータテーブル４５２と、各センサノード１００，２００へ送信した設定データが記憶されている設定データテーブル４５３とが、設けられている。
アドレステーブル４５１は、図４に示すように、先に説明した基地局３００やセンサノード１００，２００のアドレステーブル３２１，２２１，１２１と異なり、自ＭＡＣアドレスの他、このデータ管理サーバ４００の管理下にある全ての装置３００，２００，１００のＭＡＣアドレスが予め記憶されている。
センサデータテーブル４５２は、図５に示すように、センサデータの送信元のＭＡＣアドレスが格納される送信元ＭＡＣアドレス欄４５２ａと、センサデータを含むデータパケットの受信時刻が格納される受信時刻欄４５２ｂと、センサデータが格納されるセンサデータ欄４５２ｃと、センサデータの送信元から当該データ管理サーバ４００へ至るまでの通信経路、及びこの通信経路中の各通信拠点での受信信号強度が格納される通信経路と信号強度欄４５２ｄとを有している。
例えば、図１に示すように、ＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-00-00-04」の無線端末Ｂ１００がセンサデータ「7.9」を含むデータパケットを送出したとする。そして、このデータパケットは、ＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-00-00-03」の無線中継装置Ｂ２００、ＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-00-00-01」の無線中継装置Ａ２００、ＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-00-01-01」の基地局Ａ３００を経て、時刻「2008/01/22 14：45：03」に、データ管理サーバ４００で受信されたとする。
この場合、図５中のレコード４５２ｅに示すように、送信元ＭＡＣアドレス欄４５２ａに、センサデータの送信元として無線端末Ｂ１００のＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-00-00-04」が格納され、受信時刻欄４５２ｂに、このセンサデータを含むデータパケットの受信時刻として「2008/01/22 14：45：03」が格納され、センサデータ欄４５２ｃに、センサデータ「7.9」が格納され、通信経路と信号強度欄４５２ｄに、「00-00-00-00-00-00-00-03」（-20dBm）→「00-00-00-00-00-00-00-01」（-44dBm）→「00-00-00-00-00-00-01-01」（-18dBm）が格納される。なお、通信経路と信号強度欄４５２ｄ中の「」内は、無線端末Ｂ１００とデータ管理サーバ４００との間の通信経路中の各通信拠点のＭＡＣアドレスであり、（）内は、各通信拠点における受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）である。
次に、図６に示すシーケンス図に従って、無線端末Ｂ１００がセンサデータをデータ管理サーバ４００へ送る際の各装置の動作について説明する。なお、ここでは、各無線端末１００、各中継装置２００及び各基地局３００のアドレステーブル１２１，２２１，３２１（図４）には、全て、隣接上位装置ＭＡＣアドレスが格納されているものとする。
無線端末Ｂ１００のセンサデータ取得部１１２は、ＲＡＭ１２０に記憶されている送信間隔１２２から定まる送信時刻になったと判断すると（Ｓ１０）、インタフェース１５０を介して、機器１９０のセンサ１９１からセンサデータを取得する（Ｓ１１）。続いて、無線端末Ｂ１００の通信制御部１１１は、センサデータ取得部１１２により取得されたセンサデータを含むデータパケットを生成する（Ｓ１２）。そして、通信制御部１１１は、電源制御部１１４により、無線通信モジュール１４０を所定時間駆動させて、この無線通信モジュール１４０にデータパケットを送出させる（Ｓ１３）。
ここで、無線端末Ｂ１００の無線通信モジュール１４０が送出するデータパケット１０は、図７に示すように、図示されていないヘッダと、ボディとを有している。このデータパケット１０のボディには、シーケンス番号１１と、センサデータ１２と、自身（無線端末Ｂ）のＭＡＣアドレス１３とが格納されている。また、ヘッダには、無線端末Ｂ１００のアドレステーブル１２１に格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスが宛先アドレスとして格納されている。したがって、この無線端末Ｂ１００から送出されたデータパケットは、ヘッダに格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスが示す上位装置、ここでは、無線中継装置Ｂ２００により受信される。なお、シーケンス番号１１１は、データパケットのヘッダに格納してもよい。
無線中継装置Ｂ２００の無線通信モジュール２４０が、無線端末Ｂ１００からのデータパケットを受信すると、このデータパケットと共に、無線通信モジュール２４０のＲＳＳＩ検知部２４１により検知されたデータパケットの受信信号強度を通信制御部２１１に渡す。
無線中継装置Ｂ２００の通信制御部２１１は、図７に示すように、無線端末Ｂ１００からのデータパケット１０に、ＲＳＳＩ検知部２４１で検知された信号強度１４と自身（無線中継装置Ｂ）のＭＡＣアドレス１５とを追加する。さらに、このパケットヘッダ中の宛先アドレスをアドレステーブル２２１に格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスに変更する（Ｓ１４）。
次に、通信制御部２１１は、以上のように編集されたデータパケット１０ａを無線通信モジュール２４０から送出させる（Ｓ１５）。この無線中継装置Ｂ２００から送出されたデータパケットは、ヘッダに格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスが示す上位装置、ここでは、無線中継装置Ａ２００により受信される。
無線中継装置Ａ２００の無線通信モジュール２４０が、無線中継装置Ｂ２００からのデータパケットを受信した場合も、以上と同様の処理が行われる。
すなわち、無線中継装置Ａ２００の無線通信モジュール２４０が、受信したデータパケットと共に、無線通信モジュール２４０のＲＳＳＩ検知部２４１により検知されたデータパケットの受信信号強度を通信制御部２１１に渡す。
無線中継装置Ａ２００の通信制御部２１１は、図７に示すように、無線中継装置Ｂ２００からのデータパケット１０ａに、ＲＳＳＩ検知部２４１で検知された信号強度１６と自身（無線中継装置Ａ）のＭＡＣアドレス１７とを追加する。さらに、このパケットヘッダ中の宛先アドレスをアドレステーブル２２１に格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスに変更する（Ｓ１６）。
次に、通信制御部２１１は、以上のように編集されたデータパケット１０ｂを無線通信モジュール２４０から送出させる（Ｓ１７）。この無線中継装置Ａ２００から送出されたデータパケットは、ヘッダに格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスが示す上位装置、ここでは、基地局Ａ３００により受信される。
基地局Ａ３００の無線通信モジュール３４０が、無線中継装置Ａ２００からのデータパケットを受信した場合も、基本的に、以上と同様の処理が行われる。
すなわち、基地局Ａ３００の無線通信モジュール３４０が、受信したデータパケットと共に、無線通信モジュール３４０のＲＳＳＩ検知部３４１により検知されたデータパケットの受信信号強度を有線通信制御部３１２に渡す。
基地局Ａ３００の有線通信制御部３１２は、図７に示すように、無線中継装置Ａ２００からのデータパケット１０ｂに、ＲＳＳＩ検知部３４１で検知された信号強度１８と自身（基地局Ａ）のＭＡＣアドレス１９とを追加する。さらに、このパケットヘッダ中の宛先アドレスをアドレステーブル３２１に格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスに変更する（Ｓ１８）。
次に、有線通信制御部３１２は、以上のように編集されたデータパケット１０ｃを有線通信モジュール３５０から送出させる（Ｓ１９）。この基地局Ａ３００から送出されたデータパケットは、ヘッダに格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスが示す上位装置、ここでは、データ管理サーバ４００により、有線ネットワークＮを介して受信される。
データ管理サーバ４００の有線通信モジュール４４０は、基地局Ａ３００からデータパケットを受信すると、これを有線通信制御部４１１に渡す。有線通信制御部４１１は、このデータパケットのボディに格納されているデータと共に、このデータパケットの受信時刻をセンサデータ管理部４１２に渡す。センサデータ管理部４１２は、データパケットのボディに格納されていたデータ及び受信時刻をセンサデータテーブル４５２に登録する（Ｓ２０）。
具体的に、センサデータ管理部４１２は、図５中のレコード４５２ｅを例にして前述したように、センサデータテーブル４５２の送信元ＭＡＣアドレス欄４５２ａに、無線端末Ｂ１００のＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-00-00-04」を格納し、受信時刻欄４５２ｂに、受信時刻「2008/01/22 14：45：03」を格納し、センサデータ欄４５２ｃに、センサデータ「7.9」を格納し、通信経路と信号強度欄４５２ｄに、「00-00-00-00-00-00-00-03」（-20dBm）→「00-00-00-00-00-00-00-01」（-44dBm）→「00-00-00-00-00-00-01-01」（-18dBm）を格納する。
以上で、データ管理サーバ４００へのセンサデータへの送付処理が終了する。なお、以上では、無線端末Ｂ１００がセンサデータをデータ管理サーバ４００へ送る際の処理について説明したが、他の無線端末Ａ１００、無線中継装置Ａ２００，Ｂ２００が、センサデータをデータ管理サーバ４００へ送る際も、基本的に以上と同様の処理が行われる。但し、無線中継装置２００の無線中継モジュール２４０は、無線端末１００の無線中継モジュール１４０のように、データ送信時間帯のみ駆動しているわけではなく、データ管理サーバ４００と無線端末１００及び無線中継装置２００との間でデータの送受信を行う可能性のある時間帯では、基本的に常時駆動している。
次に、図８に示すシーケンス図に従って、データ管理サーバ４００が無線端末Ｂ１００へ設定データを送る際の各装置の動作について説明する。なお、ここでの設定データは、例えば、無線端末Ｂ１００がデータ管理サーバ４００にセンサデータを送る送信間隔や、無線端末Ｂ１００の隣接上位装置情報等である。
データ管理サーバ４００の設定データ処理部４１３は、外部からの指示等で無線端末Ｂ１００に関する設定データを作成すると、この設定データを設定データテーブル４５３に格納すると共に、無線端末Ｂへ送る設定データがある旨を通信経路情報生成部４１４へ通知する（Ｓ３０）。
通信経路情報生成部４１４は、無線端末Ｂへ送る設定データがある旨の通知を受けると、当該データ管理サーバ４００から無線通信端末Ｂ１００までの通信経路の情報を生成する（Ｓ３１）。なお、設定データが無線端末Ｂ１００の隣接上位装置情報である場合には、後ほど詳細に説明するように、この設定データである隣接上位装置情報を通信経路情報生成部４１４が生成し、さらに、この通信経路情報生成部４１４が当該データ管理サーバ４００から無線通信端末Ｂ１００までの通信経路の情報を生成する。
ここで、通信経路情報生成部４１４が、当該データ管理サーバ４００から無線通信端末Ｂ１００までの通信経路の情報を生成する手順について、図９に示すフローチャートに従って説明する。
通信経路情報生成部４１４は、センサデータテーブル４５２に格納されている通信経路情報のうち、無線通信端末Ｂ１００までの通信経路の情報の全てを、又は現時点から予め定められた過去の期間中に受信された通信経路の情報を取得する（Ｓ５０）。
通信経路情報生成部４１４は、ステップ５０で取得した全ての通信経路情報のうちから、経路拠点中の受信信号強度が、例えば、全て-50dBm以上の通信経路情報を抽出できるか否かを判断する（Ｓ５１）。抽出できる場合には、この通信経路情報を抽出して（Ｓ５２）、ステップ５３に進み、抽出できなければ、直ちにステップ５３に進む。
通信経路情報生成部４１４は、ステップ５３において、以上の処理で得られた通信経路情報が複数存在するか否かを判断する。通信経路情報が複数存在する場合、複数の通信経路情報のうちから、通信拠点が最も少ない通信経路情報を抽出して、ステップ５５に進む。また、通信経路情報が複数存在しない場合には、直ちに、ステップ５５に進む。
通信経路情報生成部４１４は、ステップ５５において、上位装置情報の作成であるか否かを判断する。上位装置情報の作成である場合には、最終的に抽出した通信経路情報から、目的の装置、ここでは無線通信端末Ｂ１００に対して隣接上位装置のＭＡＣアドレスを抽出し、これを無線通信端末Ｂ１００の隣接上位装置情報として、一連の処理を終了する。また、上位装置情報の作成でなければ、最終的に抽出した通信経路情報を、目的の装置、ここでは無線通信端末Ｂ１００までの通信経路情報として、一連の処理を終了する。
なお、以上では、無線通信端末Ｂ１００までの複数の通信経路から一つの通信経路を抽出する際の条件として、全ての通信拠点での信号受信強度が所定以上であること、通信拠点の数が少ないこと、を用いているが、さらに、特定の通信拠点を含んでいない、他の特定の通信拠点を含んでいる等を条件として用いてもよい。この場合、各条件のうち、いずれの条件を採用するかは、利用者が選択できるようにしておくか、又は、各条件に優先順位を予め設定し、優先順位の高い条件から先に適用し、最終的に一つの通信経路が抽出できた時点で、処理を終了するようにしてもよい。
以上のように、通信経路情報生成部４１４により、無線通信端末Ｂ１００までの通信経路情報が生成されると（Ｓ３１）、図８のシーケンス図に示すように、有線通信制御部４１１が、設定データパケットを作成する（Ｓ３２）。
設定データパケットは、図示されていないヘッダと、ボディとを有している。この設定データパケットのボディには、シーケンス番号と、設定データと、前述のステップ３０で生成された通信経路情報中のＭＡＣアドレスとが格納されている。但し、ボディに格納されるＭＡＣアドレスは、次の送信先となるＭＡＣアドレスは除かれる。また、ヘッダには、次の送信先のＭＡＣアドレスが格納されている。
例えば、ステップ３０で生成された通信経路情報が、基地局Ａ３００のＭＡＣアドレス→中継装置Ａ２００のＭＡＣアドレス→中継装置ＢのＭＡＣアドレス→無線端末Ｂ１００のＭＡＣアドレスである場合、設定データパケット２０のボディには、図１０に示すように、シーケンス番号２１と、設定データ２２と、前述のステップ３０で生成された通信経路情報中のＭＡＣアドレスのうち、次の送信先となるＭＡＣアドレス、つまり基地局ＡのＭＡＣアドレスを除く、無線中継装置ＡのＭＡＣアドレス２５、無線中継装置ＢのＭＡＣアドレス２４、無線端末Ｂ１００のＭＡＣアドレスとが格納されている。また、ヘッダには、次の送信先である基地局ＡのＭＡＣアドレスが格納されている。
有線通信制御部４１１は、設定データパケット２０を生成すると、この設定データパケット２０を有線通信モジュール４４０から有線ネットワークＮへ送出させる（Ｓ３３）。
基地局Ａ３００の有線通信モジュール３５０は、この設定データパケットを受信すると、有線通信制御部３１２を介して、この設定データパケットを無線通信制御部３１１に渡す。基地局Ａの無線通信制御部３１１は、この設定データパケット中の通信経路情報から次送信先を定め（Ｓ３５）、図１０に示すように、データ管理サーバ４００からの設定データパケット２０中から、次送信先の無線中継装置Ａ２００のＭＡＣアドレスを削除する一方で、この設定データパケットのヘッダに、次送信先のアドレスとして無線中継装置Ａ２００のＭＡＣアドレスを格納する（Ｓ３６）。そして、この設定データパケット２０ａを無線通信モジュール３４０から送出させる（Ｓ３７）。
無線中継装置Ａ２００の無線通信モジュール２４０が、この設定データパケットを受信すると、このデータパケットを通信制御部２１１に渡す。無線中継装置Ａ２００の通信制御部２１１は、この設定データパケット中の通信経路情報から次送信先を定め（Ｓ３８）、図１０に示すように、基地局Ａ３００からの設定データパケット２０ａ中から、次送信先の無線中継装置Ｂ２００のＭＡＣアドレス２４を削除する一方で、この設定データパケットのヘッダに、次送信先のアドレスとして無線中継装置Ｂ２００のＭＡＣアドレスを格納する（Ｓ３９）。そして、この設定データパケット１０ｂの次送信先が無線端末１００でなければ、この設定データパケット１０ｂを直ちに無線通信モジュール２４０から送出させる（Ｓ４０）。
無線中継装置Ｂ２００の無線通信モジュール２４０が、この設定データパケットを受信した場合も、以上と基本的に同様の処理を行う。すなわち、無線中継装置Ｂ２００の通信制御部２１１は、この設定データパケット中の通信経路情報から次送信先を定め（Ｓ４１）、図１０に示すように、無線中継装置Ａ２００からの設定データパケット２０ｂ中から、次送信先の無線端末Ｂ１００のＭＡＣアドレス２３を削除する一方で、この設定データパケットのヘッダに、次送信先のアドレスとして無線端末Ｂ１００のＭＡＣアドレスを格納する（Ｓ４２）。
次に、通信制御部２１１は、この設定データパケットの次送信先が無線端末Ｂ１００であることから、この無線端末Ｂ１００からデータパケットを受信するまで、この設定データパケットを送信キューに保持しておき（Ｓ４３）、無線端末Ｂ１００からデータパケットを受信すると、この設定データパケットを無線通信モジュール２４０から送出させる（Ｓ４４）。
このように、設定データパケットの次送信先が無線端末１００である場合に、無線端末１００からデータパケットを受信するまで待つのは、前述したように、無線端末１００は、電力削減のため、データパケットを送信するときから所定時間のみ、この無縁端末１００の無線通信モジュール１４０が駆動していないからである。
無線端末Ｂ１００の無線通信モジュール１４０が、この設定データパケットを受信すると、この無線端末Ｂ１００の設定データ処理部１１３が、この設定データパケット中の設定データの設定処理を行う（Ｓ４５）。例えば、この設定データがセンサデータの通信間隔である場合、設定データ処理部１１３は、ＲＡＭ１２０中の通信間隔１２２を、設定データパケット中の通信間隔に更新する。また、この設定データが隣接上位装置のＭＡＣアドレスである場合、設定データ処理部１１３は、ＲＡＭ１２０のアドレステーブル１２１中の隣接上位装置のＭＡＣアドレスを設定データパケット中の隣接上位装置のＭＡＣアドレスに更新する。
次に、図１１に示すシーケンス図に従って、無線中継装置Ｂ２００が無線端端末Ｂ１００からのデータパケットを中継できない場合の各装置の動作について説明する。
図６のシーケンス図を用いて説明したように、無線端末Ｂ１００がデータパケットを送出し（Ｓ１３）、これを無線中継装置Ｂ２００の無線通信モジュール２４０が受信すると、無線中継装置Ｂ２００の通信制御部２１１が、このデータパケットを編集した後（Ｓ１４）、編集後のデータパケットを隣接上位装置へ無線送信する（Ｓ１５）。
そして、無線中継装置Ｂ２００の通信制御部２１１は、隣接上位装置からのＡＣＫ（ACKnowledgement）の受信を所定時間待ち（Ｓ６０）、隣接上位装置からＡＣＫを受信すると、先に無線送信したデータパケットが正常に送信されたとして、このデータパケットの受信に基づく処理を終了する。一方、隣接上位装置から所定時間内にＡＣＫを受信できない場合には、先に無線送信したデータパケットが正常に送信されていないと判断し、ＲＡＭ２２０のアドレステーブル２２１中の隣接上位装置のＭＡＣアドレスを削除した後（Ｓ６１）、新たな隣接上位装置のＭＡＣアドレスの要求データパケットを生成し（Ｓ６２）、これをブロードキャストで無線送信する（Ｓ６３）。
このブロードキャストによる要求データパケットは、図示されていないヘッダと、ボディとを有している。図１２に示すように、この設定データパケット３０のボディには、シーケンス番号３１と、当該パケットが上位装置情報の要求であることを示すメッセージデータ３２と、要求元のＭＡＣアドレス（ここでは、無線中継装置Ｂ２００のＭＡＣアドレス）３３とが格納されている。
ここで、このブロードキャストによる要求データパケットを、基地局Ａ３００の無線通信モジュール３４０が受信したとする。
基地局Ａ３００の無線通信モジュール３４０が要求データパケットを受信した場合、図６を用いて説明した、基地局Ａ３００の無線通信モジュール３４０がセンサデータパケットを受信した場合と同様の処理を行う。
すなわち、基地局Ａ３００の無線通信モジュール３４０が、受信した要求データパケットと共に、無線通信モジュール３４０のＲＳＳＩ検知部３４１により検知されたデータパケットの受信信号強度を有線通信制御部３１２に渡す。
基地局Ａ３００の有線通信制御部３１２は、図１２に示すように、無線中継装置Ｂ２００からのデータパケット３０に、ＲＳＳＩ検知部３４１で検知された信号強度３４と自身（基地局Ａ）のＭＡＣアドレス３５とを追加する。さらに、このパケットヘッダ中の宛先アドレスをアドレステーブル３２１に格納されている隣接上位ＭＡＣアドレス（データ管理サーバ４００のＭＡＣアドレス）に変更する（Ｓ６４）。
次に、有線通信制御部３１２は、以上のように編集された要求データパケット３０ａを有線通信モジュール３５０から送出させる（Ｓ６５）。この基地局Ａ３００から送出されたデータパケットは、ヘッダに格納されている隣接上位ＭＡＣアドレスが示す上位装置、つまり、データ管理サーバ４００により、有線ネットワークＮを介して受信される。なお、仮に、この要求データパケットを他の無線中継装置２００が受信した場合には、図６を用いて説明した、無線中継装置２００がセンサデータパケットを受信した場合と同様の処理を行う。
データ管理サーバ４００の有線通信モジュール４４０は、基地局Ａ３００から要求データパケットを受信すると、これを有線通信制御部４１１に渡す。有線通信制御部４１１は、このデータパケットのボディに格納されているデータと共に、このデータパケットの受信時刻をセンサデータ管理部４１２に渡す。センサデータ管理部４１２は、データパケットのボディに格納されていたデータ及び受信時刻をセンサデータテーブル４５２に登録する（Ｓ６６）。
具体的に、センサデータ管理部４１２は、図５中のレコード４５２ｆに示すように、センサデータテーブル４５２の送信元ＭＡＣアドレス欄４５２ａに、上位装置情報の要求元である無線中継装置Ｂ２００のＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-00-00-03」を格納し、受信時刻欄４５２ｂに、受信時刻「2008/01/22 14：55：48」を格納し、センサデータ欄４５２ｃに、要求データ「上位装置情報要求」を格納し、通信経路と信号強度欄４５２ｄに、基地局Ａ３００のＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-00-00-01」（-22dBm）を格納する。なお、ここでは、センサデータ管理部４１２が、要求データをセンサデータテーブル４５２に登録しているが、別途、要求データ管理部及び要求データテーブルを設け、要求データ管理部が要求データを要求データテーブルに登録するようにしてもよい。
センサデータ管理部４１２は、所定時間待機して、この間に、有線通信制御部４１１から、先に受け取った要求データパケットと同じシーケンス番号の要求データパケットを受け取ると、センサデータテーブル４５２中の先に登録した要求データと並べて、後から受け取った要求データパケットの要求データを登録する（Ｓ６７）。すなわち、ここでは、無線中継装置Ｂ２００からブロードキャストで送出された要求データパケットが、他の無線中継装置や他の基地局を経由して、データ管理サーバ４００に至った場合でも、この要求データパケットの要求データを登録する。
センサデータ管理部４１２は、前記所定時間経過すると、要求データパケットを受け取った旨を通信経路情報生成部４１４へ通知する。
通信経路情報生成部４１４は、この通知を受け取ると、この要求データパケットの要求元（ここでは、無線中継装置Ｂ２００）の上位装置情報を生成する（Ｓ６８）。
通信経路情報生成部４１４による上位装置情報の生成は、図９を用いて前述した通信経路情報の生成と基本的に同じである。但し、同図に示すように、通信経路情報の生成の場合には、目的の装置までの通信経路情報を生成するとこれで処理を終了するが、上位装置情報の生成の場合（Ｓ５５）、目的の装置（ここでは、要求元の無線中継装置Ｂ２００）までの通信経路情報を生成すると、この通信経路情報から目的の装置の隣接上位装置の情報を抽出してから（Ｓ５６）、処理を終了する。
通信経路情報生成部４１４により、要求データパケットの要求元である無線中継装置Ｂ２００に関する上位装置情報、及び、この要求元へ上位装置情報を送るための通信経路情報が作成されると、図１１のシーケンス図に示すように、有線通信制御部４１１が、要求データパケットに対する応答データパケットを作成する（Ｓ６９）。
なお、ここでは、応答データパケットと称しているが、このデータパケットは、上位装置情報を設定データとする設定データパケットにほかならない。したがって、応答データパケットも、前述の設定データパケットと同様に、図示されていないヘッダと、ボディとを有している。この設定データパケット４０のボディには、図１２に示すように、シーケンス番号４１と、設定データである上位装置情報４２と、通信経路情報中のＭＡＣアドレス（ここでは中継装置Ｂ２００のＭＡＣアドレスのみ）４３とが格納されている。また、ヘッダには、次の送信先となる基地局Ａ３００のＭＡＣアドレスが格納されている。
有線通信制御部４１１は、応答データパケット４０を生成すると、この応答データパケット４０を有線通信モジュール４４０から有線ネットワークＮへ送出させる（Ｓ７０）。
基地局Ａ３００は、この応答データパケットを受信すると、前述の設定データパケットを受信したときと同様に、この応答データパケット中の通信経路情報の基づいて次送信先を決定し（Ｓ７１）、応答データパケットを編集してから（Ｓ７２）、この編集後の応答データパケットを次送信先である中継装置Ｂ２００へ送信する（Ｓ７３）。
なお、基地局Ａでの応答データパケットの編集処理では、図１２に示すように、データ管理サーバ４００からの応答データパケット４０中から、次送信先の無線中継装置Ａ２００のＭＡＣアドレスを削除する一方で、この応答データパケットのヘッダに、次送信先のアドレスとして無線中継装置Ａ２００のＭＡＣアドレスを格納する。
無線中継装置Ｂ２００の無線通信モジュール２４０が、この応答データパケット４０ａを受信すると、この無線中継装置Ｂ２００の設定データ処理部２１３が、この応答データパケット中の設定データである上位装置情報の設定処理を行う（Ｓ７４）。具体的には、設定データ処理部２１３は、応答データパケット中の上位装置情報が示すＭＡＣアドレスをアドレステーブル２２１に格納する。
無線中継装置Ｂ２００は、上位装置情報が更新されると、この新たな上位装置情報が示すＭＡＣアドレスを送信先として、先に無線端末Ｂ１００からの受信したデータパケットのデータを無線送信する。以降、上位装置情報が更新されるまで、この新たな上位装置情報が示すＭＡＣアドレスを送信先として、下位装置から受信したデータパケットのデータを無線送信する。
次に、無線中継装置２００の動作について、図１３に示すフローチャートに従って説明する。
無線中継装置２００の無線通信モジュール２４０がデータパケットを受信すると（Ｓ８０）、解析部２１４が、このデータパケットを解析して、このデータパケットが上位装置からのパケットであるか、下位装置からのパケットであるかを判断する（Ｓ８１）。なお、最上位装置であるデータ管理サーバ４００がデータパケットを生成する場合、このデータパケット中に、上位装置からのデータパケットであることを示すフラグを立てておくか、最上位装置であるデータ管理サーバ４００が定めるデータパケット中のシーケンス番号の番号体系と、データ管理サーバ４００以外の装置が定めるデータパケット中のシーケンス番号の番号体系とを異ならせるか等、をしておくことで、解析部２４１は、無線通信モジュール２４０が受信したデータパケットが上位装置からのパケットであるか、下位装置からのパケットであるかを判断することができる。
解析部２１４は、無線通信モジュール２４０が受信したデータパケットが上位装置からのパケットであると判断すると、続いて、このデータパケットが自身宛のパケットであるか否かを判断する（Ｓ８２）。上位装置からのデータパケットである場合、このデータパケット中には、基本的に通信経路情報が含まれている。しかしながら、データパケットの最終的な送信先が自身である場合には、このデータパケットには通信経路情報が含まれていない。そこで、解析部２１４は、データパケット中に通信経路情報が含まれているか否かに応じて、このデータパケットが自身宛のパケットであるか否かを判断する。
解析部２１４は、受信したデータパケットが自身宛のパケットであると判断すると、このデータパケット内のデータを設定データ処理部２１３に渡す。設定データ処理部２１３は、このデータの設定処理を実行して（Ｓ８３、図１１中のＳ７４）、データパケットの受信時の処理を終了する。具体的に、データパケット内のデータが、センサデータの送信間隔である場合には、ＲＡＭ２２０中の送信間隔２２２をデータパケット内の送信間隔に更新する。また、データパケット内のデータが隣接上位装置情報である場合には、ＲＡＭ２２０のアドレステーブル２２１内に、この隣接上位装置情報を格納する。
解析部２１４は、ステップ８２で、受信したデータパケットが自身宛のパケットでないと判断すると、このデータパケットを通信制御部２１１に渡す。通信制御部２１１は、渡されたデータパケット中の通信経路情報から次送信先を定めてから（Ｓ８４）、渡されたデータパケットを編集する（Ｓ８５）。
以上の次送信先の決定処理（Ｓ８４）は、図８中のステップ３８，４１での処理に対応する。また、データパケットの編集処理（Ｓ８５）は、図８中のステップ３９，４２の処理に対応する。
通信制御部２１１は、データパケットの編集処理（Ｓ８５）が終了すると、次送信先は無線通信端末１００であるか否かを判断する（Ｓ８６）。例えば、最上位装置であるデータ管理サーバ４００がデータパケットを生成する場合、このデータパケット中に、最終的な送信先が無線端末１００であることを示すフラグを立てておく等をしておくことで、通信制御部２１１は、データパケット中の通信経路情報から次送信先が最終的な送信先であること、さらに前述のフラグからこの最終的な送信先が無線端末１００であることを判断できる。
通信制御部２１１は、次送信先が無線通信端末１００であると判断すると、この無線端末１００からデータパケットを受信するまで、この編集後のデータパケットを送信キューに保持しておき（Ｓ８７、図８中のＳ４３）、この無線端末１００からデータパケットを受信すると、このデータパケットを無線通信モジュール２４０から送信させる（Ｓ８８、図８中のＳ４４）。また、通信制御部２１１は、次送信先が無線通信端末１００ではないと判断すると、直ちに、このデータパケットを無線通信モジュール２４０から送信させて（Ｓ８７，図８中のＳ４０）、データパケットの受信時の処理を終了する。
ステップ８１で、解析部２１４がデータパケットは上位装置からのパケットではない、つまり下位装置からのパケットであると判断すると、通信制御部２１１は、データパケットのボディに、自身のＭＡＣアドレスと、このデータパケットの受信信号強度とを追加する（Ｓ９０）。なお、このデータパケットの受信信号強度は、前述したように、無線通信モジュール２４０のＲＳＳＩ検知部２４１で検知された値である。
次に、通信制御部２１１は、ＲＡＭ２２０のアドレステーブル２２１を参照して、ここに隣接上位装置のＭＡＣアドレスが格納されているか否か判断する（Ｓ９１）。ＲＡＭ２２０のアドレステーブル２２１に隣接上位装置のＭＡＣアドレスが格納されている場合には、このＭＡＣアドレスを編集後のデータパケットのヘッダに格納して、無線通信モジュール２４０からこのデータパケットを無線送信させ（Ｓ９２）、データパケットの受信時の処理を終了する。
通信制御部２１１は、無線通信モジュール２４０からこのデータパケットを無線送信させた後、このデータパケットの送信先から未達通知のメッセージパケットを受信しない場合、又は、無線送信後から所定時間以内にＡＣＫを受信した場合には（Ｓ９３）、データパケットの受信時の処理を終了する。また、データパケットの送信先から未達通知のメッセージパケットを受信した場合、又は、無線送信後から所定時間以内にＡＣＫを受信できない場合には（Ｓ９３、図１１中のＳ６０）、ＲＡＭ２２０のアドレステーブル２２１中の隣接上位装置のＭＡＣアドレスを破棄する（Ｓ９４、図１１中のＳ６１）。
通信制御部２１１は、隣接上位装置のＭＡＣアドレスを破棄した後（Ｓ９４）、又は、ＲＡＭ２２０のアドレステーブル２２１に隣接上位装置のＭＡＣアドレスが格納されていないと判断した後（Ｓ９１）、図１２に示す前述の上位装置情報の要求データパケットを作成する（Ｓ９５、図１１中のＳ９２）。なお、この要求データパケットのヘッダには、ブロードキャストであることを示す「FF-FF-FF-FF-FF-FF-FF-FF」が格納される。
次に、通信制御部２１１は、この要求データパケットをブロードキャストで、無線通信モジュール２４０から無線送信させ（Ｓ９６、図１１中のＳ６３）、データパケットの受信時の処理を終了する。
なお、この要求データパケットに対する応答データパケットを受信した場合には、前述したように、Ｓ８０〜Ｓ８２の処理を経て、ステップ８３において、応答データパケットに含まれている上位装置情報（隣接上位装置のＭＡＣアドレス）をＲＡＭ２２０のアドレステーブル２２１に格納する。
以上のように、本実施形態では、無線通信端末１００からデータを送信する際、通信管理サーバ等に通信経路情報を要求しなくても、アドレステーブルに格納されている隣接上位装置情報が示すＭＡＣアドレスが示す装置へ、データを送信すればよいので、無線通信の輻輳を抑えることができ、結果として、無線端末１００や無線中継装置２００の消費電力を抑えることができる。さらに、無線通信端末１００は、自らがデータを送信する時間帯を除いて、無線通信モジュール１４０への電力供給を断っておくことができるので、この点からも、無線通信端末１００の消費電力を抑えることができる。
また、本実施形態の無線中継装置２００は、上位装置へデータを送信できない場合、具体的には、上位装置との間の通信不通、上位装置のＭＡＣアドレスの不所有の場合には、ブロードキャストで、上位装置のＭＡＣアドレスを要求し、この要求に対する応答を受信することで、上位装置へのデータ送信を可能にすることができる。
このことから、通信システム中に新たな無線中継装置２００を設けた場合でも、この新たな無線中継装置２００に上位装置のＭＡＣアドレスを利用者自らが設定しなくても、無線中継装置２００自身により自動的に上位装置のＭＡＣアドレスを設定することができる。
なお、以上の実施形態では、無線通信端末１００は、上位装置との間の通信不通、上位装置のＭＡＣアドレスの不所有の場合、何ら対処できないが、この無線通信端末２００に、本実施形態の無線中継装置２００のように、上記場合に対処できる機能を設けてもよい。
また、以上の実施形態では、無線中継装置２００は、要求データパケットに対する応答データパケットを受信したときのみ、アドレステーブル２２１の隣接上位装置のＭＡＣアドレスを更新しているが、上位装置からデータパケットを受信した際も、アドレステーブル２２１の隣接上位装置のＭＡＣアドレスを更新するようにしてもよい。この場合、上位装置からのデータパケットのヘッダに含まれている上位装置のＭＡＣアドレスをアドレステーブル２２１に格納する。また、無線通信端末１００も、上位装置からデータパケットを受信した際に、アドレステーブル２２１の隣接上位装置のＭＡＣアドレスを、このデータパケットのヘッダに含まれている上位装置のＭＡＣアドレスに更新するようにしてもよい。このようにすることで、データ管理装置４００から、これら無線中継装置や無線端末にデータパケットを送信することで、これら無線中継装置や無線端末に、自動的に、隣接上位装置のＭＡＣアドレスを設定することができる。また、データ管理サーバ４００が要求データパケットを受信しなくても、外部からの指示で、特定の無線中継装置２００や特定の無線端末１００の上位装置情報を含むデータパケットを、これら無線中継装置２００や無線端末１００に送信できるようにすれば、無線中継装置や無線端末に対する隣接上位装置のＭＡＣアドレスの設定の手間を省くことができる。
本発明に係る一実施形態における通信システムの構成図である。 本発明に係る一実施形態における無線端末及び無線中継装置の構成図である。 本発明に係る一実施形態における基地局及びデータ管理サーバの構成図である。 本発明に係る一実施形態におけるアドレステーブルのデータ構成を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態におけるセンサデータテーブルのデータ構成を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における無線端末がデータパケットを送信する際の通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明に係る一実施形態における無線端末が送信したデータパケットの変化を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態におけるデータ管理サーバがデータパケットを送信する際の通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明に係る一実施形態における通信経路情報及び上位装置情報の生成手順を示すフローチャートである。 本発明に係る一実施形態におけるデータ管理サーバが送信したデータパケットの変化を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における上位装置へデータパケットが送信できない場合の通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明に係る一実施形態における要求データパケットの変化及び応答データパケットの変化を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における無線中継装置におけるデータパケットを受信した際の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…センサデータパケット、20,２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…設定データパケット、３０，３０ａ…要求データパケット、４０，４０ａ…応答データパケット、１００…無線端末（センサノード）、１１０，２１０，３１０，４１０…ＣＰＵ、１１１，２１１…通信制御部、１１２，２１２…センサデータ取得部、１１３，２１３，４１３…設定データ処理部、１１４…電源制御部、２１４…解析部、３１１…無線通信制御部、３１２，４１１…有線通信制御部、４１２…センサデータ管理部、４１４…通信経路情報生成部、１２０，２２０，３２０，４２０…ＲＡＭ、１２１，２２１，４５１…アドレステーブル、１２２，２２２…送信間隔、１３０，２３０，３３０，４３０…ＲＯＭ、１３１，２３１，３３１，４５４…プログラム、１４０，２４０，３４０…無線通信モジュール、２４１，３４１…ＲＳＳＩ検知部、３５０，４４０…有線通信モジュール、４５０…記憶装置、４５２…センサデータテーブル、４５３…設定データテーブル、１９０，２９０…機器、１９１，２９１…センサ

Claims (17)

  1. 無線通信する無線通信部を有し、無線端末とサーバとの間のデータを中継する無線中継装置において、
    前記無線端末と前記サーバとの間の通信経路中の複数の通信拠点のうち、該サーバ側の上位装置の通信アドレスが記憶されるアドレス記憶部と、
    前記無線通信部により受信されたデータパケットを解析して、該データパケットが通信経路中で前記サーバ側の上位装置から送られてきたものであるか、該通信経路中で前記無線端末側の下位装置から送られてきたものであるかを判断する解析部と、
    前記無線通信部による無線送信を制御する通信制御部と、
    を備え、
    前記通信制御部は、
    前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析部により前記上位装置から送られてきたものであると判断されると、該データパケット中の通信経路情報から隣接下位装置の通信アドレスを抽出して、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す隣接下位装置へ送信させ、
    前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析部により前記下位装置から送られてきたものであると判断されると、前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す該上位装置へ送信させる、
    ことを特徴とする無線中継装置。
  2. 請求項１に記載の無線中継装置において、
    前記通信制御部は、
    前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析部により前記下位装置から送られてきたものであると判断されると、前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されているか否かを判断し、
    前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されていると判断した場合には、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す該上位装置へ送信させ、
    前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されていないと判断した場合、及びデータパケットを上位装置に送信したにも関わらず該上位装置にデータパケットが到達していないと判断した場合には、前記無線通信部に、パケットの送信に適した上位装置の通信アドレスを含む上位装置情報の要求パケットをブロードキャストで送信させ、
    前記無線通信部により、前記上位装置情報の要求パケットに対する応答として、該上位装置情報を含む応答パケットが受信されると、該上位装置情報に含まれる上位装置の通信アドレスを前記アドレス記憶部に記憶する、
    ことを特徴とする無線中継装置。
  3. 請求項２に記載の無線中継装置において、
    前記通信制御部は、前記無線通信部により、前記上位装置にデータパケットを送信させた後、該無線通信部が所定時間以内に該上位装置から正常受信通知パケットを受信しないとき、及び/又は、該無線通信部が該上位装置から未達通信パケットを受信したときに、前記サーバに該データパケットのデータが到達していないと判断する、
    ことを特徴とする無線中継装置。
  4. 請求項２及び３のいずれか一項に記載の無線中継装置において、
    前記サーバへ送信するデータを取得するデータ取得部を備え、
    前記通信制御部は、
    前記データ取得部により取得された前記データを含むデータパケットを送信する際、前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、前記無線通信部に、該データパケットを該通信アドレスが示す該上位装置へ送信させる、
    ことを特徴とする無線中継装置。
  5. 請求項２から４のいずれか一項に記載の無線中継装置において、
    前記通信制御部は、前記無線通信部により、ブロードキャストによる前記上位装置情報の要求パケットが受信されると、前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、前記無線通信部に、該上位装置情報の要求パケットを該通信アドレスが示す上位装置へ送信させる、
    ことを特徴とする無線中継装置。
  6. 請求項２から５のいずれか一項に記載の無線中継装置において、
    前記通信制御部は、前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析部により前記上位装置から送られてきたものであると判断されると、該データパケットのヘッダに含まれている該上位装置の通信アドレスを前記アドレス記憶部に記憶する、
    ことを特徴とする無線中継装置。
  7. 請求項２から６のいずれか一項に記載の無線中継装置において、
    前記無線通信部が受信する無線信号の信号強度を検知する検知部を備え、
    前記通信制御部は、下位装置から受信したパケットに基づいて上位装置へパケットを送信する際には、該上位装置に送信するパケット中に、該下位装置からの該パケットの無線信号強度を含める、
    ことを特徴する無線中継装置。
  8. 請求項２から７のいずれか一項に記載の複数の無線中継装置と、無線通信部を有する複数の前記無線端末と、通信部を有する前記サーバとを備え、
    前記サーバは、
    データが記憶されるデータ記憶部と、
    前記通信部により、前記複数の無線中継装置のうちのいずれかから、前記無線端末が送信したデータを含むデータパケットが受信されると、該データパケットに含まれている該データを前記データ記憶部に記憶するデータ管理部と、
    前記無線端末又は前記無線中継装置に送信すべきデータがある場合に、当該サーバから最終的な送信先である該無線端末又は該無線中継装置に至るまでの複数の通信拠点毎の通信アドレスを含む通信経路情報を生成し、前記通信部により、前記複数の無線中継装置のうちのいずれかの無線中継装置が送信した前記上位装置情報の要求パケットが、受信されると、該無線中継装置の上位装置とすべき装置の通信アドレスを含む上位装置情報を生成する通信経路情報生成部と、
    前記無線端末又は前記無線中継装置に送信すべき前記データと通信経路情報を含むデータパケットを、前記通信経路情報に含まれている複数の通信アドレスが示す通信拠点のうち最上位の通信拠点へ、前記通信部に送信させ、前記上位装置情報が生成された場合には、該上位装置情報を前記データとして扱う通信制御部と、
    を備えていることを特徴とする通信システム。
  9. 請求項７に記載の複数の無線中継装置と、無線通信部を有する複数の前記無線端末と、通信部を有する前記サーバとを備え、
    前記サーバは、
    データが記憶されるデータ記憶部と、
    前記通信部により、前記複数の無線中継装置のうちのいずれかから、前記無線端末が送信したデータを含むデータパケットが受信されると、該データパケットに含まれている該データを前記データ記憶部に記憶するデータ管理部と、
    前記無線端末又は前記無線中継装置に送信すべきデータがある場合に、当該サーバから最終的な送信先である該無線端末又は該無線中継装置に至るまでの複数の通信拠点毎の通信アドレスを含む通信経路情報を生成し、前記通信部により、前記複数の無線中継装置のうちのいずれかの無線中継装置が送信した前記上位装置情報の要求パケットが、受信されると、該要求パケットに含まれている前記無線信号の強度を参照して、該無線中継装置の上位装置とすべき装置の通信アドレスを含む上位装置情報を生成する通信経路情報生成部と、
    前記無線端末又は前記無線中継装置に送信すべき前記データと通信経路情報を含むデータパケットを、前記通信経路情報に含まれている複数の通信アドレスが示す通信拠点のうち最上位の通信拠点へ、前記通信部に送信させ、前記上位装置情報が生成された場合には、該上位装置情報を前記データとして扱う通信制御部と、
    を備えていることを特徴とする通信システム。
  10. 請求項８及び９のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、
    前記複数の無線端末のそれぞれは、
    前記サーバへ送信するデータを取得するデータ取得部と、
    前記無線端末と前記サーバとの間の通信経路中の複数の通信拠点のうち、該サーバ側の上位装置の通信アドレスが記憶されているアドレス記憶部と、
    前記無線通信部に、前記データ取得部により取得された前記データを含むデータパケットを、前記アドレス記憶部に記憶されている前記通信アドレスが示す前記上位装置へ送信させる通信制御部と、
    を備えていることを特徴とする通信システム。
  11. 請求項１０に記載の通信システムにおいて、
    前記無線端末は、前記無線通信部に電力を供給して、該無線通信部を駆動させる電源制御部を備え、
    前記無線端末の前記通信制御部は、予め定められた条件を満たすと、前記データ取得部により取得されたデータを含むデータパケットを生成し、前記電源制御部により、前記無線通信部を所定時間駆動させて、駆動中の該無線通信部に該データパケットを送信させる、
    ことを特徴とする通信システム。
  12. 請求項１１に記載の通信システムにおいて、
    前記無線中継装置の前記通信制御部は、
    前記上位装置から送られてきた前記データパケット中に含まれている通信経路情報に基づいて、該データパケット中に含まれているデータの送信先が、前記無線端末であるか否かを判断し、該送信先が無線端末であると判断した場合には、該無線中継装置の前記無線通信部が該無線端末からデータパケットを受信した後、前記所定時間の間に、該無縁端末に送信する該データを含むデータパケットを該無線通信部に送信させる、
    ことを特徴とする通信システム。
  13. 請求項１０から１２のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、
    前記無線端末の通信制御部は、
    前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されているか否かを判断し、該上位装置の通信アドレスが記憶されていないと判断した場合、及びデータパケットを上位装置に送信したにも関わらず該上位装置にデータパケットが到達していないと判断した場合には、前記無線通信部に、パケットの送信に適した上位装置の通信アドレスを含む上位装置情報の要求パケットをブロードキャストで送信させ、
    前記無線通信部により、前記上位装置情報の要求パケットに対する応答として、該上位装置情報を含む応答パケットが受信されると、該上位装置情報に含まれる上位装置の通信アドレスを前記アドレス記憶部に記憶する、
    ことを特徴とする通信システム。
  14. 無線端末と、サーバと、該無線端末と該サーバとの間のデータを中継する中継装置とを備えた通信システムの通信方法において、
    前記無線端末は、データを含むデータパケットを送出し、
    前記サーバは、該サーバと前記無線端末との間の通信経路中の複数の通信拠点毎の通信アドレスが示されている通信経路情報と、データとを含むデータパケットを送出し、
    前記中継装置は、
    記憶部と無線通信部とを有し、
    前記無線通信部により受信されたデータパケットを解析して、該データパケットが、前記無線端末と前記サーバとの間の通信経路中で前記サーバ側の上位装置から送られてきたものであるか、該通信経路中で前記無線端末側の下位装置から送られてきたものであるかを判断する解析工程と、
    前記無線通信部による無線送信を制御する通信制御工程と、
    を実行し、
    前記通信制御工程では、
    前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析工程で前記上位装置から送られてきたものであると判断されると、該データパケット中に含まれている前記通信経路情報中の隣接下位装置の通信アドレスを抽出して、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す隣接下位装置へ送信させ、
    前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析工程で前記下位装置から送られてきたものであると判断されると、前記記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す該上位装置へ送信させる、
    ことを特徴とする通信システムの通信制御方法。
  15. 請求項１４に記載の通信システムの通信制御方法において、
    前記通信制御工程では、
    前記無線通信部により受信されたデータパケットが、前記解析工程で前記下位装置から送られてきたものであると判断されると、前記記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されているか否かを判断し、該上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、前記無線通信部に、該データパケット中のデータを含むデータパケットを該通信アドレスが示す該上位装置へ送信させ、
    前記記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されていないと判断した場合、及びデータパケットを上位装置に送信したにも関わらず該上位装置にデータパケットが到達していないと判断した場合には、前記無線通信部に、パケットの送信に適した上位装置の通信アドレスを含む上位装置情報の要求パケットをブロードキャストで送信させ、
    前記無線通信部により、前記上位装置情報の要求パケットに対する応答として、該上位装置情報を含む応答パケットが受信されると、該上位装置情報に含まれる上位装置の通信アドレスを前記記憶部に記憶する、
    ことを特徴とする通信システムの通信制御方法。
  16. 無線端末とサーバとの間のデータを中継する無線中継装置において、
    無線通信する無線通信部と、
    前記無線端末と前記サーバとの間の通信経路中の複数の通信拠点のうち、該サーバ側の上位装置の通信アドレスが記憶されるアドレス記憶部と、
    を備え、
    前記無線通信部は、受信したデータパケットが前記上位装置から送られてきたものであるときは、該データパケット中の通信経路情報に示される隣接下位装置へ該データパケット中のデータを送信し、
    受信したデータパケットが無線端末側の下位装置から送られてきたものであり、かつ、前記アドレス記憶部に上位装置の通信アドレスが記憶されている場合には、該通信アドレスが示す該上位装置へ該データパケット中のデータを送信することを特徴とする無線中継装置。
  17. 請求項１６に記載の複数の無線中継装置と、無線通信部を有する複数の前記無線端末と、通信部を有する前記サーバとを備え、
    前記サーバは、
    データが記憶されるデータ記憶部と、
    前記通信部により、前記複数の無線中継装置のうちのいずれかから、前記無線端末が送信したデータを含むデータパケットが受信されると、該データパケットに含まれている該データを前記データ記憶部に記憶するデータ管理部と、
    前記無線端末又は前記無線中継装置に送信すべきデータがある場合に、当該サーバから最終的な送信先である該無線端末又は該無線中継装置に至るまでの複数の通信拠点毎の通信アドレスを含む通信経路情報を生成する通信経路情報生成部と、
    前記無線端末又は前記無線中継装置に送信すべき前記データと通信経路情報を含むデータパケットを、前記通信経路情報に含まれている複数の通信アドレスが示す通信拠点のうち最上位の通信拠点へ、前記通信部に送信させる通信制御部と、
    を備えていることを特徴とする通信システム。
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